CN101312307B

CN101312307B - 电动机

Info

Publication number: CN101312307B
Application number: CN2008100985332A
Authority: CN
Inventors: 有满稔; 赤津観
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2007-05-22
Filing date: 2008-05-22
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2028-05-22
Also published as: CN101312307A; EP1995849A2; JP2008295138A; US20080290753A1; JP5332137B2; US7795772B2; EP1995849A3

Abstract

本发明提供一种旋转电机，就磁通量而言无需要较多的磁铁而可减少磁铁量，其使用永久磁铁并且具有正凸极特性。本发明的旋转电机具有在定子芯上卷绕定子绕线的定子和在转子芯上安装永久磁铁的转子，在转子芯(15)上沿与永久磁铁(16)的磁通方向正交的方向设有多列低导磁率层(17)，该低导磁率层(17)沿永久磁铁(16)的磁通方向设置且导磁率低于转子芯(15)，在两低导磁率层(17)间的芯部配置永久磁铁(16)，还具有进行如下控制的电流控制机构(19)，即，将对定子绕线(14)通电的电流的相位向使由永久磁铁(16)产生的磁通增大的方向偏移。

Description

电动机

技术领域

本发明涉及电动机，特别涉及具有永久磁铁的电动机。

背景技术

以往，作为用于电动车等的行驶电动机的电动机，公知有正凸极(顺突極)特性的永久磁铁电动机。该正凸极特性的永久磁铁电动机具有d轴电感比q轴电感大的所谓正凸极特性。这样的正凸极特性的永久磁铁电动机在兼具高转矩化和高速旋转化这方面相对反凸极(逆突極)特性的电动机具有优势。

作为这样的永久磁铁电动机，例如存在“旋转电机的转子”(参照专利文献1)。

在具有该正凸极特性的永久磁铁电动机中，通过降低q轴电感，可实现d轴电感比q轴电感相对地增大的正凸极特性，但是为了降低q轴电感，形成埋入型永久磁铁(Interior Permanent Magnet：IPM)结构，在永久磁铁的外周侧与磁通平行地形成多个狭缝。

专利文献1：(日本)特开2006-081338号公报

但是，在以往的具有正凸极特性的永久磁铁电动机中，因在由永久磁铁产生的磁通通路上形成有狭缝，故就磁通量而言需要较多的磁铁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用永久磁铁并具有正凸极特性的旋转电机，该旋转电机就磁通量而言无需较多的磁铁，可减少磁铁量。

为了实现上述目的，本发明的旋转电机具有在定子芯上卷绕有定子绕线的定子和在转子芯上安有装永久磁铁的转子，其中，在所述转子芯上沿与永久磁铁的磁通方向正交的方向排列设有多列低导磁率层，该低导磁率层的各个沿永久磁铁的磁通方向设置且导磁率低于转子芯，在两个所述低导磁率层之间的芯部配置永久磁铁，另外，所述旋转电机还具有进行如下控制的电流控制机构，即，将对定子绕线通电的电流的相位向使永久磁铁产生的磁通增大的方向偏移。

本发明的旋转电机因不使永久磁铁的磁通方向的磁阻增大，可有效利用永久磁铁的磁通，故不增加永久磁铁的量即可确保需要的磁通，就磁通量而言无需较多的磁铁，可减少磁铁量。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的永久磁铁电动机的定子和转子的说明图；

图2是表示图1的定子绕线的相构成的说明图；

图3是由图表表示图1的永久磁铁电动机的电流相位与转矩的关系的说明图；

图4是本发明第二实施方式的永久磁铁电动机的转子的说明图；

图5是第二实施方式的变形例的转子的说明图；

图6是本发明第三实施方式的永久磁铁电动机的转子的说明图；

图7表示本发明第四实施方式的永久磁铁电动机的转子的各种类型(其一)，(a)是类型1的部分说明图、(b)是类型2的部分说明图、(c)是类型3的部分说明图；

图8表示本发明第四实施方式的永久磁铁电动机的转子的各种类型(其二)，(d)是类型4的部分说明图、(e)是类型5的部分说明图、(f)是类型6的部分说明图；

图9表示本发明第四实施方式的永久磁铁电动机的转子的各种类型(其三)，(g)是类型7的部分说明图、(h)是类型8的部分说明图、(i)是类型9的部分说明图；

图10是由图表表示图7～图9的各种转子类型的凸极比与磁通密度的关系的说明图；

图11是由图表表示图7～图9的各种转子类型的凸极比与定子齿数的关系的说明图；

图12表示转子的变形例，(a)是平面说明图、(b)是磁通产生电路的说明图。

附图标记说明

10 永久磁铁电动机

11 定子

12、20、23、25、28a～28i、29、32 转子

13 定子芯

13a、13a1～13a12 齿

14 定子绕线

15、26 转子芯

15a 转子芯磁通通路

16(S1～S4)、16(N1～N4)、21(S1～S4)、21(N1～N4)、24(S1～S4)、24(N1～N4)、27(S1～S4)、27(N1～N4)、31(N、S) 永久磁铁

17、22 低导磁率层

18 旋转轴

19 电流控制装置

30 空气层

33a、33b 励磁绕线

34 电源

a、a1、a2 气隙

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的优选实施方式。

(第一实施方式)

图1是本发明第一实施方式的永久磁铁电动机的定子和转子的说明图。如图1所示，使用永久磁铁的旋转电机即三相交流电动机(永久磁铁电动机)10具有定子(定子)11和转子(转子)12，定子11与转子12的相对面相对于转子12的中心轴O方向平行配置，在转子12与定子11之间具有气隙a。定子11具有定子芯13及定子绕线14，转子12具有转子芯15、永久磁铁16、低导磁率层17以及旋转轴(轴)18。

定子芯13具有呈圆环状地沿内周面排列的例如24个齿13a，在齿13a上以位于相邻的齿13a之间的空间(狭缝)的方式通过分布卷绕而卷绕有定子绕线14。该定子芯13例如在旋转轴方向上层积圆环状的积层钢板而形成，在第一实施方式中，设定定子齿数以使三相(U相、V相、W相)的各相分别具有两个齿13a。

转子芯15与定子芯13同样地，由层积有导磁率高的金属制钢板即所谓的积层钢板结构而形成为圆筒形，总共八个永久磁铁16(16S1～16S4、16N1～16N4)沿转子周向排列在转子12的表面附近。在第一实施方式中，在配置永久磁铁16处的转子芯15设有空隙，在该空隙中沿轴向以埋设的状态嵌入永久磁铁16。

在转子12上排列的永久磁铁16由永久磁铁16S1和永久磁铁16S2形成第一S极，由永久磁铁16N1和永久磁铁16N2形成第一N极，由永久磁铁16S3和永久磁铁16S4形成第二S极，由永久磁铁16N3和永久磁铁16N4形成第二N极。即，在转子12上配置四极的磁铁、即极对数为2的永久磁铁。

在第一实施方式中，永久磁铁16沿图中d轴方向被磁化。

在转子12上还形成有低导磁率层17。低导磁率层17在第一实施方式中为空气层，通过在转子芯15上形成狭缝即可实现。

该低导磁率层17以如下方式配置有多列(参照图1)，即，不与沿多个永久磁铁16形成的磁通通路的方向即作为永久磁铁16磁通方向的d轴方向交叉，而与垂直于永久磁铁16磁通方向的方向即q轴交叉。另外，永久磁铁16以被相邻的低导磁率层17、17夹持的方式配置。

即，低导磁率层17以使成为转子芯15的磁通通路的区域与转子芯15的磁通通路以外的区域隔开的方式形成，在成为磁通通路的区域，主要存在仅由转子芯15的部分(芯部)和永久磁铁16，而不存在低导磁率层17。此后，将定义为转子芯15的磁通通路的区域作为转子芯磁通通路15a。

另外，在第一实施方式中，转子芯15的磁通通路以外的区域以与转子芯磁通通路15a相邻的方式形成，其路径以从转子芯15表面的一处向其它部位穿过的方式配置，其出入口位于由永久磁铁16形成的极的从S极附近到N极附近。在图1中，相当于在永久磁铁16S1与永久磁铁16S2之间或永久磁铁16S2与永久磁铁16N1之间形成的多条路径。

图2是表示图1的定子绕线的相构成的说明图。如图2所示，定子绕线14供给2极(1极对)3相(U相、V相、W相)电流，并且，1相由两个定子芯13的齿13a构成。定子绕线14分布卷绕，例如相邻的U相彼此(齿13a1、齿13a2)卷绕以使电流同向流动，接下来的相邻的U相彼此(齿13a7、齿13a8)进行卷绕以使电流同向流动且与上述U相(齿13a1、齿13a2)相反流动。

这些定子绕线14中，各相的一端与电流控制装置(电流控制机构)19连接，另一端被接线而形成中性点。另外，在图2中，表示2极(1极对)的定子绕线14，但因转子12为4极(2极对)结构(参照图1)，故定子绕线14增倍。即，在图2中，表示12个齿13a(13a1～13a12)的定子绕线14，但实际上为24个齿13a的定子绕线14卷绕。

电流控制装置19与转子12的旋转同步而供给3相交流电。通过未图示的旋转传感器检测转子12的旋转位置，并根据检测到的位置使电流流动，由此，在定子11上生成旋转磁场。在后文中详述电流的控制。

接着，说明转子12的磁特性。

由图1可知，若将由电磁钢板形成的磁路的磁阻视为0，将永久磁铁16及低导磁率层(空气)17的磁阻视为1，则在图中由d轴方向表示的磁路中，仅永久磁铁16成为磁阻而不存在其它磁阻。另外，在永久磁铁16S1与永久磁铁16S2之间也存在磁阻为0的区域。另一方面，由q轴方向表示的磁通路中，低导磁率层17作为磁阻而存在多层，磁阻高。虽然实际的磁阻与低导磁率层17的宽度、层数、磁铁厚度等有关，但可知q轴方向的磁阻比d轴方向的磁阻高。

因q轴方向的磁阻比d轴方向的磁阻高，故本实施方式的转子12的磁路不是像一般的转子那样在磁极间(d轴与d轴间)存在磁性体凸极的反凸极型，而是在d轴附近存在磁性体凸极的正凸极型磁电路。

并且，因磁性体凸极主要用于位于永久磁铁16形成的极的从S极附近到N极附近的转子芯15的磁通通路以外的区域，故永久磁铁16的磁通通路和磁性体凸极的磁通通路各自不相交，磁通通路不饱和，可谋求提高正凸极特性的凸极比。

关于正凸极型磁电路的特性，省略详细的说明(参照现有技术)，在一般的反凸极型特性的电动机中利用磁阻转矩时，相对永久磁铁施加弱励磁方向的磁场，但在正凸极型特性的电动机中利用磁阻转矩时，相对永久磁铁施加强励磁方向的磁场。

若利用这样的特性，则可考虑在低速旋转时，为了获得高转矩而进行强励磁方向的控制，一旦由高速旋转而使感应电压开始上升，则中止强励磁控制。

即，如果想要获得与一般的反凸极型同等的性能，则设计成与磁铁量比成为比较对象的反凸极型电动机减少，在低速旋转-高转矩区域，通过强励磁控制补偿磁铁量的不足部分而输出大转矩，在高速旋转时中止强励磁控制。由此，因原来的磁铁量本身较少，故感应电压也小，即便在比较对象电动机的弱励磁区域也可继续输出转矩。

这样，在正凸极特性的电动机中，由于可减少磁铁的使用量，因而是有利的。

图3是由图表表示图1的永久磁铁的电流相位与转矩的关系的说明图。在图3中，τm表示磁转矩，τr表示磁阻转矩，τt表示磁转矩和磁阻转矩的合成转矩，τr′表示反凸极特性时的磁阻转矩，τt′表示反凸极特性时的磁转矩和磁阻转矩的合成转矩。另外，τm、τr、τt表示第一实施方式的例子(正凸极特性)，τr′、τt表示现有例(反凸极特性)。

在图3中，为方便起见，将磁转矩τm的最大值设为2，将磁阻转矩τt的最大值作为1，但实际的转矩值与磁铁量和凸极比等电动机的磁特性相关且与电流量成比例。

在第一实施方式的永久磁铁电动机10中，在电流相位为-30度附近成为最大转矩，在反凸极特性时，在电流相位为30度附近成为最大转矩。在此，在要进一步增大最大转矩时，通过增加电流量即可实现，在反凸极特性时，在电流相位为30度附近时，对永久磁铁16施加磁场以成为弱励磁，故即便要增加电流量，为了避免永久磁铁16的永久去磁而不得不限制电流量的增加。

另一方面，在第一实施方式中，在电流相位为一30度附近，对永久磁铁16向强励磁方向施加磁场，故不存在永久去磁的担忧，可增加电流。

这样，基于图3的关系，电流控制装置19如下所述进行控制，即，通过在输出最大转矩时将电流相位向负方向偏移，对永久磁铁16向强励磁方向施加磁场，并且输出最大转矩。

以下，列举在第一实施方式的永久磁铁电动机中获得的效果。

1)通过将永久磁铁配置于由低导磁率层夹持的芯部，不在通过由永久磁铁产生的磁通的通路上配置低导磁率层，即可形成正凸极型磁电路，故不需要增加磁铁量即可有效地利用磁铁转矩。

2)因将永久磁铁配置于由低导磁率层夹持的芯部，并且，存在未配置从转子表面的一部位向其它部位穿过的永久磁铁的相邻芯部，故永久磁铁的磁通通路和磁性体凸极的磁通通路各自不相交，即便对定子绕线供给较大电流，也可防止磁电路的饱和。

(第二实施方式)

图4是本发明第二实施方式的永久磁铁电动机的转子的说明图。如图4所示，第二实施方式的永久磁铁电动机的转子20具有以薄的状态配置于转子芯15表面附近的永久磁铁21(21S1～21S4、21N1～21N4)，并且，具有由将粘接剂填充到空气层的粘接层形成的低导磁率层22。其它结构及作用与第一实施方式的转子12(参照图1)相同。另外，省略与图1相同部分的说明。

在第二实施方式中，与第一实施方式的转子12相比，永久磁铁21以薄的状态配置于转子芯15表面即与定子芯13相对的相对面附近。通常，永久磁铁的磁化方向的厚度增厚，以相比于磁铁磁通的增大而更加提高顽磁力(对去磁性能的提高)。在本实施方式的正凸极特性的电动机的情况下，因通过尽量避免弱励磁方向的运转而可避免永久磁铁的去磁，故可使磁铁较薄。在减少磁铁量的基础上，在转子12的厚度方向上减少，对于维持磁通是有利的。并且，与通常的逆凸极型电动机相比，由于磁铁量少，故质量变轻。由于也可避免高速旋转时磁铁的飞散等，故在高速旋转化方面在强度上也是有利的。

另外，因由将粘接剂填充到空气层的粘接层形成低导磁率层22，粘接剂与空气相比磁阻稍减小，但通过形成粘接剂填充层，可将转子芯15牢固地一体化，这对高速转速是有利的。

另外，作为第二实施方式的变形例，也可将永久磁铁设为表面磁铁型。

图5是第二实施方式的变形例的转子的说明图。如图5所示，转子23具有永久磁铁24(24S1～24S4、24N1～24N4)，这些永久磁铁24配置于转子芯15的表面即与定子芯13相对的相对面，即面对转子23和定子11间的气隙a(参照图1)而配置。

这样，通过设为表面磁铁型，可减少磁铁量，故而可减小相对定子11的永久磁铁24的间隙(间隙)。根据本实施方式，由于可减少磁铁量，磁铁质量变轻、磁铁不会飞散，故与以往相比，在更高速旋转型电动机中也可采用表面磁铁结构。

以下，列举在第二实施方式的转子中可获得的效果。

在第一实施方式的转子获得的效果的基础上，还具有：

3)因磁铁量的减少，磁铁质量变轻，可实现高速旋转型转子。

4)通过将粘接剂填充到空气层而形成低导磁率层，可缓和向转子芯的应力集中并实现高速旋转型转子。

(第三实施方式)

图6是本发明第三实施方式的永久磁铁电动机的转子的说明图。如图6所示，第三实施方式的永久磁铁电动机的转子25具有由俯视为星形构成的转子芯26，并且，具有配置于转子芯26表面附近的板状永久磁铁27(27S1～27S4、27N1～27N4)。其它结构及作用与第一实施方式的转子12(参照图1)相同。另外，省略与图1相同部分的说明。

转子25具有形成为从转子芯15(参照图1)的正圆形状去除q轴方向部分的形状、即俯视为十字状星形形状的转子芯26，以使q轴附近的气隙a1比d轴附近的气隙a2大。即，相比转子25表面的基于永久磁铁27的磁通放射面与定子13间的气隙距离，磁通放射面以外部分与定子13间的气隙距离大。

在本实施方式中，因转子芯26的q轴方向的磁路几乎全被空气占据，故q轴方向的磁阻增大，其结果为，可形成正凸极型磁路。

另外，在本实施方式中，永久磁铁27配置于转子25表面即与定子13相对的相对面附近且为低导磁率层17的一部分，在此基础上，为了确保需要的磁铁量，永久磁铁27形成为与低导磁率层17的配置方向大致平行的板状形状而配置于低导磁率层17内，并且，在与低导磁率层17的设置方向交叉的方向、例如大致垂直的方向被磁化。

以下，列举在第三实施方式的转子中可获得的效果。

在第一实施方式的转子获得的效果的基础上，还具有：

5)由于在q轴方向形成大的气隙，故可进一步增大q轴方向的磁阻，可增大正凸极型电动机的凸极比。

6)通过将永久磁铁配置于低导磁率层内，可进一步减小d轴磁路的磁阻。

(第四实施方式)

图7表示本发明第四实施方式的永久磁铁电动机的转子的各种类型(其一)，(a)是类型1的部分说明图、(b)是类型2的部分说明图、(c)是类型3的部分说明图。图8表示本发明第四实施方式的永久磁铁电动机的转子的各种类型(其二)，(d)是类型4的部分说明图、(e)是类型5的部分说明图、(f)是类型6的部分说明图。图9表示本发明第四实施方式的永久磁铁电动机的转子的各种类型(其三)，(g)是类型7的部分说明图、(h)是类型8的部分说明图、(i)是类型9的部分说明图。

在第一实施方式～第三实施方式中，主要说明了通过增加q轴方向的磁阻来获得正凸极特性的永久磁铁电动机的例子，在第四实施方式中，在第一实施方式～第三实施方式的基础上，说明通过减少d轴方向的磁阻来实现具有正凸极特性的永久磁铁电动机的大凸极比的例子。

另外，在通常的反凸极特性的电动机的情况下，设计成在d轴与d轴间即q轴方向存在磁性体凸极，该q轴方向的磁阻变小，从而可获得较大的凸极比并可增大磁阻转矩。

但是，在正凸极特性的电动机的情况下，由于使q轴方向的磁阻增加，故磁性体凸极存在于d轴方向上。因此，在正凸极特性的电动机中，凸极比与反凸极特性的电动机时的凸极比相反，故通过将d轴方向的磁阻设计得小而提高凸极比，可获得较大的磁阻转矩。

另外，当增大正凸极特性的电动机的凸极比时，若不确保磁铁磁通则将导致磁转矩的减少，故需要进行如下所述的设计，即，不减少磁铁磁通而减小d轴方向的磁阻。

在图7～图9中都表示从转子的d轴中心到d轴中心。图7(a)～(c)所示的类型1～类型3的转子28a～28c以大大确保磁铁磁通为目的，但为了增大q轴方向的磁阻，在由钢板构成的转子芯29的q轴方向设置空气层30而增大q轴附近的气隙(参照第三实施方式)。

并且，为了减小d轴方向的磁阻，在d轴中心分割永久磁铁(31N、31S)，在其中心部不配置磁铁。另外，因磁铁本身使用宽度宽且厚度薄的磁铁，故基于磁铁厚度产生的磁阻小。

根据类型1～类型3的转子28a～28c，因可增大磁铁宽度，故可大大确保磁铁磁通(Wb)。

另外，通常，虽然增大磁铁磁通的效果小且磁通方向的面积占支配地位，但从顽磁力的观点来看，永久磁铁的磁化方向的厚度厚是重要的。即，在正凸极特性的电动机的情况下，因通过尽量避免弱励磁方向的运转可避免永久磁铁的去磁，故可较薄地形成磁铁。

图8(d)～(f)、图9(g)所示的类型4～类型7的转子28d～28g以获得大的凸极比为目的。为了增加q轴方向的磁阻，将q轴附近的气隙增大(参照第三实施方式)，这与类型1～类型3的转子28a～28c的情况相同，但通过将永久磁铁配置在与d轴平行的方向，可减小d轴方向的磁通路上的永久磁铁的面积。

并且，与磁铁磁通通过的通路分开地设置未配置永久磁铁的d轴磁路。由此，可大幅度减小d轴方向的磁阻，故而可增大凸极比。另外，与类型1～3的转子28a～28c同样地，由于在d轴中心分割永久磁铁且在其中心部未配置磁铁，故该区域也可作为d轴方向的磁通路而使用。

另外，在类型4～7的转子28d～28g中，难以大大确保磁铁磁通，如类型4的转子28d所示，通过尽量将磁铁配置在表面附近，可获得较大的磁铁磁通。与类型1～类型3的转子28a～28c同样地，通过以避免弱励磁运转的方式进行控制，可使用较薄的永久磁铁。

类型8、9的转子28h、28i以大大确保磁铁磁通且获得大的凸极比为目的。如在类型1～类型3的转子28a～28c中所述，将永久磁铁配置成与d轴垂直并确保磁铁面积，并且如由类型4～类型7的转子28d～28g所述，至少确保一条未配置永久磁铁的d轴磁路。

图10是由图表表示图7～图9的各种转子类型的凸极比与磁通密度的关系的说明图。如图10所示，如基于各种转子类型进行的说明，在类型1的转子28a中，可大大确保磁铁磁通，在类型4的转子28d中，可大大确保凸极比，在类型7的转子28g中，可大大确保凸极比并且也可大大确保磁铁磁通。

图11是由图表表示图7～图9的各种转子类型的凸极比与定子齿数的关系的说明图。如图11所示，例如在类型7的转子28g的情况下，观察1相1极的定子齿数为0.5～2的情况，若将每极每相的齿数设为2则凸极比提高。另外，考虑到每极每相的齿数从1到2时提高幅度较小，实现两个以上齿数的生产很难，由此可知优选将齿数设为2。

以下，列举在第四实施方式的转子中获得的效果。

在第一实施方式、第二实施方式、第三实施方式的转子获得的效果的基础上，还具有：

7)通过在d轴中央分割磁铁，可在d轴中心部形成磁阻小的d轴磁路，故可提高凸极比。

8)通过设置不具备永久磁铁的d轴磁路，可减小该磁路的磁阻并提高凸极比。

9)通过相对d轴磁路平行地配置永久磁铁，可减小该磁路的、由永久磁铁产生的磁阻，可提高凸极比。

10)通过相对d轴磁路垂直地配置永久磁铁，并且将磁铁厚度减薄、扩大磁铁宽度，可大大确保磁铁磁通，且因磁铁厚度较薄，故可降低d轴磁路的磁阻，可提高凸极比。

11)通过将每极每相的定子齿数设为2，可提高凸极比。

另外，作为上述各实施方式的变形例，也可将配置于转子芯的永久磁铁替换为线圈。

图12表示转子的变形例，(a)是平面说明图、(b)是磁通产生电路的说明图。如图12所示，转子32例如将配置于俯视形成为十字状星形的转子芯26的永久磁铁替换为线圈(励磁绕线)。即，在转子芯26上设有构成N极的励磁绕线33a、33b和构成S极的永久磁铁27(参照(a))。构成N极的励磁绕线33a、33b与电源34连接，通过在励磁绕线33a、33b中流过电流而形成磁通(参照(b))。

另外，转子芯并不限于十字星形，也可为正圆形状(参照图1)等其它形成。

这样，本发明的旋转电机具有在定子芯上卷绕有定子绕线的定子和在转子芯上安装有永久磁铁的转子，其中，在所述转子芯上沿与永久磁铁的磁通方向正交的方向设有多列低导磁率层，该低导磁率层沿永久磁铁的磁通方向设置且导磁率比转子芯低，在两个所述低导磁率层之间的芯部配置永久磁铁，旋转电机还具有进行如下控制的电流控制机构，即，将对定子绕线通电的电流的相位向使永久磁铁产生的磁通增大的方向偏移。

另外，在本发明中，优选为：在与永久磁铁的磁通方向正交的方向配置三列以上的所述低导磁率层，由两个所述低导磁率层夹持的芯部具有配置有所述永久磁铁的芯部和未配置所述永久磁铁的芯部。

在本发明中，配置于所述低导磁率层间的芯部的永久磁铁配置在所述转子的表面为好。

另外，在本发明中，相比于所述转子表面的基于永久磁铁的磁通放射面与定子间的气隙距离、磁通放射面以外部分与定子间的气隙距离大为好。

在本发明的旋转电机具有在定子芯上卷绕有定子绕线的定子和在转子芯上安装有永久磁铁的转子，其特征在于，在所述转子芯上沿永久磁铁的磁通方向设有导磁率低于转子芯的低导磁率层，在该低导磁率层内配置沿与所述低导磁率层的设置方向交叉的方向被磁化的永久磁铁，所述电流控制机构通电如下的电流，即，相位向将永久磁铁产生的磁通增大的方向偏移的电流。

在本发明中，所述定子绕线优选为分布绕组且具备相对1极而具有2个以上的槽数的相。

在本发明中，所述低导磁率层优选由空气层形成。

另外，在本发明中，所述低导磁率层优选由粘接剂层形成。

如上所述，基于各种附图和各实施方式说明了本发明，但请注意，只要是本领域技术人员，很容易基于上述公开内容进行各种变形或修改。例如，第一实施方式～第四实施方式的各种组合、或将永久磁铁替换为线圈等情况也包含在本发明的范围内。因此，请留意这些变形或修改都包含在本发明的范围内。

Claims

1.一种旋转电机，具有在定子芯上卷绕有定子绕线的定子和在转子芯上安装有永久磁铁的转子，其特征在于，

在所述转子芯上沿与永久磁铁的磁通方向正交的方向排列设有多列低导磁率层，该低导磁率层的各个沿永久磁铁的磁通方向设置且导磁率低于转子芯，在两个所述低导磁率层之间的芯部配置永久磁铁，

所述旋转电机还具有进行如下控制的电流控制机构，即，在输出最大转矩时，所述电流控制机构通过将对定子绕线通电的电流的相位向负方向偏移，对永久磁铁向强励磁方向施加磁场。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，在与永久磁铁的磁通方向正交的方向配置三列以上的所述低导磁率层，由两个所述低导磁率层夹持的芯部具有配置有所述永久磁铁的芯部和未配置所述永久磁铁的芯部。

3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，配置于所述低导磁率层之间的芯部的永久磁铁配置在所述转子的表面。

4.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，相比所述转子表面的基于永久磁铁的磁通放射面与定子间的气隙距离，所述转子表面的磁通放射面以外的部分与定子间的气隙距离大。

5.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述定子绕线为分布绕组且具备相对1极而言具有2个以上的槽数的相。

6.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述低导磁率层由空气层形成。

7.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述低导磁率层由粘接剂层形成。

8.一种旋转电机，具有在定子芯上卷绕有定子绕线的定子和在转子芯上安装有永久磁铁的转子，其特征在于，

在所述转子芯上沿永久磁铁的磁通方向设有导磁率低于转子芯的低导磁率层，在该低导磁率层内配置沿与所述低导磁率层的设置方向交叉的方向被磁化的永久磁铁，

还设有电流控制机构，在输出最大转矩时，所述电流控制机构通电有如下的电流，即使相位向负方向偏移而对永久磁铁向强励磁方向施加磁场的电流。

9.如权利要求8所述的旋转电机，其特征在于，所述定子绕线为分布绕组且具备相对1极而言具有2个以上的槽数的相。

10.如权利要求8或9所述的旋转电机，其特征在于，所述低导磁率层由空气层形成。

11.如权利要求8或9所述的旋转电机，其特征在于，所述低导磁率层由粘接剂层形成。