Ipm型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)的制造方法
【專(zhuān)利摘要】提供既削減永久磁鐵的使用量又實(shí)現(xiàn)高效率的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，低成本且高能量密度的IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)。其具備：轉(zhuǎn)子（12），其中以V字形埋入有永久磁鐵（16）；以及定子，其將該轉(zhuǎn)子收納在構(gòu)成線(xiàn)圈用槽（18）的定子齒（15）內(nèi)，在該IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)中，單位磁極單位相的槽數(shù)為2，當(dāng)與每個(gè)磁極的中心軸一致的d軸側(cè)附近使得永久磁鐵存在時(shí)，在該d軸側(cè)的永久磁鐵產(chǎn)生抵消電樞磁通的方向的磁通，在產(chǎn)生上述永久磁鐵磁通的范圍內(nèi)將該永久磁鐵置換為導(dǎo)磁率小的空隙的空間(磁通壁)(17c)。該轉(zhuǎn)子的磁極開(kāi)口度（θ6）（電角）設(shè)為144°～154.3°的范圍內(nèi)，且永久磁鐵的磁鐵開(kāi)口度（θ2）（機(jī)械角）更優(yōu)選設(shè)為37.5°～72.5°的范圍內(nèi)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，具體涉及實(shí)現(xiàn)高效率的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于安裝于各種裝置的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)要求與安裝裝置相應(yīng)的特性。
[0003]例如，在作為驅(qū)動(dòng)源與內(nèi)燃機(jī)一起安裝于混合動(dòng)力車(chē)(HEV:Hybrid ElectricVehicle)或者作為單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)源安裝于電動(dòng)車(chē)(EV:Electric Vehicle)的驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的情況下，要求在低轉(zhuǎn)速區(qū)域產(chǎn)生大轉(zhuǎn)矩，同時(shí)具備寬的可變速特性。
[0004]在這種車(chē)輛中，為了提高燃料效率，對(duì)于包含旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)在內(nèi)的各組成部分要求提高能量轉(zhuǎn)換效率，特別是在車(chē)載的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)中，期待提高常用區(qū)域的效率。而且，對(duì)于車(chē)載的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，從設(shè)置空間的制約、輕量化的觀點(diǎn)來(lái)看，要求更小型化的高能量密度的結(jié)構(gòu)。
[0005]對(duì)此，在HEV、EV中，一般來(lái)說(shuō)，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的低轉(zhuǎn)速/低負(fù)荷區(qū)域是常用區(qū)域。因此，有以下趨勢(shì):對(duì)車(chē)載的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩貢獻(xiàn)的比例是磁鐵轉(zhuǎn)矩大于與電樞電流的大小相應(yīng)的磁阻轉(zhuǎn)矩，為了高效率化而多使用高磁力的永久磁鐵。
[0006]由于這種趨勢(shì)，作為旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，為了提高能量轉(zhuǎn)換效率，特別是提高低轉(zhuǎn)速/低負(fù)荷區(qū)域的常用區(qū)域的效率，多使用作為將高剩余磁通密度的釹磁鐵埋入轉(zhuǎn)子的鐵芯內(nèi)部的永久磁鐵式的同步電動(dòng)機(jī)的IPM (Interior Permanent Magnet ;內(nèi)置永久磁鐵)型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)。提出了在該IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)中，將永久磁鐵以成為朝著外周面?zhèn)葟堥_(kāi)的V字形的方式埋入轉(zhuǎn)子內(nèi)，從而設(shè)為在磁鐵轉(zhuǎn)矩的基礎(chǔ)上還能夠積極利用磁阻轉(zhuǎn)矩的磁回路(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2)的方案。另外，也提出了在IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)中，將永久磁鐵的相對(duì)于轉(zhuǎn)子的外周面的開(kāi)口度(角度)設(shè)定為預(yù)定角度(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)3、4)的方案。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:特開(kāi)2006 - 254629號(hào)公報(bào)
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:特開(kāi)2012 — 39775號(hào)公報(bào)
[0011]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:特開(kāi)2003 - 153476號(hào)公報(bào)
[0012]專(zhuān)利文獻(xiàn)4:特開(kāi)2009 - 11011號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0014]對(duì)此，在近年來(lái)的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)中，為了提高磁力和耐熱性，多使用包含Nd、Dy、Tb等稀土元素的永久磁鐵，不過(guò)由于其稀少性帶來(lái)的價(jià)格高漲和其流通量的不穩(wěn)定，減少稀土元素使用量且實(shí)現(xiàn)高效率化的必要性增加。
[0015]但是，在HEV、EV中，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的常用區(qū)域是低轉(zhuǎn)速/低負(fù)荷區(qū)域，因此，為了增大對(duì)該區(qū)域做出貢獻(xiàn)的磁鐵轉(zhuǎn)矩，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I~4記載的IPM型電動(dòng)機(jī)中，也有增加高磁力的永久磁鐵的使用量的趨勢(shì)。這是阻礙解決減少稀土元素的使用量的課題的方向。
[0016]另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3、4記載的IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)中，是以增大轉(zhuǎn)矩為目的來(lái)設(shè)定永久磁鐵的相對(duì)于轉(zhuǎn)子的外周面的開(kāi)口度的，因此，不能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)等，不能夠效率良好地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
[0017]對(duì)此，本發(fā)明的目的在于提供既削減永久磁鐵的使用量又實(shí)現(xiàn)高效率的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)、低成本且高能量密度的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)。
[0018]用于解決問(wèn)題的方案
[0019]解決上述問(wèn)題的IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)所涉及的發(fā)明的第I方式具備:轉(zhuǎn)子，其中埋入有永久磁鐵，與驅(qū)動(dòng)軸一體旋轉(zhuǎn)；以及定子，其收納有設(shè)置在其對(duì)面的旋轉(zhuǎn)自如的所述轉(zhuǎn)子，并且線(xiàn)圈收納在該轉(zhuǎn)子所面對(duì)的多個(gè)齒之間的槽內(nèi)，該定子具有電樞的功能，在該IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)中，單位磁極單位相的槽數(shù)為2,上述IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的特征在于,上述永久磁鐵配置為朝著上述轉(zhuǎn)子的外周面張開(kāi)的V字形狀，當(dāng)與上述永久磁鐵形成的每個(gè)磁極的該永久磁鐵的中心軸一致的d軸側(cè)附近使得該永久磁鐵存在時(shí)，在該d軸側(cè)的永久磁鐵產(chǎn)生抵消上述電樞所產(chǎn)生的電樞磁通的方向的磁通,在產(chǎn)生上述永久磁鐵磁通的范圍內(nèi)將上述永久磁鐵置換為導(dǎo)磁率小的空隙，該空隙形成為從上述永久磁鐵的向上述d軸側(cè)的延伸空間朝著上述轉(zhuǎn)子的軸心擴(kuò)大，并且朝著該轉(zhuǎn)子的外周面擴(kuò)大，在上述轉(zhuǎn)子的外周面的上述d軸上形成有與軸心平行的中央調(diào)整溝，并且在該外周面的上述永久磁鐵的兩外端部側(cè)形成有與軸心平行的一對(duì)側(cè)調(diào)整溝，具備從上述永久磁鐵的兩外端側(cè)伸出的磁通壁，在將以上述轉(zhuǎn)子的軸心為中心的上述永久磁鐵的兩端部側(cè)的上述磁通壁的外側(cè)端部之間的夾角設(shè)為Θ 6的情況下，滿(mǎn)足144° ( Θ6 (電角)≤154.3°的關(guān)系。
[0020]解決上述問(wèn)題的IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)所涉及的發(fā)明的第2方式的特征在于，在上述第I方式的特定事項(xiàng)的基礎(chǔ)上，在將上述永久磁鐵的上述轉(zhuǎn)子的外周面?zhèn)韧饷娴难由烀婧蜕鲜鰀軸之間的夾角設(shè)為Θ 2的情況下，滿(mǎn)足27.5° ( Θ2 (機(jī)械角)<72.5°的關(guān)系。
[0021]解決上述問(wèn)題的IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)所涉及的發(fā)明的第3方式的特征在于，在上述第I方式的特定事項(xiàng)的基礎(chǔ)上，在將上述永久磁鐵的上述轉(zhuǎn)子的外周面?zhèn)韧饷娴难由烀婧蜕鲜鰀軸之間的夾角設(shè)為Θ 2的情況下，滿(mǎn)足37.5° ( Θ2 (機(jī)械角X 82.5°的關(guān)系。
[0022]解決上述問(wèn)題的IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)所涉及的發(fā)明的第4方式的特征在于，在上述第I方式的特定事項(xiàng)的基礎(chǔ)上，在將上述永久磁鐵的上述轉(zhuǎn)子的外周面?zhèn)韧饷娴难由烀婧蜕鲜鰀軸之間的夾角設(shè)為Θ 2的情況下，滿(mǎn)足37.5° ( Θ2 (機(jī)械角)<72.5°的關(guān)系。
[0023]發(fā)明效果
[0024]這樣，根據(jù)本發(fā)明的上述第I方式，將在d軸側(cè)產(chǎn)生抵消電樞磁通的方向的磁鐵磁通的范圍的永久磁鐵置換為導(dǎo)磁率小的空隙，因此，在d軸側(cè)磁鐵磁通和電樞磁通不會(huì)發(fā)生干擾(相抵)，另外，也能夠限制電樞磁通通過(guò)該范圍內(nèi)。因此，能夠消除在d軸側(cè)浪費(fèi)電樞磁通的磁鐵磁通，有效利用磁鐵轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩，能夠既得到不低于置換d軸側(cè)永久磁鐵前的轉(zhuǎn)矩又削減永久磁鐵自身的使用量。
[0025]而且，通過(guò)將永久磁鐵置換為空隙，能夠減少磁鐵磁通，降低在高轉(zhuǎn)速側(cè)的感應(yīng)電壓常數(shù)，能夠提高在高轉(zhuǎn)速側(cè)的輸出。另外，能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化，能夠減小慣性。
[0026]另外，通過(guò)減少磁鐵磁通，能夠削減弱磁區(qū)域(減小弱磁量)，能夠減少導(dǎo)致磁致伸縮的空間高次諧波。因此，能夠限制在永久磁鐵內(nèi)的渦電流的產(chǎn)生而抑制發(fā)熱，能夠抑制因永久磁鐵的溫度變化而導(dǎo)致的退磁，降低耐熱等級(jí)而實(shí)現(xiàn)低成本化。
[0027]而且，空隙形成為向d軸側(cè)的延伸空間朝著轉(zhuǎn)子的軸心側(cè)擴(kuò)大的形狀，從而，能夠限制從磁極的一側(cè)的q軸側(cè)進(jìn)入到轉(zhuǎn)子內(nèi)的電樞磁通進(jìn)入永久磁鐵的外周面?zhèn)?，而使其迂回到另一?cè)的q軸側(cè)，能夠避免其與朝著永久磁鐵的外周面?zhèn)鹊拇盆F磁通混在一起而飽和。因此，能夠更有效地利用因電樞磁通而產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩，能夠增加總的轉(zhuǎn)矩。
[0028]該空隙形成為向d軸側(cè)的延伸空間也朝著轉(zhuǎn)子的外周面?zhèn)葦U(kuò)大的形狀，從而能夠使在該d軸側(cè)即使沒(méi)有抵消電樞磁通也不能夠有效地合成的磁鐵磁通的方向變得適當(dāng)。因此，能夠使電樞磁通和磁鐵磁通的合成磁通通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生有效地做出貢獻(xiàn)的路徑，能夠進(jìn)一步增加總的轉(zhuǎn)矩。
[0029]而且，中央調(diào)整溝能夠以增加轉(zhuǎn)子和定子側(cè)齒之間的d軸附近的磁阻的方式進(jìn)行調(diào)整，伴隨著形成上述空隙使d軸附近的磁鐵磁通減少，能夠抑制交鏈的電樞磁通的增加。因此，能夠防止由于轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、鐵損的增加而使驅(qū)動(dòng)效率下降。
[0030]另外，側(cè)調(diào)整溝能夠增加轉(zhuǎn)子的V字形永久磁鐵的兩外端部附近的磁阻，能夠抑制要與交鏈的磁通波形重疊的高次諧波。因此，能夠抑制齒槽轉(zhuǎn)矩，并且防止由于轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、鐵損的增加而使驅(qū)動(dòng)效率下降。
[0031]此外，在單位磁極單位相的槽數(shù)為2的結(jié)構(gòu)中，設(shè)為144° <永久磁鐵的兩端部側(cè)的磁通壁外側(cè)端部間的夾角9 6(電角)< 154.3°，從而能夠抑制5次、7次空間高次諧波。
[0032]其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)以高能量密度高質(zhì)量地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的低成本的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的上述第2方式，設(shè)為27.5° <從d軸到永久磁鐵的外周面?zhèn)韧饷娴膴A角Θ2 (機(jī)械角72.5°，從而能夠提高最大負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)矩，能夠抑制這時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)以及6次和12次高次諧波轉(zhuǎn)矩，減少電磁振動(dòng)、電磁噪聲。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的上述第3方式，設(shè)為37.5° <從d軸到永久磁鐵的外周面?zhèn)韧饷娴膴A角Θ2 (機(jī)械角)<82.5°，從而能夠提高低負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)矩，能夠抑制這時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)以及6次和12次高次諧波轉(zhuǎn)矩，減少電磁振動(dòng)、電磁噪聲。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的上述第4方面，設(shè)為37.5° <從d軸到永久磁鐵的外周面?zhèn)韧饷娴膴A角Θ2 (機(jī)械角72.5°，從而能夠提高最大負(fù)荷時(shí)和低負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)矩，能夠抑制這時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)以及6次和12次高次諧波轉(zhuǎn)矩，減少電磁振動(dòng)、電磁噪聲。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1是示出本發(fā)明所涉及的IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的一個(gè)實(shí)施方式的圖,是示出其大致整體構(gòu)成的俯視圖。
[0037]圖2是實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中的低負(fù)荷驅(qū)動(dòng)時(shí)的電樞磁通的磁通線(xiàn)圖。
[0038]圖3是實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中的低負(fù)荷驅(qū)動(dòng)時(shí)的磁鐵磁通的磁通線(xiàn)圖。
[0039]圖4是示出在d軸側(cè)沒(méi)有大的空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的電流相位所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩特性的坐標(biāo)圖。
[0040]圖5A是在d軸側(cè)沒(méi)有大的空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的磁鐵磁通的磁通線(xiàn)圖。
[0041]圖5B是在d軸側(cè)沒(méi)有大的空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的d軸附近的磁鐵磁通的矢量圖。
[0042]圖6A是在d軸側(cè)沒(méi)有大的空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的最大負(fù)荷驅(qū)動(dòng)時(shí)的電樞磁通的磁通線(xiàn)圖。
[0043]圖6B是在d軸側(cè)沒(méi)有大的空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的最大負(fù)荷驅(qū)動(dòng)時(shí)的d軸附近的電樞磁通的矢量圖。
[0044]圖7是示出在d軸側(cè)沒(méi)有大的空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的最大負(fù)荷驅(qū)動(dòng)時(shí)的磁極(永久磁鐵)的外周側(cè)的磁鐵磁通矢量和電樞磁通矢量的相對(duì)關(guān)系的模型圖。
[0045]圖8是示出IPM型電動(dòng)機(jī)的輸入電流所對(duì)應(yīng)的電流相位和輸出轉(zhuǎn)矩的對(duì)應(yīng)關(guān)系(特性)的坐標(biāo)圖。
[0046]圖9是在d軸側(cè)沒(méi)有大的空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的低負(fù)荷驅(qū)動(dòng)時(shí)的電樞磁通的磁通線(xiàn)圖。
[0047]圖10是示出在d軸側(cè)沒(méi)有大的空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的低負(fù)荷驅(qū)動(dòng)時(shí)的磁鐵磁通和電樞磁通的合成磁通的磁通線(xiàn)圖以及該合成磁通所取的路徑的路徑圖。
[0048]圖11是示出縮短在d軸側(cè)有空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的埋設(shè)永久磁鐵的情況下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的變化、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的減小率的坐標(biāo)圖。
[0049]圖12是示出縮短在d軸側(cè)有空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的埋設(shè)永久磁鐵的情況下重疊的5次空間高次諧波的變化的坐標(biāo)圖。
[0050]圖13是示出在d軸側(cè)沒(méi)有大的空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)和在d軸側(cè)有空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的低負(fù)荷驅(qū)動(dòng)區(qū)域的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生比例的坐標(biāo)圖。
[0051]圖14是示出在d軸側(cè)沒(méi)有大的空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)和在d軸側(cè)有空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的最大負(fù)荷驅(qū)動(dòng)區(qū)域的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生比例的坐標(biāo)圖。
[0052]圖15是示出在d軸側(cè)有空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的最大負(fù)荷驅(qū)動(dòng)時(shí)的電樞磁通的磁通線(xiàn)圖。
[0053]圖16是示出在d軸側(cè)有空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的低負(fù)荷驅(qū)動(dòng)時(shí)的磁鐵磁通和電樞磁通的合成磁通的磁通線(xiàn)圖。
[0054]圖17是示出在d軸側(cè)有空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的最大負(fù)荷驅(qū)動(dòng)時(shí)的磁鐵磁通和電樞磁通的合成磁通的磁通線(xiàn)圖。
[0055]圖18包含示出在d軸側(cè)有空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的最大負(fù)荷驅(qū)動(dòng)時(shí)的磁鐵磁通和電樞磁通的合成磁通的磁通線(xiàn)圖，是與圖17的本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)做比較的結(jié)構(gòu)圖。
[0056]圖19是示出在圖17的本實(shí)施方式結(jié)構(gòu)A和圖18的比較結(jié)構(gòu)B中產(chǎn)生的、平均轉(zhuǎn)矩中的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩的坐標(biāo)圖。
[0057]圖20是示出在圖17的本實(shí)施方式結(jié)構(gòu)A和圖18的比較結(jié)構(gòu)B中產(chǎn)生的、與圖19的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩的波形重疊的高次諧波轉(zhuǎn)矩的比例的坐標(biāo)圖。
[0058]圖21是示出圖17的本實(shí)施方式結(jié)構(gòu)A和圖18的比較結(jié)構(gòu)B中的、隔著間隙G的I齒交鏈磁通波形所包含的空間高次諧波成分的含有率的坐標(biāo)圖。
[0059]圖22是示出將磁通壁17c的軸心側(cè)的端部壁面位置到軸心的分隔距離R2/轉(zhuǎn)子的外半徑Rl作為參數(shù)時(shí)的轉(zhuǎn)矩的變化的坐標(biāo)圖。
[0060]圖23是示出將轉(zhuǎn)子的外半徑Rl/磁通壁17c的軸心側(cè)的端部壁面位置到軸心的分隔距離R2作為參數(shù)時(shí)的轉(zhuǎn)矩的變化的坐標(biāo)圖。[0061]圖24是示出在d軸側(cè)形成大的空隙但未向外周面?zhèn)葦U(kuò)大的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的最大負(fù)荷驅(qū)動(dòng)時(shí)的、在永久磁鐵的d軸側(cè)角部附近的磁鐵磁通矢量和電樞磁通矢量的相對(duì)關(guān)系的1吳型圖。
[0062]圖25是示出在d軸側(cè)形成大的空隙并且也向外周面?zhèn)葦U(kuò)大的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的最大負(fù)荷驅(qū)動(dòng)時(shí)的、在永久磁鐵的d軸側(cè)角部附近的磁鐵磁通矢量和電樞磁通矢量的相對(duì)關(guān)系的模型圖。
[0063]圖26是示出決定圖25所示的擴(kuò)大空隙的尺寸形狀時(shí)所使用的參數(shù)的將轉(zhuǎn)子的一個(gè)磁極放大了的結(jié)構(gòu)圖。
[0064]圖27是示出改變了圖26所示的參數(shù)DLd時(shí)的形狀的模型例的結(jié)構(gòu)圖。
[0065]圖28是示出將圖26所示的DLd相對(duì)于外半徑Rl的比率作為參數(shù)改變時(shí)的轉(zhuǎn)矩和高次諧波轉(zhuǎn)矩的變化的坐標(biāo)圖。
[0066]圖29是示出將圖26所示的DLd相對(duì)于外半徑Rl的比率作為參數(shù)改變時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的變化的坐標(biāo)圖。
[0067]圖30是示出將圖26所示的Θ I相對(duì)于磁鐵開(kāi)口度Θ 2的比率作為參數(shù)改變時(shí)的轉(zhuǎn)矩和高次諧波轉(zhuǎn)矩的變化的坐標(biāo)圖。
[0068]圖31是示出將圖26所示的Θ I相對(duì)于磁鐵開(kāi)口度Θ 2的比率作為參數(shù)改變時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的變化的坐標(biāo)圖。
[0069]圖32是示出將具備作為擴(kuò)大了的空隙的磁通壁的情況與未擴(kuò)大的情況相比較的平均轉(zhuǎn)矩中的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩的坐標(biāo)圖。
[0070]圖33是示出與圖32的平均轉(zhuǎn)矩中的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩的波形重疊的高次諧波轉(zhuǎn)矩的比例的坐標(biāo)圖。
[0071]圖34A是在d軸側(cè)沒(méi)有大的空隙的、未形成中央溝的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的磁鐵磁通的磁通線(xiàn)圖。
[0072]圖34B是在d軸側(cè)沒(méi)有大的空隙的、未形成中央溝的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的最大負(fù)荷時(shí)的d軸附近的電樞磁通和磁鐵磁通的合成磁通的矢量圖。
[0073]圖35A是在d軸側(cè)形成了大的空隙的、未形成中央溝的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的磁鐵磁通的磁通線(xiàn)圖。
[0074]圖35B是在d軸側(cè)形成了大的空隙的、未形成中央溝的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的最大負(fù)荷時(shí)的d軸附近的電樞磁通和磁鐵磁通的合成磁通的矢量圖。
[0075]圖36是示出將圖34A所示的在d軸側(cè)沒(méi)有大的空隙的、未形成中央溝的結(jié)構(gòu)與圖35A所示的在d軸側(cè)形成了大的空隙的、未形成中央溝的結(jié)構(gòu)相比較的I齒交鏈磁通波形的坐標(biāo)圖。
[0076]圖37是示出將該圖36所示的磁通波形展開(kāi)為傅里葉級(jí)數(shù)，與I齒交鏈磁通波形重疊的空間高次諧波的含有率的坐標(biāo)圖。
[0077]圖38是在d軸側(cè)形成了大的空隙的、已形成中央溝的V字形IPM電動(dòng)機(jī)的最大負(fù)荷時(shí)的d軸附近的電樞磁通和磁鐵磁通的合成磁通的矢量圖。
[0078]圖39是示出將本實(shí)施方式與圖35A所示的未形成中央溝的結(jié)構(gòu)相比較的最大負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)矩波形的坐標(biāo)圖。
[0079]圖40是將該圖39所示的轉(zhuǎn)矩波形展開(kāi)為傅里葉級(jí)數(shù)，比較與該轉(zhuǎn)矩波形重疊的高次諧波轉(zhuǎn)矩的重疊程度的坐標(biāo)圖。
[0080]圖41是示出決定中央溝的尺寸形狀時(shí)所使用的參數(shù)的將轉(zhuǎn)子的一個(gè)磁極放大了的結(jié)構(gòu)圖。
[0081]圖42是示出將圖41所示的中央溝的尺寸形狀中的R4相對(duì)于外半徑Rl的比率作為參數(shù)改變時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的變化的坐標(biāo)圖。
[0082]圖43是示出將圖41所示的中央溝的尺寸形狀中的外開(kāi)口角0a作為參數(shù)改變時(shí)的相電壓波形和線(xiàn)間電壓波形的坐標(biāo)圖。
[0083]圖44是示出將本實(shí)施方式與圖35A所示的未形成中央溝的結(jié)構(gòu)相比較的低負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)矩波形的坐標(biāo)圖。
[0084]圖45是將該圖44所示的轉(zhuǎn)矩波形展開(kāi)為傅里葉級(jí)數(shù)，比較與該轉(zhuǎn)矩波形重疊的高次諧波轉(zhuǎn)矩的重疊程度的坐標(biāo)圖。
[0085]圖46是示出在未形成側(cè)溝的結(jié)構(gòu)中一個(gè)磁極處的定子齒的位置關(guān)系的結(jié)構(gòu)圖。
[0086]圖47是示出圖46所示的未形成側(cè)溝的結(jié)構(gòu)的無(wú)負(fù)荷時(shí)的間隙磁通波形的坐標(biāo)圖。
[0087]圖48是示出圖46所示的未形成側(cè)溝的結(jié)構(gòu)的最大負(fù)荷時(shí)的間隙磁通波形的坐標(biāo)圖。
[0088]圖49是示出決定在轉(zhuǎn)子的外周面形成的側(cè)溝的尺寸形狀時(shí)所使用的參數(shù)的將轉(zhuǎn)子的一個(gè)磁極放大了的結(jié)構(gòu)圖。
[0089]圖50是示出在最大負(fù)荷時(shí)，將圖49所示的側(cè)溝的尺寸形狀中的到d軸的內(nèi)夾角Θ 5/外夾角Θ 4作為參數(shù)改變時(shí)的轉(zhuǎn)矩、高次諧波轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的變化的坐標(biāo)圖。
[0090]圖51是示出在低負(fù)荷時(shí)，將圖49所示的側(cè)溝的尺寸形狀中的到d軸的內(nèi)夾角Θ 5/外夾角Θ 4作為參數(shù)改變時(shí)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的變化的坐標(biāo)圖。
[0091]圖52是示出在最大負(fù)荷時(shí)，將圖49所示的側(cè)溝的尺寸形狀中的溝深度RG/空氣間隙寬度AG作為參數(shù)改變時(shí)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的變化的坐標(biāo)圖。
[0092]圖53是比較無(wú)負(fù)荷時(shí)的有側(cè)溝和無(wú)側(cè)溝的情況下在間隙磁通波形上重疊的高次諧波的大小的坐標(biāo)圖。
[0093]圖54是從最大負(fù)荷時(shí)的有側(cè)溝和無(wú)側(cè)溝的情況下的轉(zhuǎn)矩波形來(lái)比較轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的大小的坐標(biāo)圖。
[0094]圖55是從低負(fù)荷時(shí)的有側(cè)溝和無(wú)側(cè)溝的情況下的轉(zhuǎn)矩波形來(lái)比較轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的大小的坐標(biāo)圖。
[0095]圖56是從無(wú)負(fù)荷時(shí)的有側(cè)溝和無(wú)側(cè)溝的情況下的齒槽轉(zhuǎn)矩波形來(lái)確認(rèn)該齒槽轉(zhuǎn)矩的減小率的坐標(biāo)圖。
[0096]圖57是示出磁極開(kāi)口度Θ 6、磁鐵開(kāi)口度Θ 2的將轉(zhuǎn)子的一個(gè)磁極放大了的結(jié)構(gòu)圖。
[0097]圖58是示出與I齒交鏈的間隙磁通的近似波形的坐標(biāo)圖。
[0098]圖59是示出與I齒交鏈的間隙磁通的近似波形和磁極開(kāi)口度以及磁鐵開(kāi)口度的關(guān)系的概念說(shuō)明圖。
[0099]圖60是將與I齒交鏈的間隙磁通的理論波形(矩形波)和實(shí)際的波形(梯形波)重疊示出的坐標(biāo)圖。[0100]圖61是示出在最大負(fù)荷時(shí)將磁鐵開(kāi)口度Θ 6作為參數(shù)改變時(shí)的轉(zhuǎn)矩和高次諧波轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的變化的坐標(biāo)圖。
[0101]圖62是示出在低負(fù)荷時(shí)將磁鐵開(kāi)口度Θ 6作為參數(shù)改變時(shí)的轉(zhuǎn)矩和高次諧波轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的變化的坐標(biāo)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0102]下面，參照附圖，詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1?圖62是示出本發(fā)明所涉及的IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的一個(gè)實(shí)施方式的圖。在此，在本實(shí)施方式的說(shuō)明中，以使轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子向逆時(shí)針(CCW counterclockwise)方向旋轉(zhuǎn)的情況作為一例，圖示其旋轉(zhuǎn)方向。
[0103]在圖1中，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)10具備:定子11，其形成為大致圓筒形狀；以及轉(zhuǎn)子12，其旋轉(zhuǎn)自如地收納在該定子11內(nèi)，固定設(shè)置有與軸心一致的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸13。該旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)10具有適合例如在混合動(dòng)力車(chē)(HEV)、電動(dòng)車(chē)(EV)中作為與內(nèi)燃機(jī)同樣的驅(qū)動(dòng)源或者安裝于車(chē)輪內(nèi)的性能。
[0104]在定子11中，以使內(nèi)周面15a側(cè)隔著間隙G與轉(zhuǎn)子12的外周面12a面對(duì)的方式形成有在軸心的法線(xiàn)方向上延伸的多個(gè)定子齒15。3相繞組(未圖示)利用分布繞法纏繞形成于該定子齒15，該3相繞組構(gòu)成在內(nèi)部產(chǎn)生磁通的線(xiàn)圈，該磁通旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)對(duì)面收納的轉(zhuǎn)子12。
[0105]轉(zhuǎn)子12制作成IPM (Interior Permanent Magnet ;內(nèi)置永久磁鐵)結(jié)構(gòu)，在IPM結(jié)構(gòu)中，將以一對(duì)為I組的永久磁鐵16以成為朝著外周面12a張開(kāi)的V字形的方式作為I個(gè)磁極埋入。該轉(zhuǎn)子12形成為V字形空間17與外周面12a面對(duì)，在V字形空間17中嵌入并以不動(dòng)狀態(tài)收納在附圖的表里方向上延伸的平板狀的永久磁鐵16的角部16a。
[0106]V字形空間17形成為具備:空間17a，其中嵌入并收納永久磁鐵16 ;以及空間17b、17c(以下也稱(chēng)為磁通壁17b、17c),其位于該永久磁鐵16的寬度方向的兩側(cè),作為限制磁通進(jìn)入的磁通壁而發(fā)揮功能。為了能夠抵抗高轉(zhuǎn)速時(shí)的離心力而定位并保持永久磁鐵16，在該V字形空間17中，形成有在空間17c之間在法線(xiàn)方向上延伸并連結(jié)支撐外周側(cè)和內(nèi)周側(cè)的中心橋20。
[0107]該旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)10的定子11側(cè)的定子齒15間的空間構(gòu)成用于使繞組通過(guò)并卷繞從而形成線(xiàn)圈的槽18。相對(duì)于此，轉(zhuǎn)子12的8組永久磁鐵16各與定子11側(cè)的6根定子齒15面對(duì)?？偠灾?，在該旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)10中構(gòu)筑成:轉(zhuǎn)子12側(cè)的一對(duì)永久磁鐵16側(cè)所構(gòu)成的I個(gè)磁極對(duì)應(yīng)于定子11側(cè)的6個(gè)槽18。即，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)10制作成按相鄰的每I個(gè)磁極使永久磁鐵16的N極和S極的表里交替的、8個(gè)磁極(4個(gè)磁極對(duì))、48個(gè)槽、單相分布卷繞5個(gè)齒距而成的3相IPM電動(dòng)機(jī)。換言之，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)10制作成單位磁極單位相的槽數(shù)q=(槽數(shù)/磁極數(shù))/相數(shù)=2的IPM型結(jié)構(gòu)。
[0108]從而，對(duì)定子11的槽18內(nèi)的線(xiàn)圈通電使磁通從定子齒15到達(dá)面對(duì)的轉(zhuǎn)子12內(nèi)，從而能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)10。此時(shí)，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)10 (定子11和轉(zhuǎn)子12)能夠由永久磁鐵16之間產(chǎn)生的引力和斥力所造成的磁鐵轉(zhuǎn)矩和要使磁通通過(guò)的磁路最短的磁阻轉(zhuǎn)矩的總轉(zhuǎn)矩來(lái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。因此，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)10能夠?qū)⑼娸斎氲碾娔軓呐c轉(zhuǎn)子12 —體地相對(duì)于定子11旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸13作為機(jī)械能輸出。
[0109]此外，定子11和轉(zhuǎn)子12是將硅鋼等電磁鋼板材料的薄板在軸方向上堆疊成與期望的輸出轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的厚度，為了維持其層疊狀態(tài)而利用固定件19等制作成一體。
[0110]在此，該旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)10以如圖2中作為磁通線(xiàn)圖圖示的那樣，按與構(gòu)成I個(gè)磁極的一對(duì)永久磁鐵16對(duì)應(yīng)的每多個(gè)定子齒15形成從定子11的外周側(cè)(定子齒15的背面?zhèn)?通過(guò)轉(zhuǎn)子12內(nèi)的路徑的磁路(電樞磁通)的方式，在槽18內(nèi)分布纏繞有繞組線(xiàn)圈。該永久磁鐵16收納在以沿著電樞磁通Ψr的磁路的方式，換言之，以不阻礙該電樞磁通Ψr的形成的方式形成的V字形空間17的嵌入空間17a內(nèi)。
[0111]如圖3中作為磁通線(xiàn)圖圖示的那樣，該永久磁鐵16的磁路(磁鐵磁通Ψ--)取從構(gòu)成I個(gè)磁極的一對(duì)永久磁鐵16的表里面的N極和S極向垂直方向出發(fā)而相連的路徑，特別是在定子11側(cè)成為從對(duì)應(yīng)的定子齒15通過(guò)其背面?zhèn)鹊穆窂健?br> [0112]并且，在將永久磁鐵16以V字形埋入轉(zhuǎn)子12內(nèi)的IPM結(jié)構(gòu)中，將磁極產(chǎn)生的磁通的方向，即V字形的永久磁鐵16間的中心軸作為d軸,另外,將與該d軸在電場(chǎng)/磁場(chǎng)上正交的、相鄰的磁極間的永久磁鐵16間的中心軸作為q軸。該轉(zhuǎn)子12形成為使V字形空間17的位于d軸側(cè)的內(nèi)側(cè)的空間17c成為朝著軸心擴(kuò)大的空隙，作為磁通壁17c發(fā)揮功能。該V字形空間17中的磁通壁17c的最佳尺寸形狀后述。
[0113]從而，在該旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)10中，如圖2所示，形成如下路徑:使從定子齒15進(jìn)入到轉(zhuǎn)子12內(nèi)的電樞磁通Ψr以不進(jìn)入V字形空間17的外周側(cè)的方式較多地進(jìn)入內(nèi)周(軸心)側(cè)而返回到定子齒15。總而言之，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)10構(gòu)筑成轉(zhuǎn)子12在d軸有空隙的V字形IPM電動(dòng)機(jī)。
[0114]另外，該旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)10為了使成為轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)增加原因的5次、7次空間高次諧波不與從與d軸對(duì)應(yīng)的定子齒15進(jìn)入的電樞磁通Ψr較多地重疊,在轉(zhuǎn)子12側(cè)的外周面形成有在與該定子齒15的內(nèi)周面15a平行的方向(軸心方向)上延伸的中央溝(中央調(diào)整溝)21。該中央溝21的最佳尺寸形狀后述。
[0115]而且，在該旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)10中，側(cè)溝(側(cè)調(diào)整溝)22形成在形成磁極的一對(duì)永久磁鐵16各自的外端側(cè)外周面，上述側(cè)溝22使轉(zhuǎn)矩的減小為最小限，并且減小無(wú)負(fù)荷時(shí)的齒槽轉(zhuǎn)矩、低負(fù)荷時(shí)以及最大負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，抑制在整個(gè)驅(qū)動(dòng)區(qū)域的轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)。該側(cè)溝22的最佳尺寸形狀后述。
[0116]這樣，在將永久磁鐵16以V字形埋入轉(zhuǎn)子12內(nèi)的IPM結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)10的情況下，轉(zhuǎn)矩T能夠用下述的式(I)來(lái)表示，如圖4所示，以使磁鐵轉(zhuǎn)矩Tm和磁阻轉(zhuǎn)矩Tr之和最大的電流相位來(lái)驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)矩/高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0117][數(shù)I]
[0118]T = Pp {Ψmiq+(Ld-Lq) idiq}....(I)
[0119]Pp:磁極對(duì)數(shù)，Ψι?:電樞(定子齒15)交鏈磁鐵磁通，
[0120]id:線(xiàn)電流的d軸分量，iq:線(xiàn)電流的q軸分量，
[0121]Ld:d軸電感，Lq:q軸電感
[0122]對(duì)此，在取代d軸側(cè)空隙的磁通壁17c而具備與V字形空間17的外側(cè)的磁通壁17b同等的磁通壁17d的相關(guān)技術(shù)的轉(zhuǎn)子12A的情況下，形成圖5A的磁通線(xiàn)圖所圖示的永久磁鐵16的磁路，其磁鐵磁通Ψι?成為圖5Β的磁通矢量圖所圖示的方向的矢量Vm。另外，通過(guò)對(duì)收納于槽18的線(xiàn)圈通電而產(chǎn)生的電樞磁通Ψι.形成為圖6A的磁通線(xiàn)圖所圖示的磁路，成為圖6Β的磁通矢量圖所圖示的方向的矢量Vr。[0123]在這種旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)中，為了在最大負(fù)荷驅(qū)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)矩/高效率驅(qū)動(dòng)，推進(jìn)電流相位角來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在相關(guān)技術(shù)的轉(zhuǎn)子12A中，如圖5B和圖6B的磁通矢量圖所示，在位于V字形空間17 (磁極)的外周側(cè)的d軸附近的小區(qū)域Al中，磁鐵磁通Ψm和電樞磁通Ψr為反向磁場(chǎng)的關(guān)系，處于磁阻轉(zhuǎn)矩Tr抵消(相抵)磁鐵轉(zhuǎn)矩Tm而驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)?？偠灾?，如圖7所示，該磁極外周側(cè)小區(qū)域Al是磁鐵磁通Ψr和電樞磁通Ψr以?shī)A角為90度以上呈反方向的位置關(guān)系相對(duì)的干擾區(qū)域，電樞磁通Wr浪費(fèi)于抑制(抵消)與該磁極外周側(cè)小區(qū)域Al相鄰的永久磁鐵16的在d軸側(cè)的范圍B內(nèi)產(chǎn)生的磁鐵磁通Ψm。
[0124]因此，可以說(shuō)與該磁極外周側(cè)小區(qū)域Al對(duì)應(yīng)的永久磁鐵16的d軸側(cè)范圍B沒(méi)有積極地對(duì)轉(zhuǎn)矩T做出貢獻(xiàn)，能夠通過(guò)形成既削減該永久磁鐵16的d軸側(cè)范圍B的部分又維持同等的凸極比的磁回路來(lái)減小永久磁鐵16自身的磁鐵量。
[0125]在此，轉(zhuǎn)矩T為上述式(1)，因此，在減小永久磁鐵16的磁鐵量的情況下，增大磁阻轉(zhuǎn)矩Tr，從而能夠使轉(zhuǎn)矩T與不減小永久磁鐵16的磁鐵量的情況相同。該磁阻轉(zhuǎn)矩Tr能夠通過(guò)增大d軸電感Ld和q軸電感Lq的差即凸極比來(lái)增加。
[0126]因此，在本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子12中，通過(guò)將永久磁鐵16的d軸側(cè)范圍B置換為導(dǎo)磁率小的空隙(限制區(qū)域)，能夠既減小永久磁鐵16的磁鐵量又增加凸極比，得到與置換前同等以上的轉(zhuǎn)矩T。換個(gè)角度來(lái)說(shuō)，通過(guò)有效利用浪費(fèi)于抑制永久磁鐵16在d軸側(cè)范圍B內(nèi)產(chǎn)生的磁鐵磁通Ψm的電樞磁通Ψr,能夠增大磁阻轉(zhuǎn)矩Tr,即使削減永久磁鐵16的磁鐵量也能夠得到同等的轉(zhuǎn)矩Τ。
[0127]此外，轉(zhuǎn)矩T也能夠表示為下述的式(2)，在電流值Ia小的低負(fù)荷區(qū)域，磁鐵轉(zhuǎn)矩Tm的比例變高,如圖8所示，電流值Ia越低,最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的電流相位β越接近零。該圖8中的波形i~V示出各電流值Ia (i)~Ia (V)的電流相位一轉(zhuǎn)矩特性，電流值Ia的大小為i < ii < iii < iv < V的關(guān)系。因此，在低負(fù)荷驅(qū)動(dòng)時(shí)，磁鐵轉(zhuǎn)矩Tm的比例(依賴(lài))自然地變高，不過(guò)，理想的是最大限度地有效利用該磁鐵轉(zhuǎn)矩Tm的磁回路。
[0128][數(shù)2]
[0129]
【權(quán)利要求】
1.一種IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)， 具備:轉(zhuǎn)子，其中埋入有永久磁鐵，與驅(qū)動(dòng)軸一體旋轉(zhuǎn)；以及定子，其收納有設(shè)置在其對(duì)面的旋轉(zhuǎn)自如的所述轉(zhuǎn)子，并且線(xiàn)圈收納在該轉(zhuǎn)子所面對(duì)的多個(gè)齒之間的槽內(nèi)，該定子具有電樞的功能，在該IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)中，單位磁極單位相的槽數(shù)為2， 上述IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的特征在于， 上述永久磁鐵配置為朝著上述轉(zhuǎn)子的外周面張開(kāi)的V字形狀， 當(dāng)與上述永久磁鐵形成的每個(gè)磁極的該永久磁鐵的中心軸一致的d軸側(cè)附近使得該永久磁鐵存在時(shí)，在該d軸側(cè)的永久磁鐵產(chǎn)生抵消上述電樞所產(chǎn)生的電樞磁通的方向的磁通，在產(chǎn)生上述永久磁鐵磁通的范圍內(nèi)將上述永久磁鐵置換為導(dǎo)磁率小的空隙， 該空隙形成為從上述永久磁鐵的向上述d軸側(cè)的延伸空間朝著上述轉(zhuǎn)子的軸心擴(kuò)大，并且朝著該轉(zhuǎn)子的外周面擴(kuò)大， 在上述轉(zhuǎn)子的外周面的上述d軸上形成有與軸心平行的中央調(diào)整溝，并且在該外周面的上述永久磁鐵的兩外端部側(cè)形成有與軸心平行的一對(duì)側(cè)調(diào)整溝， 具備從上述永久磁鐵的兩外端側(cè)伸出的磁通壁， 在將以上述轉(zhuǎn)子的軸心為中心的上述永久磁鐵的兩端部側(cè)的上述磁通壁的外側(cè)端部之間的夾角設(shè)為 θ 6的情況下，滿(mǎn)足. 144° ≤ θ 6 (電角)≤ 154.3°的關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在將上述永久磁鐵的上述轉(zhuǎn)子的外周面?zhèn)韧饷娴难由烀婧蜕鲜鰀軸之間的夾角設(shè)為θ2的情況下，滿(mǎn)足. 27.5°≤ θ2 (機(jī)械角)≤72.5°的關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在將上述永久磁鐵的上述轉(zhuǎn)子的外周面?zhèn)韧饷娴难由烀婧蜕鲜鰀軸之間的夾角設(shè)為 θ2的情況下，滿(mǎn)足 . 37.5°≤ θ 2 (機(jī)械角)≤ 82.5°的關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IPM型旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在將上述永久磁鐵的上述轉(zhuǎn)子的外周面?zhèn)韧饷娴难由烀婧蜕鲜鰀軸之間的夾角設(shè)為 θ2的情況下，滿(mǎn)足 . 37.5° ≤ θ 2 (機(jī)械角)≤ 72.5°的關(guān)系。
【文檔編號(hào)】H02K1/27GK103715797SQ201310449982
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】青山真大 申請(qǐng)人:鈴木株式會(huì)社