轴向型永磁铁同步电动机制造技术

本实用新型专利技术的目的在于提供一种廉价且高效的旋转电机，该旋转电机的轴向间隙马达的定子铁心使用非晶形金属。轴向型永磁铁同步电动机具备：具有铁氧体磁铁的第一转子；具有铁氧体磁铁的第二转子；以及配置于所述第一转子与所述第二转子之间的定子，所述定子具有：层叠铁基非晶形金属而构成的多个定子铁心；以及由铝材构成且卷绕于所述定子铁心及其周围的导体线圈。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及在旋转轴向具有间隙的轴向间隙型旋转电机的结构。 
技术介绍
近年来，在工业用机器、家用电器、机动车元件等中重视节能的必要性。现在，国内的火力、水力、核电、风力等发电厂中所发出的电的绝大多数由电磁应用产品的旋转电机(发电机)发出。并且，国内所使用的电使用量中的一半以上被旋转电机的驱动消耗。上述旋转电机等电磁应用产品在铁心部使用软磁性材料，减少该铁心部的损失，成为实现上述产品的高效率化的方法。并且，作为其他效率提高对策，具有减少电流产生的导体的焦耳热所导致的损失(铜损)的方法，通过使用磁力强的永磁铁，增加每规定电流的磁力矩并以低电流得到必要转矩的电流。 作为永磁铁马达的高效率化的方法，考虑有安装钕烧结磁铁等强力的磁铁的方法。然而，由于此类磁铁所使用的材料含有仅在世界有限的产地才能采掘到的稀有金属，因此具有环境问题和价格高涨等问题。因此，作为代替方法，一直以来使用大量生产的铁氧体磁铁而实现高效率化的必要性增强。 举出专利文献1作为公开使用铁氧体磁铁的情况的马达高效率化手法的文献。在专利文献1中，为了在永磁铁马达使用的软磁性材料使用低损失的非晶形，提出有轴向间隙型的马达的方案，进而提出有以轴向的两面为转子的结构的马达作为为了减少铜损而增加永磁铁的体积的结构。然而，该结构与确立有制造方法的现有的径向间隙结构的马达相比，由于在将非晶形铁心浸入树脂之后使用磨刀石等切断非晶形铁心等制造方法复杂，因此存在马达的价格变高等课题。 另外，构成马达而使用的铜线也存在资源枯竭的问题，担心价格高涨。因此，除了需要降低铁心的制造成本，还需要为了降低材料费用而不使用 铜线来构成马达。 现有技术文献 专利文献 专利文献1：日本特开2010-115069号公报 上述的专利文献1中的课题是，在将成为定子铁心的非晶形金属浸入树脂之后使用磨刀石等切断定子铁心的制造方法复杂所导致的马达成本的增加。 
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种廉价且高效率的旋转电机，该旋转电机实现用于解决上述课题的轴向间隙马达的定子铁心使用非晶形金属的情况下的低成本结构，改善组装性而降低组装成本，并且彻底地廉价地构成使用的材料。 用于解决问题的方法 为了解决上述课题，本技术由铁基非晶形金属构成轴向间隙型马达的定子铁心，该定子铁心仅使用切断并层叠铁基非晶形金属箔带的简单的制造方法而制成，并具有将该定子铁心保持于保持该定子铁心的构件的定子铁心结构。并且，构成定子线圈的导体使用以铝为导电体的磁线，转子磁铁使用铁氧体烧结磁铁，由此提出将构成马达的主要直材的全部作为基底金属而抑制材料费用进而实现低成本化的结构。 具体地说，一种轴向型永磁铁同步电动机，其特征在于，具备： 具有铁氧体磁铁的第一转子； 具有铁氧体磁铁的第二转子；以及 配置于所述第一转子与所述第二转子之间的定子， 所述定子具有：层叠铁基非晶形金属而构成的多个定子铁心；以及由铝材构成且卷绕于所述定子铁心及其周围的导体线圈。 另外，在上述记载的轴向型永磁铁同步电动机中，其特征在于，在将所述第一转子以及第二转子各自的铁氧体磁铁的极数定义为N1、将所述定子的极数定义为N2的情况下，(N1/N2)大于2/3。 另外，在上述记载的轴向型永磁铁同步电动机中，其特征在于，所述 轴向型永磁铁同步电动机具有将所述定子的极数设为12极、将所述第一转子以及第二转子的极数设为14极的结构，或者具有上述极数的整数倍的结构。 另外，在上述记载的轴向型永磁铁同步电动机中，其特征在于，所述轴向型永磁铁同步电动机具有将所述定子的极数设为9极、将所述第一转子以及第二转子的极数设为10极的结构，或者具有上述极数的整数倍的结构。 另外，在上述记载的轴向型永磁铁同步电动机中，其特征在于，所述铁基非晶形金属以形成为高磁通量密度的方式配合有铜等基底金属成分，从而成为通过热处理而进行调整的纳米晶体材料。 另外，在上述记载的轴向型永磁铁同步电动机中，其特征在于，构成所述定子的金属材料全部由基底金属构成。 另外，在上述记载的轴向型永磁铁同步电动机中，其特征在于，所述轴向型永磁铁同步电动机用作工业用泵、风扇、压缩机中的任一种，其额定效率满足由IEC即国际电气会议决定的效率的基准值亦即IE准则的IE4。 另外，在上述记载的轴向型永磁铁同步电动机中，其特征在于，所述轴向型永磁铁同步电动机用作电梯卷扬机用的驱动马达，并配置于电梯升降路的内部。 另外，在上述记载的轴向型永磁铁同步电动机中，其特征在于，所述轴向型永磁铁同步电动机具备： 收纳所述定子的箱体外壳；以及 配置于所述箱体外壳的收纳空间内且与所述定子和所述箱体外壳的内壁连接的树脂， 其中所述箱体外壳在该箱体外壳的内壁形成有与所述树脂连接的阶梯差形状。 另外，如上述那样，为了抑制材料费用而实现低成本化而不使马达的效率降低，形成为增加马达的极数并易于输出相对于马达的电流的转矩的结构。当单纯地增加马达的极数时，定子极数也增加，绕组数增加，与此相对地，配置于定子铁心与线圈导体之间的绝缘物的区域变大且导体的比 例降低，因此形成为保持不使定子极的数量增加的状态而增多转子极数的结构。由于极数越多效果越好，因此以转子的极数比定子极的极数多的方式设定。由于在定子铁心采用低损失的非晶形金属，因此因极数增加而导致驱动频率变大进而导致损失的增加成为问题。 根据上述结构，在定子使用铁基非晶形与铝铜线、且在转子使用铁轭与氧化铁(铁氧体)主要直材的全部，仅成为不必担心可使用年限的基底金属，能够实现获取风险的减少与成本的降低。 技术的效果 根据本技术，由于在定子铁心的制造过程中不需要浸入树脂等工序，因此能够比较廉价地制造定子铁心，并且，非晶形材料为100％使用的结构，不产生边角料，从而能够实现低成本化。并且，在定子使用铁基非晶形与铝铜线、且在转子使用铁轭与氧化铁(铁氧体)主要直材的全部，仅成为不必担心可使用年限的基底金属，能够实现获取风险的减少与成本的降低。并且，也能够期待因多极化与低损失化而提高马达的效率的效果。 附图说明图1是示出本技术的轴向间隙马达的整体结构的立体图。 图2是示出本技术的轴向间隙马达的磁铁转子的横截面的图。 图3是示出定子铁心的制作方法的立体图。 图4(a)是示出定子铁心的结构的立体图。 图4(b)是示出用于保持定子铁心并使定子绕组与定子铁心绝缘的树脂线轴的结构的立体图。 图5是示出在树脂线轴卷绕铝导体的磁线的状态的图。 图6是示出定子、转子、以及壳体的关系的立体图。 图7是示出成为本技术的第二实施例的极数与插口数的马达结构的立体图以及剖视图。 图8是示出将本实施方式的轴向间隙型永磁铁同步电动机利用于工业用的泵或风扇系统的例子的图。 附图标记说明如下： 1a…转子轭，1b…转子轭，2a…铁氧体环磁铁，2b…铁氧体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴向型永磁铁同步电动机，其特征在于，具备：?具有铁氧体磁铁的第一转子；?具有铁氧体磁铁的第二转子；以及?配置于所述第一转子与所述第二转子之间的定子，?所述定子具有：层叠铁基非晶形金属而构成的多个定子铁心；以及由铝材构成且卷绕于所述定子铁心及其周围的导体线圈。

【技术特征摘要】
1.一种轴向型永磁铁同步电动机，其特征在于，具备： 
具有铁氧体磁铁的第一转子； 
具有铁氧体磁铁的第二转子；以及 
配置于所述第一转子与所述第二转子之间的定子， 
所述定子具有：层叠铁基非晶形金属而构成的多个定子铁心；以及由铝材构成且卷绕于所述定子铁心及其周围的导体线圈。 
2.根据权利要求1所述的轴向型永磁铁同步电动机，其特征在于， 
在将所述第一转子以及第二转子各自的铁氧体磁铁的极数定义为N1、将所述定子的极数定义为N2的情况下，(N1/N2)大于2/3。 
3.根据权利要求2所述的轴向型永磁铁同步电动机，其特征在于， 
所述轴向型永磁铁同步电动机具有将所述定子的极数设为12极、将所述第一转子以及第二转子的极数设为14极的结构，或者具有上述极数的整数倍的结构。 
4.根据权利要求2所述的轴向型永磁铁同步电动机，其特征在于， 
所述轴向型永磁铁同步电动机具有将所述定子的极数设为9极、将所述第一转子以及第二转子的极数设为10极的结构，或者具有上述极数的整数倍的结构。 
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轴向型永磁铁同步电动...

【专利技术属性】
技术研发人员：榎本裕治，床井博洋，相马宪一，正木良三，田中雄一郎，梶田大毅，铃木利文，高桥秀一，山崎克之，酒井亨，
申请(专利权)人：株式会社日立产机系统，
类型：实用新型
国别省市：