[發明專利]永磁式轉子以及永磁式同步旋轉電機

在審

• 申請號: 201580051780.5
• 申請日: 2015-09-11
• 公開（公告）號: CN106716786A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 福本翔;大石浩司;松下真琴;三須大輔;竹內活德;高橋則雄;橋場豊;結城和明;長谷部壽郎
• 申請（專利權）人: 東芝三菱電機產業系統株式會社;株式會社東芝
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/22
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 夏斌

技術領域

本發明涉及永磁式轉子以及具有該永磁式轉子的永磁式同步旋轉電機。

背景技術

圖9是現有的永磁式同步旋轉電機的與旋轉軸垂直的四分之一截面圖。永磁式同步旋轉電機45具有轉子10以及定子20。在轉子10的轉子鐵心12上，在各個周向區域中形成有磁阻擋即磁通屏障31。在圖9的例子中，在各周向區域中設置有2層磁通屏障31。在各個磁通屏障31的周向的中央設置有永久磁鐵41。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-121821號公報

專利文獻2：日本特開2009-194945號公報

發明內容

發明要解決的課題

如圖9所示，一直以來已知：通過使磁通屏障31成為沿著q軸磁通的流動那樣的橢圓的弧狀，由此能夠使磁阻轉矩最大化。但是，以與該橢圓的弧狀的空間形狀相匹配的方式對永久磁鐵41進行成形并插入的情況，成為制造、組裝方面的成本上升的主要原因。

此外，在永久磁鐵使用了稀土類磁鐵的情況下，磁鐵量的余量越多，則越導致成本的上升。

本發明是為了解決上述那樣的問題而進行的，其目的在于在確保永磁式同步旋轉電機的效率的同時實現低成本化。

用于解決課題的手段

為了實現上述目的，本發明所涉及的永磁式同步旋轉電機的特征在于，具備：軸，被軸支承為能夠旋轉，在旋轉軸中心沿著軸向延伸；轉子鐵心，固定于上述軸，具有由沿著上述軸向層疊的多個鋼制平板構成的層疊板，該轉子鐵心形成有：磁通屏障，在各個周向角度區域中在周向上擴展為朝向上述旋轉軸中心為凸的曲面狀且沿著上述軸向延伸；以及平板狀空間，位于上述磁通屏障的周向中央，比上述磁通屏障的徑向的寬度薄，且在周向以及上述軸向上擴展；平板狀的永久磁鐵，設置成占有上述平板狀空間；定子鐵心，與上述轉子鐵心隔開間隔地配設于上述轉子鐵心的外周，具有多個定子齒，該多個定子齒相互在周向上隔開間隔地排列，沿著上述軸向延伸且朝向半徑方向的內側突出；以及多極多相的電樞繞線，卷繞于上述多個定子齒。

此外，本發明所涉及的永磁式轉子的特征在于，具備：軸，被軸支承為能夠旋轉，在旋轉軸中心沿著軸向延伸；轉子鐵心，固定于上述軸，具有由沿著上述軸向層疊的多個鋼制平板構成的層疊板，該轉子鐵心形成有：磁通屏障，在各個周向角度區域中在周向上擴展為朝向上述旋轉軸中心為凸的曲面狀且沿著上述軸向延伸；以及平板狀空間，位于上述磁通屏障的周向中央，比上述磁通屏障的徑向的寬度薄，且在上述周向以及上述軸向上擴展；以及平板狀的永久磁鐵，設置成占有上述平板狀空間。

發明的效果

根據本發明，能夠在確保永磁式同步旋轉電機的效率的同時實現低成本化。

附圖說明

圖1是第1實施方式所涉及的永磁式同步旋轉電機的與軸向垂直的四分之一截面圖。

圖2是表示在第1實施方式所涉及的永磁式同步旋轉電機的轉子鐵心上形成的貫通孔的一部分的與軸向垂直的截面圖。

圖3是用于對第1實施方式所涉及的永磁式同步旋轉電機的永久磁鐵周圍的磁通分布進行說明的第1概念圖。

圖4是用于對第1實施方式所涉及的永磁式同步旋轉電機的永久磁鐵周圍的磁通分布進行說明的第2概念圖。

圖5是用于對第1實施方式所涉及的永磁式同步旋轉電機的永久磁鐵周圍的磁通分布進行說明的第3概念圖。

圖6是第2實施方式所涉及的永磁式同步旋轉電機的與軸向垂直的四分之一截面圖。

圖7是表示在第2實施方式所涉及的永磁式同步旋轉電機的轉子鐵心上形成的貫通孔的一部分的與軸向垂直的截面圖。

圖8是表示第2實施方式所涉及的永磁式同步旋轉電機的填補部件的與軸向垂直的截面圖。

圖9是現有的永磁式同步旋轉電機的例子的與軸向垂直的四分之一截面圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發明的實施方式所涉及的永磁式轉子以及永磁式同步旋轉電機進行說明。此處，對相互相同或者類似的部分賦予共通的符號，并省略重復說明。

[第1實施方式]

圖1是第1實施方式所涉及的永磁式同步旋轉電機的與軸向垂直的四分之一截面圖。圖1僅表示永磁式同步旋轉電機100的四分之一扇形即四分之一周的周向角度區域量。該情況下的永磁式同步旋轉電機100為4極電機。永磁式同步旋轉電機100具有轉子10以及定子20。