JP2002262528A5

JP2002262528A5 -

Info

Publication number: JP2002262528A5
Application number: JP2001094778A
Authority: JP
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2021-03-29

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】回転軸と、この回転軸に沿って直列に固定された複数個の回転子とこの複数個の回転子それぞれに対向した固定子との組からなる複数のモータ部と、この複数のモータ部それぞれを独立に駆動する電源とを備え、上記各モータ部の固定子および／または回転子は、上記回転軸周方向に複数個に分割されたものを溶接により接合して一体化した構造であり、上記固定子および／または回転子の溶接位置は、当該溶接個所が存在する部材における同一磁極に対する上記回転軸周方向位置が上記各モータ部で互いに同一となるようにし、上記モータ部における回転子および固定子の同一磁極の上記回転軸周方向における相対距離を、上記各モータ部で互いに異なるようにした回転電機。
【請求項２】２組のモータ部それぞれが三相交流の電源で駆動され、該モータ部の相対距離の差を位相差で表したとき、上記モータ部間の位相差が電気角で９０度の奇数倍である請求項１記載の回転電機。
【請求項３】固定子は、固定子を構成する固定子コアに形成されたティースそれぞれに巻線を集中的に巻回した、磁極集中巻型である請求項１または２記載の回転電機。
【請求項４】固定子を構成する固定子コアのティースは、個々に分割されている、またはティースのコイルを巻回する巻回部が隣合うティースとの間で広げることができるように接続されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】固定子と回転子の対向面が、回転軸の軸方向に対して平行に配置されているラジアルギャップ型である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項６】固定子と回転子の対向面が、回転軸の軸方向に対して垂直に配置されているアキシャルギャップ型である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項７】固定子に設けられた磁極、または回転子に設けられた磁極のいずれか一方または両方が回転軸の軸方向に対して斜めに配置されている請求項５記載の回転電機。
【請求項８】固定子に設けられた磁極、または回転子に設けられた磁極のいずれか一方または両方が回転軸の径方向に対して斜めに配置されている請求項６記載の回転電機。
【請求項９】回転軸と、この回転軸に沿って直列に固定された複数個の回転子とこの複数個の回転子それぞれに対向した固定子との組からなる複数のモータ部と、上記回転軸の軸方向に上記回転子と直列に配置され、上記回転軸に固定された滑車部と、上記複数のモータ部それぞれを独立に駆動する電源とを備え、上記モータ部における回転子および固定子の同一磁極の上記回転軸周方向における相対距離を、各モータ部で互いに異なるようにした滑車駆動装置。
【請求項１０】回転子を構成する鉄心部と滑車部とが一体に形成されている請求項９記載の滑車駆動装置。
【請求項１１】複数のモータ部の全部は、回転軸の軸方向において滑車部の片側に配置された請求項９または１０記載の滑車駆動装置。
【請求項１２】複数のモータ部は、回転軸の軸方向において滑車部の両側に配置された請求項９または１０記載の滑車駆動装置。
【請求項１３】滑車部の外径は、モータ部の径よりも小さい請求項９ないし１２のいずれか１項に記載の滑車駆動装置。
【請求項１４】回転子の内部空間に配置され、回転軸の回転を制動するブレーキを備えた請求項９ないし１３のいずれか１項に記載の滑車駆動装置。
【請求項１５】固定子は、滑車部の外周側空間を除く範囲に配置された電機子巻線を有する請求項９ないし１４のいずれか１項に記載の滑車駆動装置。
【請求項１６】複数のモータ部は、第１のモータ部および第２のモータ部の２つであり、回転軸の一端側から順に、滑車部、上記第１のモータ部、および上記第２のモータ部が配置された滑車駆動装置であって、上記回転軸の両端をベアリングを介して支持する滑車部側ブラケットおよび第２のモータ部側ブラケットと、これら２つのブラケットの外周端間を結合する筒状のフレームとからなるケーシングを備え、上記ケーシングは、上記滑車部側ブラケットと上記第１のモータ部の固定子とを焼きばめにて固定するフレーム部分が一体となった第１のケーシング部と、上記第２のモータ部の固定子を焼きばめにて固定するフレーム部分からなる第２のケーシング部と、上記第２のモータ部側ブラケットからなる第３のケーシング部とを結合してなる３分割構造である請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の滑車駆動装置。

【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第１の回転電機は、回転軸と、この回転軸に沿って直列に固定された複数個の回転子とこの複数個の回転子それぞれに対向した固定子との組からなる複数のモータ部と、この複数のモータ部それぞれを独立に駆動する電源とを備え、上記各モータ部の固定子および／または回転子は、上記回転軸周方向に複数個に分割されたものを溶接により接合して一体化した構造であり、上記固定子および／または回転子の溶接位置は、当該溶接個所が存在する部材における同一磁極に対する上記回転軸周方向位置が上記各モータ部で互いに同一となるようにし、上記モータ部における回転子および固定子の同一磁極の上記回転軸周方向における相対距離を、上記各モータ部で互いに異なるようにしたものである。

次に、駆動部２との関係について説明する。回転機部１の駆動用として、２つの電圧および周波数を可変とする可変電源２ａおよび２ｂが設けられ、それぞれモータＡ３とモータＢ４に接続され、モータＡ３にはパワー部Ａより、また、モータＢ４にはパワー部Ｂよりそれぞれ電流が供給される。すなわち、モータＡ３とモータＢ４はそれぞれ独立の可変電源２ａおよび可変電源２ｂにより駆動される。エンコーダ１０から出力される回転位置信号は、可変電源２ａのコントローラＡに伝えられ、このコントローラＡからさらに、可変電源２ｂのコントローラＢに伝えられる。即ち、エンコーダ信号をコントローラＡおよびコントローラＢで共有する構成となっている。

図１４（ｂ）に示したアキシャルギャップ型の場合には、スキューなしの場合に比較して、永久磁石の回転軸径方向の角度をずらせばよく、このずらした角度がスキュー角であり、このスキュー角を調整することによって、図１４（ａ）のラジアルギャップ型の場合と同様の効果が得られる。

また、図１１に示したように、フレームをフレーム７ａ，７ｂとブラケット８ａ，８ｂに４分割してもよい。この場合、固定子３ｂと固定子４ｂの焼きばめが独立して行えるのは図１０の場合と同様である。さらに、フレーム７ａ，７ｂとブラケット８ａ，８ｂに分けたことによって、回転子６の内径側空間へのアクセスが容易になり、例えばエンコーダなどの部品を組み立てる際の組み立て作業性が向上する。

本実施の形態においては、モータＡ３、モータＢ４を滑車部１２の片側に集中的に配置している。また、フレーム７およびブラケット８は、３分割構造としている。このような構成にすることで、以下の利点がある。
１．モータＡ３とモータＢ４との間の距離が小さくなるため、このモータ間のねじり剛性が高くなり、このねじれに起因する制御応答遅れがなくなる。そのため、負荷トルクの大小にかかわらず、トルクリップルの相殺が可能となる。
２．一方向組み立てが可能となり、生産性が向上する。
３．実施の形態３と同様に、モータＡ３の固定子３ｂをフレーム７ａに、モータＢ４の固定子４ｂをフレーム７ｂに焼きばめした後、組み立てることで固定子３ｂ，４ｂを構成することができる。すなわち、工作時に高精度な位置決めが要求される焼きばめ工程において、固定子３ｂおよび固定子４ｂの焼きばめをそれぞれ独立に行うことができるので、生産性が向上する。
４．回転子６の内径側の空間がより広くとれるため、この空間に配置する機器の設計自由度が増す。
図２に示したように、固定子３ｂ，４ｂの位置関係を回転軸の周方向にずらし、回転子６を回転軸の周方向に同位置とした場合には、回転子６の加工工程において永久磁石３ｅ，４ｅの周方向位置決め加工を２つのモータ部で同時に行うことができ、生産性がさらに向上する。

【００６４】
【発明の効果】
本発明に係る第１の回転電機によれば、回転軸と、この回転軸に沿って直列に固定された複数個の回転子とこの複数個の回転子それぞれに対向した固定子との組からなる複数のモータ部と、この複数のモータ部それぞれを独立に駆動する電源とを備え、上記各モータ部の固定子および／または回転子は、上記回転軸周方向に複数個に分割されたものを溶接により接合して一体化した構造であり、上記固定子および／または回転子の溶接位置は、当該溶接個所が存在する部材における同一磁極に対する上記回転軸周方向位置が上記各モータ部で互いに同一となるようにし、上記モータ部における回転子および固定子の同一磁極の上記回転軸周方向における相対距離を、上記各モータ部で互いに異なるようにしたものであるので、トルクを低下させることなく、トルクリップルを低減することができ、高性能な回転電機を提供することができる。