旋转电机制造技术

技术编号:37347863 阅读:8 留言:0更新日期:2023-04-22 21:43
本发明专利技术的旋转电机包括具有沿轴向层叠的电磁钢板的转子芯体;具有沿轴向层叠的电磁钢板的定子芯体;被插入沿轴向贯通转子芯体并沿周向隔开间隔地配置的多个贯通孔中的每一个的磁体;以及与转子芯体轴向一侧的端面和轴向另一侧的端面中的一方或双方抵接,并具有单个的磁性体板或沿轴向层叠的多个磁性体板的磁性体端板,因来自定子芯体的磁通而在磁性体端板上产生的涡电流引起的磁性体端板的发热在因来自定子芯体的磁通而在转子芯体上产生的涡电流引起的转子芯体的发热以下。涡电流引起的转子芯体的发热以下。涡电流引起的转子芯体的发热以下。

【技术实现步骤摘要】
旋转电机


[0001]本申请涉及旋转电机。

技术介绍

[0002]工业用的旋转电机、以及电动汽车或混合动力汽车用的旋转电机上大量采用有利于小型化和高输出化的永磁体式旋转电机。永磁体式旋转电机在转子中具有永磁体。永磁体式旋转电机的转子有时在转子芯体的两个端面或一个端面上还包括金属制的端板。端板具有固定转子芯体或永磁体、规定用于冷却旋转电机的制冷剂的路径等各种功能。永磁体式旋转电机工作时,从定子芯体产生的漏磁通通过端板时,在端板内有时会产生涡电流。由于涡电流的产生使端板发热,因此旋转电机的效率降低。
[0003]特别是当端板比转子芯体发热过度时,热量会传递到嵌入转子芯体的永磁体,从而引起永磁体发生意外的不可逆退磁。另外,在端板发生热膨胀时,由于发生由端板引起的永磁体的固定功能降低等,因此端板的过度发热可能成为重大的旋转电机故障的原因。因此,期望抑制由涡电流引起的端板发热,使得端板的发热在转子芯体的发热以下。公开了一种在端板上设置狭缝加工或滚花加工的结构,以切断端板中的涡电流路径并抑制端板的发热。(例如,参照专利文献1)。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1:日本专利特开2005

253275号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0005]在上述专利文献1中,由于在端板上设置了狭缝加工或滚花加工,因此能够切断端板中的涡电流的路径,因此能够抑制端板的发热。但是,由于没有对端板的抑制发热的效果进行定量的说明,因此存在以下问题:端板的发热是否在因来自定子芯体的磁通而在转子芯体产生的涡电流所引起的转子芯体的发热以下这一点是不清楚的。另外,还存在无法防止在端板的发热大于转子芯体的发热时可能发生的重大的旋转电机故障的问题。
[0006]因此,本申请的目的是获得一种端板的发热在转子芯体的发热以下,并且防止了故障的永磁体式旋转电机。用于解决技术问题的技术手段
[0007]本申请所公开的旋转电机包括:转子芯体,该转子芯体具有沿轴向层叠的电磁钢板,并与旋转轴一体旋转;定子芯体,该定子芯体具有沿轴向层叠的电磁钢板,并隔开间隔地配置在转子芯体的径向外侧;磁体,该磁体被插入沿轴向贯通转子芯体并沿周向隔开间隔地配置的多个贯通孔中的每一个;以及磁性体端板,该磁性体端板与转子芯体的轴向一侧的端面和轴向另一侧的端面中的一方或双方抵接,并具有单个磁性体板或沿轴向层叠的多个磁性体板,因来自定子芯体的磁通而在磁性体端板上产生的涡电流所引起的磁性体端
板的发热在因来自定子芯体的磁通而在转子芯体上产生的涡电流所引起的转子芯体的发热以下。专利技术效果
[0008]根据本申请所公开的旋转电机,包括:具有磁体的转子芯体、定子芯体;以及与转子芯体的轴向一侧的端面和轴向另一侧的端面中的一方或双方抵接的磁性体端板,由于因来自定子芯体的磁通而在磁性体端板上产生的涡电流所引起的磁性体端板的发热在因来自定子芯体的磁通而在转子芯体上产生的涡电流所引起的转子芯体的发热以下,因此能够得到一种抑制磁体的不可逆退磁和磁性体端板引起的磁体的固定功能降低,从而防止故障的永磁体式旋转电机。
附图说明
[0009]图1是表示实施方式1所涉及的旋转电机的概要的剖视图。图2是表示实施方式1所涉及的旋转电机的主要部分的剖视图。图3是表示实施方式1所涉及的旋转电机的主要部分的磁通的流动的图。图4是表示实施方式1所涉及的旋转电机的主要部分的涡电流的流动的图。图5是表示实施方式1所涉及的旋转电机的转子芯体的电磁钢板及磁性体端板的厚度与发热的关系的图。图6是表示实施方式1所涉及的旋转电机的转子芯体的电磁钢板及磁性体端板的电导率与发热的关系的图。图7是表示实施方式1所涉及的旋转电机中的转子芯体距离及端板距离与发热的关系的图。图8是表示实施方式1所涉及的旋转电机中的转子芯体距离及端板距离与发热的关系的图。图9是表示实施方式1所涉及的旋转电机中的转子芯体距离及端板距离与发热的关系的图。图10是表示实施方式1所涉及的另一个旋转电机的主要部分的剖视图。图11是表示实施方式1所涉及的另一个旋转电机的主要部分的剖视图。图12是表示实施方式1所涉及的另一个旋转电机的主要部分的剖视图。图13是表示实施方式2所涉及的旋转电机的概要的剖视图。图14是表示实施方式2所涉及的旋转电机的主要部分的剖视图。
具体实施方式
[0010]以下,基于附图对本申请的实施方式所涉及的旋转电机进行说明。另外,各图中关于相同或相当的构件、部位,标注相同标号来进行说明。
[0011]实施方式1图1是表示实施方式1的旋转电机1的概略的剖视图,并且是沿轴向切断旋转电机1的图,图2是表示旋转电机1的主要部分的剖视图,图3是表示旋转电机1的主要部分的磁通的流动的图,图4是表示旋转电机1的主要部分的涡电流42的流动的图,图5是表示旋转电机1的转子芯体21的电磁钢板及磁性体端板24的厚度与发热的关系的图,图6是表示旋转电机
1的转子芯体21的电磁钢板及磁性体端板24的电导率与发热的关系的图,图7至图9是表示旋转电机1的转子芯体距离30a及端板距离30b与发热的关系的图。旋转电机1是转子20具有磁体22的永磁体式旋转电机。
[0012]<旋转电机1>旋转电机1包括圆柱形的转子20和配置在转子20的径向外侧的定子10。由于在转子20和定子10之间设置微小的间隙,因此转子20可以旋转。图1的右下方所示的箭头的方向是轴向。在其他附图中,图中所示的箭头也表示轴向。
[0013]转子20具有转子芯体21、磁体22、轴23、以及磁性体端板24。转子芯体21具有沿轴向层叠的多个电磁钢板,并与作为旋转轴的轴23一体旋转。转子芯体21具有的电磁钢板的与轴向垂直的面分别覆盖有绝缘被膜。因此,多个电磁钢板各自在轴向上电独立。磁体22是永磁体,且被插入到在轴向上贯通转子芯体21并在周向上隔开间隔地配置的多个贯通孔中的每一个。
[0014]磁性体端板24与转子芯体21的轴向一侧的端面和轴向另一侧的端面中的一方或双方抵接,并且具有单个磁性体板或沿轴向层叠的多个磁性体板。磁性体端板24例如由电磁钢板制成为圆盘状。磁性体端板24具有固定磁体22的功能,并限定磁性体端板24周围的磁通的流动。图1所示的本实施方式的旋转电机1包括磁性体端板24,该磁性体端板24由与转子芯体21的轴向一侧的端面和轴向另一侧的端面双方抵接的单个磁性体板构成。除了磁性体端板24外,旋转电机1还可以设置由非磁性体制成的板状的端板。可以通过增加端板的片数来增强磁体22的固定。通过不限定于磁性体,扩大了材料的选择范围,根据所选材料能抑制旋转电机1的重量的增加。另外,磁性体端板24不一定设置在转子芯体21的轴向两侧,也可以只设置在一侧。
[0015]定子10具有定子芯体11和线圈12。定子芯体11具有沿轴向层叠的多个电磁钢板,并且隔开间隔地配置在转子芯体21的径向外侧。线圈12卷绕设置在定子芯体11上。
[0016]图2是放大地示出磁性体端板24的径向外侧的周围部分的图。定子芯体1本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转电机,其特征在于,包括:转子芯体,该转子芯体具有沿轴向层叠的电磁钢板,并与旋转轴一体旋转;定子芯体,该定子芯体具有沿轴向层叠的电磁钢板,并隔开间隔地配置在所述转子芯体的径向外侧;磁体,该磁体被插入沿轴向贯通所述转子芯体并沿周向隔开间隔地配置的多个贯通孔中的每一个;以及磁性体端板,该磁性体端板与所述转子芯体的轴向一侧的端面和轴向另一侧的端面中的一方或双方抵接,并具有单个磁性体板或沿轴向层叠的多个磁性体板,因来自所述定子芯体的磁通而在所述磁性体端板上产生的涡电流所引起的所述磁性体端板的发热在因来自所述定子芯体的磁通而在所述转子芯体上产生的涡电流所引起的所述转子芯体的发热以下。2.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,所述磁性体端板的径向外侧的端面配置在所述转子芯体的径向外侧端面的径向内侧,并且配置在所述磁体的径向内侧的端面的径向外侧,设定所述转子芯体的每片电磁钢板的厚度、所述磁性体端板的每片磁性体板的厚度、所述转子芯体的电磁钢板的电导率、所述磁性体端板的磁性体板的电导率、所述定子芯体的径向内侧的端面的径向位置与所述转子芯体的径向外侧的端面的径向位置之间的径向距离即转子芯体距离、以及所述定子芯体的径向内侧的端面的径向位置与所述磁性体端板的径向外侧的端面的径向位置之间的径向距离即端板距离,使得因来自所述定子芯体的磁通而在所述磁性体端板上产生的涡电流所引起的所述磁性体端板的发热在因来自所述定子芯体的磁通而在所述转子芯体上产生的涡电流所引起的所述转子芯体的发热以下。3.如权利要求2所述的旋转电机,其特征在于,所述电磁钢板的厚度设为t1,所述磁性体板的厚度设为t2,所述电磁钢板的电导率设为σ1,所述磁性体板的电导率设为σ2,所述转子芯体距离设为g1,所述端板距离设为g2,设定所述电磁钢板的厚度、所述磁性体板的厚度、所述电磁钢板的电导率、所述磁性体板的电导率、所述转子芯体距离、以及所述端板距离,使得至少在一片所述磁性体...

【专利技术属性】
技术研发人员:深山义浩高桥朋平北尾纯士西村慎二
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:

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