[發明專利]旋轉電機

無效

• 申請號: 201110003860.7
• 申請日: 2011-01-04
• 公開（公告）號: CN102118096A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 金澤宏至;川又昭一;杉本慎治
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H02K37/04
• 分類號: H02K37/04
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及利用了磁阻的旋轉電機。

背景技術

作為使利用了磁阻的旋轉電機的輸出提高的方法，存在如以下三篇文獻中公開的那樣裝入磁鐵的方法。專利文獻1中記載了將永久磁鐵配置在定子的磁極之間的結構，專利文獻2中記載了在轉子上配置多個極性按同一方向磁化的永久磁鐵的結構，專利文獻3中記載了在設置于轉子的軸方向端面上的框架上配置了多個永久磁鐵或電磁鐵的結構。

專利文獻1：日本專利公開2004-88904號公報

專利文獻2：日本專利公開2004-357489號公報

專利文獻3：專利第4276268號公報

發明內容

在專利文獻1～3中公開的結構中，因為磁鐵配置在定子磁極等冷卻困難的部位上，所以有時需要即使在高溫下性能也不易降低的磁鐵。

因此本發明的目的在于，提供在確保磁鐵的冷卻性的同時提高輸出的旋轉電機。

為了解決上述問題，本發明的旋轉電機采用如下結構。即，一種旋轉電機，具備定子、轉子、磁鐵和框架，上述轉子具有機械的或者磁性的磁阻結構，上述磁鐵呈圓筒形，在向徑方向上單極磁化，配置在上述定子的周方向外周部與上述框架的周方向內周部之間，上述框架是磁性體。

通過本發明，能夠在確保磁鐵的冷卻性的同時使旋轉電機的輸出得到提高。

附圖說明

圖1是表示旋轉電機的第1實施例的截面圖。

圖2是表示轉子的結構的立體圖。

圖3是磁鐵的結構圖。

圖4是用于說明磁鐵的磁路的第1實施例的截面圖。

圖5是用于說明磁鐵的磁路的第1實施例的結構圖。

圖6是將第1實施例應用于三相電機和單相電機時的結構圖。

圖7是用于說明線圈的磁路的第1實施例的結構圖。

圖8是說明三相電機的情況下的磁通變化和感應電壓的圖。

圖9是表示第2實施例的截面圖。

圖10是表示第3實施例的截面圖。

圖11是將旋轉電機的結構應用于泵的例子的截面圖。

圖12是表示第4實施例的立體圖。

圖13是表示第5實施例的結構圖。

圖14是表示第6實施例的結構圖。

附圖標記說明

10????第1間隙

20????第2間隙

100???框架

120???軸承

150???定子

151???定子磁極

152???線圈

200???轉子

210???軸

220???磁軛(yoke)

230???轉子磁極

300???磁鐵

具體實施方式

下面，利用附圖對本發明的實施例進行說明。

【實施例1】

圖1是本發明的旋轉電機的一個實施例的軸方向截面圖。

該旋轉電機由框架100、定子150、轉子200、磁鐵300所構成。

框架100由磁性體構成，通過軸承120以使轉子200可旋轉的方式支承著轉子200。定子150由定子磁極151和線圈152所構成。磁鐵300設置在框架100的內周部與定子150的外周部之間。

定子150的內周部隔著第1間隙10與轉子200的外周部相對。此外，框架100的內側隔著第2間隙20與轉子200的軸方向端面相對。并且，在此所說的軸方向為箭頭30所示的方向。

下面，利用圖2(a)對轉子200的結構進行說明。轉子200的中心上設有軸210，其外周上設有由軟鐵等構成的磁軛220，并進一步在外周上設有轉子磁極230。轉子磁極230由凹凸磁極構成，沿著旋轉方向交替地設置凸部231和凹部232。本圖表示了通過在軸方向上重疊多個電磁鋼板等磁性體的薄板來構成的例子。由于如此構成的凸部的磁阻較小，凹部比凸部磁阻更大，因此凸部被定子的旋轉磁場吸引，得到磁阻輸出。下面，將因這樣的凹凸而帶來磁阻變化的結構稱為機械磁阻結構。

此外，磁軛220不是必須的，根據軸210的材質決定是否使用。例如，在軸材料使用陶瓷的情況下，由于無法壓入電磁鋼板的磁極，所以隔著磁軛220來構成。

圖2(b)是使轉子200扭轉的例子。本圖中，通過邊逐漸改變角度邊重疊電磁鋼板來實現扭轉。通過使轉子扭轉，能夠使輸出波動(出力リプル)和轉矩輸出(コギング出力)減少。扭轉的角度根據旋轉電機的用途來適當地確定。這是因為，如果使角度變大，雖然能夠減小輸出波動，但也降低了平均輸出。