[實用新型]永久磁鐵埋入型電動機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320293117.4
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN203312944U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬場和彥;仁吾昌弘;土田和慶
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;舒艷君

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種將燒結(jié)鐵素體磁鐵埋入到轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)部的磁鐵埋入式的永久磁鐵埋入型電動機的轉(zhuǎn)子構(gòu)造。

背景技術(shù)

近年來，隨著節(jié)能意識的提升，提出了很多通過將高矯頑力的稀土類磁鐵使用于轉(zhuǎn)子而實現(xiàn)高效化的永久磁鐵埋入型馬達的方案。然而，因稀土類磁鐵的價格昂貴而導(dǎo)致電動機的成本增加，因此，將燒結(jié)鐵素體磁鐵使用于現(xiàn)有的一般的永久磁鐵埋入型電動機的轉(zhuǎn)子以取代稀土類磁鐵。這樣，在采用燒結(jié)鐵素體磁鐵來取代稀土類磁鐵的情況下，表示磁力大小的殘留磁通密度降低至約1/3。為了彌補磁力的下降，需要在轉(zhuǎn)子盡可能配置體積大的燒結(jié)鐵素體磁鐵。

例如，下述專利文獻1所示的永久磁鐵埋入型電動機的轉(zhuǎn)子構(gòu)成為，在轉(zhuǎn)子鐵芯設(shè)置磁鐵插入用的收納孔，并將磁鐵的各磁極中的磁取向的焦點設(shè)置于轉(zhuǎn)子的外側(cè)。通過這樣構(gòu)成，使轉(zhuǎn)子與定子之間的空隙磁通密度在磁極中央部（相對于轉(zhuǎn)子的圓周方向而言的磁鐵的中央部）增大且在磁極端部（相對于轉(zhuǎn)子的圓周方向而言的磁鐵的端部）減小，從而使磁通密度的分布接近正弦波，伴隨于此，齒槽轉(zhuǎn)矩降低，且振動、噪聲也減小。

進而，下述專利文獻1所示的轉(zhuǎn)子，使在磁鐵的內(nèi)徑側(cè)形成的彎曲凸?fàn)畹拿娴膱A弧的半徑，小于在磁鐵的外徑面?zhèn)刃纬傻膹澢範(fàn)畹拿娴膱A弧的半徑，由此使得磁鐵成型時的壓縮方向與磁通方向大致相等，從而抑制了殘留磁通密度的降低。這樣，由于能夠不使殘留磁通密度降低地制造磁鐵，因此消除了馬達效率降低這樣的問題。

另一方面，下述專利文獻2所示的永久磁鐵埋入型電動機，是利用將磁轉(zhuǎn)矩（magnetic?torque）與小于該磁轉(zhuǎn)矩的磁阻轉(zhuǎn)矩（reluctance?torque）相加所得的轉(zhuǎn)矩的電動機，該永久磁鐵埋入型電動機構(gòu)成為每一極的磁鐵在轉(zhuǎn)子的徑向上被分割為兩層以上，且各磁鐵的各端部延伸到靠近轉(zhuǎn)子外周面的位置，通過在各磁鐵之間設(shè)置磁通通路，增大由q軸電感而產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩，使磁力轉(zhuǎn)矩與磁阻轉(zhuǎn)矩相加所得的綜合轉(zhuǎn)矩最大且提高退磁耐力，從而實現(xiàn)了高轉(zhuǎn)矩化及高輸出化。

[專利文獻1]日本特許第4598343號公報（圖2等）

[專利文獻2]日本特許第2823817號公報（圖1等）

然而，上述專利文獻1所示的永久磁鐵埋入型電動機，形成為磁極中央部的徑向厚度大于磁極端部的徑向厚度。由于使磁極端部的尺寸相對于磁極中央部的尺寸變得極小，所以在制造磁鐵時的燒結(jié)工序產(chǎn)生收縮率差，因此存在不僅磁鐵的生產(chǎn)率變差，而且磁鐵的取向性也變差，從而無法產(chǎn)生足夠的磁力的問題。另外，雖然為了實現(xiàn)高輸出化而需要增大鐵素體磁鐵的尺寸，但是因上述制造方面的緣由而無法制造大尺寸的鐵素體磁鐵，從而在馬達的高輸出化方面存在界限。

另外，上述專利文獻2所示的永久磁鐵埋入型電動機，由于形成為通過將磁通通路設(shè)置于磁鐵之間來增大由q軸電感所產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩的構(gòu)造，因此存在轉(zhuǎn)矩波動增大而導(dǎo)致振動及噪聲增加這樣的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型是鑒于上述情形而完成的，其目的在于獲得一種能夠確保足夠的磁力的永久磁鐵埋入型電動機。

本實用新型的另一目的在于，獲得一種除確保足夠的磁力之外，還能降低轉(zhuǎn)矩波動來抑制振動及噪聲的永久磁鐵埋入型電動機。

為了解決上述課題而達成目的，本實用新型的技術(shù)方案1涉及一種永久磁鐵埋入型電動機，將層疊多個電磁鋼板而成的轉(zhuǎn)子鐵芯配置于定子內(nèi)而構(gòu)成，其特征在于，構(gòu)成所述轉(zhuǎn)子鐵芯的磁極的磁鐵包括：第一磁鐵，該第一磁鐵設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周側(cè)且以與極數(shù)相當(dāng)?shù)臄?shù)量配置于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的周向；以及分別配置于所述第一磁鐵的內(nèi)徑側(cè)的第二磁鐵，在所述轉(zhuǎn)子鐵芯設(shè)置有：外周薄壁鐵芯部，該外周薄壁鐵芯部形成于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周面與所述第一磁鐵的外徑側(cè)面之間；以及磁鐵層間鐵芯部，該磁鐵層間鐵芯部形成于所述第一磁鐵的內(nèi)徑側(cè)面與第二磁鐵的外徑側(cè)面之間。

本實用新型的技術(shù)方案2，在上述技術(shù)方案1的基礎(chǔ)上，所述外周薄壁鐵芯部的徑向厚度為，所述第一磁鐵的周向中央部的厚度的1/3以下。

根據(jù)技術(shù)方案1，由于減小了在徑向上設(shè)置成兩層的各磁鐵的磁極中央部的厚度與磁極端部的厚度之差，因此起到了能夠確保足夠的磁力的效果。

根據(jù)技術(shù)方案2，除能夠確保足夠的磁力之外，還能降低轉(zhuǎn)矩波動來抑制振動及噪聲。

附圖說明

圖1是本實用新型的實施方式所涉及的永久磁鐵埋入型電動機的剖視圖。

圖2是以形成于圖1所示的轉(zhuǎn)子鐵芯上的磁鐵收納孔為中心表示的剖視圖。