[发明专利]块状转子、旋转电机以及转子槽形成方法

说明书

对块状转子抑制效率的降低并确保构造健全性。块状转子(10)具有：轴部，沿轴向延伸被支承为能够旋转的轴部；圆柱状的转子铁芯部(13)，与轴部一体地形成具有比轴部大的直径且形成有在周向上相互隔开间隔地配置且沿轴向延伸的多个转子槽(70)；多个电导体，贯通转子槽内。转子槽具有：对于包含旋转轴且沿径向扩展的虚拟平面以第一倾斜角(Θ1)倾斜的第一槽部侧面(71a)、第一槽部底面(71b)和连接第一槽部侧面与第一槽部底面的第一槽部连接面(71c)；以第二倾斜角(Θ2)倾斜的第二槽部侧面(72a)、第二槽部底面(72b)和连接第二槽部侧面与第二槽部底面的第二槽部连接面(72c)。第二倾斜角比第一倾斜角小。

技术领域

本发明涉及块状转子、使用了该块状转子的旋转电机以及转子槽形成方法。

背景技术

在使用了块状转子的感应旋转电机或者同步旋转电机中，在其铁芯部分的径向的表面附近，形成有沿周向相互隔开间隔地配置并沿轴向贯通的多个转子槽。在各个转子槽中贯通有导体条或者转子绕组等二次导体。

在转速较高的领域中使用的高速机中，出于进一步确保机械强度的目的，有时采用使转子铁芯与转子轴(rotor shaft)为一体的块状磁极型的转子(块状转子)来取代将转子铁芯设为电磁钢板的层叠构造。在这种情况下，由于作用于二次导体的离心力增大，因此需要可靠地防止二次导体向径向外侧的脱离。由于离心力的方向与槽所形成的方向一致，因此例如采取将二次导体压接于转子铁芯等方法(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第6933647号说明书

发明内容

发明将要解决的课题

在电磁钢板的层叠类型的情况下，电磁钢板彼此利用绝缘材而电绝缘，防止了轴向的泄漏电流的产生。另一方面，在块状转子的情况下，由于铁芯部分在电性上为一体，因此也会产生轴向的泄漏电流，因此成为效率降低的重要因素。

另外，由于块状转子主要在高速机中被采用，施加于转子槽内的二次导体的离心力较大，因此确保针对离心力的构造健全性很重要。

而且，关于转子槽的形成，在电磁钢板的层叠类型的情况下，能够通过将电磁钢板冲裁(日文：打ち抜く)成在层叠状态下形成有转子槽的形状，另一方面，在块状转子的情况下，需要在铁芯部分的表面进行槽加工，所述槽加工用于形成沿周向相互隔开间隔地配置并沿轴向贯通的转子槽。

因此，本发明的目的在于，对于块状转子，抑制效率的降低并且确保构造健全性。

用于解决课题的手段

为了实现上述的目的，本发明的块状转子的特征在于，具有：轴部，沿轴向延伸，被支承为能够绕旋转轴旋转；圆柱状的转子铁芯部，与所述轴部一体地形成，具有比所述轴部大的直径，且形成有多个转子槽，所述多个转子槽在周向上相互隔开间隔地配置且沿轴向延伸；以及多个电导体，贯通所述多个转子槽内，所述多个转子槽分别具有：相对于包含所述旋转轴且沿径向扩展的虚拟平面以第一倾斜角倾斜的第一侧面、第一底面、和将所述第一侧面与所述第一底面连接的第一连接面；以及相对于所述虚拟平面以第二倾斜角倾斜的第二侧面、第二底面、和将所述第二侧面与所述第二底面连接的第二连接面，所述第二倾斜角比所述第一倾斜角小。

另外，本发明的旋转电机的特征在于，具备：前述的块状转子；定子，具有设于所述转子铁芯部的径向外侧的圆筒状的定子铁芯以及贯通多个定子槽的内部的定子绕组，所述多个定子槽在所述定子铁芯的径向的内侧表面沿周向相互隔开间隔地形成且沿轴向延伸；以及两个轴承，隔着所述转子铁芯部在所述轴向上的所述轴部的两侧分别支承所述块状转子。