[发明专利]单相电机

说明书

本发明提供能改善高速旋转时的电机的输出且抑制转矩脉动、同时以不产生驱动时转矩为0的状况的方式确保起动性的单相电机。单相电机具备：具有永久磁铁的转子(1)；和由与转子(1)隔开空隙地配置于转子(1)的外周且具有与转子(1)对置的一对齿部(33)的定子铁芯(30)及装备于齿部的周围的线圈(34)构成的定子(3)，其中，齿部(33)的前端的面向转子外周的角度区域的机械角亦即齿角为40°以上120°以下，将根据反感应电压为0时的转子相位设定的齿部的周向的位置作为基准位置，将上述角度区域在基准位置进行对分后的行进侧角度θ1与齿角θ的角度比R(＝θ1/θ)为0.51以上。

技术领域

本发明涉及使用了永久磁铁转子的单相电机。

背景技术

在使用了永久磁铁转子的单相电机中，隔着转子而对置地配置一对齿部。对于这样的单相电机而言，还包括驱动电路在内地能够简单地构成，并且比较廉价，但原理上起动性存在课题。因此，开发了提高起动性的技术。例如在专利文献1等中公开了如下技术：使齿部的与转子对置的面偏心，或者在齿部设置凹部，来实现起动性的提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3462043号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在上述的单相电机中，若加大齿部的面向转子的外周的角度(齿前端角度，以下称作齿角)来增加与永久磁铁转子的交链磁通，则能够提高电机输出相对于电流量的效率。但是，通过扩大齿角来使电感增加，因而产生如下问题：在高速旋转时电机的输出明显降低。

另一方面，若缩小齿角，则与上述相反，虽然改善高速旋转时的电机输出降低，但由于与永久磁铁转子的交链磁通降低，所以电机的效率降低，除此之外，产生如下的问题：成为驱动时(通电时)的电机的振动要因的转矩脉动增大。并且，若转矩脉动增大，则在单相电机的情况下，有时起动性变差。

虽然专利文献1着眼于起动性，但并不着眼于高速旋转时的电机输出的降低、转矩脉动。

本发明是鉴于这样的课题而发明的，其目的在于提供一种单相电机，其能够改善高速旋转时的电机的输出且能够抑制转矩脉动，同时能够以不产生驱动时转矩为0的状况(止点)的方式确保起动性。

用于解决问题的方案

(1)本发明的单相电机，具备转子和定子，上述转子具有永久磁铁，上述定子由定子铁芯和线圈构成，上述定子铁芯经由空隙而配置于上述转子的外周且具备具有前端壁部的一对齿部，上述线圈装备于上述齿部的周围，上述单相电机的特征在于，上述齿部的上述前端壁部的沿上述转子的外周的周向的角度区域的机械角亦即齿角θ为40°以上且120°以下，将根据反感应电压为0时的上述转子的相位设定的上述齿部的上述周向的位置作为基准位置，并且将上述角度区域在上述基准位置进行对分后的上述转子的旋转行进方向侧的角度亦即行进侧角度θ1与上述齿角θ的角度比R(＝θ1/θ)为0.51以上。

(2)优选为，上述齿角为80°以上，上述角度比R为0.65以下。

(3)优选为，上述定子铁芯具备包围上述转子的外周的轭部和上述轭部的隔着上述转子而设置的一对齿形成部位，上述齿部从上述齿形成部位分别朝向上述转子突出设置，上述轭部形成开环磁路。

(4)优选为，上述轭部具有：分别具有上述齿形成部位的一对对置边部；和连接上述一对对置边部的连接边部，并且上述轭部在上述转子的轴向观察时形成为“コ”形状。

(5)优选为，上述定子铁芯具有：包围上述转子的外周的轭部；和上述轭部的隔着上述转子而设置的一对齿形成部位，上述齿部从上述齿形成部位分别朝向上述转子突出设置，上述轭部形成闭合磁路。