旋轉電機及電梯用曳引機的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種例如作為電動機或發電機等使用、且在相對于定子旋轉的轉子中 含有永磁鐵的旋轉電機W及含有該旋轉電機的電梯用曳引機。
【背景技術】
[0002] W往公知一種旋轉電機（內嵌磁鐵式旋轉電機），該旋轉電機在轉子鐵忍上設置 多個永磁鐵用孔，將永磁鐵插入各永磁鐵用孔中，由此將多個永磁鐵嵌于轉子鐵忍內（參 照專利文獻1)。另外，W往還公知一種旋轉電機，該旋轉電機中，將多個單元鐵忍接起來而 構成圓環狀的轉子鐵忍，將多個永磁鐵嵌于轉子鐵忍中從而構成轉子（參照專利文獻2)。
[0003] 現有技術文獻
[0004] 專利文獻 陽0化]專利文獻1 :日本特開2010-142032號公報
[0006] 專利文獻2 :日本特開2008-259359號公報
【發明內容】
[0007] 發明所要解決的課題 陽00引但是，在專利文獻1和2所示的W往的旋轉電機中，定子的反磁場導致的永磁鐵的 退磁得到緩和，但必須在轉子鐵忍上設置永磁鐵用孔，因此制造旋轉電機費工夫。尤其，在 轉子鐵忍為鑄件的情況下，進行在轉子鐵忍上形成永磁鐵用孔的加工極端地費工夫。此外， 在專利文獻1和2所示的W往的旋轉電機中，各永磁鐵嵌于轉子鐵忍內（內嵌磁鐵式），因 此不僅各永磁鐵間的漏磁通變多、旋轉電機的輸出扭矩降低，而且扭矩波動也由于轉子鐵 忍與定子的反磁場之間的吸引力而變大。并且，在專利文獻2所示的W往的旋轉電機中，當 制造轉子鐵忍時，產生將多個單元鐵忍接起來的工序，制造旋轉電機更費工夫。
[0009] 本發明是為了解決上述課題而完成的，目的在于獲得一種旋轉電機及電梯用曳引 機，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] 本發明的旋轉電機具有：定子，其具有定子鐵忍和沿周向排列在定子鐵忍上的多 個定子線圈；W及轉子，其能夠相對于定子旋轉，并具有：轉子輛，其在徑向上與定子對置； W及多個轉子磁極部，它們分別設于轉子輛，并沿周向相互隔著間隔而配置在轉子輛與定 子之間的空間內，各轉子磁極部具有：永磁鐵，其設于轉子輛的表面；W及磁極片，其由磁 性材料構成，并與永磁鐵的定子側的面重疊，磁極片是由同一磁性材料構成的單片。
[0012] 此外，本發明的旋轉電機具有：定子，其具有定子鐵忍和沿周向排列在定子鐵忍上 的多個定子線圈；W及轉子，其能夠相對于定子旋轉，并具有：轉子輛，其在徑向上與定子 對置；W及多個轉子磁極部，它們分別設于轉子輛，并沿周向相互隔著間隔而配置在轉子輛 與定子之間的空間內，各轉子磁極部具有：永磁鐵，其設于轉子輛的表面；W及磁極片，其 由磁性材料構成，并與永磁鐵的定子側的面重疊，磁極片具有偏斜部，該偏斜部具有W相對 于轉子的軸線垂直的偏斜基準面為邊界而連續的一對對稱部，一對對稱部形成為關于偏斜 基準線對稱，且關于偏斜基準面不對稱，該偏斜基準線是通過轉子的軸線與偏斜基準面的 交點且存在于偏斜基準面上的直線中的、通過永磁鐵在轉子的周向上的中屯、的直線。
[0013] 發明的效果
[0014] 根據本發明的旋轉電機，能夠抑制永磁鐵的退磁，并能夠抑制扭矩下降和降低成 本，能夠使旋轉電機的制造容易。
【附圖說明】
[0015] 圖1是示出本發明的實施方式1的旋轉電機的縱剖視圖。
[0016] 圖2是沿圖1的II-II線的剖視圖。
[0017] 圖3是示出圖2的轉子的剖視圖。
[0018] 圖4是示出圖3的轉子磁極部的放大圖。
[0019] 圖5是示出圖4的轉子磁極部的俯視圖。
[0020] 圖6是示出偏斜角度a與偏斜系數之間的關系的曲線圖。
[0021] 圖7是示出本發明的實施方式2的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。
[0022] 圖8是示出圖7的轉子磁極部的俯視圖。
[0023] 圖9是示出在轉子中使用圖8的磁極片時的偏斜角度a與偏斜系數之間的關系 的曲線圖。
[0024] 圖10是示出本發明的實施方式3的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。
[0025] 圖11是示出本發明的實施方式4的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。 陽0%] 圖12是示出圖11的轉子磁極部的俯視圖。
[0027] 圖13是示出本發明的實施方式5的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。
[0028] 圖14是示出圖13的轉子磁極部的俯視圖。
[0029] 圖15是示出本發明的實施方式6的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。
[0030] 圖16是示出圖15的轉子磁極部的俯視圖。
[0031] 圖17是示出本發明的實施方式7的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。
[0032] 圖18是示出圖17的轉子磁極部的俯視圖。
[0033] 圖19是示出本發明的實施方式8的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。
[0034] 圖20是示出圖19的轉子磁極部的俯視圖。
[0035] 圖21是示出在轉子中使用圖20的磁極片時的偏斜角度0與偏斜系數之間的關 系的曲線圖。
[0036] 圖22是示出本發明的實施方式9的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。
[0037] 圖23是示出圖22的轉子磁極部的俯視圖。
[0038] 圖24是示出實施方式10的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。
[0039] 圖25是示出圖24的轉子磁極部的俯視圖。 W40] 圖26是示出本發明的實施方式11的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。
[0041] 圖27是示出圖26的轉子磁極部的俯視圖。
[0042] 圖28是示出本發明的實施方式12的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。
[0043] 圖29是示出圖28的轉子磁極部的俯視圖。 W44] 圖30是示出本發明的實施方式13的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。
[0045] 圖31是示出圖30的轉子磁極部的俯視圖。
[0046] 圖32是示出本發明的實施方式14的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。
[0047] 圖33是示出圖32的轉子磁極部的俯視圖。 W48] 圖34是示出本發明的實施方式15的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。
[0049] 圖35是示出圖34的轉子磁極部的俯視圖。
[0050] 圖36是示出本發明的實施方式16的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。
[0051] 圖37是示出圖36的轉子磁極部的俯視圖。
[0052] 圖38是示出本發明的實施方式17的旋轉電機的轉子的重要部位的剖視圖。
[0053] 圖39是示出圖38的轉子磁極部的俯視圖。
[0054] 圖40是示出應用了本發明的實施方式18的旋轉電機的電梯用曳引機的縱剖視 圖。
[0055] 圖41是示出圖40的磁極片產生的鐵損占整個曳引機的鐵損的比例與轉子的電角 頻率f之間的關系的曲線圖。
【具體實施方式】
[0056] 下面，參照附圖對本發明的優選實施方式進行說明。
[0057] 實施方式1
[0058] 圖1是示出本發明的實施方式1的旋轉電機的縱剖視圖。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的轉子的剖視圖。在圖中，旋轉電機1具有：圓 環狀的定子2 ;轉子3,其配置在定子2的內側，能夠相對于定子2旋轉；W及殼體4,其支承 定子2和轉子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。轉子3經由軸承7W旋轉自如的方式安裝 在支承軸6上。此外，轉子3經由支承軸6被支承于殼體4。
[0060] 定子2與轉子3同軸地配置。此外，定子2具有：圓環狀的定子鐵忍8,其包圍轉 子3的外周；多個定子線圈9,它們分別設于定子鐵忍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內的狀態被支承于殼體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）構成。另外， 定子鐵忍8具有圓環狀的背輛部11，其沿著殼體筒部5的內周面延伸；和多個磁極齒部12， 所述多個磁極齒部12分別從背輛部11向徑向內側突出，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產生旋轉磁場。由于定子2產生旋轉 磁場，轉子3W支承軸6的軸線為中屯、旋轉。
[0063] 轉子3具有轉子輛13和分別設于轉子輛13上的多個轉子磁極部14。 W64] 轉子輛13是由鑄鐵構成的鑄件。另外，轉子輛13具有與支承軸6同軸地配置的 圓筒狀的轉子筒部15。并且，轉子輛13W轉子筒部15的外周面在轉子3的徑向上與定子 2對置的狀態被配置在定子2的內側。由此，轉子筒部15的外周面在徑向上與各磁極齒部 12的前端面對置。
[00化]各轉子磁極部14分別設在轉子筒部15的外周面。此外，各轉子磁極部14在轉子 3的周向（轉子3的旋轉方向）上相互隔著間隔而配置在轉子筒部15與定子2之間的空間 內。在該例中，各轉子磁極部14在轉子3的周向上等間隔地配置。
[0066] 此處，圖4是示出圖3的轉子磁極部14的放大圖。而且，圖5是示出圖4的轉子 磁極部14的俯視圖。另外，圖4為沿圖5的IV-IV線的剖視圖。各轉子磁極部14具有：板 狀的永磁鐵16,其固定在轉子筒部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側的面重疊。各永磁鐵16在轉子3的周向上W使極性交替變更的方式配置。 因此，各轉子磁極部14的極性也在轉子3的周向上交替變更。 陽067] 永磁鐵16的長度方向與轉子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寬度的平板狀。沿著轉子3的軸線觀察轉子3時，永 磁鐵16的厚度方向與連結永磁鐵16的中屯、和轉子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子筒部15上。 W側磁極片17的外周面（即磁極片17的定子2側的面）為沿著定子2的內周面（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子3的周向上均勻。各磁極片17的永 磁鐵16側的面為沿著永磁鐵16的定子2側的面延伸的平面。因此，各磁極片17的厚度尺 寸在轉子3的周向上從磁極片17的中屯、向磁極片17的兩端部連續減小。無論在轉子3的 軸線方向的哪個位置，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）構成。由此，磁極片17的導磁率高于永 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成的單片。在該例中，磁極片17是通過對冷社鋼板材（SPCC) 進行例如沖壓加工（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形成為使轉子磁極部14在轉子3的軸線方向上的磁化狀態沿轉子3的 周向變化的偏斜部21。如圖5所示，偏斜部21在轉子3的軸線方向上配置在永磁鐵16的 整個范圍內。此外，偏斜部21具有W偏斜基準面Sl為邊界而連續的一對對稱部22,該偏斜 基準面Sl是通過永磁鐵16在轉子3的軸線方向上的中屯、且相對于轉子3的軸線垂直的