[发明专利]旋转电机、旋转电机的制造方法及风力发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转电机、旋转电机的制造方法及风力发电系统。

背景技术

以往公知有将方向性电磁钢板用于旋转电机的定子铁心的技术(例如参照专利文献1)。

在该现有技术中，由磁轭铁心和齿形构件构成定子的定子铁心。磁轭铁心是通过将从方向性电磁钢板冲切的带状钢板弯曲成圆形并进行层叠而构成的。在带状钢板上形成有多个切口。为了抑制磁致伸缩所引起的效率恶化，带状钢板在各切口部分弯曲。在磁轭铁心上通过各切口形成多个嵌合槽。磁轭铁心的易磁化方向与磁轭铁心的周向一致。齿形构件是通过从方向性电磁钢板冲切带状钢板且将该带状钢板弯曲成圆形并进行层叠而构成的，该带状钢板具有与通过桥部而被相互连接的多个齿形铁心相对应的形状。为了抑制磁致伸缩所引起的效率恶化，齿形构件所使用的带状钢板在对应于桥部的部分弯曲。而且，齿形构件所使用的带状钢板通过使其长度方向为与方向性电磁钢板的易磁化方向垂直的方向而从方向性电磁钢板被冲切。各齿形铁心的易磁化方向与齿形构件的径向一致。

在如上构成的各齿形铁心上设置绕组后，通过使与桥部相反侧的各齿形铁心的一个端部嵌合于磁轭铁心的嵌合槽，而完成定子。

专利文献1：日本国特开平10-234159号公报

在上述现有的旋转电机中，对于磁轭铁心在各切口部分使带状钢板弯曲，对于齿形构件在对应于桥部的部分使带状钢板弯曲，由此，试图抑制磁致伸缩所引起的效率恶化。但是，在各切口部分和对应于桥部的部分产生磁致伸缩这一情况并没有发生变化，由于该磁致伸缩而导致效率恶化。因此，存在如下课题，由于将方向性电磁钢板使用于磁轭铁心及齿形构件而导致材料成本上升，效率还较差。

发明内容

因而，本发明的目的在于提供一种旋转电机、旋转电机的制造方法及风力发电系统，可抑制材料成本上升，并得到所希望的效率。

本发明是为了解决上述课题而进行的，本发明所涉及的旋转电机是具备转子及包围该转子的定子的旋转电机，其特征在于，定子具备：磁轭铁心，将带状无方向性电磁钢板弯曲成圆形并进行层叠；及多个齿形铁心，排列在磁轭铁心的周向上，一个端部固定在磁轭铁心的内周侧，另一个端部与转子相对，各齿形铁心由层叠了方向性电磁钢板的构件构成，且相互独立。

由于磁轭铁心使用无方向性电磁钢板而构成，因此能够抑制材料成本上升。而且，由于各齿形铁心使用方向性电磁钢板而构成，其易磁化方向与经过各齿形铁心中的磁通方向一致，因此铁损变小，能够在相同输入下提高磁通密度，同时转矩线性变好，可实现高转矩。因此，能够使效率提升。而且，由于磁轭铁心使用无方向性电磁钢板而构成，因此即使弯曲成圆形并进行层叠也不会产生磁致伸缩。而且，由于各齿形铁心相互独立而不存在桥部，因此也不会产生桥部上的磁致伸缩。如此，根据本发明所涉及的旋转电机，能够抑制材料成本上升并得到所希望的效率。

而且，由于磁轭铁心是通过将带状无方向性电磁钢板弯曲成圆形并进行层叠而构成的，因此与层叠圆形无方向性电磁钢板时相比成品率变高。

另外，方向性电磁钢板具有如下性质，其易磁化方向仅集中在轧制方向上。因此，很难增大方向性电磁钢板的宽度(与易磁化方向垂直的方向的宽度)。但是，根据本发明所涉及的旋转电机，各齿形铁心相互独立。因此，能够在方向性电磁钢板的易磁化方向(长度方向)上排列并冲切构成各齿形铁心的齿形钢板。因此，即使是大型旋转电机，也能够容易地制造各齿形铁心。

另外，各齿形铁心的一个端部具有：锥部，周向宽度随着朝向磁轭铁心侧而从所述磁轭铁心的内周面开始变窄；及圆柱状部，形成在锥部的磁轭铁心侧，周向宽度比锥部的磁轭铁心侧的顶端周向宽度宽，在磁轭铁心的内周侧形成嵌合槽，其设置为与各齿形铁心相对应，具有可与所对应的齿形铁心的一个端部嵌合的形状，各齿形铁心的一个端部也可以通过分别与所对应的嵌合槽嵌合而固定于磁轭铁心的内周侧。

另外，各所述齿形铁心的易磁化方向与所述磁轭铁心的径向一致。

而且，本发明还面向旋转电机的制造方法，本发明所涉及的旋转电机的制造方法是具备转子及包围该转子的定子的旋转电机的制造方法，其特征在于，包括：第1工序，从无方向性电磁钢板冲切带状钢板；第2工序，将带状钢板弯曲成圆形并进行层叠，形成定子的磁轭铁心；第3工序，从方向性电磁钢板冲切齿形钢板；第4工序，通过反复进行层叠齿形钢板来形成1个定子的齿形铁心的作业，而形成多个相互独立的定子的齿形铁心；及第5工序，将各齿形铁心的一个端部固定于磁轭铁心的内周侧。

另外，各所述齿形铁心的易磁化方向与所述磁轭铁心的径向一致。