[发明专利]旋转电机

说明书

本发明提供一种旋转电机，其通过抑制反电动势的产生，即使不施加高电压也能够高速旋转，即使长时间持续高速旋转，也能够维持转子的可靠性。电动机(14)具备：转子(200)，其沿着旋转圆周(R1)配置多个磁铁(202)，磁铁(202)的磁极朝向沿着旋转轴线(L1)的方向；定子(300)，其沿着磁铁(202)的磁极朝向的方向上的旋转圆周(R1)配置有多个绕组。定子(300)被形成于在转子(200)朝向第一绕组(301)～第四绕组(304)的端部时从定子(300)的端部到定子(300)内的磁路与来自转子(200)的主磁通方向交叉的方向上。对于沿着转子(200)的旋转轴线(L1)设置的多个定子(300a、300b)，将绕组彼此的间隙配置于在旋转圆周方向上错开的位置。电动机(14)也能够作为发电机发挥功能。

技术领域

本发明涉及具备基于磁铁的转子和基于绕组的定子的旋转电机。

背景技术

电动机、发电机等旋转电机具备转子和定子。定子对转子进行励磁，例如已知如专利文献1、2记载的现有的电动机那样，将绕组卷绕在铁芯上使得绕组的轴线朝向转子，或如专利文献3记载的现有的电动机那样，将绕组卷绕在C字状的铁芯的一部分上，将转子配置在相对的铁芯的两端部之间。

但在专利文献1～3记载的现有的电动机中，在转子的磁极通过定子的磁极时，定子的磁极和转子的磁极一瞬间成为相对的状态。因此，当转子旋转并通过定子前时，产生转子导致的大的磁通的变化，因此在转子旋转时，定子产生大的反电动势。因此，在现有的电动机中，在因定子使转子旋转时，定子产生大的反电动势，因此为了逆着反电动势使转子进行高速旋转，需要高电压。

在专利文献4中，记载了一种环形铁芯型执行元件，其具备将绕组卷绕到中空圆筒状的铁芯上的定子和由在圆周方向上交替地配置了m个N极和S极的磁铁构成并隔着微小的空气间隙自由旋转地配置在定子的铁芯内的转子。

根据该专利文献4，定子被形成于在转子的磁极朝向定子的端部时从定子的端部到定子内的磁路与来自转子的主磁通方向交叉的方向上。因此，在转子朝向定子的端部通过时，从定子的端部到定子内的磁路为与来自转子的主磁通方向交叉的方向，由此磁通的变化比使绕组的方向朝向半径方向的现有的电动机小，因此相比于专利文献1～3记载的现有的电动机，能够减小反电动势。

专利文献1：日本特开2014-135852号公报

专利文献2：日本特开2014-147238号公报

专利文献3：日本特开昭60-226751号公报

专利文献4：日本特开2000-184627号公报

发明内容

在专利文献4记载的环形铁芯型执行元件中，图示出磁极数为2的转子磁铁以旋转轴为中心旋转的转子部。

但是，在转子磁铁的磁极朝向定子的线圈，将多个转子磁铁沿着旋转圆周容纳在转子部的外壳而使其旋转时，当转子部高速旋转时，磁铁有可能由于离心力而从外壳向线圈的方向飞出。

这是因为：即使在外壳的外圆周面形成凹部，将转子磁铁容纳在该凹部并盖上盖子，使得转子磁铁不飞出，但由于转子磁铁和线圈之间为微小的空气间隙，越是减薄盖子的厚度，盖子越容易破坏。

因此，在将磁极朝向定子的线圈的转子磁铁容纳在外壳的外周面那样的转子部中，当转子部高速旋转时，不能在长时间的运转中维持可靠性。

因此，本发明的目的在于：提供一种旋转电机，其通过抑制反电动势的产生，即使不施加高电压也能够高速旋转，即使长时间持续进行高速旋转也能够维持转子的可靠性。