JP2009516997A - 永久磁石励磁式電気機器のロータ薄板の構成体 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、請求項1の上位概念に記載された電気機器と、請求項7の上位概念に記載されたロータとに関する。
ここでは、回転軸を中心として回転可能に支承されたロータとステータとを備えた次のような電気機器、すなわち、該ロータは少なくとも1つの永久磁石を有し、ロータ本体において、該回転軸に沿って交番的に磁界を集束する磁束集束領域と、磁界を有さない無磁界領域とを有する電気機器を提案する。このような構成により、ロータの磁界集束領域において磁束密度が格段に上昇し、短絡によってブリッジで損失される磁束が低減される。このような電気機器の構成において一般的には、磁気回路を次のように構成することが適用される。すなわち、常に開回路において可能である場合、すなわちステータの相巻線の反作用磁界が存在しない場合には約1.6Tの磁束密度が実現されることにより、ロータを構成する積層薄片は付加的な反作用磁界によって磁気的に最大限に活用できるように構成しなければならないことが適用される。通常は薄片のために使用される典型的な鋼は、たとえば2.1Tの飽和磁束密度を有する。ロータを通常のように構成する場合、本発明では軸方向に交互に配置された磁界集束領域と無磁界領域とを有するロータ領域において、磁界集束領域における交番的な構成によって実現される磁束密度よりも格段に小さい磁束密度が得られる。このことは、通常の構成では薄片板は、磁気的特性の観点から見ると最大限に活用されないことを意味する。このような区域がロータの縁部に存在する場合、この磁気的に利用されない材料は、ロータの質量体に不都合に寄与するだけでなく、ロータ半径の4乗に比例するロータの慣性モーメントの非常に大きな成分を成す。
以下で図面に基づいて示された本発明の実施例に、本発明の別の実施形態、側面および利点が記載されている。これは、請求項に記載の範囲とは無関係であり、一般性を制限することはない。
図面
図1a〜1c a:有利な電気機器の平面図と、b:第1種類の薄片と、c:第2種類の薄片とを示す。
図1a〜1cは本発明を、一例としてブラシレス同期機として構成された電気機器10に基づいて図解する。この電気機器10は3相および8極と、ステータ22にここでは示されていないコイル巻線を収容するための12個のスロット23とを有し、これに相応してロータ28には、ロータ本体11内に、回転軸21に対して平行な軸方向に延在する永久磁石を収容するための8つの開口12が設けられている。電気機器10はインナロータとして構成されており、ロータ28はステータ22内部に、回転軸21を中心として回転可能に支承されている。
Claims (10)
- 回転軸(21)を中心に回転可能に支承されたロータ(28)とステータ(22)とを有する電気機器において、
該ロータ(28)はロータ本体(11)と少なくとも1つの永久磁石(29)とを有する電気機器において、
該ロータ本体(11)は、該回転軸(21)に対して平行に交番的に、磁界集束領域(32)と無磁界領域(31)とを有することを特徴とする、電気機器。 - 前記磁界集束領域(32)は、前記少なくとも1つの永久磁石(29)とステータ側のロータ周縁部(15)との間に半径方向に配置されている、請求項1記載の電気機器。
- 前記無磁界領域(31)はエアギャップによって形成されている、請求項1または2記載の電気機器。
- 前記磁界集束領域(32)は薄片板材料によって形成されている、請求項1から3までのいずれか1項記載の電気機器。
- 前記ロータ本体(11)は少なくとも2種類の薄片板(14,19)によって構成されており、
該薄片板(14,19)は前記回転軸(21)の方向に相互に積層されている、請求項1から4までのいずれか1項記載の電気機器。 - 前記少なくとも2種類の薄片板(14,19)は前記回転軸(21)の方向に交互に、相互に積層されている、請求項5記載の電気機器。
- 前記少なくとも2種類のうち1つの種類である第2種類の薄片板(19)は、第1種類の薄片板(14)内にあるサイズで設けられている、請求項5または6記載の電気機器。
- 永久磁石(29)が挿入される場合、比較的小さい方の薄片板(19)は外周縁(20)で、前記少なくとも1つの永久磁石(29)に隣接する、請求項1から7までのいずれか1項記載の電気機器。
- 電気機器(10)用のロータにおいて、
回転軸(21)を中心に回転可能に支承された該ロータのロータ本体(11)内に、少なくとも1つの永久磁石(29)が配置されているロータにおいて、
該ロータ本体(11)内に、該回転軸(21)に対して平行に交番的に、磁界集束領域(32)と無磁界領域(31)とが設けられていることを特徴とする、ロータ。 - 請求項9に記載のロータ(28)を、ブラシレス同期機またはブラシレス直流機器において使用する方法。
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