永磁體同步電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請設(shè)及具備轉(zhuǎn)子及定子的永磁體同步電機。
【背景技術(shù)】
[0002] 永磁體同步電機是具備具有永磁體的轉(zhuǎn)子和具有線圈的定子的同步電機。"同步 電機"該一用語作為包含電動機、發(fā)電機、W及將電動機與發(fā)電機組合而得到的電設(shè)備所有 在內(nèi)的用語使用。因此，本說明書中的"永磁體同步電機"該一用語不限于"電動機"和"發(fā) 電機"中的一方。
[0003] 在要求永磁體同步電機小型化的領(lǐng)域中，已經(jīng)普及了如下結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中采用了 能夠縮短定子的線圈端（線圈中從定子巧沿軸向突出的端部）的軸向尺寸的集中卷繞的繞 組。W往，轉(zhuǎn)子的巧（鐵巧）主體的軸向尺寸比包含線圈端的定子的軸向尺寸短。該情況 下，被定子的線圈端包圍的空間、即線圈端的內(nèi)周側(cè)空間為死空間。
[0004] 在要求小型且高輸出的永磁體型同步電機中，提出了在該死空間中設(shè)置轉(zhuǎn)子的伸 出（overhang)部（專利文獻1)。通過伸出部，轉(zhuǎn)子的軸向尺寸擴大，因此，流入轉(zhuǎn)子的巧主 體的有效磁通的量（W下，稱為"有效磁通量"。）增加。
[0005] 專利文獻2公開了減少伸出部的轉(zhuǎn)子中的巧外周部的磁飽和影響的永磁體埋入 型電動機。
[0006]【現(xiàn)有技術(shù)文獻】
[0007]【專利文獻】
[000引【專利文獻1】日本特開2012-186901號公報
[0009]【專利文獻2】日本特開2006-211801號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 【發(fā)明要解決的問題】
[0011] 在W往技術(shù)中，存在若轉(zhuǎn)子的伸出部的軸向尺寸短，則有效磁通減少該一問題。
[0012] 鑒于上述情況，非限定性的、例示性的某實施方式提供一種即使轉(zhuǎn)子的伸出部的 軸向長度短，與W往相比也能夠使有效磁通增加的永磁體同步電機。
[0013]【用于解決問題的手段】
[0014] 本公開的非限定性的永磁體同步電機，具備定子和轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具備隔著氣隙與 所述定子相對、并沿徑向產(chǎn)生磁通的多個磁極，所述定子具備：具備多個齒的巧、和由卷繞 在所述多個齒中的各個齒的導(dǎo)線形成的線圈，所述轉(zhuǎn)子具備；巧主體，具備相對于旋轉(zhuǎn)軸垂 直的一對端面、W及構(gòu)成所述多個磁極的N極及S極在周向上交替排列的表面；和伸出部， 設(shè)置在所述巧主體的所述端面，比所述定子的巧在所述旋轉(zhuǎn)軸的方向上突出，所述巧主體 的所述端面具備位于所述磁極中的N極上的N區(qū)域、和位于所述磁極中的S極上的S區(qū)域， 所述伸出部包含；多個第1永磁體，在所述巧主體的所述端面沿著所述端面的外緣隔開間 隔排列；和第2永磁體，在所述巧主體的所述端面與所述第1永磁體相鄰配置，所述多個第 1永磁體包含N極朝向所述端面的N區(qū)域的永磁體W及S極朝向所述端面的S區(qū)域的永磁 體的至少一方，所述第2永磁體配置成磁通從所述端面的所述S區(qū)域朝向所述N區(qū)域延伸。
[0015]【發(fā)明的效果】
[0016] 根據(jù)本公開的永磁體同步電機，即使伸出部的軸向尺寸短，與W往相比也能夠使 流入轉(zhuǎn)子巧主體的有效磁通增加。
【附圖說明】
[0017] 圖1A是表示本公開的永磁體同步電機的基本結(jié)構(gòu)例的剖視圖。
[001引圖1B是表示本公開的永磁體同步電機的另外的基本結(jié)構(gòu)例的剖視圖。
[0019] 圖2是表示轉(zhuǎn)子200的結(jié)構(gòu)例的立體圖。
[0020] 圖3是示意性地表示轉(zhuǎn)子200的巧主體230的磁極的排列的一例的剖視圖。
[0021] 圖4是表示轉(zhuǎn)子200的巧主體230的端面的立體圖。
[0022] 圖5是本公開的實施方式1的永磁體同步電機的俯視圖及軸向剖視圖。
[0023] 圖6是本公開的實施方式1的永磁體同步電機的轉(zhuǎn)子的軸向剖視圖。
[0024] 圖7是本公開的實施方式1的永磁體同步電機的轉(zhuǎn)子的剖視圖。
[0025] 圖8A是表示本公開的實施方式1的副永磁體帶來的氣隙磁通密度的增加率的圖。
[0026] 圖8B是表示本公開的實施方式1的副永磁體的配置布局的局部俯視圖。
[0027] 圖9是本公開的實施方式2的永磁體同步電機的轉(zhuǎn)子的俯視圖和軸向剖視圖。 [002引圖10是本公開的實施方式2的永磁體同步電機的轉(zhuǎn)子的剖視圖。
[0029] 圖11是本公開的實施方式3的永磁體同步電機的轉(zhuǎn)子的俯視圖和軸向剖視圖。
[0030] 圖12是本公開的實施方式3的永磁體同步電機的轉(zhuǎn)子的剖視圖。
[0031] 圖13是本公開的實施方式4的永磁體同步電機的轉(zhuǎn)子的俯視圖和軸向剖視圖。
[0032] 圖14是本公開的實施方式4的永磁體同步電機的轉(zhuǎn)子的剖視圖。
[0033] 圖15是本公開的實施方式4的永磁體同步電機的轉(zhuǎn)子的軸向剖視圖及剖視圖。
[0034] 圖16是本公開的實施方式5的永磁體同步電機的轉(zhuǎn)子的俯視圖。
[0035] 圖17是表示本公開的實施方式5的副永磁體結(jié)構(gòu)帶來的氣隙磁通密度的增加率 的圖。
[0036] 圖18是本公開的實施方式6的永磁體同步電機的俯視圖及軸向剖視圖。
[0037] 圖19是本公開的實施方式6的永磁體同步電機的轉(zhuǎn)子的軸向剖視圖。
[003引圖20是本公開的實施方式6的永磁體同步電機的轉(zhuǎn)子的剖視圖。
[0039] 圖21是W往的永磁體同步電機的轉(zhuǎn)子的軸向剖視圖。
[0040]圖22是表示W(wǎng)往的伸出部的軸向尺寸與有效磁通量的關(guān)系的曲線圖。
[0041]【附圖標(biāo)記說明】
[00創(chuàng) 1永磁體同步電機
[0043] 2定子巧
[0044]3轉(zhuǎn)子巧主體
[0045]3a3b外周部
[0046]4主永磁體
[0047] 5第1永磁體
[004引 6第2永磁體
[0049] 7定子繞組
[0050] 8轉(zhuǎn)子磁輛
[0化1] 9轉(zhuǎn)子端板
[0052] 1020304070 轉(zhuǎn)子伸出部
[0053] 112131415171 轉(zhuǎn)子
[0054] 100 定子
[0055] 101 W往的永磁體同步電機
[0056] 111 定子
[0057] 112 轉(zhuǎn)子
[0化引 120齒
[0059] 130定子巧
[0060] 200 轉(zhuǎn)子
[0061] 220旋轉(zhuǎn)軸
[0062] 230轉(zhuǎn)子巧主體
[0063] 235a，23化端面
[0064] 236 表面
【具體實施方式】
[0065] 圖21是表示專利文獻1中公開的結(jié)構(gòu)的一例的剖視圖。在圖21所示的永磁體同 步電機中，定子1100包圍轉(zhuǎn)子1200,轉(zhuǎn)子1200繞著旋轉(zhuǎn)軸1220旋轉(zhuǎn)。在從定子1100的 巧1105沿軸向突出的線圈端1107的內(nèi)周側(cè)空間，存在轉(zhuǎn)子1200的伸出部1210。包含線圈 端1107的定子1100的全長A比定子1100的巧長度B長線圈端1107的軸向尺寸的量。包 含伸出部1210的轉(zhuǎn)子1200的全長與定子1100的全長A大致相等。由于伸出部1210的存 在，流入轉(zhuǎn)子1200的巧的有效磁通的量增加。
[0066] 圖22是表示伸出部1210的長度（軸向尺寸）與有效磁通的關(guān)系的曲線圖。從圖 22可知，若轉(zhuǎn)子1200的伸出部1210短，則有效磁通急劇變小。
[0067] 因此，本發(fā)明人得出了W下見解：通過在轉(zhuǎn)子的伸出部設(shè)置形成不同方向的磁通 的永磁體，可使流入轉(zhuǎn)子巧的有效磁通增加。
[0068] 目P，本公開的第1技術(shù)方案提供一種永磁體同步電機，具備定子和轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具 備隔著氣隙與所述定子相對、并沿徑向產(chǎn)生磁通的多個磁極，所述定子具備；具備多個齒的 巧、和由卷繞在所述多個齒中的各個齒的導(dǎo)線形成的線圈，所述轉(zhuǎn)子具備；巧主體，具備相 對于旋轉(zhuǎn)軸垂直的一對端面、W及構(gòu)成所述多個磁極的N極及S極在周向上交替排列的表 面；和伸出部，設(shè)置在所述巧主體的所述端面，比所述定子的巧在所述旋轉(zhuǎn)軸的方向上突 出，所述巧主體的所述端面具備位于所述磁極中的N極上的N區(qū)域、和位于所述磁極中的S 極上的S區(qū)域，所述伸出部包含；多個第1永磁體，在所述巧主體的所述端面沿著所述端面 的外緣隔開間隔排列；和第2永磁體，在所述巧主體的所述端面與所述第1永磁體相鄰配 置，所述多個第1永磁體包含N極朝向所述端面的N區(qū)域的永磁體W及S極朝向所述端面 的S區(qū)域的永磁體的至少一方，所述第2永磁體配置成磁通從所述端面的所述S區(qū)域朝向 所述N區(qū)域延伸。
[0069] 本公開的第2技術(shù)方案提供一種永磁體同步電機，其在第1技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所 述轉(zhuǎn)子還具備轉(zhuǎn)子磁輛，該轉(zhuǎn)子磁輛覆蓋所述多個第1永磁體的、與朝向所述端面的一側(cè) 相反的一側(cè)，將所述多個第1永磁體磁禪合。
[0070] 本公開的第3技術(shù)方案提供一種永磁體同步電機，其在第2技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所 述轉(zhuǎn)子具備杯形狀的、由非磁性材料形成的轉(zhuǎn)子端板，該轉(zhuǎn)子端板具備對所述第1永磁體、 所述第2永磁體、及所述轉(zhuǎn)子磁輛進行保持的槽。
[0071] 本公開的第4技術(shù)方案提供一種永磁體同步電機，其在第2技術(shù)方案的基礎(chǔ)上， 所述轉(zhuǎn)子具備圓板形狀的、由非磁性材料形成的轉(zhuǎn)子端板，該轉(zhuǎn)子端板具備對所述多個第1 永磁體及所述第2永磁體進行保持的孔。
[0072] 本公開的第5技術(shù)方案提供一種永磁體同步電機，其在第2技術(shù)方案~第4技術(shù) 方案中任一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述轉(zhuǎn)子磁輛具備覆蓋所述多個第1永磁體的第1部分、和 從所述第1部分沿著徑向擴大的第2部分。
[0073] 本公開的第6技術(shù)方案提供一種永磁體同步電機，其在第2技術(shù)方案~第5技術(shù) 方案中任一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述多個第1永磁體在所述一對端面的各自中，僅包含N極 朝向所述端面的N區(qū)域的永磁體W及S極朝向所述端面的S區(qū)域的永磁體的一方，所述第 2永磁體與所述多個第1永磁體的至少1個在周向上相鄰，并配置在橫穿所述端面的所述N 區(qū)域與所述S區(qū)域的邊界的位置，所述轉(zhuǎn)子磁輛，將所述端面中不配置所述第1永磁體的區(qū) 域與所述多個第1永磁體磁連接。
[0074]