CN106030988B - 旋转电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能抑制风阻损失且转子强度优异的旋转电机。此外,能降低该旋转电机的磁极数。在转子(13b)中沿着转子旋转方向形成有多个与转子外周分别连通的两个连通孔(34)所构成的一对连通孔对。各连通孔对的两个连通孔(34)之间的部分成为将转子(13b)的芯部(31)与转子半径方向外侧的伞形部(33)相连的中央桥部(32),各连通孔在中央桥部(32)的相反侧与转子外周连通。转子(13b)在各个连通孔对彼此之间分别具有从旋转中心轴(14a)向转子半径方向突出的多个辐射突起(36、36a)。辐射突起(36、36a)分别具有向在转子旋转方向上相邻的伞形部(33)一侧突出的侧面突起(361、362)。侧面突起(362)从转子外周侧覆盖伞形部(33)的全部或一部分。
Description
技术领域
本发明涉及电动机、发电机等具有转子的旋转电机。
背景技术
图6是表示现有的永磁体嵌入式电动机1的结构的剖视图。图7和图8是表示该永磁体嵌入式电动机1的转子2的结构的剖视图。这里,图7示出在磁体插入孔6A等中插入了永磁体8的状态,图8示出未在磁体插入孔6A等中插入磁体8的状态。永磁体嵌入式电动机1包括转子2以及配置在转子2外周的定子3。构成转子2的转子铁心4通过层叠多个由磁性体构成的钢板而构成。此外,在形成于转子铁心4中心的轴孔5中插入有转轴(未图示),并通过压入、粘接等合适方法固定。定子3上卷绕有线圈(未图示)。
构成转子铁心4的钢板如图8所示,配置有两个磁体插入孔6A,并以向钢板的外缘4A呈V字形扩展的方式贯穿设置。呈V字形配置的两个磁体插入孔6A中,在成为后述的q轴侧端部的外缘4A侧的位置上贯穿设置有以分别从磁体插入孔6A向后述的d轴侧弯曲的方式延伸、且与钢板的外缘4A连通的两个缺口孔7A。
两个磁体插入孔6A以及两个缺口孔7A作为一对来设置,且与一对磁体插入孔6A以及缺口孔7A相同的构件在钢板上均匀分布设置有八对。图6中,用6A~6H表示各对磁体插入孔,并用7A~7H表示缺口孔。因此,转子铁心4通过层叠多个贯穿设置有8对磁体插入孔6A~6H以及缺口孔7A~7H的相同结构的钢板而构成。
各对磁体插入孔6A~6H中插入并嵌入有分别由钕磁体等稀土类磁体构成的平板状的永磁体8,且各对的同极彼此相对。嵌入在一对磁体插入孔6A中的两个永磁体8为一对并构成一个极,转子铁心4中嵌入有八对永磁体8,形成八个极。另外,永磁体8不限于稀土类磁体,也可以使用合金磁体、铁氧体磁体等其它磁体。此外,永磁体8也可以是在转轴方向截面上具有弯曲截面的板形状。在这种磁体嵌入型电动电动机中,如图6~图8所示设定有d轴和q轴。
使一对磁体插入孔6A延伸来形成一对缺口孔7A的结构具有如下优点:能抑制一对永磁体8与相邻的磁极不同的永磁体8之间的磁通泄漏。在一对缺口孔7A从一对磁体插入孔6A向d轴侧弯曲而与钢板的外缘4A连通的结构中,与一对缺口孔7A形成在一对磁体插入孔6A的直线延长线上的结构相比,能尽可能缩小铁心区域X的面积。因此,能缩小铁心区域X的离心力,能进一步缩小施加在后述的中央桥部Y上的应力。
另一方面,因缺口孔7A(在其它对的缺口孔7B~7H中也一样)的形成而切断的铁心区域X由存在于一对磁体插入孔6A(在其它对的缺口孔6B~6H中也一样)之间的铁心区域、即中央桥部Y支承。因此,在转子2旋转时,伴随着施加在铁心区域X上的离心力而产生的载荷会导致应力集中于中央桥部Y。因此,中央桥部Y形成为具有能应对应力的一定宽度(周向的尺寸)。
如上所述,根据现有例,能实现一种转子强度优异、能以低成本制造且能获得较大转矩的永磁体嵌入式旋转电机。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2013-046421号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,上述现有技术中存在以下问题。
首先,现有的永磁体嵌入式旋转电机的风阻损失(windage loss)较大。
在现有的永磁体嵌入式旋转电机中,由于缺口孔7A~7H在转子外周部上有较大开口,因此其附近容易产生气流的剥离。这容易导致产生较大的风阻损失。该风阻损失不仅会导致输出转矩的损失,也会引起温度上升。
第二,现有的永磁体嵌入式旋转电机难以减少磁极数。
在现有的永磁体嵌入式旋转电机中,由于缺口孔7A~7H的大小全部相同,因此缺口孔7A~7H部分的周向上的磁阻全部相同。该特性对于现有例那样用两个磁体插入孔6A、6A作为一个磁极的情况而言较为便利,但对于例如想要利用总共四个磁体插入孔6A、6A、6B、6B来形成一个磁极的情况则较为不利。通常,沿转子旋转方向的磁动势的分布的理想形状是在两个磁极中为一正弦波,但该情况下,则在两个磁极中为两个正弦波。当然,也存在将中央桥部Y、磁体插入孔6A~6H的数量本身减半的方法,但由于这是将磁体8的个数减半,因此输出转矩会减半,性能大幅降低。作为其对策,也存在使磁体8的大小为2倍的方法,但该情况下,会对中央桥部Y施加接近原先两倍的离心力,因此会强度不足。
第三,通过中央桥部Y而泄漏的磁通较多。
若减少漏磁通,则即使是相同的磁体量,对输出转矩有贡献的磁通量也会增加。为了减少漏磁通,使中央桥部Y变细较为有效,但对于现有例那样V字形配置的磁体插入孔的情况,难以实现。下面对此进行说明。
通常,作为转子铁心与轴的固定法,大多使用冷缩配合等过盈配合。然而,在采用该过盈配合的情况下,会在以轴中心轴为中心的同心圆状且没有裂纹的部分(换言之,呈环状相连的部分)产生周向上的较大拉伸应力。该周向拉伸应力在过盈配合作业后也会残留,且在拆下轴之前不会消除。当然,在组装成电动机并进行旋转的期间,该应力也仍旧残留。
对于现有例那样的转子铁心形状的情况,该周向上的组装残留拉伸应力的产生区域大致等于所有磁体插入孔的内切圆的内侧。现有例的问题在于该区域(所有磁体插入孔内切圆的内侧)与中央桥部Y接近。即,在转子旋转过程中,原本产生组装残留应力的区域中进一步叠加伴随旋转产生的离心力所引起的应力,因此总应力变得非常大。为了确保耐受该总应力所需的足够强度,需要使中央桥部变粗。因此,现有例中难以减少漏磁通。
第四,磁动势中高次谐波较多,因而会损失相应的基波成分。即,输出转矩还有提升的余地。通常,已知通过调整转子外周面的半径来减少磁动势的高次谐波成分,从而相应地增加基波成分。
然而,对于通常的磁体孔与转子外周面不连通的转子的情况,转子外周面附近原本就不是组装残留应力产生区域,因此难以在避免应力集中的同时调整外周面半径。
本发明鉴于以上说明的情况而完成,其第一目的在于提供一种能抑制风阻损失且转子强度优异的旋转电机。此外,本发明的第二目的在于减少该旋转电机的磁极数从而降低驱动频率。
解决技术问题的技术方案
本发明提供一种旋转电机,其特征在于,在转子上沿着转子旋转方向形成有多个连通孔对,该连通孔对由分别与转子外周连通的两个连通孔形成,构成所述连通孔对的两个连通孔之间的部分成为将所述转子中的该两个连通孔的转子半径方向内侧的芯部与转子半径方向外侧的伞形部相连的中央桥部,该两个连通孔在该中央桥部的相反侧与所述转子外周连通,所述转子在所述多对连通孔的各对之间分别具有从所述转子的旋转中心向所述转子半径方向突出的多个辐射突起,所述多个辐射突起的至少一部分具有向在所述转子旋转方向上相邻的所述伞形部侧突出的侧面突起。
在优选方式中,旋转电机中,所述多个辐射突起中的至少一个辐射突起的形状与其它辐射突起的形状不同。
发明效果
根据本发明,通过在辐射突起上设置侧面突起,使得转子最外周的轮廓成为裂纹较少的平滑轮廓,因而能抑制风阻损失。此外,通过使辐射突起的形状在多个辐射突起之间不同,从而能对沿转子旋转方向的磁动势的分布进行调整,能减少形成在转子上的磁极数。
附图说明
图1是表示本发明各实施方式的永磁体嵌入式旋转电机的整体结构的纵向剖视图。
图2是表示本发明实施方式1的永磁体嵌入式旋转电机的转子的结构的横向剖视图。
图3是表示本发明实施方式2的永磁体嵌入式旋转电机的转子的结构的横向剖视图。
图4是表示本发明实施方式3的永磁体嵌入式旋转电机的转子的结构的横向剖视图。
图5是表示本发明实施方式4的永磁体嵌入式旋转电机的转子的结构的横向剖视图。
图6是表示现有的永磁体嵌入式电动机的结构的横向剖视图。
图7是表示该永磁体嵌入式电动机的转子结构的横向剖视图。
图8是表示该永磁体嵌入式电动机的转子结构的横向剖视图。
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。
<各实施方式的整体结构>
图1是表示本发明各实施方式的永磁体嵌入式旋转电机的整体结构的纵向剖视图。图1中,外框11是将永磁体嵌入式旋转电机整体覆盖的筐体,由铁、铝、不锈钢等构成。外框11的内侧设置有中空圆筒状的定子12。
该定子12通过层叠硅钢板而构成。该定子12上设置有孔,该孔中插入有由铜线等构成的定子绕组(省略图示)。定子12内侧以与定子12之间夹着规定的空气间隙的状态插入有转子13。
该转子13也通过层叠硅钢板而构成。另外,实施方式中通过层叠硅钢板来作为固定侧·旋转侧的铁心,但有时也使用硅钢板以外的磁性材料。或者有时也通过对单纯的铁等磁性材料块进行切削加工或组合来构成铁心。转子13的中心被由铁等构成的轴14贯穿。理想情况下,轴14的中心轴14a即为转子13的旋转中心轴。并且,轴14经由由轴承钢等构成的轴承15被设置于外框11的前后两端的屏蔽件16所支承。
<实施方式1>
图2是表示用与轴14正交的平面将本发明实施方式1的永磁体嵌入至旋转电机的转子13a切断后的结构的横向剖视图。本实施方式的转子13a大致能划分为:旋转中心轴14a附近的芯部31;从芯部31向半径方向外侧延伸的中央桥部32;从中央桥部32观察时位于半径方向外侧的伞形部33;两个连通孔34,该两个连通孔34设置在中央桥部32的两侧,以中央桥部32的中心线为对称轴而左右对称,并与转子外周面连通,且构成一对;在每个连通孔中分别配置有两个的磁体35;以及配置在两个伞形部33中间且从芯部31呈辐射状延伸较长的辐射突起36。
伞形部33具有大致圆弧状的截面形状,并经由中央桥部32与芯部31相连。该伞形部33的外周面具有比从旋转中心轴14a到转子最外周部的距离要小的曲率半径。另外,也可以不像上述那样使整个伞形部33,而是使伞形部33的一部分的曲率半径小于从旋转中心轴14a到转子最外周部的距离。此外,伞形部33的外周面不一定要是曲面,只要从转子旋转中心观察时位于通过中央桥部32的延长线上的伞形部33的外周面相对于其它位置的外周面而言,到转子旋转中心的距离较长即可。由此,通过提高中央桥部32的磁阻,并降低配置在转子外周的定子与伞形部33的磁阻,从而能增大永磁体嵌入式旋转电机的转矩。
一对连通孔34在将旋转中心轴14a置于下方观察时呈倒V字形排列。此外,连通孔34经由中央桥部32的相反侧、即辐射突起36附近的间隙与转子外周连通。并且,连通孔34的内周壁上旋转中心轴14a一侧的区域(芯部31)随着靠近相邻的中央桥部32而向远离旋转中心轴14a的方向倾斜。因此,中央桥部32置于距离所有连通孔34的内切圆34c靠转子13a半径方向外侧较远的位置。
伞形部33的转子旋转方向两侧设置有对磁体35向该辐射突起36一侧的移动进行限制的定位突起33a。该定位突起33a在连通孔34的内壁中从磁体35观察时位于转子13a半径方向外侧的区域、即伞形部33内侧的辐射突起36侧的端部上,向旋转中心轴14a突出。磁体35与该定位突起33a相抵接,固定在连通孔34内。
此时,使用粘结剂来辅助将磁体35固定到连通孔34中。或者也可以利用填充剂等固定磁体35,以防止磁体35在连通孔34内移动。
辐射突起36在相邻的伞形部33的中间位置向离开旋转中心轴14a的方向突出。该辐射突起36的转子旋转方向两侧的侧面上形成有山形的侧面突起361,该侧面突起361的顶部朝向辐射突起36两侧的伞形部33的外周面的角部。
以上是本实施方式的结构。
本实施方式中,虽然转子外周面上有小裂纹,但伞形部33与带状的辐射突起36大致平滑连接,不容易引起气流剥离。因此,根据本实施方式,能降低风阻损失。
另外,对带状的辐射突起36的最外周部分的角实施了倒角形状,从而也能防止在该部分产生的气流剥离。此外,侧面突起361和伞形部33仅极小一部分接近,该部分上的磁通的泄漏较为轻微。
此外,作为本实施方式的效果,有伞形部33的形状带来的效果。
若在转子13a的外周面设置凹凸,则能将所产生的转矩的高次谐波成分转换为基波成分,能减少转矩脉动,并能增大转矩。另一方面,众所周知,若对凹凸部施加作用力,则会由于被称为应力集中的现象而在局部产生较高的应力。
在如通常广泛使用的永磁体电动机那样连通孔不与转子外周连通且外周呈环状连续的转子的情况下,会在转子外周面附近的环状区域中残留有组装残留应力。因此,在通常的电动机的转子中,难以在这种残留有残留应力的转子的外周面上设置会导致应力集中的凹凸。
然而,本实施方式中,由于使连通孔34与转子外周连通,因此不会在转子13a的外周区域即伞形部33上残留有残留应力。因此,本实施方式中,容易在转子13a的外周区域上设置凹凸来增大转矩。
为此,本实施方式中,使从旋转中心轴14a观察时位于磁体35外侧的伞形部33的外周面的曲率半径小于从旋转中心轴14a到转子13a最外周部的距离。由此,本实施方式中,能在不提高产生应力的情况下减少转子13a所产生的转矩脉动,能增大输出转矩。
此外,作为本实施方式的特征,有呈倒V字形排列的连通孔34。以下说明由该特征获得的效果。
首先,在将转子13a过盈配合于轴的工序中,会在转子钢材上残留转子旋转方向上的拉伸应力。该残留应力在以转轴为中心的没有裂纹且呈环状连接的部分以外几乎不会产生。因此,在本实施方式的转子13a的形状中,在连通孔34的内切圆34c的转子13a半径方向外侧几乎不会残留有组装残留应力。另一方面,在转子13a旋转时,会以中央桥部32为中心产生由离心力引起的拉伸应力(离心应力)。在将连通孔34排列成倒V字形的情况下,能使该中央桥部32较主要产生残留应力的内切圆34c内向转子13a的半径方向外侧远离来配置。
由此,根据本实施方式,能将主要产生过盈配合加工引起的残留应力的内切圆34c与转子13a旋转时产生离心应力的中央桥部32分散配置。因此,能分别抑制所产生的应力。
此外,本实施方式中,在从磁体35观察时位于半径方向外侧的伞形部33上设置有定位突起33a。因此,通过使磁体35与定位突起33a相抵接来固定,从而能防止两两构成一对的四个磁体35上产生的离心力的不平衡,并能防止各磁体35上产生的磁通分布的不平衡。
另外,也有像现有例那样在从磁体观察时位于半径方向内侧的转子钢材上设置定位突起的方法,但在将连通孔呈倒V字形配置来进行这种设置的情况下存在问题。这是因为会将定位突起设置在产生组装残留应力的范围附近。若设置定位突起,则同时也在从磁体观察时位于半径方向内侧的转子钢材的表面设置了凹陷。该凹陷原本就容易产生应力集中。该情况下,若能增大倒角半径来对半径方向内侧的转子钢材外周面的凹部进行倒角,则能一定程度上缓解应力集中。然而,能充分缓解应力的倒角半径大多与磁体的厚度相等或在其之上,进行了这种倒角的凹部无法用于定位。由此,在现有例那样在从磁体观察时位于半径方向内侧的转子钢材上设置定位突起的情况下,由于会减弱定位突起对于组装残留应力的强度,因此并不优选。
<实施方式2>
图3是表示本发明实施方式2的永磁体嵌入式旋转电机的转子13b的结构的剖视图。另外,该图中,对与上述图2所示的各部分相对应的部分使用相同的标号。
在本实施方式的转子13b中,利用两个中央桥部32、两个伞形部33、六个磁体35、两个配重35a、位于磁极间的边界附近的两个带状的辐射突起36以及位于磁极中央附近的一个辐射突起36a等来构成一个磁极。并且,在图3所示的示例中,转子13b整体上由四个磁极构成。
三个辐射突起中位于转子旋转方向两侧的两个辐射突起36的形状与上述实施方式1(参照图2)的带状的辐射突起36相同。此外,三个辐射突起中位于中央的辐射突起36a呈伞形。为此,以下将该转子旋转方向中央的辐射突起36a称为伞形辐射突起36a。该伞形辐射突起36a具有从转子外周侧覆盖转子旋转方向两侧的两个伞形部33的一部分或全部的侧面突起362。与此相对,虽然两个辐射突起36具有山形的侧面突起361,但该侧面突起361从伞形部33的端部向转子旋转方向远离。即,本实施方式中,转子旋转方向上与伞形部33的距离在多个辐射突起之间不同,位于磁极中央的伞形辐射突起36a与伞形部33的距离比位于磁极间边界的带状的辐射突起36与伞形部33的距离要短。
此外,本实施方式中,位于磁极中央的伞形辐射突起36a的较侧面突起362更靠转子半径方向内侧部分的宽度(转子旋转方向的尺寸)比该转子旋转方向两侧的带状的辐射突起36的宽度小。
此外,本实施方式中,位于磁极中央的伞形辐射突起36a的最外周与旋转中心轴14a之间的距离比伞形部33的最外周与旋转中心轴14a之间的距离长。即,伞形辐射突起36a的最外周比伞形部33的最外周更接近定子12。
以上是本实施方式的结构。
根据本实施方式,转子外周面上,伞形部33与分别具有侧面突起361及362的辐射突起36、36a大致平滑连接,因而不容易产生气流的剥离。因此,根据本实施方式,与上述实施方式1同样,能降低风阻损失。
此外,根据本实施方式,能降低转子13b的磁极数。下面,说明该效果。
(1)首先,本实施方式中,磁极中央的伞形辐射突起36a将该转子旋转方向两侧的伞形部33的大范围覆盖,且与伞形部33的距离较近。因此,本实施方式中,磁极中央的伞形辐射突起36a与两个伞形部33之间的磁阻较小。
(2)磁极中央的伞形辐射突起36a与伞形部33相比更接近定子,因而与定子之间的磁阻较小。因此,本实施方式中,磁通容易通过伞形辐射突起36a所在的磁极中央。
(3)伞形辐射突起36a的半径方向中央附近部分的宽度较小。因此,本实施方式中,不容易产生以伞形辐射突起36a为路径的磁短路。
(4)此外,本实施方式中,上述实施方式1(参照图2)中两个磁极范围(本实施方式中为一个磁极范围)内的八个磁体35中位于转子旋转方向两侧的两个磁体35被替换为不具有磁动势的配重35a,因而伞形辐射突起36a附近的磁动势变高。因此,在上述实施方式1(参照图2)的两个磁极的范围(本实施方式中为一个磁极的范围)内,获得接近一个正弦波的磁动势分布。
由于上述(1)~(4)的效果,本实施方式中,将相当于上述实施方式1(参照图2)中的两个磁极的范围作为一个磁极,能将整个转子的磁极数减半。因此,对永磁体嵌入式旋转电机进行驱动的逆变器的控制速度是实施方式1的一半也足够。
由此,根据本实施方式,能在不使输出转矩减半的情况下,使转子的总磁极数减半。并且,由于能在不使输出转矩减半的情况下使转子的总磁极数减半,因此能在不使电动机性能减半的情况下使所提供的电源频率减半。并且,由于能使电源频率减半,因此例如能选择高速控制性能并不太高的廉价逆变器作为电源逆变器。或者,在使用现有那样高速控制性能优异的逆变器的情况下,能促进进一步高速旋转化。
另外,通过将替换为配重的部分恢复成磁体,也能使磁动势的合计值恢复到原先水平。此外,也能去除配重。该情况下,施加在中央桥部32上的离心力变为左右非对称。然而,该情况下,通过采用使伞形部33为左右非对称等对策,也能防止中央桥部32的强度不足。
<实施方式3>
图4是表示本发明实施方式3的永磁体嵌入式旋转电机的转子13c的结构的剖视图。另外,该图中,对与上述图2和图3所示的各部分相对应的部分使用相同的标号。
本实施方式的转子13c中,利用四个中央桥部32、四个伞形部33、十个磁体35、六个配重35a、位于磁极间边界的两个带状的辐射突起36、该转子旋转方向内侧的两个辐射突起36a、以及位于更内侧的磁极中央的一个辐射突起36b等构成一个磁极。并且,在图示例中,整个转子中构成了两个磁极。
五个辐射突起中位于两侧的两个辐射突起36的形状与上述实施方式1(参照图2)的辐射突起36相同。两个辐射突起36的转子旋转方向内侧的两个辐射突起36a是形状与上述实施方式2(图3)的伞形辐射突起36a相同的伞形辐射突起。位于两个辐射突起36a之间的磁极中央的辐射突起36b与伞形辐射突起36a同样,具有从转子外周侧覆盖伞形部33的一部分或全部的侧面突起363,但除此以外还具有用于实现轻量化的孔364。通过设置该孔364,从而能降低施加在伞形辐射突起36b上的离心力。
此外,图4中,位于磁极中央的伞形辐射突起36b的最外周与旋转中心轴14a之间的距离R1比位于磁极间边界与磁极中央的中间的伞形辐射突起36a的最外周与旋转中心轴14a之间的距离R2长。因此,位于磁极中央的伞形辐射突起36b比其两侧的伞形辐射突起36a更接近定子12。
此外,上述实施方式1(参照图2)的四个磁极的十六个磁体35中位于两端的六个被替换为配重35a。
根据本实施方式,由于以上特征,能使磁极数与上述实施方式2(参照图3)相比进一步减半,并能使一个磁极的范围(上述实施方式1的四个磁极的范围)中的磁动势为接近正弦波的分布。此外,本实施方式中,由于配置在最中央的伞形辐射突起36b的中央部分配置有轻量化孔364,因此能降低施加于该伞形辐射突起36b的离心力。因此,该伞形辐射突起36b中,能使转子半径方向内侧部分的宽度与侧面突起363相比足够细,能降低伞形辐射突起36b以及芯部31之间的漏磁通。
<实施方式4>
图5是表示本发明实施方式4的永磁体嵌入式旋转电机的转子13d的结构的剖视图。另外,该图中,对与上述图2所示的各部分相对应的部分使用相同的标号。
在本实施方式的转子13d中,利用两个中央桥部32、两个伞形部33、八个磁体35、位于磁极间边界的两个辐射突起36、以及位于磁极中央的一个辐射突起36c等构成一个磁极。并且,在图示例中,整个转子13d中构成了四个磁极。三个辐射突起中位于两侧的两个辐射突起36的形状与上述实施方式1(参照图2)的辐射突起36相同。夹在两个辐射突起36之间的磁极中央的辐射突起36c具有侧面突起365,该侧面突起365具有使面状的顶部朝向伞形部33的转子旋转方向端部的端面的梯形的截面形状。该侧面突起365的端面相比伞形部33的转子旋转方向两侧的端面向转子半径方向内侧突出,该突出的侧面突起365起到对磁体35向辐射突起36c侧的移动进行限制的定位突起的作用。
本实施方式中也能获得与上述实施方式2同样的效果。
<其它实施方式>
以上,对本发明的实施方式1~4进行了说明,但本发明也能考虑其它实施方式。
(1)本发明不仅能应用于电动机,也能应用于发电机。
(2)上述各实施方式中,以永磁体嵌入式旋转电机为例进行了说明,但本发明也能适用于不使用磁体的磁阻电动机。
(3)在磁阻电动机中,伞形部33的外周面也无需是曲面。只要使从转子旋转中心观察时位于通过中央桥部32的延长线上的伞形部33的外周面相比其它位置的外周面,与转子旋转中心的距离更长即可。该形状具有增大磁阻电动机中的转矩的效果。
(4)设置在中央桥部两侧的磁体和配重的数量不限于四个,也可以是两个或六个以上。
(5)本发明无论何种磁体种类都能适用,当然也能适用钕磁体·铁氧体磁体等。磁体的形状也以四边形为例进行了说明,但也可以使磁体的一部分或全部弯曲。
(6)以上各实施方式中,以整个一周的中央桥部的数量有八个为例进行了说明,且对例如实施方式1由两两构成一对的连通孔34以及中央桥部32构成一个磁极的情况进行了说明,但设置在转子中的中央桥部也可以是四个或十二个等。即,能在不脱离本发明主旨的范围内对构成一个磁极的中央桥部32的数量进行变更。
标号说明
13,13a,13b,13c,13d 转子
31 芯部
32 中央桥部
33 伞形部
36,36a,36b,36c,36d 辐射突起
361,362,363,365 侧面突起
34 连通孔
35 磁体
33a 定位突起
14a 旋转中心轴
12 定子
Claims (23)
1.一种旋转电机,其特征在于,在转子上沿着转子旋转方向形成有多个连通孔对,该连通孔对由分别与转子外周连通的两个连通孔形成,
构成所述连通孔对的两个连通孔之间的部分成为将所述转子中的该两个连通孔的转子半径方向内侧的芯部与转子半径方向外侧的伞形部相连的中央桥部,该两个连通孔在该中央桥部的相反侧与所述转子外周连通,
所述转子在多对连通孔的各对之间分别具有从所述转子的旋转中心向所述转子半径方向突出的多个辐射突起,
所述多个辐射突起的至少一部分具有向在所述转子旋转方向上相邻的所述伞形部侧突出的侧面突起,所述多个辐射突起中的至少一个辐射突起的形状与其它辐射突起的形状不同。
2.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,所述多个辐射突起与相邻的所述伞形部之间的距离各不相同。
3.如权利要求2所述的旋转电机,其特征在于,所述多个辐射突起由具有所述侧面突起的辐射突起以及不具有所述侧面突起的辐射突起构成。
4.如权利要求2所述的旋转电机,其特征在于,在所述多个辐射突起与相邻的所述伞形部之间的各个距离中,位于磁极中央的所述辐射突起与所述伞形部之间的距离比位于磁极间边界的所述辐射突起与所述伞形部之间的距离短。
5.如权利要求4所述的旋转电机,其特征在于,位于所述磁极中央的辐射突起具有从转子外周侧覆盖转子旋转方向两侧的所述伞形部的一部分或全部的侧面突起。
6.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,在所述多个辐射突起中,所述辐射突起的所述转子旋转方向上的宽度互不相同。
7.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,在所述多个辐射突起的各个宽度中,位于磁极中央的所述辐射突起的宽度比位于磁极间边界的所述辐射突起的宽度短。
8.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,在所述多个辐射突起中,所述多个辐射突起各自的最外周与转子旋转中心之间的各个距离互不相同。
9.如权利要求8所述的旋转电机,其特征在于,位于磁极间边界与磁极中央的中间的所述辐射突起的最外周与所述转子旋转中心之间的距离比位于磁极中央的所述辐射突起的最外周与所述转子旋转中心之间的距离短。
10.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,所述转子的一个磁极的区域内包含多个所述中央桥部。
11.如权利要求10所述的旋转电机,其特征在于,在所述多个连通孔对的各连通孔中混合地设置有磁体以及配重。
12.如权利要求10所述的旋转电机,其特征在于,在磁极中央附近的所述连通孔中嵌入磁体,在磁极间的边界附近的所述连通孔中嵌入配重。
13.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,所述辐射突起具有孔。
14.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,所述辐射突起的侧面突起具有山形的截面形状,该山形的截面形状的顶部朝向所述伞形部的转子旋转方向端部的所述转子旋转方向外侧的角部。
15.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,所述辐射突起的侧面突起从转子外周侧覆盖所述伞形部的一部分或全部。
16.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,所述辐射突起的侧面突起具有梯形的截面形状,该梯形的截面形状的面状顶部朝向所述伞形部的所述转子旋转方向端部的端面。
17.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,所述多个辐射突起由第一辐射突起和第二辐射突起混合而成,该第一辐射突起具有山形的截面形状的侧面突起,该山形的截面形状的顶部朝向所述伞形部的所述转子旋转方向端部的所述转子旋转方向外侧的角部,该第二辐射突起具有从转子外周侧覆盖所述伞形部的一部分或全部的侧面突起。
18.如权利要求17所述的旋转电机,其特征在于,以将一个或多个所述第二辐射突起夹在中间的方式在所述转子旋转方向上排列有多个所述第一辐射突起。
19.如权利要求17所述的旋转电机,其特征在于,所述第一辐射突起和第二辐射突起中,所述第二辐射突起的较所述侧面突起更靠所述转子半径方向内侧的部分的所述转子旋转方向上的宽度比所述第一辐射突起的较所述侧面突起更靠所述转子半径方向内侧的部分的所述转子旋转方向上的宽度小。
20.如权利要求19所述的旋转电机,其特征在于,位于磁极中央的所述第二辐射突起的最外周与转子旋转中心的距离比所述伞形部的最外周与转子旋转中心的距离长。
21.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,所述多个辐射突起由第三辐射突起和第四辐射突起混合而成,该第三辐射突起具有山形的截面形状的侧面突起,该山形的截面形状的顶部朝向所述伞形部的所述转子旋转方向端部的所述转子旋转方向外侧的角部,该第四辐射突起具有梯形的截面形状的侧面突起,该梯形的截面形状的面状顶部朝向所述伞形部的所述转子旋转方向端部的端面。
22.如权利要求21所述的旋转电机,其特征在于,以将一个或多个所述第四辐射突起夹在中间的方式在所述转子旋转方向上排列有多个所述第三辐射突起。
23.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,所述旋转电机仅将磁阻转矩作为转矩进行输出。
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