DE112021007001T5

DE112021007001T5 - Rotor einer drehenden elektrischen maschine und drehende elektrische maschine

Info

Publication number: DE112021007001T5
Application number: DE112021007001.0T
Authority: DE
Inventors: Saya OKANO; Go Kajiwara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-02-01
Filing date: 2021-02-01
Publication date: 2023-11-30
Also published as: JP7387035B2; JPWO2022162930A1; WO2022162930A1; CN116746034A; US20230421005A1

Abstract

Ein zweipoliger Rotor (1) einer drehenden elektrischen Maschine ist derart, dass eine Biegesteifigkeitsasymmetrie eines Rotorhauptabschnitts (10) unter Verwendung eines Querschlitzes (15), der in einem Rotorkern (11) vorgesehen ist, eingestellt wird und dass eine Biegesteifigkeitsasymmetrie eines abgestuften Rotorabschnitts (20) unter Verwendung einer Ausschnittsnut (24), die in dem abgestuften Rotorabschnitt (20) vorgesehen ist, eingestellt wird, wodurch eine Optimierung erzielt wird, indem die Biegesteifigkeitsasymmetrie des Rotorhauptabschnitts (10) und die Biegesteifigkeitsasymmetrie des abgestuften Rotorabschnitts (20) kombiniert werden, und wobei eine Vibration in jedem Doppeltfrequenzvibrations-Biegevibrationsmodus über einen Gesamtbereich einer Antriebsdrehzahl beschränkt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Anmeldung betrifft das Gebiet eines Rotors einer drehenden elektrischen Maschine und eine drehende elektrische Maschine.
Technologischer Hintergrund
Ein zweipoliger bzw. zweipoligerer Rotor einer drehenden elektrischen Maschine, wie zum Beispiel eines Turbinengenerators, ist derart, dass eine Vielzahl von Rotorschlitzen in einer Umfangsrichtung, zentriert auf einer Drehachse, in einem Rotorkern vorgesehen sind, und dass eine Rotorspule in den Rotorschlitzen untergebracht ist. Auch wird ein Rotorkeil zum Niederhalten der Rotorspule in eine Außendurchmesserseite der Rotorschlitze eingesetzt.
Rotorschlitze eines zweipoligen Rotors sind eher auf einer Seite einer interpolaren Achse konzentriert angeordnet, als dass sie gleichmäßig in Bezug auf die 360 Grad der Rotorkernumfangsrichtung angeordnet sind. Dies bedeutet, dass der Rotorkern derart ist, dass eine Biegesteifigkeit um die interpolare Achse und eine Biegesteifigkeit um eine innenpolare Achse asymmetrisch sind. Aufgrund dieser Asymmetrie kommt es zu einer Änderung des Schwerkraftdurchhangs mit einer Frequenz, die doppelt so groß wie eine Rotationsgeschwindigkeit (Doppelfrequenzschwingung bzw. -vibration) ist.
Dies bedeutet, dass es notwendig ist, die Asymmetrie in den Biegesteifigkeiten um die interpolare Achse und die innenpolare Achse zu verringern, um diese Doppelfrequenzvibration einzuschränken, und ein Querschlitz in einer innenpolaren Achsrichtung des Rotorkerns führt diese Rolle durch. Eine Vielzahl von Querschlitzen sind in einer Rotationsachsenrichtung vorgesehen, und die Asymmetrie der Rotorkern-Biegesteifigkeiten wird eingestellt, indem eine Rotationsachsenrichtungsteilung bzw. ein Rotationsachsenabstand der Querschlitze oder Tiefen von Querschlitzkerben eingestellt wird bzw. werden.
Dabei wird die Rotorspule innerhalb des Rotorschlitzes durch den Rotorkeil gehalten, aber wenn sich der Rotor dreht, wirkt eine Zentrifugalkraft auf die Rotorspule und den Rotorkeil, aufgrund der die Rotorspule und der Rotorkeil zurückgehalten werden, insbesondere in der interpolaren Achsenrichtung, was zu einem Anstieg der Biegesteifigkeit um die innenpolare Achse beiträgt. Dies bedeutet, dass, wenn die Biegesteifigkeit um die innenpolare Achse in Bezug auf die Biegesteifigkeit um die interpolare Achse eines Rotorhauptabschnitts einschließlich des Rotorkerns, der Rotorspule, des Rotorkeils und des Querschlitzes, als ein Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnis des Rotorhauptabschnitts definiert ist, die Biegesteifigkeit um die innenpolare Achse zusammen mit einem Anstieg der Rotationsgeschwindigkeit während eines Antreibens zunimmt, aufgrund der das Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnis des Rotorhauptteils ebenfalls ansteigt. Folglich ist es notwendig, den Rotationsachsenrichtungsabstand der Querschlitze und die Tiefen der Querschlitzkerben unter Berücksichtigung einer Abhängigkeit des Asymmetrieverhältnisses von einer Rotationsgeschwindigkeit zu bestimmen.
Hier beträgt eine Nenndrehzahl eines zweipoligen Rotors einer drehenden elektrischen Maschine, wie zum Beispiel eines Turbinengenerators, üblicherweise 3.000 UpM oder 3.600 UpM und es werden gefährliche Geschwindigkeiten von Biegevibrationsmoden einer Vielzahl von Doppelfrequenzvibrationen durchlaufen, bis die Nenndrehzahl aus einem gestoppten Zustand erreicht ist. Dabei ist es insbesondere notwendig, eine Schwingung bzw. Vibration im primären Biegevibrationsmodus einer Doppelfrequenzvibration, wobei eine Vibration hoch ist, und einen tertiären Biegevibrationsmodus einer Doppelfrequenzvibration zu beschränken, wobei eine gefährliche Geschwindigkeit in einer Nähe einer Nenndrehzahl existiert. Während sich ein Biegevibrationsmodus ausbildet, gibt es ein Vibrationsmodus mit einem Schwingungsknoten zwischen zwei Lagern in einem primären Biegevibrationsmodus und ein Vibrationsmodus mit drei Schwingungsknoten zwischen zwei Lagern in einem tertiären Biegevibrationsmodus. Ein Rotorhauptabschnitt entspricht einer Position eines VibrationsmodusSchwingungsknotens in irgendeinem Biegevibrationsmodus. Dies bedeutet, dass die Biegesteifigkeitsasymmetrie eines Rotorhauptabschnitts als Quelle einer Doppelfrequenzvibration wirkt.
Ein sekundärer Biegevibrationsmodus mit zwei Schwingungsknoten zwischen zwei Lagern existiert auch, aber da dieser Biegevibrationsmodus derart ist, dass ein Rotorhauptabschnitt einer Position eines Vibrationsmodusknotens entspricht, wirkt die Biegesteifigkeitsasymmetrie des Rotorhauptteils kaum als Quelle einer Doppelfrequenzvibration.
Folglich ist es insbesondere notwendig, eine Vibration in jedem aus einem primären Biegevibrationsmodus und aus einem tertiären Biegevibrationsmodus einer Doppelfrequenzvibration zu beschränken, während die Abhängigkeit des Rotorhauptabschnitt-Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnisses von einer Drehgeschwindigkeit berücksichtigt wird. In Reaktion auf diese Art von Problemen wurde deshalb ein Verfahren offenbart (zum Beispiel in Patentliteratur 1), so dass, um eine Erregerkraft, die auf einen Teil wirkt, der einen Schwingungsknoten in jedem Biegevibrationsmodus bildet, eine Vielzahl von Abschnitten in einer Rotationsachsenrichtung in Bezug auf den Rotorkern vorgesehen werden und die Rotationsachsenrichtungsteilung der Querschlitze in jedem Abschnitt oder die Tiefen der Querschlitzkerben eingestellt wird bzw. werden.
Zitatliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP2005-160141A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Jedoch ist ein Rotor einer drehenden elektrischen Maschine, wie zum Beispiel eines Turbinengenerators, derart, dass zusätzlich zum Rotorhauptabschnitt ein abgestufter Rotorabschnitt auf einer Seite einer Erregervorrichtung mit einer Biegesteifigkeitsasymmetrie existiert. Es gibt Fälle, wo eine Doppelfrequenzvibration einfach nicht ausreichend über einen Gesamtbereich einer Antriebsdrehgeschwindigkeit beschränkt werden kann, indem eine Rotorhauptabschnitt-Biegesteifigkeitsasymmetrie optimiert wird.
Der Rotorkern einer drehenden elektrischen Maschine, wie zum Beispiel eines Turbinengenerators, nimmt die Rolle eines Elektromagneten ein und die Rotorspule ist mit einer externen Energieversorgung verbunden. Insbesondere ist die Rotorspule, die um den Rotorkern gewickelt ist, in der Rotationsachsenrichtung benachbart zum Rotorkern und ist mit einer Erregervorrichtung über einen erregervorrichtungsseitigen abgestuften Rotorabschnitt verbunden, dessen externer Durchmesser kleiner als jener des Rotorkerns ist.
Die Rotorspule, nachdem sie eine Rotorspulen-Zuleitungsnut durchlaufen hat, die in der Rotationsachsenrichtung in einer Position auf einem Innenpolarachsrichtung-Außendurchmesser des erregervorrichtungsseitigen abgestuften Rotorabschnitts vorgesehen ist, und eine radiale Zuleitungsnut durchlaufen hat, die von der Rotorspulen-Zuleitungsnut in Richtung einer Innendurchmesserseite des erregervorrichtungsseitigen abgestuften Rotorabschnitts und parallel zur innenpolaren Achse vorgesehen ist, läuft durch eine axiale Zuleitungsnut, die einer Mittelachse des erregervorrichtungsseitigen abgestuften Rotorabschnitts folgend vorgesehen ist. Da sowohl die Rotorspulen-Zuleitungsnut als auch die radiale Zuleitungsnut eine Biegesteifigkeit um eine interpolare Achse des erregervorrichtungsseitigen abgestuften Rotorabschnitts kleiner werden lassen, weist der erregervorrichtungsseitige abgestufte Rotorabschnitt auch eine Biegesteifigkeitsasymmetrie auf die gleiche Weise wie der Rotorhauptabschnitt auf. Da der erregervorrichtungsseitige abgestufte Rotorabschnitt in einer Position eines Vibrationsmodusschwingungsknotens in dem primären Biegevibrationsmodus und in dem tertiären Biegevibrationsmodus existiert, wirkt die Biegesteifigkeitsasymmetrie des erregervorrichtungsseitigen abgestuften Rotorabschnitts als Quelle einer Doppelfrequenzvibration. Auch in Bezug auf den sekundären Biegevibrationsmodus, in welchem, wie zu vor erwähnt, die Rotorhauptabschnitt-Biegesteifigkeitsasymmetrie nicht als Quelle einer Vibration wirkt, existiert der erregervorrichtungsseitige abgestufte Rotorabschnitt in einer Position eines Vibrationsmodusschwingungsknotens, was bedeutet, dass die Biegesteifigkeitsasymmetrie des erregervorrichtungsseitigen abgestuften Rotorabschnitts als Quelle einer Doppelfrequenzvibration wirkt.
Die Patentliteratur 1 erzielt eine Optimierung einer Rotorhauptabschnitt-Biegesteifigkeitsasymmetrie, ist aber unzureichend beim Beschränken einer Doppelfrequenzvibration, die durch eine Biegesteifigkeitsasymmetrie eines abgestuften Rotorabschnitts verursacht wird.
Die vorliegende Anmeldung wurde getätigt, um das oben genannte Problem zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, einen Rotor einer drehenden elektrischen Maschine vorzusehen, der auch hinsichtlich eines Beschränkens einer Doppelfrequenzvibration effektiv ist, die durch eine Biegesteifigkeitsasymmetrie eines abgestuften Rotorabschnitts verursacht wird.
Lösung des Problems
Ein Rotor einer drehenden elektrischen Maschine, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart ist, umfasst zumindest eine Ausschnittsnut, die in einem abgestuften Rotorabschnitt vorgesehen ist, in einer Rotationsachsenrichtung des abgestuften Rotorabschnitts auf eine derartige Weise, dass eine Biegesteifigkeit um eine innenpolare Achse eingestellt ist, und eine Biegesteifigkeit um eine interpolare Achse und die Biegesteifigkeit um die innenpolare Achse weisen eine Asymmetrie auf.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß einem Rotor einer drehenden elektrischen Maschine, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart ist, wird eine Biegesteifigkeitsasymmetrie eines Rotorhauptabschnitts unter Verwendung eines Querschlitzes eingestellt, der in einem Rotorkern vorgesehen ist, und eine Biegesteifigkeitsasymmetrie eines abgestuften Rotorabschnitts wird unter Verwendung einer Ausschnittsnut eingestellt, die in dem abgestuften Rotorabschnitt vorgesehen ist, wodurch eine Optimierung erzielt werden kann, indem die Biegesteifigkeitsasymmetrie des Rotorhauptabschnitts und die Biegesteifigkeitsasymmetrie des abgestuften Rotorabschnitts kombiniert werden, aufgrund derer eine Erregerkraft, die in einer Position eines Vibrationsmodusschwingungsknotens in jedem Biegevibrationsmodus einer Doppelfrequenzvibration existiert, verringert werden kann, was bedeutet, dass es einen Vorteil dahingehend gibt, dass eine Vibration in jedem Doppeltfrequenzvibrations-Biegevibrationsmodus über einen Gesamtbereich einer Antriebsdrehzahl beschränkt werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[1] 1 stellt eine externe Seitenansicht dar, die eine Konfiguration eines zweipoligen Rotors einer drehenden elektrischen Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
[2] 2 stellt eine Schnittansicht dar, die eine Konfiguration eines Rotorhauptabschnitts zeigt, wobei ein A-A-Abschnitt der 1 aus einer Pfeilrichtung betrachtet wird.
[3] 3 stellt eine externe Draufsicht dar, wobei der zweipolige Rotor der 1 aus einer Y-Achsenrichtung betrachtet wird.
[4] 4 stellt eine Zeichnung dar, die Wellenformen eines primären Biegevibrationsmodus und eines tertiären Biegevibrationsmodus des zweipoligen Rotors zeigt.
[5] 5 stellt eine vordere geschnittene Ansicht dar, die eine Verbindung einer Rotorspule eines abgestuften Rotorabschnitts in 1 zeigt.
[6] 6 stellt eine vordere perspektivische Ansicht dar, die ein erstes Arbeitsbeispiel des abgestuften Rotorabschnitts der ersten Ausführungsform zeigt.
[7] 7 zeigt eine Schnittansicht eines B-B-Abschnitts der 6.
[8] 8 stellt eine Zeichnung dar, die Erregerkräfte zeigt, die durch eine Biegesteifigkeitsasymmetrie des zweipoligen Rotors verursacht werden.
[9] 9 stellt eine vordere perspektivische Ansicht dar, die ein zweites Arbeitsbeispiel des abgestuften Rotorabschnitts der ersten Ausführungsform zeigt.
[10] 10 stellt eine vordere perspektivische Ansicht dar, die ein drittes Arbeitsbeispiel des abgestuften Rotorabschnitts der ersten Ausführungsform zeigt.
[11] 11 stellt eine vordere perspektivische Ansicht dar, die ein viertes Arbeitsbeispiel des abgestuften Rotorabschnitts der ersten Ausführungsform zeigt.
[12] 12 stellt eine Schnittansicht des B-B-Abschnitts der 6 dar, die ein fünftes Arbeitsbeispiel des abgestuften Rotorabschnitts der ersten Ausführungsform zeigt.
[13] 13 stellt eine Zeichnung dar, die ein Beispiel einer Teilung bzw. eines Abstands zum Berechnen eines Asymmetrieverhältnisses einer äquivalenten Biegesteifigkeit über eine gesamte Z-Achsenrichtungslänge des abgestuften Rotorabschnitts bei dem ersten Arbeitsbeispiel der 6 zeigt.
[14] 14 stellt eine Schnittansicht des B-B-Abschnitts der 6 dar, die ein Arbeitsbeispiel des abgestuften Rotorabschnitts der zweiten Ausführungsform zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
1 stellt eine externe Seitenansicht dar, die eine Konfiguration eines zweipoligen Rotors einer drehenden elektrischen Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 zeigt eine Schnittansicht, die eine Konfiguration eines Rotorhauptabschnitts zeigt, wobei ein A-A-Abschnitt der 1 aus einer Pfeilrichtung betrachtet wird. 3 stellt eine externe Draufsicht dar, wobei der zweipolige Rotor der 1 aus einer Y-Achsenrichtung betrachtet wird. 4 stellt eine Zeichnung dar, die Wellenformen eines primären Biegevibrationsmodus und eines tertiären Biegevibrationsmodus des zweipoligen Rotors zeigt. 5 stellt eine vordere geschnittene Ansicht dar, die eine Verbindung einer Rotorspule eines abgestuften Rotorabschnitts in 1 zeigt. 6 stellt eine vordere perspektivische Ansicht dar, die ein erstes Arbeitsbeispiel des abgestuften Rotorabschnitts der ersten Ausführungsform zeigt. 7 zeigt eine Schnittansicht eines B-B-Abschnitts der 6. 8 stellt eine Zeichnung dar, die Erregerkräfte zeigt, die auch durch eine Biegesteifigkeitsasymmetrie des zweipoligen Rotors hervorgerufen werden.
Unter Verwendung von 1 wird eine Konfiguration eines zweipoligen Rotors 1 einer drehenden elektrischen Maschine gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben werden. Der zweipolige Rotor 1, der in 1 gezeigt ist, weist einen Rotorhauptabschnitt 10 und einen abgestuften Rotorabschnitt 20 auf, der auf einer Erregervorrichtungsseite (eine D-Richtung in der Zeichnung) vorgesehen ist. Als Nächstes, wie in 2 und 3 gezeigt, ist der Rotorhauptabschnitt 10 aus einer Rotorspule 13, die um einen Rotorkern 11 gewickelt ist, aus einer Vielzahl von Rotorschlitzen 12, die in dem Rotorkern 11 in einer Umfangsrichtung in Bezug auf eine Rotationsachse (eine Z-Achse) davon vorgesehen sind und die die Rotorspule 13 aufnehmen, aus einem Rotorkeil 14, der in eine Außendurchmesserseite bzw. äußere Durchmesserseite des Rotorschlitzes 12 eingesetzt ist, um die Rotorspule 13 zu niederzuhalten, und aus einer Vielzahl von Querschlitzen 15 eingerichtet, die in dem Rotorkern 11 bei vorgegebenen Abständen (einem vorbestimmten Abstand bzw. einer vorbestimmten Teilung) in Bezug auf eine Rotationsrichtung und eine Rotationsachsenrichtung des zweipoligen Rotors 1 vorgesehen sind.
Als Nächstes wird ein Betrieb des zweipoligen Rotors 1 der ersten Ausführungsform beschrieben werden.
Eine Biegesteifigkeitsasymmetrie des Rotorkerns 11 wird eingestellt, indem Z-Achsenrichtungsabstände der Querschlitze 15, wie in 3 gezeigt, oder indem Tiefen von Kerben der Querschlitze 15 eingestellt werden, wie in 2 gezeigt. Dabei ist eine Achse in einer Richtung, in welcher Rotorspulen 13 des Rotorkerns 11 in 2 sich gegenüberliegen, als eine interpolare Achse (nachfolgend als X-Achse bezeichnet) definiert, und eine Achse senkrecht zu dieser ist als eine Innenpolarachse (nachfolgend Y-Achse genannt) definiert.
Wie in 2 gezeigt, wird die Rotorspule 13 innerhalb des Rotorschlitzes 12 durch den Rotorkeil 14 gehalten, aber wenn eine Zentrifugalkraft auf die Rotorspule 13 und den Rotorkeil 14 wirkt, wenn sich der zweipolige Rotor 1 dreht, werden die Rotorspule 13 und der Rotorkeil 14 zurückgehalten, insbesondere in der interpolaren Achsenrichtung, was zu einem Anstieg einer Biegesteifigkeit um die innenpolare Achse beiträgt. Dies bedeutet, dass, wenn eine Biegesteifigkeit um die X-Achse des Rotorhauptabschnitts 10, einschließlich des Rotorkerns 11, der Rotorspule 13, des Rotorkeils 14 und des Querschlitzes 15, als EIbrX definiert ist, ist eine Biegesteifigkeit um die Y-Achse als EIbrY definiert, und ein Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnis des Rotorhauptabschnitts 10 ist als EIbr% (EIbr = (EIbrY/EIbrX - 1) × 100) definiert, wobei die Biegesteifigkeit EIbrY um die Y-Achse mit einer Erhöhung der Drehzahl des zweipoligen Rotors 1 während des Betriebs ansteigt, aufgrund der das Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnis EIbr% des Rotorhauptabschnitts 10 ebenfalls ansteigt. Folglich ist es notwendig, die Z-Achsenrichtungsabstände zwischen den Querschlitzen 15, oder die Tiefen der Kerben der Querschlitze 15, unter Berücksichtigung einer Abhängigkeit es Asymmetrieverhältnisses von einer Drehgeschwindigkeit zu bestimmen.
E ist ein Suffix, das einen Elastizitätsmodul bzw. ein Youngsches Modul darstellt, I ist ein Suffix, das ein Flächenträgheitsmoment darstellt, b ist ein Suffix, das einen Rotorhauptabschnitt 10 darstellt, und r ist ein Suffix, das ein Verhältnis darstellt.
Dabei beträgt eine Nenndrehzahl des zweipoligen Rotors 1 einer drehenden elektrischen Maschine, wie zum Beispiel eines Turbinengenerators, allgemein 3.000 UpM oder 3.600 UpM und es werden gefährliche Geschwindigkeiten von Biegevibrationsmoden einer Vielzahl von Doppelfrequenzvibrationen durchlaufen, bis die Nenndrehzahl aus einem gestoppten Zustand erreicht ist. Wellenformen eines primären Biegevibrationsmodus und eines tertiären Biegevibrationsmodus eines zweipoligen Rotors sind in 4 gezeigt. In jedem aus einem primären Biegevibrationsmodus W1 (4(a)) und einem tertiären Biegevibrationsmodus W2 (4(b)) entspricht der Rotorhauptabschnitt 10 einer Position eines Vibrationsmodusschwingungsknotens 18 in Bezug auf ein Lager 17. Dies bedeutet, dass die Biegesteifigkeitsasymmetrie des Rotorhauptabschnitts 10 als Quelle einer Doppelfrequenzvibration wirkt. Da ein sekundärer Biegevibrationsmodus derart ist, dass der Rotorhauptabschnitt 10 einer Position eines Vibrationsmodusknotens entspricht, wirkt die Biegesteifigkeitsasymmetrie des Rotorhauptabschnitts 10 kaum überhaupt als Quelle einer Doppelfrequenzvibration.
Folglich ist es insbesondere notwendig, eine Vibration in sowohl dem primären Biegevibrationsmodus W1 als auch im tertiären Biegevibrationsmodus W2 zu beschränken, während eine Abhängigkeit des Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnis EIbr% von einer Drehgeschwindigkeit des Rotorhauptabschnitts 10 berücksichtigt wird.
Jedoch ist der zweipolige Rotor 1 einer drehenden elektrischen Maschine, wie zum Beispiel eines Turbinengenerators, derart, dass zusätzlich zum Rotorhauptabschnitt 10 der abgestufte Rotorabschnitt 20, der eine Biegesteifigkeitsasymmetrie aufweist, existiert, aufgrund dessen es Fälle gibt, wo eine Doppelfrequenzvibration über einen Gesamtbereich einer Antriebsdrehgeschwindigkeit einfach nicht ausreichend beschränkt werden kann, indem die Biegesteifigkeitsasymmetrie des Rotorhauptabschnitts 10 optimiert wird.
5 zeigt eine seitliche Schnittansicht des abgestuften Rotorabschnitts 20. Die Rotorspule 13, nachdem sie eine Rotorspulen-Zuleitungsnut 21, die in der Rotationsachsen-(Z-Achsen-)Richtung in einer Position auf einem Y-Achsenrichtungsaußendurchmesser des abgestuften Rotorabschnitts 20 vorgesehen ist, durchlaufen hat und durch radiale Zuleitungsnuten 22a und 22b, die von der Rotorspulen-Zuleitungsnut 21 in Richtung einer Innendurchmesserseite des abgestuften Rotorabschnitts 20 und parallel zur Y-Achsenrichtung vorgesehen sind, gelaufen ist, läuft durch eine axiale Zuleitungsnut 23, die der Rotationsachse (Z-Achse) des abgestuften Rotorabschnitts 20 folgend vorgesehen ist. In 5, um ein Verbindungsverhältnis mit der Rotorspule 13 zu klären, ist ein Rotorspulen-Zuleitungsabschnitt verzerrt dargestellt, was sich von der Realität unterscheidet. Da sowohl die Rotorspulen-Zuleitungsnut 21 als auch die radiale Zuleitungsnuten 22a und 22b eine Biegesteifigkeit um die X-Achse des abgestuften Rotorabschnitts 20 verringern lassen, weist auch der abgestufte Rotorabschnitt 20 eine Biegesteifigkeitsasymmetrie auf die gleiche Weise wie der Rotorhauptabschnitt 10 auf. Wie in 4 gezeigt, existiert der abgestufte Rotorabschnitt 20 auch in der Position des Vibrationsmodusschwingungsknotens 18 im primären Biegevibrationsmodus W1 und im tertiären Biegevibrationsmodus W2, aufgrund dessen die Biegesteifigkeitsasymmetrie des abgestuften Rotorabschnitts 20 auch als Quelle einer Doppelfrequenzvibration wirkt. Auch in Bezug auf den sekundären Biegevibrationsmodus (nicht gezeigt), bei dem, wie zuvor erwähnt, eine Biegesteifigkeitsasymmetrie des Rotorhauptabschnitts 10 nicht als Quelle einer Vibration wirkt, existiert der abgestufte Rotorabschnitt 20 in einer Position eines Vibrationsmodusschwingungsknotens, was bedeutet, dass die Biegesteifigkeitsasymmetrie des abgestuften Rotorabschnitts 20 als Quelle einer Doppelfrequenzvibration wirkt.
6 stellt eine vordere perspektivische Ansicht dar, die ein erstes Arbeitsbeispiel eines abgestuften Rotorabschnitts bei der ersten Ausführungsform zeigt. Auch zeigt 7 eine Schnittansicht eines B-B-Abschnitts der 6. Wie es aus 6 und 7 klar ist, werden ein Satz von Ausschnittsnuten 24 der gleichen Schnittform über nahezu eine gesamte Länge des abgestuften Rotorabschnitts 20 in Bezug auf die Z-Achsenrichtung in Außendurchmesserpositionen auf der X-Achse des abgestuften Rotorabschnitts 20 vorgesehen. Wie zuvor erwähnt, sind die Rotorspulen-Zuleitungsnut 21 und die radialen Zuleitungsnuten 22a und 22b in dem abgestuften Rotorabschnitt 20 vorgesehen, aufgrund dessen sich die Biegesteifigkeit um die X-Achse des abgestuften Rotorabschnitts 20 verringert. Dies bedeutet, dass, wenn Biegesteifigkeit um die X-Achse des abgestuften Rotorabschnitts 20 als EIsrX definiert ist, eine Biegesteifigkeit um die Y-Achse als EIsrY definiert ist und dass ein Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnis des abgestuften Rotorabschnitts 20 als EIsr% (EIsr = (EIsrY/EIsrX - 1) × 100) definiert ist, wobei EIsrX kleiner als EIsrY ist, aufgrund dessen das Asymmetrieverhältnis EIsr% nicht 0% wird. Dies bedeutet, dass der abgestufte Rotorabschnitt 20 eine Asymmetrie in Bezug auf die Biegesteifigkeit um die X-Achse und die Y-Achse aufweist.
E ist ein Suffix, das einen Elastizitätsmodul repräsentiert, I ist ein Suffix, das ein Flächenträgheitsmoment repräsentiert, s ist ein Suffix, das den abgestuften Rotorabschnitt 20 repräsentiert, und r ist ein Suffix, das eine Verhältnis repräsentiert.
Dabei wird eine optimale Kombination des Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnisses EIbr% des Rotorhauptabschnitts 10 und des Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnisses EIsr% des abgestuften Rotorabschnitts 20 zum Beschränken des primären Doppelfrequenzvibrations-Biegevibrationsmodus W1 und des tertiären Biegevibrationsmodus W2 unter Verwendung von 8 beschrieben werden.
8 zeigt eine Erregerkraft des primären Doppelfrequenzvibrations-Biegevibrationsmodus W1 (8(a) und (b)) und eine Erregerkraft des tertiären Biegevibrationsmodus W2 (8(c) und (d)), die durch das Asymmetrieverhältnis EIbr% des Rotorhauptabschnitts 10 und das Asymmetrieverhältnis EIsr% des abgestuften Rotorabschnitts 20 hervorgerufen werden. Wie zuvor erwähnt, ist der abgestufte Rotorabschnitt 20 derart, dass die Biegesteifigkeit um die X-Achse aufgrund der Rotorspulen-Zuleitungsnut 21 und der radialen Zuleitungsnuten 22a und 22b abnimmt, weswegen EIsr% > 0% gilt. Auch ist, ungleich zum Rotorhauptabschnitt 10, der abgestufte Rotorabschnitt 20 derart, dass sich die Erregerkraft nicht über den gesamten Bereich einer Antriebsdrehgeschwindigkeit ändert, weswegen sich das Asymmetrieverhältnis EIsr%, wenn es eine Resonanz im primären Biegevibrationsmodus W1 und im tertiären Biegevibrationsmodus W2 gibt, nicht über den Gesamtbereich einer Antriebsdrehgeschwindigkeit ändert. Um eine Doppelfrequenzvibration aufgrund einer Erregerkraft zu beschränken, die durch das Asymmetrieverhältnis EIsr% hervorgerufen wird, ist es ausreichend, dass das Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnis EIbr% des Rotorhauptabschnitts 10 auf eine derartige Weise eingestellt ist, dass EIbr% < 0% gilt, wenn es eine Resonanz im primären Biegevibrationsmodus W1 gibt, und dass EIbr% > 0% gilt, wenn es eine Resonanz im tertiären Biegevibrationsmodus W2 gibt.
Wie zuvor erwähnt, wenn die Drehgeschwindigkeit des zweipoligen Rotors 1 zunimmt, nimmt die Biegesteifigkeit EIbrY um die Y-Achse des Rotorhauptabschnitts 10 aufgrund einer Zentrifugalkraft zu. Dies bedeutet, dass, da sich auch das Asymmetrieverhältnis EIbr% mit einem Anstieg der Drehgeschwindigkeit des zweipoligen Rotors 1 erhöht, die Querschlitze 15 auf eine derartige Weise eingestellt werden können, dass EIbr% < 0% gilt, wenn es eine Resonanz im primären Biegevibrationsmodus W1 gibt, und dass EIbr% > 0% gilt, wenn es eine Resonanz im tertiären Biegevibrationsmodus W2 gibt.
Um eine Vibration im primären Doppelfrequenzvibrations-Biegevibrationsmodus W1 oder im tertiären Biegevibrationsmodus W2 zu beschränken, ist es ausreichend, auf eine derartige Weise anzuordnen, dass EIbr% < 0% und EIsr% > 0% gilt, wenn es eine Resonanz im primären Biegevibrationsmodus W1 gibt, und dass EIbr% > 0% und EIsr% > 0% gilt, wenn es eine Resonanz im tertiären Biegevibrationsmodus W2 gibt, wobei jedoch optimale Anwendungsbereiche für die Asymmetrieverhältnisse EIbr% und EIsr% existieren. Der optimale Bereich, wenn es eine Resonanz im primären Doppelfrequenzvibrations-Biegevibrationsmodus W1 gibt, ist in Gleichung 1 gezeigt, und der optimale Bereich, wenn es eine Resonanz in dem tertiären Biegevibrationsmodus W2 gibt, ist in Gleichung 2 gezeigt. Auch in Bezug auf den sekundären Doppelfrequenzvibration-Biegevibrationsmodus kann eine Doppelfrequenzvibration ausreichend beschränkt werden, indem Gleichung 2 angewendet wird.
[Gleichung 1] $- 6 % \leq EIbr % \leq - 1 %, 1 % \leq EIsr % \leq 6 %$

[Gleichung 2] $1 % \leq EIbr % \leq 6 %, 1 % \leq EIsr % \leq 6 %$
Um diese Bedingung zu erfüllen, ist es oft der Fall, dass aufgrund einer Einstellung des Asymmetrieverhältnisses EIsr% in Übereinstimmung mit dem ersten Arbeitsbeispiel, das in 6 gezeigt ist, die Biegesteifigkeit EIsrX um die X-Achse aufgrund der Rotorspulen-Zuleitungsnut 21 und der radialen Zuleitungsnuten 22a und 22b abnimmt, die in dem abgestuften Rotorabschnitt 20 vorgesehen sind, wobei im Ergebnis dessen EIsr% > 6% gilt. Um die Gleichung 1 und die Gleichung 2 zu erfüllen, ist es folglich notwendig, die Ausschnittsnut 24 vorzusehen, um die Biegesteifigkeit EIsrY um die Y-Achse im abgestuften Rotorabschnitt 20 kleiner werden zu lassen. Die Ausschnittsnut 24 ist eine Nut, die in einer Außendurchmesserposition auf der X-Achse des abgestuften Rotorabschnitts 20 vorgesehen ist, und bezieht sich auf eine Nut, die keine andere Rolle hat, als eine Rotordoppelfrequenzvibration zu beschränken. Eine Form der Ausschnittsnut 24 ist nicht auf die in 6 und 7 gezeigte Form beschränkt, wie es nachfolgend beschrieben werden wird.
Als Nächstes werden unter Verwendung der 9 bis 12 Formen gemäß anderer Arbeitsbeispiele der Ausschnittsnut 24 des abgestuften Rotorabschnitts 20 des zweipoligen Rotors 1 bei der ersten Ausführungsform beschrieben werden.
9 stellt eine Zeichnung dar, die ein zweites Arbeitsbeispiel einer Ausschnittsnut zeigt. Bei dem ersten Arbeitsbeispiel weist ein Satz aus Ausschnittsnuten 24 des abgestuften Rotorabschnitts 20 die gleiche Schnittform in Bezug auf die Z-Achsenrichtung auf, während bei dem zweiten Arbeitsbeispiel, wie es aus der Zeichnung klar wird, die Ausschnittsnut 24 vorgesehen ist, die aus zwei Ausschnittsnuten 24a und 24b gebildet ist, deren Schnittformen und -längen sich in Bezug auf die Z-Achsenrichtung unterscheiden.
10 stellt eine Zeichnung dar, die ein drittes Arbeitsbeispiel einer Ausschnittsnut zeigt. Ein Satz aus Ausschnittsnuten 24 des abgestuften Rotorabschnitts 20 ist derart, dass sich eine Schnittform in Bezug auf die Z-Achsenrichtung verjüngt. Da es keine Beschränkung einer Länge der Ausschnittsnut 24 in der Z-Achsenrichtung gibt, kann die Ausschnittsnut 24 zum Beispiel über die gesamte Länge des abgestuften Rotorabschnitts 20 vorgesehen sein oder sie kann partiell in Bezug auf die Z-Achsenrichtung vorgesehen sein.
11 stellt eine Zeichnung dar, die ein viertes Arbeitsbeispiel zeigt. Die Ausschnittsnut 24 ist derart, dass eine Vielzahl von Ausschnittsnuten 24a und 24b in unterschiedlichen Positionen in Bezug auf die Z-Achsenrichtung vorgesehen sind.
Die Schnittansicht in 7 des B-B-Abschnitts der 6, die das erste Arbeitsbeispiel zeigt, ist derart, dass ein Vorteil eines Beschränkens einer Doppelfrequenzvibration mit dem größten Ausmaß demonstriert wird, indem die Ausschnittsnuten 24 mit symmetrischen Formen in Bezug auf die Y-Achse vorgesehen sind, aber, wie in einer Schnittansicht des B-B-Abschnitts der 6 bei einem fünften Arbeitsbeispiel der 12 gezeigt, es könnten auch Ausschnittsnuten 24a und 24b vorgesehen werden, deren Querschnitte eine asymmetrische Form in Bezug auf die Y-Achse aufweisen. Auch könnte eine Konfiguration derart sein, dass die Ausschnittsnut 24 auf lediglich einer Seite in Bezug auf die Y-Achse vorgesehen ist.
Dabei ist das Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnis des abgestuften Rotorabschnitts 20 definiert als EIsr% (EIsr = (EIsrY/EIsrX - 1) × 100), wobei sich jedoch Schnittformen des abgestuften Rotorabschnitts 20 in der Z-Achsenrichtung unterscheiden, wie zum Beispiel in 6 gezeigt. Das Asymmetrieverhältnis EIsr%, das bei der vorliegenden Ausführungsform definiert ist, gibt eher ein Asymmetrieverhältnis einer äquivalenten Biegesteifigkeit über eine gesamte Axialrichtungslänge des abgestuften Rotorabschnitts 20 an, als dass es ein Asymmetrieverhältnis eines gewissen Querschnitts des abgestuften Rotorabschnitts 20 angibt.
Auch 13 stellt eine Zeichnung dar, die ein Beispiel einer Unterteilung zum Berechnen eines Asymmetrieverhältnisses einer äquivalenten Biegesteifigkeit über die gesamte Z-Achsenrichtungslänge des abgestuften Rotorabschnitts bei dem ersten Arbeitsbeispiel der 6 zeigt. Das Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnis EIsr% des abgestuften Rotorabschnitts 20 in 6 kann berechnet werden, indem es in n Abschnitte unterteilt wird, wie in 13 gezeigt, und das Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnis EIsr% des abgestuften Rotorabschnitts 20 kann in diesem Fall durch die unten gezeigte Gleichung 3 angegeben werden. EIsrn = (EIsrYn/EIsrXn - 1) × 100 gibt das Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnis für jeden Abschnitt einer Z-Achsenrichtungslänge Ln an.
[Gleichung 3] $\frac{(E {Isr}_{1} \times L_{1}) + \dots + ({EIsr}_{6} \times L_{6})}{L_{1} + \dots + L_{6}} \times 100$
Ein Beispiel ist in 13 gezeigt, wobei es sechs Arten (n = 6) von Schnittformen des abgestuften Rotorabschnitts 20 in der Z-Achsenrichtung gibt, aber es ist ausreichend, dass die Anzahl der Unterteilungen in Übereinstimmung mit den Formen der Rotorspulen-Zuleitungsnut 21, der radialen Zuleitungsnuten 22a und 22b und der Ausschnittsnut 24 geändert wird.
Auf diese Weise wird gemäß einem zweipoligen Rotor einer drehenden elektrischen Maschine gemäß der ersten Ausführungsform eine Biegesteifigkeitsasymmetrie eines Rotorhauptabschnitts unter Verwendung eines Querschlitzes, der in einem Rotorkern vorgesehen ist, eingestellt und eine Biegesteifigkeitsasymmetrie eines abgestuften Rotorabschnitts wird unter Verwendung einer Ausschnittsnut, die in dem abgestuften Rotorabschnitt vorgesehen ist, eingestellt, wodurch eine Optimierung erzielt werden kann, indem die Biegesteifigkeitsasymmetrie des Rotorhauptabschnitts und die Biegesteifigkeitsasymmetrie des abgestuften Rotorabschnitts kombiniert werden, weswegen eine Erregerkraft, die in einer Position eines Vibrationsmodusschwingungsknotens in jedem Biegevibrationsmodus einer Doppelfrequenzvibration existiert, verringert werden kann, was bedeutet, dass es einen Vorteil dahingehend gibt, dass eine Vibration in jedem Doppeltfrequenzvibrations-Biegevibrationsmodus über einen gesamten Bereich einer Antriebsdrehgeschwindigkeit beschränkt werden kann.
Zweite Ausführungsform
14 stellt eine Zeichnung dar, die den abgestuften Rotorabschnitt 20 auf der Erregervorrichtungsseite des zweipoligen Rotors 1 der drehenden elektrischen Maschine gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt, und stellt eine Schnittansicht des B-B-Abschnitts des abgestuften Rotorabschnitts 20 der 6 dar. Ein Unterschied gegenüber der ersten Ausführungsform ist, dass die Ausschnittsnut 24 bei der zweiten Ausführungsform an vier Stellen in Positionen auf dem Außendurchmesser des abgestuften Rotorabschnitts 20 in einem Winkelbereich von 0 bis 45 Grad in der Y-Achsenrichtung vorgesehen ist, wobei die X-Achse eine Mitte darstellt. Eine Beschreibung von Konfigurationen, die die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform sind, wird weggelassen werden.
Als Nächstes wird die Ausschnittsnut 24 in dem abgestuften Rotorabschnitt 20 des zweipoligen Rotors 1 der drehenden elektrischen Maschine gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben werden. Die vier Ausschnittsnuten 24a bis 24d, die auf einem Umfang in Positionen auf dem Außendurchmesser des abgestuften Rotorabschnitts 20 in einem Winkelbereich von 0 bis 45 Grad in der Y-Achsenrichtung vorgesehen sind, wobei die X-Achse die Mitte darstellt, verursachen, dass die Biegesteifigkeit EIsrY um die Y-Achse verringert wird, wodurch das Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnis EIsr% des abgestuften Rotorabschnitts 20 eingestellt wird. Dies bedeutet, dass, verglichen mit der ersten Ausführungsform, ein äquivalenter Vorteil eines Beschränkens einer Doppelfrequenzvibration erhalten werden kann, selbst in einem Zustand, wo der abgestufte Rotorabschnitt 20 eine hohe Torsionssteifigkeit aufweist.
Die Ausschnittsnut 24 ist nicht darauf beschränkt, an vier Stellen in der Umfangsrichtung vorgesehen zu sein, wie in 14 gezeigt. Auch ist eine Form der Ausschnittsnut 24 nicht auf die in 14 gezeigte Form beschränkt, wobei eine Schnittform geändert werden kann, indem sie in eine Vielzahl von Stufen in Bezug auf die Z-Achsenrichtung unterteilt wird, und die Schnittform könnte in Bezug auf die Z-Achsenrichtung zu einer verjüngten Form geändert werden. Des Weiteren könnte, da es keine Beschränkung hinsichtlich der Länge der Ausschnittsnut 24 in der Z-Achsenrichtung gibt, die Ausschnittsnut 24 zum Beispiel über die gesamte Z-Achsenrichtungslänge des erregervorrichtungsseitigen abgestuften Rotorabschnitts 20 vorgesehen sein oder sie könnte partiell in Bezug auf die Z-Achsenrichtung vorgesehen sein. Des Weiteren könnte die Ausschnittsnut 24 an mehreren Stellen in Bezug auf die Z-Achsenrichtung vorgesehen sein.
Auf diese Weise sind gemäß einem zweipoligen Rotor einer drehenden elektrischen Maschine gemäß der zweiten Ausführungsform eine Vielzahl von Ausschnittsnuten auf einem Umfang in Positionen auf einem Außendurchmesser eines abgestuften Rotorabschnitts in einem gewissen Winkelbereich in einer Y-Achsenrichtung, mit einer X-Achse als Zentrum, vorgesehen, wodurch ein Biegesteifigkeits-Asymmetrieverhältnis des abgestuften Rotorabschnitts eingestellt wird, was bedeutet, dass es, verglichen mit dem Fall der ersten Ausführungsform, einen Vorteil dahingehend gibt, dass ein Vorteil eines Beschränkens einer Doppelfrequenzvibration erhalten werden kann, selbst in einem Zustand, wo der abgestufte Rotorabschnitt eine hohe Torsionssteifigkeit aufweist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wurde eine Beschreibung eines Falls gegeben, wo, um eine Doppelfrequenzvibration eines zweipoligen Rotors einer drehenden elektrischen Maschine zu beschränken, eine Ausschnittsnut in einem erregervorrichtungsseitigen abgestuften Abschnitt vorgesehen wird, aber es könnte auch ein Fall derart sein, dass eine Ausschnittsnut in einem abgestuften Abschnitt auf einer gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist. Auch kann die vorliegende Ausführungsform auf einen Rotor einer anderen drehenden elektrischen Maschine angewendet werden. Des Weiteren wurde bei dem zuvor erwähnten Arbeitsbeispiel eine Ausschnittsnut mit einer Form beschrieben, die sich in einer Rotationsachsenrichtung erstreckt, jedoch könnte eine Ausschnittsnut auch eine Form aufweisen, die sich in einer Umfangsrichtung erstreckt.
Obwohl die vorliegende Anmeldung oben in Form verschiedener exemplarischer Ausführungsformen und Implementierungen beschrieben ist, versteht es sich, dass verschiedene Merkmale, Aspekte und eine Funktionalität, die bei einer oder mehreren der individuellen Ausführungsformen beschrieben sind, hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit nicht auf die besondere Ausführungsform begrenzt sind, bei der sie beschrieben sind, sondern anstatt dessen allein oder in verschiedenen Kombinationen auf eine oder mehrere der Ausführungsformen angewendet werden kann.
Es versteht sich deshalb, dass zahlreiche Modifikationen, die nicht als Beispiel dargestellt wurden, ersonnen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Anmeldung abzuweichen. Zum Beispiel könnte zumindest eine der Bestandskomponenten modifiziert, hinzugefügt und/oder eliminiert werden. Zumindest eine der Bestandskomponenten, die bei zumindest einem der bevorzugten Ausführungsformen erwähnt ist, könnte ausgewählt und mit den Bestandskomponenten kombiniert werden, die bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform erwähnt sind.
Auch geben identische Bezugszeichen in den Zeichnungen identische oder entsprechende Teile an.
Bezugszeichenliste

1: zweipoliger Rotor
10: Rotorhauptabschnitt
11: Rotorkern
12: Rotorschlitz
13: Rotorspule
14: Rotorkeil
15: Querschlitz
17: Lager
20: abgestufter Rotorabschnitt
21: Rotorspulen-Zuleitungsnut
22a, 22b: radiale Zuleitungsnut
23: axiale Zuleitungsnut
24, 24a, 24b, 24c, 24d: Ausschnittsnut

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2005160141 A [0009]

Claims

Rotor einer drehenden elektrischen Maschine, wobei zumindest eine Ausschnittsnut in einem abgestuften Rotorabschnitt, in einer Rotationsachsenrichtung des abgestuften Rotorabschnitts, auf eine derartige Weise vorgesehen ist, dass eine Biegesteifigkeit um eine innenpolare Achse eingestellt ist und dass eine Biegesteifigkeit um eine interpolare Achse und die Biegesteifigkeit um die innenpolare Achse einer Asymmetrie aufweisen.
Rotor der drehenden elektrischen Maschine gemäß Anspruch 1, wobei zumindest ein Satz aus einer Vielzahl der Ausschnittsnuten, deren Schnittformen identisch sind, in Außendurchmesserpositionen auf der interpolaren Achse des abgestuften Rotorabschnitts, in einem Abschnitt oder über eine gesamte Länge des abgestuften Rotorabschnitts in Bezug auf die Rotationsachsenrichtung vorgesehen sind.
Rotor der drehenden elektrischen Maschine gemäß Anspruch 1, wobei zumindest ein Satz aus einer Vielzahl der Ausschnittsnuten, deren Schnittform sich unterscheidet, in Außendurchmesserpositionen auf der interpolaren Achse des abgestuften Rotorabschnitts in einem Abschnitt oder über eine gesamte Länge des abgestuften Rotorabschnitts in Bezug auf die Drehachsenrichtung vorgesehen ist.
Rotor der drehenden elektrischen Maschine nach Anspruch 1, wobei zumindest eine Ausschnittsnut, deren Schnittform sich verjüngt, in einer Außendurchmesserposition auf der interpolaren Achse des abgestuften Rotorabschnitts in einem Abschnitt oder über eine gesamte Länge des abgestuften Rotorabschnitts in Bezug auf die Rotationsachsenrichtung vorgesehen ist.
Rotor der drehenden elektrischen Maschine nach Anspruch 1, wobei zumindest ein Satz aus einer Vielzahl der Ausschnittsnuten, deren Schnittformen identisch sind, in einem Winkelbereich von 0 bis 45 Grad in der innenpolaren Achsrichtung, mit der interpolaren Achse als Zentrum, in einem Abschnitt oder über eine gesamte Länge des abgestuften Rotorabschnitts in Bezug auf die Drehachsenrichtung vorgesehen ist.
Rotor der drehenden elektrischen Maschine nach Anspruch 1, wobei zumindest ein Satz aus einer Vielzahl der Ausschnittsnuten, deren Schnittformen sich unterscheiden, in Außendurchmesserpositionen in dem abgestuften Rotorabschnitt in einem Winkelbereich von 0 bis 45 Grad in der innenpolaren Achsrichtung, mit der interpolaren Achse als Zentrum, in einem Abschnitt oder über eine gesamte Länge des abgestuften Rotorabschnitts in Bezug auf die Rotationsachsenrichtung vorgesehen ist.
Rotor der drehenden elektrischen Maschine nach Anspruch 1, wobei zumindest ein Satz aus einer Vielzahl der Ausschnittsnuten, deren Schnittformen sich verjüngen, in Außendurchmesserpositionen in dem abgestuften Rotorabschnitt in einem Winkelbereich von 0 bis 45 Grad in der innenpolaren Achsenrichtung, mit der interpolaren Achse als Zentrum, in einem Abschnitt oder über eine gesamte Länge des abgestuften Rotorabschnitts in Bezug auf die Rotatinsachsenrichtung vorgesehen ist.
Rotor der drehenden elektrischen Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei eine Doppelfrequenzvibration in einem Gesamtbereich einer Antriebsdrehzahl durch die Biegesteifigkeit um die innenpolare Achse des abgestuften Rotorabschnitts beschränkt ist, der unter Verwendung der Ausschnittsnut eingestellt ist.
Rotor der drehenden elektrischen Maschine gemäß Anspruch 8, wobei ein Asymmetrieverhältnis einer Biegesteifigkeit um die innenpolare Achse in Bezug auf eine Biegesteifigkeit um die interpolare Achse eines Rotorhauptabschnitts -6 bis -1% beträgt, wenn eine Resonanz in einem primären Biegevibrationsmodus einer Doppelfrequenzvibration vorliegt, und 1 bis 6% beträgt, wenn eine Resonanz in einem tertiären Biegevibrationsmodus vorliegt, und wobei ein Asymmetrieverhältnis einer Biegesteifigkeit um die innenpolare Achse in Bezug auf eine Biegesteifigkeit um die interpolare Achse des abgestuften Rotorabschnitts 1 bis 6% beträgt.
Rotor der drehenden elektrischen Maschine gemäß Anspruch 9, wobei eine Vibration in einem sekundären Biegevibrationsmodus einer Doppelfrequenzvibration aufgrund des Asymmetrieverhältnisses einer Biegesteifigkeit um die innenpolare Achse in Bezug auf eine Biegesteifigkeit um die interpolare Achse des abgestuften Rotorabschnitts, das 1 bis 6%, beschränkt ist.
Drehende elektrische Maschine, die den Rotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist.