CN101165991B - 永磁磁阻电旋转机 - Google Patents

Abstract

一种电磁阻旋转机来说，定子具有作为电枢的线圈，以及转子具有永磁体嵌槽，该嵌槽提供于转子芯内磁极的横向侧，磁极被设置为沿贯穿磁极产生磁阻扭矩的磁通量的方向产生磁阻扭矩；还包括被***永磁体嵌槽内的永磁体，用来抵消与上述磁通量交叉的电枢的磁通量，从而控制在具有圆周磁凹凸形状的磁极末端泄漏的磁场。电磁阻旋转机被设置成满足关系：

，其中W_pm[mm]是永磁体的宽度，R[mm]是转子的外径向半径，以及P是极数。

Description

永磁磁阻电旋转机

交叉引用相关申请

本发明申请在35U.S.C.§119下要求2006年10月20日申请的日本专利申请第2006-286366号的优先权，在此引入其内容，作为参考。

技术领域

本发明涉及一种复合永磁体的永磁型电旋转机，尤其是涉及在有限空间内具有高扭矩、高功率和增强的可靠性的永磁型电旋转机。

背景技术

近年来，在永磁领域，已观察到了显著的研究和开发，已经开发出了具有高磁能产出的永磁体，包括在电旋转机的微型化和功率提高方面的进展。尤其是，对于应用在车辆，像提过的混合型汽车上的电旋转机来说，对提高的燃料消耗和控制气体的排放量所需的更高的效率，已经有着迫切的需要。此外，为了在有限的空间内在狭窄的安装位置获得理想的扭矩增加和功率提高，迫切需要增加永磁体的数量和更高的速度。因此，对在高离心力下的转子芯强度有着迫切需要，此外，考虑到由于损失密度的增加所导致的热问题的产生，对降低电动机损耗有着迫切需要。

图1显示根据相关技术的永磁磁阻电旋转机的转子10的构造。转子10具有转子芯8和一组永磁体2。转子芯8被制成在一个方向易磁化，而在另一个方向难磁化。换言之，转子芯8被设计形成磁凹凸的形式，具有磁钢片的叠层结构，该结构在易磁化的方向上具有用于嵌入永磁体2的永磁体嵌槽1，数量为8个。上述8个永磁体嵌槽1以交叉关系被排列，以形成四个突起的极。即，被成对地布置在非磁部分3两侧的永磁体嵌槽1在其两者之间具有***部分，作为形成磁极凹槽的极间部分。此外，在永磁体嵌槽1中，布置有磁化的永磁体2，以抵消与贯穿磁极部分的磁通量相交产生磁阻转矩的电枢电流的磁通量。即，对于存在于磁极部分两侧的永磁体2来说，其磁化方向具有彼此一致的指向，对于被成对地布置在极间部分两侧的永磁体2来说，其磁化方向在转子10的圆周方向上具有互反的指向。

在图1中，示出了作为由电枢电流产生的磁通量在沿转子芯8的磁极轴的方向上相对d(指向)-轴的分量的磁通量φ_d的线。在上述方向上，磁极部分的核心构成通量路径。该磁路具有非常小的磁阻，并提供具有便于磁通量行进倾向的磁结构。

图2示出了作为由电枢电流产生的磁通量在沿转子10中心和极间部分的中间部分之间的连接轴方向上相对q(正交)-轴的分量的磁通量φ_q的线。沿横贯相关联的非磁部分3和极间部分两侧的永磁体2的上述磁路，产生贯穿极间部分的磁通量φ_q。该非磁部分3具有相对导磁率“1”，永磁体2也具有大约为“1”的相对导磁率。因此，高磁阻效应削弱了电枢电流产生的磁通量φ_q。

永磁体2的交联磁通量φ_m具有与作为由电枢电流产生的磁通量在极间中心轴方向上相对q-轴的分量的磁通量φ_q反向的分布，且排斥由电枢电流产生的侵占相关联的极间部分的磁通量φ_q，二者相互抵消。在极间空气间隙处，由电枢电流产生的空气间隙通量的密度被永磁体2的磁通量φ_m削弱，并且与磁极处的空气间隙通量密度相比被极大地改变了。即，对于转子10的位置而言，空气间隙通量的密度发生了极大的改变，包括磁能量的极大改变。此外，存在着在负载条件下，可以在磁极与极间部分之间的边界处发生磁短接的磁部分11，其具有被负载电流强烈磁饱和的倾向。因此，由永磁体2产生的磁通量的极间分布被提高了。因而，具有凹凸断面的空气间隙通量分布被永磁体2的上述磁通量和磁阻极大地改变了，从而在考虑极大的输出的情况下包括了磁能量的显著的极大的改变。

图3显示了日本专利申请公开第2001-339919号中所披露的永磁磁阻电旋转机的转子构造。转子芯8具有***位于非磁部分3两侧的永磁体嵌槽1之间的部分，作为形成磁凹槽的极间部分。在永磁体嵌槽1中，布置有磁化的永磁体2，以抵消与贯穿磁极部分的通量相交产生磁阻扭矩的电枢电流的磁通量。非磁部分3通过空气间隙形成。

在转子芯8中，每一个永磁体嵌槽1具有突入嵌槽内部的一对永磁定位突出物4。该永磁定位突出物4在底边上具有R-切割(逃逸)部分5，该R-切割(逃逸)部分5提供于以直角与永磁体2的磁化方向交叉且与非磁部分3相对的平面侧。

上述永磁定位突出物4的提供允许永磁体2在应力集中的减薄部分(外圆周减薄部分6、减薄桥接部分7)处被以安全的强度等级所支撑，从而承担得起增加的功率输出和更高的速度。此外，在考虑提高的旋转速度和增强的可靠性情况下，R-切割部分因而被允许具有最小的应力值。

图4是描述日本专利申请公开第2001-339922号中所披露的永磁磁阻电旋转机的转子10的部分细节的放大的径向剖面图。如图4所示，转子10具有在极间q轴方向上布置的腔体9，用于使磁通量难以通行，并被设计成满足关系：

PL/2πRWq_ave≥130

其中P是极的数目，L[m]是腔体9的圆周宽度，R[m]是转子10的半径，以及Wq_ave[m]是转子芯8在转子径向上沿腔体9的外侧的厚度Wq的均值。

情况是，图4的永磁磁阻电旋转机具有布置在以V形排列的永磁体2的外圆周侧上的腔体9(极间空气间隙)，其结构和尺寸从数量上被限制提供高扭矩，从而使提高功率输出和变速操作成为可能。

然而，在图3所示的相关技术中，永磁磁阻电旋转机采用了永磁定位突出物4，用于支持永磁体2，使气具有安全的转子芯强度等级，从而承担得起提高的功率和更高的速度，并可能在铁损、谐波损耗或诸如此类增加的同时获得更高的速度以及效率的显著降低。此外，随着由微型化和提高的功率所导致的损耗密度(热散失密度)的增加，作为问题来说，电旋转机可能经历显著的温度上升，包括失效绝缘、永磁体的热退磁，以及诸如此类，伴随着可靠性的降低。

至于图4中所示的转子，布置在永磁体2的外圆周侧上的腔体9(极间空气间隙)使气结构和尺寸在数量受到限制，从而提供了高扭矩，并可能在其他方面具有通过适合高扭矩且不同于满足低损耗要求的结构和尺寸获得的高速旋转范围，并且作为一个问题，也许不能成功地控制电动机损耗，包括由温升导致的效率降低和较低的可靠性。

发明内容

本发明已经被设计成解决相关技术领域中的上述问题，并且本发明的一个目的是提供一种永磁磁阻电旋转机，使得电动机损耗被降低到使转子强度能够忍受高旋转速度的持续的等级，从而在考虑在有限的空间内的高扭矩、高功率以及增强的可靠性的情况下，提供了提高的效率和电旋转机的受控热散失。

为了解决本发明以上指出的目标，本发明的第一方面提供了一种永磁磁阻电旋转机，它包括具有作为电枢的线圈的定子以及具有永磁体嵌槽的转子，该嵌槽提供于转子芯内磁极的横向一侧，磁极被设置为沿贯穿磁极产生磁阻扭矩的磁通量的方向产生磁阻扭矩；还包括被***永磁体嵌槽内的永磁体，用来抵消与上述磁通量交叉的电枢的磁通量，从而控制在具有圆周磁凹凸形状的磁极末端泄漏的磁场，并且电旋转机被设计成满足关系：

$1.6\≤\frac{P\×W_{\mathrm{pm}}}{R}\≤1.9$

其中W_pm[mm]是永磁体的宽度，R[mm]是转子的外径向半径，以及P是极数。

根据本发明的第一方面，在考虑具有可控的电动机损耗的提高的效率的情况下，对于保持转子芯的等级以忍受高旋转速度，永磁体的宽度、转子的外径向半径和极数是可以调节的。

根据本发明的第二方面，永磁磁阻电旋转机包括具有作为电枢的线圈的定子，以及具有永磁体嵌槽的转子，该嵌槽提供于转子芯内磁极的横向一侧，磁极被设置为沿贯穿磁极产生磁阻扭矩的磁通量的方向产生磁阻扭矩；还包括被***永磁体嵌槽内的永磁体，用来抵消与上述磁通量交叉的电枢的磁通量，从而控制在具有圆周磁凹凸形状的磁极末端泄漏的磁场，并且电旋转机被设计成满足关系：

$0.55\≤\frac{P\×t_{\mathrm{pm}}}{R}\≤0.7$

其中t_pm[mm]为永磁体的厚度，R[mm]为转子的外径向半径，以及P是极数。

根据本发明的第二方面，在考虑具有可控损耗的提高的效率的情况下，无论是在高速运行区域还是在低速运行区域内，永磁体的宽度、外径向半径以及极数都是是可以调节的。

根据本发明的第三方面，永磁磁阻电旋转机包括具有作为电枢的线圈的定子，以及具有永磁体嵌槽的转子，该嵌槽提供于转子芯内磁极的横向一侧，磁极被设置为沿贯穿磁极产生磁阻扭矩的磁通量的方向产生磁阻扭矩；还包括被***永磁体嵌槽内的永磁体，用来抵消与上述磁通量交叉的电枢的磁通量，从而控制在具有圆周磁凹凸形状的磁极末端泄漏的磁场，并且对于作为由转子的轴中心和位于以V形排列的两个永磁体的转子外圆周侧处的角顶点所定义的开角的磁角α而言，磁角α按电角度被设置为82度或更大和92度或更小。

根据本发明的第三方面，在考虑具有可控的电动机损耗的提高的效率的情况下，由转子的轴中心和位于以V形排列的两个永磁体的转子外圆周侧处的角顶点定义的磁角是可调的。

根据本发明的第四方面，永磁磁阻电旋转机包括具有作为电枢的线圈的定子，以及具有永磁体嵌槽的转子，该嵌槽提供于转子芯内磁极的横向一侧，磁极被设置为沿贯穿磁极产生磁阻扭矩的磁通量的方向产生磁阻扭矩；还包括被***永磁体嵌槽内的永磁体，用来抵消与上述磁通量交叉的电枢的磁通量，从而控制在具有圆周磁凹凸形状的磁极末端泄漏的磁场，并且对于作为由转子的轴中心和与彼此相邻的且在其间具有磁极的永磁体相邻的磁横向外圆周侧空气间隙部分所定义的开角的磁极角β而言，磁极角β按电角度被设置为26度或更大和58度或更小。

根据本发明的第四方面，在考虑具有可控的电动机损耗的保持的高扭矩性能和提高的效率的情况下，由转子的轴中心和与彼此相邻的且在其间具有磁极的永磁体相邻的磁横向外圆周侧空气间隙部分所定义的磁极角是可调的。

根据本发明的第五方面，永磁磁阻电旋转机包括具有作为电枢的线圈的定子，以及具有永磁体嵌槽的转子，该嵌槽提供于转子芯内磁极的横向一侧，磁极被设置为沿贯穿磁极产生磁阻扭矩的磁通量的方向产生磁阻扭矩；还包括被***永磁体嵌槽内的永磁体，用来抵消与上述磁通量交叉的电枢的磁通量，从而控制在具有圆周磁凹凸形状的磁极末端泄漏的磁场，并且对于作为由转子的轴中心和布置于以V形排列的两个永磁体之间的基本上中间区域的转子外圆周侧上的极间空气间隙部分的一对圆周末端所定义的开角的极间空气间隙角γ而言，极间空气间隙角γ按电角度被设置为5度或更大和35度或更小。

根据本发明的第五方面，在考虑具有可控的电动机损耗的提高的效率的情况下，由转子的轴中心和布置于以V形排列的两个永磁体之间的基本上中间的区域的转子外圆周侧上的极间空气间隙部分的一对圆周末端所定义的极间空气间隙角是可调的。

根据本发明的第六方面，在永磁磁阻电旋转机中，转子具有8个极，定子具有48个嵌槽。

根据本发明的第六方面，在考虑提供有最可取的电动机特征(扭矩、损耗和应力)的情况下，对转子极数和定子嵌槽数做最优的选择。

附图说明

图1是根据相关技术的永磁磁阻电旋转机的转子径向剖切面图。

图2是根据相关技术的永磁磁阻电旋转机的转子径向剖切面图。

图3是根据相关技术的永磁磁阻电旋转机的放大的转子径向剖切面图。

图4是描述根据相关技术的永磁磁阻电旋转机的转子的部分详细结构的放大的径向剖切面图。

图5是根据本发明第一实施例的永磁磁阻电旋转机的径向剖切面图。

图6是根据本发明第一实施例的永磁磁阻电旋转机的转子的放大的径向剖切面图。

图7是取决于根据本发明第一实施例的永磁磁阻电旋转机的P×W_pm/R的电旋转机损耗和的转子应力的特征的图。

图8是取决于根据本发明第一实施例的永磁磁阻电旋转机的P×t_pm/R的电旋转机损耗的特征的图。

图9是根据本发明第一实施例的永磁磁阻电旋转机的驱动特征的图。

图10是根据本发明第二实施例的永磁磁阻电旋转机的转子的放大的径向剖切面图。

图11是取决于根据本发明第二实施例的永磁磁阻电旋转机的磁角α的电旋转机损耗特征的图。

图12是取决于根据本发明第二实施例的永磁磁阻电旋转机的磁极角β的电旋转机损耗和电旋转机扭矩的特征的图。

图13是取决于根据本发明第二实施例的永磁磁阻电旋转机的极间空气间隙角γ的电旋转机损耗特征的图。

具体实施方式

参照附图，将会对本发明的优选实施例进行详解。

(第一实施例)

现在对本发明的第一实施例进行描述。

图5是根据第一实施例的永磁磁阻电旋转机的径向剖切面图，以及图6是根据第一实施例的永磁磁阻电旋转机的放大的径向剖切面图。为避免赘述，将与图1到图4类似或等效的元件以同样的参考符号标明。

现在对本实施例的构造进行描述。定子12具有定子芯14和电枢线圈的组合。定子芯14由磁钢片的叠片制成，并且在其内圆周侧具有一组用于容纳电枢线圈16的定子嵌槽17，以及朝向转子10的一组定子齿18。定子嵌槽总共有48个。安装在定子12内部的转子10具有转子芯8、多个永磁体2和多个冷却孔20。有在转子10和定子齿18之间延伸的空气间隙。

图6示出了图5中所示的转子10的放大的径向部分。转子芯8由磁钢片的叠片组成，并具有在旋转轴附近的圆周方向上交替出现的易磁化方向和难磁化方向。换言之，在被设计用来产生磁阻扭矩的每个磁极的横向侧上，沿(易磁化方向)贯穿磁极产生磁阻扭矩的磁通量的方向，转子芯8被设计成为圆周磁凹凸形状，具有一组磁钢片的叠片，钢片具有形成于其间的用于嵌入永磁体2的永磁体嵌槽1。

在图5的实施例中，转子10具有由永磁体嵌槽1的上述排列形成的8个突出的极。即，被成对布置于极间空气间隙部分9a两侧上的永磁体嵌槽1在其间具有***部分，作为形成磁极凹槽的极间部分。此外，上述永磁体嵌槽1每个分别具有***其中的永磁体2，以抵消与贯穿相关联的磁极部分产生磁阻扭矩的磁通量相交的电枢电流的磁通量，从而被适应抑制磁极部分的末端处的泄漏的磁场。也就是说，对于位于磁极部分两侧的永磁体2来说，其磁化方向彼此具有同一的指向，对于被成对地布置于极间部分两侧的永磁体2来说，其磁化方向在转子10的圆周方向上具有互反的指向。

转子10因此具有圆周磁凹凸形状，并以由在安装在定子芯14上的电枢线圈16中传导的电流产生的旋转磁场而适应于绕转轴旋转。

布置每个永磁体2，以满足关系：

$1.6\≤\frac{P\×W_{\mathrm{pm}}}{R}\≤1.9$

其中，W_pm[mm]是永磁体2的宽度，R[mm]是转子10的外径向半径，以及P是极数。在本实施例中，对于转子10来说，极数被设置为8个。

此外，布置永磁体2以满足另一关系：

$0.55\≤\frac{P\×t_{\mathrm{pm}}}{R}\≤0.7$

其中t_pm[mm]是永磁体2的厚度，R[mm]是转子10的外径向半径，以及P是极数。

现在对本实施例的功能进行描述。在图7中显示了电旋转机损耗和转子应力的特征，前两者取决于总磁体宽度(P×W_pm/R)的PU(每单位)值，即，永磁体宽度W_pm乘以极数P并被转子的外径向半径R相除的值。当上述PU值增加时，即，当永磁体宽度W_pm×2×极数P(＝总磁体宽度)对转子10的外径(＝R×2)的比例增加时，转子应力也成正比的增加。对于确保忍受高速旋转的转子强度来说，应当将转子应力控制在低水平。当P×W_pm/R的值为1.9时，转子应力达到1.0。应当指出在PU***中表示了转子应力和损耗，在该***中它是无量纲值。对于转子应力和损耗的每一个来说，本实施例呈现出在相关技术中作为一个单元(图中白色圆圈)的产品的代表性的特征值。因此，获取1.0以下PU值成为开发的目标。

另一方面，当总磁体宽度(P×W_pm/R)的PU值降低时，即，当转子10的永磁体宽度W_pm×2×极数P(＝总磁体宽度)对转子10的外径(＝R×2)的比例降低时，电旋转机损耗成反比例地增加。当P×W_pm/R的值为1.6时，损耗达到1.0。

由此得出结论1.9是允许转子芯具有最小的损耗的理想强度的永磁体宽度W_pm×极数P与转子外径向半径R的比例。此外，通过具有P×W_pm/R在1.6或更大和1.9或更小的范围内的值的结构，电旋转机损耗和转子损耗都可以按PU值被控制在1.0以下。

图8中显示了电旋转机损耗的特征，其取决于总的磁体厚度(P×t_pm/R)的PU值，即，永磁体厚度t_pm的值乘以极数P并被转子外径向半径R相除的值。当上述PU值增加时，即，当转子10的永磁体厚度t_pm×2×极数P(＝总磁体厚度)对转子10的外径(＝R×2)的比例增加时，铁损主要在高速运行区中增加的电旋转机成正比地增加旋转机损耗-1。当P×t_pm/R的值为0.7时，上述损耗达到1.0。

另一方面，当总磁体厚度(P×t_pm/R)的PU值降低时，即，当转子10的永磁体厚度t_pm×2×极数P(＝总磁体厚度)对转子10的外径(＝R×2)的比例降低时，铜损主要在低速运行区中增加的电旋转机成反比地增加旋转机损耗-2。当P×t_pm/R的值为0.55时，上述损耗达到1.0。

因此，对于在0.55或更大和0.7或更小的范围内的P×t_pm/R值来说，电旋转机可以在高速运行区间内具有被抑制的旋转机损耗-1，以及在低速运行区间内具有降低的旋转机损耗-2。

现在对高速运行区间和低速运行区间进行描述。图9中显示了根据本实施例的永磁电旋转机的驱动特征。在低于大约3,000rpm的转数范围内的恒扭矩的阴影区被称作“低速运行区间”，此时扭矩和电流高，铜损比例增加。当转数增加时，扭矩在超过大约3,000rpm的转数的区域内逐渐降低，被成为“高速运行区间”。该区域需要来自定子12一侧的弱场控制实现通量的抑制，并增加由谐波通量导致的铁损的比例。

根据本发明的第一实施例，永磁磁阻电旋转机在P×W_pm/R的值为1.9或更小的范围内被允许具有不变的转子强度等级，不必担心诸如转子10的断裂，提供了增强的可靠性。在P×W_pm/R的值为1.6或更大的范围内，电旋转机被允许具有降低的旋转机损耗以及提高的旋转机效率。此外，它也抑制了由旋转机损耗导致的热散失，使其摆脱了永磁体的线圈绝缘退化或热退磁，从而提供了增强的可靠性。

此外，永磁磁阻电旋转机在P×t_pm/R的值为0.7或更小的范围内被允许在高速运行区间具有降低的旋转机损耗，以及在P×t_pm/R的值为0.55或更大的范围内被允许在低速运行区间具有降低的旋转机损耗。因此，在P×t_pm/R的值为0.55或更大和0.7或更小的范围内，电旋转机被允许具有提高的旋转机效率。此外，它也抑制了由旋转机损耗导致的热散失，使其摆脱了永磁体的线圈绝缘退化或热退磁，从而提供了增强的可靠性。

此外，对于转子10的极数为8且定子嵌槽17的数量为48的永磁磁阻电旋转机来说，在考虑最可取的电动机特征(扭矩、损耗和应力)的情况下，选择最优的转子极数和定子嵌槽数。

(第二实施例)

现在对本发明的第二实施例进行描述。图10是根据第二实施例的永磁磁阻电旋转机的放大的径向剖切面图。为了避免赘述，与图5或图6类似或等效的元件被用同一的参考符号标明。

对于基本构造，第二实施例与第一实施例是一致的。磁角α现在被定义为由转子的轴中心和以V形排列的两个永磁体2的转子外圆周侧处的角顶点形成的开角。布置磁体2，以满足磁角α在82度或更大和92度或更小的范围内按电角度设置的关系。

电角度相对于彼此相邻的N极和S极之间的角被定义成电π[rad]。使P表示极数，电角度具有法线(机械)角的P/2的值。在本实施例中，极数为8，82度或更大和92度或更小的电角度范围对应于20.5度或更大和23度或更小的机械角范围。

此外，磁极角β被定义为由转子轴中心和与在其间具有磁极部分且彼此相邻的永磁体相邻的磁横向外圆周侧空气间隙部分22形成的开角。布置磁横向外圆周侧空气间隙部分22，以满足在26度或更大和58或更小的范围内按电角度设置磁极角β的关系。

此外，极间空气间隙角γ被定义为由转子轴中心和位于以V形排列的两个永磁体之间的基本上中间区域的转子外圆周侧处的极间空气间隙部分9a的一对圆周末端形成的开角。设置极间空气间隙部分9a，以满足在5度或更大和35度或更小的范围内按电角度设置极间空气间隙角γ的关系。

现在对所描述的设计的本实施例的功能进行描述。图11中显示了取决于磁角α的电旋转机损耗的特征。当按照图11中的电角度改变磁角α时，永磁磁阻电旋转机按电角度在88度磁角附近具有最小的电旋转机损耗。旋转机损耗随着磁角α偏离88度附近而增加，在磁角α达到82度和92度的位置时，达到1.0。

图12中显示了取决于磁极角β的电旋转机损耗和电旋转机扭矩的特征。当按图12变化磁极角β时，永磁磁阻电旋转机按电角度在50度的磁极角附近具有最大的扭矩。扭矩随着磁极角β偏离50度附近而降低，在磁极角β达到26度和68度的位置时，达到1.0。

随着磁极角β增加，旋转机损耗增加，即，磁体宽度与转子外圆周的比例变得更高。按电角度，当磁极角β为58度时，旋转机损耗达到1.0。因此，在磁极角β为26度或更大和58度或更小的范围内，允许在指定值上具有降低的旋转机损耗，并保持扭矩不变。

图13中显示了取决于极间空气间隙角γ的电旋转机损耗的特征。当按图13变化极间空气间隙角γ时，永磁磁阻电旋转机按电角度在23度的极间空气间隙角γ附近具有最小的电旋转机损耗。电旋转机损耗随着极间空气间隙角γ偏离23度附近而增加，在极间空气间隙角γ达到5度和35度的位置时，达到1.0。因此，有必要使降低的旋转机损耗将极间空气间隙角γ设置在5度或更大和35或更小的范围内。

根据所描述的第二实施例，永磁磁阻电旋转机按电角度在82度或更大和92或更小的范围内具有磁角α，并在考虑类似于对第一实施例的影响的情况下，被允许具有降低的电旋转机损耗。

此外，永磁磁阻电旋转机按电角度在26度或更大和58或更小的范围内具有磁极角β，并在考虑保持高功率和高扭矩性能的情况下，被允许具有比指定量级更高的扭矩。同时，在考虑类似于对第一实施例的影响的情况下，允许具有降低的电旋转机效率。

此外，永磁磁阻电旋转机设置按电角度在5度或更大和35或更小的范围内具有极间空气间隙角γ，并在考虑类似于对第一实施例的影响的情况下，允许具有降低的电旋转机损耗。

从前面的描述将可以看到，本发明提供了一种永磁磁阻电旋转机，可以应用于具有合并的电旋转机或包括电旋转机在内的驱动功率源的车辆。

尽管已经使用具体术语对本发明的优选实施例进行了描述，上述描述用于说明目的，并且应当理解的是，在不偏离下列权利要求范围的情况下，可以进行改变和变更。

Claims (10)

1.一种永磁磁阻电旋转机，包括：

具有作为电枢的线圈的定子；以及

具有永磁体嵌槽和永磁体的转子，该嵌槽提供于转子芯内磁极的横向一侧，磁极被设置为沿贯穿磁极产生磁阻扭矩的磁通量的方向产生磁阻扭矩，永磁体被***永磁体嵌槽内，以便抵消与上述磁通量交叉的电枢的磁通量，从而控制具有圆周磁凹凸形状的磁极末端处泄漏的磁场，

其中电旋转机被设置成满足关系：

$1.6\≤\frac{P\×W_{\mathrm{pm}}}{R}\≤1.9$

其中W_pm[mm]是永磁体的宽度，R[mm]是转子的外径向半径，以及P是极数。

2.如在权利要求1中所述的永磁磁阻电旋转机，其中转子具有8个极，定子具有48个嵌槽。

3.一种永磁磁阻电旋转机，包括：

具有作为电枢的线圈的定子；以及

具有永磁体嵌槽和永磁体的转子，该嵌槽提供于转子芯内磁极的横向一侧，磁极被设置为沿贯穿磁极产生磁阻扭矩的磁通量的方向产生磁阻扭矩，永磁体被***永磁体嵌槽内，以便抵消与上述磁通量交叉的电枢的磁通量，从而控制具有圆周磁凹凸形状的磁极末端处泄漏的磁场，

其中电旋转机被设置成满足关系：

$0.55\≤\frac{P\×t_{\mathrm{pm}}}{R}\≤0.7$

其中t_pm[mm]是永磁体的厚度，R[mm]是转子的外径向半径，以及P是极数。

4.如在权利要求3中所述的永磁磁阻电旋转机，其中转子具有8个极，定子具有48个嵌槽。

5.一种永磁磁阻电旋转机，包括：

具有作为电枢的线圈的定子；以及

具有永磁体嵌槽和永磁体的转子，该嵌槽提供于转子芯内磁极的横向一侧，磁极被设置为沿贯穿磁极产生磁阻扭矩的磁通量的方向产生磁阻扭矩，永磁体被***永磁体嵌槽内，以便抵消与上述磁通量交叉的电枢的磁通量，从而控制具有圆周磁凹凸形状的磁极末端处泄漏的磁场，

其中对于作为由转子的轴中心和以V形排列的两个永磁体的转子外圆周侧处的角顶点所定义的开角的磁角α来说，磁角α按电角度被设置为82°≤α≤92°。

6.如在权利要求5中所述的永磁磁阻电旋转机，其中转子具有8个极，定子具有48个嵌槽。

7.一种永磁磁阻电旋转机，包括：

具有作为电枢的线圈的定子；以及

具有永磁体嵌槽和永磁体的转子，该嵌槽提供于转子芯内磁极的横向一侧，磁极被设置为沿贯穿磁极产生磁阻扭矩的磁通量的方向产生磁阻扭矩，永磁体被***永磁体嵌槽内，以便抵消与上述磁通量交叉的电枢的磁通量，从而控制具有圆周磁凹凸形状的磁极末端处泄漏的磁场，

其中对于作为由转子的轴中心和与彼此相邻且其间具有磁极的永磁体相邻的磁横向外圆周侧空气间隙部分所定义的开角的磁极角β来说，磁极角β按电角度被设置为26°≤β≤58°。

8.如在权利要求7中所述的永磁磁阻电旋转机，其中转子具有8个极，定子具有48个嵌槽。

9.一种永磁磁阻电旋转机，包括：

具有作为电枢的线圈的定子；以及

具有永磁体嵌槽和永磁体的转子，该嵌槽提供于转子芯内磁极的横向一侧，磁极被设置为沿贯穿磁极产生磁阻扭矩的磁通量的方向产生磁阻扭矩，永磁体被***永磁体嵌槽内，以便抵消与上述磁通量交叉的电枢的磁通量，从而控制具有圆周磁凹凸形状的磁极末端处泄漏的磁场，

其中对于作为由转子的轴中心和位于以V形排列的两个永磁体之间的基本上中间区域的转子外圆周侧处的极间空气间隙部分的一对圆周末端所定义的开角的极间空气间隙角γ来说，极间空气间隙角γ按电角度被设置为5°≤γ≤35°。

10.如在权利要求9中所述的永磁磁阻电旋转机，其中转子具有8个极，定子具有48个嵌槽。

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