專(zhuān)利名稱(chēng)：永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用兩種以上的永久磁鐵、使其中至少1個(gè)永久磁鐵的磁通量不可逆 地變化、能夠進(jìn)行從低速到高速的大范圍內(nèi)的可變速旋轉(zhuǎn)的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)。特別涉及將 短路線(xiàn)圈或?qū)щ娦缘陌迮渲迷谵D(zhuǎn)子鐵芯、以使得在使至少1個(gè)永久磁鐵的磁通量不可逆地 變化時(shí)、不會(huì)因其他永久磁鐵的影響而抑制上述至少1個(gè)磁鐵的磁通量的變化的永磁式旋 轉(zhuǎn)電機(jī)。
背景技術(shù)：
一般，永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)大體上劃分有兩種類(lèi)型。是將永久磁鐵粘貼在轉(zhuǎn)子鐵芯的 外周上的表面磁鐵型永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)、和將永久磁鐵4植入在轉(zhuǎn)子鐵芯2之中的植入型永 磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)。作為可變速驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)，植入型永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)是適合的。在永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，由于永久磁鐵的交鏈磁通總是一定地產(chǎn)生，所以永久磁鐵 的感應(yīng)電壓與旋轉(zhuǎn)速度成比例地變高。因此，在從低速到高速可變速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，在高速 旋轉(zhuǎn)下，永久磁鐵帶來(lái)的感應(yīng)電壓(反電動(dòng)勢(shì)(逆起電圧))變得很高。如果永久磁鐵帶來(lái) 的感應(yīng)電壓被施加在變換器的電子部件上而成為其耐電壓以上，則電子部件絕緣破壞。因 此，可以考慮進(jìn)行削減永久磁鐵的磁通量以使其成為耐電壓以下的設(shè)計(jì)，但在此情況下，永 磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的低速域中的輸出及效率低下。在從低速到高速進(jìn)行接近于恒定輸出的可變速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，永久磁鐵的交鏈磁 通是一定的，所以在高速旋轉(zhuǎn)域中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電壓達(dá)到電源電壓上限，不再流過(guò)輸出所需 要的電流。結(jié)果，在高速旋轉(zhuǎn)域中，輸出大幅下降，進(jìn)而，不能大范圍地可變速運(yùn)轉(zhuǎn)到高速旋 轉(zhuǎn)。最近，作為擴(kuò)大可變速范圍的方法，開(kāi)始采用非專(zhuān)利文獻(xiàn)1所述那樣的弱磁通控 制。電樞線(xiàn)圈的總交鏈磁通量包括d軸電流帶來(lái)的磁通和永久磁鐵帶來(lái)的磁通。在弱磁通 控制中，通過(guò)產(chǎn)生負(fù)的d軸電流帶來(lái)的磁通，由該負(fù)的d軸電流帶來(lái)的磁通來(lái)使全交鏈磁通 量減少。此外，在弱磁通控制中，高保磁力的永久磁鐵也是磁特性(B-H特性)的動(dòng)作點(diǎn)在 可逆的范圍中變化。因此，永久磁鐵采用高保磁力的NdFeB磁鐵，以使其不會(huì)由弱磁通控制 的去磁場(chǎng)不可逆地去磁。在采用弱磁通控制的運(yùn)轉(zhuǎn)中，由于通過(guò)負(fù)的d軸電流帶來(lái)的磁通使交鏈磁通減 少，所以交鏈磁通的減少量形成相對(duì)于電壓上限值的電壓的富余量。并且，由于能夠增加作 為轉(zhuǎn)矩成分的電流，所以高速域中的輸出增加。此外，能夠使旋轉(zhuǎn)速度上升電壓富余量，擴(kuò) 大可變速運(yùn)轉(zhuǎn)的范圍。但是，由于總是使不對(duì)輸出貢獻(xiàn)的負(fù)的d軸電流持續(xù)流過(guò)，所以銅損增加而效率 惡化。進(jìn)而，負(fù)的d軸電流帶來(lái)的去磁場(chǎng)產(chǎn)生高諧波磁通，通過(guò)高諧波磁通等產(chǎn)生的電壓的 增加形成弱磁通控制帶來(lái)的電壓降低的極限。因?yàn)檫@些，即使對(duì)植入型永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)使 用弱磁通控制，也難以進(jìn)行基本速度的3倍以上的可變速運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)而，有通過(guò)上述高諧波磁 通使鐵損增加、在中、高速區(qū)域中效率大幅下降的問(wèn)題。此外，還有可能通過(guò)高諧波磁通帶來(lái)的電磁力產(chǎn)生振動(dòng)。在將植入型永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)應(yīng)用到復(fù)合動(dòng)力汽車(chē)用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)中的情況下，在僅 通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)被牽連。在中、高速旋轉(zhuǎn)中，電動(dòng)機(jī)的永久磁鐵帶來(lái)的感 應(yīng)電壓上升，所以為了抑制到電源電壓以?xún)?nèi)，通過(guò)弱磁通控制使負(fù)的d軸電流持續(xù)流過(guò)。在 此狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)僅產(chǎn)生損失，所以綜合運(yùn)轉(zhuǎn)效率惡化。在將植入型永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)應(yīng)用到電車(chē)用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)中的情況下，電車(chē)有進(jìn)行惰 性運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，與上述同樣，為了使永久磁鐵帶來(lái)的感應(yīng)電壓成為電源電壓以下，通過(guò)弱磁 通控制使負(fù)的d軸電流持續(xù)流過(guò)。在此情況下，電動(dòng)機(jī)僅產(chǎn)生損失，所以綜合運(yùn)轉(zhuǎn)效率惡 化。作為解決這樣的問(wèn)題的技術(shù)，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1及專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，記載有以下的技術(shù) 配置在由定子線(xiàn)圈的電流形成的磁場(chǎng)作用下磁通密度不可逆地變化之程度的低保磁力的 永久磁鐵、和具有低保磁力的永久磁鐵的2倍以上的保磁力的高保磁力的永久磁鐵，在為 電源電壓的最大電壓以上的高速旋轉(zhuǎn)域中，通過(guò)電流帶來(lái)的磁場(chǎng)使低保磁力的永久磁鐵磁 化，以使低保磁力的永久磁鐵與高保磁力的永久磁鐵帶來(lái)的全交鏈磁通減少，來(lái)調(diào)節(jié)全交 鏈磁通量。該專(zhuān)利文獻(xiàn)1的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)具備圖9所述那樣的結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子1。S卩，轉(zhuǎn)子1包 括轉(zhuǎn)子鐵芯2、8個(gè)低保磁力永久磁鐵3及8個(gè)高保磁力永久磁鐵4。轉(zhuǎn)子鐵芯2將硅鋼板 層疊而構(gòu)成，低保磁力永久磁鐵3是鋁鐵鎳鈷磁鐵或i^eCrCo磁鐵，高保磁力磁鐵4是NdFeB 磁鐵。低保磁力永久磁鐵3被植入在轉(zhuǎn)子鐵芯2之中，在低保磁力永久磁鐵3的兩端部 設(shè)有第1空洞5。低保磁力永久磁鐵3沿著與作為磁極間的中心軸的q軸一致的轉(zhuǎn)子的半 徑方向配置，沿相對(duì)于半徑方向成直角方向被磁化。高保磁力永久磁鐵4被植入在轉(zhuǎn)子鐵 芯2內(nèi)，在高保磁力永久磁鐵4的兩端部設(shè)有第2空洞6。高保磁力永久磁鐵4沿轉(zhuǎn)子1的 大致周向配置，以使其在轉(zhuǎn)子1的內(nèi)周側(cè)被兩個(gè)低保磁力永久磁鐵3夾著。高保磁力永久 磁鐵4沿相對(duì)于轉(zhuǎn)子1的周向大致成直角方向被磁化。轉(zhuǎn)子鐵芯2的磁極部7被形成為，使其被兩個(gè)低保磁力永久磁鐵3和1個(gè)高保磁 力永久磁鐵4包圍。轉(zhuǎn)子鐵芯2的磁極部7的中心軸方向?yàn)閐軸，磁極間的中心軸方向?yàn)閝 軸。在采用了該轉(zhuǎn)子1的專(zhuān)利文獻(xiàn)1的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，在定子線(xiàn)圈中流過(guò)通電時(shí)間為 很短時(shí)間(100 μ s Ims左右)的脈沖性的電流而形成磁場(chǎng)，使磁場(chǎng)作用在低保磁力永久 磁鐵3上。如果設(shè)起磁磁場(chǎng)為250kA/m，則理想的是在低保磁力永久磁鐵3上作用足夠的起 磁磁場(chǎng)、在高保磁力永久磁鐵4上沒(méi)有起磁帶來(lái)的不可逆去磁。結(jié)果，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，通過(guò)轉(zhuǎn)子1的d軸電流，能夠使低保磁 力永久磁鐵3的交鏈磁通量從最大到0較大地變化，此外磁化方向也能夠?yàn)檎吹膬煞较颉?即，如果設(shè)高保磁力永久磁鐵4的交鏈磁通為正方向，則能夠?qū)⒌捅４帕τ谰么盆F3的交鏈 磁通從正方向的最大值到0、再到反方向的最大值大范圍地調(diào)節(jié)。因而，在轉(zhuǎn)子1中，通過(guò)將 低保磁力永久磁鐵3用d軸電流起磁，能夠大范圍地調(diào)節(jié)合計(jì)了低保磁力永久磁鐵3和高 保磁力永久磁鐵4的全交鏈磁通量。例如，在低速域中，通過(guò)低保磁力永久磁鐵3用d軸電流磁化而在與高保磁力永久 磁鐵4的交鏈磁通相同方向(初始狀態(tài))成為最大值，永久磁鐵帶來(lái)的轉(zhuǎn)矩成為最大值，所以能夠使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩及輸出成為最大。在中、高速域中，通過(guò)使低保磁力永久磁鐵3的 磁通量下降、降低全交鏈磁通量，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電壓下降，所以相對(duì)于電源電壓的上限值形成 富余，能夠進(jìn)一步提高旋轉(zhuǎn)速度(頻率)。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2006-280195號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2008-48514號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
具有上述那樣的結(jié)構(gòu)的專(zhuān)利文獻(xiàn)1的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有通過(guò)轉(zhuǎn)子1的d軸電 流，能夠使低保磁力永久磁鐵3的交鏈磁通量從最大到0較大地變化、此外磁化方向也能夠 為正反的兩方向的良好的特性。另一方面，在使低保磁力永久磁鐵3起磁的情況下需要較 大的磁化電流，導(dǎo)致用來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的變換器的大型化。特別是，在永久磁鐵的特性上，與去磁的情況相比，在起磁的情況下要求更大的磁 化電流，但專(zhuān)利文獻(xiàn)1的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)為將兩種磁鐵磁并聯(lián)配置的結(jié)構(gòu)，所以由于高保 磁力永久磁鐵4的交鏈磁通的影響，在低保磁力永久磁鐵3的起磁中需要較大的磁場(chǎng)。圖10㈧到圖10⑶是說(shuō)明該情況的示意圖。在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)中， 如圖10(A)所示，兩個(gè)低保磁力永久磁鐵3和1個(gè)高保磁力永久磁鐵4以d軸為中心配置 為U字形。在電動(dòng)機(jī)的通常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，各永久磁鐵3、4的磁通的方向朝向中心的磁極 部7的方向。在此狀態(tài)下，如果脈沖性地流過(guò)d軸電流而產(chǎn)生去磁用的磁場(chǎng)，則該磁通如圖 10(B)所示那樣從轉(zhuǎn)子1的外周側(cè)貫通各永久磁鐵3、4而產(chǎn)生，由此，低保磁力永久磁鐵3 被去磁。此時(shí)，高保磁力永久磁鐵4由于保磁力較高，所以不會(huì)被去磁。在該去磁的情況下，如圖10 (C)所示，高保磁力永久磁鐵4的磁通與d軸方向都從 低保磁力永久磁鐵3的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)，與低保磁力永久磁鐵3的最初的磁通的方向相反地 流動(dòng)，所以輔助d軸電流形成的磁場(chǎng)帶來(lái)的去磁作用。因此，能夠進(jìn)行到使低保磁力永久磁 鐵3的極性反轉(zhuǎn)為止的去磁。另一方面，在起磁的情況下，通過(guò)再次脈沖性地施加d軸電流，如圖10(D)所示，產(chǎn) 生與圖10(B)相反方向的磁場(chǎng)，通過(guò)構(gòu)成該磁場(chǎng)的反方向的磁通，使去磁后的低保磁力永 久磁鐵3的交鏈磁通回到圖10(A)的通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)。但是，本來(lái)與去磁相比，用于起磁 的能量需要較大，并且如圖10(D)所示，在低保磁力永久磁鐵3上，沿去磁方向施加了高保 磁力永久磁鐵4的磁通，所以需要能夠生成超過(guò)它的較大的磁場(chǎng)的磁化電流。這樣，專(zhuān)利文獻(xiàn)1的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)由于將兩種磁鐵磁并聯(lián)地配置，所以具有能 夠較大地取得低保磁力永久磁鐵3的去磁量、使磁力的變化幅度0 100%那樣變大的優(yōu) 點(diǎn)，但是具有在起磁時(shí)需要的磁化電流較大的問(wèn)題。本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而做出的，目的是提供一種通過(guò)使低保磁力永久磁鐵 的起磁時(shí)的磁化電流減少，不需要變換器的大型化、能夠在從低速到高速的大范圍中進(jìn)行 可變速運(yùn)轉(zhuǎn)、能夠?qū)崿F(xiàn)低速旋轉(zhuǎn)域的高轉(zhuǎn)矩化、和中、高速旋轉(zhuǎn)域中的高輸出化、可提高效 率的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，使用保磁力與磁化方向厚度的乘 積與其他永久磁鐵不同的兩種以上的永久磁鐵形成磁極，將該磁極在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)配置多個(gè) 而構(gòu)成轉(zhuǎn)子，在該轉(zhuǎn)子的外周上經(jīng)由空氣隙配置定子，在該定子上設(shè)置電樞鐵芯和電樞線(xiàn)圈，通過(guò)該電樞線(xiàn)圈的電流形成的磁場(chǎng)使構(gòu)成上述轉(zhuǎn)子的磁極的永久磁鐵的至少1個(gè)磁 化，使永久磁鐵的磁通量不可逆地變化，其特征在于，在除了上述不可逆地變化的永久磁鐵 以外的其他永久磁鐵的磁路部分設(shè)有短路線(xiàn)圈。在本發(fā)明中，也可以將上述短路線(xiàn)圈以除了上述不可逆地變化的永久磁鐵以外的 其他永久磁鐵的磁化方向?yàn)橹行妮S配置在上述其他永久磁鐵的周?chē)⒒蛟O(shè)置在除了上述轉(zhuǎn) 子鐵芯的上述不可逆地變化的磁鐵以外、磁通泄露的磁路部分中。也可以代替上述短路線(xiàn) 圈而使用導(dǎo)電性的板。此外，以下都是本發(fā)明的一種形態(tài)使上述電樞線(xiàn)圈通電d軸電流，通過(guò)其磁通使 上述短路線(xiàn)圈或?qū)щ娦缘陌瀹a(chǎn)生短路電流；使上述短路線(xiàn)圈或?qū)щ娦缘陌宓碾姼兄岛碗娮?值為流過(guò)不可逆變化的永久磁鐵的磁化變化之程度的短路電流的值；上述短路線(xiàn)圈或?qū)щ?性的板是在1秒以?xún)?nèi)流過(guò)不可逆變化的永久磁鐵的磁化變化之程度的短路電流、然后在1 秒以?xún)?nèi)使該短路電流衰減50 %以上的單元。進(jìn)而，以下都是本發(fā)明的一種形態(tài)上述短路線(xiàn)圈或?qū)щ娦缘陌逑鄬?duì)于高速旋轉(zhuǎn) 時(shí)的離心力由轉(zhuǎn)子鐵芯進(jìn)行保持；在上述短路線(xiàn)圈或?qū)щ娦缘陌逯挟a(chǎn)生的短路電流是通過(guò) 將形成與使永久磁鐵不可逆變化的方向相反方向的磁場(chǎng)的電流流到電樞線(xiàn)圈、然后將向使 永久磁鐵不可逆變化的方向形成磁場(chǎng)的電流流到電樞線(xiàn)圈而生成的；或者，上述短路線(xiàn)圈 或?qū)щ娦缘陌鍖⒃诟邷叵氯刍膶?dǎo)電性物質(zhì)流入到轉(zhuǎn)子的鐵芯的孔中而鑄造成的。發(fā)明的效果根據(jù)具有以上那樣的結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，如果通過(guò)將使磁通量不可逆地變化的永久磁 鐵起磁時(shí)的磁化電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，則通過(guò)該產(chǎn)生的磁場(chǎng)，在短路線(xiàn)圈或?qū)щ娦缘陌逯辛鬟^(guò)感 應(yīng)電流，對(duì)于使磁通量不可逆地變化的永久磁鐵，通過(guò)由該感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用起磁 方向的磁力。結(jié)果，上述磁化電流帶來(lái)的磁場(chǎng)與該感應(yīng)電流帶來(lái)的磁場(chǎng)被相加，能夠有效地 進(jìn)行使磁通量不可逆地變化的永久磁鐵的起磁。此外，通過(guò)短路線(xiàn)圈及導(dǎo)電性的板而產(chǎn)生的磁場(chǎng)不僅在轉(zhuǎn)子中，在電樞鐵芯中也 進(jìn)行支配，以將由磁化電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)抵消。結(jié)果，通過(guò)將電樞鐵芯中的磁飽和緩和，能夠 將較大的磁化電流帶來(lái)的強(qiáng)磁場(chǎng)施加在使磁通量不可逆地變化的永久磁鐵上，能夠容易地 進(jìn)行其起磁。這樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)⑹勾磐坎豢赡娴刈兓挠谰么盆F通過(guò)較少的磁化電 流有效地起磁，并且能夠抑制電樞鐵芯的磁飽和，所以能夠不帶來(lái)驅(qū)動(dòng)用變換器的大型化 而實(shí)現(xiàn)永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的高效化。


圖1是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中、表示通過(guò)磁化電流開(kāi)始了去磁的狀態(tài)的轉(zhuǎn)子 和定子的部分剖視圖。圖2是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中、表示磁力為最小的狀態(tài)的轉(zhuǎn)子的部分剖視圖。圖3是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中、表示開(kāi)始流過(guò)磁化電流的瞬間的狀態(tài)的轉(zhuǎn)子 的部分剖視圖。圖4是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中、表示通過(guò)磁化電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)而在短路線(xiàn)圈 中產(chǎn)生感應(yīng)電流、產(chǎn)生了新的磁場(chǎng)的狀態(tài)的轉(zhuǎn)子的部分剖視圖。
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圖5是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中，表示磁化結(jié)束、使磁化電流為0的狀態(tài)的轉(zhuǎn)子 的部分剖視圖。圖6是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的磁力的方向的轉(zhuǎn)子的部分剖視圖。圖7是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的磁力的方向的轉(zhuǎn)子的部分剖視圖。圖8是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的磁力的方向的轉(zhuǎn)子的部分剖視圖。圖9是專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的轉(zhuǎn)子的剖視圖。圖10是表示專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的轉(zhuǎn)子的作用的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)有關(guān)本發(fā)明的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，各實(shí) 施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)都以12極的情況進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明如果是其他極數(shù)也同樣能夠適用。(1.第1實(shí)施方式)(1-1.結(jié)構(gòu))使用圖1 圖5對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，從簡(jiǎn)單化的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)， 在各圖中，僅表示了 12極中的1極，但不言而喻，各極的結(jié)構(gòu)是相同的。此外，在圖1中表 示了轉(zhuǎn)子和定子，但在圖2以后省略了定子部分。本發(fā)明的第1實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子1如圖1所示，包括轉(zhuǎn)子鐵芯2、保磁力與磁化方向 厚度的乘積較小的永久磁鐵3、和保磁力與磁化方向厚度的乘積較大的永久磁鐵4。轉(zhuǎn)子鐵 芯2將硅鋼板層疊而構(gòu)成，永久磁鐵3、4植入在轉(zhuǎn)子鐵芯2內(nèi)。在各永久磁鐵3、4的端部 設(shè)有空洞5、6，以使通過(guò)轉(zhuǎn)子鐵芯2內(nèi)的磁通沿其厚度方向通過(guò)永久磁鐵3、4的部分。保磁力與磁化方向厚度的乘積較小的永久磁鐵3可以考慮為鐵素體磁鐵3或鋁鐵 鎳鈷磁鐵，在本實(shí)施方式中，對(duì)使用鐵素體磁鐵3的情況進(jìn)行說(shuō)明。保磁力與磁化方向厚度 的乘積較大的永久磁鐵4使用NdFeB磁鐵。該鐵素體磁鐵3的保磁力為280kA/m，NdFeB磁 鐵4的保磁力為1000kA/m。鐵素體磁鐵3沿磁極間的q軸配置在轉(zhuǎn)子鐵芯2內(nèi)，其磁化方 向是轉(zhuǎn)子鐵芯2的大致周向。NdFeB磁鐵4配置在轉(zhuǎn)子鐵芯2內(nèi)，以使其磁化方向?yàn)閐軸方 向。設(shè)有短路線(xiàn)圈8，以使其包圍植入在轉(zhuǎn)子鐵芯2內(nèi)的NdFeB磁鐵4。該短路線(xiàn)圈8 由環(huán)狀的導(dǎo)電性部件構(gòu)成，嵌入到設(shè)在轉(zhuǎn)子鐵芯2內(nèi)的空洞5的邊緣的部分中而安裝。另 外，也可以使在高溫下熔化的導(dǎo)電性物質(zhì)流入到轉(zhuǎn)子的鐵芯的孔中鑄造來(lái)制作。該短路線(xiàn)圈8是通過(guò)在對(duì)電樞線(xiàn)圈通電d軸電流的情況下產(chǎn)生的磁通而產(chǎn)生短路 電流的。因此，該短路線(xiàn)圈8設(shè)在除了上述“不可逆地變化的永久磁鐵”(鐵素體磁鐵3)以 外的其他永久磁鐵(NdFeB磁鐵4)的磁路部分中。在此情況下，將沿NdFeB磁鐵4中央部 分的磁化方向延伸的軸作為短路線(xiàn)圈8的中心軸，在NdFeB磁鐵4的周?chē)糸_(kāi)間隔而設(shè)置 短路線(xiàn)圈8。短路線(xiàn)圈8優(yōu)選的是，在1秒以?xún)?nèi)流過(guò)不可逆變化的永久磁鐵3的磁化變化之程 度的短路電流、然后在1秒以?xún)?nèi)使該短路電流衰減50 %以上。此外，如果將短路線(xiàn)圈8的電 感值和電阻值設(shè)為流過(guò)使之不可逆變化的永久磁鐵(鐵素體磁鐵幻的磁化變化之程度的 短路電流那樣的值則效率較好。在轉(zhuǎn)子鐵芯2的外周上，經(jīng)由空氣隙設(shè)置定子10。該定子10具有電樞鐵芯11和電樞線(xiàn)圈12。通過(guò)流到該電樞線(xiàn)圈12中的磁化電流，在短路線(xiàn)圈8中感應(yīng)出感應(yīng)電流，通 過(guò)該感應(yīng)電流，形成貫通短路線(xiàn)圈8的磁通。此外，通過(guò)流到該電樞線(xiàn)圈12中的磁化電流， 鐵素體磁鐵3的磁化方向可逆地變化。即，對(duì)于永久磁鐵3、4，在永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)d軸電流帶來(lái)的磁場(chǎng)使 永久磁鐵3磁化而使永久磁鐵3的磁通量不可逆地變化。在此情況下，在流過(guò)磁化永久磁 鐵3的d軸電流的同時(shí)，通過(guò)q軸電流控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。此外，通過(guò)由d軸電流產(chǎn)生的磁通，使由電流(將q軸電流和d軸電流合成后的全 電流)和永久磁鐵3、4產(chǎn)生的電樞線(xiàn)圈的交鏈磁通量、即由通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的全電流在電樞 線(xiàn)圈中產(chǎn)生的磁通、和由轉(zhuǎn)子側(cè)的兩種以上的永久磁鐵產(chǎn)生的磁通構(gòu)成的電樞線(xiàn)圈整體的 交鏈磁通量大致可逆地變化。特別是，在本實(shí)施方式中，通過(guò)瞬間的較大的d軸電流帶來(lái)的磁場(chǎng)使可變磁力用 永久磁鐵3不可逆變化。在此狀態(tài)下，連續(xù)地流過(guò)幾乎不發(fā)生不可逆去磁、或者發(fā)生很小的 不可逆去磁的范圍的d軸電流而運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)的d軸電流作用為，將電流相位提前而調(diào)節(jié)端 子電壓。此外，進(jìn)行通過(guò)較大的d軸電流使可變用磁鐵3的極性反轉(zhuǎn)、將電流相位提前的運(yùn) 轉(zhuǎn)控制方法。由于這樣通過(guò)d軸電流使可變用磁鐵3的極性反轉(zhuǎn)，所以即使流過(guò)使端子電 壓降低那樣的負(fù)的d軸電流，對(duì)于可變用磁鐵3也不是去磁場(chǎng)而是起磁場(chǎng)。即，通過(guò)負(fù)的d 軸電流，可變用磁鐵3不會(huì)去磁，而能夠調(diào)節(jié)端子電壓的大小。在一般的磁鐵馬達(dá)中，由于磁鐵的極性不反轉(zhuǎn)，所以如果通過(guò)將電流相位提前而 使d軸電流增加，則有磁鐵不可逆去磁的問(wèn)題，但在本實(shí)施方式中，能夠使可變用磁鐵3的 極性反轉(zhuǎn)而將相位提前。(1-2.去磁及起磁作用)接著，對(duì)本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。另外，在各圖中，將由電樞線(xiàn)圈12及短路線(xiàn) 圈8產(chǎn)生的磁力的方向用箭頭表示。在本實(shí)施方式中，在定子10的電樞線(xiàn)圈12中流過(guò)通電時(shí)間為0. Ims IOOms左右 的極短時(shí)間的脈沖性的電流而形成磁場(chǎng)，使磁場(chǎng)A作用在鐵素體磁鐵3上(參照?qǐng)D1)。設(shè) 形成用來(lái)將永久磁鐵磁化的磁場(chǎng)A的脈沖電流是定子10的電樞線(xiàn)圈12的d軸電流成分。如果設(shè)兩種永久磁鐵的厚度大致相等，則d軸電流的作用磁場(chǎng)帶來(lái)的永久磁鐵的 磁化狀態(tài)變化根據(jù)保磁力的大小而變化。將產(chǎn)生與永久磁鐵的磁化方向相反方向的磁場(chǎng)的 負(fù)的d軸電流對(duì)電樞線(xiàn)圈12脈沖性地通電。如果設(shè)通過(guò)負(fù)的d軸電流而變化的磁鐵內(nèi)的 磁場(chǎng)A成為了 -280kA/m，則鐵素體磁鐵3的保磁力成為280kA/m，所以鐵素體磁鐵3的磁力 不可逆地大幅地下降。另一方面，由于NdFeB磁鐵4的保磁力為1000kA/m，所以NdFeB磁鐵4的磁力不會(huì) 不可逆地下降。結(jié)果，如果脈沖性的d軸電流成為0，則僅鐵素體磁鐵3成為去磁的狀態(tài)，能 夠?qū)⑷康拇盆F帶來(lái)的交鏈磁通量減少。進(jìn)而，如果施加比_280kA/m大的反磁場(chǎng)，則鐵素 體磁鐵3向反方向磁化，極性反轉(zhuǎn)。在此情況下，由于鐵素體磁鐵3的磁通與NdFeB磁鐵4 的磁通相互抵消，所以永久磁鐵的交鏈磁通量成為最小(參照?qǐng)D2)。另外，在此情況下，NdFeB磁鐵4的磁力的方向如圖1的B所示，成為從NdFeB磁 鐵4朝向鐵素體磁鐵3的方向，由于與電樞線(xiàn)圈12帶來(lái)的磁場(chǎng)的磁力的方向一致，所以在使鐵素體磁鐵3去磁的方向上作用較強(qiáng)的磁力。同時(shí)，在短路線(xiàn)圈8中，產(chǎn)生將電樞線(xiàn)圈12 的磁場(chǎng)A抵消的感應(yīng)電流，通過(guò)該感應(yīng)電流，產(chǎn)生具有用圖1中箭頭C表示的磁力的方向的 磁場(chǎng)。該短路線(xiàn)圈8帶來(lái)的磁力C也作用為，使鐵素體磁鐵3的磁化方向朝向反方向。由 此，高效率地進(jìn)行鐵素體磁鐵3的去磁及極性的反轉(zhuǎn)。接著，說(shuō)明使永久磁鐵的全交鏈磁通增加而復(fù)原到最大的過(guò)程(起磁過(guò)程)。在去 磁完成的狀態(tài)下，如圖2所示，鐵素體磁鐵3的極性反轉(zhuǎn)，將產(chǎn)生與反轉(zhuǎn)后的磁化方向反方 向(圖1所示的初始的磁化方向)的磁場(chǎng)的正的d軸電流通電到電樞線(xiàn)圈12中。反轉(zhuǎn)后 的反極性的鐵素體磁鐵3的磁力隨著磁場(chǎng)增加而減少，成為0。如果進(jìn)一步使正的d軸電流 帶來(lái)的磁場(chǎng)增加，則極性反轉(zhuǎn)而在初始的磁性的方向上被磁化。如果施加作為大致完整的 起磁所需要的磁場(chǎng)的350kA/m，則鐵素體磁鐵3被起磁而產(chǎn)生大致最大的磁力(參照?qǐng)D3)。另外，d軸電流并不需要通過(guò)連續(xù)通電而增加，作為設(shè)為目標(biāo)的磁力的電流，只要 流過(guò)瞬間性的脈沖電流就可以。另一方面，由于NdFeB磁鐵4的保磁力為1000kA/m，所以即 使d軸電流帶來(lái)的磁場(chǎng)作用，NdFeB磁鐵4的磁力也不會(huì)不可逆地變化。結(jié)果，如果脈沖性 的正的d軸電流成為0，則僅鐵素體磁鐵3成為起磁的狀態(tài)，能夠?qū)⑷康拇盆F帶來(lái)的交鏈 磁通量增加。由此，能夠恢復(fù)為原來(lái)的最大的交鏈磁通量(圖5)。通過(guò)如以上那樣使d軸電流帶來(lái)的瞬間性的磁場(chǎng)作用在鐵素體磁鐵3和NdFeB磁 鐵4上，能夠使鐵素體磁鐵3的磁力不可逆地變化，使永久磁鐵的全交鏈磁通量任意地變 化。(1-3.短路線(xiàn)圈的作用)接著，對(duì)短路線(xiàn)圈8的作用進(jìn)行說(shuō)明。由于鐵素體磁鐵3和NdFeB磁鐵4被植入 在轉(zhuǎn)子鐵芯2內(nèi)而構(gòu)成磁回路，所以上述d軸電流帶來(lái)的磁場(chǎng)不僅是鐵素體磁鐵3，也作用 在NdFeB磁鐵4上。本來(lái)，d軸電流帶來(lái)的磁場(chǎng)為了使鐵素體磁鐵3的磁化變化而進(jìn)行。所 以，只要使d軸電流帶來(lái)的磁場(chǎng)不作用在NdFeB磁鐵4上、而集中在鐵素體磁鐵3上就可以。在本實(shí)施方式中，在NdFeB磁鐵4的周?chē)渲糜卸搪肪€(xiàn)圈8。在此情況下，短路線(xiàn) 圈8以沿NdFeB磁鐵4的磁化方向延伸的軸為中心軸而配置。在對(duì)圖4所示那樣的“不可 逆地變化的永久磁鐵”3進(jìn)行起磁方向的磁化的情況下，如果d軸電流帶來(lái)的磁場(chǎng)A作用在 NdFeB磁鐵4上，則抵消磁場(chǎng)A那樣的感應(yīng)電流流到短路線(xiàn)圈8中。因而，在NdFeB磁鐵4 中，d軸電流帶來(lái)的磁場(chǎng)A和短路電流帶來(lái)的磁場(chǎng)C作用而兩者相互抵消，所以幾乎不發(fā)生 磁場(chǎng)的增減。進(jìn)而，短路電流帶來(lái)的磁場(chǎng)C還作用在鐵素體磁鐵3上，成為與d軸電流帶來(lái) 的磁場(chǎng)A相同方向(圖4)。因而，使鐵素體磁鐵3磁化的磁場(chǎng)A變強(qiáng)，能夠通過(guò)較小的d軸電流將鐵素體磁鐵 3磁化。這一點(diǎn)并不限于圖4所示的起磁方向，在圖1的去磁方向上也是同樣的。如在圖1 中說(shuō)明過(guò)的那樣，如果通過(guò)去磁方向的磁化電流而產(chǎn)生與圖4的起磁方向相反的磁場(chǎng)A，則 通過(guò)由該磁場(chǎng)A在短路線(xiàn)圈8中感應(yīng)的感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)C，在將“不可逆地變化的永久磁 鐵” 3貫通的部分中，該磁場(chǎng)C的方向與磁化電流帶來(lái)的磁場(chǎng)A的方向一致，所以去磁方向 的磁化也能夠有效地進(jìn)行。此外，通過(guò)短路線(xiàn)圈8，NdFeB磁鐵4不受上述d軸電流的影響，幾乎不發(fā)生磁通的 增加，所以能夠?qū)軸電流帶來(lái)的電樞鐵芯11的磁飽和也緩和。即，與本實(shí)施方式不同，在 電樞鐵芯11中，憑借由d軸電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)A通過(guò)在電樞線(xiàn)圈12間形成的磁路，有可能發(fā)生該通過(guò)部分的磁飽和。但是，在本實(shí)施方式中，短路線(xiàn)圈8的磁場(chǎng)C中的、通過(guò)電樞鐵芯 11的磁路的部分向與d軸電流帶來(lái)的磁場(chǎng)A相反方向作用，所以能夠緩和電樞鐵芯11的磁 路磁飽和。(1-4.效果)在本實(shí)施方式中，能夠得到以下的效果。在本實(shí)施方式中，通過(guò)用d軸電流使鐵素體磁鐵3不可逆地變化，能夠?qū)⒑嫌?jì)了鐵 素體磁鐵3和NdFeB磁鐵4的永久磁鐵的全交鏈磁通量在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。此外，通過(guò)流過(guò) 短路線(xiàn)圈8的感應(yīng)電流，能夠提高d軸電流帶來(lái)的磁場(chǎng)向使磁力變化的磁鐵(鐵素體磁鐵 3)的影響，所以能夠用較小的d軸電流使鐵素體磁鐵3磁化。由此，還能夠降低變換器的電容。通過(guò)短路線(xiàn)圈8，能夠提高使永久磁鐵磁化的磁場(chǎng)，所以作為“使磁通量不可逆地 變化的永久磁鐵”，能夠使用保磁力較大的永久磁鐵。例如，在本發(fā)明中，能夠使保磁力比鋁 鐵鎳鈷磁鐵(保磁力120kA/m)大的鐵素體磁鐵W280kA/m)磁化而可改變磁力。結(jié)果，通過(guò)永久磁鐵的全交鏈磁通量的調(diào)節(jié)，能夠大范圍地調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電壓。 此外，由于通過(guò)極短時(shí)間的脈沖性的電流進(jìn)行起磁，所以也不需要使弱磁通電流總是持續(xù) 流過(guò)，能夠大幅地降低損失。此外，由于不需要如以往那樣進(jìn)行弱磁通控制，所以也不會(huì)發(fā) 生高諧波磁通帶來(lái)的高諧波鐵損。根據(jù)以上，本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)能夠以高輸出進(jìn)行從低速到高速的大范圍的可 變速運(yùn)轉(zhuǎn)，在較大的運(yùn)轉(zhuǎn)范圍中也能夠?qū)崿F(xiàn)高效率。(2.第2實(shí)施方式)圖6是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子部分的剖視圖。在該第2實(shí)施方式中， 短路線(xiàn)圈8的配置與第1實(shí)施方式不同。在本實(shí)施方式中，將沿除了上述不可逆地變化的 永久磁鐵(鐵素體磁鐵幻以外的其他永久磁鐵(NdFeB磁鐵4)中央部分的磁化方向延伸 的軸作為短路線(xiàn)圈8的中心軸，在該“其他永久磁鐵”(NdFeB磁鐵4)的定子側(cè)設(shè)有短路線(xiàn) 圈8。該短路線(xiàn)圈8與該其他永久磁鐵(NdFeB磁鐵4)隔開(kāi)間隔地對(duì)置，植入在轉(zhuǎn)子鐵芯2 內(nèi)。在這樣的結(jié)構(gòu)的第2實(shí)施方式中，也與上述第1實(shí)施方式同樣，通過(guò)由磁化電流產(chǎn) 生的磁場(chǎng)在短路線(xiàn)圈8中感應(yīng)出感應(yīng)電流。并且，通過(guò)由該感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)C、和由磁 化電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)A，進(jìn)行鐵素體磁鐵3的起磁方向的磁化。同時(shí)，通過(guò)短路線(xiàn)圈8的磁場(chǎng) C，將在電樞鐵芯11內(nèi)產(chǎn)生的磁化電流帶來(lái)的磁場(chǎng)A抵消，所以能夠?qū)㈦姌需F芯11的磁飽 和緩和。另外，第2實(shí)施方式是將在圖6中用標(biāo)號(hào)8表示的短路線(xiàn)圈配置在NdFeB磁鐵4 的定子側(cè)的實(shí)施方式，但短路線(xiàn)圈的位置并不限定于此，也可以如虛線(xiàn)圖形和標(biāo)號(hào)(8)表 示那樣將短路線(xiàn)圈配置在NdFeB磁鐵4的轉(zhuǎn)子鐵芯2中心側(cè)。此外，如果將短路線(xiàn)圈代替 植入到NdFeB磁鐵4的周?chē)霓D(zhuǎn)子鐵芯2部分中、而卷繞到NdFeB磁鐵4的外周側(cè)或內(nèi)周 側(cè)的轉(zhuǎn)子鐵芯2部分上，也能夠得到相同的效果。(3.第3實(shí)施方式)圖7(a)是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子部分的剖視圖，圖7 (b)是將圖7(a) 所示的轉(zhuǎn)子鐵芯的一部分放大表示的部分放大圖。該第3實(shí)施方式是在轉(zhuǎn)子鐵芯2的“不可逆地變化的永久磁鐵”3以外的、磁通泄露的磁路部分中設(shè)有短路線(xiàn)圈的實(shí)施方式。在圖 7中，作為一例，在轉(zhuǎn)子鐵芯2的“不可逆地變化的永久磁鐵” 3設(shè)置部分的半徑方向上，在 該永久磁鐵3以外的、“磁通泄露的磁路部分”中設(shè)有短路線(xiàn)圈8a、8b。S卩，在轉(zhuǎn)子鐵芯2的 半徑方向上，在設(shè)在“不可逆地變化的永久磁鐵” 3的兩端的空洞5與轉(zhuǎn)子鐵芯2的外面及 內(nèi)面之間分別形成的鐵芯的較窄的部分h、2b中，由于通過(guò)磁場(chǎng)A如圖7(b)所示那樣的泄 露磁通L通過(guò)，所以這些部分h、2b相當(dāng)于“不可逆地變化的永久磁鐵” 3以外的、“磁通泄 露的磁路部分”。所以，在該實(shí)施方式中，在這樣的、“不可逆地變化的永久磁鐵” 3以外的、 “磁通泄露的磁路部分” h、2b中，分別設(shè)有抵消通過(guò)各部分的泄露磁通L的小徑的短路線(xiàn) 圈8a、8b。另外，由于轉(zhuǎn)子鐵芯2的外周側(cè)的磁路部分加極窄，所以設(shè)在該磁路部分加中 的短路線(xiàn)圈8a是極小徑的，所以在圖7(a)中沒(méi)有記載，而僅在圖7 (b)的部分放大圖中表 示。如該圖7(b)所示，磁路部分加的小徑的短路線(xiàn)圈8a以沿通過(guò)的泄露磁通L的方向延 伸的軸為中心軸而設(shè)置。部分2b的小徑的短路線(xiàn)圈8b也同樣地設(shè)置。在這樣的結(jié)構(gòu)的第3實(shí)施方式中，如果被通過(guò)磁化電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)A感應(yīng)而在短 路線(xiàn)圈8中流過(guò)感應(yīng)電流，則在短路線(xiàn)圈8中，產(chǎn)生圖7中用標(biāo)號(hào)D表示的磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)D 向與通過(guò)磁化電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)A相反方向作用，所以這部分的磁飽和被緩和。結(jié)果，能夠防 止因?qū)πD(zhuǎn)機(jī)的驅(qū)動(dòng)有效的磁通的減少帶來(lái)的輸出下降。特別是，如圖7所示，發(fā)生泄露磁通L的磁路部分2a、2b相對(duì)于“不可逆地變化的 永久磁鐵”3作為磁回路而成為并聯(lián)回路。因而，通過(guò)小徑的短路線(xiàn)圈8a、8b產(chǎn)生以抵消泄 露磁通L的磁場(chǎng)D也作用在與泄露磁通部分磁連接的“不可逆地變化的永久磁鐵”3上。該 磁場(chǎng)D與磁化電流帶來(lái)的磁場(chǎng)的方向A是相同的，所以具有促進(jìn)“不可逆地變化的永久磁 鐵” 3的磁化的效果。(4.第4實(shí)施方式)圖8是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子部分的剖視圖。在該第4實(shí)施方式中， 在NdFeB磁鐵4的與圖中下方側(cè)(轉(zhuǎn)子的內(nèi)周側(cè))的表面對(duì)置的面、即與NdFeB磁鐵4在 其磁化方向上對(duì)置的面上，代替上述短路線(xiàn)圈8而設(shè)有導(dǎo)電性的板9。作為導(dǎo)電性的板9，優(yōu)選地使用銅板或鋁板。此外，導(dǎo)電性的板9并不限于圖7那 樣的NdFeB磁鐵4的圖中下方側(cè)(轉(zhuǎn)子的內(nèi)周側(cè))，也可以配置在圖中上方側(cè)(轉(zhuǎn)子的外周 側(cè))。如果將導(dǎo)電性的板9設(shè)置在轉(zhuǎn)子的外周側(cè)，則通過(guò)電流高諧波及齒高諧波(7 π夂卜 高諧波)在導(dǎo)電性板中產(chǎn)生感應(yīng)電流，具有能夠降低上述高諧波的優(yōu)點(diǎn)。在這樣的結(jié)構(gòu)的第4實(shí)施方式中，如果通過(guò)磁化電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)施加在導(dǎo)電性的 板9上，則在導(dǎo)電性的板9的表面產(chǎn)生感應(yīng)電流(渦電流)，由此，產(chǎn)生與短路線(xiàn)圈8同樣的 磁場(chǎng)C。通過(guò)該磁場(chǎng)C，在鐵素體磁鐵3的起磁方向上施加磁力，有效地實(shí)施起磁。同時(shí)，還 發(fā)揮緩和電樞鐵芯11的磁飽和的作用。(5.其他實(shí)施方式)本發(fā)明并不限定于上述各實(shí)施方式，還包含以下這樣的其他實(shí)施方式。(1)在上述實(shí)施方式中，對(duì)12極的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但不言而喻，對(duì)于不同極數(shù)的 旋轉(zhuǎn)電機(jī)也同樣能夠采用本發(fā)明。當(dāng)然根據(jù)極數(shù)而永久磁鐵的配置位置、形狀有些變化，能 夠與上述實(shí)施方式同樣得到作用和效果。(2)在本發(fā)明中，在形成磁極的永久磁鐵中，通過(guò)保磁力與磁化方向的厚度的乘積
12來(lái)進(jìn)行區(qū)別永久磁鐵的定義。因而，即使將磁極用相同種類(lèi)的永久磁鐵形成、形成為使磁化 方向的厚度不同，也能夠得到與上述實(shí)施方式同樣的作用和效果。(3)還能夠?qū)⑸鲜龅?實(shí)施方式與上述第1、第2、第4實(shí)施方式組合。(4)也可以在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)極短時(shí)間的脈沖性的d軸電流帶來(lái)的磁場(chǎng)使永久磁鐵磁 化而使永久磁鐵的磁通量不可逆地變化，并且使相對(duì)于對(duì)全部磁鐵的感應(yīng)電壓提前了相位 的電流連續(xù)地通電，使通過(guò)電流和永久磁鐵產(chǎn)生的電樞線(xiàn)圈的交鏈磁通量變化。S卩，如果通過(guò)脈沖電流使永久磁鐵的磁通量減少、再將電流相位提前，則相對(duì)于磁 鐵磁通發(fā)生由反方向的電流產(chǎn)生的磁通，所以將其抵消，能夠?qū)⑷绘湸磐p少，能夠使端 子電壓下降。另外，將電流相位提前與流過(guò)負(fù)的d軸電流成分是等價(jià)的。在這樣的電流相位提前控制中，如果將電流相位提前，則流過(guò)d軸電流，磁鐵去磁 而磁通量減少一些。但是，由于通過(guò)脈沖電流較大地去磁，所以具有磁通量的下降在比率上 較小的優(yōu)點(diǎn)。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1 轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)子鐵芯3保磁力與磁化方向厚度的乘積較小的永久磁鐵(鐵素體磁鐵)4保磁力與磁化方向厚度的乘積較大的永久磁鐵(NdFeB磁鐵)5、6永久磁鐵端的空洞7磁極部8短路線(xiàn)圈9導(dǎo)電性的板10 定子11電樞鐵芯12電樞線(xiàn)圈
權(quán)利要求
1.一種永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，使用保磁力與磁化方向厚度的乘積與其他永久磁鐵不同的兩 種以上的永久磁鐵形成磁極，將該磁極在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)配置多個(gè)而構(gòu)成轉(zhuǎn)子，在該轉(zhuǎn)子的外 周上經(jīng)由空氣隙配置定子，在該定子上設(shè)置電樞鐵芯和電樞線(xiàn)圈，通過(guò)該電樞線(xiàn)圈的電流 形成的磁場(chǎng)使構(gòu)成上述轉(zhuǎn)子的磁極的永久磁鐵的至少1個(gè)磁化，使永久磁鐵的磁通量不可 逆地變化，其特征在于，在除了上述不可逆地變化的永久磁鐵以外的其他永久磁鐵的磁路部分設(shè)有短路線(xiàn)圈。
2.一種永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，使用保磁力與磁化方向厚度的乘積與其他永久磁鐵不同的兩 種以上的永久磁鐵形成磁極，將該磁極在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)配置多個(gè)而構(gòu)成轉(zhuǎn)子，在該轉(zhuǎn)子的外 周上經(jīng)由空氣隙配置定子，在該定子上設(shè)置電樞鐵芯和電樞線(xiàn)圈，通過(guò)該電樞線(xiàn)圈的電流 形成的磁場(chǎng)使構(gòu)成上述轉(zhuǎn)子的磁極的永久磁鐵的至少1個(gè)磁化，使永久磁鐵的磁通量不可 逆地變化，其特征在于，以沿除了上述不可逆地變化的永久磁鐵以外的其他永久磁鐵的磁化方向延伸的軸為 中心軸，在該其他永久磁鐵的周?chē)O(shè)有短路線(xiàn)圈。
3.—種永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，使用保磁力與磁化方向厚度的乘積與其他永久磁鐵不同的兩 種以上的永久磁鐵形成磁極，將該磁極在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)配置多個(gè)而構(gòu)成轉(zhuǎn)子，在該轉(zhuǎn)子的外 周上經(jīng)由空氣隙配置定子，在該定子上設(shè)置電樞鐵芯和電樞線(xiàn)圈，通過(guò)該電樞線(xiàn)圈的電流 形成的磁場(chǎng)使構(gòu)成上述轉(zhuǎn)子的磁極的永久磁鐵的至少1個(gè)磁化，從而使永久磁鐵的磁通量 不可逆地變化，其特征在于，在上述轉(zhuǎn)子鐵芯的除了上述不可逆地變化的永久磁鐵以外的、磁通泄露的磁路部分中 設(shè)有短路線(xiàn)圈。
4.一種永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，使用保磁力與磁化方向厚度的乘積與其他永久磁鐵不同的兩 種以上的永久磁鐵形成磁極，將該磁極在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)配置多個(gè)而構(gòu)成轉(zhuǎn)子，在該轉(zhuǎn)子的外 周上經(jīng)由空氣隙配置定子，在該定子上設(shè)置電樞鐵芯和電樞線(xiàn)圈，通過(guò)該電樞線(xiàn)圈的電流 形成的磁場(chǎng)使構(gòu)成上述轉(zhuǎn)子的磁極的永久磁鐵的至少1個(gè)磁化，使永久磁鐵的磁通量不可 逆地變化，其特征在于，在與除了上述不可逆地變化的永久磁鐵以外的其他永久磁鐵在其磁化方向上對(duì)置的 面上設(shè)有導(dǎo)電性的板。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，使電樞線(xiàn)圈通電d軸電流，通過(guò)其磁通使上述短路線(xiàn)圈或?qū)щ娦缘陌瀹a(chǎn)生短路電流。
6.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，使上述短路線(xiàn)圈或?qū)щ娦缘陌宓碾姼兄岛碗娮柚禐榱鬟^(guò)不可逆變化的永久磁鐵的磁 化變化之程度的短路電流的值。
7.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，上述短路線(xiàn)圈或?qū)щ娦缘陌迨窃?秒以?xún)?nèi)流過(guò)不可逆變化的永久磁鐵的磁化變化之 程度的短路電流、然后在1秒以?xún)?nèi)使該短路電流衰減50%以上的單元。
8.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，上述短路線(xiàn)圈或?qū)щ娦缘陌逑鄬?duì)于高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力由轉(zhuǎn)子鐵芯進(jìn)行保持。
9.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，在上述短路線(xiàn)圈或?qū)щ娦缘陌逯挟a(chǎn)生的短路電流是通過(guò)將形成與使永久磁鐵不可逆變化的方向相反方向的磁場(chǎng)的電流流到電樞線(xiàn)圈、然后將向使永久磁鐵不可逆變化的方向 形成磁場(chǎng)的電流流到電樞線(xiàn)圈而生成的。
10.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，上述短路線(xiàn)圈或?qū)щ娦缘陌鍖⒃诟邷叵氯刍膶?dǎo)電性物質(zhì)流入到轉(zhuǎn)子的鐵芯的孔中 而鑄造。
11.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，在將保磁力與磁化方向厚度的乘積較小的永久磁鐵去磁到其極性反轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，進(jìn)行 將電流相位提前的運(yùn)轉(zhuǎn)。
12.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)用極短時(shí)間的脈沖性的d軸電流帶來(lái)的磁場(chǎng)使永久磁鐵磁化，使永久磁鐵的 磁通量不可逆地變化，并且使相對(duì)于全部磁鐵的感應(yīng)電壓提前了相位的電流連續(xù)地通電， 從而使由電流和永久磁鐵產(chǎn)生的電樞線(xiàn)圈的交鏈磁通量變化。
全文摘要
本發(fā)明的永磁式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，能夠抑制去磁時(shí)及起磁時(shí)的磁化電流的增加、以高輸出進(jìn)行從低速到高速的大范圍中的可變速運(yùn)轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子(1)包括轉(zhuǎn)子鐵芯(2)、保磁力與磁化方向厚度的乘積較小的永久磁鐵(3)、和保磁力與磁化方向厚度的乘積較大的永久磁鐵(4)。在使永久磁鐵(3)的鉸鏈磁通減少的情況下，通過(guò)電樞線(xiàn)圈的電流，使與永久磁鐵(3)的磁化方向相反方向的磁場(chǎng)作用。在使永久磁鐵(3)的交鏈磁通增加的情況下，通過(guò)電樞線(xiàn)圈的電流使與磁鐵磁化方向相同方向的磁場(chǎng)作用。在除了永久磁鐵(3)以外的其他永久磁鐵(4)的磁路部分設(shè)有短路線(xiàn)圈(8)。通過(guò)由磁化電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，在短路線(xiàn)圈(8)中感應(yīng)出感應(yīng)電流，通過(guò)該感應(yīng)電流在短路線(xiàn)圈(8)的周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)。通過(guò)由該磁場(chǎng)和磁化電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)將永久磁鐵(3)起磁。
文檔編號(hào)H02K1/27GK102067412SQ20098012303
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者堺和人, 大坪洋輔, 德增正, 松岡佑將, 橋場(chǎng)豐, 高橋則雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝