[发明专利]电动机

说明书

技术领域

本发明涉及转子上带有永久磁铁的电动机。另外，本发明涉及可变更转子的永久磁铁的励磁特性的电动机。

背景技术

目前，公知的有如下的电动机，该电动机例如具有在电动机的旋转轴的周围呈同心圆状设置的第一及第二转子(内周侧转子和外周侧转子)，并根据电动机的转速或根据定子产生的旋转磁场的速度控制第一及第二转子的周向的相对位置即相位差(参照例如特开2002-204541号公报)。

该电动机中，例如在根据电动机的转速控制第一及第二转子的相位差时，通过因离心力的作用而沿径向位移的构件改变第一及第二转子的周向的相对位置。而在根据例如定子上产生的旋转磁场的速度控制第一及第二转子的相位差时，是通过在各转子利用惯性维持转速的状态下向定子绕组提供控制电流而改变旋转磁场速度，来改变第一及第二转子的周向的相对位置。

但是，在上述现有技术的一例中的电动机中，例如在根据电动机的转速控制第一及第二转子的相位差时，只能在对应电动机的工作状态即旋转速度的离心力作用的状态控制第一及第二转子的相位差，有时产生不能在包含电动机的停止状态的合适的定时控制相位差的问题。另外，如将该电动机作为驱动源装载于车辆上时等，在来自外部的振动容易作用于该电动机上的状态下，有时产生仅依靠离心力的作用难以适当地控制第一及第二转子的相位差的问题。而且，在这种情况下，尽管相对于马达的电源中的电源电压变动，相位差也被控制。因此，有时产生例如电源电压和电动机的感应电压的大小关系逆转的不良情况。

另外，例如在根据定子产生的旋转磁场的速度控制第一及第二转子的相位差时，旋转磁场速度被变更，因此存在电动机的控制变得复杂化的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述事情而开发的，其目的在于提供一种电动机，通过抑制电动机复杂化，使感应电压常数容易且适当地可变，能够扩大可运转的转速范围及转矩范围，在提高运转效率的同时能够扩大在高效率下的可运转范围。

另外在上述现有的电动机中，通过使外周侧转子及内周侧转子(第一及第二转子)的永久磁铁相互以异极彼此相对(成为同极配置)，可使转子整体的励磁增强且使感应电压增大，相反，通过使外周侧转子及内周侧转子(第一及第二转子)的永久磁铁相互以同极彼此相对(成为对极配置)，可使转子整体的励磁减弱且使感应电压减小。

但是，在这种现有的电动机中，能够使外周侧转子和内周侧转子的相对相位变更的条件被限制，在电动机的运转停止时及任意旋转时，不能使相对相位自由地变更。尤其是，作为混合动力车及电动车辆的驱动用而使用时，希望按照车辆的运转状况在瞬时间变更为所要求的电动机特性，为了应答该愿望，提高相对相位的变更控制的自由度也变得重要起来。于是，本申请入对装入相对相位的变更控制自由度高的相位变更装置进行了研究，但作用于内周侧转子和外周侧转子的吸引。排斥力在推进电动机的开发进程中成了障碍。

即，在上述现有的电动机中，如图12所示，根据内周侧转子和外周侧转子的相对转动，两者的永久磁铁产生的吸引。排斥力作用于旋转方向，因此，在变更内周侧转子和外周侧转子的相对相位时，必须给予抵抗该吸引·排斥力的大的力。因此，在现有的电动机中，不仅增大了用于使相位变更装置工作的能量的损耗，而且不可避免相位变更装置的大型化。

于是，本发明的另一目的在于提供一种电动机，能够抑制在变更外周侧转子和内周侧转子的相对相位时作用于旋转方向的永久磁铁的吸引。排斥力的影响，并能够实现用于相位变更的能量损耗的降低和相位变更装置的小型化。

为了解决上述问题，本发明采用了如下的装置。

即，一种电动机，该电动机的具有沿周向配置的内周侧永久磁铁的内周侧转子和具有沿周向配置的外周侧永久磁铁的外周侧转子彼此的旋转轴同轴配置，所述电动机具有转动装置，该转动装置通过使所述内周侧转子及所述外周侧转子的至少任一个绕所述旋转轴转动，能够变更所述内周侧转子和所述外周侧转子之间的相对相位，其中，具有与所述外周侧转子一体固定的第一永久磁铁和与所述内周侧转子一体固定的第二永久磁铁，基于所述外周侧永久磁铁及所述内周侧永久磁铁的磁通，以使在所述内周侧转子及所述外周侧转子之间产生的相对转矩互相抵消的方式配置所述第一永久磁铁及所述第二永久磁铁。

也可以是：在所述外周侧永久磁铁和所述内周侧永久磁铁的异极磁极彼此相对配置的状态下，所述第一永久磁铁和所述第二永久磁铁以相互的同极磁极彼此相对的方式配置。