[发明专利]转子及转子的设计方法

说明书

本发明提供转子及转子的设计方法。能够实现旋转电机的高转矩化，并且减少在定子线圈可能产生的反电动势电压的峰值。转子铁芯(11)具备：第一孔部(51)，其形成得相对于第一永久磁铁(31)的朝向径向(R)的外侧的第一磁极面(41)靠径向(R)的外侧，并形成于在径向(R)上观察时与第一磁极面(41)中的包含周向第一侧(C1)的端部的第一端部区域(A1)重复的位置；和第二孔部(52)，其形成得相对于第二永久磁铁(32)的朝向径向(R)的外侧的第二磁极面(42)靠径向(R)的外侧，并形成于在径向(R)观察时与第二磁极面(42)中的包含周向第二侧(C2)的端部的第二端部区域(A2)重复的位置。

技术领域

本发明涉及内转子型旋转电机用的转子及该转子的设计方法，上述转子具备转子铁芯和埋入转子铁芯的永久磁铁。

背景技术

作为上述的转子，公知有日本特开2006－254629号公报(专利文献1)所记载的转子。专利文献1公开了将构成一个磁极的一对永久磁铁配置成伴随趋向径向的外侧而彼此的间隔加宽的V字状的转子。在这样的结构中，除了能够利用永久磁铁的交链磁通(线圈交链磁通)所产生的电磁转矩外，还能够利用q轴电感(Lq)与d轴电感(Ld)之间的凸极性(Ld＜Lq)所产生的磁阻转矩。而且，为了减少铁损的高阶谐波成分，专利文献1还记载了以磁通波形的高阶谐波含量比值成为较低的值的方式设定一对永久磁铁的张开角度的技术。

然而，若埋入有永久磁铁的转子旋转，则因来自永久磁铁的交链磁通，在定子的线圈产生反电动势电压(感应电压)。该反电动势电压伴随转子的旋转速度的上升而增大，但需要非通电时的反电动势电压的峰值不超过电源侧的装置(逆变装置等)所具备的元件的耐压。此外，由于反电动势电压的基波成分与电磁转矩相关联，所以期望减少反电动势电压的高阶谐波成分来抑制反电动势电压的峰值。针对该点，反电动势电压与交链磁通的时间微分对应，因此通过使用专利文献1所记载的技术减少磁通波形的高阶谐波含量比值，能够减少反电动势电压的高阶谐波成分。然而，在专利文献1所记载的技术中，在一对永久磁铁的张开角度的导出时，未适当考虑旋转电机的输出转矩，存在导致旋转电机的输出转矩的降低之虞。

专利文献1：日本特开2006－254629号公报(段落0059～0063等)

发明内容

因此，期望提供转子及该转子的设计方法，能够实现旋转电机的高转矩化，并且减少在定子线圈可能产生的反电动势电压的峰值。

鉴于上述，提供一种转子，其是具备转子铁芯和埋入上述转子铁芯的永久磁铁的内转子型旋转电机用的转子，特征结构在于，由在周向并排配置的一对上述永久磁铁形成各磁极，在形成一个上述磁极的一对上述永久磁铁中，将配置于作为上述周向的一侧的周向第一侧的上述永久磁铁设为第一永久磁铁，将配置于作为上述周向的另一侧的周向第二侧的上述永久磁铁设为第二永久磁铁，作为上述第一永久磁铁的朝向径向外侧的磁极面的第一磁极面配置为伴随趋向上述周向第一侧而靠向上述径向的外侧，作为上述第二永久磁铁的朝向上述径向外侧的磁极面的第二磁极面配置为伴随趋向上述周向第二侧而靠向上述径向的外侧，上述转子铁芯具备：第一孔部，上述第一孔部形成得相对于上述第一磁极面靠上述径向的外侧，并形成于在上述径向观察时与上述第一磁极面中的包含上述周向第一侧的端部的第一端部区域重复的位置；和第二孔部，上述第二孔部形成得相对于上述第二磁极面靠上述径向的外侧，并形成于在上述径向观察时与上述第二磁极面中的包含上述周向第二侧的端部的第二端部区域重复的位置。

根据上述的特征结构，适当地设定供第一磁极面和第二磁极面配置的周向的范围来实现磁阻转矩的提高(磁阻转矩的利用率的提高)，并且限制因第一孔部和第二孔部在第一磁极面和第二磁极面中产生线圈交链磁通的范围，由此能够因调整转子的旋转所产生的线圈交链磁通的高阶谐波成分来减少在定子线圈产生的反电动势电压的高阶谐波成分。由此，能够实现旋转电机的高转矩化，并且减少在定子线圈可能产生的反电动势电压的峰值。