JP5066863B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
そして、前記界磁子(1C;1D)は、前記周方向において前記第1磁性突起(101N,102J)と前記第2磁性突起(101S,102K)との間に配置され、前記第1磁性突起及び前記第2磁性突起に対して相互に磁気的に分離され、前記回転軸方向に突出するq軸インダクタンス増大用磁性突起(101Q,102L)を有するq軸インダクタンス増大用磁性環(102Q)を更に有する。
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる回転電機に採用される界磁子1Aの構成を示す斜視図である。当該回転電機は例えば空気調和機の冷媒を圧縮する圧縮機や、ファンに採用することができる。
図4は、本発明の第2の実施の形態にかかる回転電機に採用される界磁子1Bの構成を示す斜視図である。構造の理解を容易にするため、界磁子1Bを回転軸方向において分解して示している。
図7は本発明の第3の実施の形態にかかる回転電機に採用される界磁子の構造を部分的に示す斜視図であり、構造の理解を容易にするため、回転軸方向において分解して示している。図7では磁性板群101と磁性環群102のみを示しているが、その余の構成要素は第1実施の形態及び第2の実施の形態でそれぞれ示された界磁子1A,1Bと同様に採用することができる。またこの後に説明する他の実施の形態においても本実施の形態の磁性板群101を採用することができる。
図8乃至図12に、本発明の第4の実施の形態にかかる回転電機に採用される界磁子1Cの構造を示す。界磁子1Cは第1の実施の形態で示された界磁子1Aと置換して、電機子2と共に回転電機を構成する。
図18は、本発明の第5の実施の形態にかかる回転電機に採用される界磁子1Eの構成を示す斜視図である。構造の理解を容易にするため、界磁子1Eを回転軸方向において分解して示している。
図21は、本発明の第6の実施の形態にかかる回転電機に採用される界磁子1Fの構成を示す斜視図である。構造の理解を容易にするため、界磁子1Fを回転軸方向において分解して示している。
図26は、本発明の第7の実施の形態にかかる回転電機に採用される界磁子1Gの構成を示す斜視図である。構造の理解を容易にするため、界磁子1Gを回転軸方向において分解して示している。
図29は上記実施の形態で言及された電機子2,3の構成を例示する斜視図である。当該電機子はヨーク201を有する電機子コアにおいて、電機子巻線U1〜U4,V1〜V4,W1〜W4が回転軸Qの周囲に設けられている。具体的にはヨーク201と反対側から見て時計回りに電機子巻線U1,V1,W1,U2,V2,W2,U3,V3,W3,U4,V4,W4がこの順に並んで配置されている。ここでは8極の界磁子に対応する場合を述べる。
101N,101S,105N,105S 磁性板
101J,101K,101L,101Y,101Z 磁性突起
101G,101H 薄肉部
102N,102S,104N,104S,102Q 磁性環
103N,103Na,103Nb,103S,103Sa,103Sb 磁極面
103 界磁磁石
103C,103D 永久磁石
2,3 電機子
Q 回転軸
Claims (18)
- 回転軸(Q)の周りで周方向に回転可能な界磁子(1A〜1G)と、前記回転軸に平行な回転軸方向において前記界磁子と対向する電機子(2)とを備え、
前記界磁子は、
前記回転軸の周囲で配置された環状の第1磁極面(103Na;103N)と、前記回転軸の周囲で配置され、前記第1磁極面とは極性が反対に着磁した環状の第2磁極面(103Sa;103S)とを呈する界磁磁石と、
前記第1磁極面に設けられ、前記回転軸方向に突出する第1磁性突起(101N,102J)を有する第1磁性環(102N)と、
前記第2磁極面に設けられ、前記第1磁性突起と同数で前記第1磁性突起の突出側に突出する第2磁性突起(101S,102K)を有する第2磁性環(102S)と、
を有し、
前記第1磁性突起と前記第2磁性突起とは相互に磁気的に分離されつつ前記周方向において交互に設けられ、そのいずれもが前記回転軸方向において前記電機子と対向し、
前記界磁磁石が前記第1磁極面及び前記第2磁極面をいずれも軸方向に呈している回転電機。 - 前記第1磁性突起(101N,102J)と前記第2磁性突起(101S,102K)とは、前記界磁子(1A〜1G)と前記電機子(2)との前記回転軸方向に沿った距離の2倍を超える距離以上で隔たる、請求項1記載の回転電機。
- 前記第1磁性突起は前記電機子(2)側に、前記電機子側で前記第2磁性環(102S)を覆う第1磁性板(101N)を含み、
前記第2磁性突起は前記電機子(2)側に、前記電機子側で前記第1磁性環(102N)を覆う第2磁性板(101S)を含む、請求項1乃至請求項2のいずれか一つに記載の回転電機。 - 前記界磁子(1C;1D)は
前記第1磁性板(101N)及び前記第2磁性板(101S)を、その内周側及び外周側の少なくともいずれか一方において前記周方向に連結する薄肉部(101G;101H)
を更に有する、請求項3記載の回転電機。 - 回転軸(Q)の周りで周方向に回転可能な界磁子(1A〜1G)と、前記回転軸に平行な回転軸方向において前記界磁子と対向する電機子(2)とを備え、
前記界磁子は、
前記回転軸の周囲で配置された環状の第1磁極面(103Na;103N)と、前記回転軸の周囲で配置され、前記第1磁極面とは極性が反対に着磁した環状の第2磁極面(103Sa;103S)とを呈する界磁磁石と、
前記第1磁極面に設けられ、前記回転軸方向に突出する第1磁性突起(101N,102J)を有する第1磁性環(102N)と、
前記第2磁極面に設けられ、前記第1磁性突起と同数で前記第1磁性突起の突出側に突出する第2磁性突起(101S,102K)を有する第2磁性環(102S)と、
を有し、
前記第1磁性突起と前記第2磁性突起とは相互に磁気的に分離されつつ前記周方向において交互に設けられ、そのいずれもが前記回転軸方向において前記電機子と対向する回転電機であって、
前記界磁子(1C;1D)は前記周方向において前記第1磁性突起(101N,102J)と前記第2磁性突起(101S,102K)との間に配置され、前記第1磁性突起及び前記第2磁性突起に対して相互に磁気的に分離され、前記回転軸方向に突出するq軸インダクタンス増大用磁性突起(101Q,102L)を有するq軸インダクタンス増大用磁性環(102Q)
を更に有する回転電機。 - 前記第1磁性突起は前記電機子(3)側に、前記電機子(3)側で前記第2磁性環(102S)を覆う第1磁性板(101N)を含み、
前記第2磁性突起は前記電機子(3)側に、前記電機子(3)側で前記第1磁性環(102N)を覆う第2磁性板(101S)を含み、
前記q軸インダクタンス増大用磁性突起は前記電機子(3)側に、前記電機子(3)側で前記第1磁性環及び前記第2磁性環を覆うq軸インダクタンス増大用磁性板(101Q)を含む、請求項5記載の回転電機。 - 前記界磁子(1C;1D)は
前記第1磁性板(101N)及び前記第2磁性板(101S)及び前記q軸インダクタンス増大用磁性板(101q)を、その内周側及び外周側の少なくともいずれか一方において前記周方向に連結する薄肉部(101G;101H)
を更に有する、請求項6記載の回転電機。 - 前記界磁磁石は、
前記回転軸方向に着磁されて前記第1磁極面(103Na)を呈する環状の第1磁石(103D)と、
前記第1磁石の内周に設けられ、前記回転軸方向に着磁されて前記第2磁極面(103Sa)を呈する環状の第2磁石(103C)と
を含み、
前記界磁子(1A,1C)は、
前記第1磁極面及び前記第2磁極面とは反対側で前記第1磁石と前記第2磁石とを磁気的に連結する環状の磁気ヨーク(106)
を更に有する、請求項1乃至請求項7のいずれか一つに記載の回転電機。 - 他の電機子(3)
を更に備え、
前記界磁磁石は、
前記回転軸方向に着磁されて前記第1磁極面(103Na)及び前記第1磁極面とは極性が異なる第3磁極面(103Sb)を呈する環状の第1磁石(103D)と、
前記第1磁石の内周に設けられ、前記回転軸方向に着磁されて前記第2磁極面(103Sa)及び前記第2磁極面とは極性が異なる第4磁極面(103Nb)を呈する環状の第2磁石(103C)と
を含み、
前記界磁子(1B)は、
前記第3磁極面に設けられ、前記第1磁性突起とは反対側に突出する第3磁性突起(105S,104K)を有する第3磁性環(104S)と、
前記第4磁極面に設けられ、前記第3磁性突起と同数で前記第3磁性突起の突出側に突出する第4磁性突起(105N,104J)を有する第4磁性環(104N)と、
を更に有し、
前記第3磁性突起と前記第4磁性突起とは相互に磁気的に分離されつつ前記周方向において交互に設けられ、そのいずれもが前記回転軸方向において前記他の電機子と対向する、請求項1乃至請求項7のいずれか一つに記載の回転電機。 - 前記第1磁極面(103Na)の面積と、前記第2磁極面(103Sa)の面積とは等しい、請求項8乃至請求項9のいずれか一つに記載の回転電機。
- 前記第1磁極面(103Na)の面積は、前記第2磁極面(103Sa)の面積よりも大きい、請求項8乃至請求項9のいずれか一つに記載の回転電機。
- 前記界磁磁石は、前記径方向に着磁されて内周側に前記第1磁極面(103N)を、外周側に前記第2磁極面(103S)を、それぞれ呈する環状磁石(103)である、請求項1乃至請求項7のいずれか一つに記載の回転電機。
- 他の電機子(3)
を更に備え、
前記第1磁性環(102N)は、前記第1磁性突起(101N,102J)と反対方向に突出する第3磁性突起(105N,102Y)を更に有し、
前記第2磁性環(102S)は、前記第2磁性突起(101S,102K)と反対方向に突出する第4磁性突起(105S,102Z)を更に有し、
前記第3磁性突起と前記第4磁性突起とは相互に磁気的に分離されつつ前記周方向において交互に設けられ、そのいずれもが前記回転軸方向において前記他の電機子と対向する、請求項12記載の回転電機。 - 前記周方向において、前記第1磁性突起(101N,102J)と前記第3磁性突起(105N,102Y)とは交互に配置され、
前記周方向において、前記第2磁性突起(101S,102K)と前記第4磁性突起(105S,102Z)とは交互に配置される、請求項13記載の回転電機。 - 前記界磁磁石は、前記回転軸方向に着磁されて前記第1磁極面(103Na)及び前記第2磁極面(103Sb)を呈する環状磁石(103D)であり、
前記第2磁性環(102S)は、前記第1磁性環(102N)と共に前記環状磁石を挟む鍔部(102T)を有する、請求項1乃至請求項7のいずれか一つに記載の回転電機。 - 前記第1磁性環及び前記第2磁性環の固有抵抗は、前記界磁磁石の固有抵抗よりも高い、請求項1記載の回転電機。
- 前記第1磁性環及び前記第2磁性環並びに前記q軸インダクタンス増大用磁性環の固有抵抗は、前記界磁磁石の固有抵抗よりも高い、請求項5記載の回転電機。
- 前記電機子はティースを有し、
前記回転軸方向に沿って見て、前記ティースは前記第1磁性突起と前記第2磁性突起の内径と外径との間に位置する、請求項1乃至請求項17のいずれか一つに記載の回転電機。
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