CN114514672A - 转子以及电动机 - Google Patents

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CN114514672A CN202080067939.3A CN202080067939A CN114514672A CN 114514672 A CN114514672 A CN 114514672A CN 202080067939 A CN202080067939 A CN 202080067939A CN 114514672 A CN114514672 A CN 114514672A
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奥山祥孝
平野正树
中祥司郎
清水峻介
安田善纪
山际昭雄
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Abstract

提供一种在转子中使d轴电感降低的技术。本发明的一个实施方式的转子(20)包括:永久磁铁(22、23),其彼此容纳于在转子铁芯(21)中形成的不同的磁铁槽中且磁性串联配置;以及磁通屏障(空洞部24),其对于磁性串联配置的永久磁铁(22、23)的每一个永久磁铁,接近与主磁通的方向正交的方向的端部而进行设置。并且,设置与磁性串联配置的永久磁铁(22、23)的每一个永久磁铁对应的磁通屏障彼此连通的方式的空洞部(24)。本发明的其他实施方式的电动机(1)包括上述转子(20)。

Description

转子以及电动机
技术领域
本发明涉及转子以及电动机。
背景技术
例如,公知有通过形成在定子的定子齿的突出方向延伸的缝隙,从而降低d轴电感,使磁阻转矩增加的技术(参照专利文献1)。
<现有技术文献>
<专利文献>
专利文献1:日本国特开2012-244738号公报
发明内容
<本发明要解决的问题>
但是,在专利文献1中,未记载在转子侧使d轴电感降低的方法。
本发明的目的在于,提供一种在转子中使d轴电感降低的技术。
<用于解决问题的手段>
在本发明的一个实施方式中,提供一种转子,包括:
铁芯;
多个永久磁铁,其彼此容纳于在上述铁芯中形成的不同的磁铁槽中,并且磁性串联配置;以及
磁通屏障,其相对于上述多个永久磁铁中的至少两个磁性串联配置的永久磁铁的每一个永久磁铁,接近与主磁通的方向正交的方向的端部而进行设置,
与上述至少两个磁性串联配置的永久磁铁的每一个永久磁铁对应的上述磁通屏障彼此连通。
根据本实施方式,对于转子,通过磁性串联配置的多个永久磁铁,能够使d轴方向的磁阻增加。另外,对于转子,与至少两个磁性串联配置的永久磁铁的每一个永久磁铁对应的磁通屏障彼此连通,能够抑制一个永久磁铁的端部中的磁通不通过磁性串联连接的其他的永久磁铁而泄露的事态。因此,转子能够使d轴电感降低。
另外,在上述实施方式中,
上述多个永久磁铁包括在其中矫顽力最高的第一永久磁铁、以及矫顽力比上述第一永久磁铁低的第二永久磁铁,
在上述多个永久磁铁之中,上述第一永久磁铁配置于磁性上的最外周侧,上述第二永久磁铁配置于比上述第一永久磁铁靠磁性上的内周侧。
另外,在上述实施方式中,
上述多个永久磁铁分别由一个磁铁部件或者彼此分离且磁性并联配置的多个磁铁部件构成,
上述多个永久磁铁中包含的磁性串联配置且邻接的两个永久磁铁的至少一组中,构成磁性上的内周侧的永久磁铁的、上述一个磁铁部件的外周面或上述多个磁铁部件的外周面的合计的表面积比构成磁性上的外周侧的永久磁铁的、上述一个磁铁部件的内周面或上述多个磁铁部件的内周面的合计的表面积大。
另外,在本发明的另一实施方式中,
提供一种电动机,其包括上述转子。
<发明的效果>
根据上述实施方式,能够提供一种在转子中使d轴电感降低的技术。
附图说明
图1是示出电动机的构成的概要的横剖视图。
图2是示出转子的构成的第一例的横剖视图。
图3是示出转子的构成的第二例的横剖视图。
图4是示出转子的构成的第三例的横剖视图。
图5是示出转子的构成的第四例的横剖视图。
图6是示出转子的构成的第五例的横剖视图。
图7是示出转子的构成的第六例的横剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式进行说明。
[电动机的基本构成]
首先,参照图1,对本实施方式的电动机1的构成进行说明。
图1是本实施方式的电动机1的横剖视图。
需要说明的是,在图1中,省略了永久磁铁22、23(参照图2~图7)的图示。
电动机(也称为“马达”)1例如搭载于空调机的压缩机等。
如图1所示,电动机1包括定子10、转子20、以及旋转轴30。
定子(也称为“stator”)10配置于电动机1的外周侧,其固定于未图示的壳体。定子10包括定子铁芯11和绕组12。
定子铁芯(也称为“stator core”)11例如由电磁钢板、圧粉磁芯等的强磁性体的材料形成。定子铁芯11包括具有大致圆筒形状的背磁轭部11A、以及自背磁轭部11A的内周面在径向突出的多个(在本例中为九个)齿部11B。
多个齿部11B在背磁轭部11A的内周面中在周向大致等间隔配置。在于周向邻接的两个齿部11B之间,形成用于容纳绕组12的槽(以下,称为“绕组槽”)。在本例中,形成九个绕组槽。
绕组12通过集中绕组方式卷绕于多个齿部11B的每一个齿部。在绕组12与齿部11B之间,例如,设置PET(Polyethylene Terephthalate:聚对苯二甲酸乙二醇酯)制的绝缘薄膜等的绝缘部件。
需要说明的是,绕组12可以通过分布绕组方式而跨多个齿部11B卷绕。另外,齿部11B的数量、即在邻接的齿部11B之间形成的绕组槽的数量可以为8以下,也可以为10以上。
转子(也称为“rotor”)20在定子10的径向内侧以可旋转的方式设置。
旋转轴30被支承为能够相对于电动机1的壳体旋转。由此,固定于旋转轴30的转子20(转子铁芯21)能够相对于壳体、定子10进行旋转。
[转子的详细构成]
接下来,参照图2~图7,对转子20的详细的构成进行说明。
<转子的构成的第一例>
图2是示出转子20的构成的第一例的横剖视图。
需要说明的是,在图2中,描绘了供旋转轴30插入的部分设定为中空的、具有大致圆筒形状的转子20的横断面的半周。以下,对于图3~图7也相同。
转子20包括转子铁芯21、以及埋设于转子铁芯21中的永久磁铁22、23。
转子铁芯(也称为“rotor core”)21(铁芯的一个例子)是构成转子20的构成部分中的、基于流过定子10的绕组的电流的磁场中的磁路、以及永久磁铁22、23的磁场中的磁路的构成要素。“磁路”是指例如在电动机1的旋转驱动时通过的磁通为平均值的1/10以上的部分。转子铁芯21具有大致圆筒形状,其固定于旋转轴30。转子铁芯21例如可以由电磁钢板、圧粉磁芯等的强磁性体的材料形成。在转子铁芯21中设置用于埋设各个永久磁铁22、23的空间(以下,称为“磁铁槽”)。
永久磁铁22、23分别在转子铁芯21中埋设多个(在本例中为六个)。
需要说明的是,永久磁铁22、23可以分别为五个以下,也可以为七个以上。
六个永久磁铁22在相对接近转子铁芯21的外周面的径向位置处,在周向等间隔配置。
六个永久磁铁23分别在比永久磁铁22靠内侧的径向位置处,在与永久磁铁22大致相同的周向位置进行配置。由此,永久磁铁22、23在径向排列。
永久磁铁22具有相对较高的矫顽力。另外,永久磁铁22可以具有相对较高的磁力。永久磁铁22例如为钕烧结磁铁。
永久磁铁23具有相对较低的矫顽力。另外,永久磁铁23可以具有相对较低的磁力。永久磁铁23例如为铁酸盐磁铁。
永久磁铁22由一个磁铁部件构成。具体而言,永久磁铁22具有在轴向视时一个边相对于另一边足够长的大致矩形形状,以长边在大致中央与径向的轴大致正交的方式配置。永久磁铁22以在短边方向的两端部具有不同的磁极的方式被磁化。
永久磁铁23包括分离的两个磁铁部件23A、23B。具体而言,磁铁部件23A、23B各自具有在轴向视时另一边相对于一个边充分长的大致矩形形状。具有大致相同细长矩形形状的磁铁部件23A、23B以径向的轴(d轴)为中心在径向向内侧对称配置为凸的V字型。由此,永久磁铁23具有以径向的轴为中心,在径向向内侧凸的V字型的形状。磁铁部件23A、23B分别以在短边方向的两端部具有不同的磁极的方式被磁化。
六个永久磁铁22各自配置为在面向定子10侧被磁化的磁极与在周向邻接配置的其他永久磁铁22不同。例如,在一个永久磁铁22的面向定子10侧被磁化为S极的情况下,在与一个永久磁铁22在周向相邻的其他永久磁铁22的面向定子10侧被磁化为N极。
六个永久磁铁23(即,6组磁铁部件23A、23B)各自配置为在面向大致相同周向位置的永久磁铁22侧被磁化的磁极与该永久磁铁22的面向永久磁铁23侧不同。永久磁铁22的面向永久磁铁23侧相当于永久磁铁22的面向定子10侧的相反侧。由此,永久磁铁22、23磁性串联配置。另外,磁铁部件23A、23B磁性并联配置。因此,与永久磁铁在径向仅配置一个的情况相比,能够使电动机1(转子20)的d轴方向的磁阻增加,从而能够降低d轴电感Ld。因此,能够使相当于d轴电感Ld相对于q轴电感Lq的比率(Lq/Ld)的凸极比增加,从而能够使电动机1的磁阻转矩增加。特别是,对于转子20,在作为永久磁铁23而使用矫顽力、磁力相对较低的磁铁部件23A、23B的情况下,能够抑制成本上升,使d轴电感Ld降低。以下,后述第二例~第六例的情况也相同。
另外,如上所述,永久磁铁22、23中的、在径向中最外侧排列的永久磁铁22的矫顽力最高,在比永久磁铁22靠内侧排列的永久磁铁23与永久磁铁22相比矫顽力相对较低。由此,对于转子20,在矫顽力相对较高的永久磁铁22的作用下,能够抑制永久磁铁22、23的退磁。另外,对于转子20,通过采用矫顽力相对较低的永久磁铁23,能够抑制成本。因此,转子20能够兼顾电动机1的成本抑制和永久磁铁22、23的退磁抑制。以下,后述第二例~第六例的情况也相同。
另外,如上所述,永久磁铁23在轴向视时具有V字型的形状。因此,对于永久磁铁23,与永久磁铁22那样的细长的矩形形状的情况相比,能够使其表面积(具体而言,磁铁部件23A以及磁铁部件23B的表面积的合计)相对增加。因此,转子20能够使磁场的磁通量增加。特别是,作为永久磁铁23,在使用矫顽力、磁力相对较低的磁铁部件23A、23B的情况下,转子20能够抑制电动机1的成本上升且确保转子20的磁通量。以下,后述第三例以及第五例的情况也相同。
另外,如上所述,永久磁铁22在轴向视时为细长的矩形形状,另一方面,永久磁铁23在轴向视时具有V字型的形状。由此,永久磁铁23的外周面的表面积(具体而言,磁铁部件23A以及磁铁部件23B的外周面的合计的表面积)比永久磁铁22的内周面的表面积大。因此,对于转子20,即使在永久磁铁23的磁力(即磁通密度)相对较低的情况下,也能够使基于永久磁铁23的磁通量增加,使不通过永久磁铁23的永久磁铁22的磁通降低。因此,转子20能够进一步使d轴电感Ld降低。以下,后述第五例的情况也相同。
另外,如上所述,配置于大致相同周向位置的永久磁铁22、23埋设于不同的磁铁槽。由此,能够在对应的两个磁铁槽的壁部分散承受作用于两个永久磁铁22、23的离心力。因此,与两个永久磁铁22、23埋设于一个磁铁槽的情况相比,能够使作用于转子铁芯21的磁铁槽部分的应力相对较小。因此,能够确保电动机1的高速运转时的对于离心力的耐久性,并且能够实现基于永久磁铁22、23的d轴电感Ld的降低。另外,例如,不需要像永久磁铁22、23埋设于相同磁铁槽的情况那样,采用使两个永久磁铁22、23一体化的事先工序、将分离的两个永久磁铁22、23插入相同槽的工序等的会使生产性降低的工序。因此,能够抑制电动机1的生产性降低,实现基于永久磁铁22、23的d轴电感Ld的降低。以下,后述第二例~第六例的情况也相同。
需要说明的是,永久磁铁22、23可以为相同种类的永久磁铁,具有大致相同的磁力、矫顽力。
在转子铁芯21的与永久磁铁22对应的磁铁槽中,包括空洞部24。
空洞部24在永久磁铁22埋设于磁铁槽中的状态下,设于与永久磁铁22的长边方向的两端部邻接的位置。永久磁铁22的长边方向的两端部相当于与自永久磁铁22产生的主磁通的方向正交的方向的两端部。由此,空洞部24抑制了在与永久磁铁22的主磁通的方向正交的方向的端部的磁通的短路,其作为磁通屏障起作用。这是由于在空洞部24中存在的空气的导磁率比转子铁芯21的材料(例如,电磁钢板、圧粉磁芯等)低。
另外,空洞部24在径向向内侧扩张至接近一组磁铁部件23A、23B的各自的与长边方向中的彼此邻接的一端部相反的另一端部的位置。一组磁铁部件23A、23B的各自的与长边方向中的彼此邻接的一端部相反的另一端部相当于与自永久磁铁23产生的主磁通的方向正交的方向的两端部。由此,空洞部24抑制了在与永久磁铁23的主磁通的方向正交的方向的端部的磁通的短路,其作为磁通屏障起作用。
在转子铁芯21的与永久磁铁23对应的磁铁槽中,包括空洞部25。
空洞部25在永久磁铁23、即磁铁部件23A、23B埋设于磁铁槽中的状态下,配置(形成)于磁铁部件23A和磁铁部件23B的相面对的端部彼此之间的部分(即,相当于V字型的形状的底部的部分)。
在转子铁芯21中,被永久磁铁22、23、以及空洞部24包围的磁铁间铁芯部21A通过在与永久磁铁23对应的磁铁槽和空洞部24之间形成的两个内肋部21B,与比永久磁铁23靠径向内侧的部分相连。
需要说明的是,可以代替两个内肋部21B的至少一者,或者,除了两个内肋部21B之外,还设有将磁铁间铁芯部21A与比永久磁铁22靠径向外侧的部分相连的肋部(以下,为了方便称为“外肋部”)。在该情况下,外肋部可以与内肋部21B相同,设于永久磁铁22的与主磁通的方向正交的方向的端部与空洞部24之间,也可以与后述内肋部21C相同,以切断永久磁铁22的方式设置。在该情况下,优选内肋部21B的数量比外肋部的数量多。以下,后述第二例~第六例的情况也相同。
如此,空洞部24以使与永久磁铁22对应的磁通屏障和与永久磁铁23对应的磁通屏障连通的方式配置(形成)于转子铁芯21的内部。由此,抑制了自永久磁铁22、23的任一者的端部产生的磁通不通过另一者而泄露的事态,从而能够进一步使d轴电感Ld降低。以下,后述第二例~第六例的情况也相同。
需要说明的是,空洞部24的至少一部分可以置换为导磁率比转子铁芯21的材料低的部件(例如,非磁性体的部件)。这是由于,与在空洞部24中存在的空气相同,导磁率与转子铁芯21的材料相比越低,则越能够发挥抑制磁通的短路的磁通屏障的功能。另外,与在周向相邻的两个永久磁铁22的各自对应的空洞部24(磁通屏障)不连通。以下,后述第二例~第六例的情况也相同。
<电动机的构成的第二例>
图3是示出转子20的构成的第二例的横剖视图。以下,以与上述第一例不同的部分为中心进行说明,有时省略关于与上述第一例相同或对应的构成的说明。
如图3所示,在本例中,与上述第一例的情况相同,永久磁铁22由一个磁铁部件构成,其在轴向视时具有细长的矩形形状。
另外,在本例中,与永久磁铁22相同,永久磁铁23由一个磁铁部件构成。具体而言,与永久磁铁22相同,永久磁铁23具有在轴向视时一个边相对于另一边充分长的大致矩形形状,以长边在大致中央与径向的轴大致正交的方式配置。与永久磁铁22相同,永久磁铁23以在短边方向的两端部具有不同的磁极的方式被磁化。
与上述第一例的情况相同,在大致相同周向位置排列的永久磁铁22、23磁性串联配置。由此,与上述第一例的情况相同,转子20能够降低d轴电感Ld。
另外,与上述第一例的情况相同,空洞部24以使与永久磁铁22对应的磁通屏障和与永久磁铁23对应的磁通屏障连通的方式配置(形成)于转子铁芯21的内部。由此,能够进一步降低d轴电感Ld。
另外,在本例中,永久磁铁22、23均由一个磁铁部件构成。由此,能够抑制永久磁铁22、23的部件数量。因此,转子20能够抑制电动机1的成本,并且能够降低d轴电感Ld。
<电动机的构成的第三例>
图4是示出转子20的构成的第三例的横剖视图。以下,以与上述第一例以及第二例不同的部分为中心进行说明,有时省略关于与上述第一例以及第二例的至少一者相同或对应的构成相关的说明。
如图4所示,在本例中,与上述第一例的情况相同,永久磁铁23包括具有大致相同矩形形状的两个磁铁部件23A、23B,其在轴向视时以径向的轴(d轴)为中心对称配置为在径向向内侧凸的V字型。
另外,在本例中,与永久磁铁23相同,永久磁铁22包括分离的两个磁铁部件22A、22B。具体而言,磁铁部件22A、22B各自具有在轴向视时另一边相对于一个边充分长的大致矩形形状。具有大致相同细长矩形形状的磁铁部件22A、22B以径向的轴(d轴)为中心对称配置为在径向向内侧凸的V字型。由此,与永久磁铁23相同,永久磁铁22具有以径向的轴为中心在径向向内侧凸的V字型的形状。磁铁部件22A、22B各自以在短边方向的两端部具有不同磁极的方式被磁化。与磁铁部件23A、23B相同,磁铁部件22A、22B磁性并联配置。
在转子铁芯21的与永久磁铁22对应的磁铁槽中,包括空洞部26。
空洞部26在永久磁铁22、即磁铁部件22A、22B埋设于磁铁槽中的状态下,配置(形成)于磁铁部件22A和磁铁部件22B的相面对的端部彼此之间的部分(即,与V字型的形状的底部相当的部分)。
在本例中,与上述第一例等的情况相同,在大致相同周向位置排列的永久磁铁22、23、具体而言磁铁部件22A、22B以及磁铁部件23A、23B磁性串联配置。由此,与上述第一例等的情况相同,转子20能够降低d轴电感Ld。
另外,与上述第一例等的情况相同,空洞部24以使与永久磁铁22对应的磁通屏障和与永久磁铁23对应的磁通屏障连通的方式配置(形成)于转子铁芯21的内部。由此,能够进一步降低d轴电感Ld。
另外,在本例中,除了永久磁铁23之外,永久磁铁22在轴向视时具有V字型的形状。因此,对于永久磁铁22,例如,与细长的矩形形状的情况相比,能够使其表面积(具体而言,磁铁部件22A以及磁铁部件22B的表面积的合计)相对增加。因此,转子20能够使磁场的磁通量进一步增加。另外,由于永久磁铁22具有V字型的形状,因此转子铁芯21中的在径向比永久磁铁22靠外侧的部分增加。因此,转子20能够使q轴电感Lq增加,从而使凸极比(Lq/Ld)进一步增加。因此,转子20能够使电动机1的磁阻转矩增加,从而使电动机1的输出进一步提高。
<电动机的构成的第四例>
图5是示出转子20的构成的第四例的横剖视图。以下,以与上述第一例~第三例不同的部分为中心进行说明,有时省略关于与上述第一例~第三例的至少一者相同或对应的构成的说明。
如图5所示,在本例中,与上述第一例的情况相同,永久磁铁22由一个磁铁部件构成,其具有细长的矩形形状。
另外,在本例中,永久磁铁23由一个磁铁部件构成,其具有以径向的轴(d轴)为中心在径向向内侧凸的U字型(圆弧型)的形状。永久磁铁23以在U字型的形状的厚度方向在内面侧与外面侧之间具有不同磁极的方式被磁化。
需要说明的是,永久磁铁23可以包括分离的多个(例如三个)磁铁部件,并且通过多个磁铁部件的配置的组合而具有U字型的形状。
在本例中,与上述第一例等的情况相同,在大致相同周向位置排列的永久磁铁22、23磁性串联配置。由此,与上述第一例等的情况相同,转子20能够使d轴电感Ld降低。
另外,与上述第一例等的情况相同,空洞部24以使与永久磁铁22对应的磁通屏障和与永久磁铁23对应的磁通屏障连通的方式配置(形成)于转子铁芯21的内部。由此,能够进一步使d轴电感Ld降低。
另外,在本例中,如上所述,永久磁铁23具有U字型的形状。因此,对于永久磁铁23,与永久磁铁22那样的细长的矩形形状的情况相比,能够使其表面积相对增加。因此,转子20能够使磁场的磁通量增加。特别是,在永久磁铁23的矫顽力、磁力相对较低的情况下,转子20能够抑制电动机1的成本上升,并且能够确保转子20的磁通量。
另外,如上所述,永久磁铁22为细长的矩形形状,另一方面,永久磁铁23具有U字型的形状。由此,永久磁铁23的外周面的表面积比永久磁铁22的内周面的表面积大。因此,对于转子20,即使在永久磁铁23的磁力(即磁通密度)相对较低的情况下,也能够使基于永久磁铁23的磁通量增加,并且使不通过永久磁铁23的永久磁铁22的磁通降低。因此,转子20能够进一步使d轴电感Ld降低。
<转子的构成的第五例>
图6是示出转子20的构成的第五例的横剖视图。以下,以与上述第一例~第四例不同的部分为中心进行说明,有时省略关于与上述第一例~第四例的至少一者相同或对应的构成的说明。
如图6所示,在本例中,与上述第一例的情况相同,永久磁铁22由具有细长矩形形状的一个磁铁部件构成,永久磁铁23包括以径向的轴为中心在径向向内侧对称配置为凸的V字型的磁铁部件23A、23B。
另外,在本例中,在转子铁芯21中,省略上述第一例的内肋部21B,空洞部25被置换内肋部21C。
内肋部21C设于磁铁部件23A以及磁铁部件23B相面对的端部彼此之间的部分(即,与V字型的形状的底部相当的部分)。在转子铁芯21中,由永久磁铁22、23、以及空洞部24包围的磁铁间铁芯部21A通过内肋部21C与在径向比永久磁铁23靠内侧的部分相连。由此,永久磁铁23的磁铁槽被分割为磁铁部件23A的磁铁槽和磁铁部件23B的磁铁槽。
空洞部24不仅与永久磁铁22的磁铁槽连通,还与永久磁铁23的磁铁槽(具体而言,磁铁部件23A的磁铁槽或磁铁部件23B的磁铁槽)连通。由此,在磁铁部件23A、23B与相当于磁通屏障的空洞部24之间,完全不存在内肋部21B那样的导磁率相对较高的部分。因此,空洞部24的对于永久磁铁23(磁铁部件23A、23B)的磁通屏障的功能被强化。因此,转子20能够进一步抑制自永久磁铁22、23的任一端部产生的磁通不通过另一端部而泄露的事态,从而能够进一步使d轴电感Ld降低。
<转子的构成的第六例>
图7是示出转子20的构成的第六例的横剖视图。以下,以与上述第一例~第五例不同的部分为中心进行说明,有时省略关于与上述第一例~第五例的至少一者相同或对应的构成的说明。
在本例中,与上述第五例的情况相同,永久磁铁22由一个磁铁部件构成,其具有细长的矩形形状。
另外,在本例中,永久磁铁23包括以径向的轴为中心在大致同一直线上对称配置的、在轴向视时具有细长的矩形形状的磁铁部件23A、23B。
与上述第五例的情况相同,在磁铁部件23A以及磁铁部件23B的相面对的端部彼此之间设置内肋部21C。在转子铁芯21中,由永久磁铁22、23、以及空洞部24包围的磁铁间铁芯部21A通过内肋部21C与在径向比永久磁铁23靠内侧的部分相连。由此,永久磁铁23的磁铁槽被分割为磁铁部件23A的磁铁槽和磁铁部件23B的磁铁槽。
与上述第五例的情况相同,空洞部24不仅与永久磁铁22的磁铁槽连通,还与永久磁铁23的磁铁槽(具体而言,磁铁部件23A的磁铁槽或磁铁部件23B的磁铁槽)连通。由此,能够进一步使d轴电感Ld降低。
<转子的构成的其他例子>
上述第一例~第六例的构成可以适当进行组合。
例如,在上述第四例的转子铁芯21中,可以省略内肋部21B,并且与上述第五例、第六例的情况相同,以将在轴向视时具有U字型(圆弧型)的形状的永久磁铁23切割为磁铁部件23A、23B的方式设置内肋部21C。
[作用]
接下来,对本实施方式的转子20的作用进行说明。
在本实施方式中,永久磁铁22、23彼此容纳于在转子铁芯21中形成的不同的磁铁槽中,并且磁性串联配置。另外,对于各个磁性串联配置的永久磁铁22、23,接近与主磁通的方向正交的方向的端部而设置磁通屏障(空洞部24)。并且,空洞部24以与各个磁性串联配置的永久磁铁22、23对应的磁通屏障彼此连通的方式设置。
由此,转子20通过磁性串联配置的永久磁铁22、23,能够使d轴方向的磁阻增加。另外,转子20中,与两个磁性串联配置的永久磁铁22、23的各自对应的磁通屏障彼此连通,从而能够抑制一个永久磁铁的端部中的磁通不通过磁性串联连接的另一永久磁铁而泄露的事态。因此,转子20能够使d轴电感Ld降低。
需要说明的是,如上所述,可以是三个以上的永久磁铁磁性串联配置。在该情况下,不需要与全部的永久磁铁对应的磁通屏障连通,可以是与三个以上的永久磁铁中的至少两个磁性串联配置的永久磁铁对应的磁通屏障彼此连通的方式。
另外,在本实施方式中,永久磁铁22、23中的、永久磁铁22的矫顽力最高,永久磁铁23的矫顽力比永久磁铁22低。并且,永久磁铁22配置于磁性上的最靠外周侧,永久磁铁23与永久磁铁23相比配置于磁性上的内周侧。
由此,在矫顽力较高的永久磁铁22的作用下,能够抑制永久磁铁23的退磁。另外,通过采用矫顽力较低的永久磁铁23,能够抑制成本。因此,转子20能够抑制电动机1的成本,并且抑制永久磁铁23的退磁。
需要说明的是,如上所述,可以是三个以上的永久磁铁磁性串联配置。在该情况下,在转子铁芯21中,在磁性上的最外周侧,可以配置三个以上的永久磁铁之中矫顽力最高的一个永久磁铁,与该一个永久磁铁相比靠磁性上的内周侧配置的其他的永久磁铁的矫顽力的组合可以为任意。
另外,在本实施方式中,永久磁铁22、23分别由一个磁铁部件、或者彼此分离且磁性并联配置的多个磁铁部件(磁铁部件22A、22B、磁铁部件23A、23B)构成。并且,构成磁性上的内周侧的永久磁铁23的、一个磁铁部件的外周面或磁铁部件23A、23B的外周面的合计的表面积比构成磁性上的外周侧的永久磁铁22的、一个磁铁部件的内周面或磁铁部件22A、22B的内周面的合计的表面积大。
由此,转子20能够使永久磁铁23的外周面或外周面的合计的表面积增加。因此,对于转子20,即使在磁性上的内周侧的永久磁铁23的磁力相对较低的情况下,也能够使磁通量增加。
需要说明的是,如上所述,可以是三个以上的永久磁铁磁性串联配置。在该情况下,在转子铁芯21中,上述的关系不需要对于磁性串联配置的三个以上的永久磁铁中的磁性串联配置且邻接的两个永久磁铁的全部的组合成立,上述的关系对于至少一组成立即可。
以上,虽然对实施方式进行了说明,但是应理解为能够不超出权利要求书的主旨以及范围地进行方式、详细内容的多样的变更。
最后,本申请要求基于2019年9月30日申请的日本国专利申请2019-181001号的优先权,并且在本申请中通过参照引用日本国专利申请的全部内容。
附图标记说明
1 电动机
10 定子
11 定子铁芯
12 绕组
20 转子
21 转子铁芯(铁芯)
21A 磁铁间铁芯部
21B 内肋部
21C 内肋部
22 永久磁铁
22A、22B 磁铁部件
23 永久磁铁
23A、23B 磁铁部件
24 空洞部(磁通屏障)
25 空洞部
26 空洞部
30 旋转轴

Claims (4)

1.一种转子,包括:
铁芯;
多个永久磁铁,其彼此容纳于在上述铁芯中形成的不同的磁铁槽中,并且磁性串联配置;以及
磁通屏障,其相对于上述多个永久磁铁中的至少两个磁性串联配置的永久磁铁的每一个永久磁铁,接近与主磁通的方向正交的方向的端部而进行设置,
与上述至少两个磁性串联配置的永久磁铁的每一个永久磁铁对应的上述磁通屏障彼此连通。
2.根据权利要求1所述的转子,其中,
上述多个永久磁铁包括在其中矫顽力最高的第一永久磁铁、以及矫顽力比上述第一永久磁铁低的第二永久磁铁,
在上述多个永久磁铁之中,上述第一永久磁铁配置于磁性上的最外周侧,上述第二永久磁铁配置于比上述第一永久磁铁靠磁性上的内周侧。
3.根据权利要求1或2所述的转子,其中,
上述多个永久磁铁分别由一个磁铁部件或者彼此分离且磁性并联配置的多个磁铁部件构成,
上述多个永久磁铁中包含的磁性串联配置且邻接的两个永久磁铁的至少一组中,构成磁性上的内周侧的永久磁铁的、上述一个磁铁部件的外周面或上述多个磁铁部件的外周面的合计的表面积比构成磁性上的外周侧的永久磁铁的、上述一个磁铁部件的内周面或上述多个磁铁部件的内周面的合计的表面积大。
4.一种电动机,包括权利要求1至3中任一项所述的转子。
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