[发明专利]转子及电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种换向极型转子及电动机。

背景技术

作为一种用于电动机的转子，公知的是所谓的换向极型转子。例如，如第9-327139号日本专利公开所描述的，此类转子包括多个磁极和多个凸极。磁极沿转子芯的圆周方向设置，并且各磁极包括用作第一磁极的场磁体。各凸极在两个相邻磁极之间与转子芯一体形成，并且用作第二磁极，所述第二磁极的极与所述第一磁极相反。

发明内容

在JP9-327139A所描述的换向极转子中，磁极由保磁力(感应)较大的磁极和由保磁力(coersive force)较小的软磁性材料制成的凸极形成。由此，转子中磁密度的分布不均匀。因此，当应从磁极流向相对定子的磁通从磁极流至相邻的凸极时，可能发生短路。从而，场磁体生成的磁通的一部分变为不促使生成电动机转矩的漏磁通。这使得电动机输出功率的减小。

本发明的目的系提供一种转子及具有此类转子的电动机，所述转子使得有助于生成电动机转矩的磁通量增大并由此有助于生成电动机的高输出功率。

本发明的一个方面中，提供了一种转子，其包括转子芯、多个沿所述转子芯的圆周方向设置的磁极、多个凸极。各磁极具有用作第一磁极的场磁极(field magnet pole)。各凸极在相邻的两个磁极之间与所述转子芯一体形成，其中各凸极(25)用作第二磁极，其中所述第二磁极的极与所述第一磁极的极相反。所述场磁体为主磁体。所述转子还包括多个各自设在所述磁极与所述凸极之间的辅助磁体。所述辅助磁体沿所述转子芯的圆周方向生成磁通，以使所述磁极与所述辅助磁体的相对磁极具有相同的极性，并且使得所述凸极与所述辅助磁体的另一相对磁极具有相同的极性。

一实施例中，当中心轴线L1为沿所述转子芯的圆周方向穿过所述主磁体的中心并且沿所述转子芯的径向延伸的直线，并且角θ为所述中心轴线上垂直于所述中心轴线的轴线与所述辅助磁体的磁化方向之间的角度时，所述角θ设为在满足0.4≤θ/(360°/(2·P))≤2.35的范围内，其中P为所述转子芯的极对的数量。

另一实施例中，所述角θ设为在满足1≤θ/(360°/(2·P))≤1.75的范围内。

另一实施例中，所述辅助磁体的剩余磁通密度小于所述主磁体的该密度。

另一实施例中，所述主磁体由稀土磁体制成，而所述辅助磁体由铁氧体磁体制成。

再一实施例中，所述转子还包括：连接部，其用于在沿所述转子的径向方向处于所述辅助磁体的外部的位置连接所述磁极和所述凸极，

其中所述主磁体由所述辅助磁体沿所述转子的圆周方向支撑，

所述辅助磁体由所述连接部沿所述转子的径向支撑，并且

所述连接部的电阻大于所述转子芯的其余部分的电阻。

另一实施例中，提供了一种包括任一种所述转子的电动机。

附图说明

图1A示出了根据一实施例的换向极型无刷电动机；

图1B为转子的放大图；

图2A为示出转子磁通的放大图；

图2B为示出对照实施例的转子磁通的放大图；

图3为示出主磁体中心轴线和磁化定向角的放大图；

图4示出了磁化定向角与转矩比之间的关系；

图5为示出根据另一实施例的转子结构的放大图。

具体实施方式

现参考附图描述本发明的实施例。

如图1A和1B所示，无刷电动机(下文亦简称为“电动机”)M为内转子型电动机，其中转子20可旋转地容纳在基本圆形的环状定子10中。定子10包括定子芯11和绕等距设在定子芯11上的十二个齿部11a同心卷绕的十二个绕组12，定子芯11由多个磁性金属片的堆叠形成。