[发明专利]旋转电机

说明书

本发明提供一种永久磁铁型的旋转电机，能够在维持扭矩特性的同时降低重量。根据实施方式，旋转电机具备转子。转子具备：旋转轴，被设置成围绕中心轴线旋转自如；转子铁芯(42)，层叠多片铁芯片板而构成，并同轴地安装于旋转轴；多个空隙孔(44a、44b)，分别沿着轴向贯通转子铁芯而形成，并在转子铁芯的轴向的一端面以及轴向的另一端面上开口；多个永久磁铁(50)，配置在空隙孔内，并沿着转子铁芯的轴向延伸；一对端板(60)，重叠设置于转子铁芯的一端面以及另一端面，并分别设置有与空隙孔的至少一部分连通的多个通风孔(62a、62b)。

技术领域

本发明的实施方式涉及一种在转子中设置有永久磁铁的旋转电机(rotaryelectrical machine)。

背景技术

近年来，通过永久磁铁的引人关注的研究开发，而开发出高磁能积(energyproduct)的永久磁铁，使用了这种永久磁铁的永久磁铁型的旋转电机逐渐被应用为电车、汽车的电动机或者发电机。在一般情况下，PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor：永磁同步电机)为主流，将永久磁铁埋入到转子铁芯内的IPM(Interior Permanent MagnetMotor：内部永磁电动机)形式较多。由于在机内的构成中使用永久磁铁，所以旋转电机为了不使尘埃侵入而采用密闭构造。但是，在容量较大的旋转电机、例如铁道用的主电动机等的情况下，由于来自线圈(coil)、铁芯(iron core)的发热，机内的温度容易变高。在主电动机的机内，通过转子的旋转而在驱动侧、反驱动侧的空间中产生搅拌流，对线圈周围等进行冷却。

旋转电机的各构成部件的允许温度被确定。其中，与机内的其他设备相比，永久磁铁的允许温度的上限较低，当超过允许温度时，性能会降低。因此，永久磁铁需要在允许温度以内使用。但是，由于永久磁铁本身被埋入到转子铁芯内，所以上述的基于搅拌流的冷却无助于永久磁铁，永久磁铁的冷却较困难。因此，为了降低转子的温度，采用在机内设置风扇，基于使用了设置于转子的转子管道(rotor duct)的循环流的冷却方式。作为这样的技术，存在日本公开专利公报、特开2014-75882号公报(以下，称作专利文献1)，同样的日本公开专利公报、特开2010-80799号公报(以下，称作专利文献2)。

转子的主要的损失产生部位在转子的外表面附近，但转子的外表面与定子之间的间隙(gap)较狭窄，难以增加通风量。此外，由于转子的转子管道从永久磁铁分离，所以无法对永久磁铁发挥足够的冷却性能。因此，可以认为在旋转电机的大容量化、小型化时冷却性能不足。

发明内容

因此，本发明的实施方式的课题在于提供一种能够有效地冷却转子的永久磁铁的旋转电机。

根据实施方式，旋转电机具备转子，上述转子具备：旋转轴(shaft)，被设置成围绕中心轴线旋转自如；转子铁芯，层叠多片铁芯片板而构成，同轴地安装于上述旋转轴；多个空隙孔，分别沿着轴向贯通上述转子铁芯而形成，在上述转子铁芯的轴向的一端面以及轴向的另一端面上开口；多个永久磁铁，配置在上述空隙孔内，沿着上述转子铁芯的轴向延伸；以及一对端板，重叠配置于上述转子铁芯的一端面以及另一端面，分别设置有与上述空隙孔的至少一部分连通的多个通风孔。

附图说明

图1是表示第1实施方式的永久磁铁型的旋转电机的纵截面图。

图2是表示上述旋转电机的横截面图。

图3是表示上述旋转电机的转子的立体图。

图4是将上述转子的铁芯与端板分解表示的分解立体图。

图5是表示上述旋转电机的内扇风扇(fan)的立体图。

图6是概要地表示上述转子铁芯的磁铁配设位置与内扇风扇的叶片的位置之间的关系的截面图。