轉子和永磁體式旋轉機的製作方法
2023-07-12 01:43:46
專利名稱：轉子和永磁體式旋轉機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種永磁體式旋轉機中使用的轉子和包括該轉子的永磁體式旋轉機。永磁體式旋轉機(所謂的內埋式永磁體(IPM)旋轉機)包括在轉子芯中具有兩個或多個永磁體的轉子以及定子，定子與轉子具有空隙設置並且具有帶有兩個或多個槽的定子芯和繞著定子芯纏繞的繞組線。
背景技術：
由於優異的磁氣特性，Nd基燒結磁體的用途越來越寬。近年來，即使在諸如電機或發電機等旋轉機領域中，出於設備的輕薄緊湊、高性能和節能的目的，使用Nd基燒結磁體的永磁體式旋轉機也被開發出來。特別地，由於具有磁體埋在轉子中的結構的IPM旋轉機除了磁體的磁化得到的轉矩之外還可以使用轉子磁軛的磁化得到的磁阻轉矩，因此對於作為高性能旋轉機的IPM旋轉機的研究一直在進步。在IPM旋轉機中，磁體埋在由矽鋼板等製成的轉子磁軛中，使得磁體即使在旋轉中也不會因離心カ飛出。因此，IPM旋轉機具有高的機械穩定性，IPM旋轉機可以通過控制電流相位以高轉矩操作或者在寬的速度範圍內操作，IPM旋轉機可以是節能的、高效率的和高轉矩的電機。近年來，IPM旋轉機在作為電動汽車、混合動カ汽車、高性能空調、エ業用途、電動火車等的電機或發電機的應用中已經迅速和廣泛地擴展。一般地，旋轉機中的永磁體很容易通過繞組線激活反磁場而退磁，因而要求一定水平以上的矯頑力。另外，由於矯頑カ隨著溫度上升而降低，因此當混合動カ車輛等用的旋轉機在高溫下使用時，要求在室溫下具有更高矯頑カ的磁體。另ー方面，作為磁力大小的指標的殘餘磁通密度直接影響電機的輸出，因此需要儘可能地高。Nd基燒結磁體的矯頑カ和殘餘磁通密度是ー種權衡的關係，隨著矯頑カ增加，殘餘磁通密度降低。結果，當在旋轉機中使用具有過強矯頑カ的磁體時，存在的問題是電機的輸出劣化。近年來，如在W02006/043348A1中看到的，已經報導了ー種方法，其中通過塗布或濺射使Dy (鏑)或Tb (鋱)從燒結磁體的表面向內擴散，從而提高矯頑カ而不降低殘餘磁通密度。在該方法中，由於Dy或Tb可以有效地增濃到晶粒邊界，因此殘餘磁通密度幾乎不降低，並且可以提高矯頑力。另外，隨著磁體的尺寸減小，添加的Dy或Tb擴散直到磁體的內部，結果，該方法被應用於小或薄的磁體。另外，在JP2008-61333A中，已經報導了所謂的表面永磁式(SPM)旋轉機，其中具有擴散的Dy或Tb的磁體被放置在轉子的表面上。在JP2008-61333A中，已經報導了以下事實:這對於提高在D形磁體中具有小厚度的部分的矯頑カ以防止退磁是有效的，並且通過擴散Dy或Tb獲得磁體。另外，在JP2010-135529A中，已經報導了具有擴散的Dy或Tb的磁體的製造方法。此外，已經報導了以下事實:從磁體表面直到6mm，矯頑カ増加，在Dy擴散時，磁體表面的矯頑カ比磁體內部中央的矯頑カ強500kA/m，在Tb擴散時，強800kA/m。
發明內容
本發明被設計來解決上述問題，本發明的目的是提供一種適用於永磁體式旋轉機的轉子以及包括所述轉子的永磁體式旋轉機，其具有高的輸出特性和高的抗退磁性。為了實現上述目的，本發明人進行了深入的研究，已經發現，在使用兩個或多個長方體永磁體的IPM旋轉機中，有效的是使用在每個永磁體的定子側的至少ー個角部中具有強矯頑力的永磁體。特別是，本發明人發現，在具有輻條型轉子的輻條型IPM旋轉機中，有效的是使用在每個磁體的定子側的至少ー個角部中具有強矯頑カ的磁體。輻條型轉子是磁體埋在其內的轉子，其中每個磁體在垂直於轉子的旋轉軸的表面上呈矩形形狀，彼此平行的兩個相對側邊基本上平行於轉子的徑向方向，並且磁體的磁化方向基本上平行於轉子的周向方向，即，垂直於轉子的徑向方向。輻條型IPM旋轉機的例子公開在JP2004-173491A中。本發明提供了一種適用於永磁體式旋轉機的轉子，所述旋轉機包括所述轉子和定子，所述定子包括從所述轉子的外周具有空隙設置的定子芯和纏繞穿過所述定子芯的繞組線，所述定子芯具有兩個或多個槽，所述轉子包括:轉子芯，在所述轉子芯的周向方向形成有兩個或多個插入孔；和在所述兩個或多個插入孔中的兩個或多個永磁體；其中每個永磁體在垂直於所述轉子的旋轉軸的表面上呈兩個相對側邊基本上平行於所述轉子的徑向方向且另兩個相對側邊基本上平行於所述轉子的周向方向的矩形形狀，並且呈四個縱向邊平行於所述轉子的旋轉軸的長方體形狀，所述永磁體的磁化方向基本上平行於所述轉子的周向方向，並且在所述周向方向上彼此相鄰的永磁體的磁化方向彼此相反，和每個永磁體是Nd基稀土燒結磁體、具有矯頑カ比長方體中央更強的包含所述四個縱向邊的四個角部中的至少ー個角部、並被放置到所述插入孔中，使得所述的矯頑カ更強的至少ー個角部之ー處於定子側並且在所述轉子的旋轉方向的後方。本發明還提供了一種永磁體式旋轉機，包括:上述轉子；和定子，所述定子包括從所述轉子的外周具有空隙設置的定子芯和纏繞穿過所述定子芯的繞組線，所述定子芯具有兩個或多個槽。 根據本發明，具有高殘餘磁通密度和強矯頑力的永磁體，特別是，在每個磁體的定子側的至少ー個角部中具有強矯頑力，被用在輻條型IPM旋轉機的轉子中，從而提供了一種具有高的輸出特性和高的抗退磁性的輻條型IPM永磁體式旋轉機。
圖1示出了本發明的輻條型IPM旋轉機的例子；圖2示出了轉子芯中的永磁體的磁束逆流的狀態；圖3示出了轉子芯中的永磁體的反磁場的強度分布；和圖4示出了進行擴散的永磁體的矯頑カ的分布狀態。
具體實施例方式根據本發明的適用於永磁體式旋轉機的轉子是用在IPM型永磁體式旋轉機中的轉子，其中轉子包括轉子芯和在轉子芯中的兩個或多個永磁體，包括具有兩個或多個槽的定子芯和纏繞定子芯的繞組線的定子以間隙設置。優選地，轉子是用在輻條型IPM旋轉機中的轉子，其中每個磁體在垂直於轉子的旋轉軸的表面上呈矩形形狀，每個磁體的彼此平行的兩個相對側邊基本上平行於轉子的徑向方向，並且磁體的磁化方向基本上平行於轉子的周向方向。在本發明中，在每個永磁體的定子側的至少ー個角部中的矯頑カ被設置成比每個磁體的內部中央的矯頑カ強。輻條型IPM旋轉機的例子示於圖1。圖1的輻條型IPM旋轉機I包括轉子10和從轉子10的外周具有空隙設置的定子20。轉子10包括轉子芯11，其中例如層疊有電磁鋼板。轉子芯11甚至起到磁軛的功能。兩個或多個插入孔沿著轉子芯11的周向方向設置在轉子芯11中。每個永磁體12被放置在每個插入孔中。優選地，每個插入孔具有與放置在每個插入孔中的每個永磁體12基本上相同的形狀。每個插入孔在垂直於轉子10的旋轉軸的表面上具有矩形形狀，ー對彼此平行的兩個相對側邊被設置成基本上平行於轉子10的徑向方向，另ー對彼此平行的兩個相對側邊被設置成基本上平行於轉子10的周向方向。插入孔具有轉子10的軸向方向深度。插入孔可以是通孔。在圖1中，永磁體12中的箭頭表示永磁體12的磁化方向。永磁體12的磁化方向基本上平行於轉子10的周向方向，並且在周向方向上彼此相鄰的磁體12的磁化方向彼此相反。定子20包括具有槽22的定子芯21，例如，其中層疊有電磁鋼板。繞組線(線圈)23纏繞在定子芯21的每個齒21a上。線圈23形成例如3相和Y連接。在圖1中，示出了具有12個槽的定子20，槽的數量不限於此，可以根據旋轉機的目的選擇。在圖1中，示出了具有10個極的轉子10，極數不限於此，可以根據旋轉機的目的選擇。極數，即，插入有磁體的插入孔的數量，優選是偶數，並且插入孔優選在轉子10的周向方向上等間隔地設置。轉子芯11的外周形狀優選形成為在垂直於旋轉軸的表面上不是完全圓的形狀。優選地，轉子芯11在垂直於旋轉軸的表面上的外周形狀是具有向外凸的拱形(包括圓弧)的形狀，拱形的數量與永磁體12的數量同樣多，連接每個拱形的起點與轉子芯11的中心的直線穿過每個永磁體12。當意圖減小轉矩脈動或齒槽轉矩時，轉子芯11的外周形狀是有效的。永磁體12優選是Nd基稀土燒結磁體。稀土燒結磁體在殘餘磁通密度和矯頑カ這兩個方面比其他的磁體更優異。Nd基稀土燒結磁體比Sm基稀土燒結磁體成本更低並且在殘餘磁通密度方面更優異。結果，Nd基稀土燒結磁體是對於高性能旋轉機最佳的磁性材料。作為Nd基稀土燒結磁體，可以使用具有Nd-Fe-B基組成的燒結磁體，如Nd2Fe14B。永磁體12優選是長方體(包括立方體)。在永磁體12中，四個縱向邊在轉子10的軸方向上被放置在插入孔中，在垂直於轉子10的旋轉軸的表面上作為具有基本上平行於轉子10的徑向方向的兩個相對側邊和基本上平行於轉子10的周向方向的另兩個相對側邊的矩形。優選地，矩形的基本上平行於徑向方向的兩個相對側邊的長度是基本上平行於周向方向的另兩個相對側邊的長度的2 20倍。結果，可以有效地使用轉子的區域。永磁體12的高度可以與轉子10的高度(轉子10在軸向方向上的長度)大致相同。作為永磁體12，可以將ー個永磁體片放置在轉子芯11的各插入孔中。可選擇地，可以將兩個或多個分割的永磁體片通過堆疊和使用粘接劑的粘接而放置在轉子芯11的各插入孔中，或者可以將兩個或多個分割的永磁體片堆疊並放置在各插入孔中而不使用粘接齊U。
在永磁體式旋轉機中，當產生最大轉矩時線圈電流變為最大，並且從線圈產生的磁場也變得最大。在IPM旋轉機中，從定子的線圈產生的磁通量從用線圈卷繞的齒穿過定子和轉子之間的空隙進入轉子磁軛，之後，磁通量的方向在轉子磁軛中在周向方向上改變，並且磁通量再次穿過空隙，返回到與上述用線圈卷繞的齒相鄰的另ー個齒，電流在相反的方向上流過。在這種情況下，由於從線圈產生的磁通量意圖穿過透磁率高於磁體的磁軛，因此，通過避免設置在轉子中的放置磁體的插入孔，磁通量在轉子內部在磁軛部分中流過。然而，作為插入孔周圍的磁通量路徑窄的部分處於磁飽和狀態，並且磁通量洩漏到插入孔中。特別地，由於磁體在定子側的區域接近線圈，因此來自線圈的磁通量容易洩漏到磁性區域。磁通量對於放置在插入孔中的磁體變成反磁場，使得磁體易於退磁。在輻條型IPM旋轉機中，由於磁體的磁化方向面對周向方向，因此從磁體產生的磁通量主要穿過定子和轉子之間的空隙流入定子。然而，如圖2中的環形箭頭所示，從磁體產生的磁通量在平行於磁化方向的表面附近返回。當返回的磁通量處於大量時，流入定子的磁通量減小，結果，轉矩減小。因此，優選的是，磁通量返回部的磁軛Ila儘可能地窄，以減少返回的磁通量的量。然而,窄的磁軛Ila處於磁飽和狀態，結果，磁通量容易洩漏。如上所述，從線圈產生的磁通量也穿過磁軛I Ia,並因而在相應的磁通量返回部中流動,但是由於磁飽和狀態的原因，磁通量洩漏到磁體部分。洩漏的磁通量起到作為對於磁體的反磁場的作用，使得磁體易於退磁。因此，特別地，在靠近空隙的磁通量返回部中磁飽和變得顯著，結果，磁通量的洩漏增加，並且在定子側的磁體角部的反磁場增加。在圖1所示的IPM旋轉機的最大轉矩時，在永磁體中的反磁場的強度分布的狀態示於圖3。在圖3中，如箭頭R所示，轉子在逆時針方向上旋轉。在這種情況下，作用於磁體的反磁場在旋轉方向的後方在定子側的角部處(在圖3的磁體中右側的定子側的角部)最大。由於反磁場在旋轉方向的後方在定子側的角部處變大，因此，當轉子的旋轉方向反向時，反磁場大的位置也反向(在圖3的磁體中左側的定子側的角部)。因此，每個永磁體在包含四個縱向邊的四個角部中的至少ー個角部處具有強的矯頑力，並被放置到插入孔中，使得具有強矯頑力的至少ー個角部之一處於定子側並且在轉子的旋轉方向的後方。磁體優選在位於定子側的另ー個(旋轉方向的前方)角部中也具有強的矯頑力。即，優選地，使用在四個角部中的至少兩個定子側的角部中具有強矯頑力的磁體。通過塗布或濺射而使Dy或Tb擴散優選作為獲得具有強矯頑力的磁體的方法。此夕卜，作為獲得具有強矯頑力的磁體的一般方法，存在ー種在整個磁體中使用具有強矯頑力的磁體的方法，但是在該方法中，當矯頑カ增加時，殘餘磁通量密度減小，因而電機的輸出劣化。在這方面，在Dy或Tb的擴散方法中，矯頑カ可以在從磁體表面直到約6mm深度増加，而殘餘磁通量密度幾乎不降低。此外，通過擴散増加矯頑カ的效果在磁體的角部中最大，如下文所述的。因此，通過進行Dy或Tb的擴散來増加矯頑カ的方法針對在輻條型IPM旋轉機的磁體的退磁對策中是非常有效的。通過使用上述方法増加在磁體的定子側的至少ー個角部的矯頑カ並使用所得到的磁體，即使當旋轉機在額定輸出下操作並且在磁體的定子側的角部產生大的反磁場時，也可以防止退磁。由於通過上述擴散法得到的磁體具有比通過另ー種方法増加矯頑カ的磁體更高的殘餘磁通量密度，因此可以提高旋轉機的輸出。通過塗布或濺射從磁體表面向內擴散Dy或Tb的方法公開在W02006/043348A1和JP2008-61333A中，也被稱為利用粒界擴散合金法的表面處理。在該方法中，優選含有選自包括Y和Sc在內的稀土元素中的兩種或多種元素、更優選含有選自Dy或Tb的氧化物、氟化物和酸式氟化物中的ー種或多種的粉末存在於燒結磁體主體的表面上，同時對燒結磁體主體和粉末在等於或低於燒結磁體主體的燒結溫度的溫度下在真空或惰性氣體中進行熱處理。燒結磁體主體優選是R1-Fe-B基組成(R1代表選自包括Y和Sc在內的稀土元素中的ー種或多種)的燒結磁體主體。當粉末的Dy或Tb成分被吸收在磁體中時，粉末的粒徑影響反應性。由於粒子較小，與反應相關的接觸面積增加。為了獲得在本發明中的優點，在磁體的表面上存在的粉末的平均粒徑優選為100 u m以下，更優選10 y m以下。粉末的平均粒徑的下限沒有特別限定，但優選為Inm以上。平均粒徑優選通過雷射衍射法測定。Dy或Tb的擴散允許存在於磁體的表面上的粉末中所含的Dy或Tb被吸收在磁體中，並在磁體主體的晶粒的界面附近增濃。結果，磁體的矯頑カ可以增加，同時抑制磁體的殘餘磁通量密度的下降。通過擴散Dy或Tb，Dy或Tb在界面附近的濃度從磁體表面向內減小。因此，擴散對矯頑力的増加效果朝向磁體表面較高並且矯頑力的增加效果從磁體表面向內逐漸減小。在包含磁體的相互垂直的至少兩個表面相交的部分和其附近部分的磁體角部中，Dy或Tb從每個表面擴散，從而比磁體的已經進行過擴散的表面中央更濃，由此提高矯頑カ的増加效果。結果，如圖4所示，當從磁體的角部A朝向磁體的內部中央A』的不受擴散影響的距離被設定為X軸，矯頑力被設定為Y軸時，隨著距離變得更接近於磁體的角部，矯頑力的増加效果増大。因此，相對於具有圖3中所示的反磁場的強度分布的磁性環境，通過擴散造成的矯頑カ的増加是特別有效的。由於通過擴散造成的矯頑カ比磁體表面的中央附近高大約50(T800kA/m，在磁體的角部甚至更高，因此，相對於具有圖3中所示的反磁場的強度分布的磁體，可以充分地提高矯頑カ。在圖3所示的例子中，在定子側的一個角部(847kA/m)具有比磁體的內部中央(372kA/m)高475kA/m的反磁場。當磁體的厚度為大約IOmm以上時，擴散效果不能充分到達磁體的內部中央，難以期望在磁體的內部中央矯頑力的增加。結果，為了防止退磁，擴散前的磁體需要具有足以承受在磁體的內部中央的反磁場的矯頑力，並且在磁體的角部通過擴散造成矯頑カ增加475kA/m以上,優選500kA/m以上,更優選600kA/m以上。另ー方面，當磁體的厚度小於大約IOmm時，隨著厚度減小，在磁體的內部中央的矯頑カ通過擴散増加。結果，在內部中央和角部之間的矯頑カ差減小。在這種情況下，當在磁體的內部中央的矯頑カ(在擴散後增加時)被設計成正好與用於承受在磁體的內部中央的反磁場的矯頑カ同樣大時，磁體的角部不能承受大的反磁場。因此，磁體的角部的矯頑カ優選通過擴散増加600kA/m以上，而與磁體的厚度無關。結果，即使當在磁體的定子側的角部中產生大的反磁場吋，也可以防止退磁。此外，由於殘餘磁通量密度很高，旋轉機的輸出可以增加。擴散前的磁體的矯頑カ可以被設置成優選為80(T2800kA/m，更優選80(T2000kA/m，再更優選80(Tl600kA/m0因此，輻條型IPM旋轉機中使用的磁體包括在定子側的至少ー個角部中的矯頑カ通過擴散增加優選475kA/m以上、更優選600kA/m以上的磁體。擴散Dy或Tb可以在永磁體的整個表面或部分表面上進行。當擴散在部分表面上進行時，矯頑力可以在包含永磁體的縱向邊的定子側的至少ー個角部中増加。換句話說，擴散可以在包含長方體的永磁體的縱向邊的定子側的至少ー個角部中進行。進行擴散的角部的面積取決於垂直於旋轉軸的矩形截面的大小，或者安裝位置，如旋轉方向的後方或前方。從縱向邊朝向右側和左側(朝向周向方向和徑向方向)，優選為磁體的矩形截面的兩個側邊的每個長度的1(T100%。當對長方體的整個表面進行擴散時，矯頑力在所有的角部中増加，但是增加的矯頑カ不會對磁體或旋轉機施加不利影響。只要在定子側的至少ー個角部中的矯頑カ増加，就是令人滿意的。針對與放置在轉子中的磁體相比徑向方向尺寸長為兩倍且周向尺寸相同的磁體進行在其整個表面上的擴散。然後，磁體在徑向方向上被分割成兩片，並且矯頑カ增加的磁體片的角部可以布置在轉子的定子側。當兩個或多個永磁體片被放置在各插入孔中時，可以對所有的永磁體片進行擴散，或者可以對包含具有永磁體的縱向邊的兩個定子側的角部中的至少ー個的ー個或多個永磁體片進行擴散。擴散可以在永磁體片的層疊之前或之後進行。當磁體的周方向的邊薄至2mm以下時，擴散效果在一定程度上達到磁體的內部，並且內部矯頑カ也在一定程度上増加。結果，在內部和角部之間的矯頑カ差減小，但是不會由此發生不利影響。 據JP2008-61333A報導，在SPM旋轉機中，當對自身反磁場很強並且容易發生退磁的D形磁體的薄部分進行Dy或Tb的擴散吋，由於其薄度，直到內部矯頑カ都充分増加，因此，擴散Dy或Tb是ー種有效的防止退磁的方法。另ー方面，在IPM旋轉機使用的矩形磁體中，磁體的厚度是恆定的，在自身反磁場的大小方面沒有大的差異，結果，並沒有認為擴散方法對於防止退磁是有效的。然而，根據本發明，在退磁方面還需要考慮到通過定子線圈造成的反磁場。已經發現，即使在具有輻條型轉子的IPM旋轉機中，通過擴散造成的矯頑カ增加也可用於防止磁體的退磁。實施例下面，參照實施例說明本發明的詳細方面，但本發明的內容並不局限於此。作為磁體，使用長方體Nd基稀土燒結磁體的Nd2Fe14B，其中殘餘磁通量密度為1.32T,矯頑カ為1000kA/m,尺寸為12mm長度X 3mm寬度X 50mm高度，寬度方向是磁化方向。提供兩個或多個磁體，並進行擴散。作為擴散，將平均粒徑為5pm的粒狀氟化鏑以1:1的重量比與こ醇混合，將磁體浸潰在混合物中，此後，在Ar氣氛中在900° C下進行熱處理I小時。對於擴散的磁體之一,從包含磁體頂點的角部切下每邊為Imm的立方體，並通過使用BH示蹤劑測定矯頑力。結果,在角部的磁體的矯頑カ為1600kA/m。因此,矯頑カ增加600kA/m。如圖1所示，將磁體安裝在具有10個極和12個線圈的旋轉機中，轉子直徑為50mm,軸長度為50mm,並進行電機的輸出試驗。磁體被放置成使得磁化方向是周向方向，在周向方向上彼此相鄰的磁體的磁化方向彼此相反，磁體的高度變成轉子的軸向方向。每個轉子和定子具有厚度為0.35mm的電磁鋼板層疊的結構，通過集中纏繞布線3相和Y連接的線圈。首先，作為在IOOOrpm的轉速下使用電壓計測量無負載電動勢的結果，在20° C的磁體溫度下線電壓為114V。然後，作為在IOOOrpm的轉速下以額定輸出800W進行操作的結果，線圈電流為4.5A。在這種情況下,磁體溫度為90° C。然後,作為在IOOOrpm的轉速下重新測量無負載電動勢的結果，以便檢查磁體的退磁水平，在20° C的磁體溫度下線電壓為114V。因此，線電壓在額定操作之前和之後是相同值。由此，可以看出，磁體未被退磁。如上所述，通過利用擴散在磁體的定子側的角部使矯頑カ増加600kA/m，可以獲得不會發生退磁的旋轉機。對兩個或多個磁體(每個磁體具有與實施例1中的磁體相同的磁氣特性、相同的尺寸和形狀以及相同的磁化方向)在沒有擴散處理的情況下進行與實施例1相同的試驗。首先，作為在IOOOrpm的轉速下測量無負載電動勢的結果，線電壓為114V，與實施例1中相同。然後，作為在IOOOrpm的轉速和4.5A的線圈電流下進行操作的結果,磁體溫度為90° C,輸出為760W。由於磁體被退磁，因此推測輸出變得低於實施例1。然後，作為在IOOOrpm的轉速下重新測量無負載電動勢的結果，以便檢查磁體的退磁水平,在20° C的磁體溫度下線電壓為108V。因此，線電壓在額定操作之後比額定操作之前低大約5%。結果，可以看出，磁體被退磁。如上所述，顯而易見的是，在定子側的角部的矯頑カ沒有増加的磁體發生退磁和電機輸出的劣化。
權利要求
1.一種適用於永磁體式旋轉機的轉子，所述旋轉機包括所述轉子和定子，所述定子包括從所述轉子的外周具有空隙設置的定子芯和纏繞穿過所述定子芯的繞組線，所述定子芯具有兩個或多個槽， 所述轉子包括: 轉子芯，在所述轉子芯的周向方向形成有兩個或多個插入孔；和 在所述兩個或多個插入孔中的兩個或多個永磁體； 其中每個永磁體在垂直於所述轉子的旋轉軸的表面上呈兩個相對側邊基本上平行於所述轉子的徑向方向且另兩個相對側邊基本上平行於所述轉子的周向方向的矩形形狀，並且呈四個縱向邊平行於所述轉子的旋轉軸的長方體形狀， 所述永磁體的磁化方向基本上平行於所述轉子的周向方向，並且在所述周向方向上彼此相鄰的永磁體的磁化方向彼此相反，和 每個永磁體是Nd基稀土燒結磁體、具有矯頑カ比長方體中央更強的包含所述四個縱向邊的四個角部中的至少ー個角部、並被放置到所述插入孔中，使得所述的矯頑カ更強的至少ー個角部之一處於定子側並且在所述轉子的旋轉方向的後方。
2.如權利要求1所述的適用於永磁體式旋轉機的轉子，其中在定子側的兩個角部具有更強的矯頑力。
3.如權利要求1或2所述的適用於永磁體式旋轉機的轉子，其中通過從所述永磁體表面直到6mm深度擴散Dy或Tb而增加矯頑カ來獲得更強的矯頑カ。
4.如權利要求3所述的適用於永磁體式旋轉機的轉子，其中與未進行擴散的永磁體的矯頑カ相比，更強的矯頑力強475kA/m以上。
5.如權利要求4所述的適用於永磁體式旋轉機的轉子，其中與未進行擴散的永磁體的矯頑カ相比，更強的矯頑力強600kA/m以上。
6.如權利要求1飛中任一項所述的適用於永磁體式旋轉機的轉子，其中所述矩形的基本上平行於徑向方向的兩個相對側邊的長度是所述矩形的基本上平行於周向方向的另兩個相對側邊的長度的2 20倍。
7.如權利要求1飛中任一項所述的適用於永磁體式旋轉機的轉子，其中所述轉子芯的外周形狀是具有與所述永磁體的數量同樣多的拱形的形狀，所述拱形向外凸，使得連接每個拱形的起點與所述轉子芯的中心的直線穿過所述永磁體。
8.—種永磁體式旋轉機,包括: 如權利要求廣7中任一項所述的轉子；和 定子，所述定子包括從所述轉子的外周具有空隙設置的定子芯和纏繞穿過所述定子芯的繞組線，所述定子芯具有兩個或多個槽。
全文摘要
本發明公開了一種具有高的輸出和抗退磁性的適用於永磁體式旋轉機的轉子和包括所述轉子的永磁體式旋轉機。所述永磁體式旋轉機包括轉子和定子，所述定子包括具有兩個或多個槽的定子芯和纏繞穿過所述定子芯的繞組線，所述轉子包括轉子芯，在所述轉子芯中形成有兩個或多個插入孔；和在所述兩個或多個插入孔中的兩個或多個永磁體；每個永磁體在垂直於所述轉子的旋轉軸的表面上呈矩形形狀，並且呈四個縱向邊平行於所述轉子的旋轉軸的長方體形狀，和所述永磁體具有矯頑力比長方體中央更強的包含所述四個縱向邊的四個角部中的至少一個角部、並被放置到所述插入孔中，使得所述的至少一個角部之一處於定子側並且在所述轉子的旋轉方向的後方。
文檔編號H02K1/27GK103117609SQ20121044409
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月8日 優先權日2011年11月16日
發明者小林秀樹 申請人:信越化學工業株式會社