旋转电机制造技术

能够抑制具备在多个磁极片之间设置有金属制的间隔件的低速转子的旋转电机的重量增加。具备：定子(10)、设置成能够相对于定子旋转的第一转子(20)、以及设置成与第一转子呈同轴状的第二转子(30)。第一转子具备：沿周向排列配置的多个磁极片(21)、分别配置在多个磁极片之间的多个间隔件(22)、分别配置在径向的两端部的两个夹持件(24)以及将间隔件与夹持件紧固的紧固件(26)，间隔件具有空腔部(22a)，间隔件与紧固件电绝缘。件与紧固件电绝缘。件与紧固件电绝缘。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机


[0001]本申请涉及旋转电机。

技术介绍

[0002]作为风力发电装置的发电机，可以使用使磁减速器和发电机一体化的磁齿轮发电机。磁齿轮发电机由低速转子、设置成与低速转子呈同轴状的高速转子、以及具有定子线圈及永磁铁的定子构成。在磁齿轮发电机被用作风力发电装置的发电机的情况下，低速转子与风车联动地旋转，通过低速转子的旋转，高速转子通过磁齿轮效应而高速旋转，由此在定子线圈中产生感应电动势而进行发电。
[0003]低速转子在周向上配置有多个磁极片。一个磁极片是将多个薄板状的电磁钢板在轴向上层叠而构成的。作为在轴向上固定该磁极片的方法，公开了在多个磁极片之间在周向上配置非磁性杆，在轴向的两端设置金属制的端板的方法。通过用非磁性杆在轴向上将两端的端板紧固，从而在轴向上固定磁极片。另外，磁极片和非磁性杆通过树脂模制而一体化(例如参照专利文献1)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利第5286373号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]但是，在具有数米的直径的磁齿轮发电机、磁极片的数量多的磁齿轮发电机等旋转电机中，由自重、离心力、电磁力引起的应力等较强的力作用于低速转子。仅通过树脂模制将磁极片和非磁性杆一体化的低速转子有可能因这些较强的力而变形。若低速转子变形，则低速转子与高速转子以及定子的空隙变得不均匀，产生效率降低、电磁噪音增加等问题。为了抑制低速转子的变形，可考虑用金属部件填充多个磁极片之间的方法。但是，在用金属部件填充多个磁极片之间的情况下，存在低速转子的重量增加、旋转电机的支承结构大型化这样的问题。
[0009]本申请是为了解决上述那样的课题而完成的，在将金属制的间隔件设置在多个磁极片之间的低速转子中，能够抑制低速转子的重量增加。
[0010]用于解决课题的方案
[0011]本申请的旋转电机具有：定子，所述定子具备定子线圈和定子永磁铁；第一转子，所述第一转子设置成与定子隔着第一空隙而能够相对于定子旋转；以及第二转子，所述第二转子设置成与第一转子隔着第二空隙而与第一转子呈同轴状，并具备沿周向排列配置的多个转子永磁铁。而且，第一转子具备：沿周向排列配置的多个磁极片、分别配置在多个磁极片之间的非磁性金属的多个间隔件、分别配置在径向的两端部的两个夹持件以及将间隔件与夹持件紧固的紧固件，间隔件具有空腔部，间隔件与紧固件电绝缘。
[0012]专利技术的效果
[0013]本申请的旋转电机具备具有空腔部的间隔件，因此，能够抑制低速转子的重量增加。
附图说明
[0014]图1是实施方式1的旋转电机的截面示意图。
[0015]图2是实施方式1的低速转子的侧视图。
[0016]图3是实施方式1的比较例的低速转子的侧视图。
[0017]图4是实施方式2的低速转子的侧视图。
[0018]图5是实施方式3的低速转子的侧视图。
[0019]图6是实施方式4的低速转子的俯视图。
[0020]图7是实施方式5的低速转子的俯视图。
[0021]图8是实施方式6的低速转子的俯视图。
[0022]图9是实施方式7的低速转子的俯视图。
[0023]图10是实施方式7的低速转子的俯视图。
[0024]图11是实施方式8的低速转子的俯视图。
[0025]图12是实施方式8的低速转子的俯视图。
[0026]图13是实施方式9的低速转子的俯视图。
[0027]图14是实施方式10的低速转子的俯视图。
[0028]图15是实施方式11的旋转电机的截面示意图。
具体实施方式
[0029]以下，参照附图对用于实施本申请的实施方式的旋转电机进行详细说明。需要说明的是，在各图中，相同附图标记表示相同或相当的部分。
[0030]实施方式1.
[0031]图1是实施方式1的旋转电机的截面示意图。图1是与旋转电机的轴向垂直的面的截面示意图。本实施方式的旋转电机1具备：定子10；设置成与该定子10隔着空隙而能够相对于定子10旋转的低速转子20；以及与该低速转子20隔着空隙呈同轴状地设置的高速转子30。定子10、低速转子20以及高速转子30为圆筒状的形状，配置成同轴状。本实施方式的旋转电机1是从外径侧起按照定子10、低速转子20以及高速转子30的顺序配置的磁齿轮发电机。
[0032]定子10具备圆筒状的定子铁芯11、定子线圈12以及定子永磁铁13。定子铁芯11具有向内周侧突出的12个齿14，在齿14之间形成有12个槽15。定子线圈12和定子永磁铁13配置在槽15中。
[0033]圆筒状的低速转子20具备沿周向排列配置的多个磁极片21和分别配置在多个磁极片21之间的多个非磁性金属的间隔件22。磁极片21和间隔件22分别配置有17个。
[0034]高速转子30具备圆筒状的高速转子铁芯31和在高速转子铁芯31的外周侧的表面沿周向排列配置的10个转子永磁铁32。本实施方式的旋转电机1是所谓的10极12槽的磁齿轮发电机。另外，由磁极片数/极对数确定的增速比为17/5，即3.4，高速转子30以低速转子
20的转速的3.4倍旋转。
[0035]定子永磁铁13全部被磁化为在径向上为相同的极性。因此，若将定子永磁铁13设为N极，则齿14成为S极，形成与槽15的数量相同数量的极对数Ns。高速转子30的转子永磁铁32形成Nh的极对数。
[0036]此时，
[0037]如果NL＝Ns
±
Nh，
[0038]则通过定子永磁铁13与转子永磁铁32之间的磁力的相互作用，在低速转子20产生负的转矩。通过利用外部动力使低速转子20旋转，能够在低速转子20获得输入。
[0039]若设定为高速转子30相对于低速转子20的输入能够自由旋转，则高速转子30以低速转子20的NL/Nh倍的旋转速度旋转。若高速转子30以低速转子20的NL/Nh倍的旋转速度旋转，则能够在定子线圈12中产生感应电动势，能够从定子线圈12输出发电电力。
[0040]图2是本实施方式的低速转子20的侧视图。图2是从内径侧观察旋转电机1的侧视图。在图2中，纵向是旋转电机1的轴向，横向是周向。低速转子20具备沿周向排列配置的多个磁极片21和非磁性金属的间隔件22。一个磁极片21是将多个薄板状的电磁钢板在轴向上层叠而构成的。在间隔件22的轴向端部隔着圆环状的电绝缘层23配置有圆环状的夹持件24。该电绝缘层23使夹持件24与间隔件22以及磁极片21电绝缘。在夹持件24的外侧配置有转矩传递部件25。
[0041]间隔件22在轴向的中央部设置有空腔部22a。设置有从该空腔部22a贯通至间隔件22、电绝缘层23、夹持件24以及转矩传递部件25的紧固件26。紧固件26将间隔件22与夹持件24以及转矩传递部件25紧固。经由该紧固件26从转矩传递部件25向低速转子20传递转矩。紧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转电机，所述旋转电机具有：定子，所述定子具备定子线圈和定子永磁铁；第一转子，所述第一转子设置成与所述定子隔着第一空隙而能够相对于所述定子旋转；以及第二转子，所述第二转子设置成与所述第一转子隔着第二空隙而与所述第一转子呈同轴状，并具备沿周向排列配置的多个转子永磁铁，其特征在于，所述第一转子具备：沿周向排列配置的多个磁极片、分别配置在多个所述磁极片之间的非磁性金属的多个间隔件、分别配置在径向的两端部的两个夹持件以及将所述间隔件与所述夹持件紧固的紧固件，所述间隔件具有空腔部，所述间隔件与所述紧固件电绝缘。2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，所述间隔件在所述空腔部的内壁具有多个散热片。3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述间隔件在轴向上被分割为多个，被分割的所述间隔件电绝缘。4.如权利要求1～3中任一项所述的旋转电机，其特征在于，所述磁极片的内径侧的周向的宽度比外径侧的周向的宽度大，径向的两侧的侧面设置有相对于径向倾斜的面。5.如权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，所述磁极片在所述倾斜的面设置有朝向所述磁极片的内侧的凹部或朝向所述磁极片的外侧的凸部。6.如权利要求1～5中任一项所述的旋转电机，其特征在于，所述间隔件与所述定子之间的所述第一空隙的宽度大于所述磁极片与所述定子之间的所述第一空隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：米谷晴之，宫武亮治，山田拓郎，田中贤治，泷泽勇二，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：