[發明專利]永磁型旋轉機

有效

• 申請號: 201110217075.1
• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN102347656A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 今給黎明大;大口英樹
• 申請（專利權）人: 富士電機株式會社
• 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

本發明涉及在內裝永久磁鐵的轉子形成減少磁通量泄漏用的磁通量阻擋部(flux?barrier)的永磁型旋轉機。

背景技術

作為現有的永磁型旋轉機之一，可以列舉埋入磁鐵型旋轉機。

該埋入磁鐵型旋轉機將永久磁鐵埋入轉子內部，在利用磁矩的基礎上還利用磁阻轉矩的旋轉機，該磁矩是通過從永久磁鐵產生的磁通量對應與卷繞在定子上的勵磁線圈的交鏈磁通量而產生的，所述磁阻轉矩利用轉子鐵芯的磁阻，該埋入磁鐵型旋轉機作為小型高輸出高效旋轉機，得到廣泛使用。

在埋入磁鐵型旋轉機中，作為增大轉矩方法之一，將永久磁鐵配置為V字形狀，增大沿著轉子鐵芯的磁極中心方向延伸的d軸方向的電感和從d軸偏移電氣角90度處于磁極間的q軸方向的電感之差，有效利用磁阻轉矩，這種方法為人們所公知。磁阻轉矩使得從勵磁線圈產生的磁通量向著減弱永久磁鐵磁通量的方向、即d軸方向產生而得。

在此，如上所述，從勵磁線圈朝著與磁鐵磁通量相反的方向產生磁通量，如圖9所示的磁力線圖那樣，來自勵磁線圈的磁通量不通過轉子鐵芯內部的深部，即不通過接近軸處，而集中在轉子鐵芯的外周面。由此，靠近轉子鐵芯外周面的磁極間側的永久磁鐵端部受到與永久磁鐵的磁化方向的磁通量相反方向的磁通量的影響較大，與其他部分相比，易發生減磁。

作為解決這種減磁問題的對策，提出過以下方案：在與磁極間側的永久磁鐵端部連接的狀態下，將磁通量阻擋部設置為朝轉子鐵芯外周面凸出，由此即使在從勵磁線圈受到與磁鐵的磁化方向的磁通量相反方向的磁通量的影響的情況下，永久磁鐵的磁通量也不會朝著磁阻大的轉子鐵芯內側，而是朝著轉子鐵芯的外周面，因此，得到難以發生減磁的永磁型旋轉機(例如，參照專利文獻1)。

另外，還提出以下方案：將永久磁鐵配置為V字狀，增加磁阻轉矩，有效利用轉矩，并且在磁化方向上使得與永久磁鐵的磁化方向正交方向的兩端部比中央部厚，提高永久磁鐵端部的耐減磁性，得到難以發生減磁的永磁型旋轉機(例如，參照專利文獻2)。

[專利文獻1]日本特開2008-148391號公報

[專利文獻2]日本特開2008-283823號公報

但是，在記載在上述專利文獻1的現有技術例中，將與磁極間側的永久磁鐵的端面連續的磁通量阻擋部設為朝著轉子鐵芯外周面凸出的形狀，因此，在接近轉子鐵芯的外周面配置永久磁鐵的結構中，與轉子鐵芯的外周面的距離變短，因此，存在難以適用的未解決課題。

另外，在記載在上述專利文獻2的現有技術例中，將與永久磁鐵的磁化方向正交方向的兩端部制作為比中央部厚，因此，需要通過對永久磁鐵進行切削加工形成凹狀，或也可以預先制作凹狀模型進行模具加工等作業，并且通過將凹形狀長與方形磁鐵組合而構成，但是，存在零件數及磁鐵插入工時數增加、作業時間變長、加工費用高的未解決課題

發明內容

因此，本發明著眼于上述現有例未解決的課題，其目的在于，提供能確保制作容易性且抑制制作費增加，并能提高永久磁鐵的耐減磁性的永磁型旋轉機。

為了達到上述目的，本發明一實施方式涉及的永磁型旋轉機包括具有卷繞線圈的多個磁極齒和磁軛的定子，以及具有隔開空隙以旋轉自如的方式配設在該定子的內側的轉子鐵芯的轉子；上述轉子鐵芯在圓周方向以等間隔形成有沿著軸向延伸并朝外周側的V字形狀的磁鐵插入孔，在該磁鐵插入孔具有插入永久磁鐵，使得V字形狀的內側彼此成為同極性地形成磁極，且在圓周方向鄰接的磁極成為異極性；該永磁型旋轉機的特征在于：

上述永久磁鐵的與軸垂直的方向的截面形狀形成為長方形；在插通上述磁鐵插入孔的上述永久磁鐵的外周端側，形成第一磁通量阻擋部，并且，在該永久磁鐵的外周端側的上述磁極側，形成提高耐減磁性的第二磁通量阻擋部。

按照該構成，在第二磁通量阻擋部從勵磁線圈產生的磁通量集中在磁極間側的轉子鐵芯的外周面，但通過磁阻大的上述第二磁通量阻擋部的磁通量變少。因此，能減小磁極間側的與永久磁鐵的磁化方向的磁通量相反方向的磁通量的影響，能抑制磁極間側的永久磁鐵端部的減磁。另外，永久磁鐵的截面形狀設為長方形狀，因此，對永久磁鐵的切削加工少，能縮短制作時間且抑制制作費用。另外，與使得永久磁鐵兩端部厚的形狀相比，能以少的材料構成，能減少材料費用。

另外，本發明另一實施方式涉及的永磁型旋轉機的特征在于，上述第一磁通量阻擋部與所述磁鐵插入孔的圓周方向端面離開規定距離相對地形成。

按照該構成，由第一磁通量阻擋部能減少向磁極間側的磁通量泄漏，同時，使得轉子鐵芯部介于磁鐵插入孔和第一磁通量阻擋部之間，因此，能確保轉子鐵芯的離心力強度。