CN109075683A - 永磁体型电动机 - Google Patents

Abstract

本发明中，多个永磁体对由一对永磁体构成，该一对永磁体以在转子芯体的径向外侧相对的间隔比在转子芯体的径向内侧相对的间隔要小的方式配置为V字状，励磁极由存在于相邻的所述永磁体对之间的所述转子芯体的一部分构成。

Description

永磁体型电动机

技术领域

本发明涉及具备用于构成励磁极的永磁体的永磁体型电动机，尤其涉及将用于构成励磁极的永磁体内置于转子的永磁体型电动机。

背景技术

众所周知，永磁体型电动机中，将构成励磁极的永磁体埋设在转子的内部的永磁体型电动机被称为IPM(Interior Permanent Magnet：内嵌永久磁铁)电动机，构成励磁极的永磁体露出至转子的外周面而配置成的永磁体型电动机被称为SPM(Surface PermanentMagnet：表面永久磁铁)电动机。

专利文献1中，公开了作为SPM电动机的永磁体型电动机，该永磁体型电动机具备设为多重化的电枢绕组在励磁极与电枢之间的空气间隙中共用磁路的多重多相电枢绕组。该专利文献1所公开的永磁体型电动机中，多重化的电枢绕组共用磁路进行磁耦合。专利文献1所公开的现有的永磁体型电动机构成为通过对多重化的电枢绕组进行相位差控制，从而不仅使转矩脉动降低，还使齿槽转矩减小。

专利文献1所公开的现有的永磁体型电动机中，因对多重化的电枢绕组中的一部分电枢绕组通电而产生的磁通与其他的电枢绕组交链，由此产生较大的互感，从而容易在其他的电枢绕组中产生干扰电压。由于如上所述那样在多重化的电枢绕组彼此中分别产生干扰电压，因此，所述干扰电压作为外部干扰作用于进行永磁体型电动机的矢量控制的电流控制系统。在通过反馈系统来抑制外部干扰的电动机电流控制系统中，响应频率越是高速，则与电流微分值成比例的干扰电压越大，电流越难收敛于目标值。因此，由于无法使用于消除电动机的电流波动的反馈响应频率高速化，因而存在下述问题，即：无法降低电流波动引起的转矩脉动，电动机的振动、噪声变大。

专利文献2中，公开了作为SPM电动机的永磁体型电动机，该永磁体型电动机具备构成为多重化的电枢绕组在励磁极与电枢之间的空气间隙中不共用磁路的多重多相电枢绕组。专利文献2所公开的现有的永磁体型电动机构成为通过对多重化的电枢绕组进行相位差控制，从而不仅使转矩脉动降低，还使齿槽转矩减小，并且构成为能够抑制多重化的电枢绕组中产生的干扰电压的产生，与此同时不仅使转矩脉动降低，还使齿槽转矩减小。

专利文献2所公开的现有的永磁体型电动机中，虽然多重化的电枢绕组彼此的互感减小，但在例如以电角度相差30度的相位使电流流过多重化的电枢绕组进行通电的情况下，由于无法抵消电角度下6次分量的转矩脉动，因此存在电动机的振动、噪声变大的问题。

并且，在专利文献3中公开了作为IPM电动机的永磁体型电动机，该永磁体型电动机具备多重电枢绕组，并具备构成为通过在转子芯体的表面设置狭缝来减小多重化的电枢绕组的互感的多重多相电枢绕组。专利文献3所公开的现有的永磁体型电动机构成为通过对多重化的电枢绕组进行相位差控制，从而不仅使转矩脉动降低，还使齿槽转矩减小，并且构成为能够抑制多重化的电枢绕组中产生的干扰电压的产生，与此同时不仅使转矩脉动降低，还使齿槽转矩减小。

专利文献3所公开的现有的永磁体型电动机中，由于在转子芯体的表面设有狭缝，因此能够利用狭缝来减小在转子芯体的周向上横穿转子芯体的表面来进行耦合的互感，由此能够抑制多重化的电枢绕组中产生的干扰电压的产生，但在采用使埋设于转子芯体的永磁体的量增加来使转子的磁动势增加的结构的永磁体型电动机中，由于磁路变窄了相当于转子芯体的表面狭缝所存在的量，因此容易发生磁饱和，从而存在下述问题，即：因谐波叠加于转子的磁动势而产生转矩脉动，电动机的振动、噪声将变大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012－157236号公报

专利文献2：日本专利第5021247号公报

专利文献3：国际公开WO2014/136258A1号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

具备多重多相电枢绕组的现有的永磁体型电动机如上所述，因多重化的电枢绕组间的互感而在多重电枢绕组彼此中产生干扰电压，因此，所述干扰电压作为外部干扰而作用于进行永磁体型电动机的矢量控制的电流控制系统，在通过反馈系统来抑制外部干扰的电动机电流控制系统中，响应频率越是变得高速，则与电流微分值成比例的干扰电压会变得越大，电流越是难以收敛于目标值，因此，无法使用于消除电动机的电流波动的反馈响应频率高速化，从而存在无法降低电流波动所引起的转矩脉动、电动机的振动、噪声将变大的问题。

本发明是为了解决现有永磁体型电动机中的上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够减小多重化的电枢绕组间的互感，并能抑制干扰电压的永磁体型电动机。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的永磁体型电动机包括：

定子，该定子包括具备多个齿和多个槽的定子芯体、以及具备卷绕于所述齿并收纳于所述槽的多个多相绕组的电枢绕组；以及

转子，该转子具备经由规定的空气间隙与所述定子芯体对抗的转子芯体、埋设于所述转子芯体的多个永磁体、以及多个励磁极，该永磁体型电动机的特征在于，

利用所述多个永磁体，构成配置为不同极性的端面部彼此实质上相对的多个永磁体对，

各个所述永磁体对由一对永磁体构成，该一对永磁体以在所述转子芯体的径向外侧相对的间隔比在所述转子芯体的径向内侧相对的间隔要小的方式配置为V字状，

所述励磁极由存在于相邻的所述永磁体对之间的所述转子芯体的一部分构成。

发明效果

根据本发明的永磁体型电动机，利用多个永磁体，构成配置为不同极性的端面部彼此实质上相对的多个永磁体对，各个所述永磁体对由一对永磁体构成，该一对永磁体以在所述转子芯体的径向外侧相对的间隔比在所述转子芯体的径向内侧相对的间隔要小的方式配置为V字状，所述励磁极由存在于相邻的所述永磁体对之间的所述转子芯体的一部分构成，因此，能够提供具有高输出且振动、噪声较小的电动助力转向用的多重多相绕组永磁体电动机。

附图说明

图1是本发明实施方式1所涉及的永磁体型电动机的轴向的剖视图。

图2是本发明实施方式1所涉及的永磁体型电动机的控制单元的说明图。

图3是本发明实施方式1所涉及的永磁体型电动机的相对于轴向的垂直方向的剖视图。

图4是表示本发明实施方式1所涉及的永磁体型电动机的电枢绕组的等效电路的说明图。

图5是用于说明实施方式1所涉及的永磁体型电动机的q轴的电路结构的说明图。

图6是本发明实施方式2所涉及的永磁体型电动机的轴向的剖视图。

图7是本发明实施方式2所涉及的永磁体型电动机的说明图。

图8是现有的永磁体型电动机的说明图。

具体实施方式

实施方式1

下面，基于附图对本发明实施方式1所涉及的永磁体型电动机进行详细说明。图1是表示本发明实施方式1所涉及的永磁体型电动机的轴向的剖视图。图1所示的永磁体型电动机例如使用于车辆的电动助力转向装置。

图1所示的永磁体型电动机(以下简称为电动机)2是IPM电动机，若大致进行区分，则该永磁体型电动机包括：形成为圆筒形的电动机壳体25、固定于电动机壳体25的内周面的定子22、配置为外周面经由规定的间隙与定子22的内周面相对的转子23、固定有转子23的转轴40、外周面与电动机壳体25的轴向的一端部251的内周面抵接且固定于电动机壳体25的框架28、以及与框架28的轴向的一端面281抵接且固定于电动机壳体25的轴向的一端部251的支架29。

框架28配置为封闭被开口的电动机壳体25的轴向的一端部251，其外周面与电动机壳体25的内周部抵接并固定于电动机壳体25。第1轴承51被插入到设置于框架28的径向的中央部的贯穿孔282，并保持于框架28。封闭电动机壳体25的另一端部252的壁部253与电动机壳体25形成为一体。第2轴承52被插入到设置于电动机壳体25的壁部253的径向的中央部的贯穿孔254，并保持于壁部253。

转轴40的轴向的一端部41以自由旋转的方式由第1轴承51支承，转轴40的轴向的另一端部42以自由旋转的方式由第2轴承52支承。输出轴21固定于转轴40的轴向的另一端部42，例如与减速机构(未图示)相连结。

定子22包括多个电磁钢板在轴向上层叠而构成的定子芯体22a、以及如后述那样安装于定子芯体22a的电枢绕组24。电枢绕组24由实质上具有相同结构的两组三相绕组组构成。转子23包括多个电磁钢板在轴向上层叠而构成的转子芯体23a、以及埋设于该转子芯体23a的后述的多个极对的永磁体。转子23的径向中央部贯穿转轴40并固定于转轴40。并且，转子芯体23a由具有相同结构的第1转子芯体23a1和第2转子芯体23a2构成，第1转子芯体23a1和第2转子芯体23a2具有在轴向上串联结合且错开相对于轴心的角度位置进行结合的结构、即具有所谓的两段歪扭结构。例如，在相同结构的第1转子芯体23a1和第2转子芯体23a2采用使相对于轴心的角度位置错开机械角“3.75”度在轴向上结合的两段歪扭的结构的情况下，能够减小转矩脉动的电角度12次分量，可获得转矩脉动较小的永磁体型电动机。

连接环27包括利用绝缘物构成为环状的托架271、以及插入到形成于托架271的凹槽并固定于托架271的多个环状的连接导体272。连接环27配置在电枢绕组24的附近，并固定于定子22的一个轴向的端部所固定的支承体60。

由绝缘物构成的支承体60分别固定于定子24的轴向的两端部，对电枢绕组24的轴向的端部进行支承。构成电枢绕组24的两组三相电枢绕组分别通过连接环27进行三相Δ接线、或者三相Y接线。

由三根导体构成的第1绕组端部26a的一端经由连接环27的连接导体272与两组三相电枢绕组中的一个三相电枢绕组的各相绕组相连接，另一端经由框架28的第1贯穿孔28a和支架29的贯穿孔(未图示)与连接器30相连接。

由三根导体构成的第2绕组端部26b的一端经由连接环27的连接导体272与两组三相电枢绕组中的另一个三相电枢绕组的各相绕组相连接，另一端经由框架28的第2贯穿孔28b和支架29的贯穿孔(未图示)与连接器30相连接。连接器30固定于支架29，经由电缆31将第1绕组端部26a和第2绕组端部26b连接至逆变器等功率转换装置(未图示)。

接着，说明对按上述方式构成的永磁体型电动机进行控制的控制单元。图2是本发明实施方式1所涉及的永磁体型电动机的控制单元的说明图。图2中，控制单元1包括电源/输入电路5、计算控制量的CPU(central processing unit：中央处理单元)4、以及输出电路3。

电源/输入电路5连接至搭载于车辆等的电池等外部电源6，包括将来自外部电源6的电力提供给UPU4和输出电路3的电源电路、以及连接至设置于车辆等的各种传感器7的输入电路。

CPU4基于经由电源/输入电路5从各种传感器类7输入的各种信息、例如车速、转向转矩等信息，来运算用于控制输出电路的输出的控制量并提供给输出电路3。输出电路3具备例如由多个开关元件等构成的三相桥式电路所形成的功率转换电路，经由电源/输入电路5接受来自外部电源6的电力供给，并基于CPU4运算得到的控制量来产生被控制的三相的输出电流。

从控制单元1的输出电路3输出的输出电流经由线束8提供给图1所示的电缆31。提供给电缆31的来自输出电路3的输出电流经由连接器30和第1绕组端部26a被提供给构成电枢绕组24的一个三相电枢绕组。同样地，提供给电缆31的来自输出电路3的输出电流经由连接器30和第2绕组端部26b被提供给构成电枢绕组24的另一个三相电枢绕组。

控制单元1如上述那样经由电源/输入电路5将来自传感器类7的各种信息传递给CPU4，计算控制量并向输出电路3输出，然后从输出电路3向电动机2的电枢绕组24提供三相电流。此时，分别具有120度相位差的相电流被提供给构成电枢绕组24的一个三相电枢绕组和另一个三相电枢绕组中的各相绕组，并且相位彼此错开例如电角度30度的三相电流被提供给一个三相电枢绕组和另一个三相电枢绕组。控制单元1基于CPU4计算出的控制量来控制输出电路3的驱动，由此能够进行电动机2的输出轴21的转速的控制、输出转矩的控制等各种电动机的控制。

图3是本发明实施方式1所涉及的永磁体型电动机的相对于轴向的垂直方向的剖视图。图3中，安装于定子22的电枢绕组24由第1电枢绕组和第2电枢绕组构成。虽然未进行图示，但构成电枢绕组24的绕组导体24a与定子芯体22a之间插入有绝缘纸等，确保了定子芯体22a与绕组导体24a间的电气绝缘。如后述那样，齿22c总共形成有48个，因此槽22b也为48个。一个槽22b中分别收纳四根电枢绕组的绕组导体24a。

第1电枢绕组由U1相、V1相、W1相的三相绕组构成，第2电枢绕组12由U2相、V2相、W2相的三相绕组构成。电枢绕组24的配置如下，即：从第1个槽起依次配置U1相、U2相、W1相、W2相、V1相、V2相，在第7个槽之后也按U1相、U2相、W1相、W2相、V1相、V2相的顺序配置，按相同的顺序进行配置直到第48个槽为止。

然而，例如第1个槽的U1相和第7个槽的U1相配置为电流的方向彼此相反。即，构成为从第1个槽卷绕到第7个槽的分布绕组的结构，电枢绕组跨过总计6个齿。这相当于电角度180度，短节距绕组系数为“1”。并且，第1电枢绕组和第2电枢绕组以彼此相差电角度30度的相位差被驱动，因此分布绕组系数变为“1”，其结果是使得绕组系数变为“1”，从而具有下述效果，即：获得小型且具有高转矩的电动机，与绕组系数较小的电动机相比，能够实现永磁体的使用量较少的低成本化。

转子芯体23a如上述那样通过多个电磁钢板在轴向上层叠而构成，由相对于与转子芯体23的轴心O相交的径向的直线X对称地以规定角度倾斜而配置的第1贯穿孔23b和第2贯穿孔23c构成的贯穿孔对231在轴心的周围按45的间隔配置有8对。8对贯穿孔对231的各对以在转子芯体23a的径向外侧相对的间隔比在转子芯体23a的径向内侧相对的间隔要小的方式配置为V字状。各个贯穿孔具有实质上为长方形的剖面形状，具有彼此相对的一对长边部和彼此相对的一对短边部。8个贯穿孔对231中的第1贯穿孔23b和第2贯穿孔23c中分别插入有剖面实质上形成为长方形的永磁体(未图示)。该永磁体由剖面为平板形状的例如钕稀土类磁体构成。

图3所示的本发明实施方式1所涉及的永磁体型电动机是对一极的励磁极23d设有以V字状相对的两个永磁体，且总共配置有16个永磁体的作为8极IPM电动机的永磁体型电动机。

图8所示的现有的永磁体型电动机是具有下述结构的作为IPM电动机的永磁体型电动机，即：将永磁体41埋设于将转子22的周向作为长边且将径向作为短边的转子芯体23a，构成各永磁体41的磁极的端面部配置为与定子22和转子23之间的空气间隙相对。相对于图8所示的现有的永磁体型电动机，在本发明的实施方式1所涉及的永磁体电动机使用了构成长边的两端面部磁化为N极和S极的同一永磁体的情况下，本发明实施方式1所涉及的永磁体型电动机的励磁极23d的体积比图8所示的现有的永磁体型电动机的励磁极23d的体积要大，因此能够获得更高转矩的电动机。

转子芯体23a并非形成为相对于轴心O具有均匀的半径的正圆，而是构成为励磁极23d的半径最小、励磁极23d的周向的中央部的半径最大的所谓的花型形状。因此，相邻的励磁极23d的边界部的外周面与定子芯体22a中齿22c的前端部之间的空气间隙即q轴方向空气间隙gq比励磁极23d的周向的中央部的外周面与定子芯体22a中齿22c的前端部之间的空气间隙即d轴方向空气间隙gd要大。由此，由于转子芯体23a的剖面形状构成为花型形状而不是正圆，因此，能够降低转矩脉动，可获得转矩脉动较小的永磁体型电动机。

此外，如上所述，转子芯体23a具有相同结构的转子芯体在轴向上串联结合且错开相对于轴心的角度位置来进行结合的结构，即具有所谓的两段歪扭结构，例如，在采用相同结构的转子芯体以使相对于轴心的角度位置错开机械角“3.75”度的方式在轴向上进行结合的两段歪扭结构的情况下，能够减小转矩脉动的电角度12次分量，可获得转矩脉动较小的永磁体型电动机。

此处，对电枢绕组24的结构进行说明。图4是表示本发明实施方式1所涉及的永磁体型电动机的电枢绕组的等效电路的说明图，示出双重化配置的Δ接线或Y接线的三相绕组中第1电枢绕组的绕组U1和第2绕组组的绕组U2的等效电路。图3所示的绕组U1中，vu1为端子电压，iu1为电流，R1为电阻，ve1为感应电压，lm1为漏感。并且，绕组U2中，vu2为端子电压，iu2为电流，R2为电阻，ve2为感应电压，lm2为漏感。M12为互感，n为绕组U1与绕组U2的匝数比。由此，双重化配置的Δ接线或Y接线的三相绕组中的第1绕组组的绕组U1和第2绕组组的绕组U2的等效电路等同于变压器的等效电路。

此外，图4所示的各值中，尤其是漏感lm1、lm2和M12与通常的电动机控制中所使用的值不同，示出了并联配置的多重两相间的电感。此外，一般情况下，具有多重绕组的多重多相绕组交流电动机中，由于并联的绕组的匝数相同，因此“n＝1”。并且，绕组V1与绕组V2、绕组W1与绕组W2、绕组U1与绕组V2、绕组U1相与绕组W2、绕组V1与绕组U2、绕组V1与绕组W2、绕组W1与绕组U2、绕组W1与绕组V2的等效电路也与图3相同，因此，在三相的特性相同的情况下，即使进行从三相的U相、V相、W相到励磁极d轴、q轴上的坐标变换，该d轴和q轴下的等效电路也与图3所示的等效电路相同。

由此，由于具有多重绕组的多重多相绕组交流电动机的多组的绕组通常进行磁耦合，因此会相互产生干扰电压。在将具有U相、V相、W相的三相多重绕组电动机的等效电路坐标转换成励磁极d轴和q轴时，各个相的等效电路的结构如上述那样与图4的等效电路相同，但以框图形式来表示的该q轴的等效电路的图为图5。

即，图5是用于说明本发明实施方式1所涉及的永磁体型电动机的q轴的电路结构的说明图。图5中，vq1和vq2分别是第1绕组组和第2绕组组的q轴电压，iq1和iq2分别是第1绕组组和第2绕组组的q轴电流，Lq1和Lq2分别是第1绕组组和第2绕组组的自感的q轴分量，Ra1和Ra2分别是第1绕组组和第2绕组组的绕组的电阻分量，Mq12分别是表示第1绕组组与第2绕组组的绕组间的干扰的互感的q轴分量。此外，自感是漏感和互感之和。

并且，在图5中，由vq12、vq21示出的电压表示来自其他组的绕组的干扰电压。此外，图中的s表示拉普拉斯变换的微分算子。图5示出了励磁极的q轴上的等效电路，但由上述说明可知，励磁极的d轴上的等效电路也具有与图4相同的结构。

此处，通常，在交流电动机的矢量控制中，在励磁极的d轴、q轴上分别独立地进行电流控制，但在上述那样的具有多重化的绕组的多重多相绕组交流电动机中，上述干扰电压相互作用，并作为外部干扰而作用于电流控制系统。由图5可知，由于该干扰电压与各绕组电流的微分值成比例，因此，具有越是高速地使电流响应则越大的性质，与现有的单一绕组电动机的电流控制相比，存在如下问题:无法加快电流控制系统的响应，并且由此导致在电流中产生波动分量，产生转矩波动。然而，作为本发明实施方式1所涉及的多重多相交流绕组电动机的永磁体型电动机能够解决这种多重多相绕组的问题。

本发明实施方式1所涉及的永磁体型电动机使用矢量控制来进行控制，在第1电枢绕组和第2电枢绕组的每一个中，在励磁极dq轴上分别独立地进行电流控制。然而，在具有多重化的绕组的多重多相绕组交流电动机中，如上述那样干扰电压相互作用，并作为外部干扰值iq11、iq21作用于电流控制系统。根据图5的q轴的等效电路的框图，按下述式(1)、式(2)来表示外部干扰值iq11、iq21。

【数学式1】

数学式1

【数学式2】

此处，iq1、iq2是第1绕组组、第2绕组组各组绕组的q轴电流，Ra1、Ra2是第1绕组组、第2绕组组各组绕组的电阻值，Lq1、Lq2是第1绕组组、第2绕组组各组绕组的自感的q轴分量，Mq12是表示第1绕组组、第2绕组组的绕组的干扰的互感的q轴分量。因此，在电流控制的频率变高的情况下，拉普拉斯变换的微分算子s变大，并且，根据式(1)、式(2)可知，外部干扰值iq11、iq21大致分别取决于磁耦合分量Mq12/Lq1、磁耦合分量Mq12/Lq2。在这些磁耦合分量变大的情况下，外部干扰值iq11、iq21变大，电流控制系统的外部干扰变大。若外部干扰变大，则无法提高电流控制系统的响应，并且电流会因此而产生波动分量，发生转矩波动。

关于上述的d轴方向空气间隙gd和q轴方向空气间隙gq，在图8所示的作为现有的IPM电动机的永磁体型电动机中，[gd＝gq]，与此相对，在图3所示的作为本发明实施方式1所涉及的IPM电动机的永磁体型电动机的情况下，[gd＜gq]，因而q轴方向的磁阻变大，磁通不易流动。因此，与现有的IPM电动机的情况相比，q轴方向的互感Mq变小。另一方面，由于漏感没有变化，因此自感Lq不会像互感Mq那样降低那么多，其结果是能使Mq/Lq减小，能够减少转矩波动。

并且，如上所述，由于将永磁体配置成V字状，因此，励磁极的体积变大，转子芯体的磁饱和值变大，经由空气间隙传递至转子芯体的互感Mq也能够得以减小。因此，若采用如上述那样将转子的形状设为花型形状、将永磁体配置成V字状的作为IPM电动机的本发明实施方式1所涉及的永磁体型电动机，则通过q轴方向的空气间隙和转子的磁饱和这两方面都能够减小互感Mq，因此，尤其能够使Mq/Lq减小，能够减少转矩波动。

实施方式2

图6是本发明实施方式2所涉及的电动机的剖视图。图6中，定子芯体22a的相邻的齿22c的前端部彼此相连结。其他结构与实施方式1的情况相同。由于相邻的齿22c的前端部彼此相连结，因此磁通经由该连接部在定子芯体23a内流动，从而互感变大，干扰电压变大，由此导致转矩脉动容易恶化，但由于将转子23设置为具有与上述图3所示的实施方式1的转子23相同的转子结构，因此，即使是高转矩的高输出电动机，也能够减少磁耦合，从而获得转矩脉动不会变大的效果。

即，在图6中，转子芯体23a通过多个电磁钢板在轴向上层叠而构成，由相对于与转子芯体23a的轴心O相交的径向的直线X对称地以规定角度倾斜配置的第1贯穿孔23b和第2贯穿孔23c构成的贯穿孔对231在轴心O的周围按45的间隔配置有8对。8对贯穿孔对231的各对以在转子芯体23a的径向外侧相对的间隔比在转子芯体23a的径向内侧相对的间隔要小的方式配置为V字状。各个贯穿孔具有实质上为长方形的剖面形状，具有彼此相对的一对长边部和彼此相对的一对短边部。8个贯穿孔对231中的第1贯穿孔23b和第2贯穿孔23c中分别插入有剖面实质上形成为长方形的永磁体(未图示)。

图6所示的本发明实施方式2所涉及的永磁体型电动机是对一极的励磁极23d设有以V字状相对的两个永磁体，且总共配置有16个永磁体的作为8极IPM电动机的永磁体型电动机。

图7是本发明实施方式2所涉及的永磁体型电动机的说明图。此处，将转子芯体23a的外周的长度设为R[mm]，将所述励磁极23d中转子的周向的最大宽度设为Wc[mm]，将永磁体中轴向的长度设为Lc[mm]，将与永磁体的轴向正交的方向的长度设为Wm[mm]，将用于构成一个励磁极23d的永磁体的总重量设为W[g]。在本实施方式2的情况下，由于每一个励磁极23d设有两个永磁体，因此得到[W＝磁体宽度×Wm×2×Lc×磁体密度]。此外，磁体宽度表示与Lc正交的方向的长度。图7中的纵轴表示[Wc×R/Wm]，横轴表示[W/Lc]。

如图7所示，可以发现转矩脉动为0.5[％]以下的[Wc×R/Wm]与[W/Lc]以反比的关系进行分布。即，以[Wc×R/Wm]＝[－30.3×W/Lc+89]为中心，[Wc×R/Wm]分布在[－30.3×W/Lc+{89±1.3}]的范围内。据此，通过将转子芯体23a的形状设为满足[Wc×R/Wm]＝[－30.3×W/Lc+{89±1.3}]的形状，能够实现转矩脉动较小的永磁体型电动机。

此外，在上述实施方式1所涉及的永磁体型电动机中，当然也可以将转子芯体的形状设为满足[Wc×R/Wm]＝[－30.3×W/Lc+{89±1.3}]的形状。

此外，本发明不限于实施方式1及2所涉及的永磁体型电动机，在不脱离本发明的要旨的范围内，可适当地组合实施方式1及2的结构，或者对其结构进行局部变形，或者省略结构的一部分。

工业上的实用性

本发明的永磁体型电动机可适用于例如用于汽车等车辆的电动助力转向装置的领域，进而适用于汽车工业领域。

标号说明

2永磁体型电动机，21输出轴，22定子，22a定子芯体，22b槽，22c齿，23转子，23a转子芯体，23b第1贯穿孔，23c第2贯穿孔，23b1、23b2贯穿孔，23d励磁极，23e桥接部，23f相对面部，23g贯穿孔扩大部，23j内径侧贯穿孔，23k贯穿孔扩大宽度部，231贯穿孔对，41永磁体，41a第1永磁体，41b第2永磁体，410第1永磁体对，411第2永磁体对，24电枢线圈，24a线圈导体，25电动机壳体，28框架，29支架，40转轴，51第1轴承，52第2轴承。

Claims (3)

1.一种永磁体型电动机，包括：

定子，该定子包括具备多个齿和多个槽的定子芯体、以及具备卷绕于所述齿并收纳于所述槽的多个多相绕组的电枢绕组；以及

转子，该转子具备经由规定的空气间隙与所述定子芯体对抗的转子芯体、埋设于所述转子芯体的多个永磁体、以及多个励磁极，该永磁体型电动机的特征在于，

利用所述多个永磁体，构成配置为不同极性的端面部彼此实质上相对的多个永磁体对，

各个所述永磁体对由一对永磁体构成，该一对永磁体以在所述转子芯体的径向外侧相对的间隔比在所述转子芯体的径向内侧相对的间隔要小的方式配置为V字状，

所述励磁极由存在于相邻的所述永磁体对之间的所述转子芯体的一部分构成。

2.如权利要求1所述的永磁体型电动机，其特征在于，

多个所述齿中的至少一部分与在所述齿的径向的中心部侧的端部相邻的齿连结。

3.如权利要求1或2所述的永磁体型电动机，其特征在于，

在将所述转子芯体的外周的长度设为R、将所述励磁极中所述转子的周向的最大宽度设为Wc、将所述永磁体中轴向的长度设为Lc、将所述永磁体的与所述轴向正交的方向的长度设为Wm、将用于构成1个所述励磁极的所述永磁体的总重量设为W时，

所述转子构成为满足下述关系：

[－30.3×W/Lc+89－1.3]

≤[Wc×R/Wm≤－30.3×W/Lc+89+1.3]。