JP5212862B2 - Permanent magnet type rotating electric machine - Google Patents
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本発明は永久磁石形回転電機に係り、特に漏れ磁束の影響を軽減する回転子を有する永久磁石形回転電機に関する。 The present invention relates to a permanent magnet type rotating electrical machine, and more particularly to a permanent magnet type rotating electrical machine having a rotor that reduces the influence of leakage magnetic flux.
従来の永久磁石形回転電機は、図3(特許文献1参照)に示されるような構造をしている。すなわち、永久磁石形回転電機の固定子1は磁性鋼板を積層して固定子鉄心3を構成しており、この積層した磁性鋼板は押え板5によって押えられている。また固定子鉄心3には、軸方向に貫通して形成された図示しないスロットに電機子巻線4が収納されている。一方、回転子2はシャフト6の周囲を覆うように保持環7が溶接等でシャフト6に溶接されており、また、保持環7内周には磁界巻線の代わりに永久磁石8aを接着剤等で接着固定されている。この永久磁石8aが遠心力で外に飛び出さないように保持環7で保持するように構成されている。
通常、図3の回転子の端部付近の部分断面図に示すように、回転子2の永久磁石8aからの磁束10aは、保持環7から回転子2と固定子1の間のエアギャップ9を通り固定子鉄心3に入射する。このとき磁束10aが固定子鉄心内に収められた電機子巻線4を横切ることにより電圧を発生する。保持環7は永久磁石8aの磁束10aを有効利用するために磁性材料で構成されることが多い。しかしながら、回転子2の端部では、永久磁石8aからの磁束は、磁束の通りにくいエアギャップ9よりも磁束の通りやすい磁性体の保持環7を漏れ磁束10bとなって流れるので、固定子鉄心3端部に入射する磁束10aが減少し、所望の電圧が得られず回転電機の性能低下をきたすという問題があった。
Usually, as shown in the partial cross-sectional view near the end of the rotor in FIG. 3, the
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、その課題は漏れ磁束の影響による性能の低下を抑えるように構成した回転子を備えた永久磁石形回転電機を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to provide a permanent magnet type rotating electrical machine having a rotor configured to suppress a decrease in performance due to the influence of leakage magnetic flux. It is.
上記課題を達成するために、請求項1記載の発明は、磁性鋼板を軸方向に積層して形成される固定子鉄心と、前記固定子鉄心を締め付け固定する固定子鉄心押え板と、前記固定子鉄心のスロット内に収納された電機子巻線とからなる固定子及び、シャフトと、前記シャフト周囲を覆い軸方向端部で前記シャフトに接合された筒状の保持環と、前記保持環の内周面に固着された永久磁石とからなる回転子を備えた永久磁石形回転電機において、前記回転子の永久磁石を前記保持環と共に前記固定子端部よりも軸方向外側に延長し、前記保持環の端部に流れる漏れ磁束による固定子鉄心への影響を抑制するように、当該延長部分の長さを、永久磁石の磁力の強さが強いか、保持環の厚さが薄い場合は短くし、永久磁石の磁力の強さが弱いか、保持環の厚さが厚い場合は長くすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a stator core formed by laminating magnetic steel plates in the axial direction, a stator core presser plate for fastening and fixing the stator core, and the fixing A stator composed of armature windings housed in slots of the core core, a shaft, a cylindrical retaining ring that covers the periphery of the shaft and is joined to the shaft at an axial end, and In a permanent magnet type rotating electrical machine having a rotor composed of a permanent magnet fixed to an inner peripheral surface, the permanent magnet of the rotor is extended axially outward from the end of the stator together with the holding ring, In order to suppress the influence on the stator core due to the leakage magnetic flux flowing at the end of the retaining ring, the length of the extension should be set when the permanent magnet has a strong magnetic force or the retaining ring is thin. Shorten and keep the magnetic strength of the permanent magnet weak or retained If the thickness of the thick is characterized by longer.
本発明の永久磁石形回転電機によれば、回転子はシャフト周囲を覆うように保持環がシャフトに溶接され、また保持環内周には永久磁石が接着剤等で固定され、さらに回転子の永久磁石部材と保持環を固定子鉄心の端部よりも軸方向外側に延長する構成となっているので、漏れ磁束の影響による性能の低下を抑えることができる。 According to the permanent magnet type rotating electric machine of the present invention, the retaining ring is welded to the shaft so as to cover the periphery of the shaft, and the permanent magnet is fixed to the inner periphery of the retaining ring with an adhesive or the like. Since the permanent magnet member and the holding ring are configured to extend outward in the axial direction from the end portion of the stator core, it is possible to suppress a decrease in performance due to the influence of leakage magnetic flux.
(第1の実施形態)
以下、本発明の最良の実施形態を図を参照して説明する。
図1は本発明の第1の実施形態である永久磁石形回転電機の回転子の端部付近の断面図であり、本実施形態の永久磁石形回転電機の回転子が図3の従来の永久磁石形回転電機の回転子と異なる構成は、回転子2の永久磁石8aを固定子鉄心3端部よりも軸方向外側に延長した永久磁石8bを有する点とこの永久磁石8bを保持する保持環7も軸方向外側に延長した点である。その他の構成は従来の永久磁石形回転電機と同一であるので、同一構成部分には同一記号を付して説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of the vicinity of the end of the rotor of the permanent magnet type rotating electric machine according to the first embodiment of the present invention. The rotor of the permanent magnet type rotating electric machine of the present embodiment is the conventional permanent magnet shown in FIG. The configuration different from the rotor of the magnet-type rotating electrical machine is that a
図1に示すように、本実施形態の永久磁石形回転電機の固定子1は、磁性鋼板を積層して固定子鉄心3を構成しており、この積層した磁性鋼板は押え板5によって押えられている。また固定子鉄心3には、軸方向に貫通して形成された図示しないスロットに電機子巻線4が収納されている。一方、回転子2の永久磁石は、従来の永久磁石8aと固定子鉄心3端部よりも軸方向外側に延長した永久磁石8bからなるので、永久磁石を保持する保持環7も軸方向外側に延長した構成となっている。そして、シャフト6の周囲を覆うように保持環7が溶接等でシャフト6に溶接されている。
As shown in FIG. 1, the stator 1 of the permanent magnet type rotating electric machine of the present embodiment forms a
本実施形態は上記のように構成されているので、回転子2の端部は、従来と同様に、漏れ磁束10bが磁性体である保持環7を流れようとするが、保持環7に流れる漏れ磁束10bは固定子鉄心3端部よりも軸方向外側に延長した部分8bの磁束となる。したがって、回転子2端部の磁束が漏れ磁束10bとなって保持環7端部を流れても固定子鉄心3端部には回転子2内の永久磁石8aによる磁束が入射されるので、漏れ磁束10bの影響による回転電機の性能の低下を抑えることができる。
Since the present embodiment is configured as described above, the end portion of the
(第2の実施形態)
図2は本発明の第2の実施形態である永久磁石形回転電機の回転子の端部付近の断面図であり、図1の第1の実施形態の永久磁石形回転電機と異なる構成は、保持環7の厚さと、軸方向外側に延長した永久磁石8bの長さを調節できるように構成した点であり、その他の構成は図1の第1の実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一記号を付して説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a cross-sectional view of the vicinity of the end of the rotor of the permanent magnet type rotating electric machine according to the second embodiment of the present invention, and the configuration different from the permanent magnet type rotating electric machine of the first embodiment of FIG. The configuration is such that the thickness of the
図2に示すように、本実施形態の永久磁石形回転電機ではその回転子2において、保持環7の厚さをt、軸方向外側に延長した永久磁石8bの長さをLとする。ここで、軸方向外側に延長された永久磁石8bの長さLは、永久磁石8bの磁力の強さと保持環7の厚さtによって調節する。すなわち、磁石8bの磁力の強さが強いか、或いは保持環7の厚さtが薄い場合は、保持環端部が磁気飽和しやすいので、磁石8bの磁力の強さを弱めるか、或いは保持環7の厚さtを厚くする。ここでは磁石8bの長さLを短くなるように調節する。逆に、磁石8bの磁力の強さが弱いか、或いは保持環7の厚さtが厚い場合は、保持環端部が磁気飽和し難くなるので、磁石8bの磁力の強さを強めるか、或いは保持環7の厚さtを薄くする。ここでは磁石8bの長さLが長くなるように調節する。このように、漏れ磁束10bの影響を最小限とするように、永久磁石8bの長さLを永久磁石8bの磁力の強さや保持環7の厚さtに応じて調節する。
As shown in FIG. 2, in the permanent magnet type rotating electric machine of the present embodiment, in the
上述したように、本実施形態によると永久磁石8bの長さLを調節することで、適切な永久磁石8bの長さで、漏れ磁束10bの影響による回転電機の性能の低下を抑えることができる。
As described above, according to the present embodiment, by adjusting the length L of the
1…固定子、2…回転子、3…固定子鉄心、4…電機子巻線、5…押え板、6…シャフト、7…保持環、8a,8b…永久磁石、9…エアギャップ、10a…磁束、10b…漏れ磁束。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stator, 2 ... Rotor, 3 ... Stator core, 4 ... Armature winding, 5 ... Holding plate, 6 ... Shaft, 7 ... Retaining ring, 8a, 8b ... Permanent magnet, 9 ... Air gap, 10a ... magnetic flux, 10b ... leakage magnetic flux.
Claims (1)
前記回転子の永久磁石を前記保持環と共に前記固定子端部よりも軸方向外側に延長し、前記保持環の端部に流れる漏れ磁束による固定子鉄心への影響を抑制するように、当該延長部分の長さを、永久磁石の磁力の強さが強いか、保持環の厚さが薄い場合は短くし、永久磁石の磁力の強さが弱いか、保持環の厚さが厚い場合は長くすることを特徴とする永久磁石形回転電機。 A stator core formed by laminating magnetic steel plates in the axial direction, a stator core presser plate for fastening and fixing the stator core, and an armature winding housed in a slot of the stator core. A stator, a shaft, a cylindrical retaining ring that covers the periphery of the shaft and is joined to the shaft at an axial end, and a rotor that is fixed to an inner peripheral surface of the retaining ring. In the permanent magnet type rotating electrical machine,
Extending the permanent magnet of the rotor together with the holding ring to the outside in the axial direction from the end of the stator, so as to suppress the influence on the stator core due to leakage magnetic flux flowing through the end of the holding ring The length of the part is shortened when the magnetic force of the permanent magnet is strong or the retaining ring is thin, and the length of the part is long when the magnetic force of the permanent magnet is weak or the retaining ring is thick. A permanent magnet type rotating electrical machine.
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