[发明专利]旋转电机

说明书

一种旋转电机，旋转电机的转子包括转子芯及以具有第1层和第2层的二层构造配置于转子芯的多个永磁体。在这些永磁体中配置成离磁极的两侧的q轴的各自最近的第1及第2最外侧永磁体的相互的配置关系中，属于第1层的第1最外侧永磁体中的q轴侧且内周侧的端部的径向位置与属于第2层的第2最外侧永磁体中的q轴侧且外周侧的端部的沿着径向的位置相比，以预定的径向间隔分离开地配置于外周侧。

本申请是申请日为2018年9月13日、申请号为201811065516.9、发明名称为：“旋转电机”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及旋转电机，尤其涉及具备如下转子的旋转电机，所述转子包括以多层构造配置于各磁极的多个永磁体。

背景技术

作为用于电动车辆的旋转电机的一种，使用了为了实现小型轻量和输出效率的提高而沿着转子芯的周向埋入多个永磁体而形成磁极的埋入磁体式的旋转电机。埋入磁体式的旋转电机输出通过定子的旋转磁场与永磁体的协作而生成的磁体转矩、和基于转子芯的磁各向异性而生成的磁阻转矩的合成转矩。通过在一个磁极内将多个埋入磁体呈大致V字状地配置，从而能够进一步实现输出效率的提高，另外，通过沿着径向将埋入磁体设为二层，从而能够使能输出的转矩进一步增加。

在日本特开2014-200150所记载的埋入磁体式旋转电机中的转子的一个磁极中，在以d轴为中心线成为对称的位置配置了两个第1永磁体、和比第1永磁体靠外周侧(定子侧)的两个第2永磁体。在此，设为在从与定子齿隔有间隙的方向观察时四个永磁体不重叠的磁体配置。由此，在日本特开2014-200150的图3中示出了：与从相同的方向观察时四个磁体重叠的磁体配置相比，除了低速时的最大转矩，中速至高速时的输出转矩提高。

发明内容

在具备多层埋入磁体式的转子的旋转电机中，有可能会在相邻的层的永磁体的磁通之间发生干涉，且由于磁饱和而旋转电机的最大转矩特性等下降。因此，期待如下的旋转电机：在多层埋入磁体式的转子中，能够抑制相邻的层的永磁体的磁通之间的干涉，缓和磁饱和，抑制最大转矩特性等的下降。

本公开的旋转电机具备卷绕有定子线圈的定子、和在所述定子的内周侧与所述定子隔开预定的间隔地呈同心状地配置的转子。该转子包括具有在周向上配置的多个磁极的转子芯、及多个永磁体。所述磁极各自的所述永磁体从d轴与所述转子芯的外周面相交的d轴交点朝向内周侧配置成多层构造。在该旋转电机中，所述多层构造包括第1层和第2层作为相邻的两层，所述第1层比所述第2层接近所述d轴交点。属于所述第1层和所述第2层的所述永磁体分别包括配置成离所述各磁极的两侧的q轴的各自最近的第1及第2最外侧永磁体。在所述第1及第2最外侧永磁体的相互的配置关系中，属于所述第1层的所述第1最外侧永磁体中的所述q轴侧且内周侧的端部的所述转子芯的径向位置与属于所述第2层的所述第2最外侧永磁体中的所述q轴侧且外周侧的端部的所述转子芯的径向位置相比，以预先确定的预定的径向间隔分离开地配置于外周侧。

在多层构造中相邻的两层之间的磁路中，容易发生两层永磁体的磁通之间的干涉的是，在磁极中离如下q轴最近的两个永磁体相互面对的区域，所述q轴为产生磁体转矩的磁通的流动的出入口。在上述结构的例子中，在属于离d轴交点更近的第1层的永磁体的q轴侧且内周侧的端部与属于第2层的永磁体的q轴侧且外周侧的端部相互面对的区域中，容易发生两个永磁体的磁通之间的干涉。根据上述结构，在该区域中，相互面对的两个永磁体的端部以预定的径向间隔分离开。因此，通过适当地设定预定的径向间隔，从而能够抑制相邻的层的永磁体的磁通之间的干涉，缓和磁饱和，抑制最大转矩特性等的下降。

在上述的旋转电机中，也可以是，所述预定的径向间隔是如下间隔：能够抑制在属于所述第1层的永磁体的磁通的流动方向相对于属于所述第2层的永磁体的磁通的流动方向为相同的方向的情况下属于所述第1层的永磁体的磁通与属于第2层的永磁体的磁通相互增强而磁饱和。

根据上述结构，通过适当地设定预定的径向间隔，从而能够抑制由相邻的层的永磁体的磁通之间的干涉导致的磁饱和，所以旋转电机的最大转矩特性等提高。