JP2012100502A - 回転電動機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転子3は、軸受10に片持ち支持された回転軸2に取り付けられ、固定子4は、磁性鋼板を積層して作製された固定子コア5と、固定子コア5に巻装されて回転子3を回転させるトルクを発生する固定子コイル8と、を備え、回転子3を囲繞するように配設されている。固定子コア5は、内径の異なる第1および第2固定子コア体6,7を、互いに離間させて軸方向に同軸に配列して構成され、回転子3と固定子コア5との間の空隙が、軸受10から離れる方向にステップ状に広がるように構成されている。
【選択図】図1
Description
また、固定子コア体が、空隙のステップ間の位置で互いに離間して、軸方向に同軸に配列されているので、固定子コイルに通電することで発生する交流の磁束が固定子コア体間を空隙の広い方から狭い方に流れることが抑制される。そこで、固定子コアに発生する鉄損を低減できる。
図1はこの発明の実施の形態1に係る回転電動機の主要構成を模式的に示す断面図、図2は比較例としての回転電動機の主要構成を模式的に示す断面図である。
固定子4は、固定子コア5と、固定子コア5に巻装され、回転子3を回転駆動するトルク発生用駆動コイルとしての固定子コイル8と、を備える。
固定子コイル8は、導体線を第1および第2固定子コア体6,7の軸方向に相対して対をなすティース6b,7bに巻回した、いわゆる集中巻き巻線に構成されている。
なお、比較例としての回転電動機100は、図2に示されるように、第1および第2固定子コア体6,7が、互いに接するように軸方向に並んで同軸に配置されている点を除いて、回転電動機1と同様に構成されている。
図3はこの発明の実施の形態2に係る回転電動機の主要構成を模式的に示す断面図である。
固定子コア15は、それぞれ所定形状に成形された多数枚の磁性鋼板を積層一体化して作製された第1および第2固定子コア体16,17を有する。第1および第2固定子コア体16,17は、同形状に作製されており、円筒状のコアバック16a,17aと、それぞれコアバック16a,17aの内周面から径方向内方に突設されて周方向に等角ピッチで配列されたティース16b,17bと、を備える。そして、内周側に開口するスロットが、コアバック16a,17aとティース16b,17bとにより画成される。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
また、上記実施の形態1,2では、回転子が磁性鋼板を積層して作製された円筒状の積層体の外周側に磁石を埋め込んで構成されているものとしているが、円筒状の圧粉鉄心に磁石を埋め込んで回転子を構成してもよいし、磁性鋼板からなる円筒状の積層体や円筒状の圧粉鉄心の外周面に磁石を配設して回転子を構成してもよい。
また、上記実施の形態1,2では、回転電動機における回転子の極数と固定子のスロット数について説明していないが、極数とスロット数との比は、一般的な回転電動機と同様であり、例えば4:3、2:3などである。
以下、本発明を適用した磁気誘導子型回転機について説明する。
図4はこの発明の実施の形態3に係る回転電動機の主要構成を示す一部破断斜視図、図5はこの発明の実施の形態3に係る回転電動機の主要構成を模式的に示す断面図である。
フレーム32は、鉄などの塊状磁性体で作製され、第1固定子コア体28のコアバック28aの外周面と第2固定子コア体29のコアバック29aの外周面とに密接するように配設され、軸方向磁路形成部材を構成している。なお、フレーム32が非磁性材料で作製される場合には、鉄などの磁性材料で作製された部材を第1固定子コア体28のコアバック28aの外周面と第2固定子コア体29のコアバック29aの外周面とに接するように配設すればよい。
図6はこの発明の実施の形態4に係る回転電動機の主要構成を模式的に示す断面図である。
なお、この実施の形態4は、界磁手段として、界磁コイル31に替えて永久磁石33を用い、非磁性材料で作製されたフレーム35を用いている点を除いて、上記実施の形態3と同様に構成されている。
また、実施の形態3,4では、第1および第2固定子コア体、および第1および第2回転子コアが磁性薄板としての磁性鋼板を積層して作製されているものとしているが、磁性薄板は磁性鋼板に限定されるものではなく、例えば電磁鋼板を用いてもよい。
また、上記実施の形態3,4では、第1および第2回転子コア体および隔壁が磁性鋼板を積層して作製されているものとしているが、第1および第2回転子コア体および隔壁を圧粉鉄心や鉄などの塊状磁性材料で作製してもよい。
また、実施の形態3,4では、隔壁が第1および第2回転子コア体の間に介装されているものとしているが、第1および第2回転子コア体が回転軸に十分に固定されていれば、隔壁を省略してもよい。
Claims (5)
- フレームと、
上記フレームに軸受を介して片持ち支持された回転軸に取り付けられた回転子と、
上記回転子を囲繞するように上記フレームに取り付けられた固定子コア、および該固定子コアに巻装されて上記回転子を回転させるトルクを発生する固定子コイルを有する固定子と、を備え、
上記回転子と上記固定子コアとの間の空隙が、上記軸受から離れる方向にステップ状に広がるように構成され、
上記固定子コアは、それぞれ、磁性薄板を積層して構成された上記ステップ数と同数の固定子コア体を、上記空隙のステップ間の位置で互いに離間して、軸方向に同軸に配列して構成されていることを特徴とする回転電動機。 - 上記回転子と上記固定子コアとの間の空隙が、上記ステップ数と同数の上記固定子コア体の内径を変えて、上記軸受から離れる方向にステップ状に広がるように構成されていることを特徴とする請求項1記載の回転電動機。
- 上記回転子と上記固定子コアとの間の空隙が、上記回転子の外径を変えて、上記軸受から離れる方向にステップ状に広がるように構成されていることを特徴とする請求項1記載の回転電動機。
- 上記固定子コアは、2つの上記固定子コア体から構成され、
界磁起磁力発生用コイルが軸方向に配列された上記固定子コア体間に介装されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の回転電動機。 - 上記固定子コアは、2つの上記固定子コア体から構成され、
界磁起磁力発生用磁石が、軸方向に着磁配向されて、軸方向に配列された上記固定子コア体間に介装されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の回転電動機。
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