JP2021093820A - シンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータ - Google Patents

シンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータ Download PDF

Info

Publication number
JP2021093820A
JP2021093820A JP2019222647A JP2019222647A JP2021093820A JP 2021093820 A JP2021093820 A JP 2021093820A JP 2019222647 A JP2019222647 A JP 2019222647A JP 2019222647 A JP2019222647 A JP 2019222647A JP 2021093820 A JP2021093820 A JP 2021093820A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
reluctance motor
synchronous reluctance
flux barrier
rotor core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019222647A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7300974B2 (ja
Inventor
慎理 松川
Shinri Matsukawa
慎理 松川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2019222647A priority Critical patent/JP7300974B2/ja
Publication of JP2021093820A publication Critical patent/JP2021093820A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7300974B2 publication Critical patent/JP7300974B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

【課題】回転子の機械的強度を確保しつつ簡素な製造工程で製造でき、軽量かつ制御性に優れたシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを提供する。【解決手段】シンクロナスリラクタンスモータの回転子31の第1フラックスバリアスリット32aと第2フラックスバリアスリット32bは、軸方向に積層されてフラックスバリア部32を形成し、回転子鉄心31の軸方向に隣接する第1鉄心片31aと第2鉄心片31bとは、第1結合部35aと第2結合部35bとを結合した連結部35によって、回転子鉄心31の径方向及び回転子鉄心31の軸方向に固定されている。【選択図】図5

Description

本願は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータに関するものである。
リラクタンストルクを用いて運転されるシンクロナスリラクタンスモータの回転子では、回転子外周のブリッジ幅を狭くすると磁気特性が向上しトルクが向上するが、その反面、遠心力に対する回転子鉄心の機械強度が低下するという二律背反の関係がある。その二律背反を解決する手段として、例えば特許文献1のように、回転子鉄心のスリット(フラックスバリアスリット)にアリミゾ形状を設けて樹脂を充填することで回転子鉄心の内側と外側を非磁性体(例えば樹脂)で連結させ、ブリッジ幅を狭くした上で機械強度を確保する方法が提案されている。
特開2002−095227号公報(要約、図1)
特許文献1のような回転電機では、回転子の機械的強度を確保するためにフラックスバリアスリットに必ず非磁性体(例えば樹脂)を充填する必要がある。この非磁性体を充填するため、非磁性体の充填装置が必要であり、樹脂注入のために製造工程が複雑化する。さらに、回転子の質量が増えて軽量化の妨げとなり、回転子の慣性が増加して制御性が悪化するこという課題があった。
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、回転子の機械的強度を確保しつつ簡素な製造工程で製造でき、軽量かつ制御性に優れたシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを提供することを目的とする。
本願に開示されるシンクロナスリラクタンスモータの回転子は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子であって、前記回転子の回転子鉄心は、電磁鋼板からなる第1鉄心片および電磁鋼板からなる第2鉄心片を有し、
前記第1鉄心片は、径方向内側に向かって弧状に突出するように周方向に等間隔に形成され、かつ、径方向に間隔を開けて配置された複数の第1フラックスバリアスリットを有し、
前記第2鉄心片は、径方向内側に向かって弧状に突出するように周方向に等間隔に形成され、かつ、径方向に間隔を開けて配置された複数の第2フラックスバリアスリットを有し、
前記第1鉄心片は、前記第1フラックスバリアスリット内に向かって径方向内側に突出する第1結合部を有し、
前記第2鉄心片は、前記第2フラックスバリアスリット内に向かって径方向外側に突出する第2結合部を有し、
前記第1フラックスバリアスリットと前記第2フラックスバリアスリットは、軸方向に積層されてフラックスバリア部を形成し、
前記回転子鉄心の軸方向に隣接する前記第1鉄心片と前記第2鉄心片とは、前記第1結合部と前記第2結合部とを結合した連結部によって、前記回転子鉄心の径方向及び前記回転子鉄心の軸方向に固定されているものである。
また、本願に開示されるシンクロナスリラクタンスモータは、固定子鉄心と、前記固定子鉄心のティースに巻回されたコイルとを有する固定子と、
外周面を、前記固定子の内周面に対向するように配設された前記シンクロナスリラクタンスモータの回転子とを備えるものである。
本願に開示されるシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータによれば、回転子の機械的強度を確保しつつ簡素な製造工程で製造でき、軽量かつ制御性に優れたシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを提供できる。
実施の形態1によるシンクロナスリラクタンスモータの片側断面正面模式図である。 実施の形態1によるシンクロナスリラクタンスモータの片側断面正面模式図である。 比較例としてのシンクロナスリラクタンスモータの軸方向に垂直な断面図である。 実施の形態1による回転子鉄心の平面図である。 実施の形態1による回転子鉄心の軸方向の一端から奇数枚目の積層を構成する鉄心片の要部拡大平面図である。 実施の形態1による回転子鉄心の軸方向の一端から偶数枚目の積層を構成する鉄心片の要部拡大平面図である。 連続する鉄心片を軸方向に重ね合わせた状態を示す平面図である。 実施の形態1による連続する鉄心片を結合した状態を示す平面図である。 図5DのG−G線における断面図である。 実施の形態2による回転子鉄心の平面図である。 実施の形態2による回転子鉄心の軸方向の一端から奇数枚目の積層を構成する鉄心片の要部拡大平面図である。 実施の形態2による回転子鉄心の軸方向の一端から偶数枚目の積層を構成する鉄心片の要部拡大平面図である。 実施の形態2による連続する鉄心片を軸方向に重ねて結合した状態を示す平面図である。 図7CのG−G線における断面図である。 実施の形態3によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態3によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態4によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態4によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態5によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態5によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態6によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態6によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態7によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態7によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態8によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態8によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態9によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態9によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態9によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態10によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態10によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。 実施の形態10によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心の平面図である。
実施の形態1.
以下、実施の形態1によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを、図を用いて説明する。
なお、各図面において、同一または同等の部分には、同一の符号を付している。また、本明細書中で、特に断り無く「周方向」、「径方向」、「軸方向」、「内側」、「外側」、「外周」というときは、シンクロナスリラクタンスモータの回転子の「周方向」、「径方向」、「軸方向」、「内側」、「外側」、「外周」をいうものとする。
図1は、シンクロナスリラクタンスモータ100の片側断面正面模式図である。
シンクロナスリラクタンスモータ100は、有底円筒状のフレーム12およびフレーム12の開口部を閉塞するブラケット13からなるハウジング11と、フレーム12の円筒部の内側に嵌合された固定子20と、フレーム12の底部中央およびブラケット13の中央にベアリング14を介して回転軸の軸心33周りに回転可能に支持され、外周面を、固定子20の内周面に対向するように配設された回転子30とを備える。
図2は、シンクロナスリラクタンスモータ100Bの片側断面正面模式図である。
シンクロナスリラクタンスモータ100Bは、シンクロナスリラクタンスモータ100の変形例である。ハウジング11Bは、軸方向の両端が開放された円筒状のフレーム12Bと、それぞれの開口部を閉塞する2枚のブラケット13によって構成されている。その他の構成についてはシンクロナスリラクタンスモータ100と同じである。
図3は、比較例としてのシンクロナスリラクタンスモータ100Aの軸方向に垂直な断面図である。但し、フレーム12は、図示していない。
固定子20Aは、周方向に、等間隔に配置された複数のティース21aと、全てのティース21aを外周部で連結するバックヨーク21bとを備えた固定子鉄心21Aと、各ティース21aに巻回された固定子コイル22によって構成されている。
固定子鉄心21Aは、図3に示す固定子鉄心21Aの断面形状と同形状の磁性体の薄板(主としてケイ素鋼板の鉄心片)を軸方向に複数枚積層して筒形状に構成されている。複数の薄板は、図示していない外周の溶接、或いは積層間のカシメ等の方法で一体に結合されている。固定子コイル22は、図示しない交流電源装置(例えばインバータ装置)から交流電流の供給を受け、回転磁界を発生させる。
回転子30Aの回転子鉄心31Aは、回転に無効な磁束41を妨げ、回転に有効な磁束40を通すために、内部に複数のフラックスバリア部32Aを有する。フラックスバリア部32Aは、軸方向に貫通するスリットであり、回転子30Aの径方向内側に向かって弧状に突出するように周方向に等間隔に形成されている。また、フラックスバリア部32Aは、回転子30Aの1極あたり、径方向に複数層、間隔を開けて配置されている。図3では、フラックスバリア部32Aは、4層設けられている。
固定子鉄心21Aと同様に、回転子鉄心31Aは、図3に示す回転子30Aの断面形状と同形状の磁性体の薄板(鉄心片)を、軸方向に複数枚積層して筒形状に構成されている。複数の薄板は、図示しない外周の溶接、或いは積層間のカシメ等の方法で一体に結合され、中心部を貫通する回転軸が、挿入、固定されている。
回転子鉄心31Aに設けられた複数のフラックスバリア部32Aにより、回転子鉄心31Aには、磁束の流れ難い方向であるd軸42と、磁束の流れ易い方向であるq軸43とが形成される。
前述したように、図示しない交流電源装置から固定子コイル22に交流電流が供給されると、固定子20Aに磁界が発生する。また、固定子コイル22によって発生したこの磁界の極性によって、回転子鉄心31A内に形成される磁路44を通る磁束が発生する。
磁路44を通る磁束は、回転子鉄心31Aの複数のフラックスバリア部32Aに挟まれたアーチ形状部34Aと固定子鉄心21Aのティース21a、バックヨーク21bを循環する。電源装置から供給された交流電流により、固定子コイル22が作る磁界の極性は、回転子30Aの回転方向に変化する。回転子30Aは、その磁界の極に磁性体である回転子鉄心31Aが吸引されることで発生するリラクタンストルクによって回転軸の軸心33周りに回転する。
図4は、実施の形態1による回転子鉄心31の平面図である。
図5A〜図5Eは、回転子鉄心31の製造工程を示す図である。
回転子30は、回転時の遠心力に耐える機械的強度を有する必要がある。
そこで、回転子鉄心31には、それぞれのフラックスバリア部32の周方向の中央部(d軸42と重なる位置)に1カ所、径方向の強度を補強する連結部35を設けている。
図5Aは、回転子鉄心31の軸方向の一端から奇数枚目の積層を構成する鉄心片31a(第1鉄心片)の要部拡大平面図であり、図4丸印A1となる部分の拡大図である。
図5Bは、回転子鉄心31の軸方向の一端から偶数枚目の積層を構成する鉄心片31b(第2鉄心片)の要部拡大平面図であり、図4丸印A1となる部分の拡大図である。
鉄心片31a、31bには、それぞれ、積層された時にフラックスバリア部32となる部分である、フラックスバリアスリット32a(第1フラックスバリアスリット)、フラックスバリアスリット32b(第2フラックスバリアスリット)が設けられている。
図5Aに示すように、鉄心片31aは、フラックスバリアスリット32a内に向かって径方向内側に突出する結合部35a(第1結合部)を有する。また、図5Bに示すように、鉄心片31bは、フラックスバリアスリット32b内に向かって径方向外側に突出する結合部35b(第2結合部)を有する。
結合部35a、結合部35bは、それぞれ、径方向に先端が広がるテーパ形状部35at、35btを備える。すなわち、鉄心片31aの結合部35aの径方向内側の先端は、径方向内側に向かって周方向の幅が広くなり、鉄心片31bの結合部35bの径方向外側の先端は、径方向外側に向かって周方向の幅が広くなっている。
図5Cは、鉄心片31a、31bを軸方向に重ね合わせた状態を示す平面図である。
図5Dは、鉄心片31a、31bを結合した状態を示す平面図である。
図5Eは、図5DのG−G線における断面図である。
図5A〜5Dに示すように、結合部35a、35bの根元部分には、カシメ部Kを設けている。カシメ部Kによって軸方向に積層された鉄心片31a、31bを相互に固定し、結合部35a、35bの先端のテーパ形状部35at、35btの軸方向に重ならない周方向の両端部を軸方向に、同じ方向に折り曲げる。このとき折り曲げられる部分の軸方向の長さLは、鉄心片31a、31bの板厚の2倍以下とする。
このように、テーパ形状部35at、35btを、軸方向に折り曲げることによって、軸方向に隣接する鉄心片31a、31bが、フラックスバリア部32の周方向中央位置において、軸方向および径方向に結合、固定され、回転子鉄心31の機械強度を確保できる。なお、鉄心片31a、31bが交互に積層されていればよく、偶数、奇数は、どちらの形状でもよい。
通常、モータの鉄心片を製造する電磁鋼板には、磁気的絶縁のために薄板の表裏両面に絶縁コーティングが塗布されている。しかし、この電磁鋼板から打ち抜いた鉄心片の切断面には絶縁コーティングが無い。したがって、積層された鉄心片の打ち抜いた面同士が接触すると磁気的に繋がった状態となり、軸方向の磁気回路を形成してしまうため、損失が増えて磁気特性の悪化を招く。
しかし、上述のようにテーパ形状部35at、35btを折り曲げる構造では、軸方向に隣接する鉄心片31a、31b同士の接触において、絶縁コーティングのない断面に、絶縁コーティングがなされた面が折り曲げられて接触する。このため、各積層を構成する鉄心片31a、31bは、磁気的に切り離された状態に保たれ、磁気特性の低下を招くことなく径方向と軸方向に、相互に固定することが可能となる。
また、折り曲げ工程を鉄心片31a、31bの抜型内で実施することにより、鉄心片の型内で積層間が結合され、円筒形状の状態で排出されるため、従来のモータの積層鉄心の製造方法と同様の工法で回転子鉄心31を容易に製造することができる。
実施の形態1によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータによれば、磁気特性を悪化させずに耐遠心力性を向上したシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを提供できる。また、簡素な製造工程で製造でき、軽量かつ制御性に優れたシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを提供できる。
なお、本実施の形態では、4極、フラックスバリア部32は、4層としているが、極数、フラックスバリア部の数は電気的、磁気的特性、生産性を考慮して任意の数にしてよい。
実施の形態2.
以下、実施の形態2によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを、図を用いて、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図6は、実施の形態2による回転子鉄心231の平面図である。
図7A〜図7Dは、回転子鉄心231の製造工程を示す図である。
実施の形態1と同様に、回転子鉄心31の遠心力に対する強度を増すために、回転子鉄心231には、それぞれのフラックスバリア部232の周方向の中央部(d軸42と重なる位置)に1カ所、径方向の強度を補強する連結部235を設けている。
図7Aは、回転子鉄心231の軸方向の一端から奇数枚目の積層を構成する鉄心片231aの要部拡大平面図であり、図6丸印A2となる部分の拡大図である。
図7Bは、回転子鉄心231の軸方向の一端から偶数枚目の積層を構成する鉄心片231bの要部拡大平面図であり、図6丸印A2となる部分の拡大図である。
鉄心片231a、231bには、それぞれ、積層された時にフラックスバリア部232となる部分である、フラックスバリアスリット232a、232bが設けられている。図7Aに示すように、鉄心片231aは、フラックスバリアスリット232a内に向かって径方向外側に突出する結合部235aを有する。また、図7Bに示すように、鉄心片231bは、フラックスバリアスリット232b内に向かって径方向内側に突出する結合部235bを有する。
図7Cは、鉄心片231a、231bを軸方向に重ねて結合した状態を示す平面図である。
図7Dは、図7CのG−G線における断面図である。
図7A〜7Dに示すように、結合部235a、235bの先端部分には、カシメ部Kを設けている。カシメ部Kは、当該部分の磁気特性を悪化させるため、磁束の流れない部分に設置することが望ましい。
実施の形態2によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータによれば、カシメ部Kを結合部235a、235bに設けることにより、回転に有効な磁束を妨げることなく回転子鉄心231の積層間を固定することができる。また、軸方向に隣接する鉄心片が231a、231bが、フラックスバリア部232の周方向中央位置において、軸方向および径方向に結合、固定されるので、耐遠心力性を向上したシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを提供できる。
実施の形態3.
以下、実施の形態3によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを、図を用いて、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図8は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心331Aの平面図である。
図9は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心331Bの平面図である。
回転子鉄心331A、331Bは、実施の形態1で説明した回転子鉄心31の変形例である。
実施の形態1では、d軸42上に1列だけ連結部35を配置したが、本実施の形態では、1つのフラックスバリア部332A、フラックスバリア部332Bに複数の連結部35を配置し、締結力の向上、耐遠心力性を向上させている。
図8に示す回転子鉄心331Aでは、実施の形態1と同構成の連結部35を、フラックスバリア部332Aの1本につき3ケ所、回転子鉄心331Aの外周面とd軸42が交差する位置から放射状に、回転子鉄心331Aの内側に向かって3列並べている。
また、図9に示す回転子鉄心331Bでは、連結部35を、径方向に並ぶフラックスバリア部332Bの1本につき、内側から4ケ所、3カ所、4カ所、1カ所設け、周方向に互い違いに配置している。機械強度上の最適化により、連結部35の数、配置場所は、変更してよい。
実施の形態4.
以下、実施の形態4によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを、図を用いて、実施の形態2と異なる部分を中心に説明する。
図10は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心431Aの平面図である。
図11は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心431Bの平面図である。
回転子鉄心431A、431Bは、実施の形態2で説明した回転子鉄心231の変形例である。
実施の形態2では、d軸42上に1列に連結部235を配置したが、本実施の形態では、1つのフラックスバリア部432A、フラックスバリア部432Bに、複数の連結部235を配置し、締結力の向上、耐遠心力性を向上させている。
図10に示す回転子鉄心431Aでは、実施の形態2と同構成の連結部235を、フラックスバリア部432Aの1本につき3ケ所、回転子鉄心331Bの外周面とd軸42が交差する位置から放射状に、回転子鉄心331Bの内側に向かって3列並べている。また、図11に示す回転子鉄心431Bでは、連結部235を、径方向に並ぶフラックスバリア部432Bの1本につき、内側から4ケ所、3カ所、4カ所、1カ所設け、周方向に互い違いに配置している。機械強度上の最適化により、連結部235の数、配置場所は、変更してよい。
実施の形態5.
以下、実施の形態5によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを、図を用いて、実施の形態1、4と異なる部分を中心に説明する。
図12は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心531Aの平面図である。
図13は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心531Bの平面図である。
回転子鉄心531A、531Bは、実施の形態1、4で説明した回転子鉄心31、431Aの変形例である。
図12の例では、最も外周側のフラックスバリア部532Aには、連結部35を設けていない。その他の構成は、実施の形態1の回転子鉄心31と同じである。
また、図13の例では、最も外周側のフラックスバリア部532Bには、連結部35を設けていない。また、外周側から2本目のフラックスバリア部532Bには1個の連結部35を設け、内側から2本のフラックスバリア部532Bには、それぞれ3個の連結部35を設けている。その他の構成は、実施の形態4の回転子鉄心431Aと同じである。このようにフラックスバリア部532A、532Bの周方向の長さによって、連結部35の数を0個から複数個に変えて、回転子鉄心531A,531Bの機械強度を最適化している。連結部35の数、配置場所は、変更してよい。
実施の形態6.
以下、実施の形態6によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを、図を用いて、実施の形態2、4と異なる部分を中心に説明する。
図14は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心631Aの平面図である。
図15は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心631Bの平面図である。
回転子鉄心631A、631Bは、実施の形態1、4で説明した回転子鉄心31、431Bの変形例である。
図14の例では、最も外周側のフラックスバリア部632Aには、連結部235を設けていない。その他の構成は、実施の形態4の回転子鉄心431Bと同じである。
また、図15の例では、最も外周側のフラックスバリア部632Bには、連結部235を設けていない。また、外周側から2本目のフラックスバリア部632Bには1個の連結部235を設け、内側から2本のフラックスバリア部632Bには、それぞれ2個の連結部235を設けている。その他の構成は、実施の形態4の回転子鉄心431Bと同じである。このようにフラックスバリア部632A、632Bの周方向の長さによって、連結部235の数を0個から複数個に変えて、回転子鉄心631A,631Bの機械強度を最適化している。連結部235の数、配置場所は、変更してよい。
実施の形態7.
以下、実施の形態7によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを、図を用いて、実施の形態3と異なる部分を中心に説明する。
図16は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心731Aの平面図である。
図17は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心731Bの平面図である。
回転子鉄心731Aは、実施の形態3で説明した回転子鉄心331Aの変形例である。
回転子鉄心731Bは、実施の形態3で説明した回転子鉄心331Bの変形例である。
回転子鉄心731A、731Bは、いずれも、フラックスバリア部732A、732Bの周方向端部を閉塞するブリッジ部Br(図8、9参照)を削除して開放させている。したがって、ブリッジ部Brを通る磁束(回転に無効な漏れ磁束)が無くなるため、モータの特性向上が可能になる。全てのブリッジ部Brを削除するのではなく、任意のブリッジ部Brのみ削除してもよい。
実施の形態8.
以下、実施の形態8によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを、図を用いて、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図18は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心831Aの平面図である。
図19は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心831Bの平面図である。
回転子鉄心831Aは、実施の形態4で説明した回転子鉄心431Aの変形例である。
回転子鉄心831Bは、実施の形態4で説明した回転子鉄心431Bの変形例である。
回転子鉄心831A、831Bは、いずれも、フラックスバリア部832A、832Bの周方向端部を閉塞するブリッジ部Br(図10、11参照)を削除して開放させている。したがって、ブリッジ部Brを通る磁束(回転に無効な漏れ磁束)が無くなるため、モータの特性向上が可能になる。全てのブリッジ部Brを削除するのではなく、任意のブリッジ部Brのみ削除してもよい。
実施の形態9.
以下、実施の形態9によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを、図を用いて、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図20は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心931Aの平面図である。
図21は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心931Bの平面図である。
図22は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心931Cの平面図である。
回転子鉄心931Aは、実施の形態1で説明した回転子鉄心31の変形例である。
回転子鉄心931Bは、実施の形態3で説明した回転子鉄心331Aの変形例である。
回転子鉄心931Cは、実施の形態5で説明した回転子鉄心531Bの変形例である。
回転子鉄心931A〜931Cは、最も外側に配置されたフラックスバリア部932A、932B、932Cの外周側であって、回転子鉄心931A〜931Cの外周面のd軸42が通る部分に、径方向内側に向かって扇形状に凹んだ切り欠きCtが設けられている。この部分を切り欠いて、回転子の回転に無効な磁束を通りにくくすることで、シンクロナスリラクタンスモータのトルクの向上が可能になる。
実施の形態10.
以下、実施の形態10によるシンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータを、図を用いて、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図23は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心1031Aの平面図である。
図24は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心1031Bの平面図である。
図25は、シンクロナスリラクタンスモータの回転子鉄心1031Cの平面図である。
回転子鉄心1031Aは、実施の形態2で説明した回転子鉄心231の変形例である。
回転子鉄心1031Bは、実施の形態4で説明した回転子鉄心431Aの変形例である。
回転子鉄心1031Cは、実施の形態5で説明した回転子鉄心631Bの変形例である。
回転子鉄心1031A〜1031Cは、最も外側に配置されたフラックスバリア部1032A、1032B、1032Cの外周側であって、回転子鉄心1031A〜1031Cの外周面のd軸42が通る部分に、径方向内側に向かって扇形状に凹んだ切り欠きCtが設けられている。この部分を切り欠いて、回転子の回転に無効な磁束を通りにくくすることで、シンクロナスリラクタンスモータのトルクの向上が可能になる。
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
100,100A,100B シンクロナスリラクタンスモータ、
11,11B ハウジング、12,12B ハウジング、13 ブラケット、
14 ベアリング、20,20A 固定子、21A 固定子鉄心、30 回転子、
21A 固定子鉄心、21a ティース、21b バックヨーク、22 固定子コイル、30A 回転子、
31,31A,231,331A,331B,431A,431B,531A,531B,631A,631B,731A,731B,831A,831B,931A,931B,931C,1031A,1031B,1031C 回転子鉄心、
31a,31b,231a,231b 鉄心片、
32a,32b,232a,232b フラックスバリアスリット、
32A,32,232,332A,332B,432A,432B,532A,532B,632A,632B,732A,732B,832A,832B フラックスバリア部、
33 軸心、34A アーチ形状部、35,235 連結部、
35a,35b,235a,235b 結合部、35at テーパ形状部、40 磁束、41 磁束、42 d軸、43 q軸、44 磁路、Br ブリッジ部、K カシメ部、Ct 切り欠き。

Claims (10)

  1. シンクロナスリラクタンスモータの回転子であって、前記回転子の回転子鉄心は、電磁鋼板からなる第1鉄心片および電磁鋼板からなる第2鉄心片を有し、
    前記第1鉄心片は、径方向内側に向かって弧状に突出するように周方向に等間隔に形成され、かつ、径方向に間隔を開けて配置された複数の第1フラックスバリアスリットを有し、
    前記第2鉄心片は、径方向内側に向かって弧状に突出するように周方向に等間隔に形成され、かつ、径方向に間隔を開けて配置された複数の第2フラックスバリアスリットを有し、
    前記第1鉄心片は、前記第1フラックスバリアスリット内に向かって径方向内側に突出する第1結合部を有し、
    前記第2鉄心片は、前記第2フラックスバリアスリット内に向かって径方向外側に突出する第2結合部を有し、
    前記第1フラックスバリアスリットと前記第2フラックスバリアスリットは、軸方向に積層されてフラックスバリア部を形成し、
    前記回転子鉄心の軸方向に隣接する前記第1鉄心片と前記第2鉄心片とは、前記第1結合部と前記第2結合部とを結合した連結部によって、前記回転子鉄心の径方向及び前記回転子鉄心の軸方向に固定されているシンクロナスリラクタンスモータの回転子。
  2. 前記第1結合部および前記第2結合部は、カシメによって結合されている請求項1に記載のシンクロナスリラクタンスモータの回転子。
  3. 前記第1結合部は、径方向に向かって先端が広がる第1テーパ形状部を備え、
    前記第2結合部は、径方向に向かって先端が広がる第2テーパ形状部を備え、
    前記第1テーパ形状部および前記第2テーパ形状部の周方向の両端部は、それぞれ軸方向に、同じ方向に折り曲げられている請求項1または請求項2に記載のシンクロナスリラクタンスモータの回転子。
  4. 前記第1テーパ形状部および前記第2テーパ形状部が軸方向へ折り曲げられる部分の軸方向の長さは、前記電磁鋼板の板厚の2倍以下である請求項3に記載のシンクロナスリラクタンスモータの回転子。
  5. 1本の前記フラックスバリア部に対して、複数の前記連結部を備える請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のシンクロナスリラクタンスモータの回転子。
  6. 径方向に並ぶ複数の前記フラックスバリア部内において、前記連結部は、周方向に互い違いに配置されている請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のシンクロナスリラクタンスモータの回転子。
  7. 前記フラックスバリア部の周方向の両端は開口している請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のシンクロナスリラクタンスモータの回転子。
  8. 前記回転子鉄心は、最も外側に配置された前記フラックスバリア部の外周側に、径方向内側に向かって扇形状に凹んだ切り欠きを有する請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のシンクロナスリラクタンスモータの回転子。
  9. 前記電磁鋼板は、磁気的絶縁のための絶縁コーティングが施されている請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のシンクロナスリラクタンスモータの回転子。
  10. 固定子鉄心と、前記固定子鉄心のティースに巻回されたコイルとを有する固定子と、
    外周面を、前記固定子の内周面に対向するように配設された請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のシンクロナスリラクタンスモータの回転子とを備えるシンクロナスリラクタンスモータ。
JP2019222647A 2019-12-10 2019-12-10 シンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータ Active JP7300974B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019222647A JP7300974B2 (ja) 2019-12-10 2019-12-10 シンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019222647A JP7300974B2 (ja) 2019-12-10 2019-12-10 シンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021093820A true JP2021093820A (ja) 2021-06-17
JP7300974B2 JP7300974B2 (ja) 2023-06-30

Family

ID=76312892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019222647A Active JP7300974B2 (ja) 2019-12-10 2019-12-10 シンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7300974B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023163021A1 (ja) * 2022-02-28 2023-08-31 ニデック株式会社 ロータおよび回転電機

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000287419A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Fujitsu General Ltd リラクタンスモータ
JP2002095227A (ja) * 2000-09-13 2002-03-29 Hitachi Ltd シンクロナスリラクタンスモータの回転子及びその回転子を備えてなるシンクロナスリラクタンスモータ
JP2003079111A (ja) * 2001-08-30 2003-03-14 Mitsui High Tec Inc 積層鉄心の製造方法
KR20060105996A (ko) * 2005-04-04 2006-10-12 엘지전자 주식회사 동기 릴럭턴스 모터의 로터
JP2009011118A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Mitsui High Tec Inc リラクタンスモータ用回転子積層鉄心
JP2015204664A (ja) * 2014-04-11 2015-11-16 株式会社東芝 同期リラクタンス型回転電機

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000287419A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Fujitsu General Ltd リラクタンスモータ
JP2002095227A (ja) * 2000-09-13 2002-03-29 Hitachi Ltd シンクロナスリラクタンスモータの回転子及びその回転子を備えてなるシンクロナスリラクタンスモータ
JP2003079111A (ja) * 2001-08-30 2003-03-14 Mitsui High Tec Inc 積層鉄心の製造方法
KR20060105996A (ko) * 2005-04-04 2006-10-12 엘지전자 주식회사 동기 릴럭턴스 모터의 로터
JP2009011118A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Mitsui High Tec Inc リラクタンスモータ用回転子積層鉄心
JP2015204664A (ja) * 2014-04-11 2015-11-16 株式会社東芝 同期リラクタンス型回転電機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023163021A1 (ja) * 2022-02-28 2023-08-31 ニデック株式会社 ロータおよび回転電機

Also Published As

Publication number Publication date
JP7300974B2 (ja) 2023-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5253098B2 (ja) 回転電機
EP3355446B1 (en) Rotary electric machine
JP6079012B2 (ja) 3相回転電機
WO2019064801A1 (ja) 永久磁石式回転電機
CN112838693A (zh) 旋转电机
JP5659541B2 (ja) 回転電機のステータコア
JP6475431B2 (ja) 電気機械の突出回転子を滑らかにするためのシステムおよび方法
US10622853B2 (en) Synchronous reluctance type rotary electric machine
US20130026874A1 (en) Rotary electric machine
JP5516989B2 (ja) 回転電機用電機子
JP2014045630A (ja) 回転電機
JP2020188611A (ja) ロータ及びそれを備えたモータ
JP7185414B2 (ja) 回転子鉄心、回転子及び同期リラクタンス回転電機
CN109983676B (zh) 同步磁阻型旋转电机
JP2013062963A (ja) 回転電機
WO2015174145A1 (ja) 永久磁石埋め込み式回転電機
JP2015057012A (ja) 回転電機
JP7300974B2 (ja) シンクロナスリラクタンスモータの回転子およびシンクロナスリラクタンスモータ
JP2012182945A (ja) 回転電機
WO2021039581A1 (ja) モータ
JP2017204922A (ja) ロータ,回転電機およびロータの製造方法
JP3921185B2 (ja) 電気機械
JP2014193038A (ja) 回転電機用電機子及び回転電機用電機子の製造方法
JP2010004635A (ja) 界磁子及びその製造方法並びに回転電機
JP6956488B2 (ja) 回転子およびリラクタンス回転電機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220909

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230517

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230523

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230620

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7300974

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151