CN107534326B - 定子芯、永磁同步电动机 - Google Patents

Abstract

一种8极9槽的永磁同步电动机(100)，具备定子芯(10)，所述定子芯具备环状的磁轭(1a)和多个齿(1b)，多个齿(1b)中的每一个齿具有作为卷绕有线圈的部分的绕组部(1b1)，多个齿(1b)包括三个齿组，三个齿组中的每一个齿组包括卷绕有同相线圈并按转子的旋转方向的顺序配置的三个齿组中的每一个齿组的第一齿、第二齿及第三齿，三个齿组中的每一个齿组的第一齿、第二齿及第三齿按转子2的旋转方向的顺序配置，第一齿的绕组部(1b1)的宽度比第二齿及第三齿中的每一个齿的绕组部(1b1)的宽度窄。

Description

定子芯、永磁同步电动机

技术领域

本发明涉及利用由设置于转子的永久磁铁产生的磁场和由流经卷绕于定子的线圈的电流产生的磁场来使转子旋转的定子芯、永磁同步电动机。

背景技术

在以集中卷绕的方式卷绕线圈的8极9槽的永磁同步电动机中，将相邻地卷绕有同相线圈的相邻的三个齿作为一个齿组，将三个齿组配置于磁轭。在专利文献1所示的以往的同步电动机中，通过使卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的中央的齿的转子相向部的宽度比两侧的两个齿中的每一个齿的转子相向部的宽度大，从而实现高效率化和高输出化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-253602号公报

发明内容

发明要解决的课题

在8极9槽的永磁同步电动机中，相对于转子的旋转方向，在卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的、相对于转子的旋转方向位于中央的齿的近前侧的齿产生的铁损比在相对于转子的旋转方向位于中央的齿的内侧的齿产生的铁损小。即，在卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中，不均一地产生铁损。这样，在8极9槽的永磁同步电动机中，在卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿产生的铁损存在不同。然而，专利文献1所示的现有技术没有着眼于齿的铁损和形状来实现电动机效率的进一步提高。

本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于得到一种实现电动机效率的进一步提高的定子芯、永磁同步电动机。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题而达成目的，本发明的定子芯具备环状的磁轭和在磁轭的周向上分离地排列在磁轭的内侧的多个齿，多个齿中的每一个齿具有卷绕有线圈的部分，多个齿包括3个齿组，所述3个齿组中的每一个齿组包括卷绕有同相线圈并按转子的旋转方向的顺序配置的所述3个齿组中的每一个齿组的第一齿、第二齿及第三齿，所述第一齿的部分的宽度比第二齿及第三齿中的每一个齿的部分的宽度窄。

发明的效果

本发明的定子芯达到能够实现电动机效率的进一步提高这样的效果。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的永磁同步电动机的横剖视图。

图2是本发明的实施方式1的永磁同步电动机的主要部分放大图。

图3是示出构成U相的一组线圈中的每一个线圈产生的感应电压的波形、和将这些感应电压合成得到的合成感应电压的波形的图。

图4是示出在本发明的实施方式1的永磁同步电动机中，通过电磁场解析求出卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿产生的铁损并进行比较得到的结果的图。

图5是本发明的实施方式2的永磁同步电动机的主要部分放大图。

图6是示出在本发明的实施方式2的永磁同步电动机中，通过电磁场解析求出卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿产生的铁损并进行比较得到的结果的图。

图7是示出在本发明的实施方式2的永磁同步电动机中，将第二齿的前端部的宽度设为42°，通过电磁场解析求出卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿产生的铁损并进行比较得到的结果的图。

图8是示出使卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的第二齿的前端部的旋转方向宽度变化时的感应电压比的图。

具体实施方式

以下，基于附图详细说明本发明的实施方式的定子芯、永磁同步电动机。此外，本发明不被该实施方式限定。

实施方式1.

图1是本发明的实施方式1的永磁同步电动机的横剖视图。永磁同步电动机100具备定子芯10和配置在定子芯10的内侧的转子2，所述定子芯10具备环状的磁轭1a和在磁轭1a的周向上分离地排列在磁轭1a的内侧的9个齿1b。转子2具备环状的转子芯2a和8个永久磁铁2b，所述环状的转子芯2a通过将电磁钢板层叠而成且固定于轴3，所述8个永久磁铁2b配置在转子芯2a的外周部。8个永久磁铁2b以相邻的永久磁铁2b彼此的极性不同的方式在旋转方向上交替地配置，形成N极和S极的4个极对。“旋转方向”是指转子2旋转的方向。多个永久磁铁2b分别是稀土类磁铁或铁氧体磁铁。

在9个齿1b上分别卷绕有线圈6(6U1、6U2、6U3、6V1、6V2、6V3、6W1、6W2、6W3)。构成定子芯10的磁轭1a和9个齿1b是将从电磁钢板母材冲切得到的多个芯(core)片层叠而构成的部件。由于9个齿1b分别在旋转方向上等间隔地配置，因此以定子1的轴心A为中心，相邻的两个齿1b形成的机械角分别为40°。按这种方式在磁轭1a上配置有多个卷绕有同相线圈的相邻的三个齿1b的组。

9个齿1b分别由绕组部1b1和凸缘状或伞状的前端部1b2构成，所述绕组部1b1是从磁轭1a的内周面向定子1的中心延伸并以集中卷绕的方式卷绕有线圈的部分，所述前端部1b2形成于齿1b的前端并从绕组部1b1向旋转方向两侧突出。绕组部1b1的与定子1的径向正交的方向上的宽度一定。前端部1b2是在旋转方向上对称的形状。通过将前端部1b2设为凸缘状或伞状，使转子2的永久磁铁2b的磁力有效地与齿1b交链，成为能够提高转矩的构造。此外，在实施方式1中，卷绕有同相线圈的相邻的三个齿1b中的每一个齿的前端部1b2的旋转方向宽度相同。以下，将前端部1b2的旋转方向宽度称为“前端宽度”。另外，以下，将卷绕有同相线圈的相邻的三个齿1b的组中的、相对于转子2的旋转方向配置在三个齿的组的近前侧的齿1b作为“第一齿”，将相对于转子2的旋转方向配置在第一齿的内侧的齿1b作为“第二齿”，将相对于转子2的旋转方向配置在第二齿的内侧的齿1b作为“第三齿”。

在定子芯10上，在由相邻的两个齿1b包围的部分形成有槽5，设置有9个槽5。在永磁同步电动机100中，磁极数与槽数的关系设为8极9槽，以集中卷绕的方式在9个齿1b上卷绕构成3相的线圈。将这些线圈分别设为：U相、V相及W相中的同相线圈卷绕于相邻的三个齿1b的绕组部1b1。

具体而言，构成U相的三个线圈6U1、线圈6U2及线圈6U3分别卷绕于相邻的三个齿1b中的每一个齿的绕组部1b1。线圈6U2的绕线方向与线圈6U1的绕线方向相反，线圈6U3的绕线方向与线圈6U2的绕线方向相反。

构成V相的三个线圈6V1、线圈6V2及线圈6V3分别卷绕于相邻的三个齿1b中的每一个齿的绕组部1b1。线圈6V2的绕线方向与线圈6V1的绕线方向相反，线圈6V3的绕线方向与线圈6V2的绕线方向相反。

构成W相的三个线圈6W1、线圈6W2及线圈6W3分别卷绕于相邻的三个齿1b中的每一个齿的绕组部1b1。线圈6W2的绕线方向与线圈6W1的绕线方向相反，线圈6W3的绕线方向与线圈6W2的绕线方向相反。

图2是本发明的实施方式1的永磁同步电动机的主要部分放大图。在图2中示出构成U相的线圈6U1、线圈6U2及线圈6U3这三个线圈的组。在图2中，将转子2设为绕逆时针旋转。另外，在图2中，将卷绕有线圈6U1、线圈6U2及线圈6U3的相邻的三个齿的组中的、相对于转子2的旋转方向配置在近前侧的齿作为“第一齿”，将配置在第一齿1bU1的内侧的齿作为“第二齿”，将配置在第二齿1bU2的内侧的齿作为“第三齿”。

在永磁同步电动机100中，当转子2旋转时，在卷绕于第一齿1bU1的线圈6U1中产生的感应电压与卷绕于第二齿1bU2的线圈6U2中产生的感应电压之间，产生相位差。着眼于该相位差，在实施方式1的定子芯10中，第一齿1bU1的绕组部1b1的宽度W1形成为比第二齿1bU2的绕组部1b1的宽度W2窄。另外，第二齿1bU2的绕组部1b1的宽度W2形成为比第三齿1bU3的绕组部1b1的宽度W3窄。卷绕有图1所示的线圈6V1、线圈6V2及线圈6V3的相邻的三个齿中的每一个齿的绕组部1b1的宽度也具有同样的关系，卷绕有线圈6W1、线圈6W2及线圈6W3的相邻的三个齿中的每一个齿的绕组部1b1的宽度也具有同样的关系。此外，绕组部1b1的宽度分别表示绕组部1b1的旋转方向上的宽度。

以下说明卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿的绕组部1b1的宽度不同的理由。

首先，说明同相中的合成感应电压与构成同相的一组线圈中的每一个线圈产生的感应电压的相位差。在相对于旋转方向等间隔地配置各个齿的情况下，以定子1的轴心A为中心，相邻的两个齿形成的机械角分别为40°。机械角40°与将360°除以槽的数量即9得到的值相等。在卷绕于相邻的三个齿中的每一个齿的线圈在同一方向上卷绕的情况下，当磁极数为8极的转子2旋转时，在各个线圈产生的感应电压中，产生电角度(英文：electricalangle)160°的相位差。电角度160°与机械角40°乘以4个极对得到的值相等。

通过使转子2旋转，多个磁极中的用附图标记B表示的永久磁铁2b通过第二齿1bU2而在线圈6U2中产生的感应电压的相位相对于用附图标记B表示的永久磁铁2b通过第一齿1bU1而在线圈6U1中产生的感应电压的相位，电角度延迟160°。

相对于此，在将线圈6U1和线圈6U2中的一方的绕线方向设为与另一方的绕线方向相反的情况下，感应电压的值正负相反。因此，用附图标记B表示的永久磁铁2b通过第一齿1bU1而在线圈6U1中产生的感应电压的相位相对于用附图标记B表示的永久磁铁2b通过第二齿1bU2而在线圈6U2中产生的感应电压的相位，电角度延迟20°。即，感应电压的相位差为-20°的电角度。该值与160°和-180°相加得到的值相等。

同样地，在将线圈6U2和线圈6U3中的一方的绕线方向设为与另一方的绕线方向相反的情况下，感应电压的值正负相反。因此，用附图标记B表示的永久磁铁2b通过第二齿1bU2而在线圈6U2中产生的感应电压的相位相对于用附图标记B表示的永久磁铁2b通过第三齿1bU3而在线圈U3中产生的感应电压的相位，电角度延迟20°。

这样，在8极9槽的永磁同步电动机100中，由于构成同相的一组线圈中的每一个线圈产生的感应电压的相位差为相近的值，所以将它们作为同相的绕组进行处理。

图3是示出构成U相的一组线圈中的每一个线圈产生的感应电压的波形、和将这些感应电压合成得到的合成感应电压的波形的图。

图3所示的U相合成感应电压的值例如与将图2所示的线圈6U1中产生的感应电压、线圈6U2中产生的感应电压及线圈6U3中产生的感应电压合成得到的值相等。将U相合成感应电压的相位设为与通过线圈6U1、线圈6U2及线圈6U3的电流的相位一致。在线圈6U1中产生的感应电压的相位相对于U相合成感应电压，电角度延迟20°，在线圈6U2中产生的感应电压的相位与U相合成感应电压为同相位，在线圈6U3中产生的感应电压的相位相对于U相合成感应电压，电角度超前20°。

为了在永磁同步电动机中产生转矩，需要使与各相中产生的感应电压同步的正弦波状电流通过对应的相的线圈。产生的转矩根据相的感应电压的相位和线圈中通过的电流的相位而变化，在是具有将永久磁铁配置在转子表面的表面配置型转子的永磁同步电动机的情况下，当感应电压的相位与线圈中通过的电流的相位一致时，能够用同一电流产生最大的转矩。此时，在各齿的线圈中产生的感应电压的相位与通过的电流的相位的关系如下。相对于在第一齿的线圈中产生的感应电压为延迟相位的电流进行流动，相对于在第三齿的线圈中产生的感应电压为超前相位的电流进行流动。

在定子铁芯中产生的铁损倾向于随着定子铁芯的磁通密度变高而变大。当为了在永磁同步电动机中产生输出转矩而向定子的线圈通电时，由于在从永久磁铁产生的磁通上增加从线圈产生的磁通，所以定子铁芯的磁通密度变高，铁损增加。此时，当电流相对于感应电压成为延迟相位时，从线圈产生的磁通向增强铁芯内的磁通密度的方向起作用，当电流相对于感应电压成为超前相位时，从线圈产生的磁通向减弱铁芯内的磁通密度的方向起作用。因此，当电流的相位相对于感应电压延迟时，铁损倾向于增加，当电流的相位相对于感应电压超前时，铁损倾向于减小。

这样，在8极9槽的永磁同步电动机的定子铁芯中，同时产生电流相位的超前和延迟的现象。因此，如图2所示，当转子2旋转时，在第一齿1bU1产生的铁损比在第二齿1bU2产生的铁损小。在第三齿1bU3产生的铁损比在第二齿1bU2产生的铁损小。即，卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿的铁损不是均一地产生。

本申请的发明人着眼于卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿产生的铁损的不同，通过使相对于转子2的旋转方向，卷绕有同相线圈的相邻的三个齿的组的、配置在近前侧的齿的绕组部1b1的宽度比卷绕有同相线圈的相邻的三个齿的组的、配置在中央的齿的绕组部1b1的宽度窄，并且使近前侧的齿的绕组部1b1的宽度比卷绕有同相线圈的相邻的三个齿的组的、配置在内侧的齿的绕组部1b1的宽度窄，从而得到能够缩短卷绕在近前侧的齿的绕组部1b1上的线圈的周长，使线圈的铜损相对降低而提高电动机效率的永磁同步电动机100。

图4是示出在本发明的实施方式1的永磁同步电动机中，通过电磁场解析求出卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿产生的铁损并进行比较得到的结果的图。横轴表示使与相的感应电压的相位匹配的电流通过线圈时产生的永磁同步电动机100的输出转矩。纵轴的铁损比表示在卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的、第一齿的绕组部1b1和第三齿的绕组部1b1中的每一个产生的铁损相对于在第二齿的绕组部1b1产生的铁损的比例。

在图4中，卷绕有同相线圈的相邻的三个齿为同一形状。即，卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿的绕组部1b1的宽度相同，前端宽度相同。

(1)的铁损比是在第一齿的绕组部1b1产生的铁损相对于在第二齿的绕组部1b1产生的铁损的比例。(2)的铁损比例如是在第二齿的绕组部1b1产生的铁损相对于在无负荷旋转时的第二齿产生的铁损的比例。(3)的铁损比是在第三齿的绕组部1b1产生的铁损相对于在第二齿的绕组部1b1产生的铁损的比例。

根据图4所示的数据，无负荷旋转时，即在线圈中不通过电流的状态下，铁损没有差别。然而，可知随着向线圈通电而永磁同步电动机100的输出转矩变高，(2)、(3)的铁损比比(1)的铁损比大。

在这里，由于铁芯的磁通密度随着铁芯中的磁路的截面积缩小而上升，所以随着铁芯的磁通密度的上升，铁损也增加。一般来说，在磁滞损耗的情况下，在铁芯材料产生的铁损与磁通密度的1.6次方成比例地增加。因此，在将磁轭部1a1的径向宽度、绕组部1b1的宽度及前端部1b2的径向宽度分别缩小相同尺寸来缩窄磁路的情况下，通过选择磁通密度最低的部分并缩窄其磁路，能够将铁损的增加抑制为最小限度。磁通密度的增加程度最低的铁芯部是磁轭部1a1、绕组部1b1及前端部1b2中的绕组部1b1。

本实施方式1的永磁同步电动机着眼于磁通密度的增加程度最低的绕组部1b1，如图2所示，第一齿1bU1的绕组部1b1的宽度形成为比第二齿1bU2的绕组部1b1的宽度窄，另外，形成为比第三齿1bU3的绕组部1b1的宽度窄。如前所述，将第一齿1bU1的绕组部1b1设为最窄的理由在于：在卷绕有同相线圈的相邻的三个齿1b中的、相对于转子2的旋转方向位于近前侧的第一齿1bU1产生的铁损比在第二齿1bU2和第三齿1bU3中的每一个齿产生的铁损小。因此，在本实施方式1的永磁同步电动机中，能够抑制铁损的增加，并且使卷绕于第一齿1bU1的绕组部1b1的线圈的周长比卷绕于第二齿1bU2的绕组部1b1的线圈短，另外，比卷绕于第三齿1bU3的绕组部1b1的线圈短。

在实施方式1中，卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿的绕组部1b1的宽度相对于转子2的旋转方向依次变大。即，如图2所示，第二齿1bU2的绕组部1b1的宽度比第一齿1bU1的绕组部1b1的宽度大，第三齿1bU3的绕组部1b1的宽度比第二齿1bU2的绕组部1b1的宽度大。如前所述，卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿产生的铁损相对于转子2的旋转方向依次变大。因此，如实施方式1那样，通过将铁损的大小与转子2的旋转方向关联并改变卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿的绕组部1b1的宽度，能够将铁损增加的影响抑制为较小，并且也缩短线圈的周长，能够实现电动机效率的提高。另外，能够抑制线圈的使用量，从而实现制造成本的进一步降低。

此外，在实施方式1中，卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿的绕组部1b1的宽度相对于转子2的旋转方向依次变大，但不限定于此，也可以是，卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的、第二齿的绕组部1b1的宽度比第三齿的绕组部1b1的宽度大。在按这种方式构成的情况下，如果三个齿中的每一个齿的前端部1b2的宽度相同，则也能够实现电动机效率的提高，而不损害能够减小齿槽转矩(cogging torque)这样的8极9槽的特征。

实施方式2.

图5是本发明的实施方式2的永磁同步电动机的主要部分放大图。在实施方式2中，对与实施方式1相同的部分标注相同的附图标记并省略其说明，仅叙述不同的部分。在实施方式2的永磁同步电动机100A中，卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的、第二齿的前端宽度形成为比第一齿及第三齿中的每一个齿的前端宽度大。

在图5的例子中，第二齿1bU2的前端宽度为45°。第二齿1bU2的前端宽度按以下方式定义。即，第二齿1bU2的前端宽度定义为：从第二齿1bU2右侧的周向端部1b21与第一齿1bU1左侧的周向端部1b22之间的槽开口部1c1的中心到第二齿1bU2左侧的周向端部1b22与第三齿1bU3右侧的周向端部1b21之间的槽开口部1c2的中心为止的宽度。

另外，在永磁同步电动机100A中，第二齿的绕组部1b1的宽度形成为比第一齿的绕组部1b1的宽度大，第二齿的绕组部1b1的宽度形成为比第三齿的绕组部1b1的宽度大。在图5的例子中，卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿的绕组部1b1的宽度按W1、W3、W2的顺序从小到大地形成。

图6是示出在本发明的实施方式2的永磁同步电动机中，通过电磁场解析求出卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿产生的铁损并进行比较得到的结果的图。横轴表示使与相的感应电压的相位匹配的电流通过线圈时产生的永磁同步电动机100A的输出转矩。纵轴的铁损比表示在卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的、第一齿的绕组部1b1和第三齿的绕组部1b1中的每一个产生的铁损相对于在第二齿的绕组部1b1产生的铁损的比例。

在图6中，使卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿的绕组部1b1的宽度相同，使第二齿的前端宽度为45°。(1)至(3)的铁损比与图4所示的(1)至(3)的铁损比对应。

在实施方式1中，卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿的前端宽度相同。相对于此，在实施方式2中，第二齿的前端宽度形成为比第一齿及第三齿中的每一个齿的前端宽度大。即，第二齿的前端部1b2的宽度比第一齿的前端部1b2的宽度大，第二齿的前端部1b2的宽度比第三齿的前端部1b2的宽度大。因此，在实施方式2中，与卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿的前端宽度相同的情况相比，在第二齿的绕组部1b1产生的铁损变为最大。在图6的结构中，铁损按第二齿、第三齿、第一齿的顺序变小。

因此，在实施方式2中，构成为：通过伴随着第二齿的前端宽度的增加，使第二齿的绕组部1b1的宽度增加，从而抑制在第二齿的绕组部1b1产生的铁损的增加。

图7是示出在本发明的实施方式2的永磁同步电动机中，将第二齿的前端部的宽度设为42°，通过电磁场解析求出卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿产生的铁损并进行比较得到的结果的图。横轴表示使与相的感应电压的相位匹配的电流通过线圈时产生的永磁同步电动机100A的输出转矩，纵轴表示铁损比。

根据图7可知：在将第二齿的前端宽度设为42°的情况下，随着永磁同步电动机100A的输出转矩变高，在第二齿的绕组部1b1产生的铁损变为与在第三齿产生的铁损相同。这样，在将第二齿的前端宽度设为42°的情况下，与前端宽度为45°的情况相比，在第二齿的绕组部1b1产生的铁损降低。因此，在将第二齿的前端宽度设为42°的情况下，第二齿的绕组部1b1的宽度可以设为与第三齿的绕组部1b1的宽度相同。

在第二齿的前端宽度为45°的情况下，虽然与第二齿的前端宽度为42°的情况相比，在第二齿的绕组部1b1产生的铁损倾向于增加，但第二齿的前端宽度与形成于转子的多个磁极中的每一个的旋转方向宽度即45°相等。因此，在将第二齿的前端宽度设为45°的情况下，与卷绕于第二齿的线圈交链的磁通量变为最大。如前所述，卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的第二齿产生的感应电压的相位与相的感应电压的相位一致。因此，当使与相的感应电压的相位匹配的电流通过线圈时，在卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中，第二齿输出最大的转矩。由于使与第二齿交链的磁通量增加会带来同步电动机的输出提高，所以，可以说第二齿的前端宽度比第一齿及第三齿中的每一个齿的前端宽度大的同步电动机的输出更大且效率高。

图8是示出使卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的、第二齿的前端部的旋转方向宽度变化时的感应电压比的图。横轴表示第二齿的前端宽度。纵轴表示以第二齿的前端宽度为40°的情况下的同相的合成感应电压为基准的合成感应电压的比率。如图8所示可知：在第二齿的前端宽度为45°的情况下，同相中的合成感应电压成为最大的值。

另一方面，在实施方式2中，由于将第二齿的前端宽度设为45°，所以与卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿的前端宽度相同的情况相比，在第二齿的绕组部1b1产生的铁损最大。因此，在实施方式2中，卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿的绕组部1b1产生的铁损的平衡与三个齿的前端宽度构成为相同的情况不同。

在实施方式2中，为了取得卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的每一个齿的绕组部1b1产生的铁损的平衡，随着增大第二齿的前端宽度，也增大第二齿的绕组部1b1的宽度。在图5的例子中，第二齿的绕组部1b1的宽度比第一齿的绕组部1b1的宽度大，第二齿的绕组部1b1的宽度比第三齿的绕组部1b1的宽度大。由此，抑制了在第二齿的绕组部1b1产生的铁损的增加，能够提高电动机效率。

另外，在实施方式2的永磁同步电动机100A中，与实施方式1的永磁同步电动机100同样地，由于相对地缩窄卷绕有同相线圈的相邻的三个齿中的第一齿的绕组部1b1的宽度，所以减少了与线圈的周长变短的量相应的铜损，能够实现电动机效率的提高，实现制造成本的降低，并实现永磁同步电动机100A的轻量化。

此外，在实施方式1、2中，使用永久磁铁2b配置在转子芯2a的外周部的表面磁铁(Surface Permanent Magnet：SPM)型的转子2，但也可以使用在转子芯2a中埋入永久磁铁2b而成的永久磁铁埋入(Interior Permanent Magnet：IPM)型的转子2。在IPM型转子的情况下，通过压入将永久磁铁插入到形成于转子芯的磁铁插入孔或通过涂敷粘接剂，从而将永久磁铁固定于转子芯。另外，转子芯2a不限定于层叠电磁钢板而成的部件，也可以是加工钢材而成的一体型芯、将混合了树脂和铁粉的材料固化而成的树脂芯、或将磁性粉加压成形而成的压粉芯，芯的种类根据目的和用途而区分使用。

如以上说明的那样，本实施方式1、2的永磁同步电动机具备定子芯和转子，所述定子芯具备环状的磁轭和多个齿，所述转子配置在定子芯的内侧，多个齿中的每一个齿具有卷绕有线圈的绕组部，多个齿包括三个齿组，三个齿组中的每一个齿组包括卷绕有同相线圈的相邻的三个齿组中的每一个齿组的第一齿、第二齿及第三齿，三个齿组中的每一个齿组的第一齿、第二齿及第三齿按转子的旋转方向的顺序配置，第一齿的绕组部的宽度比第二齿及第三齿中的每一个齿的绕组部的宽度窄。利用该结构，能够抑制第一齿的绕组部1b1中的铁损的增加，并且缩短卷绕于第一齿的绕组部1b1的线圈的周长，能够减少与线圈的周长变短的量相应的铜损，实现电动机效率的提高。另外，由于抑制了线圈的使用量，所以能够实现制造成本的降低。另外，由于与线圈的周长变短相应地，线圈的重量也变小，所以能够实现永磁同步电动机的轻量化。

以上的实施方式所示的结构表示本发明的内容的一例，也能够与其他公知的技术组合，也能够在不脱离本发明的要旨的范围内省略、变更结构的一部分。

附图标记说明

1定子，1a磁轭，1a1磁轭部，1b齿，1b1绕组部，1b2前端部，1b21、1b22周向端部，1bU1第一齿，1bU2第二齿，1bU3第三齿，1c1、1c2槽开口部，2转子，2a转子芯，2b永久磁铁，3轴，4间隙，5槽，6U1、6U2、6U3、6V1、6V2、6V3、6W1、6W2、6W3线圈，10定子芯，100、100A永磁同步电动机。

Claims (6)

1.一种定子芯，所述定子芯是具备环状的磁轭和在所述磁轭的周向上分离地排列在所述磁轭的内侧的多个齿的8极9槽的定子芯，其中，

所述多个齿中的每一个齿具有卷绕有线圈的部分，

所述多个齿包括3个齿组，

所述3个齿组中的每一个齿组包括卷绕有同相线圈并按转子的旋转方向的顺序配置的所述3个齿组中的每一个齿组的第一齿、第二齿及第三齿，

配置在旋转方向的后方的所述第一齿的所述部分的宽度比配置在旋转方向的中央的所述第二齿及配置在旋转方向的前方的所述第三齿中的每一个齿的所述部分的宽度窄。

2.根据权利要求1所述的定子芯，其中，

所述第二齿的所述部分的宽度比所述第一齿的所述部分的宽度大，

所述第三齿的所述部分的宽度比所述第二齿的所述部分的宽度大。

3.根据权利要求1所述的定子芯，其中，

所述第二齿的前端部的宽度比所述第一齿的前端部的宽度大，

所述第二齿的前端部的宽度比所述第三齿的前端部的宽度大。

4.根据权利要求3所述的定子芯，其中，

从所述第二齿与所述第一齿之间的槽开口部到所述第二齿与所述第三齿之间的槽开口部为止的宽度形成为45°的机械角。

5.根据权利要求3或4所述的定子芯，其中，

所述第二齿的所述部分的宽度比所述第一齿的所述部分的宽度大，

所述第二齿的所述部分的宽度比所述第三齿的所述部分的宽度大。

6.一种永磁同步电动机，其中，所述永磁同步电动机具备：

权利要求1至权利要求5中任一项所述的定子芯；以及

转子，所述转子配置在所述定子芯的内侧。

Images