JP2022044777A - スリーブロータ同期リラクタンス電気機械 - Google Patents
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Abstract
Description
束経路が機械10の空隙内に変形しないように物理的機構によって保持されなければならない。これらの保持機構は、通常、ブリッジ12およびセンターポスト14の形態のロータ積層体の構成に組み込まれる。速度が速くなり、ロータ直径が大きくなればなるほど、ブリッジ12およびセンターポスト14もより厚くならなければならない。これらの機構が厚いほど、機械10の性能が低下する。従来の同期リラクタンス機械10の性能は通常、スピンロータ構造の機械的制限のために、特に高速用途では永久磁石の使用と比べると良好ではない。
。
さい半径で0.5mmの値に近づき、他方の関数は、0.75mmに近づく。さらに、空隙関数の各々は、積層体の遠心力の増加に応じて空隙厚さとの二次関係を有する。2つの異なるスリーブ材料、すなわちインコネルおよび炭素繊維は、2つの空隙関数に対応する。
れ、トルク伝達がキーを介して行われることを前提とする。10極、2層ロータ構成のロータ積層体は、積層体の完全性を保つために厚さ0.5mmのブリッジを有することが可能であり、したがって製造を容易にすることができる。さらに、最大直径のロータ構成が200mmであるので、スリーブ厚さは0.5~2mmの間で変化するが、物理的な締りばめ、スリーブ36とロータ30との間の組立工程中の構成要素の間の隙間は、接触時に0~10ミルの間で変化する。
簡略化するために、ブリッジおよびポストの厚さは0.63mmに固定された。EMの最適化により、従来の電気機械10がピーク出力に構成されている場合、定出力速度範囲(CPSR)を最高速度まで維持することができず、10,000rpmの速度までしか維持できないことが明らかになった。12,000rpmを超える速度では、構成は出力を失い始め、最高速度で29kWに低下する。上述したように、これは主に、磁気ブリッジ12およびポスト14の大きな漏れによるものである。
出力ならびにトルクのコーナーポイントに影響を及ぼす。図15に示す定格条件下での電圧の比較は、従来のロータが10,000rpmの速度を超えると電圧制限内に留まることができないことを示している。ターン/相ならびに形状変化に関する広範な幾何学パラメータの変化は、14,000rpmの最高速度まで要求される30kWの出力を生成することができる構成をもたらさなかった。
の場合それほど強くない。これらの大きなたわみに対抗するために、図21に示すように複数のステップを実行することができる。
変更は、特許請求の範囲内に包含されるべきである。したがって、本発明は、現時点で本発明の最も実用的で好ましい実施形態であると見なされるものに関連して具体的かつ詳細に十分に上述されてきたが、特許請求の範囲に記載された本発明の原理および概念から逸脱することなく、多くの修正が可能であることは、当業者には明らかであろう。
12 ブリッジ
14 センターポスト
20 同期リラクタンス機械、スリーブ電気機械構成
22 ステータ
24 ステータヨーク
26 ステータティース
28 巻線
30 ロータ
32 ロータコア
34 ロータ極
36 スリーブ
38 半円
40 非導電性ウェッジ
Claims (12)
- ステータ(22)と、
前記ステータ(22)内に配置され、前記ステータ(22)に対して回転するように構成されたロータ(30)と、
前記ロータ(30)の周りに周方向に配置されたスリーブ(36)とを含み、
前記スリーブ(36)が、繊維の方向が異なる複数の層を含む、同期リラクタンス機械(20)。 - 前記スリーブ(36)が、非磁性である請求項1に記載の同期リラクタンス機械(20)。
- 前記スリーブ(36)が、炭素繊維を含む請求項1または2に記載の同期リラクタンス機械(20)。
- 前記スリーブ(36)の繊維の中間層が、周方向に配置された9つの層ごとに軸方向に配置される、請求項1乃至3のいずれかに記載の同期リラクタンス機械(20)。
- スリーブ厚さが、空隙半径の関数である請求項1乃至4のいずれかに記載の同期リラクタンス機械(20)。
- 前記電気機械(20)が、14,000rpmの最高速度で最大出力を供給するように構成されている請求項1乃至5のいずれかに記載の同期リラクタンス機械(20)。
- スリーブ厚さが、1mm~2mmであり、空隙半径が、約80mm~100mmである請求項1乃至6のいずれかに記載の同期リラクタンス機械(20)。
- 前記ロータ(30)が、ロータコア(32)とロータ極(34)とを含み、前記ロータ極(34)が前記ロータコア(32)に直接取り付けられる、請求項1乃至7のいずれかに記載の同期リラクタンス機械(20)。
- 前記ロータ(30)が、各ブリッジのための丸みのある角部をさらに含む請求項1乃至8のいずれかに記載の同期リラクタンス機械(20)。
- 前記ロータ(30)が、各ロータ極(34)の外側中心部分に配置された複数の非導電性ウェッジ(40)をさらに含む請求項1乃至9のいずれかに記載の同期リラクタンス機械(20)。
- 前記同期リラクタンス機械(20)が、トラクションモータである、請求項1乃至10のいずれかに記載の同期リラクタンス機械(20)。
- 前記ロータ(30)の周りに前記スリーブ(36)を配置するステップを含み、
前記スリーブ(36)を配置する前記ステップが、
結合樹脂で含浸される繊維束を前記ロータ(30)のロータ極(34)の周りに巻くステップを含む、請求項1乃至11のいずれかに記載の同期リラクタンス機械(20)を製造する方法。
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