[发明专利]永久磁铁同步电动机

说明书

技术领域

本发明涉及永久磁铁同步电动机。

背景技术

在永久磁铁同步电动机中，广泛采用在转子中埋设有永久磁铁的Interior Permanent Magnet(以下称为“IPM”)结构。在IPM结构的永久磁铁同步电动机中埋设的永久磁铁开始使用廉价且能够容易筹措的铁氧体磁铁。

然而，永久磁铁的性能用剩余磁通密度和保磁力这两个物理量来表示，铁氧体磁铁的剩余磁通密度及保磁力为钕磁铁的约1/3。从而，在将当前广泛使用的钕磁铁置换为铁氧体磁铁的情况下，导致性能明显降低。

专利文献1中，公开了如下的永久磁铁埋入式转子，其中，埋入有永久磁铁的收容孔为大致凹字状，且该收容孔的转子外周面侧宽敞而朝向转子内径侧变窄。根据专利文献1，通过增大磁铁磁通的产生面积，且增大永久磁铁的径向外周部的铁心截面积，从而能够积极地有效利用磁阻转矩而实现性能的提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4666726号公报

发明要解决的问题

IPM结构的永久磁铁同步电动机用转子保持永久磁铁，因此，将称作肋的磁轭部设置在永久磁铁收容孔的外周侧。

当转子旋转时，在永久磁铁及转子铁心上作用有离心力。该离心力成为弯曲力矩而作用在肋上。因此，为了由肋来保持旋转时不产生破断及变形的强度，需要扩宽肋的宽度。

另一方面，永久磁铁的磁通中存在向肋泄漏而不产生转矩的漏磁通。该漏磁通的量增大到使肋磁饱和。换言之，导致肋磁饱和的磁通为漏磁通。在永久磁铁采用了铁氧体磁铁之类的残留磁通密度低的磁铁的情况下，在引起肋磁饱和之前，需要比较大的比例的漏磁通，主磁通相对减少。因此，为了减少向肋漏磁通的比例，需要缩窄肋的宽度。

即，为了确保肋的强度而扩宽肋的宽度、以及为了减少向肋泄漏的漏磁通的比例而缩窄肋的宽度为相反的关系。因此，在专利文献1的转子的结构中，为了确保肋的强度，必须扩宽肋的宽度，漏磁通增加。

发明内容

本发明的目的在于确保肋的强度并且降低漏磁通。

解决方案

本发明的永久磁铁同步电动机具备：以向径向内侧凸出的方式构成且配设永久磁铁的磁铁收容孔；位于磁铁收容孔的径向外周侧的转子铁心；位于转子铁心的磁极间侧且磁铁收容孔的径向外周侧的肋；和位于磁铁收容孔及肋的磁极间侧的连结部，肋包括：位于连结部侧的连结部侧肋；位于转子铁心侧的转子铁心侧肋；和位于连结部侧肋及转子铁心侧肋之间的中央肋，连结部侧肋的宽度比中央肋的宽度宽。

发明效果

根据本发明，能够确保肋的强度并且降低漏磁通。

附图说明

图1是本发明的第一实施例的永久磁铁同步电动机的整体图。

图2是本发明的第一实施例的永久磁铁同步电动机的一个极的局部剖视图。

图3是本发明的第二实施例的永久磁铁同步电动机的一个极的局部剖视图。

图4是永久磁铁同步电动机旋转时的应力分布图。

附图标记说明如下：

1   转子

2   转子铁心

3   永久磁铁

4   永久磁铁插入孔

5   轴孔

6   肋

7   磁极间侧端部间隙

8   磁化方向间隙

9   漏磁通

10   主磁通

11   连结部

30   定子

31   空隙

41   侧部

42   弯曲点

45、46   弯曲点42与转子铁心2的接触点

71   离心力70的作用点

72   从应力集中部73到作用点71的距离

73   应力集中部

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施例进行说明。

实施例1

图1是本发明的第一实施例的永久磁铁同步电动机的整体图。永久磁铁同步电动机包括转子1和定子30。转子1具有：以向径向内侧凸出的方式构成的永久磁铁收容孔4；位于永久磁铁收容孔4的径向外周侧的转子铁心2；和位于转子铁心2的磁极间侧且永久磁铁收容孔4的径向外周侧的肋6。

图2是本发明的第一实施例的永久磁铁同步电动机的一个极的局部剖视图。在永久磁铁收容孔4上配设有永久磁铁3。永久磁铁收容孔4与相邻的极的永久磁铁收容孔4由连结部11连结。