[發(fā)明專利]倫德爾型旋轉(zhuǎn)機(jī)械

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080043739.0
• 申請日: 2010-09-16
• 公開（公告）號: CN102577030A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 井上正哉;黑田洋一;守田正夫;櫨山盛幸
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會社
• 主分類號: H02K1/24
• 分類號: H02K1/24;H02K19/22
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 黃永杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種倫德爾型旋轉(zhuǎn)機(jī)械。

背景技術(shù)

倫德爾型旋轉(zhuǎn)機(jī)械，是利用磁場磁動勢將梳齒狀的轉(zhuǎn)子磁極勵(lì)磁的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，通過調(diào)整磁場磁動勢，能容易地進(jìn)行與旋轉(zhuǎn)速度、輸出對應(yīng)的磁通調(diào)整，以前主要用于機(jī)動車用發(fā)電機(jī)。就這樣的小型發(fā)電機(jī)而言是比較小型的，通常爪狀磁極通過鍛造而制作的情況很多。然而，用鍛造一體地制作的爪狀磁極，由于用爪狀磁極根部磁軛部支撐所有對爪部作用的離心力，因此機(jī)械強(qiáng)度的負(fù)擔(dān)大。從而，特別是若在軸向上大型化，則經(jīng)受不住離心力，在軸長方向上有機(jī)械的制約。另外，在磁性方面，若轉(zhuǎn)子長軸化，則轉(zhuǎn)子磁路也容易變得磁飽和，有效地使用磁場磁動勢變困難。由于這些理由，倫德爾型旋轉(zhuǎn)機(jī)械特別地在軸向上長軸化的設(shè)計(jì)困難，小型機(jī)為主要的用途。

另外，鍛造磁極由于是鐵塊，因此，在表面流過較多的渦電流，在表面產(chǎn)生渦電流，因此效率降低。由于這些理由，能適用于要求大型的發(fā)電機(jī)、混合動力車、電動汽車等高輸出·高效率的產(chǎn)品領(lǐng)域的情況很少。

為了克服這些課題，提出了通過非磁性圓環(huán)保持層疊磁極，構(gòu)成與爪狀磁極等價(jià)的磁路的方法(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

另外，作為其他的技術(shù)，也提出了通過非磁性圓環(huán)保持鐵芯，并且，將永久磁鐵嵌入到非磁性圓環(huán)內(nèi)部并實(shí)現(xiàn)高輸出化(例如專利文獻(xiàn)2參照)。

【在先技術(shù)文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)1】日本特開平6-133478號公報(bào)

【專利文獻(xiàn)2】日本特開平6-22482號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

但是，在上述專利文獻(xiàn)1中，為了將支承爪狀磁極的非磁性鍔部件確保在爪間，爪狀磁極的磁路截面積變小，存在由磁飽和所產(chǎn)生的輸出降低。另外，轉(zhuǎn)子是塊狀鐵芯和層疊磁性體的組合，還有通過由定子的電樞反作用磁通所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子內(nèi)磁場波動而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子內(nèi)部的渦電流損失降低不充分的情況。

另外，在上述現(xiàn)有技術(shù)2中，在非磁性圓環(huán)內(nèi)部配置磁鐵，在磁鐵周圍存在磁間隔，因此，磁阻力大，磁鐵的配置空間也限于磁極之間限定的領(lǐng)域，因此，存在由磁鐵所產(chǎn)生的輸出提高的效果不充分的情況。

從而，本發(fā)明的目的是提供磁鐵利用效率高并且具有牢固的磁鐵保持構(gòu)造、高效率并且高輸出的倫德爾型旋轉(zhuǎn)機(jī)械。

用于解決課題的手段

本發(fā)明的倫德爾型旋轉(zhuǎn)機(jī)械，具備定子、旋轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵芯、永久磁鐵和磁場線圈，上述定子具有定子鐵芯及定子線圈，上述定子鐵芯具有定子磁極，上述定子線圈卷繞于上述定子磁極；上述旋轉(zhuǎn)軸相對于上述定子旋轉(zhuǎn)；上述轉(zhuǎn)子鐵芯設(shè)置在上述旋轉(zhuǎn)軸上，具有與上述定子磁極面對而能磁性地結(jié)合的磁極，上述轉(zhuǎn)子鐵芯在上述定子內(nèi)相對于上述定子旋轉(zhuǎn)；上述永久磁鐵配置在上述磁極間并在周向上被磁化而使上述磁極間的磁通的泄漏減少；上述磁場線圈設(shè)置在上述轉(zhuǎn)子鐵芯的上述磁極的徑向內(nèi)側(cè)而在上述轉(zhuǎn)子鐵芯及上述定子鐵芯內(nèi)產(chǎn)生磁通，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子鐵芯具備圓板狀的第1及第2磁性端板、多個(gè)第1磁極部件、多個(gè)第2磁極部件和非磁性的保持體，上述第1及第2磁性端板同軸地支承在上述旋轉(zhuǎn)軸上，并且相互地分離；上述第1磁極部件的一端與上述第1磁性端板磁性地及機(jī)械地結(jié)合并朝向上述第2磁性端板沿著軸向延伸，另一端相對于上述第2磁性端板磁性地分開，上述多個(gè)第1磁極部件相互地在周向上隔開間隔地配置；上述第2磁極部件的一端與上述第2磁性端板磁性地及機(jī)械地結(jié)合并朝向上述第1磁性端板沿著軸向延伸，另一端相對于上述第1磁性端板磁性地分開，上述多個(gè)第2磁極部件相互地在周向上隔開間隔地配置，分別插入到上述第1磁極部件之間，與上述第1磁極部件共同作用而構(gòu)成上述磁極；上述非磁性的保持體設(shè)置在上述第1及第2磁性端板間，將上述第1及第2磁極部件大致遍及它們的全長地支承。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠得到即使大型化，對于離心力而言也牢固的、磁性地高效率的磁鐵保持構(gòu)造的倫德爾型旋轉(zhuǎn)機(jī)械。

附圖說明

【圖1】是表示本發(fā)明的倫德爾型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的第1實(shí)施方式的圖，是沿著圖6的線I-I的概略剖視圖。

【圖2】是圖1的倫德爾型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子的概略分解立體圖。

【圖3】是圖1的倫德爾型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子的外周面的示意的展開圖。

【圖4】是表示與圖1的線IV-IV對應(yīng)的倫德爾型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子的第1磁性端板的剖視圖。

【圖5】是表示與圖1的線V-V對應(yīng)的倫德爾型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子的保持體和第1磁極部件之間的關(guān)系的剖視圖。