[实用新型]永磁铁嵌入型电动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种将永磁铁嵌入到转子铁芯的内部的永磁铁嵌入型电动机。

背景技术

近年来，随着节能意识的提高，越来越多地提出通过在转子中采用高保磁力的稀土类永磁铁来实现高效率化的永磁铁型电动机。但是，稀土类永磁铁价格高，导致电动机成本增加，所以在现有的普通永磁铁嵌入型电动机的转子中采用烧结铁氧体磁铁来代替稀土类永磁铁。在这样采用烧结铁氧体磁铁代替稀土类永磁铁的情况下，表示磁力大小的残留磁通密度降低大约1／3。为了补偿由于磁力降低导致的转矩不足，需要将尽可能增大永磁铁表面积的烧结铁氧体磁铁配置到转子铁芯内部。此外，除了利用永磁铁带来的转矩之外，还积极地利用磁阻转矩，由此能够补偿由于烧结铁氧体磁铁导致的磁力不足。

例如，在专利文献1中，公开了如下所述的永磁铁嵌入型电动机的转子。永磁铁嵌入型电动机的转子包括层叠铁芯和轴，层叠铁芯具有多个圆弧状的永磁铁和收容该永磁铁的多个冲孔。多个冲孔设置为对于每一极分配一个冲孔。并且，多个冲孔朝向转子中心配置圆弧的凸部侧。

此外，在专利文献2示出的永磁铁嵌入型电动机中，采用圆周方向端部厚度彼此不同形状的磁铁作为永磁铁，并且永磁铁配置为厚度小的端部位于旋转方向的前侧，厚度大的端部位于旋转方向的后侧。并且，通过这样的结构，在抑制产生反转矩的磁通量增加的同时使电感增加，由此，有效地增加磁阻转矩，并且抑制铁损的增加。

此外，在专利文献3示出的永磁铁嵌入型电动机中，在转子铁芯外周部上成V字形地配置构成一极的一对永磁铁槽，在永磁铁槽中分别嵌设有永磁铁。即，在转子铁芯中每一极成V字形地嵌设两个同极永磁铁。各永磁铁的厚度从成为V字形中心部分的转子铁芯的径向内侧端部向成为V字形左右端部的转子铁芯的径向外侧端部增加。此外，在各永磁铁的两端部上形成有曲线部。

(专利文献1)日本实开昭58-105779(主要参考图1)

(专利文献2)日本特开平11-98721(主要参考图7)

(专利文献3)日本特许第4627788号(主要参考图1)

但是，上述专利文献1中示出的永磁铁嵌入型电动机为永磁铁的径向厚度是均等的构造。在永磁铁厚度均等的情况下，具有磁阻在越靠近转子铁芯中心侧的位置就越大，而在越靠近转子铁芯径向外侧的位置就越小的特征。由此，存在如下的问题：在永磁铁的两端部附近磁阻变得最小，在永磁铁两端部上容易集中定子的线圈作用的反磁场，永磁铁两端部出现减磁，转矩降低。

此外，在上述专利文献2示出的永磁铁嵌入型电动机中，存在如下的问题：由于采用圆周方向端部厚度彼此不同形状的永磁铁，所以磁阻产生不平衡，反磁场集中在磁阻小的旋转方向前侧的永磁铁端部，在电流大的区域中动作的情况下，引起减磁，转矩降低。

此外，在上述专利文献3示出的永磁铁嵌入型电动机中，由于连接部设置在作为V字形中心部的转子铁芯的径向内侧的端部上，所以磁通量容易流动，成为V字形中心部的磁阻非常小的结构。由此，在采用保磁力比烧结稀土类永磁铁小的烧结铁氧体磁铁的情况下，存在V字形中心部附近的永磁铁由于反磁场而减磁的问题。此外，存在如下的问题：由于烧结铁氧体磁铁的电阻大，所以涡流难以流过，此外具有温度越低越容易减磁的特性，因此，不能完全得到防止由涡流引起的热减磁这样的专利文献3所期望的效果。

实用新型内容

鉴于上述情况，本实用新型的目的是提供一种永磁铁嵌入型电动机，其即使在采用烧结铁氧体磁铁的情况下，也能够通过增强对于反磁场的减磁耐力，从而使转矩不降低地使电机的输出增加。

为了实现上述目的，本实用新型的永磁铁嵌入型电动机包括：具有转子铁芯的转子；和设置成围绕所述转子的定子，所述转子铁芯包含沿圆周方向以极数数量形成的多个磁铁收容孔、和收容在该多个磁铁收容孔中的多个永磁铁，所述磁铁收容孔分别形成为沿所述转子的旋转轴方向观察时成凹状，并且配置成凹侧朝向所述转子的外侧，所述磁铁收容孔分别形成为沿所述转子的旋转轴方向观察时相对于磁极的中心线成对称形状，并且，在同一极内不分割地由一体结构形成；各所述磁铁收容孔的短侧方向的厚度在磁极的中心部最小，并且随着朝向所述转子铁芯的径向外侧而慢慢变大，至少所述永磁铁中的磁极中心部的短侧方向的厚度与对应的所述磁铁收容孔中的磁极中心部的短侧方向的厚度相等。

此外，也可以所述磁铁收容孔分别构成为，沿所述转子的旋转轴方向观察时，当划定所述磁铁收容孔的圆弧中的所述转子铁芯中心侧的圆弧半径为R1，所述转于铁芯外周侧的圆弧半径为R2时，满足R1>R2的关系。