[发明专利]永久磁铁型转动电机和使用永久磁铁型转动电机的发电系统和驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及改进的永久磁铁型转动电机和使用该改进永久磁铁型转动电机的系统。

背景技术

在定子绕组以分布卷绕方法形成在定子上的永久磁铁型转动电机中，通过改进定子布线可使感应电压波形接近正弦波、从而减小畸变率。但在定子绕组以集中卷绕方法形成在定子上的永久磁铁型转动电机中，在定子上无法改进布线。

日本公开专利申请第平06-189481(JP A 06-189481)号公开了，用形成在磁铁插孔外圆周上的多个狭长切口改善构成电枢铁心的薄钢板的冲压工作和减小圆周上的磁漏。日本公开专利申请第平11-252840(JPA 11-252840)号公开了，用转子外圆周与埋置磁铁之间的狭槽生成磁阻，从而防止水平轴线上出现磁通。但是，这两个专利申请没有对定子一侧的布线作出任何说明。

定子绕组以分布卷绕方法形成在定子上的一种永久磁铁型转动电机见日本公开专利申请第平05-103453(JP A 05-103453)号。按照该专利申请，在一凸极型无刷直流电动机中，用与该凸极的60°和120°电角对应位置上的孔消除去该永久磁铁型转动电机的齿槽效应转矩。此外，日本公开专利申请第平09-163647(JP A 09-163647)、平10-178751(JPA 10-178751)、平10-285845(JP A 10-285845)和平10-285851(JP A10-285851)号公开了，在定子绕组以分布卷绕方法形成在定子上的一种永久磁铁型转动电机中，转子的外圆周和永久磁铁之间有一狭长切口或狭长部。

发明内容

本发明要解决的问题

当现有转动电机使用在驱动系统或发电系统中时，仍存在降低振动和噪声、提高效率的问题。

本发明的一个目的是提供一种能降低振动和噪声、提高效率的永久磁铁型转动电机和一种使用该电机的系统。

解决问题的方法

在驱动系统中，转动电机会发出很大振动噪声，性能下降。发电系统有发热、效率低下、性能差等问题。这些问题被认为是由永久磁铁型转动电机中感应电压的波形畸变率过大造成的。因此，谐波电流流入转动电机，造成转矩波动、振动和噪声增加，效率和性能下降。

本发明涉及一种永久磁铁型转动电机，该电机包括：

一个定子，定子铁心的齿上有集中绕组，以及

一个转子，该转子中埋置有永久磁铁；

该转动电机的一个特征在于：该转子每一磁极在构成该磁极的永久磁铁与转子外表面之间的桥上有两个延伸在轴向上的磁阻(fluxbarrier)，这两个磁阻位于把该永久磁铁分成三部分的位置上，并且两端部的每一端部与中央部的比例为1比2或以上。这些磁阻最好由等距分布在转子整个外圆周上的凹槽和孔构成。

在这种情况下，如设t＝C1.h，其中，“t”(mm)为构成所述磁阻的凹槽或孔的高度，“h”(mm)为所述桥的厚度，则高度系数C1最好取0.2≤C1≤0.6。如设W2＝C2.Wt，其中，W2(mm)为相邻槽或孔的磁阻之间的宽度，Wt(mm)为所述定子铁心的齿宽，则宽度系数C2最好取0.5≤C2≤1.2。

磁阻的这一布置造成磁极的桥上的局部磁饱和，磁路被分成三部分，中央的一个大磁路和两边的两个小磁路。因此，转子的表面磁通密度的波形更接近正弦波，从而感应电压波形的畸变减小。

把这一转动电机用于发电系统或驱动系统可生成、供应高质量的电力和减小驱动力的振动和噪声。

附图说明

图1为本发明永久磁铁型转动电机一实施例的与转轴垂直的剖面图；

图2为一个放大图，示出图1中定子齿12与转子20之间的关系；

图3为表明图1实施例的效应的感应电压波形；

图4为示出图1主要部分的尺寸的放大图；

图5示出图1中凹槽高度与波形畸变率之间的关系；

图6示出图1中凹槽宽度与波形畸变率之间的关系；

图7示出图1中凹槽26的变型；

图8为本发明永久磁铁型转动电机第二实施例的与转轴垂直的剖面图；

图9为表明图8第二实施例的效应的感应电压波形；

图10为本发明永久磁铁型转动电机第三实施例的与转轴垂直的剖面图；

图11为表明图10第三实施例的效应的感应电压波形；

图12为使用本发明永久磁铁型转动电机的一个发电系统的结构方框图；以及

图13为使用本发明永久磁铁型转动电机的一个驱动系统的结构方框图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明各实施例：