DE102004036691A1

DE102004036691A1 - Rotor für eine rotierende Maschine eines Reluktanztyps

Info

Publication number: DE102004036691A1
Application number: DE102004036691A
Authority: DE
Inventors: Takashi Araki; Masakatsu Matsubara; Motoyasu Mochizuki; Yukihiko Kazao; Masanori Arata; Yasuo Hirano; Nobutake Aikura; Akito Kondo; Masahiko Yamashiki; Masanori Ohashi; Takashi Hanai; Ken Anjo Takeda; Hiroshi Anjo Morohashi
Original assignee: Toshiba Corp; Aisin AW Co Ltd; Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toshiba Industrial Products and Systems Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2024-07-30
Also published as: US20050104468A1; DE102004036691B4; JP4070674B2; US7057322B2; JP2005051897A

Abstract

Ein Rotor für eine rotierende Maschine eines Reluktanztyps inkludiert einen Rotorkern (2, 22), der durch Aufschichten einer Zahl von kranzförmigen Kernmaterialien gebildet wird, von denen jedes magnetische konkave und konvexe Abschnitte (8, 9) inkludiert, die abwechselnd an einem äußeren Kreisumfang davon ausgebildet sind, und ein zentrales Durchgangsloch, wobei der Rotorkern (2, 22) eine Passform (10, 11) hat, die sich an einem äußeren Kreisumfang axial erstreckt, der Rotorkern (2, 22) in eine Vielzahl von Blöcken (3, 4) unterteilt ist, die Kernmaterialien, die einen von mindestens drei Blöcken (3, 4) bilden, die magnetische konkave und konvexe Abschnitte (8, 9) haben, die um einen vorbestimmten Winkel in einer von einer rotierenden Richtung des Rotors und einer Richtung entgegengesetzt der rotierenden Richtung des Rotors bezüglich einer Mittellinie, die die Passform (10, 11) durchläuft, verschoben sind, die Kernmaterialien, die jeden der Blöcke (3, 4) bilden, die sich an beiden Enden des einen Blocks (3, 4) befinden, die magnetische konkave und konvexe Abschnitte (15, 16) haben, die um einen vorbestimmten Winkel in der anderen der rotierenden Richtung des Rotors und der Richtung entgegengesetzt der rotierenden Richtung des Rotors bezüglich einer Mittellinie, die die Passform (10, 11) durchläuft, verschoben sind, und eine rotierende Welle (19), die durch das zentrale Loch des Rotorkerns (2, 22) eingeführt ist, wobei die Welle (19) eine Passformnut (20) hat, die in die ...

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Rotor für eine elektrische rotierende Maschine eines Reluktanztyps, der ähnliche Wirkungen zu jenen erreichen kann, die durch Versatz erreicht werden können.
Eine rotierende Maschine eines Reluktanztyps, oder z.B. eine rotierende Maschine eines Reluktanztyps, versehen mit Permanentmagneten, inkludiert einen Rotor, der mit einem magnetischen konvexen Abschnitt gebildet ist, wo es für einen Fluss leicht zu passieren ist (d-Achse), und einem magnetischen konkaven Abschnitt, wo es für einen Fluss schwierig zu passieren ist (q-Achse), und einem Permanentmagneten, der in einem Stator aufgestellt ist, der mit einer Statorwindung versehen ist. Der magnetische konvexe Abschnitt (d-Achse) hat eine hohe magnetische Flussdichte in einer Luftlücke, wohingegen der magnetische konkave Abschnitt (q-Achse) eine niedrige magnetische Flussdichte in einer Luftlücke hat. Diese Variationen in der magnetischen Flussdichte erzeugen ein Reluktanzdrehmoment. Des weiteren wird ein Drehmoment auch durch eine magnetische Anziehungskraft und eine magnetische Abstoßungskraft zwischen Polen des Permanentmagneten und des Stators entwickelt.

7 und 8 veranschaulichen ein Beispiel eines konventionellen Rotors für eine rotierende Maschine eines Reluktanztyps mit Permanentmagneten. Die veranschaulichte Maschine ist eine 8-polige Maschine. 7 ist eine Seitenansicht des Rotors mit einer Endplatte und einer Rotationswelle, die beseitigt ist. 8 ist eine Schnittansicht, genommen entlang einer Linie 8-8 in 7. Bezug nehmend auf 7 inkludiert der Rotor 100 einen Rotorkern 101, der durch Aufschichten einer Zahl von kranzförmigen Siliziumsstahlblechen hergestellt ist. Der Rotorkern 101 hat Paare von allgemein rechteckigen Magneteinführungslöchern 102, die in einem äußeren Kreisumfang davon ausgebildet sind, wie in 8 gezeigt. Permanentmagnete 103 werden in den Einführungslöchern 102 jeweils eingeführt und fixiert. Der äußere Kreisumfang des Rotorkerns 101 ist ferner mit Hohlräumen 104 ausgebildet, die sich zwischen den jeweiligen Paaren von Permanentmagneten 103 befinden, wie in 8 gezeigt. Jeder Hohlraum 104 ist in eine allgemein dreieckige Form ausgebildet. In dem Rotor 100 bilden jedes Paar von Einführungslöchern 102, Permanentmagneten 103 und jeder Hohlraum 104 den zuvor erwähnten magnetischen konkaven Abschnitt 105, wo es für einen Fluss schwierig zu passieren ist (q-Achse). Jeder Abschnitt zwischen den konkaven Abschnitten 105 bildet den zuvor erwähnten magnetischen konvexen Abschnitt 106, wo es für einen Fluss leicht zu passieren ist (d-Achse). Die magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte 105 und 106 werden abwechselnd mit einem vorbestimmten Winkel dazwischen ausgebildet. Siehe z.B. JP-A-2000-339922.

Der Rotorkern 101 hat Passformen 107 an einen inneren Kreisumfang davon ausgebildet. Die Passformen 107 sind angepasst, jeweils in Passformnuten einer rotierenden Welle einzugreifen. Des weiteren ist eine Mittellinie Lo, die die Passformen 107 durchläuft, angepasst, die Mitte des magnetischen konvexen Abschnittes 106 zu durchlaufen. Eine Mittellinie La durchläuft die Mitte des magnetischen konvexen Abschnittes 105 benachbart zu der Mittellinie Lo. Die Mittellinie Lo ist angepasst, die Mittellinie La bei einem Winkel Θ zu treffen. Der Winkel Θ ist bei 22,5 Grad, wenn der Rotor 100 8 Pole hat. Der Rotor 100 ist angepasst, in einem Stator (nicht gezeigt) aufgestellt zu werden, der mit einer Statorwindung versehen ist.

Es ist gut bekannt, dass Käfigläufer-Induktionsmotoren wegen einem Drehmoment, das durch hohe Oberschwingungen entwickelt wird, zum Kriechgang führen. Es gibt eine Möglichkeit, dass rotierende Maschinen mit Permanentmagnet eines Reluktanztyps wie die rotierende Maschine eines Reluktanztyps den ähnlichen Kriechgang verursachen können, der durch die Käfigläufer-Induktionsmotoren verursacht wird. Als ein Ergebnis führt der Kriechgang zu Drehmomentwelligkeit, Schwingung, Vibration und Geräusch.

Deshalb ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Rotor für eine rotierende Maschine eines Reluktanztyps vorzusehen, der die ähnlichen Wirkungen zu jenen erreichen kann, die durch Versatz erreicht werden, und Drehmomentwelligkeit, Schwingung, Vibration und Geräusch reduzieren kann.

Die vorliegende Erfindung sieht einen Rotor für eine rotierende Maschine eines Reluktanztyps vor, der einen Rotorkern inkludiert, gebildet durch Aufschichten einer Zahl von kranzförmigen Kernmaterialien, jedes von denen magnetische konkave und konvexe Abschnitte, die abwechselnd an einem äußeren Kreisumfang davon gebildet werden, und ein zentrales Durchgangsloch inkludiert, wobei der Rotorkern eine Passform hat, die sich axial an einem äußeren Kreisumfang davon erstreckt, und eine rotierende Welle, die durch das zentrale Loch des Rotorkerns eingeführt wird, wobei die Welle eine Passformnut hat, die in die Passform des Rotorkerns eingreift, gekennzeichnet dadurch, dass der Rotorkern in eine Vielzahl von Blöcken unterteilt ist, wobei die Kernmaterialien einen von mindestens drei Blöcken mit den magnetischen konkaven und konvexen Abschnitten bilden, die um einen vorbestimmten Winkel in einer von einer rotierenden Richtung des Rotors und einer Richtung entgegengesetzt zu der rotierenden Richtung des Rotors bezüglich einer Mittellinie, die die Passform durchläuft, verschoben sind, wobei die Kernmaterialien jeden der Blöcke bilden, die sich an beiden Enden des einen Blocks mit den magnetischen konkaven und konvexen Abschnitten befinden, die um einen vorbestimmten Winkel in der anderen der rotierenden Richtung des Rotors und der Richtung entgegengesetzt zu der rotierenden Richtung des Rotors bezüglich einer Mittellinie, die die Passform durchläuft, verschoben sind.

In der oben beschriebenen Konstruktion hat eine Mittellinie, die die Mitte des magnetischen konkaven Abschnitts von mindestens einem Block durchläuft, eine Ortslinie, die von jenen der Blöcke verschoben ist, die sich an beiden Enden des einen Blocks befinden. Da die ähnlichen Wirkungen zu jenen, die durch Versatz erreicht werden, erreicht werden können, können folglich Drehmomentwelligkeit, Schwingung, Vibration und Geräusch reduziert werden.

Jeder Block kann die magnetischen konkaven Abschnitte inkludieren, von denen jeder mit einem Paar von Magneteinführungslöchern versehen ist, die zueinander entgegengesetzt sind, sodass ein Abstand dazwischen allmählich erhöht wird, wie sich die Einführungslöcher dem äußeren Kreisumfang des Rotors nähern, und Permanentmagneten können jeweils in die Einführungslöcher eingeführt und fixiert werden.

Es kann auch ein magnetisches Drehmoment durch die Permanentmagneten zusätzlich zum Reluktanzdrehmoment erreicht werden. Des weiteren können Oberschwingungswerte einer gegenelektromotorischen Kraft durch die ähnlichen Wirkungen zu jenen, die durch Versatz erreicht werden, reduziert werden.

Die Erfindung wird, lediglich auf dem Wege eines Beispiels, mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Draufsicht des Rotors in einer rotierenden Maschine eines Reluktanztyps in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Seitenansicht des Rotorkerns des Rotors ist;
3A und 3B Schnittansichten sind, die entlang Linien 3A-3A und 3B-3B in 2 aufgenommen sind, die den Rotor in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
4 ein Längsschnitt des Rotors ist;
5 eine Schnittansicht der rotierenden Maschine eines Reluktanztyps mit Permanentmagneten ist;
6 eine Ansicht ähnlich zu 1 ist, die den Rotor in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt;
7 eine Seitenansicht eines konventionellen Rotors ist; und
8 eine Schnittansicht ist, die entlang einer Linie 8–8 in 7 aufgenommen ist.
1 bis 5 veranschaulichen eine Ausführungsform, in der die Erfindung auf eine rotierende Maschine eines Reluktanztyps mit Permanentmagneten angewendet wird. Die rotierende Maschine eines Reluktanztyps besitzt acht Pole. Ein Rotor 1 der rotierenden Maschine eines Reluktanztyps inkludiert einen Rotorkern 2, der durch Aufschichten einer Zahl von kranzförmigen Siliziumstahlblechen, die als ein Kernmaterial dienen, hergestellt ist. Der Rotorkern 2 ist in vier Blöcke 3 und 4 mit der gleichen Stärke unterteilt, wie in 2 gezeigt. Die Blöcke 3 und 4 sind in einer Reihenfolge von 3, 4, 4, und 3 aufgeschichtet.
Jeder Block 3 oder die Siliziumstahlbleche, die jeden Block 3 bilden, werden mit Bezug auf 3A beschrieben. Jeder Block 3 hat eine Zahl von Paaren von allgemein rechteckigen Magneteinführungslöchern 5, die in einem äußeren Kreisumfangsabschnitt davon gebildet sind. Die gepaarten Magneteinführungslöcher 5 sind einander entgegengesetzt, sodass sich ein Abstand dazwischen allmählich erhöht, wie sich die Magneteinführungslöcher 5 einer äußeren Kreisumfangskante nähern. Permanentmagneten 6 sind in die gepaarten Magneteinführungslöcher 5 jeweils eingeführt und werden durch ein Haftmittel, Füllmittel oder dergleichen fixiert. Der äußere Kreisumfangsabschnitt von jedem Block 3 hat auch Hohlräume 7, die zwischen den Permanentmagneten 6 von jedem Paar ausgebildet sind. Jeder Hohlraum 7 ist in eine allgemein dreieckige Form ausgebildet, wobei sich zwei Seiten parallel zu den gepaarten Permanentmagneten 6 und die andere Seite entlang des äußeren Kreisumfangs erstrecken. Die zwei Seiten von jedem Hohlraum 7 können den gepaarten Permanentmagneten 6 parallel sein oder nicht.
Jeder Block 3 inkludiert jeden Abschnitt davon entsprechend den gepaarten Magneteinführungslöchern 5, Permanentmagneten 6 und Hohlraum 7 und dient dabei als ein magnetischer konkaver Abschnitt 8 (q-Achse), wo es für einen Fluss schwierig ist zu passieren. Jeder Block 3 inkludiert ferner jeden Abschnitt davon, der sich zwischen dem magnetischen konkaven Abschnitt 8 befindet, und dient dabei als ein magnetischer konvexer Abschnitt 9 (d-Achse), wo es für einen Fluss leicht ist zu passieren. Die magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte 8 und 9 werden abwechselnd gebildet, sodass jeder der magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte 8 und 9 den anderen bei einem vorbestimmten Winkel trifft. Jeder Block 3 hat ferner zwei Passformen 10 und 11, die an dem inneren Kreisumfang davon ausgebildet sind, um voneinander um 180 Grad getrennt zu sein und sich so axial zu erstrecken.
Eine Mittellinie Lo, die die Mittelpunkte der Passformen 10 und 11 durchläuft, durchläuft auch die magnetischen konvexen Abschnitte 9 in jedem Block 3. Es wird nun angenommen, dass eine Mittellinie Loa von der Mittellinie Lo um einen vorbestimmten Winkel ΔΘ in der Richtung entgegengesetzt der Richtung einer Rotation des Rotors verschoben ist (im Uhrzeigersinn). Die Mittellinie Loa bildet einen vorbestimmten Winkel Θ mit einer Mittellinie Lb, die die Mitte des magnetischen konkaven Abschnitts 8 benachbart zu der Mittellinie Loa durchläuft. Entsprechend durchläuft die Mittellinie Loa die Mitte des magnetischen konvexen Abschnitts 9. Der Winkel Θ wird als 180/n dargestellt, wobei n die Zahl von Polen des Rotors 1 ist. Wenn ein Stator 50 (siehe 5) Schlitze hat, deren Zahl als 6xn dargestellt wird, sind des weiteren die magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte 8 und 9, die eine Polposition von jedem Block 3 darstellen, um den Schlitzabstand a bezüglich der Mittellinie Lo verschoben. Entsprechend wird der Winkel ΔΘ aus: ΔΘ = (360xa)/(6xn) = (60xa)/nerhalten. Somit wird der Winkel ΔΘ als -(60xa)/n in Grad dargestellt. Das Minuszeichen zeigt eine Verschiebung in der Richtung entgegengesetzt der Richtung einer Rotation des Rotors an (im Uhrzeigersinn).
Jeder Block 4 oder die Siliziumstahlbleche, die jeden Block 4 bilden, werden mit Bezug auf 3B beschrieben. Jeder Block 4 hat Magneteinführungslöcher 12, die den Magneteinführungslöchern 5 ähnlich sind und in einem äußeren Kreisumfangsabschnitt davon ausgebildet sind. Permanentmagneten 13 werden jeweils in die gepaarten Magneteinführungslöcher 12 eingeführt und durch ein Haftmittel, Füllmittel oder dergleichen fixiert. Der äußere Kreisumfangsabschnitt von jedem Block 4 hat auch Hohlräume 14, die den Hohlräumen 7 ähnlich sind und zwischen den Permanentmagneten 13 von jedem Paar ausgebildet sind.
Jeder Block 4 inkludiert jeden Abschnitt davon entsprechend den gepaarten Magneteinführungslöchern 12, Permanentmagneten 13 und Hohlraum 14 und dient dabei als ein magnetischer konkaver Abschnitt 15 (q-Achse), wo es für einen Fluss schwierig ist zu passieren. Jeder Block 4 inkludiert ferner jeden Abschnitt davon, der sich zwischen dem magnetischen konkaven Abschnitt 15 befindet, und dient dabei als ein magnetischer konvexer Abschnitt 16 (d-Achse), wo es für einen Fluss leicht ist zu passieren. Die magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte 8 und 9 werden abwechselnd gebildet, sodass jeder der magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte 8 und 9 den anderen bei einem vorbestimmten Winkel trifft. Jeder Block 4 hat ferner zwei Passformen 10 und 11, die an dem inneren Kreisumfang davon ausgebildet sind, um voneinander um 180 Grad getrennt zu sein und sich so axial zu erstrecken.
Eine Mittellinie Lo, die die Mittelpunkte der Passformen 10 und 11 durchläuft, durchläuft auch die magnetischen konvexen Abschnitte 16 in jedem Block 4. Es wird nun eine Mittellinie Lob angenommen, die von der Mittellinie Lo um einen vorbestimmten Winkel ΔΘ in der Rotationsrichtung X des Rotors verschoben ist (gegen den Uhrzeigersinn). Die Mittellinie Lob bildet einen vorbestimmten Winkel Θ mit einer Mittellinie Lc, die die Mitte des magnetischen konkaven Abschnitts 15 durchläuft, benachbart zu der Mittellinie Lob. Entsprechend durchläuft die Mittellinie Lob die Mitte des magnetischen konvexen Abschnitt 16. Der Winkel Θ wird als 180/n dargestellt, wenn n die Zahl von Polen des Rotors 1 ist. Der Winkel ΔΘ wird als +(60xa)/n in Grad dargestellt. Das Pluszeichen zeigt eine Abweichung in der Rotationsrichtung X des Rotors an (gegen den Uhrzeigersinn).
Wie aus 3A und 3B offensichtlich ist, wird der Block 4 durch Aufschichten der Siliziumstahlbleche hergestellt, die die gleichen wie jene des Blocks 3 sind und von innen nach außen umgekehrt sind. Entsprechend können die Blöcke 3 und 4 des Rotorkerns 2 aus einem einzelnen Typ von Siliziumstahlblechen zusammengesetzt sein. Zwei kranzförmige Endplatten 17 und 18 sind jeweils an beiden Enden des Rotorkerns 2 angebracht, wie in 4 gezeigt.
Die rotierende Welle 19, der Rotorkern 2 und die Endplatten 17 und 18 sind durch eine Schrumpfpassung zusammen integriert, um dadurch zusammengebaut zu werden. In diesem Fall sind, wie in 4 gezeigt, die Passformen 10 und 11 des Rotorkerns 2 angepasst, jeweils Passformnuten 20 der rotierenden Welle 19 zu entsprechen. In 4 wird nur eine der Passformnuten 20 gezeigt. Die rotierende Welle 19 ist mit einem Bund 21 zum Positionieren des Rotorkerns 2 und der Endplatten 17 und 18 ausgebildet.
Bei Abschluss vom Zusammenbau des Rotors 1 sind die magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte 8 und 9 des Blocks 3 um den vorbestimmten Winkel ΔΘ in der Richtung entgegengesetzt der Rotationsrichtung X (im Uhrzeigersinn) auf der Basis der Mittellinie Lo verschoben. Ferner sind auch die magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte 15 und 16 des Blocks 4 um den vorbestimmten Winkel ΔΘ in der Rotationsrichtung X (gegen den Uhrzeigersinn) auf der Basis der Mittellinie Lo verschoben, wie in 1 gezeigt. Als ein Ergebnis haben die Mittellinien Lb, Lc, Lc und Lb der jeweiligen Blöcke 3, 4, 4 und 3 lineare Ortslinien, die zickzackförmig sind, aber nicht geradlinig, wie in den konventionellen rotierenden Maschinen eines Reluktanztyps, wie in 1 gezeigt. Entsprechend kann der Rotor 1 die Wirkungen erreichen, die jenen von Versatz in den Rotoren für Käfigläufer-Induktionsmotoren ähnlich sind. In diesem Fall ist es erforderlich, dass ein Betrag einer Verschiebung zwischen den Mittellinien Lb und den Mittellinien Lc ±0 ist. Spezieller ist es erforderlich, dass die Gesamtsumme eines Verschiebungswinkels ΔΘ (-) der Mittellinien Lb und eines Verschiebungswinkels ΔΘ (+) der Mittellinien Lc ±0 ist, und es ist erforderlich, dass die Gesamtsumme von Ortslinienlängen der Mittellinien Lb (Gesamtstärke des Blocks 3) gleich der Gesamtsumme von Ortslinienlängen der Mittellinien Lc (Gesamtstärke des Blocks 4) ist, oder es ist erforderlich, dass die Differenz zwischen beiden Summen ±0 ist.
Die rotierende Maschine mit Permanentmagneten eines Reluktanztyps 60 umfasst den Rotor 1, der in dem Stator aufgestellt ist, der mit einer Statorwindung (nicht gezeigt) versehen ist, wie in 5 gezeigt. Der Rotor 1 inkludiert die magnetischen konkaven Abschnitte 8 und 15 (q-Achse), wo es für einen Fluss schwierig ist zu passieren, und die magnetischen konvexen Abschnitte 9 und 16 (d-Achse), wo es für einen Fluss leicht ist zu passieren. Durch Veranlassen, dass ein elektrischer Strom in die Statorwindung fließt, wird magnetische Energie in Luftlücken über den magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte 8 und 15 bzw. 9 und 16 gespeichert. Die magnetische Energie unterscheidet sich von einer Luftlücke zu einer anderen. Die Änderungen in der magnetischen Energie entwickeln ein Reluktanzdrehmoment. Da der Rotor 1 mit den Permanentmagneten 6 und 13 versehen ist, wird des weiteren ein Drehmoment auch durch eine magnetische Anziehungskraft und eine magnetische Abstoßungskraft zwischen den Permanentmagneten 6 und 13 und magnetischen Polen des Stators entwickelt. Folglich dreht sich der Rotor 1.
In diesem Fall wirkt der magnetische Fluss an beiden Enden der Statorspule des Permanentmagneten, eingebettet in dem Rotor 1, auf die gleiche Art und Weise, wobei er um den gleichen Betrag in einer derartigen Richtung arbeitet, dass eine Wirkung des Streuflusses des Permanentmagneten an beiden Enden aufgehoben wird, wobei dadurch die Wirkung des Streuflusses versagt wird, worauf eine axiale Schwingung eingeschränkt wird.
In der vorangehenden Ausführungsform sind die magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte 8 und 9 des Blocks 3 um den vorbestimmten Winkel ΔΘ in der Richtung entgegengesetzt der Rotationsrichtung X (im Uhrzeigersinn) auf der Basis der Mittellinie Lo verschoben. Ferner sind auch die magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte 15 und 16 des Blocks 4 um den vorbestimmten Winkel ΔΘ in der Rotationsrichtung X (entgegen dem Uhrzeigersinn) auf der Basis der Mittellinie Lo verschoben. Als ein Ergebnis sind die linearen Ortslinien der Mittellinien Lb, Lc, Lc und Lb der jeweiligen Blöcke 3, 4, 4 und 3 zickzackförmig und entsprechend kann der Rotor 1 die Wirkungen ähnlich zu jenen vom Versatz in den Rotoren für Käfigläufer-Induktionsmotoren erreichen. Folglich können Drehmomentwelligkeit, Schwingung, Vibration und Geräusch in der rotierenden Maschine mit Permanentmagneten eines Reluktanztyps reduziert werden, und ein Spitzenwert einer gegenelektromotorischen Kraft kann in der Statorwindung reduziert werden.
Außerdem wird ein Betrag der Verschiebung eingestellt, um zwischen den Mittellinien Lb und den Mittellinien Lc in dem Rotorkern 2 ±0 zu sein. Folglich kann ein magnetisches Hindernis verhindert werden, obwohl der Rotor 1 die Wirkungen ähnlich zu jenen vom Versatz in den Rotoren für Käfigläufer-Induktionsmotoren erreichen kann.
6 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Erfindung. Den Unterschied der zweiten Ausführungsform zu der ersten Ausführungsform (1) beschreibend, inkludiert der Rotorkern 22, der an Stelle des Rotorkerns 2 eingesetzt wird, weitere vier Blöcke 3, 4, 4 und 3, die in dieser Reihenfolge aufgeschichtet sind. Der andere Aufbau des Rotors der zweiten Ausführungsform ist der gleiche wie der der ersten Ausführungsform.
Die zweite Ausführungsform ist insbesondere für Rotoren großer Größe geeignet und kann die gleichen Wirkungen wie jene der ersten Ausführungsform erzielen.
Die Stärke von jedem der Blöcke 3 und 4 in der zweiten Ausführungsform kann die Hälfte von der in der ersten Ausführungsform sein. Kurz gesagt ist das Kernmaterial der zwei Blöcke 4 und 4, benachbart zueinander in mindestens vier Blöcken 3, 4, 4 und 3, ausgebildet, sodass die magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte 15 und 16 um einen vorbestimmten Winkel in einer der Rotationsrichtung und einer Richtung entgegengesetzt der Rotationsrichtung bezüglich einer Mittellinie, die die Passform durchläuft, verschoben sind. Das Kernmaterial der Blöcke 3 und 3, befindlich an beiden Enden der Blöcke 4 und 4, ist ausgebildet, sodass die magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte 8 und 9 um einen vorbestimmten Winkel in der anderen der Rotationsrichtung und der Richtung entgegengesetzt zu der Rotationsrichtung bezüglich der Mittellinie, die die Passform durchläuft, verschoben sind.
Die Permanentmagneten sind in dem Rotorkern in jeder der vorangehenden Ausführungsformen vorgesehen. Die Permanentmagneten können jedoch in dem Rotorkern vorgesehen sein oder nicht.
In jeder der vorangehenden Ausführungsformen werden die zentralen Blöcke 4 und 4 angenommen, ein einzelner Block zu sein, derart, dass drei Blöcke den Rotorkern bilden. Alternativ können ein einzelner Block 4 und zwei Blöcke 3, die sich jeweils an beiden Enden des Blocks 4 befinden, den Rotorkern bilden.
Ferner sind die allgemein dreieckigen Hohlräume in dem Rotorkern ausgebildet, um die konkaven und konvexen Abschnitte in jeder der vorangehenden Ausführungsformen zu bilden. Die Hohlräume können jedoch kreisförmig, elliptisch, rechteckig oder rhombisch sein. Außerdem kann der Rotorkern mechanische konkave und konvexe Abschnitte, die darin ausgebildet sind, aufweisen, sodass die magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte ausgebildet werden.
Die Zahl von Polen des Rotors sollte nicht auf acht begrenzt sein. Es kann die gleiche Wirkung erzielt werden, selbst wenn die Zahl von Polen eine beliebige andere Zahl ist. Des weiteren kann die Zahl von Schlitzen des Stators auf eine beliebige geeignete Zahl gesetzt sein. Außerdem sollte die Zahl von Blöcken des Rotors nicht auf zwei und vier begrenzt sein. Es können fünf oder mehr Blöcke durch Aufschichten der Siliziumstahlbleche mit den verschobenen magnetischen konkaven und konvexen Abschnitten vorgesehen sein. In diesem Fall ist es erforderlich, dass ein Betrag einer Verschiebung der Mittellinie ±0 ist.

Claims

Rotor für eine rotierende Maschine eines Reluktanztyps, der inkludiert einen Rotorkern, der durch Aufschichten einer Zahl von kranzförmigen Kernmaterialien gebildet wird, jedes von denen magnetische konkave und konvexe Abschnitte, die an einem äußeren Kreisumfang davon ausgebildet sind, und ein zentrales Durchgangsloch inkludiert, wobei der Rotorkern eine Passform hat, die sich axial an einem äußeren Kreisumfang davon erstreckt, und eine Rotationswelle, die durch das zentrale Loch des Rotorkerns eingeführt wird, wobei die Welle eine Passformnut hat, die in die Passform des Rotorkerns eingreift, gekennzeichnet dadurch, dass der Rotorkern in eine Vielzahl von Blöcken (3, 4) unterteilt ist, die Kernmaterialien, die einen von mindestens drei Blöcken (3, 4) bilden, die magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte (8, 9) haben, die um einen vorbestimmten Winkel in einer einer rotierenden Richtung des Rotors und einer Richtung entgegengesetzt der rotierenden Richtung des Rotors bezüglich einer Mittellinie, die die Passform durchläuft, verschoben sind, die Kernmaterialien, die jeden der Blöcke (3, 4), befindlich an beiden Enden des einen Blocks (3, 4), bilden, die magnetischen konkaven und konvexen Abschnitte (8, 9) haben, die um einen vorbestimmten Winkel in der anderen der rotierenden Richtung des Rotors und der Richtung entgegengesetzt der rotierenden Richtung des Rotors bezüglich einer Mittellinie, die die Passform durchläuft, verschoben sind.
Rotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass jeder Block die magnetischen konkaven Abschnitte (8) inkludiert, von denen jeder mit einem Paar von magnetischen Einführungslöchern versehen ist, die zueinander entgegengesetzt sind, sodass sich ein Abstand dazwischen allmählich erhöht, wie sich die Einführungslöcher dem äußeren Kreisumfang des Rotors nähern, und die Permanentmagneten jeweils in den Einführungslöchern eingeführt und fixiert werden.