[發明專利]旋轉電機和使用它的電動車輛

無效

• 申請號: 201080068363.9
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN103038981A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 杉本慎治;小村昭義;角川滋;菊地聰
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及旋轉電機和使用它的電動車輛。

背景技術

用永磁鐵形成轉子的磁極的旋轉電機中，上述永磁鐵產生的d軸的磁通是一定的，所以與旋轉速度無關，大致一定的磁通與定子繞組交鏈。因此，定子中感應生成的感應電壓伴隨轉速的增加而增大。另一方面，用于對定子繞組供給交流電流的電源電壓與旋轉電機的轉速無關，是大致一定的，所以如上所述旋轉電機的轉速增大，定子繞組中感應生成的感應電壓增大時，電源電壓與定子繞組的相間電壓的電壓差減少，不能對定子繞組供給所需的電流。結果，旋轉電機的轉速增大時，難以產生所需的轉矩。

通過盡可能抑制伴隨旋轉電機的轉速增大的感應電壓，易于對定子繞組供給所需的電流，能夠進一步增大高速旋轉時產生的轉矩。為了盡可能抑制感應電壓，減少d軸的磁通與定子繞組的交鏈磁通是一個解決方法，抑制旋轉電機高速運轉時形成磁極的永磁鐵產生的d軸的磁通與定子繞組的交鏈磁通量。為此控制對定子繞組供給的電流，使得定子繞組產生對于永磁鐵產生的d軸的磁通相反極性的磁通（弱磁控制）。

專利文獻1中公開了通過弱磁控制使d軸磁通不可逆地損失磁通，減少定子繞組的交鏈磁通的技術。

利用弱磁電流的情況下，弱磁電流較大時會使與電機的轉矩無直接關聯的d軸電流增大，效率降低。因此存在旋轉電機的高速運轉狀態的效率降低的問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-245367號公報

發明內容

發明要解決的課題

本發明的目的在于提供能夠提高旋轉電機的高速運轉狀態的效率的旋轉電機。此外，目的在于通過使用本發明的旋轉電機來改善電動車輛的高速運轉狀態的效率。

用于解決課題的方案

權利要求1所述的特征如下所示。

包括：具有具備槽的定子鐵芯與定子繞組的定子和轉子，上述轉子具有：具備疊層的電磁鋼板且形成有配置在周方向上的多個磁極的轉子鐵芯、和用于形成上述多個磁極的各個磁極的多個第一永磁鐵和多個第二永磁鐵，用于形成上述轉子的各磁極的上述第一永磁鐵和上述第二永磁鐵具備相互不同的回復磁導率。

權利要求2所述的特征是在上述權利要求1所述的結構中，配置上述第二永磁鐵，使得構成上述轉子的各磁極的上述第二永磁鐵的易磁化軸沿著上述第一永磁鐵生成的d軸的磁通。

權利要求3所述的特征如下所示。在權利要求1或權利要求2中任一項所述的旋轉電機中，在上述旋轉電機的上述轉子鐵芯形成有插入用于形成各磁極的永磁鐵的磁鐵插入孔，在上述磁鐵插入孔中插入保持有上述第一永磁鐵和上述第二永磁鐵。

權利要求4所述的特征如下所示。在權利要求1至權利要求3中任一項所述的旋轉電機中，上述第一永磁鐵具備比上述第二永磁鐵高的矯頑力的特性，上述第二永磁鐵具備比上述第一永磁鐵高的回復磁導率。

權利要求5所述的特征如下所示。在權利要求4所述的旋轉電機中，上述第一永磁鐵是釹磁鐵或鐵氧體磁鐵，上述第二永磁鐵是鋁鎳鈷磁鐵。

權利要求6所述的特征如下所示。在權利要求1至權利要求3中任一項所述的旋轉電機中，在上述轉子上，在沿著周方向形成的多個磁極的鄰接的磁極之間分別形成有輔助磁極，經由上述輔助磁極形成有上述定子繞組產生的q軸的磁通通過的磁路。

權利要求7所述的特征如下所示。在權利要求6所述的旋轉電機中，在上述轉子上，磁鐵插入孔分別沿著周方向與各磁極對應地形成，上述磁鐵插入孔為用于插入形成配置于周方向的各磁極的上述第一永磁鐵和上述第二永磁鐵的周方向的長度比半徑方向的長度長的形狀，形成為上述磁鐵插入孔的位于轉子的外周一側的邊比位于轉子的中心一側的邊長的形狀，上述第一永磁鐵和上述第二永磁鐵以在轉子的半徑方向上重疊的狀態被收納而固定在上述各磁鐵插入孔中，上述第一永磁鐵和上述第二永磁鐵被沿著轉子的半徑方向磁化，在每一個磁極使上述第一永磁鐵和上述第二永磁鐵的磁化極性交替反轉地磁化，在上述各磁鐵插入孔的內側，在上述第一永磁鐵和上述第二永磁鐵中至少位于外周一側的永磁鐵的周方向的兩端部設置有磁隙。

權利要求8所述的特征如下所示。在權利要求7所述的旋轉電機中，在各磁極的磁鐵插入孔的外周一側與轉子鐵芯的外周之間的轉子鐵芯上形成有磁極片部，上述第一永磁鐵和上述第二永磁鐵產生的d軸的磁通通過上述磁極片部和上述定子鐵芯，形成上述d軸的磁通與上述定子繞組交鏈的磁路。