[發(fā)明專利]塊狀轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及轉(zhuǎn)子槽形成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110776705.2
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113922524A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 坪井雄一;栗田聰;米谷晴之;笹井拓真;山田晃
• 申請（專利權(quán)）人: 東芝三菱電機(jī)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)株式會社;三菱電機(jī)股份有限公司
• 主分類號: H02K1/12
• 分類號: H02K1/12;H02K1/16;H02K1/26;H02K15/02
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 房永峰

對塊狀轉(zhuǎn)子抑制效率的降低并確保構(gòu)造健全性。塊狀轉(zhuǎn)子(10)具有：軸部，沿軸向延伸被支承為能夠旋轉(zhuǎn)的軸部；圓柱狀的轉(zhuǎn)子鐵芯部(13)，與軸部一體地形成具有比軸部大的直徑且形成有在周向上相互隔開間隔地配置且沿軸向延伸的多個轉(zhuǎn)子槽(70)；多個電導(dǎo)體，貫通轉(zhuǎn)子槽內(nèi)。轉(zhuǎn)子槽具有：對于包含旋轉(zhuǎn)軸且沿徑向擴(kuò)展的虛擬平面以第一傾斜角(Θ1)傾斜的第一槽部側(cè)面(71a)、第一槽部底面(71b)和連接第一槽部側(cè)面與第一槽部底面的第一槽部連接面(71c)；以第二傾斜角(Θ2)傾斜的第二槽部側(cè)面(72a)、第二槽部底面(72b)和連接第二槽部側(cè)面與第二槽部底面的第二槽部連接面(72c)。第二傾斜角比第一傾斜角小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及塊狀轉(zhuǎn)子、使用了該塊狀轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及轉(zhuǎn)子槽形成方法。

背景技術(shù)

在使用了塊狀轉(zhuǎn)子的感應(yīng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)或者同步旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，在其鐵芯部分的徑向的表面附近，形成有沿周向相互隔開間隔地配置并沿軸向貫通的多個轉(zhuǎn)子槽。在各個轉(zhuǎn)子槽中貫通有導(dǎo)體條或者轉(zhuǎn)子繞組等二次導(dǎo)體。

在轉(zhuǎn)速較高的領(lǐng)域中使用的高速機(jī)中，出于進(jìn)一步確保機(jī)械強(qiáng)度的目的，有時采用使轉(zhuǎn)子鐵芯與轉(zhuǎn)子軸(rotor shaft)為一體的塊狀磁極型的轉(zhuǎn)子(塊狀轉(zhuǎn)子)來取代將轉(zhuǎn)子鐵芯設(shè)為電磁鋼板的層疊構(gòu)造。在這種情況下，由于作用于二次導(dǎo)體的離心力增大，因此需要可靠地防止二次導(dǎo)體向徑向外側(cè)的脫離。由于離心力的方向與槽所形成的方向一致，因此例如采取將二次導(dǎo)體壓接于轉(zhuǎn)子鐵芯等方法(參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：美國專利第6933647號說明書

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明將要解決的課題

在電磁鋼板的層疊類型的情況下，電磁鋼板彼此利用絕緣材而電絕緣，防止了軸向的泄漏電流的產(chǎn)生。另一方面，在塊狀轉(zhuǎn)子的情況下，由于鐵芯部分在電性上為一體，因此也會產(chǎn)生軸向的泄漏電流，因此成為效率降低的重要因素。

另外，由于塊狀轉(zhuǎn)子主要在高速機(jī)中被采用，施加于轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的二次導(dǎo)體的離心力較大，因此確保針對離心力的構(gòu)造健全性很重要。

而且，關(guān)于轉(zhuǎn)子槽的形成，在電磁鋼板的層疊類型的情況下，能夠通過將電磁鋼板沖裁(日文：打ち抜く)成在層疊狀態(tài)下形成有轉(zhuǎn)子槽的形狀，另一方面，在塊狀轉(zhuǎn)子的情況下，需要在鐵芯部分的表面進(jìn)行槽加工，所述槽加工用于形成沿周向相互隔開間隔地配置并沿軸向貫通的轉(zhuǎn)子槽。

因此，本發(fā)明的目的在于，對于塊狀轉(zhuǎn)子，抑制效率的降低并且確保構(gòu)造健全性。

用于解決課題的手段

為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的塊狀轉(zhuǎn)子的特征在于，具有：軸部，沿軸向延伸，被支承為能夠繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；圓柱狀的轉(zhuǎn)子鐵芯部，與所述軸部一體地形成，具有比所述軸部大的直徑，且形成有多個轉(zhuǎn)子槽，所述多個轉(zhuǎn)子槽在周向上相互隔開間隔地配置且沿軸向延伸；以及多個電導(dǎo)體，貫通所述多個轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，所述多個轉(zhuǎn)子槽分別具有：相對于包含所述旋轉(zhuǎn)軸且沿徑向擴(kuò)展的虛擬平面以第一傾斜角傾斜的第一側(cè)面、第一底面、和將所述第一側(cè)面與所述第一底面連接的第一連接面；以及相對于所述虛擬平面以第二傾斜角傾斜的第二側(cè)面、第二底面、和將所述第二側(cè)面與所述第二底面連接的第二連接面，所述第二傾斜角比所述第一傾斜角小。

另外，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于，具備：前述的塊狀轉(zhuǎn)子；定子，具有設(shè)于所述轉(zhuǎn)子鐵芯部的徑向外側(cè)的圓筒狀的定子鐵芯以及貫通多個定子槽的內(nèi)部的定子繞組，所述多個定子槽在所述定子鐵芯的徑向的內(nèi)側(cè)表面沿周向相互隔開間隔地形成且沿軸向延伸；以及兩個軸承，隔著所述轉(zhuǎn)子鐵芯部在所述軸向上的所述軸部的兩側(cè)分別支承所述塊狀轉(zhuǎn)子。