JP2012010498A - 回転電機およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る回転電機の製造方法は、固定子コア11および固定子巻線12を有する固定子1と、当該固定子1にギャップ3を介して囲まれた回転子コア21および複数の永久磁石23を有する回転子2と、を備え、固定子1において発生する交流磁界により回転子2が回転する回転電機の製造方法であって、回転電機の定格速度を増加させる場合、回転子コア21を共用するとともに永久磁石23の数を変更せずに、各永久磁石23の所定性能を変更することにより、ギャップ3中の磁束密度を小さくすることを特徴とするものである。
【選択図】図1
Description
σ = σh+σe = Kh・f・B2+Ke・f2・B2 ・・・(式1)
W = σ・V ・・・(式2)
図1は、本発明の第1実施形態に係る回転電機の断面を示す図である。図1の断面は、回転電機の回転子の回転軸Oと垂直な方向から回転電機を切断したときの断面である。
本実施形態では、図1に示した回転電機においてギャップ3中の磁束密度を小さくするために、永久磁石23を故意に熱により不可逆減磁させ、永久磁石23の残留磁束密度を低減させる手段について説明する。これ以外の構成については、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、熱による不可逆減磁のメカニズムについては、周知であるため、ここでは具体的な説明を省略する。
本実施形態では、図1に示した回転電機においてギャップ3中の磁束密度を小さくするために、飽和磁化しないレベルの磁界により永久磁石23を着磁し、永久磁石23の残留磁束密度を低減させる手段について説明する。これ以外の構成については、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
図8は、本発明の第4実施形態に係る回転電機の断面を示す図である。本実施形態に係る回転電機は、図1に示した第1実施形態に係る回転電機に対して、永久磁石23の厚みが薄くなった点で異なる。これ以外の構成については、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
11 固定子コア
11a ヨーク部
11b ティース部
12 固定子巻線
2 回転子
21 シャフト
22 回転子コア
23 永久磁石
22a 貫通孔
22b 空隙
3 ギャップ
4 磁性体リング
5 隙間
Claims (16)
- 固定子コアおよび当該固定子コアに設けられた固定子巻線を有する固定子と、当該固定子にギャップを介して囲まれた回転子コアおよび当該回転子コアに設けられた複数の永久磁石を有する回転子と、を備え、前記固定子において発生する交流磁界により前記回転子が回転する回転電機の製造方法であって、
前記回転電機の定格速度を増加させる場合、前記回転子コアを共用するとともに前記永久磁石の数を変更せずに、各前記永久磁石の所定性能を変更することにより、前記ギャップ中の磁束密度を小さくすることを特徴とする、回転電機の製造方法。 - 各前記永久磁石の残留磁束密度を低減させることにより、前記ギャップ中の磁束密度を小さくすることを特徴とする、請求項1記載の回転電機の製造方法。
- 各前記永久磁石を熱により不可逆減磁させることにより、各前記永久磁石の残留磁束密度を低減させることを特徴とする、請求項2記載の回転電機の製造方法。
- 各前記永久磁石を設けた前記回転子コアの外周を磁性体リングで囲んだ状態で、各前記永久磁石を熱により不可逆減磁させることを特徴とする、請求項3記載の回転電機の製造方法。
- 各前記永久磁石を、飽和磁化しないレベルの磁界により着磁された永久磁石に変更することにより、各前記永久磁石の残留磁束密度を低減させることを特徴とする、請求項2記載の回転電機の製造方法。
- 前記回転電機で発生する鉄損失および銅損失の和である全損失が最小値になるまで各前記永久磁石の残留磁束密度を低減させることを特徴とする、請求項2〜5のいずれか1項記載の回転電機の製造方法。
- ネオジウム磁石からなる各前記永久磁石を等方性のボンド磁石に変更することにより、各前記永久磁石の残留磁束密度を低減させることを特徴とする、請求項2記載の回転電機の製造方法。
- 前記回転子の回転軸と垂直な方向における各前記永久磁石の断面形状がもつ径方向厚みを薄くすることにより、前記ギャップ中の磁束密度を小さくすることを特徴とする、請求項1記載の回転電機の製造方法。
- 前記回転子コアには、前記回転軸と平行に伸びる貫通穴が各前記永久磁石に対応するように複数形成されており、
各前記永久磁石は、対応する前記貫通穴内に設けられており、
各前記永久磁石の前記径方向厚みを薄くし、かつ前記永久磁石と前記貫通孔との間に隙間を形成することにより、前記ギャップ中の磁束密度を小さくすることを特徴とする、請求項8記載の回転電機の製造方法。 - 前記回転電機で発生する鉄損失および銅損失の和である全損失が最小値になるまで、前記回転軸と垂直な方向における各前記永久磁石の断面形状がもつ径方向厚みを薄くすることを特徴とする、請求項8または9記載の回転電機の製造方法。
- 前記回転子の回転軸方向における各前記永久磁石の長さは、当該回転軸方向における前記回転子コアの長さと略同じ長さであり、かつ、当該回転軸方向における前記固定子コアの長さとも略同じ長さであることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項記載の回転電機の製造方法。
- 固定子コアおよび当該固定子コアに設けられた固定子巻線を有する固定子と、
前記固定子にギャップを介して囲まれた回転子コアおよび当該回転子コアに設けられた複数の永久磁石を有し、前記固定子において発生する交流磁界により回転する回転子と、を備え、
前記回転子コアには、前記回転子の回転軸と平行に伸びる貫通穴が各前記永久磁石に対応するように複数形成されており、
各前記永久磁石は、対応する前記貫通穴内に設けられており、
前記回転軸と垂直な方向における各前記永久磁石の断面形状がもつ径方向厚みは、前記回転軸と垂直な方向における前記貫通孔の径方向厚みよりも薄く、
前記永久磁石と前記貫通孔との間には、隙間が形成されることを特徴とする、回転電機。 - 各前記永久磁石の前記径方向厚みは、前記回転電機で発生する鉄損失および銅損失の和である全損失が最小値となるときの厚みに設定されることを特徴とする、請求項12記載の回転電機。
- 固定子コアおよび当該固定子コアに設けられた固定子巻線を有する固定子と、
前記固定子にギャップを介して囲まれた回転子コアおよび当該回転子コアに設けられた複数の永久磁石を有し、前記固定子において発生する交流磁界により回転する回転子と、を備え、
各前記永久磁石の残留磁束密度は、前記回転電機で発生する鉄損失および銅損失の和である全損失が最小値となる値に設定されることを特徴とする、回転電機。 - 各前記永久磁石は、等方性のボンド磁石であることを特徴とする、請求項14記載の回転電機。
- 前記回転子の回転軸方向における各前記永久磁石の長さは、当該回転軸方向における前記回転子コアの長さと略同じ長さであり、かつ、当該回転軸方向における前記固定子コアの長さとも略同じ長さであることを特徴とする、請求項12〜15のいずれか1項記載の回転電機。
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CN110311527A (zh) * | 2018-03-27 | 2019-10-08 | 雷勃美国公司 | 轴向磁通转子和轴向磁通电机 |
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