[发明专利]永磁型旋转机

说明书

技术领域

本发明涉及在内装永久磁铁的转子形成减少磁通量泄漏用的磁通量阻挡部(flux barrier)的永磁型旋转机。

背景技术

作为现有的永磁型旋转机之一，可以列举埋入磁铁型旋转机。

该埋入磁铁型旋转机将永久磁铁埋入转子内部，在利用磁矩的基础上还利用磁阻转矩的旋转机，该磁矩是通过从永久磁铁产生的磁通量对应与卷绕在定子上的励磁线圈的交链磁通量而产生的，所述磁阻转矩利用转子铁芯的磁阻，该埋入磁铁型旋转机作为小型高输出高效旋转机，得到广泛使用。

在埋入磁铁型旋转机中，作为增大转矩方法之一，将永久磁铁配置为V字形状，增大沿着转子铁芯的磁极中心方向延伸的d轴方向的电感和从d轴偏移电气角90度处于磁极间的q轴方向的电感之差，有效利用磁阻转矩，这种方法为人们所公知。磁阻转矩使得从励磁线圈产生的磁通量向着减弱永久磁铁磁通量的方向、即d轴方向产生而得。

在此，如上所述，从励磁线圈朝着与磁铁磁通量相反的方向产生磁通量，如图9所示的磁力线图那样，来自励磁线圈的磁通量不通过转子铁芯内部的深部，即不通过接近轴处，而集中在转子铁芯的外周面。由此，靠近转子铁芯外周面的磁极间侧的永久磁铁端部受到与永久磁铁的磁化方向的磁通量相反方向的磁通量的影响较大，与其他部分相比，易发生减磁。

作为解决这种减磁问题的对策，提出过以下方案：在与磁极间侧的永久磁铁端部连接的状态下，将磁通量阻挡部设置为朝转子铁芯外周面凸出，由此即使在从励磁线圈受到与磁铁的磁化方向的磁通量相反方向的磁通量的影响的情况下，永久磁铁的磁通量也不会朝着磁阻大的转子铁芯内侧，而是朝着转子铁芯的外周面，因此，得到难以发生减磁的永磁型旋转机(例如，参照专利文献1)。

另外，还提出以下方案：将永久磁铁配置为V字状，增加磁阻转矩，有效利用转矩，并且在磁化方向上使得与永久磁铁的磁化方向正交方向的两端部比中央部厚，提高永久磁铁端部的耐减磁性，得到难以发生减磁的永磁型旋转机(例如，参照专利文献2)。

[专利文献1]日本特开2008-148391号公报

[专利文献2]日本特开2008-283823号公报

但是，在记载在上述专利文献1的现有技术例中，将与磁极间侧的永久磁铁的端面连续的磁通量阻挡部设为朝着转子铁芯外周面凸出的形状，因此，在接近转子铁芯的外周面配置永久磁铁的结构中，与转子铁芯的外周面的距离变短，因此，存在难以适用的未解决课题。

另外，在记载在上述专利文献2的现有技术例中，将与永久磁铁的磁化方向正交方向的两端部制作为比中央部厚，因此，需要通过对永久磁铁进行切削加工形成凹状，或也可以预先制作凹状模型进行模具加工等作业，并且通过将凹形状长与方形磁铁组合而构成，但是，存在零件数及磁铁插入工时数增加、作业时间变长、加工费用高的未解决课题

发明内容

因此，本发明着眼于上述现有例未解决的课题，其目的在于，提供能确保制作容易性且抑制制作费增加，并能提高永久磁铁的耐减磁性的永磁型旋转机。

为了达到上述目的，本发明一实施方式涉及的永磁型旋转机包括具有卷绕线圈的多个磁极齿和磁轭的定子，以及具有隔开空隙以旋转自如的方式配设在该定子的内侧的转子铁芯的转子；上述转子铁芯在圆周方向以等间隔形成有沿着轴向延伸并朝外周侧的V字形状的磁铁插入孔，在该磁铁插入孔具有插入永久磁铁，使得V字形状的内侧彼此成为同极性地形成磁极，且在圆周方向邻接的磁极成为异极性；该永磁型旋转机的特征在于：

上述永久磁铁的与轴垂直的方向的截面形状形成为长方形；在插通上述磁铁插入孔的上述永久磁铁的外周端侧，形成第一磁通量阻挡部，并且，在该永久磁铁的外周端侧的上述磁极侧，形成提高耐减磁性的第二磁通量阻挡部。

按照该构成，在第二磁通量阻挡部从励磁线圈产生的磁通量集中在磁极间侧的转子铁芯的外周面，但通过磁阻大的上述第二磁通量阻挡部的磁通量变少。因此，能减小磁极间侧的与永久磁铁的磁化方向的磁通量相反方向的磁通量的影响，能抑制磁极间侧的永久磁铁端部的减磁。另外，永久磁铁的截面形状设为长方形状，因此，对永久磁铁的切削加工少，能缩短制作时间且抑制制作费用。另外，与使得永久磁铁两端部厚的形状相比，能以少的材料构成，能减少材料费用。

另外，本发明另一实施方式涉及的永磁型旋转机的特征在于，上述第一磁通量阻挡部与所述磁铁插入孔的圆周方向端面离开规定距离相对地形成。

按照该构成，由第一磁通量阻挡部能减少向磁极间侧的磁通量泄漏，同时，使得转子铁芯部介于磁铁插入孔和第一磁通量阻挡部之间，因此，能确保转子铁芯的离心力强度。