[發明專利]用于旋轉電機的轉子

有效

• 申請號: 201210022651.1
• 申請日: 2012-02-02
• 公開（公告）號: CN102629787A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 佐野新也;黑川顯史
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社;愛信精機株式會社
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張濤

技術領域

本發明涉及一種用于旋轉電機的轉子，并且更加具體地涉及一種用于旋轉電機的這樣的轉子，在所述轉子中，多個磁極沿著圓周方向間隔開布置在轉子鐵芯的外周處。

背景技術

例如，日本專利申請公報No.2001-145283(JP-A-2001-145283)公開了一種永磁體型旋轉電機的常規轉子60，在所述轉子60中，具有如圖6所示的構造的多個磁極62沿著轉子鐵芯64的圓周方向等距間隔開設置。轉子60的磁極62由四個永磁體66、68a、68b、70構成。

在轉子鐵芯64的橫截面中，四個永磁體布置成形成四邊形，更加具體地形成梯形。具體地，在磁極62的沿著圓周方向的中心中，第一永磁體66布置在轉子鐵芯64的外周處。在沿著圓周方向相互分開的位置處，第二永磁體68a、68b基本沿著徑向方向布置在第一永磁體66的兩側上。第三永磁體70面向第一永磁體66的方向布置在轉子鐵芯64的沿著徑向方向的內周側上。

第一永磁體66布置在磁體槽74的主體部分74a中，所述磁體槽74形成為在轉子鐵芯64中沿著軸向方向延伸。磁體槽74具有在主體部分74a的沿著圓周方向的兩個側部上的子部分74b、74c，使得所述子部分74b、74c均與主體部分74a相連通。磁體槽74的子部分74b、74c的前端部分74x、74y形成為朝向外周伸出。第二永磁體68a、68b分別布置在磁體槽76的主體部分76a的內部，所述磁體槽76形成為在轉子鐵芯64中沿著軸向方向延伸。磁體槽76包括相應的沿著上述主體部分76a的徑向方向向外延伸的子部分76b。

在轉子60的磁極62中，鐵芯區域作為磁路中央部分72形成在第一永磁體66和第三永磁體70之間。磁路進入部分73形成在磁體槽74的子部分74b、74c、第二永磁體68a、68b以及磁體槽76的子部分76b之間。通過在第一永磁體66的沿著圓周方向的兩側上的磁路進入部分73，磁路中央部分72聯接到轉子鐵芯64的外周面。位于第一永磁體66的沿著圓周方向的兩側上的兩個磁路進入部分73致使來自定子(未示出)并且進入轉子鐵芯64中的磁通經過磁路進入部分73中的一個、經過磁路中央部分72從磁路進入部分73中的另一個引出。然而，在磁通反向流動方向的情況下，磁通的入口和出口是相反的，并且因此兩個部分均可被稱作磁路進入部分。

這里，JP-A-2001-145283指出，在具有如上述那樣構造的磁極62的轉子60中，由于在第一永磁體66的兩側上存在子部分74b、74c，所述子部分74b、74c包括導磁率低于鐵芯材料的導磁率的空隙(或樹脂)，所以在第一永磁體66的沿著圓周方向的兩個端部部分處，沿著磁化方向的反方向沒有接受到磁通。結果，在第一永磁體66中沒有發生消磁。

在JP-A-2001-145283的轉子60中，磁體槽74的子部分74b、74c均平行于第二永磁體68a、68b和磁體槽76的子部分76b布置，并且形成在它們之間的磁路進入部分73具有恒定的寬度。在這種情況下，當在設置有轉子60的旋轉電機高負荷運轉期間增加來自定子的磁通量時，從第一永磁體66的圓周方向的端部部分泄漏的磁通和來自第二永磁體68a、68b的磁通集中在磁路進入部分73的內周側的部分處。磁極60的q軸電感Lq可能因此而顯著減小，并且結果，在高負荷運轉期間很難獲得磁阻轉矩，并且轉矩產生效率可能會相應地下降。

這里，在旋轉電機的高負荷運轉時，d軸電感Ld在磁阻轉矩中占主導地位，所述磁阻轉矩與q軸電感Lq和d軸電感Ld之間的差異成比例地增大。因此，就這個特征而言，存在改進空間。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于旋轉電機的轉子，所述轉子允許通過在旋轉電機高負荷旋轉期間增大磁阻轉矩來提高轉矩產生效率。

根據本發明的一方面的用于旋轉電機的轉子具有轉子鐵芯，在所述轉子鐵芯中，多個磁極沿著轉子鐵芯的圓周方向間隔開設置在轉子鐵芯的外周上，其中，每個磁極均包括：設置在轉子鐵芯的外周面附近的中央磁體；一對圓周方向的磁體，所述一對圓周方向的磁體布置在中央磁體的沿著圓周方向的兩側上，使得所述一對圓周方向的磁體之間的相互間距朝向轉子鐵芯的外周變寬；和低導磁率區域，所述低導磁率區域設置在中央磁體的沿著圓周方向的每個端部部分附近，并且所述低導磁率區域的導磁率低于制成轉子鐵芯的磁性材料的導磁率，并且轉子鐵芯形成為使得磁路進入部分的寬度朝向轉子鐵芯的外周面變窄，所述磁路進入部分形成在磁極內側面和毗鄰磁極內側面的低導磁率區域之間，所述磁極內側面是每個圓周方向的磁體的沿著磁極的圓周方向的內側面。