JPS609353A - 電気機械 - Google Patents
電気機械Info
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- JPS609353A JPS609353A JP11175183A JP11175183A JPS609353A JP S609353 A JPS609353 A JP S609353A JP 11175183 A JP11175183 A JP 11175183A JP 11175183 A JP11175183 A JP 11175183A JP S609353 A JPS609353 A JP S609353A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、電気工学技術に係り、特に、自己制御型間ノ
υJ’f区動機及び同期発電様のような高速電気ζミ械
に係る。 本発明は、ターボコンプンンサ、高圧ポンプ、ファン、
及び高速ワイヤローリングミル用の高速電気装置に最も
便利に利用できる。 胡在では、出力周波数が高くて、自蔵装置の自動制御系
を含むあらゆる種類の装置を作動−J−るような電のが
広範に利用されている。 交流同期機、好ましくは、種々な形式の励「工系をもつ
非接触電気機械位、電諒として利用できると分っている
。 高周波′6諒でろる同萌截に尚せられる1つの主な要件
は、回転速度が高いことである。 同期電気機械と電力コンバータとのfIt合仕体シコ、
種りの形式のターボコンプレッザ及びそのfl[Iの装
置、の駆動装置、として働く高速電気機械とし−lも(
g2用でき、その回転速度を高くすることにより、それ
らの質開及びサイズ金相当に減少することが”Cきる。 従って、重大速度のロータをもつ高速看1、気機械を形
成する傾向は、機械の主要性能/l?性をにlli持1
.。 つりも所賛のローフ強度を与えることにや密に門達して
いる。 高速電気機械は、くま平型磁極ロータ及び同磁極のロー
タを用いている。 然し乍ら、くま手fjI!磁極をもつロータtよ、高速
電気機械の運転中に発生する遠心力の作用によって生じ
て磁極のくま平部を平らに延ばずような大きな曲り力に
より、所望の強度を与えることができない。 更に、このような機械においては、外fl−:)た色性
の磁極くま平部間に著しい漏れ磁束が発生すZ)。 これにより、電気機械の効率が悪くなる一方、−1の全
体的な大きさ及びM量が増加する。 これらの全てのファクタによシ、高速電気機械に対する
くま平型ロータの有用性が制限される。 くま平型a極のロータに比べて、磁極突起をもつ磁極シ
ステムの形態でつくられてa?路によって相互接紡され
た同磁極のローlは、強度が強く、製造が容易でろ9、
従ってこのようなロータは高速電気機械に有利に利用で
きる。 円筒状の導磁性ハウジングを具備し、このハウジングが
、ロータと、ステータと、励磁システムとを収容し、ロ
ータは、磁性の軟例で全体的に作られていて磁極突起を
有する2つの磁極システムとして設計式れ、これらのシ
ステムは磁路によって相互接続されており、上記ステー
タは、2つの積層体を鳴していて、ロータに対して成る
間隙をもって取シ付けられており、そして上記励磁シス
テムは、永久磁石と、ステータ積層体を包囲する磁路と
を備え、上記励磁システムは、ステータとハウジングと
の間に軸方向に配flされているような電気機械が知ら
れている( Report of the A11−U
nion Re5earch In5titute J
iHIektrotnp、sh”、”Fq*qlbil
i−781)70366 、p2. 第1b図 参照へ
上記のTlj、気機械には、この機械の内部を冷却′J
るようにステータの積層体に形成した軸方向の冷却チャ
ンネル?更に設けるξとができ、これに」、シ機械の作
動部にか\る熱負荷を高くするξ七ができる。 然し乍ら、この電気機械は、非常に多数の部材がロータ
と軸方向に記数されてい王、こ11ら部t1の全寸法エ
ン−が、ステータに対するロータの114心の値を決定
し、ロータの偏心の程度が増+Inすると、ベアリング
組立体やエンドシールド等のよりな機械ユニットの作動
特性や機械の力率’tc its < 1.−1機械に
余h1な振動やノイズを招くことにな71ので、和尚に
高い組み立て1度を必要とする。 これらの欠点をよ、円筒状のハウジング大具備していて
、このハウジングがロータと、ステータと、励磁システ
ムとを収容してお凱四−タ#、J: l’l性の軟くA
で全体的に作られていて、(3色突起を有する2つのa
fffiシステムとして設計され、このシステムが磁路
によって相互接続されており、ステータは2つの債層体
金有し、そして上記励磁システムは、ステータの積層体
間に取シ付けられたコイルとして設計されているような
電気機械において解消される(1977年、5月、II
JE Transactionon Vehicula
r TechnologyオVT−26巻、第2号に掲
載されたE、L、Lu5tenader、 R−H,G
uess、 E、V、Ricbter及びF、G、Tu
rnbul著の論文″電気乗υ物の使朋目的に対するハ
イブリッドフライホイール/バッテリドライブシステム
の開発”参照)。 上記電気機械のハウジング内に上記励磁システムを配置
する場合には、ハウジング内にステータ積層体及び励磁
システムを取υ付けた後にステータ8線を取シ付けるこ
とが必要である。これにより、電気機体の組み立てが非
常に複雑になる。更に、励磁システムが故障した場合に
は、電気機械全体を分MLそして新たなステータ巻想f
、製造することが必要である。 更に、電気機械のハウジング内でスフーータ[,1層体
間に励磁システムを配色する場合にし、11重粘質長い
ロータを使用することf、必要とし、従つr]、そのス
チフネスが低下し、ひいては電気機械の1114界回転
速度が低下する。 更に、ステータ秋層体間に励磁シスデノ、奮配、11何
する場合には、ステータ積層体を軸方向に伶;1jるこ
とができず、従って機械作動部の一:、% J’+、
i!1全1孕することができない。 本発明の目的は、ステータと励磁シスツー人)二全別々
に製造できるようにハウジング及び励磁システムを構成
すると共に相互に配置させ、これによシぜそ械の設計全
簡単化し且つその冷却性′f、n、b1着するような電
気機械を提供することである。 この主たる目的にへみ、同調状ハウジング1′戸。 備しNこのハウジングは、四−夕とステータとt収容し
、ロータti2つの磁極システムとして構成され、これ
らの1iB、極システムは磁罹突起金有しそして磁路を
介して相互接続され、ステータをよ少なくとも2つのf
It層体と、励磁システムと全有しでいるような電気機
械において、上記励磁システムは電気機械のハウジング
の外部に取シ付けられ、ハウジングは軸方向に交互に配
置された導磁性部分及び非磁性部分で構成され、ステー
タの各Z六層体は上記ハウジングの導磁性部分の各々に
固定されることを特徴とする電気機械が提供される。 ハウジングの各部に励磁システムを配置したことにより
、励磁システムをステータとは別に製造でさ、ひいては
低い精度で製造できるために、電気機械の製造プロセス
及び組立てが簡単化される。 又、これによシ、励磁システムが故障した場合に、電気
機械全体を分解する必教がなくなるので、TIE気4n
械の保守性も改善される。 ハウジングの外部に励磁システムを配置したことにより
、特にこれがコイルとして形成される時に、ステータ積
層体間のすき間の長さを短かくすることができ、これに
よシロータの長さを短ぐすることができ、従ってロータ
の強さ及びスチフネスを改Oでき、それ故、電気機械全
体の限界回転速度を高くすることができる。 更に〜励磁システムのこのような配置により、電気機械
全体の冷却性が改善されると共に、励r(システム自体
の冷却性も改善され、従って電気t(14械の作動信頼
性が高められる。 軸方向に交互に配置された導磁性部分及び非?l’1.
F性部分で作られたハウジングを設けると共に、このハ
ウジングの導am注部分の各々にステータの各積層体を
固定することにょシ、ハウジングの非磁性部分がハウジ
ングを横切る磁束のバイパ7ス’yJt去するので、電
気機械の通常の性能状11川がUP I〒、される。 本発明の一売絶倒によれば、上記励磁システム、はハウ
ジングを包囲するコイルを備え、このコ・fルは導磁性
部分にlFi接する磁路体によって包囲される。 励磁システムのこのような構造配置tj、、1″−Iも
気4,8%械が発電機として働く場合にロータの回転A
度即ち出力電圧を調整するために作動中に磁束の贋整を
必要とするような電気機械に望まれるものである。 励磁システムの磁路体をハウジングの導磁性部分と接続
することによシ励磁システムの磁路を閉じることができ
、これによシ磁束はゲ℃械のエアギャンプに達し、機械
の作動性が確保される。 本発明の別の実施例によれば、上記励磁システムの磁路
体は、U字型断面のリングの形態で作られ、例えばボル
トのような取υ外し可能な接続具によって半径方向に相
互接続された少なくとも2つの部分で構成される。 励磁システムの磁路体をU字型断面のリングとして形成
することにより、ハウジングのスチフネス及び強度の最
も少ない部分、即ちその非磁性部分に負荷がか\らなく
なるために、電気機械の強度及びスチフネスを高くする
ことができる。これによシ、電気機械をその中央部片即
ち磁路体によって固定でき、これは電気機械が枢着され
るプラットホームの全寸法及び質量を少なくする必要の
おる高速ワイヤロールミル用の装置として働く電気機械
にとって特に重要である。 取シ外し可能な継手によって半径方向に相互接続された
少なくとも2つの部分で(1′y成され)’iコpII
J q’%システムの磁路体は、励磁システムのpIみ
立で及び分解を容易にすると共にそのコイルに容易f(
麹ij(れるヨウにし、然もシステム・の高い強度及び
スチフネスを諒:持する。 励磁システムの磁路を構成する部分の数ツバ増すことは
、出力が高く且つ全寸法が大きいπj、77、 t、:
4繊にとって有利である。 不発LIJの更に別の実施例においでをよ、上β1シ・
ウジングの少なくとも1つの導磁性部分に少にくとも1
つの環状グループが般けらt、これは上η11励磁゛シ
ステム・の磁路体に設けられた環状突起舎受り入れるよ
うにされる。 ハウジングの導磁性部分に環状グループを摺り・ると共
に、励磁システムの磁路体に環状突起を設けることによ
シ、上記素子がインターロックされて、強度及びスチフ
ネスが高まシ、これによ#)j;、j械のハウジングと
磁路体とが確実にインターロックされ、これは高速ワイ
ヤロールミル用の装置として告ぐ電気機械にとって特に
重要であるつ本発明の更に別の実施例によれば、上記励
磁システムは、上記ハウジングの導磁性部分に接続され
た少なくとも1つの磁路体と、この磁路体に取り付けら
れた少なくとも1つのコイルとを備えているのが好まし
い。 励磁システムは磁路体に取シ付けられたコイルとして作
られるので、電気機械から成る距離のところに取シ付け
ることができ、従って電気イズ)椋の全ての部分を通し
て半径方向に送風すると共に4貫械ハウジングの全長に
わたって強制空気冷却することができる。これにより電
気機械の冷却性が改善され、その信頼性が改心される。 励磁システムのこのような実施例は、閉じた冷却系をも
つ大出力の電気機械に用いるのが適当でちる。 又、本発明の更に別の実施例によれば、上記励磁システ
ムは、少なくとも1つの上記導磁性部分の領域でハウジ
ングに取シ付けられた永久磁石と、この永久磁石を包囲
する磁路体とを備え、上記ハウジングの上記導磁性部分
は上記励磁システムの磁Fb体に隣接する永久磁石には
矯糖しないのがpIましい。 上記ハウジングに取シ付番ノられていで歿rt住に二上
って包囲された永久磁石の形態で形成された励磁システ
ムは、運転中に磁束を変化させる必要のないような回転
速度の制御範囲が小さい電気機械に適している。このよ
うな電気磯拡t、l送7jil、(幾の駆動装置として
適当に使用できる。 本発明の更に別の実施例によれtJ:、l記ハウジング
の非磁性部分に一体的に作られ、永久fQ 、Ci を
設置するセルを有〔ているケースが電気(工″布械に更
に設けられ、上記永久磁石を包囲する磁路体ケよ、永久
磁石に対して間隙をも一″)−〔取り付けられ一1シ5
て上記ケースに接触される。 本発明のこの実施例では、電気機械の)・ウジングに対
する永久磁石の配置を筒片にすることができる。 永久磁石と磁路体との間に力見られる間US 1.’l
−び磁路体とケースとの間に与えられる接触により磁路
体から永久磁石への機械的な力のfrjH達ズ式除去さ
れ、これによシ永久磁石の損傷及び故樟が回避される。 これらの要素によ#)電気機械の作動信頼性を改心する
と共に励磁システムの耐振動性を高めることができる。 ハウジングの非磁性部分と一体的に作られたケースは、
結合された部品の長さが長くされたためにハウジングの
導磁性部分間の接続強度を高める。 本発明の更に別の実施例においては、軸方向に磁化され
た更に別の永久磁石がステータのε1を屠体間に2行さ
れ、上記ハウジングの非磁性部分には、上記更に別の永
久磁石を受け入れるように内面に形成されたスロットが
設けられている。 軸方向に磁化された更に別の永久磁石をステータの積層
体間に配置することにょシミ気機械の漏れ磁束が少なく
され、これにょシ励磁システムの磁石の効率が高くされ
且つその全賀mが低減される。 ハウジングの非磁性部分の内面に形成されたスロットに
上記の更に別の永久磁石を配置することにより、上記磁
石が機械のハウジングに容易に固−F記ハウジングの導
磁性部分に環状凹所を設けると共に、この環状凹所に入
るように非1i!J (’1′:nl’分に環状突起を
設け、非磁性部分は、その周囲に沿って、D、いに接続
された少なくとも2つの1ヌ分C作られるのが好ましい
。 ハウジングの導磁性部分に環状囲J5? k Rりると
共に、各凹所に入るように非磁性部分に7,7I1.j
/ご惹起を設けることにより、ハウジング各部のnツク
接続が確保され、その強度及びスブーフネスが増/+1
1される。 少なくとも2つの区分で作られた非磁性部分は、71ケ
い。#lfl rUつ。9イ。6易□□ヨ保−る1、電
気4′!I!械のハウジングの全寸法が大きいシー)自
にに、非磁性部分を非常に多数の区分で作るのがhrま
しい。 本発明の更に別の実施例によれば、スデータ積I脅体に
設けられた軸方向冷却チャンオ・ルを備えた電気機械に
おいて、上記ハウジングの非磁性部分は2つのリングを
備え、これらリングはその円囲に沿って離間された強化
リプによって相互接続されて、この強化リプとリングと
の間に半径方向冷却チャンネルが形成され、上記励磁シ
ステムのコイルは上記非磁性部分の両側に配置され、上
記コイルを包囲する磁路体は、上記強化リプの上に配[
iされた個別部材で作られる。 ハウジングの非磁性部分のこのような実施例は、軸方向
及び半径方向の冷却流によシミ気様械の作動部の冷却を
確保し、従って軸方向冷却チャンネルの断面を変えずに
冷却材の汀を2倍にする。これによシ、電気機械の作動
部にか\る負荷を増加できるようにする一方、その特定
の特性及び作動信頼性が改善される。 本発明のこの実施例は、軸方向チャンネルの長さが長い
か或いは断面積の小さい電気樟械に適当に使用できる。 ハウジングの非磁性部分の両側に励磁システムのコイル
を配置αし、そして非磁性部分の強化リプの上に個別部
材で作られfc 11 路体を設けることによシ半径方
向チャンネルを通して冷却利を)・ウジングから自由に
送シ出すことができ、従って空気力学抵抗を減少し、ひ
いては電気機械の伶却効率t−増加することができる。 本発明の更に別の実施例によれに、上記ハウジングの非
磁性部分は軸方向断面において2重T゛字型ビームのよ
うな形状にされ、この2重T字凋ビームの内部フランジ
杖上記ハウジングの槽、磁性部分に接続され、その外部
72ンジ伏励磁シスデノ・の磁路体に接続され、そのコ
イルはクロスピースの両側で上記2重T字型ビームの上
記フランジ凹に配置される。 ハウジングの非磁性部分の2重T字形状によってハウジ
ングのスチフネスが増加され、これ番、1.1■。 気機械をその中央部片によって固定する時、即し高速ワ
イヤロールミル用の装置として使用される電只空械に対
して、管に重要である。 2重T字型ビームの各フランジはリングのような形状に
され、両リングは同軸的に配置されるのが好ましい。 このような実施例では、軸方向断面が2重1゛字型ビー
ムのような形状にされたハウジングの非磁性部分の製造
が簡単化される。 本発明の更に別の実施例によれば、ステータの積層体に
設けられた軸方向冷却チャンネルを含φP電気機緘にお
いて、上記2重T字型ビームの72ンジはリブの形態で
作られ、これらのリブはそのクロスピースの面に5因に
接続されそしてその周囲に沿ってn1間されていて、ハ
ウジングの半径方向冷却チャンネルを形成する。 非磁性部分のこのような実施例では、電気機械に軸方向
及び半径方向冷却が与えられると共にハウジングのスチ
フネスが改善され、これにょシ、電気機械の作Δb信頼
性が著しく増加される。このような実施例は、長さが長
くて熱負荷の大きい電気t5A椋にとって特に重要であ
る。 又、ステータ積層体に作られた軸方向チャンネルを岱え
た電気機械において、上記ハウジングの非磁性部分は、
ハウジングの半径方向冷却チャンネルを形成するように
その周囲に沿って雅量されたプレートの形態で形成され
るのが好ましい。 ハウジングの非磁性部分をその周囲に沿って離間された
プレートの形態で設けることにより、非磁性部分の金へ
使用只、ひいては電気ぜt械全体の金へ使用員が低減さ
れる。本発明のこのような実施例は、ロータが急激に加
速されたシ突然停止されたシしないようKm気機拡に適
当に使用でへる。 本発明の更に別の実施例によれば、電気せ−械には、ス
テータの積層体間に配置された流れt+i+向仮が丈に
設けられ、隣接したステータ積層体の軸方向冷却チャン
ネル&:j: 、同じステータ積層体に設けられた軸方
向冷却チャンネル間の角度βの91′分に等しい角度α
だけ互いにずらされている。 ステータ積層体間に流れ偏向板を配置して−1,て隣接
ステータ積層体の軸方向冷却チャンネル’c−77いに
ずらして設けることによシ、lFt接ステータ積層体の
冷却材流の相互作用が排除され、これによシステータ積
層体間のスペースの空気力学抵抗が減少され、これは次
いで冷却流の効率を高h”)ると共に、?!LIA機械
全体の冷却性を改善する。 R接ステータ積Jii体の軸方向冷却チャンネル宛、同
じステータ積層体に設けられた軸方向チャンネル間の角
度βの半分に等しい角度αだけずらすことによシ、半径
方向における冷却流の対称性が確保さJt、界磁巻線が
均一に冷却される。 軸方向冷却チャンネルが、角度βの半分に灯ルくない角
度αだけずらされた鴨合には、対向した流れが互いにネ
15偵し合い、冷却効率を悪くする。 又、上記流れ偏向板は、その周囲に沿って1下間されて
いてハウジングの非磁性部分に固定されたリブとして作
られるのが好ましい。 ハウジングの非磁性部分に固定されて周囲に沿って1°
d間されたリブの形態で流れ11ン向板を設けることに
より、流れili’+向板の金石使用計が最少にされる
と共に機械へのその確実の固定が確保される。 又、上記流れ偏向板は波状に曲シくねり7’CP1壁リ
ングであるのが好ましい。 このような形状の流れ偏向板は製造が容易である。 本発明の更に別の実施例においては、上記流れ1hii
向板のリブは、上記ハウジングの非磁性部分のリブの下
に配置される。 119j向板のリブのこのような(4造配置+Nにより
、冷却、l(の21″径方向流に対する空気力学抵抗が
減少ネれ、従りでその流旦が増加され、ひいてケ」、電
気(i’4械の冷却効率が高めら社る。 以下、添伺図面を参照し、本発す[1の牛〒%i 61
実)、イヘ例を詳細に説明する。 さて、津伺図面の1時に月1図を説す11−れij、’
、 ’l’!1゜猟機十衣は、2つの導磁性部/1J
2及び1つの非i+?↑[1部分6として設割された円
相状)−ウジング1を惰え、上記部分2.3は軸方向に
又互に配いされ千′ジ〔溶接によって互いに接続される
。 部分2、乙の接続法として利用できるイ1t;、のやり
方について殊以下で説明する。 ハウジング1r、Lその内部に、磁性の軟1□li 1
:全体的に作られたロータ4を収容しており、このロー
タは磁極突起6(第2図)が■、気角で18 Th j
’らされた2つの磁極システム5として設n1されてお
り、これらの磁極システム5(第1図)ケ」、磁路体7
によって相互接続されている。 ハウジング1内には、更に、ロータ4に対して間隙8を
もって取9付けられたステータ9が設けられ、このステ
ータ拡積層体10を有している。 ステータ積層体10の各々値、ステータ巻腺12のため
のコイル受は入れスロット11を有し、ハウジング1の
各々の導磁性部分2に圧入される。 従って、ハウジング1の導磁性部分2の個数はステータ
積層体10と同数である。 ステータ9については別の実施例も考えられることに注
意されたい。例えば、ステータ9には冷却チャンネルを
設けることができる。これについては以下で述べる。 ハウジング1の両端にはエンドシールド16が取シ付け
られ、これは電気機械に防起された磁束のバイパスを避
けるためにアルミニウムのような非磁性物質で全体的に
作られるか、或いは非磁性の挿入体(図示せず)をもつ
ように作られる。 ハウジング1の外面には励磁システム14が取り付けら
れる。励磁システム14のこのようなね追記はにより、
励磁システムとステータ9と金側14が故障した場合に
電気機械全体を分解する必要がなくなる。 励磁システムは、ハウジング1をその周[nIに沿って
包囲するコイル15と、このコイル15全6面から包囲
しそしてハウジング1の導磁性111へ分にIPjG接
する磁路体16とを備えている。 ハウジング1の外面に配置された励磁システム14のコ
・fル15は、ステータ私ム1休1
υJ’f区動機及び同期発電様のような高速電気ζミ械
に係る。 本発明は、ターボコンプンンサ、高圧ポンプ、ファン、
及び高速ワイヤローリングミル用の高速電気装置に最も
便利に利用できる。 胡在では、出力周波数が高くて、自蔵装置の自動制御系
を含むあらゆる種類の装置を作動−J−るような電のが
広範に利用されている。 交流同期機、好ましくは、種々な形式の励「工系をもつ
非接触電気機械位、電諒として利用できると分っている
。 高周波′6諒でろる同萌截に尚せられる1つの主な要件
は、回転速度が高いことである。 同期電気機械と電力コンバータとのfIt合仕体シコ、
種りの形式のターボコンプレッザ及びそのfl[Iの装
置、の駆動装置、として働く高速電気機械とし−lも(
g2用でき、その回転速度を高くすることにより、それ
らの質開及びサイズ金相当に減少することが”Cきる。 従って、重大速度のロータをもつ高速看1、気機械を形
成する傾向は、機械の主要性能/l?性をにlli持1
.。 つりも所賛のローフ強度を与えることにや密に門達して
いる。 高速電気機械は、くま平型磁極ロータ及び同磁極のロー
タを用いている。 然し乍ら、くま手fjI!磁極をもつロータtよ、高速
電気機械の運転中に発生する遠心力の作用によって生じ
て磁極のくま平部を平らに延ばずような大きな曲り力に
より、所望の強度を与えることができない。 更に、このような機械においては、外fl−:)た色性
の磁極くま平部間に著しい漏れ磁束が発生すZ)。 これにより、電気機械の効率が悪くなる一方、−1の全
体的な大きさ及びM量が増加する。 これらの全てのファクタによシ、高速電気機械に対する
くま平型ロータの有用性が制限される。 くま平型a極のロータに比べて、磁極突起をもつ磁極シ
ステムの形態でつくられてa?路によって相互接紡され
た同磁極のローlは、強度が強く、製造が容易でろ9、
従ってこのようなロータは高速電気機械に有利に利用で
きる。 円筒状の導磁性ハウジングを具備し、このハウジングが
、ロータと、ステータと、励磁システムとを収容し、ロ
ータは、磁性の軟例で全体的に作られていて磁極突起を
有する2つの磁極システムとして設計式れ、これらのシ
ステムは磁路によって相互接続されており、上記ステー
タは、2つの積層体を鳴していて、ロータに対して成る
間隙をもって取シ付けられており、そして上記励磁シス
テムは、永久磁石と、ステータ積層体を包囲する磁路と
を備え、上記励磁システムは、ステータとハウジングと
の間に軸方向に配flされているような電気機械が知ら
れている( Report of the A11−U
nion Re5earch In5titute J
iHIektrotnp、sh”、”Fq*qlbil
i−781)70366 、p2. 第1b図 参照へ
上記のTlj、気機械には、この機械の内部を冷却′J
るようにステータの積層体に形成した軸方向の冷却チャ
ンネル?更に設けるξとができ、これに」、シ機械の作
動部にか\る熱負荷を高くするξ七ができる。 然し乍ら、この電気機械は、非常に多数の部材がロータ
と軸方向に記数されてい王、こ11ら部t1の全寸法エ
ン−が、ステータに対するロータの114心の値を決定
し、ロータの偏心の程度が増+Inすると、ベアリング
組立体やエンドシールド等のよりな機械ユニットの作動
特性や機械の力率’tc its < 1.−1機械に
余h1な振動やノイズを招くことにな71ので、和尚に
高い組み立て1度を必要とする。 これらの欠点をよ、円筒状のハウジング大具備していて
、このハウジングがロータと、ステータと、励磁システ
ムとを収容してお凱四−タ#、J: l’l性の軟くA
で全体的に作られていて、(3色突起を有する2つのa
fffiシステムとして設計され、このシステムが磁路
によって相互接続されており、ステータは2つの債層体
金有し、そして上記励磁システムは、ステータの積層体
間に取シ付けられたコイルとして設計されているような
電気機械において解消される(1977年、5月、II
JE Transactionon Vehicula
r TechnologyオVT−26巻、第2号に掲
載されたE、L、Lu5tenader、 R−H,G
uess、 E、V、Ricbter及びF、G、Tu
rnbul著の論文″電気乗υ物の使朋目的に対するハ
イブリッドフライホイール/バッテリドライブシステム
の開発”参照)。 上記電気機械のハウジング内に上記励磁システムを配置
する場合には、ハウジング内にステータ積層体及び励磁
システムを取υ付けた後にステータ8線を取シ付けるこ
とが必要である。これにより、電気機体の組み立てが非
常に複雑になる。更に、励磁システムが故障した場合に
は、電気機械全体を分MLそして新たなステータ巻想f
、製造することが必要である。 更に、電気機械のハウジング内でスフーータ[,1層体
間に励磁システムを配色する場合にし、11重粘質長い
ロータを使用することf、必要とし、従つr]、そのス
チフネスが低下し、ひいては電気機械の1114界回転
速度が低下する。 更に、ステータ秋層体間に励磁シスデノ、奮配、11何
する場合には、ステータ積層体を軸方向に伶;1jるこ
とができず、従って機械作動部の一:、% J’+、
i!1全1孕することができない。 本発明の目的は、ステータと励磁シスツー人)二全別々
に製造できるようにハウジング及び励磁システムを構成
すると共に相互に配置させ、これによシぜそ械の設計全
簡単化し且つその冷却性′f、n、b1着するような電
気機械を提供することである。 この主たる目的にへみ、同調状ハウジング1′戸。 備しNこのハウジングは、四−夕とステータとt収容し
、ロータti2つの磁極システムとして構成され、これ
らの1iB、極システムは磁罹突起金有しそして磁路を
介して相互接続され、ステータをよ少なくとも2つのf
It層体と、励磁システムと全有しでいるような電気機
械において、上記励磁システムは電気機械のハウジング
の外部に取シ付けられ、ハウジングは軸方向に交互に配
置された導磁性部分及び非磁性部分で構成され、ステー
タの各Z六層体は上記ハウジングの導磁性部分の各々に
固定されることを特徴とする電気機械が提供される。 ハウジングの各部に励磁システムを配置したことにより
、励磁システムをステータとは別に製造でさ、ひいては
低い精度で製造できるために、電気機械の製造プロセス
及び組立てが簡単化される。 又、これによシ、励磁システムが故障した場合に、電気
機械全体を分解する必教がなくなるので、TIE気4n
械の保守性も改善される。 ハウジングの外部に励磁システムを配置したことにより
、特にこれがコイルとして形成される時に、ステータ積
層体間のすき間の長さを短かくすることができ、これに
よシロータの長さを短ぐすることができ、従ってロータ
の強さ及びスチフネスを改Oでき、それ故、電気機械全
体の限界回転速度を高くすることができる。 更に〜励磁システムのこのような配置により、電気機械
全体の冷却性が改善されると共に、励r(システム自体
の冷却性も改善され、従って電気t(14械の作動信頼
性が高められる。 軸方向に交互に配置された導磁性部分及び非?l’1.
F性部分で作られたハウジングを設けると共に、このハ
ウジングの導am注部分の各々にステータの各積層体を
固定することにょシ、ハウジングの非磁性部分がハウジ
ングを横切る磁束のバイパ7ス’yJt去するので、電
気機械の通常の性能状11川がUP I〒、される。 本発明の一売絶倒によれば、上記励磁システム、はハウ
ジングを包囲するコイルを備え、このコ・fルは導磁性
部分にlFi接する磁路体によって包囲される。 励磁システムのこのような構造配置tj、、1″−Iも
気4,8%械が発電機として働く場合にロータの回転A
度即ち出力電圧を調整するために作動中に磁束の贋整を
必要とするような電気機械に望まれるものである。 励磁システムの磁路体をハウジングの導磁性部分と接続
することによシ励磁システムの磁路を閉じることができ
、これによシ磁束はゲ℃械のエアギャンプに達し、機械
の作動性が確保される。 本発明の別の実施例によれば、上記励磁システムの磁路
体は、U字型断面のリングの形態で作られ、例えばボル
トのような取υ外し可能な接続具によって半径方向に相
互接続された少なくとも2つの部分で構成される。 励磁システムの磁路体をU字型断面のリングとして形成
することにより、ハウジングのスチフネス及び強度の最
も少ない部分、即ちその非磁性部分に負荷がか\らなく
なるために、電気機械の強度及びスチフネスを高くする
ことができる。これによシ、電気機械をその中央部片即
ち磁路体によって固定でき、これは電気機械が枢着され
るプラットホームの全寸法及び質量を少なくする必要の
おる高速ワイヤロールミル用の装置として働く電気機械
にとって特に重要である。 取シ外し可能な継手によって半径方向に相互接続された
少なくとも2つの部分で(1′y成され)’iコpII
J q’%システムの磁路体は、励磁システムのpIみ
立で及び分解を容易にすると共にそのコイルに容易f(
麹ij(れるヨウにし、然もシステム・の高い強度及び
スチフネスを諒:持する。 励磁システムの磁路を構成する部分の数ツバ増すことは
、出力が高く且つ全寸法が大きいπj、77、 t、:
4繊にとって有利である。 不発LIJの更に別の実施例においでをよ、上β1シ・
ウジングの少なくとも1つの導磁性部分に少にくとも1
つの環状グループが般けらt、これは上η11励磁゛シ
ステム・の磁路体に設けられた環状突起舎受り入れるよ
うにされる。 ハウジングの導磁性部分に環状グループを摺り・ると共
に、励磁システムの磁路体に環状突起を設けることによ
シ、上記素子がインターロックされて、強度及びスチフ
ネスが高まシ、これによ#)j;、j械のハウジングと
磁路体とが確実にインターロックされ、これは高速ワイ
ヤロールミル用の装置として告ぐ電気機械にとって特に
重要であるつ本発明の更に別の実施例によれば、上記励
磁システムは、上記ハウジングの導磁性部分に接続され
た少なくとも1つの磁路体と、この磁路体に取り付けら
れた少なくとも1つのコイルとを備えているのが好まし
い。 励磁システムは磁路体に取シ付けられたコイルとして作
られるので、電気機械から成る距離のところに取シ付け
ることができ、従って電気イズ)椋の全ての部分を通し
て半径方向に送風すると共に4貫械ハウジングの全長に
わたって強制空気冷却することができる。これにより電
気機械の冷却性が改善され、その信頼性が改心される。 励磁システムのこのような実施例は、閉じた冷却系をも
つ大出力の電気機械に用いるのが適当でちる。 又、本発明の更に別の実施例によれば、上記励磁システ
ムは、少なくとも1つの上記導磁性部分の領域でハウジ
ングに取シ付けられた永久磁石と、この永久磁石を包囲
する磁路体とを備え、上記ハウジングの上記導磁性部分
は上記励磁システムの磁Fb体に隣接する永久磁石には
矯糖しないのがpIましい。 上記ハウジングに取シ付番ノられていで歿rt住に二上
って包囲された永久磁石の形態で形成された励磁システ
ムは、運転中に磁束を変化させる必要のないような回転
速度の制御範囲が小さい電気機械に適している。このよ
うな電気磯拡t、l送7jil、(幾の駆動装置として
適当に使用できる。 本発明の更に別の実施例によれtJ:、l記ハウジング
の非磁性部分に一体的に作られ、永久fQ 、Ci を
設置するセルを有〔ているケースが電気(工″布械に更
に設けられ、上記永久磁石を包囲する磁路体ケよ、永久
磁石に対して間隙をも一″)−〔取り付けられ一1シ5
て上記ケースに接触される。 本発明のこの実施例では、電気機械の)・ウジングに対
する永久磁石の配置を筒片にすることができる。 永久磁石と磁路体との間に力見られる間US 1.’l
−び磁路体とケースとの間に与えられる接触により磁路
体から永久磁石への機械的な力のfrjH達ズ式除去さ
れ、これによシ永久磁石の損傷及び故樟が回避される。 これらの要素によ#)電気機械の作動信頼性を改心する
と共に励磁システムの耐振動性を高めることができる。 ハウジングの非磁性部分と一体的に作られたケースは、
結合された部品の長さが長くされたためにハウジングの
導磁性部分間の接続強度を高める。 本発明の更に別の実施例においては、軸方向に磁化され
た更に別の永久磁石がステータのε1を屠体間に2行さ
れ、上記ハウジングの非磁性部分には、上記更に別の永
久磁石を受け入れるように内面に形成されたスロットが
設けられている。 軸方向に磁化された更に別の永久磁石をステータの積層
体間に配置することにょシミ気機械の漏れ磁束が少なく
され、これにょシ励磁システムの磁石の効率が高くされ
且つその全賀mが低減される。 ハウジングの非磁性部分の内面に形成されたスロットに
上記の更に別の永久磁石を配置することにより、上記磁
石が機械のハウジングに容易に固−F記ハウジングの導
磁性部分に環状凹所を設けると共に、この環状凹所に入
るように非1i!J (’1′:nl’分に環状突起を
設け、非磁性部分は、その周囲に沿って、D、いに接続
された少なくとも2つの1ヌ分C作られるのが好ましい
。 ハウジングの導磁性部分に環状囲J5? k Rりると
共に、各凹所に入るように非磁性部分に7,7I1.j
/ご惹起を設けることにより、ハウジング各部のnツク
接続が確保され、その強度及びスブーフネスが増/+1
1される。 少なくとも2つの区分で作られた非磁性部分は、71ケ
い。#lfl rUつ。9イ。6易□□ヨ保−る1、電
気4′!I!械のハウジングの全寸法が大きいシー)自
にに、非磁性部分を非常に多数の区分で作るのがhrま
しい。 本発明の更に別の実施例によれば、スデータ積I脅体に
設けられた軸方向冷却チャンオ・ルを備えた電気機械に
おいて、上記ハウジングの非磁性部分は2つのリングを
備え、これらリングはその円囲に沿って離間された強化
リプによって相互接続されて、この強化リプとリングと
の間に半径方向冷却チャンネルが形成され、上記励磁シ
ステムのコイルは上記非磁性部分の両側に配置され、上
記コイルを包囲する磁路体は、上記強化リプの上に配[
iされた個別部材で作られる。 ハウジングの非磁性部分のこのような実施例は、軸方向
及び半径方向の冷却流によシミ気様械の作動部の冷却を
確保し、従って軸方向冷却チャンネルの断面を変えずに
冷却材の汀を2倍にする。これによシ、電気機械の作動
部にか\る負荷を増加できるようにする一方、その特定
の特性及び作動信頼性が改善される。 本発明のこの実施例は、軸方向チャンネルの長さが長い
か或いは断面積の小さい電気樟械に適当に使用できる。 ハウジングの非磁性部分の両側に励磁システムのコイル
を配置αし、そして非磁性部分の強化リプの上に個別部
材で作られfc 11 路体を設けることによシ半径方
向チャンネルを通して冷却利を)・ウジングから自由に
送シ出すことができ、従って空気力学抵抗を減少し、ひ
いては電気機械の伶却効率t−増加することができる。 本発明の更に別の実施例によれに、上記ハウジングの非
磁性部分は軸方向断面において2重T゛字型ビームのよ
うな形状にされ、この2重T字凋ビームの内部フランジ
杖上記ハウジングの槽、磁性部分に接続され、その外部
72ンジ伏励磁シスデノ・の磁路体に接続され、そのコ
イルはクロスピースの両側で上記2重T字型ビームの上
記フランジ凹に配置される。 ハウジングの非磁性部分の2重T字形状によってハウジ
ングのスチフネスが増加され、これ番、1.1■。 気機械をその中央部片によって固定する時、即し高速ワ
イヤロールミル用の装置として使用される電只空械に対
して、管に重要である。 2重T字型ビームの各フランジはリングのような形状に
され、両リングは同軸的に配置されるのが好ましい。 このような実施例では、軸方向断面が2重1゛字型ビー
ムのような形状にされたハウジングの非磁性部分の製造
が簡単化される。 本発明の更に別の実施例によれば、ステータの積層体に
設けられた軸方向冷却チャンネルを含φP電気機緘にお
いて、上記2重T字型ビームの72ンジはリブの形態で
作られ、これらのリブはそのクロスピースの面に5因に
接続されそしてその周囲に沿ってn1間されていて、ハ
ウジングの半径方向冷却チャンネルを形成する。 非磁性部分のこのような実施例では、電気機械に軸方向
及び半径方向冷却が与えられると共にハウジングのスチ
フネスが改善され、これにょシ、電気機械の作Δb信頼
性が著しく増加される。このような実施例は、長さが長
くて熱負荷の大きい電気t5A椋にとって特に重要であ
る。 又、ステータ積層体に作られた軸方向チャンネルを岱え
た電気機械において、上記ハウジングの非磁性部分は、
ハウジングの半径方向冷却チャンネルを形成するように
その周囲に沿って雅量されたプレートの形態で形成され
るのが好ましい。 ハウジングの非磁性部分をその周囲に沿って離間された
プレートの形態で設けることにより、非磁性部分の金へ
使用只、ひいては電気ぜt械全体の金へ使用員が低減さ
れる。本発明のこのような実施例は、ロータが急激に加
速されたシ突然停止されたシしないようKm気機拡に適
当に使用でへる。 本発明の更に別の実施例によれば、電気せ−械には、ス
テータの積層体間に配置された流れt+i+向仮が丈に
設けられ、隣接したステータ積層体の軸方向冷却チャン
ネル&:j: 、同じステータ積層体に設けられた軸方
向冷却チャンネル間の角度βの91′分に等しい角度α
だけ互いにずらされている。 ステータ積層体間に流れ偏向板を配置して−1,て隣接
ステータ積層体の軸方向冷却チャンネル’c−77いに
ずらして設けることによシ、lFt接ステータ積層体の
冷却材流の相互作用が排除され、これによシステータ積
層体間のスペースの空気力学抵抗が減少され、これは次
いで冷却流の効率を高h”)ると共に、?!LIA機械
全体の冷却性を改善する。 R接ステータ積Jii体の軸方向冷却チャンネル宛、同
じステータ積層体に設けられた軸方向チャンネル間の角
度βの半分に等しい角度αだけずらすことによシ、半径
方向における冷却流の対称性が確保さJt、界磁巻線が
均一に冷却される。 軸方向冷却チャンネルが、角度βの半分に灯ルくない角
度αだけずらされた鴨合には、対向した流れが互いにネ
15偵し合い、冷却効率を悪くする。 又、上記流れ偏向板は、その周囲に沿って1下間されて
いてハウジングの非磁性部分に固定されたリブとして作
られるのが好ましい。 ハウジングの非磁性部分に固定されて周囲に沿って1°
d間されたリブの形態で流れ11ン向板を設けることに
より、流れili’+向板の金石使用計が最少にされる
と共に機械へのその確実の固定が確保される。 又、上記流れ偏向板は波状に曲シくねり7’CP1壁リ
ングであるのが好ましい。 このような形状の流れ偏向板は製造が容易である。 本発明の更に別の実施例においては、上記流れ1hii
向板のリブは、上記ハウジングの非磁性部分のリブの下
に配置される。 119j向板のリブのこのような(4造配置+Nにより
、冷却、l(の21″径方向流に対する空気力学抵抗が
減少ネれ、従りでその流旦が増加され、ひいてケ」、電
気(i’4械の冷却効率が高めら社る。 以下、添伺図面を参照し、本発す[1の牛〒%i 61
実)、イヘ例を詳細に説明する。 さて、津伺図面の1時に月1図を説す11−れij、’
、 ’l’!1゜猟機十衣は、2つの導磁性部/1J
2及び1つの非i+?↑[1部分6として設割された円
相状)−ウジング1を惰え、上記部分2.3は軸方向に
又互に配いされ千′ジ〔溶接によって互いに接続される
。 部分2、乙の接続法として利用できるイ1t;、のやり
方について殊以下で説明する。 ハウジング1r、Lその内部に、磁性の軟1□li 1
:全体的に作られたロータ4を収容しており、このロー
タは磁極突起6(第2図)が■、気角で18 Th j
’らされた2つの磁極システム5として設n1されてお
り、これらの磁極システム5(第1図)ケ」、磁路体7
によって相互接続されている。 ハウジング1内には、更に、ロータ4に対して間隙8を
もって取9付けられたステータ9が設けられ、このステ
ータ拡積層体10を有している。 ステータ積層体10の各々値、ステータ巻腺12のため
のコイル受は入れスロット11を有し、ハウジング1の
各々の導磁性部分2に圧入される。 従って、ハウジング1の導磁性部分2の個数はステータ
積層体10と同数である。 ステータ9については別の実施例も考えられることに注
意されたい。例えば、ステータ9には冷却チャンネルを
設けることができる。これについては以下で述べる。 ハウジング1の両端にはエンドシールド16が取シ付け
られ、これは電気機械に防起された磁束のバイパスを避
けるためにアルミニウムのような非磁性物質で全体的に
作られるか、或いは非磁性の挿入体(図示せず)をもつ
ように作られる。 ハウジング1の外面には励磁システム14が取り付けら
れる。励磁システム14のこのようなね追記はにより、
励磁システムとステータ9と金側14が故障した場合に
電気機械全体を分解する必要がなくなる。 励磁システムは、ハウジング1をその周[nIに沿って
包囲するコイル15と、このコイル15全6面から包囲
しそしてハウジング1の導磁性111へ分にIPjG接
する磁路体16とを備えている。 ハウジング1の外面に配置された励磁システム14のコ
・fル15は、ステータ私ム1休1
【1間のスペースが
減少することによシロークの長さを謔、少できるように
し、これはロータ4の強度及びスブーフネスに増加を−
匂え、これによシミ気轡械の限昇回転速度を高くするこ
とができる。 励磁システム14のコイル150個数番」、ヌアー。 夕積層体10の数に基づくものであシ、即ら、亀気仁゛
乏械がn個のステータ積層体10を有す、乙鴇合には、
コイル150個数Pin−1個である。 励磁システム14の他の実施例についt )J、区−ト
で説明する。 磁路体16は溶接によりハウジング1の・グP(性部分
2に接続される。磁路体16とハウジング1の導磁性部
分2との接続についての別の実施例は以下で説明する。 磁路体16と導磁性部分2との接続によシ励磁システム
14の磁路が閉じ、その結果、磁束は電気機械のエアギ
ャップ8に達する。 磁路体16は、例えば溶接によって軸方向に相互接続さ
れた個々の区分17.18.19として椙成される。こ
れにより磁路体16の製造が簡単化される。 磁路体16についての他の実施例祉以下で説明する。 電気機械の全磁路絹は、励磁システム14の磁路16と
、ハウジング1の導磁性部分2と、ステータ積層体10
と、ロータの磁極システム5と、四−夕4の磁路7とで
桁成される。 以上の0造は、電気機械が発電機として作7!IJHす
る場合にロータの回転速度即ち出力電圧を制御するため
に機械の作動中に磁束を8門整する必要のある電気機械
に適当でおる。 第3図は、4駅層体の電気機械を示しで粋り、その素子
は第1図に示されたm、 m 機械の素子と同様であり
、同じ参照4吟号で示されている。 その相違点としては、4積層体電気trセ緘では、Mh
Mシステム14が6つのコイル15を備工、これらの
コイル間に磁路体20が取υ伺けられ〔t/1て、各々
のステータ積層体10へ磁束を与えるようkCF’l’
lき、2 チー P 9 (D 両端fJ’t [1t
’F 10 l7)P サtJ、他のステータ積層体1
0の長さの半分でt)ム1、これは多積屠体電気機械の
場合に特に重要である。 というのは、両端秋層体10の各々が1つのコ・イル1
5により酵起された磁束を伝達する一方、(Ij(のス
テータ積層体10の各々が2りのコイル15によシu1
3された磁束を伝達するからである。 第4図に示された実施例では、励磁システム・14の磁
路体16は、U字型断面のリングであり、これ紘例えば
、ボルト25によって半径方向に相互接続された2りの
部分21.22(牙5図]よシ成シ、これらの部分には
、電気機械に固定するための2つの取シ付は安住部24
が設けられている。 U字型断面のリングとして(V:(成された磁路体16
は、スチフネスが高いことを0徴とする。これにより、
厚さの薄い磁路体16を使用することができ、磁路体1
6の全屈使用量が少なくなり、ひいては、電気機械全体
の金5使用量が少なくなる。 スチフネスが改壱された磁路体16は、その中央部片の
取p付は安住部24によって電気機械を固定できるよう
にし、これは、高速ワイヤローリングミル用の廊動装置
として使用される電気機械にとって好ましいものでおる
。 2つの部分21.22で構成されたU字型断面の磁路体
16を設けたことによシ、励磁システム140組み立て
及び分解が容易にされ、一方磁路体16の強度及びスチ
フネスが所望のレベルに維持される。 更に多くの個数の部分(図示せず)を半径方向に相互接
続したもので構成された磁路体16を設けるこ2とがで
き、これは直径の大きい電気機械にとりて便利である。 m)Jgkシステム14ノ:7(ルl 51.I:、v
り路1’t’ 16に対して間隙25をもって取シ付り
られそしてハウジング1に対し°〔間隙26をもって取
1目−NJられ、これはハウジング1からのコイル15
の加nへを減少する。 第4図に示された電気機械の他の;1子Q」、第11哨
に示されたものと同様であり、同じ参照面鉗で示されて
いる。 刀・6図に示された本発明の更に別の実線1]1によれ
ば、U字!51L断面のリングとして構成された磁路体
16は、環状突51η27を有し、これt」1、ハウジ
ング101つの導磁性部分2の面に隣接し戸二面に設け
られていて、ハウジング1の上記M、 fQ骨部勺2に
作られた環状グループ28、例えばキー溝に入れられる
。 磁路体160環状突起27社、ハウジング1の導磁性部
分2の環状グループ28とあいまって、磁路体16がハ
ウジング1に対してtll+方向にずれないようにする
。これは、中央部片即ち励磁システム14の磁路体16
によりて固定された電気機械の1唄斜又は醤直配鈑のね
% −tr f(: q’hに爪崇でわる。 更に、突起27及びグループ28金設けたことぐこより
、磁路体16と、/・ウジング1の丸〜r(l0二部分
2との確芙なインターロックか確保され、強度及びスチ
フネスが高くされる。 2つの環状突起27を磁路体16の本体に設けそして励
磁システム14のコイル15の両fJljで2つのに導
磁性部分2に現状グループ28を形成配置することがで
き、これにより、磁路体゛16と〕為ウジング1との間
の接続のイM頼性を改香することができる。 ち・7図及び第8口に示された本発明の更に別の実施例
によれば、励磁システム14は、溶接によってハウジン
グ1の導磁性部分2に接続されノ°とU字狽のl1II
i方向断面の磁路体16と、この磁vl′T体16に取
シ付けられたコイル15とを備えている。 本発明のこの実施例では、=Tイル巻回の長さが第1図
の実施例の場合よりも者しく短く、励磁システムの巻綜
に使用もれる銅のi<<貝が少なくされる。 上記の実施例による磁路体の直径は、第1口に示された
磁路体16の直径よりも小さく、ζ、のfミ(路体はハ
ウジング1を包囲する。 従って、)・7図及び第8口に示された色気(5携の励
磁シ亥テム14は金り使用風が少ないこと衛特徴とする
。 オフ図及び第8口に示された電気持械の他の;(モチは
第1図及び第2図に示されたものと回杼であり、同じ参
flu iM号で示されている。 更に、上記実施例の励磁システム14はrh、気投械の
ハウジングから成る距離のところに取り(iりることが
できる。これによシ、機械のハウジング1に熱交換器(
図示せず)を取シ付けることがじき、その冷却性を改善
できる。又、励磁シスデノ、14のこのような4Tり追
装置で(」1、コイル15にター′i生した熱の、ハウ
′ジング1の温度への影響がill″除される。 励磁システム14のこのような桁造れ、直径が大きくて
作動部での熱損失が顕著であるような屯気協拡に有利で
ある。 第9図には、励磁システム14の更に別の実施例が示嘔
れておシ、この励磁システムは、2つの磁路体16と、
その各々に取p付けられた2つのコイル15とを有して
いる。 励磁システム14のこのようなイ?1造は、ハウジング
の直径と長さとの比が大きい゛育気機誠に有利である。 第10図に示された更に別の実施例によれば、励磁シス
テム14は、コイル15が令々取り付けられfc6つの
磁路体16f:備えている。 励磁システム14のこのような実施例に)へステータ9
の私屠体10の磁束密度が高く、コイル15(J−7図
〕の片側配置によp生じる磁束変化が着しいものである
ような電気機械に有利に使用できる。 本ヴ6明によれば、回転速度の制御範囲が小さく、作動
中に磁束を切換える必をがないような電気機株において
は、励磁システム14(第11図)は磁路体16によっ
て包囲された永久磁石29の形永久磁石29杖、1つの
導磁性部分2の鎮賊でハウジング1に取シ付けられたグ
レートの形態て形成され、接着剤でそこに固定される。 磁路体16はL!?−型の軸方向断面を有゛するリング
の形態で作られ、永久磁石29と接触しないハウジング
1の導磁性部分2へ溶接に1つで接続される。 バウシング101つの導磁性部分2のみの領域に永久磁
石29を配置することは、ハウジングの外面に整流及び
始動装置のエアコンジントや、保菌装置等の如き補助装
置及びユニットを設値でなるような電気機械に適してい
る。 上記した機械の他の素子は第1図及び第2 Iv’lに
示された機械の素子と同様である。 永久磁石29が設けられた励磁システム14の他の変形
態様も利用でき、これについて以−トに5・1(べる。 さて第12図には2債層体の電気…械が示されており、
ハウジング10両導磁性部分2は永久へ石29.30に
接触され、永久磁石29はそのN極が隣接尋磁性部分2
に対向し、そして永久(i11石60はそのS極が隣接
シn、磁性部分2に対向している。 このを1合、磁路体16は永久磁石29.30を包囲す
るリングのような形状にされる。 励磁システムのこのような変形態様は、ステータ巻磁1
2の反作用による消磁作用が大きいような′を几気機拡
に道尚に使用できる。 第13図には6債層体電気1.4’4 t*が示されで
おシ、ハウジング1の中間の導磁性部分2は永久磁石2
9に接触され、一方両端の導磁性部分2は永久磁石29
を包囲するU字型断面のリングの形態の磁路体16によ
って相互接続される。 励磁システム14のこのような変形態様は、ハウジング
の外面が、パイプライン、ターミナルボックス等の如き
種々のユニットの設置に使用されるような電気機械に適
している。 ′ 第11図ないし第13図に示された永久磁石29、ろO
含有する励磁システム14の実施例のうちのどれ全選択
するかは、永久ト:(石に用いられる全屈のグレードに
よっても決まる。保持力の大きい(磁石を、用いる時に
は、第11図ないし第15図に示された構造体を用いる
のが餌料である。 永久磁石29.30の寸法は、使用される励磁システム
14の実施例及びその磁気管性にノ1(づいて2還福択
される。 第14図に最も良く示されたように永久r11.’3石
29.50が設けられた励磁シスアノ、14の真に別の
害絶倒によれば、この励磁シスア、/、 144J、ハ
ウジング1の非磁性部分3と一体的に作られたケース5
1,32を備えている。 ケース31.32の各々は永久磁石29 、30(第1
4図)を受け入れるセフ6ろ(第15 +=−1)を有
し7、これはハウジング1に対する磁石の取υ付けを部
子にする。 ケース31,32の11みは永久磁石29 、30より
IJい。この厚みの差は、磁石の加工に対する裕度、及
び電気機械の部材の寸法の温I¥大イ1.によって却、
定される。適当なセジャック磁石のモールド後の寸法変
化が、±2係に等しく、即ちここに提案する構造では磁
路全体のパーミアンスにあまシ顕著な影響を及はさない
巷度であることを′″4庭すれば、未仕上げの永久が、
4石l使用することができ、そのコストは仕上、げされ
た永久磁石のコストよシ20ないし60%安い。 ケース61及び52は、密接嵌谷により、ハウジング1
の導磁性部分2及び励磁システム14の磁路体16に嵌
着されて結合される。 磁石29.30とケース31.32との厚みの差により
、これら永久磁石29.30と励磁システム14の磁路
体16との間に間隙34が形成される。 この間隙64によシ、ハウジング1及び磁路体16から
永久磁石29.30への機械的な力の伝達を回灯するこ
とができ、これによシ耐久住を改善し、ひいては電気機
械全体の信頓性を高めることができる。 この電気機械の他の部材は牙12図に示されたのと同様
に形成される。 永久磁石29(第11図及び第151や、1)が、・・
ウジング1の1つの導磁性部分2の111【域にの2.
I−朋り−付けられる場合には、′m気本1セ械が1つ
のり一−−バ(図示せず)のみを備えている。 永久磁石29.30(第161t)がハ:、“ジンダ1
の両端の導磁性部分2のみに取C(”)リドれ7’jL
、1、うな6私層体電気椋棹の場合には、ケー761
゜′52はルυ磁システム14の磁路体16に:I”、
K”:1−された中間の導磁性部分2によって互いに
り)r・11される。 これは、使用される磁石の個数が減るjとい、より励磁
システム14の股n1を容易にする。 仁の電気機械の他の部材は、珂・16F1に示された爪
気枦械の素子と同様である。 本発明の更に別の雲絶倒にJ、れは、’2:、気i”’
; 4I’“るには軸方向に磁化された更に別の永久1
1・(石51)が更に設けられ、この永久六;(石はス
デークV、ハ11:、10(第16[g)間に6己1に
され、ハウジング1();fpl性部分6の内面に作ら
れたスロット66にIIJリイーJけられる。 磁石65の磁極は、永久磁石29 、5 [Jの画侃に
対し、これら永久磁石とは逆向きの磁束を与えるように
配置される。 更に別の永久磁石350寸法及びその個数は、磁界強度
が漏れ磁束の強度よ)若干大きくて周囲方向に均一に分
布された磁界の形成によって規定される。 ステータ積層体10間に更に別の永久磁石35を配量す
ることによシミ気機械のエアギヤラグの磁束密度が増加
され、ひいては電気機械の出力が増加される。 この更に別の永久磁石55は、ステータ積層体10間の
間隔が小さい電気機械に使用するのが好ましい。 磁石35をスロット36に取シ付けるというやシ方は、
この磁石をハウジング1の非磁性部分6に保持する最も
簡単且つ確実なやり方である。然し乍ら、磁石65を非
磁性部分6に保持するやυ方として別のやシ方も考えら
れ、例えば、磁石35をハウジング1の部分乙に貼Aす
ることもでさる。 第17図に最も良く示されたように、本発明の更に別の
実施例においては、ハウジング1の非f+【性部分3の
すぐ近くでハウジング1の漕P l’tXrXH(分2
の外面に環状凹所67が形成されており、これは上記部
分3の内面に設けられた環状突起38丘受は入れるもの
である。この場合、非iQ性部分6れそのスチフネス及
び強度を改善するために軸方向断面が台形である。 本発明の上記実施例では、ハウジング1の部分2.6が
確実にインターロックされ、強度及びスチフネスが高く
される。 部分2.5を更に確実に結合するために、これらの部分
はボルト69(第18図)によって更に結合される。 ハウジング1の組立てプロセスを筒中に′Jもため、そ
の非磁性部分6は、例えば溶接によって相互・接続され
た2つの区分40.41(第19 M )で形成される
。この場合、導磁性部分2をJ非(ilJ性部分3の区
分40,41と接続され、次いで仁れらの区分が相互接
続される1、 更に多数の区分(図示せず)で非磁性部分3を構成する
ことができ、これは大直径のノ)ウジング1をもつ電気
機械に適している。 非磁性部分6には悉42が形成されておシ、これは電気
機械を通して冷却材を半径方向に送るものである。 非常に多数のステータ積層体を有する1ニス機拡のJ:
り合には、ハウジング1の全ての非磁性部分6が同様に
構成される(図示せず)。 第17図に示された電気戦械の他の素子は、刀′1図に
示された電気機械の素子と同様でちる。 本発明の更に別の実施例によれば、軸方向冷却チャンネ
ル46がステータ積層体10に作られた電気機械(第2
0図)において、ハウジング1の非磁性部分6は強化リ
ブ45(第21図)によって相互接続された2つのリン
グ44を備え、強化リブ45はハウジングの周囲に沿っ
て離間されていて、くさび型プレートの形態で作られて
いる。 この場合、非磁性部分6は、単1部片の部拐として作る
こともできるし、或いは例えば溶接によって相互接続さ
れた個々の部材44 、45 、’、、: L、て作る
こともできる。 非磁性部分3(第20図)ld溶接によっで導磁性部分
2に接続される。 リング44と強化リブ45との間に形成さ11た半径方
向の冷却チャンネル46は電気を間柱の作動部を半径方
向に冷却し、従って機械の作声II信鴨性を実質的に改
善する。 くさび形プレートの形態で作られた強化リブ45(第2
1図)は、平径方向冷却チャンネル46を画成する弧4
7の長さをくさび形プレートの弧48に比して増加でき
るようにする。 これにより、チャンネル46の断面積を増加てきると共
にその空気力学的な抵抗を少なくすることができる。 半径方向冷却チャンネル46の空気力学1バ、抗全減少
できるように、半径方向冷却チャンネル46の間数は軸
方向冷却チャンネル46の個数の少なくとも2倍である
のが好ましい。 ハウジング1の非磁性部分6のこのような実施例は、ス
テータ積層体10に作られた軸方向冷却チャンネルの長
さが長いか又は断面積が小さいような電気機械に用いる
のに適している。 励磁システム14は非磁性部分60両側で25磁性部分
2に取り付けられた2つのコイル15を備えS磁路体1
6は、強化リブ45の上に配置された個別の長方形部材
49(第21図)と、2つの現状部材50(第20図)
とで作られており、この現状部材50は磁路体16の部
材49をハウジング1の導磁性部分2に接続し、そして
真状部材50は溶接によって部材49及び導磁t11.
部分2に接続される。 ボルトによる上記部材の接続も考えられる。 励磁システムのこのような樽造は、半径方向冷却チャン
ネル46を通して冷却材を自由に放出するように働き、
その結果、チャンネル46の空気力学抵抗が小さくされ
、これは電気機械の冷却効率を良くする。 エンドシールド13には開口51が設けられており、こ
れはステータff1層体10を冷却するために軸方向チ
ャンネル43に冷却材を送るためのものでおる。 第20図の電気機械の他の素子は汁1巨1の1′7.気
機械の素子と同様であシ、同じ鵡j世世りで示されてい
る。 第22図に示された本発明の更に別のy: J布j’j
lにおいては、ハウジング1の非磁性部分ろがイ;の軸
方向断面において2重T字型ビームのよう;”I: J
F状にされ、その内部フランジ52は例えにr溶1フッ
によってハウジング1の導磁性部分2にF!:続さJl
、一方その外部フランジ53は例えは溶接によって励磁
システム14の磁路体16に接続される。 非磁性部分6のこのようなM造て&J1、/・ウジング
1と励磁システム14との組合V°体のスチフネスが改
穆される。 2重T字型ビームの各フランジ52,5605、溶接に
よってそのりpスビース54に1=iされたリングのよ
うな形状にされ、両リングは同情的に配向、される。こ
れはハウジング1の非gc、性部分乙の製造を実質的に
簡単にする。励磁シスフー人1402つのコイル15は
、2重T−1lj:型ビームのクロスピース54の両側
で72ンジ52と53との間に取シ付けられる。 この場合、励磁システム14の磁路体16はU字屋断面
のリングである。 第22図に示された電気機様の他の素子は第4図に示さ
れた電気機械の素子と同様であシ、同じ参照番号によっ
て示されている。 上記の構造は、高速ワイヤローリングミルのP3動装誼
として働く電気機械に有利に使用できる。 本発明によれば、軸方向断面が2重T字型である非磁性
部分3の更に別の変形態様が考えられる。 第23図に最も良く示されたように、フランジ52.5
3はリブ55の形態で作られ、これらのリブは、クロス
ピース54の周囲に沿って離間されて、例えば溶接によ
シこのクロスピース54にしつかシと接続され、ハウジ
ング1の半径方向冷却チャンネル46を画成する。 非磁性部分6の上記の変形態様では、電気機械の軸方向
及び半径方向の両方の冷却が確保され、ハウジング1の
スキフネスが高められ、このダ形態様は、長さが長くて
熱負荷の大きい■11気iji;械に便利に使用できる
。 一上記した電気機械の他の素子tよ、第20V′7目を
示された電気機械の素子と同様である。 刀′24図に示された婁絶倒においでtj、 、非FZ
性部分6が2ffiT字壓のグレート56で作られ、?
−れらのプレートネ、ハウジング1の周囲に沿っ°(古
M間されていて平径方向冷却チャンネル46蓑、形6t
l。 する。 非磁性部分6の上記構造では、該部分の4.′石(=i
・用t1.を減らすことができ、ひいてり1、竹、気揚
緘全体の金属使用量を減らすことができ、これと同時に
、ハウジング1のスチフネスを高くする仁とができる。 本発明のこのような実施例は、ロータ4がfl、 n′
tに加速されたり突然停止されたシしない背、気t41
t tsに便利に使用できる。 上記した電気機械の他の素子は第2o図れ:示されたも
のと同様である。 第22図ないし第24図には2債層体電気4に≧械が示
されているが、更に多くの積層体を有する電気機械も同
様に実施される。 第25図に示された本発明の更に別の実施例によれば、
ステータ積層体1oを冷却する軸方向チャンネル43と
、ハウジング1′(i−冷却する半& 方向チャンネル
46とを含む電気機械には、更に、ステータ積層体10
間に配fF′lされた流れ偏向板57が設けられている
。 流れ偏向板57はリブ58(第26図〕の形態で作られ
、これらのリブはハウジングの周囲に沿って離間されて
いて、ハウジング1の非磁性部分乙の強化リブ45に溶
接によって固定され、肉接するステータ積10体10を
冷却するための軸方向チャンネル46(第25図)が流
れ偏向板57のリブ58の両側に配はされる。 ・ 流れii:Ii向板57の上記=l’ff造では、その
金属使用量が最小限にされると共に電気機械における確
実な固定が確保される。 隣接するステータ積層体10の軸方向冷却チャンネル4
6(第27図)は、同じステータ貰磨体10の軸方向冷
却チャンネル43間の角度βの半分に等しい角度αだけ
互いにずらされている。 流れ偏向板57’!i:設けたこと、及び隣接、7.デ
ータ積層体10の軸方向チャンネル43の上記相互配置
により、隣接ステータ積層体10におり5石伶却材流の
相互作用を排除することができ、filgつてステータ
ff17Fi体10間のスペースの空気力学的り抵抗を
少なくすることができる。′ この電気機械の他の素子は第20図に示されグし素子と
同様であυ、同じ参照番号で示されている。 然し乍ら、上記素子は第25図及び第24図に示された
電気機械の素子と同様であってもよい。 多租屠体電気機械の場合には、流れ(1M+向板57の
個数がハウジング1の非磁性部分60飼r;(に(“ト
しい。 第28図に示された更に別の実施例に卦いてを」1、流
れ偏向板57は波状に曲がシくねった形状にされた薄壁
リングである。これは製造し易いことを特徴とする特 波状に曲がりくねった形状のリングとして形成された流
れ偏向板57の長手部分はすブ58を形成する。 更に別の実施例によれは、リプ58(第27図、:12
B図)は、”ウジング1の非磁性部分6のリプ45(第
26図)又はリプ55,56(図示せず)の下に配置さ
れる。 流れ・偏向板57のリプ58及び/〜ウジング1の非磁
性部分6のリプのこのような相互配置により、半径方向
冷却材流に対する空気力学抵抗が減少され、従って冷却
材の流景が増加し、ひいては、電気機械の冷却効率が高
くなる。 ここに提案する電気機械は次のように作動する。 励磁システム14(第1図)は電気機械9て磁束を訪起
し、この磁束は、励磁システム14の磁路体1<S、ハ
ウジング1の導磁性部分2、ステータ積層体10、エア
ギャップ8、ロータの磁杯システム5及びロータ4の磁
路体7を通ってvi】しる。 導磁性部分2間に配置された非磁性部分6は磁束のバイ
パスを回避する。 磁束は磁極システム5の磁極突起6のみ全通してロータ
4への通路を見い出すので、各時点(先たいて、磁楓弧
係数により決定されるステータ巻線12の導体の1部分
しか貫通しない。1つのjib fpシステム5の磁束
は、磁極弧係数が七〇m、大値1に達する場合には、ス
テータ巻綜導体の十分1−7か置溝しない。 ロータ4が回転する時には、その磁極シスy゛)・5は
、ステータ巻線12の導体に対して動いて、磁束を随伴
し、その磁力腺がステータ巻線12の導体を切るように
する。 Ll−タの磁極システム5(第2図)tJ、面、気11
で180°だけ互いにずらされていることにより、ロー
タの回転中にステータ@f112(第1(9)1)の導
体に1目起される起電力は同符号のものだりである。 電気4美械が発電機として働く時には、・1−の−作刑
j線同期交番磁極機の発電機形態に完全に対応するが、
唯一の相違点は、この場合、ステータ9の1つの積層体
10に敷設された1″:)の相の巻線12の導体の1部
分にしか起電力かり起されないことである。このため、
同a極機の効率は交11〜鴛(實)の効率の半分程度と
なる。 然し乍ら、ロータ4は界磁巻’M9力;ないの−C1こ
のような電気機械のロータ速度は、ロータ本イ本(で界
磁巻線を支持する交@磁fWの1u回転速よりも非常に
高く、これは高い回転速度を必要とする爪1Iijl装
置に有利でおる。 磁束を変えることによるロータ速度の7!!:i Kl
4.よ、励磁システム14のコイル15の電流’r:
’IZ エルコとによって行なわれる。 上記の鬼気機械は、その作動部力・ら放出さitk熱が
ハウジング1及びエンドシールド°16に伝達されて、
臭に周囲環境へと伝達さgるという、裁で自然冷却でお
ることをIr!f徴とする。 多数のステータ積層体10(第6図〕をもつ電気機械は
2積JX’1体電気機械(′A−1図)と同様にイ′「
動するが、その相違点は、励(鉄システム14の6つの
コイル15により発生さjする1m *is 3本の磁
束に分割されることである。1つのコイル15のみによ
って発生されン′c磁束は一4l括のステータP/ff
i体10を通るが、2つのコイル15によ一′)−(’
″、’、牛された(11(束は中間のステータ積層rt
cILlを1lfj 、4)。 それ故、両端のステータ17j k’i体1]]の几さ
11中間のステータ積層体10の長さに比べてシl′う
) t”、 l’、I l”iさIしる。 ぢ・7図、オ9(2)及びオi o図に示された?!亀
、り、1”;械(±、第1図に示された電気機械と同時
に作用11する。 第11図ないし第14図に示された’fll、気C’!
1・−’Hに)作動し!:月・1図に示された市、気
(11械の作動と才〕′11′1に同様であるが、その
相異点として 1.’G束tJ:励F(゛クシステム・
14のf?(路網に直列に接続されるjlc久幌石29
t50によって発生され、励磁シス・Σ〕、14の忙)
路網における上記磁石の位置はη(、気1ハ械の作動に
E;;f+’を与えない位置である。)・つ、、> 、
グ1の導磁性部分2の外面に上記磁石を配置1i、1.
たことにより、憬械の構造が簡単にされ、電気(チー怪
ヲ′(=磁気誘導をもたらす磁石の面が広くなる。 刀・16図に示された電気機械は、珂゛11目、ンし)
し】′14図に示された電気機械と同材C+−作f!’
11 ゛Jヒ+が、その相異点は、軸方向に磁化された
更に別の永久(d石35が、永久磁石29.50によシ
発生される磁束と1−1:逆向きの磁束全発生し、励磁
システムを′こよシ発生される漏れ磁束全減少して、互
いに逆(返性の隣接ステータ積ハi体101jilを閉
じることである。 牙20[3に示された電気機械は第1図に示された電気
伝イ栽と同様に作動するが、その相異点は、機械の作1
lI11部を強制的に冷却できることでおる。 冷却材は、エンドシールド13の開口51を経て互いに
逆向きの流れとして送られ、ステータ請)0体10の軸
方向冷却チャンネル43を通る時に、コイル収容スロッ
ト11に接近配置された甚しい放メ、ス一部分に接触す
る。冷却材tよ、ステータ積層体10間全通る時に、そ
の方向を軸方向から半(1方向に変え、その結果、2つ
の対向した流れが1つの流れに合流して、)・ウジング
1を冷却する半径方向チャンネル46に入る。 冷却材の流れが添付図面に矢印で示されている。 ハウジング1の非磁性部分6から両側に配置された励磁
システム14のコイル15は、半(% 5向冷却チャン
ネル46を通って冷却材を自由に砂出するよう確保し、
これにょシその空気力学IJ(、ni、が小さくなり、
ひいては電気塑械のr1却効率が区くなる。。 従って、電気機械が2倍の艮の冷却月で11■1方向及
び半径方向に冷却されることにより、磯1〕2の作動部
にか\る負荷を本″^的に増加できる一方、Tt気t”
s +*の特定の特性及dその作動信頼性ケバ(4曽−
することができる。 然し乍ら、(η却材の対向した流れが1つの流れに合流
することにより冷却材の流量が相互に中1′し化さJL
1電気機械の冷却効率を低下さ仕ろ、、この欠点は第2
5図に示された肖1気機械に卦いて解消され、ここでは
、1つのステータJ−F< 14 (枦10の軸方向冷
却チャンネル43が角度(Yだり11接ステ一タ債層体
1oのチャンネル4ろに”、、l L cずらされてお
9、そしてステータ積層体10間に流れ1楠向板57が
取シ付りられている、。 それ故、冷却材の対向1−た流れは互いに°り二位六れ
、流れ偏向板57(第27図、第28図ノのリプ58に
よって互いに分離され、そしてハウジング1の非磁性部
分6を冷却するための別々の半径方向冷却チャンネル4
6(第26図)に送られ、これによシ励磁システム14
のコイル15の均一な冷却が確保される。 更に、ハウジング1の非磁性部分3のリプ45(第26
図)の下にリプ58(第27図、第28図)を配置する
ことによシ、半径方向チャンネル46から冷却材が自由
に放出され、くれにより冷却材の流量が増加され、ひい
ては電気機械の冷却効率が改善される。 本発明の特定の実施例について以上に述べたが、特許請
求の範囲で規定した本発明の範囲及び精神から逸脱せず
に多数の変更や別の実施例が考えられることが当業者に
明らかでちろり。 ここに提案する電気機械は、そのステータと励磁システ
ムとを個々に製造できることによシ、設計がfaj単で
あると共に組立てが容易であシ、これにより、励磁シス
テムが故障した場合に電気機械全体を分解する必扱かな
いのて電気機械の(がf性が改善される。 ここに提案する粁1造では、スデ・−タ楕層体間の間隙
を狭めることを輪牲にしてロータの長さズ1(り、豆縮
されることが分かり、これはロータのl1iiir(〔
)・(びスチフネスを改善し、それ故、箪気用械全体の
限界回転速度を高められるようにする。 更に、ここに提案する電気機械は、軸方向及び半径方向
の流れによってその作動it<に強制6’r #lI
f:与え、これにより機械の作動部にか\る負荷丘増加
できるようにする一方、その特定の管(’l: i:向
−jL、機械の作動信頼性を改善することができる。 本発す1は、夕・−ボコンプレツザ、高圧ボンダ、及び
高速ワ・fヤゴーリングミルのための高、連肖1気装餞
として最も便利に使用できる。
減少することによシロークの長さを謔、少できるように
し、これはロータ4の強度及びスブーフネスに増加を−
匂え、これによシミ気轡械の限昇回転速度を高くするこ
とができる。 励磁システム14のコイル150個数番」、ヌアー。 夕積層体10の数に基づくものであシ、即ら、亀気仁゛
乏械がn個のステータ積層体10を有す、乙鴇合には、
コイル150個数Pin−1個である。 励磁システム14の他の実施例についt )J、区−ト
で説明する。 磁路体16は溶接によりハウジング1の・グP(性部分
2に接続される。磁路体16とハウジング1の導磁性部
分2との接続についての別の実施例は以下で説明する。 磁路体16と導磁性部分2との接続によシ励磁システム
14の磁路が閉じ、その結果、磁束は電気機械のエアギ
ャップ8に達する。 磁路体16は、例えば溶接によって軸方向に相互接続さ
れた個々の区分17.18.19として椙成される。こ
れにより磁路体16の製造が簡単化される。 磁路体16についての他の実施例祉以下で説明する。 電気機械の全磁路絹は、励磁システム14の磁路16と
、ハウジング1の導磁性部分2と、ステータ積層体10
と、ロータの磁極システム5と、四−夕4の磁路7とで
桁成される。 以上の0造は、電気機械が発電機として作7!IJHす
る場合にロータの回転速度即ち出力電圧を制御するため
に機械の作動中に磁束を8門整する必要のある電気機械
に適当でおる。 第3図は、4駅層体の電気機械を示しで粋り、その素子
は第1図に示されたm、 m 機械の素子と同様であり
、同じ参照4吟号で示されている。 その相違点としては、4積層体電気trセ緘では、Mh
Mシステム14が6つのコイル15を備工、これらの
コイル間に磁路体20が取υ伺けられ〔t/1て、各々
のステータ積層体10へ磁束を与えるようkCF’l’
lき、2 チー P 9 (D 両端fJ’t [1t
’F 10 l7)P サtJ、他のステータ積層体1
0の長さの半分でt)ム1、これは多積屠体電気機械の
場合に特に重要である。 というのは、両端秋層体10の各々が1つのコ・イル1
5により酵起された磁束を伝達する一方、(Ij(のス
テータ積層体10の各々が2りのコイル15によシu1
3された磁束を伝達するからである。 第4図に示された実施例では、励磁システム・14の磁
路体16は、U字型断面のリングであり、これ紘例えば
、ボルト25によって半径方向に相互接続された2りの
部分21.22(牙5図]よシ成シ、これらの部分には
、電気機械に固定するための2つの取シ付は安住部24
が設けられている。 U字型断面のリングとして(V:(成された磁路体16
は、スチフネスが高いことを0徴とする。これにより、
厚さの薄い磁路体16を使用することができ、磁路体1
6の全屈使用量が少なくなり、ひいては、電気機械全体
の金5使用量が少なくなる。 スチフネスが改壱された磁路体16は、その中央部片の
取p付は安住部24によって電気機械を固定できるよう
にし、これは、高速ワイヤローリングミル用の廊動装置
として使用される電気機械にとって好ましいものでおる
。 2つの部分21.22で構成されたU字型断面の磁路体
16を設けたことによシ、励磁システム140組み立て
及び分解が容易にされ、一方磁路体16の強度及びスチ
フネスが所望のレベルに維持される。 更に多くの個数の部分(図示せず)を半径方向に相互接
続したもので構成された磁路体16を設けるこ2とがで
き、これは直径の大きい電気機械にとりて便利である。 m)Jgkシステム14ノ:7(ルl 51.I:、v
り路1’t’ 16に対して間隙25をもって取シ付り
られそしてハウジング1に対し°〔間隙26をもって取
1目−NJられ、これはハウジング1からのコイル15
の加nへを減少する。 第4図に示された電気機械の他の;1子Q」、第11哨
に示されたものと同様であり、同じ参照面鉗で示されて
いる。 刀・6図に示された本発明の更に別の実線1]1によれ
ば、U字!51L断面のリングとして構成された磁路体
16は、環状突51η27を有し、これt」1、ハウジ
ング101つの導磁性部分2の面に隣接し戸二面に設け
られていて、ハウジング1の上記M、 fQ骨部勺2に
作られた環状グループ28、例えばキー溝に入れられる
。 磁路体160環状突起27社、ハウジング1の導磁性部
分2の環状グループ28とあいまって、磁路体16がハ
ウジング1に対してtll+方向にずれないようにする
。これは、中央部片即ち励磁システム14の磁路体16
によりて固定された電気機械の1唄斜又は醤直配鈑のね
% −tr f(: q’hに爪崇でわる。 更に、突起27及びグループ28金設けたことぐこより
、磁路体16と、/・ウジング1の丸〜r(l0二部分
2との確芙なインターロックか確保され、強度及びスチ
フネスが高くされる。 2つの環状突起27を磁路体16の本体に設けそして励
磁システム14のコイル15の両fJljで2つのに導
磁性部分2に現状グループ28を形成配置することがで
き、これにより、磁路体゛16と〕為ウジング1との間
の接続のイM頼性を改香することができる。 ち・7図及び第8口に示された本発明の更に別の実施例
によれば、励磁システム14は、溶接によってハウジン
グ1の導磁性部分2に接続されノ°とU字狽のl1II
i方向断面の磁路体16と、この磁vl′T体16に取
シ付けられたコイル15とを備えている。 本発明のこの実施例では、=Tイル巻回の長さが第1図
の実施例の場合よりも者しく短く、励磁システムの巻綜
に使用もれる銅のi<<貝が少なくされる。 上記の実施例による磁路体の直径は、第1口に示された
磁路体16の直径よりも小さく、ζ、のfミ(路体はハ
ウジング1を包囲する。 従って、)・7図及び第8口に示された色気(5携の励
磁シ亥テム14は金り使用風が少ないこと衛特徴とする
。 オフ図及び第8口に示された電気持械の他の;(モチは
第1図及び第2図に示されたものと回杼であり、同じ参
flu iM号で示されている。 更に、上記実施例の励磁システム14はrh、気投械の
ハウジングから成る距離のところに取り(iりることが
できる。これによシ、機械のハウジング1に熱交換器(
図示せず)を取シ付けることがじき、その冷却性を改善
できる。又、励磁シスデノ、14のこのような4Tり追
装置で(」1、コイル15にター′i生した熱の、ハウ
′ジング1の温度への影響がill″除される。 励磁システム14のこのような桁造れ、直径が大きくて
作動部での熱損失が顕著であるような屯気協拡に有利で
ある。 第9図には、励磁システム14の更に別の実施例が示嘔
れておシ、この励磁システムは、2つの磁路体16と、
その各々に取p付けられた2つのコイル15とを有して
いる。 励磁システム14のこのようなイ?1造は、ハウジング
の直径と長さとの比が大きい゛育気機誠に有利である。 第10図に示された更に別の実施例によれば、励磁シス
テム14は、コイル15が令々取り付けられfc6つの
磁路体16f:備えている。 励磁システム14のこのような実施例に)へステータ9
の私屠体10の磁束密度が高く、コイル15(J−7図
〕の片側配置によp生じる磁束変化が着しいものである
ような電気機械に有利に使用できる。 本ヴ6明によれば、回転速度の制御範囲が小さく、作動
中に磁束を切換える必をがないような電気機株において
は、励磁システム14(第11図)は磁路体16によっ
て包囲された永久磁石29の形永久磁石29杖、1つの
導磁性部分2の鎮賊でハウジング1に取シ付けられたグ
レートの形態て形成され、接着剤でそこに固定される。 磁路体16はL!?−型の軸方向断面を有゛するリング
の形態で作られ、永久磁石29と接触しないハウジング
1の導磁性部分2へ溶接に1つで接続される。 バウシング101つの導磁性部分2のみの領域に永久磁
石29を配置することは、ハウジングの外面に整流及び
始動装置のエアコンジントや、保菌装置等の如き補助装
置及びユニットを設値でなるような電気機械に適してい
る。 上記した機械の他の素子は第1図及び第2 Iv’lに
示された機械の素子と同様である。 永久磁石29が設けられた励磁システム14の他の変形
態様も利用でき、これについて以−トに5・1(べる。 さて第12図には2債層体の電気…械が示されており、
ハウジング10両導磁性部分2は永久へ石29.30に
接触され、永久磁石29はそのN極が隣接尋磁性部分2
に対向し、そして永久(i11石60はそのS極が隣接
シn、磁性部分2に対向している。 このを1合、磁路体16は永久磁石29.30を包囲す
るリングのような形状にされる。 励磁システムのこのような変形態様は、ステータ巻磁1
2の反作用による消磁作用が大きいような′を几気機拡
に道尚に使用できる。 第13図には6債層体電気1.4’4 t*が示されで
おシ、ハウジング1の中間の導磁性部分2は永久磁石2
9に接触され、一方両端の導磁性部分2は永久磁石29
を包囲するU字型断面のリングの形態の磁路体16によ
って相互接続される。 励磁システム14のこのような変形態様は、ハウジング
の外面が、パイプライン、ターミナルボックス等の如き
種々のユニットの設置に使用されるような電気機械に適
している。 ′ 第11図ないし第13図に示された永久磁石29、ろO
含有する励磁システム14の実施例のうちのどれ全選択
するかは、永久ト:(石に用いられる全屈のグレードに
よっても決まる。保持力の大きい(磁石を、用いる時に
は、第11図ないし第15図に示された構造体を用いる
のが餌料である。 永久磁石29.30の寸法は、使用される励磁システム
14の実施例及びその磁気管性にノ1(づいて2還福択
される。 第14図に最も良く示されたように永久r11.’3石
29.50が設けられた励磁シスアノ、14の真に別の
害絶倒によれば、この励磁シスア、/、 144J、ハ
ウジング1の非磁性部分3と一体的に作られたケース5
1,32を備えている。 ケース31.32の各々は永久磁石29 、30(第1
4図)を受け入れるセフ6ろ(第15 +=−1)を有
し7、これはハウジング1に対する磁石の取υ付けを部
子にする。 ケース31,32の11みは永久磁石29 、30より
IJい。この厚みの差は、磁石の加工に対する裕度、及
び電気機械の部材の寸法の温I¥大イ1.によって却、
定される。適当なセジャック磁石のモールド後の寸法変
化が、±2係に等しく、即ちここに提案する構造では磁
路全体のパーミアンスにあまシ顕著な影響を及はさない
巷度であることを′″4庭すれば、未仕上げの永久が、
4石l使用することができ、そのコストは仕上、げされ
た永久磁石のコストよシ20ないし60%安い。 ケース61及び52は、密接嵌谷により、ハウジング1
の導磁性部分2及び励磁システム14の磁路体16に嵌
着されて結合される。 磁石29.30とケース31.32との厚みの差により
、これら永久磁石29.30と励磁システム14の磁路
体16との間に間隙34が形成される。 この間隙64によシ、ハウジング1及び磁路体16から
永久磁石29.30への機械的な力の伝達を回灯するこ
とができ、これによシ耐久住を改善し、ひいては電気機
械全体の信頓性を高めることができる。 この電気機械の他の部材は牙12図に示されたのと同様
に形成される。 永久磁石29(第11図及び第151や、1)が、・・
ウジング1の1つの導磁性部分2の111【域にの2.
I−朋り−付けられる場合には、′m気本1セ械が1つ
のり一−−バ(図示せず)のみを備えている。 永久磁石29.30(第161t)がハ:、“ジンダ1
の両端の導磁性部分2のみに取C(”)リドれ7’jL
、1、うな6私層体電気椋棹の場合には、ケー761
゜′52はルυ磁システム14の磁路体16に:I”、
K”:1−された中間の導磁性部分2によって互いに
り)r・11される。 これは、使用される磁石の個数が減るjとい、より励磁
システム14の股n1を容易にする。 仁の電気機械の他の部材は、珂・16F1に示された爪
気枦械の素子と同様である。 本発明の更に別の雲絶倒にJ、れは、’2:、気i”’
; 4I’“るには軸方向に磁化された更に別の永久1
1・(石51)が更に設けられ、この永久六;(石はス
デークV、ハ11:、10(第16[g)間に6己1に
され、ハウジング1();fpl性部分6の内面に作ら
れたスロット66にIIJリイーJけられる。 磁石65の磁極は、永久磁石29 、5 [Jの画侃に
対し、これら永久磁石とは逆向きの磁束を与えるように
配置される。 更に別の永久磁石350寸法及びその個数は、磁界強度
が漏れ磁束の強度よ)若干大きくて周囲方向に均一に分
布された磁界の形成によって規定される。 ステータ積層体10間に更に別の永久磁石35を配量す
ることによシミ気機械のエアギヤラグの磁束密度が増加
され、ひいては電気機械の出力が増加される。 この更に別の永久磁石55は、ステータ積層体10間の
間隔が小さい電気機械に使用するのが好ましい。 磁石35をスロット36に取シ付けるというやシ方は、
この磁石をハウジング1の非磁性部分6に保持する最も
簡単且つ確実なやり方である。然し乍ら、磁石65を非
磁性部分6に保持するやυ方として別のやシ方も考えら
れ、例えば、磁石35をハウジング1の部分乙に貼Aす
ることもでさる。 第17図に最も良く示されたように、本発明の更に別の
実施例においては、ハウジング1の非f+【性部分3の
すぐ近くでハウジング1の漕P l’tXrXH(分2
の外面に環状凹所67が形成されており、これは上記部
分3の内面に設けられた環状突起38丘受は入れるもの
である。この場合、非iQ性部分6れそのスチフネス及
び強度を改善するために軸方向断面が台形である。 本発明の上記実施例では、ハウジング1の部分2.6が
確実にインターロックされ、強度及びスチフネスが高く
される。 部分2.5を更に確実に結合するために、これらの部分
はボルト69(第18図)によって更に結合される。 ハウジング1の組立てプロセスを筒中に′Jもため、そ
の非磁性部分6は、例えば溶接によって相互・接続され
た2つの区分40.41(第19 M )で形成される
。この場合、導磁性部分2をJ非(ilJ性部分3の区
分40,41と接続され、次いで仁れらの区分が相互接
続される1、 更に多数の区分(図示せず)で非磁性部分3を構成する
ことができ、これは大直径のノ)ウジング1をもつ電気
機械に適している。 非磁性部分6には悉42が形成されておシ、これは電気
機械を通して冷却材を半径方向に送るものである。 非常に多数のステータ積層体を有する1ニス機拡のJ:
り合には、ハウジング1の全ての非磁性部分6が同様に
構成される(図示せず)。 第17図に示された電気戦械の他の素子は、刀′1図に
示された電気機械の素子と同様でちる。 本発明の更に別の実施例によれば、軸方向冷却チャンネ
ル46がステータ積層体10に作られた電気機械(第2
0図)において、ハウジング1の非磁性部分6は強化リ
ブ45(第21図)によって相互接続された2つのリン
グ44を備え、強化リブ45はハウジングの周囲に沿っ
て離間されていて、くさび型プレートの形態で作られて
いる。 この場合、非磁性部分6は、単1部片の部拐として作る
こともできるし、或いは例えば溶接によって相互接続さ
れた個々の部材44 、45 、’、、: L、て作る
こともできる。 非磁性部分3(第20図)ld溶接によっで導磁性部分
2に接続される。 リング44と強化リブ45との間に形成さ11た半径方
向の冷却チャンネル46は電気を間柱の作動部を半径方
向に冷却し、従って機械の作声II信鴨性を実質的に改
善する。 くさび形プレートの形態で作られた強化リブ45(第2
1図)は、平径方向冷却チャンネル46を画成する弧4
7の長さをくさび形プレートの弧48に比して増加でき
るようにする。 これにより、チャンネル46の断面積を増加てきると共
にその空気力学的な抵抗を少なくすることができる。 半径方向冷却チャンネル46の空気力学1バ、抗全減少
できるように、半径方向冷却チャンネル46の間数は軸
方向冷却チャンネル46の個数の少なくとも2倍である
のが好ましい。 ハウジング1の非磁性部分6のこのような実施例は、ス
テータ積層体10に作られた軸方向冷却チャンネルの長
さが長いか又は断面積が小さいような電気機械に用いる
のに適している。 励磁システム14は非磁性部分60両側で25磁性部分
2に取り付けられた2つのコイル15を備えS磁路体1
6は、強化リブ45の上に配置された個別の長方形部材
49(第21図)と、2つの現状部材50(第20図)
とで作られており、この現状部材50は磁路体16の部
材49をハウジング1の導磁性部分2に接続し、そして
真状部材50は溶接によって部材49及び導磁t11.
部分2に接続される。 ボルトによる上記部材の接続も考えられる。 励磁システムのこのような樽造は、半径方向冷却チャン
ネル46を通して冷却材を自由に放出するように働き、
その結果、チャンネル46の空気力学抵抗が小さくされ
、これは電気機械の冷却効率を良くする。 エンドシールド13には開口51が設けられており、こ
れはステータff1層体10を冷却するために軸方向チ
ャンネル43に冷却材を送るためのものでおる。 第20図の電気機械の他の素子は汁1巨1の1′7.気
機械の素子と同様であシ、同じ鵡j世世りで示されてい
る。 第22図に示された本発明の更に別のy: J布j’j
lにおいては、ハウジング1の非磁性部分ろがイ;の軸
方向断面において2重T字型ビームのよう;”I: J
F状にされ、その内部フランジ52は例えにr溶1フッ
によってハウジング1の導磁性部分2にF!:続さJl
、一方その外部フランジ53は例えは溶接によって励磁
システム14の磁路体16に接続される。 非磁性部分6のこのようなM造て&J1、/・ウジング
1と励磁システム14との組合V°体のスチフネスが改
穆される。 2重T字型ビームの各フランジ52,5605、溶接に
よってそのりpスビース54に1=iされたリングのよ
うな形状にされ、両リングは同情的に配向、される。こ
れはハウジング1の非gc、性部分乙の製造を実質的に
簡単にする。励磁シスフー人1402つのコイル15は
、2重T−1lj:型ビームのクロスピース54の両側
で72ンジ52と53との間に取シ付けられる。 この場合、励磁システム14の磁路体16はU字屋断面
のリングである。 第22図に示された電気機様の他の素子は第4図に示さ
れた電気機械の素子と同様であシ、同じ参照番号によっ
て示されている。 上記の構造は、高速ワイヤローリングミルのP3動装誼
として働く電気機械に有利に使用できる。 本発明によれば、軸方向断面が2重T字型である非磁性
部分3の更に別の変形態様が考えられる。 第23図に最も良く示されたように、フランジ52.5
3はリブ55の形態で作られ、これらのリブは、クロス
ピース54の周囲に沿って離間されて、例えば溶接によ
シこのクロスピース54にしつかシと接続され、ハウジ
ング1の半径方向冷却チャンネル46を画成する。 非磁性部分6の上記の変形態様では、電気機械の軸方向
及び半径方向の両方の冷却が確保され、ハウジング1の
スキフネスが高められ、このダ形態様は、長さが長くて
熱負荷の大きい■11気iji;械に便利に使用できる
。 一上記した電気機械の他の素子tよ、第20V′7目を
示された電気機械の素子と同様である。 刀′24図に示された婁絶倒においでtj、 、非FZ
性部分6が2ffiT字壓のグレート56で作られ、?
−れらのプレートネ、ハウジング1の周囲に沿っ°(古
M間されていて平径方向冷却チャンネル46蓑、形6t
l。 する。 非磁性部分6の上記構造では、該部分の4.′石(=i
・用t1.を減らすことができ、ひいてり1、竹、気揚
緘全体の金属使用量を減らすことができ、これと同時に
、ハウジング1のスチフネスを高くする仁とができる。 本発明のこのような実施例は、ロータ4がfl、 n′
tに加速されたり突然停止されたシしない背、気t41
t tsに便利に使用できる。 上記した電気機械の他の素子は第2o図れ:示されたも
のと同様である。 第22図ないし第24図には2債層体電気4に≧械が示
されているが、更に多くの積層体を有する電気機械も同
様に実施される。 第25図に示された本発明の更に別の実施例によれば、
ステータ積層体1oを冷却する軸方向チャンネル43と
、ハウジング1′(i−冷却する半& 方向チャンネル
46とを含む電気機械には、更に、ステータ積層体10
間に配fF′lされた流れ偏向板57が設けられている
。 流れ偏向板57はリブ58(第26図〕の形態で作られ
、これらのリブはハウジングの周囲に沿って離間されて
いて、ハウジング1の非磁性部分乙の強化リブ45に溶
接によって固定され、肉接するステータ積10体10を
冷却するための軸方向チャンネル46(第25図)が流
れ偏向板57のリブ58の両側に配はされる。 ・ 流れii:Ii向板57の上記=l’ff造では、その
金属使用量が最小限にされると共に電気機械における確
実な固定が確保される。 隣接するステータ積層体10の軸方向冷却チャンネル4
6(第27図)は、同じステータ貰磨体10の軸方向冷
却チャンネル43間の角度βの半分に等しい角度αだけ
互いにずらされている。 流れ偏向板57’!i:設けたこと、及び隣接、7.デ
ータ積層体10の軸方向チャンネル43の上記相互配置
により、隣接ステータ積層体10におり5石伶却材流の
相互作用を排除することができ、filgつてステータ
ff17Fi体10間のスペースの空気力学的り抵抗を
少なくすることができる。′ この電気機械の他の素子は第20図に示されグし素子と
同様であυ、同じ参照番号で示されている。 然し乍ら、上記素子は第25図及び第24図に示された
電気機械の素子と同様であってもよい。 多租屠体電気機械の場合には、流れ(1M+向板57の
個数がハウジング1の非磁性部分60飼r;(に(“ト
しい。 第28図に示された更に別の実施例に卦いてを」1、流
れ偏向板57は波状に曲がシくねった形状にされた薄壁
リングである。これは製造し易いことを特徴とする特 波状に曲がりくねった形状のリングとして形成された流
れ偏向板57の長手部分はすブ58を形成する。 更に別の実施例によれは、リプ58(第27図、:12
B図)は、”ウジング1の非磁性部分6のリプ45(第
26図)又はリプ55,56(図示せず)の下に配置さ
れる。 流れ・偏向板57のリプ58及び/〜ウジング1の非磁
性部分6のリプのこのような相互配置により、半径方向
冷却材流に対する空気力学抵抗が減少され、従って冷却
材の流景が増加し、ひいては、電気機械の冷却効率が高
くなる。 ここに提案する電気機械は次のように作動する。 励磁システム14(第1図)は電気機械9て磁束を訪起
し、この磁束は、励磁システム14の磁路体1<S、ハ
ウジング1の導磁性部分2、ステータ積層体10、エア
ギャップ8、ロータの磁杯システム5及びロータ4の磁
路体7を通ってvi】しる。 導磁性部分2間に配置された非磁性部分6は磁束のバイ
パスを回避する。 磁束は磁極システム5の磁極突起6のみ全通してロータ
4への通路を見い出すので、各時点(先たいて、磁楓弧
係数により決定されるステータ巻線12の導体の1部分
しか貫通しない。1つのjib fpシステム5の磁束
は、磁極弧係数が七〇m、大値1に達する場合には、ス
テータ巻綜導体の十分1−7か置溝しない。 ロータ4が回転する時には、その磁極シスy゛)・5は
、ステータ巻線12の導体に対して動いて、磁束を随伴
し、その磁力腺がステータ巻線12の導体を切るように
する。 Ll−タの磁極システム5(第2図)tJ、面、気11
で180°だけ互いにずらされていることにより、ロー
タの回転中にステータ@f112(第1(9)1)の導
体に1目起される起電力は同符号のものだりである。 電気4美械が発電機として働く時には、・1−の−作刑
j線同期交番磁極機の発電機形態に完全に対応するが、
唯一の相違点は、この場合、ステータ9の1つの積層体
10に敷設された1″:)の相の巻線12の導体の1部
分にしか起電力かり起されないことである。このため、
同a極機の効率は交11〜鴛(實)の効率の半分程度と
なる。 然し乍ら、ロータ4は界磁巻’M9力;ないの−C1こ
のような電気機械のロータ速度は、ロータ本イ本(で界
磁巻線を支持する交@磁fWの1u回転速よりも非常に
高く、これは高い回転速度を必要とする爪1Iijl装
置に有利でおる。 磁束を変えることによるロータ速度の7!!:i Kl
4.よ、励磁システム14のコイル15の電流’r:
’IZ エルコとによって行なわれる。 上記の鬼気機械は、その作動部力・ら放出さitk熱が
ハウジング1及びエンドシールド°16に伝達されて、
臭に周囲環境へと伝達さgるという、裁で自然冷却でお
ることをIr!f徴とする。 多数のステータ積層体10(第6図〕をもつ電気機械は
2積JX’1体電気機械(′A−1図)と同様にイ′「
動するが、その相違点は、励(鉄システム14の6つの
コイル15により発生さjする1m *is 3本の磁
束に分割されることである。1つのコイル15のみによ
って発生されン′c磁束は一4l括のステータP/ff
i体10を通るが、2つのコイル15によ一′)−(’
″、’、牛された(11(束は中間のステータ積層rt
cILlを1lfj 、4)。 それ故、両端のステータ17j k’i体1]]の几さ
11中間のステータ積層体10の長さに比べてシl′う
) t”、 l’、I l”iさIしる。 ぢ・7図、オ9(2)及びオi o図に示された?!亀
、り、1”;械(±、第1図に示された電気機械と同時
に作用11する。 第11図ないし第14図に示された’fll、気C’!
1・−’Hに)作動し!:月・1図に示された市、気
(11械の作動と才〕′11′1に同様であるが、その
相異点として 1.’G束tJ:励F(゛クシステム・
14のf?(路網に直列に接続されるjlc久幌石29
t50によって発生され、励磁シス・Σ〕、14の忙)
路網における上記磁石の位置はη(、気1ハ械の作動に
E;;f+’を与えない位置である。)・つ、、> 、
グ1の導磁性部分2の外面に上記磁石を配置1i、1.
たことにより、憬械の構造が簡単にされ、電気(チー怪
ヲ′(=磁気誘導をもたらす磁石の面が広くなる。 刀・16図に示された電気機械は、珂゛11目、ンし)
し】′14図に示された電気機械と同材C+−作f!’
11 ゛Jヒ+が、その相異点は、軸方向に磁化された
更に別の永久(d石35が、永久磁石29.50によシ
発生される磁束と1−1:逆向きの磁束全発生し、励磁
システムを′こよシ発生される漏れ磁束全減少して、互
いに逆(返性の隣接ステータ積ハi体101jilを閉
じることである。 牙20[3に示された電気機械は第1図に示された電気
伝イ栽と同様に作動するが、その相異点は、機械の作1
lI11部を強制的に冷却できることでおる。 冷却材は、エンドシールド13の開口51を経て互いに
逆向きの流れとして送られ、ステータ請)0体10の軸
方向冷却チャンネル43を通る時に、コイル収容スロッ
ト11に接近配置された甚しい放メ、ス一部分に接触す
る。冷却材tよ、ステータ積層体10間全通る時に、そ
の方向を軸方向から半(1方向に変え、その結果、2つ
の対向した流れが1つの流れに合流して、)・ウジング
1を冷却する半径方向チャンネル46に入る。 冷却材の流れが添付図面に矢印で示されている。 ハウジング1の非磁性部分6から両側に配置された励磁
システム14のコイル15は、半(% 5向冷却チャン
ネル46を通って冷却材を自由に砂出するよう確保し、
これにょシその空気力学IJ(、ni、が小さくなり、
ひいては電気塑械のr1却効率が区くなる。。 従って、電気機械が2倍の艮の冷却月で11■1方向及
び半径方向に冷却されることにより、磯1〕2の作動部
にか\る負荷を本″^的に増加できる一方、Tt気t”
s +*の特定の特性及dその作動信頼性ケバ(4曽−
することができる。 然し乍ら、(η却材の対向した流れが1つの流れに合流
することにより冷却材の流量が相互に中1′し化さJL
1電気機械の冷却効率を低下さ仕ろ、、この欠点は第2
5図に示された肖1気機械に卦いて解消され、ここでは
、1つのステータJ−F< 14 (枦10の軸方向冷
却チャンネル43が角度(Yだり11接ステ一タ債層体
1oのチャンネル4ろに”、、l L cずらされてお
9、そしてステータ積層体10間に流れ1楠向板57が
取シ付りられている、。 それ故、冷却材の対向1−た流れは互いに°り二位六れ
、流れ偏向板57(第27図、第28図ノのリプ58に
よって互いに分離され、そしてハウジング1の非磁性部
分6を冷却するための別々の半径方向冷却チャンネル4
6(第26図)に送られ、これによシ励磁システム14
のコイル15の均一な冷却が確保される。 更に、ハウジング1の非磁性部分3のリプ45(第26
図)の下にリプ58(第27図、第28図)を配置する
ことによシ、半径方向チャンネル46から冷却材が自由
に放出され、くれにより冷却材の流量が増加され、ひい
ては電気機械の冷却効率が改善される。 本発明の特定の実施例について以上に述べたが、特許請
求の範囲で規定した本発明の範囲及び精神から逸脱せず
に多数の変更や別の実施例が考えられることが当業者に
明らかでちろり。 ここに提案する電気機械は、そのステータと励磁システ
ムとを個々に製造できることによシ、設計がfaj単で
あると共に組立てが容易であシ、これにより、励磁シス
テムが故障した場合に電気機械全体を分解する必扱かな
いのて電気機械の(がf性が改善される。 ここに提案する粁1造では、スデ・−タ楕層体間の間隙
を狭めることを輪牲にしてロータの長さズ1(り、豆縮
されることが分かり、これはロータのl1iiir(〔
)・(びスチフネスを改善し、それ故、箪気用械全体の
限界回転速度を高められるようにする。 更に、ここに提案する電気機械は、軸方向及び半径方向
の流れによってその作動it<に強制6’r #lI
f:与え、これにより機械の作動部にか\る負荷丘増加
できるようにする一方、その特定の管(’l: i:向
−jL、機械の作動信頼性を改善することができる。 本発す1は、夕・−ボコンプレツザ、高圧ボンダ、及び
高速ワ・fヤゴーリングミルのための高、連肖1気装餞
として最も便利に使用できる。
第1図は2つのステータ積層体を有−Jる111.りi
i’町械を示す長手方向断面図、 第2図は第1図の11−■線に沿った断面図、第3図は
4つのステータ積層体を有するft%−ρ(偽械を示す
長手方向断面図、 第4図は2つのステータ積層体を有する電気機械の一実
施例を示す長手方向断面図、 第5図は第4図の■−■線に沿った断面図、26図は本
発明の1つの態様による励磁システムの磁路体及び電気
機械のハウジングを示す前面図、 オフ図は2つのステータ積層体を有する電気機械の別の
実施例を示す長手方向断面図、第8図はオフ図に示され
た1!党機械のハウジング及び励磁システムを示す断面
図、 第9図は電気機械の別の実施例を示す側面図、角・10
図は電気機械の更に別の実施例を示す(I!1面図、 第11図は励磁システムが永久磁石を備えているような
電気機械の更に別の実施例を示す長手方向断面図、 第12図は励磁システムが永久磁石を備えているような
電気機械の更に別の実施例を示す長手方向断面図、 第16図は励磁システムが永久磁石を備えているよりな
′電気機械の更に別の実施例を示す門手方向断面図、 第14図は永久磁石用のケースが設けられた電気機械の
更に別の実施例を示す長手方向断i?i’i lF、l
、第15図は永久磁石用のケースを示すjカ、人7.t
LiF2図、 第16図は3つのステータ積層体全盲し、’i11方向
に励磁された永久磁石がステータ蹟胴体間に配置された
3積層体電気機械全示す長手方向断面図、第17図は電
気(2械の更に別の実施「1]全示す長手方向断面図、 第18図は第11図の組立体Af:示す長手方向拡大断
・面図、 第19図は第17図に示された1r4.気機械のハウジ
ングの非磁性部分を示す展開図、 第20図は軸方向及び半径方向冷却チャンオ、ルを有す
る電気機械の更に別の実施例を示す長手方向断面図、 第21図は第20図5に示された電気機械の励磁システ
ムの磁路体及びハウジングの非磁性部分の構造配置を示
す長手方向拡大断面図、 ち・22図はハウジングの非磁性部分がその軸方向断面
において2MT字捜ビームの形状を有しているような電
気機械の更に別の実施例を示す長手方向断面図、 第25図は第22図に示された電気機械のハウジングの
非磁性部分の別の実施例を示す拡大側面図、 第24図は第22図に示された電気機械の/Sウジング
の非磁性部分の更に別の実施例を示す拡大側面図、 第25図は流れ七−向板を有する電気機械の更に別の実
施例を示す長手方向断面図、 ;J 26 図ハi 25 図cD XXV4 XXV
I 綿<C沿ッた断面図、 第27図は第25図の流れ偏向板をもったステータる1
層体の拡大展開図、そして 第28図は別の実施例による流れ偏向板tS1つたステ
ータ積層体の拡大展開図である。 1・・・ハウジング 2・・・ハウジングの導磁性部分 6・・・ハウジングの非磁性部分 4・・・o45・・
・ロータの磁極システム 6・・・P棒?A前7・・・
ロータの磁路体 9・・・ステータ10・・・ステータ
の積層体 14・・・m1ll 磁シy、 ア゛)、1
5・・・励磁システムのコイル 16・・・励磁システムの磁路体 21.22・・・磁路体の部分 23・・・ボルト27
・・・磁路体の環状突起 28・・・導磁性部分の甲状グループ 29.30・・・永久磁石 31.52・・・ケース3
3・・・ケースのセル 34・・・永久磁石と磁路体との間の間隙65・・・軸
方向に磁化された永久fS1石66・・・非磁性部分の
スロツト 67・・・世状四百38・・・環状突起 40.41・・・非磁性部分の区分 43・・・軸方向冷却グ°ヤンネル 44・・・リング
45・・・強化リプ 46・・・半径方向冷却チャンネ
A・49・・・磁路体の部材 52.55・・・2MT字型ビーJいのフランジ54・
・・2 :n(T f” 型ビームのクロメピース55
・・・2正T字型ビームのフラ/ジを形成するリ )。 56・・・グレート 57・・・流れ偏向板 58・・・ηLれ偏向板のリブ FIIに、2 FIG、27 第1頁の続き 0発 明 者 ニコライ・イワノヴイツチ・レベデフ ソヴイエト連邦しニングラード ・ウリツサ・ソフイースカヤ23 コルジス2ケーヴイ164 0発 明 者 アレクセイ・ユリエヴイッチ・ヤンコフ
スキ ソヴイエト連邦しニングラード ・ウリツサ・チェルヴオンノゴ ・クザチェストヴア34ケーヴイ 0 0発 明 者 スタニスラフ・パフロヴイッチ・シテイ
ク ソヴイエト連邦しニングラード ・ウリツサ・キバルチチャ14ケ ーヴイ7 0発 明 者 ユリ−・アレクサンドロヴイツチ・クレ
ノフ ソヴイエト連邦しニングラード ・プロスペクト・ルナチェルス コゴ56コルプス1ケーヴイ317 @発 明 者 ウラディミール・ニコラエヴイツチ・ア
レクセノフ ソヴイエト連邦しニングラード ・ウリツサ・マルシャラ・ザハ ロヴア25コルプス1ケーヴイ34
i’町械を示す長手方向断面図、 第2図は第1図の11−■線に沿った断面図、第3図は
4つのステータ積層体を有するft%−ρ(偽械を示す
長手方向断面図、 第4図は2つのステータ積層体を有する電気機械の一実
施例を示す長手方向断面図、 第5図は第4図の■−■線に沿った断面図、26図は本
発明の1つの態様による励磁システムの磁路体及び電気
機械のハウジングを示す前面図、 オフ図は2つのステータ積層体を有する電気機械の別の
実施例を示す長手方向断面図、第8図はオフ図に示され
た1!党機械のハウジング及び励磁システムを示す断面
図、 第9図は電気機械の別の実施例を示す側面図、角・10
図は電気機械の更に別の実施例を示す(I!1面図、 第11図は励磁システムが永久磁石を備えているような
電気機械の更に別の実施例を示す長手方向断面図、 第12図は励磁システムが永久磁石を備えているような
電気機械の更に別の実施例を示す長手方向断面図、 第16図は励磁システムが永久磁石を備えているよりな
′電気機械の更に別の実施例を示す門手方向断面図、 第14図は永久磁石用のケースが設けられた電気機械の
更に別の実施例を示す長手方向断i?i’i lF、l
、第15図は永久磁石用のケースを示すjカ、人7.t
LiF2図、 第16図は3つのステータ積層体全盲し、’i11方向
に励磁された永久磁石がステータ蹟胴体間に配置された
3積層体電気機械全示す長手方向断面図、第17図は電
気(2械の更に別の実施「1]全示す長手方向断面図、 第18図は第11図の組立体Af:示す長手方向拡大断
・面図、 第19図は第17図に示された1r4.気機械のハウジ
ングの非磁性部分を示す展開図、 第20図は軸方向及び半径方向冷却チャンオ、ルを有す
る電気機械の更に別の実施例を示す長手方向断面図、 第21図は第20図5に示された電気機械の励磁システ
ムの磁路体及びハウジングの非磁性部分の構造配置を示
す長手方向拡大断面図、 ち・22図はハウジングの非磁性部分がその軸方向断面
において2MT字捜ビームの形状を有しているような電
気機械の更に別の実施例を示す長手方向断面図、 第25図は第22図に示された電気機械のハウジングの
非磁性部分の別の実施例を示す拡大側面図、 第24図は第22図に示された電気機械の/Sウジング
の非磁性部分の更に別の実施例を示す拡大側面図、 第25図は流れ七−向板を有する電気機械の更に別の実
施例を示す長手方向断面図、 ;J 26 図ハi 25 図cD XXV4 XXV
I 綿<C沿ッた断面図、 第27図は第25図の流れ偏向板をもったステータる1
層体の拡大展開図、そして 第28図は別の実施例による流れ偏向板tS1つたステ
ータ積層体の拡大展開図である。 1・・・ハウジング 2・・・ハウジングの導磁性部分 6・・・ハウジングの非磁性部分 4・・・o45・・
・ロータの磁極システム 6・・・P棒?A前7・・・
ロータの磁路体 9・・・ステータ10・・・ステータ
の積層体 14・・・m1ll 磁シy、 ア゛)、1
5・・・励磁システムのコイル 16・・・励磁システムの磁路体 21.22・・・磁路体の部分 23・・・ボルト27
・・・磁路体の環状突起 28・・・導磁性部分の甲状グループ 29.30・・・永久磁石 31.52・・・ケース3
3・・・ケースのセル 34・・・永久磁石と磁路体との間の間隙65・・・軸
方向に磁化された永久fS1石66・・・非磁性部分の
スロツト 67・・・世状四百38・・・環状突起 40.41・・・非磁性部分の区分 43・・・軸方向冷却グ°ヤンネル 44・・・リング
45・・・強化リプ 46・・・半径方向冷却チャンネ
A・49・・・磁路体の部材 52.55・・・2MT字型ビーJいのフランジ54・
・・2 :n(T f” 型ビームのクロメピース55
・・・2正T字型ビームのフラ/ジを形成するリ )。 56・・・グレート 57・・・流れ偏向板 58・・・ηLれ偏向板のリブ FIIに、2 FIG、27 第1頁の続き 0発 明 者 ニコライ・イワノヴイツチ・レベデフ ソヴイエト連邦しニングラード ・ウリツサ・ソフイースカヤ23 コルジス2ケーヴイ164 0発 明 者 アレクセイ・ユリエヴイッチ・ヤンコフ
スキ ソヴイエト連邦しニングラード ・ウリツサ・チェルヴオンノゴ ・クザチェストヴア34ケーヴイ 0 0発 明 者 スタニスラフ・パフロヴイッチ・シテイ
ク ソヴイエト連邦しニングラード ・ウリツサ・キバルチチャ14ケ ーヴイ7 0発 明 者 ユリ−・アレクサンドロヴイツチ・クレ
ノフ ソヴイエト連邦しニングラード ・プロスペクト・ルナチェルス コゴ56コルプス1ケーヴイ317 @発 明 者 ウラディミール・ニコラエヴイツチ・ア
レクセノフ ソヴイエト連邦しニングラード ・ウリツサ・マルシャラ・ザハ ロヴア25コルプス1ケーヴイ34
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 同調状ハウジング(1)tA備し、このハウジン
グは、ロータ(4)とステータ(9)とを収容し、ロー
タは少なくとも2つの磁極システム(5)の形態で作ら
れ、これらの磁極システムは磁極突起(6)を有しセし
て磁路(7)を介して相互接続され、ステータ(9)は
少なくとも2つの積層体(1o)と、励磁システム(1
4)とを有しているような電気機械において、上記励磁
システム(14)はハウジング(1)の外面に取9付け
られ、ハウジング(1)は1i111方向に交互に配置
された導磁性部分(2)及び非磁性部分(6)で構成さ
れ、ステータの各植層体(10)は上記導磁性部分(2
)の各々に固定されることを特徴とする電気機械。 2、上記励磁システム(14)は、ハウジング(1)を
包囲するコイル(15)と、このコイル(15)t−包
囲しそしてハウジング(1)の上記導磁性部分°■に隣
接する磁路体(16)とを備えている特R′[請求の範
囲第1項に記載の電気機#c。 3、上記励磁システム(14)の磁路体(16)r、t
U字型断面のリングの形態で作られ、例えばポル) (
2!l)のような取シ外し可能な接続具によって半径方
向に相互接続された少なくとも2つの部分(21,22
)で構成される特許請求の範囲第2項に記載の電気機械
。 4、上記ハウジング(1ンの少なくとも1つのj、?、
j磁性部分(2)に杖央状グループ(28)が訛りもれ
ており、これは上記励磁システム(14)の磁路体(1
6)に設けられた環状突起(27)を受け入れる特許請
求の範囲第3項に記載の電気機構。 5、上記励磁システム(14)は、上記ハウジング(1
)の導磁性部分(2)に接続さtまた少なくとも1 ツ
+7)磁FIk (16) ト、コノ?i′1.1r?
1体(16) K 、lT’4 り付けられた少なくと
も1つのコイル(15)とk IfMえている特許請求
の範囲第1項に記載の電気機(啄6、上記励磁システム
(14) If、少なくとも1つの上記導磁性部分(2
)の領域でハウジング(1)に取シ付けられた永久磁石
(29,30)と、この永久磁石(29,30)′t−
包囲する磁路体(16)とを備え、上記導磁性部分(2
)は上記励磁システム(14)の磁路体(16)に隣接
する永久磁石(29゜60)には接触しない特許請求の
範囲第1項に記載の電気機械。 Z 上記ハウジング(1)の非磁性部分(6)に一体重
に作られ、永久磁石(29,30)e受は入れるセル(
66)を有しているケース(31,52)を更に具備し
、上記永久磁石を包囲する磁路体(16)は、永久磁石
に対して間隙(64)を有し且つ上記ケース(31,!
+2)に接触して、取シ付けられる特許請求の範囲オ6
項に記載の電気機械。 8、 軸方向に磁化される更に別の永久磁石(35)が
ステータの積ノ・一体(10)間に配置され、上記ハウ
ジング(1)の非磁性部分(6)には、上記永久磁石(
65)を受け入れるように内面に形成されたスロツ)
(56)が設けられている特許請求の範四刀・7項に記
載の電気機械。 9 上記ハウジング(1)の導磁性部分(2)には、上
記ハウジング(1)の非磁性部分(6)に作られた環状
突起(6B)tl−受は入れる環状凹所(67)が設け
られており、非磁性部分(6)は、そのlfi囲に/F
fつて、互いに接続された少なくとも2つの区分(40
,41)で作られる特許請求の範囲第1項に記載の電気
機械。 10、ステータ積層体(10)に設けられたI!?l1
1方向冷却チャンネル(46)を備えfc%n′F請求
の範l7rl刀・2項に記載の電気機械において、上記
ハウジング(1)の非磁性部分(6)は2つのリング(
44)を備え、これらリングはその周囲に沿って離開さ
れた強化リブ(45)によって相互接続されて、この強
化リプ(45)とリング(44)との間に半径方向冷却
チャンネル(46)が形成され、上記励磁システムのコ
イル(15)は上記非磁性部7分(6)の両1111に
取シ付けられ、上記コイル(15)を包囲−Joる磁路
体(16)a、」二記強化リブ(45)の上に配信され
た個別部材(49)の形態で作られること紮特徴とする
電気機械。 11、上記ハウジング(1)の非磁性部分(3)をJj
M方向において2重T字型ビームのような形状にされ、
この2重T字屋ビームの内部フランジ(52)は上記ハ
ウジング(1)の導磁性部分(2)に接続され、その外
部フランジ(55)は励磁システム(14)の磁路体(
16ンに接続され、そのコイル(15)はクロスピース
(54)の両側で上記2重T字型ビームの上記フ、ラン
ク(52,55)間に配置される/17許請求の範囲第
2項に記−戦の電気機械。 12、上記2 ’M T ’f−W ヒ−A ty)各
7/Fンジ(52゜56)はリングのような形状にされ
、両リングが同軸的に配置される特許請求の範囲第11
項に記載の電気機械。 1ろ、 ステータの積層体(1D)に設けられた軸方向
冷却チャンネル(43)’を含み、上記2重T字型ビー
ムのフランジ(52,55)はリブ(55)の形態で作
られ、これらのリブは上記クロスピース(54)の面に
堅固に接続されそしてその周囲にrf)って離間されて
いて、ノ〜ウジング(1)の生仏方向冷却チャンネル(
46) ’r影形成る特許請求の範囲第11項に記載の
電気機械。 14、ステータ積層体(10)に作られた軸方向冷却チ
ャンネル(46)を備え、上記ハウジング(1)の非磁
性部分(6)は、ハウジング(1)の牛P 方向冷却チ
ャンネル(46)を形成するように−りの周囲に沿って
離間されたプレー) (56)で形成される特許請求の
範囲第11埴に記載の電気機械。 15、ステータの秋層体(1o)間に配置された流’1
L11+4向板(57)が更に設けられ、n接したステ
ータ積層体(10)の軸方向冷却チャンネル(4幻田同
じステータ積層体(1o)の軸方向冷却チャンネル(4
6)間の角度βの半分に等しい角度αだりqいにずらさ
れている/l?許請求の範囲第10珀、第15頓及び第
14項のいずれかに記載の電気04% ?戎。 16、上記流れ偏向板(57)は、その周囲に11′1
って離間されていてハウジング(1)の非磁性部分(3
)に固定されたリブ(58)を備えている特許請求の範
囲第15項に記載の電気機械。 1Z 上記流れ、偏向板(57)は波状に曲シくねった
薄壁リングである特許請求の範囲第15川に記載の電気
機械。 18、上記流れ偏向板(57)のリプ(58)は、上記
ハウジング(1)の非磁性部分(6)の強化リプ(45
,55又は56)の下に配置される特許請求の範囲第1
6項又は17.!J1のいずれかに記載の電気機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11175183A JPS609353A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 電気機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11175183A JPS609353A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 電気機械 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS609353A true JPS609353A (ja) | 1985-01-18 |
Family
ID=14569260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11175183A Pending JPS609353A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 電気機械 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS609353A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8648514B2 (en) | 2008-05-08 | 2014-02-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotary electric motor and blower that uses the same |
US8749105B2 (en) | 2008-05-14 | 2014-06-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Magnetic inductor rotary machine and fluid transfer apparatus that uses the same |
-
1983
- 1983-06-21 JP JP11175183A patent/JPS609353A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8648514B2 (en) | 2008-05-08 | 2014-02-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotary electric motor and blower that uses the same |
US8749105B2 (en) | 2008-05-14 | 2014-06-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Magnetic inductor rotary machine and fluid transfer apparatus that uses the same |
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