永磁型旋轉電動機的製作方法
2023-12-01 07:31:16 3
專利名稱：永磁型旋轉電動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有一個轉子的永磁型旋轉電動機，所述轉子帶有一塊用於產生磁場的永久磁鐵，且本發明特別涉及適於安裝在空調的壓縮機上的永磁型旋轉電動機。
背景技術：
根據日本專利申請公開文獻NO.平11-285188中披露的那樣，在永磁型旋轉電動機中的轉子鐵芯包括一個僅用於產生磁阻轉矩的第一芯體和一個用於至少產生磁阻轉矩的第二芯體，其中，以相等的間隔、沿所述芯體的外周嵌入數量與磁極對應的永久磁鐵。
日本專利申請公開文獻NO.2000-37052披露了一種永磁型旋轉電動機，在其中央設有一個永久磁鐵轉子，而在兩端的每一個端部設有一個磁阻轉矩轉子。
為了利用磁阻轉矩，必須產生由電樞導線形成的電樞反作用磁通。但是，所有的所述現有技術均存在以下問題即使產生了磁阻轉矩，也會由於電樞反作用磁通而造成芯體損耗的增加，並且不能提高永磁型旋轉電動機的輸出。
本發明的概述本發明的第一個目的在於提供這樣一種永磁型旋轉電動機，其能夠消除由於電樞反作用磁通而造成的芯體損耗的增加，並能有效地利用磁阻轉矩。
本發明的第二目的在於提供這樣一種永磁型旋轉電動機，這種永磁型旋轉電動機被安裝在空調的壓縮機上且能夠利用磁阻的變化，由不帶有磁極位置傳感器的180-度電流作用換向器驅動。
為了提高永磁型旋轉電動機的輸出，有效地利用磁阻轉矩是最重要的。磁阻轉矩涉及由供給至電樞導線的電流產生的電樞反作用磁通的大小。電樞反作用磁通通過位於轉子鐵芯的永久磁鐵的磁極之間設置的極間鐵芯。但是，極間鐵芯也會通過由永久磁鐵發出的磁通，因此使其位於磁飽和區域中，以致電樞反作用磁通不能容易地通過。另外，除了基波磁通以外，諧波磁通也出現於由電樞導線產生的磁通。如果由電樞導線產生的諧波磁通通過設置在磁飽和區域中的極間鐵芯，則會增大芯體損耗，結果會妨礙磁阻轉矩的有效使用。
本發明的一個特徵在於能夠減少電樞反作用磁通通過之處的轉子鐵芯的磁通密度，並確保以較小量的電流產生較大的磁阻轉矩。裝有永久磁鐵的第一轉子鐵芯的設置方式為在第一轉子鐵芯外表面附近的磁極之間設有凹入部分，以便磁路在q-軸線側上的間隙長度大於磁路在d-軸線側上的間隙長度。另一方面，作為磁阻轉矩轉子的第二轉子鐵芯具有幾乎完全圓形的周邊形狀，且沒有設置在永久磁鐵的插入孔中的永久磁鐵及沒有形成於磁極之間的凹入部分。
由於設置在外表面附近的磁極之間的凹入部分，因此，上述結構能夠確保電樞反作用磁通不能容易地通過帶有嵌入在其中的永久磁鐵的第一轉子鐵芯，而電樞反作用磁通卻能夠通過第二轉子鐵芯的極間鐵芯，其中，所述第二轉子鐵芯沒有設置在永久磁鐵插入孔中的磁鐵以及沒有在磁極之間形成的凹入部分。由於第二轉子鐵芯的極間鐵芯未設有永久磁鐵，因此，其磁通密度較小，且以較小量的電樞電流就能產生較大的電樞反作用磁通。其結果是由於電樞反作用磁通會造成芯體損耗較小。這樣便能夠提供這樣一種永磁型旋轉電動機，這種永磁型旋轉電動機通過有效地利用磁阻轉矩能夠提高輸出。
本發明的另一個特徵在於通過沒有磁極位置檢測器的180-度電流作用正弦波換向器便能夠驅動永磁型旋轉電動機。
由於在插入永久磁鐵之處的第一轉子鐵芯的極間鐵芯上設有凹入部分，因此，減少了第一轉子鐵芯側上的電抗變化。由於在第二轉子鐵芯上設有磁通障，因此，電抗相對於轉子位置的變化取決於在第二轉子鐵芯側上的電抗變化。電抗相對於在第二轉子鐵芯側上的轉子位置的變化形式幾乎為正弦波。這樣便能夠通過觀察電抗值來計算磁極的位置，從而能夠提供這樣一種由沒有磁極位置傳感器的180-度電流作用換向器驅動的永磁型旋轉電動機。
本發明的另一個特徵在於將在第一轉子鐵芯上的永久磁鐵插入孔的寬度設定為大於設置在第二轉子鐵芯上的磁通障的寬度。或設置在第一轉子鐵芯上的永久磁鐵插入孔不同於設置在第二轉子鐵芯上的磁通障。
這樣便使永久磁鐵牢固地固定在第一轉子鐵芯上，從而避免了第一轉子鐵芯移入第二轉子鐵芯內。
本發明的另一個特徵在於在第二轉子鐵芯上的永久磁鐵插入孔的數量大於設置在第一轉子鐵芯上的永久磁鐵插入孔的數量，以確保電樞反作用磁通能容易地通過，從而允許提高磁阻轉矩。
本發明的另一個特徵在於設置在第一和第二轉子鐵芯上的永久磁鐵插入孔和磁通障是以直線或以類似字母U或V的形狀形成的。
本發明的一個最佳實施例是第一轉子鐵芯的永久磁鐵插入孔和第二轉子鐵芯上的磁通障具有完全相同的形狀。其效果在於對於通過芯體片的疊片結構形成的第一和第二轉子鐵芯而言，提高了芯體片的批量生產效率。
附圖的簡要說明
圖1為透視圖，其說明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第一實施例的轉子的結構；圖2為徑向橫剖面圖，其說明了在圖1中給出的轉子鐵芯結構。
圖3為徑向橫剖面圖，其說明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第一實施例的第一轉子鐵芯1；圖4為徑向橫剖面圖，其說明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第一實施例的第二轉子鐵芯2；圖5為徑向橫剖面圖，其說明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第二實施例的轉子鐵芯結構；
圖6為徑向橫剖面圖，其說明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第三實施例的轉子鐵芯結構；圖7為徑向橫剖面圖，其說明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第四實施例的轉子鐵芯結構；圖8為徑向橫剖面圖，其說明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第五實施例的轉子鐵芯結構；圖9為徑向橫剖面圖，其說明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第六實施例的轉子鐵芯結構；圖10為徑向橫剖面圖，其說明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第七實施例的轉子鐵芯結構；圖11為徑向橫剖面圖，其說明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第八實施例的轉子鐵芯結構；圖12為徑向橫剖面圖，其說明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第九實施例的轉子鐵芯結構；圖13為徑向橫剖面圖，其說明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第十實施例的轉子鐵芯結構；圖14為示意圖，其說明了作為本發明第十一實施例的空調的製冷循環。
圖15為一電連接示意圖，其表明了作為本發明第十二實施例的一種180度載流換向器驅動系統。
圖16為說明作為本發明一個實施例的永磁型旋轉電動機的電抗分布RB的附圖。
對本發明的詳細描述下面參照附圖對本發明的永磁型旋轉電動機的實施例進行描述。
第一實施例圖1為透視圖，其表明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第一實施例的轉子的結構。圖2為表明在圖1中給出的轉子鐵芯結構的徑向剖面圖。在這些附圖中，轉子10包括一個第一轉子鐵芯1和第二轉子鐵芯2。第一轉子鐵芯1包括一塊稀土永久磁鐵4(此處所示為四-磁極型磁鐵)，該磁鐵4被設置在相對於轉子10的軸呈凸起V形的永久磁鐵插入孔3中；一個極間鐵芯5；一個用於固定至所述軸(未示出)的轉子軸孔6以及一個用於固定第一轉子鐵芯1的鉚釘孔7。第二轉子鐵芯2包括一個磁通障(孔)8，其具有與永久磁鐵插入孔3相同的形狀，即相對於轉子10的軸呈凸起V形的磁通障(孔)8；以及一個用於固定至所述軸(未示出)上的轉子軸孔9；和一個用於固定第二轉子鐵芯的鉚釘孔11。
第一和第二轉子鐵芯的不同在於在第一轉子鐵芯1的永久磁鐵插入孔3中插入永久磁鐵4，而在第二轉子鐵芯2的磁通障(孔)8中未插入永久磁鐵。另外，如下面將詳細解釋的那樣，第一和第二轉子鐵芯在鐵芯外表面附近的形狀也是不同的。
在第一轉子鐵芯1的永久磁鐵插入孔3中插入一塊V形永久磁鐵4，且將該字母V的中心方向稱為作為磁通軸線的d-軸線。就電角而言，與這一d-軸線相差90度的磁通軸線被稱為q-軸線，其作為電樞反作用軸線。為了第一轉子鐵芯1不使電樞反作用磁通通過，通過在q-軸線側上的轉子表面附近、以字母V略微切除極間鐵芯5形成一個凹入部分12。在第二轉子鐵芯2的極間鐵芯13上未形成凹入部分；因此，第二轉子鐵芯2的外周完全是圓形的，因此，電樞反作用磁通能夠容易地通過第二轉子鐵芯2的磁極13之間的芯體。下面將利用圖3對這一內容作更詳細地說明。
圖3為徑向剖面圖，其表明了在作為本發明的永磁型旋轉電動機中第一實施例的第一轉子鐵芯1。圖4為徑向剖面圖，其表明了在作為本發明的永磁型旋轉電動機中第一實施例的第二轉子鐵芯2。在圖3和圖4中，定子14是相同的，且在定子鐵芯15中設有多個T字鐵16和槽17。在槽17中設有集中繞組的電樞導線18，以便環繞T字鐵16；即，以集中繞組形式設有U-相繞組18U，V-相繞組18V以及W-相繞組18W。
在關注轉子時，會發現根據圖3中所示的第一轉子鐵芯1的結構，電樞反作用磁通難以通過第一轉子鐵芯1的極間鐵芯5。換句話說，根據圖3中第一轉子鐵芯1的結構，在q-軸線側上的間隙長度等於qg1。通過永久磁鐵4將極間鐵芯5設置在磁飽和區域中，且使電樞反作用磁通難以通過。因此，為了允許產生磁阻轉矩，較大的電樞電流是必需的，並會增大銅的損耗。這樣便難以通過有效利用磁阻轉矩增大輸出。
當使用圖4中所示的第二轉子鐵芯2的結構時，電樞反作用磁通易於通過第二轉子鐵芯2的極間鐵芯13。換句話說，根據圖4中給出的第二轉子鐵芯2的結構，在q-軸線側上的間隙長度等於qg2。由於不存在永久磁鐵，因而，易於使電樞反作用磁通Ф1和磁通Ф2通過極間鐵芯13。因此，通過少量的電樞電流便能產生較大的電樞反作用磁通Ф1和磁通Ф2。這樣便能夠有效地利用磁阻轉矩而獲得以較大輸出為特徵的永磁型旋轉電動機。
因此，能夠提供這樣一種永磁型旋轉電動機，其能夠提供足夠的轉矩，同時節省了高成本的永久磁鐵並避免了循環使用的問題。
使第一轉子鐵芯1的永久磁鐵插入孔3的形式與第二轉子鐵芯2的磁通障(孔)8相同。其效果為對於通過鐵晶片的疊片結構形成的第一和第二轉子鐵芯而言，提高了鐵晶片批量生產的效率。
第二實施例圖5為徑向橫剖面圖，其表明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第二實施例的轉子鐵芯的結構。在圖5中，為了避免重複說明，利用相同的標號表示了與圖2中部件相同的部件。與圖2的不同在於第二轉子鐵芯2的磁通障(孔)8的寬度較小。換句話說，減小了磁通障(孔)8的寬度，以便在沿第一轉子鐵芯1的軸向插入永久磁鐵4時，永久磁鐵4將不會進入第二轉子鐵芯2中。隨後，使永久磁鐵4定位。該實施例具有減小製造工序數目的效果，即除第一實施例中所述的基本性能以外的另一優點。
第三實施例圖6為徑向剖面圖，其表明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第三實施例的轉子鐵芯的結構。在這一附圖中，為了避免重複說明，利用相同的標號表示了與圖2中部件相同的部件。與圖2的不同之處在於朝外表面移動了第二轉子鐵芯2中磁通障(孔)82的位置。換句話說，改變了第二轉子鐵芯2的磁通障(孔)82的位置，以便在沿第一轉子鐵芯1的軸向插入永久磁鐵4時，永久磁鐵4不會進入第二轉子鐵芯2。隨後，使永久磁鐵4定位。該實施例具有減小製造工序數目的效果，即除第一實施例中所述的基本性能以外的另一優點。
第四實施例圖7為徑向剖面圖，其表明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第四實施例的轉子鐵芯的結構。在這一附圖中，為了避免重複說明，利用相同的標號表示了與圖2中部件相同的部件。其與圖2的不同之處在於將第二轉子鐵芯2的磁通障(孔)8分為兩個磁通障(孔)83和84，以確保電樞反作用磁通能夠容易地通過。該實施例的基本性能與第一實施例相同，並增大了磁阻轉矩。
第五實施例圖8為徑向剖面圖，其表明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第五實施例的轉子鐵芯的結構。在這一附圖中，為了避免重複說明，利用相同的標號表示了與圖2中部件相同的部件。圖8與圖2的不同之處在於通過將一個由一塊扁平板製成的永久磁鐵41插入直線狀(線形形式)的永久磁鐵插入孔31內，形成了第一轉子鐵芯1。與此對應，也改變了第二轉子鐵芯2中磁通障(孔)85的形狀。其效果在於提供了在第一實施例中所描述的基本性能。
第六實施例圖9為徑向剖面圖，其表明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第六實施例的轉子鐵芯的結構。在這一附圖中，為了避免重複說明，利用相同的標號表示了與圖2中部件相同的部件。其與圖2的不同之處在於使第一轉子鐵芯1中的永久磁鐵的插入孔32、永久磁鐵42以及第二轉子鐵芯2中的磁通障(孔)86均形成類似字母U(拱形)的形狀。
其效果在於提供了在第一實施例中所描述的基本性能。另外，第二轉子鐵芯2中的磁通障8的形狀在確保電樞反作用磁通能夠容易地通過中幾乎是近於理想的。這樣將能夠更有效地利用磁阻轉矩。
第七實施例圖10為徑向剖面圖，其表明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第七實施例的轉子鐵芯的結構。在這一附圖中，為了避免重複說明，利用相同的標號表示了與圖1和圖2中部件相同的部件。圖10與圖1和圖2的不同之處在於在第一轉子鐵芯1和第二轉子鐵芯2上分別設有平衡塊19和20，且磁通障(孔)8在第二轉子鐵芯2側上填充有由非磁性材料製成的平衡塊20。換句話說，可對永久磁鐵4定位以便在沿第一轉子鐵芯1的軸向插入永久磁鐵4時，永久磁鐵4不會進入第二轉子鐵芯2中。設置鉚釘21以將第一轉子鐵芯1和第二轉子鐵芯2固定在應有的位置處。這一實施例提供了與第一實施例中所述相同的基本性能。
第八實施例圖11為徑向剖面圖，其表明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第八實施例的轉子鐵芯的結構。在這一附圖中，為了避免重複說明，利用相同的標號表示了與圖2中部件相同的部件。其與圖2的不同之處在於為了確保電樞反作用磁通易於通過，應使第二轉子鐵芯2的磁通障(孔)86和87形成雙V形狀。另外，也以雙V形狀在第一轉子鐵芯1中形成永久磁鐵的插入孔33和34。在這些插入孔中也插入永久磁鐵43和44。該實施例將提供與第一實施例相同的基本性能，且將會增大第二轉子鐵芯2中的磁阻轉矩。
第九實施例圖12為徑向剖面圖，其表明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第九實施例的轉子鐵芯的結構。在這一附圖中，為了避免重複說明，利用相同的標號表示了與圖2中部件相同的部件。其與圖2的不同之處在於在第一轉子鐵芯1上的永久磁鐵插入孔35和36中插入永久磁鐵45和46，且永久磁鐵45和46採用複式結構。與此對應，也改變了第二轉子鐵芯的磁通障(孔)88和89的形狀。該實施例將提供與第一實施例相同的基本性能。
第十實施例圖13為徑向剖面圖，其表明了作為本發明的永磁型旋轉電動機中第十實施例的轉子鐵芯的結構。在這一附圖中，為了避免重複說明，利用相同的標號表示了與圖2中部件相同的部件。其與圖2的不同之處在於將具有雙U形結構的永久磁鐵插入孔37和38用作第一轉子鐵芯1的永久磁鐵插入孔3。在這些永久磁鐵插入孔中插入永久磁鐵47和48。與此對應，也將第二轉子鐵芯2的磁通障(孔)8改變為具有雙U(拱形)結構的磁通障(孔)801和802。該實施例將提供與第一實施例相同的基本性能，並將增大第二轉子鐵芯2中的磁阻轉矩。
第十一實施例圖14為框圖，其表明了作為本發明第十一實施例的一種空調的製冷循環。標號60表示的是室外設備，標號61表示的是室內設備，而標號62表示的是壓縮機。永磁型旋轉電動機63和壓縮單元64均被密封在壓縮機62中。標號65表示的是一臺冷凝器，標號66表示的是一個膨脹閥，而標號67表示的是一臺蒸發器。在致冷循環中，使致冷劑沿箭頭方向循環且通過壓縮機62壓縮致冷劑。隨後，在由冷凝器65和膨脹閥66構成的一臺室外設備60和由一臺蒸發器67構成的室內設備61之間進行熱交換，從而實現冷卻功能。
在以下的描述中，將在上面給出的實施例中所示的永磁型旋轉電動機用作永磁型旋轉電動機63。其提高了永磁型旋轉電動機63的輸出並減小了空調的輸入。因此，其具有減小可能導致全球變暖的C02排放的效果。不言而喻，當被用於冰箱和冷凍機中時，也能獲得相同的效果。
第十二實施例圖15為示意圖，其表明了作為本發明第十二實施例的一種由180度載流換向器驅動系統構成的永磁型馬達驅動系統。標號70表示了一180度電流作用換向器，標號71表示了一個單相交流電源，標號72表示的是一個整流及平流電路，73為一PAM電路，74為一平流電容器，75為開關電路，76為一個用於開關電路75的驅動器，77為一臺用於PAM電路73的驅動器，78為一臺微機，79為一具有軟體配置的無傳感器式位置檢測器，而62為一臺壓縮機。在這一壓縮機62中封閉有一臺在以上所述實施例中描述的永磁型旋轉電動機63。符號S表示的是一操作命令信號。首先，下面將本發明的永磁型旋轉電動機的電抗分布進行說明。
圖16為說明作為本發明一個實施例的永磁型旋轉電動機的電抗分布RB的附圖。當假定d-軸線表示了永久磁鐵的磁通方向且q-軸線表示了與d-軸線正交交叉的軸線時，能夠看到相對於轉子位置的d-軸線和q-軸線的電抗分布RB被改變為正弦波形。
當在圖15和16中對微機77提供操作命令信號S時，會在永磁型旋轉電動機63上施加電壓，並檢測流動的電流。當由這一外加電壓和電流之間的關係進行計算而獲得永磁型旋轉電動機63的電抗時，能夠由圖16所示的特性曲線、在無傳感器的位置檢測器79確定在停止期間的磁極位置d-軸線。根據由這一無傳感器的位置檢測器79發出的輸出信號，起動壓縮機62中的永磁型旋轉電動機63並使其作為同步馬達加速。當達到特定的速度時，在所述馬達的電抗分布的基礎上、通過無傳感器的位置檢測器79由永磁型旋轉電動機63的感應電壓求出磁極位置d-軸線。響應輸出信號，能夠使永磁型旋轉電動機63作為同步馬達加速。當達到特定的速度時，起動PAM電路73以增大平流電容器74的直流電壓。
此處，為了節省能量，使用了一種換向器驅動方法來驅動空調、冰箱和冷凍器的壓縮機。當通過所述換向器方法驅動永磁型旋轉電動機時，必須檢測轉子中永久磁鐵的磁極位置。但是，壓縮機62中的溫度會超過攝氏100度，因此，不能使用如Hall IC這樣的磁極位置傳感器。順便說一下，就120-度電流作用換向器而言，當電流未流過60度電角時，能夠由感應電壓檢測出磁極位置。但是，在為了驅動而使用180度電流作用換向器時，這是不可能的。因此，通過180-度電流作用換向器驅動永磁型旋轉電動機，必須由電抗的變化來檢測磁極的位置。在這種情況下，很小的電抗變化是不夠的。為了檢測任意磁極位置，波形必須是不斷變化的正弦波或三角形波。
在本發明的永磁型旋轉電動機63中，在第一轉子鐵芯1的極間鐵芯5上設有一個凹入部分，在該處插入永久磁鐵4以減小轉子鐵芯1側上的磁阻變化。且在第二轉子鐵芯2上設有一個磁通障(孔)8，以便電抗相對於轉子位置的變化能夠取決於第二轉子鐵芯2側上的電抗變化，且電抗相對於第二轉子鐵芯2側上的轉子位置能夠以近乎正弦的波形變化。因此，通過在停止期間檢測電抗能夠檢測出磁極位置。所以，在沒有磁極位置傳感器的情況下180-度電流作用換向器能夠驅動永磁型旋轉電動機。
結果，與利用120-度電流作用換向器進行驅動的情況相比，能夠提高輸出，並能夠減小換向期間的轉矩的波動，因此，如果通過180-度電流作用換向器來驅動永磁型旋轉電動機，則能夠使噪音降至最小。
根據上面描述的實施例，通過增大在設有一塊永久磁鐵的第一轉子鐵芯1的q-軸線側上的間隙長度，則難以使電樞反作用磁通通過，而通過減小沒有永久磁鐵的第二轉子鐵芯2的q-軸線側上的間隙長度，就能夠容易地使電樞反作用磁通通過。這樣便能夠以較小的電樞電流產生較大的電樞反作用磁通。通過有效地使用磁阻轉矩能夠提供一種有較大輸出的永磁型旋轉電動機。另外，由於第二轉子鐵芯2設有磁通障，因此，電抗相對於轉子位置的變化取決於在第二轉子鐵芯2側上的電抗變化，且電抗相對於轉子位置能夠以近乎正弦的波形變化。因此，通過沒有磁極位置傳感器的180-度電流作用換向器能夠驅動永磁型旋轉電動機。結果，能夠提高輸出並減小換向期間的轉矩波動，從而與利用120-度電流作用換向器進行驅動的情況相比，能夠使噪音降至最小。
(本發明的效果)根據本發明，通過有效地使用磁阻轉矩能夠提供一種能提供較大輸出的永磁型旋轉電動機。另外，通過無需磁極位置傳感器的180-度電流作用換向器能夠驅動永磁型旋轉電動機。結果，與利用120-度電流作用換向器進行驅動的情況相比，能夠提高輸出並使噪音降至最小。
權利要求
1.一種永磁型旋轉電動機，其包括一個定子，其在一個定子鐵芯上的多個槽中設有電樞導線；一個第一轉子鐵芯，其沿軸向分為多個部分且含有嵌入多個永久磁鐵插入孔中的多個永久磁鐵；及一個用於產生磁阻轉矩的第二轉子鐵芯；所述永磁型旋轉電動機的特徵在於應這樣設置所述第一轉子鐵芯，即在q-軸線側的磁路的間隙長度大於在d-軸線側的磁路的間隙長度。
2.一種永磁型旋轉電動機，其包括一個定子，其在一個定子鐵芯上的多個槽中設有電樞導線；一個第一轉子鐵芯，其沿軸向分為多個部分且含有嵌入多個永久磁鐵插入孔中的永久磁鐵；及一個用於產生磁阻轉矩的第二轉子鐵芯；所述永磁型旋轉電動機的特徵在於在所述第一轉子鐵芯上的外表面附近的磁極之間設有一個凹入部分，而沿徑向剖面在所述第二轉子鐵芯上形成一個形狀幾乎與所述永久磁鐵插入孔相同的磁通障。
3.一種永磁型旋轉電動機，其包括一個定子，其在一個定子鐵芯上的多個槽中設有電樞導線；一個第一轉子鐵芯，其沿軸向分為多個部分且含有嵌入多個永久磁鐵插入孔中的永久磁鐵；及一個用於產生磁阻轉矩的第二轉子鐵芯；所述永磁型旋轉電動機的特徵在於在所述第一轉子鐵芯上的外表面附近的磁極之間設有一個凹入部分，及一個磁通障，其具有幾乎與所述永久磁鐵插入孔相同的形狀；及沿徑向剖面在所述第二轉子鐵芯上形成近乎為完全圓形的周邊形狀。
4.一種永磁型旋轉電動機，其包括一個定子，其在一個定子鐵芯上的多個槽中設有電樞導線；一個第一轉子鐵芯，其沿軸向分為多個部分且含有嵌入多個永久磁鐵插入孔中的永久磁鐵；及一個用於產生磁阻轉矩的第二轉子鐵芯；所述永磁型旋轉電動機的特徵在於在所述第一轉子鐵芯上的外表面附近的磁極之間設有一個凹入部分，及所述第二轉子鐵芯具有一個形狀幾乎與所述永久磁鐵插入孔相同的孔，其中，所述孔沒有永久磁鐵，及所述第二轉子鐵芯徑向剖面具有近乎完全圓形的周邊形狀。
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的永磁型旋轉電動機，其特徵在於將所述第一轉子鐵芯上的所述永久磁鐵插入孔的寬度設定為大於設置在所述第二轉子鐵芯上的所述磁通障或所述孔的寬度。
6.一種永磁型旋轉電動機，其包括一個定子，其在一個定子鐵芯上的多個槽中設有電樞導線；一個第一轉子鐵芯，其具有嵌入形成於所述轉子鐵芯上的多個永久磁鐵插入孔中的永久磁鐵；其中，所述轉子還包括一個第一轉子鐵芯，其還設有一個裝配有一塊永久磁鐵的永久磁鐵插入孔，及一個在外表面附近的磁極之間的凹入部分；及一個第二轉子鐵芯，其沿軸向從所述第一轉子鐵芯分開且形狀在徑向剖面與所述永久磁鐵相同。
7.一種永磁型旋轉電動機，其包括一個定子，其在一個定子鐵芯上的多個槽中設有電樞導線；一個第一轉子鐵芯，其具有嵌入形成於所述轉子鐵芯上的多個永久磁鐵插入孔中的永久磁鐵；其中，所述轉子還包括一個第一轉子鐵芯，其還設有一個裝配有一塊永久磁鐵的永久磁鐵插入孔，及一個在外表面附近的磁極之間的凹入部分；及一個第二轉子鐵芯，其沿軸向從所述第一轉子鐵芯分開且形狀在徑向剖面與所述永久磁鐵相同，且具有近乎完全圓形的周邊形狀。
8.根據權利要求1-7中任意一項所述的永磁型旋轉電動機，其特徵在於設置在所述第一轉子鐵芯上的所述永久磁鐵插入孔的結構不同於設置在所述第二轉子鐵芯上的所述磁通障的結構。
9.根據權利要求1-8中任意一項所述的永磁型旋轉電動機，其特徵在於設置在所述第二轉子鐵芯上的所述磁通障或孔的數量大於設置在所述第一轉子鐵芯上的所述永久磁鐵插入孔的數量。
10.根據權利要求1-8中任意一項所述的永磁型旋轉電動機，其特徵在於設置在所述第一轉子鐵芯上的所述永久磁鐵插入孔以及設置在所述第二轉子鐵芯上的所述磁通障或孔是以直線或以類似字母U或V的形狀形成的。
11.根據權利要求1-10中任意一項所述的永磁型旋轉電動機，其特徵在於設置在所述第一轉子鐵芯上的所述永久磁鐵插入孔以及設置在所述第二轉子鐵芯上的所述磁通障或孔是以類似成對字母U或V的形狀形成的。
12.根據權利要求1-11中任意一項所述的永磁型旋轉電動機，其特徵在於在設置在所述第二轉子鐵芯上的磁通障或孔中填入非磁性材料。
13.根據權利要求1-12中任意一項所述的永磁型旋轉電動機，其特徵在於所述永磁型旋轉電動機由沒有磁極位置傳感器的180-度正弦波電流作用換向器驅動。
14.一種通過權利要求1-13中任意一項所述的永磁型旋轉電動機驅動的壓縮機。
15.一種空調，其包括根據權利要求1-14中任意一項所述的壓縮機。
全文摘要
本發明公開了一種永磁型旋轉電動機,其能夠減少由於電樞反作用磁通而造成的芯體損耗並能有效地利用磁阻轉矩。一種永磁型旋轉電動機包括一個含有一塊永久磁鐵的第一轉子鐵芯以及一個第二轉子鐵芯,所述第二轉子鐵芯具有不帶磁鐵的磁通障,其中,在含有永久磁鐵的轉子鐵芯的外表面附近的磁極之間設有一個凹入部分,且增大在q－軸線側上的磁路中的間隙長度,以確保電樞反作用磁通的磁路易於在磁阻轉矩轉子側上通過,從而通過有效地利用磁阻轉矩能夠獲得可提供較大輸出的永磁型旋轉電動機。
文檔編號H02K21/16GK1388624SQ0212066
公開日2003年1月1日 申請日期2002年5月24日 優先權日2001年5月25日
發明者小原木春雄, 湧井真一, 木村守, 菊地聰, 高畑良一, 牧晃司, 田原和雄, 宮田健治, 北村正司, 高橋身佳 申請人:株式會社日立製作所