JP6001971B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
第1の実施形態について説明する。先ず、本実施形態の回転電機の構成について図1および図2を用いて説明する。図1は、本実施形態の回転電機の固定子40等を模式的に示した概略斜視図である。図1では、固定子40を単純に円柱形状で示し、且つ回転子3の図示は省略している。図2は、図1の側面図である。
θ:固定子40の円周方向の座標(rad)、反時計回りを正とする。
ai:θ=0に腹をもつモードiの変位
bi:θ=π/(2i)に腹をもつモードiの変位
また、n個の動吸振器(j=1,2,3,…,n)の変位は、xj(j=1,2,3,…,n)で記述される。ここでは、動吸振器を2個で考えるため、n=2となる。
s:回転子3および固定子40のスロット41の数により決まる電磁力のモードを表す整数
Ωs:モードsをもつ電磁力の角振動数で、電源周波数Ω/(2π)、すべり率、固定子40のスロット41の数により決まる
Fs:モードsをもつ電磁力の振幅
これらを前提として、固定子40の運動方程式を導出する。
mj:動吸振器jの慣性部材の質量
kj:動吸振器jの弾性部材の弾性係数
以下では、簡単のため、電磁力、およびそれに基づく固定子40の振動モードの円周方向の波を2波(i=s=2)とした場合における固定子40および動吸振器の運動方程式を導出する。
ここで、ω20は、円周方向に2波存在する固定子40の固有振動モードの角振動数である。
第2の実施形態について図6を用いて説明する。図6は、本実施形態の回転電機の固定子40の共振曲線で、実線は第1および第2の動吸振器51、52が互いに22.5度の周方向位置で配置された場合における固定子40の共振曲線で、破線は第1および第2の動吸振器51、52がない場合の共振曲線で、横軸は固定子40に作用する電磁力の周波数を無次元化したもので縦軸は半径方向変位振幅の2乗を無次元化したものを示す。
第3の実施形態について図7〜図11を用いて説明する。本実施形態は、第1の実施形態の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
第4の実施形態について図12〜図14を用いて説明する。
上記実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
3…回転子
40…固定子
41…スロット
42…巻線
51…第1の動吸振器
51a…質量部
51b…板ばね部
51c…連結部
52…第2の動吸振器
52a…質量部
52b…板ばね部
52c…連結部
53…第3の動吸振器
54…第4の動吸振器
58…首振り弾性体
60…ダンパ
Claims (5)
- 所定の軸周りを回転する回転子と、
略円板状の複数の鉄板が軸方向に積層されて前記回転子の外周を取り囲むように配置された略中空円筒状の固定子と、
前記固定子の外周面に取り付けられて、前記固定子の振動に伴って弾性変形可能な弾性部材を備えた第1の動吸振器と、
前記第1の動吸振器に所定の周方向間隔をあけて前記固定子の外周に取り付けられて、前記固定子の振動に伴って弾性変形可能な弾性部材を備えた第2の動吸振器と、
を有する回転電機において、
前記固定子は、前記第1の動吸振器および前記第2の動吸振器が取り付けられていないときには、前記回転子が励起する回転磁力により、周方向に沿ってほぼ等間隔に振動の腹および節が交互にできるように半径方向に振幅が分布する第1振動モードと、この第1振動モードに対応する振動数と同じ振動数を有し前記第1振動モードの腹に相当する位置が節になり前記第1振動モードの節に相当する位置が腹になるように周方向に振幅が分布する第2振動モードと、で振動するように構成されて、
前記第1の動吸振器は前記第1振動モードの前記腹に相当する位置に取り付けられて、
前記第2の動吸振器は前記第1振動モードの前記腹および前記節に相当する位置から周方向にずれた位置に取り付けられて、
前記第1の動吸振器および前記第2の動吸振器それぞれは、減衰部材を有し、
前記第1の動吸振器および前記第2の動吸振器それぞれの固有振動数は、前記固定子の固有振動数よりも小さくなるように構成されていること、を特徴とする回転電機。 - 前記腹に相当する部分に配置される第3の動吸振器を有し、
前記第1の動吸振器および前記第3の動吸振器の固有振動数の算術平均値が、前記固定子の固有振動数よりも小さくなるように構成されていること、
を特徴とする請求項1に記載の回転電機。 - 前記第3の動吸振器は、前記第1の動吸振器が取り付けられた前記腹に相当する位置に配置されていること、を特徴とする請求項2に記載の回転電機。
- 前記固定子は、前記第1の動吸振器および前記第2の動吸振器が取り付けられていないときには、前記第1振動モードは、前記回転子が励起する回転磁力により、周方向に沿って45度ごとに等間隔に振動の腹および節が交互にできるように半径方向に振幅が分布するように発生し、
前記第1の動吸振器は、前記第1振動モードの腹に相当する位置に取り付けられて、前記第2の動吸振器は、前記第1の動吸振器に対して周方向に30度ずれた位置に取り付けられていること、
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の回転電機。 - 前記固定子は、前記第1の動吸振器および前記第2の動吸振器が取り付けられていないときには、前記第1振動モードは、前記回転子が励起する回転磁力により、周方向に沿って45度ごとに等間隔に振動の腹および節が交互にできるように半径方向に振幅が分布するように発生し、
前記第1の動吸振器は、前記第1振動モードの腹に相当する位置に取り付けられて、前記第2の動吸振器は、前記第1の動吸振器に対して周方向に22.5度ずれた位置に取り付けられていること、
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の回転電機。
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