[实用新型]同步电动机及其合成纤维制造装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有磁通屏障的同步电动机。 

背景技术

对于安装于各种装置的同步电动机，要求其具有与安装装置相对应的特性。例如，在合成纤维制造工序所使用的同步电动机中，被要求有高速旋转、高输出等较高的规格。根据这些要求，在同步电动机之中，也广泛地提出有在转子铁芯的内部埋入了永久磁铁的、所谓的永久磁铁埋入型(IPM型)的同步电动机。 

进而，在这样的同步电动机中，通常将启动性能较低这一点作为课题，为了解决这样的课题，也提出有如先行文献1所记载的具有筐形导体的感应启动型同步电动机。该先行文献1所记载的感应启动型同步电动机由定子和转子构成，该转子在以与径向正交的方式分别埋入配置有多个矩形状的永久磁铁的转子铁芯的外周部附近设有马达启动用的筐形导体。轴利用热压配合、压入等以具有过盈量的方式被插入到轴孔内，从而组装于转子铁芯。筐形导体由分别插入并配置在形成于转子铁芯的多个筐形导体槽内的导体杆和分别连接上述导体杆的两端的端环构成。 

上述结构的感应启动型同步电动机能够在不使用变换器的情况下从恒定电压的单相或者三相电源(频率50Hz或60Hz)直接供给电源，在该情况下，在接通电源时，利用筐形导体，转子作为感应马达而旋转，在达到同步速度后，利用永久磁铁，作为同步马达而旋转。另外，即使在使用了变换器的情况下，也能够不进行电流控制地达到同步速度，进而利用筐形导体进行稳定的同步运转。 

在如上所述的永久磁铁埋入型的同步电动机中，为了提高输出效率，降 低永久磁铁端部附近的漏磁通是有效果的，以其为目的，也存在有在永久磁铁的端部设置磁通屏障(磁通遮蔽部)的情况。通过形成这样的磁通屏障，能够期待在转子铁芯的内部遮蔽短路的磁通，降低漏磁通，增加产生转矩。 

作为磁通屏障的形状，例如，如在专利文献2的图1和图2中所示的第1凸部(12d－1)那样的、与永久磁铁的端部相连接且形成为矩形状的形状。 

专利文献1：日本特开2001－69696号公报 

专利文献2：日本特开平10－336927号公报 

实用新型内容

实用新型要解决的问题 

然而，如上所述，在将在转子铁芯的内部具有筐形导体槽的感应启动型同步电动机作为前提的情况下，考虑有若在永久磁铁的端部设置磁通屏障，则伴随着旋转，在磁通屏障与筐形导体槽之间产生有由配合和离心力所造成的应力集中，从而导致最大应力升高，无法进行所期望的那样的高速旋转。另外，在为了使配合应力下降而增大转子的壁厚的情况下，为了插入并支承于转子铁芯，必须使轴的直径变细，存在有因降低危险速度而无法高速旋转的可能性。 

此外，在专利文献2中，公开有以缓和磁通屏障与筐形导体槽之间的应力集中为目的而将磁通屏障的圆周方向上的宽度、磁通屏障与筐形导体槽之间的距离设定为特定的长度这一点，但是并没有将磁通屏障本身的形状适当化，仅以这样的手法并不能称作充分实现应力集中的缓和。 

另外，上述问题并不仅限于具备筐形导体的感应启动型同步电动机，只要是具备形成于转子铁芯内的插通孔、形成于外周的凹部等的开口的装置，也会因与磁通屏障间的位置关系而产生由应力集中所引发的同样的问题。 

本实用新型就是鉴于上述问题而作成的，其目的在于提供一种能够通过设置磁通屏障来获得高输出的、并且能够通过将该磁通屏障的形状适当化来 缓和由配合、离心力等所造成的应力集中，从而实现高速化的同步电动机。 

用于解决问题的方案 

本实用新型为了达成该目的，叙述了如下手段。 

即，本实用新型的同步电动机具备：转子铁芯，其构成转子，并能够绕旋转轴线旋转；多个永久磁铁槽，其在该转子铁芯的内部沿圆周方向配置；以及多个开口，其在上述转子铁芯的外周附近沿旋转轴线配置，该同步电动机的特征在于，上述永久磁铁槽具备：永久磁铁插入部，其供永久磁铁插入；以及一对磁通屏障，其位于该永久磁铁插入部的圆周方向两端，用于划分磁极，上述磁通屏障在与上述旋转轴线正交的截面上从与上述永久磁铁插入部相连续的基端部向转子的外径方向延伸，并且在该磁通屏障的顶端部的一部分设有与最靠近该顶端部的上述开口相对的直线部，从该基端部向上述顶端部方向延伸的腿部和设于上述顶端部的直线部借助连接部相连接，该连接部从上述腿部起向圆周方向上的至少单侧突出。