JP6977556B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る回転電機10は、同期式多相交流モータであり、アウタロータ構造(外転構造)のものとなっている。回転電機10の概要を図1乃至図5に示す。図1は、回転電機10の縦断面斜視図であり、図2は、回転電機10の回転軸11に沿う方向での縦断面図であり、図3は、回転軸11に直交する方向での回転電機10の横断面図(図2のIII−III線断面図)であり、図4は、図3の一部を拡大して示す断面図であり、図5は、回転電機10の分解図である。なお、図3では、図示の都合上、回転軸11を除き、切断面を示すハッチングを省略している。以下の記載では、回転軸11が延びる方向を軸方向とし、回転軸11の中心から放射状に延びる方向を径方向とし、回転軸11を中心として円周状に延びる方向を周方向としている。
本実施形態では、回転子40における磁石部42の極異方構造を変更しており、以下に詳しく説明する。
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
Wt×Bs≦Wm×Br …(1)
となる磁性材料により構成されている。
Claims (12)
- 中空部を有する回転子本体(41)、及びその回転子本体に設けられた磁石部(42)を有し、回転自在に支持された回転子(40)と、
複数の相巻線からなる固定子巻線(51)を有し、前記回転子に対して同軸で対向配置された筒状の固定子(50)と、
前記回転子及び前記固定子を収容するハウジング(30)と、を備えた回転電機(10)であって、
前記回転子本体は、
前記磁石部が固定される筒状の磁石保持部(43)と、
前記回転子の回転軸(11)から前記磁石保持部までを繋ぐ部分であって、前記回転軸の径方向の内外に延びる中間部(45)と、を有し、
前記磁石部は、磁極中心であるd軸の側において、磁極境界であるq軸の側に比べてその磁化容易軸の向きがd軸に平行に近くなるように配向されており、前記磁化容易軸に沿って磁石磁路が形成されており、
前記固定子及び前記回転子からなる磁気回路コンポーネントの内周面から径方向内側の第1領域(X1)は、前記径方向において前記磁気回路コンポーネントの内周面から前記ハウジングまでの間の第2領域(X2)よりも容積が大きく構成されており、
前記固定子巻線は、導線(82)が分布巻されることにより構成されており、
前記固定子巻線は、前記磁石部に対向する位置で周方向に所定間隔で、かつ、径方向に同層となる位置で配置される導線部(81)を有し、
前記各導線は、コイルエンドにおいて径方向内側又は外側のいずれか一方に曲げられることにより、周方向に隣り合う他の前記導線との干渉を回避する干渉回避部を有し、
前記導線部では、径方向において複数の前記導線が重ねられており、
前記干渉回避部において、径方向の一方側から数えてn層(nは任意の数)における前記導線の曲がり部と、n+1層における前記導線の曲がり部とでは曲率半径が異なっている、または径方向のシフト量が異なっている回転電機。 - 前記固定子巻線は、前記磁石部に対向する位置で周方向に所定間隔で配置される導線部(81)を有し、
前記固定子において、
周方向における前記各導線部の間に導線間部材を設け、かつその導線間部材として、1磁極における前記導線間部材の周方向の幅寸法をWt、前記導線間部材の飽和磁束密度をBs、1磁極における前記磁石部の周方向の幅寸法をWm、前記磁石部の残留磁束密度をBrとした場合に、Wt×Bs≦Wm×Brの関係となる磁性材料、又は周方向における前記各導線部の間に導線間部材を設けていない構成となっている請求項1に記載の回転電機。 - 前記固定子巻線は、前記磁石部に対向する位置で周方向に所定間隔で配置される導線部(81)を有し、
前記導線部を構成する各導線は、複数の素線(86)が束ねられている素線集合体となっており、
前記導線は、その断面における径方向の厚さ寸法が周方向の幅寸法よりも小さい扁平矩形状をなしているとともに、軸方向において少なくとも前記磁石部に対向する部分では、その断面が周方向に沿って扁平となるように配置されている請求項1又は2に記載の回転電機。 - 前記回転子は、前記固定子の径方向外側に配置されているアウタロータ構造であり、
前記磁石部は、前記回転子本体の径方向内側に固定されている請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の回転電機。 - 前記固定子を保持する固定子保持部材(61)を有し、
前記固定子保持部材は、前記固定子の径方向内側に組み付けられる筒状部(71)を有しており、その筒状部に冷却部(74)が設けられている請求項4に記載の回転電機。 - 前記筒状部の内側に、電気コンポーネント(62)を備え、
前記電気コンポーネントは、通電により発熱する発熱部材(66,68)を有し、前記発熱部材は、前記筒状部の内周面に沿って配置されており、
前記冷却部は、前記発熱部材に対して径方向内外に重なる位置に設けられている請求項5に記載の回転電機。 - 中空部を有する回転子本体(41)、及びその回転子本体に設けられた磁石部(42)を有し、回転自在に支持された回転子(40)と、
複数の相巻線からなる固定子巻線(51)を有し、前記回転子に対して同軸で対向配置された筒状の固定子(50)と、
前記回転子及び前記固定子を収容するハウジング(30)と、を備えた回転電機(10)であって、
前記回転子本体は、
前記磁石部が固定される筒状の磁石保持部(43)と、
前記回転子の回転軸(11)から前記磁石保持部までを繋ぐ部分であって、前記回転軸の径方向の内外に延びる中間部(45)と、を有し、
前記固定子及び前記回転子からなる磁気回路コンポーネントの内周面から径方向内側の第1領域(X1)は、前記径方向において前記磁気回路コンポーネントの内周面から前記ハウジングまでの間の第2領域(X2)よりも容積が大きく構成され、
前記回転子は、前記固定子の径方向外側に配置されているアウタロータ構造であり、
前記磁石部は、前記回転子本体の径方向内側に固定されており、
前記固定子を保持する固定子保持部材(61)を有し、
前記固定子保持部材は、前記固定子の径方向内側に組み付けられる筒状部(71)を有しており、その筒状部に冷却部(74)が設けられており、
前記筒状部の内側に、電気コンポーネント(62)を備え、
前記電気コンポーネントは、通電により発熱する発熱部材(66,68)を有し、前記発熱部材は、前記筒状部の内周面に沿って配置されており、
前記冷却部は、前記発熱部材に対して径方向内外に重なる位置に設けられている回転電機。 - 前記ハウジングの内周面の半径をdとしたときに、回転中心からd×0.705の距離よりも径方向外側において前記磁気回路コンポーネントが配置されている請求項1〜7のうちいずれか1項に記載の回転電機。
- 前記中間部は、前記回転子の軸方向において、前記回転子の中央よりもいずれか一方側に配置されている請求項1〜8のうちいずれか1項に記載の回転電機。
- 前記磁気回路コンポーネントの内周面よりも径方向内側の領域には、電磁波を発生しうる電磁波発生体が収容される請求項1〜9のうちいずれか1項に記載の回転電機。
- 前記回転子と前記固定子とのエアギャップの外径の直径をDとし、極数をPとしたとき、D/P<12.2を満たす請求項1〜10のうちいずれか1項に記載の回転電機。
- 前記ハウジングに設けられ、前記回転子の回転軸を回転可能に支持する軸受(21,22)と、を備え、
前記回転軸は、前記回転軸の軸方向において位置が異なる複数の前記軸受により、回転可能に支持され、
複数の前記軸受は、前記軸方向における前記回転子の中央よりも前記軸方向のいずれか一方側に配置されている請求項1〜11のうちいずれか1項に記載の回転電機。
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