CN110892611B - 旋转电机 - Google Patents

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Abstract

本发明得到一种旋转电机,其能够抑制分割转子铁芯而引起的转矩脉动的增大。本发明的旋转电机具备:定子,其具有圆环状的铁芯背部、以及分别从上述铁芯背部向径向突出并沿周向排列的多个齿,在周向上相邻的上述齿之间形成有槽;以及转子,其具有圆环状的转子铁芯、以及沿周向配置于上述转子铁芯的多个磁极,上述转子铁芯被配置为隔着磁隙与上述定子同轴且能够旋转,上述转子铁芯具有通过分割面沿周向分割的多个分割铁芯,上述转子铁芯的分割数不同于上述转子的极数与上述槽的数量的最大公约数的约数以及倍数。

Description

旋转电机
技术领域
本发明涉及例如应用于电梯的曳引机的马达的旋转电机。
背景技术
在以往的旋转电机的转子中,层叠呈圆环状冲压出的钢板来制作转子铁芯,冲压出的圆环状的钢板的内周侧的部分浪费,材料的成品率下降。
鉴于这样的状况,提出一种以往的旋转电机,其沿周向排列分割铁芯来制作圆环状的转子铁芯,使转子铁芯的材料的成品率提高,所述分割铁芯是层叠呈圆弧状冲压出的钢板而制作成的(例如参照专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-249386号公报
专利文献2:日本特开2014-183691号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1、2中记载的以往的旋转电机中,转子铁芯分割成多个分割铁芯,因此在定子与转子之间的磁隙中会产生分割转子铁芯而引起的磁通势的高次谐波成分。并且,通过该磁通势的高次谐波成分与定子线圈产生的旋转磁场的相互作用,会产生转矩脉动。
在专利文献1中记载的以往的旋转电机中,转子的极数为72,定子的槽数为156,转子铁芯的分割数为12。此外,在专利文献2中记载的以往的旋转电机中,转子的极数为4,定子的槽数为6,转子铁芯的分割数为4。这样,在专利文献1、2中记载的以往的旋转电机中,转子铁芯的分割数和转子极数与槽数的最大公约数一致、或为转子极数与槽数的最大公约数的倍数。因此,磁通势的高次谐波成分引起的转矩脉动与旋转磁场引起的转矩脉动重叠,存在转矩脉动增大的课题。
对于应用于电梯的曳引机的旋转电机,要求小型化,以便能够将曳引机设置在井道内。而且,为了提升轿厢而需要大的输出,因此要求使径向尺寸大且轴向尺寸小的薄型结构。因此,转子铁芯的分割数变多,容易产生转矩脉动。而且,旋转电机中产生的转矩脉动经由绳索传递到轿厢,给轿厢内的乘客带来不适感。
本发明是为了解决上述那样的课题而完成的,目的在于得到一种旋转电机,其能够抑制沿周向分割转子铁芯而引起的转矩脉动的增大。
用于解决课题的手段
本发明的旋转电机具备:定子,其具有圆环状的铁芯背部、以及分别从上述铁芯背部向径向突出并沿周向排列的多个齿,在周向上相邻的上述齿之间形成有槽;以及转子,其具有圆环状的转子铁芯、以及沿周向配置于上述转子铁芯的多个磁极,上述转子铁芯被配置为隔着磁隙与上述定子同轴且能够旋转,上述转子铁芯具有通过分割面沿周向分割的多个分割铁芯,上述转子铁芯的分割数不同于上述转子的极数与上述槽的数量的最大公约数的约数以及倍数。
发明效果
在本发明中,转子铁芯的分割数不同于磁极数与槽数的最大公约数的约数以及倍数,因此,由于分割转子铁芯而产生的转矩脉动的增大被抑制。
附图说明
图1是示出应用了本发明的实施方式1的旋转电机的电梯的曳引机的剖视图。
图2是图1的II-II向视剖视图。
图3是本发明的实施方式1的旋转电机中的定子线圈的接线图。
图4是示出比较例的旋转电机的剖视图。
图5是示出本发明的实施方式2的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图6是示出通过本发明的实施方式2的旋转电机的转子铁芯中的永磁体而生成的磁路的示意图。
图7是示出本发明的实施方式3的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图8是示出本发明的实施方式4的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图9是示出本发明的实施方式5的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图10是示出本发明的实施方式6的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图11是说明本发明的实施方式6的旋转电机的转子铁芯的制造工序的图。
图12是示出本发明的实施方式7的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图13是示出本发明的实施方式8的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图14是示出通过本发明的实施方式8的旋转电机的转子铁芯中的永磁体而生成的磁路的示意图。
图15是示出本发明的实施方式9的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图16是示出本发明的实施方式10的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图17是示出本发明的实施方式11的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图18是示出本发明的实施方式12的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图19是示出本发明的实施方式13的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图20是示出本发明的实施方式14的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图21是示出本发明的实施方式15的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图22是示出本发明的实施方式16的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图23是示出本发明的实施方式17的旋转电机的转子铁芯的立体图。
图24是示出本发明的实施方式18的旋转电机的转子铁芯的分解立体图。
图25是说明本发明的实施方式19的旋转电机的转子铁芯的结构的立体图。
图26是示出本发明的实施方式20的旋转电机的转子铁芯的分解立体图。
具体实施方式
实施方式1.
图1是示出应用了本发明的实施方式1的旋转电机的电梯的曳引机的剖视图,图2是图1的II-II向视剖视图,图3是本发明的实施方式1的旋转电机中的定子线圈的接线图,图4是示出比较例的旋转电机的剖视图。另外,在图2、4中,为了方便,省略了剖面线。另外,在图2及图4中,1~36是按逆时针的排列顺序对齿标注的齿编号。
在图1中,曳引机100具备:定子架1;定子10,其固定于定子架1,具有圆环状的定子铁芯11及安装于定子铁芯11的定子线圈13;轴2,其固定于定子架1,配置在定子10的轴心位置;转子架4,其借助轴承3以能够旋转的方式配置于轴2;转子铁芯5,其固定于转子架4,隔着磁隙G与定子10同轴地配置在定子10的内周侧;磁极6,其设置于转子铁芯5的外周部;以及绳轮7,其固定于转子架4的轴2的外周部。轴2通过螺栓8紧固固定于定子架1。转子铁芯5通过螺栓9紧固固定于转子架4。
这样构成的曳引机100未图示,配置在井道(未图示)内,绳索卷挂于绳轮7。而且,轿厢和对重与绳索连结,以能够升降的方式配置在井道内。并且,交流电流被供给到定子线圈13,通过定子线圈13产生旋转磁场。通过该旋转磁场,转子20被旋转驱动,轿厢和对重在井道内升降。
接下来,参照图2,对旋转电机200的结构进行说明。
旋转电机200具备定子10和隔着微小的磁隙G同轴地配置在定子10的内周侧的转子20。
转子20具备:轴2;转子架4,其借助轴承3以能够旋转的方式安装于轴2;圆环状的转子铁芯5,其固定于转子架4;以及磁极6,其设置在转子铁芯5的外周部。转子铁芯5通过将5个圆弧状的分割铁芯21沿周向呈圆环状排列而构成。分割铁芯21通过层叠从电磁钢板等软磁性材料的磁性薄板中呈圆弧状冲压出的规定片数的磁性片而构成。磁极6以等角间距沿周向在转子铁芯5的外周部排列有40个。即,转子20的极数为40。
定子铁芯11通过层叠从电磁钢板等软磁性材料的磁性薄板中呈圆弧状冲压出的规定片数的磁性片而构成,具备:圆环状的铁芯背部11a;以及36个齿11b,其分别从铁芯背部11a的内周面向径向内侧突出,以周向的等角间距排列。槽12形成于在周向上相邻的齿11b之间。定子线圈13具备将导线在各个齿11b上卷绕规定圈而制作成的36个集中绕组线圈14。这样构成的定子10通过利用压入、热压配合等将定子铁芯11插入并固定于定子架1的圆筒部1a而被保持于定子架1。
接下来,对定子线圈13的结构进行说明。
36个集中绕组线圈14与U相、V相、W相的电源连接。即,+U11、-U12、+U13、+U21、-U22、+U23、+U31、-U32、+U33、+U41、-U42、+U43的12个集中绕组线圈14与U相的电源连接。+V11、-V12、+V13、+V21、-V22、+V23、+V31、-V32、+V33、+V41、-V42、+V43的12个集中绕组线圈14与V相的电源连接。+W11、-W12、+W13、+W21、-W22、+W23、+W31、-W32、+W33、+W41、-W42、+W43的12个集中绕组线圈14与U相的电源连接。
并且,36个集中绕组线圈按+U11、-U12、+U13、+V11、-V12、+V13、+W11、-W12、+W13、+U21、-U22、+U23、+V21、-V22、+V23、+W21、-W22、+W23、+U31、-U32、+U33、+V31、-V32、+V33、+W31、-W32、+W33、+U41、-U42、+U43、+V41、-V42、+V43、+W41、-W42、+W43的顺序沿周向排列。另外,“+”和“-”表示集中绕组线圈的绕组极性。“+”与“-”绕组极性相反。
如图3所示,定子线圈13具备第1定子线圈15、第2定子线圈16、第3定子线圈17以及第4定子线圈18。
第1定子线圈15通过对U1、V1及W1相的线圈进行Y型连接而构成,具有A1、B1、C1的电源端子。U1相线圈通过串联连接+U11、-U12、+U13的集中绕组线圈14而构成。V1相线圈通过串联连接+V11、-V12、+V13的集中绕组线圈14而构成。W1相线圈通过串联连接+W11、-W12、+W13的集中绕组线圈14而构成。
第2定子线圈16通过对U2、V2及W2相的线圈进行Y型连接而构成,具有A2、B2、C2的电源端子。U2相线圈通过串联连接+U21、-U22、+U23的集中绕组线圈14而构成。V2相线圈通过串联连接+V21、-V22、+V23的集中绕组线圈14而构成。W2相线圈通过串联连接+W21、-W22、+W23的集中绕组线圈14而构成。
第3定子线圈17通过对U3、V3及W3相的线圈进行Y型连接而构成,具有A3、B3、C3的电源端子。U3相线圈通过串联连接+U31、-U32、+U33的集中绕组线圈14而构成。V3相线圈通过串联连接+V31、-V32、+V33的集中绕组线圈14而构成。W3相线圈通过串联连接+W31、-W32、+W33的集中绕组线圈14而构成。
第4定子线圈18通过对U4、V4及W4相的线圈进行Y型连接而构成,具有A4、B4、C4的电源端子。U4相线圈通过串联连接+U41、-U42、+U43的集中绕组线圈14而构成。V4相线圈通过串联连接+V41、-V42、+V43的集中绕组线圈14而构成。W4相线圈通过串联连接+W41、-W42、+W43的集中绕组线圈14而构成。
此处,电源端子A1、A2、A3、A4被连接,电源端子B1、B2、B3、B4被连接,电源端子C1、C2、C3、C4被连接。由此,构成并联连接第1至第4定子线圈16~18而成的定子线圈13。在这样构成的定子线圈13中,成为各相的并联数为4的回路。
这样构成的旋转电机200是40极36槽的旋转电机。极数与槽数的最大公约数为4,与定子线圈13的各相的并联数一致。
另外,定子线圈13的各相的并联数和极数与槽数的最大公约数一致,但只要各相的并联数是极数与槽数的最大公约数的约数即可。
在实施方式1中,转子铁芯5通过沿周向排列分割铁芯21来制作,分割铁芯21通过层叠呈圆弧状冲压出的规定片数的电磁钢板而构成。因此,实施方式1与层叠呈圆环状冲压出的电磁钢板来制作转子铁芯的情况相比,能够提高转子铁芯5的材料成品率。
在实施方式1中,转子铁芯5的分割数为5,不为旋转电机200的极数与槽数的最大公约数的约数及倍数。以下,对于转子铁芯5的分割数不为极数与槽数的最大公约数的约数及倍数的效果,与图4所示的比较例进行对比来说明。图4是示出比较例的旋转电机的剖视图。
如图4所示,在比较例的旋转电机300中,转子铁芯302通过将4个圆弧状的分割铁芯303沿周向呈圆环状排列而构成。并且,旋转电机300除了使用具备转子铁芯302的转子301这一点,与旋转电机200同样地构成。即,旋转电机300除了转子铁芯302的分割数为4这一点,与旋转电机200同样地构成。
转子20、301与由第1至第4定子线圈15~18分别产生的旋转磁场同步地,以与旋转磁场的旋转速度相同的速度旋转。并且,如图2和图4所示,36个集中绕组线圈按+U11、-U12、+U13、+V11、-V12、+V13、+W11、-W12、+W13、+U21、-U22、+U23、+V21、-V22、+V23、+W21、-W22、+W23、+U31、-U32、+U33、+V31、-V32、+V33、+W31、-W32、+W33、+U41、-U42、+U43、+V41、-V42、+V43、+W41、-W42、+W43的顺序沿周向排列。这样,构成第1定子线圈15的9个集中绕组线圈14的组、构成第2定子线圈16的9个集中绕组线圈14的组、构成第3定子线圈17的9个集中绕组线圈14的组、以及构成第4定子线圈18的9个集中绕组线圈14的组按此顺序沿周向并排排列在定子铁芯11,因此旋转磁场成为在周向上等间隔地具有4个峰值的分布。即,若将一个定子线圈产生的旋转磁场定义为一个单位,则与各相的并联数数量相同的4个单位的旋转磁场在周向上等间隔地配置。
在比较例的旋转电机300中,转子铁芯302的分割数为4,与旋转磁场的单位数一致。在该情况下,通过由4个分割铁芯303构成转子铁芯302而产生的磁通势的高次谐波成分的相位以旋转磁场的单位一致。由此,旋转磁场引起的转矩脉动与磁通势的高次谐波成分引起的转矩脉动重叠,转矩脉动增大。
另外,在转子铁芯的分割数成为极数与槽数的最大公约数的约数或倍数的情况下,通过分割转子铁芯而产生的磁通势的高次谐波成分的相位也以旋转磁场的约数的单位一致,导致转矩脉动的增大。
在具备这样的旋转电机300的曳引机中,增大的转矩脉动经由绳索传递到乘用轿厢,给乘客带来不适感,使电梯的乘坐感受变差。
在实施方式1的旋转电机200中,转子铁芯5的分割数为5,不为旋转电机200的极数(40)与槽数(36)的最大公约数(4)的约数(1、2、4)和倍数(4、8、12、…)。因此,通过由5个分割铁芯21构成转子铁芯5而产生的磁通势的高次谐波成分的相位按每个旋转磁场的单位而不同,因此,旋转磁场引起的转矩脉动不与磁通势的高次谐波成分引起的转矩脉动重叠,抑制了转矩脉动的增大。
因此,在具备旋转电机200的曳引机中,转矩脉动的增大被抑制,因此,能够避免使电梯的乘坐感受变差的事态发生。
实施方式2.
图5是示出本发明的实施方式2的旋转电机的转子铁芯的立体图,图6是示出通过本发明的实施方式2的旋转电机的转子铁芯中的永磁体而生成的磁路的示意图。
在图5中,转子铁芯5A是具有规定的厚度的环状的层叠铁芯。在转子铁芯5A的外周部,由永磁体构成的磁极6A与由软磁性体构成的磁极6B在周向上以等角间距交替地排列有40个。转子铁芯5A通过将5个分割铁芯21A沿周向排列而构成为圆环状。分割铁芯21A是以磁极6B的周向的中央位置为分割位置而将转子铁芯5A沿周向5等分而成的。分割铁芯21A的磁极数为8。
分割铁芯21A通过层叠规定片数的从电磁钢板等软磁性材料的磁性薄板中冲压出的圆弧状的磁性片而制作。此时,磁极部分与冲压出的磁性片一体地形成,磁极部分层叠,从而构成磁极6B。而且,燕尾槽部凹设于磁性片的周向的一侧的侧面,燕尾槽部层叠,从而构成燕尾槽22。而且此外,燕尾部形成在磁性片的周向的另一侧的侧面,燕尾部层叠,从而构成燕尾体23。磁极6A通过利用粘接剂等将永磁体固定于分割铁芯21A的外周面而构成。
在周向上呈圆环状排列的5个分割铁芯21A通过将燕尾体23与燕尾槽22嵌接,从而在相邻的分割铁芯21A的周向上相对的侧面彼此抵接的状态下被连结成一体。相邻的分割铁芯21A的周向上相对的侧面彼此的抵接面即分割面24除了燕尾槽22与燕尾体23的嵌合部,形成为包括转子铁芯5A的轴心的平坦面。分割面24位于相邻的同极的磁极6A间的周向的中央位置。构成磁极6A的永磁体以内径侧成为N极、外径侧成为S极的方式磁化。
这样构成的转子铁芯5A成为由永磁体构成的磁极6A以半径方向的磁化方向相同的方式沿周向配置的所谓交替极(consequent-pole)结构。
在实施方式2中,除了使用转子铁芯5A这一点,与上述实施方式1同样地构成。
在实施方式2中,转子铁芯5A分割为5个分割铁芯21A,分割铁芯21A通过层叠呈圆弧状冲压出的磁性片来制作。此外,转子铁芯5A的分割数为5,旋转电机的极数为40,槽数为36,转子铁芯5A的分割数不为旋转电机的极数与槽数的最大公约数的约数及倍数。
因此,在实施方式2中,也得到与上述实施方式1同样的效果。
在实施方式2中,分割铁芯21A是将转子铁芯5A沿周向5等分而成的,因此5个分割铁芯21A为同一形状。因此,从软磁性材料的磁性薄板冲压圆弧状的磁性片的模具为一个即可,能够削减制造成本。
如图6中箭头所示,由永磁体构成的磁极6A生成通过转子铁芯5A的比磁极6A靠内径侧的部分到达磁极6B侧,并从内径侧进入磁极6B的磁路M。在转子铁芯5A中,分割面24构成为平坦面,该平坦面通过位于相邻的同极的磁极6A间的磁极6B的周向的中央位置且包括转子铁芯5A的轴心。由此,如图6所示,磁路M被分割面24妨碍的影响减少,磁极6A中产生的磁通的利用率提高,能够使转矩增大。
分割铁芯21A的侧面彼此抵接,磁通通过分割面24而引起的磁通量的下降被抑制,磁极6A中产生的磁通的利用率提高。
分割铁芯21A彼此通过燕尾槽22与燕尾体23的嵌合而连结。因此,能够将相邻的分割铁芯21A在使侧面彼此抵接的状态下牢固地连结,因此能够提高转子铁芯5A的真圆度。另外,若转子铁芯5A的真圆度恶化,则产生齿槽转矩,带来电梯的乘坐感受的恶化,因此使转子铁芯5A的真圆度提高的意义大。
燕尾槽22及燕尾体23成为妨碍磁路M的重要原因。因此,燕尾槽22及燕尾体23优选配置在比以转子铁芯5A的外径与内径的平均值为直径、且以转子铁芯5A的轴心为中心的圆筒面靠内径侧的位置。由此,磁极6A中产生的磁通的利用率提高。
包括磁极6A、6B的转子铁芯5A成为交替极结构,因此与由永磁体构成全部的磁极6的情况相比,能够削减磁体使用量,能够削减旋转电机的制造成本。
在交替极结构中,在分割面24中,同极的永磁体产生的磁通相对,产生反作用力。该反作用力进行作用,使得相邻的分割铁芯21A沿径向移位或者沿周向旋转,成为导致转子铁芯5A的真圆度恶化的重要原因。在实施方式2中,分割铁芯21A通过燕尾槽22与燕尾体23的嵌合而牢固地连结,因此抑制了反作用力引起的分割铁芯21A的移位的发生,抑制了转子铁芯5A的真圆度的恶化。
实施方式3.
图7是示出本发明的实施方式3的旋转电机的转子铁芯的立体图。
在图7中,在分割铁芯21B的周向的两侧面,省略了燕尾槽及燕尾体。转子铁芯5B通过将5个分割铁芯21B沿周向呈圆环状排列而构成。呈圆环状排列的5个分割铁芯21B在涂覆有粘接剂的周向的侧面彼此对接的状态下,通过使粘接剂固化,从而连结成一体。
在实施方式3中,除了通过粘接剂连结相邻的分割铁芯21B这一点,与上述实施方式2同样地构成。
因此,在实施方式3中,也得到与上述实施方式2同样的效果。
实施方式4.
图8是示出本发明的实施方式4的旋转电机的转子铁芯的立体图。
在图8中,转子铁芯5C通过将5个分割铁芯21B沿周向呈圆环状排列而构成。呈圆环状排列的5个分割铁芯21B在使周向的侧面彼此对接的状态下,通过将对接部的内周部遍及轴向的整个长度地进行焊接,从而连结成一体。
在实施方式4中,除了通过焊接部25连结相邻的分割铁芯21B这一点,与上述实施方式2同样地构成。
因此,在实施方式4中,也得到与上述实施方式2同样的效果。
实施方式5.
图9是示出本发明的实施方式5的旋转电机的转子铁芯的立体图。
在图9中,在分割铁芯21D的周向的两侧面,形成有燕尾槽22及燕尾体23。转子铁芯5D通过将10个分割铁芯21D沿周向呈圆环状排列而构成。呈圆环状排列的10个分割铁芯21D通过将燕尾体23与燕尾槽22嵌接,从而在相邻的分割铁芯21D的周向上相对的侧面彼此抵接的状态下被连结成一体。
在转子铁芯5D的外周部,磁极6A与磁极6B在周向上以等角间距交替地排列有40个。分割铁芯21D是在磁极6B的周向的中央位置处将转子铁芯5D沿周向10等分而成的。分割铁芯21D的磁极数为4。
另外,在实施方式5中,除了转子铁芯5D的分割数为10这一点,与上述实施方式2同样地构成。
在实施方式5中,转子铁芯5D分割为10个分割铁芯21D,分割铁芯21D通过层叠呈圆弧状冲压出的磁性片来制作。此外,转子铁芯5D的分割数为10,旋转电机的极数为40,槽数为36,转子铁芯5D的分割数不为旋转电机的极数与槽数的最大公约数的约数及倍数。
因此,在实施方式5中,也得到与上述实施方式2同样的效果。
在实施方式5中,转子铁芯5D的分割数为10。因此,从一片磁性薄板冲压出的磁性片的数量变多,能够使材料成品率提高。
实施方式6.
图10是示出本发明的实施方式6的旋转电机的转子铁芯的立体图,图11是说明本发明的实施方式6的旋转电机的转子铁芯的制造工序的图。
在图10中,在分割铁芯21E的周向的两侧面,形成有燕尾槽22及燕尾体23。转子铁芯5E通过将20个分割铁芯21E沿周向呈圆环状排列而构成。呈圆环状排列的20个分割铁芯21E通过将燕尾体23与燕尾槽22嵌接,从而在相邻的分割铁芯21E的周向上相对的侧面彼此抵接的状态下被连结成一体。
在转子铁芯5E的外周部,磁极6A与磁极6B在周向上以等角间距交替地排列有40个。分割铁芯21E是在磁极6B的周向的中央位置处将转子铁芯5E沿周向20等分而成的。分割铁芯21E的磁极数为2。
虽未图示,定子的槽数为48。
另外,在实施方式6中,除了是40极、48槽的旋转电机这一点、以及转子铁芯5E的分割数为20这一点,与上述实施方式2同样地构成。
在实施方式6中,转子铁芯5E分割为20个分割铁芯21E,分割铁芯21E通过层叠呈圆弧状冲压出的磁性片来制作。此外,转子铁芯5E的分割数为20。旋转电机的极数为40,槽数为48,极数与槽数的最大公约数为8。因此,转子铁芯5E的分割数不为旋转电机的极数与槽数的最大公约数的约数及倍数。
因此,在实施方式6中,也得到与上述实施方式2同样的效果。
在实施方式6中,转子铁芯5E的分割数为20,分割铁芯21E的磁极数为2,分割铁芯21E的尺寸成为最小。因此,如图11所示,从一片磁性薄板26冲压出的磁性片27的数量进一步变多,能够使材料成品率进一步提高。
实施方式7.
图12是示出本发明的实施方式7的旋转电机的转子铁芯的立体图。
在图12中,在分割铁芯21F的周向的两侧面,形成有燕尾槽22及燕尾体23。转子铁芯5F通过将5个分割铁芯21F沿周向呈圆环状排列而构成。呈圆环状排列的5个分割铁芯21F通过将燕尾体23与燕尾槽22嵌接,从而在相邻的分割铁芯21F的周向上相对的侧面彼此抵接的状态下被连结成一体。
在转子铁芯5F的外周部,磁极6A与磁极6B在周向上以等角间距交替地排列有40个。分割铁芯21F是在位于相邻的磁极6A间的磁极6B的位置处将转子铁芯5F沿周向5等分而成的。分割铁芯21F的磁极数为8。分割面24a形成为相对于包括转子铁芯5F的轴心O的平坦面19向周向的一侧倾斜角度θ的平坦面。分割面24a沿周向分割位于相邻的同极的磁极6A间的磁极6B。
另外,在实施方式7中,除了转子铁芯5F的分割面24a形成为相对于包括转子铁芯5F的轴心O的平坦面19向周向的一侧倾斜角度θ的平坦面这一点,与上述实施方式2同样地构成。
在实施方式7中,转子铁芯5F分割为5个分割铁芯21F,分割铁芯21F通过层叠呈圆弧状冲压出的磁性片来制作。5个分割铁芯21F通过使燕尾槽22与燕尾体23嵌合,从而连结成一体。此外,转子铁芯5F的分割数为5,旋转电机的极数为40,槽数为36,转子铁芯5F的分割数不为旋转电机的极数与槽数的最大公约数的约数及倍数。
因此,在实施方式7中,也得到与上述实施方式2同样的效果。
另外,在上述实施方式2至7中,由软磁性体形成的磁极与分割铁芯一体地成型,但也可以通过焊接、嵌合、粘接等将作为与分割铁芯分体的部件而制作的由软磁性体形成的磁极固定于分割铁芯。
实施方式8.
图13是示出本发明的实施方式8的旋转电机的转子铁芯的立体图,图14是示出通过本发明的实施方式8的旋转电机的转子铁芯中的永磁体而生成的磁路的示意图。
在图13中,转子铁芯5H是具有规定的厚度的环状的层叠铁芯。转子铁芯5H成为嵌入有80个永磁体32的所谓的IPM(Interior Permanent Magnet)结构。80个永磁体32以各个永磁体32与相邻的一个永磁体32同极相对且与相邻的另一个永磁体32异极相对的方式,沿周向排列。并且,同极相对的永磁体32的组构成磁极33。即,转子的极数为40。
永磁体32被制作成具有与转子铁芯5H的厚度相同的长度的、截面矩形的长方体,以截面矩形的短边的长度方向作为磁化方向。构成磁极的2个永磁体32配置成使长度方向与转子铁芯5H的厚度方向一致,相对于包括转子铁芯5H的轴心的平面成为面对称。并且,构成磁极的2个永磁体32的相对的面之间随着朝向径向外侧而逐渐扩宽。
转子铁芯5H通过将5个分割铁芯31A沿周向排列而构成为圆环状。分割铁芯31A是以相邻的同极的永磁体32之间的周向的中央位置为分割位置而将转子铁芯5H沿周向5等分而成的。分割铁芯31A的磁极数为8。
分割铁芯31A通过层叠规定片数的从电磁钢板等软磁性材料的磁性薄板中冲压出的圆弧状的磁性片而制作。此时,在冲压出的磁性片一体地形成有贯通孔,贯通孔层叠,构成磁体收纳孔34。而且,燕尾槽部凹设于磁性片的周向的一侧的侧面,燕尾槽部层叠,从而构成燕尾槽35。而且此外,燕尾部形成在磁性片的周向的另一侧的侧面,燕尾部层叠,从而构成燕尾体36。永磁体32收纳于磁体收纳孔34,根据需要通过粘接剂等固定。
在周向上呈圆环状排列的5个分割铁芯31A通过将燕尾体36与燕尾槽35嵌接,从而在相邻的分割铁芯31A的周向上相对的侧面彼此抵接的状态下被连结成一体。相邻的分割铁芯31A的周向上相对的侧面彼此的抵接面即分割面37形成为包括转子铁芯5H的轴心的平坦面。分割面37位于相邻的同极的永磁体32之间的周向的中央位置。
在实施方式8中,除了使用转子铁芯5H这一点,与上述实施方式2同样地构成。
在实施方式8中,转子铁芯5H被5等分为分割铁芯31A,分割铁芯31A通过层叠呈圆弧状冲压出的磁性片来制作。呈环状排列的分割铁芯31A在使周向的侧面彼此抵接的状态下,通过燕尾槽35与燕尾体36的嵌合而连结成一体。分割面37位于相邻的同极的永磁体32之间的周向的中央位置。转子铁芯5H的分割数为5,旋转电机的极数为40,槽数为36,转子铁芯5H的分割数不为旋转电机的极数与槽数的最大公约数的约数及倍数。
因此,在实施方式8中,也得到与上述实施方式2同样的效果。
在实施方式8中,由永磁体32产生的磁通在图14中箭头表示的磁路M中流动。在转子铁芯5H中,分割面37构成为平坦面,该平坦面通过位于相邻的同极的永磁体32之间的周向的中央位置且包括转子铁芯5H的轴心。由此,如图14所示,磁路M被分割面37妨碍的影响减少,永磁体32中产生的磁通的利用率提高,能够使转矩增大。
此外,转子铁芯5H成为IPM结构,因此,每一个磁极的磁体截面积增加,并且通过利用磁阻转矩,每单位截面积的磁通密度提高,能够提高转矩。
实施方式9.
图15是示出本发明的实施方式9的旋转电机的转子铁芯的立体图。
在图15中,在分割铁芯31B的周向的两侧面,省略了燕尾槽及燕尾体。转子铁芯5I通过将5个分割铁芯31B沿周向呈圆环状排列而构成。呈圆环状排列的5个分割铁芯31B在涂覆有粘接剂的周向的侧面彼此对接的状态下,通过使粘接剂固化,从而连结成一体。
在实施方式9中,除了通过粘接剂连结相邻的分割铁芯31B这一点,与上述实施方式8同样地构成。
因此,在实施方式9中,也得到与上述实施方式8同样的效果。
实施方式10.
图16是示出本发明的实施方式10的旋转电机的转子铁芯的立体图。
在图16中,转子铁芯5J通过将5个分割铁芯31B沿周向呈圆环状排列而构成。呈圆环状排列的5个分割铁芯31B在使周向的侧面彼此对接的状态下,通过将对接部的内周部遍及轴向的整个长度地进行焊接,从而连结成一体。
在实施方式10中,除了通过焊接部38连结相邻的分割铁芯31B这一点,与上述实施方式8同样地构成。
因此,在实施方式10中,也得到与上述实施方式8同样的效果。
实施方式11.
图17是示出本发明的实施方式11的旋转电机的转子铁芯的立体图。
在图17中,在分割铁芯31C的周向的两侧面,形成有燕尾槽35及燕尾体36。转子铁芯5K通过将5个分割铁芯31C沿周向呈圆环状排列而构成。呈圆环状排列的5个分割铁芯31C通过将燕尾体36与燕尾槽35嵌接,从而在相邻的分割铁芯31C的周向上相对的侧面彼此抵接的状态下被连结成一体。
分割铁芯31C是在相邻的同极的永磁体32之间的分割位置处将转子铁芯5K沿周向5等分而成的。分割铁芯31C的磁极数为8。分割面37a形成为相对于包括转子铁芯5K的轴心O的平坦面39向周向的一侧倾斜角度θ的平坦面。分割面37a在相邻的同极的永磁体32之间沿周向分割磁极33。
另外,在实施方式11中,除了转子铁芯5K的分割面37a形成为相对于包括转子铁芯5K的轴心O的平坦面39向周向的一侧倾斜角度θ的平坦面这一点,与上述实施方式8同样地构成。
在实施方式11中,转子铁芯5K分割为5个分割铁芯31C,分割铁芯31C通过层叠呈圆弧状冲压出的磁性片来制作。5个分割铁芯31C通过使燕尾槽35与燕尾体36嵌合,从而连结成一体。此外,转子铁芯5K的分割数为5,旋转电机的极数为40,槽数为36,转子铁芯5K的分割数不为旋转电机的极数与槽数的最大公约数的约数及倍数。
因此,在实施方式11中,也得到与上述实施方式8同样的效果。
另外,在上述实施方式8~11中,由2个永磁体32构成1个磁极33,但也可以由3个以上的永磁体32构成1个磁极33。在这种情况下,在相邻的同极的永磁体32之间设置分割面37、37a即可。
此外,在上述实施方式8至11中,转子铁芯的分割数为5,但转子铁芯的分割数不限于5,只要使得不为旋转电机的极数与槽数的最大公约数的约数及倍数即可。
实施方式12.
图18是示出本发明的实施方式12的旋转电机的转子铁芯的立体图。
在图18中,转子铁芯5L是具有规定的厚度的环状的层叠铁芯。转子铁芯5L成为嵌入有40个永磁体42的IPM结构。永磁体42被制作成具有与转子铁芯5L的厚度相同的长度的、截面矩形的长方体,以截面矩形的短边的长度方向作为磁化方向。40个永磁体42以截面矩形的短边的长度方向为径向,以相邻的永磁体42的径向外侧的极性为异极的方式,沿周向以等角间距排列在转子铁芯5L的外周部。并且,各永磁体42构成磁极43。即,转子的极数为40。
转子铁芯5L通过将10个分割铁芯41A沿周向排列而构成为圆环状。分割铁芯41A是以相邻的同极的永磁体42之间的周向的中央位置为分割位置而将转子铁芯5L沿周向10等分而成的。分割铁芯41A的磁极数为4。
分割铁芯41A通过层叠规定片数的从电磁钢板等软磁性材料的磁性薄板中冲压出的圆弧状的磁性片而制作。此时,在冲压出的磁性片一体地形成有贯通孔,贯通孔层叠,构成磁体收纳孔44。而且,燕尾槽部凹设于磁性片的周向的一侧的侧面,燕尾槽部层叠,从而构成燕尾槽45。而且此外,燕尾部形成在磁性片的周向的另一侧的侧面,燕尾部层叠,从而构成燕尾体46。永磁体42收纳于磁体收纳孔44,根据需要通过粘接剂等固定。
在周向上呈圆环状排列的10个分割铁芯41A通过将燕尾体46与燕尾槽45嵌接,从而在相邻的分割铁芯41A的周向上相对的侧面彼此抵接的状态下被连结成一体。相邻的分割铁芯41A的周向上相对的侧面彼此的抵接面即分割面47形成为包括转子铁芯5l的轴心的平坦面。分割面47位于相邻的同极的永磁体42之间的周向的中央位置。
在实施方式12中,除了使用转子铁芯5L这一点,与上述实施方式8同样地构成。
在实施方式12中,转子铁芯5L也成为IPM结构。转子铁芯5L被10等分为分割铁芯41A,分割铁芯41A通过层叠呈圆弧状冲压出的磁性片来制作。呈环状排列的分割铁芯41A在使周向的侧面彼此抵接的状态下,通过燕尾槽45与燕尾体46的嵌合而连结成一体。分割面47位于相邻的同极的永磁体42之间的周向的中央位置。转子铁芯5L的分割数为10,旋转电机的极数为40,槽数为36,转子铁芯5L的分割数不为旋转电机的极数与槽数的最大公约数的约数及倍数。
因此,在实施方式12中,也得到与上述实施方式8同样的效果。
此外,在转子铁芯5L中,分割面47构成为平坦面,该平坦面通过永磁体42的周向的中央位置且包括转子铁芯5H的轴心。由此,磁路被分割面47妨碍的影响减少,永磁体42中产生的磁通的利用率提高,能够使转矩增大。
在实施方式12中,用1个永磁体42构成1个磁极,因此与用2个永磁体32构成1个磁极的实施方式8相比,能够削减永磁体42的个数,能够削减制造时的加工成本。
实施方式13.
图19是示出本发明的实施方式13的旋转电机的转子铁芯的立体图。
在图19中,永磁体42以截面矩形的短边的长度方向为径向,以径向外侧的极性为同极的方式,每隔一个地收纳于沿周向排列的40个磁体收纳孔44,并且根据需要通过粘接剂等固定。并且,永磁体42成为磁极43A,相邻的永磁体42间的区域成为由软磁性体构成的磁极43B。即,转子的极数为40。
实施方式13的转子铁芯5M除了永磁体42收纳于每隔一个的磁体收纳孔44这一点,与实施方式12的转子铁芯5L同样地构成。
因此,在实施方式13中,也得到与上述实施方式12同样的效果。
转子铁芯5M为嵌入有永磁体42的IPM结构,并且成为交替极结构。因此,与上述实施方式12相比,能够使永磁体42的个数减半,能够进一步削减制造时的加工成本。
另外,在上述实施方式12、13中,转子铁芯的分割数为10,但转子铁芯的分割数不限于10,只要使得不为旋转电机的极数与槽数的最大公约数的约数及倍数即可。
此外,在上述实施方式12、13中,将分割铁芯通过燕尾槽与燕尾体的嵌合进行连结,但分割铁芯也可以通过粘接剂或焊接连结。
此外,在上述实施方式12、13中,转子铁芯的分割面形成为包括转子铁芯的轴心的平坦面,但转子铁芯的分割面也可以形成为相对于包括转子铁芯的轴心的平坦面向周向的一侧倾斜规定角度的平坦面。
实施方式14.
图20是示出本发明的实施方式14的旋转电机的转子铁芯的立体图。
在图20中,分割转子铁芯51通过将沿轴向2等分分割铁芯21A而成的结构的分割铁芯部21Aa沿周向排列而构成。转子铁芯5N通过使分割面24在周向上错开,使磁极6A彼此重叠,且使磁极6B彼此重叠,层叠2个分割转子铁芯51而构成。
在实施方式14中,其他的结构与上述实施方式2同样地构成,因此得到与实施方式2同样的效果。
根据实施方式14,在轴向上层叠的2个分割转子铁芯51的分割面24在周向上错开。因此,通过沿周向对分割转子铁芯51进行分割而产生的磁通势的高次谐波成分的相位按每个分割转子铁芯51而不同,因此能够进一步减小转矩脉动。
实施方式15.
图21是示出本发明的实施方式15的旋转电机的转子铁芯的立体图。
在图21中,分割转子铁芯52通过将沿轴向4等分分割铁芯21A而成的结构的分割铁芯部21Ab沿周向排列而构成。转子铁芯5O通过使分割面24在周向上错开,使磁极6A彼此重叠,且使磁极6B彼此重叠,层叠4个分割转子铁芯52而构成。
在实施方式15中,其他的结构与上述实施方式2同样地构成,因此得到与实施方式2同样的效果。
根据实施方式15,在轴向上层叠的4个分割转子铁芯52的分割面24在周向上错开。因此,通过沿周向对分割转子铁芯52进行分割而产生的磁通势的高次谐波成分的相位按每个分割转子铁芯52而不同,因此能够进一步减小转矩脉动。
实施方式16.
图22是示出本发明的实施方式16的旋转电机的转子铁芯的立体图。
在图22中,转子铁芯5P通过使分割面24在周向上错开,使磁极6A与磁极6B重叠,层叠2个分割转子铁芯51而构成。构成一个分割转子铁芯51的磁极6A的永磁体例如以内径侧成为N极、外径侧成为S极的方式磁化。构成另一个分割转子铁芯51的磁极6A的永磁体例如以内径侧成为S极、外径侧成为N极的方式磁化。并且,由重叠的磁极6A与磁极6B构成1个极。即,转子的极数为40。
在实施方式16中,其他的结构与上述实施方式14同样地构成,因此得到与实施方式14同样的效果。
此外,根据实施方式16,由永磁体构成的磁极6A与由软磁性体构成的磁极6B在轴向上重叠。这样,通过将材质不同的磁极在轴向上重叠,各极的磁通势均匀化,能够进一步减小转矩脉动。
另外,上述实施方式16是在实施方式14中以磁极6A与磁极6B在轴向上重叠的方式层叠分割转子铁芯51,但即使在实施方式15中以磁极6A与磁极6B在轴向上交替地重叠的方式层叠分割转子铁芯52,也同样得到效果。
此外,在上述实施方式14~16中,将分割转子铁芯层叠成2层或4层,但分割转子铁芯的层叠的层数不限于此。
此外,在上述实施方式14~16中,使用了将上述实施方式2的转子铁芯沿轴向2等分或4等分而成的结构的分割转子铁芯,但分割转子铁芯也可以使用将实施方式3~7的转子铁芯沿轴向2等分或4等分而成的结构的分割转子铁芯。
实施方式17.
图23是示出本发明的实施方式17的旋转电机的转子铁芯的立体图。
在图23中,分割转子铁芯54通过将沿轴向2等分分割铁芯31A而成的结构的分割铁芯部31Aa沿周向排列而构成。转子铁芯5Q通过使分割面37在周向上错开,使同极的磁极33彼此重叠,层叠2个分割转子铁芯54而构成。
在实施方式17中,其他的结构与上述实施方式8同样地构成,因此得到与实施方式8同样的效果。
根据实施方式17,在轴向上层叠的2个分割转子铁芯54的分割面37在周向上错开。因此,通过沿周向对分割转子铁芯54进行分割而产生的磁通势的高次谐波成分的相位按每个分割转子铁芯54而不同,因此能够进一步减小转矩脉动。
实施方式18.
图24是示出本发明的实施方式18的旋转电机的转子铁芯的分解立体图。
在图24中,分割转子铁芯55通过将沿轴向5等分分割铁芯31A而成的结构的分割铁芯部31Ab沿周向排列而构成。转子铁芯5R通过使分割面37在周向上错开,使同极的磁极33彼此重叠,层叠5个分割转子铁芯55而构成。
在实施方式18中,其他的结构与上述实施方式8同样地构成,因此得到与实施方式8同样的效果。
根据实施方式18,在轴向上层叠的5个分割转子铁芯55的分割面37在周向上错开。因此,通过沿周向对分割转子铁芯55进行分割而产生的磁通势的高次谐波成分的相位按每个分割转子铁芯55而不同,因此能够进一步减小转矩脉动。
另外,在上述实施方式18中,在轴向上重叠的5个分割转子铁芯的分割面按轴向的排列顺序依次向周向的一侧错开,但只要在轴向上相邻的分割转子铁芯55的组中的至少一组的分割面的周向位置不同即可。例如,可以使第2层的分割转子铁芯的分割面相对于第1层的分割转子铁芯的分割面向周向一侧偏移,使第3层及第5层的分割转子铁芯的分割面的周向位置与第1层的分割转子铁芯的分割面的周向位置一致,使第4层的分割转子铁芯的分割面的周向位置与第2层的分割转子铁芯的分割面的周向位置一致。此外,可以使第1层至第4层的分割转子铁芯的分割面的周向位置一致,使第5层的分割转子铁芯的分割面的周向位置相对于第4层的分割转子铁芯的分割面的周向位置在周向上错开。在这样的情况下,使分割面的周向位置一致的在轴向上相邻的分割转子铁芯的组的燕尾槽与燕尾体的朝向彼此不同,由此,通过沿周向对分割转子铁芯55进行分割而产生的磁通势的高次谐波成分的相位按每个分割转子铁芯55而不同,能够减小转矩脉动。
此外,在上述实施方式17、18中,将分割转子铁芯层叠成2层或5层,但分割转子铁芯的层叠的层数不限于此。
此外,在上述实施方式17、18中,使用了将上述实施方式8的转子铁芯沿轴向2等分或5等分而成的结构的分割转子铁芯,但也可以使用将实施方式9~13的转子铁芯沿轴向2等分或5等分而成的结构的分割转子铁芯。
实施方式19.
图25是说明本发明的实施方式19的旋转电机的转子铁芯的结构的立体图。
在图25中,转子铁芯5S通过改变分割转子铁芯51的正反,使分割面24一致,使磁极6A彼此重叠,且使磁极6B彼此重叠,层叠2个分割转子铁芯51而构成。在图25中,如虚线的圆圈所示,重叠的2个分割转子铁芯51中的燕尾槽22及燕尾体23的朝向相反。
在实施方式19中,其他的结构与上述实施方式2同样地构成,因此得到与实施方式2同样的效果。
根据实施方式19,沿轴向层叠的2个分割转子铁芯51中的燕尾槽22及燕尾体23的朝向相反。因此,通过沿周向对分割转子铁芯51进行分割而产生的磁通势的高次谐波成分的相位按每个分割转子铁芯51而不同,因此能够进一步减小转矩脉动。
转子铁芯5S通过改变分割转子铁芯51的正反来层叠2个分割转子铁芯51而构成,因此,能够抵消分割转子铁芯51在制造时产生的板厚偏差的影响,能够进一步减小转矩脉动。
另外,在上述实施方式19中,以由永磁体构成的磁极6A彼此在轴向上重叠且由软磁性体形成的磁极6B彼此在轴向上重叠的方式,层叠分割转子铁芯51,但也可以以磁极6A与磁极6B在轴向上重叠的方式层叠分割转子铁芯51。
此外,在上述实施方式19中,以分割面24一致的方式层叠分割转子铁芯51,但也可以以分割面24在周向上错开的方式层叠分割转子铁芯51。
此外,在上述实施方式19中,使用了将上述实施方式2的转子铁芯沿轴向2等分而成的结构的分割转子铁芯,但分割转子铁芯也可以使用将实施方式5~7的转子铁芯沿轴向2等分而成的结构的分割转子铁芯。
此外,在上述实施方式19中,将分割转子铁芯层叠成2层,但分割转子铁芯的层叠的层数不限于此。
实施方式20.
图26是示出本发明的实施方式20的旋转电机的转子铁芯的分解立体图。
在图26中,转子铁芯5T通过交替改变分割转子铁芯55的正反,使分割面37一致,使同极的磁极33彼此重叠,层叠5个分割转子铁芯55而构成。在图26中,如虚线的圆圈所示,重叠的5个分割转子铁芯51中的燕尾槽35及燕尾体36的朝向在轴向上交替反转。
在实施方式20中,其他的结构与上述实施方式18同样地构成,因此得到与实施方式18同样的效果。
根据实施方式20,5个分割转子铁芯55中的燕尾槽35及燕尾体36的朝向在轴向上交替反转。因此,通过沿周向对分割转子铁芯55进行分割而产生的磁通势的高次谐波成分的相位按每个分割转子铁芯55而不同,因此能够进一步减小转矩脉动。
另外,在上述实施方式20中,以分割面37的周向位置一致的方式层叠分割转子铁芯55,但也可以以分割面37的周向位置在周向上错开的方式层叠分割转子铁芯55。
此外,在上述实施方式20中,在轴向上相邻的各组分割转子铁芯55的燕尾槽35及燕尾体36的朝向相反,但只要在轴向上相邻的至少一组分割转子铁芯55的燕尾槽35及燕尾体36的朝向相反即可。在这种情况下,使燕尾槽35及燕尾体36的朝向相反的在轴向上相邻的组的分割转子铁芯55的分割面37的周向位置一致,使在轴向上相邻的其他组的分割转子铁芯55的分割面37的周向位置在周向上错开,由此通过沿周向对分割转子铁芯55进行分割而产生的磁通势的高次谐波成分的相位按每个分割转子铁芯55而不同,能够减小转矩脉动。
此外,在上述实施方式20中,使用了将上述实施方式8的转子铁芯沿轴向5等分而成的结构的分割转子铁芯,但分割转子铁芯也可以使用将实施方式11~13的转子铁芯沿轴向2等分而成的结构的分割转子铁芯。
此外,在上述实施方式20中,将分割转子铁芯层叠成5层,但分割转子铁芯的层叠的层数不限于此。
此外,在上述各实施方式中,转子铁芯由层叠铁芯构成,该层叠铁芯是对由软磁性材料构成的磁性片进行层叠一体化而成的,但转子铁芯也可以由通过软磁性材料的块状体制作的块状铁芯构成。
此外,在上述各实施方式中,对由集中绕组线圈构成的定子线圈进行了说明,但也可以是由在定子铁芯上以1个槽的间距配置了与槽数相同的数量的分布绕组线圈构成的定子线圈。
此外,在上述各实施方式中,对40极36槽或40极48槽的旋转电机进行了说明,但只要转子铁芯的分割数不同于极数与槽数的最大公约数的约数及倍数,极数与槽数的组合不限定于此。
此外,在上述各实施方式中,对转子铁芯配置在定子的内周侧的内转式旋转电机进行了说明,但即使应用于转子铁芯配置在定子的外周侧的外转式旋转电机,也得到同样的效果。
标号说明
2:轴;5、5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G、5H、5I、5J、5K、5L、5M、5N、5O、5P、5Q、5R、5S、5T:转子铁芯;6、6A、6B:磁极;10:定子;11:定子铁芯;11a:铁芯背部;11b:齿;12:槽;13:定子线圈;20:转子;21、21A、21B、21D、21E、21F:分割铁芯;21Aa、21Ab:分割铁芯部;22:燕尾槽;23:燕尾体;24、24a:分割面;31A、31B、31C:分割铁芯;31Aa、31Ab:分割铁芯部;32:永磁体;33:磁极;35:燕尾槽;36:燕尾体;37:分割面;41A:分割铁芯;42:永磁体;43、43A、43B:磁极;45:燕尾槽;46:燕尾体;47:分割面;51、52、54、55:分割转子铁芯。

Claims (14)

1.一种旋转电机,其具备:
定子,其具有圆环状的铁芯背部、以及分别从上述铁芯背部向径向突出并沿周向排列的多个齿,在周向上相邻的上述齿之间形成有槽;以及
转子,其具有圆环状的转子铁芯、以及沿周向配置于上述转子铁芯的多个磁极,上述转子铁芯被配置为隔着磁隙与上述定子同轴且能够旋转,
上述转子铁芯具有通过分割面沿周向分割的多个分割铁芯,
上述转子铁芯的分割数不同于上述转子的极数与上述槽的数量的最大公约数的约数以及倍数。
2.根据权利要求1所述的旋转电机,其中,
上述多个分割铁芯形成为同一形状,并且沿周向以等间距配置,
上述多个分割铁芯中的各个分割铁芯具有2个极以上的上述磁极。
3.根据权利要求1所述的旋转电机,其中,
上述多个分割铁芯通过上述分割面彼此接触,并且呈圆环状配置,
上述磁极的至少一部分是由永磁体构成的磁极,
上述分割面形成于在周向上相邻的同极的上述永磁体之间的周向区域。
4.根据权利要求2所述的旋转电机,其中,
上述多个分割铁芯通过上述分割面彼此接触,并且呈圆环状配置,
上述磁极的至少一部分是由永磁体构成的磁极,
上述分割面形成于在周向上相邻的同极的上述永磁体之间的周向区域。
5.根据权利要求1所述的旋转电机,其中,
上述多个分割铁芯通过上述分割面彼此接触,并且呈圆环状配置,
上述多个磁极具有由永磁体构成的磁极和由软磁性体构成的磁极,
上述分割面形成于在周向上相邻的同极的上述永磁体之间的周向区域。
6.根据权利要求2所述的旋转电机,其中,
上述多个分割铁芯通过上述分割面彼此接触,并且呈圆环状配置,
上述多个磁极具有由永磁体构成的磁极和由软磁性体构成的磁极,
上述分割面形成于在周向上相邻的同极的上述永磁体之间的周向区域。
7.根据权利要求1所述的旋转电机,其中,
上述多个分割铁芯通过上述分割面彼此接触,并且呈圆环状配置,
永磁体嵌入上述转子铁芯,并且沿周向配置有多个,
上述多个磁极分别由在周向上连续的2个以上的上述永磁体构成。
8.根据权利要求2所述的旋转电机,其中,
上述多个分割铁芯通过上述分割面彼此接触,并且呈圆环状配置,
永磁体嵌入上述转子铁芯,并且沿周向配置有多个,
上述多个磁极分别由在周向上连续的2个以上的上述永磁体构成。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的旋转电机,其中,
上述多个分割铁芯通过燕尾槽与燕尾体的嵌合而彼此连结,
上述燕尾槽与上述燕尾体的嵌合部位于以上述转子铁芯的内径与外径的平均值作为直径、且以上述转子铁芯的轴心作为圆中心的圆的与上述磁隙相反的一侧。
10.根据权利要求1至8中的任意一项所述的旋转电机,其中,
上述转子铁芯通过沿轴向层叠n个分割转子铁芯而构成,其中,n为2以上的整数,
上述n个分割转子铁芯分别通过使多个分割铁芯部彼此接触并呈圆环状排列而构成,上述多个分割铁芯部通过沿轴向对上述多个分割铁芯分别进行n分割而构成,
在轴向上相邻的分割转子铁芯的组中的至少一组的周向的分割位置彼此不同。
11.根据权利要求9所述的旋转电机,其中,
上述转子铁芯通过沿轴向层叠n个分割转子铁芯而构成,其中,n为2以上的整数,
上述n个分割转子铁芯分别通过使多个分割铁芯部彼此接触并呈圆环状排列而构成,上述多个分割铁芯部通过沿轴向对上述多个分割铁芯分别进行n分割而构成,
在轴向上相邻的分割转子铁芯的组中的至少一组的周向的分割位置彼此不同。
12.根据权利要求10所述的旋转电机,其中,
上述n个分割转子铁芯以在轴向上相邻的磁极为同极的方式层叠。
13.根据权利要求11所述的旋转电机,其中,
上述n个分割转子铁芯以在轴向上相邻的磁极为同极的方式层叠。
14.根据权利要求1至8中的任意一项所述的旋转电机,其中,
上述转子铁芯通过沿轴向层叠n个圆环状的分割转子铁芯而构成,其中,n为2以上的整数,
上述n个分割转子铁芯分别通过使多个分割铁芯部彼此接触并呈圆环状排列而构成,上述多个分割铁芯部通过沿轴向对上述多个分割铁芯分别进行n分割而构成,
在周向上相邻的分割铁芯部通过燕尾槽与燕尾体的嵌合而彼此连结,
在轴向上相邻的分割转子铁芯的组中的至少一组的上述燕尾槽与上述燕尾体的嵌合部的朝向彼此不同。
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