旋转电机制造技术

本发明专利技术提供一种旋转电机，其可进行损耗较小的高效的高速旋转。具体而言，实施方式所涉及的旋转电机具备转子（rotor）与定子（stator）。将永久磁铁安装于上述转子。上述定子介由间隙而与上述转子相对配置，同时具有向上述转子侧开口且在内部安装高压绕组的开放槽。上述间隙具有如下间隙长度，使在上述高压绕组被励磁而上述转子高速旋转时的包括表面损耗部分的损耗合计值在对应于目标损耗的阈值以下。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种旋转电机，其可进行损耗较小的高效的高速旋转。具体而言，实施方式所涉及的旋转电机具备转子（rotor）与定子（stator）。将永久磁铁安装于上述转子。上述定子介由间隙而与上述转子相对配置，同时具有向上述转子侧开口且在内部安装高压绕组的开放槽。上述间隙具有如下间隙长度，使在上述高压绕组被励磁而上述转子高速旋转时的包括表面损耗部分的损耗合计值在对应于目标损耗的阈值以下。【专利说明】旋转电机
所公开的实施方式涉及一种旋转电机。
技术介绍
以往，具有安装有永久磁铁的转子的旋转电机广泛使用于一般工业用途等中（例 如参照专利文献1)。 具体而言，专利文献1的旋转电机具备：转子，将永久磁铁埋设于层叠的转子芯而 构成；及定子，介由空隙（以下记载为"间隙"）以与这样的转子呈同心状地被配置。 这样的定子在其内周上具有开口部的周向宽度与内部的周向宽度相比更小的半 封闭型的绕组槽（以下记载为"半封闭槽")。在该半封闭槽中一般安装低压绕组。 对此，在定子的内周上有时也会形成开口部的周向宽度与内部的周向宽度相等的 开放型的绕组槽（以下记载为"开放槽")。将低压绕组及高压绕组安装于该开放槽。 而且，由于当槽的开口部的周向宽度变大时，与此成比例而表面损耗也增加，因此 在具有开放槽的定子的情况下，使用于低速旋转用途的情况较多。 专利文献1 :日本国特开2001-028852号公报 但是，近几年，也有组合具有上述的永久磁铁的转子与具有开放槽的定子而作为 高速旋转用途的需求。如果想要满足这样的需求，则在上述的现有技术中，在进行损耗较小 的高效的高速旋转的点上存在进一步改善的余地。 具体而言，在现有的旋转电机的情况下，虽然优选尽可能减小上述的间隙宽度（间 隙长度）而抑制永久磁铁的使用量，但是由于如果间隙长度变小则间隙磁通密度变高，因此 增加表面损耗。另外，如果在此基础上组合上述的开放槽，则表面损耗进一步变得容易增 加。 即，组合具有永久磁铁的转子与具有开放槽的定子，可以说极其容易受表面损耗 的影响。而且，由于如果表面损耗增加则转子被加热，因此变得容易受因热而发生的去磁的 影响，即使减小间隙长度，也不能抑制永久磁铁的使用量。 在这点上，虽然能够通过加大间隙长度来减小表面损耗，但是还是在不能抑制永 久磁铁的使用量，而且招致表面损耗或铁损、铜损等损耗的合计值（以下记载为"总损耗"） 的增加。
技术实现思路
实施方式的一个形态是鉴于上述问题而进行的，其目的在于提供一种旋转电机， 其可进行损耗较小的高效的高速旋转。 实施方式的一个形态所涉及的旋转电机具备转子与定子。将永久磁铁安装于所述 转子。所述定子介由间隙而与所述转子相对配置，同时具有向所述转子侧开口且在内部安 装高压绕组的开放槽。所述间隙具有如下间隙长度，使在所述高压绕组被励磁而所述转子 高速旋转时的包括表面损耗部分的损耗合计值在对应于目标损耗的阈值以下。 根据实施方式的一个形态，可进行损耗较小的高效的高速旋转。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示实施方式所涉及的旋转电机的构成概要的图。 图2是表示实施方式所涉及的旋转电机的基本内部结构的模式立体图。 图3A是图2的A-A'线简略剖视图。 图3B是表示表面损耗所涉及的关系式的图。 图4是表示伴随间隙长度变化的各损耗变化的曲线图。 图5是表示伴随间隙长度变化的除去表面损耗部分的各损耗变化的曲线图。 图6是表示不同阈值时的例子的曲线图。 符号说明 10-旋转电机；11-定子；11a-定子芯；lib-开放槽；12-转子；12a-转子芯；12b-永久 磁铁；13-轴；AX-轴心；Bg-间隙磁通密度；C-高压绕组；⑶-定子芯内径；N1-定子槽数； S1-定子槽宽度；Thl-阈值；Th2-阈值；f-频率；g-间隙；min-最小值；p-极数；δ -间隙 长度。 【具体实施方式】 以下，参照附图对本申请所公开的旋转电机的实施方式进行详细说明。而且，本发 明并不局限于以下所示的实施方式。 另外，以下，对实施方式所涉及的旋转电机标注符号"10"。另外，以下，虽然对旋转 电机10为电动机(马达）的情况进行说明，但是也可以是发电机。 首先，使用图1对实施方式所涉及的旋转电机10的构成概要进行说明。图1是表 示实施方式所涉及的旋转电机10的构成概要的图。而且，在图1中，使用"电压"、"槽形状" 及"旋转"的3个类别（category)对"旋转电机"进行了分类。而且，图中用实线连接的要 素的组合表示本实施方式所涉及的旋转电机10的构成概要。 如图1所示，一般地讲首先能够以"电压"为"低压"还是"高压"来分类"旋转电 机"。而且，"电压"例如是额定电压。在此，在将"低压"作为600V (伏）以下时，"高压"为 "大于 600V"。 另外，能够以"槽形状"为"半封闭"还是"开放"来分类"旋转电机"。一般将低压 绕组安装于"半封闭"槽。而且，在此通过称为"分布绕组"的绕组方式安装低压绕组，"分 布绕组"的绕组方式是在多个"半封闭"槽的跨度上各相绕组以离开收纳的方式被卷绕的方 式。 对此，将低压绕组及高压绕组安装于"开放"槽。通过称为"集中绕组"的绕组方 式等将绕组安装于"开放"槽，"集中绕组"的绕组方式是绕组集中卷绕于邻接的槽彼此的方 式。 另外，能够以"旋转"为"高速旋转"还是"低速旋转"来分类"旋转电机"。在此， 在将"低速旋转"作为旋转速度"小于500rpm (每分钟转数)"时，"高速旋转"是旋转速度 "500rpm 以上"。 S卩，如图1所示，实施方式所涉及的旋转电机10是电压为"高压"且将这样的"高 压"绕组安装于"开放"槽的"高速旋转"用途的电动机。在本实施方式中，旋转电机10的 绕组方式是分布绕组方式。 接下来，使用图2对实施方式所涉及的旋转电机10的基本内部结构进行说明。图 2是表示实施方式所涉及的旋转电机10的基本内部结构的模式立体图。 而且，为了容易明白说明，在图2中图示了包含将铅垂上方作为正方向的Z轴的3 维直角坐标系。在以下说明中所使用的其它附图中有时也会示出这样的直角坐标系。 另外，以下，关于由多个构成的构成要素，有时只对多个当中的一部分标注符号而 对其他省略符号。在这样的情况下，将标注有符号的一部分与其他部分视为相同构成。 另外，由于并不特别限定图2所示以外的结构(例如外部结构)，因此在本实施方式 中省略其说明。 如图2所示，旋转电机10在其内部具备定子11 (stator)、转子12 (rotor)、轴 13。 定子11是对电磁钢板等的薄板材料进行多张层叠等而大致以筒状形成的构件 (电磁钢板层叠体)，其外周面固定于省略图示的马达框架的内周面等。 另外，在定子11的内周侧介由规定空隙即间隙g而相对配置转子12。转子12也 是大致以筒状形成的电磁钢板层叠体，在其中心部具有在图中的X轴心方向上贯穿设置的 轴13。 轴13被分别设置在负载侧及负载相反侧的省略图示的轴承所轴支撑。由此，转子 12能够围绕图中的轴心AX而自如地进行旋转。 接下来，使用包含图2的A-A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机，其具备：转子，安装有永久磁铁；及定子，介由间隙而与所述转子相对配置，同时具有向所述转子侧开口且在内部安装高压绕组的开放槽，其特征为，所述间隙具有如下间隙长度，使在所述高压绕组被励磁而所述转子高速旋转时的包括表面损耗部分的损耗合计值在对应于目标损耗的阈值以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森下大辅，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：日本;JP