永磁鐵馬達的制作方法
【專利摘要】在使用了鐵素體磁鐵的永磁鐵馬達中，以使永磁鐵產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩最大，并使轉(zhuǎn)矩脈動率最小化為課題。永磁鐵馬達的特征在于，具備：在層疊硅鋼板中收納有鐵素體磁鐵的P個極的埋設(shè)型的永磁鐵轉(zhuǎn)子；以及定子，該定子包括為分布繞組且M相的定子線圈和具有Ns個切槽的定子鐵心，并且Ns/P/M之比為分數(shù)，所述永磁鐵轉(zhuǎn)子構(gòu)成為，相對于一極配置有三個構(gòu)成的U字狀的永磁鐵和在其外周部配置的沿周方向較長的一個外周部永磁鐵，產(chǎn)生永磁鐵轉(zhuǎn)矩，并且，相對于一極，通過在U字狀永磁鐵與外周部永磁鐵之間形成的兩個凸極和在相鄰極之間形成的一個中心凸極而產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，在將中心凸極的寬度記為TCP、定子鐵心的切槽槽距記為TS時，使TCP比XS小。
【專利說明】永磁鐵馬達

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及永磁鐵馬達構(gòu)造，其使用價格便宜的長方體鐵素體磁鐵，還將以磁阻 轉(zhuǎn)矩為主的永磁鐵馬達作為對象，低轉(zhuǎn)矩脈動且能夠產(chǎn)生大轉(zhuǎn)矩。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前為止在產(chǎn)生大轉(zhuǎn)矩的永磁鐵馬達中，能夠以使用高性能的釹磁鐵在轉(zhuǎn)子的表 面配置磁鐵的所謂的表面磁鐵型的馬達構(gòu)造來實現(xiàn)高轉(zhuǎn)矩化與低轉(zhuǎn)矩脈動兩方的永磁鐵 馬達已經(jīng)被實用化。但是，因為近年來釹磁鐵的價格昂貴和獲得困難性，所以正在進行使用 鐵素體磁鐵的永磁鐵馬達的研究開發(fā)。鐵素體磁鐵的價格相對于釹磁鐵便宜到1/10以下， 相對于此存在如下缺點，其性能在殘留磁通量密度、矯頑力方面均低至釹磁鐵的1/3以下。 因此，在使用鐵素體磁鐵的永磁鐵馬達中，為了接近釹磁鐵馬達的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，除了永磁鐵轉(zhuǎn) 矩之外必須利用磁阻轉(zhuǎn)矩。成為在所謂的轉(zhuǎn)子鐵心中埋設(shè)永磁鐵的構(gòu)造。
[0003] 使用了鐵素體磁鐵的永磁鐵馬達的開發(fā)課題如下，
[0004] (1)為了確保最大轉(zhuǎn)矩而使一極上永磁鐵占據(jù)的表面積變大從而使永磁鐵產(chǎn)生的 轉(zhuǎn)矩為最大，
[0005] (2)做成能夠充分利用磁阻轉(zhuǎn)矩的構(gòu)造，
[0006] (3)因為永磁鐵的矯頑力低至1/3以下，所以確保永磁鐵的厚度，以免在定子線圈 中流通電流時消磁。
[0007] (4)因為利用磁阻轉(zhuǎn)矩原則上通過鐵心的高次諧波磁通量變多，所以認為轉(zhuǎn)矩脈 動增加。特別是在最大電流通電的情況下，存在降低最大轉(zhuǎn)矩時的轉(zhuǎn)矩脈動等情況。
[0008] 作為與之相近的公開例，在專利文獻1公開有如下的永磁鐵馬達結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)子鐵 心內(nèi)埋設(shè)永磁鐵，并有效利用永磁鐵轉(zhuǎn)矩與磁阻轉(zhuǎn)矩。
[0009] 在此，在專利文獻1的圖7中公開了在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)埋設(shè)永磁鐵的結(jié)構(gòu)中課題最接 近本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。以下，使用圖9、圖10來對其特征、課題進行說明。
[0010] 永磁鐵配置為四極，一極的永磁鐵由四個長方體永磁鐵61-64構(gòu)成。其中，一個永 磁鐵64構(gòu)成為在d軸的轉(zhuǎn)子的外周上沿周方向較長地配置，余下的三個永磁鐵61、62、63 如圖所示地U字狀地配置。專利文獻1是以在磁阻馬達上追加配置一部分永磁鐵來改進特 性為目的的發(fā)明，磁阻轉(zhuǎn)矩依賴于中心凸極74,所述中心凸極74在與q軸相當?shù)奈恢脴?gòu)成 于U字狀配置的永磁鐵間。
[0011] 一般情況下，同時產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩和永磁鐵轉(zhuǎn)矩的永磁鐵馬達的轉(zhuǎn)矩式由式1表 /_J、1 〇 [0012]

【權(quán)利要求】
1. 一種永磁鐵馬達，構(gòu)成為具備：在層疊硅鋼板中收納有鐵素體永磁鐵的P個極的埋 設(shè)型的永磁鐵轉(zhuǎn)子；以及定子，該定子包括為分布繞組且Μ相的定子線圈和具有收納該定 子線圈的Ns個切槽的層疊的定子鐵心，并且上述Ns/M/P之比為分數(shù)，所述永磁鐵轉(zhuǎn)子構(gòu)成 為，相對于一極配置有三個構(gòu)成的U字狀的永磁鐵和在U字狀永磁鐵的外周部配置的沿周 方向較長的一個外周部永磁鐵，由此產(chǎn)生永磁鐵轉(zhuǎn)矩，并且，相對于一極，通過在上述U字 狀永磁鐵與外周部永磁鐵之間形成的兩個凸極和在相鄰極的U字狀永磁鐵之間形成的一 個中心凸極而產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩， 上述永磁鐵馬達的特征在于， 在將上述中心凸極的寬度記為TCP、定子鐵心的切槽槽距記為ts時，使中心凸極的 寬度τ cp比切槽槽距τ s小。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁鐵馬達，其特征在于， 在將上述U字狀永磁鐵與外周部永磁鐵之間形成的兩個凸極的寬度記為τ bp時，使 τ bp的寬度比切槽槽距τ s小。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的永磁鐵馬達，其特征在于， 對于上述中心凸極的寬度TCp和切槽槽距TS， 為 0· 1 < τ cp/ τ s < 1. 0。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁鐵馬達，其特征在于， 對于上述中心凸極的寬度TCp和切槽槽距TS， 為 0· 35 < τ cp/ τ s < 0· 7。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的永磁鐵馬達，其特征在于， 相對于一極，對于包含上述U字狀永磁鐵與外周部永磁鐵之間構(gòu)成的凸極的寬度τ bp 與上述中心凸極的寬度τ Cp的合計寬度τ ap與切槽槽距τ s， 為 2· 1 < τ ap/ τ s < 3· 35。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的永磁鐵馬達，其特征在于， 為 2. 57 < τ ap/ τ s < 2. 84。
【文檔編號】H02K21/14GK104221261SQ201280072036
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】田島文男, 山口芳弘, 長瀨博, 八原昌尚, 藤澤勸也 申請人:會田工程技術(shù)有限公司, 株式會社日立產(chǎn)機系統(tǒng)