同步电动机及其合成纤维制造装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种同步电动机及其合成纤维制造装置。所述同步电动机，其具有磁通屏障，缓和由配合和离心力所造成的应力集中。一种同步电动机，其具备：转子铁芯，其构成转子；多个永久磁铁槽；以及多个筐形导体槽，该同步电动机构成为：永久磁铁槽具备：永久磁铁插入部，其供永久磁铁插入；以及一对磁通屏障，其位于该永久磁铁插入部的圆周方向两端，用于划分磁极，磁通屏障在与旋转轴线正交的截面上从与永久磁铁插入部相连续的基端部起向转子的外径方向延伸，并且在该磁通屏障的顶端部的一部分设有与最靠近该顶端部的筐形导体槽相对的直线部，从该基端部起向顶端部方向延伸的腿部和设于顶端部的直线部借助连接部相连接，连接部从腿部起向圆周方向的两侧突出。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种同步电动机及其合成纤维制造装置。所述同步电动机，其具有磁通屏障，缓和由配合和离心力所造成的应力集中。一种同步电动机，其具备：转子铁芯，其构成转子；多个永久磁铁槽；以及多个筐形导体槽，该同步电动机构成为：永久磁铁槽具备：永久磁铁插入部，其供永久磁铁插入；以及一对磁通屏障，其位于该永久磁铁插入部的圆周方向两端，用于划分磁极，磁通屏障在与旋转轴线正交的截面上从与永久磁铁插入部相连续的基端部起向转子的外径方向延伸，并且在该磁通屏障的顶端部的一部分设有与最靠近该顶端部的筐形导体槽相对的直线部，从该基端部起向顶端部方向延伸的腿部和设于顶端部的直线部借助连接部相连接，连接部从腿部起向圆周方向的两侧突出。【专利说明】同步电动机及其合成纤维制造装置
本技术涉及一种具有磁通屏障的同步电动机。
技术介绍
对于安装于各种装置的同步电动机，要求其具有与安装装置相对应的特性。例如，在合成纤维制造工序所使用的同步电动机中，被要求有高速旋转、高输出等较高的规格。根据这些要求，在同步电动机之中，也广泛地提出有在转子铁芯的内部埋入了永久磁铁的、所谓的永久磁铁埋入型(IPM型)的同步电动机。 进而，在这样的同步电动机中，通常将启动性能较低这一点作为课题，为了解决这样的课题，也提出有如先行文献I所记载的具有筐形导体的感应启动型同步电动机。该先行文献I所记载的感应启动型同步电动机由定子和转子构成，该转子在以与径向正交的方式分别埋入配置有多个矩形状的永久磁铁的转子铁芯的外周部附近设有马达启动用的筐形导体。轴利用热压配合、压入等以具有过盈量的方式被插入到轴孔内，从而组装于转子铁芯。筐形导体由分别插入并配置在形成于转子铁芯的多个筐形导体槽内的导体杆和分别连接上述导体杆的两端的端环构成。 上述结构的感应启动型同步电动机能够在不使用变换器的情况下从恒定电压的单相或者三相电源(频率50Hz或60Hz)直接供给电源，在该情况下，在接通电源时，利用筐形导体，转子作为感应马达而旋转，在达到同步速度后，利用永久磁铁，作为同步马达而旋转。另外，即使在使用了变换器的情况下，也能够不进行电流控制地达到同步速度，进而利用筐形导体进行稳定的同步运转。 在如上所述的永久磁铁埋入型的同步电动机中，为了提高输出效率，降低永久磁铁端部附近的漏磁通是有效果的，以其为目的，也存在有在永久磁铁的端部设置磁通屏障(磁通遮蔽部)的情况。通过形成这样的磁通屏障，能够期待在转子铁芯的内部遮蔽短路的磁通，降低漏磁通，增加产生转矩。 作为磁通屏障的形状，例如，如在专利文献2的图1和图2中所示的第I凸部(12d — I)那样的、与永久磁铁的端部相连接且形成为矩形状的形状。 专利文献1:日本特开2001 - 69696号公报 专利文献2:日本特开平10 - 336927号公报
技术实现思路
技术要解决的问题 然而，如上所述，在将在转子铁芯的内部具有筐形导体槽的感应启动型同步电动机作为前提的情况下，考虑有若在永久磁铁的端部设置磁通屏障，则伴随着旋转，在磁通屏障与筐形导体槽之间产生有由配合和离心力所造成的应力集中，从而导致最大应力升高，无法进行所期望的那样的高速旋转。另外，在为了使配合应力下降而增大转子的壁厚的情况下，为了插入并支承于转子铁芯，必须使轴的直径变细，存在有因降低危险速度而无法高速旋转的可能性。 此外，在专利文献2中，公开有以缓和磁通屏障与筐形导体槽之间的应力集中为目的而将磁通屏障的圆周方向上的宽度、磁通屏障与筐形导体槽之间的距离设定为特定的长度这一点，但是并没有将磁通屏障本身的形状适当化，仅以这样的手法并不能称作充分实现应力集中的缓和。 另外，上述问题并不仅限于具备筐形导体的感应启动型同步电动机，只要是具备形成于转子铁芯内的插通孔、形成于外周的凹部等的开口的装置，也会因与磁通屏障间的位置关系而产生由应力集中所引发的同样的问题。 本技术就是鉴于上述问题而作成的，其目的在于提供一种能够通过设置磁通屏障来获得高输出的、并且能够通过将该磁通屏障的形状适当化来缓和由配合、离心力等所造成的应力集中，从而实现高速化的同步电动机。 用于解决问题的方案 本技术为了达成该目的，叙述了如下手段。 S卩，本技术的同步电动机具备:转子铁芯，其构成转子，并能够绕旋转轴线旋转；多个永久磁铁槽，其在该转子铁芯的内部沿圆周方向配置；以及多个开口，其在上述转子铁芯的外周附近沿旋转轴线配置，该同步电动机的特征在于，上述永久磁铁槽具备:永久磁铁插入部，其供永久磁铁插入；以及一对磁通屏障，其位于该永久磁铁插入部的圆周方向两端，用于划分磁极，上述磁通屏障在与上述旋转轴线正交的截面上从与上述永久磁铁插入部相连续的基端部向转子的外径方向延伸，并且在该磁通屏障的顶端部的一部分设有与最靠近该顶端部的上述开口相对的直线部，从该基端部向上述顶端部方向延伸的腿部和设于上述顶端部的直线部借助连接部相连接，该连接部从上述腿部起向圆周方向上的至少单侧突出。 采用这样的结构，由于磁通屏障设为从与永久磁铁插入部相连续的基端部向上述转子的外径方向延伸，因此能够防止磁通屏障周边的磁通的短路，能够使磁通的流动适当化，因此能够提闻效率而获得闻输出。 进而，通过将磁通屏障的顶端部形成为直线状，从而缓和了设于转子铁芯的外周附近的、靠近上述开口的磁通屏障的顶端部周围的应力集中，谋求最大应力的降低，也能够实现高速化。 另外，通过使连接部从腿部起向圆周方向上的至少单侧突出，从而降低了产生于直线部的端部的应力，能够提高上述效果。 进而，为了降低产生于磁通屏障顶端部的直线部的端部和连接部的应力，进一步提高上述效果，谋求高输出?高速化，期望的是，在与上述旋转轴线正交的截面上，上述连接部的、至少比向圆周方向上突出的顶点靠径向外侧的部分由光滑的曲线构成。 另外，为了缓和上述磁通屏障顶端部的与上述开口相对的面上的应力集中，消除应力的不平衡，有效果的是，在与上述旋转轴线正交的截面上，设于上述磁通屏障的顶端部的直线部相对于下述直线倾斜，该直线与连结最靠近该顶端部的上述开口的中心与上述旋转轴线的直线正交。在此，在设于转子铁芯的外周附近的开口的截面形状不是圆形的情况下，将该截面形状的重心位置定义为开口的中心。 为了不将永久磁铁设为复杂的形状并将永久磁铁插入部设为适当的形状，并且缩小每个永久磁铁插入孔来提高转子铁芯的强度，优选的是，构成I极的永久磁铁槽的永久磁铁插入部在圆周方向上被分成多个永久磁铁插入孔而形成，在各永久磁铁插入孔内分别插入有构成上述永久磁铁的永久磁铁片，并且以在径向上形成为同极的朝向的方式配置各永久磁铁片的磁极。 在设为在转子铁芯内设置供轴插入的轴孔的结构的情况下，为了缓和由与轴间的配合所造成的应力集中，并进一步提高强度,将上述永久磁铁插入部以相邻接的永久磁铁插入孔彼此向外径方向呈凸字形的方式配置而构成是有效的。 而且，只要上述永久磁铁插入孔以在与上述旋转轴线正交的截面上呈大致矩形的方式而形成，即可使用长方体形状的永久磁铁，从而谋求制造成本的降低。 进而，为了在启动时构成为作为感应电动机发挥功能的感应启动型同步电动机，优选的是，构成为具备筐形导体，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步电动机，其具备：转子铁芯，其构成转子，并能够绕旋转轴线旋转；多个永久磁铁槽，其在该转子铁芯的内部沿圆周方向配置；以及多个开口，其在上述转子铁芯的外周附近沿旋转轴线配置，该同步电动机的特征在于，上述永久磁铁槽具备：永久磁铁插入部，其供永久磁铁插入；以及一对磁通屏障，其位于该永久磁铁插入部的圆周方向两端，用于划分磁极，上述磁通屏障在与上述旋转轴线正交的截面上从与上述永久磁铁插入部相连续的基端部向转子的外径方向延伸，并且在该磁通屏障的顶端部的一部分设有与最靠近该顶端部的上述开口相对的直线部，从该基端部向上述顶端部方向延伸的腿部和设于上述顶端部的直线部借助连接部相连接，该连接部从上述腿部起向圆周方向上的至少单侧突出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：有贺信雄，太田昌司，诸星时男，
申请(专利权)人：昕芙旎雅有限公司，
类型：新型
国别省市：日本;JP