[发明专利]永磁式旋转电机的转子

说明书

技术领域

本发明涉及永磁式旋转电机的嵌入有永磁体的转子，涉及能够抑制定位转矩增加过大的永磁式旋转电机的转子。

背景技术

近年，为提高电动马达的效率，使用永磁体的永磁式旋转电机取代以往一直使用的感应电动机而备受注目，应用越来越广。

根据磁体配置，永磁式旋转电机分为两大类，即在转子铁芯表面贴附永磁体的表面磁体式旋转电机，和在转子铁芯上设置磁体插入槽，其中插入永磁体的嵌入磁体式旋转电机。

在表面磁体式旋转电机中，通常，用粘合剂将永磁体粘接固定于转子铁芯表面。但是，当转子高速旋转时，作用于永磁体上的离心力增大，永磁体会与转子铁芯剥离并飞散。

与此不同，在嵌入磁体式旋转电机中，由于永磁体嵌入转子铁芯内，因此永磁体不会剥离，具有耐久性好的优点。

在上述嵌入磁体式旋转电机中，通常是层叠电磁钢板而构成转子铁芯。该转子铁芯一般如图10所示，在层叠有电磁钢板的转子铁芯100的轴向两端配置非磁性材料的端板101，在贯穿它们的螺栓102上螺合螺母103进行固定，从而使其成为一体。

通过形成上述结构，不仅能够使被层叠的多个电磁钢板成为一体，还能够通过在端板上安装配重或切削端板保持转子的静态平衡。

但是，在该利用螺栓紧固的方法中，转子外径越大非磁性材料端板的外径也越大，因而非磁性材料端板的用量增加，另外转子轴向越长，越需要长的紧固螺栓，因此制造成本增加。另外还会使转子轴的全长变长，增大转子重量。

为了解决上述问题，采用对电磁钢板的外周面焊接的方法取代紧固螺栓。

例如，为了不提高成本，减小定位转矩，减小振动、噪声以及旋转不均，提出了如下所述的永磁式电动机的永磁式转子，即，在转子铁芯的圆周方向上等间隔设置与转子极数相等的矩形的磁体安装孔，在各磁体安装孔中，以磁极面为铁芯径向安装永磁体，且使其相邻的磁极彼此不同，每个铁芯磁极部形成为圆弧状，使形成在各永磁体的外周侧磁极面上的铁芯磁极部的外周形状为，在周向中央处距铁芯中心的距离最大，在磁极之间的部分处距铁芯中心的距离最小(例如，参照专利文献1)。

另外，为了实现抑制因磁通交变而流过感应电流所产生的能量损失，提高马达效率，提出了如下所述的旋转电机，即，对于内转子、外转子的至少一者，利用多个焊接部使电磁钢板成为一体，成为一体的转子中的多个焊接部设置于，在由焊接部包围的平面内交变的、随另一方转子旋转产生的磁通密度的积分值为零的位置(例如，参照专利文献2)。

进而，为了能够将涡流抑制得很低、并能够使配置在内部的永磁体排布自由，提出了如下所述的永磁式马达，即，在转子铁芯内部，使多个永磁体各自的磁极面朝向转子半径方向而配置在转子的转轴中心，所述铁芯由层叠多个电磁钢板而形成，仅在所述铁芯的外周上，且从所述多个永磁体各自的磁极中心向所述半径方向的位置上，与所述转子的转轴平行地进行焊接(例如，参照专利文献3)。

进而，为了提供一种能够降低定位转矩、加工型、机械强度优异的永磁旋转电机，提出了如下所述的永磁旋转电机，即，转子被配置在定子的内周，能够隔着旋转间隙旋转，并且在铁芯内部，使由块状、台形、及凸部朝向定子一侧的弧形等任一形状构成的多个永磁体嵌入配置呈圆周状，且上述永磁体的极性交替，在上述铁芯表面，所述铁芯外周部的所述永磁体的周向宽度的外表面之间的部分，且与所述永磁体的磁极的中心附近相应的位置上设置有槽，该槽发生用于降低因定子和转子旋转时磁场变动而产生的定位转矩的磁场变动(例如，参照专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1；日本专利公开第2000-197292号公报

专利文献2：日本专利第4220324号公报

专利文献3：日本专利第3778271号公报

专利文献4：日本专利第3807214号公报

但是，上述专利文献1所记载的现有技术的例子中，形成于永磁体各自外周侧磁极面上的铁芯磁极部的外周形状，在周向中央部处距铁芯中心的距离为最大，在磁极间部分处距铁芯中心的距离最小，从而转子形状构成为每个铁芯磁极部都呈圆弧状，焊接位置为铁芯磁极部外周的磁极间部分，虽然在该位置处焊接对定位转矩的影响小，但该部位焊接困难，存在制造过程中花费时间和成为的问题。