JP2011166951A - Method for manufacturing permanent magnet rotary machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a permanent magnet rotary machine, capable of forming a rotor using a single magnetization device, even when changes of a skew angle or motor capacity are executed. <P>SOLUTION: The method is provided for manufacturing the permanent magnet rotary machine including a stator which has a coil wounded therearound, and a rotor which has a rotor core opposing the stator and permanent magnets adjacent in a circumferential direction and having different magnetic polarities on a surface where the rotor core and the stator oppose to each other, and rotates oppositely to the stator with a predetermined gap. In the manufacturing method, permanent magnets are fixed to the rotor core to form a rotor block and a rotor shaft is inserted through a plurality of rotor magnet blocks to form the rotor. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、固定子と所定の空隙を有して対向して回転し表面に永久磁石を配設した回転子コアを有する回転子とを備えた永久磁石形回転機の製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine including a stator and a rotor having a rotor core having a predetermined gap and rotating oppositely and having a permanent magnet disposed on a surface thereof.

近年、電動モータの高効率化のため、従来から用いられている誘導電動機に代えて、永久磁石を用いた永久磁石形同期電動機が注目を浴び、その適用が拡大している。
永久磁石形同期電動機は磁石配置によって2種類に大別され、回転子コアの表面に永久磁石を貼り付けた構成の表面磁石形同期電動機と、回転子コアに磁石挿入孔を設け、そこに永久磁石を挿入する埋込磁石形同期電動機とがある。
In recent years, in order to increase the efficiency of electric motors, permanent magnet type synchronous motors using permanent magnets have attracted attention in place of conventionally used induction motors, and their applications are expanding.
Permanent magnet type synchronous motors are roughly classified into two types according to the magnet arrangement. A permanent magnet type synchronous motor having a structure in which a permanent magnet is attached to the surface of the rotor core and a magnet insertion hole in the rotor core are provided. There is an embedded magnet type synchronous motor into which a magnet is inserted.

このような永久磁石形同期電動機においては、コギングトルクと呼ばれる一種のトルク脈動を低減するために、回転子を複数段の回転子で構成し、各段の位置を円周方向にずらしてスキューを施す場合が多い。
回転子の永久磁石を着磁するには、通常、完成した回転子すなわち回転子コアの外周面に所定形状に成形した永久磁石材料を貼り付けて回転子を構成した状態で、着磁ヨーク内に挿入して永久磁石材料を着磁して永久磁石を形成するようにしている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
In such a permanent magnet type synchronous motor, in order to reduce a kind of torque pulsation called cogging torque, the rotor is composed of a plurality of stages of rotors, and the skew of each stage is shifted in the circumferential direction. Often applied.
In order to magnetize the permanent magnet of the rotor, normally, the permanent magnet material formed in a predetermined shape is pasted on the outer surface of the completed rotor, that is, the rotor core, and the rotor is configured. And a permanent magnet material is magnetized to form a permanent magnet (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開平11−98776号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-98776 特開2005−204477号公報JP 2005-204477 A

しかしながら、上記特許文献1及び2に記載された従来例にあっては、永久磁石材料を回転子コアに貼り付けて回転子を構成した状態で永久磁石材料を着磁するようにしているので、スキュー角を変更する場合には、変更するスキュー角に応じた着磁ヨークを新たに製作する必要がある。このため、複数のスキュー角を有する回転子を製造する場合には、スキュー角の数に応じた数の着磁ヨークを製作する必要がある。また、回転子の段数を変更してモータ容量を変更する場合にも、モータ容量毎に着磁ヨークを必要とする。   However, in the conventional examples described in Patent Documents 1 and 2, the permanent magnet material is magnetized in a state where the permanent magnet material is attached to the rotor core and the rotor is configured. When the skew angle is changed, it is necessary to newly manufacture a magnetized yoke corresponding to the changed skew angle. For this reason, when manufacturing a rotor having a plurality of skew angles, it is necessary to manufacture a number of magnetized yokes corresponding to the number of skew angles. Even when the motor capacity is changed by changing the number of rotor stages, a magnetized yoke is required for each motor capacity.

このように、スキュー角度の変更やモータ容量を変更する場合に着磁ヨークを製作する必要があり、製造設備費が嵩むという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、スキュー角度の変更やモータ容量の変更を行う場合でも、1つの着磁装置で回転子を形成することができる永久磁石形回転機の製造方法を提供することを目的としている。
Thus, when changing the skew angle or changing the motor capacity, it is necessary to manufacture a magnetized yoke, and there is an unsolved problem that manufacturing equipment costs increase.
Therefore, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above conventional example, and even when changing the skew angle or the motor capacity, the rotor is formed by one magnetizing device. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a permanent magnet type rotating machine capable of achieving the above.

上記目的を達成するために、本発明の一の形態に係る永久磁石形回転機の製造方法は、コイルを巻装した固定子と、前記固定子との対向する回転子コアと、該回転子コアの前記固定子との対向面に円周方向に隣接させた異なる極性の永久磁石とを有し、前記固定子と所定の空隙を隔てて対向して回転する回転子とを備えた永久磁石形回転機の製造方法であって、
前記回転子コア及び前記永久磁石を組立てて回転子ブロックを形成し、複数の前記回転子ブロックに回転軸を挿通して前記回転子を構成するようにしたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine according to an embodiment of the present invention includes a stator around which a coil is wound, a rotor core facing the stator, and the rotor. A permanent magnet having a permanent magnet having different polarities adjacent to each other in a circumferential direction on a surface of the core facing the stator, and a rotor rotating opposite to the stator with a predetermined gap therebetween A method of manufacturing a rotary machine,
The rotor core and the permanent magnet are assembled to form a rotor block, and a rotor shaft is inserted into the plurality of rotor blocks to constitute the rotor.

また、本発明の一の形態に係る永久磁石形回転機の製造方法は、コイルを巻装した固定子と、前記固定子との対向する回転子コアと、該回転子コアの前記固定子との対向面に円周方向に隣接させた異なる極性の永久磁石とを有し、前記固定子と所定の空隙を隔てて対向して回転する回転子とを備えた永久磁石形回転機の製造方法であって、
前記回転子コアと、前記永久磁石と、全前記永久磁石の外周側に装着する飛散防止部材とを組み立てて回転子ブロックを形成し、複数の前記回転子ブロックに回転軸を挿通して前記回転子を構成するようにしたことを特徴としている。
A method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine according to one aspect of the present invention includes a stator wound with a coil, a rotor core facing the stator, and the stator of the rotor core. A permanent magnet type rotating machine having a permanent magnet of different polarities adjacent to each other in the circumferential direction and having the stator and a rotor rotating opposite to each other with a predetermined gap therebetween Because
A rotor block is formed by assembling the rotor core, the permanent magnet, and an anti-scattering member attached to the outer peripheral side of all the permanent magnets, and a rotating shaft is inserted through the plurality of rotor blocks to perform the rotation. It is characterized by constituting a child.

さらに、本発明の他の形態に係る永久磁石形回転機の製造方法は、前記回転子ブロックの永久磁石は、前記回転子コアに成形された永久磁石材料を固定した後に、当該永久磁石材料を着磁装置で着磁して形成されていることを特徴としている。
また、本発明の他の形態に係る永久磁石形回転機の製造方法は、複数の前記回転子ブロックに回転軸を挿通する際に、軸方向の一端から他端に行くに従い順次回転子ブロックを円周方向に所定角度ずらしてスキューを施すことを特徴としている。
さらに、本発明の他の形態に係る永久磁石形回転機の製造方法は、前記回転子ブロックと回転軸とは、前記回転子ブロック及び回転軸に形成したキー溝と、両キー溝に係合するキーとによって円周方向に固定されていることを特徴としている。
Furthermore, in the method for manufacturing a permanent magnet type rotating machine according to another aspect of the present invention, the permanent magnet of the rotor block is fixed to the permanent magnet material formed on the rotor core, and then the permanent magnet material is used. It is characterized by being magnetized by a magnetizing device.
Further, in the method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine according to another aspect of the present invention, when inserting a rotating shaft through the plurality of rotor blocks, the rotor blocks are sequentially moved from one end to the other end in the axial direction. It is characterized in that a skew is applied by shifting by a predetermined angle in the circumferential direction.
Furthermore, in the method for manufacturing a permanent magnet type rotating machine according to another aspect of the present invention, the rotor block and the rotary shaft are engaged with the key groove formed on the rotor block and the rotary shaft, and both key grooves. It is characterized by being fixed in the circumferential direction by a key to be operated.

本発明によれば、回転子コアのステータ対向面に永久磁石を固定した回転子ブロックを形成し、所要数の回転子ブロックに回転軸を挿通して回転子を構成するようにしているので、スキュー角度の変更に対しては、複数の回転子ブロックの円周方向にずらすことにより、任意のスキュー角度を形成することができる。   According to the present invention, a rotor block in which a permanent magnet is fixed to a stator facing surface of a rotor core is formed, and a rotor is configured by inserting a rotation shaft through a required number of rotor blocks. For changing the skew angle, an arbitrary skew angle can be formed by shifting the skew angle in the circumferential direction of the plurality of rotor blocks.

本発明により製造する永久磁石形同期回転機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the permanent-magnet-type synchronous rotary machine manufactured by this invention. 第1の実施形態における回転子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the rotor in 1st Embodiment. 回転子を構成する回転子ブロックを示す平面図である。It is a top view which shows the rotor block which comprises a rotor. 未着時の回転子ブロックを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the rotor block at the time of non-attachment. 回転子ブロックを着磁する着磁装置を示す平面図である。It is a top view which shows the magnetizing apparatus which magnetizes a rotor block. 回転軸を示す斜視図ある。It is a perspective view which shows a rotating shaft. 第2の実施形態を示す回転子ブロックの平面図である。It is a top view of the rotor block which shows 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の第1の実施形態によって製造した永久磁石形同期回転機を示す断面図である。
この図1において、永久磁石形同期回転機1は表面磁石形同期回転機で構成されている。この永久磁石形同期回転機1は、円筒状フレーム2を有する。この円筒状フレーム2の内周側には円筒状の積層鋼板で形成された固定子3が固定され、この固定子3の内周側には所定の空隙を介して対向する積層鋼板で形成された回転子4が配置されている。この回転子4は中心に挿通された回転軸5が円筒状フレーム2に形成された軸受(図示せず)によって回転自在に支持されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a permanent magnet type synchronous rotating machine manufactured according to a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a permanent magnet type synchronous rotating machine 1 is a surface magnet type synchronous rotating machine. This permanent magnet type synchronous rotating machine 1 has a cylindrical frame 2. A stator 3 formed of a cylindrical laminated steel plate is fixed on the inner peripheral side of the cylindrical frame 2, and formed on the inner peripheral side of the stator 3 by a laminated steel plate facing each other with a predetermined gap. A rotor 4 is arranged. The rotor 4 is rotatably supported by a bearing (not shown) formed on the cylindrical frame 2 with a rotating shaft 5 inserted through the center.

固定子3は、円筒状フレーム2の内周側に円周方向に9分割された固定子コア11を円周方向に連結して配置した構成を有する。各固定子コア11は、外周面が円筒面に形成され、内周面が9角筒内面とされた9個のヨーク12と、このヨーク12の内周面の円周方向の中央部から半径方向に突出形成された磁極ティース13とから構成されている。
磁極ティース13は、ヨーク12に連接する一定幅Twの磁脚部13aと、この磁脚部13aの先端から円周方向に突出する楔状の鍔部13bとで構成されている。
The stator 3 has a configuration in which a stator core 11 that is divided into nine in the circumferential direction is connected to the inner circumferential side of the cylindrical frame 2 in a circumferential direction. Each stator core 11 has nine yokes 12 whose outer peripheral surface is formed into a cylindrical surface and whose inner peripheral surface is a nine-sided cylinder inner surface, and a radius from the center in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the yoke 12. The magnetic pole teeth 13 are formed to project in the direction.
The magnetic pole teeth 13 are composed of a magnetic leg portion 13a having a constant width Tw connected to the yoke 12, and a wedge-shaped flange portion 13b protruding in the circumferential direction from the tip of the magnetic leg portion 13a.

そして、隣接する固定子コア11のヨーク12及び磁極ティース13とで9個のスロット14が形成され、隣接する磁極ティース13の鍔部13b間にスロット開口部15が形成されている。
磁極ティース13にはその磁脚部13aに励磁コイル16が集中巻されている。
一方、回転子4は、図2に示すように、回転子ブロック20を所要数例えば3段に積み重ねた状態で回転軸5を挿通して構成されている。
Nine slots 14 are formed by the yoke 12 and the magnetic teeth 13 of the adjacent stator core 11, and a slot opening 15 is formed between the flanges 13 b of the adjacent magnetic teeth 13.
An excitation coil 16 is concentratedly wound around the magnetic leg portion 13 a of the magnetic pole tooth 13.
On the other hand, as shown in FIG. 2, the rotor 4 is configured by inserting the rotating shaft 5 in a state where the rotor blocks 20 are stacked in a required number, for example, three stages.

回転子ブロック20は、図3に示すように、中心開口21aを有し、積層鋼板で形成された円筒状の回転子コア21と、その外周面となる表面に円周方向に8個の内周面及び外周面が円筒面とされた永久磁石22が所定間隙を空けて例えば接着等の固定手段で固定されている。ここで、回転子コア21の中心開口21aには、キー溝21bが形成されている。
また、永久磁石22は例えば希土類磁石材料を成形した磁性材料を着磁することにより形成されている。
この永久磁石22の着磁は、図4に示すように、回転子コア21に成形した未着時の磁性部材29を固定した状態で、図5に示す着磁装置30によって磁性部材29を着磁処理する。
As shown in FIG. 3, the rotor block 20 has a central opening 21a, a cylindrical rotor core 21 formed of laminated steel plates, and eight inner circumferential surfaces on the outer peripheral surface thereof. Permanent magnets 22 having a peripheral surface and a cylindrical surface on the outer peripheral surface are fixed by a fixing means such as bonding with a predetermined gap therebetween. Here, a keyway 21 b is formed in the central opening 21 a of the rotor core 21.
The permanent magnet 22 is formed, for example, by magnetizing a magnetic material formed from a rare earth magnet material.
As shown in FIG. 4, the permanent magnet 22 is magnetized by the magnetizing device 30 shown in FIG. 5 with the magnetic member 29 that is not yet formed formed on the rotor core 21 fixed. Magnetic treatment.

この着磁装置30は、積層鋼板で比較的扁平な八角筒状に形成されたコア部31と、このコア部31の内周面から一体に中心に向かって突出する8個の磁気ヨーク部32と、各磁気ヨーク部32に巻装された着磁コイル部33とを備えた着磁ヨーク34で構成されている。ここで、磁気ヨーク部32は、コア部31の内周面に一体に形成された角柱状の基部32aと、この基部32aの先端に形成された回転子ブロック20の外周面と所定の間隔を保って対向する円筒面を形成した磁界発生部32bとで構成されている。   The magnetizing device 30 includes a core portion 31 formed of a laminated steel plate in a relatively flat octagonal cylindrical shape, and eight magnetic yoke portions 32 that integrally protrude from the inner peripheral surface of the core portion 31 toward the center. And a magnetizing yoke 34 including a magnetizing coil portion 33 wound around each magnetic yoke portion 32. Here, the magnetic yoke portion 32 has a predetermined interval from the prismatic base portion 32a formed integrally with the inner peripheral surface of the core portion 31 and the outer peripheral surface of the rotor block 20 formed at the tip of the base portion 32a. The magnetic field generator 32b is formed with a cylindrical surface that is opposed and formed.

この着磁ヨーク34を使用して、回転子コア21に固定された磁性部材29を着磁するには、着磁ヨーク34の磁気ヨーク部32の中心部に回転子ブロック20をその磁性部材29が磁界発生部32bに所定間隙を保って対向するように配置する。
そして、円周方向の1つ置きの着磁コイル33の巻き方向を逆にすることにより、円周方向の1つ置きの磁界発生部32bから磁性部材29に向かう磁界を発生させるとともに、残りの磁界発生部32bでは、磁性部材29から磁界発生部32bに向かう磁界を発生させる。これによって、回転子ブロック20の隣接する磁性部材29で異なる磁極となるように着磁させて永久磁石22を形成する。
In order to magnetize the magnetic member 29 fixed to the rotor core 21 using this magnetizing yoke 34, the rotor block 20 is placed at the center of the magnetic yoke portion 32 of the magnetizing yoke 34. Is arranged to face the magnetic field generator 32b with a predetermined gap.
Then, by reversing the winding direction of every other magnetizing coil 33 in the circumferential direction, a magnetic field directed from the every other magnetic field generating part 32b in the circumferential direction toward the magnetic member 29 is generated, and the rest The magnetic field generator 32b generates a magnetic field from the magnetic member 29 toward the magnetic field generator 32b. Thus, the permanent magnet 22 is formed by magnetizing the adjacent magnetic members 29 of the rotor block 20 so as to have different magnetic poles.

この状態で、着磁コイル部33に例えばコンデンサー式着磁電源装置から高電流(例えば1000A〜30000A程度)を供給することにより、磁気ヨーク部32の基部32a、磁界発生部32b、磁性部材29、回転子コア21、隣接する磁性部材29、隣接する磁気ヨーク部32の磁界発生部32b、基部32a及びコア部31で磁気回路を形成する。   In this state, by supplying a high current (for example, about 1000A to 30000A) to the magnetizing coil unit 33 from, for example, a capacitor type magnetizing power supply device, the base 32a of the magnetic yoke unit 32, the magnetic field generating unit 32b, the magnetic member 29, A magnetic circuit is formed by the rotor core 21, the adjacent magnetic member 29, the magnetic field generating portion 32 b of the adjacent magnetic yoke portion 32, the base portion 32 a and the core portion 31.

このように形成した回転子ブロック20の回転子コア21の中心開口21aに回転軸5を挿通することにより、回転子4を構成する。このとき、回転軸5には、図6に示すように、装着する3段の回転子ブロック20の夫々に対応する位置に円周方向に例えばステータ3のスロット角の1/2の角度だけずれたキー溝41a、41b及び41cが形成されている。各キ―溝41a〜41cの夫々は、軸方向の長さが回転子ブロック20の軸方向の厚みと略等しく設定されている。   The rotor 4 is configured by inserting the rotating shaft 5 through the central opening 21a of the rotor core 21 of the rotor block 20 formed in this way. At this time, as shown in FIG. 6, the rotation shaft 5 is shifted in the circumferential direction by a half angle of the slot angle of the stator 3 to the position corresponding to each of the three-stage rotor blocks 20 to be mounted. Key grooves 41a, 41b and 41c are formed. Each of the key grooves 41 a to 41 c has an axial length set substantially equal to the axial thickness of the rotor block 20.

そして、回転軸5の例えばキー溝41cにキー42を係合させた状態で、回転軸5を回転子ブロック20の回転子コア21の中心開口21aに挿通して、キー42と中心開口21aに形成したキー溝21bとを係合させる。
次いで、回転軸のキー溝41bにキー42を係合させて、回転軸5を次の回転子ブロック20の回転子コア21の中心開口21aに挿通して、キー42と中心開口21aに形成したキー溝21bとを係合させる。
Then, with the key 42 engaged with, for example, the key groove 41c of the rotating shaft 5, the rotating shaft 5 is inserted into the center opening 21a of the rotor core 21 of the rotor block 20, and the key 42 and the center opening 21a are inserted. The formed keyway 21b is engaged.
Next, the key 42 is engaged with the key groove 41b of the rotating shaft, and the rotating shaft 5 is inserted into the central opening 21a of the rotor core 21 of the next rotor block 20 to form the key 42 and the central opening 21a. The key groove 21b is engaged.

最後に、回転軸のキー溝41aにキー42を係合させて、回転軸5を次の回転子ブロック20の回転子コア21の中心開口21aに挿通して、キー42と中心開口21aに形成したキー溝21bとを係合させる。
これによって、図2に示すように、3段の回転子ブロック20が所望のスキュー角で回転軸5に装着され、これら回転子ブロック20の装着状態で、接着剤、溶接等の固定手段で、回転軸5に各回転子ブロック20を固定することにより、スキューを施した回転子4が構成される。
Finally, the key 42 is engaged with the key groove 41a of the rotation shaft, and the rotation shaft 5 is inserted into the central opening 21a of the rotor core 21 of the next rotor block 20 to form the key 42 and the central opening 21a. The key groove 21b thus engaged is engaged.
As a result, as shown in FIG. 2, the three-stage rotor block 20 is mounted on the rotary shaft 5 at a desired skew angle, and with these rotor blocks 20 mounted, fixing means such as adhesive, welding, etc. By fixing each rotor block 20 to the rotating shaft 5, a skewed rotor 4 is configured.

そして、上記構成を有する回転子4を固定子3内に組込み、回転軸5を図示しない軸受で円筒状フレーム2に回転自在に支持することにより永久磁石形回転機1を組み立てることができる。
このように、上記第1の実施形態によると、永久磁石形同期回転機1が表面永久磁石形回転機の構成を有するので、回転子4の永久磁石22の円周方向の中央部がd軸と隣接する永久磁石22間がq軸となって、励磁コイル16に通電してd−q軸電流制御することにより、回転子4を回転駆動することができる。
The permanent magnet type rotating machine 1 can be assembled by incorporating the rotor 4 having the above configuration into the stator 3 and rotatably supporting the rotating shaft 5 on the cylindrical frame 2 with a bearing (not shown).
Thus, according to the first embodiment, since the permanent magnet type synchronous rotating machine 1 has the configuration of a surface permanent magnet type rotating machine, the central portion in the circumferential direction of the permanent magnet 22 of the rotor 4 is the d-axis. The rotor 4 can be rotationally driven by energizing the exciting coil 16 and controlling the dq axis current between the adjacent permanent magnets 22 as the q axis.

このとき、上述したように、回転子ブロック20を形成する場合に、回転子コア21に未着時の磁性部材29を円周方向に所定間隔を保って固定した状態で、磁性部材29を着磁装置30で着磁することにより、永久磁石22を形成するようにしており、回転子ブロック20自体で1つの回転子を構成することができるとともに、磁性部材29の着磁を正確に行って永久磁石22を形成することができる。   At this time, as described above, when the rotor block 20 is formed, the magnetic member 29 is attached to the rotor core 21 while the magnetic member 29 is not attached to the rotor core 21 at a predetermined interval in the circumferential direction. The permanent magnet 22 is formed by being magnetized by the magnetic device 30, and the rotor block 20 itself can constitute one rotor, and the magnetic member 29 can be magnetized accurately. The permanent magnet 22 can be formed.

このため、複数の回転子ブロック20を重ねて回転軸5に装着する際に、隣接する回転子ブロック20間で円周方向の角度をずらして装着することにより、任意のスキュー角を形成することができる。このときに、回転子ブロック20では既に着磁処理によって永久磁石22が形成されているので、任意のスキュー角を形成する場合に、別途スキュー角に対応する着磁装置30を設ける必要がなく、製造装置の簡略化を行うことができるとともに、設備費の低減することができ、さらに部品の共通化を行ってコストダウンを可能な永久磁石形同期電動機の製造方法を提供することができる。   For this reason, when a plurality of rotor blocks 20 are stacked and mounted on the rotation shaft 5, an arbitrary skew angle can be formed by mounting the rotor blocks 20 adjacent to each other while shifting the angle in the circumferential direction. Can do. At this time, since the permanent magnet 22 is already formed by the magnetizing process in the rotor block 20, it is not necessary to separately provide a magnetizing device 30 corresponding to the skew angle when forming an arbitrary skew angle. The manufacturing apparatus can be simplified, the equipment cost can be reduced, and a method for manufacturing a permanent magnet type synchronous motor capable of reducing the cost by sharing parts can be provided.

同様に、モータ容量を変更するために、回転子ブロック20の段数を変更する場合でも、上述したように回転子ブロック20には永久磁石22が形成されているので、単に回転子ブロック20を所要段数積み重ねるだけでよく、回転子ブロック20の段数に応じた着磁装置30を設ける必要がなく、この点でも設備費を低減することができる。
したがって、回転子ブロック20の段数を任意に設定することにより、必要なモータ容量を得ることができ、積み重ねた複数の回転子ブロック20の隣接する回転子ブロック20を円周方向にずらすことにより、任意のスキュー角を得ることができ、コギングトルクを低減することができる。
Similarly, even when the number of stages of the rotor block 20 is changed in order to change the motor capacity, since the permanent magnet 22 is formed on the rotor block 20 as described above, the rotor block 20 is simply required. It is only necessary to stack the number of stages, and it is not necessary to provide the magnetizing device 30 corresponding to the number of stages of the rotor block 20, and the equipment cost can be reduced also in this respect.
Therefore, by arbitrarily setting the number of stages of the rotor block 20, a necessary motor capacity can be obtained, and by shifting the adjacent rotor blocks 20 of the plurality of stacked rotor blocks 20 in the circumferential direction, An arbitrary skew angle can be obtained, and the cogging torque can be reduced.

また、永久磁石形同期電動機に発生するコギングトルクは、極数及びスロット数の最小公倍数が大きいほど小さくなるので、8極9スロット構成とする最小公倍数が72となり、小さなコギングトルクの永久磁石形同期回転機を提供することができる。
なお、上記第1の実施形態においては、8極9スロットの表面磁石形同期電動機を構成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、6極9スロットの表面磁石形同期電動機や4極6スロットの表面磁石形同期電動機等のように、他の異なる極数及びスロット数の表面磁石形同期電動機に本発明を適用することができる。
In addition, since the cogging torque generated in the permanent magnet type synchronous motor becomes smaller as the least common multiple of the number of poles and the number of slots becomes larger, the least common multiple of the 8-pole 9-slot configuration becomes 72, and the permanent magnet type synchronization with a small cogging torque A rotating machine can be provided.
In the first embodiment, the case where an 8-pole 9-slot surface magnet type synchronous motor is configured has been described. However, the present invention is not limited to this, and a 6-pole 9-slot surface magnet type synchronous motor may be used. The present invention can be applied to other surface magnet type synchronous motors having different numbers of poles and slots, such as a 4-pole 6-slot surface magnet type synchronous motor.

また、上記第1の実施形態においては、スキュー角をスロット角の1/2に設定した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、回転子ブロック20を回転軸5に装着した状態で、誘起電圧を確保しながらコギングトルクが最小となるスキュー角に設定することが好ましい。
さらに、上記第1の実施形態においては、円筒状フレーム2を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他の筒状のフレームを適用することができる。
In the first embodiment, the case where the skew angle is set to ½ of the slot angle has been described. However, the present invention is not limited to this, and the rotor block 20 is mounted on the rotating shaft 5. Thus, it is preferable to set the skew angle at which the cogging torque is minimized while ensuring the induced voltage.
Furthermore, although the case where the cylindrical frame 2 is applied has been described in the first embodiment, the present invention is not limited to this, and other cylindrical frames can be applied.

次に、本発明の第2の実施形態を図7について説明する。
この第2の実施形態では、回転子ブロックに形成した永久磁石の飛散防止を行うようにしたものである。
第2の実施形態では、図7に示すように、前述した第1の実施形態の構成を有する回転子ブロック20における永久磁石22の外周面に非磁性材料で形成された飛散防止部材としての円筒状リング50が圧入されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, the permanent magnets formed on the rotor block are prevented from scattering.
In the second embodiment, as shown in FIG. 7, a cylinder as a scattering prevention member formed of a nonmagnetic material on the outer peripheral surface of the permanent magnet 22 in the rotor block 20 having the configuration of the first embodiment described above. A ring 50 is press-fitted.

この円筒状リング50は、通常、永久磁石22を回転子コア21に接着剤で固定するようにしており、接着剤の劣化等によって回転子4を高速回転させたときに、遠心力が大きくなると永久磁石22が回転子コア21から剥がれて飛散することになるため、この永久磁石22の飛散を防止するものである。
この第2の実施形態によると、回転子ブロック20自体に、永久磁石22の外周面に飛散防止部材としての円筒状リングが圧入されているので、永久磁石22の飛散を確実に防止することができる。このため、前述した第1の実施形態のように複数の回転子ブロック20を積み重ねて回転軸5に装着して回転子4を構成した後に、円筒状リングを装着する必要がなくなる。
In the cylindrical ring 50, the permanent magnet 22 is normally fixed to the rotor core 21 with an adhesive. When the rotor 4 is rotated at a high speed due to deterioration of the adhesive or the like, the centrifugal force increases. Since the permanent magnet 22 is peeled off from the rotor core 21 and scattered, the scattering of the permanent magnet 22 is prevented.
According to the second embodiment, since the cylindrical ring as the scattering preventing member is press-fitted into the outer peripheral surface of the permanent magnet 22 in the rotor block 20 itself, the scattering of the permanent magnet 22 can be reliably prevented. it can. For this reason, it is not necessary to mount the cylindrical ring after the plurality of rotor blocks 20 are stacked and mounted on the rotary shaft 5 to form the rotor 4 as in the first embodiment.

回転子を構成した後に、円筒状リングを装着する場合のように、回転子ブロック20の段数に応じた軸方向長さを有する円筒状リングを種々用意する必要がなく、一種類の円筒状リングを用意するだけで、永久磁石22の飛散を防止することができ、部品の共通化を図ってよりコストダウンを可能とすることができる。また、回転子ブロック20の厚みが回転子4に対して薄いので、円筒状リング50を装着する圧入作業を容易に行うことができる利点がある。
なお、上記第2の実施形態においては、飛散防止部材として円筒状リングを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、バインドテープで固定したり、熱収縮チューブで固定したりすることができ、任意の飛散防止部材を適用することができる。
There is no need to prepare various cylindrical rings having axial lengths corresponding to the number of stages of the rotor block 20 as in the case where the cylindrical rings are mounted after the rotor is configured. It is possible to prevent the permanent magnets 22 from being scattered simply by preparing the components, and it is possible to reduce the cost by using common parts. Further, since the thickness of the rotor block 20 is thinner than that of the rotor 4, there is an advantage that the press-fitting work for mounting the cylindrical ring 50 can be easily performed.
In the second embodiment, the case where the cylindrical ring is applied as the scattering prevention member has been described. However, the present invention is not limited to this, and it is fixed with a bind tape or a heat shrinkable tube. Any scattering prevention member can be applied.

1…永久磁石形同期回転機、2…円筒状フレーム、3…固定子、4…回転子、5…回転軸、11…固定子コア、12…ヨーク、13…磁極ティース、14…スロット、16…励磁コイル、20…回転子ブロック、21…回転子コア、21a…中心開口、21b…キー溝、22…永久磁石、29…磁性部材、30…着磁装置、41a〜41c…キー溝、42…キー、50…円筒状リング   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Permanent magnet type synchronous rotating machine, 2 ... Cylindrical frame, 3 ... Stator, 4 ... Rotor, 5 ... Rotating shaft, 11 ... Stator core, 12 ... Yoke, 13 ... Magnetic pole teeth, 14 ... Slot, 16 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Excitation coil, 20 ... Rotor block, 21 ... Rotor core, 21a ... Center opening, 21b ... Key groove, 22 ... Permanent magnet, 29 ... Magnetic member, 30 ... Magnetizing device, 41a-41c ... Key groove, 42 ... key, 50 ... cylindrical ring

Claims (5)

コイルを巻装した固定子と、前記固定子との対向する回転子コアと、該回転子コアの前記固定子との対向面に円周方向に隣接させた異なる極性の永久磁石とを有し、前記固定子と所定の空隙を隔てて対向して回転する回転子とを備えた永久磁石形回転機の製造方法であって、
前記回転子コア及び前記永久磁石を組立てて回転子ブロックを形成し、複数の前記回転子ブロックに回転軸を挿通して前記回転子を構成するようにしたことを特徴とする永久磁石形回転機の製造方法。
A stator around which a coil is wound, a rotor core that faces the stator, and permanent magnets of different polarities that are circumferentially adjacent to a surface of the rotor core that faces the stator. A method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine comprising the stator and a rotor that rotates oppositely with a predetermined gap therebetween,
A permanent magnet-type rotating machine characterized in that the rotor core and the permanent magnet are assembled to form a rotor block, and a rotating shaft is inserted into the plurality of rotor blocks to constitute the rotor. Manufacturing method.
コイルを巻装した固定子と、前記固定子との対向する回転子コアと、該回転子コアの前記固定子との対向面に円周方向に隣接させた異なる極性の永久磁石とを有し、前記固定子と所定の空隙を隔てて対向して回転する回転子とを備えた永久磁石形回転機の製造方法であって、
前記回転子コアと、前記永久磁石と、全前記永久磁石の外周側に装着する飛散防止部材とを組み立てて回転子ブロックを形成し、複数の前記回転子ブロックに回転軸を挿通して前記回転子を構成するようにしたことを特徴とする永久磁石形回転機の製造方法。
A stator around which a coil is wound, a rotor core that faces the stator, and permanent magnets of different polarities that are circumferentially adjacent to a surface of the rotor core that faces the stator. A method of manufacturing a permanent magnet type rotating machine comprising the stator and a rotor that rotates oppositely with a predetermined gap therebetween,
A rotor block is formed by assembling the rotor core, the permanent magnet, and an anti-scattering member attached to the outer peripheral side of all the permanent magnets, and a rotating shaft is inserted through the plurality of rotor blocks to perform the rotation. A manufacturing method of a permanent magnet type rotating machine characterized in that a child is constituted.
前記回転子ブロックの永久磁石は、前記回転子コアに成形された永久磁石材料を固定した後に、当該永久磁石材料を着磁装置で着磁して形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の永久磁石形回転機の製造方法。   2. The permanent magnet of the rotor block is formed by fixing a permanent magnet material formed on the rotor core and magnetizing the permanent magnet material with a magnetizing device. Or the manufacturing method of the permanent-magnet-type rotary machine of 2. 複数の前記回転子ブロックに回転軸を挿通する際に、軸方向の一端から他端に行くに従い順次回転子ブロックを円周方向に所定角度ずらしてスキューを施すことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の永久磁石形回転機の製造方法。   The skew is applied by sequentially shifting the rotor block by a predetermined angle in the circumferential direction from one end to the other end in the axial direction when inserting the rotating shaft through the plurality of rotor blocks. 4. A method for manufacturing a permanent magnet type rotating machine according to any one of items 3 to 3. 前記回転子ブロックと回転軸とは、前記回転子ブロック及び回転軸に形成したキー溝と、両キー溝に係合するキーとによって円周方向に固定されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の永久磁石形回転機の製造方法。   2. The rotor block and the rotation shaft are fixed in a circumferential direction by a key groove formed in the rotor block and the rotation shaft, and a key that engages with both key grooves. The manufacturing method of the permanent-magnet-type rotary machine of any one of thru | or 4.
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