技術領域

本發明涉及例如適用于車輛用電動機的永磁體嵌入型電動機。

背景技術

現有的永磁體同步電動機具備：定子，該定子包括將多個分割鐵心排列成圓環狀而構成的定子鐵心、和具有以集中卷繞的方式卷繞于各分割鐵心的齒上的集中卷繞線圈的定子線圈；及轉子，該轉子將多個永磁體固定接合于圓筒的轉子鐵心的外周面而構成(例如，參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本專利特開平11-89197號公報

發明內容

在現有的永磁體同步電動機中，存在如下問題：由于定子鐵心的槽構成為具有從齒的前端朝周向延伸出來的檐部的半封閉槽，因此，定子線圈變得難以卷繞，且線圈的電感變大，在高速旋轉時無法得到高輸出。

鑒于這種狀況，若將定子鐵心的槽構成為在齒的前端沒有檐部的開口槽，則使定子線圈容易卷繞，且能降低線圈的電感。然而，通過永磁體的定子磁通在單位時間內的變化增大，永磁體的渦流會增加，永磁體的溫度上升，產生會引起永磁體的磁通下降和熱退磁的新問題。

在半封閉槽中，齒前端的檐部引起磁飽和，磁通密度的變化緩和。但是，在開口槽中，可認為由于省略了齒前端的檐部，因此，磁通密度在齒的邊緣部(周向端部)急劇變化，在永磁體中產生較大的渦流。

本申請人不斷地進行專心研究，發現了如下現象：具有使圓弧狀曲面在周向上以等角間距進行排列的外形形狀的轉子鐵心(以下稱為圓弧形轉子鐵心)和開口槽的組合相比于圓弧形轉子鐵心和半封閉槽的組合，能降低永磁體中產生的渦流。即，有一種觀點認為，在利用了具有圓筒面的外形形狀的轉子鐵心(以下稱為圓筒形轉子鐵心)的情況下，通過將定子鐵心的槽從開口槽變成半封閉槽，能降低在嵌入轉子鐵心內的永磁體中產生的渦流，而本申請人發現了與上述觀點相反的現象，從而發明了本發明。

本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種使定子線圈容易卷繞、能降低定子線圈的電感且能降低永磁體中產生的渦流的永磁體嵌入型電動機。

本發明所涉及的永磁體嵌入型電動機具備：轉子，該轉子包括轉子鐵心和多個永磁體，該轉子鐵心具有使圓弧狀曲面在周向上以等角間距進行排列以構成連續的多個凸面的外周面，該多個永磁體埋設于所述轉子鐵心以位于所述圓弧狀曲面各自的內徑側，將埋設于相鄰的所述圓弧狀曲面的內徑側的所述永磁體進行磁化，以形成彼此不同的極性，從而構成磁極；及定子，該定子包括定子鐵心和定子線圈，該定子鐵心將齒分別從圓環狀的鐵心后端朝徑向內側延伸設置且在周向上以等角間距進行排列，以構成開口槽，該定子線圈具有以集中卷繞的方式分別卷繞于所述齒上的多個集中卷繞線圈，該定子圍繞所述轉子而配置。

根據本發明，由于定子鐵心構成為開口槽，因此，使定子線圈容易卷繞，可降低定子線圈的電感，在高速旋轉時可得到高輸出。

由于利用了構成為開口槽的定子鐵心、和具有使圓弧狀曲面在周向上以等角間距進行排列以構成連續的多個凸面的外周面的轉子鐵心，因此，能降低永磁體中產生的渦流。因而，永磁體中的渦流損耗下降，可抑制永磁體的溫度上升，從而能防止永磁體的磁通下降和熱退磁。

附圖說明

圖1是示意性地表示本發明的實施方式1所涉及的永磁體嵌入型電動機的主要結構的剖視圖。

圖2是表示對本發明的實施方式1所涉及的永磁體嵌入型電動機中的永磁體的渦流損耗進行了解析的結果的圖。

圖3是示意性地表示比較例1的永磁體嵌入型電動機的主要結構的剖視圖。

圖4是示意性地表示比較例2的永磁體嵌入型電動機的主要結構的剖視圖。

圖5是示意性地表示比較例3的永磁體嵌入型電動機的主要結構的剖視圖。

圖6是對永磁體嵌入型電動機中的渦流損耗的降低機理進行說明的圖。

圖7是對永磁體嵌入型電動機中的渦流損耗的降低機理進行說明的圖。

圖8是示意性地表示適用于本發明的實施方式2所涉及的永磁體嵌入型電動機的定子鐵心的端面圖。

圖9是示意性地表示適用于本發明的實施方式3所涉及的永磁體嵌入型電動機的定子鐵心的端面圖。

圖10是示意性地表示構成適用于本發明的實施方式4所涉及的永磁體嵌入型電動機的定子鐵心的鐵心片組的端面圖。

圖11是示意性地表示適用于本發明的實施方式4所涉及的永磁體嵌入型電動機的定子鐵心的端面圖。

圖12是表示適用于本發明的實施方式5所涉及的永磁體嵌入型電動機的永磁體的端面圖。

圖13是表示適用于本發明的實施方式6所涉及的永磁體嵌入型電動機的永磁體的端面圖。