專利名稱:電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī),尤其是涉及抑制由變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)的半徑方向的電磁激振力引起的電磁振蕩、噪聲的發(fā)生的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
電動(dòng)機(jī)多數(shù)使用于家電產(chǎn)品和各種OA機(jī)器中,而且,近年來(lái)裝載于電動(dòng)汽車中。
這些電動(dòng)機(jī)被要求為其輸出要大,因此產(chǎn)生由電磁激振力引起的振蕩和噪聲。
半徑方向的電磁激振力的產(chǎn)生是轉(zhuǎn)子和定子相對(duì)移動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子的磁極產(chǎn)生的勵(lì)磁磁通量的磁路在每當(dāng)轉(zhuǎn)子的磁極橫穿設(shè)置在定子上的槽的開口部時(shí)周期地變化,從而引起間隙的磁通量分布的變化而產(chǎn)生的。半徑方向的電磁激振力的旋轉(zhuǎn)次數(shù),空間次數(shù),及振幅依賴于轉(zhuǎn)子的有效磁極開度角(opening angle)的極數(shù)和設(shè)置在定子上的槽(slot)數(shù)。
另外,隨著住宅或車內(nèi)的舒適環(huán)境的追求,減少振蕩和噪聲的要求也越來(lái)越高,而且已經(jīng)開發(fā)了減少振蕩和噪聲的技術(shù)。
作為減少振蕩和噪聲的技術(shù)之一,在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上設(shè)置槽扭斜(skew)。作為設(shè)置槽扭斜的手段列舉以下的例子。
專利文獻(xiàn)1中,在外周面上的等分布的位置上緊固塊狀永久磁鐵而制造轉(zhuǎn)子的過(guò)程中把軸的外周面在軸線方向上均等地分割為多個(gè),各個(gè)被分割的列中通過(guò)沖壓加工在軸的外周面上形成突起,把這些突起用于各永久磁鐵的定位來(lái)緊固各永久磁鐵,在突起的上表面上根據(jù)需要附著平衡塊而設(shè)置槽扭斜,實(shí)現(xiàn)永久磁鐵的定位、槽角的確保、工藝的簡(jiǎn)明化,及部件數(shù)的消減。
專利文獻(xiàn)2中,在電動(dòng)機(jī)軸上把定位槽作為導(dǎo)槽在軸方向上使多極磁化的多個(gè)環(huán)狀永久磁鐵的同極之間以間隙t相對(duì),構(gòu)成旋轉(zhuǎn)磁鐵使磁感應(yīng)線朝向徑方向,從而顯著提高表面磁感應(yīng)強(qiáng)度的特性,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的小型化和高性能化。
專利文獻(xiàn)3中,回轉(zhuǎn)機(jī)械的磁鐵內(nèi)藏型轉(zhuǎn)子由內(nèi)藏多個(gè)永久磁鐵而形成在旋轉(zhuǎn)方向上極性交替地不同的磁極的多個(gè)分割筒狀體和以層疊狀態(tài)支撐這些分割筒狀體的軸構(gòu)成。以各磁極在旋轉(zhuǎn)方向上錯(cuò)開的狀態(tài)在軸線方向上層疊所述分割筒狀體,使其嵌裝于軸上,通過(guò)在旋轉(zhuǎn)方向上使其結(jié)合一體地進(jìn)行連結(jié)。這樣,減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),確保轉(zhuǎn)子的順利的旋轉(zhuǎn),得到低成本的回轉(zhuǎn)機(jī)械。
專利文獻(xiàn)4中,在由安裝永久磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成的無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)中,把轉(zhuǎn)子的有效磁極開度角設(shè)定為在定子的槽間距的整數(shù)倍上相加相當(dāng)于1個(gè)槽開度的角度的值,在軸方向上把轉(zhuǎn)子分割為多個(gè),分割的轉(zhuǎn)子是對(duì)各變動(dòng)力矩在軸周圍上錯(cuò)開相當(dāng)于1/2周期的機(jī)械角度而構(gòu)成的。
專利文獻(xiàn)1日本專利特開平6-245417號(hào)公報(bào);專利文獻(xiàn)2日本專利特開2000-245117號(hào)公報(bào);專利文獻(xiàn)3日本專利特開2000-308286號(hào)公報(bào);專利文獻(xiàn)4日本專利特開2001-359266號(hào)公報(bào)。
但是,專利文獻(xiàn)1雖然有利于減少變動(dòng)力矩(cogging torque)、減少不平衡力、減少部件數(shù),但是減少由半徑方向電磁激振力引起的振蕩和噪聲的效果不好。
專利文獻(xiàn)2雖然有利于減少變動(dòng)力矩,但是,不能設(shè)置縫隙時(shí)不能適用,而且,沒有減少由半徑方向電磁激振力引起的振蕩和噪聲的效果。
專利文獻(xiàn)3雖然有利于減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),但是不一定有減少由半徑方向電磁激振力引起的振蕩和噪聲的效果。
專利文獻(xiàn)4雖然有利于由變動(dòng)力矩產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)軸的撓曲振動(dòng)的抑制。但是,對(duì)于由內(nèi)轉(zhuǎn)型電動(dòng)機(jī)的半徑方向的電磁激振力引起的定子的軸方向彎曲變形模式式不一定有抑制效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以減少由電動(dòng)機(jī)的半徑方向的電磁激振力引起的振動(dòng),比其結(jié)果噪聲低的電動(dòng)機(jī)。
在本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)中,轉(zhuǎn)子或定子對(duì)于各自的一組的軸長(zhǎng)2L分割成4個(gè)以上的偶數(shù)個(gè)的轉(zhuǎn)子塊或定子塊(在這里雖然記載為“分割”,但也包含設(shè)定成視為被分割的規(guī)定的個(gè)數(shù)的情況)。以使各轉(zhuǎn)子塊或定子塊對(duì)于定子的軸方向的變形模式(mode)發(fā)生正交的力的方式,決定包含在各轉(zhuǎn)子塊或定子塊中的有效磁極開度角的軸長(zhǎng)和圓周方向的相對(duì)位置。
將所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為4或4n(n為整數(shù),但是,以4為一組)個(gè)以上的塊,設(shè)轉(zhuǎn)子芯或定子芯的一組的軸長(zhǎng)為2L,軸方向?yàn)閄軸,軸的中心為X=0,半徑方向的電磁激振力為F(x)時(shí),根據(jù)以下的3個(gè)關(guān)系式,∫-LLF(x)dx=0]]>∫-LLxF(x)dx=0]]>F(-x)=-F(x)以相當(dāng)長(zhǎng)度及在所述塊之間在圓周方向上錯(cuò)開相當(dāng)位置的關(guān)系進(jìn)行設(shè)定各塊的長(zhǎng)度及電角度,而且以設(shè)定的順序配置。
當(dāng)轉(zhuǎn)子或定子分割為4個(gè)(包含4n)轉(zhuǎn)子塊或定子塊時(shí),通過(guò)上述3個(gè)式理想地求出的4個(gè)電動(dòng)機(jī)塊或定子塊的軸長(zhǎng)為基本上是0.29L,0.71L,0.71L,0.29L,根據(jù)該基準(zhǔn)值設(shè)定相當(dāng)長(zhǎng)度,而且,各轉(zhuǎn)子塊或定子塊的一極分的有效磁極開度角配置成使在轉(zhuǎn)子或定子的在圓周方向上各轉(zhuǎn)子塊或定子塊之間電角度的相位差為0,π,0,π,例如,各塊之間以錯(cuò)開1/2槽(slot)的角度配置。這時(shí),電角度使用槽脈動(dòng)(slotripple)成分,一周期(2π)為槽間距。
轉(zhuǎn)子或定子分割為6個(gè)(包含6n)轉(zhuǎn)子塊或定子塊時(shí),通過(guò)上述3個(gè)式理想地求出的6個(gè)電動(dòng)機(jī)塊或定子塊的軸長(zhǎng)為0.25L,0.5L,0.25L,0.25L,0.5L,0.25L,而且,以設(shè)定的順序配置。各轉(zhuǎn)子塊或定子塊的一極分的有效磁極開度角配置成使在轉(zhuǎn)子或定子的在圓周方向上各轉(zhuǎn)子塊或定子塊之間電角度的相位差為0,π,0,π,0,π,例如,各塊之間以錯(cuò)開1/2槽的角度配置。
圖1表示本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的一個(gè)實(shí)施例的圖。
圖2表示本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的電磁激振力模型和電磁激振力滿足的必要的正交條件的圖。
圖3表示定子芯和定子芯的軸方向剖面的位置關(guān)系的圖。
圖4表示把轉(zhuǎn)子芯分解為4塊時(shí)的轉(zhuǎn)子塊的電磁激振力模型的圖。
圖5表示用于說(shuō)明電動(dòng)機(jī)的圖。
圖6表示輸入不分割轉(zhuǎn)子時(shí)的圓環(huán)0次的半徑方向電磁激振力時(shí)的振動(dòng)速度的頻率反饋圖。
圖7表示改變電磁激振力計(jì)算電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)速度的結(jié)果的圖。
圖8表示計(jì)算在電動(dòng)機(jī)中安裝減速機(jī)時(shí)的表面速度平均的結(jié)果的圖。
圖9表示在定子芯軸方向剖面的網(wǎng)格圖中表示切換相位差的位置的圖。
圖10表示變更切換CaseD的電磁激振力的相位差的位置,計(jì)算振動(dòng)速度的結(jié)果的圖。
圖11表示使CaseD的電磁激振力的相位差錯(cuò)開切換位置P1計(jì)算振動(dòng)速度的結(jié)果的圖。
圖12表示使CaseD的電磁激振力的相位差錯(cuò)開切換位置P2計(jì)算振動(dòng)速度的結(jié)果的圖。
圖13表示圖1的發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖14表示圖1的發(fā)明的另一個(gè)別的實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖15表示把轉(zhuǎn)子芯分解為4塊時(shí)的轉(zhuǎn)子塊的電磁激振力模型的另一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖16表示圖1的發(fā)明中向表面磁鐵電動(dòng)機(jī)的適用例的圖。
圖17表示圖1的發(fā)明中向開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的適用例的圖。
圖18表示圖1的發(fā)明中向同步回旋加速電動(dòng)機(jī)的適用例的圖。
圖19表示圖1的發(fā)明中向無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的適用例的圖。
圖20表示圖1的發(fā)明中向直線電動(dòng)機(jī)的適用例的圖。
具體實(shí)施例方式
下面,參照附圖,說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示以本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)100的永久磁鐵電動(dòng)機(jī)為例時(shí)的轉(zhuǎn)子1及定子7的一個(gè)實(shí)施例的圖。圖3表示定子芯(定子)7的概念圖,圖3(a)表示圓筒狀圖,圖3(b)表示其剖面。在這些圖中,轉(zhuǎn)子1的磁芯是疊置層疊鋼板構(gòu)成的,而且,在軸長(zhǎng)方向上把層疊鋼板的疊置分割為多個(gè)塊,即,分割為轉(zhuǎn)子塊。圖1中轉(zhuǎn)子1由4個(gè)轉(zhuǎn)子塊3,4,5,6和軸10和具有與轉(zhuǎn)子塊3,4,5,6的軸方向相同的長(zhǎng)度的永久磁鐵2(2a,2b,2c,2d)構(gòu)成。各個(gè)永久磁鐵2具有有效磁極開度角(effective poleopening angle)θ。
圖1中,構(gòu)成有效磁極開度角的永久磁鐵2嵌入轉(zhuǎn)子1的芯中,但是,也可以如圖16所示一樣粘著于轉(zhuǎn)子1的磁芯表面。而且,也可以具有有效磁極開度角由被環(huán)狀的磁鐵磁化的N極和S極實(shí)現(xiàn)的構(gòu)成。
按以下的想法決定轉(zhuǎn)子塊3,4,5,6的軸方向的長(zhǎng)度以及由有效磁極開度角的圓周方向的位置而決定的電角度(electrical angle)的位置。
本發(fā)明中采取使由電氣特性產(chǎn)生的半徑方向的電磁激振力與定子芯7的軸方向模式(mode)正交的軸長(zhǎng)、和電角度相位差的組合模型。
把產(chǎn)生振蕩和噪聲的電動(dòng)機(jī)100的定子芯7的固有模式假定為梁的0,1,2次曲線模式時(shí),考慮抑制該模式的發(fā)生的電磁激振力的模型。
為了簡(jiǎn)單地進(jìn)行研究,結(jié)構(gòu)系只采取定子芯7,定子芯7的軸長(zhǎng)采取與轉(zhuǎn)子1的磁芯軸長(zhǎng)相同的2L,定子芯7的邊界條件是兩端為自由或兩端為完全被拘束,而且把定子芯7作為梁要素,轉(zhuǎn)子塊3,4,5,6的軸長(zhǎng)和包含在轉(zhuǎn)子塊3,4,5,6中的永久磁鐵2的軸長(zhǎng)是相同的。當(dāng)轉(zhuǎn)子1中存在端環(huán)時(shí),軸長(zhǎng)2L不包含端環(huán)的長(zhǎng)度。
這時(shí),對(duì)各次數(shù)的曲梁模式考慮如圖2所示的正交條件。其中,以滿足下述的數(shù)學(xué)式,在制造上實(shí)際的個(gè)數(shù)的情況下所求出的例如圖2的CaseD為例,決定各轉(zhuǎn)子塊3,4,5,6的軸方向的長(zhǎng)度。
為了簡(jiǎn)單地展開式子,如圖4所示,將把定子芯7設(shè)為X軸方向的一維梁,把施加在定子芯7上的力設(shè)為y軸方向的一維電磁激振力。定子芯7的軸長(zhǎng)設(shè)為2L。
將一維梁以定子的X軸中心點(diǎn)O為中心對(duì)稱地分割為4個(gè)部分。以點(diǎn)O為中心點(diǎn)對(duì)稱地設(shè)定施加在各部分的力,例如,f,-f(f是定數(shù))。這是施加在各塊中的實(shí)質(zhì)上同一振幅的半徑方向的電磁激振力的構(gòu)成。
力的函數(shù)設(shè)為F(x)時(shí),通過(guò)這樣進(jìn)行分割滿足以下的條件式。
數(shù)1∫-LLF(x)dx=0]]>…數(shù)數(shù)2F(-x)=-F(x)…數(shù)2考慮滿足數(shù)1,數(shù)2,而且還要滿足以下的數(shù)3。其中,數(shù)1的積分值為0,對(duì)應(yīng)于0次的軸方向模式抑制0次振動(dòng)模式,數(shù)2把點(diǎn)對(duì)稱振動(dòng)設(shè)為0,對(duì)應(yīng)于2次的軸方向模式抑制2次振動(dòng)模式。數(shù)3把力矩值設(shè)為0,對(duì)應(yīng)1次的軸方向的模式抑制1次振動(dòng)模式。分割的分割塊為多個(gè),尤其是從所得到的解中取4個(gè)以上的偶數(shù)個(gè)。
數(shù)3∫-LLxF(x)dx=0]]>…數(shù)3將施加在一維梁要素上的力矩M用以下的數(shù)學(xué)式表示。
數(shù)4M=-∫-Lx1xfdx+∫-x20xfdx-∫0x1xfdx+∫x1Lxfdx]]>…數(shù)4整理上式就可以得到以下式。
數(shù)5M=2(-∫0x1xfdx+∫x1Lxfdx)]]>…數(shù)5其中,如果導(dǎo)入力矩M=0的條件就可以得到以下式。
數(shù)6-∫0x1xfdx+∫x1Lxfdx=0]]>…數(shù)6
當(dāng)求解上式得到4個(gè)分割塊時(shí),X1,L之間成立以下的關(guān)系。
數(shù)7x1=12L≈0.71L]]>…數(shù)7上述關(guān)系在定子芯7為圓筒面,電磁激振力為以X軸為中心的圓環(huán)n次的三維電磁激振力時(shí)也成立。
因此,把轉(zhuǎn)子1分割為數(shù)8(1-12)L,12L,12L,(1-12)L]]>…數(shù)8軸長(zhǎng)的轉(zhuǎn)子塊3,4,5,6,在相鄰的轉(zhuǎn)子塊之間錯(cuò)開圓周方向的位置,使各個(gè)電角度的相位差為0,π,0,π,通過(guò)進(jìn)行永久磁鐵2的圓周方向的定位,理想地使施加在定子芯7的力矩為0,可以抑制曲梁0,1,2元模式。
但是,事實(shí)上,由于電動(dòng)機(jī)的定子等的結(jié)構(gòu)或拘束條件,不能使力矩M完全處于M=0,這必需注意。
如上所述,基本上,按照轉(zhuǎn)子的有效磁極開度角的每一極分在軸方向上分割為多個(gè)塊,當(dāng)設(shè)轉(zhuǎn)子芯的一組的軸長(zhǎng)為2L,軸方向?yàn)閄軸,軸的中心為X=0,設(shè)半徑方向的電磁激振力為F(x)時(shí),成立以下3個(gè)關(guān)系式來(lái)決定各個(gè)塊的長(zhǎng)度及電角度構(gòu)成電動(dòng)機(jī)。
∫-LLF(x)dx=0]]>∫-LLxF(x)dx=0]]>F(-x)=-F(x)在上述電動(dòng)機(jī)中,把轉(zhuǎn)子的有效磁極開度角的每一極分分別對(duì)轉(zhuǎn)子芯的軸長(zhǎng)2L分割成4塊,該4塊的理想的軸長(zhǎng)為0.29L,0.71L,0.71L,0.29L,而且,各塊配置成轉(zhuǎn)子在圓周方向上的電角度的相位差為0,π,0,π。
上述有效磁極開度角的4塊的軸長(zhǎng)誤差相對(duì)于轉(zhuǎn)子芯的4為一組的塊的全軸長(zhǎng)可以設(shè)定為±5%的范圍。
在上述電動(dòng)機(jī)中,把轉(zhuǎn)子的有效磁極開度角的每一極分分別對(duì)轉(zhuǎn)子芯的一組軸長(zhǎng)2L等分割成6塊,而且,可以把各塊配置成轉(zhuǎn)子在圓周方向的電角度的相位差為0,π,π,0,0,π。
在上述電動(dòng)機(jī)中,把轉(zhuǎn)子的有效磁極開度角的每一極分分別對(duì)轉(zhuǎn)子芯的一組軸長(zhǎng)2L分割成6塊,從X=0的位置開始把6塊的各接合面設(shè)定為-b,-a,0,a,b時(shí)滿足以下關(guān)系,L2=2(b2-a2)L2而且各塊配置成轉(zhuǎn)子在圓周方向的電角度的相位差為0,π,0,π,0,π。
把上述內(nèi)容作為基本,在后述的如圖7所示的例中,作為不滿足所述的3個(gè)數(shù)學(xué)式的無(wú)分割的可以得到比CaseA,CaseC,及CaseG更好的效果的例子,例如,由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)中,把上述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為4或4n個(gè)以上的塊,其中n為整數(shù)而以4個(gè)為一組,設(shè)轉(zhuǎn)子芯或定子芯的一組的軸長(zhǎng)為2L,軸方向?yàn)閄軸,軸的中心為X=0,半徑方向的電磁激振力為F(x)時(shí),根據(jù)以下的3個(gè)關(guān)系式,∫-LLF(x)dx=0]]>∫-LLxF(x)dx=0]]>F(-x)=-F(x)以相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度及在所述塊之間在圓周方向上錯(cuò)開相當(dāng)位置的關(guān)系進(jìn)行設(shè)定各塊的長(zhǎng)度及電角度,而且以設(shè)定的順序配置,4個(gè)為一組的各塊的相當(dāng)長(zhǎng)度可以設(shè)定為0.19L,0.81L,0.81L,0.19L到0.50L,0.50L,0.50L,0.50L的范圍中的任一長(zhǎng)度。
而且,例如,在由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)中,所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為4或4n個(gè)以上的塊,其中n為整數(shù)而以4個(gè)為一組,設(shè)轉(zhuǎn)子芯或定子芯的一組的軸長(zhǎng)為2L,軸方向?yàn)閄軸,軸的中心為X=0,半徑方向的電磁激振力為F(x)時(shí),根據(jù)以下的3個(gè)關(guān)系式,∫-LLF(x)dx=0]]>∫-LLxF(x)dx=0]]>F(-x)=-F(x)
以相當(dāng)長(zhǎng)度及在所述塊之間在圓周方向上錯(cuò)開相當(dāng)位置的關(guān)系進(jìn)行設(shè)定各塊的長(zhǎng)度及電角度,而且以設(shè)定的順序配置,4個(gè)為一組的各塊的相當(dāng)長(zhǎng)度可以設(shè)定為0.19L,0.81L,0.81L,0.19L到0.39L,0.61L,0.61L,0.39L的范圍的任一長(zhǎng)度。
可以從圖2判斷,相當(dāng)電角度使鄰接的塊之間存在相當(dāng)于0,π,0,π的有效磁極開度角的位置方向。而且,該位置方向是相對(duì)的方向,因此π,0,π,0也是等價(jià)的。
作為把電角度的相位差為π的手段,可以想到把永久磁鐵2的圓周方向的位置錯(cuò)開1/2槽。該錯(cuò)開方式可以為如圖1所示的錯(cuò)開方式和如圖13所示的錯(cuò)開方式兩種。關(guān)于采用哪一個(gè)方式可以從電動(dòng)機(jī)效率,容易制作的觀點(diǎn)考慮進(jìn)行選擇。
而且,把轉(zhuǎn)子1分割為6個(gè)轉(zhuǎn)子塊時(shí)也同樣地決定軸長(zhǎng)。這相當(dāng)于滿足上述的3個(gè)數(shù)學(xué)式的情況的圖2的CaseH,這時(shí),圖2中的a′,b之間成立以下的關(guān)系式。
數(shù)9L2=2(b2-a2)L2…數(shù)9作為滿足上式的解,例如,存在a=0.25,b=0.75。關(guān)于分割的塊,以所配置的順序觀看的軸長(zhǎng)為0.25L,0.50L,0.25L,0.25L,0.50L,0.25L。
例如,作為有效的范圍,在由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)中,將所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為6或6n個(gè)以上的塊,其中n為整數(shù)而以6個(gè)為一組,設(shè)轉(zhuǎn)子芯或定子芯的一組的軸長(zhǎng)為2L,軸方向?yàn)閄軸,軸的中心為X=0,半徑方向的電磁激振力為F(x)時(shí),根據(jù)以下的3個(gè)關(guān)系式,
∫-LLF(x)dx=0]]>∫-LLxF(x)dx=0]]>F(-x)=-F(x)以相當(dāng)長(zhǎng)度及在所述塊之間在圓周方向上錯(cuò)開相當(dāng)位置的關(guān)系進(jìn)行設(shè)定各塊的長(zhǎng)度及電角度,而且以設(shè)定的順序配置,6個(gè)為一組的各塊的相當(dāng)長(zhǎng)度可以設(shè)定為0.25L,0.50L,0.25L,0.25L,0.50L,0.25L的長(zhǎng)度,相當(dāng)電角度是使鄰接的塊之間存在相當(dāng)于0,π,0,π,0,π的有效磁極開度角的位置方向來(lái)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)。
而且,例如,在由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)中,將所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為6或6n個(gè)以上的塊,其中n為整數(shù)而以6個(gè)為一組,設(shè)轉(zhuǎn)子芯或定子芯的一組的軸長(zhǎng)為2L,軸方向?yàn)閄軸,軸的中心為X=0,半徑方向的電磁激振力為F(x)時(shí),根據(jù)以下的3個(gè)關(guān)系式,∫-LLF(x)dx=0]]>∫-LLxF(x)dx=0]]>F(-x)=-F(x)以相當(dāng)長(zhǎng)度及在所述塊之間在圓周方向上錯(cuò)開相當(dāng)位置的關(guān)系進(jìn)行設(shè)定各塊的長(zhǎng)度及電角度,而且以設(shè)定的順序配置,6個(gè)為一組的各塊的相當(dāng)長(zhǎng)度可以以0.25L,0.50L,0.25L,0.25L,0.50L,0.25L的長(zhǎng)度為基準(zhǔn),設(shè)定為6個(gè)為一組的塊的全軸長(zhǎng)的±5%的范圍的任一長(zhǎng)度,相當(dāng)電角度使鄰接的塊之間存在相當(dāng)于0,π,0,π,0,π的有效磁極開度角的位置方向來(lái)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)。
而且,軸長(zhǎng)設(shè)定為2nL時(shí),作為分割4塊為一組,分割6塊為一組的所述4塊分割,6塊分割的n倍也可以達(dá)到同樣的效果。通過(guò)4塊分割,6塊分割如前所述可以得到CaseD,CaseH,在制作中希望分割為這樣的個(gè)數(shù)。
使用如圖5所示的電動(dòng)機(jī)100的計(jì)算模型,在不分割轉(zhuǎn)子1時(shí)的圓環(huán)0次的軸方向上輸入振幅一定的半徑方向電磁激振力時(shí)的振動(dòng)頻率反應(yīng)用圖6來(lái)表示。電動(dòng)機(jī)100的計(jì)算模型的外表面由前托架,后托架,框架組成??蚣軆?nèi)周上熱裝定子芯7。轉(zhuǎn)子1通過(guò)嵌入托架的軸承設(shè)置在電動(dòng)機(jī)100的內(nèi)部。該頻率反應(yīng)中存在5645Hz的峰值。
變更電磁激振力的模型在定子芯7中輸入圓環(huán)0次的軸方向上振幅一定的半徑方向電磁激振力時(shí),對(duì)于多個(gè)節(jié)點(diǎn)求出這時(shí)的電動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)速度峰值振幅使其平均化的結(jié)果用圖7來(lái)表示。這樣,在圖2的CaseD中助振時(shí)的振動(dòng)速度對(duì)于無(wú)分割減少約25dB,對(duì)于把轉(zhuǎn)子等分割為4塊,電角度的相位差設(shè)為0,π,0,π的CaseC減少15dB。以所述的4塊的集合體形成,以由理論式求出的理想的軸長(zhǎng),電排列為基準(zhǔn),決定軸長(zhǎng)和電排列可以得到比CaseC或CaseG更好的結(jié)果。那些可以減少11.5dB以下,例如可以減少15或20dB。這些減少可以通過(guò)設(shè)定為本實(shí)施例的各例中所示的相當(dāng)長(zhǎng)度的一組的各塊長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖8表示計(jì)算電動(dòng)機(jī)100中安裝減速機(jī)時(shí)的表面速度平均的結(jié)果。圖8中,對(duì)于CaseD的電磁激振力的表面速度平均成為比其他的電磁激振力模型小的值,而且,知道減速機(jī)具有減少振動(dòng)的效果。
其次,研究相位的切換位置變更數(shù)%時(shí)的振動(dòng)反應(yīng)。
定子芯軸方向剖面網(wǎng)格圖81的網(wǎng)格分割數(shù)為20(圖9)。計(jì)算把相位差0,π的切換位置以CaseD為基準(zhǔn)在軸方向上變更為±0.1L時(shí)的振動(dòng)速度的峰值的結(jié)果用圖10,圖11,圖12表示,用圖9表示切換的模型。圖9表示在定子芯軸方向剖面的網(wǎng)格圖81中表示切換相位差的位置的圖。圖10表示變更切換CaseD的電磁激振力的相位差的位置計(jì)算振動(dòng)速度的結(jié)果的圖。圖11表示使CaseD的電磁激振力的相位差錯(cuò)開切換位置P1(參照?qǐng)D1)計(jì)算振動(dòng)速度的結(jié)果的圖。圖12表示使CaseD的電磁激振力的相位差錯(cuò)開切換位置P2計(jì)算振動(dòng)速度的結(jié)果的圖。圖10,圖11,圖12中可知CaseD的電角度相位差0,π的切換位置為最佳點(diǎn)。而且,使電角度相位差0,π的切換位置對(duì)軸長(zhǎng)變更±5%也具有減少振動(dòng)的效果,振動(dòng)速度無(wú)論用哪一個(gè)切換模式都比無(wú)分割減少11dB以上。相位差0,π的切換位置至少包含±5%變更。
因此,即使在轉(zhuǎn)子塊3,4,5,6的軸長(zhǎng)中理想值發(fā)生了變化而形成為多少有些偏差的狀態(tài),只要基于CaseD,CaseD的電磁激振力就具有減少振動(dòng)的效果。
如上所述,在由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)中,所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為4或4n個(gè)以上的塊,其中n為整數(shù)而以4個(gè)為一組,設(shè)轉(zhuǎn)子芯或定子芯的一組的軸長(zhǎng)為2L,軸方向?yàn)閄軸,軸的中心為X=0,半徑方向的電磁激振力為F(x)時(shí),根據(jù)以下的3個(gè)關(guān)系式,∫-LLF(x)dx=0]]>∫-LLxF(x)dx=0]]>F(-x)=-F(x)以相當(dāng)長(zhǎng)度及在所述塊之間在圓周方向上錯(cuò)開相當(dāng)位置的關(guān)系進(jìn)行設(shè)定各塊的長(zhǎng)度及電角度,而且以設(shè)定的順序配置,4個(gè)為一組的各塊的相當(dāng)長(zhǎng)度可以以0.29L,0.71L,0.71L,0.29L為基準(zhǔn),設(shè)定為4個(gè)為一組的塊的全軸長(zhǎng)的±5%的范圍的任一長(zhǎng)度,相當(dāng)電角度使鄰接的塊之間存在相當(dāng)于0,π,0,π的有效磁極開度角的位置方向來(lái)提供電動(dòng)機(jī)。
如上所述,已探討了對(duì)圓環(huán)0次的電磁力高次諧波成分的CaseD的電磁激振力模型的減少振動(dòng)的效果,但對(duì)于其他的圓環(huán)次數(shù)的電磁力高次諧波成分也可以得到同樣的效果。
用圖14表示別的實(shí)施例。這以滿足上述的3個(gè)數(shù)學(xué)式為前提,把轉(zhuǎn)子1分割為軸長(zhǎng)相同(1/3L)的轉(zhuǎn)子塊3,4a,4b,5a,5b,6的6塊,具有轉(zhuǎn)子塊3的有效磁極開度角θ的永久磁鐵2a,具有轉(zhuǎn)子塊4a,4b的有效磁極開度角θ的永久磁鐵2b,具有轉(zhuǎn)子塊5a,5b的有效磁極開度角θ的永久磁鐵2c,具有轉(zhuǎn)子塊6的有效磁極開度角θ的永久磁鐵2d之間的電角度相位差設(shè)定為0,π,0,π。通過(guò)該構(gòu)成,可以把轉(zhuǎn)子塊3,4a,4b,5a,5b,6作成具有相同軸長(zhǎng),可以減少制造成本。而且是具有減少振動(dòng)效果的處于軸方向分割范圍內(nèi)的構(gòu)成。
以上敘述了在半徑方向上施加振幅一定的電磁激振力的情況。該想法也可以對(duì)使分割振幅為一定,使電磁激振力的振幅發(fā)生變化時(shí)也適用。例如,圖15所示,軸長(zhǎng)為2L的轉(zhuǎn)子1等分割為4個(gè)轉(zhuǎn)子塊,各塊的電角度相位差為0,π,0,π,設(shè)軸長(zhǎng)為X軸方向,-L≤X≤L的范圍時(shí),離X軸中心點(diǎn)O近的-L/2≤X≤0,0≤X≤L/2的兩個(gè)轉(zhuǎn)子塊的電磁激振力振幅比其他側(cè)的定子塊的電磁激振力振幅的3倍(對(duì)于設(shè)定的基準(zhǔn)電磁激振力的倍數(shù))的構(gòu)成滿足數(shù)1,數(shù)2,以及數(shù)3。
總之,在由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)中,所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為4以上的偶數(shù)塊,設(shè)轉(zhuǎn)子芯或定子芯的一組的軸長(zhǎng)為2L,軸方向?yàn)閄軸,軸的中心為X=0,半徑方向的電磁激振力為F(x)時(shí),根據(jù)以下的3個(gè)關(guān)系式,∫-LLF(x)dx=0]]>∫-LLxF(x)dx=0]]>F(-x)=-F(x)
以相當(dāng)長(zhǎng)度及在所述塊之間在圓周方向上錯(cuò)開相當(dāng)位置的關(guān)系進(jìn)行設(shè)定各塊的長(zhǎng)度及電角度,而且以設(shè)定的順序配置來(lái)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)。
在上述例的任意一個(gè)例中,各塊的有效磁極開度角配置成在各塊之間錯(cuò)開每1/2槽來(lái)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)。
實(shí)際上,作為實(shí)施例,在由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)中,所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為4或4n個(gè)以上的塊,其中n為整數(shù)而以4個(gè)為一組,設(shè)轉(zhuǎn)子芯或定子芯的一組的軸長(zhǎng)為2L時(shí),各塊中施加半徑方向的實(shí)質(zhì)上相同的電磁激振力,4個(gè)為一組的各塊的相當(dāng)長(zhǎng)度設(shè)定為0.19L,0.81L,0.81L,0.19L到0.39L,0.61L,0.61L,0.39L的范圍中的任一長(zhǎng)度,相當(dāng)電角度使鄰接的塊之間存在相當(dāng)于0,π,0,π的有效磁極開度角的位置方向來(lái)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)。
而且,在由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)中,所述轉(zhuǎn)子或/及定子在軸方向上分割為4或4n個(gè)以上的塊,其中n為整數(shù)而以4個(gè)為一組,各塊中施加實(shí)質(zhì)上相同的半徑方向的電磁激振力,并且,4個(gè)為一組的各塊的相當(dāng)長(zhǎng)度以1∶2∶2∶1為基準(zhǔn)設(shè)定為4個(gè)為一組的塊的全軸長(zhǎng)的±5%范圍的任一長(zhǎng)度,相當(dāng)電角度使鄰接的塊之間存在相當(dāng)于0,π,0,π的有效磁極開度角的位置方向來(lái)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)。
而且,在由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)中,所述轉(zhuǎn)子或/及定子在軸方向上分割為6或6n(n為整數(shù),但是以6為一組)個(gè)以上的塊,當(dāng)把轉(zhuǎn)子或定子的一組的軸長(zhǎng)設(shè)為2L時(shí),各塊中施加實(shí)質(zhì)上相同的半徑方向的電磁激振力,并且,6個(gè)為一組的各塊的相當(dāng)長(zhǎng)度以0.25L,0.50L,0.25L,0.25L,0.50L,0.25L為基準(zhǔn)設(shè)定為6個(gè)為一組的塊的全軸長(zhǎng)的±5%范圍的任一長(zhǎng)度,相當(dāng)電角度是使鄰接的塊之間存在相當(dāng)于0,π,0,π,0,π的有效磁極開度角的位置方向來(lái)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)。
而且,該電磁激振力模型除了永久磁鐵以外,還可以同樣適用如圖18所示的同步回旋加速電動(dòng)機(jī),如圖17所示的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),如圖19所示的無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)。因此,作為磁鐵可以使用除永久磁鐵以外的磁鐵,例如,可以是電磁鐵。
另外,圖19的無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)中,配置磁鐵2的為定子芯7。定子芯7分割為定子塊71,72,73,74的4個(gè)塊。這樣分割定子塊7也可以達(dá)到同樣的效果。
而且,本發(fā)明也可以適用如圖20所示的直線電動(dòng)機(jī)。這時(shí),在一處切斷轉(zhuǎn)子1,將圓筒面展開成平面。這時(shí),半徑方向的電磁激振力在一處切斷圓環(huán)模式的一部分,把圓筒面展開成平面。
本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)具有在由驅(qū)動(dòng)動(dòng)作引起的振蕩和噪聲中可以減少由半徑方向的電磁激振力引起的電動(dòng)機(jī)的振蕩和噪聲的效果。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)機(jī),由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成,其特征在于將所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為4或4n個(gè)以上的塊,其中n為整數(shù)而以4個(gè)為一組,并按以下方式求出各個(gè)塊的長(zhǎng)度以及電角度,即,當(dāng)將轉(zhuǎn)子芯或定子芯的一組的軸長(zhǎng)設(shè)為2L、軸方向設(shè)為X軸、軸中心設(shè)為X=O、半徑方向的激振力設(shè)為F(x)時(shí),根據(jù)以下的3個(gè)關(guān)系式,∫-LLF(x)dx=0]]>∫-LLxF(x)dx=0]]>F(-x)=-F(x)以相當(dāng)長(zhǎng)度及在所述塊之間在圓周方向上錯(cuò)開的相當(dāng)位置的關(guān)系設(shè)定各個(gè)塊的長(zhǎng)度及電角度,而且以設(shè)定的順序進(jìn)行配置,4個(gè)為一組的各塊的相當(dāng)長(zhǎng)度被設(shè)定為從0.19L,0.81L,0.81L,0.19L到相等的軸長(zhǎng)1/2L的范圍中的任一長(zhǎng)度,相當(dāng)電角度是以使鄰接的塊之間存在相當(dāng)于0,π,0,π的有效磁極開度角的位置方向的方式進(jìn)行設(shè)定。
2.一種電動(dòng)機(jī),由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成,其特征在于將所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為4或4n個(gè)以上的塊,其中n為整數(shù)而以4個(gè)為一組,并按以下方式求出各個(gè)塊的長(zhǎng)度以及電角度,即,當(dāng)將轉(zhuǎn)子芯或定子芯的一組的軸長(zhǎng)設(shè)為2L、軸方向設(shè)為X軸、軸中心設(shè)為X=0、半徑方向的激振力設(shè)為F(x)時(shí),根據(jù)以下的3個(gè)關(guān)系式,∫-LLF(x)dx=0]]>∫-LLxF(x)dx=0]]>F(-x)=-F(x)以相當(dāng)長(zhǎng)度及在所述塊之間在圓周方向上錯(cuò)開的相當(dāng)位置的關(guān)系設(shè)定各個(gè)塊的長(zhǎng)度及電角度,而且以設(shè)定的順序進(jìn)行配置,4個(gè)為一組的各塊的相當(dāng)長(zhǎng)度被設(shè)定為從0.19L,0.81L,0.81L,0.19L到0.39L,0.61L,0.61L,0.39L的范圍中的任一長(zhǎng)度,相當(dāng)電角度是以使鄰接的塊之間存在相當(dāng)于0,π,0,π的有效磁極開度角的位置方向的方式進(jìn)行設(shè)定。
3.一種電動(dòng)機(jī),由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成,其特征在于將所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為4或4n個(gè)以上的塊,其中n為整數(shù)而以4個(gè)為一組,并按以下方式求出各個(gè)塊的長(zhǎng)度以及電角度,即,當(dāng)將轉(zhuǎn)子芯或定子芯的一組的軸長(zhǎng)設(shè)為2L、軸方向設(shè)為X軸、軸中心設(shè)為X=0、半徑方向的激振力設(shè)為F(x)時(shí),根據(jù)以下的3個(gè)關(guān)系式,∫-LLF(x)dx=0]]>∫-LLxF(x)dx=0]]>F(-x)=-F(x)以相當(dāng)長(zhǎng)度及在所述塊之間在圓周方向上錯(cuò)開的相當(dāng)位置的關(guān)系設(shè)定各個(gè)塊的長(zhǎng)度及電角度,而且以設(shè)定的順序進(jìn)行配置,4個(gè)為一組的各塊的相當(dāng)長(zhǎng)度是以1∶2∶2∶1為基準(zhǔn)時(shí)的在以4個(gè)為一組的塊的全軸長(zhǎng)的±5%范圍內(nèi)的任何的長(zhǎng)度,相當(dāng)電角度是以使鄰接的塊彼此之間存在相當(dāng)于0,π,0,π的有效磁極開度角的位置方向的方式進(jìn)行設(shè)定。
4.一種電動(dòng)機(jī),由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成,其特征在于將所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為6或6n個(gè)以上的塊,其中n為整數(shù)而以6個(gè)為一組,并按以下方式求出各個(gè)塊的長(zhǎng)度以及電角度,即,當(dāng)將轉(zhuǎn)子芯或定子芯的一組的軸長(zhǎng)設(shè)為2L、軸方向設(shè)為X軸、軸中心設(shè)為X=0、半徑方向的激振力設(shè)為F(x)時(shí),根據(jù)以下的3個(gè)關(guān)系式,∫-LLF(x)dx=0]]>∫-LLxF(x)dx=0]]>F(-x)=-F(x)以相當(dāng)長(zhǎng)度及在所述塊之間在圓周方向上錯(cuò)開的相當(dāng)位置的關(guān)系設(shè)定各個(gè)塊的長(zhǎng)度及電角度,而且以設(shè)定的順序進(jìn)行配置,6個(gè)為一組的各塊的相當(dāng)長(zhǎng)度是以0.25L,0.50L,0.25L,0.25L,0.50L,0.25L的長(zhǎng)度為基準(zhǔn),被設(shè)定為從6個(gè)為一組的塊的全軸長(zhǎng)的±5%到相等的軸長(zhǎng)1/3L的范圍中的任一長(zhǎng)度,相當(dāng)電角度是以使鄰接的塊之間存在相當(dāng)于0,π,0,π,0,π的有效磁極開度角的位置方向的方式進(jìn)行設(shè)定。
5.一種電動(dòng)機(jī),由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成,其特征在于將所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為6或6n個(gè)以上的塊,其中n為整數(shù)而以6個(gè)為一組,并按以下方式求出各個(gè)塊的長(zhǎng)度以及電角度,即,當(dāng)將轉(zhuǎn)子芯或定子芯的一組的軸長(zhǎng)設(shè)為2L、軸方向設(shè)為X軸、軸中心設(shè)為X=0、半徑方向的激振力設(shè)為F(x)時(shí),根據(jù)以下的3個(gè)關(guān)系式,∫-LLF(x)dx=0]]>∫-LLxF(x)dx=0]]>F(-x)=-F(x)以相當(dāng)長(zhǎng)度及在所述塊之間在圓周方向上錯(cuò)開的相當(dāng)位置的關(guān)系設(shè)定各個(gè)塊的長(zhǎng)度及電角度,而且以設(shè)定的順序進(jìn)行配置,6個(gè)為一組的各塊的相當(dāng)長(zhǎng)度是以0.25L,0.50L,0.25L,0.25L,0.50L,0.25L的長(zhǎng)度為基準(zhǔn),被設(shè)定為從6個(gè)為一組的塊的全軸長(zhǎng)的±5%的范圍中的任一長(zhǎng)度,相當(dāng)電角度是以使鄰接的塊之間存在相當(dāng)于0,π,0,π,0,π的有效磁極開度角的位置方向的方式進(jìn)行設(shè)定。
6.一種電動(dòng)機(jī),由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成,其特征在于將所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為4個(gè)以上的偶數(shù)個(gè)塊,并按以下方式求出各個(gè)塊的長(zhǎng)度以及電角度,即,當(dāng)將轉(zhuǎn)子芯或定子芯的一組的軸長(zhǎng)設(shè)為2L、軸方向設(shè)為X軸、軸中心設(shè)為X=0、半徑方向的激振力設(shè)為F(x)時(shí),根據(jù)以下的3個(gè)關(guān)系式,∫-LLF(x)dx=0]]>∫-LLxF(x)dx=0]]>F(-x)=-F(x)以相當(dāng)長(zhǎng)度及在所述塊之間在圓周方向上錯(cuò)開的相當(dāng)位置的關(guān)系設(shè)定各個(gè)塊的長(zhǎng)度及電角度,而且以設(shè)定的順序進(jìn)行配置
7.一種電動(dòng)機(jī),由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成,其特征在于將所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為4或4n個(gè)以上的塊,其中n為整數(shù)而以4個(gè)為一組,在各塊中施加半徑方向的實(shí)質(zhì)上同一振幅的激振力,當(dāng)將轉(zhuǎn)子或定子的一組的軸長(zhǎng)設(shè)為2L時(shí),4個(gè)為一組的各塊作為相當(dāng)長(zhǎng)度被設(shè)定為從0.19L,0.81L,0.19L,0.81L到0.39L,0.61L,0.61L,0.39L的范圍中的任一長(zhǎng)度,相當(dāng)電角度是以使鄰接的塊之間存在相當(dāng)于0,π,0,π的有效磁極開度角的位置方向的方式進(jìn)行設(shè)定。
8.一種電動(dòng)機(jī),由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成,其特征在于將所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為4或4n個(gè)以上的塊,其中n為整數(shù)而以4個(gè)為一組,在各塊中施加半徑方向的實(shí)質(zhì)上同一振幅的激振力,4個(gè)為一組的各塊的相當(dāng)長(zhǎng)度是以1∶2∶2∶1為基準(zhǔn)時(shí)的在以4個(gè)為一組的塊的全軸長(zhǎng)的±5%范圍內(nèi)的任何的長(zhǎng)度,相當(dāng)電角度是以使鄰接的塊彼此之間存在相當(dāng)于0,π,0,π的有效磁極開度角的位置方向的方式進(jìn)行設(shè)定。
9.一種電動(dòng)機(jī),由安裝磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有多個(gè)槽的定子構(gòu)成,其特征在于將所述轉(zhuǎn)子或定子在軸方向上分割為6或6n個(gè)以上的塊,其中n為整數(shù)而以6個(gè)為一組,在各塊中施加半徑方向的實(shí)質(zhì)上同一振幅的電磁激振力,當(dāng)將轉(zhuǎn)子芯或定子芯的一組的軸長(zhǎng)設(shè)為2L時(shí),6個(gè)為一組的各塊的相當(dāng)長(zhǎng)度是以0.25L,0.50L,0.25L,0.25L,0.50L,0.25L的長(zhǎng)度為基準(zhǔn),被設(shè)定為從6個(gè)為一組的塊的全軸長(zhǎng)的±5%范圍中的任一長(zhǎng)度,相當(dāng)電角度是以使鄰接的塊之間存在相當(dāng)于0,π,0,π,0,π的有效磁極開度角的位置方向的方式進(jìn)行設(shè)定。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9的任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)中,其特征在于,各塊的有效磁極開度角以各塊之間錯(cuò)開1/2槽的角度配置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~10的任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)中,其特征在于,當(dāng)電動(dòng)機(jī)為直線電動(dòng)機(jī)時(shí),轉(zhuǎn)子及定子為平面上展開的形狀。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)機(jī),抑制由電動(dòng)機(jī)的半徑方向的電磁激振力引起的電磁振蕩、噪聲的發(fā)生。在電動(dòng)機(jī)(100)中,轉(zhuǎn)子(1)相對(duì)于轉(zhuǎn)子芯的一組的軸長(zhǎng)(2L)分割成4個(gè)轉(zhuǎn)子塊(3,4,5,6),例如,4個(gè)轉(zhuǎn)子塊(3,4,5,6)的理想的軸方向的長(zhǎng)度為0.29L,0.71L,0.71L,0.29L,而且各轉(zhuǎn)子塊(3,4,5,6)的永久磁鐵(2)配置成在轉(zhuǎn)子(1)的圓周方向上的電角度的相位差為0,π,0,π。而且,變更理想的軸長(zhǎng)也具有效果,此時(shí)所述的軸長(zhǎng)的公差為±0.1L。
文檔編號(hào)H02K1/27GK1799176SQ20048001488
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月29日
發(fā)明者根本佳奈子, 高野靖, 高木亨之, 田島文男, 根津章, 山崎司, 大木俊治, 木村真秀, 藤田育志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所, 日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社