[发明专利]可变磁通型旋转电机

说明书

一种可变磁通型旋转电机，包括定子(11)以及转子(12)。所述定子(11)包括缠绕在齿上的定子线圈(C)。所述转子(12)限定介于转子(12)与定子(11)之间的空气隙。所述转子(12)具有布置在d轴磁路上的至少一个永磁体(m)。所述定子(11)以及所述转子(12)相对于永磁体(m)设置以在处于或者低于所述定子(11)和转子(12)中的至少一个的芯体材料的磁饱和的范围内设定d(Kt(I))dI≥0的特性，其中KT代表扭矩常量，而I代表施加的电流，并且相应于由Tr＝KT×I表示的、作用在所述转子(12)上的扭矩Tr，KT相对于I的函数由KT＝Kt(I)表示。

技术领域

本发明一般涉及一种可变磁通型旋转电机。

背景技术

其中电枢磁通链接被改变的一种旋转电机公开在2006-280195号日本公开专利申请等(例如，2006-280195号日本公开专利)中。然而，采用公开在2006-280195号日本公开专利申请中的旋转电机，需要控制磁体的磁化状态。控制因此是困难的，并且因为具有小矫顽场强度的磁体一直被使用以便控制磁力，一直难以避免由于电枢反作用导致的退磁，导致设计和使用方面的限制。此外，一直存在的问题是，由于磁化/退磁电流的流动导致的高能量损失。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种可变磁通型旋转电机来解决这些类型的问题，此可变磁通型旋转电机在低载荷期间增加损失，在高转速期间抑制损失，并且抑制电阻损耗。

鉴于上述，提供一种可变磁通型旋转电机，其基本上包括环形定子以及转子。所述环形定子包括缠绕在多个齿上的定子线圈。所述转子具有圆形形状，与所述定子同心，并且限定介于转子与定子之间的空气隙。所述转子具有布置于d轴磁路上的至少一个永磁体。所述定子与所述转子相对于所述永磁体设置以在处于或者低于所述定子和转子中的至少一个的芯体材料的磁饱和的范围内设定d(Kt(I))dI≥0的操作特性，其中KT代表扭矩常量，而I代表施加的电流，并且相应于由Tr＝KT×I表示的、作用在所述转子上的给定扭矩Tr，扭矩常量KT相对于所施加电流I的函数由KT＝Kt(I)表示。

采用本发明的旋转电机，低载荷时期的损失、高旋转速度时期的损失以及电阻损耗能够通过形成磁通旁路路径来抑制，此磁通旁路路径能够抑制由于相邻磁极之间的定子电枢作用导致的磁通泄漏的量。此外，通过抑制由于电枢左右导致的磁通泄漏，能够实现高载荷期间最大扭矩的产生。结果，通过使用本发明的旋转电机作为电动车辆中电动机，运行模式期间的电力消耗能够大大地改善。

此外，本发明的旋转电机有这样一种结构，使得用于转子中磁体的磁通的路径由电枢电流抑制而无需改变永磁体的磁化状态。因此抑制比较容易，并且由于没有进行磁化/退磁，因此没有相关的能量损失。

附图说明

现在参照附图，附图形成本原始公开的一部分：

图1是示意图，示出关于第一实施例的旋转电机的结构；

图2是示意图，示出在无载荷状态下关于一实施例的旋转电机的磁通流；

图3是示意图，示出当q轴电流提供至关于一实施例的旋转电机的定子线圈时的磁通流；

图4是示意图，示出关于第一实施例的第一修改示例的旋转电机的结构；

图5是示意图，示出关于第一实施例的第二修改示例的旋转电机的结构；

图6是示意图，示出关于第一实施例的第三修改示例的旋转电机的结构；

图7是示意图，示出关于第一实施例的第四修改示例的旋转电机的结构；

图8是示意图，示出关于第五修改示例的旋转电机的结构；

图9是示意图，示出关于第二实施例的旋转电机的结构；