JP2020129891A - Rotary electric machine and hoist system using the same for elevator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は回転電機及びこれを用いたエレベーター用巻上げ機システムに関する。 The present invention relates to a rotating electric machine and an elevator hoisting system using the same.
エレベーター用の回転電機としては、これまで誘導電動機が用いられてきたが、近年、永久磁石の低価格化や高性能なインバータの普及により、小型軽量化、高効率化を可能とする永久磁石式回転電機を採用する気運が高まっている。 Induction motors have been used as rotating electrical machines for elevators, but in recent years, permanent magnet type motors have become possible that are smaller, lighter, and more efficient due to the cost reduction of permanent magnets and the spread of high-performance inverters. Motivation to adopt a rotating electric machine is increasing.
エレベーターは,車や電車と同様に、人が搭乗するため乗り心地の良さが求められる。乗り心地を悪化させる要因としては、回転電機から発生するトルクリプルが挙げられる。また、エレベータシステムとしても、特に高速、大質量型のシステムの場合、回転電機とギアが接続されるため、トルクリプルによりギアの信頼性を低下させることになる。 Elevators, like cars and trains, are required to have good riding comfort because people board them. Torque ripple generated from the rotating electric machine is a factor that deteriorates the riding comfort. Further, also in the case of an elevator system, particularly in the case of a high-speed, large-mass type system, since the rotating electric machine and the gear are connected, torque ripple reduces the reliability of the gear.
トルクリプルを低減するために、回転電機における回転子構造は、永久磁石を回転子鉄心の表面に配置する表面磁石型の回転子構造が採用される。 In order to reduce torque ripple, a rotor structure of a rotating electric machine employs a surface magnet type rotor structure in which permanent magnets are arranged on the surface of a rotor core.
回転電機自体の回転速度はギアと接続するため数百min−1オーダーであるため、回転電機としては比較的、低回転速度となる。 Since the rotating speed of the rotating electric machine itself is on the order of several hundreds of min −1 because it is connected to a gear, the rotating electric machine has a relatively low rotating speed.
回転電機の出力は角速度とトルクの積になるため、低回転速度の回転電機の場合、高回転速度の回転電機に対して同出力を得るには大トルクが必要となる。この場合、トルクを稼ぐため回転子は大径化する。大径化した表面磁石型回転子の組立ては、小型の回転電機より困難になる。特に、表面磁石型回転子が大径化すると磁石の量が多くなり、磁気吸引力が大になるため、回転子を固定子に挿入する作業は、回転子の磁気吸引力により固定子に接触する可能性が高くなり、表面磁石型回転子の組立てが難しくなる。 Since the output of the rotating electric machine is the product of the angular velocity and the torque, in the case of the rotating electric machine of low rotation speed, a large torque is required to obtain the same output with respect to the rotating electric machine of high rotation speed. In this case, the rotor has a large diameter to generate torque. It is more difficult to assemble a surface magnet type rotor having a larger diameter than a small rotating electric machine. In particular, when the surface magnet type rotor has a large diameter, the amount of magnets increases and the magnetic attraction force increases, so when inserting the rotor into the stator, the magnetic attraction force of the rotor makes contact with the stator. And the assembling of the surface magnet type rotor becomes difficult.
回転子の磁気吸引力により固定子に接触する可能性が高くなり、これにより、回転子に破損や変形が生じることになるため、回転子を保護することが必要となる。 The magnetic attraction force of the rotor increases the possibility of contact with the stator, which causes damage or deformation of the rotor, and thus requires protection of the rotor.
回転子の保護方法で一般的なのは、回転子の外表面に金属管、樹脂、炭素繊維等で覆う構造である。この保護方法は、回転子の保護としては有効な構造ではあるが、製造工数、コストの増加が問題となる。 A common rotor protection method is a structure in which the outer surface of the rotor is covered with a metal tube, resin, carbon fiber or the like. Although this protection method has an effective structure for protecting the rotor, it poses a problem of increase in manufacturing man-hours and cost.
一方、固定子側で回転子を保護する構造も検討されており、例えば特許文献1が挙げられる。
On the other hand, a structure for protecting the rotor on the side of the stator has also been studied, for example,
特許文献1には、固定子鉄心のスロット内に固定子巻線を装着した状態で、熱伝導性を有する電気絶縁部材を、前記固定子巻線の前記固定子鉄心から軸方向両方向に突出したコイルエンド部に充填し、前記電気絶縁部材によって前記コイルエンド部をモールドするにあたり、前記電気絶縁部材を前記固定子鉄心の内周面側に充填し、前記電気絶縁部材によって前記固定子鉄心の内周面側をモールドすることが記載されている。
In
特許文献1には、固定子に配置されたコイルを固定するために、電気絶縁部材を充填しやすくするための構造が開示されている。この特許文献1の構造の場合、電気絶縁部材を充填することから樹脂等によりモールドすることになるが、固定子の内周面に沿って充填され、回転子保護の観点からは固定子内周を全周覆う方が有利である。
しかしながら、この特許文献1の構造の場合、樹脂等によりモールドするため、回転子と固定子間のギャップ面積を狭めることになる。また、電気絶縁部材を適用しているため、電磁気的な影響は小さいと考えられるが、冷却方式を通風冷却としている回転電機に対しては不利となる。
However, in the case of the structure of
また、通風冷却にて回転電機を冷却する場合、効果的に冷却する手段は回転子と固定子のギャップ部に冷媒を多く流すことであるが、上述した特許文献1のように、固定子内周を電気絶縁部材で覆う構造は、通風面積を縮小することとなる。つまり、通風抵抗が大きくなり冷媒が流れにくくなることを意味する。 Further, when cooling the rotating electric machine by ventilation cooling, an effective cooling means is to flow a large amount of refrigerant in the gap portion between the rotor and the stator. The structure in which the circumference is covered with the electrically insulating member reduces the ventilation area. That is, it means that the ventilation resistance is increased and the refrigerant is hard to flow.
上述したように、永久磁石を適用し回転電機を小型化にすれば、同時に発熱密度も増加することになる。回転電機として成立させるには、冷却性能の低下は致命的であると言える。また、固定子内周をモールド等の樹脂で充填し覆う場合、専用の治具、空孔を防止するために真空中で充填する必要があるため、真空中の充填に大型の設備が必要となり製造工数、コストが過大となる。 As described above, when the permanent magnet is applied to reduce the size of the rotating electric machine, the heat generation density is increased at the same time. It can be said that the reduction in cooling performance is fatal in order to be established as a rotary electric machine. Also, when filling and covering the inner circumference of the stator with resin such as a mold, it is necessary to fill in a dedicated jig and in a vacuum to prevent holes, so large equipment is required for filling in a vacuum. Manufacturing man-hours and costs will be excessive.
このようなことから、製造工数、コストを低減することは勿論、回転電機の冷却性能低下を抑制しつつ、回転子と固定子の接触を防止する構造が必要となる。 For this reason, it is necessary to reduce the manufacturing man-hours and costs, and to prevent the rotor and the stator from coming into contact with each other while suppressing the deterioration of the cooling performance of the rotating electric machine.
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、製造工数、コストを低減することは勿論、冷却性能低下を抑制しつつ、回転子と固定子の接触を防止することができる回転電機及びこれを用いたエレベーター用巻上げ機システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to prevent contact between the rotor and the stator while suppressing reduction in cooling performance as well as reduction in manufacturing man-hours and cost. (EN) Provided is a rotating electric machine capable of performing the above and an elevator hoisting system using the same.
本発明の回転電機は、上記目的を達成するために、回転子と、該回転子と径方向に所定の間隙をもって対向配置された固定子とから成り、前記回転子は回転子鉄心を有し、前記回転子鉄心の外周側に、複数の永久磁石が周方向に極性を変えながら配置され、前記固定子は固定子鉄心及び固定子コイルを有し、前記固定子鉄心の周方向にはティースと、前記固定子コイルが配置されるスロットとが交互に形成され、前記スロットの各々の内径側には、前記固定子コイルの内径側への脱落を防止する楔が設けられている回転電機であって、前記スロットの各々の内径側に配置されている前記楔の一部は、前記ティースの内径面よりも内側に突出して形成され、前記楔の突出部は、前記固定子鉄心の軸方向と周方向に複数個所配置されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the rotating electrical machine of the present invention comprises a rotor and a stator that is arranged to face the rotor with a predetermined gap in the radial direction, and the rotor has a rotor core. , A plurality of permanent magnets are arranged on the outer peripheral side of the rotor core while changing the polarity in the circumferential direction, the stator has a stator core and a stator coil, and teeth are provided in the circumferential direction of the stator core. And a slot in which the stator coil is arranged are alternately formed, and a wedge is provided on each inner diameter side of the slot to prevent the stator coil from falling off to the inner diameter side. And a part of the wedge arranged on the inner diameter side of each of the slots is formed so as to protrude inward from the inner diameter surface of the tooth, and the protrusion of the wedge is formed in the axial direction of the stator core. And a plurality of locations are arranged in the circumferential direction.
また、本発明のエレベーター用巻上げ機システムは、上記目的を達成するために、シーブを備える巻上げ機と、前記シーブに接続された回転電機とを備えたエレベーター用巻上げ機システムであって、前記回転電機は、上記構成の回転電機であることを特徴とする。 Further, in order to achieve the above object, the elevator hoisting system of the present invention is an elevator hoisting system including a hoisting machine having a sheave and a rotating electric machine connected to the sheave, The electric machine is a rotating electric machine having the above configuration.
本発明によれば、製造工数、コストを低減することは勿論、冷却性能低下を抑制しつつ、回転子と固定子の接触を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent contact between the rotor and the stator while suppressing a decrease in cooling performance as well as reducing manufacturing man-hours and costs.
以下、図示した実施例に基づいて本発明の回転電機及びこれを用いたエレベーター用巻上げ機システムを説明する。なお、各実施例において、同一構成部分には同符号を使用する。 Hereinafter, a rotating electric machine of the present invention and an elevator hoisting system using the same will be described based on the illustrated embodiments. In each embodiment, the same reference numerals are used for the same components.
図1及び図2に、本発明の回転電機の実施例1を示す。図1は、本発明の回転電機の実施例1における回転子と固定子を示す1/8断面図であり、図2は、図1のA−A´線に沿った断面図である
図1及び図2に示す本実施例の回転電機100は、主にエレベーターの巻上げ機用に使用する回転電機で、出力は数百kW、回転速度は数百min−1クラスの回転電機100であり、高速及び大荷重用に適用される。
Example 1 of the rotary electric machine of this invention is shown in FIG.1 and FIG.2. 1 is a 1/8 sectional view showing a rotor and a stator in a rotating electric machine according to
図1及び図2に示すように、本実施例の回転電機100は、回転子1と、この回転子1と径方向に所定の間隙(ギャップ7)をもって対向配置された固定子2とから成り、回転子1は回転子鉄心3を有し、回転子鉄心3の外周側には、複数の永久磁石5が周方向に極性を変えながら配置され、一方、固定子2は固定子鉄心4及び固定子コイル6を有し、固定子鉄心4の周方向にはティース10と、固定子コイル6が配置されるスロット11とが交互に形成され、スロット11の各々の内径側には、固定子コイル6の内径側への脱落を防止する楔12が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a rotary
具体的には、永久磁石5は回転子鉄心3の外側に配置され、表面磁石型回転子を構成している。図1及び図2では、回転子1が固定子2に配置された状態の図であるが、実際に組み立てる場合は、回転子1を軸方向から固定子2に挿入することになる。この時、回転子1は着磁済みの永久磁石5が組み込まれているため、永久磁石5から発生する磁束により磁気吸引力が発生することになる。
Specifically, the
つまり、回転子1は固定子2へ挿入され軸受9(図3参照)等で固定されない限り、磁気吸引力の影響により磁性材料と接触する可能性が高くなる。この回転子1の挿入作業の時が最も、回転子1と固定子2が接触する可能性が高いと言える。
That is, unless the
特に、上記した[背景技術]で記載したように、本実施例の回転子1も大型であるため、回転子1と固定子2が接触したときの回転子1の変形、破損の影響が大きくなる。
In particular, as described in the above-mentioned [Background Art], the
そこで、本実施例では、スロット11の内径側に配置されている楔12の一部を、図2に示すように、ティース10の内径面よりも内側に突出させた突楔8aとし、この突楔8aを固定子鉄心4の軸方向と周方向に複数個(本実施例では、軸方向には二ヶ所、周方向には三ヶ所)配置し、しかも、突楔8aに非磁性材料を適用している。
Therefore, in this embodiment, a part of the
このように構成することで、回転子1と固定子2(厳密にはティース10の内径側先端)との接触を防止することが可能となる。
With this configuration, it is possible to prevent contact between the
そもそも、楔12を配置する目的は、スロット11に収められた固定子コイル6が内径側に脱落しないようにすることである。即ち、回転子1の接触の有無に限らず、固定子2を成立さるために必要な部品である。
In the first place, the purpose of disposing the
このことから、楔12の一部を内径側に突出させた突楔8aとしても、製造過程、工数、コストへの影響はほとんど無い。よって、容易に回転子1を保護することができる。
From this, even if the protruding
ところで、図1では、突楔8aが1箇所のみ図示されており、その他のスロット11に配置されている楔12は、通常の楔12としている。図1は回転子1、固定子2の対称性を考慮し1/8断面としているが、本実施例での突楔8aは、対称性に限定されるものではない。
By the way, in FIG. 1, only one protruding
つまり、突楔8aは、回転子1と固定子2の接触を防止することが目的であるため、必要最小限の周方向の配置数は3箇所でよい。突楔8aの周方向に配置する理想位置は120°ピッチとなる。無論、この突楔8aを設ける個数は、回転子1の形状等に合わせて、3箇所以上としても良い。
That is, since the
次に、図2を用いて軸方向の突楔8aを設ける位置について説明する。
Next, the position where the axial protruding
上述したように、突楔8aは、回転子1と固定子2の接触を防止することが目的であるため、必要最小限の軸方向の配置数は2箇所でよい。突楔8aを配置する理想位置は、固定子2の軸方向両端部となる。無論、軸方向に設ける突楔8aの個数は、回転子1の撓みや形状を考慮して、2箇所以上としても良い。
As described above, since the projecting
次に、本実施例の構成における冷却性能との関係について、図3を用いて説明する。図3は、実施例1の回転電機100の軸方向断面図を示す。
Next, the relationship with the cooling performance in the configuration of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows an axial sectional view of the rotary
図3に示すように、固定子2はフレーム13に固定され、フレーム13の軸方向端部には、ファン14が配置されている。ファン14にて冷媒15が回転子1と固定子2間のギャップ7の軸方向に流れ、冷媒出口16を通り大気へ解放される。
As shown in FIG. 3, the
ここで、本実施例における突楔8aの周方向の配置数と冷媒流量の関係を、図4を用いて説明する。
Here, the relationship between the number of circumferentially arranged protruding
図4は、本実施例の回転電機100における突楔8aの突出部の周方向配置数と冷媒流量の関係を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the number of circumferentially arranged protruding portions of the protruding
図4では、突楔8aが無い楔12だけの時の冷媒流量を1.0と規格化している。また、突楔8aの径方向内径側の突出長さは、ギャップ7の幅の1/2と統一している。
In FIG. 4, the refrigerant flow rate when only the
図4に示すように、突楔8aの配置数が多くなると冷媒流量は低下していくことがわかる。また、突楔8aの周方向の配置数を3箇所(120°ピッチ)とした場合、風量の低下は僅かであるため、冷却性能の低下はほとんど無いと言える。
As shown in FIG. 4, it can be seen that the coolant flow rate decreases as the number of the protruding
一方、突楔8aをスロット数の1/2配置した場合(1スロットおき)、冷媒流量は約15%低下し、特許文献1のように全周覆った場合は約半分となる。
On the other hand, when the protruding
このことから、突楔8aの配置数を増やすと冷却性能が低下していく。よって、回転子1と固定子2の接触防止と冷却性能の維持には、上述したように、突楔8aを最小配置数は3箇所が理想である。
For this reason, the cooling performance decreases as the number of the protruding
なお、本実施例の回転電機100の冷却構造は、ファン14により冷媒15を回転電機100の外部へ放出する開放型構造であるが、ファン14を回転電機100の内部に設け、冷媒15も回転電機100内を循環させる、全閉型構造の回転電機でも同様の冷却性能となる。
Although the cooling structure of the rotating
このようなことから、本実施例によれば、冷却構造に関係なく回転子1と固定子2の接触防止と冷却性能の維持を図ることが可能となる。また、冷媒流量と突楔8aの周方向配置数を示した図3では、上述したように、突楔8aの径方向内径側の突出長さはギャップ7の幅の1/2としているが、ギャップ7の幅とほぼ同等の突出長さにした方が、回転子1と固定子2の接触防止は、より回避しやすくなる。
Therefore, according to this embodiment, it is possible to prevent contact between the
しかしながら、回転子1と固定子2の接触防止は、より回避しやすくなるが、回転子1が回転した時の撓み等で回転中に接触する可能性があるので、適切な突出量にすることが好ましい。例えば、回転子1の撓み量がギャップ7の幅の10%以下であれば、図3に示すように、突楔8aの径方向内径側の突出長さをLrとしギャップ7の幅をgとすると、突楔8aの突出部の径方向内径側の突出長さLrは、固定子2と回転子1間のギャップ7の幅gよりも小さいこと、具体的には、突楔8aの径方向内径側の突出長さLrは、Lr<g×0.9とするべきである。つまり、回転子1の撓み量を考慮して、突楔8aの径方向内径側の突出長さLrを設定する必要がある。
However, prevention of contact between the
本実施例で示した、回転電機100は極数56極、スロット数72であるが、他の極数、スロット数としても本発明の効果は得られる。また、固定子コイル6の巻線方式は集中巻としているが、その他の巻線方式としても問題無い。
Although the rotating
以上説明した本実施例によれば、製造工数、コストを低減することは勿論、冷却性能低下を抑制しつつ、回転子1と固定子2の接触を防止することができる。
According to the present embodiment described above, it is possible to prevent the
図5に、本発明の回転電機100の実施例2を示す。
Example 2 of Example 2 of the rotary
図5に示すように、本実施例の回転電機100は、冷媒15が流入する固定子2の端面の突楔8bの形状を、突楔8bの軸方向端部から軸方向中心(図5の右方向)に向かって漸増するように、即ち、突楔8bは、軸方向端部が最も細く、ここから軸方向中心に向かって漸増するように形成されている。これは、見方を変えれば、突楔8bは、外径側から内径側(図5の上から下)に向って順次細くなる三角形状に形成されていることでもある。他の構成は、実施例1と同様である。
As shown in FIG. 5, in the rotary
突楔8bは、図5に矢印で示すように、冷媒15がギャップ7に流入していく流入口となるため、ギャップ7に流入していく冷媒15の流量への影響が大きくなる。
As shown by the arrow in FIG. 5, the projecting
図6に、図5に示した突楔8bの形状の違いによる、冷媒流量の関係を示している。
FIG. 6 shows the relationship between the refrigerant flow rates depending on the shape of the protruding
図6に示す「無し」が突楔8bに、軸方向端部から軸方向中心に向かって漸増する漸増部が無い形状を示しており、その時の流量を1.0と規格化している。また、図6に示すように、突楔8bに、軸方向端部から軸方向中心に向かって漸増する漸増部を設けることで、風量が約1.3倍増加していることが分かる。
“None” shown in FIG. 6 indicates a shape in which the protruding
これは、流体の流入面の損失が形状により大きく変化し、突楔8bに、軸方向端部から軸方向中心に向かって漸増する漸増部を形成することで損失が低減するためである。
This is because the loss of the inflow surface of the fluid largely changes depending on the shape, and the projecting
本実施例の突楔8bの形状にすることで、図4に示した突楔8aを適用しない場合の冷媒流量との差は更に小さくなると言える。
It can be said that by adopting the shape of the projecting
よって、本実施例の突楔8bの形状を適用することで、回転子1と固定子2の接触防止と更なる冷却性能の維持を図ることが可能となる。
Therefore, by applying the shape of the protruding
図7に、本発明の回転電機100の実施例3を示す。
FIG. 7 shows a rotating
図7に示すように、本実施例では、突楔8aを径方向に2分割しており、内径側を非磁性材の突楔8aとし、外径側を磁性楔17としている。他の構成は、実施例1と同様である。
As shown in FIG. 7, in this embodiment, the projecting
本実施例のように、突楔8aを径方向に2分割し外径側を磁性楔17にすることで、スロットリップルによる影響を低減することができる。スロットリップルの影響は、主にトルクリプルや損失に関係することから、スロットリップルによる影響が低減されれば、回転電機100の性能を向上につながる。
As in the present embodiment, the projecting
このような本実施例とすることにより、実施例1と同様な効果が得られることは勿論、トルクリプルや損失を低減できるため、回転電機100の性能を向上することができる。
With this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the torque ripple and the loss can be reduced, so that the performance of the rotary
図8に、本発明の回転電機100の実施例4における突楔8aの材料の衝撃強さを比較して示す。
FIG. 8 shows the impact strength of the material of the protruding
上述した実施例1では、突楔8aは、回転子1と固定子2の接触を防止するために、非磁性材料が前提になることを説明した。
In the above-described first embodiment, it has been described that the protruding
しかしながら、非磁性材料としては金属(アルミニウム、銅)、樹脂、プラスチック等が挙げられるが、突楔8aの目的は、上述したように、回転子1と固定子2の接触及び固定子コイル6の脱落防止である。つまり、回転電機100の主性能となる出力、効率等には、一切関係しないことになる。
However, examples of the non-magnetic material include metals (aluminum, copper), resin, plastic, etc. The purpose of the protruding
更に、突楔8aの突部に限定して言えば、実施例1−3で示している形状を必ずしも維持するが必要ないことになる。つまり、突楔8aの突部が、回転子1と接触して変形や破損しても良いことになる(回転電機100の主性能となる出力、効率等の観点から、回転子1が変形や破損するよりも、突楔8aの突部が回転子1と接触して変形や破損しても良い)。
Further, if it is limited to the protruding portion of the protruding
ここで、回転子1の表面は、一般的にはほとんどが金属である。この場合、突楔8aの突部は、上述した理由から、非磁性材で、かつ、金属よりも柔らかく、脆い材料を適用した方が良いと言える。即ち、突楔8aの突出部の硬さは、回転子1の表面の硬さよりも柔らかい方が良いと言える。
Here, the surface of the
このことから、図8に示すように、回転子1の表面を鉄とした場合、突楔8aの突出部を樹脂にすれば、衝撃強さは鉄の約5%程になるため、回転子1の変形、破損を防止することができる。
From this, as shown in FIG. 8, when the surface of the
よって、突楔8aの突出部の材料は、回転子1の表面の材料よりも非磁性で柔らかい材料にする方が好ましい。
Therefore, it is preferable that the material of the protruding portion of the protruding
図9に、本発明の回転電機100の実施例5を示す。
Example 5 of the rotary
図9に示すように、本実施例では、突楔8cの突出部の周方向幅をスロット11の周方向幅よりも大きくしている。他の構成は、実施例1と同様である。
As shown in FIG. 9, in this embodiment, the circumferential width of the projecting portion of the projecting
このような本実施例の構成とすることで、実施例1と同様な効果が得られることは勿論、突楔8の配置数が少なくても、回転子1と固定子2の接触を防止しやすくなる。
With such a configuration of this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and even if the number of the protruding
また、仮に、回転子1と突楔8cが接触した場合、本実施例のように突部の周方向幅が広いため、回転子1との接触面も広くなることから、回転子1と突楔8cが接触したとしても、集中応力が発生しにくくなるため、回転子1の変形や破損の可能性を低減することができる。
Further, if the
図10に、本発明の回転電機100の実施例6を示す。
FIG. 10 shows
図10に示すように、本実施例では、突楔8dの突出部の周方向幅wを、ギャップ7の径方向長さgよりも短くしている。
As shown in FIG. 10, in the present embodiment, the circumferential width w of the protruding portion of the protruding
このような本実施例の構成によれば、突楔8dが仮に破損して脱落したとしても、突楔8dの突出部の周方向幅wがギャップ7の径方向長さgよりも短ければ、突部8dの破片が回転子1と固定子2の間に挟まることを防止できる。
According to the configuration of this embodiment, even if the protruding
特に、回転子1が回転中で突楔8dが破損して、その破片が固定子2の内径側に留まっても、干渉することなく回転子1は回転することができる。
In particular, even if the protruding
よって、本実施例を適用することで、実施例1と同様な効果が得られることは勿論、回転電機100の信頼性を高くすることができる。
Therefore, by applying the present embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment and, of course, increase the reliability of the rotary
図11に、本発明の実施例7としてレベーター用巻上げ機システムを示す。
[Embodiment 7] Fig. 11 shows a hoisting system for a levitator as
図11に示すように、本実施例のレベーター用巻上げ機システムは、実施例1から実施例6で説明した回転電機100のいずれか1つを、シーブ22にカップリング23を介して直結して駆動するようにしたものである。
As shown in FIG. 11, in the hoisting system for a elevator of the present embodiment, any one of the rotary
図12には、実施例1から実施例6で説明した回転電機100のいずれか1つを、シーブ22にカップリング23を介して直結した例を示す。
FIG. 12 shows an example in which any one of the rotary
図12に示すように、回転電機100の直結側の軸受9を無くして、シーブ22と直結している。つまり、回転電機100の片側の支持を、シーブ22で支持する構造となる。
As shown in FIG. 12, the
このようにすることで、エレベーター用の上げ機システムの軸方向の長さを縮小できる。また、軸受9を無くすことができるため、回転電機100の部品数を低減する効果を得られる。
By doing so, the axial length of the elevator system for elevators can be reduced. Further, since the
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれている。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add/delete/replace other configurations with respect to a part of the configurations of the respective embodiments.
1…回転子、2…固定子、3…回転子鉄心、4…固定子鉄心、5…永久磁石、6…固定子コイル、7…ギャップ、8a、8b、8c、8d…突楔、9…軸受、10…ティース、11…スロット、12… 楔、13…フレーム、14…ファン、16…冷媒、16…冷媒出口、17…磁性楔、22…シーブ、23…カップリング、100…回転電機。 1... Rotor, 2... Stator, 3... Rotor core, 4... Stator core, 5... Permanent magnet, 6... Stator coil, 7... Gap, 8a, 8b, 8c, 8d... Projection wedge, 9... Bearing, 10... Teeth, 11... Slot, 12... Wedge, 13... Frame, 14... Fan, 16... Refrigerant, 16... Refrigerant outlet, 17... Magnetic wedge, 22... Sieve, 23... Coupling, 100... Rotating electric machine.
Claims (15)
前記回転子は回転子鉄心を有し、前記回転子鉄心の外周側に、複数の永久磁石が周方向に極性を変えながら配置され、
前記固定子は固定子鉄心及び固定子コイルを有し、前記固定子鉄心の周方向にはティースと、前記固定子コイルが配置されるスロットとが交互に形成され、前記スロットの各々の内径側には、前記固定子コイルの内径側への脱落を防止する楔が設けられている回転電機であって、
前記スロットの各々の内径側に配置されている前記楔の一部は、前記ティースの内径面よりも内側に突出して形成され、前記楔の突出部は、前記固定子鉄心の軸方向と周方向に複数個所配置されていることを特徴とする回転電機。 A rotor and a stator arranged to face the rotor with a predetermined gap in the radial direction,
The rotor has a rotor core, the outer peripheral side of the rotor core, a plurality of permanent magnets are arranged while changing the polarity in the circumferential direction,
The stator has a stator core and a stator coil, and teeth and slots in which the stator coil is arranged are alternately formed in the circumferential direction of the stator core, and the inner diameter side of each of the slots is formed. Is a rotary electric machine provided with a wedge for preventing the stator coil from falling off toward the inner diameter side,
A part of the wedge arranged on the inner diameter side of each of the slots is formed so as to protrude inward from the inner diameter surface of the tooth, and the protruding portion of the wedge has an axial direction and a circumferential direction of the stator core. A rotating electric machine, characterized in that a plurality of locations are provided in each.
前記楔の突出部は、軸方向には二ヶ所以上、周方向には三ヶ所以上形成されていることを特徴とする回転電機。 The rotating electric machine according to claim 1,
The rotary electric machine is characterized in that the protrusions of the wedge are formed in two or more locations in the axial direction and three or more locations in the circumferential direction.
周方向に三ヶ所形成されている前記楔の突出部は、周方向に120°ピッチで配置されていることを特徴とする回転電機。 The rotating electric machine according to claim 2,
The rotary electric machine according to claim 1, wherein the protrusions of the wedges formed at three locations in the circumferential direction are arranged at a pitch of 120° in the circumferential direction.
軸方向に二ヶ所形成されている前記楔の突出部は、軸方向両端部に配置されていることを特徴とする回転電機。 The rotating electric machine according to claim 2 or 3, wherein
A rotary electric machine, wherein the protrusions of the wedge formed at two locations in the axial direction are arranged at both ends in the axial direction.
前記楔の突出部は、その周方向幅が前記固定子のスロットの周方向幅よりも大きいことを特徴とする回転電機。 The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 4,
The rotary electric machine according to claim 1, wherein the protrusion of the wedge has a circumferential width larger than a circumferential width of a slot of the stator.
前記楔の突出部は、その周方向幅が前記ギャップの径方向幅よりも小さいことを特徴とする回転電機。 The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 4,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the protrusion of the wedge has a circumferential width smaller than a radial width of the gap.
前記楔の突出部は、径方向に2分割され、この2分割された内径側の前記楔を非磁性材料とし、外径側の前記楔を磁性材料にしたことを特徴とする回転電機。 The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 4,
The rotary electric machine is characterized in that the protruding portion of the wedge is divided into two in the radial direction, the wedge on the inner diameter side divided into two is made of a nonmagnetic material, and the wedge on the outer diameter side is made of a magnetic material.
前記楔は、非磁性材料であることを特徴とする回転電機。 The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 6,
The rotating electric machine, wherein the wedge is made of a non-magnetic material.
前記非磁性材料は金属、樹脂或いはプラスチックのいずれかであることを特徴とする回転電機。 The rotating electric machine according to claim 8,
The rotating electric machine, wherein the non-magnetic material is metal, resin, or plastic.
前記楔の突出部の硬さは、前記回転子の表面の硬さよりも柔らかいことを特徴とする回転電機。 The rotating electric machine according to claim 9,
The hardness of the protrusion of the wedge is softer than the hardness of the surface of the rotor.
前記楔の突出部は、前記楔の突出部の軸方向端部から軸方向中心に向かって漸増するように形成されていることを特徴とする回転電機。 The rotating electric machine according to claim 4,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the protruding portion of the wedge is formed so as to gradually increase from an axial end portion of the protruding portion of the wedge toward an axial center.
前記楔の突出部は、外径側から内径側に向って順次細くなる三角形状に形成されていることを特徴とする回転電機。 The rotary electric machine according to claim 11,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the protruding portion of the wedge is formed in a triangular shape that becomes thinner gradually from the outer diameter side toward the inner diameter side.
前記楔の突出部の径方向内径側の突出長さは、前記固定子と前記回転子間のギャップ幅よりも小さいことを特徴とする回転電機。 The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 12,
A rotary electric machine, wherein a protrusion length of the protrusion of the wedge on the inner diameter side in the radial direction is smaller than a gap width between the stator and the rotor.
前記楔の突出部の径方向内径側の突出長さをLrとし、前記固定子と前記回転子間のギャップ幅をgとすると、突出長さLrは、Lr<g×0.9であることを特徴とする回転電機。 The rotary electric machine according to claim 13,
When the protrusion length of the protruding portion of the wedge on the radially inner side is Lr and the gap width between the stator and the rotor is g, the protrusion length Lr is Lr<g×0.9. A rotating electric machine characterized by.
前記回転電機は、請求項1乃至14のいずれか1項に記載の回転電機であることを特徴とするエレベーター用巻上げ機システム。 A hoisting system for elevators, comprising a hoisting machine having a sheave and a rotating electric machine connected to the sheave,
An elevator hoisting machine system, wherein the rotating electric machine is the rotating electric machine according to any one of claims 1 to 14.
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