橫向磁通電機(jī)和車輛的制作方法
【專利摘要】一種橫向磁通電機(jī)，包括：定子，所述定子具有在旋轉(zhuǎn)方向上卷繞的圓形線圈，多個(gè)第一鐵磁體布置在旋轉(zhuǎn)方向上，所述第一鐵磁體中的每一個(gè)圍繞所述圓形線圈的一部分；和布置成隔著間隙面對(duì)第一鐵磁體的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子可繞所述圓形線圈的中心軸旋轉(zhuǎn)；其中，所述轉(zhuǎn)子包括布置在所述旋轉(zhuǎn)方向上的多個(gè)第二鐵磁體；以及布置在所述第二鐵磁體之間的磁通產(chǎn)生部，所述第二鐵磁體中的每一個(gè)用以在旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)。
【專利說明】橫向磁通電機(jī)和車輛
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)基于并要求2013年9月30日提交的日本專利申請(qǐng)N0.2013-205870的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，該日本專利申請(qǐng)的整個(gè)內(nèi)容通過引用并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本文描述的實(shí)施例大體涉及一種橫向磁通電機(jī)和一種使用該橫向磁通電機(jī)的車輛。

【背景技術(shù)】
[0004]橫向磁通電機(jī)具有可繞軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和圍繞轉(zhuǎn)子的定子。定子具有同軸地卷繞轉(zhuǎn)子的圓形線圈和圍繞該線圈并且布置在圓周上的多個(gè)U形鐵磁體。這些U形鐵磁體在兩端處具有磁極。轉(zhuǎn)子具有交替地布置在圓周上的永磁體和鐵磁體。轉(zhuǎn)子的永磁體和鐵磁體被布置成面對(duì)定子的U形鐵磁體的磁極。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的課題是提供一種齒槽扭矩很小的橫向磁通電機(jī)和一種使用該橫向磁通電機(jī)的車輛。
[0006]根據(jù)實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)包括:定子，所述定子具有以旋轉(zhuǎn)軸為中心在旋轉(zhuǎn)方向上卷繞的圓形線圈；多個(gè)第一鐵磁體隔著規(guī)定的間隔布置在旋轉(zhuǎn)方向上，所述第一鐵磁體中的每一個(gè)圍繞線圈的一部分；以及布置成隔著規(guī)定的間隙面對(duì)第一鐵磁體的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子以旋轉(zhuǎn)軸為中心可旋轉(zhuǎn)。其中，所述轉(zhuǎn)子包括:隔著規(guī)定的間隔布置在旋轉(zhuǎn)方向上的多個(gè)第二鐵磁體；以及布置在相鄰的所述第二鐵磁體之間用以在所述旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)的通量產(chǎn)生部。
[0007]通過上述構(gòu)成，可以提供一種齒槽扭矩很小的橫向磁通電機(jī)和一種使用該橫向磁通電機(jī)的車輛。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1示出根據(jù)第一實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)的斜視圖。
[0009]圖2示出圖1的橫向磁通電機(jī)的截面。
[0010]圖3示出前視圖，其示出圖1的轉(zhuǎn)子和定子的示意圖。
[0011]圖4示出斜視圖，其示意性地示出根據(jù)第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)部件。
[0012]圖5示出截面斜視圖，其示出了圖4的轉(zhuǎn)子和定子的示意圖。
[0013]圖6 (A)、⑶和(C)示出圖4的驅(qū)動(dòng)部件的截面圖。
[0014]圖7示出根據(jù)第二實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)的斜視圖。
[0015]圖8示出圖7的橫向磁通電機(jī)的截面。
[0016]圖9示出前視圖，其示出了圖7的轉(zhuǎn)子和定子的示意圖。
[0017]圖10示出斜視圖，其示意性地示出根據(jù)第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)部件。
[0018]圖11示出截面斜視圖，其示出了圖10的轉(zhuǎn)子和定子的示意圖。
[0019]圖12(A)、⑶和(C)示出圖10的驅(qū)動(dòng)部件的截面圖。
[0020]圖13示出根據(jù)第三實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
[0021]圖14示出圖13的驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。
[0022]圖15示出圖14的圓形線圈的三相電流。
[0023]圖16示出圖14的圓形線圈的三相電流。
[0024]圖17示出根據(jù)第四實(shí)施例的車輛的示意圖。
[0025]圖18示出根據(jù)第四實(shí)施例的車輛的示意圖。
[0026]圖19示出根據(jù)第四實(shí)施例的車輛的示意圖。
[0027]圖20示出根據(jù)第四實(shí)施例的車輛的示意圖。
[0028]圖21 (A)、⑶、(C)示出根據(jù)比較示例的定子和轉(zhuǎn)子的局部截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]在橫向磁通電機(jī)中,通過對(duì)圓形線圈供應(yīng)多相電流來產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。然而，當(dāng)驅(qū)動(dòng)橫向磁通電機(jī)時(shí)，還產(chǎn)生作為轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的因素之一的齒槽轉(zhuǎn)矩。期望較低的齒槽轉(zhuǎn)矩用于橫向磁通電機(jī)的平滑驅(qū)動(dòng)。
[0030]在如下所示的一個(gè)實(shí)施例的一方面中，能夠提供實(shí)現(xiàn)低齒槽轉(zhuǎn)矩的橫向磁通電機(jī)和使用該橫向磁通電機(jī)的車輛。
[0031]根據(jù)某些實(shí)施例的一方面，提供了橫向磁通電機(jī)，該橫向磁通電機(jī)包括:定子，所述定子具有在旋轉(zhuǎn)方向上卷繞的圓形線圈，多個(gè)第一鐵磁體布置在所述旋轉(zhuǎn)方向上，所述第一鐵磁體中的每一個(gè)圍繞圓形線圈的一部分；以及布置成隔著間隙面對(duì)第一鐵磁體的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子能夠繞圓形線圈的中心軸旋轉(zhuǎn)；其中，所述轉(zhuǎn)子包括布置在旋轉(zhuǎn)方向上的多個(gè)第二鐵磁體；以及布置在相鄰的第二鐵磁體之間的磁通產(chǎn)生部，所述磁通產(chǎn)生部中的每一個(gè)用以在旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)。
[0032]根據(jù)其它實(shí)施例的一方面，提供了包括橫向磁通電機(jī)的車輛。
[0033]在下文中，將參照附圖進(jìn)一步詳細(xì)地說明這些實(shí)施例。
[0034][第一實(shí)施例]
[0035]圖1不出根據(jù)第一實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)10的斜視圖。橫向磁通電機(jī)10具有旋轉(zhuǎn)軸5和多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件I (圖1示出三個(gè)驅(qū)動(dòng)部件I)。這些驅(qū)動(dòng)部件I沿著旋轉(zhuǎn)軸5的軸向方向布置。多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件I中的每一個(gè)具有定子2和轉(zhuǎn)子3。定子2和轉(zhuǎn)子3在旋轉(zhuǎn)方向上的每個(gè)相對(duì)相位在驅(qū)動(dòng)部件當(dāng)中不同。橫向磁通電機(jī)10具有容納多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件I的圓柱形殼體(未不出)。旋轉(zhuǎn)軸5由布置在殼體中的一對(duì)軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐。
[0036]在圖2中，示出橫向磁通電機(jī)10的沿著穿過旋轉(zhuǎn)軸5并且平行于旋轉(zhuǎn)軸5的虛平面的截面。在下文中，該截面是在穿過旋轉(zhuǎn)軸5并且平行于旋轉(zhuǎn)軸5的虛平面處的截面，即，沿著垂直于轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向的方向的截面。如圖2所示，轉(zhuǎn)子3附接到旋轉(zhuǎn)軸5，多個(gè)轉(zhuǎn)子3經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸5相互連接。轉(zhuǎn)子3可相對(duì)于定子2 (下述多個(gè)定子芯)繞旋轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)。由非磁性材料制成的連接部(未示出)設(shè)置在相鄰的兩個(gè)定子2之間，并且這些定子2經(jīng)由連接部連接到彼此。定子2固定到殼體。在驅(qū)動(dòng)部件I中的每一個(gè)中，轉(zhuǎn)子3和定子2(下述定子芯)在垂直于旋轉(zhuǎn)軸5的軸向方向的徑向方向上隔著間隙相對(duì)。在該實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子3位于定子2的內(nèi)部。
[0037]圖3是示出轉(zhuǎn)子和定子的示意圖的前視圖。驅(qū)動(dòng)部件I具有定子2和轉(zhuǎn)子3，該轉(zhuǎn)子3通過定子2和轉(zhuǎn)子3之間的間隙d設(shè)置在定子2的內(nèi)圓周內(nèi)。
[0038]定子2具有在圓周方向(旋轉(zhuǎn)方向)上在放置在距旋轉(zhuǎn)軸5的中心一定距離(rl)處的虛擬圓柱體上卷繞的圓形線圈4和在圓周方向(旋轉(zhuǎn)方向)上獨(dú)立地圍繞線圈4的一部分的多個(gè)定子芯(第一鐵磁體)21。
[0039]轉(zhuǎn)子3具有沿圓周方向(旋轉(zhuǎn)方向)獨(dú)立地放置在離旋轉(zhuǎn)軸5的中心一定距離(r3)處的虛擬圓柱體上的多個(gè)轉(zhuǎn)子芯(第二鐵磁體)31。此外，轉(zhuǎn)子3具有在三個(gè)連續(xù)的轉(zhuǎn)子芯31中的第一芯和第二芯(構(gòu)件)之間的第一磁通產(chǎn)生部32A和在三個(gè)連續(xù)的轉(zhuǎn)子芯31中的第二芯和第三芯之間的第二磁通產(chǎn)生部32B。第一芯、第二芯和第三芯連續(xù)地布置在圓周方向上。轉(zhuǎn)子芯31的內(nèi)側(cè)連接到由非磁性材料制成的環(huán)狀部33。
[0040]圖4是示意性地示出根據(jù)第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)部件的斜視圖。轉(zhuǎn)子3具有在三個(gè)連續(xù)的轉(zhuǎn)子芯31中的第一芯和第二芯之間的第三磁通產(chǎn)生部32C和在三個(gè)連續(xù)的轉(zhuǎn)子芯31中的第二芯和第三芯之間的第四磁通產(chǎn)生部32D。第一磁通產(chǎn)生部32A和第三磁通產(chǎn)生部32C在軸向方向上是相對(duì)的，并且第二磁通產(chǎn)生部32B和第四磁通產(chǎn)生部32D在軸向方向上是相對(duì)的。
[0041]圖5是截面斜視圖，其示出轉(zhuǎn)子3和定子2的示意圖。每個(gè)定子芯21具有U形形狀。此外，定子芯21具有在U形形狀的端部中的第一磁極部21A和第二磁極部21B。定子芯21將線圈4保持在第一磁極部2IA和第二磁極部2IB之間。
[0042]第一磁通產(chǎn)生部32A和第二磁通產(chǎn)生部32B在徑向方向上布置在靠近第一磁極部21A的邊緣處，以便對(duì)應(yīng)于在第一磁極部21A的軸向方向上的位置。轉(zhuǎn)子芯31和第一磁極部21A面對(duì)轉(zhuǎn)子3的某個(gè)旋轉(zhuǎn)位置。第三磁通產(chǎn)生部32C和第四磁通產(chǎn)生部32D在徑向方向上布置在靠近第二磁極部21B的邊緣處，以便對(duì)應(yīng)于在第二磁極部21B的軸向方向上的位置。轉(zhuǎn)子芯31和第二磁極部21B面對(duì)轉(zhuǎn)子3的某個(gè)旋轉(zhuǎn)位置。
[0043]圖6(A)、⑶和(C)是示出當(dāng)轉(zhuǎn)子芯32和定子芯21相對(duì)時(shí)的示例的圖示。圖6 (A)、⑶和(C)分別為圖4的驅(qū)動(dòng)部件I的A-A截面圖、B-B截面圖和C-C截面圖。
[0044]第一磁通產(chǎn)生部32A和第二磁通產(chǎn)生部32B是經(jīng)由粘合劑材料(未示出)結(jié)合到相鄰的轉(zhuǎn)子芯31的側(cè)表面的永磁體。第一磁通產(chǎn)生部32A和第二磁通產(chǎn)生部32B使磁通量在旋轉(zhuǎn)方向(相應(yīng)地，箭頭1032A和1032B的方向)上流動(dòng)。箭頭1032A和1032B的相應(yīng)的方向相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向是相反的。然后，閉合磁路51A和52A經(jīng)由第一磁通產(chǎn)生部32A和第二磁通產(chǎn)生部32B形成在定子芯21和轉(zhuǎn)子芯31之間。第三磁通產(chǎn)生部32C和第四磁通產(chǎn)生部32D是經(jīng)由粘合劑材料(未示出)結(jié)合到相鄰的轉(zhuǎn)子芯31的側(cè)表面的永磁體。第三磁通產(chǎn)生部32C和第四磁通產(chǎn)生部32D使磁通量在旋轉(zhuǎn)方向(相應(yīng)地，箭頭1032C和1032D的方向)上流動(dòng)。箭頭1032C和1032D的方向相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向是相反的。然后，閉合磁路51B和52B經(jīng)由第三磁通產(chǎn)生部32C和第四磁通產(chǎn)生部32D形成在定子芯21和轉(zhuǎn)子芯31之間。而且，因?yàn)榧^1032A和1032B的方向是相反的，并且箭頭1032C和1032D的方向是相反的，所以高濃度磁通量流經(jīng)轉(zhuǎn)子芯31。
[0045]雖然第一至第四磁通產(chǎn)生部32A、32B、32C和32D具有大致垂直于相鄰的轉(zhuǎn)子芯31的側(cè)表面的磁化方向是有利的，但是能夠使用通過由于轉(zhuǎn)子芯31中的第一磁通產(chǎn)生部32A和第二磁通產(chǎn)生部32B而產(chǎn)生的磁場(chǎng)的排斥而朝徑向方向的外側(cè)(從轉(zhuǎn)子3至定子2)產(chǎn)生的磁場(chǎng)。類似地，能夠使用通過由于轉(zhuǎn)子芯31中的第三磁通產(chǎn)生部32C和第四磁通產(chǎn)生部32D而產(chǎn)生的磁場(chǎng)的排斥而朝徑向方向的外側(cè)(從轉(zhuǎn)子3至定子2)產(chǎn)生的磁場(chǎng)。
[0046]可以使用磁化永磁體或產(chǎn)生磁場(chǎng)的構(gòu)件作為第一至第四磁通產(chǎn)生部32A、32B、32C和32D。例如，該構(gòu)件能夠包括鐵芯和線圈，并且磁通量通過對(duì)線圈供應(yīng)電流而產(chǎn)生。
[0047]在常規(guī)橫向磁通電機(jī)中，如圖21(A)、(B)、和(C)所示，磁通產(chǎn)生部232 ( S卩，部232A、232B、232C、232D)在箭頭 1232(即，箭頭 1232A、1232B、1232C、1232D)的方向(徑向方向)上產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)沿著磁通產(chǎn)生部232、轉(zhuǎn)子芯233、間隙262、定子芯221 (即，芯221A、221B)、間隙262和磁通產(chǎn)生部232 (磁路252 (即，電路252A、252B))流動(dòng)。因此，即使在不供應(yīng)電流時(shí)，也產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩，這是因?yàn)橛捎诖磐óa(chǎn)生部232產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響定子芯221。當(dāng)供應(yīng)電流時(shí)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)電流的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩包括因相同的齒槽轉(zhuǎn)矩的原因而產(chǎn)生的脈動(dòng)(轉(zhuǎn)矩波動(dòng))。雖然轉(zhuǎn)速的波動(dòng)由旋轉(zhuǎn)期間的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩而引起，但是在高速旋轉(zhuǎn)中由脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩引起的波動(dòng)一般很小。當(dāng)齒槽轉(zhuǎn)矩很小時(shí)，脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩一般能夠保持很小。為了在低速下執(zhí)行平滑旋轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)電機(jī)使齒槽轉(zhuǎn)矩較小是期望的。
[0048]在下文中，將參照?qǐng)D6(A)、⑶和(C)說明驅(qū)動(dòng)部件I的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在不供應(yīng)電流時(shí)抑制齒槽轉(zhuǎn)矩，而在供應(yīng)電流時(shí)產(chǎn)生高轉(zhuǎn)矩。
[0049]當(dāng)不激勵(lì)圓形線圈4時(shí),定子芯21和轉(zhuǎn)子芯31的磁飽和(鐵芯內(nèi)部的磁化量最大化)不發(fā)生。由第一磁通產(chǎn)生部32A和第二磁通產(chǎn)生部32B產(chǎn)生的大部分磁通量沿著磁路5IA流動(dòng),磁路5IA的路徑大部分包括鐵芯,而較少的磁通量沿著包括大間隙的磁路52A流動(dòng)。由第三磁通產(chǎn)生部32C和第四磁通產(chǎn)生部32D產(chǎn)生的大部分磁通量沿著磁路51B流動(dòng)，磁路5IB的路徑大部分包括鐵芯,而較少的磁通量沿著包括大間隙的磁路52B流動(dòng)。然后，沿著磁路51A和磁路51B流動(dòng)的磁通量不影響定子2，并因此，不產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩。
[0050]當(dāng)圓形線圈4被激勵(lì)時(shí)，由電流產(chǎn)生的磁通量沿著包括定子芯21和轉(zhuǎn)子芯31的磁路53流動(dòng)，定子芯21和轉(zhuǎn)子芯31的磁飽和發(fā)生。當(dāng)定子芯21和轉(zhuǎn)子芯31磁飽和時(shí)，磁通量在芯中的流動(dòng)容易性幾乎變得與在間隙中相同。因此，由第一磁通產(chǎn)生部32A和第二磁通產(chǎn)生部32B產(chǎn)生的磁通量沿著如由磁路52A所示的小路徑流動(dòng)，并且同樣地，由第三磁通產(chǎn)生部32C和第四磁通產(chǎn)生部32D產(chǎn)生的磁通量沿著如由磁路52B所示的小路徑流動(dòng)。轉(zhuǎn)矩通過沿著磁路52A、52B和磁路53流動(dòng)的磁通量之間的相互作用而產(chǎn)生。
[0051]此外，當(dāng)圓形線圈4不被激勵(lì)時(shí)，沿著磁路5IA和51B、*52A和52B流動(dòng)的磁通量的百分比近似由間隙61 (在相鄰的轉(zhuǎn)子芯31之間)的大小與間隙62 (在定子芯21和轉(zhuǎn)子芯31之間)的大小的比確定。間隙61沿徑向方向r朝外側(cè)延伸，間隙61被表示為g(r)=gci+Cr-r^tar^ Θ )，其中，g(l代表最里面的間隙長(zhǎng)度，Θ代表由轉(zhuǎn)子芯31的徑向方向和長(zhǎng)側(cè)形成的角度，g(r)在與環(huán)狀非磁性構(gòu)件33接觸的部分(r = r0)具有最小值，并且g(r)在與第一磁通產(chǎn)生部32A接觸的部分(r = rffl)具有最大值。如果磁通量在垂直于徑向方向的方向上沿著間隙611從徑向位置=r的小段dr開始流動(dòng)，則每單位長(zhǎng)度的磁阻被表示為g(r) cos ( θ )/(μ 0dr),其中μ。為自由空間的導(dǎo)磁率。間隙611對(duì)于徑向位置r = rQ?rm而言是平行的，如果轉(zhuǎn)子芯31的磁阻的大小可以忽略，則間隙61的磁阻Rml通過相對(duì)于r積分而被表示為sin Θ / μ 0ln(gm-g0),其中，gm代表g(rm)。
[0052]另一方面，磁路52A或52B包括至少兩個(gè)間隙長(zhǎng)度d，但是它取決于旋轉(zhuǎn)位置，并且因此，磁阻Rm2至多為2d/μ ^其中，t為在圓周方向上轉(zhuǎn)子芯31的厚度的一半。因此，通過設(shè)計(jì)使得Rml〈〈Rm2，當(dāng)圓形線圈4不被激勵(lì)時(shí)，由于第一磁通產(chǎn)生部32A而產(chǎn)生的磁通量的大部分沿著磁路5IA流動(dòng)。此外，設(shè)計(jì)Rml〈〈Rm2幾乎與設(shè)計(jì)使得^〈〈d相同。
[0053][第二實(shí)施例]
[0054]根據(jù)第二實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)與根據(jù)第一實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)的不同之處在于，轉(zhuǎn)子芯連接到鐵磁性材料的環(huán)狀構(gòu)件。
[0055]圖7示出根據(jù)第二實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)110的斜視圖。橫向磁通電機(jī)110具有旋轉(zhuǎn)軸105和多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件101 (圖7示出三個(gè)驅(qū)動(dòng)部件101)。這些驅(qū)動(dòng)部件101沿著旋轉(zhuǎn)軸105的軸向方向布置。多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件101中的每一個(gè)具有定子102和轉(zhuǎn)子103。定子102和轉(zhuǎn)子103在旋轉(zhuǎn)方向上的每個(gè)相對(duì)相位在驅(qū)動(dòng)部件之間不同。橫向磁通電機(jī)110具有容納多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件101的圓柱形殼體(未示出)。旋轉(zhuǎn)軸105由布置在殼體中的一對(duì)軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐。
[0056]在圖8中，示出橫向磁通電機(jī)110的沿著穿過旋轉(zhuǎn)軸105并且平行于旋轉(zhuǎn)軸105的虛平面的截面。在下文中，該截面是在穿過旋轉(zhuǎn)軸105并且平行于旋轉(zhuǎn)軸105的虛平面處的截面，即，沿著垂直于轉(zhuǎn)子103的旋轉(zhuǎn)方向的方向的截面。如圖8所示，轉(zhuǎn)子103附接到旋轉(zhuǎn)軸105，多個(gè)轉(zhuǎn)子103經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸105相互連接。轉(zhuǎn)子103可相對(duì)于定子102 (下述多個(gè)定子芯)繞旋轉(zhuǎn)軸105旋轉(zhuǎn)。由非磁性材料制成的連接部(未示出)設(shè)置在相鄰的兩個(gè)定子102之間，這些定子102經(jīng)由連接部連接到彼此。定子102固定到殼體。在驅(qū)動(dòng)部件101中的每一個(gè)中，轉(zhuǎn)子103和定子102 (下述定子芯)在垂直于旋轉(zhuǎn)軸105的軸向方向的徑向方向上隔著間隙相對(duì)。在該實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子103位于定子102的內(nèi)部。
[0057]圖9是示出轉(zhuǎn)子和定子的示意圖的前視圖。驅(qū)動(dòng)部件101具有定子102和轉(zhuǎn)子103，該轉(zhuǎn)子103通過間隙d設(shè)置在定子102的內(nèi)圓周內(nèi)部。
[0058]定子102具有在圓周方向(旋轉(zhuǎn)方向)上在放置在離旋轉(zhuǎn)軸105的中心一定距離(rl)處的虛擬圓柱體上卷繞的圓形線圈104和在圓周方向(旋轉(zhuǎn)方向)上獨(dú)立地圍繞線圈104的一部分的多個(gè)定子芯(第一鐵磁體)121。
[0059]轉(zhuǎn)子103具有沿圓周方向(旋轉(zhuǎn)方向)獨(dú)立地放置在離旋轉(zhuǎn)軸105的中心一定距離(r3)處的虛擬圓柱體上的多個(gè)轉(zhuǎn)子芯(第二鐵磁體)131。此外，轉(zhuǎn)子103具有在三個(gè)連續(xù)的轉(zhuǎn)子芯131中的第一芯和第二芯之間的第一磁通產(chǎn)生部132A和在三個(gè)連續(xù)的轉(zhuǎn)子芯131中的第二芯和第三芯之間的第二磁通產(chǎn)生部132B。第一芯、第二芯和第三芯連續(xù)地布置在圓周方向上。轉(zhuǎn)子芯131的內(nèi)側(cè)連接到由鐵磁性材料制成的環(huán)狀部133(第三鐵磁體)。
[0060]圖10是示意性地示出根據(jù)第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)部件的斜視圖。轉(zhuǎn)子103具有在三個(gè)連續(xù)的轉(zhuǎn)子芯131中的第一芯和第二芯之間的第三磁通產(chǎn)生部132C和在三個(gè)連續(xù)的轉(zhuǎn)子芯131中的第二芯和第三芯之間的第四磁通產(chǎn)生部132D。第一磁通產(chǎn)生部132A和第三磁通產(chǎn)生部132C在軸向方向上是相對(duì)的，并且第二磁通產(chǎn)生部132B和第四磁通產(chǎn)生部132D在軸向方向上是相對(duì)的。
[0061]圖11是示出轉(zhuǎn)子和定子的示意圖的截面斜視圖。每個(gè)定子芯121具有U形形狀。此外，定子芯121具有在U形形狀的端部中的第一磁極部121A和第二磁極部121B。定子芯121將線圈104保持在第一磁極部121A和第二磁極部121B之間。
[0062]第一磁通產(chǎn)生部132A和第二磁通產(chǎn)生部132B在徑向方向上布置在靠近第一磁極部121A的邊緣處，以便對(duì)應(yīng)于在第一磁極部121A的軸向方向上的位置。轉(zhuǎn)子芯131和第一磁極部121A面對(duì)轉(zhuǎn)子103的某個(gè)旋轉(zhuǎn)位置。第三磁通產(chǎn)生部132C和第四磁通產(chǎn)生部132D在徑向方向上布置在靠近第二磁極部121B的邊緣處，以便對(duì)應(yīng)于在第二磁極部121B的軸向方向上的位置。轉(zhuǎn)子芯131和第二磁極部121B面對(duì)轉(zhuǎn)子103的某個(gè)旋轉(zhuǎn)位置。
[0063]圖12(A)、(B)和(C)是示出當(dāng)轉(zhuǎn)子芯132和定子芯121相對(duì)時(shí)的示例的圖示。圖12(A)、⑶和(C)分別為圖10的驅(qū)動(dòng)部件101的A-A截面圖、B-B截面圖和C-C截面圖。
[0064]第一磁通產(chǎn)生部132A和第二磁通產(chǎn)生部132B是經(jīng)由粘合劑材料(未示出)結(jié)合到相鄰的轉(zhuǎn)子芯131的側(cè)表面的永磁體。第一磁通產(chǎn)生部132A和第二磁通產(chǎn)生部132B使磁通量在旋轉(zhuǎn)方向(相應(yīng)地，箭頭1132A和1132B的方向)上流動(dòng)。箭頭1132A和1132B的方向與旋轉(zhuǎn)方向相反。然后，閉合磁路151A和152A經(jīng)由第一磁通產(chǎn)生部132A和第二磁通產(chǎn)生部132B形成在定子芯121和轉(zhuǎn)子芯131當(dāng)中。第三磁通產(chǎn)生部132C和第四磁通產(chǎn)生部132D是經(jīng)由粘合劑材料(未示出)結(jié)合到相鄰的轉(zhuǎn)子芯131的側(cè)表面的永磁體。第三磁通產(chǎn)生部132C和第四磁通產(chǎn)生部132D使磁通量在旋轉(zhuǎn)方向(相應(yīng)地，箭頭1132C和1132D的方向)上流動(dòng)。箭頭1132C和1132D的方向與旋轉(zhuǎn)方向相反。然后，閉合磁路151B和152B經(jīng)由第三磁通產(chǎn)生部132C和第四磁通產(chǎn)生部132D形成在定子芯121和轉(zhuǎn)子芯131當(dāng)中。而且，因?yàn)榧^1132A和1132B的方向是相反的，并且1132C和1132D的方向是相反的，所以高濃度磁通量流經(jīng)轉(zhuǎn)子芯131。
[0065]雖然第一至第四磁通產(chǎn)生部132A、132B、132C和132D具有大致垂直于相鄰的轉(zhuǎn)子芯131的側(cè)表面的磁化方向是有利的，但是能夠使用通過由于轉(zhuǎn)子芯131中的第一磁通產(chǎn)生部132A和第二磁通產(chǎn)生部132B而產(chǎn)生的磁場(chǎng)的排斥而朝徑向方向的外側(cè)(從轉(zhuǎn)子103至定子102)產(chǎn)生的磁場(chǎng)。類似地，能夠使用通過由于轉(zhuǎn)子芯131中的第三磁通產(chǎn)生部132C和第四磁通產(chǎn)生部132D而產(chǎn)生的磁場(chǎng)的排斥而朝徑向方向的外側(cè)(從轉(zhuǎn)子103至定子102)產(chǎn)生的磁場(chǎng)。
[0066]可以使用磁化永磁體或產(chǎn)生磁場(chǎng)的構(gòu)件作為第一至第四磁通產(chǎn)生部132A、132B、132C和132D。例如，該構(gòu)件能夠包括鐵芯和線圈，并且通過對(duì)線圈供應(yīng)電流而產(chǎn)生磁通量。
[0067]在下文中，將參照?qǐng)D12(A)、(B)和(C)說明驅(qū)動(dòng)部件101的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在不供應(yīng)電流時(shí)抑制齒槽轉(zhuǎn)矩，并且在供應(yīng)電流時(shí)產(chǎn)生高轉(zhuǎn)矩。
[0068]當(dāng)不激勵(lì)圓形線圈104時(shí),定子芯121和轉(zhuǎn)子芯131的磁飽和(鐵芯內(nèi)部的磁化量最大化)不發(fā)生。由第一磁通產(chǎn)生部132A和第二磁通產(chǎn)生部132B產(chǎn)生的磁通量的大部分沿著磁路151A流動(dòng)，磁路151A的路徑大部分包括鐵芯，而較少的磁通量沿著包括大間隙的磁路152A流動(dòng)。由第三磁通產(chǎn)生部132C和第四磁通產(chǎn)生部132D產(chǎn)生的磁通量的大部分沿著磁路151B流動(dòng)，磁路151B的路徑大部分包括鐵芯，而較少的磁通量沿著包括大間隙的磁路152B流動(dòng)。沿著磁路151A和磁路151B流動(dòng)的磁通量不影響定子102，并且因此，不產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩。
[0069]與第一實(shí)施例相比，因?yàn)闄M向磁通電機(jī)110具有環(huán)狀鐵磁部133,磁路151A和151B比磁路51A和51B短，所以由磁通產(chǎn)生部132A、132B、132C、132D產(chǎn)生的磁通量的較大的量易于流動(dòng)。因此，沿著磁路152A和152B流動(dòng)的磁通量減少，并且因此，能夠減少齒槽轉(zhuǎn)矩。
[0070]當(dāng)圓形線圈104被激勵(lì)時(shí)，由電流產(chǎn)生的磁通量沿著經(jīng)過定子芯121和轉(zhuǎn)子芯131的磁路153流動(dòng)，定子芯121和轉(zhuǎn)子芯131的磁飽和產(chǎn)生。當(dāng)定子芯121和轉(zhuǎn)子芯131磁飽和時(shí)，磁通量在芯中的流動(dòng)容易性幾乎與在間隙中相同。因此，由第一磁通產(chǎn)生部132A和第二磁通產(chǎn)生部132B產(chǎn)生的磁通量沿著如由磁路152A所示的小路徑流動(dòng)，并且同樣地，由第三磁通產(chǎn)生部132C和第四磁通產(chǎn)生部132D產(chǎn)生的磁通量沿著如由磁路152B所示的小路徑流動(dòng)。轉(zhuǎn)矩通過沿著磁路152AU52B和磁路153流動(dòng)的磁通量當(dāng)中的相互作用而產(chǎn)生。
[0071]與第一實(shí)施例相比，因?yàn)榄h(huán)狀鐵磁部133與轉(zhuǎn)子芯131相接觸，所以磁路151A和151B不包括間隙，并且磁阻很小。因此，當(dāng)圓形線圈104不被激勵(lì)時(shí)，磁通量的大部分沿著磁路15IA和15IB流動(dòng)。
[0072][第三實(shí)施例]
[0073]在下文中，將解釋根據(jù)第三實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
[0074]圖13是根據(jù)第三實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)401的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。如圖13所示，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)401包括第一實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)(旋轉(zhuǎn)機(jī))402、旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)器403、旋轉(zhuǎn)控制器404、和驅(qū)動(dòng)電路405。替代地，能夠使用根據(jù)第二實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)作為旋轉(zhuǎn)機(jī)402。
[0075]檢測(cè)器403基于來自安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)402的驅(qū)動(dòng)軸上的傳感器431的輸出來檢測(cè)轉(zhuǎn)子3的位置，或基于來自驅(qū)動(dòng)電路405的輸出和旋轉(zhuǎn)機(jī)402的物理模型來檢測(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置(無傳感器估計(jì))。
[0076]控制器404從檢測(cè)器403獲得位置數(shù)據(jù)，并且基于所實(shí)施的控制算法對(duì)驅(qū)動(dòng)電路405施加電壓。
[0077]驅(qū)動(dòng)電路405通過來自控制器404和供電單元(未示出)的功率供應(yīng)，向與第一實(shí)施例的線圈4相對(duì)應(yīng)的圓形線圈供應(yīng)電流。結(jié)果，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，并且旋轉(zhuǎn)機(jī)402被驅(qū)動(dòng)。
[0078]圖14為驅(qū)動(dòng)電路405的示意圖。如圖14所示,驅(qū)動(dòng)電路405包括切換電路450和柵極驅(qū)動(dòng)電路453。切換電路450具有多個(gè)切換單元451(即，45認(rèn)、45川、451(:、45認(rèn)’、451B’、451C’)，包括例如IGBT (絕緣柵雙極晶體管)和二極管。每個(gè)切換單元451通過橋路的每個(gè)相連接到對(duì)應(yīng)于線圈4的圓形線圈421 (421A、421B、421C)。每個(gè)切換單元451由來自柵極驅(qū)動(dòng)電路453的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)。在圖14中，旋轉(zhuǎn)機(jī)402是三相的，也就是，旋轉(zhuǎn)機(jī)402包括三個(gè)驅(qū)動(dòng)部件，包括圖1中的轉(zhuǎn)子和定子，并且圓形線圈是三相的。
[0079]如果旋轉(zhuǎn)機(jī)402具有不同數(shù)量的相，則用于該相數(shù)的切換電路450是適用的。在這種情況下，使用包括切換單元的切換電路450，切換單元的數(shù)量對(duì)應(yīng)于相的數(shù)量。此外，功率放大器電路(未示出)能夠與圓形線圈421連接。
[0080]圖15示出被供應(yīng)至三相線圈421的三相電流。圖15示出當(dāng)P麗(脈寬調(diào)制)控制被施加到切換電路450時(shí)或當(dāng)功率放大器電路的輸出被施加到切換電路450時(shí)的三相電流461(即，461A、461B、461C)。事實(shí)上，雖然三相電流包括噪聲，但是圖15僅示出基波的分量，該分量的每個(gè)相與其它相偏移120°。轉(zhuǎn)子以與基波的頻率相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)。
[0081]而且，圖16示出當(dāng)脈沖控制被施加到切換電路450時(shí)的三相電流471 (即，471A、471B、471C)。三相電流471是方形波，其每個(gè)相與其它相偏移120°。
[0082]根據(jù)應(yīng)用于任意實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)401，轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)能夠在對(duì)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的充分控制下進(jìn)行。當(dāng)使用無傳感器估計(jì)時(shí)，不需要傳感器431，并且節(jié)省成本。而且，在橫向磁通電機(jī)中，相數(shù)能夠可選地被設(shè)計(jì)，并且通常而言，橫向磁通電機(jī)能夠通過PWM控制或與施加到PM (永磁體)電機(jī)或混合步進(jìn)電機(jī)的控制相同的控制被驅(qū)動(dòng)。
[0083][第四實(shí)施例]
[0084]在下文中，將說明根據(jù)第四實(shí)施例的車輛。第四實(shí)施例的車輛包括第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)(旋轉(zhuǎn)機(jī))。本文中描述的車輛例如是指二至四輪混合電動(dòng)車輛、二至四輪電動(dòng)車輛、電機(jī)輔助自行車等。
[0085]混合類型車輛將內(nèi)燃機(jī)和靠電池供電的旋轉(zhuǎn)機(jī)的組合作為行駛電源。電動(dòng)車輛將靠電池供電的旋轉(zhuǎn)機(jī)作為行駛電源。作為車輛的驅(qū)動(dòng)力，取決于行駛條件，具有寬范圍的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩的電源是必需的。一般而言，內(nèi)燃機(jī)受到其轉(zhuǎn)矩和發(fā)動(dòng)機(jī)速度的限制，能夠通過其轉(zhuǎn)矩和發(fā)動(dòng)機(jī)速度來執(zhí)行理想的能量效率，并且能量效率在不同于以上條件的驅(qū)動(dòng)條件下下降。在混合類型車輛中，能夠通過使內(nèi)燃機(jī)在用以發(fā)電的最佳條件下，并且以高效率的旋轉(zhuǎn)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪或以內(nèi)燃機(jī)和旋轉(zhuǎn)機(jī)的功率的組合進(jìn)行驅(qū)動(dòng)來提高整個(gè)車輛的能量效率。此外，通過在減速時(shí)將車輛的動(dòng)能再生為電功率，與僅使用典型的內(nèi)燃機(jī)的車輛相比，每燃料單位的英里數(shù)能夠顯著地增加。
[0086]取決于內(nèi)燃機(jī)和旋轉(zhuǎn)機(jī)如何被組合，混合動(dòng)力車輛能夠粗略地分類為三種類型。
[0087]圖17示出一般而言被稱為串聯(lián)式混合動(dòng)力車輛的混合動(dòng)力車輛500。如圖17所示，混合動(dòng)力車輛500具有內(nèi)燃機(jī)501、發(fā)電機(jī)502、逆變器503、電池組(電源)504、橫向磁通電機(jī)(旋轉(zhuǎn)機(jī))505、和車輪506。旋轉(zhuǎn)機(jī)505是例如根據(jù)第一實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)10(圖1)。
[0088]在混合動(dòng)力車輛500中，內(nèi)燃機(jī)501的整個(gè)功率由發(fā)電機(jī)502 —次轉(zhuǎn)換成電功率，并且該電功率通過逆變器503對(duì)電池組(電源)504充電。電池組504中的電功率通過逆變器503被供應(yīng)至旋轉(zhuǎn)機(jī)505，并且車輪506由旋轉(zhuǎn)機(jī)505驅(qū)動(dòng)。因此，串聯(lián)式混合動(dòng)力車輛是其中發(fā)電機(jī)合并到電動(dòng)車輛中的系統(tǒng)。根據(jù)混合動(dòng)力車輛500，內(nèi)燃機(jī)501能夠在高效率條件下被驅(qū)動(dòng)，并且電功率的再生也是可能的。另一方面，因?yàn)檐囕?06由旋轉(zhuǎn)機(jī)505驅(qū)動(dòng)，所以高輸出的旋轉(zhuǎn)機(jī)505是需要的。
[0089]圖18示出被稱為并聯(lián)式混合動(dòng)力車輛的混合動(dòng)力車輛510。如圖18所示，混合動(dòng)力車輛510具有內(nèi)燃機(jī)501、逆變器503、電池組(電源)504、橫向磁通電機(jī)(旋轉(zhuǎn)機(jī))507、和車輪506。旋轉(zhuǎn)機(jī)507是例如根據(jù)第一實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)10 (圖1)，并且旋轉(zhuǎn)機(jī)507用于驅(qū)動(dòng)車輪506并且用于發(fā)電機(jī)。
[0090]在混合動(dòng)力車輛510中，車輪506主要由內(nèi)燃機(jī)501驅(qū)動(dòng)。取決于情形，其功率的一部分由旋轉(zhuǎn)機(jī)507轉(zhuǎn)換成電功率。電池組504由電功率通過逆變器503充電。在啟程或加速時(shí)，隨著增加的載荷，通過逆變器503對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)507供應(yīng)來自電池組504的電功率，旋轉(zhuǎn)機(jī)507支持驅(qū)動(dòng)力。根據(jù)混合動(dòng)力車輛510，通過減小內(nèi)燃機(jī)501的載荷的改變能夠?qū)崿F(xiàn)高效率，并且電功率的再生也是可能的。而且，由于驅(qū)動(dòng)車輛506主要由內(nèi)燃機(jī)501執(zhí)行，所以根據(jù)所需的支持的比例能夠可選地確定旋轉(zhuǎn)機(jī)507的輸出。甚至通過使用相對(duì)小的旋轉(zhuǎn)機(jī)507和電池組504也能夠構(gòu)造混合動(dòng)力車輛510。
[0091]圖19示出被稱為串并聯(lián)式混合動(dòng)力車輛的混合動(dòng)力車輛520。它具有其中串聯(lián)與并聯(lián)被組合的方案。功率分配機(jī)構(gòu)508分配內(nèi)燃機(jī)501的輸出，用于發(fā)電以及用于驅(qū)動(dòng)輪。發(fā)動(dòng)機(jī)的載荷控制能夠比在并聯(lián)方案中更加精細(xì)地執(zhí)行，并且能夠增加能量效率。
[0092]圖20示出根據(jù)第四實(shí)施例的電動(dòng)車輛530。旋轉(zhuǎn)機(jī)507是例如根據(jù)第一實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)10 (圖1)，并且旋轉(zhuǎn)機(jī)507用于驅(qū)動(dòng)車輪506并且用于發(fā)電機(jī)。
[0093]在電動(dòng)車輛530中，電池組504中的電功率通過逆變器503被供應(yīng)至旋轉(zhuǎn)機(jī)507，并且車輪506由旋轉(zhuǎn)機(jī)507驅(qū)動(dòng)。取決于情形，旋轉(zhuǎn)機(jī)507驅(qū)動(dòng)車輪506，并且作為發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電功率。電池組504由產(chǎn)生的電功率充電。
[0094]如上所述，根據(jù)第四實(shí)施例，提供了具有根據(jù)上述實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)的車輛。
[0095]在根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)中，可行的是，因?yàn)槊總€(gè)磁通產(chǎn)生部布置在相鄰的轉(zhuǎn)子芯31之間，并且相鄰的轉(zhuǎn)子芯31的另一側(cè)的頂端靠近彼此或通過鐵磁性材料連接，所以當(dāng)不供應(yīng)電流時(shí)，磁通量被短路以減小齒槽轉(zhuǎn)矩。
[0096]根據(jù)該實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)不限于其中如圖1和圖7所不面對(duì)轉(zhuǎn)子和定子的表面的法線是在徑向方向上的徑向間隙電機(jī)的示例，并且能夠使用其中面對(duì)轉(zhuǎn)子和定子的表面的法線是在軸方向上的軸向間隙電機(jī)。此外，根據(jù)該實(shí)施例的橫向磁通電機(jī)并不限于其中轉(zhuǎn)子如圖1和圖7所示位于定子的內(nèi)側(cè)上的內(nèi)轉(zhuǎn)子的示例，并且能夠使用其中轉(zhuǎn)子位于定子的外部上的外轉(zhuǎn)子。
[0097]這些實(shí)施例僅作為示例提出，并且不旨在限制權(quán)利要求的范圍。這些實(shí)施例能夠在各種其它實(shí)施例中被執(zhí)行，并且其各種縮寫、替換及修改能夠在不超過本發(fā)明的本質(zhì)的范圍內(nèi)被實(shí)現(xiàn)。此外，這些實(shí)施例及其修改被包括在本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)內(nèi)，并且同時(shí)，被包括在權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)所描述的發(fā)明中。
【權(quán)利要求】
1.一種橫向磁通電機(jī),包括: 定子，所述定子具有在旋轉(zhuǎn)方向上卷繞的圓形線圈，多個(gè)第一鐵磁體布置在所述旋轉(zhuǎn)方向上，所述第一鐵磁體中的每一個(gè)圍繞所述圓形線圈的一部分；以及 轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子被布置成隔著間隙面對(duì)所述第一鐵磁體，所述轉(zhuǎn)子能夠繞所述圓形線圈的中心軸旋轉(zhuǎn)； 其中，所述轉(zhuǎn)子包括: 布置在所述旋轉(zhuǎn)方向上的多個(gè)第二鐵磁體；以及 布置在相鄰的所述第二鐵磁體之間的磁通產(chǎn)生部，所述第二鐵磁體中的每一個(gè)用以在所述旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向磁通電機(jī)， 其中，所述多個(gè)第二鐵磁體在所述旋轉(zhuǎn)方向上包括第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件，其中，所述磁通產(chǎn)生部包括布置在所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件之間的第一磁通產(chǎn)生部和布置在所述第二構(gòu)件和所述第三構(gòu)件之間的第二磁通產(chǎn)生部，所述第一磁通產(chǎn)生部和所述第二磁通產(chǎn)生部用以在所述旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生彼此相反的磁場(chǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向磁通電機(jī)，進(jìn)一步包括: 布置在相鄰的所述第二鐵磁體之間的第三鐵磁體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向磁通電機(jī)， 其中，所述第一鐵磁體和所述第二鐵磁體中的任一個(gè)都部分地具有各向異性特性。
5.—種橫向磁通電機(jī),包括: 多個(gè)定子，每個(gè)所述定子均具有在旋轉(zhuǎn)方向上卷繞的圓形線圈，多個(gè)第一鐵磁體布置在所述旋轉(zhuǎn)方向上，所述第一鐵磁體中的每一個(gè)圍繞所述圓形線圈的一部分；以及 多個(gè)轉(zhuǎn)子，每個(gè)所述轉(zhuǎn)子被布置成隔著間隙面對(duì)所述多個(gè)第一鐵磁體中的第一鐵磁體，所述轉(zhuǎn)子能夠相對(duì)于所述定子中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)定子繞所述圓形線圈的中心軸旋轉(zhuǎn)；其中，所述轉(zhuǎn)子中的每一個(gè)包括: 布置在所述旋轉(zhuǎn)方向上的多個(gè)第二鐵磁體；以及 布置在所述相鄰的第二鐵磁體之間的磁通產(chǎn)生部，所述第二鐵磁體中的每一個(gè)用以在所述旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)， 其中，所述定子和所述轉(zhuǎn)子的每個(gè)相對(duì)相位在所述旋轉(zhuǎn)方向上不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向磁通電機(jī)，進(jìn)一步包括: 檢測(cè)器，所述檢測(cè)器用以檢測(cè)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，以及產(chǎn)生位置數(shù)據(jù)； 控制單元，所述控制單元被配置成獲得所述位置數(shù)據(jù)以及被配置成基于所述位置數(shù)據(jù)來對(duì)到所述圓形線圈的電流的量進(jìn)行控制。
7.—種車輛，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求5所述的橫向磁通電機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛， 其中，所述橫向磁通電機(jī)進(jìn)一步包括: 檢測(cè)器，所述檢測(cè)器用以檢測(cè)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置以及用以產(chǎn)生位置數(shù)據(jù)；以及控制單元，所述控制單元被配置成獲得所述位置數(shù)據(jù)以及被配置成基于所述位置數(shù)據(jù)來對(duì)到所述圓形線圈的電流的量進(jìn)行控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛，進(jìn)一步包括: 用以輸出電功率的電源；以及 用于轉(zhuǎn)換所述電功率的逆變器； 其中，所述橫向磁通電機(jī)利用由所述逆變器轉(zhuǎn)換的電功率來進(jìn)行操作。
10.一種橫向磁通電機(jī),包括: 定子，所述定子具有在旋轉(zhuǎn)方向上卷繞的圓形線圈，多個(gè)第一鐵磁體布置在所述旋轉(zhuǎn)方向上，所述第一鐵磁體中的每一個(gè)圍繞所述圓形線圈的一部分；以及 轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子被布置成隔著間隙面對(duì)所述第一鐵磁體，所述轉(zhuǎn)子能夠繞所述圓形線圈的中心軸旋轉(zhuǎn)； 其中，所述轉(zhuǎn)子包括: 多個(gè)第二鐵磁體，所述多個(gè)第二鐵磁體在所述旋轉(zhuǎn)方向上包括第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件，其中，所述磁通產(chǎn)生部包括布置在所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件之間的第一磁通產(chǎn)生部和布置在所述第二構(gòu)件和所述第三構(gòu)件之間的第二磁通產(chǎn)生部，所述第一磁通產(chǎn)生部和所述第二磁通產(chǎn)生部用以在所述旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生彼此相反的磁場(chǎng)，所述多個(gè)第二鐵磁體布置在所述旋轉(zhuǎn)方向上；以及 布置在相鄰的所述第二鐵磁體之間的磁通產(chǎn)生部，所述第二鐵磁體中的每一個(gè)用以在所述旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)。
【文檔編號(hào)】H02K1/27GK104518629SQ201410437328
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】上田靖人 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝