[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101488694A [43]公开日2009年7月22日
[21]申请号200810169396.7[22]申请日2008.10.13
[21]申请号200810169396.7
[30]优先权
[32]2008.01.18 [33]JP [31]2008－009358
[71]申请人三菱电机株式会社
地址日本东京
[72]发明人阿久津悟 高岛和久 浅尾淑人 [74]专利代理机构上海专利商标事务所有限公司代理人方晓虹
[51]Int.CI.H02K 21/12 (2006.01)H02K 21/02 (2006.01)H02K 1/14 (2006.01)
H02K 1/27 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 15 页
[54]发明名称
[57]摘要
一种永磁同步电动机，可在确保去磁耐性、转
动助力转向系统用等。永磁同步电动机包括：在转
子铁心(23)的外周部配设有多个永磁体(25)并以可 自由旋转的形态得到支撑的转子(22)、以及设置在
转子(22)的外侧并具有定子绕组(5)和定子铁心(3) 的定子(12)，在将永磁体(25)的外周部与定子铁心
(3)的内周部之间的空隙长度设为L[mm]、将电动机
旋转方向上的永磁体中央部(29)厚度设为t[mm]时，
将空隙长度L和厚度t设定在L≤1[mm]且t/(t+L)≤0.
9
的范围内。
200810169396.7权 利 要 求 书第1/2页 1.一种永磁同步电动机，具有在外周部配设有多个永磁体的转子铁心并以可自由旋转的形态得到支撑的转子、以及具有定子绕组和定子铁心并在所述转子的外侧隔开空隙设置的定子，其特征在于，在将所述永磁体的外周部与所述定子铁心的内周部之间的空隙长度设为L[mm]、将所述永磁体在电动机旋转方向上的中央部的厚度设为t[mm]时，所述空隙长度L和所述厚度t被设定在L≤1[mm]且t/(t+L)≤0.9的范围内。
2.如权利要求1所述的永磁同步电动机，其特征在于，所述空隙长度L和所述厚度t被设定在L＝0.6～0.7[mm]、t/(t+L)＝0.77～0.85的范围内。
3.如权利要求1所述的永磁同步电动机，其特征在于，在将所述永磁体的极数设为P、将所述定子的槽数设为N时，极数P和槽数N被设定成：P：N＝5n：6n或7n：6n，其中n是2以上的整数。
4.如权利要求3所述的永磁同步电动机，其特征在于，所述永磁体的极数被设定成10，所述定子的槽数被设定成12。
5.如权利要求1所述的永磁同步电动机，其特征在于，所述固定铁心做成如下结构：层叠钢板在分割铁心
相互间的接触部相互重叠，并被相互重叠的部分上设有的圆形突起连结而相互旋转。
6.如权利要求5所述的永磁同步电动机，其特征在于，所述固定铁心进行了旋转层叠。
7.如权利要求1所述的永磁同步电动机，其特征在于，所述定子铁心由多个铁心部被连结成带状的连结铁心构成。
8.如权利要求1所述的永磁同步电动机，其特征在于，所述永磁体是NdFe类稀土类扇形磁体，在将所述永磁体的旋转方向中央部的厚度设为t[mm]、并将所述永磁体的两端部的厚度设为e[mm]时，所述永磁体的旋转方向中央部的厚度t和所述磁体的两端部的厚度e被设定在0.4≤e/t≤0.7的范围内。
9.如权利要求1所述的永磁同步电动机，其特征在于，所述永磁体是NdFe类稀土类扇形磁体，残留磁通密度Br设定在Br≥1.2[T]的范围内。
200810169396.7权 利 要 求 书 第2/2页
10.如权利要求1至9中任一项所述的永磁同步电动机，其特征在于，用于电动助力转向系统。
200810169396.7说 明 书第1/8页
永磁同步电动机
技术领域
本发明涉及一种在电动助力转向系统等中使用的永磁同步电动机。背景技术
在专利文献1中例示了一种10极12槽式的电动助力转向系统用永磁同步电动机，该电动机包括：具有在外周部配设有多个永磁体的转子铁心并以可自由旋转的形态得到支撑的转子、以及具有定子绕组和定子铁心并在所述转子的外侧隔开空隙设置的定子，在专利文献1中还记载了在分割铁心式的定子上卷绕绕组后对整体进行树脂模塑、再对内径进行切削加工的内容。 专利文献1：日本专利特开2005-348522号公报
在上述以往的电动助力转向系统用永磁同步电动机中，由于空隙长度L[mm]较大，因此确保去磁耐性(日文：減磁耐性)、转矩特性所需的磁体的厚度t[mm]变大，磁体使用量增大，电动机成本上升。
另外，由于使用了分割铁心，因此很难确保铁心内径的正圆度，为了减小齿槽转矩，需要对内径进行切削。因此，不仅加工工序增多，电动机成本上升，而且层叠铁心内径部的叠层间的绝缘被破坏，层叠铁心的叠层相互短路，涡流损失增多，由于发热，电动机的温度上升加大，磁体的去磁耐性变差。发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种可在确保去磁耐性、转矩特性的同时减小磁体厚度的永磁同步电动机。
本发明的永磁同步电动机包括：具有在外周部配设有多个永磁体的转子铁心并以可自由旋转的形态得到支撑的转子、以及具有定子绕组和定子铁心并在所述转子的外侧隔开空隙设置的定子，在将所述永磁体的外周部与所述定子铁心的内周部之间的空隙长度设为L[mm]、将所述永磁体的电动机旋转方向上的
200810169396.7说 明 书 第2/8页中央部的厚度设为t[mm]时，将空隙长度L和所述厚度t设定在L≤1[mm]且t/ (t+L)≤0.9的范围内。
若采用本发明，则可获得一种在确保去磁耐性、转矩特性的同时可减小磁体厚度、适于电动助力转向系统用等的永磁同步电动机。
附图说明
图1是本发明实施形态1的永磁同步电动机的轴向剖视图。 图2是实施形态1的永磁同步电动机的主视图和侧视图。
图3是表示实施形态1的电动机的空隙长度L与磁体中央部的厚度t之间的关系的局部剖视图。
图4是表示实施形态1的空隙长度L及t/(t+L)与去磁系数之间的关系的曲线图。
图5是表示实施形态1的空隙长度L及t/(t+L)与转矩之间的关系的曲线图。
图6是实施形态2的5n极6n槽式的电动机的剖视图。
图7是实施形态2的7n极6n槽式的电动机的剖视图。
图8是表示实施形态2的极数、槽数和绕组系数的关系的图。 图9是实施形态3的永磁同步电动机的剖视图。
图10是实施形态3的永磁同步电动机的定子铁心的展开图。 图11是表示实施形态4的永磁同步电动机的定子铁心的旋转层叠状态的定子铁心的剖视图。
图12是实施形态5的永磁同步电动机的剖视图。
图13是实施形态5的永磁同步电动机的定子铁心的展开图。 图14是表示实施形态6的电动机的磁体中央部的厚度t与磁体两端部的厚度e之间的关系的局部剖视图。
图15是表示实施形态6的磁体中央部的厚度t和磁体两端部的厚度e之比e/t与去磁系数之间的关系的曲线图。
图16是表示实施形态6的磁体中央部的厚度t和磁体两端部的厚度e之比e/t与齿槽转矩之间的关系的曲线图。
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