电力机械制造技术

本发明专利技术提供一种能够减少绕组部的个数，而且能够降低永磁体的使用量的电力机械。通过以沿着永磁体列(23)隔开间隔排列的方式配置的多个磁极片(13)来构成磁极片列(15)。永磁体列(23)相对于绕组部(19A～19C)具有不动的关系。多个永磁体(21)的间距(τp)及多个磁极片(13)的间距(τs)以如下的方式决定，即：磁通流过被磁化成同方向且在永磁体列(23)中位于隔一个的位置上的2个永磁体(21)、及由该2个永磁体(21)夹持且与被磁化成与该2个永磁体(21)的磁化方向不同的磁化方向的永磁体(21)相对置的1个或2个磁极片(13)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种包括直线电动机、直线振动促动器、直线振动发电机等的电カ机械。
技术介绍
在W02009/028369号公报中公开了一种由动子(可動子)相对于定子进行往复直线运动的直线电动机构成的电カ机械。该直线电动机的动子具备永磁体列，该永磁体列由以同极性的磁极对置的方式排列的多个永磁体构成。直线电动机的定子具备绕组部，该绕组部通过将绕组导体卷绕成线圈状而构成且与永磁体列同心地配置。在这种由直线电动机构成的电カ机械中，为了提高每单位体积的动子的推力，而考虑增加绕组部的个数或永磁体的使用量，或者増大绕组部。在先技术文献专利文献专利文献IW02009/028369号公报然而，当増加绕组部及永磁体的个数吋，制造变得烦杂，制造成本升高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够減少绕组部的个数，而且能够降低永磁体的使用量的电カ机械。 本申请专利技术以动子相对于定子能够进行往复直线运动的电カ机械为改良的对象。在本专利技术中，定子及动子的一方具备I个以上的永磁体列和I个以上的绕组部。I个以上的永磁体列通过以同极性的磁极对置的方式排列的多个永磁体连续配置而构成，或通过以同极性的磁极对置的方式排列的多个永磁体所形成的单独永磁体列排列多个而构成。而且，I个以上的绕组部将绕组导体卷绕成线圈状而构成且以包围I个以上的永磁体列的方式配置。在此，単独永磁体列与I个绕组部完全对应而单独设置。并且，定子及动子的另一方具备I个以上的磁极片列，该I个以上的磁极片列具有沿着永磁体列以隔开间隔排列的方式配置的多个磁极片。多个永磁体的间距及多个磁极片的间距以如下的方式決定，即:磁通流过被磁化成同方向且在永磁体列中位于隔一个的位置上的2个永磁体、及由该2个永磁体夹持且被磁化成与该2个永磁体的磁化方向不同的不同方向的永磁体所对置的I个或2个磁极片。当具备本专利技术那样构成的永磁体列和具有多个磁极片的磁极片列时，在直线电动机、直线振动促动器、直线振动发电机的任一电カ机械中，当磁通流过被磁化成同方向且在永磁体列中位于隔ー个的位置上的2个永磁体、及由该2个永磁体夹持且被磁化成与该2个永磁体的磁化方向不同的不同方向的永磁体所对置的I个或2个磁极片时，在磁极片列中的多个磁极片上分別形成的磁极和通过与该磁极片相邻的永磁体形成的磁极之间产生互相拉拽(引き合う)力，能够提高动子的推力。而且，由于永磁体列和绕组部一起配置在定子及动子的一方，因此组装容易，而且能够减少绕组部及永磁体的个数。多个磁极片可以具有板状、柱状或环状形状，其形状任意。永磁体列可以具有在多个永磁体的各自的两极侧配置有磁轭的结构。如此，能够有效地提高磁通的流动，而且，能够减小在永磁体的同极面对时产生的斥力，容易进行制造作业。多个永磁体及磁轭可以分别具有筒形状，且具有沿着永磁体列延伸的方向延伸的中空部。如此，能够大大地降低动子的推力，而能够減少永磁体及磁轭的量。I个以上的永磁体列可以形成为将多个永磁体直接接合的结构。如此，能够增加永磁体的量，从而能够进ー步提高电カ机械的动子的推力。即使在这种情况下，多个永磁体也可以成为筒形状，且具有沿着永磁体列延伸的方向延伸的中空部。如此，能够大大地降低动子的推力，而能够降低永磁体的使用量。I个以上的磁极片列可以在由非磁性材料构成的筒体的内部收纳多个磁极片而构成。如此，仅通过将多个磁极片收纳在筒体的内部，就能够简单地构成磁极片列。在电カ机械为直线振动促动器的情况下，绕组部产生交变磁通，在永磁体与磁极片之间产生用于使动子反复进行往复直线运动的推力。在电カ机械为直线振动发电机的情况下，当通过外力而使动子进行往复直线运动时,产生流过永磁体列的多个永磁体和磁极片列的磁通,在绕组部产生感应(誘起)电压。在电カ机械为直线电动机的情况下，具有(360/n)°或(360/2n) °的相位差的励磁电流流过n相量的绕组部而使动子进行往复直线运动，其中n为2以上的整数。另外，在两相电动机的情况下，具有(360/2n)°的相位差的励磁电流流过绕组部。n相量的n个绕组部可以分别由第一分割绕组部和与该第一分割绕组部成为反相的关系的第二分割绕组部构成，其中n为I以上的整数。在该情况下，只要以具有以电角计为(360/2n)°的相位差的励磁电流依次流过的方式配置n个绕组部的第一及第二分割绕组部即可。如此，例如通过3相量的绕组部能够形成与具备6相的绕组部的情况同样的磁场，因此能够減少励磁回路的数目。具体而言，在相数为n相的情况下，只要如以下那样确定永磁体的间距与磁极片的间距的关系即可。即，与I相的绕组部对应设置的単独永磁体列包含的多个永磁体的间距为T P，从与I相的绕组部对应设置的単独永磁体列的一端侧最初存在的磁极的端面、到与位于该单独永磁体列的另一端侧的另一相的绕组部对应设置的另ー单独永磁体列的一端侧的与最初存在的磁极的极性为同极性的最初的磁极的端面为止的间距为T H!。并且，磁极片列包含的多个磁极片的间距为P = 360° (电角)。这种情况下，若满足Tm = qXP± (1/n) XP(其中 q 为自然数)T p = P/2的条件，则本专利技术的电カ机械作为直线电动机发挥功能。在该条件下，q的值对应于单独永磁体列的结构来确定。间距Tm的式中的“ q”及“ 土”根据电动机整体的尺寸、相序、永磁体列长度等而选择性地決定，以电动机的尺寸和推力成为最佳的方式进行选择。另夕卜，后述的实施例1是同极性的最初的磁极为在另ー单独永磁体列的一端侧最初存在的磁极的情况，具体而言，成为 Tm = qXP+(l/n)XP,q = 3,n = 3Tp = P/2。而且，后述的实施例2的情况是同极性的最初的磁极为另ー单独永磁体列的距ー端侧为第二个的磁极的情況，具体而言，成为Tm = qXP+(l/n)XP,q = 3,n = 3T p = P/2。另外，n相量的n个绕组部分别由第一分割绕组部和与该第一分割绕组部成为反相的关系的第二分割绕组部构成，以使具有以电角计为(360/2n)°的相位差的励磁电流依次流过的方式配置n个绕组部的第一及第二分割绕组部。即，与I相的绕组部的分割绕组部对应设置的単独永磁体列包含的多个永磁体的间距为T p，从与I相的绕组部对应设置的单独永磁体列的一端侧最初存在的磁极的端面，到位于该单独永磁体列的另一端侧的、对应于另ー相的绕组部而设置的另ー单独永磁体列的一端侧处的与最初存在的磁极的极性为同极性的最初的磁极的端面为止的间距为Tm，磁极片列包含的多个磁极片的间距为P = 360° (电角)。这种情况下，若成为Tm = qXP± (Iバ2Xn)) XPT P = P/2的条件，则本专利技术的电カ机械作为直线电动机发挥功能。在上述条件中，“ q”及“ 土 ”根据电动机整体的尺寸、相序、永磁体列长度等而选择性地決定，以电动机的尺寸和推力成为最佳的方式进行选择。另外，在后述的实施例3 (图8、图9)中，表示Tm = 2XP+(1/(2X3)) XPT p = P/2的条件的情况。另外，在使用n相的绕组部的情况下，永磁体列包含的多个永磁体的个数为2XM个，M为自然数，且多个永磁体的间距恒定为T p时，若磁极片列包含的多个磁极片的间距为P = 360° (电角)，则当I相的绕组部的长度T c及永磁体的间距T p满足以下的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力机械，其中动子相对于定子能够进行往复直线运动，其特征在于，所述定子及所述动子的一方具备：1个以上的永磁体列，其通过以同极性的磁极对置的方式排列的多个永磁体连续配置而构成，或通过由以同极性的磁极对置的方式排列的多个永磁体所形成的单独永磁体列排列多个而构成；以及1个以上的绕组部，其将绕组导体卷绕成线圈状而构成且以包围所述1个以上的永磁体列的方式配置，所述定子及所述动子的另一方具备1个以上的磁极片列，该1个以上的磁极片列具有沿着所述永磁体列以隔开间隔排列的方式配置的多个磁极片，所述多个永磁体的间距及所述多个磁极片的间距以如下的方式决定：即磁通流过被磁化成同方向且在所述永磁体列中位于隔一个的位置上的2个所述永磁体、及由该2个永磁体夹持且与被磁化成与该2个永磁体的磁化方向不同的不同方向的1个所述永磁体相对置的1个或2个所述磁极片。

【技术特征摘要】
2011.10.28 JP 2011-2377721.一种电カ机械，其中动子相对于定子能够进行往复直线运动，其特征在干， 所述定子及所述动子的一方具备:1个以上的永磁体列，其通过以同极性的磁极对置的方式排列的多个永磁体连续配置而构成，或通过由以同极性的磁极对置的方式排列的多个永磁体所形成的单独永磁体列排列多个而构成；以及I个以上的绕组部，其将绕组导体卷绕成线圈状而构成且以包围所述I个以上的永磁体列的方式配置， 所述定子及所述动子的另一方具备I个以上的磁极片列，该I个以上的磁极片列具有沿着所述永磁体列以隔开间隔排列的方式配置的多个磁极片， 所述多个永磁体的间距及所述多个磁极片的间距以如下的方式决定:即磁通流过被磁化成同方向且在所述永磁体列中位于隔ー个的位置上的2个所述永磁体、及由该2个永磁体夹持且与被磁化成与该2个永磁体的磁化方向不同的不同方向的I个所述永磁体相对置的I个或2个所述磁极片。2.根据权利要求1所述的电カ机械，其特征在干， 所述多个磁极片具有板状、柱状或环状形状。3.根据权利要求1所述的电カ机械，其特征在干， 所述永磁体列具有在所述多个永磁体的各自的两极侧配置有磁轭的结构。4.根据权利要求3所述的电カ机械，其特征在干， 所述多个永磁体及所述磁轭分别具有筒形状，且具有沿着所述永磁体列延伸的方向延伸的中空部。5.根据权利要求1所述的 电カ机械，其特征在干， 所述I个以上的磁极片列收纳在由非磁性材料构成的筒体的内部。6.根据权利要求1所述的电カ机械，其特征在干， 所述绕组部产生所述磁通，在所述永磁体与所述磁极片之间产生用于使所述动子反复进行所述往复直线运动的推力。7.根据权利要求1所述的电カ机械，其特征在干， 当通过外力而使所述动子进行往复直线运动时，从所述I个以上的永磁体列的所述多个永磁体产生出的磁通形成所述磁通。8.根据权利要求6所述的电カ机械，其特征在干， n相量的所述绕组部沿着所述永磁体列配置，其中n为2以上的整数，具有以电角计为(360/n)°的相位差的励磁电流流过所述n个绕组部而使所述动子进行所述往复直线运动。9.根据权利要求6所述的电カ机械，其特征在干， n相量的所述绕组部沿着所述永磁体列配置，其中n为2以上的整数，具有以电角计为(360/(2 Xn))0的相位差的励磁电流流过所述n个绕组部而使所述动子进行所述往复直线运动。10.根据权利要求6或7所述的电カ机械，其特征在干， n相量的n个所述绕组部分别由第一分割绕组部和与该第一分割绕组部成为反相关系的第二分割绕组部构成，其中n为I以上的整数，以使具有以电角计为(360/2n) °的相位差的励磁电流依次流过的方式配置所述n个绕组部的所述第一及第二分割绕组部。11.根据权利要求8或9所述的电カ机械，其特征在干，与I相的所述绕组部对应设置的所述单独永磁体列包含的所述多个永磁体的间距为T P, 将从与I相的所述绕组部对应设置的所述单独永磁体列的一端侧最初存在的磁极的端面，到位于该单独永磁体列的另一端侧的、对应于另ー相的所述绕组部而设置的另ー单独永磁体列的一端侧处的与所述最初存在的磁极的极性为同极性的最初的磁极的端面为止的间距，设为Tm, 所述磁极片列包含的所述多个磁极片的间距为P时，满足 以电角计为P = 360° Tm = qXP±(l/n) XP，其中q为自然数 T p = P/2 的条件。12.根据权利要求8或9所述的电カ机械，其特征在干， n相量的n个所述绕组部分别由第一分割绕组部和与该第一分割绕组部成为反相关系的第二分割绕组部构成，以使具有以电角(電気角)计为(360/2n)°的相位差的励磁电流依次流过的方式配置所述n个绕组部的所述第一及第二分割绕组部， 设与I相的所述绕组部的所述分割绕组部对应而设置的単独永磁体列包含的所述多个永磁体的间距为T p， 设从与I相的所述绕组部对应而设置的所述单独永磁体列的一端侧最初存在的磁极的端面，到位于该单独永磁体列的另一端侧的、对应于另ー相的所述绕组部而设置的另ー单独...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉田聪，唐玉棋，三泽康司，
申请(专利权)人：山洋电气株式会社，
类型：发明
国别省市：