JP5409380B2 - 電気機械 - Google Patents
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Description
本発明の課題は、出力損失なしに、電気機械と、このような電気機械を使用するポンプとを小型化することである。
図1aには、ステータ1の、構成が同じ2つのステータエレメントの間に、1つの磁石を有した電気機械が、ロータ4の回転軸線に対して垂直方向で示されている。2つのステータエレメントは回転軸線に沿って互いに上下に重なり合って配置されている。この図面では、2つのステータエレメントの上方のステータエレメント7が、下方のステータエレメントと、磁極磁界発生装置として作用する磁石とを見えなくしている。ケーシングは図示されていない。ステータエレメントはこの構成及び他の構成では、渦電流を抑制するために、軟磁性の材料、有利には、プレス成形された酸化鉄粉のような軟磁性複合材料(soft magnetic composite、SMC)から成っている。ステータエレメントは直接的に型内でプレス成形することができる、またはプレス成形後に放電加工によって成形することができる。ステータエレメントは中空円筒状の形状を有しており、このステータエレメントの内周面には突起2が半径方向内側に向かって突出している。両ステータエレメントの、互いに上下に重なり合って配置されたそれぞれ3つの突起2(即ち、全部で6つの突起)にはコイル3が巻き付けられている。簡略にするために全部で4つのコイルが図示されていて、このコイルは、ロータ4の回転軸線を中心として回転する磁界を発生させるために働く。通常は12のコイルが設けられており、各コイルは、12の突起のそれぞれ1つの突起ずつずらされて、3つの突起に巻き付けられている。従って各突起は3つのコイルによって取り囲まれている。ロータ4は同様に、軟磁性の材料から成っていて、ステータ1の内部で回転可能に支承されていて、回転軸線に沿って、上方区分5と下方区分6とを有している。各区分5,6は、互いに向かい合って位置する2つの丸くされた外面を有しており、これらはそれぞれ、上方のステータエレメント7若しくは下方のステータエレメント8の内側に突出する突起2の近傍に位置しているので、これら突起2と、向かい合って位置する区分5,6との間には狭いギャップしか形成されていない。各区分5,6の互いに向かい合って位置する2つの丸くされた外面の間には、それぞれ2つの互いに向かい合って位置する平らな平行な外面が形成されている。区分6の互いに向かい合って位置する外面は、区分5の、互いに向かい合って位置する外面に対して90°回転されている。ここに記載の4極機械の代わりに、先行技術により公知であるような任意の他の極数及び突起数の機械を使用することもできる。
Claims (9)
- 電気機械であって、ロータ(4)と、ステータ(1,1´,1´´,20)と、回転磁界発生装置(3)と、磁極磁界発生装置(9,22,24,25,26,27)とが設けられており、ロータ(4,18)は1つの回転軸線を中心として回転可能であって、該回転軸線は、ロータ(4,18)の、互いに向かい合って位置する2つの区分(5,6)を貫通しており、回転磁界発生装置(3)が、ロータ(4)の回転軸線を中心として回転するほぼ半径方向の磁界を発生させるように調整されていて、磁極磁界発生装置(9,22,24,25,26,27)が少なくとも1つの磁石(9,22,24,25,26,27)を有し、磁極磁界発生装置(9,22,24,25,26,27)が、ロータ(4)の互いに向かい合って位置する区分(5,6)に互いに逆の極性を与える磁界を発生させるように調整されており、
第2の区分(6)における磁極(S)が第1の区分(5)における磁極(N)に対して90°ずらされているように、第1の区分(5)の互いに向かい合って位置する外面は、第2の区分(6)の互いに向かい合って位置する外面に対して90°回転され、
第1の区分(5)の磁極(N)が、第2の区分(6)の磁極(S)に対して逆の極性であり、
ステータ(1´)が、回転軸線に沿って配置された2つのステータエレメント(7´,8´)を有しており、少なくとも1つの磁石(24)が中空円筒として形成されていて、前記2つのステータエレメントのうち一方(7´)を取り囲んでおり、中空円筒として形成された別の磁石(25)が前記2つのステータエレメントのうち他方(8´)を取り囲んでいることを特徴とする電気機械。 - 電気機械であって、ロータ(4)と、ステータ(1,1´,1´´,20)と、回転磁界発生装置(3)と、磁極磁界発生装置(9,22,24,25,26,27)とが設けられており、ロータ(4,18)は1つの回転軸線を中心として回転可能であって、該回転軸線は、ロータ(4,18)の、互いに向かい合って位置する2つの区分(5,6)を貫通しており、回転磁界発生装置(3)が、ロータ(4)の回転軸線を中心として回転するほぼ半径方向の磁界を発生させるように調整されていて、磁極磁界発生装置(9,22,24,25,26,27)が少なくとも1つの磁石(9,22,24,25,26,27)を有し、磁極磁界発生装置(9,22,24,25,26,27)が、ロータ(4)の互いに向かい合って位置する区分(5,6)に互いに逆の極性を与える磁界を発生させるように調整されており、
第2の区分(6)における磁極(S)が第1の区分(5)における磁極(N)に対して90°ずらされているように、第1の区分(5)の互いに向かい合って位置する外面は、第2の区分(6)の互いに向かい合って位置する外面に対して90°回転され、
第1の区分(5)の磁極(N)が、第2の区分(6)の磁極(S)に対して逆の極性であり、
ステータ(1´´)が、回転軸線に沿って配置された2つのステータエレメント(7´´,8´´)を有しており、少なくとも1つの磁石(26)が直方体状に形成されていて、前記2つのステータエレメントのうち一方(7´´)の外側に配置されていて、別の磁石(27)が設けられていて、該磁石は直方体状に形成されていて、前記2つのステータエレメントのうち他方(8´´)の外側に配置されていることを特徴とする電気機械。 - 磁極磁界発生装置が、さらに別の直方体状の磁石(26,27)を有しており、これらの磁石が、ステータエレメント(7´´,8´´)の外側に設けられている、請求項2記載の電気機械。
- 磁気的なケーシング(14´,14´´)が設けられている、請求項1から3のいずれか1項記載の電気機械。
- 各ステータエレメント(7´´´,8´´´)が、複数のリング状の部分(28)から成っている、請求項1から4までのいずれか1項記載の電気機械。
- ステータ(1,1´,1´´,20)が軟磁性の複合材料から成っている、請求項1から5までのいずれか1項記載の電気機械。
- 別のロータ(19)と、別のステータ(21)と、別の回転磁界発生装置と、別の磁極磁界発生装置(23)とが設けられており、別のロータ(19)は、別のロータの互いに向かい合って位置する別の2つの区分を貫通する回転軸を中心に回転可能であって、別の磁極磁界発生装置(23)は、別のロータ(19)の互いに向かい合って位置する別の区分に互いに逆の極性を与える別の磁界が形成されるように調整されており、別の磁極磁界発生装置が少なくとも1つの磁石(23)を有している、請求項1から6までのいずれか1項記載の電気機械。
- 電気機械を、電気モータ又は電気的なジェネレータとして使用する、請求項1から7までのいずれか1項記載の電気機械。
- 電動モータとして稼働する、請求項1から7までのいずれか1項記載の電気機械を備えたポンプ。
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