CN103580335B - 电动马达 - Google Patents

电动马达 Download PDF

Info

Publication number
CN103580335B
CN103580335B CN201310298106.XA CN201310298106A CN103580335B CN 103580335 B CN103580335 B CN 103580335B CN 201310298106 A CN201310298106 A CN 201310298106A CN 103580335 B CN103580335 B CN 103580335B
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
magnetic pole
pole piece
projection
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310298106.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103580335A (zh
Inventor
柴田由之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Publication of CN103580335A publication Critical patent/CN103580335A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103580335B publication Critical patent/CN103580335B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/2713Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being axial, e.g. claw-pole type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/02Details
    • H02K21/04Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation
    • H02K21/046Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation with rotating permanent magnets and stationary field winding
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • H02K1/2773Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect consisting of tangentially magnetized radial magnets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

本发明提供一种电动马达,其具备辅助磁场(SF),该辅助磁场(SF)具有圆环状的辅助磁铁(51)、以及成为由辅助磁铁所产生的磁通的磁路的圆环状的磁轭(52),该辅助磁场(SF)配置为在转子(4)的轴向一端侧隔开间隔。另外,在转子铁芯(22)设置有从第一极性的第一磁极部(35)向轴向一端侧突出的第一突起(37)、以及从第二极性的第二磁极部(36)向轴向一端侧突出且与第一突起相比配置于径向内侧的第二突起(38)。而且,在磁轭(52)设置有与第一突起在轴向对置的第一极性的外侧磁极部(54),并且在与第二突起在轴向对置的第二极性的内侧磁极部(55)与外侧磁极部之间夹设有环状的间隙(G)。

Description

电动马达
技术领域
本发明涉及电动马达。
背景技术
以往,对于电动马达,存在具备以埋入的形态将永久磁铁固定于转子铁芯的所谓埋入式磁铁型转子的马达(例如,日本特开2010-233346号公报)。在这种具备埋入式磁铁型转子的电动马达中,由于不仅产生由永久磁铁产生的磁矩,还会产生磁阻转矩,所以与具备将永久磁铁固定于转子铁芯的表面的所谓表面磁铁型转子的马达相比,有能够获得大的转矩的优点。
然而,为了增大磁矩,需要提高通过定子与转子之间的磁通量,即提高转子铁芯的外周面上的磁通密度。但是,实际情况是,在上述现有的结构中,作为提高转子铁芯的外周面上的磁通密度的对策,除了使用最大能积尽可能大的永久磁铁以外不存在其它有效的对策。为此,寻求创造能够提高转子铁芯的外周面上的磁通密度而与埋入转子铁芯的永久磁铁的性能无关的新技术。
发明内容
本发明提供一种能够提高转子铁芯的外周面上的磁通密度的电动马达。
一种电动马达,其具备:固定于外壳的内侧的定子、和配置于所述定子的内周的转子,所述转子具有转子铁芯以及多个以被埋入所述转子铁芯的方式固定的埋入式磁铁,所述埋入式磁铁以使第一极性的磁极与第二极性的磁极在周向交替排列的方式配置于所述转子的外周,在所述转子铁芯设置有:从该转子铁芯中的在外周表现出所述第一极性的磁极的第一磁极部向轴向的至少一侧突出的第一突起、以及从该转子铁芯中的在外周表现出所述第二极性的磁极的第二磁极部向轴向的至少一侧突出并且与所述第一突起相比配置于径向内侧的第二突起,在所述转子的轴向的至少一侧配置有具有辅助磁铁的辅助磁场,在所述辅助磁场设置有与所述第一突起在轴向对置的第一极性的外侧磁极部,并且在与所述第二突起在轴向对置的第二极性的内侧磁极部与所述外侧磁极部之间夹设有间隙。
通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行描述,本发明的上述和其它目的、特征和优点会变得清楚,其中,对于相同的元素标注相同的标记。
附图说明
图1是第一实施方式的电动马达的沿轴向的剖视图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是从轴向一端侧观察第一实施方式的转子的侧视图。
图4是表示第一实施方式的电动马达中的磁通的流动的作用说明图。
图5是第二实施方式的电动马达的沿轴向的剖视图。
图6是从轴向一端侧观察第二实施方式的转子的侧视图。
图7是其它例子的电动马达的沿轴向的剖视图。
图8A以及图8B是从轴向一端侧观察其它例子的转子的侧视图。
具体实施方式
以下,结合附图对本发明的实施方式进行说明。
以下,结合附图对将本发明具体化的第一实施方式进行说明。图1以及图2所示的电动马达1例如作为电动汽车、混合动力汽车的驱动源使用。如同图所示,电动马达1具备被收纳于圆筒状的外壳2内的定子3、和在定子3的径向内侧被支承为能够旋转的转子4。外壳2是由一端侧(图1中的左侧)开口的有底筒状的外壳主体5、和以关闭外壳主体5的开口端的方式设置的圆环状的盖6构成的。此外,在本实施方式中,外壳主体5以及盖6是由非磁性材料构成的。
定子3具备定子铁芯13,该定子铁芯13由固定于外壳主体5的筒状部5a的内侧的圆筒状的圆筒部11、和多个(在本实施方式中为12个)从圆筒部11朝向径向内侧放射状地延伸的齿12构成。定子铁芯13是通过层叠多张硅钢板等电磁钢板14构成的。而且,在各齿12卷装有多个(在本实施方式中为12个)定子线圈15。
转子4具备旋转轴21、以能够与旋转轴21一体旋转的方式固定的圆柱状的转子铁芯22、以及多个(在本实施方式中为10个)以埋入转子铁芯22的状态固定的埋入式磁铁23。换句话说,本实施方式的转子4构成为所谓埋入式磁铁型转子。旋转轴21由金属材料构成,转子铁芯22是通过层叠多张电磁钢板24构成的。此外,如在图1中放大地表示,在电磁钢板24的表面设置有绝缘被膜24a。由此,转子铁芯22的轴向的磁阻比径向的磁阻大。
若这样构成的电动马达1从控制装置(图略)对定子线圈15供给三相励磁电流,则在定子3产生旋转磁场,从而转子4基于该旋转磁场而旋转。
此处,在本实施方式的电动马达1中,在转子4的轴向一端侧(图1中的左侧)以与转子4之间空开间隔的方式设置有辅助磁场SF,由该辅助磁场SF产生的磁通进出转子4,从而通过定子3与转子4之间的磁通增加。以下,对用于增加通过定子3与转子4之间的磁通的结构进行说明。
首先,对转子的结构详细地进行说明。如图2以及图3所示,在转子铁芯22的中央形成有供旋转轴21穿过的贯通孔31。另外,在转子铁芯22设置有多个供埋入式磁铁23配置于内部的空洞部32。空洞部32分别形成为沿轴向延伸的剖面为长方形的孔状,并且以其长边方向沿径向的方式配置于转子铁芯22。另外,在空洞部32的径向两侧形成有与空洞部32连续的剖面为近似半圆形的膨出部33。并且,在转子铁芯22中的径向内侧部分形成有多个空隙34。此外,本实施方式的各空隙34形成为沿轴向延伸的剖面为近似圆形的形状,并配置于相邻的膨出部33间。
埋入式磁铁23形成为与空洞部32的剖面形状对应的剖面为长方形的平板状,并配置于空洞部32内。换句话说,埋入式磁铁23配置为放射状。而且,对于各埋入式磁铁23而言,相同的极性(N极或S极)在周向对置,并且形成于转子铁芯22的外周面的磁极(转子磁极)的极性由于埋入式磁铁23而以在周向交替排列的方式被磁化(着磁)。因此,转子铁芯22中的相邻的空洞部32间的形成为近似扇形的多个部位中,在外周表现了第一极性(在本实施方式中为N极)的磁极的部位作为第一磁极部35构成,在外周表现了第二极性(在本实施方式中为S极)的磁极的部位作为第二磁极部36构成。此外,通过配置于径向外侧的膨出部33抑制由埋入式磁铁23产生的磁通通过埋入式磁铁23的径向外侧的情况,并且通过配置于径向内侧的膨出部33以及空隙34抑制由埋入式磁铁23产生的磁通通过埋入式磁铁23的径向内侧的情况。另外,对于本实施方式的埋入式磁铁23,例如使用铁素体类的粘结磁铁(塑料磁铁、橡胶磁铁等)。
而且,如图1~图3所示,在转子铁芯22设置有从第一磁极部35向轴向一端侧突出的第一突起37、以及从第二磁极部36向轴向一端侧突出并且与第一突起37相比配置于径向内侧的第二突起38。
具体而言,在各第一磁极部35的径向外侧部分形成有沿轴向贯通的第一***孔41,并且在各第二磁极部36的径向内侧部分形成有沿轴向贯通的第二***孔42。此外,形成有第一***孔41的径向的范围、与形成有第二***孔42的径向的范围被设定为在周向不重叠。另外,第一***孔41形成为其长边方向与径向正交的剖面为长方形的形状,第二***孔42形成为其长边方向沿径向的剖面为长方形的形状。而且,第一***孔41与第二***孔42形成为它们的剖面面积彼此大致相等。
在第一***孔41以及第二***孔42分别***有长条状的第一磁性体43以及第二磁性体44。第一磁性体43形成为与第一***孔41的剖面形状对应的剖面为长方形的形状,并且形成为在其整个轴向剖面大致一定。另一方面,第二磁性体44形成为与第二***孔42的剖面形状对应的剖面为长方形的形状,并且形成为在其整个轴向剖面大致一定。另外,第一磁性体43与第二磁性体44形成为它们的剖面面积彼此大致相等。本实施方式的第一磁性体43以及第二磁性体44是通过在与构成转子铁芯22的电磁钢板24的层叠方向正交的方向层叠硅钢板等电磁钢板45而构成的。由此,第一磁性体43以及第二磁性体44的轴向的磁阻比转子铁芯22的轴向的磁阻小。此外,在电磁钢板45的表面也与转子铁芯22的电磁钢板24相同地设置有绝缘薄膜。而且,如图1所示,第一磁性体43以及第二磁性体44形成为比转子铁芯22的轴向长度长,第一磁性体43的一端部43a以及第二磁性体44的一端部44a与转子铁芯22的轴端面相比向轴向一端侧突出。换句话说,在本实施方式中,第一磁性体43的一端部43a是作为第一突起37构成的,第二磁性体44的一端部44a是作为第二突起38构成的。
接下来,对辅助磁场的结构详细地进行说明。辅助磁场SF具备圆环状的辅助磁铁51、和成为由辅助磁铁51所产生的磁通的磁路的圆环状的磁轭52。而且,在辅助磁场SF设置有在轴向与第一突起37对置的外侧磁极部54,并且在轴向与第二突起38对置的内侧磁极部55与外侧磁极部54之间夹设有环状的间隙G。
具体而言,磁轭52具有近似圆筒状的外侧部件61、和配置于外侧部件61的内周的近似圆筒状的内侧部件62。此外,外侧部件61以及内侧部件62是由压粉磁心构成的。在外侧部件61的一端部(与转子4相反的一侧的端部)形成有向径向内侧延伸突出的圆环状的固定凸缘部63,在外侧部件61的另一端部(转子4侧的端部)形成有向径向内侧延伸突出的圆环状的对置凸缘部64。而且,外侧部件61与转子4配置于同轴上,并且以使对置凸缘部64与第一突起37在轴向对置的方式固定于盖6的内侧。换句话说,在本实施方式中,对置凸缘部64是作为外侧磁极部54构成的。另一方面,在内侧部件62的一端部形成有向径向外侧延伸突出的圆环状的固定凸缘部65,在内侧部件62的另一端部形成有向径向外侧延伸突出的圆环状的对置凸缘部66。而且,内侧部件62与转子4配置于同轴上,并且以使对置凸缘部66与第二突起38在轴向对置的方式固定于盖6的内侧。换句话说,在本实施方式中,对置凸缘部66是作为内侧磁极部55构成的。
另外,外侧部件61与内侧部件62沿径向隔开间隔地固定于盖6。由此,在对置凸缘部64(外侧磁极部54)与对置凸缘部66(内侧磁极部55)之间形成了上述间隙G。而且,间隙G的径向的宽度被设定为比对置凸缘部64与第一突起37之间的轴向的间隔、以及对置凸缘部66与第二突起38之间的轴向的间隔双方都大。此外,对置凸缘部64、66的径向的宽度被设定为分别与第一突起37以及第二突起38的整体对置(参照图3)。
辅助磁铁51固定于外侧部件61的固定凸缘部63与内侧部件62的固定凸缘部65之间,并使在由辅助磁铁51产生的磁通的磁路上包括磁轭52(外侧部件61以及内侧部件62)。此外,辅助磁铁51与固定凸缘部63、65彼此紧贴。而且,将辅助磁铁51以使其在径向外侧表现第一极性并且在径向内侧表现第二极性的方式沿径向磁化(着磁)。由此,在磁轭52的外侧磁极部54表现出第一极性,并且在内侧磁极部55表现出第二极性。此外,对于本实施方式的辅助磁铁51,例如使用铁素体类的烧结磁铁等。
接下来,对本实施方式的电动马达中的辅助磁场的作用进行说明。由于外侧磁极部54与第一突起37对置,所以通过外侧磁极部54的磁通主要经由第一突起37进出转子铁芯22的第一磁极部35,由于内侧磁极部55与第二突起38对置,所以通过内侧磁极部55的磁通主要经由第二突起38进出转子铁芯22的第二磁极部36。而且,如图4所示,由于外侧磁极部54以及内侧磁极部55的极性分别是与第一磁极部35以及第二磁极部36相同的极性,所以给埋入式磁铁23的通过转子铁芯22的外周面的磁通M1加上辅助磁铁51的磁通M2,从而通过定子3与转子4之间的磁通增加。此外,在图4中,用箭头表示辅助磁铁51的磁化方向。
更具体而言,从外侧磁极部54出来的磁通M2经由第一突起37进入第一磁极部35,并与由埋入式磁铁23产生的磁通M1相同地在经由定子3进入第二磁极部36之后经由第二突起38返回至内侧磁极部55。由此,通过定子3与转子4之间的磁通增加,从而能够产生大的转矩。这样,由辅助磁场SF产生的磁通M2经由第一突起37以及第二突起38的某一方进入转子4,并经由另一方从转子4出来,因此几乎不通过外壳2的筒状部5a。即,筒状部5a不成为由辅助磁场SF产生的磁通的磁路。
如以上所述那样,根据本实施方式,能够起到以下的效果。
(1)通过在转子4的轴向一端侧设置辅助磁场SF,能够增加通过定子3与转子4之间的磁通,从而即使使用最大能积大的埋入式磁铁,也能够提高转子铁芯22的外周面上的磁通密度,从而能够容易地实现磁矩的增大。另外,由于筒状部5a不成为由辅助磁场SF产生的磁通的磁路,所以即使将筒状部5a薄壁化也不会增大其磁阻,从而能够容易地在径向将电动马达1小型化。
(2)将第一突起37和第二突起38形成为与轴向正交的剖面面积彼此相等。此处,由于第一突起37以及第二突起38分别成为由辅助磁场SF产生的磁通的磁路,所以例如在即使仅增大第一突起37以及第二突起38的某一方的剖面面积,但另一方的剖面面积小而磁阻增大的情况下,通过辅助磁场SF与转子4之间的磁通也不增加。因此,如本实施方式那样通过使第一突起37以及第二突起38的剖面面积彼此相等,能够高效地增加通过辅助磁场SF与转子4之间的磁通。
(3)由于转子铁芯22是在轴向层叠多张电磁钢板24构成的,所以能够抑制涡流的产生。但是,在如上所述地层叠电磁钢板24而形成的转子铁芯22中,由于轴向的磁阻比径向的磁阻大,所以磁通难以沿轴向在转子铁芯22内流动。为此,例如在转子铁芯22中的从辅助磁场SF分离的位置存在从辅助磁场SF出来的磁通变少的情况。其结果是,有通过定子3与转子4之间的磁通在轴向存在差异的担忧。
在该方面,在本实施方式中,第一突起37是由***到形成于第一磁极部35的第一***孔41且轴向的磁阻比转子铁芯22的轴向的磁阻小的长条状的第一磁性体43的一端部43a构成的。另外,第二突起38是由***到形成于第二磁极部36的第二***孔42且轴向的磁阻比转子铁芯22的轴向的磁阻小的长条状的第二磁性体44的一端部44a构成的。因此,磁通通过形成为长条状的第一磁性体43以及第二磁性体44,从而容易沿轴向在转子铁芯22内流动,因此能够抑制通过定子3与转子4之间的磁通在轴向出现差异的情况。
(4)将各埋入式磁铁23形成为平板状并且相对于转子铁芯22呈放射状地配置,并将其以与相邻的埋入式磁铁23在周向使相同的极性对置的方式磁化。因此,能够将第一磁极部35以及第二磁极部36形成为在径向的大范围扩大的形状,并且能够增大第一磁极部35以及第二磁极部36的从轴向观察的面积。由此,能够分别增大第一突起37以及第二突起38的剖面面积,从而能够有效地增加通过定子3与转子4之间的磁通。
接下来,结合附图对将本发明具体化的第二实施方式进行说明。此外,本实施方式与上述第一实施方式的主要的不同点在于第一突起以及第二突起的结构。因此,为了方便说明,对于相同的结构标注与上述第一实施方式相同的附图标记并省略其说明。
如图5以及图6所示,在各第一磁极部35的轴向一端侧的轴端面的与外侧磁极部54在轴向对置的位置配置有短条状的第一磁性体71,在各第二磁极部36的轴向一端侧的轴端面的与内侧磁极部55在轴向对置的位置配置有短条状的第二磁性体72。此外,本实施方式的第一磁性体71以及第二磁性体72是由压粉磁心构成的。第一磁性体71以及第二磁性体72的与轴向正交的剖面形状分别形成为近似扇形,并且在其整个轴向形成为剖面大致一定。而且,第一磁性体71以及第二磁性体72是通过固定于转子铁芯22的轴向一端侧的轴端面的支架73保持的。此外,本实施方式的支架73是由树脂材料构成的。
支架73形成为圆板状,并且在支架73的中央形成有供旋转轴21穿过的贯通孔74。另外,在支架73的与第一磁性体71以及第二磁性体72对应的位置形成有供第一磁性体71以及第二磁性体72嵌合的嵌合孔75、76。而且,支架73通过粘合剂等固定于转子铁芯22。此外,在支架73的与转子4的空隙34对置的位置形成有多个定位孔77,由于以将销(图略)***到定位孔77的状态将该销***空隙34,所以能够容易地实现支架73相对于转子铁芯22的定位。
在本实施方式的电动马达1中,与上述第一实施方式相同,使由辅助磁场SF产生的磁通经由第一突起37以及第二突起38进出转子4,从而能够增加通过定子3与转子4之间的磁通。
如以上所述那样,根据本实施方式,除了上述第一实施方式的(1)、(2)、(4)效果之外,还能够起到以下的作用效果。
(5)通过固定于第一磁极部35的轴端面的与外侧磁极部54对置的位置的短条状的第一磁性体71构成第一突起37,通过固定于第二磁极部36的轴端面的与内侧磁极部55对置的位置的短条状的第二磁性体72构成第二突起38。因此,与在第一磁极部35以及第二磁极部36形成***孔并且将磁性体***该***孔的情况(例如,上述第一实施方式)相比,能够抑制第一磁极部35以及第二磁极部36的径向的磁阻增大的情况。
(6)由于通过支架73将第一磁性体71以及第二磁性体72固定于转子铁芯22,所以与例如通过粘合剂等将第一磁性体71以及第二磁性体72固定于转子铁芯22的情况相比,能够降低第一磁性体71以及第二磁性体72与转子铁芯22之间的磁阻。
此外,上述实施方式还能够以对上述方式适当地改变的以下的方式实施。
在上述实施方式中,虽通过辅助磁铁51以及磁轭52构成辅助磁场SF,但并不局限于此,也可以仅通过多个辅助磁铁51构成辅助磁场SF。具体而言,在图7所示的例子中,辅助磁场SF具有与第一突起37在轴向对置的圆环状的第一辅助磁铁81、和配置于第一辅助磁铁81的内周并且与第二突起38在轴向对置的圆环状的第二辅助磁铁82。将第一辅助磁铁81以使其在转子4侧表现第一极性、在与转子4相反的一侧表现第二极性的方式在轴向磁化,第一辅助磁铁81的转子4侧的端部是作为外侧磁极部54构成的。另一方面,将第二辅助磁铁82以使其在转子4侧表现第二极性、在与转子4相反的一侧表现第一极性的方式在轴向磁化,第二辅助磁铁82的转子4侧的端部是作为内侧磁极部55构成。在本例中,由磁性材料构成盖6,从而该盖6是作为连结与第一辅助磁铁81的转子4相反的一侧的端部、和与第二辅助磁铁82的转子4相反的一侧的端部的磁路发挥作用的,因此能够提高第一辅助磁铁81以及第二辅助磁铁82的磁效率。
在上述第一实施方式中,虽在转子铁芯22内将多个形成为平板状的埋入式磁铁23配置为放射状,但并不局限于此,例如图8A所示,也可以将在径向外侧敞开的U字状的埋入式磁铁23配置为环状。此时,以使径向外侧成为第一极性的方式被磁化的埋入式磁铁23的内侧的区域成为第一磁极部35,以使径向外侧成为第二极性的方式被磁化的埋入式磁铁23的内侧的区域成为第二磁极部36。而且,第一突起37以及第二突起38分别形成为从第一磁极部35以及第二磁极部36向轴向一端侧突出并且在周向不重叠。
另外,例如图8B所示,也可以将一对以相同的极性在周向对置的方式被磁化的埋入式磁铁23a、23b配置为环状。此时,转子铁芯22中的第一磁极对置的埋入式磁铁23a、23b间的区域成为第一磁极部35,第二磁极对置的埋入式磁铁23a、23b间的区域成为第二磁极部36。而且,第一突起37以及第二突起38分别形成为从第一磁极部35以及第二磁极部36向轴向一端侧突出并且在周向不重叠。
总之,只要能够以在周向不重叠的方式设置从第一磁极部35突出的第一突起37和从第二磁极部36突出的第二突起38,就能够适当地改变埋入式磁铁23的形状、配置等。同样,在上述第二实施方式中也能够适当地改变埋入式磁铁23的形状、配置等。
在上述第一实施方式中,虽通过在与构成转子铁芯22的电磁钢板24的层叠方向正交的方向层叠电磁钢板45来构成第一磁性体43以及第二磁性体44,但只要轴向的磁阻比转子铁芯22的轴向的磁阻小便可,例如也可以由压粉磁心等构成。
在上述第二实施方式中,虽通过支架73将第一磁性体71以及第二磁性体72固定于转子铁芯22,但并不局限于此,例如也可以通过粘合剂等将第一磁性体71以及第二磁性体72固定于转子铁芯22。
在上述各实施方式中,第一突起37的剖面面积与第二突起38的剖面面积也可以形成为彼此不同。
在上述各实施方式中,虽对于埋入式磁铁23使用了铁素体类的粘结磁铁,但并不局限于此,例如也可以使用钕类的烧结磁铁等其它的磁铁。同样,也可以对于辅助磁铁51使用除钐-钴类的烧结磁铁以外的磁铁。
在上述各实施方式中,也可以在转子铁芯22设置从第一磁极部35以及第二磁极部36向轴向两侧突出的第一突起37以及第二突起38并且将辅助磁场SF设置于转子4的轴向两侧。
在上述各实施方式中,虽由压粉磁心构成外侧部件61和内侧部件62、以及第一磁性体71和第二磁性体72,但例如也可以使用低碳钢等。
在上述各实施方式中,也可以使第一极性为S极、第二极性为N极。
在上述各实施方式中,虽将本发明具体化为用于电动汽车、混合动力汽车的驱动源的电动马达1,但并不局限于此,例如也可以作为电动助力转向装置等其它的装置的驱动源使用,另外,也可以作为发电机使用。

Claims (4)

1.一种电动马达,其特征在于,具备:
固定于外壳的内侧的定子、和
配置于所述定子的内周的转子,所述转子具有转子铁芯以及多个以被埋入所述转子铁芯的方式固定的埋入式磁铁,
所述埋入式磁铁以使第一极性的磁极与第二极性的磁极在周向交替排列的方式配置于所述转子的外周,
在所述转子铁芯设置有:从该转子铁芯中的在外周表现出所述第一极性的磁极的第一磁极部向轴向的至少一侧突出的第一突起、以及从该转子铁芯中的在外周表现出所述第二极性的磁极的第二磁极部向轴向的至少一侧突出并且与所述第一突起相比配置于径向内侧的第二突起,
在所述转子的轴向的至少一侧配置有具有辅助磁铁的辅助磁场,
在所述辅助磁场设置有与所述第一突起在轴向对置的第一极性的外侧磁极部,并且在与所述第二突起在轴向对置的第二极性的内侧磁极部与所述外侧磁极部之间夹设有间隙,
所述转子铁芯是在轴向层叠多张电磁钢板而成的,
在所述第一磁极部,在轴向的至少一侧开口的第一***孔形成于与所述外侧磁极部对置的位置,并且在所述第二磁极部,在轴向的至少一侧开口的第二***孔形成于与所述内侧磁极部对置的位置,
所述第一突起是通过被***所述第一***孔且轴向的磁阻比所述转子铁芯的轴向的磁阻小的长条状的第一磁性体构成的,
所述第二突起是通过被***所述第二***孔且轴向的磁阻比所述转子铁芯的轴向的磁阻小的长条状的第二磁性体构成的。
2.根据权利要求1所述的电动马达,其特征在于,
所述辅助磁场具有由磁性材料构成的磁轭,该磁轭成为由所述辅助磁铁产生的磁通的磁路。
3.根据权利要求1或2所述的电动马达,其特征在于,
所述第一突起与所述第二突起形成为与轴向正交的剖面面积彼此相等。
4.根据权利要求1所述的电动马达,其特征在于,
所述第一突起是通过固定于所述转子铁芯的轴端面的与所述外侧磁极部对置的位置的第一磁性体构成的,
所述第二突起是通过固定于所述转子铁芯的轴端面的与所述内侧磁极部对置的位置的第二磁性体构成的。
CN201310298106.XA 2012-07-23 2013-07-16 电动马达 Expired - Fee Related CN103580335B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012162936A JP6019876B2 (ja) 2012-07-23 2012-07-23 回転電機
JP2012-162936 2012-07-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103580335A CN103580335A (zh) 2014-02-12
CN103580335B true CN103580335B (zh) 2018-02-06

Family

ID=48803439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310298106.XA Expired - Fee Related CN103580335B (zh) 2012-07-23 2013-07-16 电动马达

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9515524B2 (zh)
EP (1) EP2690753B1 (zh)
JP (1) JP6019876B2 (zh)
CN (1) CN103580335B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015149830A (ja) * 2014-02-06 2015-08-20 トヨタ自動車株式会社 回転電機
CN105703583B (zh) * 2016-04-20 2018-03-23 山东大学 一种多定子混合磁路永磁同步电机及方法
WO2018180636A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 日本電産サーボ株式会社 モータ
JP7116667B2 (ja) * 2018-11-15 2022-08-10 株式会社豊田中央研究所 回転電機
CN114285199B (zh) * 2021-12-27 2024-06-25 浙江盘毂动力科技有限公司 一种磁阻式轴向磁通电机转子及成型方法
CN114389422B (zh) * 2022-01-14 2023-12-22 无锡星驱科技有限公司 一种凸极式混合励磁电机
WO2023171560A1 (ja) * 2022-03-11 2023-09-14 株式会社ヴァレオジャパン ロータ及びこれを用いたipmモータ

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0228873A1 (en) * 1985-12-18 1987-07-15 The Garrett Corporation Rotary electrical machine
GB2247362A (en) * 1990-08-24 1992-02-26 Carl Erik Stille Exciting arrangement for homopolar machine
EP1037365A1 (en) * 1999-03-12 2000-09-20 Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. Motor generator developing high torque
CN1808845A (zh) * 2005-12-27 2006-07-26 上海大学 旁路式混合励磁电机
CN101123370A (zh) * 2006-08-08 2008-02-13 丰田自动车株式会社 旋转电机
CN101227130A (zh) * 2007-11-19 2008-07-23 哈尔滨工业大学 转子磁场直接控制混合励磁同步电机
JP2012165540A (ja) * 2011-02-04 2012-08-30 Toyota Motor Corp 回転電機

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1488353A1 (de) * 1965-07-15 1969-06-26 Siemens Ag Permanentmagneterregte elektrische Maschine
US4757224A (en) * 1985-04-26 1988-07-12 Magnetics Research International Corp. Full flux reversal variable reluctance machine
FR2786956B1 (fr) * 1998-12-07 2001-02-16 Centre Nat Rech Scient Machine electrique tournante a double excitation perfectionnee
JP3490330B2 (ja) * 1999-03-12 2004-01-26 英男 河村 高トルク型電動・発電機
JP2003516708A (ja) * 1999-12-03 2003-05-13 エコエアー コーポレーション ハイブリッド式ブラシレス電気機械
US7057323B2 (en) 2003-03-27 2006-06-06 Emerson Electric Co. Modular flux controllable permanent magnet dynamoelectric machine
JP4519928B2 (ja) 2008-06-02 2010-08-04 株式会社日本自動車部品総合研究所 ハイブリッド励磁型同期機
JP5337548B2 (ja) 2009-03-27 2013-11-06 株式会社日立産機システム 永久磁石モータ
JP2011067048A (ja) 2009-09-18 2011-03-31 Sanyo Electric Co Ltd 永久磁石同期モータ
JP2011182622A (ja) 2010-02-08 2011-09-15 Kura Gijutsu Kenkyusho:Kk 磁束量可変回転電機システム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0228873A1 (en) * 1985-12-18 1987-07-15 The Garrett Corporation Rotary electrical machine
GB2247362A (en) * 1990-08-24 1992-02-26 Carl Erik Stille Exciting arrangement for homopolar machine
EP1037365A1 (en) * 1999-03-12 2000-09-20 Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. Motor generator developing high torque
CN1808845A (zh) * 2005-12-27 2006-07-26 上海大学 旁路式混合励磁电机
CN101123370A (zh) * 2006-08-08 2008-02-13 丰田自动车株式会社 旋转电机
CN101227130A (zh) * 2007-11-19 2008-07-23 哈尔滨工业大学 转子磁场直接控制混合励磁同步电机
JP2012165540A (ja) * 2011-02-04 2012-08-30 Toyota Motor Corp 回転電機

Also Published As

Publication number Publication date
US9515524B2 (en) 2016-12-06
CN103580335A (zh) 2014-02-12
JP2014023394A (ja) 2014-02-03
EP2690753A3 (en) 2015-08-05
EP2690753A2 (en) 2014-01-29
US20140021817A1 (en) 2014-01-23
JP6019876B2 (ja) 2016-11-02
EP2690753B1 (en) 2016-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103580335B (zh) 电动马达
CN103580336B (zh) 电动马达
US7638919B2 (en) Stator arrangement and rotor arrangement for a transverse flux machine
JP5491484B2 (ja) スイッチドリラクタンスモータ
JP5502571B2 (ja) 永久磁石式回転電機
CN102801237B (zh) 转子芯、用于转子芯的模组、转子和电动机
CN102257702B (zh) 永磁式旋转电机
CN103430430B (zh) 转子及使用该转子的旋转电气机械
JP5347587B2 (ja) クローポール型モータ
KR101566047B1 (ko) 자속 집중형 영구자석 전동기
US20150244218A1 (en) Rotor for a permanent magnet electric machine and use thereof
US20130221789A1 (en) Rotor for modulated pole machine
JP6600994B2 (ja) 埋込磁石型ロータユニットの製造方法、および着磁装置
JP2015510389A (ja) 電気機械用の固定子及び回転子
JP2006191788A (ja) 電気機械のステータ構造及びその製造方法、並びに、直流モータ
CN104471837A (zh) 用于旋转电气装置的转子
JP2007143335A (ja) 界磁子およびモータ
JP2014220930A (ja) 磁石式回転電機
JP2011078202A (ja) アキシャルギャップモータ
CN102651597B (zh) 永久磁铁式旋转电机
JPWO2015098159A1 (ja) 磁気誘導子型電動機およびその製造方法
WO2018193969A1 (ja) 回転電気機械
JP2017055493A (ja) 埋込磁石型ロータおよび埋込磁石型ロータの製造方法
CN105337434A (zh) 电动汽车用组合励磁永磁无刷电机
JP5702118B2 (ja) ロータの構造及びモータ

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180206

Termination date: 20190716