提供电机单元和使用它的旋转电机、旋转电机装置，该电机单元能够不使轴向间隙电机的径向变大地实现大容量化并且同时实现组装性，低成本且高性能。该电机单元包括：单元内轴；在单元内轴的周向设置的定子；与单元内轴一起旋转，在定子的周向两面相对设置的两个转子；和设置在转子的与定子侧相反的两面的卡止部，多个电机单元在卡止部卡止而一体旋转。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电机单元和使用它的旋转电机、旋转电机装置
本专利技术涉及在轴方向具有间隙的轴向间隙形式的电机单元和使用它的旋转电机、旋转电机装置。
技术介绍
近年来，在工业用设备、家用电器、汽车部件等中，节能化的必要性越来越被重视。现在，国内的火力、水力、核能、风力等的发电厂中产出的大部分电，由作为电磁应用产品的旋转电机（发电机）制作得到。此外，在国内使用的电力使用量中的一半以上通过旋转电机的驱动被消耗。因此，达到旋转电机的效率提高成为谋求节能化的重点。这些旋转电机等电磁应用制品中，在铁芯部使用软磁性材料。该铁芯部的损失的减少对这些制品的高效率化的实现有所贡献。此外，作为另外的提高效率的方法，能够举出使用磁力高的永磁体的方法。在该情况下，增加每规定电流的电磁转矩，以低电流得到所需转矩，减少由电流引起的导体的焦尔热带来的损失（铜损）。专利文献1提出永磁体电机的高效率化方法。专利文献1中是在用于永磁体电机的软磁性材料中使用低损失的非晶质（Amorphous）的轴向间隙型的电机。而且，是作为用于减少铜损而增加永磁体的量的结构，使轴方向的两面为转子的结构的电机。一般来说，在使该轴向间隙电机大容量化时能够考虑的结构是，作为利用间隙增加定子和转子相对的面积的方法，有使直径变大的方法。但是，在为轴向间隙型电机的情况下，轴向长度较短，因此当使直径变大时会成为非常扁平的形状，使用不方便。作为解决上述问题的方法，提出了专利文献2。此处，公开了使定子在轴方向有多级，在轴方向配置与定子对应的转子，由此增加输出的结构。轴方向的多个转子的旋转轴与一根输出轴结合，输出合成力矩，由此能够输出多倍的转矩。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010－115069号公报专利文献2：日本特开2008－136348号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题专利文献2的课题是必须使所有的转子与转子的输出轴结合。在为轴向间隙电机的情况下，转子在轴向夹着定子而存在，因此不能够预先组装转子再与定子组合。由此，必须采用将转子的一部分组装于轴，之后保持转子与定子的位置关系来组装定子，然后将下一个转子组装于轴，接着将下一个定子在调整其位置关系的同时进行组装的方法。但是，轴向间隙型的磁转子的磁体的吸力非常大，因此进行其轴向的定位非常困难。此外，在定子侧也会由于组装途中非常大的轴向吸力而发生轴向的应力，因此必须在牢固地固定的同时进行组合，越是多级，其定位、固定组装就越困难。本专利技术的目的在于提供电机单元和使用它的旋转电机、旋转电机装置，该电机单元能够不使轴向间隙电机的径向变大地实现大容量化并且同时实现组装性，低成本且高性能。用于解决课题的方法为了解决上述课题，本专利技术提供的旋转电机，由单元内轴、在单元内轴的周方向上设置的定子、与单元内轴一起旋转并在定子的周方向两面相对设置的两个转子和设置在转子的与定子侧相反的两面的卡止部构成电机单元，多个电机单元在卡止部被卡止而一体旋转。此外，包括：在多个电机单元的轴向两端侧设置的架；覆盖多个电机单元的周方向的罩；和配置在轴向两端的架与多个电机单元之间且具有圆盘部和轴部的轴单元，将轴单元的轴部能够旋转地保持于架，圆盘部的与电机单元相对的面具有卡止部，由此轴单元与多个电机单元在卡止部被卡止而一体旋转。此外，卡止部包括设定于该面的孔，与相对的面上的孔之间通过连结销结合。此外，用于对多个电机单元之间进行卡止的孔的位置以与旋转轴保持同轴度的方式配置。此外，多个电机单元具有嵌合部，该嵌合部在卡止于卡止部的一面形成凹结构的嵌合部，在卡止于卡止部的另一面形成凸结构的嵌合部，使凹部和凸部嵌合。此外，卡止部包括在多个电机单元相对的一面形成的凹结构的嵌合部和在相对的另一面形成的凸结构的嵌合部，成为利用凹部和凸部嵌合的D杯结合。此外，多个电机单元制作成同槽数同极数，而且在卡止部卡止多个电机单元的位置的偏移角度为电机单元产生的齿槽转矩相互抵消的角度。此外，从在卡止部卡止多个电机单元的位置的中心轴的偏移角度为360度/（6×极对数）。此外，在组合偶数个的电机单元时，将一半的个数设定为0度，将剩下的一半的个数设定为偏移角度。此外，在组合奇数个电机单元时，分别将它们各重叠齿槽转矩的基本周期的1/（n-1）度而配置。此外，提供一种旋转电机装置，其构成为利用旋转电机驱动具有旋转轴的机械机构，在机械机构的周方向端面的与电机单元转子相对的面具有卡止部，使得机械机构与多个电机单元在卡止部卡止而一体旋转。此外，机械机构和多个电机单元在其轴向按照机械机构和多个电机单元的顺序排列。此外，机械机构在其轴向排列在被多个电机单元夹着的位置。此外，为了解决上述问题，本专利技术的电机单元由单元内轴、固定在单元内轴的一端并在周方向具有多个永磁体的第一转子、从单元内轴的另一端经由轴承安装的定子和固定于单元内轴的另一端并在周方向具有多个永磁体的第二转子构成，在第一转子和第二转子的与定子相反的一侧的面设置有卡止部。此外，在单元内轴的一端安装第一转子，在单元内轴的另一方经由轴承安装定子，之后在单元内轴的另一端固定第二转子。此外，多个电机单元在卡止部卡止而一体旋转。为了解决上述问题，本专利技术的旋转电机装置利用电机单元驱动具有旋转轴的机械机构，电机单元包括：单元内轴、设置在单元内轴的周方向的定子、与单元内轴一起旋转并与定子的周方向两面相对设置的两个转子和设置在该转子的与定子侧相反的两面的卡止部，具有旋转轴的机械机构在其旋转轴的周方向端面具有卡止部，通过机械机构的卡止部与电机单元的卡止部卡止，机械机构与电机单元一体旋转。此外，机械机构是使用电机单元的卡止部被结合的飞轮。此外，机械机构是检测电机单元的旋转角度的传感器部件。此外，机械机构是具有两个轴的变速部件，变速部件的各轴的周方向端面的卡止部与电机单元的卡止部卡止，分别一体旋转，并且驱动各轴的电机单元为极数不同的电机单元，以一定的转速比运转。此外，机械机构是在多个电机单元之间经由卡止部设置的离合器机构等连结控制机构，能够控制其轴向的连结断开和再结合。此外，机械机构为车辆的驱动轴。此外，多个电机单元被多个逆变器驱动。专利技术效果根据本专利技术，如上述现有技术所示，转子的轴不是一体的，因此具有能够使电机自身的组装工序简化的效果，而且仅是大量制作相同的电机单元，就能够享受到能够构成多路输出的电机的优点。此外，组装方法简单，由此能够实现低成本化，绕组、定子铁芯等能够高密度安装，因此是能够期待高功率密度化的结构。附图说明图1是具有轴向间隙电机单元的旋转电机的立体分解图。图2是轴向间隙电机单元的立体分解图。图3是表示定子铁芯、线圈、轴承保持部的配置的图。图4是图2的定子5的分解立体图。图5a是表示轴向间隙电机单元间的卡止部结构的例子的图。图5b是表示轴向间隙电机单元间的卡止部结构的变形例的图。图5c是表示不使用连结销的连结结构的一个例子的图。图5d是表示输出轴单元和转子轭的结合例的图。图6a是在相同旋转方向位置结合相同结构的电机单元的图。图6b是使相同结构的电机单元的结合位置偏移的图。图6c是表示在同一旋转方向位置结合时的齿槽转矩的图。图6d是表示使结合位置偏移时的齿槽转矩的图。图7a是表示由电机单元和驱动对象物构成的旋转电机装置的例子的图。图7b是表示由电机单元和驱动对象物构成的旋转本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.26 JP 2011-0139001.一种旋转电机，其特征在于：由单元内轴、在该单元内轴的周方向上设置的定子、与所述单元内轴一起旋转并在所述定子的轴方向两面相对设置的两个转子和设置在该转子的与定子侧相反的两面的卡止部构成电机单元，多个电机单元在所述卡止部被卡止而一体旋转，所述卡止部能够卡止于轴单元或具有旋转轴的机械机构。2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，包括：在所述旋转电机的轴向两端侧设置的架；覆盖多个电机单元的周方向的罩；和配置在轴向两端的所述架与所述多个电机单元之间且具有圆盘部和轴部的轴单元，将该轴单元的轴部能够旋转地保持于所述架，圆盘部的与所述电机单元相对的面具有所述卡止部，由此轴单元与所述多个电机单元在所述卡止部被卡止而一体旋转。3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于：卡止部包括孔，与相对的面上的孔之间通过连结销结合。4.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于：用于对所述多个电机单元之间进行卡止的孔的位置以与旋转轴保持同轴度的方式配置。5.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于：所述多个电机单元具有嵌合部，该嵌合部在卡止于所述卡止部的一面形成凹结构的嵌合部，在卡止于所述卡止部的另一面形成凸结构的嵌合部，使凹部和凸部嵌合。6.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于：所述卡止部，包括在所述多个电机单元相对的一面形成的凹结构的嵌合部和在相对的另一面形成的凸结构的嵌合部，该凸结构的嵌合部的一部分被切去，形成D切割形状的凸部，所述凹结构的嵌合部具有与该D切割形状的凸部组合的凹形状。7.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于：多个电机单元制作成同槽数同极数，而且在卡止部卡止多个电机单元的位置的偏移角度为电机单元产生的齿槽转矩相互抵消的角度，其中，所述偏移角度是相对于所述电机单元的规定位置在旋转方向上的偏移角度。8.如权利要求7所述的旋转电机，其特征在于：在卡止部卡止多个电机单元的位置的所述偏移角度为360度/(6×极对数)，其中所述偏移角度是以中心轴为顶点的偏移角度。9.如权利要求8所述的旋转电机，其特征在于：在组合偶数个的电机单元时，将一半的个数的电机单元设定为偏移0度，将剩下的一半的个数的电机单元设定为偏移所述偏移角度。10.如权利要求8所述的旋转电机，其特征在于：在组合奇数个电机单元时，分别将它们各重叠齿槽转矩的基本周期的1/(n-1)度而配置，其中n为所述电机单元的个数。11.一种旋转电机装置，其构成为利用权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：榎本裕治，王卓男，正木良三，
申请(专利权)人：株式会社日立产机系统，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。