專利名稱：電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器，更具體地說(shuō)，涉及能夠用作提供高質(zhì)量驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的永磁電動(dòng)機(jī)器。
背景技術(shù)：
電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器根據(jù)使用它們的設(shè)備的不同類型而需要具有不同的特征。例如，當(dāng)電動(dòng)機(jī)器在具有內(nèi)燃機(jī)的混合電動(dòng)車輛(HEV)中用作牽引電動(dòng)機(jī)或者在電動(dòng)車輛(EV)中用作驅(qū)動(dòng)源時(shí)，需要該電動(dòng)機(jī)器在寬范圍上用作變速電動(dòng)機(jī)并且在低轉(zhuǎn)速操作時(shí)用作高扭矩電動(dòng)機(jī)。提出了通過(guò)采用內(nèi)部永久磁體(IPM)結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)造具有這種特征的電動(dòng)機(jī)器，在所述內(nèi)部永久磁體(IPM)結(jié)構(gòu)中，多對(duì)永久磁體嵌入在轉(zhuǎn)子中，每對(duì)磁體排列成開(kāi)口朝向轉(zhuǎn)子圓周的“V”形配置，因?yàn)槭褂每梢杂行У匾黄鹄么抛枧ぞ睾痛排ぞ氐慕Y(jié)構(gòu)是有利的(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)I)。采用該IPM結(jié)構(gòu)使電動(dòng)機(jī)器能夠有效利用磁阻扭矩，因?yàn)橛膳帕谐伞癡”形配置而嵌入在轉(zhuǎn)子中的每對(duì)永久磁體保持q軸磁路徑。這增大了磁阻扭矩相對(duì)于磁扭矩的比例，并且還增大了作為d軸的電感和q軸的電感之間比率的凸極比(Ld/Lq)，導(dǎo)致較高階的空間諧波增大的趨勢(shì)以覆蓋通量波形。方向軸或d軸與磁極產(chǎn)生的通量的方向?qū)?zhǔn)，用作排列成“V”形的每對(duì)永久磁體之間的中心軸線，而正交軸或q軸在電氣和磁氣上與d軸成90度的電角度，用作相鄰的磁極(即，相鄰的永久磁體對(duì))之間的中心軸線。這在這樣的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器中引起高扭矩紋波，即轉(zhuǎn)一圈期間的最大和最小扭矩之間的差。高扭矩紋波引起該機(jī)器的振蕩和電磁噪聲的增大。特別地，期望盡可能地減小電磁噪聲，因?yàn)橛杀葍?nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲的頻率相對(duì)高的該電磁噪聲的頻率導(dǎo)致該電磁噪聲在以該電動(dòng)機(jī)器作為電驅(qū)動(dòng)的車輛中產(chǎn)生使乘員不舒服的聲音。另一方面，盡管需要以較少的電力消耗來(lái)高效率地產(chǎn)生所希望的驅(qū)動(dòng)力的高效率性能，但是振蕩變成損耗，引起電動(dòng)機(jī)器效率性能降低。不僅限制搭載空間，而且近來(lái)又要求在混合和電動(dòng)汽車中提高能量轉(zhuǎn)換效率(里程)，所以對(duì)能夠提供高能量密度輸出的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器的輕量和小型化的要求越來(lái)越高。減小扭矩紋波可有效控制抖動(dòng)、異常振動(dòng)，并且提供平滑的加速性能，因?yàn)槔缭诮稚鲜褂脮r(shí)需要在驅(qū)動(dòng)汽車的常用范圍上提供高效率的驅(qū)動(dòng)。將作為獨(dú)立單元的小型化與提高的效率、減小的電磁噪聲及低的扭矩紋波結(jié)合起來(lái)是非常困難的，因?yàn)樵陔妱?dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器(電動(dòng)機(jī))中，存在隨著每單位體積的輸出密度的增大，電磁噪聲增大的趨勢(shì)和由扭矩紋波的出現(xiàn)引起的效率降低的趨勢(shì)，但是對(duì)輕量和小型化的要求越來(lái)越高。為了實(shí)現(xiàn)低電磁噪聲和低扭矩紋波，提出了軸向劃分轉(zhuǎn)子以使相鄰的永久磁體對(duì)中的一對(duì)與另一對(duì)呈現(xiàn)角向扭曲的位置關(guān)系，或者給出傾斜角(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)2)。

上述在電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器中給出傾斜角的手段不僅引起組裝成本增大并因而增大生產(chǎn)成本，而且還引起相鄰的永久磁體對(duì)的界面的差異和界面處磁化率的劣化，從而使永久磁體降低它們的磁通量密度。結(jié)果，由該電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器產(chǎn)生的輸出扭矩下降。這就是為什么提出與給出傾斜角的手段不同的各種思想來(lái)實(shí)現(xiàn)低電磁噪聲和低扭矩紋波。它們包括如下途徑:通過(guò)例如改變轉(zhuǎn)子圓周的形狀使得轉(zhuǎn)子圓周在每個(gè)磁極處具有“花瓣”狀的突起形狀，來(lái)改變轉(zhuǎn)子和圍繞轉(zhuǎn)子的定子之間的氣隙，使得在每個(gè)P軸與氣隙相交的位置處的氣隙長(zhǎng)度大于其它位置處的氣隙長(zhǎng)度(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1、3和4)。在專利文獻(xiàn)1、3和4中描述的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器中，P軸用作由轉(zhuǎn)子上的永久磁體產(chǎn)生的磁極之一的磁軸，每個(gè)P軸處的電感由于氣隙寬而增大，這不僅引起凸極比下降和扭矩下降，而且還引起機(jī)器效率下降?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)[專利文獻(xiàn)I]日本特開(kāi)2008-99418號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本特開(kāi)2006-304546號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]日本特開(kāi)2000-197292號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)4]日本特開(kāi)2007-312591號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是要提供一種電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其能夠通過(guò)防止扭矩輸出的任何下降并降低扭矩紋波，以減小的振蕩和噪聲提供高質(zhì)量和高效率的機(jī)器操作。根據(jù)第一方面，提供一種電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其包括:轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)軸位于轉(zhuǎn)子軸線上；定子，其可旋轉(zhuǎn)地收納所述轉(zhuǎn)子，其中所述定子包括:多個(gè)定子齒，每個(gè)所述定子齒向所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面延伸并且使內(nèi)圓周表面面對(duì)所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面；以及多個(gè)定子槽，每個(gè)所述定子槽在相鄰的兩個(gè)定子齒之間，作為將輸入驅(qū)動(dòng)電力的線圈纏繞到所述定子齒上的空間，其中所述轉(zhuǎn)子具有嵌入其中的多個(gè)永久磁體，使得磁力作用在與所述永久磁體相對(duì)的每個(gè)所述定子齒，其中所述定子內(nèi)的所述轉(zhuǎn)子由磁阻扭矩和磁扭矩驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，其中所述磁阻扭矩由當(dāng)電流流過(guò)所述線圈時(shí)穿過(guò)所述定子齒、所述定子齒的后表面?zhèn)群退鲛D(zhuǎn)子的磁通量生成，所述磁扭矩由所述磁通量與所述永久磁體之間相互作用產(chǎn)生的吸引力和排斥力形成，并且其中當(dāng)所述多個(gè)永久磁體的多組永久磁體中每一組永久磁體對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)定子槽的多個(gè)定子槽之一，并且形成磁極之一時(shí)，通過(guò)將所述多個(gè)定子齒中的每隔一個(gè)的定子齒形成為長(zhǎng)定子齒，并且將相鄰的定子齒形成為短定子齒，來(lái)改變所述多個(gè)定子齒中每個(gè)定子齒的內(nèi)圓周表面和所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面之間的磁阻，從而調(diào)節(jié)當(dāng)所述一個(gè)磁極相對(duì)于所述一組定子槽移動(dòng)時(shí)所述多個(gè)定子齒中每個(gè)定子齒的扭矩波動(dòng)，其中所述轉(zhuǎn)子形成有多對(duì)調(diào)節(jié)凹部，每對(duì)調(diào)節(jié)凹部對(duì)應(yīng)一個(gè)磁極，并且每對(duì)調(diào)節(jié)凹部形成在所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面的相對(duì)于磁極中心軸線對(duì)稱的位置處。根據(jù)第二方面，在根據(jù)上述第一方面規(guī)定的特征的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器中，所述轉(zhuǎn)子中的每個(gè)磁極是通過(guò)嵌入所述多組永久磁體之一使得每組永久磁體數(shù)目上為一對(duì)并且排列成開(kāi)口朝向所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面的“V”形配置而形成的，每組定子槽數(shù)目上為六個(gè)，并且每對(duì)所述調(diào)節(jié)凹部具有最深水平，所述最深水平在從所述磁極的d軸圍繞所述轉(zhuǎn)子的軸線在角向上相距56度電角度的等距離的位置處。根據(jù)第三方面，在根據(jù)上述第二方面規(guī)定的特征的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器中，所述多個(gè)定子齒包括長(zhǎng)第一定子齒和短第二定子齒，并且每個(gè)所述調(diào)節(jié)凹部滿足以下條件:0.2 彡 Rt/xL ( 0.4,其中Rt是每個(gè)所述調(diào)節(jié)凹部的所述最深水平的深度，xL是每個(gè)所述長(zhǎng)第一定子齒的內(nèi)圓周表面和所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面之間的氣隙距離。根據(jù)第四方面，在根據(jù)上述第二或第三方面規(guī)定的特征的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器中，所述多個(gè)定子齒包括長(zhǎng)第一定子齒和短第二定子齒，每個(gè)所述長(zhǎng)第一定子齒和每個(gè)所述短第二定子齒滿足以下條件:0.1 ( d/xL 彡 0.3,其中xL是每個(gè)所述長(zhǎng)第一定子齒的內(nèi)圓周表面和所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面之間的氣隙距離，并且d是在每個(gè)所述短第二定子齒的內(nèi)圓周表面和所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面之間的氣隙距離xS和所述氣隙距離xL之間的差。

根據(jù)這些方面，通過(guò)將所述多個(gè)定子齒形成為每隔一個(gè)的齒為長(zhǎng)定子齒并且相鄰的齒為短定子齒，并且通過(guò)在轉(zhuǎn)子的外圓周表面相對(duì)于每個(gè)磁極的d軸對(duì)稱的位置處形成調(diào)節(jié)凹部，來(lái)改變每個(gè)磁極內(nèi)相互面對(duì)的定子齒和轉(zhuǎn)子之間的每個(gè)定子齒的磁阻，從而調(diào)節(jié)在定子上的線圈激勵(lì)期間產(chǎn)生的從定子齒到轉(zhuǎn)子的磁通量的通過(guò)而引起的轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子移動(dòng)時(shí)的扭矩波動(dòng)。這使得容易以高精度調(diào)節(jié)每個(gè)定子齒的由傳送到轉(zhuǎn)子的磁通量產(chǎn)生的扭矩波動(dòng)。例如，通過(guò)使扭矩波動(dòng)減小可以降低扭矩紋波。結(jié)果，以減小的振蕩和噪聲并且同時(shí)以減小的消耗來(lái)提供高質(zhì)量高效率的機(jī)器操作。在包括例如長(zhǎng)第一定子齒和短第二定子齒的該結(jié)構(gòu)中，其中每個(gè)磁極由與一組六個(gè)槽相對(duì)應(yīng)的一組或一對(duì)永久磁體形成，并且調(diào)節(jié)凹部形成有它們的最深水平，所述最深水平從每個(gè)磁極的中心軸線圍繞轉(zhuǎn)子的軸線在一個(gè)圓周方向上及相反的圓周方向上相距56度電角度的等距離的位置處，每個(gè)調(diào)節(jié)凹部的最深水平的深度(Rt)與長(zhǎng)第一定子齒之一的內(nèi)圓周表面和轉(zhuǎn)子的外圓周表面之間的氣隙距離(xL)的比在0.2至0.4范圍內(nèi)，并且短第二定子齒之一的內(nèi)圓周表面和轉(zhuǎn)子的外圓周表面之間的氣隙距離(xS)與長(zhǎng)第一定子齒之一的內(nèi)表面圓周和轉(zhuǎn)子的外圓周表面之間的氣隙距離(xL)之間的差(d)與氣隙距離(xL)的比在0.1至0.3的范圍內(nèi)。因?yàn)榕ぞ丶y波等被有效降低，所以該結(jié)構(gòu)還導(dǎo)致以減小的振蕩和噪聲提供高質(zhì)量的機(jī)器操作并且同時(shí)以減小的損耗提供高效率的機(jī)器操作。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器的一個(gè)實(shí)施方式的平面圖，其示出該電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器的整個(gè)結(jié)構(gòu)的概況。
圖2是示出當(dāng)該機(jī)器的轉(zhuǎn)子沒(méi)有磁極時(shí)由該機(jī)器的定子產(chǎn)生的磁通量流動(dòng)模式的平面圖。圖3是示出實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的方案的磁通量波形的圖形表示。圖4是示出實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的方案的扭矩波形的圖形表示。圖5是示出該實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)要求的平面圖。圖6是該實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)要求的模型的局部放大平面圖。圖7是用于確定該結(jié)構(gòu)要求的圖形表示。圖8是用于驗(yàn)證該結(jié)構(gòu)要求的效果的圖形表示。圖9是用于驗(yàn)證該結(jié)構(gòu)要求的效果的不同于圖8的圖形表示。圖10是用于驗(yàn)證該結(jié)構(gòu)要求的效果的不同于圖8和圖9的圖形表示。圖11是示出本實(shí)施方式的一部分的構(gòu)成元件條件的放大的局部，為了容易區(qū)分，它們的尺寸被顯著變形。圖12是示出用于確定結(jié)構(gòu)要求的條件的一個(gè)方式的圖形表示。圖13是示出用于確定結(jié)構(gòu)要求的條件的另一個(gè)不同方式的圖形表示。附圖標(biāo)記說(shuō)明10電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器11 定子12 轉(zhuǎn)子12a外圓周表面13 轉(zhuǎn)軸15定子齒15a內(nèi)圓周表面15L長(zhǎng)定子齒15S短定子齒16永久磁體16a 角部17排列成“V”形的孔17b通量屏障18 槽20中心橋21調(diào)節(jié)凹部·21a最深水平2lb、2Ic 斜面G 氣隙Rt凹部深度Ts凹部寬度xL、xS氣隙距離Θ I磁體張角Θ2位移角
具體實(shí)施例方式下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1至圖10示出根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器的一個(gè)實(shí)施方式。參考圖1，電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器(電動(dòng)機(jī))10例如在混合電動(dòng)汽車中或者在電動(dòng)汽車中以與內(nèi)燃機(jī)類似的方式用作驅(qū)動(dòng)源或者作為輪內(nèi)(iniheel)驅(qū)動(dòng)單元而具有良好的使用性能，并且它包括以圓柱形配置而形成的定子11和可旋轉(zhuǎn)地收納在定子11中的具有轉(zhuǎn)軸13的轉(zhuǎn)子12，轉(zhuǎn)子12位于與定子11的軸線共軸的轉(zhuǎn)子軸線上。定子11形成有向轉(zhuǎn)子軸線徑向延伸的多個(gè)定子齒15,它們的內(nèi)圓周表面限定與轉(zhuǎn)子12的外圓周表面12面對(duì)的內(nèi)端表面15a,內(nèi)端表面15a和外圓周表面12a之間具有氣隙G。定子齒15被纏繞以提供三相分布的繞組(未示出)以形成線圈繞組，該線圈繞組被配置為感生出用于產(chǎn)生作用于轉(zhuǎn)子12的轉(zhuǎn)子扭矩的通量模式。轉(zhuǎn)子12被制成為內(nèi)部永久磁體(IPM)轉(zhuǎn)子,其具有嵌入其中的多組永久磁體16,每組永久磁體16形成磁極并且在本例子中為一對(duì)，并且該多組永久磁體16排列成開(kāi)口朝向外圓周表面12a的“V”形配置。轉(zhuǎn)子12形成有多對(duì)孔17，該多對(duì)孔17排列成開(kāi)口朝向外圓周表面12a的“V”形配置并且在軸向上穿過(guò)轉(zhuǎn)子12延伸。每對(duì)孔17包括一對(duì)孔區(qū)17a，每對(duì)為平板磁體的永久磁體16容納在一對(duì)孔區(qū)17a中，并且通過(guò)它們的每個(gè)角部16a以與限定相應(yīng)的孔區(qū)17a的相鄰的兩個(gè)成角度的內(nèi)壁成面對(duì)面的關(guān)系插入并保持在孔區(qū)17a中而保持不能移動(dòng)。每個(gè)孔17包括兩個(gè)空間區(qū)17b，該兩個(gè)空間區(qū)17b位于平板磁體16之一的相對(duì)兩側(cè)并且在磁體16的寬度方向上間隔開(kāi)，起到用于限制潛回通量的通量屏障(在下文中稱為“通量屏障”)的作用。每對(duì)孔17設(shè)置有中心橋20，中心橋20將相關(guān)聯(lián)的成對(duì)永久磁體16相互連接以使永久磁體16在轉(zhuǎn)子12的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)抗離心力而保持在適當(dāng)?shù)奈恢弥小?在該電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器10中，定子齒15在角向上間隔開(kāi)以提供用于容納線圈繞組的作為槽18的空間，使得六個(gè)定子齒15與八組永久磁體16中對(duì)應(yīng)的一組配合，換句話說(shuō)，六
(6)個(gè)槽18面對(duì)八組永久磁體16中的一組。因此，電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器10被配置為用作包括關(guān)于八(8)組永久磁體16的八(8)個(gè)磁極(四對(duì)磁極)的8極48槽三相IPM電動(dòng)機(jī)，其中每組永久磁體16的N極和S極關(guān)于相鄰的一組永久磁體16的N極和S極旋轉(zhuǎn)180度機(jī)械角度，并且使用限定五(5)個(gè)定子齒15的六(6)個(gè)槽18，四十八(48)個(gè)槽18容納由單相分布繞組形成的線圈繞組。在本說(shuō)明中為了方便，使用所示出的標(biāo)記N和S，但是它們不在組件的表面上。當(dāng)槽18中的線圈繞組被激勵(lì)使得來(lái)自定子齒15的磁通量流動(dòng)模式從外圓周表面12a向內(nèi)流入轉(zhuǎn)子12時(shí)，該結(jié)構(gòu)使電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器10驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子12和轉(zhuǎn)軸13，因?yàn)槌擞稍摯磐苛鲃?dòng)模式與每組永久磁體16的磁極的通量流動(dòng)模式的相互作用產(chǎn)生的吸引力和排斥力形成的磁扭矩以外，趨向于使來(lái)自定子11的磁通量流動(dòng)模式的磁流路徑最小化的磁阻扭矩也產(chǎn)生轉(zhuǎn)子扭矩。如圖2中所示，電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器10具有容納在槽18中的由分布繞組形成的線圈繞組，以提供通量流動(dòng)模式，該通量流動(dòng)模式包括與多對(duì)永久磁體16的磁極之一相對(duì)應(yīng)的多組定子齒15的每一組的從定子11進(jìn)入轉(zhuǎn)子12的分布式磁路徑。用于永久磁體16的每對(duì)“V”形孔17沿著該磁路徑延伸，或者換句話說(shuō)，以不干擾這樣的磁路徑的形成的方式延伸。注意，在定子11和轉(zhuǎn)子12的制造過(guò)程中，將諸如硅鋼等的磁鋼的疊層以在軸向上堆疊的關(guān)系排列成期望的輸出扭矩所需的適當(dāng)厚度，并且使用挺桿孔19通過(guò)緊固螺栓來(lái)固定?，F(xiàn)在考慮采用永久磁體16嵌入在轉(zhuǎn)子12中的IPM結(jié)構(gòu)的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器10，定子11的定子齒15的一個(gè)齒中磁通量的變化可以由圖4中所示的方波波形近似。該基頻磁通量波和較低階的空間諧波第五(5th)和第七(7th)階諧波的疊加不僅是影響車輛乘員感受到的振蕩和噪聲的因素，而且還是影響鐵損耗和由作為高扭矩紋波(即，轉(zhuǎn)一圈期間最大和最小扭矩之間的差)產(chǎn)生的熱能的損耗而引起的機(jī)器工作效率下降的因素。抑制該空間諧波可減小鐵損耗，以相對(duì)于電能的輸入而提高機(jī)器工作效率，因?yàn)榇艤p耗是頻率與磁通量密度的乘積，渦流損耗是頻率的平方與磁通量密度的乘積?；氐綀D4，縱軸代表磁通量，橫軸代表時(shí)間，所示出的方波波形近似在電角度的一個(gè)周期T(4L1+2L2)上定子齒15的一個(gè)齒中磁通量的變化，其中在LI期間沒(méi)有磁通量穿過(guò)該齒，具有一定幅度的磁通量在周期T的前一半的L2期間正向穿過(guò)該齒，在周期T的后一半的L2期間反向穿過(guò)該齒。來(lái)自該電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器)的電磁噪聲是由作用在定子上的電磁力引起的定子的振蕩產(chǎn)生的。作為作用在定子上的電磁力，存在由轉(zhuǎn)子和定子之間的磁耦合生成的徑向電磁力和由扭矩生成的角向電磁力。利用線性磁路近似該電動(dòng)機(jī)，考慮作用在每個(gè)定子齒15上的徑向電磁力，該徑向電磁力fr和磁能W可以用下面的公式(I)和⑵來(lái)表達(dá):
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器，包括:轉(zhuǎn)子，具有位于轉(zhuǎn)子軸線上的轉(zhuǎn)軸；以及定子，其可旋轉(zhuǎn)地收納所述轉(zhuǎn)子， 其中所述定子包括:多個(gè)定子齒，每個(gè)所述定子齒向所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面延伸并且使內(nèi)圓周表面面對(duì)所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面；以及多個(gè)定子槽，每個(gè)所述定子槽在相鄰的兩個(gè)定子齒之間，作為將輸入驅(qū)動(dòng)電力的線圈纏繞到所述定子齒上的空間， 其中所述轉(zhuǎn)子具有嵌入其中的多個(gè)永久磁體，使得磁力作用在與所述永久磁體相對(duì)的每個(gè)所述定子齒， 其中所述定子內(nèi)的所述轉(zhuǎn)子由磁阻扭矩和磁扭矩驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，其中所述磁阻扭矩由當(dāng)電流流過(guò)所述線圈時(shí)穿過(guò)所述定子齒、所述定子齒的后表面?zhèn)群退鲛D(zhuǎn)子的磁通量生成，所述磁扭矩由所述磁通量與所述永久磁體之間相互作用產(chǎn)生的吸引力和排斥力形成，并且 其中當(dāng)所述多個(gè)永久磁體的多組永久磁體中的每一組永久磁體對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)定子槽的多個(gè)定子槽之一，并且形成磁極之一時(shí)，通過(guò)將所述多個(gè)定子齒中的每隔一個(gè)的定子齒形成為長(zhǎng)定子齒，并且將相鄰的定子齒形成為短定子齒，來(lái)改變所述多個(gè)定子齒中每個(gè)定子齒的內(nèi)圓周表面和所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面之間的磁阻，從而調(diào)節(jié)當(dāng)該一個(gè)磁極相對(duì)于該組定子槽移動(dòng)時(shí)所述多個(gè)定子齒中每個(gè)定子齒的扭矩波動(dòng)， 其中所述轉(zhuǎn)子形成有多對(duì)調(diào)節(jié)凹部，每對(duì)所述調(diào)節(jié)凹部對(duì)應(yīng)所述磁極之一，并且每對(duì)所述調(diào)節(jié)凹部形成在所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面的相對(duì)于所述磁極中心軸線對(duì)稱的位置處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其中 所述轉(zhuǎn)子中的每個(gè)所述磁極是通過(guò)嵌入所述多組永久磁體之一使得每組永久磁體數(shù) 量上為一對(duì)并且排列成開(kāi)口朝向所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面的“V”形配置而形成的， 每組定子槽數(shù)量上為六個(gè)，并且 每對(duì)所述調(diào)節(jié)凹部具有最深水平，所述最深水平位于圍繞所述轉(zhuǎn)子的軸線在角向上與所述磁極的d軸相距56度電角度的等距離處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其中 所述多個(gè)定子齒包括長(zhǎng)第一定子齒和短第二定子齒，并且每個(gè)所述調(diào)節(jié)凹部滿足以下條件:0.2≤ Rt/xL ( 0.4， 其中Rt是每個(gè)所述調(diào)節(jié)凹部的所述最深水平的深度，xL是每個(gè)所述長(zhǎng)第一定子齒的內(nèi)圓周表面和所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面之間的氣隙距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其中 所述多個(gè)定子齒包括長(zhǎng)第一定子齒和短第二定子齒，每個(gè)所述長(zhǎng)第一定子齒和每個(gè)所述短第二定子齒滿足以下條件:·0.1 ( d/xL ( 0.3， 其中xL是每個(gè)所述長(zhǎng)第一定子齒的內(nèi)圓周表面和所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面之間的氣隙距離，并且d是每個(gè)所述短第二定子齒的內(nèi)圓周表面和所述轉(zhuǎn)子的外圓周表面之間的氣隙距離xS和所述氣隙距離xL之間的差。
全文摘要
一種電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)器包括具有面對(duì)轉(zhuǎn)子的多個(gè)定子齒的定子。轉(zhuǎn)子具有多對(duì)永久磁體。每對(duì)永久磁體排列成“V”形配置，并且形成磁極。所述多個(gè)定子齒的每隔一個(gè)的齒是長(zhǎng)定子齒，相鄰的齒是短定子齒。在轉(zhuǎn)子中形成的調(diào)節(jié)凹部處于相對(duì)于每個(gè)磁極的d軸對(duì)稱的位置處，每個(gè)調(diào)節(jié)凹部具有與一個(gè)定子齒的寬度相等的寬度，并且它們的最深水平在關(guān)于轉(zhuǎn)子的軸線的在角向上在一個(gè)及相反的圓周方向上距離磁極的d軸56°電角度的等距離處。
文檔編號(hào)H02K1/16GK103248187SQ201210594970
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月1日
發(fā)明者青山真大 申請(qǐng)人:鈴木株式會(huì)社