[发明专利]永磁式旋转电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种在转子上具备励磁用的永磁铁的永磁式旋转电机，尤 其涉及一种多极的低速、大转矩、以大电流驱动的永磁式旋转电机。

背景技术

随着高残留磁通密度磁铁的发展，永磁式旋转电机的性能飞跃性地提 高，并在所有的领域上采用。尤其根据最近的环境规则的观点，对于以机 动车用为首的车辆用电动机和空调用压缩机要求有高能量效率，永磁式旋 转电机的适用比率处于非常高的倾向的状态。

另一方面，对于工业用的旋转电机的领域，相同的永磁式旋转电机的 适用比率也扩大。尤其适用由低速、大转矩驱动的永磁式旋转电机的各种 加工、成形机从以往的液压、气压系统替换。为了以低速、大转矩驱动多 极的永磁式旋转电机，考虑到市场上流通的永磁铁的磁能积受到限制的情 况时，需要采取使永磁式旋转电机的体积变大或通过大电流等对应。

为了以低速、大转矩驱动多极的永磁式旋转电机而使旋转电机的体积 变大时，需要将装入有旋转电机的机械侧的空间确保得更加大。但是，由 于最近对于加工、成形机械的需求为省空间化及输送、安设的简便化，即 小型化、轻量化，因此基于永磁式旋转电机的体积增大的转矩的提高对策 是不现实的。

另外，对于基于增加对旋转电机的通电电流的转矩提高对策，由于旋 转电机内部的磁饱和，转矩相对于电流的线形性变坏，因此需要更多地通 过用于产生所要求的转矩的电流。在该情况下，在旋转电机上卷绕安装的 电枢绕阻上产生的铜损变得显著，需要另外设置电动机的冷却机构，其结 果是，形成省空间化的需求倒退的情况。

并且，为了向旋转电机供给充分的电流，需要实现控制旋转电机的控 制装置的大容量化，带来功率转换元件的大容量化和各部配电系统的大容 量化。在该情况下，引起使用功率量和控制装置的损失增大，需要设置专 利文献1所示那样的冷却、废热机构。因此，产生系统整体繁杂化和成本 增加，并且由于背离与当前的节能要求，因此这些也不能够积极地采用。

另一方面，在加工、成形机械中，当在加工的位置转矩差异很大时， 由于存在得不到加工、成形所需要的转矩的情况，因此必须使旋转电机的 转矩脉动变小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种永磁式旋转电机，其通过适用适合低速、 大转矩、大电流驱动时的转子构造，能够减轻由大电流时产生的磁饱和引 起的转矩降低，并且能够抑制转矩脉动。

专利文献1：日本特开2003-134823号公报。

本发明为了解决上述课题，提供一种永磁式旋转电机，具有定子和转 子，所述定子具有设置于定子铁心上的多个定子槽及齿和由设置于所述定 子槽内的U相、V相、W相构成的电枢绕阻，所述转子具备插入转子铁 心内部的永磁铁插入孔的多个永磁铁，所述永磁式旋转电机的特征在于， 在所述转子铁心的永磁铁插入孔外侧的磁极铁心上设置有多个空隙部，将 所述转子铁心的磁极铁心的所述空隙部设置在以磁极铁心的中央轴为中 心的狭缝设置范围内，所述狭缝设置范围是最远离所述中央轴的狭缝的外 径侧侧面间的电机角α，且，22°≤α≤82°。

另外，其特征在于，所述电机角α为23°≤α≤70°。

另外，其特征在于，将所述永磁铁形成为一字形。

另外，其特征在于，所述空隙部由在所述转子铁心的磁极铁心的外周 侧开口的狭缝构成。

另外，其特征在于，所述空隙部由在所述转子铁心的磁极铁心的外周 部设置的空孔部构成。

另外，其特征在于，当将设置于所述转子铁心上的相邻的空隙部的间 隔设为Wp，将空隙部的宽度设为Ws时，构成为2≤Wp/Ws≤4。

并且，其特征在于，当将所述永磁铁的磁通轴设为d轴，将与d轴隔 开90度电角的轴设为q轴时，使所述狭缝向所述d轴侧倾斜。

并且，其特征在于，当将所述永磁铁的磁通轴设为d轴，将与d轴隔 开90度电角的轴设为q轴时，使所述狭缝向所述q轴侧倾斜。

并且，其特征在于，将所述狭缝设置成互相平行。

并且，提供一种伺服驱动系统，其具有：作为控制对象的伺服电动机； 与该伺服电动机机械式结合的驱动机构；按照所设定的控制参数对所述伺 服电动机进行驱动控制的驱动控制装置，所述伺服驱动系统的特征在于， 所述伺服电动机为权利要求1所述的永磁式旋转电机。

发明效果