JP5894359B2 - ランデル型回転機 - Google Patents
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Description
図1はこの発明の実施の形態1に係るランデル型回転機を示す断面図である。図において、ランデル型回転機は、フレーム1と、フレーム1に設けられた一対の軸受2と、軸受2を介してフレーム1に回転自在に取り付けられた磁性体製の回転軸3と、フレーム1に固定された固定子4と、回転軸3に取り付けられた回転子5と、フレーム1に取り付けられた界磁子6とを備えている。
π(R1 2−R3 2)×Bs (1)
2πR2(L2−L1)×B (2)
π(R1 2−R3 2)×Bs≧2πR2(L2−L1)×B (3)
F=PS=B2/2×(1/μ0−1/μ) (4)
図5はこの発明の実施の形態2に係るランデル型回転機を示す断面図、図6は図5の界磁鉄心15および界磁コイル16を示す分解斜視図である。図において、第1の界磁鉄心部17の形状は、第2の界磁鉄心部18から端板12に向かうにつれて回転軸3の軸線に垂直な断面の外径が小さくなるテーパー形状となっている。これにより、第1の界磁鉄心部17の回転軸3の軸線に垂直な断面の面積は、第2の界磁鉄心部18から端板12に向かうにつれて小さくなっている。
図7はこの発明の実施の形態3に係るランデル型回転機の界磁コイル16および界磁鉄心15を示す斜視図である。図において、界磁コイル16を保持するボビン22の端板12側の端部は、界磁鉄心15の第1の界磁鉄心部17よりも端板12側に突出している。回転軸3の軸線方向についての端板12と第1の界磁鉄心部17との間の距離は、回転軸3の軸線方向についての端板12と界磁コイル16との間の距離よりも大きくなっている。その他の構成は、実施の形態1と同様である。
R=1/μ0×d/S (5)
図8はこの発明の実施の形態4に係るランデル型回転機の界磁コイル16および界磁鉄心15を示す分解斜視図である。図において、第1の界磁鉄心部17および第2の界磁鉄心部18のぞれぞれは、互いに透磁率等の磁気特性が異なる材料から構成されている。第1の界磁鉄心部17は、ボルト等を用いて、第2の界磁鉄心部18に固定されている。その他の構成は、実施の形態1と同様である。
図9はこの発明の実施の形態5に係るランデル型回転機の界磁コイル16および界磁鉄心15を示す分解斜視図である。図において、第1の界磁鉄心部17および第2の界磁鉄心部18は、両方とも、磁性体製の板部材が回転軸3の軸線方向に積層されることにより構成されている。第1の界磁鉄心部17および第2の界磁鉄心部18は、板部材が積層され、軸方向に打ち抜かれた後、かしめ等によって固定される。なお、第1の界磁鉄心部17および第2の界磁鉄心部18のそれぞれは、板部材を軸方向に接着した後、積層された板部材を円筒形状に加工することにより形成してもよい。その他の構成は、実施の形態1と同様である。
Claims (3)
- フレームと、
前記フレームに回転自在に設けられた回転軸と、
前記フレームに対して固定された固定子鉄心および前記固定子鉄心に設けられた固定子コイルを有した固定子と、
前記固定子鉄心に対向する爪状鉄心および前記爪状鉄心と前記回転軸とを連結する連結鉄心を有した回転子と、
前記回転軸の径方向について前記爪状鉄心よりも内側に設けられ前記フレームに対して固定された界磁鉄心および前記界磁鉄心に設けられた界磁コイルを有した界磁子とを備え、
前記界磁鉄心は、前記回転軸の径方向について前記界磁コイルよりも内側に位置する第1の界磁鉄心部と、前記第1の界磁鉄心部よりも前記回転軸の軸線に沿って前記連結鉄心から離れて位置し前記爪状鉄心に対向する第2の界磁鉄心部とを有し、
前記第1の界磁鉄心部の前記連結鉄心に対向する端面の面積は、前記第1の界磁鉄心部の前記第2の界磁鉄心部側の部分における前記回転軸の軸線に垂直な断面の面積よりも小さく、
前記界磁コイルの形状は、前記第2の界磁鉄心部から前記連結鉄心側まで前記連結鉄心に向かうにつれて前記回転軸の軸線に垂直な断面の内径が小さくなるテーパー形状となっており、
前記第1の界磁鉄心部の形状は、前記第2の界磁鉄心部から前記連結鉄心側まで前記連結鉄心に向かうにつれて前記回転軸の軸線に垂直な断面の外径が前記界磁コイルの内径に沿って小さくなるテーパー形状となっており、
前記回転軸の軸線と前記第1の界磁鉄心部の前記連結鉄心に対向する端面における外周面との間の距離をR 1 、前記回転軸の軸線と前記界磁鉄心との間の距離をR 3 、前記界磁鉄心を構成する材料の飽和磁束密度をB s 、前記回転軸の軸線方向についての前記界磁コイルの寸法をL 1 、前記回転軸の軸線方向についての前記界磁鉄心の寸法をL 2 、前記回転軸の軸線から前記第2の界磁鉄心の外周面までの距離をR 2 、前記界磁鉄心の磁束密度をBとした場合に、(R 1 −R 3 )がπ(R 1 2 −R 3 2 )×B s =2πR 2 (L 2 −L 1 )×Bを満たすことを特徴とするランデル型回転機。 - 前記第1の界磁鉄心部を構成する材料の透磁率は、前記第2の界磁鉄心部を構成する材料の透磁率よりも高いことを特徴とする請求項1に記載のランデル型回転機。
- 前記界磁鉄心の少なくとも一部は、磁性体製の板部材が前記回転軸の軸線方向に積層されることにより構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のランデル型回転機。
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