TW200934053A - Rotating motor - Google Patents

Description

200934053 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具備永久磁鐵的旋轉電機，特別是 關於具備具有偏移（skew)構造之轉子的旋轉電機。 【先前技術】 第18圖顯示與習知之一般旋轉電機（稱為「永久磁 鐵式同歩電動機」或「永久磁鐵型馬達」）之與旋轉軸正交 之方向的示意剖面圖。 如第18圖所示，旋轉電機係具有定子70及轉子80， 轉子80係配置在定子70之内侧。 定子70係具有定子鐵心71及定子繞線76。定子鐵心 71係由例如將複數片電磁鋼板積層在旋轉軸方向者或壓 粉鐵心來形成。定子鐵心71係具有具備與轉子80相對向 之前端部的複數個齒部72，在齒部72捲繞有繞線76，齒 部7 2係成為磁極。 轉子80係具有轉子鐵心81及複數個永久磁鐵82。第 18圖之永久磁鐵82係埋設在轉子鐵心81之内部。此外， 亦已知有一種節段（segment)之永久磁鐵或環狀之永久磁 鐵貼附在轉子鐵心的構成。旋轉電機係藉由定子70所產生 之旋轉磁場與轉子80之永久磁鐵82所產生之磁動力 (magnetomotive force)的相互作用，以旋轉軸90為中心 產生轉矩。 使用永久磁鐵之旋轉電機，雖具有小型且產生高轉矩 之優點，但相反地會有因永久磁鐵82之磁通與定子70之 320800 200934053 ' 齒部72的相互作用而產生脈動轉矩之問題。特別是，無負 ' 載時之脈動轉矩係被稱為齒槽效應轉矩（cogging torque)， 而有成為定位精確度或振動噪音等原因之情形。在將永久 磁鐵埋設在轉子内部之磁鐵埋設型之旋轉電機中，尤其會 有齒槽效應轉矩大之問題。 因此，為了減低齒槽效應轉矩，開發有一種使用具有 偏移構造之轉子、或在定子之齒部設置輔助溝等的技術。 本案申請人係在專利文獻1中揭示一種在定子之齒部設置 〇朝旋轉轴方向延伸之輔助溝，並藉由使輔助溝之寛度在旋 轉軸方向變化而減低齒槽效應轉矩的技術。在專利文獻1 中，揭示有一種組合具有前述輔助溝之定子與具有偏移構 造之轉子的構成。 再者，利用類似偏移構造之轉子的技術係揭示在例如 專利文獻2。 專利文獻1 :日本特開2006-230116號公報 q 專利文獻2 :日本特開2001-231196號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） 然而，本發明人詳細檢討組合具有輔助溝之定子與具 有偏移構造之轉子的構成時，如後之詳細說明，得知在習 知例所揭示之構成中，無法充分地減低齒槽效應轉矩。 本發明係鑑於上述問題而研創者，其主要目的在於減 低具備具有偏移構造之轉子的旋轉電機之齒槽效應轉矩。 (解決課題之手段） 4 320800 200934053 - 本發明之旋轉電機係具備：轉子，係具備在轉子鐵心 ' 之周方向具有複數個磁極之永久磁鐵；及定子，係具備複 數個齒部，該齒部具有與前述轉子相對向之前端部；其中， - 前述轉子係具有偏移構造，該偏移構造係包含前述磁極之 邊界朝旋轉軸方向變化之變化部，前述定子之前述複數個 齒部之各個前端部，係具有以與前述變化部之旋轉軸方向 中心相對向之位置為其大致旋轉軸方向中心而選擇性地延 設在旋轉軸方向之一部分的輔助溝，而在朝前述輔助溝之 ® 旋轉軸方向延長之部分並未設置有輔助溝。 (發明之效果） 依據本發明，可減低具備具有偏移構造之轉子的旋轉 電機之齒槽效應轉矩。 【實施方式】 以下，參照圖式詳細說明本發明實施形態之旋轉電 機。再者，本發明之實施形態並非限定於以下例示之實施 ❹形態。 (實施形態Ο 本發明之實施形態1的旋轉電機係具有第1圖之示意 斜視圖所示之定子20A、及第2圖之示意斜視圖所示之轉 子30A，且在定子20A之内侧旋轉自如地配置有轉子 30A。第3圖（a)係將定子20A中之具有3個齒部之部分 予以放大的斜視圖，第3圖（b)係第3圖（a)之變形例。 在第1圖及第3圖中，省略繞線。 如第1圖所示，定子20A係具備具有與配置於其内側 5 320800 200934053 _之轉子30A相對向之前端部23A的12個齒部22A。各齒 '部22人之前端部23A係具有選擇性配置在旋轉軸方向之一 部分之朝旋轉轴方向延伸的至少1個輔助溝24A ^再者， 關於輔助溝24A之構成如後詳述之。此外，本例之定子 係藉由將複數片電磁鋼板積層在旋轉軸方向而形成，但亦 可由壓粉鐵心等形成。 如第2圖所示，轉子30A係藉由將於其外周附近埋設 有複數個永久磁鐵32A之轉子鐵心31A1及31A2疊層為 〇上下2段而構成者。在各個轉子鐵心31A1及31A2，以使 N極、S極在旋轉周方向交互配置之方式埋設有8個永久 磁鐵32A’該轉子3〇a之磁極數為8。再者，轉子鐵心31A1 及31A2係分別错由所積層之電磁鋼板等所形成，但亦可 由由壓粉鐵心等形成。 轉子鐵心31A1及31A2係如第2圖所示，朝轉子周 方向偏離預定角度0而配置。如此，安裝在轉子鐵心31A1 ❹及31A2之磁鐵32A的配置’在本說明書中係將在旋轉轴 方向中呈不連續之構造稱為「段偏移構造」。再者，轉子 30A之段偏移構造係具有.在設置於轉子鐵心31A1之磁 鐵32A之磁極的邊界、與設置於轉子鐵心31A2之磁鐵32A 之磁極的邊界間偏離預定角度6» (以下稱為段偏移角）之 不連續的變化部33A。 設置於定子20A之齒部22A之前端部23A的輔助溝 24A之旋轉軸方向的位置，係對應於第2圖所示之轉子30A 之段偏移構造。轉子3 〇 A係具有磁極之邊界會在旋轉軸方 320800 6 200934053 -向不連續變化之變化部ΜΑ，輔助溝24A係以與變化部 * 33A之旋轉軸方向中心相對向之位置為其大致旋轉軸方向 中心，選擇性地設置在旋轉軸方向之一部分。而且，在從 輔助溝24A朝旋轉轴方向延長之其他部分並未-形成有輔助 溝。 本例之旋轉電機之轉子30A所具有之磁極的個數m 為8 ’定子20A所具有之齒部22A的個數η為12。此時， 段段偏移構造之段偏移角Θ (參照第2圖）係由0 =〔 {360 ® °/24 (m與η之最小公倍數）}/2 (永久磁鐵之段數）〕之 理論式而求付為7.5 ’而將段偏移角0設定為7.5。。具有 段偏移構造之旋轉電機之偏移角並不限定於如上所述理論 性求出之7.5°’較佳為〔360。/24(111與11之最小公倍數）〕 /2、即7.5。以上。這是考量到在具有段偏移構造之旋轉電 機中無法充分地減低旋轉軸方向之沒漏磁通時，偏移角度 會比理論角度大之故。關於此點，發明人們係提議出將段 ❹偏移角之下限値設為比由上述理論式所求出之理論角 0s更大之値，且將段偏移角0e之上限俊設為在由下述方 法所求出之理論角之齒槽效應轉矩比以下之範圍的段 偏移角6> e之最大値’亦即，理論角θ s之該齒槽效應轉矩 比係由施以段偏移時之齒槽效應轉矩相對於未施以段偏移 N*之齒槽效應轉矩的比所表示之齒槽效應轉矩比與段偏移 角θε的關係’依據定子鐵心之磁通密度及磁力化特性而 求出者（參照曰本特開2004-159492號公報）。 參照第3圖（a)及（b )，更詳細說明定子20Α之輔 7 320800 200934053 ' 助溝24A之構成。 ， 如第3圖U)所示，在濟部從之前端部23A，於 每1個齒部朝周方向形成有2條輔助溝24A更詳細言之’ 以使相鄰接之2個開縫開cr#说之中〜之間朝周方向分 為3等分的方式，在各前端都Μ形成有2條輔助溝24A。 如此，設置2條輔助溝24A係為了減低屬於齒槽效應轉矩 之基本波成分之2倍脈動成分的窗槽效應轉矩之第2諧波 成分。 〇 再者，輔助溝24A係蔣與轉子3〇A之變化部33A的 軸方向中心（邊界）相對向之位置’配置成在其旋轉轴方 向之大致中心。在設計上，雖你以使與段偏移構造之2個 段之邊界相對向的位置p其旋轉軸軸方向之中心的方 式，設置輔助溝24A，但餐許姐裝上之偏離。虽设置輔助 溝24A時，輔助溝24A0_會變寛且磁阻會增大。結 果’可減低因段偏移構造而虞生之方疋轉軸方向的洩漏磁 ❹通’並且可使因段偏移構造而虞生之齒槽效應轉矩的基本 波成分減低效果充分地發揮。 再者，關於齒槽效應轉矩之第2諧波成分，可藉由將 輔助溝24A之旋轉軸方向長度予以最適化而使之減低。在 此’將無輔助溝鐵心的旋轉轴方向之長度A、與具辅助溝 鐵心的旋轉軸方向之長度B的比設為1 ·〇 : 1.3。如第3圖 (a)所示，在此例示之輔助溝24A係對稱地形成在旋轉 軸方向之中心。 再者，第3圖（a)所示之定子20A係僅具有下述之 320800 8 200934053 • 輔助溝24A，而在旋轉軸方向之其他部分並未設置有輔助 * 溝，亦即，該輔助溝24A係以與段偏移構造之變化部（第 2圖之變化部33A)之旋轉軸方向中心相對向之位置為其 大致旋轉軸方向-中心，選擇性地配置在旋轉軸方向之一部 分並朝旋轉軸方向延伸。然而，如第3圖（b )所示，亦可 在旋轉軸方向之其他部分設置寬度比輔助溝24A狹窄之輔 助溝24As。但是，設置寛度狹窄之輔助溝24As時，所得 之轉矩會減少，因此較佳為第3圖（a)之構造。 ❹ 接著，進行本發明之實施例（第1圖、第2圖及第3 圖（a))、與第16圖及第17圖所示之參考例的比較，並針 對本發明之實施例的齒槽效應轉矩減低效果進行說明。 在此所比較之本發明的實施例係於第1圖所示之定子 20A之内侧配置有第2圖所示之轉子30A的旋轉電機，定 子20A係在旋轉軸方向之中央部配置有第3圖（a)所示 之輔助溝24A。此外，將無輔助溝鐵心的軸方向之長度A、 q 與具輔助溝鐵心的軸方向之長度B的比設為1.0 : 1.0。另 一方面，參考例之旋轉電機係在第16圖及第17圖所示之 定子鐵心71之内側配置有第2圖所示之轉子30A者。第 16圖係顯示參考例之定子鐵心71之斜視圖，第17圖係顯 示定子鐵心71之放大圖。如第16圖及第17圖所示，在參 考例之定子鐵心71中，輔助溝74係配置在齒部72之前端 部的旋轉軸方向之上下端部，且在中央部並未配置輔助 溝。此外，將無輔助溝鐵心的軸方向之長度A、與具輔助 溝鐵心的軸方向之長度B的比設為1.0 : 1.0。 9 320800 200934053 - 藉由三維磁場解析進行模擬，將算出本發明實施例之 ^ 旋轉電機與參考例之旋轉電機的齒槽效應轉矩波形之結果 表示在第4圖。第4圖之橫軸係表示電角度，縱軸係表示 -齒槽效應轉矩比。然而，縱軸之齒槽效應轉矩比係以參考 例之旋轉電機之齒槽效應轉矩振幅値為基準。在第4圖 中，實線表示本發明之實施例的齒槽效應轉矩比，虛線表 示參考例之齒槽效應轉矩比，由此得知藉由應用本發明之 構造，可大幅減低齒槽效應轉矩。 > 接著，為了對本發明之實施例及參考例進行更詳細之 檢討，對無輔助溝鐵心的軸方向之長度A與具輔助溝鐵心 的軸方向之長度B的比（以下稱「積層比」）、和齒槽效應 轉矩之關係，進行三維模擬。此外，在參考例中，將具輔 助溝鐵心的轴方向之長度B分割配置在軸方向上下端部， 而在本發明之實施例中，係配置在軸方向中央部而有根大 的不同。 _ 在本發明之實施例與參考例中，第5圖、第6圖、第 7圖係表示使有無輔助溝之定子鐵心的積層比變化時之解 析結果。第5圖係表示將無輔助溝鐵心的積層設為1.0時 之具輔助溝鐵心的積層比率、與齒槽效應轉矩的基本波成 分之關係的圖。第6圖係表示將無輔助溝鐵心的積層設為 1.0時之具輔助溝鐵心的積層比率、與齒槽效應轉矩的第2 諧波成分之關係的圖。第7圖係表示將無輔助溝鐵心的積 層設為1.0時之具輔助溝鐵心的積層比率、與齒槽效應轉 矩的全幅寬（Overall)成分（最大値-最小値）。此外，在第5 10 320800 200934053 *圖至第7圖中亦與第4圖同様地，縱軸係表示以參考例之 '齒槽效應轉矩振幅値為基準時的比率。 由第5圖得知，藉由應用本發明之實施例，可充分地 減低齒槽效應轉矩之基本波成分。這是由於在與段偏務構 造之變化部（第2圖之變化部33A)之旋轉軸方向中心相 對向之部分設置輔助溝24A，而可減低因段偏移構造所產 ^之旋轉轴方向的㈣磁通之故。另—方面，在參考例中 得知由於無法減低因段偏衫構造之影響而產生在定子内 〇部之軸方向沒漏磁通，因此即使令積層比改變，亦益法減 低齒槽效應轉矩之基本波成分。因此，為了減低窗槽效應 轉矩之基本波成分，如第！圖及第3圖所示之定子2〇A， 以與段偏移構造之變化部之旋轉軸方向中心相對向之位置 為其大致旋轉軸方向中心，在定子齒部22a之前端部23A 設置輔助溝，為有效之方法。 另一方面’關於齒槽效應轉矩之第2难波成分，由第 〇 6圖得知，藉由使定子鐵心之積層比變化，可實現極小化。 亦即，將無輔助溝鐵心的軸方向之長度A、與具輔助溝鐵 心的軸方向之長度B的比（積層比）最適化，即可減低齒槽 效應轉矩之第2諧波成分。由第6圖得知，在本發明之實 施例中’若將積層比A · B s史為1 · 1.5，即可減低齒槽效 應轉矩之第2諧波成分。 再者，關於第7圖之齒槽效應轉矩〇Veraii値，由於 係以齒槽效應轉矩之基本波成分與齒槽致應轉矩之第2諧 波成分的向量和來決定’因此積層比A: b係以1 : 1 3左 320800 11 200934053 — 右為佳。 ' 再者，如參考例，將輔助溝74配置在齒部72之前端 部之旋轉軸方向的端部時，旋轉軸方向之端部的洩漏磁通 量會變大，.而會導致轉矩降低。相對於此，如第3圖（a) 所示，若採用僅在旋轉軸方向之中央部設置輔助溝24A而 在包含端部之除上述以外的部分未形成輔助溝之構成，則 可減低在旋轉轴方向端部的洩漏磁通，而可獲得高轉矩輸 出。 〇 (實施形態2) 接著，參照第8圖至第10圖說明本發明之實施形態2 的旋轉電機。 實施形態2的旋轉電機係具有第8圖之示意斜視圖所 示之定子20B、及第9圖之示意斜視圖所示之轉子30B， 且在定子20B之内側旋轉自如地配置有轉子30B。第10 圖係將定子20B中之具有3個齒部之部分予以放大的斜視 q 圖。在第8圖及第10圖中，省略繞線。 在本實施形態中，轉子30B係具有朝旋轉軸方向3分 割之3段偏移構造，且具有2個變化部33B1及33B2。再 者，3段偏移構造之段偏移角度Θ係從之前說明之0 = 〔{360°/24(m與η之最小公倍數）}/2(永久磁鐵之段數）〕 之理論式而成為5°，並將段偏移角Θ設定為5°。 如第10圖所示，在定子鐵心22Β，以與段偏移構造 之變化部33Β1及33Β2之各旋轉轴方向中心相對向之位置 為其大致旋轉軸方向之中心，而在定子齒部22Β之前端部 12 320800 200934053 23B形成有輔助溝24B1及24B2。在本實施形態中，亦與 先前之實施形態同様地設置輔助溝24B1及24B2，而減低 旋轉軸方向之洩漏磁通，並減低齒槽妹應轉矩之基本波成 分。 ^然’並不限定於上述之例，即使採用3段以上之複 數段偏移構造，亦可同様地以與轉子段偏移構造之變化部 之旋轉軸方向中心相對向之位置為其大致旋轉軸方向中 〇 〇 心，而在定子之齒部前端部設置輔助溝，藉此可減低齒槽 效應轉矩。一般而言，段偏移構造之段數越大，減低齒槽 效應轉矩之效果越增大。 轉矩述，為了使採収偏移構造所產生之齒槽效應 變化部之大極限，係以與轉子段偏移構造之 向中心，=向中"相對向之位置為其大致旋轉車由方 地減低產子之齒部前蠕部設置輔助溝，藉此可有效 於該定子鐵^Γ鐵t内部之旋轉方向的茂漏磁通。產生 鐵的旋轉電棬1 卩之旋轉方向的㈣磁通係在採用強力磁 明特別適用。彳一性貞載）之情科顯*化，因此本發 度為1T(Tesla;如本T月特別適用於利用齒部之磁通密 用於模锬之旋轉C:二”旋轉電機。在此，使 (實施形態3) W。、礙通密度係假設約1.2T。 限定=:電：子(定子鐵構造爾別 土連結鐵心構造者等公知之各種構造有Μ鐵心構造或薄 200934053 ❹ 例如，亦可使用具有在第u圖所示 所分割之鐵心沉的^寬，來取代第丨圖所^^ 2〇A。第11圖所示之定子撕係具備複數個（在本例^ 12個）鐵心21 ’該鐵心12係具備：具有前端部23C之: 部22C、及鐵心背部26C，似以使相鄰該等複數個鐵= 2!C之鐵心背部況相抵接之方式配置成環狀。然而，補 助溝24C係設置成與第1圖之輔助溝24A相同。再者，在 同様地將在各齒部所分割之鐵心配置成環狀的定子中，亦 可適用於速結有鐵心背部之一部分者（未圖示 在使用連結有鐵心背部之一部分之定子鐵心的旋轉 電機（參照例如曰本特開平11_22〇844號公報（專利第 3307888號）或日本特開2000-201458公報（專利第3279279 號））中’由於鐵心背部之磁性特性降低，因此會產生旋轉 軸方向之洩漏磁通。因此，藉由設置輔助溝，可使旋轉軸 方向之洩漏磁通減低’而謀求齒槽效應轉矩之減低。 Q 再者，於使用壓粉鐵心作為定子鐵心時，由於也會產 生旋轉軸方向的洩漏磁通，因此藉由設置補助溝可降低旋 轉軸方向的洩漏磁通，而得以謀求齒槽效應轉矩之減低。 (實施形態4) 在上述實施形態中，針對磁鐵埋設塑之旋轉電機加以 說明’如第12圖所示之轉子3〇C，亦可利用在鐵心31C 之外周表面貼附有複數個磁鐵32C1及32C2者。轉子30C 之在第1段之磁鐵32C1之周方向的配置、與在第2段之 磁鐵32C1之周方向的配置之相位係偏離，而具有不連續 14 320800 200934053 '之偏移構造。即便使用第12圖所示之轉子3〇C，亦可獲得 •與先前實施形態相同之效果。 (實施形態5) 在前述實施形態中，雖係例示具有段偏移構造之轉子 的清升/仁本發明之貫施形態並未限定於此，亦可適用在 具有傾斜偏移構造之轉子的情形。 例如，如第13圖所示之轉子3〇D，即使在磁鐵32D /、有、'乳狀之傾斜偏移構造之情形下亦可適用本發明。第 圖轉子30D係在轉子鐵心31D之外周安裝有環狀之 磁鐵D磁鐵32D係在轉子周方向交互地形成有n極及 S極N極及s極之邊界係以直線狀傾斜地形成在旋轉軸 方向。在具有該傾斜偏移構造之轉子30D中，在磁鐵32D 之旋轉轴方向之各部位雖會產生旋轉軸方向之洩漏磁通， 但漏磁通之產生量係在旋轉軸方向之中央部最大。因 此’就與轉子30Γ)組合使用之定子而言，如第1圖及第3 ❹圖所π之定子2〇A，藉由使用在旋轉軸方向之中央具有輔 助溝24A之定子，即可獲得與上述實施形態同様之效杲。 亦即’採用傾斜偏移構造時，磁鐵32D之轉子方向全長係 對應轉子之變化部，變化部之旋轉軸方向中心係成為磁鐵 32D之方疋轉轴方向的中心。 具有傾斜偏移構造之旋轉電機的理論偏移角，係在將 轉子所具有之磁極之個敢設為m，將定子所具有之齒部的 個數設為n時’在偏移角θ ==〔 360。/ (m與η之最小公倍 數）〕/ (k+i)之式中，以k==〇求出。再者，亦有以前述 320800 200934053 -理論値為基準將具㈣斜偏移構造之旋轉電機的偏移角設 •定為比預定角度大之情形或設定為比預定角度小之情形， 但不論何種情形皆可適用本發明。 再者’如弟-.14...圖所-之趙； τ不之轉子30Ε，亦可具有組合傾 斜偏移構造與段偏移構造之偏移構造。此時，由於磁鐵 32Ε1與磁鐵证2之邊界對應於段偏移構造之變化部（邊 界）’因此如第1圖及第3圖所示之定子肅，藉由使用在 旋轉軸方向之中央具有輔助溝24A之定子，即可獲得與上 ©述相同之效果。再者，由於各磁鐵32E1與磁鐵具有 傾斜偏移構造，因此亦可再形成以對應該等旋轉軸方向之 中心的位置為旋轉軸中心的輔助溝。 (實施形態6 ) 在上述實施形態中，雖例示具有段偏移構造或傾斜偏 移構造之轉子的情形’但本發明之實施形態並未限定於 此，亦可適用在第15圖所示之所謂的擬似偏移構造之轉 ❹子。第15圖所示之轉子30F係由複數段鐵心31H至3iF4 形成轉子鐵心31F，在各鐵心31F1至31F4之内部埋气有 1個磁鐵32F。各磁鐵32F之構造及配置係在旋轉軸=向 為一定。在各鐵心31F1至31F4之外周的磁極邊界附近設 置有缺口 31a，該缺口 31a係在複數段之各鐵心至 31F4偏離預定角度而形成。亦即，藉由設置於鐵心 至31F4之缺口 31a形成偏移構造，轉子3〇F係藉由 至31F4之分割鐵心而具有4段之所謂的擬似偏移構造。 因此’定子係藉由使用形成以對應各段之邊界之位置為旋 320800 16 200934053 * 轉軸方向中心之3個輔助溝24A者，即可獲得與上述相同 • 之效果。 然而，在擬似之段偏移構造中，由於具有無法減低通 電時產生之轉矩脈動（torque ripple )的問題，因此較佳為 藉由磁鐵之構造或配置來形成偏移構造。 在上述說明中，雖例示在定子之每一個齒部的周方向 設置2個輔助溝之構成，但設置在周方向的輔助溝之個數 係以減低齒槽效應轉矩的第2諧波成分之方式決定即可。 ® 關於輔助溝之個數、周方向之位置等，係記載在例如專利 文獻1。 (產業上之利用可能性） 本發明係可適用在例如伺服馬達等所有的永久磁鐵 式旋轉電機。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明實施形態1之旋轉電機之定子的示意 Q 斜視圖。 第2圖係本發明實施形態1之旋轉電機之轉子的示意 斜視圖。 第3圖（a)及（b)係本發明實施形態1之旋轉電機 之定子的局部放大斜視圖。 第4圖係顯示依據本發明實施例與參考例之齒槽效應 轉矩波形之3維模擬結果的曲線圖。 第5圖係關於使無輔助溝鐵心的軸方向長度A及具輔 助溝鐵心之軸方向長度B的比（積層比）變化時之齒槽效 17 320800 200934053 • 應轉矩的基本波成分大小之模擬結果的曲線圖。 • 第6圖係關於使無輔助溝鐵心的轴方向長度A及具輔 助溝鐵心之軸方向長度B的比（積層比）變化時之齒槽效 應轉矩的第2諧波成分大小之模擬結果的曲線圖1 第7圖係關於使無輔助溝鐵心的軸方向長度A及具輔 助溝鐵心之軸方向長度B的比（積層比）變化時之齒槽效 應轉矩Overall之大小之模擬結果的曲線圖。 第8圖係本發明實施形態2之旋轉電機之定子的示意 ❹斜視圖。 第9圖係本發明實施形態2之旋轉電機之轉子的示意 斜視圖。 第10圖係本發明實施形態2之旋轉電機之定子的局 部放大斜視圖。 第11圖係本發明實施形態3之旋轉電機之定子的示 意斜視圖。 q 第12圖係本發明實施形態4之旋轉電機之轉子的示 意斜視圖。 第13圖係本發明實施形態5之旋轉電機之轉子的示 意斜視圖。 第14圖係本發明實施形態5之旋轉電機之轉子的示 意斜視圖。 第15圖係本發明實施形態6之旋轉電機之轉子的示 意斜視圖。 第16圖係與本發明實施例比較之參考例之旋轉電機 1S 320800 200934053 • 之定子的示意斜視圖。 • 第17圖係與本發明實施例比較之參考例之旋轉電機 之定子的放大圖。 第18圖係於與習知之旋轉電機之旋轉軸正交之方向 的示意斜視圖。 【主要元件符號說明】

20A、20B、70 定子 21、21C、31F1 至 31F4 鐵心 20C、22A、22C、72 齒部 22B、71 定子鐵心 23A 端部 23B ' 23C 前端部 24A、24As、24B1、24B2、74 輔助溝 25A 開口部 26C 鐵心背部 30A、30B、30C、30D、30E、30F、80 轉子 31A1、31A2、31D、81 轉子鐵心 31a 缺口 32A、82 永久磁鐵 32C1、32C2、32E1、32E2、32D 磁鐵 33A、33B1、33B2 變化部 76 定子繞線 90 旋轉轴 19 320800

Claims (1)

1. 200934053 -七、申請專利範圍： • 1. 一種旋轉電機，係具備： 轉子，係具備在轉子鐵心之周方向具有複數個磁 極之永久磁鐵，·及 一 定子，係具備複數個齒部，該齒部具有與前述轉 子相對向之前端部； 該旋轉電機之特徵為： 前述轉子係具有偏移構造，該偏移構造係包含： ® 前述磁極之邊界朝旋轉軸方向變化之變化部， 前述定子之前述複數個齒部之各個前端部，係具 有以與前述變化部之旋轉軸方向中心相對向之位置為 其大致旋轉軸方向中心、而選擇性地延設在旋轉軸方 向之一部分的輔助溝，而在朝前述輔助溝之旋轉軸方 向延長之部分並未設置有輔助溝。 2. 如申請專利範圍第1項之旋轉電機，其中，在朝前述 Q 輔助溝之旋轉軸方向延長之部分，設置有寬度比前述 輔助溝狹窄之第2補助溝。 3. 如申請專利範圍第1項之旋轉電機，其中，前述輔助 溝之旋轉軸方向的長度、與朝前述輔助溝之旋轉軸方 向延長之部分的長度之比係以減低齒槽效應轉矩之第 2言皆波成分的方式設定。 4. 如申請專利範圍第1項之旋轉電機，其中，前述變化 部係包含：前述複數個永久磁鐵之配置或構造在旋轉 軸方向變化之部分。 20 320800 200934053 5. 如申請專利範圍第1項之旋轉電機，其中，前述變化 部係包含：前述轉子鐵心之配置或構造在旋轉轴方向 變化之部分。 6. 如申請專利範圍第1項之旋轉電機，其中，前述變化 部係包含：前述轉子之磁極邊界在旋轉軸方向不連續 地變化之部分。 7. 如申請專利範圍第1項之旋轉電機，其中，前述變化 部係包含：前述轉子之磁極邊界在旋轉軸方向連續地 變化之部分。 8. 如申請專利範圍第6項之旋轉電機，其中，在前述變 化部中，當前述磁極邊界在旋轉轴方向不連續地變化 時，將前述不連續地變化之部分的個數設為k，將前述 轉子所具有之磁極的個數設為m，將前述定子所具有 之前述複數個齒部之個數設為η時，則前述偏移構造 之偏移角為〔{360° / ( m與η之最小公倍數）}/ ( k+Ι )〕 以上。 9. 如申請專利範圍第1項之旋轉電機，其中，前述變化 部之個數為2以上。 10. 如申請專利範圍第1項之旋轉電機，其中，前述轉子 所具有之磁極的個數m、與前述定子所具有之前述複 數個齒部之個數η的比為2 : 3。 21 320800