JPS63161854A - 磁石式ロ−タ構造 - Google Patents
磁石式ロ−タ構造Info
- Publication number
- JPS63161854A JPS63161854A JP61310984A JP31098486A JPS63161854A JP S63161854 A JPS63161854 A JP S63161854A JP 61310984 A JP61310984 A JP 61310984A JP 31098486 A JP31098486 A JP 31098486A JP S63161854 A JPS63161854 A JP S63161854A
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- JP
- Japan
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- rotor
- rotor core
- magnetic
- core section
- shaft
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- Pending
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
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- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
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Landscapes
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、最高速度が１２０００ＲＰＭ以上の高速回転
型同期期（これには発電機やブラシレスモータを含む）
のごとき高速回転型電気機械における磁石式ロータの構
造に関する。
型同期期（これには発電機やブラシレスモータを含む）
のごとき高速回転型電気機械における磁石式ロータの構
造に関する。
［従来の技術］
従来より、例えば航空機や高速水中航走体あるいは高速
空中航走体に搭載のガスタービンエンジンによって高速
回転型の磁石式発電機を駆動することが考えられている
。かかる高速回転型磁石発電機の一例を示すと、第４図
に示すようなものがある。この第４図に示す発電機では
、ガスタービンエンジンに回転駆動される回転軸１に磁
石式ロータ２が装着されている。そして、このロータ２
は、第４，５図に示すごとく２回転軸１にナツト３を介
して締付は固定されるロータコア部（ロータ組立）４と
、このロータコア部４の外周部に相互に非磁性材１０を
介して配設された多数の磁石５とをそなえて構成されて
いる。
空中航走体に搭載のガスタービンエンジンによって高速
回転型の磁石式発電機を駆動することが考えられている
。かかる高速回転型磁石発電機の一例を示すと、第４図
に示すようなものがある。この第４図に示す発電機では
、ガスタービンエンジンに回転駆動される回転軸１に磁
石式ロータ２が装着されている。そして、このロータ２
は、第４，５図に示すごとく２回転軸１にナツト３を介
して締付は固定されるロータコア部（ロータ組立）４と
、このロータコア部４の外周部に相互に非磁性材１０を
介して配設された多数の磁石５とをそなえて構成されて
いる。
また、ロータ２の外側には、このロータ２から離隔した
ハウジング部分にステータコア部（ステータ組立）６が
設けられており、このステータコア部６のスロット内に
電機子巻線７が設けられている。
ハウジング部分にステータコア部（ステータ組立）６が
設けられており、このステータコア部６のスロット内に
電機子巻線７が設けられている。
なお、第４図中の符号８，９はロータ２のための軸受で
ある。
ある。
上述の構成により、この発電機の回転軸１が回転駆動さ
れてロータ２がまわると、通常の同期機と同様にして、
電機子巻線７に周波数ｆ（＝ｐｎ／１．２０）なる交流
電圧が誘起される。ここでｐは磁極数、ｎは回転数（Ｒ
Ｐ Ｍ）である。
れてロータ２がまわると、通常の同期機と同様にして、
電機子巻線７に周波数ｆ（＝ｐｎ／１．２０）なる交流
電圧が誘起される。ここでｐは磁極数、ｎは回転数（Ｒ
Ｐ Ｍ）である。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、ロータ２が回転すると、磁石５に対してステ
ータコア部６のスロット形状やスロット数に関連して磁
石５の下のロータコア部４を通る磁束量Φが、ステータ
コア部６のスロット数をＮｓ。
ータコア部６のスロット形状やスロット数に関連して磁
石５の下のロータコア部４を通る磁束量Φが、ステータ
コア部６のスロット数をＮｓ。
回転数をｎとすると、ｆ ＝ ｎ−Ｎ ｓ ／ ６０と
いう高い周波数で変動する。通常、ロータコア部４は鋼
棒より加工された一体物であるため、電気抵抗値が低く
、これにより磁束量Φの変動により、過大な渦電流損と
ヒステリシス損による鉄損が発生する。その結果ロータ
２の温度が高くなって、磁石５の永久減磁を招くおそれ
がある。
いう高い周波数で変動する。通常、ロータコア部４は鋼
棒より加工された一体物であるため、電気抵抗値が低く
、これにより磁束量Φの変動により、過大な渦電流損と
ヒステリシス損による鉄損が発生する。その結果ロータ
２の温度が高くなって、磁石５の永久減磁を招くおそれ
がある。
なお、３９６００ＲＰＭ、出力４００Ｗ、９スロットの
高速発電機では、ロータ２での鉄損が約１２０Ｗにもな
り、これによりロータ温度が３００℃近くまで上昇する
という実験結果がある。
高速発電機では、ロータ２での鉄損が約１２０Ｗにもな
り、これによりロータ温度が３００℃近くまで上昇する
という実験結果がある。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、鉄損に基づくロータでの温度上昇を抑制できるよ
うにした磁石式ロータ構造を提供することを目的とする
。
ので、鉄損に基づくロータでの温度上昇を抑制できるよ
うにした磁石式ロータ構造を提供することを目的とする
。
［問題点を解決するための手段］
このため、本発明の磁石式ロータ構造は、ロータのロー
タコア部を薄い電磁鉄板を積層して構成したものである
。
タコア部を薄い電磁鉄板を積層して構成したものである
。
［作 用コ
上述の本発明の磁石式ロータ構造では、ロータコア部が
積層構造であるので、渦電流損が大幅に低減される。
積層構造であるので、渦電流損が大幅に低減される。
［発明の実施例］
以下、図示する実施例につき本発明を具体的に説明する
。第１〜３図は本発明の一実施例としての磁石式ロータ
構造を示すもので、第１図は本磁石式ロータ構造を有す
る高速回転型発電機の部分縦断面図、第２図はその磁石
式ロータの横断面図、第３図はそのロータコア部の斜視
図であるが、この実施例においては、第１〜３図に示す
ごとく、磁石式ロータ１１が、ガスタービンエンジンに
回転駆動される回転軸１に嵌合されるロータシャフト１
２と、このロータシャフト１２にキー又はピン１６を介
して外嵌めされるロータコア部１３と、このロータコア
部１３の外周に沿い配設される多数の磁石１４とをそな
えて構成されている。
。第１〜３図は本発明の一実施例としての磁石式ロータ
構造を示すもので、第１図は本磁石式ロータ構造を有す
る高速回転型発電機の部分縦断面図、第２図はその磁石
式ロータの横断面図、第３図はそのロータコア部の斜視
図であるが、この実施例においては、第１〜３図に示す
ごとく、磁石式ロータ１１が、ガスタービンエンジンに
回転駆動される回転軸１に嵌合されるロータシャフト１
２と、このロータシャフト１２にキー又はピン１６を介
して外嵌めされるロータコア部１３と、このロータコア
部１３の外周に沿い配設される多数の磁石１４とをそな
えて構成されている。
そして、ロータコア部１３は、絶縁皮膜を有した厚さが
０．０５〜０．８ｍｍ位の薄い電磁鉄板を多数積層して
成り、断面が多角形状となるように形成されている。そ
してこの多角形の対角部を第３図に符号Ａで示すように
数ケ所溶接している。
０．０５〜０．８ｍｍ位の薄い電磁鉄板を多数積層して
成り、断面が多角形状となるように形成されている。そ
してこの多角形の対角部を第３図に符号Ａで示すように
数ケ所溶接している。
なお、電磁鉄板はシリコン鋼等ヒステリシス損の少ない
もので作られている。
もので作られている。
また、磁石１４．．１４の間は樹脂材１５が充填されて
おり、磁石１４の外側には、外皮１７が設けられている
。
おり、磁石１４の外側には、外皮１７が設けられている
。
なお、ロータ２の外側には、このロータ２から離隔した
ハウジング部分にステータコア部（ステータ組立）６が
設けられており、このステータコア部６のスロット内に
電機子巻線７が設けられていることは、従来と同じであ
る。
ハウジング部分にステータコア部（ステータ組立）６が
設けられており、このステータコア部６のスロット内に
電機子巻線７が設けられていることは、従来と同じであ
る。
上述のごとく、薄板電磁鉄板を積層したロータコア部１
３を磁石１４の下に設け、このロータコア部１３で磁石
１４間の磁路を構成することにより、渦電流損が大幅に
減少するほか、ロータコア部１３を構成する電磁鉄板が
シリコン鋼等でつくられているので、ヒステリシス損も
従来のロータコア部材として使用されていた高炭素鋼に
比べ約半分に低減される。これにより渦電流損およびヒ
ステリシス損の双方を減らすことができるので、鉄損を
大幅に低減させることができ、その結果ロータでの温度
上昇を抑制でき、磁石の永久減磁を招くこともなくなる
。
３を磁石１４の下に設け、このロータコア部１３で磁石
１４間の磁路を構成することにより、渦電流損が大幅に
減少するほか、ロータコア部１３を構成する電磁鉄板が
シリコン鋼等でつくられているので、ヒステリシス損も
従来のロータコア部材として使用されていた高炭素鋼に
比べ約半分に低減される。これにより渦電流損およびヒ
ステリシス損の双方を減らすことができるので、鉄損を
大幅に低減させることができ、その結果ロータでの温度
上昇を抑制でき、磁石の永久減磁を招くこともなくなる
。
具体的には従来のものに比べ、ロータでの鉄損が約１／
１０となり、これにより高速で運転しても、ロータでの
温度上昇はわずか３０〜５０℃にとどまるので、磁石動
作点が向上し出力が約８％増加するとともに、電機子巻
線７の運転温度も下がるため、最大出力を３０〜４０％
も増大できる。
１０となり、これにより高速で運転しても、ロータでの
温度上昇はわずか３０〜５０℃にとどまるので、磁石動
作点が向上し出力が約８％増加するとともに、電機子巻
線７の運転温度も下がるため、最大出力を３０〜４０％
も増大できる。
なお、本磁石式ロータ構造は、最大速度が１２００ＯＲ
ＰＭ以上の高速発電機のほか、同程度高速のブラシレス
モータ等の同期機にも同様にして適用できることはいう
までもない。
ＰＭ以上の高速発電機のほか、同程度高速のブラシレス
モータ等の同期機にも同様にして適用できることはいう
までもない。
［発明の効果］
以上詳述したように、本発明の磁石式ロータ構造によれ
ば、ロータのロータコア部を薄い電磁鉄板を積層して構
成したので、鉄損に基づくロータでの温度上昇を抑制す
ることができ、出力アップにおおいに寄与するものであ
る。
ば、ロータのロータコア部を薄い電磁鉄板を積層して構
成したので、鉄損に基づくロータでの温度上昇を抑制す
ることができ、出力アップにおおいに寄与するものであ
る。
第１〜３図は本発明の一実施例としての磁石式ロータ構
造を示すもので、第１図は本磁石式ロータ構造を有する
高速回転型発電機の部分縦断面図、第２図はその磁石式
ロータの横断面図、第３図はそのロータコア部の斜視図
であり、第４，５図は従来の磁石式ロータ構造を示すも
ので、第４図はこの磁石式ロータ構造を有する高速回転
型発電機の部分断面図、第５図はその磁石式ロータの横
断面図である。 図において、１１−磁石式ロータ、１２−・ロータシャ
フト、１３・−ロータコア部、１４−・磁石、１５−・
−樹脂材、１７−外皮。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
造を示すもので、第１図は本磁石式ロータ構造を有する
高速回転型発電機の部分縦断面図、第２図はその磁石式
ロータの横断面図、第３図はそのロータコア部の斜視図
であり、第４，５図は従来の磁石式ロータ構造を示すも
ので、第４図はこの磁石式ロータ構造を有する高速回転
型発電機の部分断面図、第５図はその磁石式ロータの横
断面図である。 図において、１１−磁石式ロータ、１２−・ロータシャ
フト、１３・−ロータコア部、１４−・磁石、１５−・
−樹脂材、１７−外皮。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 高速回転型電気機械のステータに囲繞されるように磁石
式ロータをそなえ、同ロータが、薄い電磁鉄板を積層し
て成る断面多角形状のロータコア部と、同ロータコア部
の外周に沿い配設された複数の磁石とをそなえて構成さ
れたことを特徴とする磁石式ロータ構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61310984A JPS63161854A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 磁石式ロ−タ構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61310984A JPS63161854A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 磁石式ロ−タ構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63161854A true JPS63161854A (ja) | 1988-07-05 |
Family
ID=18011750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61310984A Pending JPS63161854A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 磁石式ロ−タ構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63161854A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7098569B2 (en) * | 2004-07-30 | 2006-08-29 | Ballard Power Systems Corporation | Rotor assembly for a permanent magnet power electric machine |
| JP2007215291A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Honda Motor Co Ltd | モータ用ロータ |
-
1986
- 1986-12-25 JP JP61310984A patent/JPS63161854A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7098569B2 (en) * | 2004-07-30 | 2006-08-29 | Ballard Power Systems Corporation | Rotor assembly for a permanent magnet power electric machine |
| JP2007215291A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Honda Motor Co Ltd | モータ用ロータ |
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