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CN102428631B - 永磁电机以及洗濯机 - Google Patents

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CN102428631B
CN102428631B CN201080021835.5A CN201080021835A CN102428631B CN 102428631 B CN102428631 B CN 102428631B CN 201080021835 A CN201080021835 A CN 201080021835A CN 102428631 B CN102428631 B CN 102428631B
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magnetic
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Abstract

本发明的永磁电机，其中，具备：定子7，在定子芯9上卷绕有各相的定子线圈10，形成有与该各相的定子线圈10相对应的磁极齿8；转子5，其具备在周方向上形成有多个磁体插入孔17的转子芯13，在该磁体插入孔17中插入有形成与定子7的磁极齿8相对应的磁极的永磁体；和磁传感器H1～H3，其检测转子5的磁极位置；永磁体，从矫顽磁力不同的多种永磁体14、15中以每一个磁极一种永磁体的方式选择而插入该磁体插入孔17；在转子芯13，在位于相邻且矫顽磁力不同的两个永磁体14、15之间的部位，形成有向定子7侧突出的磁通流通路22；磁传感器H1～H3构成为，根据转子5的旋转，在与永磁体14、15以及磁通流通路22相对应的轨迹21上相对移动。

Description

永磁电机以及洗濯机
技术领域
本发明涉及在转子上具备多个永磁体的永磁电机以及使用了该永磁电机的洗濯机。
背景技术
速度控制比较容易的逆变器(inverter)驱动方式在使用于例如滚筒式洗濯机的永磁电机的控制中较多采用。为了该驱动控制，设有检测具有永磁体的转子的磁极位置作为磁极的磁传感器(例如参照专利文献1)。
另外，在使用于滚筒式洗濯机的永磁电机中，希望根据作为驱动的洗濯机负载的滚筒的低速旋转时(洗涤行程时、漂洗行程时)以及高速旋转时(脱水行程时)，适当调整与定子的定子线圈交链的永磁体的磁通量(感应电压)。
但是，永磁电机的转子所具备的永磁体一般由一种构成。因此，永磁体的磁通量变为一直一定。在该情况下，如果仅由矫顽磁力较大的永磁体构成转子，则高速旋转时(脱水行程时)的由永磁体引起的感应电压变得极高，有可能导致电子部件的绝缘破坏等。另一方面，如果仅由矫顽磁力较小的永磁体构成转子，则低速旋转时(洗涤行程时、漂洗行程时)的输出下降。
因此，提出了能够调整永磁体的磁通量的永磁电机(例如参照专利文献2)。该永磁电机在转子的内部配设有矫顽磁力不同的两种永磁体。通过外部磁场(由在定子线圈中流动的电流产生的磁场)对其中低矫顽磁力的永磁体的磁化状态进行减磁或者增磁，由此调整永磁体的磁通量。
在先技术文献
专利文献1：特开2006-014521号公报
专利文献1：特开2006-280195号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献2所记载的永磁电机中，在转子的内部，在构成一个磁极的部分，配设有矫顽磁力较大的永磁体与较小的永磁体这两方。即，形成为由多种永磁体形成一个磁极的结构。因此，永磁体数量变得极多，并且需要减小各永磁体的体积，结构变得复杂。
为了解决这样的问题点，可以考虑：将矫顽磁力不同的两种永磁体以适度的比例每一个磁极一种结构地配置于转子、结构简单化了的结构的永磁体。但是，该结构的永磁电机并不是公知的。
在图10中，表示了基于上面那样的考虑的永磁电机100。永磁电机100由外转子型的三相无刷直流电机构成，具备定子101以及转子102。在图10中，永磁电机100的定子101以及转子102的两极展开为直线状而表示。定子101为在周方向上具有多个磁极齿103a(仅图示一个)的定子芯103上卷绕安装有各相的定子线圈104(仅图示一个)的结构。
转子102为在周方向上具有多个磁体插入孔105a(仅图示两个)的转子芯105中插入有永磁体的结构。在该情况下，以每一个磁极一种永磁体的方式从矫顽磁力不同的两种永磁体106a、106b中选择永磁体。例如，在图10中，在一方(在图中为左侧)的磁体纳入孔105a中，以例如定子101侧为N极的状态插入有低矫顽磁力的永磁体106a。在另一方(在图中为右侧)的磁体插入孔105a中，以例如定子101侧为S极的状态插入有高矫顽磁力的永磁体106b。
在该情况下，在转子芯105的内周面上，在与永磁体106a、106b相对应的部分，形成有向定子101侧突出成圆弧状的突出部105b(磁极部)。在相邻的突出部105b、105b之间，形成在相邻的永磁体106a、106b之间延伸的凹部107，更具体地说，在相邻的永磁体106a、106b之间的大致中央部在永磁电机100的径向上延伸的凹部107。而且，该凹部107的进深部位于比连结永磁体106a的N极与S极的边界线和永磁体106b的N极与S极的边界线的中央线108靠外周侧的位置。
作为三相用的磁传感器的霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”配置在转子102的轴方向的一方的端面侧，相互具有电角度120度的间隔。而且，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”与连结永磁体106a的N极与S极的边界线(中央线108)与N极之间的线和永磁体106b的N极与S极的边界线(中央线108)与S极之间的线的线即轨迹109相对应。另外，该图10所示的永磁电机100为参考例，不是公知的。
在转子102向右方(箭头X方向)旋转时，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”在轨迹109上相对地向左方向(与箭头X方向相反的方向)移动。而且。霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”输出与转子102的磁极位置相对应的高电平的检测信号。基于这些检测信号，对各相的定子线圈104通电，由此，转子102旋转。
在该情况下，在洗涤运行的洗涤行程时以及漂洗行程时，滚筒的转速较低，作为永磁电机100需要低速旋转、高转矩。因此，为了使永磁体106a的磁通增加，进行增磁。在脱水行程时，滚筒的转速较高，作为永磁电机100需要低转矩、高速旋转。因此，为了使永磁体106a的磁通减少，进行减磁。
在上面的结构中，如图10所示，在洗涤运行的脱水行程时，产生低矫顽磁力的永磁体106a的磁力Ma比高矫顽磁力的永磁体106b的磁力Mb弱的状态(Ma＜Mb)。如果是永磁体106a的磁力Ma与永磁体106b的磁力Mb的强度相等的通常的状态，则磁力Ma、Mb的边界线Lo位于连结凹部107的进深部的中央点O与转子102的中心点的线上。但是，位于比凹部107的进深部更靠定子101侧的位置的空间不是转子芯105的一部分，所以饱和磁力极大。因此，如果变为永磁体106a的磁力Ma比永磁体106b的磁力Mb弱的状态(Ma＜Mb)，则该边界线变为以中央点O为中心向较弱磁力Ma一侧按角度A(机械角)错位的边界线La。进而，该边界线La受来自定子芯104的磁力Mc的影响而相对于边界线La以角度B(机械角)的范围错位，例如变化为边界线Lb、Lc。
根据图10所示的结构，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”的相对的移动的轨迹109通过上述空间(比凹部107的进深部更靠定子101侧的位置的空间)。因此，通过永磁体106a、106b的磁力Ma、Mb的强度的不同，由此霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”的检测信号产生偏差。而且，可以考虑基于这些检测信号通电的定子芯104的各相的电流波形也产生偏差，产生转矩波动。
本发明的目的在于提供永磁电机以及具备该永磁电机的洗濯机，所述永磁电机通过使用以每一个磁极一种的方式从矫顽磁力不同的多种永磁体中选择的永磁体的简单的结构，实现与驱动的负载相对应的永磁体的磁通量的调整，能够防止由磁力的强度不同引起的转矩波动的产生。
用于解决问题的技术方案
本发明的永磁电机，其特征在于，具备：定子，在定子芯上卷绕有各相的定子线圈，形成有与该各相的定子线圈相对应的磁极齿；转子，其具备在周方向上形成有多个磁体插入孔的转子芯，在该磁体插入孔中插入有形成与所述定子的磁极齿相对应的磁极的永磁体；和磁传感器，其检测该转子的磁极位置；所述永磁体，从矫顽磁力不同的多种永磁体中以每一个磁极一种永磁体的方式选择而插入；在所述转子芯，在位于相邻且矫顽磁力不同的两个永磁体之间的部位，形成有向所述定子侧突出的磁通流通路；所述磁传感器构成为，根据所述转子的旋转，在与所述永磁体以及所述磁通流通路相对应的轨迹上相对移动。
本发明的洗濯机，其特征在于：具备永磁电机，通过所述永磁电机旋转驱动洗濯机负载；所述永磁电机具备：定子，在定子芯上卷绕有各相的定子线圈，形成有与该各相的定子线圈相对应的磁极齿；转子，其具备在周方向上形成有多个磁体插入孔的转子芯，在该磁体插入孔中插入有形成与所述定子的磁极齿相对应的磁极的永磁体；和磁传感器，其检测该转子的磁极位置；所述永磁体，从矫顽磁力不同的多种永磁体中以每一个磁极一种永磁体的方式选择而插入；在所述转子芯，在位于相邻且矫顽磁力不同的两个永磁体之间的部位，形成有向所述定子侧突出的磁通流通路；所述磁传感器构成为，根据所述转子的旋转，在与所述永磁体以及所述磁通流通路相对应的轨迹上相对移动。即，本发明的洗濯机，其特征在于，通过本发明的永磁电机旋转驱动洗濯机负载。
发明的效果
根据本发明的永磁电机，能够防止由矫顽磁力不同的多种永磁体(磁力不同的永磁体)引起的转矩波动。
根据本发明的洗濯机，能够根据洗涤行程时、漂洗行程时、脱水行程时等运行状态，高效调整永磁体的磁通量。
附图说明
图1是与本发明的第1实施例有关的图，是将永磁电机的主要部分放大并且展开为直线状进行表示的作用说明图。
图2是永磁电机的立体图。
图3是永磁电机的左半部的放大剖视图。
图4是转子的要部的放大立体图。
图5是将永磁电机的一部分展开为直线状进行表示的作用说明图。
图6是作用说明图的波形图。
图7(a)是表示滚筒式洗濯机的概略结构的纵剖侧视图，图7(b)是表示滚筒式洗濯机的概略结构的纵剖后视图。
图8是与本发明的第2实施例有关的与图1相当的图。
图9是与图8相当的图。
图10是与参考例有关的与图1相当的图。
具体实施方式
(第1实施例)
下面，对于将本发明应用于滚筒式洗濯机的第1实施方式，参照图1至图7进行说明。
首先，在图7中，水槽2配设于滚筒式洗濯机的外箱1内。水槽2呈作为一端部的后面部2a(在图7(a)中为右端面部)封闭的大致圆筒状，以将其轴方向设为大致水平的状态，由阻尼机构(未图示)弹性支承。构成旋转槽的滚筒3旋转自如地配设于水槽2内。该滚筒3也呈作为一端部的后面部3a(在图7(a)中为右端面部)封闭的大致圆筒状，以将其轴方向设为大致水平的状态配设。滚筒3在其周壁上具有多个孔(未图示)。另外，虽然未图示，但在外箱1的前面部1a设有对洗涤物出入口进行开闭的门。另外，作为洗涤物出入口的开口部形成于水槽2以及滚筒3的前面侧。洗涤物通过洗涤物出入口进入滚筒3内或者取出。
旋转驱动滚筒3的永磁电机4(下面简称为电机4)配设于水槽2的后面部2a的背面。电机4在该情况下由外部转子型的三相无刷直流电机构成。连结于电机4的转子5的轴6连结于滚筒3的后部。因此，本实施例的洗濯机为由电机4直接旋转驱动滚筒3的直接驱动方式。滚筒3相当于由电机4旋转驱动的洗濯机负载(负荷)。
对于电机4，参照图1至图5进行说明。
电机4的定子7具备：在外周部具有多个(例如36个)磁极齿8的定子芯9；卷绕于各磁极齿8的各相的定子线圈10；和合成树脂制的安装部11。定子7经由该安装部11以固定状态安装于水槽2的后面部2a。如图5所示，在该情况下，定子芯9由6等分后的分割芯9A构成。6个分割芯9A分别通过将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而连结。由此，构成定子芯9。因此，1个分割芯9A具有6个磁极齿8。相邻的3个磁极齿8与三相的U相、V相、W相相对应。
转子5具备：在外周部具有环状壁12a的浅底容器状的磁性体制的框架12；配置于该环状壁12a的内周部的呈圆筒状的转子芯13；和被插入形成于该转子芯13的多个磁体插入孔17的矫顽磁力不同的多种永磁体(例如2种永磁体14、15)。上述的轴6连结于设置于框架12的中央部的轴安装部16。在该情况下，转子芯13是将由硅钢板构成的圆环状的多个铁芯材料层叠而构成的。另外，低矫顽磁力(小矫顽磁力)的永磁体14由矫顽磁力较低的例如铝镍钴磁体(Al-Ni-Co磁体，铝镍钴磁体的矫顽磁力为350kA/m以下)构成。另外，永磁体14也可以代替铝镍钴磁体而由钐钴磁体(Sm-Co磁体)构成。高矫顽磁力(大矫顽磁力)的永磁体15由矫顽磁力较高的例如钕磁体(钕磁体的矫顽磁力为700kA/m以上)构成。
如图5所示，转子芯13是将3对相邻的1对分割芯13A、13B组合而构成的。分割芯13A、13B分别为以交替形成N极与S极的磁极的方式在各8个磁体插入孔17中插入配置8个永磁体(永磁体14或者永磁体15)的结构。另外，图5中记载的文字“小”表示该永磁体的矫顽磁力较小，文字“大”表示该永磁体的矫顽磁力较大。另外，文字“N”表示该永磁体形成于定子7侧的磁极为N极，文字“S”表示该永磁体形成于定子7侧的磁极为S极。
在该情况下，在一方的分割芯13A中，相对于定子芯9中的分割芯9A的从一方侧(在图中为左侧)算起的U相、V相、W相、U相、V相、W相的磁极齿8的排列，对应地配置有低矫顽磁力的永磁体14(“小N”)、高矫顽磁力的永磁体15(“大S”)、高矫顽磁力的永磁体15(“大N”)、高矫顽磁力的永磁体15(“大S”)、高矫顽磁力的永磁体15(“大N”)、高矫顽磁力的永磁体15(“大S”)、高矫顽磁力的永磁体15(“大N”)、高矫顽磁力的永磁体15(“大S”)相对应。
在另一方的分割芯13B中，相对于分割芯9A的从一方侧(在图中为左侧)算起的U相、V相、W相、U相、V相、W相的磁极齿8的排列，对应地配置有高矫顽磁力的永磁体15(“大N”)、高矫顽磁力的永磁体15(“大S”)、低矫顽磁力的永磁体14(“小N”)、高矫顽磁力的永磁体15(“大S”)、高矫顽磁力的永磁体15(“大N”)、高矫顽磁力的永磁体15(“大S”)、高矫顽磁力的永磁体15(“大N”)、高矫顽磁力的永磁体15(“大S”)相对应。
如上所述，1对分割芯13A、13B具备1个低矫顽磁力的永磁体14与7个高矫顽磁力的永磁体15。因此，各分割芯13A、13B的总磁通量大致相等。但是，在1对分割芯13A、13B中，在一方的分割芯13A，低交顽磁力的永磁体14位于左侧的第1个位置。与此相对，在另一方的分割芯13B中，低矫顽磁力的永磁体14位于左侧的第3个位置。这样，将永磁体14、15的配置顺序设定为不同。
另外，在1对分割芯13A、13B中，在一方的分割芯13A的两端部，作为接合部形成有矩形状的接合凸部13a，在另一方的分割芯13B的两端部，作为被接合部形成有矩形状的接合凹部13b。因此，分割芯13A、13B，如果是成对的分割芯13A与分割芯13B，则能够将一方的分割芯13A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，如果要将不成对的分割芯13A与分割芯13A组合，则不能将一方的分割芯13A的接合凸部13a(接合部)作为被接合部接合于另一方的分割芯13A的接合凸部13a。同样，如果要将不成对的分割芯13B与分割芯13B组合，则不能将一方的分割芯13B的接合凹部13b作为接合部接合于另一方的分割芯13B的接合凹部13b(被接合部)。
在上述电机4中，卷绕于转子芯13的12个磁极齿8的12个U相的定子线圈10串联连接。卷绕于12个磁极齿8的12个V相的定子线圈10串联连接。卷绕于12个磁极齿8的12个W相的定子线圈10串联连接。在此基础上，这些串联电路Y型联结。而且，虽然未图示，但电机4通过包含作为控制单元的微型计算机的控制装置经由逆变电路控制。控制装置具有下述功能：基于后述的作为磁传感器的霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”的检测信号，进行由例如洗涤行程、漂洗行程以及脱水行程构成的洗涤运行的控制。
进而，参照图1、图3以及图4进行说明。
如图1以及图4所示，在转子芯13的内周面上，在与永磁体14、15相对应的部分，形成有向定子7侧突出成圆弧状的突出部18(磁极部)。在相邻的突出部18、18之间，形成有在相邻的永磁体14、15之间延伸的凹部19，更具体地说，在相邻的永磁体14、15之间的大致中央部形成有在电机4的径向上延长的凹部19。而且，该凹部19的进深部位于连结永磁体14的N极与S极的边界线和永磁体15的N极与S极的边界线的中央线20上。另外，对于与相邻的永磁体15、15相对应的突出部18、18以及这些突出部18、18之间的凹部19也为同样的结构。
如图1以及图3所示，作为三相用的磁传感器的霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”被配置在转子5的轴方向的一方的端面侧，相互具有电角度120度的间隔。而且，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”与连结永磁体14的N极与S极的边界线(中央线20)与S极(与定子7相反一侧)之间的线和永磁体15的N极与S极的边界线(中央线20)与N极(与定子7相反一侧)之间的线的线即轨迹21相对应。转子5，在图1中向右方(箭头X方向)旋转时，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”在轨迹21上相对向左方(与箭头X方向相反的方向)移动。从而，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”输出与转子5的磁极位置相对应的高电平的检测信号。基于这些检测信号，对各相的定子线圈10通电，转子5旋转。
对本实施例的作用进行说明。
控制装置在开始洗涤运行时，首先进行洗涤行程。在洗涤行程中，控制装置进行供水工作，将作为洗濯机负载的供水阀(未图示)开放，向水槽2内以及滚筒3内供给并贮存水。接下来，控制装置在已向水槽2内投入了洗涤剂的状态下，通过电机4(例如50～60rpm)使滚筒3以较低的转速正转以及反转。由此，控制装置进行将收纳于滚筒3内的洗涤物洗净的洗涤工作。控制装置在以预定时间进行了洗涤工作后，使滚筒3停止。在该状态下，控制装置将作为连接于水槽2的排出口的洗濯机负载的排水阀(未图示)开放。由此，控制装置进行将水槽2内(滚筒3内)的水向机外排出的排水工作。
接下来，控制装置进行洗涤行程中的中间脱水。在该中间脱水中，控制装置通过电机4使滚筒3向一个方向高速旋转(例如1500rpm)。由此，将滚筒3内的洗涤物离心脱水。从洗涤物排出的水分从排出口向机外排出。
控制装置在中间脱水完成后，转移到漂洗行程。在漂洗行程中，控制装置，首先在使滚筒3的旋转停止的状态下，再次进行供水工作，向水槽2内以及滚筒3内供给并贮存水。接下来，控制装置进行漂洗工作。在漂洗工作中，除了不使用洗涤剂以外，控制装置进行与洗涤工作同样的控制。即，控制装置通过电机4(例如50～60rpm)使滚筒3以较低的转速正转以及反转，由此以预定时间进行将滚筒3内的洗涤物漂洗的漂洗工作。然后，控制装置进行与上述同样的排水工作。下面，控制装置反复进行多次同样的供水工作、漂洗工作、排水工作，结束漂洗行程。
接下来，控制装置进行脱水行程。在脱水行程中，控制装置通过电机4使滚筒3向一个方向高速旋转(例如1000rpm)。由此，将滚筒3内的洗涤物离心脱水。从洗涤物排出的水分从排出口向机外排出。控制装置在以预定时间进行上面的脱水工作时，完成脱水行程，结束洗涤运行。
在这里，在上述的洗涤行程的洗涤工作中，滚筒3(电机4)的转速较低(50～60rpm)，作为电机4需要低转速、高转矩。因此，控制装置在例如洗涤行程的洗涤工作之前的供水工作中，为了使电机4的永磁体14的磁通增加，进行增磁。
具体地说，控制装置通过向定子线圈10施加例如+500V的电压，将永磁体14的磁通提高到最大，即便将电压的施加解除也保持该磁通。由此，对定子7作用的转子5整体的磁通增加。在该状态下，控制装置通过电机4以低速旋转驱动滚筒3而执行洗涤行程的洗涤工作。由此，电机4能够发挥高转矩。在该洗涤行程中，向定子线圈10的通常的运行电压为大约±200V的范围。因此，在通常运行时，即便是低矫顽磁力的永磁体14磁通不会变化。
接下来，在洗涤行程的中间脱水中，滚筒3(电机4)的转速较高(1500rpm)，作为电机4需要低转矩、高转速。因此，控制装置在例如中间脱水之前的排水工作中，为了使电机4的永磁体14的磁通减少加，进行减磁。
具体地说，控制装置通过向定子线圈10施加例如比-500V稍高的电压，将永磁体14的磁通下降到接近0(零)，即便将电压的施加解除也保持该磁通。由此，对定子7作用的转子5整体的磁通减少。在该状态下，控制装置通过电机4以高速旋转驱动滚筒3而执行中间脱水。由此，电机4适于低转矩、高转速。在该中间脱水中，向定子线圈10的通常的运行电压也为大约±200V的范围。因此，在通常运行时，即便是低矫顽磁力的永磁体14磁通不会变化。
接下来，在洗涤行程的漂洗工作中，与洗涤行程的洗涤工作同样，滚筒3(电机4)的转速较低(50～60rpm)，作为电机4需要低转速、高转矩。因此，控制装置在例如漂洗工作之前的供水工作中，为了使电机4的永磁体14的磁通增加，进行与上述同样的增磁。在这样增磁了的状态下，控制装置进行漂洗工作。
然后，在脱水行程中，与洗涤行程的中间脱水同样，滚筒3(电机4)的转速较高(1000rpm)，作为电机4需要低转矩、高转速。因此，控制装置进行与上述同样的减磁。在这样减磁了的状态下，控制装置进行脱水行程。
如图1所示，在上述情况下，与相邻的永磁体14、15相对应的突出部18、18之间(磁极部之间)的凹部19形成为其进深部位于中央线20上。另外，向定子7侧突出的磁通流通路22形成于位于转子芯13的永磁体14、15之间的部位。因此，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”相对移动的轨迹21通过该磁通流通路22上。另外，在本实施例中，在制作上，与相邻的永磁体15、15相对应的突出部18、18之间的凹部19也同样形成。
而且，如前所述，在洗涤运行的脱水行程时(包含中间脱水时)，产生低矫顽磁力的永磁体14的磁力Ma比高矫顽磁力的永磁体15的磁力Mb弱的状态(Ma＜Mb)。如果是永磁体14的磁力Ma与永磁体15的磁力Mb的强度相等的通常的状态，则磁力Ma、Mb的边界线Lo位于连结凹部19的进深部的中央点O与转子5的中心点的线上。但是，在位于比凹部19的进深部更靠定子7侧的位置的空间，该空间不是转子芯13的一部分，所以饱和磁力极大。因此，如果变为永磁体14的磁力Ma比永磁体15的磁力Mb弱的状态(Ma＜Mb)，则该边界线变为以中央点O为中心向较弱磁力Ma一侧按角度A(机械角)错位的边界线La。进而，该边界线La受来自定子芯10的磁力Mc的影响而相对于边界线La以角度B(机械角)的范围错位，例如变化为边界线Lb、Lc。
在本实施例中，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”的相对移动的轨迹21不通过上述空间(位于比凹部19的进深部更靠定子7侧的位置的空间)，通过位于比凹部19的进深部更靠与定子7相反一侧的位置的磁通流通路22上。磁通流通路22是转子芯13的一部分，所以导磁率较高，饱和磁力较小。因此，磁通流通路22与磁饱和、磁力Ma、Mb的强度的不同无关，是一定的。即，在本实施例中，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”不受边界线La、Lb、Lc影响。
图6表示各部分的波形图。在该图中，(a)是霍尔IC“H1”的检测信号，(b)是霍尔IC“H2”的检测信号，(c)是霍尔IC“H3”的检测信号。在定子线圈10的各U相、V相、W相，在霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”的检测信号的各自的高电平的期间施加电压从而使电流流动(180度通电方式)。因此，例如在定子线圈10的U相，图6(d)所示的波形的电流流动。
在本实施例中，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”不受由磁力Ma、Mb的强度的不同引起的边界线La、Lb、Lc影响。因此，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”的各检测信号分别如图6的(a)、(b)、(c)中实线所示，变为在相互错位电角度120度的状态下180度的期间高电平。因此，例如在定子线圈10的U相，如图6的(d)中实线所示，在电角度0度到180度的期间，正(+)的半波的正弦波电流流动。
与此相对，在图10所示的参考例，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”受边界线La、Lb、Lc的影响。因此，例如，定子线圈104的U相用的霍尔IC“H1”如图6的(a)中虚线所示，检测信号的从高电平向低电平的下降与角度A(机械角)相对应错位角度C(电角度)，进而与角度B(机械角)相对应错位角度D(电角度)。因此，在定子线圈104的U相流动的电流如图6的(d)中虚线所示，在电角度180度时不变为0(零)，保持正(+)错位。该情况成为参考例的永磁电机100中的转矩波动的产生原因。
根据上述的第1实施例，能够得到下面的作用效果。
转子芯13中的分割芯13A、13B具有变化容易的低矫顽磁力的永磁体14和顽矫磁力比该永磁体14高的永磁体15。而且，控制装置在洗涤行程时以及漂洗行程时，以使得对定子7作用的转子5的磁通增加的方式将永磁体14磁化。另外，控制装置，在脱水行程时以及洗涤行程的中间脱水时，以使得对定子7作用的转子5的磁通比洗涤行程时以及漂洗行程时减少的方式将永磁体14磁化。由此，在洗涤行程时以及漂洗行程时，能够增加对定子7作用的转子5的磁通，驱动洗濯机负载(滚筒3)的电机4能够得到洗涤以及漂洗所需要的低转速、高转矩。另外，在脱水行程时以及中间脱水中，能够使对定子7作用的转子5的磁通比洗涤行程时以及漂洗行程时减少，驱动洗濯机负载(滚筒3)的电机4能够发挥适于脱水时所需要的低转矩、高转速的性能。
而且，在位于转子芯13的相邻的永磁体14、15之间的部位，形成有向定子7侧突出的磁通流通路22。而且，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”相对移动的轨迹21通过该磁通流通路22上。磁通流通路22是转子芯13的一部分，导磁率较高，饱和磁力较小，所以因此，与磁饱和、磁力Ma、Mb的强度的不同无关，是一定的。因此，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”能够不受边界线La、Lb、Lc的影响地输出正常的检测信号。因此，能够防止电机4由磁力Ma、Mb的强度的不同引起而产生转矩波动。
进而，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”与连结永磁体14的N极与S极的边界线(中央线20)与S极(与定子7相反一侧)之间的线和永磁体15的N极与S极的边界线(中央线20)与N极(与定子7相反一侧)之间的线的线即轨迹21相对应，相对移动。换而言之，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”通过永磁体14、15的与定子7侧相反一侧的位置。因此，霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”不受来自定子7的定子线圈10的磁力Mc的影响。
(第2实施例)
图8以及图9表示本发明的第2实施例。对于与上述第1实施例(特别要参照图1)相同部分标注相同的附图标记而表示。
转子芯13如第1实施例所述，是将多个铁芯材料层叠而构成的。在这里，使用从第1块铁芯材料131到第n块铁芯材料13n的n块(例如，n＝39)的铁芯材料，构成转子5。
如图8所示，在该第2实施例中，在位于转子芯13的轴方向的两端部中一方的端面侧的第1块铁芯材料131上，位于相邻的永磁体14、15之间形成有凹部19以及磁通流通路22。另外，如图9所示，在位于转子芯13的轴方向的两端部中另一方的端面侧的第n块铁芯材料13n上，位于相邻的永磁体14、15之间形成有凹部19以及磁通流通路22。另外，在从第2块铁芯材料132到第n-1块铁芯材料13n-1上，形成有与图10所示的参考例的转子芯105的凹部107同样的凹部23。即，凹部23形成为其进深部位于比霍尔IC“H1”、“H2”、“H3”的轨迹21靠外周侧的位置。因此，在铁芯材料132～铁芯材料13n-1上，没有形成磁通流通路22。
通过该第2实施例也能够得到与第1实施例同样的作用效果。
在磁通流通路22中流动的磁通变为不作用于定子7的定子芯10的泄漏磁通。在该第2实施例中，仅在位于转子芯13的轴方向的两端部中一方的端面侧的第1块铁芯材料131以及位于转子芯13的轴方向的两端部中另一方的端面侧的第n块铁芯材料13n上，设有磁通流通路22。因此，具有能够极力减少磁通流通路22的泄漏磁通的优点。
(其他的实施例)
另外，本发明并不限定于上述并且附图所示的各实施例，能够进行下面那样的变形和/或扩张。
在上述实施例中，在转子芯13中在相邻的高矫顽磁力的永磁体15、15间也设置了凹部19。也可以取而代之，在这些永磁体15、15之间，设置第2实施例所示的凹部23。
在上述第2实施例中，在转子芯13的轴方向的两端部的第1块铁芯材料131与第n块铁芯材料13n上设置了凹部19。也可以取而代之，在分别位于轴方向的两端部的多块铁芯材料上设置凹部19。
转子芯由分割芯的组合构成。该结构只要根据需要应用即可。
本发明并不限于滚筒式洗濯机，能够应用所有洗濯机。
产业上的应用可能性
如上所说明，本发明在转子上具备多块永磁体的永磁电机以及使用该永磁电机的洗濯机中有用。
标号说明
1表示滚筒式洗濯机(洗濯机)，3表示滚筒(洗濯机负载)，4表示永磁电机，5表示转子，7表示定子，8表示磁极齿，9表示定子芯，9A表示分割芯，10表示表示定子线圈，13表示转子芯，13A、13B表示分割芯，131～13n表示铁芯材料，14表示低矫顽磁力的永磁体，15表示高矫顽磁力的永磁体，17表示磁体插入孔，18表示突出部(磁极部)，19表示凹部，21表示轨迹，22表示磁通流通路，23表示凹部，H1～H3表示霍尔IC(磁传感器)。

Claims (6)

1.一种永磁电机，其特征在于，
具备：定子，其在定子芯上卷绕有各相的定子线圈，形成有与该各相的定子线圈相对应的磁极齿；
转子，其具备在周方向上形成有多个磁体插入孔的转子芯，在该磁体插入孔中插入有形成与所述定子的磁极齿相对应的磁极的永磁体；和
磁传感器，其检测该转子的磁极位置；
所述永磁体，从矫顽磁力不同的多种永磁体中以每一个磁极一种永磁体的方式选择而插入；
在所述转子芯，在位于相邻且矫顽磁力不同的两个永磁体之间的部位形成有凹部；
在所述转子芯，在位于相邻且矫顽磁力不同的两个永磁体之间的部位，形成有位于比所述凹部的进深部更靠与定子相反一侧的位置且向所述定子侧突出的磁通流通路；
所述磁传感器构成为，根据所述转子的旋转，在与所述永磁体以及所述磁通流通路相对应的轨迹上相对移动。
2.如权利要求1所述的永磁电机，其特征在于：
所述转子芯是将多个铁芯材料层叠而构成的；
所述磁通流通路形成于轴方向的两端部的铁芯材料。
3.如权利要求1或2所述的永磁电机，其特征在于：
所述磁传感器移动的轨迹通过所述永磁体的与所述定子侧相反一侧的位置。
4.一种洗濯机，其特征在于：
具备永磁电机，
通过所述永磁电机旋转驱动洗濯机负载；
所述永磁电机具备：定子，在定子芯上卷绕有各相的定子线圈，形成有与该各相的定子线圈相对应的磁极齿；
转子，其具备在周方向上形成有多个磁体插入孔的转子芯，在该磁体插入孔中插入有形成与所述定子的磁极齿相对应的磁极的永磁体；和
磁传感器，其检测该转子的磁极位置；
所述永磁体，从矫顽磁力不同的多种永磁体中以每一个磁极一种永磁体的方式选择而插入；
在所述转子芯，在位于相邻且矫顽磁力不同的两个永磁体之间的部位形成有凹部；
在所述转子芯，在位于相邻且矫顽磁力不同的两个永磁体之间的部位，形成有位于比所述凹部的进深部更靠与定子相反一侧的位置且向所述定子侧突出的磁通流通路；
所述磁传感器构成为，根据所述转子的旋转，在与所述永磁体以及所述磁通流通路相对应的轨迹上相对移动。
5.如权利要求4所述的洗濯机，其特征在于：
所述转子芯是将多个铁芯材料层叠而构成的；
所述磁通流通路形成于轴方向的两端部的铁芯材料。
6.如权利要求4或5所述的洗濯机，其特征在于：
所述磁传感器移动的轨迹通过所述永磁体的与所述定子侧相反一侧的位置。
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