旋轉(zhuǎn)電機(jī)及電梯用曳引機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種例如作為電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)等使用、且在相對于定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中 含有永磁鐵的旋轉(zhuǎn)電機(jī)W及含有該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電梯用曳引機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] W往公知一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)（內(nèi)嵌磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)），該旋轉(zhuǎn)電機(jī)在轉(zhuǎn)子鐵忍上設(shè)置 多個(gè)永磁鐵用孔，將永磁鐵插入各永磁鐵用孔中，由此將多個(gè)永磁鐵嵌于轉(zhuǎn)子鐵忍內(nèi)（參 照專利文獻(xiàn)1)。另外，W往還公知一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，將多個(gè)單元鐵忍接起來而 構(gòu)成圓環(huán)狀的轉(zhuǎn)子鐵忍，將多個(gè)永磁鐵嵌于轉(zhuǎn)子鐵忍中從而構(gòu)成轉(zhuǎn)子（參照專利文獻(xiàn)2)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn) 陽0化]專利文獻(xiàn)1 :日本特開2010-142032號(hào)公報(bào)
[0006] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2008-259359號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明所要解決的課題 陽00引但是，在專利文獻(xiàn)1和2所示的W往的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，定子的反磁場導(dǎo)致的永磁鐵的 退磁得到緩和，但必須在轉(zhuǎn)子鐵忍上設(shè)置永磁鐵用孔，因此制造旋轉(zhuǎn)電機(jī)費(fèi)工夫。尤其，在 轉(zhuǎn)子鐵忍為鑄件的情況下，進(jìn)行在轉(zhuǎn)子鐵忍上形成永磁鐵用孔的加工極端地費(fèi)工夫。此外， 在專利文獻(xiàn)1和2所示的W往的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，各永磁鐵嵌于轉(zhuǎn)子鐵忍內(nèi)（內(nèi)嵌磁鐵式），因 此不僅各永磁鐵間的漏磁通變多、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出扭矩降低，而且扭矩波動(dòng)也由于轉(zhuǎn)子鐵 忍與定子的反磁場之間的吸引力而變大。并且，在專利文獻(xiàn)2所示的W往的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，當(dāng) 制造轉(zhuǎn)子鐵忍時(shí)，產(chǎn)生將多個(gè)單元鐵忍接起來的工序，制造旋轉(zhuǎn)電機(jī)更費(fèi)工夫。
[0009] 本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，目的在于獲得一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)及電梯用曳引 機(jī)，其能夠抑制永磁鐵的退磁，并能夠抑制扭矩下降和降低成本，能夠使制造容易。
[0010] 用于解決課題的手段
[0011] 本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有：定子，其具有定子鐵忍和沿周向排列在定子鐵忍上的多 個(gè)定子線圈；W及轉(zhuǎn)子，其能夠相對于定子旋轉(zhuǎn)，并具有：轉(zhuǎn)子輛，其在徑向上與定子對置； W及多個(gè)轉(zhuǎn)子磁極部，它們分別設(shè)于轉(zhuǎn)子輛，并沿周向相互隔著間隔而配置在轉(zhuǎn)子輛與定 子之間的空間內(nèi)，各轉(zhuǎn)子磁極部具有：永磁鐵，其設(shè)于轉(zhuǎn)子輛的表面；W及磁極片，其由磁 性材料構(gòu)成，并與永磁鐵的定子側(cè)的面重疊，磁極片是由同一磁性材料構(gòu)成的單片。
[0012] 此外，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有：定子，其具有定子鐵忍和沿周向排列在定子鐵忍上 的多個(gè)定子線圈；W及轉(zhuǎn)子，其能夠相對于定子旋轉(zhuǎn)，并具有：轉(zhuǎn)子輛，其在徑向上與定子 對置；W及多個(gè)轉(zhuǎn)子磁極部，它們分別設(shè)于轉(zhuǎn)子輛，并沿周向相互隔著間隔而配置在轉(zhuǎn)子輛 與定子之間的空間內(nèi)，各轉(zhuǎn)子磁極部具有：永磁鐵，其設(shè)于轉(zhuǎn)子輛的表面；W及磁極片，其 由磁性材料構(gòu)成，并與永磁鐵的定子側(cè)的面重疊，磁極片具有偏斜部，該偏斜部具有W相對 于轉(zhuǎn)子的軸線垂直的偏斜基準(zhǔn)面為邊界而連續(xù)的一對對稱部，一對對稱部形成為關(guān)于偏斜 基準(zhǔn)線對稱，且關(guān)于偏斜基準(zhǔn)面不對稱，該偏斜基準(zhǔn)線是通過轉(zhuǎn)子的軸線與偏斜基準(zhǔn)面的 交點(diǎn)且存在于偏斜基準(zhǔn)面上的直線中的、通過永磁鐵在轉(zhuǎn)子的周向上的中屯、的直線。
[0013] 發(fā)明的效果
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，能夠抑制永磁鐵的退磁，并能夠抑制扭矩下降和降低成 本，能夠使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制造容易。
【附圖說明】
[0015] 圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的縱剖視圖。
[0016] 圖2是沿圖1的II-II線的剖視圖。
[0017] 圖3是示出圖2的轉(zhuǎn)子的剖視圖。
[0018] 圖4是示出圖3的轉(zhuǎn)子磁極部的放大圖。
[0019] 圖5是示出圖4的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。
[0020] 圖6是示出偏斜角度a與偏斜系數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖。
[0021] 圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。
[0022] 圖8是示出圖7的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。
[0023] 圖9是示出在轉(zhuǎn)子中使用圖8的磁極片時(shí)的偏斜角度a與偏斜系數(shù)之間的關(guān)系 的曲線圖。
[0024] 圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。
[0025] 圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施方式4的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。 陽0%] 圖12是示出圖11的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。
[0027] 圖13是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。
[0028] 圖14是示出圖13的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。
[0029] 圖15是示出本發(fā)明的實(shí)施方式6的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。
[0030] 圖16是示出圖15的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。
[0031] 圖17是示出本發(fā)明的實(shí)施方式7的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。
[0032] 圖18是示出圖17的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。
[0033] 圖19是示出本發(fā)明的實(shí)施方式8的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。
[0034] 圖20是示出圖19的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。
[0035] 圖21是示出在轉(zhuǎn)子中使用圖20的磁極片時(shí)的偏斜角度0與偏斜系數(shù)之間的關(guān) 系的曲線圖。
[0036] 圖22是示出本發(fā)明的實(shí)施方式9的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。
[0037] 圖23是示出圖22的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。
[0038] 圖24是示出實(shí)施方式10的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。
[0039] 圖25是示出圖24的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。 W40] 圖26是示出本發(fā)明的實(shí)施方式11的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。
[0041] 圖27是示出圖26的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。
[0042] 圖28是示出本發(fā)明的實(shí)施方式12的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。
[0043] 圖29是示出圖28的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。 W44] 圖30是示出本發(fā)明的實(shí)施方式13的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。
[0045] 圖31是示出圖30的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。
[0046] 圖32是示出本發(fā)明的實(shí)施方式14的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。
[0047] 圖33是示出圖32的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。 W48] 圖34是示出本發(fā)明的實(shí)施方式15的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。
[0049] 圖35是示出圖34的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。
[0050] 圖36是示出本發(fā)明的實(shí)施方式16的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。
[0051] 圖37是示出圖36的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。
[0052] 圖38是示出本發(fā)明的實(shí)施方式17的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的重要部位的剖視圖。
[0053] 圖39是示出圖38的轉(zhuǎn)子磁極部的俯視圖。
[0054] 圖40是示出應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式18的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電梯用曳引機(jī)的縱剖視 圖。
[0055] 圖41是示出圖40的磁極片產(chǎn)生的鐵損占整個(gè)曳引機(jī)的鐵損的比例與轉(zhuǎn)子的電角 頻率f之間的關(guān)系的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0056] 下面，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0057] 實(shí)施方式1
[0058] 圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的縱剖視圖。另外，圖2是沿圖1的 II-II線的剖視圖。并且，圖3是示出圖2的轉(zhuǎn)子的剖視圖。在圖中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)1具有：圓 環(huán)狀的定子2 ;轉(zhuǎn)子3,其配置在定子2的內(nèi)側(cè)，能夠相對于定子2旋轉(zhuǎn)；W及殼體4,其支承 定子2和轉(zhuǎn)子3。
[0059] 殼體4具有包圍定子2的圓筒狀的殼體筒部5。另外，如圖1所示，殼體4上固定 有配置在殼體筒部5的中屯、軸線上的支承軸6。轉(zhuǎn)子3經(jīng)由軸承7W旋轉(zhuǎn)自如的方式安裝 在支承軸6上。此外，轉(zhuǎn)子3經(jīng)由支承軸6被支承于殼體4。
[0060] 定子2與轉(zhuǎn)子3同軸地配置。此外，定子2具有：圓環(huán)狀的定子鐵忍8,其包圍轉(zhuǎn) 子3的外周；多個(gè)定子線圈9,它們分別設(shè)于定子鐵忍8上，并沿定子鐵忍8的周向排列；W 及絕緣體10,其設(shè)于定子鐵忍8上，且介于定子鐵忍8與各定子線圈9之間。定子2W定子 鐵忍8嵌在殼體筒部5內(nèi)的狀態(tài)被支承于殼體4。此外，各定子線圈9與定子鐵忍8之間的 絕緣狀態(tài)由絕緣體10確保。
[0061] 定子鐵忍8由層疊在支承軸6的軸線方向上的多張鋼板（磁性體）構(gòu)成。另外， 定子鐵忍8具有圓環(huán)狀的背輛部11，其沿著殼體筒部5的內(nèi)周面延伸；和多個(gè)磁極齒部12， 所述多個(gè)磁極齒部12分別從背輛部11向徑向內(nèi)側(cè)突出，在定子鐵忍8的周向上相互隔著 間隔而配置。各磁極齒部12在定子鐵忍8的周向上等間隔地配置。
[0062] 定子線圈9分別設(shè)在各磁極齒部12上。因此，各定子線圈9在定子鐵忍8的周向 上等間隔地配置。通過對各定子線圈9通電，定子2產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。由于定子2產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) 磁場，轉(zhuǎn)子3W支承軸6的軸線為中屯、旋轉(zhuǎn)。
[0063] 轉(zhuǎn)子3具有轉(zhuǎn)子輛13和分別設(shè)于轉(zhuǎn)子輛13上的多個(gè)轉(zhuǎn)子磁極部14。 W64] 轉(zhuǎn)子輛13是由鑄鐵構(gòu)成的鑄件。另外，轉(zhuǎn)子輛13具有與支承軸6同軸地配置的 圓筒狀的轉(zhuǎn)子筒部15。并且，轉(zhuǎn)子輛13W轉(zhuǎn)子筒部15的外周面在轉(zhuǎn)子3的徑向上與定子 2對置的狀態(tài)被配置在定子2的內(nèi)側(cè)。由此，轉(zhuǎn)子筒部15的外周面在徑向上與各磁極齒部 12的前端面對置。
[00化]各轉(zhuǎn)子磁極部14分別設(shè)在轉(zhuǎn)子筒部15的外周面。此外，各轉(zhuǎn)子磁極部14在轉(zhuǎn)子 3的周向（轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向）上相互隔著間隔而配置在轉(zhuǎn)子筒部15與定子2之間的空間 內(nèi)。在該例中，各轉(zhuǎn)子磁極部14在轉(zhuǎn)子3的周向上等間隔地配置。
[0066] 此處，圖4是示出圖3的轉(zhuǎn)子磁極部14的放大圖。而且，圖5是示出圖4的轉(zhuǎn)子 磁極部14的俯視圖。另外，圖4為沿圖5的IV-IV線的剖視圖。各轉(zhuǎn)子磁極部14具有：板 狀的永磁鐵16,其固定在轉(zhuǎn)子筒部15的外周面（表面）；W及板狀的磁極片17,其與永磁鐵 16的定子2側(cè)的面重疊。各永磁鐵16在轉(zhuǎn)子3的周向上W使極性交替變更的方式配置。 因此，各轉(zhuǎn)子磁極部14的極性也在轉(zhuǎn)子3的周向上交替變更。 陽067] 永磁鐵16的長度方向與轉(zhuǎn)子3的軸線方向一致。永磁鐵16的形狀是在永磁鐵 16的長度方向上具有均勻厚度和均勻?qū)挾鹊钠桨鍫睢Ｑ刂D(zhuǎn)子3的軸線觀察轉(zhuǎn)子3時(shí)，永 磁鐵16的厚度方向與連結(jié)永磁鐵16的中屯、和轉(zhuǎn)子3的軸線的直線的方向（中屯、徑向）一 致。永磁鐵16通過粘接劑固定在轉(zhuǎn)子筒部15上。 W側(cè)磁極片17的外周面（即磁極片17的定子2側(cè)的面）為沿著定子2的內(nèi)周面（即 各磁極齒部12的前端面所在的虛擬圓筒面）延伸的圓弧狀面。由此，各磁極齒部12的前 端面與各磁極片17的外周面之間的空間的尺寸在轉(zhuǎn)子3的周向上均勻。各磁極片17的永 磁鐵16側(cè)的面為沿著永磁鐵16的定子2側(cè)的面延伸的平面。因此，各磁極片17的厚度尺 寸在轉(zhuǎn)子3的周向上從磁極片17的中屯、向磁極片17的兩端部連續(xù)減小。無論在轉(zhuǎn)子3的 軸線方向的哪個(gè)位置，磁極片17的厚度尺寸均比永磁鐵16的厚度尺寸薄。 陽069] 此外，磁極片17由磁性材料（例如鐵等）構(gòu)成。由此，磁極片17的導(dǎo)磁率高于永 磁鐵16。并且，磁極片17是通過對非層疊體的單一板材進(jìn)行塑性加工而制造成的。由此，磁 極片17是由同一磁性材料構(gòu)成的單片。在該例中，磁極片17是通過對冷社鋼板材（SPCC) 進(jìn)行例如沖壓加工（沖裁加工或沖壓成型加工）或鍛造等而制造成的。另外，磁極片17通 過粘接劑固定在永磁鐵16上。
[0070] 磁極片17形成為使轉(zhuǎn)子磁極部14在轉(zhuǎn)子3的軸線方向上的磁化狀態(tài)沿轉(zhuǎn)子3的 周向變化的偏斜部21。如圖5所示，偏斜部21在轉(zhuǎn)子3的軸線方向上配置在永磁鐵16的 整個(gè)范圍內(nèi)。此外，偏斜部21具有W偏斜基準(zhǔn)面Sl為邊界而連續(xù)的一對對稱部22,該偏斜 基準(zhǔn)面Sl是通過永磁鐵16在轉(zhuǎn)子3的軸線方向上的中屯、且相對于轉(zhuǎn)子3的軸線垂直的