JP2020036507A - Dynamo-electric machine - Google Patents

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智 太田
Satoshi Ota
智 太田
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Abstract

To provide a dynamo-electric machine in which the life of a holding sleeve can be determined easily.SOLUTION: A motor 100 including an annular holding sleeve 114c made of FRP and being fitted to a rotor core 114a so as to hold a permanent magnet 114b, stuck to the outer peripheral surface of the rotor core 114a of a rotor 114, on the outer peripheral surface of the rotor core 114a includes a sensing material 115 provided on the outer peripheral surface of a revolving shaft 113 located on the outside of a stator 112 and made of the same material as a resin composing the FRP material of the holding sleeve 114c, a distance sensor 121 for measuring the distance L from the sensing material 115, an arithmetic unit 120 for determining the life of the holding sleeve 114c on the basis of information from the distance sensor 121, and a display device 123 for displaying information from the arithmetic unit 120.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、モータや発電機等の回転電機に関する。   The present invention relates to a rotating electric machine such as a motor or a generator.

ステータコアにコイルを設けた円筒形のステータを貫通するようにステータコアの内部に回転可能に回転軸を配設して、ステータコアの内周面と対向する回転軸の外周面に設けたロータコアの外周面にタイル形の永久磁石を周方向及び軸方向へ複数並べて貼り付けたロータを備えたモータや発電機等の回転電機においては、回転軸の回転に伴って、ロータの永久磁石が遠心力によって剥離して飛散してしまうおそれがあるため、炭素やガラス等の繊維を含有する繊維強化樹脂(FRP)製の環状の保持スリーブを永久磁石の表面に位置させるようにロータコアの外周に嵌合することにより、永久磁石をロータコアの外周面に押さえ付けて保持するようにしている(例えば、下記特許文献1等参照)。   An outer peripheral surface of a rotor core provided on an outer peripheral surface of a rotating shaft opposed to an inner peripheral surface of the stator core, with a rotating shaft disposed rotatably inside the stator core so as to penetrate a cylindrical stator having a coil provided on the stator core. In a rotating electric machine such as a motor or a generator equipped with a rotor in which a plurality of tile-shaped permanent magnets are arranged and attached in the circumferential and axial directions, the permanent magnets of the rotor are separated by centrifugal force as the rotating shaft rotates. Therefore, an annular holding sleeve made of fiber reinforced resin (FRP) containing fibers such as carbon and glass is fitted to the outer periphery of the rotor core so as to be positioned on the surface of the permanent magnet. Thereby, the permanent magnet is pressed and held on the outer peripheral surface of the rotor core (for example, see Patent Document 1 below).

特開2017−050925号公報JP-A-2017-050925 特開平04−193047号公報JP-A-04-193047 特開2015−075428号公報JP 2015-075428 A

前述したような保持スリーブで永久磁石をロータコアの外周面に保持する回転電機では、稼動させていくと、保持スリーブが熱や空気中の酸素等によって次第に劣化して、永久磁石を保持する力が徐々に低下してしまう。このため、前記回転電機においては、メンテナンス等の際にステータの内部からロータを抜き出して保持スリーブの状態を確認して、保持スリーブの寿命を判定しなければならず、非常に手間が掛ってしまっていた。   In a rotating electric machine in which a permanent magnet is held on the outer peripheral surface of a rotor core by a holding sleeve as described above, when the rotating sleeve is operated, the holding sleeve is gradually deteriorated by heat, oxygen in the air, and the like, and a force for holding the permanent magnet is increased. It gradually decreases. For this reason, in the rotating electric machine, it is necessary to take out the rotor from the inside of the stator at the time of maintenance or the like and check the state of the holding sleeve to judge the life of the holding sleeve, which is extremely troublesome. I was

このようなことから、本発明は、保持スリーブの寿命を容易に判定することができる回転電機を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a rotating electric machine that can easily determine the life of a holding sleeve.

前述した課題を解決するための、本発明に係る回転電機は、ステータコアにコイルを設けた円筒形のステータと、前記ステータを貫通するように前記ステータコアの内部に回転可能に配設された回転軸と、前記ステータの前記ステータコアの内周面と対向する前記回転軸の外周面に設けられたロータコアと、前記ロータコアの外周面に貼り付けられた永久磁石と、前記永久磁石を前記ロータコアの外周面に保持させるように当該ロータコアに嵌合する繊維強化樹脂材料製の環状の保持スリーブとを備えている回転電機において、前記ステータの外側に位置する前記回転軸の外周面に設けられて前記保持スリーブの前記繊維強化樹脂材料を構成する樹脂と同一の樹脂材料製のセンシング材と、前記センシング材との間の距離Lを計測する距離計測手段と、前記距離計測手段からの情報に基づいて、前記保持スリーブの寿命を判定する演算手段と、前記演算手段からの情報を表示する表示手段とを備えていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a rotating electric machine according to the present invention includes a cylindrical stator having a stator core provided with a coil, and a rotating shaft rotatably disposed inside the stator core so as to penetrate the stator. A rotor core provided on an outer peripheral surface of the rotating shaft facing an inner peripheral surface of the stator core of the stator; a permanent magnet attached to an outer peripheral surface of the rotor core; and a permanent magnet attached to the outer peripheral surface of the rotor core. An annular holding sleeve made of a fiber-reinforced resin material fitted to the rotor core so as to be held at the rotor core. The holding sleeve provided on an outer peripheral surface of the rotating shaft located outside the stator. A distance meter for measuring a distance L between a sensing material made of the same resin material as the resin constituting the fiber-reinforced resin material and the sensing material And means, based on information from the distance measuring means, characterized in that it comprises a determining operation means the life of the retaining sleeve, and a display means for displaying information from said calculation means.

また、本発明に係る回転電機は、上述した回転電機において、前記センシング材が、前記回転軸の外周面に形成された充填窪の内部に充填されたものであることを特徴とする。   Further, a rotating electric machine according to the present invention is characterized in that, in the rotating electric machine described above, the sensing material is filled in a filling recess formed on an outer peripheral surface of the rotating shaft.

また、本発明に係る回転電機は、上述した回転電機において、前記演算手段が、前記距離計測手段からの情報に基づいて、当該距離計測手段と前記センシング材との間の距離Lの変化量ΔLを求め、予め設定されている、変化量ΔLに対応する前記保持スリーブの状態域のマップから、当該保持スリーブの寿命を判定するものであることを特徴とする。   Further, in the rotating electric machine according to the present invention, in the above-described rotating electric machine, in the above-described rotating electric machine, the calculation unit may determine a change amount ΔL of a distance L between the distance measurement unit and the sensing material based on information from the distance measurement unit. , And the life of the holding sleeve is determined from a map of the state area of the holding sleeve corresponding to the change amount ΔL, which is set in advance.

また、本発明に係る回転電機は、上述した回転電機において、前記センシング材が、前記回転軸の外周面に環状をなして嵌合するものであることを特徴とする。   The rotating electrical machine according to the present invention is characterized in that, in the rotating electrical machine described above, the sensing material fits in an annular shape on the outer peripheral surface of the rotating shaft.

また、本発明に係る回転電機は、上述した回転電機において、前記センシング材の回転位相を検知する回転位相検知手段を備え、前記演算手段が、前記距離計測手段及び前記回転位相検知手段からの情報に基づいて、前記センシング材の外周のプロファイルPを求め、予め設定されている、プロファイルPに対応する前記保持スリーブの状態域のマップから、当該保持スリーブの寿命を判定するものであることを特徴とする。   In addition, the rotating electric machine according to the present invention, in the rotating electric machine described above, further includes a rotation phase detection unit that detects a rotation phase of the sensing material, wherein the calculation unit includes information from the distance measurement unit and the rotation phase detection unit. A profile P of the outer periphery of the sensing material is obtained based on the above, and the life of the holding sleeve is determined from a map of a state area of the holding sleeve corresponding to the profile P set in advance. And

本発明に係る回転電機によれば、ステータの外側に位置する回転軸の外周面に設けられて保持スリーブの繊維強化樹脂材料を構成する樹脂と同一の樹脂材料製のセンシング材との間の距離Lを距離計測手段で計測し、演算手段が距離計測手段からの情報に基づいて保持スリーブの寿命を判定して、表示手段が演算手段からの情報を表示することから、メンテナンス等の際にステータからロータをわざわざ抜き取らなくても、稼動中に保持スリーブの状態を常に把握することができるので、保持スリーブの寿命を容易に判定することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the rotary electric machine which concerns on this invention, the distance between the resin which is provided in the outer peripheral surface of the rotating shaft located outside a stator and which comprises the fiber reinforced resin material of a holding sleeve, and the same resin material sensing material. L is measured by the distance measuring means, the calculating means determines the life of the holding sleeve based on the information from the distance measuring means, and the display means displays the information from the calculating means. Therefore, the life of the holding sleeve can be easily determined because the state of the holding sleeve can always be grasped during operation without having to pull out the rotor from the motor.

本発明に係る回転電機の第一番目の実施形態の要部概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a main part of a first embodiment of a rotating electric machine according to the present invention. 図1の演算装置に予め入力されている、変化量ΔLに対応する保持スリーブの状態域のマップである。2 is a map of a state area of a holding sleeve corresponding to a change amount ΔL, which is input in advance to the arithmetic device of FIG. 1. 本発明に係る回転電機の第二番目の実施形態の要部概略構成図である。It is a principal part schematic block diagram of the 2nd embodiment of the rotary electric machine concerning this invention. 図3の演算装置に予め入力されている、プロファイルPに対応する保持スリーブの状態域のマップである。4 is a map of a state area of a holding sleeve corresponding to a profile P, which is input in advance to the arithmetic device in FIG. 3.

本発明に係る回転電機の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。   An embodiment of a rotating electrical machine according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to only the following embodiments described with reference to the drawings.

〈第一番目の実施形態〉
本発明に係る回転電機をモータに適用した場合の第一番目の実施形態を図1,2に基づいて説明する。
<First embodiment>
A first embodiment in which a rotating electric machine according to the present invention is applied to a motor will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、円筒形をなすハウジング111の内部には、ステータコア112aにコイル112bを取り付けた円筒形をなすステータ112が同軸をなして取り付けられている。ステータ112の内部には、回転軸113が同軸をなして貫通しており、当該回転軸113は、両端側が軸受111aを介してハウジング111に回転可能に支持されている。   As shown in FIG. 1, a cylindrical stator 112 in which a coil 112b is mounted on a stator core 112a is coaxially mounted inside a cylindrical housing 111. A rotating shaft 113 passes through the inside of the stator 112 coaxially. The rotating shaft 113 is rotatably supported by the housing 111 at both ends via bearings 111a.

回転軸113の外周面には、ロータ114のロータコア114aがステータ112の内周面と対向するように当該回転軸113と同軸をなして設けられている。ロータコア114aの外周面上には、タイル形の永久磁石114bが当該ロータコア114aの周方向及び軸方向に沿って複数並べられるようにして貼り付けられている。前記永久磁石114bの表面には、ガラスや炭素等の繊維を含有する繊維強化樹脂(FRP)製の環状の保持スリーブ114cがロータコア114aと同軸をなすように位置しており、当該保持スリーブ114cは、前記永久磁石114bをロータコア114aの外周面に押さえ付けて保持するようにロータコア114aの外周に嵌合している。   On the outer peripheral surface of the rotating shaft 113, a rotor core 114 a of the rotor 114 is provided coaxially with the rotating shaft 113 so as to face the inner peripheral surface of the stator 112. A plurality of tile-shaped permanent magnets 114b are attached on the outer peripheral surface of the rotor core 114a so as to be arranged in a plurality along the circumferential direction and the axial direction of the rotor core 114a. On the surface of the permanent magnet 114b, an annular holding sleeve 114c made of fiber reinforced resin (FRP) containing fibers such as glass or carbon is positioned so as to be coaxial with the rotor core 114a. The permanent magnet 114b is fitted to the outer periphery of the rotor core 114a so as to be pressed and held against the outer peripheral surface of the rotor core 114a.

なお、回転軸113とロータ114のロータコア114aとは、別体又は一体のいずれであっても適用可能である。   Note that the rotating shaft 113 and the rotor core 114a of the rotor 114 can be applied either separately or integrally.

ハウジング111内でステータ112の外側に位置する回転軸113の一方端寄り(図1中、左端寄り)には、当該回転軸113の外周面との間の距離Lを計測する距離計測手段である光学式の距離センサ121が配設されている。この距離センサ121と対向する回転軸113の外周面の一部には、凹形をなす充填窪113aが形成されている。この充填窪113aの内部には、保持スリーブ114cのFRPを構成する樹脂(例えば、エポキシ樹脂)と同一の樹脂材料製(例えば、エポキシ樹脂材料製又は保持スリーブ114cと同一のFRP製)のセンシング材115が回転軸113の外周面と面一となるように充填されている。   At one end (near the left end in FIG. 1) of the rotating shaft 113 located outside the stator 112 in the housing 111, there is distance measuring means for measuring a distance L between the rotating shaft 113 and the outer peripheral surface. An optical distance sensor 121 is provided. On a part of the outer peripheral surface of the rotary shaft 113 facing the distance sensor 121, a concave filling recess 113a is formed. Inside the filling recess 113a, a sensing material made of the same resin material (for example, made of an epoxy resin material or the same FRP as the holding sleeve 114c) is used as a resin (for example, an epoxy resin) constituting the FRP of the holding sleeve 114c. 115 is filled so as to be flush with the outer peripheral surface of the rotating shaft 113.

つまり、センシング材115は、ステータ112の外側に位置する回転軸113の一方端寄り(図1中、左端寄り)の外周面に設けられ、距離センサ121は、センシング材115との間の距離Lを計測することができるようになっているのである。   That is, the sensing member 115 is provided on the outer peripheral surface near one end (near the left end in FIG. 1) of the rotating shaft 113 located outside the stator 112, and the distance sensor 121 detects the distance L from the sensing member 115. Can be measured.

前記距離センサ121は、ハウジング111の外部に設けられた演算手段である演算装置120の入力部へ接続されている。演算装置120の出力部には、当該演算装置120からの情報を視覚的や聴覚的に把握できるように表示する表示手段である表示装置123が接続しており、当該演算装置120は、距離センサ121からの情報に基づいて、保持スリーブ114cの寿命を判定して、当該表示装置123に表示することができるようになっている(詳細は後述する)。   The distance sensor 121 is connected to an input unit of a computing device 120 which is a computing means provided outside the housing 111. The output unit of the arithmetic device 120 is connected to a display device 123 that is a display unit that displays information from the arithmetic device 120 so that the information can be visually or audibly grasped. Based on the information from 121, the life of the holding sleeve 114c can be determined and displayed on the display device 123 (details will be described later).

このような本実施形態に係るモータ100においては、ステータ112のコイル112bに電気が流れると、ロータ114を介して回転軸113が回転し、駆動力が出力される。また、これと併せて、距離センサ121が、回転する回転軸113の対向する外周面との間の距離Lを計測する。   In the motor 100 according to the present embodiment, when electricity flows through the coil 112b of the stator 112, the rotating shaft 113 rotates via the rotor 114, and a driving force is output. At the same time, the distance sensor 121 measures a distance L between the rotating shaft 113 and the outer peripheral surface facing the rotating shaft 113.

このようにモータ100を稼動させていくと、ロータ114の保持スリーブ114cが熱や空気中の酸素等によって次第に劣化し、これと併せて、センシング材115も次第に劣化して、表面が欠落するようになる。   When the motor 100 is operated in this manner, the holding sleeve 114c of the rotor 114 is gradually deteriorated by heat, oxygen in the air, and the like, and the sensing material 115 is also gradually deteriorated, and the surface is missing. become.

前記演算装置120は、前記距離センサ121からの情報に基づいて、前記距離Lの変化量ΔL(すなわち、センシング材115の欠落量)を算出し、予め設定されている、当該変化量ΔLに対応する保持スリーブ114cの状態域のマップ(図2参照)から、保持スリーブ114cの寿命を判定する。   The arithmetic device 120 calculates a change amount ΔL of the distance L (that is, a missing amount of the sensing material 115) based on information from the distance sensor 121, and corresponds to the preset change amount ΔL. The life of the holding sleeve 114c is determined from the map of the state area of the holding sleeve 114c (see FIG. 2).

すなわち、前記演算装置120は、前記変化量ΔLが第一の基準値ΔL1よりも小さいと(ΔL<ΔL1)、前記マップに基づいて、安全域Sであると判定し、安全である旨の情報を前記表示装置123に表示させ、前記変化量ΔLが第一の基準値ΔL1以上であるものの第二の基準値ΔL2よりも小さいと(ΔL1≦ΔL<ΔL2)、前記マップに基づいて、注意域Aであると判定し、注意する旨の情報を前記表示装置123に表示させ、前記変化量ΔLが第二の基準値ΔL2以上であると(ΔL2≦ΔL)、前記マップに基づいて、交換域Cであると判定し、交換する旨の情報を前記表示装置123に表示させる。   That is, when the change amount ΔL is smaller than the first reference value ΔL1 (ΔL <ΔL1), the arithmetic unit 120 determines that the safety range S is satisfied based on the map, and outputs information indicating that the vehicle is safe. Is displayed on the display device 123. If the change amount ΔL is equal to or larger than the first reference value ΔL1 but smaller than the second reference value ΔL2 (ΔL1 ≦ ΔL <ΔL2), the attention area is determined based on the map. A is displayed, and information indicating caution is displayed on the display device 123. If the change amount ΔL is equal to or larger than the second reference value ΔL2 (ΔL2 ≦ ΔL), the exchange area is determined based on the map. C is determined to be C, and information indicating the exchange is displayed on the display device 123.

つまり、本実施形態に係るモータ100においては、保持スリーブ114cの状態との相関関係を予め求めたセンシング材115をステータ112や永久磁石114bから離反した位置に配置して、距離センサ121によってセンシング材115の劣化状態を把握する(保持スリーブ114cとセンシング材115との取り付け環境(主に温度)等の相違により、保持スリーブ114cとセンシング材115との劣化速度に違いを生じる可能性があることから、保持スリーブ114cとセンシング材115との劣化状態の相関関係を予め求めておく)ことにより、保持スリーブ114cの状態を直接的に確認しなくても、保持スリーブ114cの寿命を判定できるようにしたのである。   That is, in the motor 100 according to the present embodiment, the sensing material 115 whose correlation with the state of the holding sleeve 114c is obtained in advance is arranged at a position separated from the stator 112 or the permanent magnet 114b, and the sensing material 115 is sensed by the distance sensor 121. The degradation state of the holding member 114c and the sensing material 115 may be different due to a difference in an attachment environment (mainly temperature) between the holding sleeve 114c and the sensing material 115. The correlation between the deterioration state of the holding sleeve 114c and the sensing material 115 is determined in advance, so that the life of the holding sleeve 114c can be determined without directly checking the state of the holding sleeve 114c. It is.

このため、本実施形態に係るモータ100では、メンテナンス等の際にステータ112のステータコア112aの内部からロータ114をわざわざ抜き取らなくても、稼動中にロータ114の保持スリーブ114cの状態を常に把握することができる。   For this reason, in the motor 100 according to the present embodiment, the state of the holding sleeve 114c of the rotor 114 can be constantly grasped during operation without having to take out the rotor 114 from the inside of the stator core 112a of the stator 112 during maintenance or the like. Can be.

したがって、本実施形態に係るモータ100によれば、ロータ114の保持スリーブ114cの寿命を容易に判定することができる。   Therefore, according to the motor 100 according to the present embodiment, the life of the holding sleeve 114c of the rotor 114 can be easily determined.

また、稼動中であっても、ロータ114の保持スリーブ114cの状態を常に把握できることから、運転環境等の条件変化に伴って、保持スリーブ114cが急速に劣化し始めたとしても、その状態をリアルタイムに確認することができるので、メンテナンス等を最適な時期に設定することが容易にできる。   Further, since the state of the holding sleeve 114c of the rotor 114 can be constantly grasped even during operation, even if the holding sleeve 114c starts to deteriorate rapidly due to a change in conditions such as an operating environment, the state is displayed in real time. The maintenance can be easily set at an optimal time.

また、ステータ112の外側に位置する回転軸113の外周面に設けた、すなわち、ステータ112や永久磁石114bから離反した位置に配設したセンシング材115を距離センサ121で計測するようにしたので、保持スリーブ114cをセンサ等で計測できるようにステータ112に加工を施す必要がなく、非常に簡単に計測できると共に、強力な磁界中での計測を避けることができ、計測精度の低下を抑制することができる。   Further, since the sensing material 115 provided on the outer peripheral surface of the rotating shaft 113 located outside the stator 112, that is, disposed at a position separated from the stator 112 and the permanent magnet 114b, is measured by the distance sensor 121, It is not necessary to process the stator 112 so that the holding sleeve 114c can be measured by a sensor or the like, so that the measurement can be performed very easily and the measurement in a strong magnetic field can be avoided, thereby suppressing a decrease in measurement accuracy. Can be.

〈第二番目の実施形態〉
本発明に係る回転電機をモータに適用した場合の第二番目の実施形態を図3,4に基づいて説明する。なお、前述した実施形態の場合と同様な部分については、前述した実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した実施形態での説明と重複する説明を省略する。
<Second embodiment>
A second embodiment in which the rotating electric machine according to the present invention is applied to a motor will be described with reference to FIGS. Note that, for the same parts as those in the above-described embodiment, the same reference numerals as those used in the description of the above-described embodiment will be used, and the description that is the same as that of the above-described embodiment will be omitted.

図3に示すように、ハウジング111内でステータ112の外側に位置する回転軸113の一方端寄り(図3中、左端寄り)の外周面には、保持スリーブ114cのFRPを構成する樹脂(例えば、エポキシ樹脂)と同一の樹脂材料製(例えば、エポキシ樹脂材料製又は保持スリーブ114cと同一のFRP製)の環状をなすセンシング材215が嵌合している。このセンシング材215の外周面との対向位置には、当該センシング材215との間の距離Lを計測する距離センサ121が配設されている。   As shown in FIG. 3, on the outer peripheral surface near one end (near the left end in FIG. 3) of the rotating shaft 113 located outside the stator 112 in the housing 111, a resin (for example, the FRP) of the holding sleeve 114c is formed. , Epoxy resin) is fitted with an annular sensing material 215 made of the same resin material (for example, made of an epoxy resin material or made of the same FRP as the holding sleeve 114c). At a position facing the outer peripheral surface of the sensing member 215, a distance sensor 121 for measuring a distance L between the sensing member 215 and the sensing member 215 is provided.

回転軸113の他方端(図3中、右端)には、回転軸113の回転位相、すなわち、センシング材215の回転位相を検知する回転位相検知手段であるレゾルバやロータリエンコーダ等の回転位相センサ222が設けられている。   The other end (the right end in FIG. 3) of the rotating shaft 113 is provided with a rotating phase sensor 222 such as a resolver or a rotary encoder which is a rotating phase detecting means for detecting the rotating phase of the rotating shaft 113, that is, the rotating phase of the sensing material 215. Is provided.

前記距離センサ121及び前記回転位相センサ222は、ハウジング111の外部に設けられた演算手段である演算装置220の入力部へ接続されている。演算装置220の出力部には、前記表示装置123が接続しており、当該演算装置220は、距離センサ121及び回転位相センサ222からの情報に基づいて、保持スリーブ114cの寿命を判定して、当該表示装置123に表示することができるようになっている(詳細は後述する)。   The distance sensor 121 and the rotation phase sensor 222 are connected to an input unit of a computing device 220 that is a computing unit provided outside the housing 111. The output unit of the arithmetic device 220 is connected to the display device 123. The arithmetic device 220 determines the life of the holding sleeve 114c based on information from the distance sensor 121 and the rotation phase sensor 222, It can be displayed on the display device 123 (details will be described later).

つまり、本実施形態に係るモータ200においては、前述した実施形態に係るモータ100の回転軸113の外周面に形成した充填窪113a内のセンシング材115に代えて、前記充填窪113aを省略した回転軸113の外周面に嵌合する環状のセンシング材215を適用すると共に、回転軸113の回転位相、すなわち、センシング材215の回転位相を検知する回転センサ222をさらに適用するようにしたのである。   That is, in the motor 200 according to the present embodiment, in place of the sensing material 115 in the filling recess 113a formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 113 of the motor 100 according to the above-described embodiment, the rotation without the filling recess 113a is performed. An annular sensing material 215 fitted to the outer peripheral surface of the shaft 113 is applied, and a rotation sensor 222 for detecting the rotation phase of the rotating shaft 113, that is, the rotation phase of the sensing material 215, is further applied.

このような本実施形態に係るモータ200においては、前述した実施形態の場合と同様に、ステータ112のコイル112bに電気が流れると、ロータ114を介して回転軸113が回転し、駆動力が出力される。また、これと併せて、距離センサ121が、センシング材215の外周面との間の距離Lを計測すると共に、回転位相センサ222が、回転軸113の回転位相、すなわち、センシング材215の回転位相を検知する。   In the motor 200 according to the present embodiment, when electricity flows through the coil 112b of the stator 112, the rotating shaft 113 rotates via the rotor 114 and the driving force is output as in the case of the above-described embodiment. Is done. At the same time, the distance sensor 121 measures the distance L between the sensing member 215 and the outer peripheral surface, and the rotation phase sensor 222 determines the rotation phase of the rotating shaft 113, that is, the rotation phase of the sensing member 215. Is detected.

このようにモータ200を稼動させていくと、前述した実施形態で述べたように、ロータ114の保持スリーブ114cが熱や空気中の酸素等によって次第に劣化し、これと併せて、センシング材215も次第に劣化して、表面が欠落するようになる。   When the motor 200 is operated in this manner, as described in the above-described embodiment, the holding sleeve 114c of the rotor 114 gradually deteriorates due to heat, oxygen in the air, and the like, and the sensing material 215 also It gradually deteriorates and the surface becomes chipped.

前記演算装置220は、前記距離センサ121及び前記回転位相センサ222からの情報に基づいて、センシング材215の外周のプロファイルPを求め、予め入力されている、当該プロファイルPに対応する保持スリーブ114cの状態域のマップ(図4参照)から、保持スリーブ114cの寿命を判定する。   The arithmetic unit 220 obtains a profile P of the outer periphery of the sensing material 215 based on information from the distance sensor 121 and the rotation phase sensor 222, and inputs a profile of the holding sleeve 114c corresponding to the profile P, which is input in advance. The life of the holding sleeve 114c is determined from the state area map (see FIG. 4).

すなわち、前記演算装置220は、前記プロファイルPが、すべてにおいて第一の基準プロファイルP1よりも大きいと(P1<P)、前記マップに基づいて、安全域Sであると判定し、安全である旨の情報を前記表示装置123に表示させ、少なくとも一部において第一の基準プロファイルP1以下となるものの、すべてにおいて第二の基準プロファイルP2よりも大きいと(P2<P≦P1)、前記マップに基づいて、注意域Aであると判定し、注意する旨の情報を前記表示装置123に表示させ、少なくとも一部において第二の基準プロファイルP2以下となると(P≦P2)、前記マップに基づいて、交換域Cであると判定し、交換する旨の情報を前記表示装置123に表示させる。   That is, when the profile P is larger than the first reference profile P1 in all cases (P1 <P), the arithmetic device 220 determines that the profile is in the safety zone S based on the map, and indicates that it is safe. Is displayed on the display device 123, and if at least part of the information is less than or equal to the first reference profile P1, but is larger than all of the second reference profile P2 (P2 <P ≦ P1), based on the map, Then, it is determined that the area is the attention area A, and information indicating that attention is given is displayed on the display device 123. If at least part of the information falls below the second reference profile P2 (P ≦ P2), based on the map, It is determined that the area is the exchange area C, and information indicating the exchange is displayed on the display device 123.

つまり、前述した実施形態に係るモータ100においては、回転軸113の周方向一点のみに設けたセンシング材115の欠落状態から保持スリーブ114cの状態を把握するようにしたが、本実施形態に係るモータ200においては、回転軸113の周方向全長にわたって設けたセンシング材215の欠落状態から保持スリーブ114cの状態を把握するようにしたのである。   That is, in the motor 100 according to the above-described embodiment, the state of the holding sleeve 114c is grasped from the missing state of the sensing material 115 provided only at one point in the circumferential direction of the rotating shaft 113. In 200, the state of the holding sleeve 114c is grasped from the missing state of the sensing material 215 provided over the entire length of the rotating shaft 113 in the circumferential direction.

したがって、本実施形態に係るモータ200によれば、前述した実施形態に係るモータ100と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、保持スリーブ114cの状態をより正確に把握することができるので、保持スリーブ114cの寿命判定をより正確に行うことができる。   Therefore, according to the motor 200 according to the present embodiment, it is possible to obtain not only the same effects as those of the motor 100 according to the above-described embodiment, but also to more accurately grasp the state of the holding sleeve 114c. Therefore, the life of the holding sleeve 114c can be more accurately determined.

なお、前述した実施形態に係るモータ100においては、センシング材215の回転位相を検知する回転センサ222からの情報が不要であるので、前記モータ200よりも簡単な構成にすることができる。   Note that the motor 100 according to the above-described embodiment does not require information from the rotation sensor 222 that detects the rotation phase of the sensing material 215, and thus can have a simpler configuration than the motor 200.

〈他の実施形態〉
ところで、前述した実施形態においては、距離計測手段として、光学式の距離センサ121を適用した場合について説明したが、他の実施形態として、他の方式の距離センサを適用することも可能であり、特に、磁界の影響がない場合には、磁気式の距離計測手段を適用することも可能である。
<Other embodiments>
By the way, in the above-described embodiment, a case has been described in which the optical distance sensor 121 is applied as the distance measuring means. However, as another embodiment, a distance sensor of another type can be applied. In particular, when there is no influence of a magnetic field, a magnetic distance measuring unit can be applied.

また、前述した実施形態においては、モータ100,200に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、ロータコアの外周面にタイル形の永久磁石を周方向及び軸方向へ複数並べて貼り付けたロータを備えた発電機等の回転電機であれば、前述した実施形態の場合と同様に適用して前述した実施形態の場合と同様な効果を得ることができる。   In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the motors 100 and 200 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of tile-shaped permanent magnets are arranged on the outer peripheral surface of the rotor core in the circumferential direction and the axial direction. A rotating electric machine such as a generator having a rotor attached thereto can be applied in the same manner as in the above-described embodiment to obtain the same effects as in the above-described embodiment.

本発明に係る回転電機は、保持スリーブの寿命を容易に判定することができるので、産業上、極めて有益に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The rotating electric machine according to the present invention can easily determine the life of a holding sleeve, and therefore can be used extremely advantageously in industry.

100 モータ
111 ハウジング
111a 軸受
112 ステータ
112a ステータコア
112b コイル
113 回転軸
113a 充填窪
114 ロータ
114a ロータコア
114b 永久磁石
114c 保持スリーブ
115 センシング材
120 演算装置
121 距離センサ
123 表示装置
200 モータ
215 センシング材
220 演算装置
222 回転位相センサ
REFERENCE SIGNS LIST 100 motor 111 housing 111a bearing 112 stator 112a stator core 112b coil 113 rotating shaft 113a filling recess 114 rotor 114a rotor core 114b permanent magnet 114c holding sleeve 115 sensing material 120 arithmetic device 121 distance sensor 123 display device 200 motor 215 sensing material 220 arithmetic device 222 Phase sensor

Claims (5)

ステータコアにコイルを設けた円筒形のステータと、
前記ステータを貫通するように前記ステータコアの内部に回転可能に配設された回転軸と、
前記ステータの前記ステータコアの内周面と対向する前記回転軸の外周面に設けられたロータコアと、
前記ロータコアの外周面に貼り付けられた永久磁石と、
前記永久磁石を前記ロータコアの外周面に保持させるように当該ロータコアに嵌合する繊維強化樹脂材料製の環状の保持スリーブと
を備えている回転電機において、
前記ステータの外側に位置する前記回転軸の外周面に設けられて前記保持スリーブの前記繊維強化樹脂材料を構成する樹脂と同一の樹脂材料製のセンシング材と、
前記センシング材との間の距離Lを計測する距離計測手段と、
前記距離計測手段からの情報に基づいて、前記保持スリーブの寿命を判定する演算手段と、
前記演算手段からの情報を表示する表示手段と
を備えていることを特徴とする回転電機。
A cylindrical stator having a coil provided on a stator core,
A rotating shaft rotatably disposed inside the stator core so as to penetrate the stator;
A rotor core provided on the outer peripheral surface of the rotating shaft facing the inner peripheral surface of the stator core of the stator;
A permanent magnet attached to the outer peripheral surface of the rotor core,
A rotating holding sleeve made of a fiber-reinforced resin material fitted to the rotor core so as to hold the permanent magnet on the outer peripheral surface of the rotor core.
A sensing material made of the same resin material as the resin constituting the fiber reinforced resin material of the holding sleeve, provided on an outer peripheral surface of the rotating shaft located outside the stator;
Distance measuring means for measuring a distance L between the sensing material,
A calculating means for determining a life of the holding sleeve based on information from the distance measuring means,
Display means for displaying information from the calculation means.
請求項1に記載の回転電機において、
前記センシング材が、前記回転軸の外周面に形成された充填窪の内部に充填されたものである
ことを特徴とする回転電機。
The rotating electric machine according to claim 1,
A rotating electric machine, wherein the sensing material is filled in a filling recess formed on an outer peripheral surface of the rotating shaft.
請求項2に記載の回転電機において、
前記演算手段が、前記距離計測手段からの情報に基づいて、当該距離計測手段と前記センシング材との間の距離Lの変化量ΔLを求め、予め設定されている、変化量ΔLに対応する前記保持スリーブの状態域のマップから、当該保持スリーブの寿命を判定するものである
ことを特徴とする回転電機。
The rotating electric machine according to claim 2,
The calculation means obtains a change amount ΔL of a distance L between the distance measurement means and the sensing material based on information from the distance measurement means, and calculates a change amount ΔL corresponding to a preset change amount ΔL. A rotating electric machine for determining the life of a holding sleeve from a map of a state area of the holding sleeve.
請求項1に記載の回転電機において、
前記センシング材が、前記回転軸の外周面に環状をなして嵌合するものである
ことを特徴とする回転電機。
The rotating electric machine according to claim 1,
The rotating electric machine, wherein the sensing material is fitted in an annular shape on an outer peripheral surface of the rotating shaft.
請求項4に記載の回転電機において、
前記センシング材の回転位相を検知する回転位相検知手段を備え、
前記演算手段が、前記距離計測手段及び前記回転位相検知手段からの情報に基づいて、前記センシング材の外周のプロファイルPを求め、予め設定されている、プロファイルPに対応する前記保持スリーブの状態域のマップから、当該保持スリーブの寿命を判定するものである
ことを特徴とする回転電機。
The rotating electric machine according to claim 4,
A rotation phase detection unit that detects a rotation phase of the sensing material,
The calculating means obtains a profile P of the outer periphery of the sensing material based on information from the distance measuring means and the rotational phase detecting means, and sets a preset state area of the holding sleeve corresponding to the profile P A rotating electric machine characterized by determining the life of the holding sleeve from the map of (1).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113541358A (en) * 2021-07-26 2021-10-22 珠海格力电器股份有限公司 Motor rotor structure and permanent magnet motor

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