專利名稱：永磁電機(jī)以及洗濯機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在轉(zhuǎn)子上具備多個(gè)永磁體的永磁電機(jī)以及使用了該永磁電機(jī)的洗濯機(jī)。
背景技術(shù)：
速度控制比較容易的逆變器(inverter)驅(qū)動(dòng)方式在使用于例如滾筒式洗濯機(jī)的永磁電機(jī)的控制中較多采用。為了該驅(qū)動(dòng)控制，設(shè)有檢測(cè)具有永磁體的轉(zhuǎn)子的磁極位置作為磁極的磁傳感器(例如參照專利文獻(xiàn)1)。另外，在使用于滾筒式洗濯機(jī)的永磁電機(jī)中，希望根據(jù)作為驅(qū)動(dòng)的洗濯機(jī)負(fù)載的滾筒的低速旋轉(zhuǎn)時(shí)(洗滌行程時(shí)、漂洗行程時(shí))以及高速旋轉(zhuǎn)時(shí)(脫水行程時(shí))，適當(dāng)調(diào)整與定子的定子線圈交鏈的永磁體的磁通量(感應(yīng)電壓)。但是，永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子所具備的永磁體一般由一種構(gòu)成。因此，永磁體的磁通量變?yōu)橐恢币欢āＴ谠撉闆r下，如果僅由矯頑磁力較大的永磁體構(gòu)成轉(zhuǎn)子，則高速旋轉(zhuǎn)時(shí)(脫水行程時(shí))的由永磁體引起的感應(yīng)電壓變得極高，有可能導(dǎo)致電子部件的絕緣破壞等。另一方面，如果僅由矯頑磁力較小的永磁體構(gòu)成轉(zhuǎn)子，則低速旋轉(zhuǎn)時(shí)(洗滌行程時(shí)、漂洗行程時(shí))的輸出下降。因此，提出了能夠調(diào)整永磁體的磁通量的永磁電機(jī)(例如參照專利文獻(xiàn)幻。該永磁電機(jī)在轉(zhuǎn)子的內(nèi)部配設(shè)有矯頑磁力不同的兩種永磁體。通過(guò)外部磁場(chǎng)(由在定子線圈中流動(dòng)的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng))對(duì)其中低矯頑磁力的永磁體的磁化狀態(tài)進(jìn)行減磁或者增磁，由此調(diào)整永磁體的磁通量。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 特開(kāi)2006-014521號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)1 特開(kāi)2006-280195號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題在專利文獻(xiàn)2所記載的永磁電機(jī)中，在轉(zhuǎn)子的內(nèi)部，在構(gòu)成一個(gè)磁極的部分，配設(shè)有矯頑磁力較大的永磁體與較小的永磁體這兩方。即，形成為由多種永磁體形成一個(gè)磁極的結(jié)構(gòu)。因此，永磁體數(shù)量變得極多，并且需要減小各永磁體的體積，結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。為了解決這樣的問(wèn)題點(diǎn)，可以考慮將矯頑磁力不同的兩種永磁體以適度的比例每一個(gè)磁極一種結(jié)構(gòu)地配置于轉(zhuǎn)子、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化了的結(jié)構(gòu)的永磁體。但是，該結(jié)構(gòu)的永磁電機(jī)并不是公知的。在圖10中，表示了基于上面那樣的考慮的永磁電機(jī)100。永磁電機(jī)100由外轉(zhuǎn)子型的三相無(wú)刷直流電機(jī)構(gòu)成，具備定子101以及轉(zhuǎn)子102。在圖10中，永磁電機(jī)100的定子101以及轉(zhuǎn)子102的兩極展開(kāi)為直線狀而表示。定子101為在周方向上具有多個(gè)磁極齒 103a(僅圖示一個(gè))的定子芯103上卷繞安裝有各相的定子線圈104(僅圖示一個(gè))的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子102為在周方向上具有多個(gè)磁體插入孔105a(僅圖示兩個(gè))的轉(zhuǎn)子芯105中插入有永磁體的結(jié)構(gòu)。在該情況下，以每一個(gè)磁極一種永磁體的方式從矯頑磁力不同的兩種永磁體106a、106b中選擇永磁體。例如，在圖10中，在一方(在圖中為左側(cè))的磁體納入孔10 中，以例如定子101側(cè)為N極的狀態(tài)插入有低矯頑磁力的永磁體106a。在另一方 (在圖中為右側(cè))的磁體插入孔10 中，以例如定子101側(cè)為S極的狀態(tài)插入有高矯頑磁力的永磁體106b。在該情況下，在轉(zhuǎn)子芯105的內(nèi)周面上，在與永磁體106a、106b相對(duì)應(yīng)的部分，形成有向定子101側(cè)突出成圓弧狀的突出部105b(磁極部)。在相鄰的突出部105b、l(^b 之間，形成在相鄰的永磁體106a、106b之間延伸的凹部107，更具體地說(shuō)，在相鄰的永磁體 106a、106b之間的大致中央部在永磁電機(jī)100的徑向上延伸的凹部107。而且，該凹部107 的進(jìn)深部位于比連結(jié)永磁體106a的N極與S極的邊界線和永磁體106b的N極與S極的邊界線的中央線108靠外周側(cè)的位置。作為三相用的磁傳感器的霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”配置在轉(zhuǎn)子102的軸方向的一方的端面?zhèn)龋嗷ゾ哂须娊嵌?20度的間隔。而且，霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”與連結(jié)永磁體 106a的N極與S極的邊界線(中央線108)與N極之間的線和永磁體106b的N極與S極的邊界線(中央線108)與S極之間的線的線即軌跡109相對(duì)應(yīng)。另外，該圖10所示的永磁電機(jī)100為參考例，不是公知的。在轉(zhuǎn)子102向右方(箭頭X方向)旋轉(zhuǎn)時(shí)，霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”在軌跡109 上相對(duì)地向左方向(與箭頭X方向相反的方向)移動(dòng)。而且。霍爾IC “ΗΓ，、“Η2，，、“Η3”輸出與轉(zhuǎn)子102的磁極位置相對(duì)應(yīng)的高電平的檢測(cè)信號(hào)。基于這些檢測(cè)信號(hào)，對(duì)各相的定子線圈104通電，由此，轉(zhuǎn)子102旋轉(zhuǎn)。在該情況下，在洗滌運(yùn)行的洗滌行程時(shí)以及漂洗行程時(shí)，滾筒的轉(zhuǎn)速較低，作為永磁電機(jī)100需要低速旋轉(zhuǎn)、高轉(zhuǎn)矩。因此，為了使永磁體106a的磁通增加，進(jìn)行增磁。在脫水行程時(shí)，滾筒的轉(zhuǎn)速較高，作為永磁電機(jī)100需要低轉(zhuǎn)矩、高速旋轉(zhuǎn)。因此，為了使永磁體 106a的磁通減少，進(jìn)行減磁。在上面的結(jié)構(gòu)中，如圖10所示，在洗滌運(yùn)行的脫水行程時(shí)，產(chǎn)生低矯頑磁力的永磁體106a的磁力Ma比高矯頑磁力的永磁體106b的磁力Mb弱的狀態(tài)(Ma < Mb)。如果是永磁體106a的磁力Ma與永磁體106b的磁力Mb的強(qiáng)度相等的通常的狀態(tài)，則磁力Ma、Mb 的邊界線Lo位于連結(jié)凹部107的進(jìn)深部的中央點(diǎn)0與轉(zhuǎn)子102的中心點(diǎn)的線上。但是，位于比凹部107的進(jìn)深部更靠定子101側(cè)的位置的空間不是轉(zhuǎn)子芯105的一部分，所以飽和磁力極大。因此，如果變?yōu)橛来朋w106a的磁力Ma比永磁體106b的磁力Mb弱的狀態(tài)(Ma < Mb)，則該邊界線變?yōu)橐灾醒朦c(diǎn)0為中心向較弱磁力Ma—側(cè)按角度A (機(jī)械角)錯(cuò)位的邊界線La。進(jìn)而，該邊界線La受來(lái)自定子芯104的磁力Mc的影響而相對(duì)于邊界線La以角度 B (機(jī)械角)的范圍錯(cuò)位，例如變化為邊界線Lb、Lc。根據(jù)圖10所示的結(jié)構(gòu)，霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”的相對(duì)的移動(dòng)的軌跡109通過(guò)上述空間(比凹部107的進(jìn)深部更靠定子101側(cè)的位置的空間)。因此，通過(guò)永磁體106a、 106b的磁力Ma、Mb的強(qiáng)度的不同，由此霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生偏差。而且，可以考慮基于這些檢測(cè)信號(hào)通電的定子芯104的各相的電流波形也產(chǎn)生偏差，產(chǎn)生轉(zhuǎn)
4矩波動(dòng)。本發(fā)明的目的在于提供永磁電機(jī)以及具備該永磁電機(jī)的洗濯機(jī)，所述永磁電機(jī)通過(guò)使用以每一個(gè)磁極一種的方式從矯頑磁力不同的多種永磁體中選擇的永磁體的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)與驅(qū)動(dòng)的負(fù)載相對(duì)應(yīng)的永磁體的磁通量的調(diào)整，能夠防止由磁力的強(qiáng)度不同引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的產(chǎn)生。用于解決問(wèn)題的技術(shù)方案本發(fā)明的永磁電機(jī)，其特征在于，具備定子，在定子芯上卷繞有各相的定子線圈， 形成有與該各相的定子線圈相對(duì)應(yīng)的磁極齒；轉(zhuǎn)子，其具備在周方向上形成有多個(gè)磁體插入孔的轉(zhuǎn)子芯，在該磁體插入孔中插入有形成與所述定子的磁極齒相對(duì)應(yīng)的磁極的永磁體；和磁傳感器，其檢測(cè)該轉(zhuǎn)子的磁極位置；所述永磁體，從矯頑磁力不同的多種永磁體中以每一個(gè)磁極一種永磁體的方式選擇而插入；在所述轉(zhuǎn)子芯，在位于相鄰且矯頑磁力不同的兩個(gè)永磁體之間的部位，形成有向所述定子側(cè)突出的磁通流通路；所述磁傳感器構(gòu)成為， 根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，在與所述永磁體以及所述磁通流通路相對(duì)應(yīng)的軌跡上相對(duì)移動(dòng)。本發(fā)明的洗濯機(jī)，其特征在于具備永磁電機(jī)，通過(guò)所述永磁電機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)洗濯機(jī)負(fù)載；所述永磁電機(jī)具備定子，在定子芯上卷繞有各相的定子線圈，形成有與該各相的定子線圈相對(duì)應(yīng)的磁極齒；轉(zhuǎn)子，其具備在周方向上形成有多個(gè)磁體插入孔的轉(zhuǎn)子芯，在該磁體插入孔中插入有形成與所述定子的磁極齒相對(duì)應(yīng)的磁極的永磁體；和磁傳感器，其檢測(cè)該轉(zhuǎn)子的磁極位置；所述永磁體，從矯頑磁力不同的多種永磁體中以每一個(gè)磁極一種永磁體的方式選擇而插入；在所述轉(zhuǎn)子芯，在位于相鄰且矯頑磁力不同的兩個(gè)永磁體之間的部位，形成有向所述定子側(cè)突出的磁通流通路；所述磁傳感器構(gòu)成為，根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)， 在與所述永磁體以及所述磁通流通路相對(duì)應(yīng)的軌跡上相對(duì)移動(dòng)。即，本發(fā)明的洗濯機(jī)，其特征在于，通過(guò)本發(fā)明的永磁電機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)洗濯機(jī)負(fù)載。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的永磁電機(jī)，能夠防止由矯頑磁力不同的多種永磁體(磁力不同的永磁體)引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的洗濯機(jī)，能夠根據(jù)洗滌行程時(shí)、漂洗行程時(shí)、脫水行程時(shí)等運(yùn)行狀態(tài)，高效調(diào)整永磁體的磁通量。


圖1是與本發(fā)明的第1實(shí)施例有關(guān)的圖，是將永磁電機(jī)的主要部分放大并且展開(kāi)為直線狀進(jìn)行表示的作用說(shuō)明圖。圖2是永磁電機(jī)的立體圖。圖3是永磁電機(jī)的左半部的放大剖視圖。圖4是轉(zhuǎn)子的要部的放大立體圖。圖5是將永磁電機(jī)的一部分展開(kāi)為直線狀進(jìn)行表示的作用說(shuō)明圖。圖6是作用說(shuō)明圖的波形圖。圖7 (a)是表示滾筒式洗濯機(jī)的概略結(jié)構(gòu)的縱剖側(cè)視圖，圖7 (b)是表示滾筒式洗濯機(jī)的概略結(jié)構(gòu)的縱剖后視圖。圖8是與本發(fā)明的第2實(shí)施例有關(guān)的與圖1相當(dāng)?shù)膱D。
圖9是與圖8相當(dāng)?shù)膱D。圖10是與參考例有關(guān)的與圖1相當(dāng)?shù)膱D。
具體實(shí)施例方式(第1實(shí)施例)下面，對(duì)于將本發(fā)明應(yīng)用于滾筒式洗濯機(jī)的第1實(shí)施方式，參照?qǐng)D1至圖7進(jìn)行說(shuō)明。首先，在圖7中，水槽2配設(shè)于滾筒式洗濯機(jī)的外箱1內(nèi)。水槽2呈作為一端部的后面部加(在圖7(a)中為右端面部)封閉的大致圓筒狀，以將其軸方向設(shè)為大致水平的狀態(tài)，由阻尼機(jī)構(gòu)(未圖示)彈性支承。構(gòu)成旋轉(zhuǎn)槽的滾筒3旋轉(zhuǎn)自如地配設(shè)于水槽2內(nèi)。該滾筒3也呈作為一端部的后面部3a(在圖7 (a)中為右端面部)封閉的大致圓筒狀，以將其軸方向設(shè)為大致水平的狀態(tài)配設(shè)。滾筒3在其周壁上具有多個(gè)孔(未圖示)。另外，雖然未圖示，但在外箱1的前面部Ia設(shè)有對(duì)洗滌物出入口進(jìn)行開(kāi)閉的門(mén)。另外，作為洗滌物出入口的開(kāi)口部形成于水槽2以及滾筒3的前面?zhèn)取Ｏ礈煳锿ㄟ^(guò)洗滌物出入口進(jìn)入滾筒3內(nèi)或者取出。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)滾筒3的永磁電機(jī)4 (下面簡(jiǎn)稱為電機(jī)4)配設(shè)于水槽2的后面部加的背面。電機(jī)4在該情況下由外部轉(zhuǎn)子型的三相無(wú)刷直流電機(jī)構(gòu)成。連結(jié)于電機(jī)4的轉(zhuǎn)子5 的軸6連結(jié)于滾筒3的后部。因此，本實(shí)施例的洗濯機(jī)為由電機(jī)4直接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)滾筒3的直接驅(qū)動(dòng)方式。滾筒3相當(dāng)于由電機(jī)4旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的洗濯機(jī)負(fù)載(負(fù)荷)。 對(duì)于電機(jī)4，參照?qǐng)D1至圖5進(jìn)行說(shuō)明。電機(jī)4的定子7具備在外周部具有多個(gè)(例如36個(gè))磁極齒8的定子芯9 ；卷繞于各磁極齒8的各相的定子線圈10 ；和合成樹(shù)脂制的安裝部11。定子7經(jīng)由該安裝部 11以固定狀態(tài)安裝于水槽2的后面部加。如圖5所示，在該情況下，定子芯9由6等分后的分割芯9A構(gòu)成。6個(gè)分割芯9A分別通過(guò)將形成于一方的端部的接合凸部9a互相插入并接合于形成于另一方的端部的接合凹部9b而連結(jié)。由此，構(gòu)成定子芯9。因此，1個(gè)分割芯 9A具有6個(gè)磁極齒8。相鄰的3個(gè)磁極齒8與三相的U相、V相、W相相對(duì)應(yīng)。轉(zhuǎn)子5具備在外周部具有環(huán)狀壁12a的淺底容器狀的磁性體制的框架12 ；配置于該環(huán)狀壁12a的內(nèi)周部的呈圓筒狀的轉(zhuǎn)子芯13 ；和被插入形成于該轉(zhuǎn)子芯13的多個(gè)磁體插入孔17的矯頑磁力不同的多種永磁體(例如2種永磁體14、15)。上述的軸6連結(jié)于設(shè)置于框架12的中央部的軸安裝部16。在該情況下，轉(zhuǎn)子芯13是將由硅鋼板構(gòu)成的圓環(huán)狀的多個(gè)鐵芯材料層疊而構(gòu)成的。另外，低矯頑磁力(小矯頑磁力)的永磁體14由矯頑磁力較低的例如鋁鎳鈷磁體(Al-Ni-Co磁體，鋁鎳鈷磁體的矯頑磁力為350kA/m以下)構(gòu)成。 另外，永磁體14也可以代替鋁鎳鈷磁體而由釤鈷磁體(Sm-Co磁體)構(gòu)成。高矯頑磁力(大矯頑磁力)的永磁體15由矯頑磁力較高的例如釹磁體(釹磁體的矯頑磁力為700kA/m以上)構(gòu)成。如圖5所示，轉(zhuǎn)子芯13是將3對(duì)相鄰的1對(duì)分割芯13A、13B組合而構(gòu)成的。分割芯13A、i;3B分別為以交替形成N極與S極的磁極的方式在各8個(gè)磁體插入孔17中插入配置8個(gè)永磁體(永磁體14或者永磁體15)的結(jié)構(gòu)。另外，圖5中記載的文字“小”表示該永磁體的矯頑磁力較小，文字“大”表示該永磁體的矯頑磁力較大。另外，文字“N”表示該永磁體形成于定子7側(cè)的磁極為N極，文字“S”表示該永磁體形成于定子7側(cè)的磁極為S極。在該情況下，在一方的分割芯13A中，相對(duì)于定子芯9中的分割芯9A的從一方側(cè) (在圖中為左側(cè))算起的U相、V相、W相、U相、V相、W相的磁極齒8的排列，對(duì)應(yīng)地配置有低矯頑磁力的永磁體14( “小N”)、高矯頑磁力的永磁體15( “大S”)、高矯頑磁力的永磁體15( “大N”)、高矯頑磁力的永磁體15( “大S”)、高矯頑磁力的永磁體15( “大N”)、高矯頑磁力的永磁體15( “大S”)、高矯頑磁力的永磁體15( “大N”)、高矯頑磁力的永磁體 15 ( “大S”)相對(duì)應(yīng)。在另一方的分割芯13B中，相對(duì)于分割芯9A的從一方側(cè)(在圖中為左側(cè))算起的U相、V相、W相、U相、V相、W相的磁極齒8的排列，對(duì)應(yīng)地配置有高矯頑磁力的永磁體 15( “大N”)、高矯頑磁力的永磁體15 ( “大S”)、低矯頑磁力的永磁體14 ( “小N”)、高矯頑磁力的永磁體15(“大S”)、高矯頑磁力的永磁體15(“大N”)、高矯頑磁力的永磁體15(“大 S”)、高矯頑磁力的永磁體15( “大N”)、高矯頑磁力的永磁體15( “大S”)相對(duì)應(yīng)。如上所述，1對(duì)分割芯13A、13B具備1個(gè)低矯頑磁力的永磁體14與7個(gè)高矯頑磁力的永磁體15。因此，各分割芯13A、13B的總磁通量大致相等。但是，在1對(duì)分割芯13A、 13B中，在一方的分割芯13A，低交頑磁力的永磁體14位于左側(cè)的第1個(gè)位置。與此相對(duì)， 在另一方的分割芯13B中，低矯頑磁力的永磁體14位于左側(cè)的第3個(gè)位置。這樣，將永磁體14、15的配置順序設(shè)定為不同。另外，在1對(duì)分割芯13A、13B中，在一方的分割芯13A的兩端部，作為接合部形成有矩形狀的接合凸部13a，在另一方的分割芯13B的兩端部，作為被接合部形成有矩形狀的接合凹部13b。因此，分割芯13A、13B，如果是成對(duì)的分割芯13A與分割芯13B，則能夠?qū)⒁环降姆指钚?3A的接合凸部13a (接合部)接合于另一方的分割芯13B的接合凹部13b (被接合部)。然而，如果要將不成對(duì)的分割芯13A與分割芯13A組合，則不能將一方的分割芯 13A的接合凸部13a(接合部)作為被接合部接合于另一方的分割芯13A的接合凸部13a。 同樣，如果要將不成對(duì)的分割芯13B與分割芯1 組合，則不能將一方的分割芯1 的接合凹部1 作為接合部接合于另一方的分割芯13B的接合凹部1 (被接合部)。在上述電機(jī)4中，卷繞于轉(zhuǎn)子芯13的12個(gè)磁極齒8的12個(gè)U相的定子線圈10串聯(lián)連接。卷繞于12個(gè)磁極齒8的12個(gè)V相的定子線圈10串聯(lián)連接。卷繞于12個(gè)磁極齒 8的12個(gè)W相的定子線圈10串聯(lián)連接。在此基礎(chǔ)上，這些串聯(lián)電路Y型聯(lián)結(jié)。而且，雖然未圖示，但電機(jī)4通過(guò)包含作為控制單元的微型計(jì)算機(jī)的控制裝置經(jīng)由逆變電路控制。控制裝置具有下述功能基于后述的作為磁傳感器的霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”的檢測(cè)信號(hào)， 進(jìn)行由例如洗滌行程、漂洗行程以及脫水行程構(gòu)成的洗滌運(yùn)行的控制。進(jìn)而，參照?qǐng)D1、圖3以及圖4進(jìn)行說(shuō)明。如圖1以及圖4所示，在轉(zhuǎn)子芯13的內(nèi)周面上，在與永磁體14、15相對(duì)應(yīng)的部分， 形成有向定子7側(cè)突出成圓弧狀的突出部18 (磁極部)。在相鄰的突出部18、18之間，形成有在相鄰的永磁體14、15之間延伸的凹部19，更具體地說(shuō)，在相鄰的永磁體14、15之間的大致中央部形成有在電機(jī)4的徑向上延長(zhǎng)的凹部19。而且，該凹部19的進(jìn)深部位于連結(jié)永磁體14的N極與S極的邊界線和永磁體15的N極與S極的邊界線的中央線20上。另外，對(duì)于與相鄰的永磁體15、15相對(duì)應(yīng)的突出部18、18以及這些突出部18、18之間的凹部19也為同樣的結(jié)構(gòu)。如圖1以及圖3所示，作為三相用的磁傳感器的霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”被配置在轉(zhuǎn)子5的軸方向的一方的端面?zhèn)龋嗷ゾ哂须娊嵌?20度的間隔。而且，霍爾IC “ΗΓ’、 “H2”、“H3”與連結(jié)永磁體14的N極與S極的邊界線(中央線20)與S極(與定子7相反一側(cè))之間的線和永磁體15的N極與S極的邊界線(中央線20)與N極(與定子7相反一側(cè))之間的線的線即軌跡21相對(duì)應(yīng)。轉(zhuǎn)子5，在圖1中向右方(箭頭X方向)旋轉(zhuǎn)時(shí)， 霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”在軌跡21上相對(duì)向左方(與箭頭X方向相反的方向)移動(dòng)。從而，霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”輸出與轉(zhuǎn)子5的磁極位置相對(duì)應(yīng)的高電平的檢測(cè)信號(hào)。基于這些檢測(cè)信號(hào)，對(duì)各相的定子線圈10通電，轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)。對(duì)本實(shí)施例的作用進(jìn)行說(shuō)明。控制裝置在開(kāi)始洗滌運(yùn)行時(shí)，首先進(jìn)行洗滌行程。在洗滌行程中，控制裝置進(jìn)行供水工作，將作為洗濯機(jī)負(fù)載的供水閥(未圖示)開(kāi)放，向水槽2內(nèi)以及滾筒3內(nèi)供給并貯存水。接下來(lái)，控制裝置在已向水槽2內(nèi)投入了洗滌劑的狀態(tài)下，通過(guò)電機(jī)4(例如50 60rpm)使?jié)L筒3以較低的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)以及反轉(zhuǎn)。由此，控制裝置進(jìn)行將收納于滾筒3內(nèi)的洗滌物洗凈的洗滌工作。控制裝置在以預(yù)定時(shí)間進(jìn)行了洗滌工作后，使?jié)L筒3停止。在該狀態(tài)下，控制裝置將作為連接于水槽2的排出口的洗濯機(jī)負(fù)載的排水閥(未圖示)開(kāi)放。由此，控制裝置進(jìn)行將水槽2內(nèi)(滾筒3內(nèi))的水向機(jī)外排出的排水工作。接下來(lái)，控制裝置進(jìn)行洗滌行程中的中間脫水。在該中間脫水中，控制裝置通過(guò)電機(jī)4使?jié)L筒3向一個(gè)方向高速旋轉(zhuǎn)(例如1500rpm)。由此，將滾筒3內(nèi)的洗滌物離心脫水。 從洗滌物排出的水分從排出口向機(jī)外排出。控制裝置在中間脫水完成后，轉(zhuǎn)移到漂洗行程。在漂洗行程中，控制裝置，首先在使?jié)L筒3的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下，再次進(jìn)行供水工作，向水槽2內(nèi)以及滾筒3內(nèi)供給并貯存水。接下來(lái)，控制裝置進(jìn)行漂洗工作。在漂洗工作中，除了不使用洗滌劑以外，控制裝置進(jìn)行與洗滌工作同樣的控制。即，控制裝置通過(guò)電機(jī)4(例如50 60rpm)使?jié)L筒3以較低的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)以及反轉(zhuǎn)，由此以預(yù)定時(shí)間進(jìn)行將滾筒3內(nèi)的洗滌物漂洗的漂洗工作。然后，控制裝置進(jìn)行與上述同樣的排水工作。下面，控制裝置反復(fù)進(jìn)行多次同樣的供水工作、漂洗工作、 排水工作，結(jié)束漂洗行程。接下來(lái)，控制裝置進(jìn)行脫水行程。在脫水行程中，控制裝置通過(guò)電機(jī)4使?jié)L筒3向一個(gè)方向高速旋轉(zhuǎn)(例如lOOOrpm)。由此，將滾筒3內(nèi)的洗滌物離心脫水。從洗滌物排出的水分從排出口向機(jī)外排出。控制裝置在以預(yù)定時(shí)間進(jìn)行上面的脫水工作時(shí)，完成脫水行程，結(jié)束洗滌運(yùn)行。在這里，在上述的洗滌行程的洗滌工作中，滾筒3(電機(jī)4)的轉(zhuǎn)速較低(50 60rpm)，作為電機(jī)4需要低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩。因此，控制裝置在例如洗滌行程的洗滌工作之前的供水工作中，為了使電機(jī)4的永磁體14的磁通增加，進(jìn)行增磁。具體地說(shuō)，控制裝置通過(guò)向定子線圈10施加例如+500V的電壓，將永磁體14的磁通提高到最大，即便將電壓的施加解除也保持該磁通。由此，對(duì)定子7作用的轉(zhuǎn)子5整體的磁通增加。在該狀態(tài)下，控制裝置通過(guò)電機(jī)4以低速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)滾筒3而執(zhí)行洗滌行程的洗滌工作。由此，電機(jī)4能夠發(fā)揮高轉(zhuǎn)矩。在該洗滌行程中，向定子線圈10的通常的運(yùn)行電壓為大約士200V的范圍。因此，在通常運(yùn)行時(shí)，即便是低矯頑磁力的永磁體14磁通不會(huì)變化。接下來(lái)，在洗滌行程的中間脫水中，滾筒3(電機(jī)4)的轉(zhuǎn)速較高(1500rpm)，作為電機(jī)4需要低轉(zhuǎn)矩、高轉(zhuǎn)速。因此，控制裝置在例如中間脫水之前的排水工作中，為了使電機(jī) 4的永磁體14的磁通減少加，進(jìn)行減磁。具體地說(shuō)，控制裝置通過(guò)向定子線圈10施加例如比-500V稍高的電壓，將永磁體 14的磁通下降到接近0(零)，即便將電壓的施加解除也保持該磁通。由此，對(duì)定子7作用的轉(zhuǎn)子5整體的磁通減少。在該狀態(tài)下，控制裝置通過(guò)電機(jī)4以高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)滾筒3而執(zhí)行中間脫水。由此，電機(jī)4適于低轉(zhuǎn)矩、高轉(zhuǎn)速。在該中間脫水中，向定子線圈10的通常的運(yùn)行電壓也為大約士200V的范圍。因此，在通常運(yùn)行時(shí)，即便是低矯頑磁力的永磁體14磁通不會(huì)變化。接下來(lái)，在洗滌行程的漂洗工作中，與洗滌行程的洗滌工作同樣，滾筒3(電機(jī)4) 的轉(zhuǎn)速較低(50 60rpm)，作為電機(jī)4需要低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩。因此，控制裝置在例如漂洗工作之前的供水工作中，為了使電機(jī)4的永磁體14的磁通增加，進(jìn)行與上述同樣的增磁。在這樣增磁了的狀態(tài)下，控制裝置進(jìn)行漂洗工作。然后，在脫水行程中，與洗滌行程的中間脫水同樣，滾筒3(電機(jī)4)的轉(zhuǎn)速較高 (lOOOrpm)，作為電機(jī)4需要低轉(zhuǎn)矩、高轉(zhuǎn)速。因此，控制裝置進(jìn)行與上述同樣的減磁。在這樣減磁了的狀態(tài)下，控制裝置進(jìn)行脫水行程。如圖1所示，在上述情況下，與相鄰的永磁體14、15相對(duì)應(yīng)的突出部18、18之間 (磁極部之間)的凹部19形成為其進(jìn)深部位于中央線20上。另外，向定子7側(cè)突出的磁通流通路22形成于位于轉(zhuǎn)子芯13的永磁體14、15之間的部位。因此，霍爾IC “H1”、“H2”、 “H3”相對(duì)移動(dòng)的軌跡21通過(guò)該磁通流通路22上。另外，在本實(shí)施例中，在制作上，與相鄰的永磁體15、15相對(duì)應(yīng)的突出部18、18之間的凹部19也同樣形成。而且，如前所述，在洗滌運(yùn)行的脫水行程時(shí)(包含中間脫水時(shí))，產(chǎn)生低矯頑磁力的永磁體14的磁力Ma比高矯頑磁力的永磁體15的磁力Mb弱的狀態(tài)(Ma < Mb)。如果是永磁體14的磁力Ma與永磁體15的磁力Mb的強(qiáng)度相等的通常的狀態(tài)，則磁力Ma、Mb的邊界線Lo位于連結(jié)凹部19的進(jìn)深部的中央點(diǎn)O與轉(zhuǎn)子5的中心點(diǎn)的線上。但是，在位于比凹部19的進(jìn)深部更靠定子7側(cè)的位置的空間，該空間不是轉(zhuǎn)子芯13的一部分，所以飽和磁力極大。因此，如果變?yōu)橛来朋w14的磁力Ma比永磁體15的磁力Mb弱的狀態(tài)(Ma < Mb)， 則該邊界線變?yōu)橐灾醒朦c(diǎn)O為中心向較弱磁力Ma—側(cè)按角度A(機(jī)械角)錯(cuò)位的邊界線 La。進(jìn)而，該邊界線La受來(lái)自定子芯10的磁力Mc的影響而相對(duì)于邊界線La以角度B (機(jī)械角)的范圍錯(cuò)位，例如變化為邊界線Lb、Lc。在本實(shí)施例中，霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”的相對(duì)移動(dòng)的軌跡21不通過(guò)上述空間 (位于比凹部19的進(jìn)深部更靠定子7側(cè)的位置的空間)，通過(guò)位于比凹部19的進(jìn)深部更靠與定子7相反一側(cè)的位置的磁通流通路22上。磁通流通路22是轉(zhuǎn)子芯13的一部分，所以導(dǎo)磁率較高，飽和磁力較小。因此，磁通流通路22與磁飽和、磁力Ma、Mb的強(qiáng)度的不同無(wú)關(guān)，是一定的。即，在本實(shí)施例中，霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”不受邊界線La、Lb、Lc影響。圖6表示各部分的波形圖。在該圖中，(a)是霍爾IC “HI”的檢測(cè)信號(hào)，(b)是霍爾IC “H2”的檢測(cè)信號(hào)，(C)是霍爾IC “H3”的檢測(cè)信號(hào)。在定子線圈10的各U相、V相、W 相，在霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”的檢測(cè)信號(hào)的各自的高電平的期間施加電壓從而使電流流動(dòng)(180度通電方式)。因此，例如在定子線圈10的U相，圖6(d)所示的波形的電流流動(dòng)。在本實(shí)施例中，霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”不受由磁力Ma、Mb的強(qiáng)度的不同引起的邊界線La、Lb、Lc影響。因此，霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”的各檢測(cè)信號(hào)分別如圖6的(a)、 (b)、(c)中實(shí)線所示，變?yōu)樵谙嗷ュe(cuò)位電角度120度的狀態(tài)下180度的期間高電平。因此， 例如在定子線圈10的U相，如圖6的(d)中實(shí)線所示，在電角度0度到180度的期間，正 (+)的半波的正弦波電流流動(dòng)。與此相對(duì)，在圖10所示的參考例，霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”受邊界線La、Lb、Lc 的影響。因此，例如，定子線圈104的U相用的霍爾IC“H1”如圖6的(a)中虛線所示，檢測(cè)信號(hào)的從高電平向低電平的下降與角度A(機(jī)械角)相對(duì)應(yīng)錯(cuò)位角度C(電角度)，進(jìn)而與角度B (機(jī)械角)相對(duì)應(yīng)錯(cuò)位角度D (電角度)。因此，在定子線圈104的U相流動(dòng)的電流如圖6的(d)中虛線所示，在電角度180度時(shí)不變?yōu)?(零)，保持正(+)錯(cuò)位。該情況成為參考例的永磁電機(jī)100中的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的產(chǎn)生原因。根據(jù)上述的第1實(shí)施例，能夠得到下面的作用效果。轉(zhuǎn)子芯13中的分割芯13A、13B具有變化容易的低矯頑磁力的永磁體14和頑矯磁力比該永磁體14高的永磁體15。而且，控制裝置在洗滌行程時(shí)以及漂洗行程時(shí)，以使得對(duì)定子7作用的轉(zhuǎn)子5的磁通增加的方式將永磁體14磁化。另外，控制裝置，在脫水行程時(shí)以及洗滌行程的中間脫水時(shí)，以使得對(duì)定子7作用的轉(zhuǎn)子5的磁通比洗滌行程時(shí)以及漂洗行程時(shí)減少的方式將永磁體14磁化。由此，在洗滌行程時(shí)以及漂洗行程時(shí)，能夠增加對(duì)定子7作用的轉(zhuǎn)子5的磁通，驅(qū)動(dòng)洗濯機(jī)負(fù)載(滾筒幻的電機(jī)4能夠得到洗滌以及漂洗所需要的低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩。另外，在脫水行程時(shí)以及中間脫水中，能夠使對(duì)定子7作用的轉(zhuǎn)子5 的磁通比洗滌行程時(shí)以及漂洗行程時(shí)減少，驅(qū)動(dòng)洗濯機(jī)負(fù)載(滾筒幻的電機(jī)4能夠發(fā)揮適于脫水時(shí)所需要的低轉(zhuǎn)矩、高轉(zhuǎn)速的性能。而且，在位于轉(zhuǎn)子芯13的相鄰的永磁體14、15之間的部位，形成有向定子7側(cè)突出的磁通流通路22。而且，霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”相對(duì)移動(dòng)的軌跡21通過(guò)該磁通流通路22上。磁通流通路22是轉(zhuǎn)子芯13的一部分，導(dǎo)磁率較高，飽和磁力較小，所以因此，與磁飽和、磁力Ma、Mb的強(qiáng)度的不同無(wú)關(guān)，是一定的。因此，霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”能夠不受邊界線La、Lb、Lc的影響地輸出正常的檢測(cè)信號(hào)。因此，能夠防止電機(jī)4由磁力Ma、Mb的強(qiáng)度的不同引起而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。進(jìn)而，霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”與連結(jié)永磁體14的N極與S極的邊界線(中央線20)與S極(與定子7相反一側(cè))之間的線和永磁體15的N極與S極的邊界線(中央線20)與N極(與定子7相反一側(cè))之間的線的線即軌跡21相對(duì)應(yīng)，相對(duì)移動(dòng)。換而言之，霍爾IC “H1”、“H2”、“H3”通過(guò)永磁體14,15的與定子7側(cè)相反一側(cè)的位置。因此，霍爾 IC “H1”、“H2”、“H3”不受來(lái)自定子7的定子線圈10的磁力Mc的影響。(第2實(shí)施例)圖8以及圖9表示本發(fā)明的第2實(shí)施例。對(duì)于與上述第1實(shí)施例(特別要參照?qǐng)D 1)相同部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記而表示。轉(zhuǎn)子芯13如第1實(shí)施例所述，是將多個(gè)鐵芯材料層疊而構(gòu)成的。在這里，使用從第1塊鐵芯材料131到第η塊鐵芯材料13η的η塊(例如，η = 39)的鐵芯材料，構(gòu)成轉(zhuǎn)子 5。
如圖8所示，在該第2實(shí)施例中，在位于轉(zhuǎn)子芯13的軸方向的兩端部中一方的端面?zhèn)鹊牡?塊鐵芯材料131上，位于相鄰的永磁體14、15之間形成有凹部19以及磁通流通路22。另外，如圖9所示，在位于轉(zhuǎn)子芯13的軸方向的兩端部中另一方的端面?zhèn)鹊牡讦菈K鐵芯材料13η上，位于相鄰的永磁體14、15之間形成有凹部19以及磁通流通路22。另外， 在從第2塊鐵芯材料132到第η-1塊鐵芯材料13η-1上，形成有與圖10所示的參考例的轉(zhuǎn)子芯105的凹部107同樣的凹部23。S卩，凹部23形成為其進(jìn)深部位于比霍爾IC “HI”、 “H2”、“H3”的軌跡21靠外周側(cè)的位置。因此，在鐵芯材料132 鐵芯材料13n_l上，沒(méi)有形成磁通流通路22。通過(guò)該第2實(shí)施例也能夠得到與第1實(shí)施例同樣的作用效果。在磁通流通路22中流動(dòng)的磁通變?yōu)椴蛔饔糜诙ㄗ?的定子芯10的泄漏磁通。在該第2實(shí)施例中，僅在位于轉(zhuǎn)子芯13的軸方向的兩端部中一方的端面?zhèn)鹊牡?塊鐵芯材料 131以及位于轉(zhuǎn)子芯13的軸方向的兩端部中另一方的端面?zhèn)鹊牡讦菈K鐵芯材料13η上，設(shè)有磁通流通路22。因此，具有能夠極力減少磁通流通路22的泄漏磁通的優(yōu)點(diǎn)。(其他的實(shí)施例)另外，本發(fā)明并不限定于上述并且附圖所示的各實(shí)施例，能夠進(jìn)行下面那樣的變形和/或擴(kuò)張。在上述實(shí)施例中，在轉(zhuǎn)子芯13中在相鄰的高矯頑磁力的永磁體15、15間也設(shè)置了凹部19。也可以取而代之，在這些永磁體15、15之間，設(shè)置第2實(shí)施例所示的凹部23。在上述第2實(shí)施例中，在轉(zhuǎn)子芯13的軸方向的兩端部的第1塊鐵芯材料131與第 η塊鐵芯材料13η上設(shè)置了凹部19。也可以取而代之，在分別位于軸方向的兩端部的多塊鐵芯材料上設(shè)置凹部19。轉(zhuǎn)子芯由分割芯的組合構(gòu)成。該結(jié)構(gòu)只要根據(jù)需要應(yīng)用即可。本發(fā)明并不限于滾筒式洗濯機(jī)，能夠應(yīng)用所有洗濯機(jī)。產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用可能性如上所說(shuō)明，本發(fā)明在轉(zhuǎn)子上具備多塊永磁體的永磁電機(jī)以及使用該永磁電機(jī)的洗濯機(jī)中有用。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1表示滾筒式洗濯機(jī)(洗濯機(jī))，3表示滾筒(洗濯機(jī)負(fù)載)，4表示永磁電機(jī)，5表示轉(zhuǎn)子，7表示定子，8表示磁極齒，9表示定子芯，9Α表示分割芯，10表示表示定子線圈，13 表示轉(zhuǎn)子芯，13AU3B表示分割芯，131 13η表示鐵芯材料，14表示低矯頑磁力的永磁體， 15表示高矯頑磁力的永磁體，17表示磁體插入孔，18表示突出部(磁極部)，19表示凹部， 21表示軌跡，22表示磁通流通路，23表示凹部，Hl Η3表示霍爾IC (磁傳感器)。
權(quán)利要求
1.一種永磁電機(jī)，其特征在于，具備定子，其在定子芯上卷繞有各相的定子線圈，形成有與該各相的定子線圈相對(duì)應(yīng)的磁極齒；轉(zhuǎn)子，其具備在周方向上形成有多個(gè)磁體插入孔的轉(zhuǎn)子芯，在該磁體插入孔中插入有形成與所述定子的磁極齒相對(duì)應(yīng)的磁極的永磁體；和磁傳感器，其檢測(cè)該轉(zhuǎn)子的磁極位置；所述永磁體，從矯頑磁力不同的多種永磁體中以每一個(gè)磁極一種永磁體的方式選擇而插入；在所述轉(zhuǎn)子芯，在位于相鄰且矯頑磁力不同的兩個(gè)永磁體之間的部位，形成有向所述定子側(cè)突出的磁通流通路；所述磁傳感器構(gòu)成為，根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，在與所述永磁體以及所述磁通流通路相對(duì)應(yīng)的軌跡上相對(duì)移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的永磁電機(jī)，其特征在于 所述轉(zhuǎn)子芯是將多個(gè)鐵芯材料層疊而構(gòu)成的； 所述磁通流通路形成于軸方向的兩端部的鐵芯材料。
3.如權(quán)利要求1或2所述的永磁電機(jī)，其特征在于所述磁傳感器移動(dòng)的軌跡通過(guò)所述永磁體的與所述定子側(cè)相反一側(cè)的位置。
4.一種洗濯機(jī)，其特征在于 具備永磁電機(jī)，通過(guò)所述永磁電機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)洗濯機(jī)負(fù)載；所述永磁電機(jī)具備定子，在定子芯上卷繞有各相的定子線圈，形成有與該各相的定子線圈相對(duì)應(yīng)的磁極齒；轉(zhuǎn)子，其具備在周方向上形成有多個(gè)磁體插入孔的轉(zhuǎn)子芯，在該磁體插入孔中插入有形成與所述定子的磁極齒相對(duì)應(yīng)的磁極的永磁體；和磁傳感器，其檢測(cè)該轉(zhuǎn)子的磁極位置；所述永磁體，從矯頑磁力不同的多種永磁體中以每一個(gè)磁極一種永磁體的方式選擇而插入；在所述轉(zhuǎn)子芯，在位于相鄰且矯頑磁力不同的兩個(gè)永磁體之間的部位，形成有向所述定子側(cè)突出的磁通流通路；所述磁傳感器構(gòu)成為，根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，在與所述永磁體以及所述磁通流通路相對(duì)應(yīng)的軌跡上相對(duì)移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的洗濯機(jī)，其特征在于 所述轉(zhuǎn)子芯是將多個(gè)鐵芯材料層疊而構(gòu)成的； 所述磁通流通路形成于軸方向的兩端部的鐵芯材料。
6.如權(quán)利要求4或5所述的永磁電機(jī)，其特征在于所述磁傳感器移動(dòng)的軌跡通過(guò)所述永磁體的與所述定子側(cè)相反一側(cè)的位置。
全文摘要
本發(fā)明的永磁電機(jī)，其中，具備定子7，在定子芯9上卷繞有各相的定子線圈10，形成有與該各相的定子線圈10相對(duì)應(yīng)的磁極齒8；轉(zhuǎn)子5，其具備在周方向上形成有多個(gè)磁體插入孔17的轉(zhuǎn)子芯13，在該磁體插入孔17中插入有形成與定子7的磁極齒8相對(duì)應(yīng)的磁極的永磁體；和磁傳感器H1～H3，其檢測(cè)轉(zhuǎn)子5的磁極位置；永磁體，從矯頑磁力不同的多種永磁體14、15中以每一個(gè)磁極一種永磁體的方式選擇而插入該磁體插入孔17；在轉(zhuǎn)子芯13，在位于相鄰且矯頑磁力不同的兩個(gè)永磁體14、15之間的部位，形成有向定子7側(cè)突出的磁通流通路22；磁傳感器H1～H3構(gòu)成為，根據(jù)轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)，在與永磁體14、15以及磁通流通路22相對(duì)應(yīng)的軌跡21上相對(duì)移動(dòng)。
文檔編號(hào)H02K1/18GK102428631SQ20108002183
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者志賀剛 申請(qǐng)人:東芝家用電器控股株式會(huì)社, 東芝家用電器株式會(huì)社, 株式會(huì)社 東芝