同步電動機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種同步電動機。
【背景技術】
[0002]在使用永久磁鐵的同步電動機中，尤其是在將定子的繞組集中卷繞于齒部的3相同步電動機中，轉子所使用的永久磁鐵的磁極數(shù)與定子的槽數(shù)(=齒數(shù))的比率大多數(shù)為2:3。
[0003]在磁極數(shù)與定子的槽數(shù)的比率為2:3的同步電動機中，大多數(shù)在相鄰的齒部之間設置開口部。這是為了便于從配置于轉子的永久磁鐵產(chǎn)生的磁通與定子的繞組交鏈，且防止因電流流過定子的繞組而產(chǎn)生的磁通不流向轉子而是在定子間發(fā)生短路。但是，在該開口部附近，由于定子與轉子之間的間隙的磁通密度分布混亂，所以產(chǎn)生定位轉矩，而定位轉矩是振動、噪音的主要原因。
[0004]為了減少這種定位轉矩，例如，在下述專利文獻I所代表的現(xiàn)有同步電動機中，使用具有8極或10極的磁極的轉子以及具有9個槽的定子，在定子中，3相的繞組彼此連續(xù)地集中配置。在此類同步電動機中，由于在定子配置有9個繞組，所以各繞組及齒部機械性地按40度角被配置，而各相的3個繞組是機械性地以40°的角度被連續(xù)配置。而且，由于轉子為8極或10極，所以在8極的情況下，I個磁極的寬度為45°，10極的情況下，I個磁極的寬度為36°。
[0005]具體而言，在轉子旋轉一周的期間所產(chǎn)生的脈動由定子的槽數(shù)與轉子的極數(shù)的最小公倍數(shù)決定。在以磁極數(shù)與定子的槽數(shù)的比率為2:3構成的同步電動機為8極12槽的情況下，脈動為24次。而相對于此，在8極9槽的同步電動機中，脈動為72次，在10極9槽的同步電動機中，脈動為90次。
[0006]如此由于脈動數(shù)越多定位轉矩的能量越分散，因此定位轉矩的振幅越小。即，8極9槽或10極9槽的同步電動機相較于以磁極數(shù)與定子的槽數(shù)的比率為2:3構成的同步電動機，能夠抑制定位轉矩。
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2004-153886號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]但是，在上述專利文獻I所代表的現(xiàn)有同步電動機中，構成I相的繞組連續(xù)集中地配置，因此向定子的繞組通電流所產(chǎn)生的旋轉磁場會相對于轉子的旋轉軸不均等地產(chǎn)生。因此，在與轉子的永久磁鐵之間，吸引、排斥的力相對于旋轉軸處于不均衡的狀態(tài)，而在徑向上產(chǎn)生大的激振力，該激振力成為產(chǎn)生振動、噪音的要因。
[0010]本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于獲得一種能夠實現(xiàn)進一步低振動化及低噪音化的同步電動機。
[0011]為了解決上述課題實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種同步電動機，其是具有9個齒部的10極9槽的同步電動機，該9個齒部以每3個相鄰的齒部為I相被劃分為3相，在設從在形成于定子鐵芯的齒部的內(nèi)徑側設置的齒前端部與上述齒部的連接根部到上述齒前端部的周向端部為止的上述齒前端部的寬度為a、設從上述連接根部到上述齒前端部的內(nèi)徑側面為止的上述齒前端部的厚度為b時，上述定子鐵芯形成為上述b除以上述a后的值大于0.5。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，具有能夠實現(xiàn)進一步低振動化及低噪音化的效果。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的實施方式I所涉及的同步電動機的橫截面圖。
[0014]圖2是圖1所示的同步電動機的主要部分放大圖。
[0015]圖3是將具有8極或10極的磁極的轉子與具有9個槽的定子相組合的同步電動機的橫截面圖。
[0016]圖4是表示向使用具有8極的磁極的轉子的同步電動機通正弦電流時所產(chǎn)生的轉子的激振力的圖。
[0017]圖5是表示在圖3所示的同步電動機的轉子產(chǎn)生的激振力的軌跡的圖。
[0018]圖6是表示在同步電動機產(chǎn)生的轉矩與激振力的關系的圖。
[0019]圖7是表示在10極9槽的同步電動機產(chǎn)生的轉矩與激振力的關系的圖。
[0020]圖8是表示10極9槽的同步電動機的定子鐵芯的尺寸與激振力的關系的圖。
[0021]圖9是表不8極9槽的同步電動機的定子鐵芯的尺寸與激振力的關系的圖。
[0022]圖10是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的同步電動機的激振力的圖。
[0023]圖11是本發(fā)明的實施方式3所涉及的同步電動機的截面圖，并且將主要部分擴大表示的圖。
[0024]圖12是表示在b/a的值為0.3的情況下的D/P的值與激振力的關系的圖。
[0025]圖13是表示在b/a的值為0.5的情況下的D/P的值與激振力的關系的圖。
[0026]圖14是表示在b/a的值為0.7的情況下的D/P的值與激振力的關系的圖。
[0027]符號的說明
[0028]1、定子
[0029]2、定子鐵芯
[0030]2a、軛鐵鐵芯
[0031]2b、齒部
[0032]2b 1、連接根部
[0033]2c、齒前端部
[0034]2cl、2cll、2cl2、周向端部
[0035]2c2、內(nèi)徑側面
[0036]2e、槽
[0037]2f、2fl、2f2、槽開口部
[0038]2fll、2f21、周向中心
[0039]3、繞組
[0040]4、轉子
[0041]5、軛鐵鐵芯
[0042]6、永久磁鐵
[0043]7、旋轉軸
[0044]8、空隙
[0045]10、同步電動機。
【具體實施方式】
[0046]下面基于附圖詳細說明本發(fā)明所涉及的同步電動機的實施方式。此外，本發(fā)明并不局限于該實施方式。
[0047]實施方式I
[0048]圖1是本發(fā)明的實施方式I所涉及的同步電動機10的橫截面圖。圖2是圖1所示的同步電動機10的主要部分放大圖。
[0049]圖1示出了由定子I與轉子4構成的同步電動機10。轉子4隔著定子I的內(nèi)徑側的空隙8被配置，在轉子4的中心設置有旋轉軸7。在構成轉子4的軛鐵鐵芯5的外徑面，彼此不同極性的永久磁鐵6在周向上交替配置。在圖中所示的轉子4中，永久磁鐵6的極數(shù)為10極。
[0050]在永久磁鐵6中，使用比較便宜且磁力低的材料，例如使用鐵氧體磁鐵。在同步電動機10被用于輸出較小的鼓風機等的情況下，在永久磁鐵6中使用瓦狀的燒結磁鐵。另外，還可以在永久磁鐵6中使用將混合了樹脂與磁粉的材料成形為環(huán)狀的粘結磁鐵。因為鐵氧體磁鐵與稀土類磁鐵相比價格低，因此在作為永久磁鐵6使用鐵氧體磁鐵的情況下，能夠降低成本并降低后述的激振力。
[0051]定子I由形成為環(huán)狀的定子鐵芯2與被供應有來自外部的電力的繞組3構成。
[0052]在定子鐵芯2的內(nèi)周側，形成有在周向上等間隔地配置的多個齒部2b。在圖中所示的定子I中，設置了 9個齒部2b。
[0053]在相鄰的齒前端部2c的周向端部2cl相對置的部分，具有由構成定子鐵芯2的軛鐵鐵芯2a、齒部2b與齒前端部2c包圍而形成的槽2e。在圖中所示的定子I中，設置有9個槽2e。
[0054]在相鄰的齒前端部2c的周向端部2cl相對置的部分，形成用于將繞組3插入槽2e的槽開口部2f。各槽開口部2f具有幾乎相同的寬度。
[0055]在構成U相的3個齒部2b、構成V相的3個齒部2b、以及構成W相的3個齒部2b集中配置構成各相的繞組3。
[0056]在構成各相的3個齒部2b中，設置在中央的齒部2b上卷繞的繞組3的方向與設置在兩側的齒部2b上卷繞的繞組3的方向相反。
[0057]另外，在本實施方式所涉及的同步電動機10中，定子I如下構成。例如，設定子I的中心位置為A，設連接齒部2b同齒前端部2c的連接根部2bl與中心位置A的線為B，設齒前端部2c的內(nèi)徑側面2c2與線B的交點為C，設從交點C到周向端部2cl為止的寬度為a，設從連接根部2bl到交點C為止的厚度為b。此時，定子鐵芯2構成為b相對于a的比率(b除以a后的值:b/a)大于0.5。下面說明如此構成的理由。
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