JP2002084692A - 回転界磁形同期機の回転子 - Google Patents

回転界磁形同期機の回転子

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JP2002084692A
JP2002084692A JP2000271312A JP2000271312A JP2002084692A JP 2002084692 A JP2002084692 A JP 2002084692A JP 2000271312 A JP2000271312 A JP 2000271312A JP 2000271312 A JP2000271312 A JP 2000271312A JP 2002084692 A JP2002084692 A JP 2002084692A
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Japan
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magnetic pole
rotor
pole pieces
magnetic
synchronous machine
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JP2000271312A
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English (en)
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Hirofumi Sagawa
浩文 佐川
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 極数が多く磁極7間の空隙が狭い場合でも、
磁極7を回転子鉄心3に強固に固定できる回転界磁形同
期機の回転子1を得る。 【解決手段】 回転子鉄心3の外周面に隔壁5を介して
等角度間隔で凹設された凹陥部4内に、少なくとも二分
割されそれぞれ楔形に成形された永久磁石からなる磁極
片7a及び7bを互いに逆向きにして外周方向に並置
し、回転子鉄心3の回転軸方向両縁部に止金具8a及び
8bを螺合させ、先端を磁極片7a及び7bの広幅側底
面に当接させて互いに逆方向へ押し込み、磁極片7a及
び7bの側面を凹陥部4の隔壁5に圧接させることによ
り磁極7を固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、永久磁石を界磁
とする回転界磁形同期機の回転子に関し、特に上記界磁
の固定に係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来の回転界磁形同期機の回転子とし
て、例えば、特開昭58−99252号公報には、同期
電動機の界磁磁石の固定方式が開示されている。図6
は、上記特許公報と同様の回転界磁形同期機を示す。即
ち、回転子1が界磁を構成し、固定子10が電機子を構
成する。回転軸2に固着された回転子鉄心3の外周面に
は、永久磁石からなる磁極21が互いに所定の空隙を隔
てて等角度間隔で接着されている。また、磁極21は互
いに隣接する両側の縁部が斜めに欠切されており、この
欠切部間には非磁性体からなる楔形押さえ部材22が橋
設されている。更に、この楔形押さえ部材22は、磁極
21相互間の空隙を通って回転子鉄心3に螺入するねじ
23によって固定されている。上記従来の回転界磁形同
期機の回転子においては、磁極21を回転子鉄心3に接
着することに加えて、楔形押さえ部材22とねじ23に
よって磁極21を回転子鉄心3に確実に固定したので、
回転により磁極21に遠心力が働いても回転子鉄心3か
ら離脱することはない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の回転界磁形同期
機の回転子は上記のとおり構成されているので、極数が
多くなると磁極の取付け間隔が狭くなり、磁極21間の
空隙も狭くなって楔形押さえ部材22を固定するねじ2
3を使用できなくなる。強いて使用するならば、ねじ2
3の径は小さくせざるを得ず、十分な強度が得られな
い。このため、磁極21が遠心力によって回転子鉄心3
から離脱する、という問題があった。また、回転子鉄心
3の直径を大きくして磁極21間の空隙を確保したとし
ても、同期機が高価になると共に、重量が増大して取扱
いが不便になる、という問題もあった。
【0004】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたものであり、極数が多く磁極間の空隙が狭い場合
でも、磁極を回転子鉄心に強固に固定できる回転界磁形
同期機の回転子を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る回転界磁
形同期機の回転子は、回転子鉄心の外周面に隔壁を介し
て等角度間隔で凹設された凹陥部内に、少なくとも二分
割されそれぞれ楔形に成形された永久磁石からなる磁極
片を互いに逆向きにして外周方向に並置し、回転子鉄心
の回転軸方向両縁部に止金具を螺合させ、先端を磁極片
の広幅側底面に当接させて互いに逆方向へ押し込み、磁
極片の側面を凹陥部の隔壁に圧接させることにより磁極
を固定するようにしたものである。
【0006】請求項2に係る回転界磁形同期機の回転子
は、回転子鉄心の外周面に隔壁を介して等角度間隔で凹
設された凹陥部内に、少なくとも二分割されそれぞれ楔
形に成形された永久磁石からなる磁極片を互いに逆向き
にして外周方向に並置された磁極片の組を、同じ向きの
磁極片が弾性体を介して回転軸方向に向けて縦列に連接
するように複数組配置し、回転子鉄心の回転軸方向の各
縁部に止金具を螺合させ、先端を磁極片の広幅側底面に
当接させて互いに逆方向へ押し込んで磁極片の側面を凹
陥部の隔壁に圧接させることにより磁極を固定するよう
にしたものである。
【0007】請求項3に係る回転界磁形同期機の回転子
は、磁極片を同形の楔形としたものである。
【0008】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1から図3は、
この発明の実施の形態1を示す。図1は回転子の一部を
示す側面図、図2は図1のII−II線断面を図示矢印
方向へ見た断面図、図3は図1のIII−III線断面
を図示矢印方向へ見た断面図である。図において、1は
回転子、2はこの回転子1の回転軸、3は回転軸2に固
着された回転子鉄心、4は回転子鉄心3の外周面に等角
度間隔で凹設された凹陥部、5は各凹陥部4を仕切る隔
壁、5aはこの隔壁5の側面、6aは回転子鉄心3の回
転軸方向の一方の縁部からなるフランジ、6bは回転子
鉄心3の回転軸方向の他方の縁部からなるフランジであ
る。
【0009】7は同形の楔形に二分割された永久磁石か
らなる磁極片7a及び7bで構成された磁極、上記磁極
片7a及び7bは互いに逆向きにして外周方向に並置さ
れて凹陥部4内に収納されている。8aはフランジ6a
に螺合して先端を磁極片7aの広幅側底面に当接させて
図1の右方へ磁極片7aを押し込むボルトである。8b
はフランジ6bに螺合して先端を磁極片7bの広幅側底
面に当接させて磁極片7bを図1の左方へ押し込むボル
トである。10は電機子を構成する固定子である。
【0010】上記構成の回転子1において、磁極7を回
転子鉄心3に固定するには、まず、磁極片7aと磁極片
7bを、それぞれの傾斜面を衝合させて凹陥部4内の中
央部に収納する。収納する際は磁極片7aと磁極片7b
をそれぞれ後退させて磁極片7aと磁極片7bを合わせ
た外周方向の合計幅を狭めることにより容易に収納する
ことができる。
【0011】磁極片7aと磁極片7bを凹陥部4内に収
納したならば、フランジ6aにボルト8aを螺合させて
先端が磁極片7aの広幅側底面に当接するまで進出させ
る。また、フランジ6bにボルト8bを螺合させて先端
が磁極片7bの広幅側底面に当接するまで進出させる。
更にボルト8a及びボルト8bを等量ずつねじ込んで磁
極片7a及び磁極片7bをそれぞれ逆方向に押し込み、
磁極片7aと磁極片7bの合計幅を拡大させて磁極片7
a及び7bの側面を隔壁5の側面5aに圧接させる。こ
の圧接により磁極片7a及び磁極片7bを回転子鉄心3
に固定することができる。
【0012】上記実施の形態1によれば、楔形に成形さ
れた永久磁石からなる2個の磁極片7a及び7bを互い
に逆向きにして凹陥部4内に収納し、回転子鉄心3の両
縁部にボルト8a及び8bを螺合させて磁極片7a及び
7bをそれぞれ逆方向に押し込んで拡幅させ、隔壁5の
側面5aに圧接させることにより回転子鉄心3に固定す
るようにしたので、極数が多く磁極間隔が狭くなっても
磁極7を回転子鉄心3に強固に固定することができる。
また、磁極片7a及び7bは同形の楔形としたので単一
種類となり、ロットを増大させることができる。このた
め、製造管理が容易になり、また、安価となる。
【0013】なお、上記実施の形態1では、磁極片7a
及び7bは同形の楔形としたが、これに限られるもので
はなく、先細の楔形であればよい。また、止金具をボル
ト8a及び8bとしたが、ねじであってもよい。更に、
磁極7は二分割された楔形の磁極片7a及び7bで構成
されるものとしたが、これに限られるものではなく、楔
形の磁極片が少なくとも2個あればよく、分割された個
数は2個以上になってもよい。更にまた、回転界磁形同
期機には、同期発電機及び同期電動機が含まれる。
【0014】実施の形態2.実施の形態1では、磁極片
7a及び7bを回転子鉄心3の外周面にラジアル方向へ
分散配置するものとしたが、この実施の形態2では、ラ
ジアル方向のみならずアキシャル方向へも縦列に磁極片
を配置したものである。図4及び図5は、この発明の実
施の形態2を示す。図中、図1から図3と同符合は同一
部分を示し、71は磁極片71a及び71bの組からな
る磁極で、磁極片71a及び71bはそれぞれ同形の楔
形に成形されて互いに逆向きにして回転子鉄心3の外周
に沿って並置され、回転軸方向の一方の側へ偏倚させて
凹陥部4内に収納される。
【0015】72は磁極片72a及び72bの組からな
る磁極で、磁極片72aは同形の楔形に成形されて磁極
片71aと同方向に向けられ、かつ、縦列に配置されて
いる。磁極片72bは同形の楔形に成形されて磁極片7
1bと同方向に向けられ、かつ、縦列に配置されてい
る。各磁極片72a及び72bはそれぞれ回転子鉄心3
の外周に沿って並置されて凹陥部4内の他方の側へ偏倚
させて収納されている。73aは磁極片71aと72a
の間に介挿された弾性体であるばね、73bは磁極片7
1bと72bの間に介挿された弾性体であるばねであ
る。
【0016】上記構成の回転子1において、磁極71及
び磁極72を回転子鉄心3に固定するには、まず、磁極
片71aと磁極片71bを、それぞれの傾斜面を衝合さ
せて凹陥部4内の一方の側へ偏倚させて収納する。収納
する際は磁極片71aと磁極片71bをそれぞれ後退さ
せて磁極片71aと磁極片71bを合わせた外周方向の
合計幅を狭めることにより容易に収納することができ
る。次に、磁極片72aは磁極片71aと同列となり、
また、磁極片72bは磁極片71bと同列となるように
配置し、それぞれの傾斜面を衝合させて凹陥部4内の他
方の側へ偏倚させて収納する。更に、ばね73aを磁極
片71aと磁極片72aの間に挿入して連接させ、ばね
73bを磁極片71bと磁極片72bの間に挿入して連
接させる。
【0017】磁極71と磁極片72を凹陥部4内に収納
したならば、フランジ6aにボルト8aを螺合させて先
端が磁極片71aの広幅側底面に当接するまで進出させ
る。また、フランジ6bにボルト8bを螺合させて先端
が磁極片72bの広幅側底面に当接するまで進出させ
る。先ず、磁極片71bを定位置にしてボルト8aをね
じ込んで磁極片71a及び71bの側面を隔壁5の側面
5aに圧接させて固定する。次に、磁極片72bを定位
置にしてボルト8bをねじ込んで磁極片72a及び72
bの側面を隔壁5の側面5aに圧接させて固定する。
【0018】上記実施の形態2によれば、同形の楔形に
成形された永久磁石からなる2個の磁極片71a及び7
1bを互いに逆向きにして外周方向に並置された磁極片
71a及び71bの組からなる磁極71と、同様に構成
された磁極片72a及び72bの組からなる磁極72と
を回転軸方向に縦列にして凹陥部4内に収納し、回転子
鉄心3の両縁部にボルト8a及び8bを螺合させて磁極
片71a及び72bをそれぞれ逆方向に押し込んで拡幅
させ、磁極71及び磁極72をそれぞれ隔壁5の側面5
aに圧接させて回転子鉄心3に固定するようにしたの
で、極数が多く磁極間隔が狭くなっても磁極71及び7
2を回転子鉄心3に強固に固定することができる。
【0019】また、磁極71と磁極72とを回転軸方向
に縦列にして凹陥部4内に収納したので、大容量の回転
界磁形同期機の回転子1にも採用することができる。更
に、磁極片71a、71b、72a及び72bは同形の
楔形としたので、単一種類となり、ロットを増大させる
ことができ、製造管理が容易で安価となる。
【0020】なお、上記実施の形態2では弾性体73a
及び73bをばねとしたが、ゴムであってもよい。ま
た、縦列に配置されるのは磁極71及び72の2段とし
たが、これに限られるものではなく、3段又はそれ以上
であってもよい。
【0021】
【発明の効果】この発明は上記のとおり構成されている
ので、以下の効果を奏する。請求項1に係る回転界磁形
同期機の回転子は、回転子鉄心の外周面に隔壁を介して
等角度間隔で凹設された凹陥部内に、少なくとも二分割
されそれぞれ楔形に成形された永久磁石からなる磁極片
を互いに逆向きにして外周方向に並置し、回転子鉄心の
回転軸方向両縁部に止金具を螺合させ、先端を磁極片の
広幅側底面に当接させて互いに逆方向へ押し込み、磁極
片の側面を凹陥部の隔壁に圧接させることにより磁極を
固定するようにしたものである。このため、極数が多く
磁極間隔が狭くなっても磁極を回転子鉄心に強固に固定
することができる、という効果を奏する。
【0022】請求項2に係る回転界磁形同期機の回転子
は、回転子鉄心の外周面に隔壁を介して等角度間隔で凹
設された凹陥部内に、少なくとも二分割されそれぞれ楔
形に成形された永久磁石からなる磁極片を互いに逆向き
にして外周方向に並置された磁極片の組を、同じ向きの
磁極片が弾性体を介して回転軸方向に向けて縦列に連接
するように複数組配置し、回転子鉄心の回転軸方向の各
縁部に止金具を螺合させ、先端を磁極片の広幅側底面に
当接させて互いに逆方向へ押し込んで磁極片の側面を凹
陥部の隔壁に圧接させることにより磁極を固定するよう
にしたものである。このものにあっても上記と同様に磁
極を回転子鉄心に強固に固定することができると共に、
磁極を回転軸方向に縦列に複数組配置したので、大容量
の回転界磁形同期機の回転子1にも採用することができ
る、という効果も併せて奏する。
【0023】請求項3に係る回転界磁形同期機の回転子
によれば、磁極片を同形の楔形として単一種類に限定し
たので、ロットを増大させることができる。このため、
製造管理が容易となり、また、安価となる、という効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示す回転子の部分
側面図。
【図2】 図1のII−II線断面を図示矢印方向へ見
た断面図。
【図3】 図1のIII−III線断面を図示矢印方向
へ見た回転子の横断面図。
【図4】 この発明の実施の形態2を示す回転子の部分
側面図。
【図5】 図4のV−V線断面を図示矢印方向へ見た断
面図。
【図6】 従来の回転界磁形同期機の回転子の横断面
図。
【符号の説明】
1 回転子、2 回転軸、3 回転子鉄心、4 凹陥
部、5 隔壁、5a 側面、6a フランジ、6b フ
ランジ、7 磁極、7a 磁極片、7b 磁極片、8a
ボルト、8b ボルト、10 固定子、71 磁極、
71a 磁極片、71b 磁極片、72 磁極、72a
磁極片、72b 磁極片、73a ばね、73b ば
ね。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転子鉄心の外周に永久磁石からなる磁
    極が装着された回転界磁形同期機の回転子において、上
    記回転子鉄心の上記外周面に隔壁を介して等角度間隔で
    凹陥部を凹設し、上記磁極を少なくとも二分割してそれ
    ぞれ楔形に成形された磁極片とし、かつ、この磁極片を
    互いに逆向きにして上記外周方向に並置して上記凹陥部
    内に収納し、上記回転子鉄心の回転軸方向の各縁部に止
    金具を螺合させ、先端を上記磁極片の広幅側底面に当接
    させて互いに逆方向へ押し込み、上記磁極片の側面を上
    記凹陥部の隔壁に圧接させることにより上記磁極を固定
    したことを特徴とする回転界磁形同期機の回転子。
  2. 【請求項2】 回転子鉄心の外周に永久磁石からなる磁
    極が装着された回転界磁形同期機の回転子において、上
    記回転子鉄心の上記外周面に隔壁を介して等角度間隔で
    凹陥部を凹設し、上記磁極をそれぞれ楔形に成形されて
    互いに逆向きにして上記外周方向に並置された磁極片の
    組とし、かつ、この磁極片の組を同じ向きの上記磁極片
    が弾性体を介して回転軸方向に向けて縦列に連接するよ
    うに配置して上記磁極片の組を上記凹陥部内に複数組収
    納し、上記回転子鉄心の回転軸方向の各縁部に止金具を
    螺合させ、先端を上記磁極片の広幅側底面に当接させて
    互いに逆方向へ押し込み、上記磁極片の側面を上記凹陥
    部の隔壁に圧接させることにより上記磁極を固定したこ
    とを特徴とする回転界磁形同期機の回転子。
  3. 【請求項3】 磁極片を同形の楔形とした請求項1又は
    2に記載の回転界磁形同期機の回転子。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004010564A1 (ja) * 2002-07-24 2004-01-29 Natsume Optical Corporation 回転電機
DE10349076A1 (de) * 2003-10-22 2005-05-25 Valeo Motoren Und Aktuatoren Gmbh Dynamoelektrische Maschine
WO2012116908A3 (de) * 2011-02-28 2013-01-10 Siemens Aktiengesellschaft Rotor für eine elektrische maschine

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