JP2019106795A - 回転電機のロータ - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態に係る回転電機のロータの概略構成を示す図であり、ロータの回転軸1aに沿った方向から見て示している。ロータ1は、図示しないステータの内周側に径方向に空隙を空けて対向配置され、ステータに対し相対回転する。ロータ1は、ロータコア2と、ロータコア2に配設された複数の磁極3とを含む。ロータコア2は、一方向に圧延された電磁鋼板からなる円環状のロータコア単板10の複数枚が積層されて形成されている。
前記のように、ロータコア2は、一方向に圧延された電磁鋼板からなる円環状のロータコア単板10の複数枚が積層されて形成されている。図2は、ロータコア単板10の平面図である。ロータコア単板10は、中心軸10aを持つ。この中心軸10aは、ロータ1の回転軸1aと一致する。
各磁石挿入孔組30A、30B、30Cにおいて、磁石挿入孔3aと磁石挿入孔3bは同じ形状である。一対の磁石挿入孔3aと磁石挿入孔3bは、半径方向に延びるセンターブリッジ部31の半径方向の軸線32を対称軸として、鏡面対称に、ロータコア単板10の外周側が拡開するV字状に、円周方向に配置している。
各磁石挿入孔組30A、30B、30Cにおいて、磁石挿入孔3aと磁石挿入孔3bの半径方向での端部33とロータコア単板10の外周11との間にはサイドブリッジ部34が存在している。図2、図3に示すよう、図示の例では、前記端部33は半径方向に直交する接線方向の直交面であり、該直交面である端部33とロータコア単板10の外周11との間がサイドブリッジ部34とされている。
図5は、電磁鋼板の強度と圧延方向からの角度との関係を示すグラフであり、圧延方向(L方向)での強度を100とした場合、電磁鋼板の強度は、圧延方向からそれに直交する90度の方向に向けて、次第に大きくなる。上記のように本実施の形態によるロータコア単板10では、強度に異方性が存在する圧延鋼板を用いながら、その強度に対応してセンターブリッジ部31およびサイドブリッジ部34の幅をそれぞれ設定している。
上記のロータコア単板10の複数枚を積層することで、ロータコア2とされる。例えば、K枚数のロータコア単板10を積層する場合に、1枚ごとに、45度位相を変えて積層してもよく、図6(a)に示すように、K枚を1/3・K枚のグループに分け、それぞれ45度ずつ位相をずらして積層してもよく、図6(b)に示すように、1/6・K枚の6つのグループに分け、それぞれ45度ずつ位相をずらして積層してもよい。
従来の設計思想によるロータコアにおけるセンターブリッジ部の円周方向の幅をW、サイドブリッジ部での半径方向幅をHとし、それと本実施の形態によるロータコアとを比較した。ロータコアの全体形状の概略構成は、両者とも図1に示す形状であり、同じである。従来の設計思想によるロータコアでは、最も弱い部位、すなわち電磁鋼板の強度が最も弱い部位での磁石挿入孔組におけるセンターブリッジ部の円周方向の幅、図2で磁石挿入孔組30Aに相当する磁石挿入孔組でのセンターブリッジ部の円周方向の幅をWとし、磁石挿入孔組30Bと磁石挿入孔組30Cにおけるセンターブリッジ部の円周方向の幅もすべてWとした。
1a…ロータの回転軸、
2…ロータコア、
3…磁極、
3a、3b…一対の磁石挿入孔、
4…シャフト嵌合穴、
5…ロータシャフト、
6a、6b…永久磁石、
10…圧延された電磁鋼板からなる円環状のロータコア単板、
10a…ロータコア単板の中心軸、
11…ロータコア単板の外周、
30(30A、30B、30C)…磁石挿入孔組、
31(31a、31b、31c)…半径方向に延びるセンターブリッジ部、
32(32a、32b、32c)…センターブリッジ部の半径方向の軸線、
33…磁石挿入孔の半径方向での端部、
34(34a、34b、34c)…サイドブリッジ部、
35(35a、35b、35c)…サイドブリッジ部の接線方向軸線、
L…素材である圧延電磁鋼板の圧延方向である基準軸、
W(Wa、Wb、Wc)…センターブリッジ部の周方向の幅、
H(Ha、Hb、Hc)…サイドブリッジ部の半径方向の幅、
F1…半径方向の応力(遠心力)、
F2…周方向の応力、
α(α1、α2、α3)…基準軸とサイドブリッジ部の接線方向軸線とのなす角度。
Claims (1)
- 一方向に圧延された電磁鋼板からなる円環状のロータコア単板の複数枚が積層されて形成されたロータコアと、前記ロータコアの内部に円周方向に所定距離を隔てて埋設された複数の永久磁石と、を備える回転電機のロータにおいて、
前記ロータコア単板は、中心軸と、半径方向のセンターブリッジ部と、前記センターブリッジ部を中心として円周方向にV字状に拡開する一対の磁石挿入孔と、前記磁石挿入孔の半径方向の端面と前記ロータコア単板の外周との間に形成される周方向のサイドブリッジ部と、を備え、前記センターブリッジ部は半径方向の軸線を有し、前記サイドブリッジ部は半径方向に直交する接線方向軸線を有し、
前記電磁鋼板の圧延方向を基準軸とした場合に、前記基準軸と前記センターブリッジ部の前記軸線との角度が大きいほど前記センターブリッジ部の円周方向幅が狭く、前記基準軸と前記センターブリッジ部の前記軸線との角度が小さいほど前記センターブリッジ部の円周方向幅が広くされ、
前記基準軸と前記サイドブリッジ部の前記接線方向軸線とのなす角度が大きいほど前記サイドブリッジ部の半径方向幅が狭く、前記基準軸と前記サイドブリッジ部の前記接線方向軸線とのなす角度が小さいほど前記サイドブリッジ部の半径方向幅が広く形成されており、
前記ロータコア単板を積層して形成されたロータコアにおける前記隣接する一対の磁石挿入孔内に埋設された前記永久磁石により磁極が形成され、
前記複数枚のロータコア単板は前記磁極が形成される位相と同じ位相だけ円周方向に位相をずらして順次積層されている、
ことを特徴とする回転電機のロータ。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114144961A (zh) * | 2019-07-30 | 2022-03-04 | 三菱电机株式会社 | 电动机、压缩机以及空调机 |
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JP2015053757A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-19 | 株式会社小松製作所 | 電動機、ロータコア、および積層鋼板 |
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JP2017208986A (ja) * | 2016-05-20 | 2017-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 回転電機用積層鉄芯の製造方法 |
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