BR102013011376A2 - Máquina elétrica rotativa - Google Patents

Abstract

MÁQUINA ELÉTRICA ROTATIVA. Uma máquina elétrica rotativa (1) incluindo um estator (2) e um rotor (3). O rotor (3) inclui um núcleo de ferro cilíndrico (10) que é fixado em um eixo (9) e compreende uma direção radial e uma direção axial, uma pluralidade de imãs permanentes (11) que ´pe embutida no núcleo de ferro (10), uma pluralidade de aberturas de ar (16) que é proporcionada em uma parte em cima de um lado interno do núcleo de ferro (10) em uma direção radial, uma parte em forma de cunha (18) que é proporcionada ao longo da direção axial de modo a sobressair dentro da abertura de ar (16), e uma resina (17) que é preenchida na abertura de ar (16).

Description

“MÁQUINA ELÉTRICA ROTATIVA” CAMPO TÉCNICO

Um modo de execução divulgado que se referee a máquinas elétricas rotativas.

ESTADO DA TÉCNICA

No documento WO 2008/078584, um motor tipo imã embutido que inclui um estator e um rotor que fica de frente para o estator, através de uma abertura na direção radial, é divulgado. O motor do tipo imã embutido inclui partes de pólo magnético nos centros dos pólos do rotor e nos ímãs permanentes que estão dispostos radialmente em ambos os lados das partes de pólo magnético e que são em número igual ao dos pólos. No lado circunferencial interno de um núcleo de ferro do rotor entre os respectivos ímãs permanentes, uma abertura de ar poligonal é proporcionada que tem uma superfície de limitação de fluxo magnético de fuga e uma superfície de orientação. A superfície de limitação de fluxo magnético de fuga é voltada para uma superfície lateral que é uma superfície de geração de fluxo magnético do imã permanente e limita um fluxo magnético de fuga para uma parte de junção interna do núcleo de ferro. A superfície de orientação orienta o fluxo magnético do imã permanente para uma circunferência externa do rotor.

DIVULGAÇÃO DA INVENÇÃO

Problema a ser resolvido No estado da técnica descrito acima, quando uma pluralidade de saídas de ar poligonais é proporcionada entre os imãs permanentes do núcleo de ferro do rotor, é possível reduzir o fluxo magnético de fuga do rotor, mas a rigidez do núcleo de ferro do rotor é mais apta a ser reduzida. Consequentemente, é necessário aumentar a rigidez do núcleo de ferro do rotor.

Um objetivo da presente divulgação é proporcionar uma máquina elétrica rotativa que pode melhorar a rigidez de um núcleo de ferro do rotor, reduzindo um fluxo magnético de fuga.

Meios para resolver o problema A fim de alcançar o objetivo acima descrito, de acordo com um aspecto da divulgação, é proporcionada uma máquina elétrica rotativa que compreende um estator e um rotor. O rotor inclui um núcleo de ferro cilíndrico que é fixado a um eixo e compreende uma direção radial e uma direção axial, uma pluralidade de imãs permanentes que é embutida no núcleo de ferro, uma pluralidade de aberturas de ar que são proporcionadas respectiva mente em uma parte em cima de uma lateral interna do núcleo de ferro, no sentido radial, uma cunha que é proporcionada ao longo da direção axial de modo a sobressair na abertura de ar, e um membro de reforço não-magnético que é preenchido na abertura de ar.

Vantagens da invenção De acordo com a máquina elétrica rotativa da presente divulgação, é possível melhorar a rigidez de um núcleo de ferro do rotor, reduzindo um fluxo magnético de fuga.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Fig. 1 é uma vista vertical em corte transversal que mostra a configuração geral de um modo de execução de uma máquina elétrica rotativa; A Fig. 2 é uma vista em corte transversal tomada ao longo da seção transversal ll-ll da Fig. 1; A Fig. 3A é uma vista em corte transversal horizontal, mostrando a forma de uma abertura de ar que tem uma cunha formada em cima de uma lateral interna de um núcleo de ferro do rotor na direção radial; A Fig. 3B é uma vista em corte transversal feita ao longo da seção transversal IIIB-IIIB da Fig. 3A; A Fig. 4A é uma vista em corte transversal horizontal que mostra a forma da abertura de ar em uma variação no qual uma pluralidade de partes em forma de cunha é proporcionada; A Fig. 4B é uma vista em corte transversal horizontal que mostra a forma da abertura de ar em uma variação na qual uma pluralidade de partes em forma de cunha é proporcionada; A Fig. 4C é uma vista em corte transversal horizontal que mostra a forma da abertura de ar em uma variação na qual uma pluralidade de partes em forma de cunha é proporcionada; A Fig. 5A é uma vista em corte transversal horizontal, mostrando a forma da abertura de ar, em uma variação em que o comprimento da parte em forma de cunha no sentido da saliência é mudado em uma direção axial; A Fig. 5B é uma vista em corte transversal horizontal que mostra a forma da abertura de ar em uma variação em que o comprimento da parte em forma de cunha no sentido da saliência é mudado em uma direção axial; A Fig. 5C é uma vista em corte transversal horizontal que mostra a forma da abertura de ar em uma variação em que o comprimento da parte em forma de cunha no sentido da saliência é mudado em uma direção axial; A Fig. 6A é uma vista em perspectiva, obtida por extração da parte em forma de cunha de uma variação em que a largura da parte em forma de cunha é alterada no sentido axial; A Fig. 6B é uma vista em perspectiva obtida extraindo a parte em forma da cunha em uma variação em que a largura da parte em forma de cunha é alterada no sentido axial; A Fig. 6C é uma vista em perspectiva obtida extraindo a parte em forma da cunha em uma variação em que a largura da parte em forma de cunha é alterada no sentido axial; A Fig. 7A é uma vista em perspectiva, que mostra a forma da abertura de ar em uma variação em que a abertura de ar é formada na forma de um polígono que não seja um pentágono; A Fig. 7B é uma vista em perspectiva, que mostra a abertura de ar em uma variação em que a abertura de ar é formada na forma de um polígono que não seja um pentágono; A Fig. 7C é uma vista em perspectiva, que mostra a forma da abertura de ar em uma variação em que a abertura de ar é formada na forma de um polígono que não seja um pentágono, e A Fig. 8 é uma vista de superfície de extremidade de um rotor do tipo semi-aberto de uma variação.

MELHOR MODO DE EXECUÇÃO DA INVENÇÃO

Um modo de execução será descrito abaixo com referência aos desenhos.

Configuração de uma máquina elétrica rotativa Uma configuração geral de uma máquina elétrica rotativa 1 de acordo com o presente modo de execução será primeiramente descrita com referência à Fig. 1. Como mostrado na Fig. 1, a máquina elétrica rotativa 1 é um motor tipo rotor interno no qual um rotor 3 é proporcionado dentro de um estator 2. O estator 2 e o rotor 3 estão dispostos voltados um para o outro em uma direção radial do rotor 3 (ou seja, em uma direção radial de um núcleo de ferro 10, descrito mais adiante, a seguir simplesmente referida como "direção radial", se necessário) através uma abertura magnética de ar. Especificamente, a máquina elétrica rotativa 1 é um motor IPM (ímã permanente interno), no qual um ímã permanente é fornecido dentro do rotor 3. A máquina elétrica rotativa 1 inclui: o estator 2, o rotor 3, uma estrutura 4, um suporte lateral da carga 5, um mancai lateral da carga 6, um suporte lateral oposto da carga 7, um mancai lateral oposto da carga 8, um eixo 9, e placas de fixação 20. A estrutura 4 é proporcionada na lateral externa acima descrita do estator 2 na direção radial. O suporte lateral da carga 5 é proporcionado em uma lateral da carga (na lateral direita na Fig. 1) na parte da extremidade da estrutura 4. Um anel externo do mancai lateral da carga 6 é montado no suporte do lado da carga 5. O suporte lateral oposto da carga 7 é proporcionado na lateral oposta a lateral da carga (no lado esquerdo na Fig. 1) na parte da extremidade da estrutura 4. Um anel externo do mancai lateral oposto da carga 8 é montado no suporte lateral oposto da carga 7. Ambas as laterais do eixo 9 em uma direção axial (em outras palavras, em uma direção axial do núcleo de ferro 10, descrito mais adiante, a seguir simplesmente referida como uma "direção axial", conforme necessário) são suportadas rotativamente pelos mancais laterais da carga 6 e o mancai lateral oposto da carga 8, respectivamente. A placa de fixação 20 está fixada ao eixo 9 e é encostada contra um lado da extremidade (neste exemplo, a lateral da carga) de núcleo de ferro 10, na direção axial acima descrita.

Apesar de uma placa de fixação 20 ser utilizada neste exemplo, duas placas de fixação 20 podem ser usadas para o eixo 9 de modo a ficar encostada contra uma lateral da extremidade e por outra lateral da extremidade do núcleo de ferro 10, na direção axial acima descrita. A placa de fixação 20 é encostada contra uma ou ambas as laterais de uma lateral e da outra lateral da extremidade do núcleo de ferro 10, na direção axial acima descrita, e assim o núcleo de ferro 10 é posicionado.

Configuração do rotor A configuração do rotor 3 irá agora ser descrita com referência às Figs. 2 e 3. Como mostrado na Fig. 2, o rotor 3 é fixado à superfície externa periférica do eixo 9. O rotor 3 compreende o núcleo de ferro cilíndrico 10 e uma pluralidade de (neste exemplo, dez) ímãs permanentes 11 incorporados no núcleo de ferro 10. O núcleo de ferro 10 inclui integralmente a parte cilíndrica 12 e partes de pólo magnético 13. A parte cilíndrica 12 é fixada ao eixo 9. Uma pluralidade de (neste exemplo, dez) partes de pólo magnético 13 é proporcionada radialmente na lateral externa da parte cilíndrica 12 na direção radial acima descrita, de acordo com o número de pólos. O núcleo de ferro 10 é formado em uma estrutura de corpo laminado em que as chapas de aço magnético circular são laminadas na direção axial acima descrita do eixo 9. Entre as chapas de aço magnéticas laminadas, é inserida uma camada isolante. O ímã permanente 11 é formado na forma de um paralelepípedo retangular longo na direção axial acima descrita do núcleo de ferro 10. No ímã permanente 11, uma seção transversal perpendicular à direção axial acima descrita tem uma forma retangular longa na direção radial acima descrita. O ímã permanente 11 é radialmente organizado dentro o núcleo de ferro 10. O ímã permanente 11 é montado radialmente em um orifício de passagem disposto no núcleo de ferro 10, na direção axial acima descrita, e é proporcionado para penetrar o núcleo de ferro 10. Na extremidade externa da lateral e da extremidade interna da lateral do ímã permanente 11, na direção radial acima descrita, e entre a superfície periférica externa e a superfície circunferencial interna do núcleo de ferro 10, são formadas aberturas estreitas.

Cada um dos ímãs permanentes 11 é magnetizado em uma direção (direção substancialmente circunferencial), perpendicular à direção radial acima descrita e na direção axial acima descrita do núcleo de ferro 10. Uma pluralidade de ímas permanentes 11 são dispostas de tal modo que, em uma certa parte do pólo magnético 13, N pólos estão voltados um para o outro, e que na próxima parte do pólo magnético 13, S pólos estão voltados um para o outro. A parte de pólo magnético 13 é formada na lateral externa da parte cilíndrica 12 na direção radial acima descrita, e entre os ímãs permanentes adjacentes 11. A parte de pólo magnético 13 no local onde os pólos N dos dois ímãs permanentes adjacentes 11 estão voltados um para outro se tornam um pólo N; a parte de pólo magnético 13 no local onde os pólos S dos dois imãs permanentes adjacentes 11 estão voltados um para outro se tornam um pólo S. Um fluxo magnético percorre a partir da parte de pólo magnético 13 do pólo N para a parte do pólo magnético 13 do pólo S é interconectado com as bobinas do estator 2 para gerar um torque de rotação do rotor 3.

Em uma parte da lateral interna do núcleo de ferro 10, na direção radial acima descrita, posicionada entre os ímãs permanentes adjacentes 11, uma abertura de ar 16 penetrando o núcleo de ferro 10, na direção axial acima descrita é proporcionada. Neste exemplo, a seção horizontal da abertura de ar 16 perpendicular à direção axial acima descrita é substancialmente pentagonal. Como mostrado nas Figs. 2 e 3A, a abertura de ar 16 tem superfícies de face magnética 16a que estão de frente para as superfícies laterais dos ímãs permanentes 11, que são as superfícies geradoras de fluxo magnético, e que estão na direção radial acima descrita, e as superfícies de orientação de fluxo magnético 16b que estão conectadas as superfícies de face magnética 16a e que estão na lateral externa no sentido radial anteriormente descrito. A superfície de de face magnética 16a da abertura de ar 16 forma uma abertura estreita entre a superfície de face magnética 16a e a superfície de geração de fluxo magnético do ímã permanente 11, e é substancialmente paralela à superfície geradora de fluxo magnético. A abertura de ar 16 guia, com a superfície de orientação de fluxo magnético 16b, o fluxo magnético do ímã permanente 11 na parte de pólo magnético 13 do pólo N para a lateral externa do rotor 3 na direção radial acima descrita. Além disso, a abertura de ar 16 pode reduzir, com a superfície de face magnética 16a, um fluxo magnético de fuga para a lateral interna do rotor 3 na direção radial acima descrita entre os dois imãs permanentes adjacentes 11.

Como mostrado na Fig. 3A, para rigidez do núcleo de ferro 10, a ser reforçado, a abertura de ar 16 é preenchida com uma resina 17 (um adesivo pode ser utilizado), como um elemento de reforço de um material não-magnético. Além disso, na abertura de ar 16, uma parte em forma de cunha 18 que se sobressai para a lateral interna da abertura de ar 16 na direção radial acima descrita, é proporcionada em uma parte de canto que é a acima descrita direção radial da lateral externa do referido-pentágono acima descrito (isto é, uma parte de canto da lateral externa da abertura de ar 16, na direção radial acima descrita, localizada entre as superfícies de orientação de fluxo magnético 16b da abertura de ar 16). A seção transversal da parte em forma de cunha 18 perpendicular à direção axial acima descrita é substancialmente em forma de V. Como mostrado na Fig. 3B, a parte em forma de cunha 18 é fornecida para se estender ao longo da direção axial acima descrita, de modo a ter a mesma altura, e toda a parte em forma de cunha 18 na direção axial acima descrita é direcionada para a resina 17 preenchida na abertura de ar 16. A parte em forma de cunha 18 é obtida através da formação individual de uma pluralidade de chapas de aço magnético, de modo a ter as partes em forma de cunha e laminação de uma pluralidade de chapas de aço magnético, na direção axial acima descrita.

Efeitos do modo de execução Conforme descrito acima, na máquina elétrica rotativa 1 do presente modo de invenção, uma pluralidade de aberturas de ar 16 é formada na parte na lateral interna do núcleo de ferro 10 do rotor 3 acima descrita na direção radial acima descrita, e a abertura de ar 16 é preenchida com a resina 17. Uma vez que a resina 17 não é magnética, a abertura de ar 16, preenchida com a resina 17 pode ser considerada como uma abertura de ar por si magnética. Assim, o fluxo magnético de fuga para o lado interno do rotor 3 na direção radial acima descrita é bloqueado pela abertura de ar 16, e, assim, é possível reduzir o fluxo magnético de fuga. Em seguida, com a resina 17 preenchida na abertura de ar 16, é possível prevenir a redução na rigidez do núcleo de ferro 10 causado pela disposição da abertura de ar 16.

Além disso, no interior da abertura de ar 16, a parte em forma de cunha 18, cuja seção transversal perpendicular à direção axial acima descrita é substancialmente em forma de V é fornecida para se sobressair ao longo da direção axial acima descrita. No núcleo de ferro 10, a parte em forma de cunha 18 é proporcionada na abertura de ar 16, e assim a sua resistência mecânica na abertura de ar 16 é reforçada. Além disso, a união entre o núcleo de ferro 10 e a resina 17 é reforçada pela ação da cunha, resultante da parte em forma de cunha 18, sendo direcionada para a resina 17 preenchida na abertura de ar 16 (isto é, o efeito que a resina 17 intercala e suporta a parte em forma de cunha 18 a partir de ambos os seus lados e o efeito de aumentar a área de contato entre a superfície interna da abertura de ar 16 e a resina 17). Consequentemente, é possível aumentar a rigidez do núcleo de ferro 10.

No presente modo de execução, em particular, a parte em forma de cunha 18 está prevista na posição sobre a lateral externa da abertura de ar 16, na direção radial acima descrita dentro da abertura de ar 16. Com a disposição, os seguintes efeitos são obtidos. Especificamente, uma força de fluxo central resultante de rotação atuando sobre o núcleo de ferro 10 do rotor 3. Consequentemente, em cada uma das aberturas de ar 16, uma força de separação que atua entre a resina preenchida 17 e a superfície interna da abertura de ar 16, é aumentada em uma posição na direção radial acima descrita da lateral externa da saída de ar 16. No presente modo de execução, uma vez que a parte em forma de cunha 18 é proporcionada na posição sobre o lado externa da saída de ar 16, na direção radial acima descrita, é possível obter uma elevada força de união entre o núcleo de ferro 10 e a resina 17 na direção da força de fluxo central, como resultado da ação de cunha. Como resultado, é possível evitar que a resina 17 seja separada da superfície interna da abertura de ar 16, e, portanto, é possível aumentar ainda mais o efeito de aumento da rigidez do núcleo de ferro 10.

Além disso, no presente modo de execução, em especial, a seção transversal da abertura de ar 16 perpendicular à direção axial acima descrita é pentagonal, e a parte em forma de cunha 18 é proporcionada na parte de canto pentagonal acima descrita da saída de ar 16. Com a disposição, os seguintes efeitos são obtidos. Especificamente, quando a seção transversal da abertura de ar 16 for poligonal, a concentração de tensões é mais provável de ocorrer na parte de canto onde a forma da abertura de ar 16 não é contínua, e isto pode causar uma rachadura ou similar. No presente modo de execução, uma vez que a parte em forma de cunha 18 é proporcionada na parte de canto da abertura de ar 16, é possível dispersar a tensão na parte de canto e aliviar a concentração de tensões. Por isso, é possível aumentar ainda mais o efeito de aumentar a rigidez do núcleo de ferro 10.

Além disso, na presente concretização, em particular, a abertura de ar 16 tem a superfície de face magnética 16a e as superfícies de orientação de fluxo magnético 16b. Com a disposição, é possível orientar de forma eficiente o fluxo magnético dos ímãs permanentes 11 da lateral externa do rotor 3 na direção radial acima descrita, enquanto efetivamente reduz o fluxo magnético de fuga para a lateral interna do rotor 3 na direção radial acima descrita. Por isso, é possível obter um torque correspondente à quantidade de utilização dos ímãs permanentes 11 e, assim, é possível melhorar a característica do motor da máquina elétrica rotativa 1.

Além disso, a parte em forma de cunha 18 é proporcionada na parte de canto acima descrita, localizada entre as superfícies guia de fluxo magnético 16b da abertura de ar 16, e, assim, os seguintes efeitos são obtidos. Especificamente, uma vez que as superfícies de face magnética 16a se voltam para as superfícies laterais dos ímãs permanentes 11, que constituem a superfície de geração de fluxo magnético, a direção do fluxo magnético é substancialmente perpendicular à direção das superfícies de face magnética 16a. Assim, quando a parte em forma de cunha 18 é proporcionada na periferia da superfície de face magnética 16a, existe uma possibilidade de que o fluxo magnético passa através do interior da abertura de ar 16 através da parte em forma de cunha 18, e que isso faz com que o fluxo magnético de fuga seja aumentado. Por outro lado, uma vez que a superfície de orientação de fluxo magnético 16b é uma superfície que orienta o fluxo magnético dos ímãs permanentes 11, a direção do fluxo magnético é substancialmente paralela à direção da superfície de orientação de fluxo magnético 16b. Assim, mesmo quando a parte em forma de cunha 18 é proporcionada na periferia da superfície de orientação de fluxo magnético 16b, há pouca possibilidade de que o fluxo magnético passe através do interior da abertura de ar 16 através da parte em forma de cunha 18, e que este não cause o aumento do fluxo magnético de fuga. Portanto, a parte em forma de cunha 18 é proporcionada na parte de canto localizada entre as superfícies de orientação de fluxo magnético 16b e, assim, é possível melhorar a rigidez do núcleo de ferro 10, sem aumentar o fluxo magnético de fuga.

Variações A forma de execução descrita não está limitada ao que foi descrito acima, são possíveis muitas variações sem nos afastarmos do princípio e concepções técnicas destes. Tais variações serão descritas abaixo. (1) Um caso em que uma pluralidade de partes de cunha é proporcionada no na abertura de ar.

No modo de execução acima descrito, a parte em forma de cunha 18 é fornecida em apenas uma parte de canto da abertura de ar 16. A presente divulgação não se limita a esta configuração, a parte em forma de cunha 18 pode ser proporcionada em outras partes da abertura de ar 16. Exemplos de tal variação são mostrados nas Figs. 4A a 4C.

No exemplo mostrado na Fig. 4A, a parte em forma de cunha 18 é proporcionada não apenas na parte de canto da posição em cima da lateral externa da abertura de ar 16, tendo a seção transversal pentagonal acima descrita na direção radial acima descrita, mas também em partes de canto em posições em cima da lateral interna do pentágono na direção radial acima descrita (isto é, nas duas partes de canto localizadas entre uma superfície frontal ao eixo 16c da abertura de ar 16, que está virada para o eixo 9 e que está na direção radial acima descrita e cada superfície de face magnética 16a). Tal como na forma de execução acima descrita, a seção transversal de cada uma das partes de cunha 18, perpendicular à direção axial acima descrita é substancialmente em forma de V. Cada uma das partes de cunha 18 é fornecida para se estenderem ao longo da direção axiai acima descrita. A abertura de ar 16 é preenchida com a resina 17.

No exemplo mostrado na Fig. 4B, a parte em forma de cunha 18 é proporcionada não só na parte de canto da posição, na lateral externa da seção transversal pentagonal acima descrita da abertura de ar 16, na direção radial acima descrita, mas também em partes de canto em posições sobre o lado da superfície lateral do pentágono (isto é, em cada uma das partes de canto localizadas entre as superfícies deface magnética 16a da abertura de ar 16, e as superfícies de orientação de fluxo magnético 16b da abertura de ar 16).

No exemplo mostrado na Fig. 4C, as partes de cunha 18 são fornecidas em todas as partes de canto da abertura de ar 16, da seção transversal pentagonal, acima descrita.

Em cada uma das variantes das Figs. 4A a 4C, uma pluralidade de partes de cunha 18 é proporcionada na abertura de ar 16, e, assim, é possível melhorar ainda mais a resistência mecânica do núcleo de ferro 10 na abertura de ar 16 e, além disso, a união entre o núcleo de ferro 10 e a resina 17 é reforçada pela a ação de cunha, resultante de uma pluralidade de partes de cunha 18 a ser conduzida na resina 17 preenchida na abertura de ar 16. Consequentemente, é possível aumentar ainda mais a rigidez do núcleo de ferro 10. (2) Um caso em que o comprimento da parte em forma de cunha no sentido da saliência é alterado na direção axiai.

No modo de execução acima descrito, ó comprimento (altura) da parte em forma de cunha 18 na direção da saliência é uniforme ao longo da direção axiai acima descrita da abertura de ar 16. A presente divulgação não se limita a esta configuração, o comprimento da parte em forma de cunha 18 na direção da saliência pode ser mudado na direção axiai acima descrita da abertura de ar 16. Exemplos de tal variação são mostrados nas Figs. 5A a 5C. Para facilidade de compreensão, nas Figs. 5A a 5C, o comprimento (dimensão em uma direção para cima / para baixo de cada uma das figuras) da parte em forma de cunha 18 na direção da saliência é exagerado e mostrado.

No exemplo mostrado na Fig. 5A, o comprimento da parte em forma de cunha 18 na direção da saliência é H1 em uma extremidade da abrtura de ar 16 na direção axiai acima descrita (no lado esquerdo na Fig. 5A), e é H2, na outra extremidade da abertura de ar 16 na direção axiai acima descrita (no lado direito na Fig. 5A), que é mais longo do que H1. Em outras palavras, o comprimento da parte em forma de cunha 18 na direção da saliência é continuamente aumentado de H1 em uma extremidade da abertura de ar 16 na direção axial acima descrita para H2, na outra extremidade na direção axial.

No exemplo mostrado na Fig. 5B, o comprimento da parte em forma de cunha 18 na direção da saliência é H1 na parte central da abertura de ar 16 na direção axial acima descrita, e é H2 em uma extremidade e na outra extremidade na direção axial acima descrita. Em outras palavras, o comprimento da parte em forma de cunha 18 na direção da saliência é continuamente reduzida de H2 a uma extremidade da abertura de ar 16 na direção axial acima descrita a H1 na parte central, e é então contínuamente aumentada de H1 na parte central da abertura de ar 16 na direção axial acima descrita para H2, na outra extremidade na direção axial acima descrita.

No exemplo mostrado na FIG. 5C, o comprimento da parte em forma de cunha 18 na direção da saliência é H2, na parte central da abertura de ar 16 na direção axial acima descrita, e é H1 em uma extremidade e na outra extremidade na direção axial acima descrita. Em outras palavras, o comprimento da parte em forma de cunha 18 na direção da saliência é continuamente aumentado de H1 em uma extremidade da abertura de ar 16 na direção axial acima descrita para H2 na parte central, e é, em seguida, reduzida continuamente de H2 na parte central da abertura de ar 16 na direção axial acima descrita para H1 na outra extremidade na direção axial acima descrita.

Em cada uma das variantes das Figs. 5A a 5C, o comprimento da saliência da parte em forma de cunha 18 da abertura de ar 16 é alterado na direção axial acima descrita. Como resultado, o movimento da resina 17 preenchida na abertura de ar 16, no sentido em que o comprimento da saliência (altura) da parte em forma de cunha 18 é aumentado é limitado. Com a disposição, por exemplo, na configuração mostrada na Fig. 5A, a resina 17, dentro da abertura de ar 16 é impedida de se mover para fora para o outro lado (o lado direito na Fig. 5A) na direção axial acima descrita, indicada por uma seta branca. Na configuração mostrada nas Figs. 5B e 5C, a resina 17, dentro da abertura de ar 16 é impedida de se mover para fora para ambos de um lado e do outro lado (de ambos os lados esquerdo e direito na Fig. 5B e 5C), na direção axial acima descrita indicada pela setas brancas. Consequentemente é possível obter de forma estável o efeito de aumentar a rigidez do núcleo de ferro 10. ______(3) Um processo em que a largura da parte em forma de cunha é alterada na direção axial.

No modo de execução acima descrito, a largura da parte em forma de cunha 18 (isto é, a largura de uma extremidade da base da seção transversal em forma de V da parte em forma de cunha 18) é uniforme ao longo da direção axial acima descrita. A presente divulgação não se limita a esta configuração, a largura da parte em forma de cunha 18 pode ser mudada na direção axial acima descrita da abertura de ar 16. Exemplos de tal variação são mostrados nas Figs. 6A a 6C.

Para facilidade de compreensão, nas Figs. 6A a 6C, apenas a parte em forma de cunha 18 é extraída e mostrada.

No exemplo mostrado na Fig. 6A, a largura da parte em forma de cunha 18 é W1 em uma extremidade da abertura de ar 16 na direção axial acima descrita (no lado esquerdo na Fig. 6A.), e é W2 na outra extremidade da abertura de ar 16 em a direção axial acima descrita (no lado direito na Fig. 6A), que é mais longa do que o W1. Em outras palavras, a largura da parte em forma de cunha 18 é continuamente aumentada na direção axial acima descrita a partir de W1 em uma extremidade da abertura de ar 16 na direção axial acima descrita para W2 na outra extremidade.

No exemplo mostrado na Fig. 6B, a largura da parte em forma de cunha 18 é W2 na parte central da abertura de ar 16 na direção axial acima descrita, e é W1 em uma extremidade e a outra extremidade na direção axial acima descrita. Em outras palavras, a largura da parte em forma de cunha 18 é continuamente aumentada de W1 em uma extremidade da abertura de ar 16 na direção axial acima descrita para W2 na parte central, e é, em seguida, reduzida continuamente de W2 na parte central da abertura de ar 16 na direção axial acima descrita para W1 na outra extremidade na direção axial acima descrita.

No exemplo mostrado na Fig. 6C, a largura da parte em forma de cunha 18 é W1 na parte central da abertura de ar 16 na direção axial acima descrita, e é W2 em uma extremidade e a outra extremidade na direção axial acima descrita. Em outras palavras, a largura da parte em forma de cunha 18 é continuamente reduzida de W2 num extremo da abertura de ar 16 na direção axial acima descrita para W1 na parte central, e é então aumentada de forma contínua a partir de W1, na parte central da abertura de ar 16 na direção axial acima descrita, para W2 na outra extremidade na direção axial acima descrita.

Em cada uma das variantes das Figs. 6A a 6C, a largura da parte em forma de cunha 18 do abertura de ar 16 é alterada na direção axial acima descrita. Como resultado, o movimento da resina 17 preenchida na abertura de ar 16 na direção na qual a largura da parte em forma de cunha 18 é aumentada é limitado. Com a disposição, na configuração mostrada na Fig. 6A, a resina 17, dentro da abertura de ar 16 é impedida de se deslocar para uma lateral (a lateral direita na Fig. 6A) no sentido axial acima descrito, indicado por uma seta branca ao passo que, na configuração mostrada nas Figs. 6B e 6C, a resina 17, dentro da abertura de ar 16 é impedida de se mover para fora para ambos de uma lateral e da outra lateral (de ambas as laterais esquerda e direita na Fig. 6B e 6C), na direção axial acima descrita indicado pela setas brancas. Por conseguinte, é possível obter de forma estável o efeito de aumentar a rigidez do núcleo de ferro 10. (4) Um processo em que a seção transversal da saída de ar é formada na forma de um polígono que não seja um pentágono.

No modo de execução acima descrito, a seção transversal da abertura de ar 16 perpendicular à direção axial acima descrita é pentagonal. A presente divulgação não se limita a esta configuração, a seção transversal da abertura de ar 16 pode ser formada na forma de um polígono que não seja um pentágono. Exemplos de tal variação são mostrados nas Figs. 7A a 7C.

No exemplo mostrado na Fig. 7A, a seção transversal da abertura de ar 16 perpendicular à direção axial acima descrita, é formada na forma de um triângulo. Na abertura de ar 16, a parte em forma de cunha 18, saliente internamente é proporcionada na parte de canto na lateral externa do triângulo na direção radial acima descrita, e a abertura de ar 16 é preenchida com a resina 17.

No exemplo mostrado na Fig. 7B, na seção transversal horizontal acima descrita da abertura de ar 16 é formada na forma de um quadrilátero. Na abertura de ar 16, a parte em forma de cunha 18, saliente internamente é proporcionada na parte de canto no lado externo do quadrilátero na direção radial acima descrita.

No exemplo mostrado na Fig. 7C, a seção transversal horizontal acima descrita da abertura de ar 16 é formada na forma de um hexágono. Na abertura de ar 16, a parte em forma de cunha 18, saliente internamente é proporcionada em cada uma das duas partes de canto do lado externo do hexágono na direção radial acima descrita.

Nas variantes das Figs. 7A a 7C, como na concretização descrita acima, também é possível melhorar a rigidez do núcleo de ferro 10. (5) Um processo em que um rotor do tipo semi-aberto é usado.

No modo de execução acima descrito, o rotor 3 é um assim chamado tipo fechado em que a parte periférica externa cilíndrica do núcleo de ferro 10 está fechada. A presente divulgação não se limita a esta configuração, uma configuração do tipo semi-aberta, no qual a parte periférica externa cilíndrica do núcleo de ferro é aberta nos locais dos ímãs permanentes 11, poderá ser aplicada. Um exemplo de tal variação é mostrado na Fig. 8.

Como mostrado na Fig. 8, um rotor 3A da presente variação tem partes de abertura 19, em partes, no lado externo dos ímãs permanentes 11 de um núcleo de ferro 10A na direção radial acima descrita. Com a disposição, o rotor 3A é configurado para ser de um tipo semi-aberto, no qual a parte periférica externa cilíndrica do núcleo de ferro 10 não está fechada.

Quando o estator 2 é energizado, um campo magnético oposto ao da magnetização do ímã é aplicado a partir do estator 2 do ímã permanente 11 do rotor 3A e, portanto, a chamada desmagnetização ocorre nos ímãs permanentes 11. Aqui, uma parte a que o fluxo magnético máximo é aplicado a partir do estator 2 no momento da energização acima descrita é a parte mais externa do ímã permanente 11 do núcleo de ferro 10A na direção radial acima descrita. Oonsequentemente, na presente variante, a parte de abertura 19 é proporcionada na parte mais externa do ímã permanente 11 do núcleo de ferro 10A na direção radial acima descrita, e assim o arranjo em que a desmagnetização do ímã permanente 11 ocorre mais significativamente é evitada, com o resultado de que o fluxo magnético máximo é impedido de ser aplicada a partir do estator 2 do ímã permanente 11 no momento da energização acima descrita, e que é possível reduzir a diminuição na característica de rotação do rotor 3.

As outras configurações do rotor 3A na presente variação são as mesmas como na do rotor 3 no modo de execução acima descrito.

Na presente variante, tal como no modo de execução acima descrito, é possível melhorar a rigidez do núcleo de ferro 10A. (6) Outros Embora na forma de execução acima descrita, e em cada uma das variantes, o exemplo em que a seção transversal horizontal da abertura de ar 16 é poligonal tenha sido descrita, a presente divulgação não se limita a esta configuração. Isto é, a seção transversal horizontal da abertura de ar 16 pode ser formada em uma forma arbitrária, como um círculo ou de um setor. Embora a máquina elétrica rotativa tenha sido descrita usando o motor como exemplo, a presente descrição pode ser aplicada a um gerador.

Em adição ao que foi descrito acima, os métodos do modo de execução acima descritos, e cada uma das variações podem ser apropriadamente combinados e utilizados. Além disso, embora não seja ilustrado, na forma de execução acima descrita, e cada uma das variantes, muitas modificações são possíveis sem que se afaste do princípio da mesma.

Claims (5)

1. 01. Uma máquina elétrica rotativa (1) compreendendo: um estator (2); e um rotor (3; 3A), caracterizado em que o rotor (3; 3A) inclui: um núcleo de ferro cilíndrico (10; 10A) que é fixado a um eixo (9) e compreende uma direção radial e uma direção axial; uma pluralidade de ímãs permanentes (11) que é embutida no núcleo de ferro (10; 10A); uma pluralidade de aberturas de ar (16) que são respectivamente proporcionadas em uma parte sobre um lado interno do núcleo de ferro (10, 10A) na direção radial; uma parte em forma de cunha (18) que é fornecida ao longo da direção axial de modo a sobressair dentro da abertura de ar (16); e um membro de reforço não magnético (17) que é preenchido na abertura de ar (16).
2. 02. A máquina elétrica rotativa (1), de acordo com a reivindicação 01, em que: a parte em forma de cunha (18) é proporcionada em uma posição ao menos em cima de uma lateral externa da abertura de ar (16) na direção radial dentro da abertura de ar (16).
3. 03. A máquina elétrica rotativa (1) de acordo com as reivindicações 01 e 02, em que: uma forma de seção transversal da abertura de ar (16) em uma seção transversal perpendicular à direção axial é um polígono, e a parte em forma de cunha (18) é proporcionada sobre uma posição de uma parte de canto do polígono.
4. 04. A máquina elétrica rotativa (1) de acordo com a reivindicação 03, em que: a abertura de ar (16) inclui: uma superfície de face magnética (16a) configurada para estar de frente a uma superfície lateral, que é uma superfície de geração de fluxo magnético do ímã permanente (11) e para reduzir o fluxo magnético de fuga para o lado interno do rotor (3, 3A) na direção radial; e uma superfície de orientação de fluxo magnético (16b), configurada para orientar um fluxo magnético do ímã permanente (11) para a lateral externa do rotor (3, 3?), na direção radial, e a parte em forma de cunha (18) é proporcionada na parte de canto localizada entre as duas superfícies de orientação de fluxo magnético (18b).
5. 05. A máquina elétrica rotativa (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 01 a 04, em que: a parte em forma de cunha (18) é formada de tal modo que pelo menos um de um comprimento ao longo de uma direção da saliência e um comprimento ao longo de uma direção circunferencial é alterado na direção axial.