專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于混合動(dòng)力車輛(HEV)、電動(dòng)車輛(EV)、電 氣列車等的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)或發(fā)電機(jī)的內(nèi)裝永磁體類型的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力車輛(HEV)、電動(dòng)車輛(EV)、電氣列車等的驅(qū)動(dòng)馬達(dá) 或發(fā)電機(jī)主要采用使用永磁體的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。通常，永磁電動(dòng)機(jī)基本上 分為兩類。即， 一類是表面永磁電動(dòng)機(jī)，其將永磁體附著到轉(zhuǎn)子鐵芯 的外周上，且另一類是內(nèi)裝永磁電動(dòng)機(jī)，其將永磁體嵌入到轉(zhuǎn)子鐵芯 的內(nèi)部。內(nèi)裝永磁電動(dòng)機(jī)適合用于變速驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)。在由Ohmsha的Takeda Yoji等著的"內(nèi)磁鐵同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和 控制，，一文中和在日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開號(hào)H7-336919中描述 了已知的內(nèi)裝永磁電動(dòng)機(jī)。參見圖29，將說明內(nèi)裝永磁電動(dòng)機(jī)(IPM)的轉(zhuǎn)子101的結(jié)構(gòu)。 轉(zhuǎn)子鐵芯102在其外周上具有與磁極的數(shù)量相同的按規(guī)則間隔的許多 矩形內(nèi)腔103。轉(zhuǎn)子101具有四個(gè)磁極，因此設(shè)置四個(gè)內(nèi)腔103來分 別容納永磁體104。永磁體104在轉(zhuǎn)子101的徑向被磁化，或在相對(duì)于永磁體104的 矩形斷面的側(cè)面(圖29中的長(zhǎng)側(cè))的垂直方向上被磁化，所述側(cè)面面 對(duì)空隙表面。永磁體104 —般是具有高矯頑力的NdFeB基永磁體， 以便其不會(huì)由于負(fù)載電流而降低磁力。轉(zhuǎn)子鐵芯102是由具有通孔的 分層磁鋼薄板形成的。例如，具有優(yōu)良變速特性的高輸出電機(jī)是在日本未經(jīng)審查的專利 申請(qǐng)7>開號(hào)H11-27913和H11-136912中公開的永磁體磁阻型旋轉(zhuǎn)電 機(jī)(PRM)。該類永磁體磁阻型旋轉(zhuǎn)電機(jī)(PRM)被用作HEV電機(jī)。 在圖30中圖示了其轉(zhuǎn)子的截面。在轉(zhuǎn)子201的轉(zhuǎn)子鐵芯202的內(nèi)部，按V字形布置了多對(duì)永磁體203。在該V字形布置的永磁體203之間， 存在鐵芯部204以形成產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩的磁極。需要用來驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力車輛(HEV)、電動(dòng)車輛(EV)、電氣列車 等的電機(jī)在很寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)施變速運(yùn)行。特別是，HEV或EV電 機(jī)必須在0到15000轉(zhuǎn)/分( rpm )的寬范圍內(nèi)執(zhí)行變速運(yùn)行。在該情況中，當(dāng)電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩時(shí)，電磁力產(chǎn)生激勵(lì)力。如果激勵(lì) 力與定子鐵芯的固有振動(dòng)方式共振，則將產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。特別是， 在環(huán)形模式中的激勵(lì)引起了很大的振動(dòng)和噪音，在該環(huán)形模式(O次 模式)中，整個(gè)定子鐵芯均勻地反復(fù)膨脹和收縮。因此，需要減小引 起0次模式的電磁力的分力。用于安裝在車輛(如，HEV或EV)上 的系統(tǒng)中，必須考慮其批量生產(chǎn)率、重量輕和緊湊。然后，很難為旋 轉(zhuǎn)電機(jī)提供能強(qiáng)有力地抵抗振動(dòng)的支承結(jié)構(gòu)。應(yīng)付振動(dòng)和噪音的普通方法包括縮小用于運(yùn)行電機(jī)的變速范圍的 方法和在非常短的時(shí)間內(nèi)通過振動(dòng)和噪音增加的速度范圍的方法。因 為所述方法惡化了乘客的舒適性和加速性能，所以它們不能用于HEV 等車輛中。曾有在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上應(yīng)用噪音/振動(dòng)阻止材料的方法。 然而，這使電機(jī)變得很龐大而不能容納在主機(jī)艙中，因此，在其振動(dòng)/ 噪音減低效果中具有限制。因此，如果需要減小旋轉(zhuǎn)電機(jī)的振動(dòng)，則 振動(dòng)源和噪音源應(yīng)盡可能的小。特別是，具有內(nèi)裝永磁體結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn) 電機(jī)(如，IPM)被構(gòu)造來依靠轉(zhuǎn)子的位置來改變磁阻以產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn) 矩。主動(dòng)改變磁阻容易產(chǎn)生電磁力的諧波，該電磁力的諧波可以產(chǎn)生 振動(dòng)和噪音。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明已經(jīng)解決了上述問題，并且其目的是提供一種能保持緊湊 和大輸出功率并減小由電磁力引起的振動(dòng)和噪音的內(nèi)裝永磁體型旋轉(zhuǎn) 電機(jī)。本發(fā)明的一方面提供了一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其具有環(huán)形定子和布置在 定子內(nèi)部并面對(duì)定子的轉(zhuǎn)子，在定子和轉(zhuǎn)子之間插入一空隙，定子具 有在周向間隔上配有許多插槽的定子鐵芯，并且繞組容納在各插槽中，轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子鐵芯，許多永磁體嵌入沿轉(zhuǎn)子鐵芯的外周設(shè)置的許多磁 極形成位置中，并且在面對(duì)空隙的轉(zhuǎn)子鐵芯的表面上的環(huán)向間隔中形 成了許多凹座，所述凹座在轉(zhuǎn)子鐵芯的軸線方向上延伸。根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)子鐵芯具有改變空隙中的磁通量并減小徑向電磁 力的凹座。因此，本發(fā)明可以保持緊湊和大輸出功率并減少由電磁力 所引起的振動(dòng)和噪音。本發(fā)明的另一方面提供了一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有環(huán)形 定子和布置在定子內(nèi)部的轉(zhuǎn)子，面對(duì)定子的轉(zhuǎn)子具有插入定子和轉(zhuǎn)子之間的空隙，定子具有在環(huán)向間隔上配有48個(gè)插槽的定子鐵芯和容納 在各插槽中的繞組，轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子鐵芯、 一對(duì)內(nèi)腔、嵌入到各內(nèi)腔中的永磁體、鐵芯部、第一凹座和第二及第三凹座，所述內(nèi)腔沿轉(zhuǎn)子鐵芯的外周按朝空隙開口的V字形形成在每八個(gè)磁極的形成位置上，所述鐵芯部被位于各磁極形成位置上的永磁體磁化并在磁極形成位置的空隙前端面上形成磁極，所述第一凹座形成在各鐵芯部的空隙前端面的周向的中心部分上，所述第二和第三凹座形成在除了各鐵芯部的周 向中心部分之外的一部分轉(zhuǎn)子鐵芯的空隙前端面上，布置第二凹座以便通過第一凹座的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子中心的軸線與通過第二凹座 的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子中心的軸線形成一角度A = ^x0226到o.265 ，其中^是磁極的節(jié)距，布置第三凹座以便通過第一凹座的周向?qū)挾鹊?中心和轉(zhuǎn)子中心的軸線與通過第三凹座的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子中心 的軸線形成一角度A = ^x0398到0.472 ，在各磁極形成位置上布置內(nèi)腔 以便通過鐵心截面的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子中心的軸線與通過一對(duì)內(nèi) 腔的空隙側(cè)端的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子中心的軸線形成一角度〃4=^><-0.25到-0.35或凡=^><0.25到0，35 (周向的負(fù)方向?yàn)?+"，另 一方 向?yàn)?-")。根據(jù)本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有8個(gè)磁極和48個(gè)插槽，并且使第一到 第三凹座和內(nèi)腔端部結(jié)合以有效地除去電磁力的分力(當(dāng)其單獨(dú)布置 時(shí)不能完全除去)，從而進(jìn)一步減少振動(dòng)和噪音。


圖l是圖示本發(fā)明第一實(shí)施例的剖面圖。圖2是圖示第一實(shí)施例的磁極部位的放大剖面圖。圖3是圖示作用在配有第一實(shí)施例的凹座的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的鐵芯齒上的電磁力的分析效果的曲線圖。圖4是圖示本發(fā)明第二實(shí)施例的磁極部位的放大剖面圖。圖5是圖示作用在配有第二實(shí)施例的凹座的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的鐵芯齒上的電磁力的分析效果的曲線圖。圖6是圖示本發(fā)明第三實(shí)施例的磁極部位的放大剖面圖。圖7是圖示作用在配有第三實(shí)施例的凹座的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的鐵芯齒上的電磁力的分析效果的曲線圖。圖8是圖示本發(fā)明第四實(shí)施例的磁極部位的放大剖面圖。圖9是圖示本發(fā)明第五實(shí)施例的磁極部位的放大剖面圖。圖IO是圖示本發(fā)明第六實(shí)施例的磁極部位的剖面圖。圖11是圖示本發(fā)明第七實(shí)施例的包含兩個(gè)磁極部位的放大剖面圖。圖12是圖示圖11的1/2磁極部位的放大剖面圖。圖13是圖示本發(fā)明第七實(shí)施例的磁極部位的剖面圖。圖14是圖示第七實(shí)施例的在負(fù)荷下的磁場(chǎng)分析效果的曲線圖。圖15是圖示當(dāng)?shù)谄邔?shí)施例的凹座的周向位置發(fā)生改變時(shí)在電磁力上的變化的曲線圖。圖16是圖示當(dāng)?shù)谄邔?shí)施例的凹座的寬度發(fā)生改變時(shí)在電磁力上的變化的曲線圖。圖17是圖示本發(fā)明第八實(shí)施例的包含兩個(gè)磁極部位的剖面圖。 圖18是圖示圖17的1/2磁極部位的放大剖面圖。 圖19是圖示第八實(shí)施例的在負(fù)荷下的磁場(chǎng)分析效果的曲線圖。 圖20是圖示當(dāng)?shù)诎藢?shí)施例的凹座的周向位置發(fā)生改變時(shí)在電磁力上的變化的曲線圖。圖21是圖示當(dāng)?shù)诎藢?shí)施例的凹座的寬度發(fā)生改變時(shí)在電磁力上的變化的曲線圖。圖22是圖示當(dāng)?shù)诎藢?shí)施例的凹座的周向位置發(fā)生改變時(shí)在電磁力上的變化的曲線圖。圖23是圖示當(dāng)?shù)诎藢?shí)施例的凹座的寬度發(fā)生改變時(shí)在電磁力上的變化的曲線圖。圖24是圖示本發(fā)明第九實(shí)施例的包含兩個(gè)磁極的部位的剖面圖。圖25是圖示圖24的1/2磁極部位的放大剖面圖。圖26是圖示當(dāng)?shù)诰艑?shí)施例的凹座的周向位置發(fā)生改變時(shí)在電磁力上的變化的曲線圖。圖27是圖示第九實(shí)施例的凹座的周向位置和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)之間關(guān)系的曲線圖。圖28是圖示本發(fā)明第十實(shí)施例的1/2磁極部位的放大剖面圖。圖29是圖示傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的剖面圖。圖30是圖示另一個(gè)傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的剖面圖。
具體實(shí)施方式
將參照附圖來說明本發(fā)明的第 一實(shí)施例。 (第一實(shí)施例)圖l是圖示本發(fā)明第一實(shí)施例的剖面圖，并且圖 2是圖示第一實(shí)施例的磁極部位的放大剖面圖。如圖1所示，該旋轉(zhuǎn) 電機(jī)具有八個(gè)磁極和48個(gè)插槽。定子1具有定子鐵芯2。定子鐵芯2 是由許多環(huán)形磁鋼薄板進(jìn)行層壓而形成的，各磁鋼薄板具有鐵芯齒3 和沿周向方向間隔的插槽4。各插槽4容納有繞組5。在定子1的內(nèi)部，轉(zhuǎn)子7與插入到它們之間的空隙6 —起布置。 轉(zhuǎn)子7具有轉(zhuǎn)子鐵芯8。轉(zhuǎn)子鐵芯8是由許多環(huán)形磁鋼薄板層壓而形 成的。在轉(zhuǎn)子鐵芯8中，嵌入許多NdFeB基永磁體9。即，永磁體9嵌 入一對(duì)內(nèi)腔10中，所述內(nèi)腔布置在磁極形成位置上，所述磁極形成位 置沿轉(zhuǎn)子7的外周按規(guī)則的角間隔設(shè)置。各對(duì)內(nèi)腔10按朝空隙6開口 的V字形形成。既然存在八個(gè)磁極，則存在八對(duì)V形布置的永磁體9。 即，總計(jì)有16個(gè)永磁體。各內(nèi)腔10的端部從永磁體9的端部上突出。鐵芯部11形成在各對(duì)V字形布置的永磁體9的內(nèi)側(cè)上，以便其被夾在永磁體之間。鐵芯部11被該對(duì)V形布置的永磁體9磁化以在 面對(duì)空隙6的表面上由永磁體9形成一磁極。鐵芯部11具有凹座12， 所述凹座圍繞通過鐵芯部11的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心的軸線 形成在面對(duì)空隙6的表面上，并且在轉(zhuǎn)子鐵芯8的軸線方向上延伸。如圖2所示，凹座12成形為在空隙6的側(cè)面上具有一很寬的開口 并在內(nèi)部周向側(cè)面上變得更窄。根據(jù)該實(shí)施例，定子1的插槽4的節(jié) 距為"，凹座12的開口具有的寬度為『""x087，開口具有的深度為 0.25毫米，延績(jī)到開口的變窄部分具有的寬度為『"^"0.35，且凹座 12的最深部分具有的深度為2毫米。在負(fù)載狀態(tài)下，空隙6包含由繞組5的電流產(chǎn)生的磁通量和由永 磁體9產(chǎn)生的磁通量。磁通量產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩和徑向電磁力。根據(jù)本發(fā)明， 鐵芯部11具有凹座12以改變空隙6中的磁通量，從而減小徑向電磁 力。為檢驗(yàn)鐵芯部11的中心上的凹座12的作用和效果，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子7， 在旋轉(zhuǎn)電機(jī)在負(fù)載下進(jìn)行磁場(chǎng)分析，并且計(jì)算此時(shí)作用在鐵芯齒3上 的電磁力。圖3圖示了分析效果。圖3圖示了當(dāng)鐵芯部11的凹座12 的寬度發(fā)生變化時(shí)由永磁體9產(chǎn)生的徑向電磁力，凹座12的深度為1 毫米。縱坐標(biāo)顯示作用在定子1的鐵芯齒3上的徑向電磁力，且橫坐 標(biāo)顯示了,"。根據(jù)該實(shí)施例，由電磁力的第6和第12次分力產(chǎn)生了第O次模式， 所述第0次模式總的來說引起了定子鐵芯2的膨脹和收縮變形。為了 減少振動(dòng)和噪音，必須減少所述電磁力的分力。如圖3所示，當(dāng)然， 電磁力的第6次分力可以減少到^"^M到1.5，并且電磁力的第12 次分力可以減少到= 03到l.l。這導(dǎo)致了可以引起振動(dòng)的電磁力的 降低并且獲得能保持緊湊結(jié)構(gòu)和大輸出功率的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，并降低了振動(dòng)和噪音。與Wq和Wn有關(guān)，優(yōu)選是將它們保持在『gr = rs x (2" + 0.53到1.06)和『H = rs x (2w + 0.20到0.49)的范圍內(nèi)。根據(jù)該實(shí)施例，凹座12具有臺(tái)階形狀，所述形狀在空隙6的側(cè)面 上具有較寬的開口并在內(nèi)部周向側(cè)面上變窄。如果不采用所述臺(tái)階形狀，則優(yōu)選使其周向的寬度在""2"+()1，7)的范圍內(nèi)。面對(duì)空隙6的 凹座12的較寬開口的深度優(yōu)選在空隙6的徑向長(zhǎng)度(定子1的內(nèi)周向 表面和轉(zhuǎn)子2的內(nèi)周向表面之間的距離)的0.3到l.O倍的范圍內(nèi)。凹 座12的最深部分的深度優(yōu)選為空隙6的徑向長(zhǎng)度的0.7到10倍。(第二實(shí)施例)圖4是圖示本發(fā)明第二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁極 部位的放大剖面圖。在下述的各實(shí)施例中，與已經(jīng)說明過的實(shí)施例的 部分相當(dāng)?shù)牟糠植捎孟嗤母綀D標(biāo)記來表示以省略重復(fù)的說明。該實(shí)施例在面對(duì)空隙6的轉(zhuǎn)子鐵芯8的一表面上形成了軸向延伸 的凹座13，以便在通過鐵芯部11的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心 的軸線與通過鐵芯齒3的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心的軸線一致 的狀態(tài)中，通過形成在轉(zhuǎn)子鐵芯8上的凹座13的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn) 子7的中心的軸線與通過靠近凹座13的插槽4的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn) 子7的中心的軸線形成一角度"2-"x-GG38。這時(shí)，當(dāng)凹座13的中心軸相對(duì)于插槽4的中心軸定位在由永磁體 9產(chǎn)生的磁極的中心軸的側(cè)面上時(shí)，轉(zhuǎn)子7的凹座13和插槽4之間的 角度具有一負(fù)值，且當(dāng)其定位在相對(duì)側(cè)上時(shí)則具有一正值。如圖4所 示，凹座13關(guān)于作為鐵芯部11的中心軸的對(duì)稱軸來對(duì)稱地布置。對(duì) 于另一個(gè)磁極，類似地形成凹座13。在負(fù)栽狀態(tài)下，空隙6包含由繞組5的電流產(chǎn)生的磁通量和由永 磁體9產(chǎn)生的磁通量。磁通量產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩和徑向電磁力。根據(jù)該實(shí)施例， 轉(zhuǎn)子鐵芯8具有凹座13以改變空隙6中的磁通量，從而減小徑向電磁 力。為了檢驗(yàn)凹座13的作用和效果，將配有第一實(shí)施例的凹座12和 凹座13的旋轉(zhuǎn)電機(jī)用作分析模型，并且在負(fù)荷下通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子7來進(jìn) 行磁場(chǎng)分析。在這個(gè)時(shí)候計(jì)算作用在鐵芯齒3上的電磁力。圖5圖示 了分析的效果。在圖5中，縱坐標(biāo)表示作用在鐵芯齒3上的徑向電磁 力且橫坐標(biāo)表示A^，以表示關(guān)于凹座13的寬度變化的徑向電磁力。根據(jù)該實(shí)施例，由電磁力的第6次和第12次分力產(chǎn)生了第0次模 式，所述第0次模式總的來說引起了定子鐵芯2的膨脹和收縮變形。為了減少振動(dòng)和噪音，必須減少所述電磁力的部件。如圖5所示，當(dāng) 然，電磁力的第6次分力可以減少到^〃"-01到01，并且電磁力的第 12次分力可以減少到V"—0'14到004 。優(yōu)選是，凹座13的位置為A〃^-o倒0,凹座13的寬度為2°的圓 心角(以轉(zhuǎn)子7的中心為中心點(diǎn)，凹座的周向端部之間所成的角度)， 并且深度為0.5毫米。所述狀態(tài)可以將電磁力的第6次分力減小到75% 并且將第12次分力減小到28%。這導(dǎo)致了可以引起振動(dòng)的電磁力的 降低并且獲得能保持緊湊結(jié)構(gòu)和大輸出功率的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，并降低了振 動(dòng)和噪音。優(yōu)選是，凹座13的深度在空隙6的徑向長(zhǎng)度的0.4到4倍范圍之 內(nèi)，并且凹座13的周向?qū)挾仍诓宀?的節(jié)距的0.2到0.6倍范圍之內(nèi)。根據(jù)該實(shí)施例，用于各磁極的凹座13的數(shù)目是相同的，并且凹座13是關(guān)于通過磁極的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子鐵芯8的中心的中心軸對(duì)稱地布置的。即，凹座13沿周邊均勻地布置以便于制造。在一個(gè)磁極的范圍內(nèi)，凹座13的節(jié)距不同于插槽4的節(jié)距。利用所述不同，凹座13在任何一個(gè)靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)中都不是同時(shí)面對(duì)插槽4的。這滿足了減小不必要的電磁力的分力的需要。(第三實(shí)施例)圖6是圖示本發(fā)明第三實(shí)施例的磁極部位的放大剖面圖。該實(shí)施例在面對(duì)空隙6的轉(zhuǎn)子鐵芯8的一表面上形成了軸向延伸的凹座14，以便在通過轉(zhuǎn)子7的鐵芯部11的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心的軸線與通過定子1的鐵芯齒3的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心的軸線一致的狀態(tài)中，通過形成在轉(zhuǎn)子鐵芯8上的凹座14的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心的軸線與通過靠近凹座14的插槽4 的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心的軸線形成一角度"3-"xG'249。這時(shí)，當(dāng)凹座14的中心軸相對(duì)于插槽4的中心軸定位在由永磁體 9產(chǎn)生的磁極的中心軸的側(cè)面上時(shí)，凹座14和插槽4之間的角度具有 一負(fù)值，且當(dāng)其定位在相對(duì)側(cè)上時(shí)則具有一正值。凹座14關(guān)于作為鐵 芯部11的中心軸的對(duì)稱軸來對(duì)稱地布置。在負(fù)載狀態(tài)下，空隙6包含由繞組5的電流產(chǎn)生的磁通量和由永磁體9產(chǎn)生的磁通量。磁通量產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩和徑向電磁力。根據(jù)本發(fā)明， 轉(zhuǎn)子鐵芯8具有凹座14以改變空隙6中的磁通量，從而減小徑向電磁 力。為了檢驗(yàn)凹座14的作用和效果，將配有第一實(shí)施例的凹座12和 凹座14的旋轉(zhuǎn)電機(jī)用作分析模型并且在負(fù)荷下通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子7來進(jìn)行 磁場(chǎng)分析。在這個(gè)時(shí)候計(jì)算作用在鐵芯齒3上的電磁力。圖7圖示了 分析的效果。在圖7中，縱坐標(biāo)表示作用在鐵芯齒3上的徑向電磁力 且橫坐標(biāo)表示"""，以表示關(guān)于凹座14的寬度變化的徑向電磁力。根據(jù)該實(shí)施例，由電磁力的6次和12次分力產(chǎn)生了 0次模式，所述O次模式總的來說引起了定子鐵芯2的膨脹和收縮變形。為了減少振動(dòng)和噪音，必須減少所述電磁力的分力。如圖7所示，當(dāng)然，電磁力的第6次分力可以減少到 = -0.12到0.26 ，并且電磁力的第12次分力可以減少到V"-0.17到0.33。優(yōu)選是，凹座14的位置為"3""0.2到0.26，凹座14的寬度為2。的圓心角(以轉(zhuǎn)子7的中心為中心點(diǎn)，凹座的周向端部之間 所成的角度)，并且深度為0.5毫米。所述狀態(tài)可以將電磁力的第6次 分力減小到80%并且將第12次分力減小到14%。優(yōu)選是，凹座14 的深度在空隙6的徑向長(zhǎng)度的0，4到4倍范圍之內(nèi)，并且凹座14的周 向?qū)挾仍诓宀?的節(jié)距的0.2到0.6倍范圍之內(nèi)。由此，可以減小可以引起振動(dòng)的電磁力以獲得能夠保持緊湊結(jié)構(gòu) 和大輸出功率及減少振動(dòng)和噪音的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。根據(jù)該實(shí)施例，用于各磁極的凹座14的數(shù)目是相同的，并且凹座 14關(guān)于通過磁極的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子鐵芯8的中心的中心軸是對(duì) 稱地布置的。即，凹座14沿周邊均勻地布置以便于制造。在一個(gè)磁極 的范圍內(nèi)，凹座14的節(jié)距不同于插槽4的節(jié)距。利用所述不同，凹座 14在任何一個(gè)靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)中都不是同時(shí)面對(duì)插槽4的。這滿足了 減小不必要的電磁力的分力的需要。(第四實(shí)施例)圖8是圖示本發(fā)明第四實(shí)施例的磁極部位的放大 剖面圖。該實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有在笫一實(shí)施例中已經(jīng)說明過的凹座12、在第二實(shí)施例中已經(jīng)說明過的凹座13和在第三實(shí)施例中已經(jīng)說明 過的凹座14。在負(fù)載狀態(tài)下，空隙6包含由繞組5的電流產(chǎn)生的磁通量和由永 磁體9產(chǎn)生的磁通量。磁通量產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩和徑向電磁力。根據(jù)該實(shí)施例， 由電磁力的第6次和第12次分力產(chǎn)生了第O次模式，所述第O次模式 總的來說引起了定子鐵芯2的膨脹和收縮變形。為了減少振動(dòng)和噪音， 必須減少所述電磁力的分力。為了檢驗(yàn)該實(shí)施例的作用和效果，利用在負(fù)荷下轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子7來進(jìn) 行磁場(chǎng)分析，并且在該時(shí)候計(jì)算作用在鐵芯齒3上的電磁力。凹座13 的位置為°^" = —o.倒0，凹座13的寬度為2毫米，且深度為0.5毫米， 凹座14的位置為"A^^到026，凹座14的寬度為2毫米，且深度為 0.5毫米。所述狀態(tài)可以將電磁力的第6次分力減小到70%并且將第 12次分力減小到12%。即，電磁力的第6次分力和第12次分力可以 被同時(shí)減小。接著，可以減小可引起振動(dòng)的電磁力以獲得能夠保持緊 湊結(jié)構(gòu)和大輸出功率及減少振動(dòng)和噪音的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。根據(jù)該實(shí)施例，用于各磁極的凹座13和14的數(shù)目是相同的，并 且凹座13和14關(guān)于通過磁極的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子鐵芯8的中心 的中心軸是對(duì)稱地布置的。即，凹座13和14沿周邊均勻地布置以使_ 于制造。在一個(gè)磁極的范圍內(nèi)，凹座13和14的節(jié)距各不同于插槽4的節(jié) 距。此外，在磁極的一個(gè)側(cè)面上，定位于1/2磁極部位上的凹座13和 14的節(jié)距不同于插槽4的節(jié)距。利用所述不同，凹座13和14在任何 一個(gè)靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)中都不是同時(shí)面對(duì)插槽4的。這滿足了減小不必 要的電磁力的分力的需要。將第一到第三凹座12到14結(jié)合在一起可 以有效地消除電磁力的分力，從而進(jìn)一步減少振動(dòng)和噪音，而當(dāng)它們 單獨(dú)布置時(shí)不能完全消除所述電磁力的分力。(第五實(shí)施例)圖9是圖示本發(fā)明第五實(shí)施例的磁極部位的放大 剖面圖。在通過鐵芯部11的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心的軸線與 通過鐵芯齒3的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心的軸線一致的狀態(tài)中，該實(shí)施例在各磁極上使通過空隙6的側(cè)面上的一個(gè)內(nèi)腔10的端部10a 的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心的軸線與通過靠近端部10a的插槽 4的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心的軸線之間形成一角度 "4="x0.25。永磁體9和內(nèi)腔10的端部10a關(guān)于作為鐵芯部11的中心 軸的對(duì)稱軸來對(duì)稱地布置。假如在沿周向的負(fù)方向的角度為"+"且在 另一方向上的角度為"-"，則靠近空隙6的另一內(nèi)腔10的端部10a的位置為a4 =-"x0.25 。在空隙6附近，各磁極具有永磁體9的內(nèi)腔10的兩個(gè)端部10a。 所述兩個(gè)端部 10a相對(duì)于插槽4的位置彼此相差"x(0.25-(-0.25)) = "x0.5。由永磁體9形成的內(nèi)腔10的端部10a和其厚度產(chǎn)生了諧波磁通量?？梢酝ㄟ^將內(nèi)腔10的端部10a的位置固定在上 述位置上來減小該諧波磁通量。即，可以減少電磁力的諧波分量。確定內(nèi)腔10的端部10a的位置的數(shù)值-0.25到0.25允許具有某些 余量以提供相同的效果。如果內(nèi)腔10的端部10a從永磁體9的端部上 突出很少并且基本上等于永磁體IO的端部，則當(dāng)確定其位置時(shí)，可以 將內(nèi)腔10的端部10a的中心軸認(rèn)為是永磁體9的端部的中心軸。(第六實(shí)施例)圖IO是圖示本發(fā)明第六實(shí)施例的磁極部位的放大 剖面圖。該實(shí)施例在面對(duì)空隙6的轉(zhuǎn)子4失芯8的一表面上形成了軸向 延伸的凹座13，以便通過鐵芯部11的周向中心上的凹座12 (第一凹 座)的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心的軸線與通過形成在轉(zhuǎn)子鐵芯 8上的凹座13 (第二凹座)的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心的軸線 之間形成一角度A-"xO，到0265,其中"為磁極節(jié)距(即，通過相鄰 的鐵芯部11的周向?qū)挾戎行牡妮S線之間的距離)。此外，在面對(duì)空隙6的轉(zhuǎn)子鐵芯8的所述表面上形成有凹座14(第 三凹座)，以便通過形成在鐵芯部11的周向中心上的凹座12的周向?qū)?度的中心和轉(zhuǎn)子7的中心的軸線與通過形成在轉(zhuǎn)子鐵芯8上的凹座14 的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心的軸線之間形成一角度/ 3 =，0.398到0.472此外，布置空隙6側(cè)面上的內(nèi)腔10的端部10a以便通過鐵芯部11的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心的軸線與通過空隙6上的端部 10a的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子7的中心的軸線之間形成一角度空隙6側(cè)面上的內(nèi)腔10的端部10a關(guān)于作為鐵芯部11的中心軸 的對(duì)稱軸來對(duì)稱地布置。即，在空隙6側(cè)面上對(duì)稱布置的內(nèi)腔10的另 一端部10a布置在A^px(-0J)的位置上。即使所述端部的位置稍微脫位，也可以獲得相同的作用和效果。實(shí)際上，將包含制造誤差。因此，在A = rpx(U倒0.35和A = "x-0,25到-0.35的范圍內(nèi)將獲得相同的效果。類似于上述實(shí)施例，根據(jù)該實(shí)施例的具有8個(gè)磁極和48個(gè)插槽的 旋轉(zhuǎn)電機(jī)可以減少能引起振動(dòng)和噪音的電磁力的分力。將第一到第三凹座12到14和內(nèi)腔的端部10a結(jié)合在一起可以有 效地消除電磁力的分力，從而進(jìn)一步減少振動(dòng)和噪音，而當(dāng)它們單獨(dú) 布置時(shí)不能完全消除所述電磁力分力。(第七實(shí)施例)圖11是圖示包含本發(fā)明第七實(shí)施例的兩個(gè)磁極的 剖面圖，且圖12是圖示圖11的1/2磁極部位的放大剖面圖，并且圖 13是圖示磁極部位的剖面圖。類似于第一實(shí)施例，該實(shí)施例沿轉(zhuǎn)子鐵 芯8的外周形成了八個(gè)鐵芯部11。在各鐵芯部ll中，按V字形嵌入 一對(duì)永磁體9以形成一磁極。在鐵芯部ll之間，形成了起產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn) 矩的磁阻轉(zhuǎn)矩磁極作用的鐵芯部15。內(nèi)腔10 (其中嵌入永磁體9)的一端部10a從永磁體9的一端部上突出，并且形成一空隙以抑制磁通泄漏并減輕在轉(zhuǎn)動(dòng)期間由離心力所引起的應(yīng)力。在所述端部10a之間，布置在空隙6附近并且將鐵芯部15夾在它們中間的端部，以便通過它們的周向?qū)挾戎行暮娃D(zhuǎn)子鐵芯8的中心的兩條軸線之間形成一角度^"=，("+()'5),其中n為整數(shù)。如圖13所示，所述兩個(gè)端部10a可以各布置在周向中心位置 、=^"("+0'25)上，其中^是通過起磁阻轉(zhuǎn)矩的磁極作用的鐵芯部15的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子鐵芯8的中心的軸線L與通過端部10a的周 向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子鐵芯8的中心的軸線L"之間的一角度。更確切地說，定位端部10a以滿足32"(^2)碼"^40。/(W2)，其中p為磁極的數(shù)目。這很好地提供了獲得很大轉(zhuǎn)矩和減少電磁力的效果。如圖12所示，該實(shí)施例在面對(duì)空隙6的鐵芯部15的表面上形成 了軸向延伸的凹座16。關(guān)于一對(duì)稱軸來對(duì)稱地布置兩個(gè)凹座16，所述 對(duì)稱軸是通過鐵芯部15的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子鐵芯8的中心的軸線凹座16的周向位置為《="""+0.16到0.37)，其中《為通過鐵芯部15 的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子鐵芯8的中心的軸線L與通過凹座16的橫 向中心和轉(zhuǎn)子鐵芯8的中心的軸線之間的一角度，并且其中n為整數(shù)。凹座16的深度為0.5毫米。根據(jù)另一實(shí)施例，凹座16可以具有 臺(tái)階形狀，該臺(tái)階形狀具有深度為0.25毫米的開口，并且總深度為0.5 亳米，以提供平滑變化的特性。凹座16的深度可以是空隙6的徑向長(zhǎng) 度的0.2到2.0倍。這滿足用于增加減小電磁力的效果并基本上避免轉(zhuǎn) 矩減小的需要。將說明凹座16的作用和效果。在負(fù)載狀態(tài)下，空隙6包含由繞組 5的電流產(chǎn)生的磁通量和由永磁體9產(chǎn)生的磁通量。磁通量產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩 和徑向電磁力。實(shí)施例提供了與凹座16 —起產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩的鐵芯部 15以改變空隙中的磁通量并減小徑向電磁力。為了檢驗(yàn)凹座16的作用和效果，利用在負(fù)荷下轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子7來進(jìn)行 磁場(chǎng)分析，并且在該時(shí)候計(jì)算作用在鐵芯齒3上的電磁力。圖14圖示 了分析的效果。根據(jù)該實(shí)施例，在具有八個(gè)磁極和48個(gè)插槽的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，由電 磁力的第6次和第12次分力產(chǎn)生了笫0次模式，所述第0次模式總的 來說引起了定子鐵芯2的膨脹和收縮變形。為了減少振動(dòng)和噪音，必 須減少所述電磁力的分力。圖14圖示了該實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)和傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)(沒有凹座16) 之間徑向電磁力的比較關(guān)系，該實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)在起產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩 的磁極作用的鐵芯部15上具有凹座16。利用傳統(tǒng)電機(jī)的電磁力為1 來規(guī)范化該電磁力。如圖14所示，當(dāng)然，電磁力的第6次分力減少到 0.67。然后，將說明凹座16的周向位置和電磁力之間的關(guān)系。根據(jù)磁場(chǎng) 分析來檢驗(yàn)電磁力相對(duì)于凹座16的周向中心位置的變化而發(fā)生的變 化。圖15圖示了當(dāng)凹座16中心的周向位置《發(fā)生改變時(shí)電磁力減小 的范圍。圖15的縱坐標(biāo)圖示了利用傳統(tǒng)電機(jī)的電磁力為l來規(guī)范化的 數(shù)值，并且橫坐標(biāo)圖示了利用插槽4的節(jié)距"來規(guī)范化的數(shù)值。當(dāng)《-"x(0.16到0.37)時(shí)，電磁力的第6次分力等于或小于0.7，并且 相反，電磁力的第12次分力增大。然而，其在兩倍之內(nèi)。這樣，凹座 16可以將電磁力的第6次分力減小到大約0，4。圖16圖示了當(dāng)凹座16 位于圖15所示的范圍內(nèi)時(shí)電磁力相對(duì)于凹座16寬度Wl方面的變化 而發(fā)生的變化。利用圓心角(通過凹座16的一側(cè)邊緣和轉(zhuǎn)子鐵芯8 的中心的軸線與通過凹座16的另 一側(cè)邊緣和轉(zhuǎn)子鐵芯8的中心的軸線 之間的一角度)來表示寬度Wl，并且利用插槽的節(jié)距"來規(guī)范化寬 度Wl?？梢员砻髟搶?shí)施例可以減小引起振動(dòng)的電磁力并且可以提供一種 低振動(dòng)和低噪聲的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。布置各內(nèi)腔10的端部10a(其位于空隙 6的側(cè)面上)以滿足^ ="""+(15:),永磁體9被插入所述內(nèi)腔中。當(dāng) 從定子1的鐵芯齒3上觀察時(shí)，對(duì)稱地布置的兩個(gè)內(nèi)腔端部10a移動(dòng) 了 0.5個(gè)插槽節(jié)距以減輕電磁改變和由插槽4所引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的影 響。(第八實(shí)施例)圖17是圖示包含本發(fā)明第八實(shí)施例的兩個(gè)磁極的 剖面圖，且圖18是圖示圖17的1/2磁極部位的放大剖面圖。除笫七 實(shí)施例的結(jié)構(gòu)之外，該實(shí)施例在面對(duì)空隙6的鐵芯部11的一表面上形 成了軸向延伸的凹座17，鐵芯部11成為由永磁體9產(chǎn)生的磁極。關(guān) 于對(duì)稱軸來對(duì)稱地布置兩個(gè)凹座17，所述對(duì)稱軸是通過鐵芯部11的 周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子鐵芯8的中心的軸線L'。各凹座被定位在空隙 6的側(cè)面上的永磁體9的端部附近。凹座17的深度可以是空隙6的徑向長(zhǎng)度的0.2到2.0倍。這滿足 用于增加減小電磁力的效果并基本上避免轉(zhuǎn)矩減小的需要。將說明該實(shí)施例的作用和效果。在負(fù)載狀態(tài)下，空隙6包含由繞組5的電流產(chǎn)生的磁通量和由永磁體9產(chǎn)生的磁通量。磁通量產(chǎn)生轉(zhuǎn) 矩和徑向電磁力。該實(shí)施例提供了一種與凹座16和鐵芯部11 一起來 產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩的鐵芯部15以改變空隙中的磁通量并減小徑向電磁力， 所述鐵芯部11是由永磁體9與凹座17 —起產(chǎn)生的磁極。為了檢驗(yàn)凹座16和17的作用和效果，利用在負(fù)荷下轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子7 來進(jìn)行磁場(chǎng)分析，并且在該時(shí)候計(jì)算作用在鐵芯齒3上的電磁力。圖 19圖示了分析的效果。根據(jù)該實(shí)施例，在具有八個(gè)磁極和48個(gè)插槽的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，由電 磁力的第6次和第12次分力產(chǎn)生了第0次模式，所述第0次模式總的 來說引起了定子鐵芯2的膨脹和收縮變形。為了減少振動(dòng)和噪音，必 須減少所述電磁力的分力。圖19圖示了具有凹座16和17的該實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)、具有凹座 16或17的本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)和傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間的徑向電磁力的比 較關(guān)系。利用傳統(tǒng)電機(jī)的電磁力為1來規(guī)范化該電磁力。具有凹座16 或17的旋轉(zhuǎn)電機(jī)可以將電磁力的第6次分力減小到0.25到0.67。本 發(fā)明具有凹座16和17的旋轉(zhuǎn)電機(jī)甚至可以將所述分力減小到0.04。 同時(shí)，其可以將電磁力的第12次分力減小到0.9。當(dāng)通過形成(例如)凹座來減小電磁力的第6和第12次分力時(shí)， 電磁力的所述分力通常顯示平衡關(guān)系，因此很難將他們兩者都減小。 然而，如圖19所示，本發(fā)明具有凹座16和17的旋轉(zhuǎn)電機(jī)可以將電磁 力的第12次分力減小得比傳統(tǒng)電機(jī)的所述分力要低，并且可以將電磁 力的第6次分力減小到甚至低至0.04的水平。然后，與本發(fā)明具有凹座16和17的旋轉(zhuǎn)電機(jī)有關(guān)地，將詳細(xì)說 明凹座16。首先，將說明凹座16的周向位置和電磁力之間的關(guān)系。 根據(jù)磁場(chǎng)分析來檢驗(yàn)電磁力相對(duì)于凹座16的周向中心位置的變化而 發(fā)生的變化。圖20圖示了當(dāng)凹座16的周向位置發(fā)生改變時(shí)電磁力減 小的范圍。圖20的縱坐標(biāo)圖示了利用傳統(tǒng)電機(jī)的電磁力為為1來規(guī)范 化的數(shù)值，并且橫坐標(biāo)圖示了利用插槽4的節(jié)距"來規(guī)范化的數(shù)值。 當(dāng)<formula>formula see original document page 24</formula>(0.2到0.6)時(shí)，電磁力的第6次分力等于或小于0.3，并且電磁力的第12次分力在2以內(nèi)。這樣，凹座16可以將電磁力的第6次分力 減小到0.3。圖21圖示了當(dāng)凹座16位于圖20所示的范圍內(nèi)時(shí)電磁力相對(duì)于凹 座16寬度Wl方面的變化而發(fā)生的變化。凹座16的寬度Wl利用圓 心角來表示并利用插槽的節(jié)距"來規(guī)范化。在『1 = "x(04到0'7)范圍內(nèi)， 電磁力的第12次分力可以減小到1.5或更低，并且電磁力的第6次分 力可以減小到0.075的較低水平或更低(在電磁力的第6次分力的最 小值的1.5倍范圍內(nèi))。眾所周知，如果《=，("+02到0.6)(其中n為整 數(shù))和『hr"(" + (U到0/7)(其中n為o或自然數(shù))，則可以獲得更好的效果。更確切地說，每個(gè)磁極每相的定子1的插槽數(shù)目為2,且磁極數(shù)目為p，眾所周知由^do。到M。V(W"和『i-(i"馳s。)/(W"的狀態(tài)可以得到更好的效果。這時(shí)，每個(gè)磁極每相的插槽數(shù)目是由"插槽總數(shù)目/(相的數(shù)目x磁極數(shù)目)"所獲得的數(shù)值。在本發(fā)明具有凹座16和17的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，將詳細(xì)描述凹座17 的作用。根據(jù)磁場(chǎng)分析來檢驗(yàn)電磁力相對(duì)于凹座17的周向中心位置的 變化而發(fā)生的變化。圖22圖示了當(dāng)凹座17的周向位置《發(fā)生變化時(shí)電磁力減小的范 圍，其中《是通過由永磁體9產(chǎn)生的磁極11的周向中心和轉(zhuǎn)子鐵芯8 的中心的軸線與通過凹座17的周向中心和轉(zhuǎn)子鐵芯8的中心的軸線之 間的角度。圖22的縱坐標(biāo)圖示了利用傳統(tǒng)電機(jī)的電磁力為l來規(guī)范化 的數(shù)值，并且橫坐標(biāo)圖示了插槽的節(jié)距"來規(guī)范化的02。當(dāng) 《="><(0.85到1.3)時(shí)，電磁力的第6次分力可以減小到0.45或更低(在 電磁力的第6次分力的最小值的1.5倍范圍內(nèi))。這樣，凹座17可以 將電磁力的第6次分力減小到0.45或更低。圖23圖示了當(dāng)凹座17位于圖22所示的范圍內(nèi)時(shí)電磁力相對(duì)于凹 座17的寬度W2方面的變化而發(fā)生的變化。凹座17的寬度W2利用 圓心角來表示并利用插槽的節(jié)距"來規(guī)范化。在『2 = " x (0.47到0.6)的范 圍內(nèi)，電磁力的笫12次分力可以減小到l或更低，并且電磁力的第6 次分力可以減小到低至0.07的水平或更低。這樣、本發(fā)明可以減少引起振動(dòng)的電磁力并提供一種低振動(dòng)和低 噪聲的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。眾所周知，如果《="><("+0.8倒1.3)(其中n為整數(shù))和 『2 = ，("+047到06)(11為0或自然數(shù))，則可以獲得更好的效果。更確切地說，每個(gè)磁極每相的定子1的插槽數(shù)目為2，且磁極數(shù)目為p，眾所周知由^=(26。到39°)/(^2)和『2 = (14°到18°)/(^2)的狀態(tài)可以得到更好的效 果。布置各內(nèi)腔10的端部10a以滿足^"""("+o'5)。當(dāng)從定子i的鐵芯齒3上觀察時(shí)，對(duì)稱地布置的兩個(gè)端部10a移動(dòng)了 0.5個(gè)插槽節(jié) 距以減輕電磁改變和由插槽所引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的影響。(第九實(shí)施例)圖24是圖示包含本發(fā)明第九實(shí)施例的兩個(gè)磁極部 位的剖面圖，且圖25是圖示圖24的1/2磁極部位的放大剖面圖。除 了第八實(shí)施例的結(jié)構(gòu)之外，該實(shí)施例在鐵芯部11的表面的周向中心部 分上形成軸向延伸的凹座18，所述鐵芯部是由永磁體9產(chǎn)生的磁極并 面對(duì)空隙6。關(guān)于對(duì)稱軸來對(duì)稱地布置兩個(gè)凹座18，所述對(duì)稱軸是通 過鐵芯部11的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子鐵芯8的中心的軸線L'。凹座 18的深度18可以是空隙6的徑向長(zhǎng)度的0.2到3.0倍。這滿足用于增 加減小電磁力的效果并基本上避免轉(zhuǎn)矩減小的需要。將說明該實(shí)施例的作用和效果。在負(fù)載狀態(tài)下，空隙6包含由繞 組5的電流產(chǎn)生的磁通量和由7JC磁體9產(chǎn)生的磁通量。磁通量產(chǎn)生轉(zhuǎn) 矩和徑向電磁力。本發(fā)明中，通過將凹座16設(shè)置在作為產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩 的磁極的鐵芯部15、將凹座17設(shè)置在作為由永磁體9形成的磁極的 鐵芯部11的周向方向中心部分之外的部位、此外還將凹座18設(shè)置在 鐵芯部11的周向方向中心部分，以改變?cè)诳障?中的磁通量并減小徑 向電磁力和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。為了檢驗(yàn)凹座16到18的作用和效果，利用在負(fù)荷下轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子7 來進(jìn)行磁場(chǎng)分析，并且在該時(shí)候計(jì)算作用在鐵芯齒3上的電磁力。根據(jù)該實(shí)施例，在具有八個(gè)磁極和48個(gè)插槽的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，由電 磁力的第6和第12次分力產(chǎn)生了第O次模式，所述第O次模式總的來 說引起了定子鐵芯2的膨脹和收縮變形。為了減少振動(dòng)和噪音，必須減少所述電磁力的分力。根據(jù)磁場(chǎng)分析來檢驗(yàn)電磁力相對(duì)于凹座18 的周向中心位置的變化而發(fā)生的變化。需要保持最大轉(zhuǎn)矩并抑制轉(zhuǎn)矩 脈動(dòng)。為此，還進(jìn)行轉(zhuǎn)矩分析。圖26圖示了當(dāng)凹座18的周向位置發(fā)生改變時(shí)電磁力減小的范圍。 圖26的縱坐標(biāo)圖示了利用傳統(tǒng)電機(jī)的電磁力為l來規(guī)范化的數(shù)值，并 且橫坐標(biāo)圖示了表示利用插槽的節(jié)距"規(guī)范化的凹座18的位置的一 角度《。圖27圖示了在該時(shí)候的最大轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)?？v坐標(biāo)圖示了 利用傳統(tǒng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)為l來規(guī)范化的數(shù)值。角度-3是通過鐵芯部11的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子鐵芯8的中心 的軸線L'與通過在所述軸線L'的遠(yuǎn)端的凹座18的側(cè)邊和轉(zhuǎn)子鐵芯8 的中心的軸線之間形成的角度。所述鐵芯部11是由永磁體9產(chǎn)生的磁 極，當(dāng)《-"x((M到o's)時(shí)，電磁力的的第6次分力為0.14或更低，并且電磁力的第12次分力為1.2或更低。如圖27的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)所 示，轉(zhuǎn)矩保持當(dāng)前值大約為1,并且轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大約為2或更低。特別 地，隨著^為0.46或更低,轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)可以減小為大約0.85 (其低于當(dāng) 前水平)。這樣，凹座18可以將電磁力的第6次分力減小到0.14或更低， 并且將電磁力的第12次分力減小到l或更低，以將最大轉(zhuǎn)矩和較低轉(zhuǎn) 矩脈動(dòng)保持在當(dāng)前水平以下。由此，該實(shí)施例可以減小引起振動(dòng)的電 磁力并提供一種低振動(dòng)和低噪聲的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。眾所周知，如果《^"05，則可以獲得一種類似的更好效果。更 確切地說，使每個(gè)磁極的每相的定子1的插槽數(shù)目為2,并且磁極數(shù) 目為p,眾所周知，由《=(12°到14°)^/2)的狀態(tài)可得到更好的效果。布 置各內(nèi)腔10的端部10a以滿足^"-"x("+0'5)。當(dāng)從定子1的鐵芯齒3 上觀察時(shí)，對(duì)稱地布置的兩個(gè)端部10a移動(dòng)了 0.5個(gè)插槽節(jié)距以減輕 電磁改變和由插槽4所引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的影響。(第十實(shí)施例)圖28是圖示本發(fā)明第十實(shí)施例的1/2磁極部位的 放大剖面圖。該實(shí)施例在用作磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的鐵芯部15上形成了凹座 16。 4失芯部15的周向中心的側(cè)面上的凹座16的一部分16a的深度比凹座16的另一部分16b的深度要淺。所述周向中心的側(cè)面上所述部分 16a的深度為0.25亳米，并且所述部分16b的深度為0.5毫米。由此， 圍繞鐵芯部15的周向中心部分的磁阻較小，而從鐵芯部15的周向中 心部分間隔開的一部分上的磁阻較大，以避免由于凹座16的原因而使 磁阻轉(zhuǎn)矩減小。形成在鐵芯部11的周向中心部分上的凹座18從鐵芯部15上按電 角度方式移動(dòng)90°，所述鐵芯部11是由永磁體9產(chǎn)生的磁極，所述鐵 芯部15是磁阻轉(zhuǎn)矩磁極。因此，凹座18在磁阻減小上的影響變小了。 凹座18有效地減小了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。因此，凹座18的深度可以比其他凹 座16和17的深度深很多。根據(jù)該實(shí)施例，凹座18的深度為1毫米， 凹座17的深度為0.5毫米，并且凹座16的深度在較淺部分16a處為 0.25毫米而在較深部分16b處為0.5毫米。由此，根據(jù)該實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)顯示了基本上不減小的轉(zhuǎn)矩并且 可以減小能引起振動(dòng)的電磁力。凹座16到18的位置不限于上述實(shí)施例所描述的那些位置。根據(jù) 上述實(shí)施例，嵌入有永磁體的內(nèi)腔的一端部是中空的。此外，所述端 部可以是能插入非磁性材料的非磁性部分。根據(jù)上述實(shí)施例，永磁體 按朝空隙表面開口的V字形形狀來布置。此外，它們可以按朝空隙表 面開口的U字形形狀來布置。優(yōu)選是，各凹座沿轉(zhuǎn)子鐵芯的軸線的孔 的長(zhǎng)度延伸。此外，凹座可以沿一部分軸線形成。除了以上所述的之 外，可以進(jìn)行與上述實(shí)施例不同的改進(jìn)而不脫離本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其包括環(huán)形的定子和布置在所述定子內(nèi)部并且面對(duì)所述定子的轉(zhuǎn)子，在所述定子和轉(zhuǎn)子之間具有空隙，所述定子具有在周向間隔上配有許多插槽的定子鐵芯和容納在各插槽中的繞組，所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子鐵芯、許多永磁體和許多凹座，所述永磁體嵌入沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周設(shè)置的許多磁極形成位置中，所述凹座形成在面對(duì)所述空隙的轉(zhuǎn)子鐵芯的表面的周向間隔上，所述凹座在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的軸線方向上延伸。
2. 如權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述凹座的節(jié)距不同于所 述插槽的節(jié)距。
3. 如權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中各磁極的凹座的數(shù)目是相 同的，并且在一個(gè)磁極的范圍內(nèi)，所述凹座的節(jié)距不同于所述插槽的 節(jié)距。
4. 如權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中各磁極的凹座的數(shù)目是相 同的，所述凹座關(guān)于通過各磁極的周向?qū)挾鹊闹行暮娃D(zhuǎn)子鐵芯的中心 的中心軸對(duì)稱地布置，并且在各中心軸的一側(cè)，布置在所述磁極部位 的1/2處的所述凹座的節(jié)距不同于所述插槽的節(jié)距。
5. 如權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述凹座形成在鐵芯部的 表面上的周向中心部分上，所述鐵芯部面對(duì)所述空隙并且被所述永磁 體磁化以在各磁極形成位置上的空隙的前端面上形成磁極。
6. 如權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述凹座還形成在除了所 述鐵芯部的周向中心部分以外的一部分轉(zhuǎn)子鐵芯的空隙前端面上。
7. 如權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中形成在除了所述鐵芯部的 周向中心部分之外的所述轉(zhuǎn)子鐵芯的空隙前端面的部分上的凹座的節(jié)距不同于所述插槽的節(jié)距。
8. 如權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中形成在除了所述鐵芯部的 周向中心部分之外的所述轉(zhuǎn)子鐵芯的空隙前端面的部分上的所述凹座的對(duì)于各磁極的數(shù)目是相同的，并且在一個(gè)磁極的范圍內(nèi)，所述凹座的節(jié)距不同于所述插槽的節(jié)距。
9. 如權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中形成在除了所述鐵芯部的 周向中心部分之外的所述轉(zhuǎn)子鐵芯的空隙前端面的部分上的所迷凹座 的對(duì)于各磁極的數(shù)目是相同的，所述凹座關(guān)于通過各磁極的周向?qū)挾?的中心和所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的中心軸對(duì)稱地布置，并且在所迷中心 軸的一側(cè)上，布置在所述磁極部位的1/2處的所述凹座的節(jié)距不同于 所述插槽的節(jié)距。
10. 如權(quán)利要求5到9中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中，當(dāng)"為 所述插槽的節(jié)距且n為等于或大于0的整數(shù)時(shí)，形成在各鐵芯部的空 隙前端面的周向中心部分上的所述凹座的周向?qū)挾葹?x。"+o.倒i. )。
11. 如權(quán)利要求l到IO中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中，在各磁 極形成位置上，在通過由所述永磁體磁化并在所述空隙的前端面上形 成磁極的所述鐵芯部的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子的中心的所述軸線 與通過形成在所述插槽之間的鐵芯齒的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子的 中心的軸線一致的情況中，通過形成在除了所述鐵芯部的周向中心部 分以外的一部分所述轉(zhuǎn)子鐵芯的空隙前端面上的所述凹座的周向?qū)挾?的中心的軸線與通過靠近所述凹座的插槽的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn) 子的中心的軸線之間形成一角度A，并且布置所述凹座以便所述角度 "2滿足"r"-0."到0.1"(當(dāng)所述凹座的中心軸相對(duì)于所述插槽的中心軸位于所述磁極的中心軸的側(cè)面時(shí)所述角度具有負(fù)值，而當(dāng)其位于相對(duì) 側(cè)上時(shí)具有正值)，其中"為所述插槽的節(jié)距。
12. 如權(quán)利要求l到10中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中，在各磁 極形成位置上，在通過由所述永磁體磁化并在所述空隙的前端面上形 成磁極的所述鐵芯部的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子的中心的軸線與通 過形成在所述插槽之間的鐵芯齒的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子的中心 的軸線一致的情況中，通過形成在除了所述鐵芯部的周向中心部分以 外的一部分所述轉(zhuǎn)子鐵芯的空隙前端面上的所述凹座的周向?qū)挾鹊闹?心的軸線與通過靠近所述凹座的插槽的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子的 中心的軸線之間形成一角度A，并且布置所述凹座以便所述角度^滿足""x-0.U到0.33，，(當(dāng)所述凹座的中心軸相對(duì)于所述插槽的中心軸位 于所述磁極的中心軸的側(cè)面時(shí)所述角度具有負(fù)值，而當(dāng)其位于相對(duì)側(cè) 上時(shí)具有正值)，其中"為所述插槽的節(jié)距。
13. 如權(quán)利要求5到10中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中形成在各 鐵芯部的空隙前端面的周向中心部分上的所述凹座具有在所述空隙側(cè)的形狀。
14. 如權(quán)利要求13所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中，當(dāng)"為所述插槽的節(jié) 距且n為等于或大于0的整數(shù)時(shí)，形成在所述鐵芯部的空隙前端面的 周向中心部分上的所述凹座在面對(duì)所述空隙的開口上具有的周向?qū)挾?為"r"p"+o.s通ji.06)，，，并且在所述開口內(nèi)側(cè)上的變窄部分上具有的周向?qū)挾葹?r"(2w + 0.20到0. 49)，,。
15. 如權(quán)利要求13或14所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中形成在所述鐵芯 部的空隙前端面的周向中心部分上的所述凹座的空隙前面較寬部分的 深度為所述空隙的徑向長(zhǎng)度的0.3到1.0倍。
16. 如權(quán)利要求5到10和13到15中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其 中形成在所述鐵芯部的空隙前端面的周向中心部分上的所述凹座的最 深部分的深度為所述空隙的徑向長(zhǎng)度的0.7到1.0倍。
17. 如權(quán)利要求1到16中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中形成在除 了所述鐵芯部的周向中心部分之外的一部分所述轉(zhuǎn)子鐵芯的空隙前端 面上的所述凹座的深度為所述空隙的徑向長(zhǎng)度的0.4到4倍。
18. 如權(quán)利要求1到17中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中形成在除 了所述鐵芯部的周向中心部分之外的一部分所述轉(zhuǎn)子鐵芯的空隙前端 面上的所述凹座的周向?qū)挾葹樗霾宀鄣墓?jié)距的0.2到0.6倍。
19. 如權(quán)利要求l到18中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中，在各磁 極上， 一對(duì)永磁體按朝所述空隙開口的V字形形狀來布置。
20. 如權(quán)利要求19所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中各永磁體嵌入形成在所 述轉(zhuǎn)子鐵芯上的內(nèi)腔中，并且在各磁極形成位置上，在通過由所述永 磁體磁化并在所述空隙中心和所述轉(zhuǎn)子的中心的軸線與通過形成在所述插槽之間的所迷鐵芯 齒的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子的中心的軸線一致的情況中，通過所 述磁極的 一對(duì)內(nèi)腔的各空隙側(cè)端的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子的中心 的軸線與通過相鄰槽口的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子的中心的軸線之間形成了角度"4 ，布置所述內(nèi)腔以便所述角度"4滿足"^X-0.25"和"rsx0.25，，(周向負(fù)方向?yàn)?+"，且另一方向?yàn)?-")，其中"為所述插槽 的節(jié)距。
21. —種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其包括環(huán)形的定子和布置在所述定子內(nèi)部并 面對(duì)所述定子的轉(zhuǎn)子，在所述定子和轉(zhuǎn)子之間插入一空隙，所迷定子具有在周向間隔上配有48個(gè)插槽的定子鐵芯和容納在各插槽中的繞組，所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子鐵芯、 一對(duì)內(nèi)腔、永磁體、鐵芯部、第一凹座和第二與第三凹座，該對(duì)內(nèi)腔沿處于朝所述空隙開口的V字形形狀的所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周形成在每八個(gè)磁極形成位置上，所述永磁體嵌入 各內(nèi)腔中，所述鐵芯部被位于各磁極形成位置上的永磁體磁化并在所 述所述磁極形成位置的空隙前端面上形成磁極，所述第一凹座形成在 各鐵芯部的空隙前端面的周向中心部分上，所述第二與第三凹座形成 在除了各鐵芯部的周向中心部分之外的部分的所述轉(zhuǎn)子鐵芯的空隙前 端面上，布置第二凹座以便通過第一凹座的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn) 子的中心的軸線與通過第二凹座的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子的中心的軸線之間形成角度A^"o.m到o.265 ，其中"為所述磁極的節(jié)距，布置所述第三凹座以便通過第一凹座的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子的中 心的軸線與通過第三凹座的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子的中心的軸線之間形成角度"3="><0.398到0.472 ，布置位于各磁極形成位置上的所述內(nèi)腔以便通過所述鐵芯部的周向?qū)挾戎行暮退鲛D(zhuǎn)子的中心的軸線與通 過一對(duì)所述內(nèi)腔的各空隙側(cè)端的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子的中心的軸線之間形成一 角度"4 = ^x-(US到-0.35和"逸25到0.35 (周向負(fù)方向?yàn)?+"，且另一方向?yàn)?-")。
22. 如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中在由永磁體產(chǎn)生的磁極之間具有鐵芯部以作為用于產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩的磁阻轉(zhuǎn)矩的磁極，并且所述凹座形成在所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的空隙前端面中。
23.如權(quán)利要求22所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中各磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的凹座 是關(guān)于對(duì)稱軸來對(duì)稱地布置的，所述對(duì)稱軸是通過所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極 的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線。
24，如權(quán)利要求22和23所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁 極的凹座的周向中心位置為《="x("+o.l^Uo.37)，其中"為所述插槽的節(jié)距，《為通過所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子鐵芯 的中心的軸線與通過所述凹座的橫向中心和所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸 線之間的角度，并且n為整數(shù)。
25，如權(quán)利要求22到24中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述凹 座的周向?qū)挾葹椤篽"x("+^到05),其中"為所述插槽的節(jié)距，Wl為 通過所述凹座的一側(cè)邊緣和所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線與通過所述凹 座另一側(cè)邊緣和所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線之間的角度，且n為0或 自然數(shù)。
26. 如權(quán)利要求22所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述凹座形成在除了所 述周向中心部分以外的一部分由永久磁體產(chǎn)生的磁極的空隙前端面 上。
27. 如權(quán)利要求26所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的凹 座關(guān)于一對(duì)稱軸來對(duì)稱地布置，所述對(duì)稱軸是通過所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極 的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線，并且由所述永磁體 產(chǎn)生的所述磁極的凹座關(guān)于對(duì)稱軸來對(duì)稱地布置，所述對(duì)稱軸是通過 所述磁極的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線。
28. 如權(quán)利要求26或27所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的凹座的周向中心位置為《="x("+02到06)，并且由所述永磁體產(chǎn)生 所述磁極的凹座的周向中心位置為&=，("+0.85到1.3)，其中"為所述插槽的節(jié)距，《為通過所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子 鐵芯的中心的軸線與通過所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的凹座的橫向中心和所述 轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線之間的角度，《為通過由所述永磁體產(chǎn)生的所 述磁極的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線與通過由所述永磁體產(chǎn)生的所述磁極的凹座的橫向中心和所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線之間的角度，且n為整數(shù)。
29. 如權(quán)利要求26到28中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述磁 阻轉(zhuǎn)矩磁極的凹座的周向?qū)挾葹椤? = "><("+04到0'7)，并且由所述永磁體 產(chǎn)生的所述磁極的凹座的周向?qū)挾葹椤? = "x("+047到06)，其中"為所 述插槽的節(jié)距，Wl為通過所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的凹座的一側(cè)邊緣和所 述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線與通過所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的凹座的另一側(cè)邊 緣和所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線之間的角度，W2為通過由所述永磁 體產(chǎn)生的所述磁極的凹座的一側(cè)邊緣和所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線與 通過由所述永磁體產(chǎn)生的所述磁極的凹座的另一側(cè)邊緣和所述轉(zhuǎn)子鐵 芯的中心的軸線之間的角度，且n為0或自然數(shù)。
30. 如權(quán)利要求22到29中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述凹 座形成在由所述永磁體產(chǎn)生所述磁極的空隙前端面的周向中心部分 上。
31. 如權(quán)利要求30所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中布置位于由所述永磁體 產(chǎn)生的磁極的周向中心部分上的所述凹座以便通過由所述永磁體產(chǎn)生 的所述磁極的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線與通過位 于由所述永磁體產(chǎn)生的所述磁極的周向中心部分上的所述凹座的離前 述軸線遠(yuǎn)側(cè)的側(cè)邊和所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線之間的角度《滿足
32. 如權(quán)利要求22到31中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述磁 阻轉(zhuǎn)矩磁極的凹座和除了位于周向中心部分上之外的由所述永磁體產(chǎn) 生的磁極的凹座的深度為所述空隙的徑向長(zhǎng)度的0.2到2.0倍，并且位 于由所述永磁體產(chǎn)生的磁極的周向中心部分上的凹座的深度為所述空 隙的徑向長(zhǎng)度的0.2到3.0倍。
33. 如權(quán)利要求22到32中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中，在各 磁極形成位置上，所述永磁體按朝所述空隙開口的V字形形狀或具有 朝所述空隙的開口的U字形形狀來布置。
34. 如權(quán)利要求22到33中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中在所述空隙側(cè)面上的各永磁體的端部上形成間隔或非磁性部分，所述間隔或 非磁性部分的周向中心位置為 m ="x(" + 0'25)，或通過將所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極夾在中間的兩個(gè)間隔或非磁性部分的周向?qū)挾戎行暮退鲛D(zhuǎn)子鐵 芯的中心的兩條軸線之間的角度為％ = " x (" +嗎，其中"為所述插槽 的節(jié)距，為通過所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子鐵 芯的中心的軸線與通過所述間隔或非磁性部分的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線之間形成的角度，且n為整數(shù)。
35. 如權(quán)利要求26到34中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述磁 阻轉(zhuǎn)矩磁極的凹座的中心位置為《—10。到i。"W"，除位于周向中心部 分之外的由所述永磁體產(chǎn)生的所述磁極的凹座的中心位置為 《=(26。到39°)/(/^2)，所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的凹座的周向?qū)挾葹?『1-(12°到18°)/(^2)，并且除位于周向中心部分之外的由所述永磁體產(chǎn)生 的所述磁極的凹座的周向?qū)挾葹椤篰("。到is。)/(/^),其中所述定子的每 磁極的每相的插槽的數(shù)目為2， p為磁極的數(shù)目，《為通過所述磁阻轉(zhuǎn) 矩磁極的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線與通過所述磁 阻轉(zhuǎn)矩磁極的凹座的橫向中心和所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線之間的角 度，《為通過由所述永磁體產(chǎn)生的所述磁極的周向?qū)挾鹊闹行牡妮S線 與通過除位于所述周向中心部分之外的所述凹座的橫向中心和所述轉(zhuǎn) 子鐵芯的中心的軸線之間的角度，且n為整數(shù)。
36. 如權(quán)利要求26到34中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述磁 阻轉(zhuǎn)矩磁極的凹座的中心位置為《=(io，i4Q)/(W2)，除位于所述周向中心部分之外的由所述永磁體產(chǎn)生的所述磁極的凹座的中心位置為 《=(26°到39°)/(^2)，所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的凹座的周向?qū)挾葹?『l-(W到is。)/(W2)，除位于所述周向中心部分之外的由所述永磁體產(chǎn)生 的所述磁極的凹座的周向?qū)挾葹椤? = (14°飾8°)/(^2)，并且由所述永磁體 產(chǎn)生的所述磁極的周向中心部分上的所述凹座的一側(cè)邊緣的位置為 《=(12°到14°)/(^/2)，其中所述定子的每磁極的每相位的插槽數(shù)目為2， p 為磁極的數(shù)目，《為通過所述磁阻轉(zhuǎn)矩的磁極的周向?qū)挾鹊闹行暮退?述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線與通過所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的凹座的橫向中心和所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線之間的角度，《為通過由所述永磁體產(chǎn) 生的所述磁極的周向?qū)挾鹊闹行牡妮S線與通過除了位于所述周向中心 部分之外的所述凹座的橫向中心和所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線之間的角度，n為整數(shù)，并且^為通過由所述永磁體產(chǎn)生的所述磁極的周向 寬度的中心和所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線與通過位于由所述永磁體產(chǎn) 生的所述磁極的周向中心部分上的凹座的離前述軸線遠(yuǎn)側(cè)的側(cè)邊和所 述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線之間的角度。
37. 如權(quán)利要求22到36中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中，在各 磁極的形成位置上，所述永磁體按朝所述空隙開口的V字形形狀來布 置，并且間隔或非磁性部分形成在所述空隙側(cè)面上的各永磁體的端部 上，所述間隔或非磁性部分布置在位置上，在該位置處，通過所述間 隔或非磁性部分的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線與通 過所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的周向?qū)挾鹊闹行暮退鲛D(zhuǎn)子鐵芯的中心的軸線 之間的角度^滿足32° "W2) ^ m ^ 40° /(W2)。
38. 如權(quán)利要求22到37中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述磁 阻轉(zhuǎn)矩磁極的凹座位于所述磁阻轉(zhuǎn)矩磁極的周向中心側(cè)面上的區(qū)域比 其余區(qū)域更淺。
39. 如權(quán)利要求22到38中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中位于由 所述永磁體產(chǎn)生的所述磁極的周向中心部分上的凹座比其他凹座更 深。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種能保持緊湊和大輸出功率并減小由電磁力引起的振動(dòng)和噪音的內(nèi)裝永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有環(huán)形的定子和布置在所述定子內(nèi)部的轉(zhuǎn)子，在所述定子和轉(zhuǎn)子之間插入一空隙。定子具有在周向間隔上配有許多插槽的定子鐵芯，并且在各插槽中容納有一繞組。轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子鐵芯、許多永磁體、鐵芯部和軸向延伸的凹座，所述永磁體嵌入沿轉(zhuǎn)子鐵芯的外周設(shè)置的許多磁極形成位置中，所述鐵芯部面對(duì)空隙并且被永磁體磁化以在各磁極形成位置上的空隙前端面上形成一磁極，所述凹座形成在各鐵芯部的空隙前端面的周向中心部分上。
文檔編號(hào)H02K19/10GK101283499SQ20068003752
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2006年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月31日
發(fā)明者堺和人, 平野恭男, 新政憲, 望月資康, 松原正克, 花井隆, 高橋則雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝;東芝產(chǎn)業(yè)機(jī)器制造株式會(huì)社