JPH10271779A - 同期電動機のロータ - Google Patents
同期電動機のロータInfo
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- JPH10271779A JPH10271779A JP7003397A JP7003397A JPH10271779A JP H10271779 A JPH10271779 A JP H10271779A JP 7003397 A JP7003397 A JP 7003397A JP 7003397 A JP7003397 A JP 7003397A JP H10271779 A JPH10271779 A JP H10271779A
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- Japan
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- magnetic
- rotor
- subdivided
- synchronous motor
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
- H02K1/246—Variable reluctance rotors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 各磁路を磁気的に分離した同期電動機のロー
タ構造を実現し、性能の良好な同期電動機を提供する。 【解決手段】 高透磁率材料から成形され、ロータ磁極
間に磁気的に導通され、大きな磁気抵抗を持つ回転軸の
方向に積層された複数の細分化磁路１５〜１８，４７と
ステンレス鋼材などの非磁性材料から成る非磁性結合部
材１９〜２１，４８とを、互いに溶接２２して一体化
し、ロータを形成する。これにより、周方向で磁路と磁
路の間に磁束が流れ易い結合部がなくなり、各磁路が磁
気的に分離されたロータ構造となり、磁極の磁気抵抗差
を大きくすることができる。このため、漏れ磁束による
発生トルクの低下を防ぐことができ、性能の良好な同期
電動機の実現が可能となる。
タ構造を実現し、性能の良好な同期電動機を提供する。 【解決手段】 高透磁率材料から成形され、ロータ磁極
間に磁気的に導通され、大きな磁気抵抗を持つ回転軸の
方向に積層された複数の細分化磁路１５〜１８，４７と
ステンレス鋼材などの非磁性材料から成る非磁性結合部
材１９〜２１，４８とを、互いに溶接２２して一体化
し、ロータを形成する。これにより、周方向で磁路と磁
路の間に磁束が流れ易い結合部がなくなり、各磁路が磁
気的に分離されたロータ構造となり、磁極の磁気抵抗差
を大きくすることができる。このため、漏れ磁束による
発生トルクの低下を防ぐことができ、性能の良好な同期
電動機の実現が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同期電動機のロー
タに関し、円周方向に不均一な磁気抵抗分布を持つ構造
のロータの改良に関する。
タに関し、円周方向に不均一な磁気抵抗分布を持つ構造
のロータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１，２は従来の同期電動機の４極のロ
ータを示した図である。高透磁率材料を成形したロータ
素片１には、スリット２に代表されるような複数のスリ
ットを成形することで、磁路３に代表されるような複数
の磁路を形成し、ロータの円方向に不均一な磁気抵抗分
布を発生させる。このような構成により、ロータ円周部
で低磁気抵抗部分が結集し、４個の磁極５〜８を形成す
る。これにより、ロータが回転磁界内で回転軸回りに回
転する。ロータ素片は、形状維持のため、隣接する磁路
が磁路３と磁路４のようにロータ外周部のごく一部で結
合部９を設け結合される。このように成形したロータ素
片１を回転軸方向に複数枚積層し、エンドリング１０お
よび中間リング１１にて挟み、ネジ軸１２およびナット
１３にて締結し、固定しロータを形成する。ロータは、
ヤキバメなどの方法にて回転軸１４に結合される。
ータを示した図である。高透磁率材料を成形したロータ
素片１には、スリット２に代表されるような複数のスリ
ットを成形することで、磁路３に代表されるような複数
の磁路を形成し、ロータの円方向に不均一な磁気抵抗分
布を発生させる。このような構成により、ロータ円周部
で低磁気抵抗部分が結集し、４個の磁極５〜８を形成す
る。これにより、ロータが回転磁界内で回転軸回りに回
転する。ロータ素片は、形状維持のため、隣接する磁路
が磁路３と磁路４のようにロータ外周部のごく一部で結
合部９を設け結合される。このように成形したロータ素
片１を回転軸方向に複数枚積層し、エンドリング１０お
よび中間リング１１にて挟み、ネジ軸１２およびナット
１３にて締結し、固定しロータを形成する。ロータは、
ヤキバメなどの方法にて回転軸１４に結合される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のロ
ータにおいては、ロータの製作性、ロータ素片の扱い易
さなどの意味から、各磁路３，４を磁路と同材料の結合
部９にて結合した素片形状としているが、結合部９から
の漏れ磁束の増加を招き、磁極の磁気抵抗差が減少する
ため、同期電動機の発生トルクが低下するという問題が
あった。
ータにおいては、ロータの製作性、ロータ素片の扱い易
さなどの意味から、各磁路３，４を磁路と同材料の結合
部９にて結合した素片形状としているが、結合部９から
の漏れ磁束の増加を招き、磁極の磁気抵抗差が減少する
ため、同期電動機の発生トルクが低下するという問題が
あった。
【０００４】本発明は、各磁路が磁気的に分離されたロ
ータ構造を実現し、性能の良好な同期電動機を提供する
ことを目的とする。
ータ構造を実現し、性能の良好な同期電動機を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、同期電動機のロータにおいて、高透磁率材料
による複数の細分化磁路と、ステンレスなどの非磁性材
料あるいは遠心力に対して強い方向すなわち回転軸の方
向に高透磁率材料を積層した部材と、エンドリグと、中
間リングとを用いて、組み付けあるいは溶接にてロータ
を形成する。
本発明は、同期電動機のロータにおいて、高透磁率材料
による複数の細分化磁路と、ステンレスなどの非磁性材
料あるいは遠心力に対して強い方向すなわち回転軸の方
向に高透磁率材料を積層した部材と、エンドリグと、中
間リングとを用いて、組み付けあるいは溶接にてロータ
を形成する。
【０００６】本発明によれば、同期電動機のロータにお
いて、各磁路は磁気的に分離した構造となる。従って、
磁極の磁気抵抗差を大きくすることができ、漏れ磁束に
よる発生トルクの低下を防ぐことができるので、性能の
良好な同期電動機の実現が可能となる。
いて、各磁路は磁気的に分離した構造となる。従って、
磁極の磁気抵抗差を大きくすることができ、漏れ磁束に
よる発生トルクの低下を防ぐことができるので、性能の
良好な同期電動機の実現が可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の実施形態について説明する。
明の実施形態について説明する。
【０００８】図３，４は第１実施形態のロータの形状を
示した図である。高透磁率材料から成形された複数の細
分化磁路１５〜１８，４７が、ロータ磁極間に磁気的に
導通し、回転軸方向に積層する。この回転軸は、大きな
磁気抵抗を有している。これらの複数の細分化磁路１５
〜１８，４７とステンレス鋼材などの非磁性材料から成
る非磁性結合部材１９〜２１，４８とが、互いに溶接２
２により一体化され、ロータを形成する。本実施形態に
おいては、複数の細分化磁路１５〜１８，４７の間に非
磁性結合部材１９〜２１，４８が存在するので、ロータ
の周方向で磁路と磁路の間に磁束が流れ易い結合部がな
くなる。このため、各細分化磁路１５〜１８，４７が磁
気的に分離されたロータ構造となる。従って、磁極の円
周方向の磁気抵抗差を大きくすることができ、漏れ磁束
による発生トルクの低下を防ぐことができるので、性能
の良好な同期電動機の実現が可能となる。
示した図である。高透磁率材料から成形された複数の細
分化磁路１５〜１８，４７が、ロータ磁極間に磁気的に
導通し、回転軸方向に積層する。この回転軸は、大きな
磁気抵抗を有している。これらの複数の細分化磁路１５
〜１８，４７とステンレス鋼材などの非磁性材料から成
る非磁性結合部材１９〜２１，４８とが、互いに溶接２
２により一体化され、ロータを形成する。本実施形態に
おいては、複数の細分化磁路１５〜１８，４７の間に非
磁性結合部材１９〜２１，４８が存在するので、ロータ
の周方向で磁路と磁路の間に磁束が流れ易い結合部がな
くなる。このため、各細分化磁路１５〜１８，４７が磁
気的に分離されたロータ構造となる。従って、磁極の円
周方向の磁気抵抗差を大きくすることができ、漏れ磁束
による発生トルクの低下を防ぐことができるので、性能
の良好な同期電動機の実現が可能となる。
【０００９】図５，６は第２実施形態のロータの形状を
示した図である。第１実施形態と同様に、高透磁率材料
から成形された複数の細分化磁路２３〜２６が、ロータ
磁極間に磁気的に導通し、回転軸方向に積層する。この
回転軸は、大きな磁気抵抗を有している。これらの複数
の細分化磁路２３〜２６とステンレス鋼材などの非磁性
材料から成る非磁性結合部材２７〜２９とは、互いに嵌
合関係にある嵌合部３０を有している。従って、複数の
細分化磁路２３〜２６に非磁性結合部材２７〜２９を嵌
合部３０を介して一体化できる。また、非磁性結合部材
２７〜２９は、複数の細分化磁路２３〜２６同様に、互
いに嵌合関係にある嵌合部３３，３４を有するエンドリ
ング３１および中間リング３２にて支持され、ネジ軸１
２およびナット１３にて締結して一体化されて、ロータ
を形成する。本実施形態においては、複数の細分化磁路
２３〜２６の間に、非磁性結合部材２７〜２９が存在す
るので、ロータの周方向で磁路と磁路の間に磁束が流れ
易い結合部がなくなる。このため、各細分化磁路２３〜
２６が磁気的に分離されたロータ構造となる。従って、
磁極の円周方向の磁気抵抗差を大きくすることができ、
漏れ磁束による発生トルクの低下を防ぐことができるの
で、性能の良好な同期電動機の実現が可能となる。さら
に、嵌合部３０，３３，３４を介する組立のみによりロ
ータの形成が可能であり、その作製が容易となる。また
第３実施形態として、回転軸方向に積層された複数の細
分化磁路２３〜２６と非磁性結合部材２７〜２９とを溶
接して一体化し、ロータを形成することも可能である。
示した図である。第１実施形態と同様に、高透磁率材料
から成形された複数の細分化磁路２３〜２６が、ロータ
磁極間に磁気的に導通し、回転軸方向に積層する。この
回転軸は、大きな磁気抵抗を有している。これらの複数
の細分化磁路２３〜２６とステンレス鋼材などの非磁性
材料から成る非磁性結合部材２７〜２９とは、互いに嵌
合関係にある嵌合部３０を有している。従って、複数の
細分化磁路２３〜２６に非磁性結合部材２７〜２９を嵌
合部３０を介して一体化できる。また、非磁性結合部材
２７〜２９は、複数の細分化磁路２３〜２６同様に、互
いに嵌合関係にある嵌合部３３，３４を有するエンドリ
ング３１および中間リング３２にて支持され、ネジ軸１
２およびナット１３にて締結して一体化されて、ロータ
を形成する。本実施形態においては、複数の細分化磁路
２３〜２６の間に、非磁性結合部材２７〜２９が存在す
るので、ロータの周方向で磁路と磁路の間に磁束が流れ
易い結合部がなくなる。このため、各細分化磁路２３〜
２６が磁気的に分離されたロータ構造となる。従って、
磁極の円周方向の磁気抵抗差を大きくすることができ、
漏れ磁束による発生トルクの低下を防ぐことができるの
で、性能の良好な同期電動機の実現が可能となる。さら
に、嵌合部３０，３３，３４を介する組立のみによりロ
ータの形成が可能であり、その作製が容易となる。また
第３実施形態として、回転軸方向に積層された複数の細
分化磁路２３〜２６と非磁性結合部材２７〜２９とを溶
接して一体化し、ロータを形成することも可能である。
【００１０】図７，８は第４実施形態のロータの形状を
示した図である。第１実施形態と同様に高透磁率材料か
ら成形された複数の細分化磁路３５〜３８が、ロータ磁
極間に磁気的に導通し、回転軸方向に積層する。この回
転軸は、大きな磁気抵抗を有ている。同様にして、高透
磁率材料から成る積層部材３９〜４２を回転軸に平行に
積層する。この場合、複数の細分化磁路３５〜３８の外
周部に積層部材３９〜４２が嵌合部４３を介して配置さ
れる。複数の細分化磁路３５〜３８は、積層部材３９〜
４２と互いに嵌合関係にある嵌合部４６，４７を有する
エンドリング４４および中間リング４５にて挟まれ、ネ
ジ軸１２およびナット１３にて締結されて一体化され、
ロータを形成する。本実施形態において、エンドリング
４４および中間リング４５は絶縁材料を用いることが好
適である。本実施形態では、スリット部に他の部材の挿
入がなく、ロータの周方向で磁路と磁路の間に磁束が流
れ易い結合部がなくなる。このため、各細分化磁路３５
〜３８が磁気的に分離されたロータ構造となる。従っ
て、磁極の円周方向の磁気抵抗差を大きくすることがで
き、漏れ磁束による発生トルクの低下を防ぐことができ
るので、性能の良好な同期電動機の実現が可能となる。
さらに、嵌合部４３，４５，４６を介する組立のみによ
りロータの形成が可能であり、その作製が容易となる。
示した図である。第１実施形態と同様に高透磁率材料か
ら成形された複数の細分化磁路３５〜３８が、ロータ磁
極間に磁気的に導通し、回転軸方向に積層する。この回
転軸は、大きな磁気抵抗を有ている。同様にして、高透
磁率材料から成る積層部材３９〜４２を回転軸に平行に
積層する。この場合、複数の細分化磁路３５〜３８の外
周部に積層部材３９〜４２が嵌合部４３を介して配置さ
れる。複数の細分化磁路３５〜３８は、積層部材３９〜
４２と互いに嵌合関係にある嵌合部４６，４７を有する
エンドリング４４および中間リング４５にて挟まれ、ネ
ジ軸１２およびナット１３にて締結されて一体化され、
ロータを形成する。本実施形態において、エンドリング
４４および中間リング４５は絶縁材料を用いることが好
適である。本実施形態では、スリット部に他の部材の挿
入がなく、ロータの周方向で磁路と磁路の間に磁束が流
れ易い結合部がなくなる。このため、各細分化磁路３５
〜３８が磁気的に分離されたロータ構造となる。従っ
て、磁極の円周方向の磁気抵抗差を大きくすることがで
き、漏れ磁束による発生トルクの低下を防ぐことができ
るので、性能の良好な同期電動機の実現が可能となる。
さらに、嵌合部４３，４５，４６を介する組立のみによ
りロータの形成が可能であり、その作製が容易となる。
【００１１】以上の実施形態では、４極の同期電動機の
ロータについて説明したが、４極以外についても同様に
本発明を適用可能である。また、実施形態の説明におい
て、第１実施形態では円形状の同期電動機のロータに
て、第２，３実施形態では磁極間に凹部を持つ突極形状
の同期電動機のロータにて説明を行ったが、どちらの同
期電動機のロータ形状またそれ以外の同期電動機のロー
タ形状においても、本発を適用可能である。また、磁路
形状は円弧以外でも、本発明を適用可能である。また、
結合部材の形態においては、その個数，形状および嵌合
部形状が実施形態異なっていても、本発明を適用可能で
ある。また、エンドリングおよび中間リングは円形でな
くとも、本発明を適用可能である。
ロータについて説明したが、４極以外についても同様に
本発明を適用可能である。また、実施形態の説明におい
て、第１実施形態では円形状の同期電動機のロータに
て、第２，３実施形態では磁極間に凹部を持つ突極形状
の同期電動機のロータにて説明を行ったが、どちらの同
期電動機のロータ形状またそれ以外の同期電動機のロー
タ形状においても、本発を適用可能である。また、磁路
形状は円弧以外でも、本発明を適用可能である。また、
結合部材の形態においては、その個数，形状および嵌合
部形状が実施形態異なっていても、本発明を適用可能で
ある。また、エンドリングおよび中間リングは円形でな
くとも、本発明を適用可能である。
【００１２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ロータ
の周方向で磁路と磁路の間に磁束が流れ易い結合部がな
くなる。このため、各磁路が磁気的に分離された同期電
動機れ磁束による発生トルクの低下を防ぐことができ、
性能の良好な同期電動機の実現が可能となる。
の周方向で磁路と磁路の間に磁束が流れ易い結合部がな
くなる。このため、各磁路が磁気的に分離された同期電
動機れ磁束による発生トルクの低下を防ぐことができ、
性能の良好な同期電動機の実現が可能となる。
【図１】 従来の４極の同期電動機のロータの断面形状
図である。
図である。
【図２】 従来の４極の同期電動機のロータの全体構成
図である。
図である。
【図３】 本発明の第１実施形態による同期電動機のロ
ータの断面形状図である。
ータの断面形状図である。
【図４】 本発明の第１実施形態による同期電動機のロ
ータの全体構成図である。
ータの全体構成図である。
【図５】 本発明の第２実施形態による同期電動機のロ
ータの断面形状図である。
ータの断面形状図である。
【図６】 本発明の第２実施形態による同期電動機のロ
ータの全体構成図である。
ータの全体構成図である。
【図７】 本発明の第４実施形態による同期電動機のロ
ータの断面形状図である。
ータの断面形状図である。
【図８】 本発明の第４実施形態による同期電動機のロ
ータの全体構成図である。
ータの全体構成図である。
１ ロータ素片、２ スリット、３，４ 磁路、５〜８
磁極、９ 結合部、１０，３１，４４ エンドリン
グ、１１，３２，４５ 中間リング、１２ ネジ軸、１
３ ナット、１４ 回転軸、１５〜１８，２３〜２６，
３５〜３８，４７複数の細分化磁路、１９〜２１，２７
〜２９，４８ 結合部材、２２ 溶接、３０，３３，３
４，４３，４６，４７ 嵌合部、３９〜４２ 積層部
材。
磁極、９ 結合部、１０，３１，４４ エンドリン
グ、１１，３２，４５ 中間リング、１２ ネジ軸、１
３ ナット、１４ 回転軸、１５〜１８，２３〜２６，
３５〜３８，４７複数の細分化磁路、１９〜２１，２７
〜２９，４８ 結合部材、２２ 溶接、３０，３３，３
４，４３，４６，４７ 嵌合部、３９〜４２ 積層部
材。
Claims (4)
- 【請求項１】 円周方向に不均一な磁気抵抗分布を持
ち、低磁気抵抗部分にロータ磁極を形成して回転磁界内
で回転軸回りに回転する同期電動機のロータにおいて、 ロータ磁極間に磁気的に導通し、大きな磁気抵抗を持つ
回転軸の方向に積層された複数の細分化磁路と、 上記細分化磁路の間に配置され、細分化磁路と互いに溶
接により一体化された非磁性の部材からなる非磁性結合
部材と、を備えることを特徴とする同期電動機のロー
タ。 - 【請求項２】 円周方向に不均一な磁気抵抗分布を持
ち、低磁気抵抗部分にロータ磁極を形成して回転磁界内
で回転軸回りに回転する同期電動機のロータにおいて、 ロータ磁極間に磁気的に導通し、大きな磁気抵抗を持つ
回転軸の方向に積層された複数の細分化磁路と、 上記細分化磁路の間に配置され、細分化磁路と嵌合関係
にある嵌合部を持ち、かつエンドリングおよび中間リン
グとも嵌合関係にある嵌合部を持ち、細分化磁路とエン
ドリングと中間リングとを締結して一体化する非磁性の
部材からなる非磁性結合部材と、を備えることを特徴と
する同期電動機のロータ。 - 【請求項３】 請求項２記載の同期電動機のロータにお
いて、非磁性結合部材は、細分化磁路とエンドリングと
中間リングとを互いに溶接により一体化すること、を特
徴とする同期電動機のロータ。 - 【請求項４】 円周方向に不均一な磁気抵抗分布を持
ち、低磁気抵抗部分にロータ磁極を形成して回転磁界内
で回転軸回りに回転する同期電動機のロータにおいて、 ロータ磁極間に磁気的に導通し、大きな磁気抵抗を持つ
回転軸の方向に積層された複数の細分化磁路と、 回転軸と平行に積層され、上記複数の細分化磁路の外周
部に嵌合部を介して配置され、細分化磁路と嵌合関係に
ある嵌合部を持ち、かつ絶縁材料からなるエンドリング
および中間リングとも嵌合関係にある嵌合部を持ち、細
分化磁路とエンドリングと中間リングとを締結して一体
化する、細分化磁路と同材料の部材からなる積層結合部
材と、を備えることを特徴とする同期電動機のロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07003397A JP3530336B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 同期電動機のロータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07003397A JP3530336B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 同期電動機のロータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10271779A true JPH10271779A (ja) | 1998-10-09 |
| JP3530336B2 JP3530336B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=13419888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07003397A Expired - Fee Related JP3530336B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 同期電動機のロータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3530336B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2008037849A1 (en) | 2006-09-27 | 2008-04-03 | Abb Oy | Rotor for electric machine |
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| EP2790296A1 (de) * | 2013-04-12 | 2014-10-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Reluktanzmotor mit stabilisiertem Rotor |
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-
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- 1997-03-24 JP JP07003397A patent/JP3530336B2/ja not_active Expired - Fee Related
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