[發(fā)明專利]軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410330759.6
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN104283386A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 橋場豐;高橋則雄;松下真琴;新政憲;平野俊夫;廣瀨孝明
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H02K16/02
• 分類號: H02K16/02;H02K1/22;H02K1/27;H02K15/03
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 徐冰冰;劉杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施方式涉及軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其制造方法。

背景技術(shù)

為了旋轉(zhuǎn)電機(jī)的勵(lì)磁，從高效率化的觀點(diǎn)出發(fā)一般使用永久磁鐵。存在在與軸垂直的面配置磁鐵，與該永久磁鐵對置地配置電樞，有永久的沿著軸向的空氣隙的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)。該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子為在轉(zhuǎn)子盤粘貼永久磁鐵的結(jié)構(gòu)。

沿著軸向配置有多個(gè)轉(zhuǎn)子。軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)構(gòu)成為，在各個(gè)轉(zhuǎn)子之間配置有電樞，具有沿著軸向的各個(gè)轉(zhuǎn)子與電樞之間的空氣隙，磁通從轉(zhuǎn)子開始穿過電樞朝相反側(cè)的轉(zhuǎn)子通過。

因而，在將旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用的情況下，使借助某些動力使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而從永久磁鐵產(chǎn)生的磁通作為旋轉(zhuǎn)磁場通過電樞。這樣，能夠在電樞中產(chǎn)生電力。

作為在先技術(shù)，存在雙轉(zhuǎn)子的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)。該旋轉(zhuǎn)電機(jī)為如下結(jié)構(gòu)：將沿著軸向夾著作為定子的電樞線圈且埋入到轉(zhuǎn)子的背軛的永久磁鐵配置在相互對置的位置。

然而，為了在使永久磁鐵勵(lì)磁的情況下獲得高輸出，例如需要使用釹磁鐵那樣的高性能的磁鐵。此外，為了加強(qiáng)去磁而需要使用多使用Dy(鏑)的釹磁鐵。從近來的稀土族問題來看，當(dāng)大量使用磁鐵時(shí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)所花費(fèi)的成本變高。

此外，由于磁鐵的加工成本相對于永久磁鐵的制造成本所占的比例不小，所以磁鐵的個(gè)數(shù)不僅對整體的組裝工時(shí)而且對磁鐵的加工成本具有較大影響。

但是，如果在轉(zhuǎn)子中將永久磁鐵沿著周向以成為異極性的方式交替排列配置，需要與極數(shù)的數(shù)量相當(dāng)?shù)挠谰么盆F，因此部件個(gè)數(shù)變多。在該情況下，制造繁雜，需要較多使用原材料成本、加工成本均高的永久磁鐵，因此，旋轉(zhuǎn)電機(jī)所花費(fèi)的整體的成本變高。

發(fā)明內(nèi)容

實(shí)施方式的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)構(gòu)成為，設(shè)置具有相對于軸的旋轉(zhuǎn)中心垂直的面且包含磁性材料的第一旋轉(zhuǎn)圓盤以及第二旋轉(zhuǎn)圓盤，在第一旋轉(zhuǎn)圓盤的軸向的面上沿著周向安裝有多個(gè)將軸向設(shè)定為磁極方向的永久磁鐵，從而形成借助軸而旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)子，在第二旋轉(zhuǎn)圓盤的軸向的面上沿著周向安裝有多個(gè)將軸向設(shè)定為磁極方向的永久磁鐵，并使永久磁鐵的軸向的面與第一轉(zhuǎn)子的永久磁鐵的軸向的面相面對，從而形成借助軸而旋轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)子，在第一轉(zhuǎn)子與第二轉(zhuǎn)子的軸向的對置面之間配置有電樞，其中，在第一轉(zhuǎn)子的與第二轉(zhuǎn)子對置的面上安裝的永久磁鐵的磁極方向全部相同，在第二轉(zhuǎn)子的與第一轉(zhuǎn)子對置的面上安裝的永久磁鐵的磁極方向全部相同，利用與永久磁鐵大致相同大小的磁性材料構(gòu)成各個(gè)轉(zhuǎn)子的沿著周向的兩個(gè)永久磁鐵之間，以使得在與周向兩側(cè)的永久磁鐵之間軸向的面相同，在第一轉(zhuǎn)子以及第二轉(zhuǎn)子之間，磁通形成為環(huán)狀的同時(shí)沿著軸向流動而通過電樞。

附圖說明

圖1是示出第一實(shí)施方式的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的構(gòu)成例的軸向剖視圖。

圖2是第一實(shí)施方式的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的A－A面的向視圖。

圖3是第一實(shí)施方式的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的B－B面的向視圖。

圖4是第一實(shí)施方式的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的C－C位置處的周向展開圖。

圖5是用于對第一實(shí)施方式的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁通的流動進(jìn)行說明的流程圖。

圖6是示出第二實(shí)施方式的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的構(gòu)成例的軸向剖視圖。

圖7是第二實(shí)施方式的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的C－C位置處的周向展開圖。

圖8是用于對第三實(shí)施方式的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁通的流動進(jìn)行說明的流程圖。

圖9是示出第三實(shí)施方式的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的構(gòu)成例的軸向剖視圖。

圖10是第三實(shí)施方式的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的C－C位置處的周向展開圖。

圖11是用于對第三實(shí)施方式的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁通的流動進(jìn)行說明的流程圖。

圖12是示出第四實(shí)施方式的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的構(gòu)成例的軸向剖視圖。

圖13是第四實(shí)施方式的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的C－C位置處的周向展開圖。

圖14是用于對第四實(shí)施方式的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁通的流動進(jìn)行說明的流程圖。

圖15是基于現(xiàn)有技術(shù)的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軸向剖視圖。

圖16是基于現(xiàn)有技術(shù)的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的A－A面向視圖。

圖17是基于現(xiàn)有技術(shù)的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的B－B面向視圖。

圖18是基于現(xiàn)有技術(shù)的軸向間隙型永久磁鐵旋轉(zhuǎn)電機(jī)的C－C位置處的周向展開圖。