TWI572122B - Axial Clearance Rotating Motor - Google Patents
Axial Clearance Rotating Motor Download PDFInfo
- Publication number
- TWI572122B TWI572122B TW104111993A TW104111993A TWI572122B TW I572122 B TWI572122 B TW I572122B TW 104111993 A TW104111993 A TW 104111993A TW 104111993 A TW104111993 A TW 104111993A TW I572122 B TWI572122 B TW I572122B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- jumper
- gap type
- axial gap
- stator
- casing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/01—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for shielding from electromagnetic fields, i.e. structural association with shields
- H02K11/014—Shields associated with stationary parts, e.g. stator cores
- H02K11/0141—Shields associated with casings, enclosures or brackets
-
- 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
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/20—Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/40—Structural association with grounding devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
- H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
- H02K3/524—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for U-shaped, E-shaped or similarly shaped cores
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/08—Arrangements for cooling or ventilating by gaseous cooling medium circulating wholly within the machine casing
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
- H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Description
本發明係關於一種軸向間隙型旋轉電機,尤其關於一種具有包含複數個定子芯之定子之軸向間隙型旋轉電機。
為了電動機器之節能化等,可變速系統或永久磁鐵同步機等由反相器驅動之旋轉電機不斷增加。於該等旋轉電機中,存在如下情況:反相器產生之共模電壓於線圈與轉子之間靜電耦合而使軸承之內外輪間產生電位差(以下,稱為「軸電壓」)成為問題。其原因在於:過大之軸電壓會導致軸承內之潤滑油之絕緣破壞,而產生因電流所致之軸承電腐蝕(例如,專利文獻1)。
專利文獻1揭示將線圈與轉子間遮蔽而降低軸電壓之技術。具體而言,專利文獻1係一種徑向間隙型旋轉電機,其為如下構成:於定子芯及線圈之與轉子對向之定子表面整體設置絕緣層,於其表面,沿與定子芯之磁束之流向垂直之方向交替地形成導電部與絕緣部。即,於成為接地電位之芯,電性連接有導電部。藉此,可不於導電部產生較大之渦電流而將線圈與轉子間遮蔽,可大幅降低靜電電容。
又,專利文獻2係一種軸向間隙型旋轉電機,揭示著眼於複數個芯之接地構造、或線圈與轉子、軸間之遮蔽構造等軸向間隙型旋轉電機所特有之構造之軸電壓之降低技術。具體而言,專利文獻2揭示如下構成:使鐵心之端部自捲繞有線圈之捲線軸突出,使突出之鐵心之直徑方向外周面與殼體內周面經由導電性構件電性導通,藉此使鐵心
接地。又,專利文獻2揭示如下構成:於包含圓環形狀之定子之旋轉軸側中央部分與軸之間配置筒狀之導電構件而使其與殼體電性導通,藉此進行軸與線圈間之遮蔽。
[專利文獻1]日本專利特開2012-5307號公報
[專利文獻2]日本專利特開2014-17915號公報
此處,對於防止軸承電腐蝕,就線圈跨接線部與轉子之關係進行考慮亦較為重要。其原因在於:有於線圈之跨接線部與轉子之間具有無法忽視之較大之靜電電容之可能性。通常,自各定子芯拉出之線圈之跨接線採取如下構成:以於殼體內周迴繞之方式配置,自接線盒口等拉出至外部。於軸向間隙型旋轉電機中,有助於轉矩輸出之間隙面積(定子與轉子之對向面之面積)大致與直徑之平方成正比例,因此,有於不與殼體內周干涉之範圍內較大地設計定子芯或轉子之外徑之傾向。因此,於線圈與殼體之間,空間之裕度變少,相應地,跨接線向轉子側突出地配置而接近轉子之側面。若跨接線之條數或導體直徑變大,則其等與轉子之間之靜電電容會成為相對於線圈與轉子間之靜電電容更加無法忽視之程度。
為了降低該部分之靜電電容,只要(1)增加跨接線與轉子之距離,或(2)減少跨接線與轉子之對向面積即可。然而,於實現上述(1)、(2)時,為了確保距離而縮小轉子外徑或為了於線圈與殼體之間配置跨接線而縮小定子芯外徑等均會導致間隙面積之減少,從而導致由此引起之馬達特性之降低、即輸出或效率之降低。
期待一面確保軸向間隙型旋轉電機之高輸出、高效率化,一面
實現軸電壓之降低。
為了解決上述課題,例如應用申請專利範圍中所記載之構成。即,一種軸向氣隙型旋轉電機,其係包括定子、殼體、及至少1個轉子之軸向間隙型旋轉電機,該定子係將至少具有鐵心及捲繞於其外周之線圈之複數個定子芯以軸為中心沿磁力線與該軸平行之方向環狀地排列而成,該殼體係內周面沿直徑方向與該定子對向,該至少1個轉子係沿軸徑方向介隔特定之間隙與上述定子面對向;上述轉子係於外周側具有包含導電性構件之導電性部分者,且上述軸向間隙型旋轉電機形成有上述殼體內周面與上述導電性部分沿直徑方向對向之第1區域、及較上述第2區域更偏上述定子側且直至與上述轉子對向之上述線圈之側面為止之第2區域,配置於上述第2區域之上述定子芯之跨接線之比率大於配置於上述第1區域之上述定子芯之跨接線之比率。
又,作為其他構成,存在一種軸向間隙型之旋轉電機,其包括:定子,其將至少具有鐵心及捲繞於其外周之線圈之複數個定子芯以軸為中心沿磁力線與該軸平行之方向環狀地排列而成;殼體,其係內周面沿直徑方向與該定子對向;及至少1個轉子,其係沿軸徑方向介隔特定之間隙與上述定子面對向;且上述轉子於外周側具有包含導電性構件之導電性部分,上述定子芯之跨接線配設於由上述殼體之內周面、繞組之軸方向端面、及上述導電性部分形成之區域,與上述殼體內周面電性連接之導電性之遮蔽構件配設於上述跨接線與上述導電性部分之間。
根據本發明之一態樣,具有如下效果:一面確保軸向間隙型旋轉電機之輸出或效率,一面降低軸電壓。又,具有提高對於軸承電腐蝕之可靠性之效果。
上述以外之課題、構成及效果將由以下記載而變得清楚。
1‧‧‧軸向氣隙型馬達(軸向間隙型旋轉電機)
11‧‧‧第1區域
12‧‧‧第2區域
19‧‧‧定子
20‧‧‧定子芯
21‧‧‧鐵心
21a‧‧‧凸緣部
21b‧‧‧芯部
22‧‧‧線圈
22a‧‧‧跨接線
23‧‧‧捲線軸
23a‧‧‧凸緣部
24‧‧‧鑄模樹脂
24a‧‧‧鑄模突起部
25‧‧‧保持構件
25a‧‧‧跨接線收納部
30‧‧‧轉子
31‧‧‧永久磁鐵
32‧‧‧背軛
33‧‧‧磁軛
40‧‧‧殼體
50‧‧‧軸承
60‧‧‧端托架
70‧‧‧軸
80‧‧‧接線盒
85‧‧‧開口部
90‧‧‧絕緣性之薄板
91‧‧‧絕緣管
92‧‧‧導電性構件
92a‧‧‧絕緣部
93‧‧‧導電構件
94‧‧‧導電構件
210‧‧‧鑄模下模具
210a‧‧‧上模具
210b‧‧‧下模具
A‧‧‧旋轉軸
a~l‧‧‧定子芯
H‧‧‧遍及圓周方向之跨接線距芯端面之距離
圖1(a)係應用有本發明之第1實施形態之馬達之側剖面。
圖1(b)係表示第1實施形態之馬達之局部概要之立體圖。
圖2(a)係第1實施形態之局部剖面放大圖。
圖2(b)係表示第1實施形態之跨接線形狀與轉子間之靜電電容之關係之模式圖。
圖3係表示第1實施形態之另一例之局部放大圖。
圖4(a)係第2實施形態之馬達之局部剖面放大圖。
圖4(b)係表示第2實施形態之保持構件之例之立體圖。
圖4(c)係表示第2實施形態之保持構件之另一例之立體圖。
圖5(a)係第3實施形態之馬達之Y-Y'剖視圖。
圖5(b)係圖5(a)所示之跨接線之圓周方向展開圖。
圖6(a)係表示第3實施形態之跨接線之其他配設例之圓周方向展開圖。
圖6(b)係表示第3實施形態之跨接線之其他配設例之圓周方向展開圖。
圖6(c)係表示第3實施形態之跨接線之其他配設例之圓周方向展開圖。
圖7(a)係第4實施形態之馬達之局部剖面放大圖。
圖7(b)係表示對第4實施形態之馬達之跨接線進行樹脂鑄模(mold)之突起部之製造步驟之模式圖。
圖7(c)係對第4實施形態之跨接線進行樹脂鑄模之後之圓周方向展開圖。
圖8(a)係表示第5實施形態之馬達之跨接線之情況之局部剖視圖。
圖8(b)係表示比較例之藉由樹脂鑄模步驟進行之跨接線之鑄模後之情況之模式圖。
圖8(c)係表示另一比較例之藉由樹脂鑄模步驟進行之跨接線之鑄模後之情況之模式圖。
圖9(a)係第6實施形態之馬達之局部剖面放大圖。
圖9(b)係第6實施形態之馬達之進一步之局部剖面放大圖。
圖9(c)係第6實施形態之馬達之另一例之局部剖面放大圖。
圖10(a)係第7實施形態之馬達之局部剖面放大圖。
圖10(b)係表示圖10(a)所示之導電構件之一例之展開圖。
圖10(c)係表示圖10(a)所示之導電構件之其他例之圓周方向展開圖。
圖10(d)係表示圖10(a)所示之導電構件之其他例之圓周方向展開圖。
圖10(e)係表示圖10(a)所示之導電構件之其他例之圓周方向展開圖。
圖11係第8實施形態之馬達之局部剖面放大圖。
圖12(a)係表示第9實施形態之馬達之主要部分構成之立體圖。
圖12(b)係表示比較例之馬達之立體圖。
[第1實施形態]
以下,說明用以實施本發明之形態。圖1(a)中,示出表現應用有本發明之第1實施形態之軸向氣隙型馬達1(以下,有簡寫為「馬達1」之情形)之構成之旋轉軸方向之剖視圖。又,圖1(b)中,示出表現馬達1之電樞之概觀構成之展開立體圖。
馬達1係圓盤形狀之2個轉子30以自軸方向夾持具有大致圓環狀之圓環形狀之定子19之方式面對向配置而成之所謂雙轉子型之旋轉電
機。
定子19係複數個定子芯20以軸70為中心呈環狀地排列而構成(本例中具有12個定子芯20)。定子芯20包括兩端部之側面具有大致梯形或扇形之柱體之鐵心21、具有內徑大致與鐵心21之外徑一致之筒部之捲線軸23、及捲繞於捲線軸23之外筒部之線圈22。呈環狀地排列之定子芯20之各者與殼體40之內周面藉由樹脂24被一體地鑄模而支持定子19。
轉子30包括與鐵心21之端部側面對向之永久磁鐵31、配置於其背面之背軛32、及以支持其等而與軸70一併旋轉之方式結合之磁軛33。磁軛33包含金屬等導電性構件。本實施形態中係使用鐵,但不限定於此,亦可為鋁或不鏽鋼(SUS等)。
軸70經由軸承50旋轉自由地結合於端托架60。端托架60固定於殼體40之兩端部側面。
於殼體40之外周側面,設置有接線盒80,未圖示之一次側之電線與二次側之電線經由接線板電性連接。於二次側,連接有自線圈22拉出之跨接線。
具有此種構成之馬達1以如下方式作動。於接線板之一次側,連接有反相器之輸出線,於線圈22流通交流電流。藉此,於定子20形成旋轉磁場,與藉由永久磁鐵31而形成於轉子30之直流磁場發生吸引反彈而產生轉矩。此時,藉由線圈22與轉子30之間之靜電電容,於線圈22產生之反相器之共模電壓靜電耦合於轉子30側。藉由轉子30具有電位,而於其與成為接地電位之殼體40之間即以軸承50為中心之周邊部分產生被稱為軸電壓之電壓。
圖2(a)中,模式性地表示馬達1之擴大剖面。本圖中,省略背軛32、樹脂24、捲線軸23等部分零件之圖示。跨接線22a之一部分或全部配置於位於線圈22、鐵心21、轉子30及殼體40之旋轉軸徑方向之區
域(空間)。
此處,於將自直徑方向與殼體40對向之導電性之構件之端面與轉子30之外周面一致之區域設為第1區域11,且將不包含於第1區域11之區域設為第2區域12之情形時,跨接線22a係以配置於第2區域12之比率高於配置於第1區域11之比率之方式進行配線。再者,磁軛33係由鐵等導電性之金屬形成,且外徑較永久磁鐵31突出。因此,將由永久磁鐵31之外周面、殼體40及線圈22形成之區域設為第2區域12。
起因於共模電壓Vcom之軸電壓Vb係以下述[數式1]表示。
此處,Cwr表示線圈22與轉子30間之靜電電容,Crf表示線圈22與框體即殼體40或端托架之間之靜電電容,Cb表示軸承內外輪間之靜電電容。
圖2(b)中,模式性地表示跨接線22a之配置狀態與Cwr之關係。本圖之Cwr係與自線圈22之端面沿旋轉軸方向(此處定義為Z方向)堆積跨接線22a時之跨接線之端面位置之關係。此處,於跨接線之高度為線圈22以下之情形時,由於跨接線22a與轉子30之具有導電性之構件之距離變大,因此Cwr足夠小。同樣地,若為跨接線之高度低於磁軛33之位置之區域內,則Cwr之增加梯度較小。另一方面,若高於磁軛33,則由於跨接線22a與磁軛33接近而對向,因此,Cwr急遽地增加。
如圖2(a)所示,於第1實施形態中,由於在第2區域12配置大部分跨接線,因此,可抑制因跨接線22a而導致之軸電壓之增加。藉此,向軸承50內之潤滑油之放電受到抑制,並且軸承電腐蝕受到抑制。
又,由於將跨接線22a之一部分較線圈22更配置於轉子30側,故而相應地,可使鐵心21之外徑或線圈22之旋轉軸方向捲幅或者外徑最大限度地增大。藉此,可不使馬達之輸出或效率降低而抑制軸電壓。
又,於將非導電性之鐵氧體磁鐵等用於永久磁鐵31之情形時,即便永久磁鐵31之外徑與磁軛33之外徑一致,或向外徑側突出,亦於永久磁鐵31之外周側面形成第2區域12。
圖3中表示該例。根據本構造,可兼顧磁鐵直徑之擴大及跨接線22a與轉子30之靜電電容之降低,可同時實現馬達之高輸出化或高效率化與軸電壓之降低。
再者,於本實施形態中,以雙轉子型之馬達1為例進行了說明,但亦可應用於1個轉子30與1個定子90面對向之單轉子構造之軸向間隙型電動機。又,亦可為不具備永久磁鐵31之同步磁阻馬達或開關式磁阻馬達或感應馬達。進而,亦可為發電機而非馬達。
[第2實施形態]
應用有本發明之第2實施形態之馬達1之特徵之一在於配置2層跨接線22。
圖4(a)中,表示第2實施形態中之馬達1之剖面局部放大圖。再者,關於與第1實施形態相同之處,使用相同之符號,並省略說明。
跨接線22a靠近第2區域12之線圈22且沿旋轉軸芯方向配置2層。跨接線22a相對於第1區域11距離更遠。又,為了成為多層,具備使跨接線22a穩定之保持構件。
圖4(b)中表示可用於跨接線之定位之保持構件25。保持構件25係由樹脂等成形,配置於形成於捲線軸23之凸緣部23a上之殼體側。於捲線軸23之該配置面,具備突起部23c,支持保持構件25。保持構件25具有跨接線收納部25a。本圖之保持構件25由於具有複數個跨接線收納部25a,因此容易進行跨接線之定位。保持構件25較佳為設置於
全部捲線軸,但即便間隔1或2個等亦可獲得一定之效果。由於可提高跨接線之收納密度,因此,即便於第2區域狹小之情形時,亦可配置較多之跨接線22a。圖4(c)中,表示設置有1個跨接線收納部25a之保持構件25。
藉由配置2層跨接線,當自轉子30觀察時,跨接線22a之投影面積減少。進而,由於跨接線22a群之高度降低,因此與導電性之轉子30構件之距離擴大。藉此,可降低跨接線22a與轉子30之間之靜電電容。又,藉由使用保持構件25,而使配線作業之作業性提高,並且跨接線之穩定性增加。
再者,於本實施形態中,表示了將跨接線22a沿旋轉軸方向設為2層之例,但亦可進而為多層。又,保持構件25之保持亦可不於捲線軸23進行。又,保持構件25亦可為如捲繞跨接線22a之於全周連續之形狀。跨接線收納部25a之形狀亦可為如將複數條集中配置之形狀。
[第3實施形態]
應用有本發明之第3實施形態之馬達1之特徵之一在於:於殼體40之內周面側具有對稱性地配置跨接線22a。
圖5(a)中,表示圖1之X-X'線剖面。又,將本圖之以Y-Y'線為中心之跨接線22a之展開圖模式性地示於圖5(b)。再者,關於與第1實施形態相同之處,使用相同之符號,並省略說明。
如圖5(a)所示,自各定子芯20a~20l拉出之跨接線22a以相對於連結接線盒80(之孔)與轉子30軸之Y-Y'線具有對稱性之方式配置。如圖5(b)所示,較距接線盒80更近之定子芯20b之跨接線,距接線盒80更遠之定子芯20c之跨接線之圓周方向線部配置於靠近第1區域11之位置。即,使遍及圓周方向之跨接線22a距定子芯20端面之高度H平均地降低,跨接線22a與轉子30(之導電性部分/第1區域11)之距離增加,可降低兩者間之靜電電容。
又,圖6(a)、(b)中,表示跨接線22a之其他具有對稱性之配置例(均為展開圖)。圖6(a)中,呈階梯狀地配置各跨接線22a。圖6(b)中,各跨接線22a配置為錐狀。圖6(a)、(b)之任一種情形均可充分地確保跨接線22a與第1區域11之距離,可降低兩者間之靜電電容。
圖6(c)中,進而表示跨接線22a之另一具有對稱性之配置例之展開圖。圖6(c)中係將定子芯20之各跨接線22a間隔1個地配置於輸出側、反輸出側且具有對稱性地配置之例。可藉由如下步驟而實現:於接線盒80設置複數個拉出孔,或者,於將一側之跨接線22a於特定之定子芯2(例如20l)附近集中後,與另一側之跨接線群合流。於本例之情形時,可使各跨接線22a與第1區域11之距離大致為1/2H。再者,亦可間隔2個等而非間隔1個,又,亦可分別於軸相反方向配置連續之一半的跨接線22a。
[第4實施形態]
第4實施形態之馬達1之特徵之一在於:藉由樹脂將跨接線22a一體地鑄模。尤其,本實施形態中,示出環狀排列之複數個定子芯20、及與將其等與殼體40一體地進行樹脂鑄模之步驟一併將跨接線22a鑄模之例。
圖7(a)中,模式性地表示藉由樹脂鑄模24使跨接線22a、定子芯20及殼體40成型(molding)之情況。圖7(b)係表示鑄模機之鑄模步驟之模式圖。再者,關於與實施例1相同之處,使用相同符號,並省略說明。
如圖7(a)所示,本實施例之馬達1係藉由鑄模樹脂24將鐵心21或線圈22及捲線軸23(未圖示)與殼體40一體地成形(圖虛線部)。此時,使跨接線22a一併成型。
圖7(b)表示具體之步驟。自殼體40之兩開口部插入外徑與殼體40之內徑大致相同之鑄模模具210(上、下)。鑄模模具210具有於中央設
置有供軸70等退避之孔之柱體之形狀。下模具210b係前端之外徑小於本體部,且設置有將跨接線220a之突起部24a鑄模之空間。於下模具220a,插入殼體40。複數個定子芯20以軸為中心呈環狀地排列。此時,跨接線220a配置於形成於下模具210b之前端部與殼體之間之空間。其後,自殼體40之另一開口部插入上模具210a,對被該等上下模具夾持之定子芯20,自設置於上下模具前端面之射出口射出樹脂,而一體地鑄模。
圖7(c)中,表示以Y-Y'線為中心之跨接線部之展開圖。本例係進行圖6(b)所示之錐狀之積層配置之跨接線22a,對各跨接線充分且必要地進行樹脂鑄模。將鑄模下模具210之外周階部加工為符合跨接線之配置之形狀,沿此配置跨接線。
根據本構造,跨接線之牽引作業之作業性提高。進而,可抑制於鑄模時跨接線因自樹脂24承受之壓力而變形從而導致跨接線與轉子30之位置關係發生變化。
再者,亦較佳為,如上述實施形態3,於將跨接線22a捲繞為階梯狀或錐狀時,使下模具210b之前端外周(外徑小之部分)之形狀成形,於樹脂射出時,不使配置變形。
根據本實施形態之構造,可將跨接線保持於所需之位置,故而,跨接線與轉子30之位置關係不會變化。軸電壓值亦為固定,可提高對於軸承電腐蝕之長期之可靠性。
[第5實施形態]
第5實施形態之馬達1之特徵之一在於:以絕緣材料覆蓋跨接線22a,且於跨接線22a之軸側設置薄板構件。
圖8(a)中,表示第4實施形態(圖6)中所示之突起部24a之放大圖。再者,關於與上述其他實施形態相同之處,使用相同之符號,並省略說明。
跨接線22a分別由具有絕緣性之軟性樹脂或橡膠等絕緣管91覆蓋。進而,沿突起部24a之軸70方向配置由絕緣體構成之薄板構件,進行樹脂鑄模。薄板構件亦可為環形狀之高度較低之圓柱構造。
根據第5實施形態之構造,如圖8(c)(d)所示,可防止將下模具210b取下時與下模具210b接觸之絕緣管92向突起部24a之內徑側突出。藉此,可確實地管理轉子30與管92之距離,可抑制馬達驅動時接觸。
進而,與配置於內徑側之薄板構件90之厚度相應地,使跨接線22a向外直徑方向配置,由此可確實地確保與轉子30之距離。
又,於將下模具210b取下時,雖亦有因模具與樹脂之黏著力或張力而將跨接線22a向內徑側拉伸之虞,但可藉由薄板構件90防止此情況之發生。
[第6實施形態]
應用本發明之第6實施形態之馬達1之特徵之一在於:將配設於第1區域及/或第2區域之跨接線自Cwr大致完全遮蔽。
圖9(a)中,表示馬達1之剖面放大圖。圖10(a)、(b)中,進而表示跨接線部分之剖面放大圖。再者,關於與上述其他實施形態相同之部位,使用相同之符號,並省略說明。
第6實施形態中,跨接線22a採取如下構成:分別或集中地藉由導電構件92覆蓋,進而,將導電構件92與殼體40電性連接。圖9(a)係針對每1條跨接線配置導電構件92之例。又,圖11(b)係將複數條跨接線收納於1個導電構件92內之例。
根據本構造,由於將跨接線與轉子30間遮蔽,因此可大幅降低跨接線Cwr。進而,由於導電構件92與轉子30之間形成有Crf,因此,具有進一步之軸電壓降低效果。如圖9(b)所示,可藉由將複數條跨接線集中而收納於導電構件92中,而簡化構造。
於導電構件92中,可應用屏蔽電纜或將導體箔與絕緣片貼合而可收納多條電纜之屏蔽管等。
[第7實施形態]
應用有本發明之第7實施形態之馬達1之特徵之一在於:將配設於第1區域及/或第2區域之跨接線自Cwr大致完全遮蔽。
圖10(a)中,表示馬達1之跨接線部之剖面放大圖。圖10(b)係圖5(a)之以Y-Y'線為中心之跨接線22a之展開圖。再者,關於與上述其他實施形態相同之處,使用相同之符號,並省略說明。
第7實施形態之馬達1採取如下構成:於跨接線22a與轉子30之間具有沿殼體40之內周連續之薄板狀之導電構件92,進而,藉由導線等將薄板狀之導電構件92與殼體40電性連接。
根據本構造,可獲得與第6實施形態相同之軸電壓降低效果。於本構造之情形時,由於可使轉子30與導電構件92接近而對向,因此,Crf增加,可使軸電壓進一步降低。又,由於可簡化導電構件92之形狀,因此組裝性亦提高。同樣地,由於導電構件92與殼體40藉由導線等於一處電性連接,因此,亦可使構成簡易。
圖10(c)表示薄板狀之導電構件92之其他例。以相對於連結接線盒80與軸70之Y-Y'線具有對稱性之方式配置跨接線22a,且以相對於Y-Y'線具有對稱性之方式僅於接線盒80之周邊配置導電構件92。
根據本構造,可藉由較少之導電構件92有效率地將跨接線與轉子30間遮蔽,又,可提高構件之小型化、組裝性。
圖10(d)、(e)係表示導電構件92之其他例之圓周方向展開圖。兩圖中之導電構件92均採取使導體部與絕緣部92a交替地反覆之構成。於圖10(d)之例中,藉由設置狹縫而實現絕緣部92a。圖10(e)中,藉由設為於絕緣性之板構件貼附形成為網狀之導電性之帶構件等而各網之一部分各自連接之構成而實現絕緣部92a。
根據本構造,可抑制因漏磁通而渦電流流向導電部,可抑制損耗之增加。因此,可一面維持較高之馬達輸出、效率,一面降低軸電壓。
[第8實施形態]舊實施例11-12-13之彙集
應用有本發明之第8實施形態之特徵之一在於:於鐵心21之殼體側外周之延長方向區域配置跨接線22a,於跨接線22a之轉子30側藉由導電構件92進行遮蔽。
圖11中,表示馬達1之跨接線周邊之剖面放大圖。本實施形態中,採取鐵心21較線圈22向軸方向突出之構成。又,導電性構件92與鐵心21之軸方向端面水平地配置於線圈22之上部。跨接線22a之一部分或全部配置於由導電構件92與線圈22之端面形成之區域。導電構件92與殼體40電性連接。
圖11(b)、(c)係導電構件92之圓周方向展開圖。兩圖中之導電構件92均採取使導體部與絕緣部92a交替地反覆之構成。
根據本構造,可抑制因漏磁通而渦電流流向導電構件92,可抑制損耗之增加。因此,可一面維持較高之馬達輸出、效率,一面降低軸電壓。
根據本構造,由於可將跨接線與轉子30間遮蔽,因此可大幅降低跨接線部之Cwr。進而,由於在導電構件92與轉子30間形成Crf,因此具有進一步之軸電壓降低效果。由於可減少配置於轉子30之外徑側之跨接線22a,因此可藉由轉子30之直徑之擴大而提高馬達輸出、效率。
[第9實施形態]
應用有本發明之第9實施形態之特徵之一在於:於具有開口槽型之定子19之馬達1,進行轉子30與對向之軸方向線圈端面及軸之遮蔽。
圖12(a)中示出表現馬達1之電樞部分之概要之立體圖。馬達1具有剖面始終為大致梯形狀之開口槽之鐵心21。鐵心21藉由捲線軸23而與線圈22絕緣。於線圈22之端面,配置有捲線軸23之凸緣部23a。於凸緣部23a之轉子30側,導電構件93遍及除內周側以外之全周而配置。
又,於與軸70對向之樹脂24之內周面亦配置有導電構件94。該等導電性構件與殼體40電性連接。通常,開口槽之芯21由於線圈22與轉子30之對向面積變大,因此與如圖12(b)所示之具有凸緣部21a之芯形狀相比,Cwr容易變大。相對於此,本構造中,即便為開口槽之芯形狀,亦可抑制線圈22與轉子30間之靜電電容。藉由將本構造與上述各實施形態中所示之跨接線之配置併用,而可對於開口槽之芯形狀充分地抑制軸電壓。
再者,本構造中,亦可將跨接線22a之一部分或全部配置於由導電性構件與線圈22形成之區域。
以上,對本發明之實施形態進行了說明,但當然本發明不限定於上述各種構成,可於不脫離其主旨之範圍內應用各種構成。尤其,當然亦可組合上述各種實施形態之一部分或全部。
11‧‧‧第1區域
12‧‧‧第2區域
21‧‧‧鐵心
22‧‧‧線圈
22a‧‧‧跨接線
31‧‧‧永久磁鐵
33‧‧‧磁軛
40‧‧‧殼體
Claims (21)
- 一種軸向間隙型旋轉電機,其包括:定子,其將至少具有鐵心及捲繞於其外周之線圈之複數個定子芯以軸為中心沿磁力線與該軸平行之方向環狀地排列而成;殼體,其內周面沿直徑方向與該定子對向;及至少1個轉子,其沿上述軸徑方向介隔特定之氣隙與上述定子面對向;上述轉子係於外周側具有包含導電性構件之導電性部分者,且上述軸向間隙型旋轉電機形成有上述殼體內周面與上述導電性部分沿直徑方向對向之第1區域、及較上述第1區域更偏上述定子側且直至與上述轉子對向之上述線圈之側面為止之第2區域,配置於上述第2區域之上述定子芯之跨接線之比率大於配置於上述第1區域之上述定子芯之跨接線之比率。
- 如請求項1之軸向間隙型旋轉電機,其中上述轉子具有與上述軸連接之磁軛、及配設於該磁軛之上述定子側之磁鐵,上述導電性部分係上述磁軛之外周,上述磁鐵較上述磁軛之外周側配設於更靠上述軸側。
- 如請求項1之軸向間隙型旋轉電機,其中上述轉子具有與上述軸連接之磁軛、及配設於該磁軛之上述定子側之磁鐵,上述磁鐵係自上述磁軛之外周面配設之非導電性之磁鐵。
- 如請求項3之軸向間隙型旋轉電機,其中上述非導電性之磁鐵係鐵氧體磁鐵。
- 如請求項1之軸向間隙型旋轉電機,其中 配設於上述第2區域之上述跨接線之至少一部分沿上述軸之軸心方向積層。
- 如請求項1之軸向間隙型旋轉電機,其係具有將上述跨接線拉出至上述殼體外部之開口部;上述跨接線沿至上述開口部之內周距離更近之上述殼體內周面,相對於鄰接之上述定子芯之跨接線,沿上述軸方向積層而配設。
- 如請求項6之軸向間隙型旋轉電機,其中上述跨接線於上述軸方向位置與鄰接之跨接線相同之位置,沿上述軸方向積層而配設。
- 如請求項6之軸向間隙型旋轉電機,其中上述跨接線以對應於與至上述開口部之積層次數相應之上述軸方向積層距離之角度,直線地配設至上述開口部。
- 如請求項6之軸向間隙型旋轉電機,其係具有複數個上述開口部。
- 如請求項6之軸向間隙型旋轉電機,其中上述跨接線沿與鄰接之上述定子芯之跨接線為上述軸方向相反側之上述殼體內周面,相對於鄰接之跨接線沿上述軸方向積層。
- 如請求項1之軸向間隙型旋轉電機,其係將上述跨接線與上述殼體內周面一體地樹脂鑄模而成者。
- 如請求項11之軸向間隙型旋轉電機,其中沿上述跨接線之上述軸之軸心方向,配設有與上述殼體內周面為同心圓之圓筒構件,且上述軸向間隙型旋轉電機係將該環狀之圓筒構件之外周面、上述跨接線、及上述殼體內周面一體地樹脂鑄模而成者。
- 如請求項1之軸向間隙型旋轉電機,其中上述跨接線之各者由絕緣管覆蓋。
- 如請求項1之軸向間隙型旋轉電機,其中於上述殼體之上述第1區域之直徑方向延長線上附近,具有將上述跨接線拉出至上述殼體外部之開口部。
- 如請求項1之軸向間隙型旋轉電機,其中上述定子芯包括供上述鐵心插入之內筒部,且包括具有供上述線圈捲繞之外筒部之捲線軸;上述捲線軸包括自上述外筒部之端部附近向上述軸之軸心方向以特定之寬度延伸之凸緣部;於該凸緣部之與上述轉子對向之側之面上,僅於軸心側之面上配設不連續之導電性構件,該導電性構件與上述殼體內周面電性連接。
- 一種軸向間隙型旋轉電機,其包括:將至少具有鐵心及捲繞於其外周之線圈之複數個定子芯以軸為中心沿磁力線與該軸平行之方向環狀地排列而成之定子、內周面沿直徑方向與該定子對向之殼體、及沿上述軸徑方向介隔特定之氣隙與上述定子面對向之至少1個轉子;且上述轉子係於外周側具有包含導電性構件之導電性部分者,上述定子芯之跨接線配設於由上述殼體內周面、繞組之上述軸方向端面、及上述導電性部分所形成之區域,與上述殼體內周面電性連接之導電性之遮蔽構件配設於上述跨接線與上述導電性部分之間。
- 如請求項16之軸向間隙型旋轉電機,其中上述遮蔽構件具有覆蓋上述跨接線各者之外周之筒形狀。
- 如請求項16之軸向間隙型旋轉電機,其中 上述遮蔽構件具有筒形狀,且於內部內包全部上述跨接線。
- 如請求項16之軸向間隙型旋轉電機,其中上述遮蔽構件係板狀之構件。
- 如請求項19之軸向間隙型旋轉電機,其中上述遮蔽構件係交替地配置導電性部分及絕緣部分而成者。
- 如請求項20之軸向間隙型旋轉電機,其中上述絕緣部分為狹縫。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2014/060567 WO2015159332A1 (ja) | 2014-04-14 | 2014-04-14 | アキシャルギャップ型回転電機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201539942A TW201539942A (zh) | 2015-10-16 |
TWI572122B true TWI572122B (zh) | 2017-02-21 |
Family
ID=54323584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW104111993A TWI572122B (zh) | 2014-04-14 | 2015-04-14 | Axial Clearance Rotating Motor |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11165312B2 (zh) |
EP (1) | EP3133721B1 (zh) |
JP (1) | JP6208333B2 (zh) |
CN (1) | CN106416024B (zh) |
TW (1) | TWI572122B (zh) |
WO (1) | WO2015159332A1 (zh) |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6547006B2 (ja) * | 2015-11-24 | 2019-07-17 | 株式会社日立産機システム | アキシャルギャップ型回転電機及び回転電機用固定子 |
US10756600B2 (en) | 2016-02-24 | 2020-08-25 | Hitachi, Ltd. | Axial gap rotary electric machine |
JP6596584B2 (ja) * | 2016-05-18 | 2019-10-23 | 株式会社日立産機システム | アキシャルギャップ型回転電機 |
DE102016114569A1 (de) | 2016-08-05 | 2018-02-08 | Volabo Gmbh | Elektrische Maschine |
US10186922B2 (en) | 2017-01-11 | 2019-01-22 | Infinitum Electric Inc. | System and apparatus for axial field rotary energy device |
US11177726B2 (en) | 2017-01-11 | 2021-11-16 | Infinitum Electric, Inc. | System and apparatus for axial field rotary energy device |
US10141804B2 (en) | 2017-01-11 | 2018-11-27 | Infinitum Electric Inc. | System, method and apparatus for modular axial field rotary energy device |
CN108702054B (zh) * | 2017-01-27 | 2021-02-05 | 株式会社日立产机系统 | 轴向间隙型旋转电机 |
WO2018138858A1 (ja) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | 株式会社日立産機システム | アキシャルギャップ型回転電機及びその製造方法 |
WO2018142442A1 (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 株式会社日立産機システム | アキシャルギャップ型回転電機 |
WO2018142441A1 (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 株式会社日立産機システム | アキシャルギャップ型回転電機 |
JP6818602B2 (ja) * | 2017-03-23 | 2021-01-20 | 株式会社日立産機システム | 制御装置付き回転電機 |
JP6890075B2 (ja) * | 2017-09-26 | 2021-06-18 | 株式会社日立産機システム | 回転電機 |
CN111418131B (zh) * | 2017-12-07 | 2022-06-14 | 京瓷工业工具株式会社 | 定子铁心 |
FR3075505B1 (fr) * | 2017-12-18 | 2022-03-11 | Whylot Sas | Stator de moteur ou generatrice electromagnetique avec support individuel de bobinage encliquete sur une dent associee |
US10818427B2 (en) * | 2018-01-12 | 2020-10-27 | Regal Beloit America, Inc. | Stator assembly including a bobbin having an extension tab and a retention rib |
WO2019190959A1 (en) | 2018-03-26 | 2019-10-03 | Infinitum Electric Inc. | System and apparatus for axial field rotary energy device |
WO2020042912A1 (zh) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | 浙江盘毂动力科技有限公司 | 一种分段铁芯以及盘式电机 |
CN112889202A (zh) * | 2018-12-18 | 2021-06-01 | 住友电气工业株式会社 | 铁芯、定子及旋转电机 |
DK3745559T3 (en) * | 2019-05-27 | 2022-06-07 | Magnax Bv | Stator til aksialfluxmaskine |
FR3100399B1 (fr) * | 2019-08-27 | 2021-09-24 | Moving Magnet Tech | Machine à bobinage toroïdal |
US11283319B2 (en) | 2019-11-11 | 2022-03-22 | Infinitum Electric, Inc. | Axial field rotary energy device with PCB stator having interleaved PCBS |
US20210218304A1 (en) | 2020-01-14 | 2021-07-15 | Infinitum Electric, Inc. | Axial field rotary energy device having pcb stator and variable frequency drive |
US20230143036A1 (en) * | 2020-05-08 | 2023-05-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Core piece, stator core, stator, rotary electric machine, and method for producing core piece |
JP7233451B2 (ja) * | 2021-01-12 | 2023-03-06 | 株式会社日立産機システム | アキシャルギャップ型回転電機 |
DE102021106186A1 (de) * | 2021-03-15 | 2022-09-15 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Modular aufgebautes, segmentiertes Statorpaket |
US11482908B1 (en) | 2021-04-12 | 2022-10-25 | Infinitum Electric, Inc. | System, method and apparatus for direct liquid-cooled axial flux electric machine with PCB stator |
CN113572282B (zh) * | 2021-08-09 | 2022-04-29 | 浙江盘毂动力科技有限公司 | 绕组定子结构、定子总成及盘式电机 |
EP4412052A1 (en) * | 2021-09-27 | 2024-08-07 | Denso Corporation | Rotary electrical machine |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWM433019U (en) * | 2012-03-14 | 2012-07-01 | Power-Base Co Ltd | Shaft potential insulating device |
US8546989B2 (en) * | 2011-03-07 | 2013-10-01 | Panasonic Corporation | Motor and electrical appliance provided with same |
US20140009009A1 (en) * | 2012-07-06 | 2014-01-09 | Hitachi, Ltd. | Axial Gap Rotating-Electric Machine |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61240848A (ja) * | 1985-04-16 | 1986-10-27 | Sanyo Electric Co Ltd | ブラシレスモ−タ |
US5440185A (en) | 1991-10-28 | 1995-08-08 | Allwine, Jr.; Elmer C. | Composite magnet brushless DC motor |
JP3373035B2 (ja) * | 1994-03-31 | 2003-02-04 | マツダ株式会社 | インバータ装置 |
US6063267A (en) * | 1998-07-16 | 2000-05-16 | Clearwater Systems, Llc | Apparatus for treating flowing liquid with electromagnetic flux |
JP3627209B2 (ja) * | 1999-04-07 | 2005-03-09 | 矢崎総業株式会社 | シールドコネクタ構造 |
JP4305649B2 (ja) * | 2003-02-26 | 2009-07-29 | 株式会社富士通ゼネラル | アキシャルギャップ型電動機 |
JP4868147B2 (ja) * | 2006-11-08 | 2012-02-01 | 株式会社富士通ゼネラル | アキシャルエアギャップ型電動機 |
JP2008131683A (ja) | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Fujitsu General Ltd | アキシャルエアギャップ型電動機 |
US20110221297A1 (en) * | 2008-09-29 | 2011-09-15 | Charles Richard Langford | Winding insulation arrangement for axial flux machines |
CN101741153B (zh) * | 2008-11-10 | 2013-07-31 | 株式会社日立产机系统 | 电枢铁心、使用了该电枢铁心的电动机、轴向间隙型旋转电动机、及其制造方法 |
JP5564341B2 (ja) | 2010-06-21 | 2014-07-30 | 株式会社日立産機システム | 回転電機 |
KR101130978B1 (ko) * | 2010-06-23 | 2012-03-28 | 주식회사 아모텍 | 슬림형 스테이터와 그의 제조방법, 이를 포함하는 슬림형 모터 및 드럼세탁기용 직결식 구동장치 |
WO2012012547A1 (en) * | 2010-07-21 | 2012-01-26 | Fasco Australia Pty Limited | Blower assembly with motor integrated into the impeller fan and blower housing constructions |
KR101217223B1 (ko) * | 2011-03-25 | 2012-12-31 | 주식회사 아모텍 | 비정질 분할코어 스테이터 및 이를 이용한 액시얼 갭형 모터 |
US9071090B2 (en) * | 2011-04-27 | 2015-06-30 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Motor and electric device including the same |
JP5673640B2 (ja) * | 2012-02-29 | 2015-02-18 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ハイブリッド励磁式回転電機 |
CN202957727U (zh) | 2012-10-17 | 2013-05-29 | 株式会社日立产机系统 | 轴向型永磁铁同步电动机 |
WO2015149841A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | Arcelik Anonim Sirketi | Household appliance electric motor terminal direct socket connection structure |
GB2545627B (en) * | 2015-10-16 | 2021-04-21 | Yasa Ltd | Axial flux machine arrangement |
JP2017093034A (ja) * | 2015-11-04 | 2017-05-25 | 株式会社豊田自動織機 | 回転電機及び回転電機の製造方法 |
CN211830382U (zh) * | 2017-09-29 | 2020-10-30 | 日本电产株式会社 | 定子、马达以及压缩机 |
-
2014
- 2014-04-14 WO PCT/JP2014/060567 patent/WO2015159332A1/ja active Application Filing
- 2014-04-14 US US15/303,984 patent/US11165312B2/en active Active
- 2014-04-14 JP JP2016513503A patent/JP6208333B2/ja active Active
- 2014-04-14 EP EP14889587.3A patent/EP3133721B1/en active Active
- 2014-04-14 CN CN201480079559.6A patent/CN106416024B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-04-14 TW TW104111993A patent/TWI572122B/zh active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8546989B2 (en) * | 2011-03-07 | 2013-10-01 | Panasonic Corporation | Motor and electrical appliance provided with same |
TWM433019U (en) * | 2012-03-14 | 2012-07-01 | Power-Base Co Ltd | Shaft potential insulating device |
US20140009009A1 (en) * | 2012-07-06 | 2014-01-09 | Hitachi, Ltd. | Axial Gap Rotating-Electric Machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3133721A4 (en) | 2017-12-13 |
US20170194823A1 (en) | 2017-07-06 |
TW201539942A (zh) | 2015-10-16 |
EP3133721B1 (en) | 2020-06-03 |
US11165312B2 (en) | 2021-11-02 |
JP6208333B2 (ja) | 2017-10-04 |
CN106416024A (zh) | 2017-02-15 |
CN106416024B (zh) | 2019-06-07 |
WO2015159332A1 (ja) | 2015-10-22 |
EP3133721A1 (en) | 2017-02-22 |
JPWO2015159332A1 (ja) | 2017-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI572122B (zh) | Axial Clearance Rotating Motor | |
TWI536712B (zh) | Axial air gap type rotary motor | |
TWI583109B (zh) | Axial air gap type rotary motor and rotary tube with rotating electrical machine | |
JP6294469B2 (ja) | アキシャルエアギャップ型回転電機 | |
JP6771537B2 (ja) | アキシャルギャップ型回転電機 | |
JP5641341B2 (ja) | 電機子 | |
JP5742805B2 (ja) | 回転電機の固定子 | |
US10153673B2 (en) | Production method for rotating electrical machine | |
JP2019075873A (ja) | 回転電機 | |
JP6210705B2 (ja) | 回転電機およびそれに用いられる固定子 | |
TW201742356A (zh) | 軸向間隙型旋轉電機 | |
JP5712852B2 (ja) | 回転電機固定子 | |
WO2017145613A1 (ja) | アキシャルギャップ型回転電機 | |
JP5531773B2 (ja) | 回転電機 | |
JP2014057462A (ja) | 回転電機の固定子 | |
JP5916650B2 (ja) | 回転電機の電機子、回転電機、回転電機のコイルの製造方法、回転電機の電機子の製造方法 | |
JP2009268155A (ja) | 回転電機の固定子及び回転電機 | |
JP2022054909A (ja) | ステータ及びモータ | |
JP2015156419A (ja) | リアクトル |