同步磁阻型旋转电机制造技术

本发明专利技术提供一种同步磁阻型旋转电机。实施方式的同步磁阻型旋转电机具有转子铁芯、多个导条、短路环、定子铁芯以及多相的电枢绕组。转子铁芯设置成围绕旋转轴线旋转自如，在每1极形成有多层朝向径向内侧成为凸形状的空腔部，并且在空腔部与外周面之间分别形成有架桥。多个导条配置于各空腔部，并遍及转子铁芯的旋转轴线整体延伸。短路环连结多个导条。并且，在除了离转子铁芯的旋转轴线最远的位置的第1层的空腔部以外的第2层以后的全部空腔部中，在靠近架桥的两端部，与该架桥隔开规定间隔地配置有导条。

Synchronous reluctance type rotary motor

The invention provides a synchronous reluctance type rotary motor. The synchronous reluctance rotary motor according to the embodiment has a rotor core, a plurality of guide bars, a short circuit ring, a stator core and a multiphase armature winding. The core of the rotor is arranged to rotate freely around the rotating axis, forming a multi-layer cavity with a convex shape in the inner direction of the radial direction at each pole, and forming a bridge between the cavity and the outer surface respectively. A plurality of guide bars are arranged in each cavity and extend throughout the rotating axis of the rotor core. The short circuit ring connects multiple guide bars. In addition, in all the cavity parts after the second layer except the cavity part of the first layer farthest from the rotating axis of the rotor core, guide bars are arranged at specified intervals at two ends close to the bridge.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】同步磁阻型旋转电机
本专利技术的实施方式涉及一种同步磁阻型旋转电机。
技术介绍
同步磁阻型旋转电机具备转子以及定子。转子具备：转轴，被轴支承为能够旋转，在旋转轴中心沿着轴向延伸；以及转子铁芯，外嵌固定于转轴。定子具备：定子铁芯，与转子铁芯隔开间隔地配置于转子铁芯的外周，具有在周向上相互隔开间隔地排列的多个齿；以及多极的多相的电枢绕组，分别卷绕于多个齿。在转子铁芯中，在每1极形成有多层朝向径向内侧成为凸形状的空腔部。通过如此地形成空腔部，由此在转子铁芯中形成磁通容易流动的方向和磁通难以流动的方向。并且，同步磁阻型旋转电机利用由空腔部产生的磁阻扭矩使转轴旋转。然而，在同步磁阻型旋转电机的起动时，需要对定子铁芯与转子铁芯的相对位置进行检测，并基于该相对位置对规定的电枢绕组进行供电。因此，为了起动同步磁阻型旋转电机而需要逆变器，这有可能增大同步磁阻型旋转电机的成本。因此，为了能够不使用逆变器地起动同步磁阻型旋转电机，提出了在空腔部设置非磁性的导体并使其产生感应扭矩的所谓自起动型的同步磁阻型旋转电机。此处，为了减少转子铁芯外周部的漏磁通，空腔部尽量接近转子铁芯的外周面形成。因此，例如，当利用导体填满空腔部中的转子铁芯的外周面侧的端部时，与定子的齿的间距相应地脉动的磁通与导体交链，因此在导体中会流动无助于转子的旋转的高次谐波电流。该高次谐波电流被转换成焦耳热，相应地有可能降低同步磁阻型旋转电机的效率。此外，在转子铁芯中流动的磁通为，越朝向该转子铁芯的径向中央则磁通密度变得越低。因此，例如，在用导体填满空腔部整体的情况下，在该导体中产生几乎无助于感应扭矩的部位。因此，不仅转子铁芯的重量无用地增大而制造成本增大，而且有可能降低同步磁阻型旋转电机的效率。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-9484号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术要解决的课题在于提供一种同步磁阻型旋转电机，能够降低成本，且能够提高驱动效率。用于解决课题的手段实施方式的同步磁阻型旋转电机具有转子铁芯、多个导条、短路环、定子铁芯以及多相的电枢绕组。转子铁芯被设置成围绕旋转轴线旋转自如，在每1极形成有多层朝向径向内侧成为凸形状的空腔部，并且在空腔部与外周面之间分别形成有架桥。多个导条配置于各空腔部，并遍及转子铁芯的旋转轴线整体延伸。短路环设置于多个导条的两端，并连结多个导条。定子铁芯与转子铁芯隔开间隔地配置于转子铁芯的外周，并具有在周向上隔开间隔地排列的多个齿。多相的电枢绕组分别卷绕于多个齿。并且，在除了离转子铁芯的旋转轴线最远的位置的第1层的空腔部以外的第2层以后的全部空腔部，在靠近架桥的两端部，与架桥隔开规定间隔地配置有导条。附图说明图1是表示实施方式的同步磁阻型旋转电机的局部截面立体图。图2是表示实施方式的旋转电机的局部构成的与旋转轴线正交的截面图。图3是表示实施方式的转子的侧视图。图4是图2的A部分放大图。图5是表示实施方式的变形例的旋转电机的局部构成的与旋转轴线正交的截面图。具体实施方式以下，参照附图对实施方式的同步磁阻型旋转电机进行说明。图1是表示同步磁阻型旋转电机(以下，简称为旋转电机)1的局部截面立体图。如该图1所示，旋转电机1具备壳体2、固定在壳体2内的定子3、以及围绕旋转轴线O旋转自如地支承在壳体2内的转子4。另外，在以下的说明中，将与旋转轴线O平行的方向简称为轴向，将围绕旋转轴线O旋转的方向简称为周向，将与旋转轴线O正交的径向简称为径向。壳体2具备大致圆筒状的框架5、以及堵塞框架5的轴向两端的开口部5a、5b的轴承托架6、7。各轴承托架6、7形成为大致圆板状。在各轴承托架6、7的径向大致中央分别设置有用于将转子4支承为旋转自如的轴承8、9。图2是表示旋转电机1的局部构成的与旋转轴线O正交的截面图。另外，在图2中仅示出旋转电机1的1/4扇区、即1/4周的周向角度区域量。如图1、图2所示，定子3具有大致圆筒状的定子铁芯10。该定子铁芯10的外周面内嵌固定于框架5的内周面。定子铁芯10的径向中心与旋转轴线O一致。此外，定子铁芯10能够通过层叠多张电磁钢板或者对软磁性粉进行加压成型来形成。在定子铁芯10的内周面上一体成型有多个齿11，该多个齿11朝向旋转轴线O突出、并在周向上等间隔地排列。齿11形成为截面大致矩形状。而且，以在邻接的齿11之间配置一个槽12的方式，在周向上等间隔地形成有多个槽12以及多个齿11。经由这些槽12在各齿11上卷绕有电枢绕组13。图3是表示转子4的侧视图。如图1～图3所示，转子4配置于比定子铁芯10靠径向内侧的位置。转子4具备沿着轴向延伸的旋转轴14、以及外嵌固定于旋转轴14的大致圆柱状的转子铁芯15。转子铁芯15能够通过层叠多张电磁钢板或者对软磁性粉进行加压成型来形成。转子铁芯15的外径被设定为，在径向上对置的转子铁芯15与各齿11之间形成规定的气隙G。此外，在转子铁芯15的径向中央形成有沿着轴向贯通的贯通孔16。将旋转轴14向该贯通孔16中进行压入等，而旋转轴14与转子铁芯15成为一体地进行旋转。进而，在转子铁芯15中，在1/4周的周向角度区域的各自中，沿着径向排列形成有4层空腔部(裂缝屏障)21、22、23、24(第1空腔部21、第2空腔部22、第3空腔部23、第4空腔部24)。即，在径向最外侧形成有第1空腔部21，从该第1空腔部21朝向径向内侧依次排列形成有第2空腔部22、第3空腔部23、第4空腔部24。并且，第4空腔部24配置于径向最内侧。此外，各空腔部21～24形成为，沿着在对电枢绕组13通电时形成的磁通的流动。即，各空腔部21～24以周向的中央位于径向最内侧(朝向径向内侧成为凸形状)的方式弯曲形成。由此，在转子铁芯15中形成磁通容易流动的方向以及磁通难以流动的方向。另外，在以下的说明中，有时将从旋转轴线O方向观察时的各空腔部21、22、23、24的长度方向(在图2中为大致左右方向)简称为空腔部21、22、23、24的长度方向进行说明。此处，在本实施方式中，将磁通容易流动的方向称作q轴。此外，将沿着与q轴电气正交、磁正交的径向的方向称作d轴。即，各空腔部21～24在沿着d轴的径向上成为多层构造。更详细来说，在转子铁芯15中，q轴方向是将磁通的流动不被各空腔部21～24妨碍的方向称作q轴。即，对转子铁芯15的外周面15a的任意的周向角度位置赋予正的磁位(例如使磁铁的N极接近)。此外，对相对于正的磁位偏移了1极量(在本实施方式的情况下按照机械角为90度)的其他的任意的周向角度位置赋予负的磁位(例如使磁铁的S极接近)。将在使这样的正的磁位以及负的磁位的位置向周向偏移了的情况下流动最多磁通时的从旋转轴线O朝向任意位置的方向定义为q轴。并且，各空腔部21～24的长度方向为q轴。另一方面，将磁通的流动被各空腔部21～24妨碍的方向、即与q轴磁正交的方向称作d轴。在本实施方式中，相对于被各空腔部21～24分离成接近旋转轴线O的区域和远离旋转轴线O的区域的两个转子铁芯部分相对置的方向平行的方向为d轴。此外，在如本实施方式那样各空腔部21～24形成为多层(在本实施方式中为4层)的情况下，层所重叠的方向为d轴。在本实施方式中，d轴相对于q轴并不限定于电气正交、磁正交，也可以从正交的角度具有一定程度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步磁阻型旋转电机，具备：转子铁芯，设置成围绕旋转轴线旋转自如，在每1极形成有多层朝向径向内侧成为凸形状的空腔部，并且在上述空腔部与外周面之间分别形成有架桥；多个导条，配置于各上述空腔部，遍及上述转子铁芯的上述旋转轴线整体延伸；短路环，设置于该多个导条的两端，连结上述多个导条；定子铁芯，与上述转子铁芯隔开间隔地配置于上述转子铁芯的外周，具有在周向上隔开间隔地排列的多个齿；以及多极的多相的电枢绕组，分别卷绕于上述多个齿，在除了离上述转子铁芯的上述旋转轴线最远的位置的第1层的上述空腔部以外的第2层以后的全部上述空腔部中，在靠近上述架桥的两端部，与该架桥隔开规定间隔地配置有上述导条。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.07 JP 2016-1992271.一种同步磁阻型旋转电机，具备：转子铁芯，设置成围绕旋转轴线旋转自如，在每1极形成有多层朝向径向内侧成为凸形状的空腔部，并且在上述空腔部与外周面之间分别形成有架桥；多个导条，配置于各上述空腔部，遍及上述转子铁芯的上述旋转轴线整体延伸；短路环，设置于该多个导条的两端，连结上述多个导条；定子铁芯，与上述转子铁芯隔开间隔地配置于上述转子铁芯的外周，具有在周向上隔开间隔地排列的多个齿；以及多极的多相的电枢绕组，分别卷绕于上述多个齿，在除了离上述转子铁芯的上述旋转轴线...

【专利技术属性】
技术研发人员：户田和宏，荒木贵志，松本昌明，竹内活德，松下真琴，长谷部寿郎，
申请(专利权)人：东芝产业机器系统株式会社，东芝基础设施系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP