[發明專利]旋轉電機

有效

• 申請號: 201880079680.7
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN111466066B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 佐佐木直哉;牧野宏明
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝基礎設施系統株式會社
• 主分類號: H02K1/22
• 分類號: H02K1/22;H02K1/276;H02K21/14
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 房永峰

根據實施方式，旋轉電機具備定子和轉子(14)，所述轉子具備具有與定子隔開間隙地對置的外周面的轉子鐵芯(24)以及設于各磁極的多個永久磁鐵(26)，并且所述轉子被設置為繞中心軸線旋轉自如。轉子鐵芯具有：在各磁極被設于d軸d的兩側并分別裝填有永久磁鐵的兩個埋入孔(34)；以及在分別包含q軸的位置形成于外周面的多個槽(50)。在將沿著外周面的槽的極弧度設為A，將槽的深度設為B，將分別與兩個埋入孔或者永久磁鐵的外周側端相接并且穿過中心軸線的一對假想直線之間的極弧度設為C，將轉子鐵芯的外接圓的半徑設為R的情況下，各槽形成為滿足以下關系：0.05＜A＜0.075、0.005＜B/R＜0.027。

技術領域

本發明的實施方式涉及在轉子設有永久磁鐵的旋轉電機。

背景技術

近年，由于永久磁鐵的備受矚目的研究開發，高磁能積的永久磁鐵被開發出來，使用了這樣的永久磁鐵的永磁式的旋轉電機正在被用作火車、汽車的電動機或者發電機。通常，永磁式的旋轉電機具備圓筒狀的定子和旋轉自如地被支承于該定子的內側的圓柱形狀的轉子。轉子具備轉子鐵芯和埋入該轉子鐵芯內的多個永久磁鐵。

對于這樣的永磁式的旋轉電機，提出了以下方案：在各磁極，以從內周面側朝向外周面側展開的方式對稱地配置一對永久磁鐵，由此來形成除了能夠利用磁轉矩(magnettouque)以外還能夠利用磁阻轉矩(reluctance torque)的磁回路。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第5278003號公報

專利文獻2：日本專利第4490047號公報

專利文獻3：日本特開2014－75882號公報

發明內容

發明所要解決的問題

在使用旋轉電機來作為車輛等移動體的驅動源的情況下，為了謀求燃料效率的提高，要求高效率的旋轉電機。

本發明的實施方式的課題在于提供一種能夠提高效率的永磁式的旋轉電機。

用于解決問題的方案

根據實施方式，旋轉電機具備定子和轉子，所述轉子具備轉子鐵芯和多個永久磁鐵，繞中心軸線旋轉自如地被設置，所述轉子鐵芯具有與上述定子隔開間隙地對置的外周面和沿著上述外周面排列的多個磁極，所述多個永久磁鐵被設于上述各磁極。在上述轉子鐵芯中，將穿過相鄰的2個磁極間的邊界以及上述中心軸線且在放射方向上延伸的軸設為q軸，將相對于上述q軸成90度電角度的軸設為d軸時，上述轉子鐵芯具有：在各磁極中被設于上述d軸的兩側并分別裝填有上述永久磁鐵的兩個埋入孔；以及在分別包含上述q軸的位置形成于上述外周面并向上述轉子鐵芯的內周側突出的多個槽。上述兩個埋入孔以及兩個永久磁鐵具有與上述d軸相鄰的內周側端和與上述外周面相鄰的外周側端，被配置為關于上述d軸而言線對稱，并且被配置為隨著從上述內周側端朝向外周側端，距上述d軸的距離逐漸變大。在將沿著上述外周面的上述槽的極弧度設為A、將上述槽的距上述外周面的深度設為B、將與上述轉子鐵芯的外周相接的外接圓的半徑設為R的情況下，上述各槽形成為滿足以下關系：0.05＜A＜0.075，0.005＜B/R＜0.027。

附圖說明

圖1為實施方式的永磁式的旋轉電機的橫截面圖。

圖2為放大表示上述旋轉電機的轉子的一部分的剖視圖。

圖3為表示上述旋轉電機的轉子鐵芯以及永久磁鐵的立體圖。

圖4A為表示上述槽的極弧度與(鐵損變化比例/轉矩變化比例)的關系的圖。

圖4B為表示上述槽的極弧度與旋轉電機的效率的關系的圖。

圖5為表示上述轉子鐵芯的槽的深度與效率的關系的圖。