JP3633232B2 - Electric motor - Google Patents

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JP3633232B2
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孝昌 竹内
康夫 山口
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電動機は、ロータ、及び該ロータの周囲に配設されたステータを有し、該ステータは、ステータコア、及び該ステータコアに巻装されたステータコイルから成る。そして、該ステータコイルに電流を供給し、回転磁界が形成されると、ロータが回転するようになっている。
【0003】
また、ロータに永久磁石を配設することによって磁極が形成された同期式の電動機においては、電磁鋼板を積層して形成されたコアの複数箇所に永久磁石を配設するようになっている。
図2は従来の同期式の電動機の要部断面図である。
図において、14はモータケースであり、該モータケース14内に同期式の電動機15が収容される。前記モータケース14は、円筒状部分14a、及び該円筒状部分14aの一端を閉鎖して、密閉されたモータ収容室18を形成する蓋(ふた)部分14bから成る。また、前記円筒状部分14aの外周面には複数のフィン24が形成される。
【0004】
そして、前記円筒状部分14aの底部の中央、及び蓋部分14bの中央にはそれぞれ穴が形成され、該穴を貫通させてモータシャフト27が配設され、該モータシャフト27はベアリング29、30によって回転自在に支持される。また、前記蓋部分14bの穴に隣接させて凹部14cが形成され、該凹部14cを蓋部材33によって閉鎖することによりセンサ室34が形成される。
【0005】
そして、該センサ室34にはレゾルバ35が配設され、該レゾルバ35は、前記モータシャフト27の回転に基づいて電動機15の磁極の位置を検出する。
前記電動機15は、前記モータシャフト27の軸方向におけるほぼ中央に取り付けられ、該モータシャフト27と共に回転させられるロータ37、及び前記円筒状部分14aの円筒部の内周面において前記ロータ37と対向させて固定されたステータ38を有し、該ステータ38はステータコア38a、及び該ステータコア38aに巻装された3相(U相、V相及びW相)のコイル39から成る。
【0006】
したがって、該各コイル39に図示しないインバータにおいて発生させられた3相の交流電流を供給することによって、ロータ37を回転させることができる。
該ロータ37は、複数の電磁鋼板を積層して形成されたコア17、及び該コア17の複数箇所に配設された永久磁石55を有し、前記コア17の外周部分に、円周方向における複数箇所に等ピッチで前記永久磁石55が配設される。該永久磁石55は、両端に配設されたエンドプレート56、57によって押さえられた状態で固定され、電動機15の磁極を形成する。そのために、前記モータシャフト27の外周面にスプライン27aが、ロータ37の内周面にスプライン37aが、エンドプレート56、57の内周面にスプライン56a、57aがそれぞれ形成され、前記モータシャフト27とロータ37及びエンドプレート56、57とをスプライン係合させることができるようになっている。
【0007】
また、前記モータシャフト27の外周面には、前記ベアリング30に隣接させて係止凸部27bが形成される。したがって、該係止凸部27bにエンドプレート57を押し付けて前記エンドプレート57、ロータ37及びエンドプレート56を順にモータシャフト27にセットし、止めナット16をモータシャフト27の所定箇所に螺(ら)合させることによって、ロータ37をモータシャフト27に対して位置決めし、かつ、固定することができる。
【0008】
前記エンドプレート56、57は、ロータ37に対応する環状の形状を有し、かつ、外周縁がロータ37の外周縁よりわずかに内方になるような径方向寸法を有する。したがって、前記エンドプレート56、57によってロータ37及び永久磁石55の端面を押さえるとともに、覆うことができるので、前記ロータ37が軸方向に移動するのを防止することができるとともに、永久磁石55が破損したときに磁石片が周囲に飛散するのを防止することができる。
【0009】
一方、ロータとしてかご形回転子を使用する誘導式の電動機においては、ロータの円周方向における複数箇所に配設された銅製の棒の両端を短絡環によって連結するようにしている。
図3は従来の誘導式の電動機のロータの概略図である。
図において、101はロータ、102はモータシャフト、103は前記ロータ101の外周部分において、円周方向における複数箇所に等ピッチで配設された銅製の棒、104は該各棒103の両端を連結するアルミニウム製の短絡環である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の電動機においては、同期式の電動機15(図2)の場合、前記エンドプレート56、57によってロータ37及び永久磁石55の端面を覆うために、エンドプレート56、57は、外周縁がロータ37の外周縁よりわずかに内方になるような径方向寸法を有するので、エンドプレート56、57の外周縁が前記コイル39のコイルエンドに近接してしまう。
【0011】
また、前記エンドプレート56、57は、通常、非磁性の金属によって形成される。したがって、前記コイル39に交流電流を供給すると、該交流電流に含まれる高周波成分によって、又は交流電流に伴って発生する誘導起電力によって、エンドプレート56、57に渦電流が発生し、電動機15の効率を低くしてしまう。
【0012】
そして、誘導式の電動機の場合、ロータ101における棒103の両端部分に短絡環104が配設され、該短絡環104は、通常、非磁性の金属によって形成されるので、ロータ101の回転に伴って短絡環104に渦電流が発生し、電動機の効率を低くしてしまう。
本発明は、前記従来の電動機の問題点を解決して、渦電流が発生するのを抑制し、効率を高くすることができる電動機を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の電動機においては、コアの円周方向における複数箇所に永久磁石が配設されたロータと、該ロータと所定の間隔を置いて配設されたステータと、該ステータに巻装されたコイルとを備える。
そして、前記永久磁石の両端を押さえた状態で固定し、かつ、ロータ及び永久磁石の端面を覆うエンドプレートを有する。
【0014】
また、該エンドプレートは、前記端面と軸方向において反対側の部分に形成された段部を備え、前記端面を覆わない部分の外周縁とコイルの内周縁との間のエアギャップが大きくされ、前記端面を覆う部分の外周縁が前記端面を覆わない部分の外周縁よりコイルエンドと近接させて配設される。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態における同期式の電動機の要部断面図である。
図において、14はモータケースであり、該モータケース内に同期式の電動機15が収容される。前記モータケース14は、円筒状部分14a、及び該円筒状部分14aの一端を閉鎖して、密閉されたモータ収容室18を形成する蓋部分14bから成る。また、前記円筒状部分14aの外周面には複数のフィン24が形成される。
【0018】
そして、前記円筒状部分14aの底部の中央、及び蓋部分14bの中央にはそれぞれ穴が形成され、該穴を貫通させてモータシャフト27が配設され、該モータシャフト27はベアリング29、30によって回転自在に支持される。また、前記蓋部分14bの穴に隣接させて凹部14cが形成され、該凹部14cを蓋部材33によって閉鎖することによりセンサ室34が形成される。
【0019】
そして、該センサ室34にはレゾルバ35が配設され、該レゾルバ35は、前記モータシャフト27の回転に基づいて電動機15の磁極の位置を検出する。
前記電動機15は、前記モータシャフト27の軸方向におけるほぼ中央に取り付けられ、該モータシャフト27と共に回転させられるロータ37、及び前記円筒状部分14aの円筒部の内周面において前記ロータ37と対向させて、かつ、ロータ37との間に所定の間隔を置いて配設されたステータ38を有し、該ステータ38はステータコア38a、及び該ステータコア38aに巻装された3相(U相、V相及びW相)のコイル139から成る。
【0020】
したがって、該各コイル139に図示しないインバータにおいて発生させられた3相の交流電流を供給することによって、ロータ37を回転させることができる。
該ロータ37は、複数の電磁鋼板を積層して形成されたコア17、及び該コア17の複数箇所に配設された永久磁石55を有し、前記コア17の外周部分に、円周方向における複数箇所に等ピッチで前記永久磁石55が配設される。該永久磁石55は、両端に配設された端部部材としてのエンドプレート156、157によって押さえられた状態で固定され、電動機15の磁極を形成する。そのために、前記モータシャフト27の外周面にスプライン27aが、ロータ37の内周面にスプライン37aが、エンドプレート156、157の内周面にスプライン56a、57aがそれぞれ形成され、前記モータシャフト27とロータ37及びエンドプレート156、157とをスプライン係合させることができるようになっている。
【0021】
また、前記モータシャフト27の外周面には、前記ベアリング30に隣接させて係止凸部27bが形成される。したがって、該係止凸部27bにエンドプレート157を押し付けて前記エンドプレート157、ロータ37及びエンドプレート156を順にモータシャフト27にセットし、止めナット16をモータシャフト27の所定箇所に螺合させることによって、ロータ37をモータシャフト27に対して位置決めし、かつ、固定することができる。
【0022】
前記エンドプレート156、157は、ロータ37に対応する環状の形状を有し、かつ、外周縁がロータ37の外周縁よりわずかに内方になるような径方向寸法を有する。したがって、前記エンドプレート156、157によってロータ37及び永久磁石55の端面を押さえるとともに、覆うことができるので、前記ロータ37が軸方向に移動するのを防止することができるとともに、永久磁石55が破損したときに磁石片が周囲に飛散するのを防止することができる。
【0023】
ところで、前記エンドプレート156、157によってロータ37及び永久磁石55の端面を覆うために、前記エンドプレート156、157は、外周縁がロータ37の外周縁よりわずかに内方になるような径方向寸法を有するので、エンドプレート156、157の外周縁が前記コイル139のコイルエンドに近接してしまう。そして、前記エンドプレート156、157は、通常、非磁性の金属によって形成される。
【0024】
したがって、前記コイル139に交流電流を供給すると、該交流電流に含まれる高周波成分によって、又は交流電流に伴って発生する誘導起電力によって、エンドプレート156、157に渦電流が発生し、電動機15の効率を低くしてしまう。
そこで、前記エンドプレート156、157に渦電流が発生するのを抑制するために、前記エンドプレート156、157に渦電流発生抑制部としての環状の段部158、159が形成される。また、前記渦電流発生抑制部としてのコイルエンド161、162が径方向外方に折り曲げられる。
【0025】
したがって、前記エンドプレート156、157の外周縁とコイル139の内周縁との間のエアギャップが大きくなるので、エンドプレート156、157を鎖交する磁束数をその分少なくすることができる。その結果、前記エンドプレート156、157に渦電流が発生するのを抑制することができるので、電動機15の効率を高くすることができる。
【0026】
また、段部158、159が形成される分だけロータ37を軽量化することができる。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
図4は本発明の第2の実施の形態における同期式の電動機の要部断面図である。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【0027】
この場合、端部部材としてのエンドプレート256、257に渦電流が発生するのを抑制するために、前記エンドプレート256、257に渦電流発生抑制部としての環状のテーパ面258、259が形成される。また、前記渦電流発生抑制部としてのコイルエンド161、162が径方向外方に折り曲げられる。
したがって、前記エンドプレート256、257の外周縁とコイル139の内周縁との間のエアギャップが大きくなるので、エンドプレート256、257を鎖交する磁束数をその分少なくすることができる。その結果、前記エンドプレート256、257に渦電流が発生するのを抑制することができるので、電動機15の効率を高くすることができる。
【0028】
また、テーパ面258、259が形成される分だけロータ37を軽量化することができる。
なお、第1、第2の実施の形態においては、エンドプレート156、157、256、257はいずれも環状の形状を有するが、永久磁石55の端面を覆う部分だけ径方向外方に突出させ、その他の部分を削り込んで、放射状の形状にすることもできる。
【0029】
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
図5は本発明の第3の実施の形態における誘導式の電動機のロータの概略図、図6は本発明の第3の実施の形態における誘導式の電動機のロータの側面図である。
図において、201はロータ、202はモータシャフト、203は前記ロータ201の外周部分において、円周方向における複数箇所に等ピッチで配設された銅製の棒、204は該各棒203の両端を連結する端部部材としてのアルミニウム製の短絡環である。
【0030】
この場合、該短絡環204に渦電流が発生するのを抑制するために、前記短絡環204に渦電流発生抑制部としての環状の段部205が形成される。
したがって、前記短絡環204の外周縁と図示しないコイルの内周縁との間のエアギャップが大きくなるので、短絡環204を鎖交する磁束数をその分少なくすることができる。その結果、前記短絡環204に渦電流が発生するのを抑制することができるので、電動機の効率を高くすることができる。
【0031】
また、段部205が形成される分だけロータ201を軽量化することができる。
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。
図7は本発明の第4の実施の形態における誘導式の電動機のロータの概略図である。
【0032】
図において、301はロータ、302はモータシャフト、303は銅製の棒、304は端部部材としての短絡環である。
この場合、該短絡環304に渦電流が発生するのを抑制するために、前記短絡環304に渦電流発生抑制部としての環状のテーパ面305が形成される。
したがって、前記短絡環304の外周縁と図示しないコイルの内周縁との間のエアギャップが大きくなるので、短絡環304を鎖交する磁束数をその分少なくすることができる。その結果、前記短絡環304に渦電流が発生するのを抑制することができるので、電動機の効率を高くすることができる。
【0033】
また、テーパ面305が形成される分だけロータ301を軽量化することができる。
次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。
図8は本発明の第5の実施の形態における誘導式の電動機のロータの概略図である。
【0034】
図において、401はロータ、402はモータシャフト、403は銅製の棒、404は端部部材としての短絡環である。
この場合、該短絡環404及び棒403に渦電流が発生するのを抑制するために、前記短絡環404及び棒403の両端に渦電流発生抑制部としての環状のテーパ面405が形成される。
【0035】
したがって、前記短絡環404の外周縁と図示しないコイルの内周縁との間のエアギャップが大きくなるので、短絡環404を鎖交する磁束数をその分少なくすることができる。その結果、前記短絡環404に渦電流が発生するのを抑制することができるので、電動機の効率を高くすることができる。
また、テーパ面405が形成される分だけロータ401を軽量化することができる。
【0036】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0037】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、電動機においては、コアの円周方向における複数箇所に永久磁石が配設されたロータと、該ロータと所定の間隔を置いて配設されたステータと、該ステータに巻装されたコイルとを備える。
そして、前記永久磁石の両端を押さえた状態で固定し、かつ、ロータ及び永久磁石の端面を覆うエンドプレートを有する。
また、該エンドプレートは、前記端面と軸方向において反対側の部分に形成された段部を備え、前記端面を覆わない部分の外周縁とコイルの内周縁との間のエアギャップが大きくされ、前記端面を覆う部分の外周縁が前記端面を覆わない部分の外周縁よりコイルエンドと近接させて配設される。
【0038】
この場合、エンドプレートは、前記ロータ及び永久磁石の端面を覆わない部分の外周縁とコイルの内周縁との間のエアギャップが大きくされるので、エンドプレートを鎖交する磁束数をその分少なくすることができる。その結果、前記エンドプレートに渦電流が発生するのを抑制することができるので、電動機の効率を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における同期式の電動機の要部断面図である。
【図2】従来の同期式の電動機の要部断面図である。
【図3】従来の誘導式の電動機のロータの概略図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態における同期式の電動機の要部断面図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態における誘導式の電動機のロータの概略図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態における誘導式の電動機のロータの側面図である。
【図7】本発明の第4の実施の形態における誘導式の電動機のロータの概略図である。
【図8】本発明の第5の実施の形態における誘導式の電動機のロータの概略図である。
【符号の説明】
15 電動機
17 コア
37、201、301、401 ロータ
38 ステータ
55 永久磁石
139 コイル
156、157、256、257 エンドプレート
158、159、205 段部
161、162 コイルエンド
203、303、403 棒
204、304、404 短絡環
258、259、305、405 テーパ面
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric motor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an electric motor has a rotor and a stator disposed around the rotor, and the stator includes a stator core and a stator coil wound around the stator core. When a current is supplied to the stator coil and a rotating magnetic field is formed, the rotor rotates.
[0003]
Further, in a synchronous motor in which magnetic poles are formed by disposing permanent magnets on the rotor, permanent magnets are disposed at a plurality of locations on a core formed by stacking electromagnetic steel plates.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a conventional synchronous motor.
In the figure, reference numeral 14 denotes a motor case, and a synchronous motor 15 is accommodated in the motor case 14. The motor case 14 includes a cylindrical portion 14a and a lid (lid) portion 14b that forms a sealed motor housing chamber 18 by closing one end of the cylindrical portion 14a. A plurality of fins 24 are formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 14a.
[0004]
A hole is formed in the center of the bottom of the cylindrical portion 14a and the center of the lid portion 14b, and a motor shaft 27 is disposed through the hole. The motor shaft 27 is supported by bearings 29 and 30. It is supported rotatably. Further, a recess 14c is formed adjacent to the hole of the lid portion 14b, and the sensor chamber 34 is formed by closing the recess 14c with the lid member 33.
[0005]
A resolver 35 is disposed in the sensor chamber 34, and the resolver 35 detects the position of the magnetic pole of the electric motor 15 based on the rotation of the motor shaft 27.
The electric motor 15 is mounted at substantially the center in the axial direction of the motor shaft 27, and is made to face the rotor 37 on the rotor 37 rotated together with the motor shaft 27 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the cylindrical portion 14a. The stator 38 includes a stator core 38a and a three-phase (U-phase, V-phase, and W-phase) coil 39 wound around the stator core 38a.
[0006]
Therefore, the rotor 37 can be rotated by supplying a three-phase alternating current generated in an inverter (not shown) to each coil 39.
The rotor 37 includes a core 17 formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates, and permanent magnets 55 disposed at a plurality of locations of the core 17. The permanent magnets 55 are arranged at equal pitches at a plurality of locations. The permanent magnet 55 is fixed in a state of being pressed by end plates 56 and 57 disposed at both ends, and forms a magnetic pole of the electric motor 15. For this purpose, a spline 27a is formed on the outer peripheral surface of the motor shaft 27, a spline 37a is formed on the inner peripheral surface of the rotor 37, and splines 56a and 57a are formed on the inner peripheral surfaces of the end plates 56 and 57, respectively. The rotor 37 and the end plates 56 and 57 can be spline-engaged.
[0007]
A locking projection 27 b is formed on the outer peripheral surface of the motor shaft 27 so as to be adjacent to the bearing 30. Therefore, the end plate 57 is pressed against the locking projection 27b, and the end plate 57, the rotor 37 and the end plate 56 are sequentially set on the motor shaft 27, and the locking nut 16 is screwed into a predetermined portion of the motor shaft 27. By combining, the rotor 37 can be positioned and fixed with respect to the motor shaft 27.
[0008]
The end plates 56 and 57 have an annular shape corresponding to the rotor 37, and have a radial dimension such that the outer peripheral edge is slightly inward from the outer peripheral edge of the rotor 37. Therefore, the end surfaces of the rotor 37 and the permanent magnet 55 can be pressed and covered by the end plates 56 and 57, so that the rotor 37 can be prevented from moving in the axial direction, and the permanent magnet 55 is damaged. It is possible to prevent the magnet pieces from being scattered around.
[0009]
On the other hand, in an induction motor using a squirrel-cage rotor as a rotor, both ends of copper bars disposed at a plurality of locations in the circumferential direction of the rotor are connected by a short-circuit ring.
FIG. 3 is a schematic view of a rotor of a conventional induction motor.
In the figure, 101 is a rotor, 102 is a motor shaft, 103 is a copper rod disposed at a plurality of positions in the circumferential direction at an equal pitch on the outer periphery of the rotor 101, and 104 is connected to both ends of each rod 103. This is an aluminum short-circuited ring.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional electric motor, in the case of the synchronous motor 15 (FIG. 2), the end plates 56, 57 cover the end surfaces of the rotor 37 and the permanent magnet 55 with the end plates 56, 57. Has a radial dimension that is slightly inward from the outer peripheral edge of the rotor 37, the outer peripheral edges of the end plates 56 and 57 are close to the coil end of the coil 39.
[0011]
The end plates 56 and 57 are usually made of a nonmagnetic metal. Therefore, when an alternating current is supplied to the coil 39, an eddy current is generated in the end plates 56 and 57 due to a high frequency component included in the alternating current or an induced electromotive force generated along with the alternating current, Reduce efficiency.
[0012]
In the case of an induction motor, short-circuit rings 104 are disposed at both ends of the rod 103 in the rotor 101, and the short-circuit rings 104 are usually formed of a nonmagnetic metal. As a result, an eddy current is generated in the short-circuit ring 104 and the efficiency of the motor is lowered.
An object of the present invention is to solve the problems of the conventional electric motor and to provide an electric motor that can suppress the generation of eddy current and increase the efficiency.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the electric motor of the present invention, a rotor in which permanent magnets are arranged at a plurality of locations in the circumferential direction of the core, a stator arranged at a predetermined interval from the rotor, and a winding around the stator Coil.
And it has the end plate which fixes in the state which pressed down the both ends of the said permanent magnet, and covers the end surface of a rotor and a permanent magnet.
[0014]
Further, the end plate includes a step portion formed at a portion opposite to the end surface in the axial direction, and an air gap between an outer peripheral edge of the portion not covering the end surface and an inner peripheral edge of the coil is increased, The outer peripheral edge of the part covering the end face is arranged closer to the coil end than the outer peripheral edge of the part not covering the end face.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part of a synchronous motor according to a first embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 14 denotes a motor case, and a synchronous motor 15 is accommodated in the motor case. The motor case 14 includes a cylindrical portion 14a and a lid portion 14b that closes one end of the cylindrical portion 14a to form a sealed motor accommodating chamber 18. A plurality of fins 24 are formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 14a.
[0018]
A hole is formed in the center of the bottom of the cylindrical portion 14a and the center of the lid portion 14b, and a motor shaft 27 is disposed through the hole. The motor shaft 27 is supported by bearings 29 and 30. It is supported rotatably. Further, a recess 14c is formed adjacent to the hole of the lid portion 14b, and the sensor chamber 34 is formed by closing the recess 14c with the lid member 33.
[0019]
A resolver 35 is disposed in the sensor chamber 34, and the resolver 35 detects the position of the magnetic pole of the electric motor 15 based on the rotation of the motor shaft 27.
The electric motor 15 is mounted at substantially the center in the axial direction of the motor shaft 27, and is made to face the rotor 37 on the rotor 37 rotated together with the motor shaft 27 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the cylindrical portion 14a. And a stator 38 disposed at a predetermined distance from the rotor 37. The stator 38 has a stator core 38a and three phases (U phase, V phase) wound around the stator core 38a. And a W-phase) coil 139.
[0020]
Therefore, the rotor 37 can be rotated by supplying each coil 139 with a three-phase alternating current generated in an inverter (not shown).
The rotor 37 includes a core 17 formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates, and permanent magnets 55 disposed at a plurality of locations of the core 17. The permanent magnets 55 are arranged at equal pitches at a plurality of locations. The permanent magnet 55 is fixed while being pressed by end plates 156 and 157 as end members disposed at both ends, and forms a magnetic pole of the motor 15. For this purpose, a spline 27a is formed on the outer peripheral surface of the motor shaft 27, a spline 37a is formed on the inner peripheral surface of the rotor 37, and splines 56a and 57a are formed on the inner peripheral surfaces of the end plates 156 and 157. The rotor 37 and the end plates 156 and 157 can be spline-engaged.
[0021]
A locking projection 27 b is formed on the outer peripheral surface of the motor shaft 27 so as to be adjacent to the bearing 30. Therefore, the end plate 157 is pressed against the locking projection 27b, the end plate 157, the rotor 37 and the end plate 156 are sequentially set on the motor shaft 27, and the locking nut 16 is screwed into a predetermined portion of the motor shaft 27. Thus, the rotor 37 can be positioned and fixed with respect to the motor shaft 27.
[0022]
The end plates 156 and 157 have an annular shape corresponding to the rotor 37, and have a radial dimension such that the outer peripheral edge is slightly inward from the outer peripheral edge of the rotor 37. Accordingly, the end surfaces of the rotor 37 and the permanent magnet 55 can be pressed and covered by the end plates 156 and 157, so that the rotor 37 can be prevented from moving in the axial direction, and the permanent magnet 55 can be damaged. It is possible to prevent the magnet pieces from being scattered around.
[0023]
By the way, in order to cover the end surfaces of the rotor 37 and the permanent magnet 55 by the end plates 156, 157, the end plates 156, 157 have a radial dimension such that the outer peripheral edge is slightly inward from the outer peripheral edge of the rotor 37. Therefore, the outer peripheral edges of the end plates 156 and 157 are close to the coil end of the coil 139. The end plates 156 and 157 are usually formed of a nonmagnetic metal.
[0024]
Therefore, when an alternating current is supplied to the coil 139, an eddy current is generated in the end plates 156 and 157 due to a high frequency component included in the alternating current or an induced electromotive force generated along with the alternating current. Reduce efficiency.
Therefore, in order to suppress the generation of eddy currents in the end plates 156, 157, annular step portions 158, 159 as eddy current generation suppression portions are formed in the end plates 156, 157. Moreover, the coil ends 161 and 162 as the eddy current generation suppressing portion are bent outward in the radial direction.
[0025]
Accordingly, since the air gap between the outer peripheral edge of the end plates 156 and 157 and the inner peripheral edge of the coil 139 is increased, the number of magnetic fluxes linking the end plates 156 and 157 can be reduced accordingly. As a result, the generation of eddy currents in the end plates 156 and 157 can be suppressed, so that the efficiency of the electric motor 15 can be increased.
[0026]
Further, the rotor 37 can be reduced in weight by the amount that the step portions 158 and 159 are formed.
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of the synchronous motor according to the second embodiment of the present invention. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol.
[0027]
In this case, in order to suppress the generation of eddy currents in the end plates 256 and 257 as end members, annular tapered surfaces 258 and 259 as eddy current generation suppressing portions are formed on the end plates 256 and 257, respectively. The Moreover, the coil ends 161 and 162 as the eddy current generation suppressing portion are bent outward in the radial direction.
Therefore, since the air gap between the outer peripheral edge of the end plates 256 and 257 and the inner peripheral edge of the coil 139 is increased, the number of magnetic fluxes that link the end plates 256 and 257 can be reduced accordingly. As a result, the generation of eddy currents in the end plates 256 and 257 can be suppressed, so that the efficiency of the electric motor 15 can be increased.
[0028]
Further, the rotor 37 can be reduced in weight by the amount that the tapered surfaces 258 and 259 are formed.
In the first and second embodiments, the end plates 156, 157, 256, and 257 all have an annular shape, but only a portion that covers the end surface of the permanent magnet 55 protrudes radially outward. Other parts can be cut into a radial shape.
[0029]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a schematic view of the rotor of the induction motor according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a side view of the rotor of the induction motor according to the third embodiment of the present invention.
In the figure, 201 is a rotor, 202 is a motor shaft, 203 is a copper bar disposed at a plurality of positions in the circumferential direction at an equal pitch, and 204 is connected to both ends of each bar 203. This is a short-circuited ring made of aluminum as an end member.
[0030]
In this case, in order to suppress the generation of eddy current in the short-circuit ring 204, an annular step portion 205 as an eddy current generation suppression portion is formed in the short-circuit ring 204.
Therefore, since the air gap between the outer peripheral edge of the short-circuit ring 204 and the inner peripheral edge of the coil (not shown) is increased, the number of magnetic fluxes interlinking the short-circuit ring 204 can be reduced accordingly. As a result, the generation of eddy current in the short-circuit ring 204 can be suppressed, so that the efficiency of the electric motor can be increased.
[0031]
Further, the rotor 201 can be reduced in weight by the amount that the step portion 205 is formed.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a schematic view of the rotor of the induction motor according to the fourth embodiment of the present invention.
[0032]
In the figure, 301 is a rotor, 302 is a motor shaft, 303 is a copper rod, and 304 is a short circuit ring as an end member.
In this case, in order to suppress the generation of eddy currents in the short-circuit ring 304, an annular tapered surface 305 as an eddy current generation suppression portion is formed in the short-circuit ring 304.
Therefore, since the air gap between the outer peripheral edge of the short-circuit ring 304 and the inner peripheral edge of the coil (not shown) is increased, the number of magnetic fluxes interlinking the short-circuit ring 304 can be reduced accordingly. As a result, the generation of eddy currents in the short-circuit ring 304 can be suppressed, and the efficiency of the electric motor can be increased.
[0033]
Further, the rotor 301 can be reduced in weight by the amount that the tapered surface 305 is formed.
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a schematic diagram of a rotor of an induction motor according to a fifth embodiment of the present invention.
[0034]
In the figure, 401 is a rotor, 402 is a motor shaft, 403 is a copper rod, and 404 is a short-circuit ring as an end member.
In this case, in order to suppress the generation of eddy currents in the short-circuit ring 404 and the rod 403, annular tapered surfaces 405 as eddy current generation suppression portions are formed at both ends of the short-circuit ring 404 and the rod 403.
[0035]
Therefore, since the air gap between the outer peripheral edge of the short-circuit ring 404 and the inner peripheral edge of the coil (not shown) is increased, the number of magnetic fluxes interlinking the short-circuit ring 404 can be reduced accordingly. As a result, the generation of eddy current in the short-circuit ring 404 can be suppressed, so that the efficiency of the electric motor can be increased.
Further, the rotor 401 can be reduced in weight by the amount that the tapered surface 405 is formed.
[0036]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
[0037]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in the electric motor, the rotor in which the permanent magnets are disposed at a plurality of locations in the circumferential direction of the core, and the rotor is disposed at a predetermined interval. A stator and a coil wound around the stator are provided.
And it has the end plate which fixes in the state which pressed down the both ends of the said permanent magnet, and covers the end surface of a rotor and a permanent magnet.
Further, the end plate includes a step portion formed in a portion opposite to the end surface in the axial direction, and an air gap between an outer peripheral edge of the portion not covering the end surface and an inner peripheral edge of the coil is increased, The outer peripheral edge of the part covering the end face is arranged closer to the coil end than the outer peripheral edge of the part not covering the end face.
[0038]
In this case, since the air gap between the outer peripheral edge of the end plate that does not cover the end faces of the rotor and the permanent magnet and the inner peripheral edge of the coil is increased in the end plate, the number of magnetic fluxes linking the end plate is reduced accordingly. can do. As a result, the generation of eddy current in the end plate can be suppressed, and the efficiency of the electric motor can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a synchronous motor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a conventional synchronous motor.
FIG. 3 is a schematic view of a rotor of a conventional induction motor.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of a synchronous motor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram of a rotor of an induction motor according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side view of a rotor of an induction motor according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic view of a rotor of an induction motor according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram of a rotor of an induction motor according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
15 Motor 17 Core 37, 201, 301, 401 Rotor 38 Stator 55 Permanent magnet 139 Coil 156, 157, 256, 257 End plate 158, 159, 205 Step part 161, 162 Coil end 203, 303, 403 Rod 204, 304, 404 Shorted ring 258, 259, 305, 405 Tapered surface

Claims (1)

コアの円周方向における複数箇所に永久磁石が配設されたロータと、該ロータと所定の間隔を置いて配設されたステータと、該ステータに巻装されたコイルとを備えた電動機において、前記永久磁石の両端を押さえた状態で固定し、かつ、ロータ及び永久磁石の端面を覆うエンドプレートを有するとともに、該エンドプレートは、前記端面と軸方向において反対側の部分に形成された段部を備え、記端面を覆わない部分の外周縁とコイルの内周縁との間のエアギャップが大きくされ、前記端面を覆う部分の外周縁が前記端面を覆わない部分の外周縁よりコイルエンドと近接させて配設されることを特徴とする電動機 In an electric motor comprising a rotor in which permanent magnets are disposed at a plurality of locations in the circumferential direction of the core, a stator disposed at a predetermined interval from the rotor, and a coil wound around the stator. The end plate is fixed in a state where both ends of the permanent magnet are pressed, and has an end plate that covers the end surfaces of the rotor and the permanent magnet, and the end plate is formed in a portion opposite to the end surface in the axial direction. the provided, the air gap between the inner periphery of the outer peripheral edge and a coil portion does not cover the front SL end surface is large, the coil end of the outer periphery of the portion outer peripheral edge of the portion covering the end surface does not cover the end face An electric motor characterized in that it is disposed in close proximity to the motor .
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