旋转电机及旋转电机的转子的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及旋转电机的转子。
【背景技术】
[0002]作为车辆驱动使用的旋转电机，与通常的旋转电机相比，要求高速度旋转化。高速旋转化时，有必要提高转子应对离心力的机械强度，在例如专利文献1，记载着能够同时兼顾高输出化和机械上的高速旋转化的永磁式旋转电机的结构。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献1:日本特开2011 - 101504号公报
【发明内容】
[0005]发明要解决的课题
[0006]专利文献1记载的旋转电机的结构虽然能够兼顾高输出化和机械上的高速旋转化，但是为了实现更高速的旋转，有必要提高转子应对离心力的机械强度。
[0007]解决课题用的手段
[0008]关于本发明的旋转电机的转子，所述旋转电机具备定子以及转子，所述转子隔着空隙地配置于所述定子，并具有形成于转子铁芯的磁体插入孔以及被插入该磁体插入孔的永磁体，所述旋转电机的转子的特征在于，在位于所述永磁体的角部的磁体插入孔的部位，设置具有对置面及拐折部的退避部，与该拐折部相连的2个对置面所夹的角度形成为钝角。发明效果
[0009]如果采用本发明，则能够缓和转子铁芯的磁体插入孔的退避部发生的应力集中，这样能够提供转子对于离心力的机械强度得到提高了的旋转电机的转子。
[0010]下述实施形态的说明能够使上面所述以外的课题、构成以及效果更加清楚。
【附图说明】
[0011]图1是搭载本发明的实施形态的旋转电机的混合(混合)型电动汽车的大概结构图。
[0012]图2是本发明的实施形态的电力变换装置600的电路图。
[0013]图3是本发明的实施形态的旋转电机的剖面图。
[0014]图4是表示本发明的实施形态的定子230及转子250的剖面的，图3的A — A剖面向视图。
[0015]图5是旋转电机的转子中的磁阻转矩(reluctance torque)的说明图。
[0016]图6是本发明实施例1的定子230及转子250的1个磁极的放大剖面图。
[0017]图7表示本发明实施例1的退避部263的构成，是图6的B部分的放大图。
[0018]图8是本发明实施例2的定子230及转子250的1个磁极的放大剖面图。
[0019]图9是本发明实施例3的定子230及转子250的1个磁极的放大剖面图。
[0020]图10是本发明实施例4的定子230及转子250的1个磁极的放大剖面图。
【具体实施方式】
[0021]下面参照附图对实施本发明的形态进行说明。
[0022]本实施例中，如以下说明所述，能够减小转子铁芯的磁体插入孔的退避部发生的应力，实现高速旋转。因此，作为例如电动汽车行驶用的马达是合适的。本发明的旋转电机也可使用于只利用旋转电机行驶的单纯的电动汽车、以及利用引擎与旋转电机两者驱动的混合型电动汽车，下面以混合型电动汽车为例进行说明。
[0023]图1是示出搭载了本发明一实施形态的旋转电机的混合型电动汽车的大概结构的图。车辆100上搭载引擎120、第1旋转电机200、第2旋转电机202、以及电池180。电池180对旋转电机200、202提供直流电力，再生行驶时从旋转电机200、202接受直流电力。电池180与旋转电机200、202之间的直流电力的授受通过电力变换装置600进行。又，在车辆上搭载提供低压电力(例如14V的电力)的电池(未图示)，对以下说明的控制电路提供直流电力。
[0024]引擎120以及旋转电机200、202产生的转矩通过变速机130及差动齿轮(Differential gear) 160传递给前轮110。变速机130由变速机控制装置134控制，引擎120由引擎控制装置124控制。电池180由电池控制装置184控制。变速机控制装置134、引擎控制装置124、电力变换装置600、电池控制装置184以及综合控制装置170由通信线路174连接。
[0025]综合控制装置170是变速机控制装置134、引擎控制装置124、电力变换装置600以及电池控制装置184的上位控制装置，通过通信线路174从变速机控制装置134、引擎控制装置124、电力变换装置600以及电池控制装置184分别接受表示上述装置的各状态的信息。综合控制装置170基于这些获取的信息对各控制装置的控制指令进行运算。将运算得到的控制指令通过通信线路174发送到各控制装置。
[0026]高压电池180由锂离子电池或镍氢电池等二次电池构成，输出250V?600V，或其以上的高压直流电。电池控制装置184将电池180的充放电状況、构成电池180的各单元电池的状态，通过通信线路174输出到综合控制装置170。
[0027]综合控制装置170基于从电池控制装置184来的信息判定电池180需要充电时，就向电力变换装置600发出发电运行指示。又，综合控制装置170主要是进行引擎120及旋转电机200、202的输出转矩的管理、引擎120的输出转矩与旋转电机200、202的输出转矩的综合转矩和转矩分配比的运算处理，将基于该运算处理结果的控制指令发送到变速机控制装置134、引擎控制装置124以及电力变换装置600。电力变换装置600基于来自综合控制装置170的转矩指令，对旋转电机200、202进行控制，以产生指令所要求的转矩输出或发电电力。
[0028]在电力变换装置600设置有构成使旋转电机200、202运行用的逆变器的功率半导体。电力变换装置600基于来自综合控制装置170的指令对功率半导体的开关动作进行控制。利用该功率半导体的开关动作，旋转电机200、202作为电动机或作为发电机而被运行。
[0029]将旋转电机200、202作为电动机运行的情况下，来自高压电池180的直流电被提供给电力变换装置600的逆变器的直流端子。电力变换装置600对功率半导体的开关动作进行控制，将被提供的直流电力变换为3相交流电力，提供给旋转电机200、202。另一方面，将旋转电机200、202作为发电机运行的情况下，旋转电机200、202的转子由从外部施加的转矩旋转驱动，旋转电机200、202的定子绕组发生3相交流电力。发生的3相交流电力由电力变换装置600变换为直流电力，该直流电力被提供给高压电池180，对电池180进行充电。
[0030]图2是图1的电力变换装置600的电路图。电力变换装置600中设置有旋转电机200用的第1逆变器装置和旋转电机202用的第2逆变器装置。第1逆变器装置具备功率模块610、对功率模块610的各功率半导体21的开关动作进行控制的第1驱动电路652、以及检测旋转电机200的电流的电流传感器660。驱动电路652设置于驱动电路基板650。
[0031]另一方面，第2逆变器装置具备功率模块620、对功率模块620的各功率半导体21的开关动作进行控制的第2驱动电路656、以及检测旋转电机202的电流的电流传感器662。驱动电路656设置于驱动电路基板654。设置于控制电路基板646的控制电路648、安装在电容模块630以及连接器基板642上的收发电路644被第1逆变器装置和第2逆变器装置共用。
[0032]功率模块610、620根据从各自对应的驱动电路652、656输出的驱动信号而工作。功率模块610、620将分别由电池180提供的直流电力变换为三相交流电力，将该电力提供给对应的旋转电机200、202的电枢绕组即定子绕组。又，功率模块610、620将在旋转电机200,202的定子绕组中感应产生的交流电力变换为直流，提供给高压电池180。
[0033]功率模块610、620如图2所示，具备3相桥式电路，与3相对应的串联电路分别以并联方式电连接于电池180的正极侧与负极侧之间。各串联电路具备构成上臂的功率半导体21和构成下臂的功率半导体21，这些功率半导体21串联连接。功率模块610与功率模块620如图2所示电路结构大致相同，在这里以功率模块610为代表进行说明。
[0034]在本实施形态中，采用IGBT(绝缘栅型双极晶体管)21作为开关用功率半导体元件。IGBT 21具备集电极、发射极及栅极三个电极。IGBT 21的集电极与发射极之间电气连接二极管38。二极管38具备阴极和阳极两个电极，以从IGBT 21的发射极向集电极的方向为顺方向，阴极连接于IGBT 21的集电极，阳极连接于IGBT 21的发射极。
[0035]还有，也可以采用M0SFET(金属氧化物半导体型场效应晶体管)作为开关用功率半导体元件。M0SFET具备漏极、源极以及栅极三个电极。采用M0SFET的情况下，源极与漏极之间具备从漏极向源极的方向为顺方向的寄生二极管，因此不必设置图2的二极管38。
[0036]各相的臂是由IGBT 21的发射极与IGBT 21的集电极以串联的方式电连接而构成的。还有，本实施形态中，各相的各上下臂的IGBT只图示1个，但是由于控制的电流容量大，实际上是多个IGBT以并联方式电连接而构成。