旋转电机和旋转电机的制造方法技术

本发明专利技术提供一种损耗少且能够获得较高的电动机效率的旋转电机和旋转电机的制造方法。包括与转子(12)的圆周面相对地配置的定子铁芯(131)，其在周向上形成有多个槽(132)，所述槽形成有在转子(12)一侧开口的开口部(135)；和插入到槽(132)中的线圈(133)；在槽(132)的开口部(135)形成有由软磁体粉末与树脂材料的混合体(17)，混合体(17)的相对磁导率是5～35。

Manufacturing Method of Rotating Motor and Rotating Motor

The invention provides a manufacturing method of a rotating motor and a rotating motor with low loss and high motor efficiency. The stator core (131) which consists of a stator core (131) arranged relative to the circumferential surface of the rotor (12) forms a plurality of grooves (132) in the circumferential direction. The grooves form an opening (135) on the side of the rotor (12), a coil (133) inserted into the groove (132), a mixture (17) of soft magnetic powder and resin material is formed at the opening (135) of the groove (132), and the relative permeability of the mixture (17) is 5-35.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机和旋转电机的制造方法
本专利技术涉及旋转电机和旋转电机的制造方法。
技术介绍
从促进节能的观点而言，对于旋转电机要求通过减少损失而使运转效率高效化、减少耗电量。已知在定子铁芯的槽形状是开口型(开口槽型)或半闭口型(半开口槽型)的旋转电机中，伴随定子与转子之间的间隙处的间隙磁通密度变动而发生高次谐波磁通。该高次谐波磁通引起的杂散负载损耗在总损耗中占有比较高的比例。旋转电机中的高次谐波磁通因为在槽开放部磁通密度较低、在定子铁芯的齿部磁通密度较高、磁通密度局部地剧烈变动而发生。高次谐波磁通不仅是杂散负载损耗增大的原因，也是功率因数和转矩特性降低、转子铁损增大的原因，所以要求其降低。在大型旋转电机中，一般采用开口型(开口槽型)，通过应用混合了磁性体的磁性楔作为将定子内的线圈固定的楔，而减少间隙磁通密度变动。另一方面，在采用半闭口型(半开口槽型)的中型/小型旋转电机中，楔的锤入安装是困难的，所以应用在大型旋转电机中应用的磁性楔在实用上是困难的。作为解决该问题的技术方案，例如在专利文献1中公开了将对铁粉与合成树脂搅拌得到的搅拌物与纤维状的材料混合形成填充材料，将该填充材料填充在旋转电机的定子铁芯中形成的槽的开口部并使其硬化而形成磁性楔，通过该磁性楔减少间隙高次谐波磁通的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-281709号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，专利文献1的技术中，存在不一定能够充分获得使高次谐波磁通减少的效果的情况，并不能可靠地防止杂散负载损耗。本专利技术的目的在于提供一种损耗少、能够得到较高的电动机效率的旋转电机。用于解决课题的技术方案作为本专利技术的旋转电机的优选的实施方式，其特征在于，包括与转子的圆周面相对地配置的定子铁芯，其在周向上形成有多个槽，所述槽形成有在所述转子一侧开口的开口部；和插入到所述槽中的线圈，在所述槽的开口部形成有由软磁体粉末与树脂材料组成的混合体，所述混合体的相对磁导率是5～35。作为本专利技术的旋转电机的制造方法的优选的实施方式，是一种旋转电机的制造方法，所述旋转电机包括：与转子的圆周面相对地配置的定子铁芯，其在周向上形成有多个槽，所述槽形成有在所述转子一侧开口的开口部；和插入到所述槽中的线圈，在所述制造方法中，将树脂材料与软磁体粉末混合形成混合物；使所述混合物固化，在所述开口部形成相对磁导率是5～35的、所述树脂材料与所述软磁体粉末的混合体。作为本专利技术的旋转电机的优选的实施方式，是一种旋转电机，包括：具有从径向外侧向内侧延伸的多个齿和形成在所述齿之间的槽的定子铁芯；和配置在所述槽中的线圈，所述槽具有用于收纳所述线圈的收纳部和位于与所述收纳部相比靠内径侧的槽开口部；从所述槽开口部的内壁到所述收纳部的至少一部分的内壁与磁性部件接触。专利技术效果根据本专利技术，能够实现一种损耗少、可以得到较高的电动机效率的旋转电机。附图说明图1是实施例1的旋转电机的截面图。图2是表示形成软磁体粉/树脂混合体之前的定子铁芯的槽开口部附近的放大图。图3是表示在图2所示的定子铁芯的槽开口部形成了软磁体粉/树脂混合体的状态的图。图4是示意性地表示软磁体粉/树脂混合体的内部组织的图。图5是表示软磁体粉/树脂混合体的相对磁导率、与旋转电机的电动机效率的关系的曲线图。图6是表示图5所示的曲线图中的相对磁导率的各计测点的软磁体粉体积率和电动机效率的表。图7是表示Fe-Si合金中的单位重量的Si含量与磁导率的关系的曲线图。图8是表示软磁体粉/树脂混合体的密度与相对磁导率的关系的曲线图。图9是表示关于在图5的验证中使用的软磁体粉/树脂混合体的磁化曲线的图。图10是表示细密填充了球状颗粒的结构的图。图11是说明弯曲试验的方法的示意图。图12是表示弯曲试验中软磁体粉/树脂混合体产生裂纹时的压头前端的位移与相对磁导率的关系的曲线图。图13是表示图12中进行的弯曲试验中软磁体粉/树脂混合体产生裂纹时的弯曲负重与相对磁导率的关系的曲线图。图14是说明实施例2的软磁体粉/树脂混合体的形成过程的图。图15是表示实施例3的定子铁芯的槽开口部附近的放大图。图16是实施例4的定子铁芯的立体图。图17是实施例5的磁性楔的立体图。图18是表示实施例5的磁性楔的层结构的截面图。图19是表示实施例5的磁性楔的层结构的截面图。图20是表示实施例6的定子铁芯的槽开口部附近的放大图。图21是表示实施例7的定子铁芯的槽开口部附近的放大图。具体实施方式实施例1以下，用图1～图13对实施例1进行说明。如图1和图2所示，旋转电机100具有在旋转轴(以下也称为轴)11上固定的转子12和在转子12的外侧设置的定子13。转子12具有将冲切为规定形状的电磁钢板叠层而成的叠层铁芯即转子铁芯121、和对转子铁芯121的槽内插入的二次导体122。转子铁芯121被固定在旋转轴11上，设置为随着旋转轴11旋转、转子12也能够旋转。定子13具有将冲切为规定形状的电磁钢板等软磁性薄板叠层而成的叠层铁芯即定子铁芯131、和对定子铁芯131的槽132内插入的线圈133。定子铁芯131与转子12的圆周面相对地配置。另外，构成定子铁芯131的叠层铁芯也可以是将箔体叠层而成的叠层铁芯。槽132形成在从设于定子铁芯131的外周侧的圆环状的铁芯背部起在转子12的径向上辐射状地延伸的齿(tooth)134之间，在定子铁芯131的周向上形成多个。在槽132中形成有对转子12一侧开口的槽开口部135。槽开口部135形成为齿134的转子12一侧端部具有在定子铁芯131的周向上突出的突起部136的半闭口型(半开口槽型)。在槽132内，设置有例如由PET(聚对苯二甲酸乙二酯)片形成的槽衬14、15。槽衬14在槽132的内壁上使转子12一侧开口地设置。槽衬15在槽衬14的内壁上以覆盖槽衬14的开口部的方式设置。线圈133被收纳在被槽衬14、15包围的空间内。线圈133例如由在铜或铝等上包覆了绝缘漆等绝缘材料的金属线构成，在图2所示的例子中，线圈133通过同心卷绕配置。在槽132内设置的线圈133、槽衬14、15被安装在槽132内之后，经过线圈接线、线圈端加工，例如用不饱和聚酯类清漆等固合清漆与定子铁芯131固合。虽然省略图示，但固合清漆可以夹在各部件之间使用，也可以以较薄地包覆各部件的表面的方式涂敷使用。图3表示在图2所示的定子铁芯131的槽开口部135形成了软磁体粉/树脂混合体17(以下也称为“混合体”)的状态。如图3所示，混合体17在定子铁芯131的槽开口部135和存在于与槽衬15相比更靠近转子12一侧的槽132的空隙部137中形成。混合体17是软磁体粉与树脂材料的混合物的硬化体，其形成方法在后文中叙述。图4是示意性地表示混合体17的内部组织的图。如图4所示，混合体17例如是使大致球状的雾化铁粉18分散在作为粘结剂的硅树脂19中形成的。在雾化铁粉18之间存在硅树脂19，在雾化铁粉18彼此之间存在树脂等绝缘物的状态(也称为雾化铁粉18并非彼此金属性地接合的状态)下形成了混合体17。使混合体17的相对磁导率为5～35。通过在槽开口部135形成相对磁导率在5～35的范围内的混合体17，能够减少因发生高次谐波磁通而引起的损耗，对于电动机效率获得较高的效率改善效果。对混合体17的相对磁导率与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电机，其特征在于，包括：与转子的圆周面相对地配置的定子铁芯，其在周向上形成有多个槽，所述槽形成有在所述转子一侧开口的开口部；和插入到所述槽中的线圈，在所述槽的开口部形成有由软磁体粉末与树脂材料组成的混合体，所述混合体的相对磁导率是5～35。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.08 JP 2016-1358101.一种旋转电机，其特征在于，包括：与转子的圆周面相对地配置的定子铁芯，其在周向上形成有多个槽，所述槽形成有在所述转子一侧开口的开口部；和插入到所述槽中的线圈，在所述槽的开口部形成有由软磁体粉末与树脂材料组成的混合体，所述混合体的相对磁导率是5～35。2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：所述混合体中的所述软磁体粉末的混合比例是50体积％以上、85体积％以下。3.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：所述软磁体粉末与树脂材料的混合体是在所述软磁体粉末之间隔着所述树脂材料形成的。4.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：所述软磁体是铁-硅(Fe-Si)合金。5.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：所述定子铁芯的槽是半闭口型槽。6.一种旋转电机的制造方法，其特征在于：所述旋转电机包括：与转子的圆周面相对地配置的定子铁芯，其在周向上形成有多个槽，所述槽形成有在所述转子一侧开口的开口部；和插入到所述槽中的线圈，在所述旋转电机的制造方法中，将树脂材料与软磁体粉末混合来形成混合物，使所述混合物固化，来在所述开口部形成相对磁导率为5～35的、所述树脂材料与所述软磁体粉末的混合体。7.如权利要求6所述的旋转电机的制造方法，其特征在于：在所述开口部中填充所述混合物，使填充于所述开口部的所述混合物中所含的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩城源三，西滨和雄，平田雄也，阿部敦，
申请(专利权)人：株式会社日立产机系统，
类型：发明
国别省市：日本,JP