[发明专利]同步电动机有效

申请号：	201380078992.3	申请日：	2013-09-02
公开（公告）号：	CN105474512B	公开（公告）日：	2018-02-13
发明（设计）人：	松冈笃;马场和彦	申请（专利权）人：	三菱电机株式会社
主分类号：	H02K1/16	分类号：	H02K1/16;H02K21/14
代理公司：	中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038	代理人：	刘杨
地址：	日本***	国省代码：	暂无信息
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摘要：
搜索关键词：	同步电动机
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及同步电动机。

背景技术

在使用永久磁铁的同步电动机中，特别是在将定子绕组集中地卷绕于齿部的三相同步电动机中，多数情况下转子所使用的永久磁铁的磁极数与定子的槽数(＝齿数)的比率为2:3。

在磁极数与定子的槽数的比率为2:3的同步电动机中，多数情况下在相邻的齿部之间设置开口部。这是为了便于由配置于转子的永久磁铁产生的磁通与定子绕组交链，并且防止因电流流过定子绕组而产生的磁通不流向转子而是在定子的齿部间短路。

然而，在该开口部附近，因定子与转子之间的间隙的磁通密度分布混乱而产生齿槽转矩(cogging torque)，而齿槽转矩是振动和噪音的主要原因。

为了减小这种齿槽转矩，例如在下述专利文献1所代表的现有的同步电动机中，使用具有8极或10极的磁极的转子和具有9个槽的定子，并且各相的相邻的3个齿部上集中卷绕有1相的绕组。

在这种同步电动机中，由于在定子配置有9个绕组，所以各齿部按40°的机械角度被配置，而各齿部的绕组按40°的机械角度连续地配置。那么，在8极的转子中，1个磁极的宽度为45°的机械角度，在10极的转子中，1个磁极的宽度为36°的机械角度。

另一方面，由于在转子旋转1周的期间内产生的脉动由定子的槽数和转子的极数的最小公倍数来决定，所以在磁极数与定子的槽数的比率为2:3的同步电动机例如为8极12槽的情况下，脉动是24次。而相对于此，在8极9槽的同步电动机中，脉动是72次，在10极9槽的同步电动机中，脉动是90次。

由于脉动次数越多齿槽转矩的能量越分散，所以齿槽转矩的振幅越小。即，8极9槽或10极9槽的同步电动机相较于磁极数与定子的槽数的比率为2:3的同步电动机，更能够抑制齿槽转矩。

专利文献1：日本特开昭62-110468号公报

发明内容

然而，在上述专利文献1所代表的现有的同步电动机中，由于构成1相的绕组连续且集中地配置，所以向定子的绕组通电流而产生的旋转磁场相对于转子的旋转轴不均等地产生。因此，在与转子的永久磁铁之间，吸引、排斥的力处于不平衡的状态，而相对于旋转轴在径向上产生较大的激振力，该激振力是产生振动、噪音的主要原因。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够实现进一步低振动化和低噪音化的同步电动机。

为了解决上述问题而实现发明目的，本发明的同步电动机，其是具有集中卷绕有绕组的9个齿部的10极9槽的同步电动机，该9个齿部以每3个相邻的齿部为1相而被划分为3相，其特征在于：定子形成为：构成各相的3个齿部中的、配置在中央的第一齿部的内径侧前端部的周向宽度比配置在该第一齿部的两侧的两个第二齿部的内径侧前端部的周向宽度窄，上述第一齿部的内径侧前端部的径向厚度比各上述第二齿部的内径侧前端部的径向厚度薄。

根据本发明，具有能够实现进一步低振动化和低噪音化的效果。

附图说明

图1是本发明的实施方式涉及的同步电动机的横截面图。

图2是图1所示的同步电动机的主要部分放大图。

图3是表示10极9槽的同步电动机中的中央齿部前端部的宽度与感应电压比率的关系的图。

图4是用于说明激振力的同步电动机的横截面图。

图5是表示在使正弦波电流流过8极9槽的同步电动机的绕组时所产生的激振力的图。

图6是表示在图4所示的同步电动机的转子产生的激振力的轨迹的图。

图7是表示在图4所示的同步电动机产生的转矩与激振力的关系的图。

图8是将图7所示的曲线B放大的图。

图9是表示在10极9槽的同步电动机中齿前端部的径向厚度与该同步电动机的激振力比率的关系的图。

图10是表示在8极9槽的同步电动机中齿部径向厚度与激振力的关系的图。