無(wú)刷旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有旋轉(zhuǎn)整流器的無(wú)刷旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在同步旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，通常在定子一側(cè)設(shè)有電樞繞組，在轉(zhuǎn)子一側(cè)設(shè)有勵(lì)磁繞組。通常，由設(shè)置于靜止側(cè)的整流器通過(guò)電刷向設(shè)置于轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組提供直流電力。由于該電刷需要維護(hù)和更換，因此，為了不使用電刷，已知有通過(guò)設(shè)置與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)整流器來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)刷化的方式。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本專利實(shí)開昭63-156559號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本專利實(shí)開昭63-21472號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0004]在針對(duì)整流器的發(fā)熱，來(lái)自外部的冷卻效果較大的情況下，由于能夠使整流器緊湊化，因此已知有在例如整流器附近設(shè)置安裝于轉(zhuǎn)軸的冷卻風(fēng)扇的方法(專利文獻(xiàn)1)。該情況下，在轉(zhuǎn)軸的軸向需要設(shè)置用于安裝冷卻風(fēng)扇的空間。
[0005]或者，已知有以在軸向夾住整流器的保持環(huán)的方式將整流器和冷卻風(fēng)扇相對(duì)地進(jìn)行設(shè)置的方法(專利文獻(xiàn)2)。該情況下，無(wú)法采用兩個(gè)整流器互相相對(duì)的結(jié)構(gòu)，從而會(huì)對(duì)整流器的設(shè)置臺(tái)數(shù)造成影響。
[0006]因此，本發(fā)明的目的在于，在具有旋轉(zhuǎn)整流器的無(wú)刷旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，抑制對(duì)旋轉(zhuǎn)整流器的配置的影響，同時(shí)確保勵(lì)磁裝置的冷卻性能。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0007]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明所涉及的無(wú)刷旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于，包括:主轉(zhuǎn)子，該主轉(zhuǎn)子具有以可在主軸周圍旋轉(zhuǎn)的方式被軸支承且沿主軸方向延伸的主轉(zhuǎn)軸、以及固定于該主轉(zhuǎn)軸的徑向外側(cè)且沿主軸方向延伸的主轉(zhuǎn)子鐵芯；主定子，該主定子具有配置在所述主轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向外側(cè)且沿主軸方向延伸的主定子鐵芯、以及卷繞于該主定子鐵芯的主定子線圈；勵(lì)磁裝置，該勵(lì)磁裝置具備與所述主轉(zhuǎn)軸的主軸方向端部相結(jié)合且沿主軸方向延伸的勵(lì)磁裝置轉(zhuǎn)軸、與所述勵(lì)磁裝置轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)整流器、以及勵(lì)磁機(jī)，該勵(lì)磁機(jī)具有與所述勵(lì)磁裝置轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子、以及以與所述勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子相對(duì)的方式配置并固定支承于所述勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)的勵(lì)磁機(jī)定子；框架，該框架收納所述主轉(zhuǎn)子鐵芯和所述主定子；冷卻器，該冷卻器具有冷卻管，該冷卻管將對(duì)所述框架內(nèi)的所述主定子和所述主轉(zhuǎn)子鐵芯進(jìn)行冷卻的循環(huán)氣體作為管外被冷卻側(cè)流體，將來(lái)自外部的外部空氣作為管內(nèi)冷卻側(cè)流體來(lái)進(jìn)行熱交換；冷卻器護(hù)罩，該冷卻器護(hù)罩安裝于所述框架的上部，與所述框架一起構(gòu)成密閉空間，且在內(nèi)部包含有所述冷卻器，通過(guò)用于從所述框架內(nèi)流入的冷卻器入口開口、以及用于流出至所述框架內(nèi)的冷卻器出口開口與所述框架相連通；勵(lì)磁裝置護(hù)罩，該勵(lì)磁裝置護(hù)罩在內(nèi)部包含有所述勵(lì)磁裝置，與所述冷卻器護(hù)罩和所述框架相連通；以及內(nèi)部風(fēng)扇，該內(nèi)部風(fēng)扇安裝于所述主轉(zhuǎn)軸，使所述循環(huán)流體在所述密閉空間內(nèi)循環(huán)，在所述旋轉(zhuǎn)整流器設(shè)置有對(duì)所述勵(lì)磁裝置護(hù)罩內(nèi)的所述循環(huán)氣體進(jìn)行攪拌的攪拌翼。
發(fā)明效果
[0008]根據(jù)本發(fā)明，能夠在具有旋轉(zhuǎn)整流器的無(wú)刷旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，抑制對(duì)旋轉(zhuǎn)整流器的配置帶來(lái)的影響，同時(shí)確保勵(lì)磁裝置的冷卻性能。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的無(wú)刷旋轉(zhuǎn)電機(jī)的橫向剖視圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的無(wú)刷旋轉(zhuǎn)電機(jī)的勵(lì)磁裝置的電路圖。
圖3是從圖1的II1-1II線觀察時(shí)的左下四分之一的縱向剖視圖。
圖4是圖3的IV-1V線觀察時(shí)的縱向剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的無(wú)刷旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。此處，對(duì)于彼此相同或類似的部分，標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。
[0011]圖1是本實(shí)施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的橫向剖視圖。無(wú)刷旋轉(zhuǎn)電機(jī)200包括主轉(zhuǎn)子10、主定子20、連結(jié)側(cè)軸承41、勵(lì)磁機(jī)側(cè)軸承42、冷卻器61。主轉(zhuǎn)子10具有主轉(zhuǎn)軸11、以及設(shè)置于主轉(zhuǎn)軸11的徑向外側(cè)的主轉(zhuǎn)子鐵芯12。主轉(zhuǎn)軸11在軸向上沿水平延伸，以可旋轉(zhuǎn)的方式被連結(jié)側(cè)軸承41和勵(lì)磁機(jī)側(cè)軸承42分別進(jìn)行軸支承。
[0012]主轉(zhuǎn)子鐵芯12由強(qiáng)磁性體制成，是在中央具有開口的圓筒狀的一體結(jié)構(gòu)。另外，圓板狀的鋼板可以是沿軸向?qū)盈B而成的層疊結(jié)構(gòu)。主轉(zhuǎn)子鐵芯12設(shè)有未圖示的勵(lì)磁線圈。主轉(zhuǎn)軸11安裝有內(nèi)部風(fēng)扇15a、15b。
[0013]主定子20設(shè)置于主轉(zhuǎn)子10的徑向外側(cè)，是沿軸向延伸的圓筒狀。主定子20具有主定子鐵芯21和主定子線圈22。主定子鐵芯21由強(qiáng)磁性體制成，是將在中央具有開口的圓板狀的鋼板沿軸向?qū)盈B而成的層疊結(jié)構(gòu)。在與主轉(zhuǎn)子鐵芯12的徑向外側(cè)相對(duì)的主定子鐵芯21的內(nèi)側(cè)形成有未圖示的槽部，該槽部在周向上彼此隔開間隔，且沿軸向延伸。在各槽部?jī)?nèi)及主定子鐵芯21的軸向的兩外側(cè)設(shè)有主定子線圈22。
[0014]連結(jié)側(cè)軸承41固定支承于連結(jié)側(cè)軸承支架52，勵(lì)磁機(jī)側(cè)軸承42固定支承于勵(lì)磁機(jī)側(cè)軸承支架53。
[0015]主轉(zhuǎn)子鐵芯12和主定子20被收納于由框架51、連結(jié)側(cè)軸承支架52及勵(lì)磁機(jī)側(cè)軸承支架53形成的空間內(nèi)。在框架51的上部設(shè)置有冷卻器護(hù)罩62。冷卻器護(hù)罩62收納冷卻器61。
[0016]框架51與冷卻器護(hù)罩62通過(guò)冷卻器入口開口 5la、冷卻器出口開口 51b、51c相連通。框架51內(nèi)設(shè)有形成有圓形的開口的隔板51d、51f。隔板51d設(shè)置于主定子鐵芯21的連結(jié)側(cè)軸承41方向的外側(cè)。隔板51f設(shè)置于主定子鐵芯21的勵(lì)磁機(jī)側(cè)軸承42方向的外側(cè)。
[0017]主轉(zhuǎn)軸11的由勵(lì)磁機(jī)側(cè)軸承42所支承的部分的延長(zhǎng)部分與勵(lì)磁裝置轉(zhuǎn)軸11a相連接。另外，在本實(shí)施方式中示出了勵(lì)磁裝置轉(zhuǎn)軸11a為不同于主轉(zhuǎn)軸11的構(gòu)件，但主轉(zhuǎn)軸11與勵(lì)磁裝置轉(zhuǎn)軸11a可以是一體結(jié)構(gòu)，由主轉(zhuǎn)軸11的延長(zhǎng)部分形成勵(lì)磁裝置轉(zhuǎn)軸11a。
[0018]勵(lì)磁裝置100具有勵(lì)磁機(jī)120和旋轉(zhuǎn)整流器110。勵(lì)磁機(jī)120包括具有勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子線圈121a(圖2)的勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子121、以及勵(lì)磁機(jī)定子122。旋轉(zhuǎn)整流器110安裝于勵(lì)磁裝置轉(zhuǎn)軸11a，與勵(lì)磁裝置轉(zhuǎn)軸11a—起繞主軸旋轉(zhuǎn)。
[0019]勵(lì)磁機(jī)定子122以與勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子121相對(duì)的方式設(shè)置于勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子121的半徑方向外側(cè)，為環(huán)狀，從外部固定支承為靜止。由未圖示的電源向勵(lì)磁機(jī)定子122提供直流電力。另外，勵(lì)磁機(jī)定子122不限于線圈的電磁鐵。例如，在不需要對(duì)無(wú)刷旋轉(zhuǎn)電機(jī)200的勵(lì)磁電流即流過(guò)主轉(zhuǎn)子10的線圈的電流進(jìn)行控制的情況下，也可以是永磁鐵。
[0020]圖2是勵(lì)磁裝置100的電路圖。在勵(lì)磁機(jī)定子122產(chǎn)生的直流的勵(lì)磁的內(nèi)側(cè)，若勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子121繞主軸旋轉(zhuǎn)，則在勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子121的勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子線圈121a產(chǎn)生交流的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子線圈121a所產(chǎn)生的交流電力由旋轉(zhuǎn)整流器110轉(zhuǎn)換成直流電力，并提供給同樣繞主旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的主轉(zhuǎn)子鐵芯12所設(shè)置的勵(lì)磁線圈(未圖示)。利用該勵(lì)磁，主定子線圈22即電樞繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
[0021]如圖1所示，勵(lì)磁機(jī)120收納在勵(lì)磁裝置護(hù)罩63內(nèi)。在勵(lì)磁裝置護(hù)罩63與冷卻器護(hù)罩62之間，設(shè)置有連通勵(lì)磁裝置護(hù)罩63和冷卻器護(hù)罩62的勵(lì)磁裝置入口管道64。在勵(lì)磁裝置護(hù)罩63與勵(lì)磁機(jī)側(cè)軸承支架53之間，設(shè)置有連通勵(lì)磁裝置護(hù)罩63和勵(lì)磁機(jī)側(cè)軸承支架53的勵(lì)磁裝置出口管道65。
[0022]框架51、冷卻器護(hù)罩62、以及勵(lì)磁裝置護(hù)罩63形成密閉空間70。密閉空間70具有框架中央部71、冷卻器護(hù)罩部72、風(fēng)扇入口部73、74、以及勵(lì)磁裝置護(hù)罩部75。框架中央部71是設(shè)置有被隔板51d和隔板51f夾住的主轉(zhuǎn)子鐵芯12和主定子20的區(qū)域。風(fēng)扇入口部73是內(nèi)部風(fēng)扇15a和隔板51d與連結(jié)側(cè)軸承41之間的部分?？蚣苋肟诓?4是勵(lì)磁機(jī)側(cè)軸承42與內(nèi)部風(fēng)扇15b和隔板51f之間的部分。
[0023]圖3是從圖1的II1-1II線觀察時(shí)的左下四分之一的縱向剖視圖。圖4是圖3的IV-1V線觀察時(shí)的縱向剖視圖。勵(lì)磁裝置轉(zhuǎn)軸11a安裝有支承構(gòu)件115，該支承構(gòu)件115也稱為保持環(huán)。支承構(gòu)件115是在中央形成有貫通孔的向垂直于主軸的方向擴(kuò)展的圓板狀。支承構(gòu)件115形成有在周向上彼此隔開間隔的支承構(gòu)件開口 115a。
[0024]支承構(gòu)件115設(shè)置有多個(gè)旋轉(zhuǎn)整流器110，在周向上彼此隔開間隔。各旋轉(zhuǎn)整流器110具有整流元件部111、散熱部112、連結(jié)部113、以及緊固部114。各兩個(gè)旋轉(zhuǎn)整流