JPS6260450A - 回転電機の固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は回転電機の固定子に係シ、特に放熱による減磁
防止に好適な磁極保持構造を有する永久磁石界磁式回転
電機め固定子に関する。

〔発明の背景〕

従来この種の回転電機の固定子はたとえば実開昭６０−
１１６３５号公報に記載のように永久磁石を保持枠によ
って継鉄内に固定する構造、あるいは実開６０−２３５
８号公報に記載のように永久磁石の内周に筒状体を挿入
し加圧により固定する構造となっている。しかし回転子
の放熱について固定子側での十分な配慮がされていない
。ざらにはたとえば実開昭５９−１８９４３９号公報に
記載のように固定子の内周全周を永久磁石で覆う構造も
あるが、高価な永久磁石を使用するには経済的に不利と
なる問題点があった。

特に近年に開発されたネオジウム−鉄系、ネオジウム−
鉄−ボロン系およびセリウムージジム木の高性能希土類
系磁石を用いると磁極の磁石厚ざがフェライト磁石の約
１／３〜１／４程度に薄くできるため回転電機の小形化
に有効であるが、約１００Ｃ以上の温度で磁力が低下す
る永久減磁が生じる欠点があってこの永久磁石の採用に
は制限があった。このため回転子の発熱を効率よく外部
に放熱して回転電機自体の温度上昇を低減はせることが
いっそう重要となる問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上記した従来技術の問題点を解ｒ＋ 決し１回転子の発熱を固定子の磁極保持枠を有効活用し
て放熱するほか、電機子反作用による永久磁石の減磁最
大内部磁界を磁極保持枠により減少するに有効なａ極保
持構造を有する永久磁石界磁式回転電機の固定子を提供
するにある。

〔発明の概要〕

本発明は円筒状の非磁性金属材料からなり磁極嵌着用の
窓を有する磁極保持枠であって、好ましくは磁極厚さに
ほぼ等しいか僅かに薄い厚さと回転子のコイルエンドを
含んだ全長にほぼ等しい長さを有する放熱機能をかねた
磁極保持枠を継鉄の内周面に密着固定した構造とするこ
とばより、磁極の固定機能とあわせて外部への放熱効果
の向上をはかるのに加えて２回転子の電機子反作用によ
る永久磁石の減磁最大内部磁界の減少を磁極外周の磁極
保持枠に流れるろず電流によって緩和するようにした構
造の永久磁石界磁式回転電機の固定子である。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の一実施例を第１図ないし第３図によシ説
明する。

第１図は本発明による永久磁石界磁式回転電機の固定子
の一実施例を示す回転電機の要部縦断面図、第２図は同
じく回転１！磯の固定子の要部横断面図、輌３図は同じ
く固定子の磁で保持枠の斜視図である。第１図ないし第
３図において、ｌは回転子、２は固定子、３は継鉄、４
は永久磁石、５は補助極、６は保持枠、７，８はブラケ
ット、９は軸、１０は電機子鉄心、１１は電機子コイル
。

１２はコイルエンドである。

第１図ないし第３図の回転子１は軸９と、電機子鉄心１
０と、電機子コイル１１などからなり、固定子２は継鉄
３と、その内周に配役される永久磁石４と、補助極５と
、継鉄３の内周に永久磁石４と補助極６を固定する円筒
状非磁性金属製の複数の磁極嵌着用窓６１（第３図）を
有する放熱板兼用の磁極保持枠６からなる。ブラケット
７．８は回転子１と固定子２を同軸状に支持する。好ま
しくは複数の磁極嵌着用窓６１を有する放熱板兼用の磁
極保持枠６の厚さＨ２を永久磁石４の厚さＨ，にほぼ等
しいか僅かに薄＜Ｌ（Ｈ，≧Ｈ７）。

回転子】の外周になるべく接近するように配置して継鉄
３の内周に密着固定する（第２図）。また保持枠６の軸
長り、を回転子１の放熱に有効な長はとし、たとえば回
転子１のコイルエンド１２部を含む軸長り、にほぼ等し
い長ざに延長しくり。

ζＬ、　）て継鉄３に密着固定する。さらに磁極を囲む
保持枠６は切断部を設けることなくうず電流路として有
効とする。

このような構成において１回転子１の電機子コイル１１
に通電されて回転子１が回動すると、電機子コイル１１
の発熱の一部は従来通り回転子軸９を介してブラケット
７．８などから外部に放熱されるとともＫ、一部は電機
子コイル１１および電機子鉄心１０から空気中を伝わり
固定子２の磁極の永久磁石４およ−び補助極５を介して
継鉄３から外部に放熱されるが、一部は空気中を伝わり
固定子２の磁極間およびコイルエンド１２の外ｌに延び
た熱伝導性の優れた磁極保持枠６を介して継鉄４から外
部に放熱される。したがって、従来の放熱効果が低く回
転子１の温度上昇が高くなって高熱が永久磁石４を含む
固定子２側にも伝熱され回転電機全体の温度上昇となる
のに対し、本実施例ではたとえばコイルエンド１４まで
延長された軸長の保持枠６によシ放熱面積が従来の約２
倍以上とすることができ、これにより電機子コイル１１
の発熱による回転子１側の熱が固定子２側の継鉄３を介
して速や２５≧に外部に放出されるため永久磁石４を含
め回転１ｉＥｖｉ全体の温度上昇を低くする。

さらには回転電機起動時や電機子電流の過渡状態におい
て非Ｗｉ曲導電材の切断部のない磁極保持枠６Ｋｍ束の
変化に対応するうず電流が流れて、永久磁石４０減磁作
用を緩和する作用を生じるため。

電機子電流によシ永久磁石が受ける減磁界の値が小ざく
なって結果的に永久８石４の厚さを薄くできる。

以上のように本実施例によれば、永久磁石界磁式回転電
機の固定子のａ極の周囲を包むように固定した非磁性高
導電性材からなる放熱板兼用の磁極保持枠を継鉄に密着
して配置し、好ましくはこの磁極保持枠の厚さを磁極の
厚さにほぼ等しいか僅かに薄くしてできるだけ回転子に
接近して配置し、また磁極保持枠の軸長をほぼ回転子の
両コイルエンドを含む軸長に等しく延長し、さらに保持
枠を切断部のないうず電流の電気回路として有効な構造
とすることによシ、発熱源をなす回転子の電機子コイル
の発熱を固定子側から外部に効率よく放熱して固定子の
永久磁石を含む回転電機全体の温度上昇を低く抑えるこ
とができ、これによシ高瀉で磁力低下する高性能ネオジ
ウム系磁石などを界磁に使用可能にして回転電機の小形
化がはかれるほか、さらに起動時の過渡状態での磁束変
化に対応したりず電流の発生によシ永久磁石の永久減磁
耐力の向上をはかることができる。

〔発明の効果〕

以上の説明のように米発明によれば、永久磁石界磁式回
転電機の回転子の発熱を固定子の磁極保持枠を有効活用
して放熱するほか、電機子反作用による永久磁石の減磁
最大内部磁界を減少することができ、高性能ネオジウム
系Ｓ石などを界磁に使用可能にして回転電機の小形化お
よび高性能化がはかれる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回転域様の固定子の一実施例を永
す回転！を機要部縦断面図、第２−図は同じく固定子要
部横断面図、第３図は同じく磁極保持枠斜視図である。 １・・・回転子、２・・・固定子、３・・・継鉄、４・
・・永久磁石、５・・・補助極、６・・・磁極保持枠。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、永久磁石界磁式回転電機の固定子において、円筒体
   状の非磁性導電部材からなり磁極嵌着用の窓を有する放
   熱をかねた磁極保持枠を継鉄の内周面に密着固定した構
   造の回転電機の固定子。 ２、上記磁極保持枠の厚さは磁極厚さにほぼ等しいかよ
   り僅かに薄くした特許請求の範囲第１項記載の回転電機
   の固定子。 ３、上記磁極保持枠の軸長は回転子の放熱に有効な長さ
   とした特許請求の範囲第１項記載の回転電機の固定子。 ４、上記磁極保持枠の軸長は回転子のコイルエンドを含
   んだ軸長にほぼ等しくした特許請求の範囲第３項記載の
   回転電機の固定子。 ５、上記磁極保持枠は磁極嵌着用窓の周囲に切断部がな
   くうず電流路をなす構造の特許請求の範囲第１項記載の
   回転電機の回転子。