CN102347656B - 永磁型旋转机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种永磁型旋转机,可以确保制作容易性,并抑制制作费用增加,且能提高永久磁铁的耐减磁性。永磁型旋转机包括卷绕线圈(7)的定子(2),和具有隔开空隙以旋转自如的方式配设在该定子的内侧的转子铁芯(12)的转子(3);上述转子铁芯(12)在圆周方向以等间隔形成沿着轴向延伸并朝外周侧张开的V字形状的磁铁插入孔(13a、13b),在该磁铁插入孔插入永久磁铁(14),上述永久磁铁(14)的与轴垂直方向的截面形状形成为长方形,在插通上述磁铁插入孔的上述永久磁铁的外周端侧,形成第一磁通量阻挡部(15a、15b),同时,在该永久磁铁的外周端侧的上述磁极侧,形成由提高耐减磁性的第二磁通量阻挡部(16a、16b)。
Description
技术领域
本发明涉及在内装永久磁铁的转子形成减少磁通量泄漏用的磁通量阻挡部(flux barrier)的永磁型旋转机。
背景技术
作为现有的永磁型旋转机之一,可以列举埋入磁铁型旋转机。
该埋入磁铁型旋转机将永久磁铁埋入转子内部,在利用磁矩的基础上还利用磁阻转矩的旋转机,该磁矩是通过从永久磁铁产生的磁通量对应与卷绕在定子上的励磁线圈的交链磁通量而产生的,所述磁阻转矩利用转子铁芯的磁阻,该埋入磁铁型旋转机作为小型高输出高效旋转机,得到广泛使用。
在埋入磁铁型旋转机中,作为增大转矩方法之一,将永久磁铁配置为V字形状,增大沿着转子铁芯的磁极中心方向延伸的d轴方向的电感和从d轴偏移电气角90度处于磁极间的q轴方向的电感之差,有效利用磁阻转矩,这种方法为人们所公知。磁阻转矩使得从励磁线圈产生的磁通量向着减弱永久磁铁磁通量的方向、即d轴方向产生而得。
在此,如上所述,从励磁线圈朝着与磁铁磁通量相反的方向产生磁通量,如图9所示的磁力线图那样,来自励磁线圈的磁通量不通过转子铁芯内部的深部,即不通过接近轴处,而集中在转子铁芯的外周面。由此,靠近转子铁芯外周面的磁极间侧的永久磁铁端部受到与永久磁铁的磁化方向的磁通量相反方向的磁通量的影响较大,与其他部分相比,易发生减磁。
作为解决这种减磁问题的对策,提出过以下方案:在与磁极间侧的永久磁铁端部连接的状态下,将磁通量阻挡部设置为朝转子铁芯外周面凸出,由此即使在从励磁线圈受到与磁铁的磁化方向的磁通量相反方向的磁通量的影响的情况下,永久磁铁的磁通量也不会朝着磁阻大的转子铁芯内侧,而是朝着转子铁芯的外周面,因此,得到难以发生减磁的永磁型旋转机(例如,参照专利文献1)。
另外,还提出以下方案:将永久磁铁配置为V字状,增加磁阻转矩,有效利用转矩,并且在磁化方向上使得与永久磁铁的磁化方向正交方向的两端部比中央部厚,提高永久磁铁端部的耐减磁性,得到难以发生减磁的永磁型旋转机(例如,参照专利文献2)。
[专利文献1]日本特开2008-148391号公报
[专利文献2]日本特开2008-283823号公报
但是,在记载在上述专利文献1的现有技术例中,将与磁极间侧的永久磁铁的端面连续的磁通量阻挡部设为朝着转子铁芯外周面凸出的形状,因此,在接近转子铁芯的外周面配置永久磁铁的结构中,与转子铁芯的外周面的距离变短,因此,存在难以适用的未解决课题。
另外,在记载在上述专利文献2的现有技术例中,将与永久磁铁的磁化方向正交方向的两端部制作为比中央部厚,因此,需要通过对永久磁铁进行切削加工形成凹状,或也可以预先制作凹状模型进行模具加工等作业,并且通过将凹形状长与方形磁铁组合而构成,但是,存在零件数及磁铁插入工时数增加、作业时间变长、加工费用高的未解决课题
发明内容
因此,本发明着眼于上述现有例未解决的课题,其目的在于,提供能确保制作容易性且抑制制作费增加,并能提高永久磁铁的耐减磁性的永磁型旋转机。
为了达到上述目的,本发明一实施方式涉及的永磁型旋转机包括具有卷绕线圈的多个磁极齿和磁轭的定子,以及具有隔开空隙以旋转自如的方式配设在该定子的内侧的转子铁芯的转子;上述转子铁芯在圆周方向以等间隔形成有沿着轴向延伸并朝外周侧的V字形状的磁铁插入孔,在该磁铁插入孔具有插入永久磁铁,使得V字形状的内侧彼此成为同极性地形成磁极,且在圆周方向邻接的磁极成为异极性;该永磁型旋转机的特征在于:
上述永久磁铁的与轴垂直的方向的截面形状形成为长方形;在插通上述磁铁插入孔的上述永久磁铁的外周端侧,形成第一磁通量阻挡部,并且,在该永久磁铁的外周端侧的上述磁极侧,形成提高耐减磁性的第二磁通量阻挡部。
按照该构成,在第二磁通量阻挡部从励磁线圈产生的磁通量集中在磁极间侧的转子铁芯的外周面,但通过磁阻大的上述第二磁通量阻挡部的磁通量变少。因此,能减小磁极间侧的与永久磁铁的磁化方向的磁通量相反方向的磁通量的影响,能抑制磁极间侧的永久磁铁端部的减磁。另外,永久磁铁的截面形状设为长方形状,因此,对永久磁铁的切削加工少,能缩短制作时间且抑制制作费用。另外,与使得永久磁铁两端部厚的形状相比,能以少的材料构成,能减少材料费用。
另外,本发明另一实施方式涉及的永磁型旋转机的特征在于,上述第一磁通量阻挡部与所述磁铁插入孔的圆周方向端面离开规定距离相对地形成。
按照该构成,由第一磁通量阻挡部能减少向磁极间侧的磁通量泄漏,同时,使得转子铁芯部介于磁铁插入孔和第一磁通量阻挡部之间,因此,能确保转子铁芯的离心力强度。
另外,本发明另一实施方式涉及的永磁型旋转机的特征在于,上述第一磁通量阻挡部设有辅助磁通量阻挡部,其在夹持上述永久磁铁的圆周方向端面的侧面的至少一方与上述磁铁插入孔连通。
按照该构成,在第一磁通量阻挡部和磁铁插入孔之间形成辅助磁通量阻挡部,即使该辅助磁通量阻挡部也能减少磁通量泄漏,因此,能进一步减少永久磁铁的磁极间侧的磁通量泄漏,能抑制磁极间侧的永久磁铁端部的减磁。
另外,本发明另一实施方式涉及的永磁型旋转机的特征在于,上述第一磁通量阻挡部形成为具有以保持规定间隔的方式沿着所述转子铁芯的外周面的内周面的三角形孔形状、四边形孔形状和梯形孔形状中的任一种形状。
按照该构成,能进一步减少磁极间侧的永久磁铁的磁通量泄漏,能抑制磁极间侧的永久磁铁端部的减磁。
另外,本发明另一实施方式涉及的永磁型旋转机的特征在于,在所述第一磁通量阻挡部的与所述永久磁铁的外周方向端面相对的位置,形成有对该永久磁铁的外周方向进行定位的台阶部。
按照该构成,利用形成在第一磁通量阻挡部的台阶部,能保持永久磁铁的磁极间侧的端面,并进行定位,能确保转子铁芯的离心力强度。
另外,本发明另一实施方式涉及的永磁型旋转机的特征在于,所述第二磁通量阻挡部在离开所述永久磁铁的外周方向端面规定距离的内侧,沿着该永久磁铁的侧面,形成为扁平的截面为长方形的形状。
按照该构成,由第二磁通量阻挡部能抑制无负载感应电压的降低,提高耐减磁性。
另外,本发明另一实施方式涉及的永磁型旋转机的特征在于,所述第二磁通量阻挡部形成为随着从所述永久磁铁的中央部侧端部朝向外周方向端面,离开永久磁铁侧面的距离变长的三角形孔形状和梯形孔形状中的任一种形状。
按照该构成,第二磁通量阻挡部朝向转子铁芯的外周面侧成为凸的形状,因此,永久磁铁产生的磁通量不朝向着磁阻大的转子铁芯内侧,而是朝向着转子铁芯的外周面,能进一步抑制磁极间侧的永久磁铁端部的减磁。
下面说明本发明的效果。
根据本发明,通过形成第二磁通量阻挡部,从定子的线圈产生的磁通量尽管集中在磁极间侧的转子铁芯的外周面,但能减少通过磁阻大的第二磁通量阻挡部的磁通量。因此,能减小磁极间侧的与永久磁铁的磁化方向的磁通量相反方向的磁通量的影响。因此,即使永久磁铁截面形成为长方形,也能抑制无负载感应电压的降低。因此,具有以下效果:没有必要使用耐减磁性高的高性能的永久磁铁,且永久磁铁加工容易,能减少材料费用,同时,能实现缩短制作时间以及减少制作费用。
附图说明
图1是表示本发明涉及的永磁型旋转机的第一实施方式的截面图。
图2是放大表示图1的转子铁芯的主要部分的主视图。
图3是表示第一实施方式和现有技术例的无负载感应电压降低率的图表。
图4是表示第一实施方式和现有技术例的齿槽转矩(coggingtorgue)的图表。
图5是表示第一实施方式变形例的转子铁芯的放大主视图。
图6是表示本发明第二实施方式的转子铁芯的放大主视图。
图7是表示本发明第二实施方式变形例的放大主视图。
图8是表示本发明第三实施方式的转子铁芯的放大主视图。
图9是转子的磁力线图。
符号说明
1-永磁型旋转机
2-定子
3-转子
3a-旋转轴
4-磁轭
5-插槽
6-磁极齿
7-励磁线圈
11a~11f-磁极
12-转子铁芯
13a、13b-磁铁插入孔
14-永久磁铁
15a、15b-第一磁通量阻挡部
16a、16b-第二磁通量阻挡部
17a、17b-第三磁通量阻挡部
21~23-内周面
24-磁铁定位用台阶部
25~27-内周面
28-磁铁定位用台阶部
31a、31b-第二磁通量阻挡部
32a、32b-辅助磁通量阻挡部
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明涉及的永磁型旋转机的第一实施方式的截面图。在该图1中,永磁型旋转机1由内转子型的埋入磁铁式同步旋转机构成。
该永磁型旋转机1包括圆筒状定子2和转子3,所述转子3借助规定空隙与该定子2的内周侧的相对,并以旋转自如的方式配置。在此,转子3支承在嵌合插入到其中心部的旋转轴3a,并配置为旋转自如。
定子2在外周面侧形成有磁轭4,在内周面侧,沿着圆周方向以等间隔形成例如36个插槽5,形成36个磁极齿6。在各磁极齿6中卷绕有被卷装在插槽5内的励磁线圈7。在此,关于励磁线圈7的卷绕方法大体上可以分为集中绕组和分布绕组。本发明对集中绕组和分布绕组双方都能发挥效果,图1并不限定卷绕方法。
另一方面,转子3如图2放大所示,设有转子铁芯12,该转子铁芯12由形成有6个磁极11a~11f的叠层铁芯形成。该转子铁芯12包括磁铁插入孔13a、13b和永久磁铁14,所述磁铁插入孔13a、13b在轴向贯通形成多个,例如六组,所述永久磁铁14插入上述磁铁插入孔13a、13b内,使得周向相邻的磁极例如11a和11b成为异极性。在此,永久磁铁14由例如作为稀土元素类磁铁的残留磁通量密度为1.3T左右的磁铁构成。
各磁极11a~11f通过使一对磁铁插入孔13a、13b配置成朝向旋转轴3a的旋转中心轴成为凸状并朝向转子铁芯12的外周面扩展的V字形状,而形成为扇形。
并且,一对磁铁插入孔13a、13b各自的与轴垂直的方向的截面形状形成为长方形状。与此相对应,插入上述磁铁插入孔13a、13b的永久磁铁14的与轴垂直的方向的截面形状也形成为长方形状。在此,永久磁铁14间的外周侧张开角度θ如图2所示,设定为例如160°左右。
另外,转子3的磁铁插入孔13a、13b可以按如下方法形成:在叠层构成转子的叠层铁板之前,通过冲压机冲孔形成磁铁插入孔13a、13b,或者在叠层钢板形成转子铁芯之后,用冲压机冲孔形成磁铁插入孔13a、13b。
并且,形成有与磁铁插入孔13a、13b的转子铁芯12的外周面侧端面即磁极间侧端面连通的第一磁通量阻挡部15a、15b,并且,在磁铁插入孔13a、13b的外周面侧的磁极11a~11f侧的易发生减磁的部位,形成第二磁通量阻挡部16a、16b,进而,在磁铁插入孔13a、13b的旋转轴3a侧的端面,形成第三磁通量阻挡部17a、17b。
在此,如图2放大图所示,第一磁通量阻挡部15a、15b与磁铁插入孔13a、13b的转子铁芯12的外周面侧端面连通而形成。第一磁通量阻挡部15a、15b通过内周面21、内周面22、和内周面23而形成截面为四边形孔状,所述内周面21从磁铁插入孔13a、13b的外周面侧端面的外周面侧沿着转子铁芯12的外周面延伸到磁极间,所述内周面22从该内周面21的磁极间侧端部向旋转轴3a的中心延伸,所述内周面23从该内周面22的内周侧端部与磁铁插入孔13a、13b的长边平行地延伸。在此,在内周面23和磁铁插入孔13a、13b的旋转轴3a侧的长边之间,形成有内周面23成为外周面侧的磁铁定位用台阶部24。
如图2放大图所示,另外,第二磁通量阻挡部16a、16b在磁铁插入孔13a、13b的转子铁芯12的外周面侧端面的磁极11a~11f侧,形成为沿着磁铁插入孔13a、13b的长边延伸的扁平长方形状。
进而,如图2放大图所示,第三磁通量阻挡部17a、17b与磁铁插入孔13a、13b的转子铁芯12的旋转轴3a侧端面连通,并通过内周面25、内周面26、和内周面27而形成梯形孔状,所述内周面25与磁铁插入孔13a、13b的磁极侧长边连接,所述内周面26从内周面25的内侧端部向旋转轴3a的中心延伸,所述内周面27从内周面26的旋转轴3a侧端部沿着磁铁插入孔13a、13b的旋转轴3a侧的长边到达磁铁插入孔13a、13b的内侧端面。在此,在内周面27和磁铁插入孔13a、13b的旋转轴3a侧的长边之间,形成有内周面27成为外周面侧的磁铁定位用台阶部28。另外,转子铁芯12介于邻接的第三磁通量阻挡部17a、17b之间。
另外,永久磁铁14通过对长方体的永久磁铁的磁极面进行研磨加工或模具加工,形成与磁铁插入孔13a、13b的截面形状大致相等。而且,将形成为截面呈长方形的永久磁铁14插入各磁铁插入孔13a、13b内,使得成为短边的侧面与在第一磁通量阻挡部15a、15b形成的永久磁铁定位用台阶部24和在第三磁通量阻挡部17a、17b形成的永久磁铁定位用台阶部28抵接,并通过粘接剂或充填材料将等固定在磁铁插入孔13a、13b内。
由此,永久磁铁14的转子铁芯12的外周面侧端面与第一磁通量阻挡部15a、15b相对,并且,永久磁铁14的转子铁芯12的外周面侧端部的磁极11a~11f侧与第二磁通量阻挡部16a、16b相对。另外,永久磁铁14的转子铁芯12的旋转轴3a侧的端面与第三磁通量阻挡部17a、17b相对。
这样,根据上述第一实施方式,永磁型旋转机1具有埋入永久磁铁型旋转机的结构,因此,连接转子3的磁极11a~11f的永久磁铁14之间的圆周方向中央部和旋转轴3a的轴心的线成为d轴。
并且,连接转子3的邻接的磁极11a和11b、11b和11c、11c和11d、11d和11e、11e和11f、11f和11a之间的不同的极性的永久磁铁14之间与旋转轴3a的轴心的线成为q轴。
因此,在d轴方向的磁通量的磁路上,与空隙G相同,存在磁阻大的永久磁铁14,磁通量难以通过,但是,q轴方向的磁通量能通过转子铁芯12,因此,该方向的磁阻变小,d轴电感Ld和q轴电感Lq具有Ld<Lq的凸极性。
在此,转矩的一般式可以用下式表示:
T=Pn(Φiq+(Ld-Lq)idiq)
其中,各参数意义如下:
Pn:极对数
Φ:电枢交链磁通
iq:q轴电流
id:d轴电流
Lq:q轴电感
Ld:d轴电感
根据该转矩一般式,存在与q轴电流iq成正比的磁矩项以及与q轴电流iq和d轴电流id的积成正比的磁阻转矩的项。因此,通过使得负的d轴电流通电,能实现将磁阻转矩加到磁矩上的高转矩化。
这样,作为永磁型旋转机1通过采用将永久磁铁14配置为V字形状的埋入永磁型旋转机的结构,能实现高转矩化。但是,为了在与永久磁铁14的磁化方向正交的两端部得到耐减磁性,必须如上述现有例那样,使得与永久磁铁的与磁化方向正交的两端部的磁化方向的厚度比中央部厚。
但是,配置为V字形状的永久磁铁14的V字顶点附近处于转子3的深部,因此,成为减磁主要原因的与在定子2的在励磁线圈6产生的永久磁铁14的磁通量相反磁场方向的磁通量难以通过,并且,在该部分形成有第三磁通量阻挡部17a、17b,因此,能抑制磁通量泄漏,没有必要增厚永久磁铁厚度。
另一方面,配置为V字形状的永久磁铁14的V字开放端附近,即,在转子铁芯12的外周面侧的磁极间侧,如上所述,在定子2的励磁线圈7产生的磁通量集中在转子铁芯12的外周面。由此,接近转子铁芯12的外周面的磁极间侧的永久磁铁14的端部受与永久磁铁14的磁化方向的磁通量相反方向磁通量的影响较大,与其他部分相比,易发生减磁。
但是,在上述第一实施方式中,在易发生该减磁的部分,在端部侧的第一磁通量阻挡部15a、15b的基础上,在端部侧的磁极11a~11f侧形成第二磁通量阻挡部16a、16b,而提高耐减磁性。
在此,通过磁场解析,计算出相对于追加第二磁通量阻挡部16a、16b前后的额定电流以5倍的电流通电后的无载荷感应电压,求取相对于通电前的无载荷感应电压的降低率,即无载荷感应电压降低率时,则如图3所示。从该图3可知,在没有追加第二磁通量阻挡部16a、16b的比较例1中,无载荷感应电压降低率为3.5%。另一方面,在追加第二磁通量阻挡部16a、16b的本实施方式的实施例中,无载荷感应电压降低率得到0.7点改善。
这样,通过设置第二磁通量阻挡部16a、16b,能减少在永久磁铁14的磁极间侧端部的磁通量泄漏,提高永久磁铁14的动作点(磁导系数)。另外,由此增加与励磁线圈7交链的磁通量,因此,与没有设置第二磁通量阻挡部16a、16b的比较例1相比,能减小相同转矩输出时的电流。因此,也能减小5倍电流通电时的励磁线圈7的磁通量,能提高耐减磁量。
为了比较参考,在比较例2中,没有设置第二磁通量阻挡部16a、16b,从构成永久磁铁14的残留磁通量密度为1.3T左右的稀土类磁铁变更为保持力大的残留磁通量密度为1.25T左右的稀土类磁铁,即使是上述那样的比较例2,如图3所示,能使得无载荷感应电压降低率降低到3%。对此,在本实施方式中,虽然使用保持力低的残留磁通量密度为1.3T左右的稀土类磁铁,但能得到使用保持力高的残留磁通量密度为1.25T左右的稀土类磁铁场合以上的耐减磁性。
并且,关于能得到上述耐减磁性的本实施方式的实施例和使用保持力大的残留磁通量密度为1.25T左右的稀土类磁铁的比较例2,在图4中表示对施以扭斜(skew)情况的扭斜角度[°]和齿槽转矩之间关系进行分析的结果。
从该图4可知,在实施例和比较例2都不设扭斜角的情况下,齿槽转矩在实施例中为15.1%,在比较例2中为17.0%,从该状态开始随着加大扭斜角,齿槽转矩降低。并且,在扭斜角为9°时,两者的齿槽转矩都为1.7%,在扭斜角为10°时,在成为齿槽转矩低于1%的齿槽转矩的实施例中,为0.2%,在比较例2中为0.1%,即使实施例也能发挥与比较例相同的齿槽转矩抑制效果。并且,进一步使得扭斜角设为11°时,齿槽转矩在实施例及比较例2中都为1.3%,超过1%。由此,为了使得齿槽转矩为例如1%以下,优选将扭斜角设定在10°附近。
另外,在第一磁通量阻挡部15a、15b,通过形成具有与转子铁芯12的外周面的距离为定值的内周面21的四边形孔形状,能使得第一磁通量阻挡部15a、15b靠近转子铁芯12的外周面配置。因此,能进一步减少磁极间侧的永久磁铁14的磁通量泄漏,能抑制磁极间侧的永久磁铁14的端部的减磁。另外,第一磁通量阻挡部15a、15b的孔形状并不局限于设为四边形孔形状场合,也可以设为其他形状,例如,即使设为具有内周面21的三角形孔形状和梯形孔形状,也可以得到与上述相同的作用效果。
进而,如上述第一实施方式那样,可以将永久磁铁14形成为使与轴垂直的方向的截面为长方形截面的长方体,因此,能容易地制作永久磁铁14,能缩短制作时间,并且,能够以最小限度的工时数完成永久磁铁14插入磁铁插入孔13a、13b的工时数。
另外,如上述第一实施方式那样,通过在第一磁通量阻挡部15a、15b和第三磁通量阻挡部17a、17b形成磁铁定位用台阶部24和28,能通过上述磁铁定位用台阶部24及28,正确进行永久磁铁14的定位,并且,能确保使得转子3高速旋转时的离心力强度。
在上述第一实施方式中,对在第一磁通量阻挡部15a、15b和第三磁通量阻挡件17a、17b设置磁铁定位用台阶部24和28的情况进行了说明,但是,也可以省略上述磁铁定位用台阶部24和28,取而代之,如图5所示,在第一磁通量阻挡部15a、15b的内周面23形成朝着向磁极11a~11f侧突出的凸部29,将该凸部29的永久磁铁14侧作为定位台阶部使用。这时,凸部的形状没有必要为正方形,只要是能对永久磁铁14进行定位,可以设为任意形状。
在上述第一实施方式中,对形成磁铁定位用台阶部24和28情况进行了说明,但是,本发明并不局限于此,当施加在永久磁铁14的离心力较小时,也可以省略磁铁定位用台阶部24和28。
下面,参照图6说明本发明第二实施方式。
在该第二实施方式中,对上述第一实施方式的第一磁通量阻挡部的配置和形状进行改变。
即,在第二实施方式中,如图6所示,在第一磁通量阻挡部31a、31b,在相对于磁铁插入孔13a、13b的转子铁芯12的外周面侧端面仅离开规定距离的位置,即,在其与磁铁插入孔13a、13b之间村存在有转子铁芯12的位置,形成为细长的长方形孔形状。
根据该第二实施方式,磁铁插入孔13a、13b和第一磁通量阻挡部31a、31b分离,转子铁芯12存在于两者之间,因此,插入磁铁插入孔13a、13b的永久磁铁14的转子铁芯12的外周面侧端面通过形成磁铁插入孔13a、13b的转子铁芯12的壁面定位。
并且,磁铁插入孔13a、13b和第一磁通量阻挡部31a、31b被分离,在它们之间存在有转子铁心12,因此,能提高使得转子3高速旋转时的转子铁芯12的离心力强度。
在上述第二实施方式中,说明第一磁通量阻挡部31a、31b相对磁铁插入孔13a、13b分离配置的情况,但是,本发明并不限定于此,也可以如图7所示,形成将磁铁插入孔13a、13b和第一磁通量阻挡部31a、31b在两者的旋转轴3a侧连通的辅助磁通量阻挡部32a、32b。这时,即使辅助磁通量阻挡部32a、32b也能减少磁极间侧的永久磁铁14的磁通量泄漏。因此,能进一步减少永久磁铁14的磁通量泄漏,进一步抑制磁极间侧的永久磁铁14的端部的减磁。辅助磁通量阻挡部32a、32b并不局限于将磁铁插入孔13a、13b和第一磁通量阻挡部31a、31b在两者的旋转轴3a侧连通,也可以形成为在转子铁芯12的外周面侧即在磁极11a~11f侧将磁铁插入孔13a、13b和第一磁通量阻挡部31a、31b连通,或者也可以在旋转轴3a侧和磁极11a~11f侧双方都形成。
下面,参照图8说明本发明第三实施方式。
该第三实施方式改变了第二磁通量阻挡部16a、16b的形状。
即,在第三实施方式中,如图8所示,上述第二实施方式的第二磁通量阻挡部16a、16b形成为三角形孔形状,其随着从靠近磁铁插入孔13a、13b的中央部侧的端部朝向转子铁芯12的外周面侧,即磁极间侧的端面,离开磁铁插入孔13a、13b侧面的距离逐渐变长,与转子铁芯12外周面的距离逐渐变短。
根据该第三实施方式,第二磁通量阻挡部16a、16b形成为朝向转子铁芯12的外周面侧凸出,因此,永久磁铁14的磁通量不朝向磁阻大的转子铁芯12的内侧,而是朝向转子铁芯12的外周面侧。因此,能抑制磁极间侧的永久磁铁14的减磁。
在上述第三实施方式中,说明了将第二磁通量阻挡部16a、16b形成为三角形孔形状的情况,但是,本发明并不限定于此。即,也可以使得第二磁通量阻挡部16a、16b的磁铁插入孔13a、13b的中央部侧端部从磁铁插入孔13a、13b与转子铁芯12的外周面侧仅离开规定距离平行移动,形成为梯形孔形状。
另外,在上述第三实施方式中,说明了第二磁通量阻挡部16a、16b的磁极侧内周面为平面状的情况,但是,本发明并不限定于此,也可以形成为二次曲面。
上面参照附图说明了本发明的实施方式,但本发明并不局限于上述实施方式。在本发明技术思想范围内可以作种种变更,它们都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种永磁型旋转机,其包括:具有卷绕有线圈的多个磁极齿与磁轭的定子;和具有隔开空隙以旋转自如的方式配设在该定子的内侧的转子铁芯的转子,
所述转子铁芯在圆周方向以等间隔地形成有沿轴向延伸且朝外周侧张开的V字形状的磁铁插入孔,在该磁铁插入孔中插入永久磁铁,使得V字形状的内侧彼此成为同极性地形成磁极,且在圆周方向相邻的磁极为异极性,该永磁型旋转机的特征在于:
所述永久磁铁的与轴垂直的方向的截面形状形成为长方形;
在插通所述磁铁插入孔的所述永久磁铁的外周端侧,形成有第一磁通量阻挡部,并且在该永久磁铁的外周端侧的所述磁极侧,形成有提高耐减磁性的第二磁通量阻挡部,
所述第二磁通量阻挡部在离开所述永久磁铁的外周方向端面规定距离的内侧,沿着该永久磁铁的侧面,形成为扁平的截面为长方形的形状,或者形成为随着从所述永久磁铁的中央部侧端部朝向外周方向端面,离开永久磁铁侧面的距离变长的三角形孔形状和梯形孔形状中的任一种形状,
在所述第二磁通量阻挡部与所述磁铁插入孔之间,不存在所述转子铁芯。
2.如权利要求1所述的永磁型旋转机,其特征在于:
所述第一磁通量阻挡部与所述磁铁插入孔的圆周方向端面离开规定距离相对地形成。
3.如权利要求2所述的永磁型旋转机,其特征在于:
所述第一磁通量阻挡部具有辅助磁通量阻挡部,该辅助磁通量阻挡部与所述磁铁插入孔在夹持所述永久磁铁的圆周方向端面的侧面的至少一方连通。
4.如权利要求1所述的永磁型旋转机,其特征在于:
所述第一磁通量阻挡部形成为具有以保持规定间隔的方式沿着所述转子铁芯的外周面的内周面的三角形孔形状、四边形孔形状和梯形孔形状中的任一种形状。
5.如权利要求4所述的永磁型旋转机,其特征在于:
在所述第一磁通量阻挡部的与所述永久磁铁的外周方向端面相对的位置,形成有对该永久磁铁的外周方向进行定位的台阶部。
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