JP5610989B2 - Rotating motor - Google Patents

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Description

この発明は、例えば、超高速回転が要求される片持ち軸受構造の電動機に適用されるのに好適な回転電動機に関するものである。   The present invention relates to a rotary electric motor suitable for application to an electric motor having a cantilever bearing structure that requires ultra-high speed rotation, for example.

従来の電動圧縮機は、シャフトの略中央部が軸受に支持され、タービンがシャフトの一端に取り付けられ、モータロータがシャフトの他端側に取り付けられ、電動モータがモータロータを囲繞するように配設されている(例えば、特許文献1参照)。   In a conventional electric compressor, a substantially central portion of a shaft is supported by a bearing, a turbine is attached to one end of the shaft, a motor rotor is attached to the other end of the shaft, and the electric motor is disposed so as to surround the motor rotor. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2009−174491号公報JP 2009-174491 A

従来の電動圧縮機では、モータロータがシャフトの他端側に取り付けられて片持ち支持されているので、軸受とシャフトとの間の隙間などにより、シャフトが軸受の軸心に対して傾斜することになる。さらに、動作時には、磁気吸引力が電動モータとモータロータとの間に発生し、シャフトの軸受の軸心に対する傾斜が大きくなる。そこで、動作時に、モータロータが電動モータのステータコアに接触し、損傷してしまうという課題があった。   In the conventional electric compressor, since the motor rotor is attached to the other end of the shaft and is cantilevered, the shaft is inclined with respect to the shaft center of the bearing due to a gap between the bearing and the shaft. Become. Further, during operation, a magnetic attractive force is generated between the electric motor and the motor rotor, and the inclination of the shaft with respect to the axis of the bearing increases. Therefore, there has been a problem that the motor rotor comes into contact with the stator core of the electric motor and is damaged during operation.

このような課題を解決する対策として、モータロータと電動モータのステータコアとの間の軸受と反対側の隙間をモータロータと電動モータのステータコアとの間の軸受側の隙間より広くして、モータロータと電動モータのステータコアとの接触を回避することが考えられる。例えば、電動モータのステータコアを内径の異なる第1および第2ステータコア体により構成し、内径の小さい第1ステータコア体を軸受側に配し、内径の大きな第2ステータコア体を軸受と反対側に配して、モータロータと電動モータのステータコアとの接触を回避してもよい。   As a measure for solving such a problem, the gap on the opposite side of the bearing between the motor rotor and the stator core of the electric motor is made wider than the gap on the bearing side between the motor rotor and the stator core of the electric motor, so that the motor rotor and the electric motor are It is conceivable to avoid contact with the stator core. For example, the stator core of the electric motor is composed of first and second stator core bodies having different inner diameters, the first stator core body having a smaller inner diameter is disposed on the bearing side, and the second stator core body having the larger inner diameter is disposed on the opposite side of the bearing. Thus, contact between the motor rotor and the stator core of the electric motor may be avoided.

ここで、従来の電動圧縮機では、電動モータのコイルに交流電流を流して、モータロータを回転駆動するためのトルクを発生させている。そして、コイルに交流電流を流すことにより発生した交流の磁束は、ステータコアとモータロータとの間の空隙の狭い部位を通って、ステータコアからモータロータに流れる。そこで、モータロータとの間の空隙が広い第2ステータコア体を流れている交流の磁束が、モータロータとの間の空隙が狭い第1ステータコア体側に流れるので、渦電流が第1ステータコア体と第2ステータコア体との境界近傍の磁性鋼板に流れ、電動モータに発生する鉄損が増大するという課題が新たに生じる。   Here, in the conventional electric compressor, an alternating current is passed through the coil of the electric motor to generate torque for rotationally driving the motor rotor. The alternating magnetic flux generated by flowing an alternating current through the coil flows from the stator core to the motor rotor through a narrow portion between the stator core and the motor rotor. Therefore, since the alternating magnetic flux flowing through the second stator core body having a wide gap between the motor rotor flows to the first stator core body side where the gap between the motor rotor and the motor rotor is narrow, an eddy current is generated between the first stator core body and the second stator core. A new problem arises in that the iron loss generated in the electric motor increases when flowing in the magnetic steel plate near the boundary with the body.

この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、動作時の回転子と固定子との接触を回避でき、かつ固定子に発生する鉄損の増大を抑制できる回転電動機を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and is a rotary electric motor that can avoid contact between the rotor and the stator during operation and can suppress an increase in iron loss generated in the stator. The purpose is to obtain.

この発明に係る回転電動機は、フレームと、上記フレームに軸受を介して片持ち支持された回転軸に取り付けられた回転子と、上記回転子を囲繞するように上記フレームに取り付けられた固定子コア、および該固定子コアに巻装されて上記回転子を回転させるトルクを発生する固定子コイルを有する固定子と、を備えている。そして、上記回転子と上記固定子コアとの間の空隙が、上記軸受から離れる方向にステップ状に広がるように構成され、上記固定子コアは、それぞれ、磁性薄板を積層して構成された上記ステップ数と同数の固定子コア体を、上記空隙のステップ間の位置で互いに離間して、軸方向に同軸に配列して構成され、軸方向に配列した上記固定子コア体間の隙間が、上記回転子と上記固定子コアとの間の最大の空隙より広くなっている。 A rotary electric motor according to the present invention includes a frame, a rotor attached to a rotary shaft that is cantilevered on the frame via a bearing, and a stator core attached to the frame so as to surround the rotor. And a stator having a stator coil that is wound around the stator core and generates torque for rotating the rotor. And it is comprised so that the space | gap between the said rotor and the said stator core may spread in a step shape in the direction away from the said bearing, and the said stator core is each comprised by laminating | stacking a magnetic thin plate, respectively. The same number of stator core bodies as the number of steps are separated from each other at the position between the steps of the gap, and are arranged coaxially in the axial direction, and the gap between the stator core bodies arranged in the axial direction is It is wider than the largest gap between the rotor and the stator core .

この発明によれば、回転子と固定子コアとの間の空隙が軸受から離れる方向にステップ状に広がるように構成されているので、軸受に片持ち支持されている回転軸が軸受の軸心に対して傾斜しても、回転子と固定子コアとの接触が回避される。
また、固定子コア体が、空隙のステップ間の位置で互いに離間して、軸方向に同軸に配列されているので、固定子コイルに通電することで発生する交流の磁束が固定子コア体間を空隙の広い方から狭い方に流れることが抑制される。そこで、固定子コアに発生する鉄損を低減できる。
According to the present invention, since the gap between the rotor and the stator core is configured to expand stepwise in the direction away from the bearing, the rotating shaft that is cantilevered by the bearing is the shaft center of the bearing. Even if it inclines with respect to, contact with a rotor and a stator core is avoided.
In addition, since the stator core bodies are spaced apart from each other at positions between the gap steps and are coaxially arranged in the axial direction, an alternating magnetic flux generated by energizing the stator coil is generated between the stator core bodies. Is suppressed from flowing from a wide gap to a narrow gap. Thus, iron loss generated in the stator core can be reduced.

この発明の実施の形態1に係る回転電動機の主要構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the main structures of the rotary electric motor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 比較例としての回転電動機の主要構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the main structures of the rotary electric motor as a comparative example. この発明の実施の形態2に係る回転電動機の主要構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the main structures of the rotary electric motor which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係る回転電動機の主要構成を示す一部破断斜視図である。It is a partially broken perspective view which shows the main structures of the rotary electric motor which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3に係る回転電動機の主要構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the main structures of the rotary electric motor which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4に係る回転電動機の主要構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the main structures of the rotary electric motor which concerns on Embodiment 4 of this invention.

以下、本発明の回転電動機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a rotary electric motor according to the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る回転電動機の主要構成を模式的に示す断面図、図2は比較例としての回転電動機の主要構成を模式的に示す断面図である。
Embodiment 1 FIG.
1 is a cross-sectional view schematically showing the main configuration of a rotary electric motor according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the main configuration of a rotary electric motor as a comparative example.

図1において、回転電動機1は、一端を軸受10に回転可能に支持された鉄などの塊状磁性体で作製された回転軸2と、回転軸2に固着された回転子3と、回転子3を囲繞するように配設された固定子4と、回転子3および固定子4を収納するフレーム9と、を備えている。   In FIG. 1, a rotary electric motor 1 includes a rotary shaft 2 made of a blocky magnetic material such as iron, one end of which is rotatably supported by a bearing 10, a rotor 3 fixed to the rotary shaft 2, and a rotor 3. And a frame 9 that houses the rotor 3 and the stator 4.

回転子3は、詳細には図示していないが、磁性鋼板を積層して作製された円筒状の積層体の外周側に磁石を埋め込んで構成され、回転軸2に同軸に固着されている。
固定子4は、固定子コア5と、固定子コア5に巻装され、回転子3を回転駆動するトルク発生用駆動コイルとしての固定子コイル8と、を備える。
Although not shown in detail, the rotor 3 is configured by embedding magnets on the outer peripheral side of a cylindrical laminate produced by laminating magnetic steel plates, and is fixed to the rotary shaft 2 coaxially.
The stator 4 includes a stator core 5 and a stator coil 8 that is wound around the stator core 5 and serves as a torque generating drive coil that rotationally drives the rotor 3.

固定子コア5は、それぞれ所定形状に成形された多数枚の磁性鋼板を積層一体化して作製された第1および第2固定子コア体6,7を有する。第1および第2固定子コア体6,7は、円筒状のコアバック6a,7aと、それぞれコアバック6a,7aの内周面から径方向内方に突設されて周方向に等角ピッチで配列されたティース6b,7bと、を備える。そして、内周側に開口するスロットが、コアバック6a,7aとティース6b,7bとにより画成される。ここで、第1固定子コア体6は、ティース6bの長さがティース7bの長さより長く形成され、コア内径が小径である点を除いて、第2固定子コア体7と同様に構成されている。   The stator core 5 includes first and second stator core bodies 6 and 7 which are produced by laminating and integrating a plurality of magnetic steel plates each formed into a predetermined shape. The first and second stator core bodies 6 and 7 have cylindrical core backs 6a and 7a, and are projected radially inward from the inner peripheral surfaces of the core backs 6a and 7a, respectively, and are equiangularly spaced in the circumferential direction. And teeth 6b and 7b arranged in the above. And the slot opened to the inner peripheral side is defined by the core backs 6a and 7a and the teeth 6b and 7b. Here, the first stator core body 6 is configured in the same manner as the second stator core body 7 except that the length of the teeth 6b is longer than the length of the teeth 7b and the core inner diameter is small. ing.

第1および第2固定子コア体6,7は、ティース6b,7bの周方向位置を合わせて、軸方向に隙間dだけ離間して同軸に配置され、回転子3を囲繞するようにフレーム9内に収納されている。そこで、第2固定子コア体7と回転子3との間の空隙Gfが第1固定子コア体6と回転子3との間の空隙Gnより広くなっている。
固定子コイル8は、導体線を第1および第2固定子コア体6,7の軸方向に相対して対をなすティース6b,7bに巻回した、いわゆる集中巻き巻線に構成されている。
The first and second stator core bodies 6, 7 are coaxially arranged with a gap d in the axial direction so that the circumferential positions of the teeth 6 b, 7 b are aligned, and surround the rotor 3. It is stored inside. Therefore, the gap Gf between the second stator core body 7 and the rotor 3 is wider than the gap Gn between the first stator core body 6 and the rotor 3.
The stator coil 8 is configured as a so-called concentrated winding in which a conductor wire is wound around a pair of teeth 6 b and 7 b that are opposed to each other in the axial direction of the first and second stator core bodies 6 and 7. .

フレーム9は、鉄などの塊状磁性体で作製され、第1固定子コア体6体のコアバック6aの外周面と第2固定子コア体7のコアバック7aの外周面とに密接するように配設され、軸方向磁路形成部材を構成している。なお、フレーム9が非磁性材料で作製される場合には、鉄などの磁性材料で作製された部材を第1固定子コア体6のコアバック6aの外周面と第2固定子コア体7のコアバック7aの外周面とに接するように配設すればよい。   The frame 9 is made of a massive magnetic material such as iron and is in close contact with the outer peripheral surface of the core back 6a of the first stator core body 6 and the outer peripheral surface of the core back 7a of the second stator core body 7. It is disposed and constitutes an axial magnetic path forming member. When the frame 9 is made of a nonmagnetic material, members made of a magnetic material such as iron are used as the outer peripheral surface of the core back 6a of the first stator core body 6 and the second stator core body 7. What is necessary is just to arrange | position so that the outer peripheral surface of the core back 7a may be contact | connected.

つぎに、この実施の形態1による効果について比較例と対比して説明する。
なお、比較例としての回転電動機100は、図2に示されるように、第1および第2固定子コア体6,7が、互いに接するように軸方向に並んで同軸に配置されている点を除いて、回転電動機1と同様に構成されている。
Next, the effect of the first embodiment will be described in comparison with a comparative example.
In addition, as shown in FIG. 2, the rotary electric motor 100 as a comparative example is such that the first and second stator core bodies 6 and 7 are coaxially arranged in the axial direction so as to be in contact with each other. Except for this, the configuration is the same as that of the rotary motor 1.

まず、比較例としての回転電動機100においては、第2固定子コア体7と回転子3との間の空隙Gfが第1固定子コア体6と回転子3との間の空隙Gnより広くなっている。つまり、固定子コア5と回転子3との間の軸受10と反対側の空隙が固定子コア5と回転子3との間の軸受10側の空隙より広くなっている。そこで、回転軸2が軸受10の軸心に対して傾斜していても、回転電動機100の動作時に、回転子3が固定子コア5に接触することが回避される。   First, in the rotary electric motor 100 as a comparative example, the gap Gf between the second stator core body 7 and the rotor 3 is wider than the gap Gn between the first stator core body 6 and the rotor 3. ing. That is, the gap on the opposite side of the bearing 10 between the stator core 5 and the rotor 3 is wider than the gap on the bearing 10 side between the stator core 5 and the rotor 3. Therefore, even when the rotary shaft 2 is inclined with respect to the shaft center of the bearing 10, the rotor 3 is prevented from contacting the stator core 5 during the operation of the rotary electric motor 100.

しかし、回転電動機100においては、第1および第2固定子コア体6,7が、互いに接するように軸方向に並んで配置されている。そこで、固定子コイル8に通電して発生した交流の磁束が、図2中矢印Aで示されるように、第2固定子コア体7から第1固定子コア体6に流れ、第1固定子コア体6から狭い空隙Gnを通って回転子3に流れるようとする。このとき、渦電流が第1固定子コア体6と第2固定子コア体7との境界近傍に位置する磁性鋼板に流れ、固定子コア5に発生する鉄損が増大してしまう。   However, in the rotary electric motor 100, the first and second stator core bodies 6 and 7 are arranged side by side in the axial direction so as to contact each other. Therefore, an alternating magnetic flux generated by energizing the stator coil 8 flows from the second stator core body 7 to the first stator core body 6 as indicated by an arrow A in FIG. It tries to flow from the core body 6 to the rotor 3 through the narrow gap Gn. At this time, an eddy current flows through the magnetic steel plate located near the boundary between the first stator core body 6 and the second stator core body 7, and the iron loss generated in the stator core 5 increases.

実施の形態1による回転電動機1においても、第2固定子コア体7と回転子3との間の空隙Gfが第1固定子コア体6と回転子3との間の空隙Gnより広くなっているので、比較例としての回転電動機100と同様に、回転電動機1の動作時に、回転子3が固定子コア5に接触することが回避される。   Also in the rotary electric motor 1 according to the first embodiment, the gap Gf between the second stator core body 7 and the rotor 3 is wider than the gap Gn between the first stator core body 6 and the rotor 3. Therefore, similarly to the rotary motor 100 as the comparative example, the rotor 3 is prevented from coming into contact with the stator core 5 during the operation of the rotary motor 1.

回転電動機1においては、第1および第2固定子コア体6,7が隙間dを確保して軸方向に並んで配置されているので、第1および第2固定子コア体6,7間の磁気抵抗が増大し、固定子コイル8に通電することに起因して第2固定子コア体7から第1固定子コア体6に流れる交流の磁束を少なくできる。そこで、第1固定子コア体6と第2固定子コア体7との境界近傍に位置する磁性鋼板に流れる渦電流が少なくなり、固定子コア5に発生する鉄損を低減することができる。   In the rotary electric motor 1, the first and second stator core bodies 6, 7 are arranged side by side in the axial direction while ensuring a gap d, and therefore between the first and second stator core bodies 6, 7. Since the magnetic resistance increases and the stator coil 8 is energized, the alternating magnetic flux flowing from the second stator core body 7 to the first stator core body 6 can be reduced. Therefore, the eddy current flowing in the magnetic steel sheet located near the boundary between the first stator core body 6 and the second stator core body 7 is reduced, and the iron loss generated in the stator core 5 can be reduced.

また、第2固定子コア体7の内径を第1固定子コア体6の内径より大きくして、回転子3と固定子コア5との間の空隙を軸受10から離れる方向にステップ状に広くなるように構成されているので、回転子3と固定子コア5との間の空隙の調整を後工程で調整でき、組立工数が少なくなる。   Further, the inner diameter of the second stator core body 7 is made larger than the inner diameter of the first stator core body 6, and the gap between the rotor 3 and the stator core 5 is widened stepwise in the direction away from the bearing 10. Since it is comprised so that adjustment of the space | gap between the rotor 3 and the stator core 5 can be adjusted in a post process, an assembly man-hour decreases.

ここで、第2固定子コア体7から第1固定子コア体6に流れる交流の磁束を低減するという観点から、第1および第2固定子コア体6,7の間の隙間dを、第2固定子コア体7と回転子3との間の空隙Gfより広くすることが好ましい。   Here, from the viewpoint of reducing the alternating magnetic flux flowing from the second stator core body 7 to the first stator core body 6, the gap d between the first and second stator core bodies 6, 7 is defined as It is preferable that the gap is larger than the gap Gf between the two stator core bodies 7 and the rotor 3.

なお、上記実施の形態1では、固定子コアが内径の異なる2つの固定子コア体に分割構成されているが、固定子コアの分割数は3つ以上でもよい。この場合、分割された固定子コア体は、互いに内径が異なるように構成され、内径が軸受側から離れる方向に漸次大きくなるように、かつ互いに離間して軸方向に配列させればよい。   In the first embodiment, the stator core is divided into two stator core bodies having different inner diameters, but the number of stator core divisions may be three or more. In this case, the divided stator core bodies are configured to have different inner diameters, and may be arranged in the axial direction so that the inner diameters gradually increase in the direction away from the bearing side and are separated from each other.

実施の形態2.
図3はこの発明の実施の形態2に係る回転電動機の主要構成を模式的に示す断面図である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a main configuration of a rotary electric motor according to Embodiment 2 of the present invention.

図3において、回転子11は、大径の第1回転子コア体12と、小径の第2回転子コア体13と、を備えている。第1および第2回転子コア体12,13は、それぞれ、磁性鋼板を積層して作製された円筒状積層体の外周側に磁石を埋め込んで構成され、第1回転子コア体12を軸受10側に位置させて、互いに接するように軸方向に配列して、回転軸2に同軸に固着されている。   In FIG. 3, the rotor 11 includes a large-diameter first rotor core body 12 and a small-diameter second rotor core body 13. The first and second rotor core bodies 12 and 13 are each configured by embedding magnets on the outer peripheral side of a cylindrical laminate produced by laminating magnetic steel plates, and the first rotor core body 12 is used as a bearing 10. They are positioned on the side, arranged in the axial direction so as to be in contact with each other, and are fixed to the rotary shaft 2 coaxially.

固定子14は、固定子コア15と、固定子コア15に巻装され、回転子3を回転駆動するトルク発生用駆動コイルとしての固定子コイル8と、を備える。
固定子コア15は、それぞれ所定形状に成形された多数枚の磁性鋼板を積層一体化して作製された第1および第2固定子コア体16,17を有する。第1および第2固定子コア体16,17は、同形状に作製されており、円筒状のコアバック16a,17aと、それぞれコアバック16a,17aの内周面から径方向内方に突設されて周方向に等角ピッチで配列されたティース16b,17bと、を備える。そして、内周側に開口するスロットが、コアバック16a,17aとティース16b,17bとにより画成される。
The stator 14 includes a stator core 15 and a stator coil 8 that is wound around the stator core 15 and serves as a torque generating drive coil that rotationally drives the rotor 3.
The stator core 15 has first and second stator core bodies 16 and 17 that are produced by laminating and integrating a large number of magnetic steel plates each formed into a predetermined shape. The first and second stator core bodies 16 and 17 are formed in the same shape, and project from the cylindrical core backs 16a and 17a and radially inward from the inner peripheral surfaces of the core backs 16a and 17a, respectively. And teeth 16b and 17b arranged at an equiangular pitch in the circumferential direction. And the slot opened to the inner peripheral side is defined by the core backs 16a and 17a and the teeth 16b and 17b.

第1および第2固定子コア体16,17は、ティース16b,17bの周方向位置を合わせて、軸方向に隙間dだけ離間して同軸に配置され、回転子11を囲繞するようにフレーム9内に収納されている。そこで、第2固定子コア体17と第2回転子コア体13との間の空隙Gfが第1固定子コア体16と第1回転子コア体12との間の空隙Gnより広くなっている。そして、第1回転子コア体12と第2回転子コア体13との当接部が、軸方向に関して、第1固定子コア体16と第2固定子コア体17との間の隙間に位置している。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
The first and second stator core bodies 16, 17 are coaxially arranged with a gap d in the axial direction so that the circumferential positions of the teeth 16 b, 17 b are aligned, and surround the rotor 11. It is stored inside. Therefore, the gap Gf between the second stator core body 17 and the second rotor core body 13 is wider than the gap Gn between the first stator core body 16 and the first rotor core body 12. . And the contact part of the 1st rotor core body 12 and the 2nd rotor core body 13 is located in the clearance gap between the 1st stator core body 16 and the 2nd stator core body 17 regarding an axial direction. doing.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

このように構成された回転電動機1Aにおいても、第2固定子コア体17と第2回転子コア体13との間の空隙Gfが第1固定子コア体16と第1回転子コア体12との間の空隙Gnより広くなっているので、回転電動機1Aの動作時に、回転子11が固定子コア5に接触することが回避される。   Also in the rotary electric motor 1 </ b> A configured as described above, the gap Gf between the second stator core body 17 and the second rotor core body 13 causes the first stator core body 16, the first rotor core body 12, and Therefore, the rotor 11 is prevented from contacting the stator core 5 during the operation of the rotary electric motor 1A.

また、第1および第2固定子コア体16,17が隙間dを確保して軸方向に並んで配置されているので、第1および第2固定子コア体16,17間の磁気抵抗が増大し、固定子コイル8に通電することに起因して第2固定子コア体17から第1固定子コア体16に流れる交流の磁束を少なくできる。そこで、第1固定子コア体16と第2固定子コア体17との境界近傍に位置する磁性鋼板に流れる渦電流が少なくなり、固定子コア15に発生する鉄損を低減することができる。   Further, since the first and second stator core bodies 16 and 17 are arranged side by side in the axial direction while ensuring a gap d, the magnetic resistance between the first and second stator core bodies 16 and 17 is increased. In addition, the alternating magnetic flux flowing from the second stator core body 17 to the first stator core body 16 due to energization of the stator coil 8 can be reduced. Therefore, the eddy current flowing in the magnetic steel sheet located near the boundary between the first stator core body 16 and the second stator core body 17 is reduced, and the iron loss generated in the stator core 15 can be reduced.

また、第2回転子コア体17の外径を第1回転子コア体16の外径より小さくして、回転子11と固定子コア15との間の空隙を軸受10から離れる方向にステップ状に広くなるように構成されているので、軸受10から離れた箇所のアンバランス量が小さくなる。   Further, the outer diameter of the second rotor core body 17 is made smaller than the outer diameter of the first rotor core body 16, and the gap between the rotor 11 and the stator core 15 is stepped away from the bearing 10. Therefore, the amount of unbalance at a location away from the bearing 10 is reduced.

なお、上記実施の形態2では、回転子が外径の異なる2つの回転子コア体に分割構成されているが、回転子の分割数は3つ以上でもよい。そして、分割された回転子コア体は、互いに外径が異なるように構成され、外径が軸受側から離れる方向に漸次小さくなるように軸方向に配列させればよい。この場合、固定子コアも同様に回転子と同数の固定子コア体に分割し、互いに離間して軸方向に配列させればよい。なお、分割された固定子コア体の内径は同じであり、回転子コア体の当接部が、軸方向に関して、固定子コア体間の隙間に位置している。   In the second embodiment, the rotor is divided into two rotor core bodies having different outer diameters. However, the number of rotor divisions may be three or more. The divided rotor core bodies are configured so that the outer diameters are different from each other, and may be arranged in the axial direction so that the outer diameter gradually decreases in the direction away from the bearing side. In this case, the stator core may be similarly divided into the same number of stator core bodies as the rotor, and separated from each other and arranged in the axial direction. The inner diameters of the divided stator core bodies are the same, and the contact portion of the rotor core body is located in the gap between the stator core bodies in the axial direction.

また、上記実施の形態1,2では、内径の異なる固定子コア体、又は外径の異なる回転子コア体を用いて、固定子コアと回転子との間の空隙を軸受から離れる方向にステップ状に広くするものとしているが、固定子コア体の内径と回転子コア体の外径とを変えて、固定子コアと回転子との間の空隙を軸受から離れる方向にステップ状に広くしてもよい。
また、上記実施の形態1,2では、回転子が磁性鋼板を積層して作製された円筒状の積層体の外周側に磁石を埋め込んで構成されているものとしているが、円筒状の圧粉鉄心に磁石を埋め込んで回転子を構成してもよいし、磁性鋼板からなる円筒状の積層体や円筒状の圧粉鉄心の外周面に磁石を配設して回転子を構成してもよい。
In the first and second embodiments, a stator core body having a different inner diameter or a rotor core body having a different outer diameter is used to step the gap between the stator core and the rotor away from the bearing. However, by changing the inner diameter of the stator core body and the outer diameter of the rotor core body, the gap between the stator core and the rotor is increased stepwise in the direction away from the bearing. May be.
In the first and second embodiments, the rotor is constructed by embedding magnets on the outer peripheral side of a cylindrical laminate produced by laminating magnetic steel plates. The rotor may be configured by embedding magnets in the iron core, or the rotor may be configured by arranging magnets on the outer peripheral surface of a cylindrical laminate made of magnetic steel plates or a cylindrical dust core. .

また、上記実施の形態1,2では、固定子コイルが集中巻き巻線で構成されているものとしているが、固定子コイルは集中巻き巻線に限定されるものではなく、例えば分布巻き巻線で構成されてもよい。
また、上記実施の形態1,2では、回転電動機における回転子の極数と固定子のスロット数について説明していないが、極数とスロット数との比は、一般的な回転電動機と同様であり、例えば4:3、2:3などである。
In the first and second embodiments, the stator coil is configured by concentrated winding. However, the stator coil is not limited to concentrated winding, for example, distributed winding. It may be constituted by.
In the first and second embodiments, the number of poles of the rotor and the number of slots of the stator in the rotary motor are not described. However, the ratio of the number of poles to the number of slots is the same as that of a general rotary motor. Yes, for example, 4: 3, 2: 3, etc.

ここで、上記実施の形態1,2では、磁極となる磁石が配設された回転子を用いる回転電動機について説明しているが、本発明は、回転子に磁極を形成する界磁手段が固定子に配設されている回転電動機、例えば誘導機、スイッチドリラクタンスモータ、磁気誘導子型回転機などの回転電動機に適用しても同様の効果を奏する。
以下、本発明を適用した磁気誘導子型回転機について説明する。
Here, in Embodiments 1 and 2 described above, a rotary motor using a rotor provided with magnets serving as magnetic poles has been described. However, in the present invention, field means for forming magnetic poles on the rotor is fixed. The same effect can be obtained when the present invention is applied to a rotary electric motor disposed in a child, for example, a rotary electric motor such as an induction machine, a switched reluctance motor, or a magnetic inductor type rotary machine.
Hereinafter, a magnetic inductor type rotating machine to which the present invention is applied will be described.

実施の形態3.
図4はこの発明の実施の形態3に係る回転電動機の主要構成を示す一部破断斜視図、図5はこの発明の実施の形態3に係る回転電動機の主要構成を模式的に示す断面図である。
Embodiment 3 FIG.
4 is a partially broken perspective view showing the main configuration of a rotary electric motor according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the main configuration of the rotary electric motor according to Embodiment 3 of the present invention. is there.

図4および図5において、回転電動機20は、磁気誘導子型回転機であり、鉄などの塊状磁性体で作製され、軸受10に片持ち支持された回転軸21、回転軸21に同軸に固着された回転子22と、回転子22を囲繞するように配設された固定子コア27にトルク発生用駆動コイルとしての固定子コイル30を巻装してなる固定子26と、界磁起磁力発生用コイルとしての界磁コイル31と、回転子22、固定子26および界磁コイル31を収納するフレーム32と、を備えている。   4 and 5, the rotary motor 20 is a magnetic inductor type rotary machine, which is made of a massive magnetic material such as iron and is fixed to the rotary shaft 21 coaxially with the rotary shaft 21 cantilevered by the bearing 10. A stator 22 formed by winding a stator coil 30 as a torque generating drive coil around a stator core 27 disposed so as to surround the rotor 22, and a field magnetomotive force A field coil 31 serving as a generating coil, and a frame 32 that houses the rotor 22, the stator 26, and the field coil 31 are provided.

回転子22は、例えば所定形状に成形された多数枚の磁性鋼板を積層一体化して作製された第1および第2回転子コア体23,24と、所定枚の磁性鋼板を積層一体化して作製され、軸心位置に回転軸挿入孔25aが穿設された円盤状の隔壁25と、を備える。第1および第2回転子コア体23,24は、同一形状に作製され、軸心位置に回転軸挿入孔23c,24cが穿設された円筒状の基部23a,24aと、基部23a,24aの外周面から径方向外方に突設され、かつ軸方向に延設されて、周方向に等角ピッチで4つ設けられた突極23b,24bと、から構成されている。第1および第2回転子コア体23,24は、周方向に半突極ピッチずらして、隔壁25を介して相対して互いに密接して配置され、それらの回転軸挿入孔23c,24c,25aに挿通された回転軸21に固着されて構成されている。そして、回転子22は、回転軸21の一端を軸受10に支持されてフレーム32内に回転自在に配設されている。   The rotor 22 is produced by laminating and integrating a predetermined number of magnetic steel plates and the first and second rotor core bodies 23 and 24 produced by laminating and integrating a large number of magnetic steel plates formed in a predetermined shape, for example. And a disk-shaped partition wall 25 having a rotary shaft insertion hole 25a formed at the axial center position. The first and second rotor core bodies 23 and 24 are formed in the same shape, and cylindrical base portions 23a and 24a each having a rotation shaft insertion hole 23c and 24c drilled at an axial center position, and the base portions 23a and 24a. It is composed of four salient poles 23b, 24b that project radially outward from the outer peripheral surface and extend in the axial direction, and are provided at four equiangular pitches in the circumferential direction. The first and second rotor core bodies 23 and 24 are disposed in close contact with each other via a partition wall 25 with a half salient pole pitch shifted in the circumferential direction, and their rotation shaft insertion holes 23c, 24c and 25a. It is configured to be fixed to the rotating shaft 21 inserted through the shaft. The rotor 22 is rotatably disposed in the frame 32 with one end of the rotating shaft 21 supported by the bearing 10.

固定子コア27は、所定形状に成形された多数枚の磁性鋼板を積層一体化して作製された第1および第2固定子コア体28,29を備える。第1固定子コア体28は、円筒状のコアバック28aと、コアバック28aの内周面から径方向内方に突設されて周方向に等角ピッチで6つ設けられたティース28bと、を備える。そして、内周側に開口するスロット28cが、コアバック28aと隣り合うティース28bとにより画成されている。第2固定子コア体29は、円筒状のコアバック29aと、コアバック29aの内周面から径方向内方に突設されて周方向に等角ピッチで6つ設けられたティース29bと、を備える。そして、内周側に開口するスロット29cが、コアバック29aと隣り合うティース29bとにより画成されている。第2固定子コア体29は、ティース29bの長さがティース28bの長さより短くなっている点を除いて、第1固定子コア体28と同じ形状に形成されている。第1および第2固定子コア体28,29は、ティース28b,29bの周方向位置を一致させて、かつ隔壁25の軸方向厚みdだけ離間して、それぞれ第1および第2回転子コア体23,24を囲繞するように、フレーム32内に配設されている。   The stator core 27 includes first and second stator core bodies 28 and 29 that are manufactured by laminating and integrating a large number of magnetic steel plates formed in a predetermined shape. The first stator core body 28 includes a cylindrical core back 28a, and teeth 28b that protrude radially inward from the inner peripheral surface of the core back 28a and are provided with six equiangular pitches in the circumferential direction. Is provided. And the slot 28c opened to the inner peripheral side is defined by the core back 28a and the adjacent tooth 28b. The second stator core body 29 includes a cylindrical core back 29a and teeth 29b that are provided radially inwardly from the inner peripheral surface of the core back 29a and provided with six equiangular pitches in the circumferential direction. Is provided. And the slot 29c opened to an inner peripheral side is defined by the core back 29a and the adjacent teeth 29b. The second stator core body 29 is formed in the same shape as the first stator core body 28 except that the length of the teeth 29b is shorter than the length of the teeth 28b. The first and second stator core bodies 28 and 29 are arranged so that the circumferential positions of the teeth 28b and 29b coincide with each other and are spaced apart by the axial thickness d of the partition wall 25, respectively. 23 and 24 are disposed in the frame 32 so as to surround them.

固定子コイル30は、導体線をスロット28c,29cを跨がないで軸方向に相対して対をなすティース28b,29bに巻回した、いわゆる集中巻き方式に巻回された3相の相コイルを有する。つまり、固定子コイル30は、軸方向に相対する6対のティース28b、29bに対して順次U,V,Wの3相を2回繰り返して集中巻きに巻回して構成されている。なお、図4では、便宜上、1相のコイルのみを示している。   The stator coil 30 is a three-phase coil wound in a so-called concentrated winding system in which conductor wires are wound around teeth 28b and 29b that are paired in the axial direction without straddling the slots 28c and 29c. Have That is, the stator coil 30 is configured by sequentially winding three phases of U, V, and W twice in a concentrated manner on six pairs of teeth 28b and 29b opposed in the axial direction. In FIG. 4, only a one-phase coil is shown for convenience.

界磁コイル31は、導体線を円筒状に巻回した円筒状コイルであり、第1および第2固定子コア体28,29のコアバック28a,29a間に介装されている。
フレーム32は、鉄などの塊状磁性体で作製され、第1固定子コア体28のコアバック28aの外周面と第2固定子コア体29のコアバック29aの外周面とに密接するように配設され、軸方向磁路形成部材を構成している。なお、フレーム32が非磁性材料で作製される場合には、鉄などの磁性材料で作製された部材を第1固定子コア体28のコアバック28aの外周面と第2固定子コア体29のコアバック29aの外周面とに接するように配設すればよい。
The field coil 31 is a cylindrical coil obtained by winding a conductor wire in a cylindrical shape, and is interposed between the core backs 28 a and 29 a of the first and second stator core bodies 28 and 29.
The frame 32 is made of a massive magnetic material such as iron, and is arranged so as to be in close contact with the outer peripheral surface of the core back 28a of the first stator core body 28 and the outer peripheral surface of the core back 29a of the second stator core body 29. Provided to constitute an axial magnetic path forming member. When the frame 32 is made of a non-magnetic material, members made of a magnetic material such as iron are used as the outer peripheral surface of the core back 28a of the first stator core body 28 and the second stator core body 29. What is necessary is just to arrange | position so that the outer peripheral surface of the core back 29a may be contact | connected.

つぎに、このように構成された回転電動機20の動作について説明する。   Next, the operation of the rotary motor 20 configured as described above will be described.

界磁コイル31に通電されることにより発生した磁束は、図4に矢印Bで示されるように、第1固定子コア体28内を軸方向外側に徐々にシフトしつつ径方向内方に流れ、ティース28bから空隙部を介して第1回転子コア体23の突極23bに入る。第1回転子コア体23に入った磁束は、第1回転子コア体23内を、軸方向に隔壁25側に徐々にシフトしつつ径方向内方に流れ、回転軸21に流れ込む。回転軸21に流れ込んだ磁束は、回転軸21内を軸方向に流れ、第2回転子コア体24に入る。第2回転子コア体24に入った磁束は、第2回転子コア体24内を、軸方向外側に徐々にシフトしつつ径方向外方に流れ、突極24bから空隙部を介して第2固定子コア体29のティース29bに入る。第2固定子コア体29に入った磁束は、第2固定子コア体29内を、軸方向に界磁コイル31側に徐々にシフトしつつ径方向外方に流れ、フレーム32に流れ込む。フレーム32に流れ込んだ磁束は、フレーム32を軸方向に流れ、第1固定子コア体28に戻る。   As indicated by an arrow B in FIG. 4, the magnetic flux generated by energizing the field coil 31 flows radially inward while gradually shifting in the first stator core body 28 outward in the axial direction. The salient poles 23b of the first rotor core body 23 enter from the teeth 28b through the gaps. The magnetic flux that has entered the first rotor core body 23 flows radially inward through the first rotor core body 23 while gradually shifting toward the partition wall 25 in the axial direction, and flows into the rotation shaft 21. The magnetic flux that has flowed into the rotation shaft 21 flows in the rotation shaft 21 in the axial direction and enters the second rotor core body 24. The magnetic flux that has entered the second rotor core body 24 flows radially outward in the second rotor core body 24 while gradually shifting outward in the axial direction, and the second magnetic flux passes through the gaps from the salient poles 24b. The teeth 29b of the stator core body 29 are entered. The magnetic flux that has entered the second stator core body 29 flows radially outward in the second stator core body 29 while gradually shifting in the axial direction toward the field coil 31, and flows into the frame 32. The magnetic flux flowing into the frame 32 flows in the axial direction through the frame 32 and returns to the first stator core body 28.

この時、第1および第2回転子コア体23,24の突極23b,24bが周方向に半突極ピッチずれているので、磁束は、軸方向から見ると、N極とS極とが周方向に交互に配置されたように作用する。そして、回転子22の位置に応じて固定子コイル30に交流電流を流すことにより、トルクを発生させる。これにより、回転電動機20は、無整流子モータであり、磁気的には、8極6スロットの集中巻き方式の永久磁石式回転機と同様に動作する。   At this time, since the salient poles 23b and 24b of the first and second rotor core bodies 23 and 24 are shifted by a half salient pole pitch in the circumferential direction, when viewed from the axial direction, the magnetic flux includes It acts as if it were alternately arranged in the circumferential direction. A torque is generated by passing an alternating current through the stator coil 30 in accordance with the position of the rotor 22. Thus, the rotary motor 20 is a non-commutator motor, and magnetically operates in the same manner as an 8-pole 6-slot concentrated winding type permanent magnet type rotary machine.

この実施の形態3によれば、回転子22が片持ち支持されている回転軸21の端部に取り付けられているので、回転軸21は軸受10の軸心に対して傾斜して回転駆動される。しかし、第2固定子コア体29のティース29bの長さが第1固定子コア体28のティース28bの長さより短く形成されているので、軸受10と反対側の回転子22と固定子コア27との隙間Gfが軸受10側の回転子22と固定子コア27との隙間Gnより広くなっており、駆動時の回転子22と固定子コア27との接触が回避される。   According to the third embodiment, since the rotor 22 is attached to the end of the rotating shaft 21 that is cantilevered, the rotating shaft 21 is rotationally driven while being inclined with respect to the shaft center of the bearing 10. The However, since the length of the teeth 29b of the second stator core body 29 is shorter than the length of the teeth 28b of the first stator core body 28, the rotor 22 and the stator core 27 opposite to the bearing 10 are formed. Is larger than the gap Gn between the rotor 22 and the stator core 27 on the bearing 10 side, and contact between the rotor 22 and the stator core 27 during driving is avoided.

また、第1固定子コア体28と第2固定子コア体29との間に隙間dが確保されている。そこで、第1固定子コア体28と第2固定子コア体29との間の磁気抵抗が増大し、第2固定子コア体29から第1固定子コア体28に流れる磁束が低減され、鉄損が低減される。また、界磁コイル31を第1固定子コア体28と第2固定子コア体29との間の隙間に配置することができるので、界磁コイル31を固定子コア27の径方向外側に配置する必要がなく、装置の小型化が図られる。   Further, a gap d is secured between the first stator core body 28 and the second stator core body 29. Therefore, the magnetic resistance between the first stator core body 28 and the second stator core body 29 is increased, the magnetic flux flowing from the second stator core body 29 to the first stator core body 28 is reduced, and iron Loss is reduced. Further, since the field coil 31 can be disposed in the gap between the first stator core body 28 and the second stator core body 29, the field coil 31 is disposed on the radially outer side of the stator core 27. Therefore, the apparatus can be reduced in size.

実施の形態4.
図6はこの発明の実施の形態4に係る回転電動機の主要構成を模式的に示す断面図である。
Embodiment 4 FIG.
6 is a cross-sectional view schematically showing a main configuration of a rotary electric motor according to Embodiment 4 of the present invention.

図6において、界磁起磁力発生用磁石としての永久磁石33は、例えば平板リング状に作製された異方性焼結希土類磁石であり、第1固定子コア体28と第2固定子コア体29との間に同軸に介装されている。そして、永久磁石33は、着磁方向34が第2固定子コア体29から第1固定子コア体28に向うように着磁配向されている。フレーム35は、アルミニウムなどの非磁性材料で作製され、固定子26を内包するように配設されている。
なお、この実施の形態4は、界磁手段として、界磁コイル31に替えて永久磁石33を用い、非磁性材料で作製されたフレーム35を用いている点を除いて、上記実施の形態3と同様に構成されている。
In FIG. 6, a permanent magnet 33 as a field magnetomotive force generating magnet is, for example, an anisotropic sintered rare earth magnet made in a flat ring shape, and includes a first stator core body 28 and a second stator core body. 29 is coaxially interposed. The permanent magnet 33 is magnetized and oriented so that the magnetization direction 34 is directed from the second stator core body 29 to the first stator core body 28. The frame 35 is made of a nonmagnetic material such as aluminum and is disposed so as to enclose the stator 26.
The fourth embodiment is the same as the third embodiment except that a permanent magnet 33 is used in place of the field coil 31 and a frame 35 made of a nonmagnetic material is used as the field means. It is configured in the same way.

このように構成された回転電動機20Aでは、永久磁石33による磁束が、第1固定子コア体28内を軸方向外側に徐々にシフトしつつ径方向内方に流れ、ティース28bから空隙部を介して第1回転子コア体23の突極23bに入る。第1回転子コア体23に入った磁束は、第1回転子コア体23内を、軸方向に隔壁25側に徐々にシフトしつつ径方向内方に流れ、回転軸21に流れ込む。回転軸21に流れ込んだ磁束は、回転軸21内を軸方向に流れ、第2回転子コア体24に入る。第2回転子コア体24に入った磁束は、第2回転子コア体24内を、軸方向外側に徐々にシフトしつつ径方向外方に流れ、突極24bから空隙部を介して第2固定子コア体29のティース29bに入る。第2固定子コア体29に入った磁束は、第2固定子コア体29内を永久磁石33側に徐々にシフトしつつ径方向外方に流れ、永久磁石33に戻る。   In the rotary electric motor 20A configured as described above, the magnetic flux generated by the permanent magnet 33 flows inward in the radial direction while gradually shifting in the first stator core body 28 outward in the axial direction, and passes through the gap from the teeth 28b. Enters the salient pole 23b of the first rotor core body 23. The magnetic flux that has entered the first rotor core body 23 flows radially inward through the first rotor core body 23 while gradually shifting toward the partition wall 25 in the axial direction, and flows into the rotation shaft 21. The magnetic flux that has flowed into the rotation shaft 21 flows in the rotation shaft 21 in the axial direction and enters the second rotor core body 24. The magnetic flux that has entered the second rotor core body 24 flows radially outward in the second rotor core body 24 while gradually shifting outward in the axial direction, and the second magnetic flux passes through the gaps from the salient poles 24b. The teeth 29b of the stator core body 29 are entered. The magnetic flux that has entered the second stator core body 29 flows radially outward while gradually shifting the second stator core body 29 toward the permanent magnet 33, and returns to the permanent magnet 33.

そして、回転子22の位置に応じて固定子コイル30に交流電流を流すことにより、トルクを発生させ、回転子22が回転駆動される。   Then, by passing an alternating current through the stator coil 30 according to the position of the rotor 22, torque is generated, and the rotor 22 is rotationally driven.

この実施の形態4においても、第2固定子コア体29のティース29bの長さが第1固定子コア体28のティース28bの長さより短く形成されているので、軸受10と反対側の回転子22と固定子コア27との隙間Gfが軸受10側の回転子22と固定子コア27との隙間Gnより広くなっており、駆動時の回転子22と固定子コア27との接触が回避される。   Also in the fourth embodiment, since the length of the teeth 29b of the second stator core body 29 is shorter than the length of the teeth 28b of the first stator core body 28, the rotor on the opposite side to the bearing 10 is formed. The gap Gf between the rotor 22 and the stator core 27 is wider than the gap Gn between the rotor 22 and the stator core 27 on the bearing 10 side, and contact between the rotor 22 and the stator core 27 during driving is avoided. The

また、第1固定子コア体28と第2固定子コア体29との間に隙間dが確保されているので、第2固定子コア体29から第1固定子コア体28に流れる磁束が低減され、鉄損が低減される。さらに、永久磁石33を第1固定子コア体28と第2固定子コア体29との間の隙間に配置することができるので、装置の小型化が図られる。さらにまた、フレーム35が非磁性材料で作製されているので、永久磁石33から第1固定子コア体28、フレーム35および第2固定子コア体29を介して永久磁石33に戻る磁路が形成されず、有効磁束量が確保され、出力を向上することができる。   Further, since the gap d is secured between the first stator core body 28 and the second stator core body 29, the magnetic flux flowing from the second stator core body 29 to the first stator core body 28 is reduced. Iron loss is reduced. Furthermore, since the permanent magnet 33 can be disposed in the gap between the first stator core body 28 and the second stator core body 29, the apparatus can be miniaturized. Furthermore, since the frame 35 is made of a nonmagnetic material, a magnetic path is formed that returns from the permanent magnet 33 to the permanent magnet 33 via the first stator core body 28, the frame 35, and the second stator core body 29. In other words, the effective magnetic flux amount is secured and the output can be improved.

なお、上記実施の形態3,4では、界磁極数とスロット数との比が8:6、即ち極スロット比が4:3であるが、極スロット比は4:3に限定されるものではなく、例えば2:3でもよい。
また、実施の形態3,4では、第1および第2固定子コア体、および第1および第2回転子コアが磁性薄板としての磁性鋼板を積層して作製されているものとしているが、磁性薄板は磁性鋼板に限定されるものではなく、例えば電磁鋼板を用いてもよい。
また、上記実施の形態3,4では、第1および第2回転子コア体および隔壁が磁性鋼板を積層して作製されているものとしているが、第1および第2回転子コア体および隔壁を圧粉鉄心や鉄などの塊状磁性材料で作製してもよい。
In the third and fourth embodiments, the ratio of the number of field poles to the number of slots is 8: 6, that is, the pole slot ratio is 4: 3. However, the pole slot ratio is not limited to 4: 3. For example, it may be 2: 3.
In the third and fourth embodiments, the first and second stator core bodies and the first and second rotor cores are made by laminating magnetic steel plates as magnetic thin plates. The thin plate is not limited to a magnetic steel plate, and for example, an electromagnetic steel plate may be used.
In the third and fourth embodiments, the first and second rotor core bodies and the partition walls are made by laminating magnetic steel plates. However, the first and second rotor core bodies and the partition walls are It may be made of a bulk magnetic material such as a dust core or iron.

また、実施の形態3,4では、固定子コイルが集中巻き巻線で構成されているものとしているが、固定子コイルは集中巻き巻線に限定されるものではなく、例えば分布巻き巻線で構成されてもよい。
また、実施の形態3,4では、隔壁が第1および第2回転子コア体の間に介装されているものとしているが、第1および第2回転子コア体が回転軸に十分に固定されていれば、隔壁を省略してもよい。
In the third and fourth embodiments, the stator coil is configured by concentrated winding. However, the stator coil is not limited to concentrated winding, for example, distributed winding. It may be configured.
In the third and fourth embodiments, the partition wall is interposed between the first and second rotor core bodies, but the first and second rotor core bodies are sufficiently fixed to the rotation shaft. If it is, the partition may be omitted.

また、上記実施の形態3,4では、内径の異なる固定子コア体を用いて、固定子コアと回転子との間の空隙を軸受から離れる方向にステップ状に広くするものとしているが、固定子コア体の内径と回転子コア体の外径との両方を変えて、あるいは回転子コアの外径のみを変えて、固定子コアと回転子との間の空隙を軸受から離れる方向にステップ状に広くしてもよい。   In the third and fourth embodiments, the stator core body having different inner diameters is used to widen the gap between the stator core and the rotor stepwise in the direction away from the bearing. Change both the inner diameter of the rotor core body and the outer diameter of the rotor core body, or change only the outer diameter of the rotor core, and step in the direction away from the bearing between the stator core and the rotor. It may be wide.

1,1A,20,20A 回転電動機、2,22 回転軸、3,11,22 回転子、4,14,26 固定子、5,15,27 固定子コア、6,16,28 第1固定子コア体、7,17,29 第2固定子コア体、8,30 固定子コイル、9,32,35 フレーム、10 軸受、31 界磁コイル(界磁起磁力発生用コイル)、33 永久磁石(界磁起磁力発生用磁石)。   1,1A, 20,20A Rotary motor, 2,22 Rotating shaft, 3,11,22 Rotor, 4,14,26 Stator, 5,15,27 Stator core, 6,16,28 First stator Core body, 7, 17, 29 Second stator core body, 8, 30 Stator coil, 9, 32, 35 frame, 10 bearing, 31 Field coil (field magnetomotive force generating coil), 33 Permanent magnet ( Field magnetomotive force generating magnet).

Claims (5)

フレームと、
上記フレームに軸受を介して片持ち支持された回転軸に取り付けられた回転子と、
上記回転子を囲繞するように上記フレームに取り付けられた固定子コア、および該固定子コアに巻装されて上記回転子を回転させるトルクを発生する固定子コイルを有する固定子と、を備え、
上記回転子と上記固定子コアとの間の空隙が、上記軸受から離れる方向にステップ状に広がるように構成され、
上記固定子コアは、それぞれ、磁性薄板を積層して構成された上記ステップ数と同数の固定子コア体を、上記空隙のステップ間の位置で互いに離間して、軸方向に同軸に配列して構成され
軸方向に配列した上記固定子コア体間の隙間が、上記回転子と上記固定子コアとの間の最大の空隙より広くなっていることを特徴とする回転電動機。
Frame,
A rotor attached to a rotating shaft that is cantilevered on the frame via a bearing;
A stator core attached to the frame so as to surround the rotor, and a stator having a stator coil wound around the stator core and generating torque for rotating the rotor,
The gap between the rotor and the stator core is configured to expand stepwise in a direction away from the bearing,
The stator cores have the same number of steps as the number of steps formed by laminating magnetic thin plates, spaced apart from each other at positions between the steps of the gap, and arranged coaxially in the axial direction. Configured ,
A rotary electric motor characterized in that a gap between the stator core bodies arranged in the axial direction is wider than a maximum gap between the rotor and the stator core .
上記回転子と上記固定子コアとの間の空隙が、上記ステップ数と同数の上記固定子コア体の内径を変えて、上記軸受から離れる方向にステップ状に広がるように構成されていることを特徴とする請求項1記載の回転電動機。   The gap between the rotor and the stator core is configured to change in an inner diameter of the same number of the stator core bodies as the number of steps, and to expand in a stepwise direction away from the bearing. The rotary electric motor according to claim 1, wherein 上記回転子と上記固定子コアとの間の空隙が、上記回転子の外径を変えて、上記軸受から離れる方向にステップ状に広がるように構成されていることを特徴とする請求項1記載の回転電動機。   2. The air gap between the rotor and the stator core is configured to change stepwise in a direction away from the bearing by changing the outer diameter of the rotor. Rotating electric motor. 上記固定子コアは、2つの上記固定子コア体から構成され、
界磁起磁力発生用コイルが軸方向に配列された上記固定子コア体間に介装されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の回転電動機。
The stator core is composed of two stator core bodies,
4. The rotary electric motor according to claim 1, wherein a field magnetomotive force generating coil is interposed between the stator core bodies arranged in the axial direction. 5.
上記固定子コアは、2つの上記固定子コア体から構成され、
界磁起磁力発生用磁石が、軸方向に着磁配向されて、軸方向に配列された上記固定子コア体間に介装されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の回転電動機。
The stator core is composed of two stator core bodies,
The field magnetomotive force generating magnet is magnetized and oriented in the axial direction, and is interposed between the stator core bodies arranged in the axial direction. The rotary electric motor of Claim 1.
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