[发明专利]旋转电机

说明书

技术领域

所公开的实施方式涉及一种旋转电机。

背景技术

以往，具有安装有永久磁铁的转子的旋转电机广泛使用于一般工业用途等中（例如参照专利文献1）。

具体而言，专利文献1的旋转电机具备：转子，将永久磁铁埋设于层叠的转子芯而构成；及定子，介由空隙（以下记载为“间隙”）以与这样的转子呈同心状地被配置。

这样的定子在其内周上具有开口部的周向宽度与内部的周向宽度相比更小的半封闭型的绕组槽（以下记载为“半封闭槽”）。在该半封闭槽中一般安装低压绕组。

对此，在定子的内周上有时也会形成开口部的周向宽度与内部的周向宽度相等的开放型的绕组槽（以下记载为“开放槽”）。将低压绕组及高压绕组安装于该开放槽。

而且，由于当槽的开口部的周向宽度变大时，与此成比例而表面损耗也增加，因此在具有开放槽的定子的情况下，使用于低速旋转用途的情况较多。

专利文献1：日本国特开2001-028852号公报

但是，近几年，也有组合具有上述的永久磁铁的转子与具有开放槽的定子而作为高速旋转用途的需求。如果想要满足这样的需求，则在上述的现有技术中，在进行损耗较小的高效的高速旋转的点上存在进一步改善的余地。

具体而言，在现有的旋转电机的情况下，虽然优选尽可能减小上述的间隙宽度（间隙长度）而抑制永久磁铁的使用量，但是由于如果间隙长度变小则间隙磁通密度变高，因此增加表面损耗。另外，如果在此基础上组合上述的开放槽，则表面损耗进一步变得容易增加。

即，组合具有永久磁铁的转子与具有开放槽的定子，可以说极其容易受表面损耗的影响。而且，由于如果表面损耗增加则转子被加热，因此变得容易受因热而发生的去磁的影响，即使减小间隙长度，也不能抑制永久磁铁的使用量。

在这点上，虽然能够通过加大间隙长度来减小表面损耗，但是还是在不能抑制永久磁铁的使用量，而且招致表面损耗或铁损、铜损等损耗的合计值（以下记载为“总损耗”）的增加。

发明内容

实施方式的一个形态是鉴于上述问题而进行的，其目的在于提供一种旋转电机，其可进行损耗较小的高效的高速旋转。

实施方式的一个形态所涉及的旋转电机具备转子与定子。将永久磁铁安装于所述转子。所述定子介由间隙而与所述转子相对配置，同时具有向所述转子侧开口且在内部安装高压绕组的开放槽。所述间隙具有如下间隙长度，使在所述高压绕组被励磁而所述转子高速旋转时的包括表面损耗部分的损耗合计值在对应于目标损耗的阈值以下。

根据实施方式的一个形态，可进行损耗较小的高效的高速旋转。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的旋转电机的构成概要的图。

图2是表示实施方式所涉及的旋转电机的基本内部结构的模式立体图。

图3A是图2的A-A’线简略剖视图。

图3B是表示表面损耗所涉及的关系式的图。

图4是表示伴随间隙长度变化的各损耗变化的曲线图。

图5是表示伴随间隙长度变化的除去表面损耗部分的各损耗变化的曲线图。

图6是表示不同阈值时的例子的曲线图。

符号说明

10-旋转电机；11-定子；11a-定子芯；11b-开放槽；12-转子；12a-转子芯；12b-永久磁铁；13-轴；AX-轴心；Bg-间隙磁通密度；C-高压绕组；GD-定子芯内径；N1-定子槽数；S1-定子槽宽度；Th1-阈值；Th2-阈值；f-频率；g-间隙；min-最小值；p-极数；δ-间隙长度。

具体实施方式

以下，参照附图对本申请所公开的旋转电机的实施方式进行详细说明。而且，本发明并不局限于以下所示的实施方式。

另外，以下，对实施方式所涉及的旋转电机标注符号“10”。另外，以下，虽然对旋转电机10为电动机（马达）的情况进行说明，但是也可以是发电机。

首先，使用图1对实施方式所涉及的旋转电机10的构成概要进行说明。图1是表示实施方式所涉及的旋转电机10的构成概要的图。而且，在图1中，使用“电压”、“槽形状”及“旋转”的3个类别（category）对“旋转电机”进行了分类。而且，图中用实线连接的要素的组合表示本实施方式所涉及的旋转电机10的构成概要。

如图1所示，一般地讲首先能够以“电压”为“低压”还是“高压”来分类“旋转电机”。而且，“电压”例如是额定电压。在此，在将“低压”作为600V（伏）以下时，“高压”为“大于600V”。