JP3480800B2 - 永久磁石式回転機の回転子 - Google Patents
永久磁石式回転機の回転子Info
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- JP3480800B2 JP3480800B2 JP32050897A JP32050897A JP3480800B2 JP 3480800 B2 JP3480800 B2 JP 3480800B2 JP 32050897 A JP32050897 A JP 32050897A JP 32050897 A JP32050897 A JP 32050897A JP 3480800 B2 JP3480800 B2 JP 3480800B2
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- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- permanent magnet
- spacer
- rotating machine
- magnet type
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- Expired - Lifetime
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- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、回転子に永久磁
石を持つ電動機又は発電機に関し、詳しくは永久磁石の
位置決めのためのスペーサ及び押え板に関する。
石を持つ電動機又は発電機に関し、詳しくは永久磁石の
位置決めのためのスペーサ及び押え板に関する。
【０００２】
【従来の技術】永久磁石を使用した従来の回転子は、円
周方向に間隔をおいて配列した永久磁石の回転方向の位
置決めを磁石間に挿入した非磁性体のスペーサで行って
いる。
周方向に間隔をおいて配列した永久磁石の回転方向の位
置決めを磁石間に挿入した非磁性体のスペーサで行って
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】その場合、スペーサは
放熱面積が少なく、またステンレスや絶縁物などの熱伝
導率の低い非磁性体が使用されるために放熱性が悪く、
隣接する永久磁石の冷却効率が悪いという問題があっ
た。一方、スペーサは永久磁石の位置決めが役目であ
り、質量はできるだけ小さくした方が回転子の回転エネ
ルギが小さくて済む。また、永久磁石の回転方向の位置
決めはスペーサで行われているが、永久磁石は回転子の
軸方向にも位置決めが必要である。そこで、この発明
は、スペーサの放熱性を高めて永久磁石の冷却効率を向
上させるとともに、質量を低減して回転エネルギを低下
させ、更に永久磁石の回転子軸方向の位置決めを確実に
行うことにある。
放熱面積が少なく、またステンレスや絶縁物などの熱伝
導率の低い非磁性体が使用されるために放熱性が悪く、
隣接する永久磁石の冷却効率が悪いという問題があっ
た。一方、スペーサは永久磁石の位置決めが役目であ
り、質量はできるだけ小さくした方が回転子の回転エネ
ルギが小さくて済む。また、永久磁石の回転方向の位置
決めはスペーサで行われているが、永久磁石は回転子の
軸方向にも位置決めが必要である。そこで、この発明
は、スペーサの放熱性を高めて永久磁石の冷却効率を向
上させるとともに、質量を低減して回転エネルギを低下
させ、更に永久磁石の回転子軸方向の位置決めを確実に
行うことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、回転子の軸に設けられたボ
スの外周面に、複数の永久磁石とそれらの間を隔てる非
磁性体のスペーサとが円周方向に交互に配列固着された
永久磁石式回転機の回転子において、前記ボスの両端面
に前記永久磁石及びスペーサの軸方向のずれを押さえる
非磁性体の押え板を取り付けるとともに、この押え板及
び前記スペーサに軸方向に貫通する通風穴を設けるもの
とする。この請求項１に係る発明によれば、スペーサに
通風穴を設けることにより、スペーサの放熱面積が増
え、同時に質量も低減する。また、回転子軸のボス両端
面に押え板を取り付けることにより、永久磁石及びスペ
ーサを回転子軸方向に位置決めすることができる。
に、請求項１に係る発明は、回転子の軸に設けられたボ
スの外周面に、複数の永久磁石とそれらの間を隔てる非
磁性体のスペーサとが円周方向に交互に配列固着された
永久磁石式回転機の回転子において、前記ボスの両端面
に前記永久磁石及びスペーサの軸方向のずれを押さえる
非磁性体の押え板を取り付けるとともに、この押え板及
び前記スペーサに軸方向に貫通する通風穴を設けるもの
とする。この請求項１に係る発明によれば、スペーサに
通風穴を設けることにより、スペーサの放熱面積が増
え、同時に質量も低減する。また、回転子軸のボス両端
面に押え板を取り付けることにより、永久磁石及びスペ
ーサを回転子軸方向に位置決めすることができる。
【０００５】通風穴はスペーサをくり抜いて形成しても
よいが、ステンレスのような加工性の悪い非磁性体に軸
方向に長い貫通穴をくり抜き形成するのは困難である。
そこで、請求項２に係る発明は、請求項１記載の回転子
において、通風穴をスペーサのボス外周面との対向面に
設けた軸方向の溝により形成するものとする。一面が開
放した溝は加工が容易であり、この溝はスペーサがボス
に固着された後はその外周面で塞がれて貫通穴となる。
よいが、ステンレスのような加工性の悪い非磁性体に軸
方向に長い貫通穴をくり抜き形成するのは困難である。
そこで、請求項２に係る発明は、請求項１記載の回転子
において、通風穴をスペーサのボス外周面との対向面に
設けた軸方向の溝により形成するものとする。一面が開
放した溝は加工が容易であり、この溝はスペーサがボス
に固着された後はその外周面で塞がれて貫通穴となる。
【０００６】一方、通風穴に冷却空気を積極的に通流さ
せればスペーサの放熱性が一層高まる。そこで、請求項
３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の回転子に
おいて、回転子の軸に、スペーサ及び押え板の通風穴を
通して機内空気を循環させる冷却ファンを設けるものと
する。冷却ファンによる循環空気は通風穴を通流してス
ペーサからの放熱を高めるとともに、機内空気と回転機
外被との間の熱伝達を促進する。
せればスペーサの放熱性が一層高まる。そこで、請求項
３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の回転子に
おいて、回転子の軸に、スペーサ及び押え板の通風穴を
通して機内空気を循環させる冷却ファンを設けるものと
する。冷却ファンによる循環空気は通風穴を通流してス
ペーサからの放熱を高めるとともに、機内空気と回転機
外被との間の熱伝達を促進する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図３に基づいて、永
久磁石式同期電動機におけるこの発明の実施の形態を説
明する。まず、図１は回転子の上半部の要部縦断面図、
図２はその斜視図である。図１及び図２において、回転
子１の軸２には円柱状のボス３が焼嵌めにより固着さ
れ、その外周面にはいまの場合、各１０個の永久磁石４
とそれらの間を隔てるステンレスのスペーサ５とが円周
方向に交互に配列されている。内・外周面が円弧面の扇
形断面のセグメントとして構成された永久磁石４は、外
周側がＮ極、内周側がＳ極のものと、外周側がＳ極、内
周側がＮ極のものとが交互に配置され、接着剤によりボ
ス３に固着されている。また、内・外径が永久磁石４と
同じで、幅がそれよりも狭い扇形断面のセグメントとし
て構成されたスペーサ５は、図示しないステンレスボル
トによりボス３に固着されている。
久磁石式同期電動機におけるこの発明の実施の形態を説
明する。まず、図１は回転子の上半部の要部縦断面図、
図２はその斜視図である。図１及び図２において、回転
子１の軸２には円柱状のボス３が焼嵌めにより固着さ
れ、その外周面にはいまの場合、各１０個の永久磁石４
とそれらの間を隔てるステンレスのスペーサ５とが円周
方向に交互に配列されている。内・外周面が円弧面の扇
形断面のセグメントとして構成された永久磁石４は、外
周側がＮ極、内周側がＳ極のものと、外周側がＳ極、内
周側がＮ極のものとが交互に配置され、接着剤によりボ
ス３に固着されている。また、内・外径が永久磁石４と
同じで、幅がそれよりも狭い扇形断面のセグメントとし
て構成されたスペーサ５は、図示しないステンレスボル
トによりボス３に固着されている。
【０００８】一方、ボスの両端面にはステンレス板から
なる環状の押え板６が永久磁石４及びスペーサ５の両端
面に接するように図示しないステンレスボルトで締め付
けられ、永久磁石４及びスペーサ５の軸方向のずれを防
止している。押え板６の外周面は永久磁石４及びスペー
サ５から突出し、押え板６の外周面と永久磁石４及びス
ペーサ５の外周面との間に生じた段差空間の厚さ分だ
け、永久磁石４及びスペーサ５の外周にガラスバインド
テープ７（図１のみに示す）が巻かれている。
なる環状の押え板６が永久磁石４及びスペーサ５の両端
面に接するように図示しないステンレスボルトで締め付
けられ、永久磁石４及びスペーサ５の軸方向のずれを防
止している。押え板６の外周面は永久磁石４及びスペー
サ５から突出し、押え板６の外周面と永久磁石４及びス
ペーサ５の外周面との間に生じた段差空間の厚さ分だ
け、永久磁石４及びスペーサ５の外周にガラスバインド
テープ７（図１のみに示す）が巻かれている。
【０００９】ここで、スペーサ５及び押え板６には、軸
方向に貫通する方形断面の通風穴８が設けられている。
この通風穴８は押え板６においては方形穴としてくり抜
き形成されているが、スペーサ５においてはボス３の外
周面に対向する面に軸方向に掘られた方形溝として形成
されている。いま、出力７５ｋＷの電動機について各部
の概略寸法を例示すると、ボス３に固着された永久磁石
４及びスペーサ５の外径は約400mmm、永久磁石４の幅は
約100mm 、スペーサ５の幅は約25mm、それらの厚さはい
ずれも約20mmとして、スペーサ５の通風穴８を形成する
溝の幅は10〜15mm、深さは10mm程度とする。
方向に貫通する方形断面の通風穴８が設けられている。
この通風穴８は押え板６においては方形穴としてくり抜
き形成されているが、スペーサ５においてはボス３の外
周面に対向する面に軸方向に掘られた方形溝として形成
されている。いま、出力７５ｋＷの電動機について各部
の概略寸法を例示すると、ボス３に固着された永久磁石
４及びスペーサ５の外径は約400mmm、永久磁石４の幅は
約100mm 、スペーサ５の幅は約25mm、それらの厚さはい
ずれも約20mmとして、スペーサ５の通風穴８を形成する
溝の幅は10〜15mm、深さは10mm程度とする。
【００１０】次に、図３は上述した回転子を備えた電動
機の機内空気を通風穴８を通して循環させるようにした
実施の形態を示す要部縦断面図である。図３において、
回転子１の軸２の一端には公知の遠心ファン１０が設け
られ、軸２は軸受９によりブラケット１１に支持され、
その間のフレーム１２には固定子１３が取り付けられて
いる。図示電動機は全閉自冷形として構成され、両端ブ
ラケット１１とフレーム１２とは密閉された外被を形成
する。固定子１３には円周方向に等ピッチで、軸方向に
貫通する通風穴１４が形成されている。
機の機内空気を通風穴８を通して循環させるようにした
実施の形態を示す要部縦断面図である。図３において、
回転子１の軸２の一端には公知の遠心ファン１０が設け
られ、軸２は軸受９によりブラケット１１に支持され、
その間のフレーム１２には固定子１３が取り付けられて
いる。図示電動機は全閉自冷形として構成され、両端ブ
ラケット１１とフレーム１２とは密閉された外被を形成
する。固定子１３には円周方向に等ピッチで、軸方向に
貫通する通風穴１４が形成されている。
【００１１】このような電動機において、回転子１が回
転すると、ファン１０によって矢印で示すように、回転
子１の通風穴８及び回転子１と固定子１３との間隙から
吸引された機内空気は、固定子１３の通風穴１４を通し
て循環する。そして、この循環空気により回転子１及び
固定子１３の冷却が行われるとともに、それにより吸収
された熱は外被１１，１２との熱伝達により外部に放出
される。なお、図示実施の形態では電動機の場合を示し
たが、この発明は永久磁石式の発電機についてもそのま
ま適用可能である。
転すると、ファン１０によって矢印で示すように、回転
子１の通風穴８及び回転子１と固定子１３との間隙から
吸引された機内空気は、固定子１３の通風穴１４を通し
て循環する。そして、この循環空気により回転子１及び
固定子１３の冷却が行われるとともに、それにより吸収
された熱は外被１１，１２との熱伝達により外部に放出
される。なお、図示実施の形態では電動機の場合を示し
たが、この発明は永久磁石式の発電機についてもそのま
ま適用可能である。
【００１２】
【発明の効果】この発明によれば、回転子のスペーサ及
び押え板に通風穴を設けたことにより、スペーサの放熱
面積が増えて冷却効率が高まるとともに、スペーサの質
量の軽減により回転エネルギの低下が図れる。また、回
転子軸のボス両端面に押え板を取り付けることにより、
永久磁石及びスペーサを回転子軸方向に確実に位置決め
することができる。その場合、スペーサの通風穴を回転
子軸のボス外周面との対向面に設けた軸方向の溝により
形成して、通風穴の加工を容易とすることができる。更
に、回転子軸に、通風穴を通して機内空気を循環させる
冷却ファンを設けることにより、スペーサからの放熱が
一層高められるとともに、機内空気と回転機外被との間
の熱伝達を促進して回転機全体の冷却効率を向上させる
ことができる。
び押え板に通風穴を設けたことにより、スペーサの放熱
面積が増えて冷却効率が高まるとともに、スペーサの質
量の軽減により回転エネルギの低下が図れる。また、回
転子軸のボス両端面に押え板を取り付けることにより、
永久磁石及びスペーサを回転子軸方向に確実に位置決め
することができる。その場合、スペーサの通風穴を回転
子軸のボス外周面との対向面に設けた軸方向の溝により
形成して、通風穴の加工を容易とすることができる。更
に、回転子軸に、通風穴を通して機内空気を循環させる
冷却ファンを設けることにより、スペーサからの放熱が
一層高められるとともに、機内空気と回転機外被との間
の熱伝達を促進して回転機全体の冷却効率を向上させる
ことができる。
【図１】この発明の実施の形態を示す回転子の要部縦断
面図である。
面図である。
【図２】図１の回転子の斜視図である。
【図３】図１の回転子を備えた回転機の要部縦断面図で
ある。
ある。
１ 回転子
２ 軸
３ ボス
４ 永久磁石
５ スペーサ
６ 押え板
７ ガラスバインドテープ
８ 通風穴
１３ 固定子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 芝野 修
神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号
富士電機株式会社内
(56)参考文献 特開 昭55−100050（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−205438（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−233767（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−95149（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 1/27
H02K 9/06
Claims (3)
- 【請求項１】回転子の軸に設けられたボスの外周面に、
複数の永久磁石とそれらの間を隔てる非磁性体のスペー
サとが円周方向に交互に配列固着された永久磁石式回転
機の回転子において、前記ボスの両端面に前記永久磁石及びスペーサの軸方向
のずれを押さえる非磁性体の押え板を取り付けるととも
に、この押え板及び前記スペーサに 軸方向に貫通する通
風穴を設けたことを特徴とする永久磁石式回転機の回転
子。 - 【請求項２】通風穴をスペーサのボス外周面との対向面
に設けた軸方向の溝により形成したことを特徴とする請
求項１記載の永久磁石式回転機の回転子。 - 【請求項３】回転子の軸に、通風穴を通して機内空気を
循環させる冷却ファンを設けたことを特徴とする請求項
１又は請求項２記載の永久磁石式回転機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32050897A JP3480800B2 (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 永久磁石式回転機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32050897A JP3480800B2 (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 永久磁石式回転機の回転子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11146585A JPH11146585A (ja) | 1999-05-28 |
| JP3480800B2 true JP3480800B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=18122236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32050897A Expired - Lifetime JP3480800B2 (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 永久磁石式回転機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3480800B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140333163A1 (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Embedded permanent magnet rotary electric machine |
| JP2017192273A (ja) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2113986A1 (en) * | 2008-04-29 | 2009-11-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for encapsulating permanent magnets of a rotor of a generator |
| JP2013070572A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 回転電機 |
| JP2015056936A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-23 | 三菱電機株式会社 | 回転電機および回転電機の冷却方法 |
| CN112260438A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-22 | 青岛中加特电气股份有限公司 | 电机及其转子 |
-
1997
- 1997-11-06 JP JP32050897A patent/JP3480800B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140333163A1 (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Embedded permanent magnet rotary electric machine |
| US10320247B2 (en) * | 2013-05-08 | 2019-06-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Embedded permanent magnet rotary electric machine |
| JP2017192273A (ja) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11146585A (ja) | 1999-05-28 |
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Legal Events
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