[發明專利]同步磁阻馬達

在審

• 申請號: 201710456105.1
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107528394A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 佟明宇;松原健;狩集裕二;稻山博英;奧村繁一;山口良輔
• 申請（專利權）人: 株式會社捷太格特
• 主分類號: H02K1/16
• 分類號: H02K1/16;H02K3/12;H02K19/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 李洋,蘇琳琳

技術領域

本發明涉及例如用于電動助力轉向裝置的同步磁阻馬達。

背景技術

公知一種磁阻馬達，僅利用因相對電磁能的位置的變化而產生的磁阻轉矩來使轉子旋轉。磁阻馬達存在定子和轉子具有磁性的凸極性的開關磁阻馬達(Switched Reluctance Motor)、以及定子是與無刷馬達相同的構造的同步磁阻馬達(Synchronous Reluctance Motor)。

同步磁阻馬達的定子以及轉子中，僅轉子具有磁性的凸極性。在同步磁阻馬達中，因轉子的磁性的凸極性而存在磁通容易流動的凸極方向(以下，稱作d軸方向)和磁通難以流動的非凸極方向(以下，稱作q軸方向)。因此，因d軸方向上的電感與q軸方向上的電感之差而產生磁阻轉矩，從而利用該磁阻轉矩使轉子旋轉。

作為現有技術，例如參照日本特開平11-289730號公報。

同步磁阻馬達不使用永久磁鐵而僅利用磁阻轉矩來使轉子旋轉，從而有與使用永久磁鐵的馬達相比輸出轉矩較小的問題，需要至少稍微增大輸出轉矩。

發明內容

本發明的目的之一在于提供能夠增大輸出轉矩的同步磁阻馬達。

本發明的一個方式的同步磁阻馬達包括：圓環狀的定子；以及轉子，其配置于上述定子的徑向內側。

其中，上述定子包括：圓環狀的定子鐵芯，在上述定子鐵芯的內周部具有沿上述定子的周向空開間隔地配置的多個插槽；以及插槽線圈，其容納在上述插槽內，

上述插槽線圈由截面呈四邊形的方線形成，并分布卷繞于上述插槽。

在上述方式的同步磁阻馬達中，由于由截面呈四邊形的方線來形成插槽線圈，所以與由截面呈圓形的圓線來形成插槽線圈的情況相比，當在插槽內容納有插槽線圈的狀態下，能夠縮小該插槽線圈間的縫隙。由此，能夠增加在插槽內占據的插槽線圈的比例亦即插槽線圈的占空率。

并且，在上述方式的同步磁阻馬達中，由于插槽線圈分布卷繞，所以與插槽線圈集中卷繞的情況相比，能夠使繞組系數接近1。因而，通過插槽線圈的占空率的增加以及繞組系數的提高，能夠增大輸出轉矩。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發明的優選實施方式進行的詳細描述，本發明的上述以及下述特征及優點會變得更加清楚，其中，相同附圖標記表示相同要素，其中：

圖1是示出本發明的一個實施方式的同步磁阻馬達的結構的剖視圖。

圖2是由圖1的點劃線II圍起的部分的放大俯視圖。

圖3是插槽開口部附近的放大俯視圖。

圖4是示出使插槽的容納部的周向寬度變化后的輸出轉矩的模擬結果的線圖。

圖5是示出使齒主體部的周向寬度的平均值變化后的磁通密度的模擬結果的線圖。

圖6是示出使軛部的徑向寬度變化后的輸出轉矩的模擬結果的線圖。

圖7是示出使插槽開口部的周向寬度與插槽的容納部的周向寬度之比變化后的輸出轉矩的模擬結果的線圖。

圖8是示出圖7的輸出轉矩的轉矩脈動的模擬結果的線圖。

圖9是示出使線圈容納部與插槽連接部之間的角度變化后的輸出轉矩的模擬結果的線圖。

圖10是示出圖9的輸出轉矩的轉矩脈動的模擬結果的線圖。

圖11是僅示出圖1的同步磁阻馬達的轉子的放大俯視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖詳細地對本發明的實施方式進行說明。

圖1是示出本發明的一個實施方式所涉及的同步磁阻馬達1的結構的剖視圖。圖2是由圖1的點劃線II圍起的部分的放大俯視圖。圖3是后述的插槽開口部10附近的放大俯視圖。此外，圖2中，為便于說明，示出僅在后述的一個插槽6U容納有插槽線圈5U的狀態。并且，圖3中，省略了后述的插槽線圈5U、5V、5W的圖示。

參照圖1，同步磁阻馬達1(以下，簡單稱作馬達1。)包括：產生旋轉磁場的圓環狀的定子2；以及設于定子2的徑向內側且通過上述旋轉磁場而旋轉的轉子3。以下，將定子2的周向簡單稱作周向，并將定子2的徑向簡單稱作徑向。并且，當示出定子2的徑向內側的方向時簡單稱作徑向內側，并在示出定子2的徑向外側的方向時簡單稱作徑向外側。并且，將轉子3的軸向簡單稱作軸向，并將從該軸向觀察時的俯視簡單稱作俯視。

定子2包括圓環狀的定子鐵芯4和插槽線圈5U、5V、5W。該實施方式中，定子鐵芯4通過層疊多片圓環狀的鋼板來構成。定子鐵芯4的內徑在該實施方式中是50mm左右，并且定子鐵芯4的外徑在該實施方式中是90mm左右。