[發(fā)明專利]永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110394070.6
• 申請(qǐng)日: 2011-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN102751832A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西村慎二;黑田洋一;井上正哉;枦山盛幸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H02K21/14
• 分類號(hào): H02K21/14;H02K1/27;H02K1/12
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及例如適用于車輛用電動(dòng)機(jī)的永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的永磁體同步電動(dòng)機(jī)具備：定子，該定子包括將多個(gè)分割鐵心排列成圓環(huán)狀而構(gòu)成的定子鐵心、和具有以集中卷繞的方式卷繞于各分割鐵心的齒上的集中卷繞線圈的定子線圈；及轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子將多個(gè)永磁體固定接合于圓筒的轉(zhuǎn)子鐵心的外周面而構(gòu)成(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開平11-89197號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

在現(xiàn)有的永磁體同步電動(dòng)機(jī)中，存在如下問(wèn)題：由于定子鐵心的槽構(gòu)成為具有從齒的前端朝周向延伸出來(lái)的檐部的半封閉槽，因此，定子線圈變得難以卷繞，且線圈的電感變大，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)法得到高輸出。

鑒于這種狀況，若將定子鐵心的槽構(gòu)成為在齒的前端沒(méi)有檐部的開口槽，則使定子線圈容易卷繞，且能降低線圈的電感。然而，通過(guò)永磁體的定子磁通在單位時(shí)間內(nèi)的變化增大，永磁體的渦流會(huì)增加，永磁體的溫度上升，產(chǎn)生會(huì)引起永磁體的磁通下降和熱退磁的新問(wèn)題。

在半封閉槽中，齒前端的檐部引起磁飽和，磁通密度的變化緩和。但是，在開口槽中，可認(rèn)為由于省略了齒前端的檐部，因此，磁通密度在齒的邊緣部(周向端部)急劇變化，在永磁體中產(chǎn)生較大的渦流。

本申請(qǐng)人不斷地進(jìn)行專心研究，發(fā)現(xiàn)了如下現(xiàn)象：具有使圓弧狀曲面在周向上以等角間距進(jìn)行排列的外形形狀的轉(zhuǎn)子鐵心(以下稱為圓弧形轉(zhuǎn)子鐵心)和開口槽的組合相比于圓弧形轉(zhuǎn)子鐵心和半封閉槽的組合，能降低永磁體中產(chǎn)生的渦流。即，有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，在利用了具有圓筒面的外形形狀的轉(zhuǎn)子鐵心(以下稱為圓筒形轉(zhuǎn)子鐵心)的情況下，通過(guò)將定子鐵心的槽從開口槽變成半封閉槽，能降低在嵌入轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)的永磁體中產(chǎn)生的渦流，而本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)了與上述觀點(diǎn)相反的現(xiàn)象，從而發(fā)明了本發(fā)明。

本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種使定子線圈容易卷繞、能降低定子線圈的電感且能降低永磁體中產(chǎn)生的渦流的永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)。

本發(fā)明所涉及的永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)具備：轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心和多個(gè)永磁體，該轉(zhuǎn)子鐵心具有使圓弧狀曲面在周向上以等角間距進(jìn)行排列以構(gòu)成連續(xù)的多個(gè)凸面的外周面，該多個(gè)永磁體埋設(shè)于所述轉(zhuǎn)子鐵心以位于所述圓弧狀曲面各自的內(nèi)徑側(cè)，將埋設(shè)于相鄰的所述圓弧狀曲面的內(nèi)徑側(cè)的所述永磁體進(jìn)行磁化，以形成彼此不同的極性，從而構(gòu)成磁極；及定子，該定子包括定子鐵心和定子線圈，該定子鐵心將齒分別從圓環(huán)狀的鐵心后端朝徑向內(nèi)側(cè)延伸設(shè)置且在周向上以等角間距進(jìn)行排列，以構(gòu)成開口槽，該定子線圈具有以集中卷繞的方式分別卷繞于所述齒上的多個(gè)集中卷繞線圈，該定子圍繞所述轉(zhuǎn)子而配置。

根據(jù)本發(fā)明，由于定子鐵心構(gòu)成為開口槽，因此，使定子線圈容易卷繞，可降低定子線圈的電感，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)可得到高輸出。

由于利用了構(gòu)成為開口槽的定子鐵心、和具有使圓弧狀曲面在周向上以等角間距進(jìn)行排列以構(gòu)成連續(xù)的多個(gè)凸面的外周面的轉(zhuǎn)子鐵心，因此，能降低永磁體中產(chǎn)生的渦流。因而，永磁體中的渦流損耗下降，可抑制永磁體的溫度上升，從而能防止永磁體的磁通下降和熱退磁。

附圖說(shuō)明

圖1是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖2是表示對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)中的永磁體的渦流損耗進(jìn)行了解析的結(jié)果的圖。

圖3是示意性地表示比較例1的永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖4是示意性地表示比較例2的永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖5是示意性地表示比較例3的永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖6是對(duì)永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)中的渦流損耗的降低機(jī)理進(jìn)行說(shuō)明的圖。

圖7是對(duì)永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)中的渦流損耗的降低機(jī)理進(jìn)行說(shuō)明的圖。

圖8是示意性地表示適用于本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的端面圖。

圖9是示意性地表示適用于本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的端面圖。

圖10是示意性地表示構(gòu)成適用于本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的鐵心片組的端面圖。

圖11是示意性地表示適用于本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)的定子鐵心的端面圖。

圖12是表示適用于本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)的永磁體的端面圖。

圖13是表示適用于本發(fā)明的實(shí)施方式6所涉及的永磁體嵌入型電動(dòng)機(jī)的永磁體的端面圖。