旋转电机以及风力发电系统的制作方法

专利名称：旋转电机以及风力发电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及旋转电机以及风力发电系统。
背景技术：
一直以来，公知有具备转子的旋转电机，该转子包含隔着间隔呈圆周状(周状)地配置有多个永久磁铁的转子铁芯。在日本特开2000-324738号公报中公开了如下的IPM电机(旋转电机)该IPM电机具备包含隔着间隔呈圆周状地嵌入有多个稀土类磁铁(永久磁铁)的铁芯(转子铁芯) 的转子。在该IPM电机转子的组装中，通过在铁芯的内周部烧嵌旋转轴，来将旋转轴固定到铁芯上。但是，在日本特开2000-324738号公报所公开的IPM电机中，因为在转子组装时进行了铁芯与旋转轴的烧嵌，所以存在这样的问题在组装后在转子上产生了因烧嵌的热引起的残留应力(烧嵌应力)。这样，在转子组装时进行烧嵌的情况下，存在与产生转子残留应力相应地、转子的耐久性降低的问题。另外，在转子组装时进行烧嵌的情况下，还存在需要用到烧嵌用的加热设备的问题。

发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的，本发明的I个目的是提供能够提高转子的耐久性且能够利用简易的方法进行转子组装的旋转电机以及风力发电系统。为了达成上述目的，本发明第I方式中的旋转电机具备转子，其包含旋转轴部、 围着旋转轴部的转子轭铁、以及配置在转子轭铁的外周面上的转子铁芯，在该转子铁芯上， 隔着间隔呈圆周状地配置有多个永久磁铁；以及定子，其与转子的外周面相对地配置，利用固定部件固定了转子铁芯的内周部与转子轭铁。在本发明第I方式的旋转电机中，如上所述，利用固定部件来固定转子铁芯的内周部与转子轭铁。由此，在进行转子的组装时，与通过烧嵌来固定转子铁芯和转子轭铁的情况不同，在组装后的转子上不会产生因烧嵌的热引起的残留应力，所以能够提高转子的耐久性。另外，不需要烧嵌用的加热设备，所以能够利用简易的方法来进行转子的组装。本发明第2方式中的风力发电系统具备发电机，其包含转子和与转子的外周面相对配置的定子；以及叶片，其与发电机的转子连接，转子包含旋转轴部；转子轭铁，其围着旋转轴部；以及转子铁芯，其配置在转子轭铁的外周面上，并隔着间隔呈圆周状地配置有多个永久磁铁，利用固定部件固定了转子轭铁和转子铁芯的内周部。在本发明第2方式的风力发电系统中，如上所述，利用固定部件来固定发电机的转子的转子轭铁与转子铁芯的内周部。由此，在进行转子的组装时，与利用烧嵌来固定转子铁芯和转子轭铁的情况不同，不会在组装后的转子上产生因烧嵌的热引起的残留应力，所以能够提高转子的耐久性。另外，因为不需要烧嵌用的加热设备，所以可利用简易的方法来进行转子的组装。一般而言，风力发电系统是要长期使用的，所以要求高耐久性。而且一般情况下，风力发电系统的发电机所使用的转子的尺寸较大，所以难以进行组装。在此情况下，在本发明中，能够提高转子的耐久性并且能够利用简易的方法进行转子的组装，所以能够提供适合于风力发电系统的发电机。


图I是示出本发明第I 第4实施方式的风力发电系统的结构的示意图。图2是从轴向的一侧(图I的箭头A方向侧)观察本发明第I实施方式的发电机的定子以及转子的图。图3是图2的放大图。图4是从轴向的另一侧(图I的箭头B方向侧)观察图3的放大图。图5是沿着图3以及图4的200-200线的剖视图。图6是沿着图3以及图4的300-300线的剖视图。图7是示出本发明第I实施方式的发电机的转子铁芯内部的磁力线的图。图8是示出本发明第I实施方式的发电机的构成转子铁芯的铁芯部的图。图9是示出在转子轭铁上安装本发明第I 第4实施方式的发电机的转子铁芯时采用的螺母的立体图。图10是用于说明紧固本发明第I实施方式的发电机的转子铁芯与转子轭铁的顺序的剖视图。图11是用于说明利用键部件来固定本发明第I实施方式的发电机的转子铁芯与转子轭铁的顺序的剖视图。 图。
图12图13图14图15图16图17图18图19图20图21图22图23图24
是从轴向的一侧观察本发明第2实施方式的发电机的转子的放大图。 是从轴向的另一侧观察图12的放大图。
是从轴向的一侧观察本发明第3实施方式的发电机的转子的放大图。 是从轴向的另一侧观察图14的放大图。
是沿着图14以及图15的400-400线的剖视图。
是沿着图14以及图15的500-500线的剖视图。
是从轴向的一侧观察本发明第4实施方式的发电机的转子的放大图。 是从轴向的另一侧观察图18的放大图。
是从轴向的一侧观察本发明第3实施方式的变形例的转子的放大图。 是从观轴向的另一侧察图20的放大图。
〃第4实施方式的变形例的风力发电系统的结构的示意
具体实施例方式以下，根据附图来说明本发明的实施方式。(第I实施方式)首先，参照图I来说明包含本发明第I实施方式的发电机I的风力发电系统100
6的结构。此外，发电机I是本发明的“旋转电机”的一例。如图I所示，风力发电系统100由发电机I、机舱2、转子轮毂3、叶片4和塔架(支撑柱)5构成。发电机I被收容在机舱2的内部。另外，转子轮毂3与发电机I的后述的轴 21连接。另外，在转子轮毂3上安装有多个叶片4。另外，机舱2被安装在塔架5上。接着，参照图2 图9来说明本发明第I实施方式的发电机I的结构。如图2所示，发电机I具备定子10和转子20。定子10隔着预定空间(间隙)与转子20的外周面对置。另外，定子10具有围着转子20的圆筒形状。另外，定子10由形成有多个缝隙Ila的定子铁芯11和绕组12构成。此外，多个缝隙Ila沿着定子铁芯11的内周以大致等角度间隔进行配置。另外，绕组12以集中缠绕或分布缠绕的方式缠绕在多个缝隙Ila之间。转子20由轴21、转子轮22、转子轭铁23和转子铁芯24构成。此外，轴21是本发明的“旋转轴部”的一例。另外，转子轮22是本发明的“支撑部件”的一例。通过将轴21插入到设置在转子轮22的中央部附近的轴插入孔22a中，从而轴21 贯穿转子20的中心而在X方向(参照图I)(以下，称为轴向)上延伸地设置。另外，转子轮22围着轴21，并且形成为与转子轭铁23的内周面相接的圆板状。在该转子轮22上设置有沿轴向贯穿的多个开口部22b。另外，转子轭铁23围着轴21，并且形成为具有与圆板状的转子轮22的外周部相接的内周面的圆筒形状。此外，如图5以及图6所示，圆筒形状的转子轭铁23的轴向长度L大于圆板状的转子轮22的厚度t。如图2所示，转子铁芯24具有圆筒形状，该圆筒形状具有配置在转子轭铁23外周面上的内周面。另外，如图5以及图6所示，转子铁芯24由沿轴向重叠层叠的多个电磁钢板构成。在第I实施方式中，转子铁芯24在轴向的中央部处被分割为二。S卩，转子铁芯24 由沿轴向重叠配置的转子铁芯24a(轴向的一侧(图I的箭头A方向侧)的转子铁芯24) 和转子铁芯24b (轴向的另一侧(图I的箭头B方向侧)的转子铁芯24)构成。如图2 图4所示，在转子铁芯24a以及24b的外周部附近，沿着旋转方向(以下， 称为周向)隔着间隔呈圆周状地分别嵌入有多个永久磁铁30以及31。这样嵌入了永久磁铁 30 (31)的转子铁芯 24a (24b)的构造一般被称为 IPM (Interior Permanent Magnet :内置永磁)构造。这里，在第I实施方式中，如图2以及图3所示，呈圆周状地逐一交替地配置具有永久磁铁30的第I磁极部241a和不具有永久磁铁30的第2磁极部242a，由此构成转子铁芯24a。同样，在第I实施方式中，如图4所示，呈圆周状地逐一交替地配置具有永久磁铁 31的第I磁极部241b和不具有永久磁铁31的第2磁极部242b，由此构成转子铁芯24b。此外，如后所述，多个永久磁铁30被磁化成径向的磁化方向都相同(外周侧为N 极)。另外，多个永久磁铁31被磁化成径向的磁化方向都相同(与永久磁铁30相反的磁化方向)(外周侧为S极)。这样呈圆周状地配置有径向的磁化方向相同的多个永久磁铁 30(31)的转子铁芯24a(24b)的构造一般被称为换向极(consequent-pole)构造。如图3以及图4所示，从轴向观察，第I磁极部241a(241b)的后述的磁铁覆盖部
243外周侧的表面形成为具有凸形状，该凸形状将永久磁铁30 (31)的与周向中央部对应的部分作为顶部。同样，从轴向观察，第2磁极部242a(242b)外周侧的表面形成为具有凸形状，该凸形状将第2磁极部242a (242b)的与周向中央部对应的部分作为顶部。这些具有凸形状的第I磁极部241a (241b)以及第2磁极部242a (242b)的顶部被配置成比第I磁极部 241a (241b)的后述的连接部245更靠径向的外侧。第I磁极部241a(241b)构成为包含覆盖永久磁铁30(31)的外周侧的磁铁覆盖部243 ;露出永久磁铁30 (31)的两侧端面的两个空隙244 ;以及与两个空隙244分别对应地在周向上延伸设置的两个连接部245。从轴向观察，磁铁覆盖部243的外周侧表面形成为具有将与永久磁铁30(31)的中央部对应的部分作为顶部的凸形状。另外，空隙244的位于连接部245侧且位于第2磁极部242侧的角部244a形成为具有圆弧状的截面形状。另外，连接部245形成为沿着转子铁芯24a (24b)的外周连接磁铁覆盖部243和与第I磁极部241a (241b)相邻的两个第2磁极部242a(242b)的薄壁状。此外，在第I实施方式中，连接部245的径向厚度tl小于磁铁覆盖部243的径向厚度t2。例如，连接部245的径向厚度tl为约Imm以上约I. 5mm以下，而磁铁覆盖部243的中央部的径向厚度t2为约3mm以上约4mm以下。另外，在第I实施方式中，如图3、图4以及图8所示，以与第I磁极部241a(241b) 的空隙244相接的方式，设置了用于安装永久磁铁30(31)的孔部246a(246b)。在该孔部 246a (246b)中设置有一对卡合部247，这一对卡合部247通过与永久磁铁30 (31)的后述的倾斜部30a(31a)中的转子铁芯24a(24b)内周侧的部分抵接而进行卡合。这一对卡合部 247之间的周向的宽度从转子铁芯24a(24b)的内周侧向外周侧逐渐变小。另外，在第I实施方式中，从轴向观察，永久磁铁30 (31)形成为具有大致梯形形状的剖面。即，在永久磁铁30(31)的两侧端面上，以永久磁铁30 (31)的周向宽度从转子铁芯 24a(24b)的内周侧向外周侧逐渐变小的方式，设置有倾斜部30a(31a)。另外，在第I实施方式中，嵌入转子铁芯24a的第I磁极部241a中的永久磁铁30 和嵌入转子铁芯24b的第I磁极部241b中的永久磁铁31被磁化成，在外周侧具有互不相同的极性。具体地说，如图3所示，永久磁铁30被磁化成，在经由粘接剂等安装到转子铁芯 24a的孔部246a中的状态下，外周侧为N极。而如图4所示，永久磁铁31被磁化成，在经由粘接剂等安装到转子铁芯24b的孔部246b中的状态下，外周侧为S极。另外，在第I实施方式中，如图3 图6所示，转子铁芯24a和转子铁芯24b被配置成，以沿着旋转方向错开规定角度(电角180度)的状态在轴向上重叠。即，转子铁芯24a 和转子铁芯24b被配置成转子铁芯24a的第I磁极部241a与转子铁芯24b的第2磁极部 242b相对应，并且转子铁芯24a的第2磁极部242a与转子铁芯24b的第I磁极部241b相对应。此外，转子铁芯24a以及24b的轴向长度分别为转子轭铁23的轴向长度L的一半长度(L/2)。另外，在第I实施方式中，如图2 图4所示，转子铁芯24a(24b)构成为，能够沿周向分割成包含多个铁芯部240。这多个铁芯部240的边界部分被配置在转子铁芯24a (24b) 的与第2磁极部242a (242b)对应的部分处。具体地说，多个铁芯部240的边界部分被配置在第2磁极部242a (242b)的磁边界部分(第2磁极部242a (242b)的周向中心部)处。即， 多个铁芯部240的边界部分被配置成，与在转子铁芯24 (24a)的内部由永久磁铁30产生的静磁场的线对称轴(参照图7的直线11)重合。另外，在第I实施方式中如图3以及图4所示，按照每4个第2磁极部242a (242b) 配置一个边界部分的方式，配置了多个铁芯部240的边界部分。即，多个铁芯部240构成为包含配置在4个第2磁极部242a(242b)各自之间的3个第I磁极部241a(241b)。此外，如图2 图4以及图8所示，多个铁芯部240形成为，分别具有以大致等角度间隔对圆筒形状的转子铁芯24a(24b)进行分割后的大致相同的形状(从轴向观察为大致圆弧形状)。另外，如图2 图7所示，转子铁芯24a(24b)的内周部与转子轭铁23通过由螺母 41以及螺栓42构成的紧固部件进行紧固，由此进行固定。螺母41以及螺栓42被配置在转子铁芯24a(24b)的内周部的与第2磁极部242a(242b)对应的部分处，且被配置在构成转子铁芯24a(24b)的多个铁芯部240的边界部分处。此外，螺母41以及螺栓42是本发明的 “固定部件”的一例。螺母41如图5以及图6所示构成为，插入到转子铁芯24a(24b)的内周部的后述的螺母插入孔240a中。另外，螺母41构成为在插入到螺母插入孔240a中的状态下沿轴向延伸。具体地说，如图9所示，螺母41形成为具有长度L/2的长方体形状。在该螺母41上， 沿着螺母41的延伸方向(轴向)设置有多个(在第I实施方式中为2个)在内表面上形成有内螺纹的螺纹孔41a。另外，螺栓42构成为插入到转子轭铁23的内周面的后述的螺栓插入孔23a(参照图5以及图6)中。另外，螺栓42经由构成转子铁芯24a(24b)的铁芯部 240的后述的槽部240b (参照图3 图8)与螺母41的螺纹孔41a旋合。此外，螺纹孔41a 是本发明的“旋合部分”的一例。如图3、图4、图7以及图8所示，在构成转子铁芯24a(24b)的铁芯部240的内周部设置有多个螺母插入孔240a。从轴向观察，这多个螺母插入孔240a分别形成为具有与螺母41大致相同的大小的矩形形状。另外，与多个螺母插入孔240a分别对应地设置有多个槽部240b。这多个槽部240b分别形成为连接螺母插入孔240a和构成转子铁芯24a (24b) 的铁芯部240的内周面的槽状。此外，如图8所示，槽部240b的槽宽Wl小于螺母插入孔 240a的孔宽W2。另外，如图3以及图4所示，沿着转子铁芯24a(24b)的周向以大致等角度间隔配置多个螺母插入孔240a以及槽部240b。另外，如图5以及图6所示，多个螺母插入孔240a以及槽部240b被设置为沿着轴向延伸。如图5以及图6所示，在圆筒形状的转子轭铁23的内周面中的从转子轮22露出的部分(转子轮22与转子轭铁23相接的部分以外的部分)处，以贯穿转子轭铁23的内周面与外周面的方式设置有螺栓插入孔23a。该螺栓插入孔23a沿着螺母41的延伸方向(轴向)设置有多个(在第I实施方式中为2个)，以便在螺母插入孔240a中插入螺母41的状态下，能够将螺母41和螺栓42旋合。此外，如图3、图4以及图6 图8所示，在构成转子铁芯24a(24b)的铁芯部240 的内周面上形成有沿轴向延伸的第I键插入槽240c。另外，在转子轭铁23的外周面上以与第I键插入槽240c对应的方式形成有第2键插入槽23b。在由这些第I键插入槽240c 以及第2键插入槽23b构成的键插入孔50中插入有由平行键等构成的键部件43。在转子铁芯24a(24b)的内周部与转子轭铁23的外周部相接的部分处，沿着周向以大致等角度间隔(参照图2)配置有多个该键插入孔50。具体地说，在构成转子铁芯24a(24b)的铁芯部 240内周部的沿着周向的中央部附近配置有键插入孔50。接着，参照图2 图11，说明本发明第I实施方式的发电机I的转子20的组装顺序。首先，如图2、图5以及图6所示，将轴21插入到圆板状的转子轮22的轴插入孔22a中，并且在转子轮22的外周部安装圆筒形状的转子轭铁23。接着，如图2 图4以及图7所示，在转子轭铁23的外周面上安装由多个铁芯部 240构成的转子铁芯24 (转子铁芯24a以及24b)。具体地说，在圆筒形状的转子轭铁23的外周面上，呈圆周状组合地配置大致圆弧形状的多个铁芯部240 (参照图8)。由此，构成具有与转子轭铁23的外周面相接的内周面的圆筒形状的两个转子铁芯24a以及24b。另外此时，嵌入到转子铁芯24a中的永久磁铁30和嵌入到转子铁芯24b中的永久磁铁31以外周侧具有互不相同的极性的方式构成转子铁芯24a以及24b。具体地说，以如下方式构成转子铁芯24a以及24b :使嵌入到转子铁芯24a中的永久磁铁30的外周侧极性成为N极、嵌入到转子铁芯24b中的永久磁铁31的外周侧极性成为S极。另外此时，在使转子铁芯24a和转子铁芯24b沿着旋转方向错开规定角度(电角 180度)的状态下，在转子轭铁23的外周面上沿着轴向重叠地配置转子铁芯24a以及24b。 具体地说，以使转子铁芯24a的第I磁极部241a与转子铁芯24b的第2磁极部242b对应、 并且使转子铁芯24a的第2磁极部242a与转子铁芯24b的第I磁极部241b对应的方式， 在转子轭铁23的外周面上配置转子铁芯24a以及24b。接着，将构成转子铁芯24a (24b)的铁芯部240的槽部240b与转子轭铁23的螺栓插入孔23a的位置对准。并且，将转子铁芯24a (24b)的铁芯部240的第I键插入槽240c 与转子轭铁23的第2键插入槽23b的位置对准。接着，如图10所示，利用由螺母41以及螺栓42构成的紧固部件，将转子轭铁23 和配置在转子轭铁23外周面上的转子铁芯24a(24b)的内周部紧固起来，由此进行固定。 具体地说，首先，沿着轴向，向转子铁芯24a(24b)的铁芯部240的螺母插入孔240a中插入长方体形状的螺母41 (参照图9)。然后，从转子轭铁23的内侧向转子轭铁23的螺栓插入孔23a中插入螺栓42。接着，经由如上地进行位置对准后的转子轭铁23的螺栓插入孔23a 以及转子铁芯24a (24b)的铁芯部240的槽部240b，将螺栓42旋合到螺母41的螺纹孔41a 中。最后，如图11所示，沿着轴向，向由如上地进行位置对准后的、转子铁芯24a (24b) 的铁芯部240的第I键插入槽240c以及转子轭铁23的第2键插入槽23b构成的键插入孔 50中，插入由平行键等构成的键部件43。通过这种方式来进行本发明第I实施方式的发电机I的转子20的组装。在第I实施方式中，如上所述，利用螺母41和螺栓42来固定(紧固)转子轭铁23 与转子铁芯24的内周部，由此，在进行转子20的组装时，与通过烧嵌来固定转子铁芯24与转子轭铁23的情况不同，不会在组装后的转子20上产生由烧嵌的热引起的残留应力，从而能够提高转子20的耐久性。另外，通过提高转子20的耐久性，还能够使磁铁覆盖部243以及连接部245的厚度变薄。通过这样地减小磁铁覆盖部243以及连接部245的厚度，能够提高转子铁芯24的外周部与定子铁芯11的内周部之间的间隙内的磁通密度，并且降低经由连接部245的漏磁通。另外，不需要烧嵌用的加热设备，所以能够利用简易的方法进行转子20的组装。这里，一般而言，风力发电系统是要长期使用的，所以要求高耐久性。而且一般情况下，风力发电系统的发电机所使用的转子的尺寸较大，所以难以进行组装。在此情况下，在第I实施方式中，能够提高转子20的耐久性并且能够利用简易的方法进行转子20的组装，所以能够提供适合于风力发电系统100的发电机I。
另外，在第I实施方式中，如上所述，转子铁芯24构成为，能够沿着周向分割成包含多个铁芯部240。由此，与利用被冲压成圆环状的钢板来构成转子铁芯24的情况相比，在制造转子铁芯24时，能够进一步减少浪费的材料，所以能够提高转子铁芯24的材料的利用率。另外，一般而言，风力发电系统100的发电机I所使用的转子铁芯24的尺寸较大，所以容易产生材料的浪费。在此情况下，在第I实施方式中，能够提高转子铁芯24的材料的利用率，所以能够提供适合于风力发电系统100的转子铁芯24。另外，在第I实施方式中，如上所述，在多个铁芯部240的边界部分处配置螺母41 以及螺栓42。由此，能够通过螺母41以及螺栓42，将多个铁芯部240的边界部分的内周部按压到转子轭铁23的外周面上。结果，当固定转子轭铁23和转子铁芯24时，能够抑制在多个铁芯部240的边界部分处，在转子铁芯24的外周部产生阶梯差。 另外，在第I实施方式中，如上所述，将转子铁芯24形成为具有配置在转子轭铁23 的外周面上的内周面的圆筒形状，将构成转子铁芯24的多个铁芯部240分别形成为具有以大致等角度间隔对圆筒形状进行分割后的大致相同的形状。由此，有别于多个铁芯部240 各自的形状不同的情况，能够提闻铁芯部240的制造的成品率。另外，在第I实施方式中，如上所述，圆周状地逐一交替地配置具有永久磁铁 30(31)的多个第I磁极部241a以及241b和不具有永久磁铁30(31)的多个第2磁极部 242a以及242b，由此构成转子铁芯24 (转子铁芯24a以及24b)。并且，将螺母41以及螺栓42配置在转子铁芯24内周部的与第2磁极部242a以及242b对应的部分处。由此，是在从永久磁铁30(31)产生的磁通的分布最稀疏的部分处配置螺母41以及螺栓42，所以，能够利用螺母41以及螺栓42抑制在发电机I中产生磁方面的不良影响。另外，在第I实施方式中，如上所述，螺母41在转子铁芯24侧沿着轴向延伸，并且螺母41形成为，沿着轴向包含多个螺纹孔41a。并且，沿着螺母41的延伸方向配置多个螺栓42，且旋合到螺母41的多个螺纹孔41a中。由此，利用沿轴向延伸的螺母41和与沿着轴向设置到螺母41中的多个螺纹孔41a旋合的多个螺栓42，能够沿着轴向容易地紧固转子铁芯24和转子轭铁23，并且能够减少螺母41的数量(部件数)。另外，在第I实施方式中，如上所述，在转子铁芯24的内周部设置有插入螺母41 的螺母插入孔240a和连接螺母插入孔240a与转子铁芯24的内周面的槽部240b。并且，将螺母插入孔240a以及槽部240b设置为沿着转子铁芯24的轴向延伸，并且形成为槽部240b 的槽宽Wl小于螺母插入孔240a的孔宽W2 (参照图7)。并且，经由沿轴向延伸的槽部240b， 将多个螺栓42旋合到插入螺母插入孔240a中的螺母41的多个螺纹孔41a中。由此，通过使槽部240b的槽宽Wl小于螺母插入孔240a的孔宽W2，能够抑制已插入到螺母插入孔240a 中的螺母41向转子铁芯24的内周部侧(槽部240b侧)移动(脱落)。另外，槽部240b可用作向插入到螺母插入孔240b中的螺母41插入螺栓42时的导向部，所以能够容易地将螺栓41旋合到螺母41的螺纹孔41a中。另外，在第I实施方式中，如上所述，在转子20上设置有围着轴21并且与转子轭铁23内周面相接的圆板状的转子轮22。并且，将转子轭铁23形成为轴向长度L大于圆板状的转子轮22的厚度t(参照图5以及图6)的圆筒形状，并且，在圆筒形状的转子轭铁23 的内周面中从转子轮22露出的部分处，沿着轴向形成多个螺栓插入孔23a。并且，经由多个螺栓插入孔23a，将多个螺栓42旋合到转子铁芯24侧沿着轴向延伸配置的螺母41的多个螺纹孔41a中。由此，可经由形成在转子轭铁23的内周面中从转子轮22露出的部分处的多个螺栓插入孔23a，从转子轭铁23的内侧向转子铁芯24侧容易地插入多个螺栓42。另外，在第I实施方式中，如上所述，在转子铁芯24的内周部形成沿轴向延伸的第 I键插入槽240c，在转子轭铁23的外周面上，与转子铁芯24的第I键插入槽240c对应地形成第2键插入槽23c。并且，在由第I键插入槽240c和第2键插入槽23c构成的键插入孔50中插入键部件43。由此，通过键部件43能够抑制转子轭铁23在转子铁芯24的内侧发生空转。另外，在第I实施方式中，如上所述，将第I磁极部241a以及241b构成为包含 覆盖永久磁铁30 (31)的外周侧的磁铁覆盖部243 ;露出永久磁铁30 (31)的侧端面的空隙
244；以及连接部245，其与空隙244对应地设置，沿着转子铁芯24 (转子铁芯24a以及24b) 的外周连接磁铁覆盖部243和与第I磁极部241a(241b)相邻的第2磁极部242a(242b)。 由此，能够利用磁铁覆盖部243来抑制永久磁铁30(31)因转子铁芯24旋转时的离心力而向外周侧偏移。另外，沿着转子铁芯24的外周(沿着在转子铁芯24旋转时施加的应力(拉伸应力以及压缩应力)的方向)设置连接部245，由此，当转子铁芯24旋转时，对连接部245 施加拉伸应力以及压缩应力，另一方面，与拉伸应力以及压缩应力相比，很难施加容易引起损坏的弯曲应力。由此，能够抑制因弯曲应力导致连接部245损坏，从而能够提高转子铁芯 24的耐久性。另外，通过设置露出永久磁铁30 (31)的侧端面的空隙244，使连接永久磁铁 30(31)的侧端部的外周面与内周面的磁路变长，并且能够增大其磁阻。由此，能够减少从永久磁铁30(31)的侧端部的外周面向内周面(或从内周面向外周面)泄漏的漏磁通。另外，在第I实施方式中，如上所述，使连接部245的径向厚度tl(参照图3以及图4)小于磁铁覆盖部243的径向厚度t2(参照图3以及图4)。由此，与连接部255的厚度和磁铁覆盖部243的厚度相等的情况相比，能够减小连接部255的厚度，能够减小作为磁通泄漏路径的连接部245的截面积，所以能够进一步减少从永久磁铁30(31)的侧端部泄漏的漏磁通。另外，在第I实施方式中，如上所述，将空隙244的与连接部245对应的部分的第 2磁极部242a (242b)侧的角部244a形成为具有圆弧状的截面形状。由此，与角部244a形成为具有矩形状的截面形状的情况不同，能够增加连接部245的第2磁极部242a(242b)侧的径向厚度，所以能够进一步提高转子铁芯24的耐久性。另外，在第I实施方式中，如上所述，与第I磁极部241a (241b)的空隙244相接地设置用于安装永久磁铁30(31)的孔部246a (246b)，并在孔部246a (246b)中设置与永久磁铁30(31)卡合的卡合部247。由此，通过将永久磁铁30(31)与孔部246a(246b)的卡合部 247卡合，能够在孔部246a (246b)中牢固地固定永久磁铁30 (31)。另外，在第I实施方式中，如上所述，在永久磁铁30(31)的侧端面上，以永久磁铁30(31)的周向宽度从内周侧向外周侧逐渐变小的方式设置有倾斜部30a，并将卡合部247构成为通过与永久磁铁30(31)的倾斜部30a抵接来进行卡合。由此，能够使永久磁铁30 (31)不容易脱离卡合部247，所以，能够将永久磁铁30 (31)更牢固地固定在孔部 246a (246b)中。另外，在第I实施方式中，如上所述，从轴向观察，磁铁覆盖部243的外周侧表面形成为具有将与永久磁铁30 (31)的中央部对应的部分的附近作为顶部的凸形状。由此，能够使磁铁覆盖部243 (转子铁芯24的外周部)与定子铁芯11的内周部之间的间隙内的磁通密度的分布成为正弦波状，所以能够提高发电机I的磁特性。另外，在第I实施方式中，如上所述，由沿着轴向重叠配置的转子铁芯24a和转子铁芯24b构成转子铁芯24，并将转子铁芯24a的永久磁铁30与转子铁芯24b的永久磁铁 31磁化成在外周侧具有互不相同的极性。并且，以使转子铁芯24a的第I磁极部241a与转子铁芯24b的第2磁极部242b对应、并且使转子铁芯24a的第2磁极部242a与转子铁芯 24b的第I磁极部241b对应的方式，在沿着旋转方向错开规定角度(电角180度)的状态下，沿着轴向重叠地配置转子铁芯24a和转子铁芯24b。由此，在由转子铁芯24a和转子铁芯24b构成的转子铁芯24上，从轴向观察，圆周状地逐一交替地配置被磁化成在外周侧具有互不相同的极性的永久磁铁30以及31，所以能够从转子铁芯24以良好的平衡性产生磁通。另外，在第I实施方式中，如上所述，由沿着轴向重叠地层叠的多个电磁钢板构成磁铁覆盖部243。由此，因电枢反作用而产生的磁通沿着构成磁铁覆盖部243的各电磁钢板的延伸方向(与轴向交叉的方向)流动，所以能够减小磁铁覆盖部243的、流过因电枢反作用而产生的磁通的部分的截面积。结果，能够减小在磁铁覆盖部243中产生的涡流损耗。另外，在第I实施方式中，如上所述，将多个铁芯部240的边界部分配置在转子铁芯24a(24b)的与第2磁极部242a(242b)对应的部分处。由此，在未安装永久磁铁30(31) 的第2磁极部242a(242b)中对转子铁芯24a(24b)进行了分割，所以能够抑制转子铁芯 24a(24b)的磁特性降低。结果，能够抑制发电机I的发电效率降低。另外，与在设置有用于安装永久磁铁30(31)的孔部246a(246b)的第I磁极部241a(241b)中分割转子铁芯 24a(24b)的情况相比，能够进一步抑制转子铁芯24a(24b)的机械强度的降低。另外，能够进一步提闻转子铁芯24a(24b)的组装精度。另外，在第I实施方式中，如上所述，将多个铁芯部240的边界部分配置在转子铁芯24a(24b)的第2磁极部242a(242b)的磁边界部分(参照图7的直线11)处。由此，是在第2磁极部242a(242b)中磁影响最小的部分处，对转子铁芯24a(24b)进行分割，所以能够进一步抑制转子铁芯24a(24b)的磁特性降低。结果，能够进一步抑制发电机I的发电效率降低。另外，在第I实施方式中，如上所述，按照每4个第2磁极部242a (242b)配置一个边界部分的方式，配置多个铁芯部240的边界部分。由此，与在全部第2磁极部242a (242b) 中分割转子铁芯24a(24b)的情况相比，能够进一步减少转子铁芯24a(24b)的分割数，所以，能够抑制转子铁芯24a(24b)的磁特性因转子铁芯24a(24b)的分割数较多而降低。(第2实施方式)接着，参照图12以及图13来说明本发明第2实施方式的发电机Ia的转子20a的结构。在该第2实施方式中，说明了永久磁铁32(33)从轴向观察形成为具有大致长方形形状的剖面的例子，这与永久磁铁30(31)从轴向观察形成为具有大致梯形形状的剖面的上述第I实施方式不同。此外，发电机Ia是本发明的“旋转电机”的一例。如图12以及图13所示，在沿着旋转方向错开规定角度(电角180度)的状态下， 沿着轴向重叠地配置转子铁芯25a和转子铁芯25b，由此构成第2实施方式的转子20a的转子铁芯25。
转子铁芯25a(25b)构成为，能够在周向上分割成包含多个铁芯部250。在这多个铁芯部250中分别形成有用于插入螺母41的螺母插入孔250a、用于插入螺栓42的槽部 250b和构成用于插入键部件43的键插入孔51的第I键插入槽250c。另夕卜，圆周状地逐一交替地配置具有永久磁铁32(33)的多个第I磁极部 251a(251b)和不具有永久磁铁32(33)的多个第2磁极部252a(252b)，由此构成转子铁芯 25a(25b)。此外，如图12所示，在第I磁极部251a的后述的孔部256a中，通过粘接剂等嵌入有被磁化成外周侧为N极的永久磁铁32。另外，如图13所示，在第I磁极部251b的后述的孔部256b中，通过粘接剂等嵌入有被磁化成外周侧为S极的永久磁铁33。S卩，转子铁芯 25a以及25b都是IPM构造且具有换向极构造。如图12以及图13所示，第I磁极部251a(251b)构成为包含覆盖永久磁铁 32(33)的外周侧的磁铁覆盖部253 ;露出永久磁铁32(33)的两侧端面的两个空隙254 ;以及与两个空隙254分别对应地设置的两个连接部255。另外，在第I磁极部251a(251b)中， 以与空隙254相接的方式，设置有用于安装永久磁铁32(33)的孔部256a(256b)。这里，在第2实施方式中，永久磁铁32(33)从轴向观察形成为具有长方形形状的剖面。即，在永久磁铁32(33)的两侧端面上设置有相互大致平行地构成的平行部 32a(33a)。另外，在第2实施方式中，在转子铁芯25a (25b)的第I磁极部251a (251b)的孔部 256a (256b)中设置有一对卡合部257，这一对卡合部257通过与永久磁铁32 (33)的平行部 32a(33a)中的转子铁芯25a(25b)内周侧的部分抵接而进行卡合。这一对卡合部257之间的周向宽度在转子铁芯25a(25b)的内周侧与外周侧大致相等。此外，第2实施方式的其它结构与上述第I实施方式相同。在第2实施方式中，如上所述，以使永久磁铁32(33)的两侧端面相互大致平行而具有大致长方形形状的剖面的方式形成永久磁铁32(33)。由此，与将永久磁铁32 (33)形成为大致长方形形状以外的形状(例如，扇形形状)的情况不同，能够容易地制造永久磁铁 32(33)。此外，第2实施方式的其它效果与上述第I实施方式相同。(第3实施方式)接着，参照图14 图17来说明本发明第3实施方式的发电机Ib的转子20b的结构。在该第3实施方式中，说明了永久磁铁30(31)外周侧的表面露出的例子，这与永久磁铁30(31)的外周侧表面被磁铁覆盖部243所覆盖的上述第I实施方式不同。此外，发电机 Ib是本发明的“旋转电机”的一例。如图14 图17所示，在沿着旋转方向错开规定角度(电角180度)的状态下，沿着轴向重叠地配置转子铁芯26a和转子铁芯26b，由此构成第3实施方式的转子20b的转子铁芯26。如图14以及图15所示，转子铁芯26a(26b)构成为，能够在周向上分割成包含多个铁芯部260。在这多个铁芯部260中分别形成有用于插入螺母41的螺母插入孔260a、用于插入螺栓42的槽部260b和构成用于插入键部件43的键插入孔52的第I键插入槽260c。另外，如图14所示，圆周状地逐一交替地配置具有被磁化成外周侧为N极的永久磁铁30的多个第I磁极部261a和不具有永久磁铁30的多个第2磁极部262a，由此构成转子铁芯26a。另外，如图15所示，圆周状地逐一交替地配置具有被磁化成外周侧为S极的永久磁铁31的多个第I磁极部261b和不具有永久磁铁31的多个第2磁极部262b，由此构成转子铁芯26b。S卩，转子铁芯26a以及26b都具有换向极构造。这里，在第3实施方式中如图14 图17所示，永久磁铁30(31)以永久磁铁 30(31)的外周侧表面露出的方式，通过粘接剂等被安装到第I磁极部261a(261b)中。这样被安装成露出永久磁铁30 (31)的外周侧表面的转子铁芯26a(26b)的构造一般被称为 SPM(Surface Permanent Magnet :面贴式永磁)构造。因此,该第3实施方式的转子铁芯 26a以及26b都是SPM构造且具有换向极构造。另外，在第3实施方式中，如图14以及图15所示，在第I磁极部261a(261b)上设置有用于安装永久磁铁30 (31)的磁铁安装部263a (263b)。该磁铁安装部263a (263b)形成向转子铁芯26a(26b)的内周侧凹陷的凹形状。另外，在磁铁安装部263a(263b)上设置有一对卡合部264，这一对卡合部264通过与永久磁铁30 (31)的倾斜部30a(31a)中的转子铁芯26a(26b)的内周侧部分抵接而进行卡合。此外,在第3实施方式中，第2磁极部262a(262b)形成为朝向转子铁芯26a(26b) 的外周侧突出的凸形状。如图14所示，从轴向的一侧观察，转子铁芯26b的第2磁极部262b 形成为相对于转子铁芯26a的第I磁极部261a的永久磁铁30，露出于外侧。同样如图15 所示，从轴向的另一侧观察，转子铁芯26a的第2磁极部262a形成为相对于转子铁芯26b 的第I磁极部261b的永久磁铁31，露出于外侧。在具有SPM构造的第3实施方式的转子铁芯26中，与具有IPM构造的上述第I实施方式的转子铁芯24不同，不需要在转子铁芯26a(26b)上设置用于安装永久磁铁30(31) 的孔部(上述第I实施方式的孔部246a (246b)(参照图3以及图4))。即，在制造转子铁芯 26a (26b)时，不需要设置覆盖永久磁铁30 (31)的外周侧表面的部分(上述第I实施方式的磁铁覆盖部243 (参照图3以及图4))，与此相应地，能够容易地制造转子铁芯26a (26b)。此外，第3实施方式的其它结构与上述第I实施方式相同。另外，第3实施方式的其它效果与上述第I实施方式相同。(第4实施方式)接着，参照图18以及图19来说明本发明第4实施方式的发电机Ic的转子20C的结构。在该第4实施方式中，说明了将多个铁芯部270的边界部分配置在转子铁芯27a (27b) 的与第I磁极部271a (271b)对应的部分处的例子，这与将多个铁芯部240的边界部分配置在转子铁芯24a (24b)的与第2磁极部242a (242b)对应的部分处的上述第I实施方式不同。 此外，发电机Ic是本发明的“旋转电机”的一例。如图18以及图19所示，在沿着旋转方向错开规定角度(电角180度)的状态下， 沿着轴向重叠地配置转子铁芯27a和转子铁芯27b，由此构成第4实施方式的转子20C的转子铁芯27。圆周状地逐一交替地配置具有永久磁铁30 (31)的多个第I磁极部271a (271b)和不具有永久磁铁30(31)的多个第2磁极部272a(272b)，由此构成转子铁芯27a(27b)。此外，如图18所示，在第I磁极部271a的后述的孔部276a中，通过粘接剂等嵌入有被磁化成外周侧为N极的永久磁铁30。另外，如图19所示，在第I磁极部271b的后述的孔部276b 中，通过粘接剂等嵌入有被磁化成外周侧为S极的永久磁铁31。S卩，转子铁芯27a以及27b
15都是IPM构造且具有换向极构造。如图18以及图19所示，转子铁芯27a(27b)的第I磁极部271a(271b)构成为包含覆盖永久磁铁30(31)的外周侧的磁铁覆盖部273 ;露出永久磁铁30(31)的两侧端面的两个空隙274 ;以及与两个空隙274分别对应地设置的两个连接部275。另外，在第I 磁极部271a(271b)中以与空隙274相接的方式设置有用于安装永久磁铁30 (31)的孔部 276a(276b)。在该孔部276a(276b)中设置有一对卡合部277，这一对卡合部277通过与永久磁铁30(31)的倾斜部30a(31a)中的转子铁芯27a(27b)的内周侧部分抵接而进行卡合。这里，在第4实施方式中，转子铁芯27a (27b)构成为，能够在周向上分割为包含多个铁芯部270。在这多个铁芯部270中形成有用于插入螺母41的螺母插入孔270a、用于插入螺栓42的槽部270b、以及构成用于插入键部件43的键插入孔53的第I键插入槽270c。另外，在第4实施方式中，将多个铁芯部270的边界部分配置在转子铁芯27a (27b) 的与第I磁极部271a(271b)对应的部分处。具体地说，将多个铁芯部270的边界部分配置在第I磁极部271a(271b)的周向的中心部处。另外，按照每3个第I磁极部271a(271b) 配置一个边界部分的方式，配置了多个铁芯部270的边界部分。即，多个铁芯部270构成为包含配置在3个第I磁极部271a (271b)之间的两个第2磁极部272a (272b)。此外，第4实施方式的其它结构与上述第I实施方式相同。在第4实施方式中，如上所述，按照每3个第I磁极部271a(271b)配置一个边界部分的方式配置了多个铁芯部270的边界部分。由此，与在全部第I磁极部271a(271b)中均分割转子铁芯27a(27b)的情况相比，能够进一步减少转子铁芯27a(27b)的分割数。结果，能够抑制转子铁芯27a(27b)的磁特性因分割转子铁芯27a(27b)而降低。另外，在第4实施方式中，如上所述，将多个铁芯部270的边界部分配置在转子铁芯27a(27b)的第I磁极部27la(27lb)的周向的中心部(即，第I磁极部271a(271b)的磁边界部分(参照图7的直线12))处。由此，能够在第I磁极部271a(271b)中磁影响最小的部分处分割转子铁芯27a (27b)。此外，第4实施方式的其它效果与上述第I实施方式相同。另外，应该认为这里公开的实施方式中全部的内容都只是例示，而不是限定性的。 本发明的范围不由上述实施方式的说明来表示，而是由权利要求的范围来表示，而且还包含与权利要求的范围均等的含义和范围内的全部变更。例如，在上述第I 第4实施方式中示出了将本发明应用于风力发电系统的发电机的例子，但本发明不限于此。本发明能够应用于风力发电系统以外的发电系统中采用的发电机以及电动机等所有的旋转电机。另外，在上述第I 第4实施方式中，示出了使用由螺母及螺栓构成的紧固部件 (固定部件)连接转子轭铁和转子铁芯来进行固定的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以采用铆接部件等连接转子轭铁和转子铁芯来进行固定，或者，可在转子铁芯上形成螺纹孔，仅使用螺栓连接转子轭铁和转子铁芯来进行固定。另外，在本发明中，还可以利用紧固部件以外的固定部件来固定转子轭铁和转子铁芯。另外，在上述第I 第4实施方式中，示出了将由螺母及螺栓构成的紧固部件(固定部件)配置在多个铁芯部的边界部分处的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以将固定部件配置在多个铁芯部的边界部分以外的部分处。
另外，在上述第I 第4实施方式中示出了将转子铁芯构成为能够在周向上进行分割的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以将转子铁芯构成为不能分割的I个部件。另外，在上述第I 第4实施方式中示出了采用具有换向极构造的转子铁芯来构成转子的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以采用具有换向极构造以外的构造的转子铁芯来构成转子。另外，在上述第I、第2以及第4实施方式中示出了连接部的径向厚度小于磁铁覆盖部的径向厚度的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以使连接部的径向厚度与磁铁覆盖部在径向厚度相等。另外，在上述第I 第4实施方式中，示出了在转子铁芯上设置卡合部、通过使卡合部与永久磁铁卡合来安装永久磁铁的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以不在转子铁芯上设置卡合部，而是采用粘接剂来安装永久磁铁。另外，在上述第I 第4实施方式中，示出了将多个铁芯部的边界部分配置在转子铁芯的磁边界部分(例如，第I实施方式的第2磁极部中的静磁场的线对称轴(参照图7 的直线11)以及第4实施方式的第I磁极部中的静磁场的线对称轴(参照图7的直线12)) 的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以将多个铁芯部的边界部分配置在转子铁芯的磁边界部分的附近。根据这样的结构，由于是在转子铁芯中磁影响最小的部分的附近分割转子铁芯，所以能够有效抑制转子铁芯的磁特性降低。另外，在本发明中，还可以将多个铁芯部的边界部分配置在转子铁芯的磁边界部分以及其附近以外的位置。另外，在上述第I 第3实施方式中，示出了按照每4个第2磁极部(包含配置在 4个第2磁极部各自之间的3个第I磁极部)配置一个边界部分的方式来配置多个铁芯部的边界部分的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以按照3个以下的第2磁极部来配置多个铁芯部的边界部分，或者按照5个以上的第2磁极部进行配置。同样，在上述第4 实施方式中示出了按照每3个第I磁极部(包含配置在3个第I磁极部各自之间的两个第 2磁极部)配置一个边界部分的方式来配置多个铁芯部的边界部分的例子，在本发明中，也可以按照2个以下的第I磁极部来配置多个铁芯部的边界部分，或者按照4个以上的第I 磁极部进行配置。另外，在上述第3实施方式中，示出了在具有SPM构造的转子铁芯上安装具有大致梯形形状的剖面的永久磁铁的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以像图20以及图21所示的变形例的转子20d那样，在具有SPM构造的转子铁芯28上安装具有大致长方形形状的剖面的永久磁铁32 (33)。在该第3实施方式的变形例中，如图20以及图21所示，在沿着旋转方向错开规定角度(电角180度)的状态下，沿着轴向重叠地配置作为换向极构造且具有SPM构造的转子铁芯28a和转子铁芯28b，由此构成转子20d的转子铁芯28。另外，在该第3实施方式的变形例中，转子铁芯28a(28b)构成为能够在周向上分割成包含多个铁芯部280。另外，圆周状地逐一交替地配置多个第I磁极部281a(281b)和多个第2磁极部282a (282b)，由此构成转子铁芯(28b)。在该转子铁芯28a (28b)的第I磁极部281a(281b)上设置用于安装具有大致长方形形状的剖面的永久磁铁32 (33)的凹状的磁铁安装部283a (283b)。此外，在磁铁安装部283a (283b)上设置有一对卡合部284。这一对卡合部284构成为与永久磁铁32 (33)侧端面的平行部32a (33a)中的转子铁芯28a (28b) 的内周侧部分卡合。根据该第3实施方式的变形例的结构，与将永久磁铁32 (33)形成为大致长方形形状以外的形状(例如，扇形形状)的情况不同，可提供能够容易地制造永久磁铁32(33)的、 具有SPM构造的转子铁芯28 (28b)。另外，在上述第I 第4实施方式中，示出了在沿着旋转方向错开规定角度的状态下沿轴向重叠地配置具有换向极构造的两个转子铁芯来构成转子的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以像图22以及图23所示的变形例那样，利用具有换向极构造的I个转子铁芯来构成转子。在图22所示的第I、第2以及第4实施方式的变形例中，由嵌入着永久磁铁34的 IPM构造的I个转子铁芯29a构成转子20e。而在图23所示的第3实施方式的变形例中， 由具有被安装为露出外周侧表面的永久磁铁35的、SPM构造的I个转子铁芯29b构成转子 20fo另外，在本发明中，也可以在沿着旋转方向错开规定角度的状态下，沿着轴向重叠具有换向极构造的3个以上的转子铁芯来构成转子。此外，当在沿着旋转方向错开规定角度(电角180度)的状态下，沿着轴向重叠具有换向极构造的偶数个转子铁芯来构成转子时，从轴向观察，在转子的外周部与定子的内周部之间的间隙中，能够以良好的平衡性产生磁通。另外，在上述第I 第4实施方式中，最后沿着轴向，将键部件插入由转子铁芯的第I键插入槽以及转子轭铁的第2键插入槽构成的键插入孔中，但本发明不限于此。在本发明中，也可以先将键部件插入到转子轭铁的第2键插入槽中。在此情况下，一边将键部件插入第I键插入槽，一边在转子轭铁的外周面上，圆周状地配置多个铁芯部。另外此时，预先使铁芯部的内周部的槽部与贯穿转子轭铁的内周面以及外周面的螺栓插入孔的位置对准。 并且最后利用螺母以及螺栓来连接转子轭铁和转子铁芯。另外，在上述第I 第4实施方式中示出了将转子轮毂直接安装到发电机的旋转轴上的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以像图24所示的变形例的风力发电系统101那样,在转子轮毂3与发电机I之间设置齿轮箱6。
权利要求
1.一种旋转电机，该旋转电机具备转子，其包含旋转轴部、围着所述旋转轴部的转子轭铁、以及配置在所述转子轭铁的外周面上的转子铁芯，在该转子铁芯上，隔着间隔呈圆周状地配置有多个永久磁铁；以及定子，其与所述转子的外周面相对地配置，利用固定部件固定了所述转子铁芯的内周部与所述转子轭铁。
2.根据权利要求I所述的旋转电机，其中，所述转子铁芯构成为，能够在周向上分割成包含多个铁芯部。
3.根据权利要求2所述的旋转电机，其中，所述固定部件被配置在所述多个铁芯部的边界部分处。
4.根据权利要求2所述的旋转电机，其中，所述转子铁芯形成为具有配置在所述转子轭铁的外周面上的内周面的圆筒形状， 所述多个铁芯部分别形成为具有以等角度间隔对圆筒形状进行分割后的相同形状。
5.根据权利要求I所述的旋转电机，其中，圆周状地逐一交替地配置具有所述永久磁铁的多个第I磁极部和不具有所述永久磁铁的多个第2磁极部，由此构成了所述转子铁芯，所述固定部件被配置在所述转子铁芯的内周部的与所述第2磁极部对应的部分处。
6.根据权利要求I所述的旋转电机，其中，所述固定部件包含螺母以及与所述螺母旋合的螺栓，所述螺母在所述转子铁芯侧沿着轴向延伸，并且沿着轴向包含多个旋合部分，沿着所述螺母的延伸方向配置有多个所述螺栓，并且所述螺栓与所述螺母的多个旋合部分旋合。
7.根据权利要求6所述的旋转电机，其中，在所述转子铁芯的内周部设置有插入所述螺母的螺母插入孔和连接所述螺母插入孔与所述转子铁芯的内周面的槽部，所述螺母插入孔以及所述槽部沿着所述转子铁芯的轴向设置，并且所述槽部的槽宽形成为小于所述螺母插入孔的孔宽，多个所述螺栓经由沿着轴向延伸的所述槽部与插入到所述螺母插入孔中的所述螺母的多个旋合部分旋合。
8.根据权利要求6所述的旋转电机，其中，所述转子还包含圆板状的支撑部件，该支撑部件围着所述旋转轴部且与所述转子轭铁的内周面相接，所述转子轭铁形成为轴向长度大于所述圆板状的支撑部件的厚度的圆筒形状，并且， 所述转子轭铁包含多个螺栓插入孔，该多个螺栓插入孔沿着轴向形成在所述圆筒形状的转子轭铁的内周面中从所述支撑部件露出的部分处，多个所述螺栓经由所述多个螺栓插入孔与在所述转子铁芯侧沿着轴向延伸配置的所述螺母的多个旋合部分旋合。
9.根据权利要求I所述的旋转电机，其中，在所述转子铁芯的内周部形成有沿轴向延伸的第I键插入槽，在所述转子轭铁的外周面上，与所述转子铁芯的所述第I键插入槽对应地形成有第2键插入槽，在由所述第I键插入槽和所述第2键插入槽构成的键插入孔中插入有键部件。
10.根据权利要求I所述的旋转电机，其中，在所述转子铁芯的外周部附近，隔着间隔呈圆周状地嵌入有所述多个永久磁铁。
11.根据权利要求I所述的旋转电机，其中，圆周状地逐一交替地配置具有所述永久磁铁的多个第I磁极部和不具有所述永久磁铁的多个第2磁极部，由此构成了所述转子铁芯，所述第I磁极部包含覆盖所述永久磁铁的外周侧的磁铁覆盖部；露出所述永久磁铁的侧端面的空隙；以及连接部，其与所述空隙对应地设置，并沿着所述转子铁芯的外周连接所述磁铁覆盖部和与所述第I磁极部相邻的所述第2磁极部。
12.根据权利要求11所述的旋转电机，其中，所述连接部的径向厚度小于所述磁铁覆盖部的径向厚度。
13.根据权利要求11所述的旋转电机，其中，所述空隙的与所述连接部对应的部分的所述第2磁极部侧的角部形成为具有圆弧状的截面形状。
14.根据权利要求I所述的旋转电机，其中，圆周状地逐一交替地配置具有所述永久磁铁的多个第I磁极部和不具有所述永久磁铁的多个第2磁极部，由此构成了所述转子铁芯，并且所述转子铁芯构成为能够在周向上分割成包含多个铁芯部。
15.根据权利要求14所述的旋转电机，其中，所述多个铁芯部的边界部分被配置在所述转子铁芯的与所述第2磁极部对应的部分处。
16.一种风力发电系统,该风力发电系统具备发电机，其包含转子和与所述转子的外周面相对配置的定子；以及叶片，其与所述发电机的所述转子连接，所述转子包含旋转轴部；转子轭铁，其围着所述旋转轴部；以及转子铁芯，其配置在所述转子轭铁的外周面上，并隔着间隔呈圆周状地配置有多个永久磁铁，利用固定部件固定了所述转子铁芯的内周部与所述转子轭铁。
17.根据权利要求16所述的风力发电系统，其中，所述发电机的所述转子的所述转子铁芯构成为，能够在周向上分割成包含多个铁芯部。
18.根据权利要求16所述的风力发电系统，其中，在所述发电机的所述转子的所述转子铁芯的外周部附近，隔着间隔呈圆周状地嵌入有所述多个永久磁铁。
19.根据权利要求16所述的风力发电系统，其中，圆周状地逐一交替地配置具有所述永久磁铁的多个第I磁极部和不具有所述永久磁铁的多个第2磁极部，由此构成了所述发电机的所述转子的所述转子铁芯，所述第I磁极部包含覆盖所述永久磁铁的外周侧的磁铁覆盖部；露出所述永久磁铁的侧端面的空隙；以及连接部，其与所述空隙对应地设置，并沿着所述转子铁芯的外周连接所述磁铁覆盖部和与所述第I磁极部相邻的所述第2磁极部。
20.根据权利要求16所述的风力发电系统，其中，圆周状地逐一交替地配置具有所述永久磁铁的多个第I磁极部和不具有所述永久磁铁的多个第2磁极部，由此构成了所述发电机的所述转子的所述转子铁芯，并且所述转子铁芯构成为能够在周向上分割成包含多个铁芯部。
全文摘要
本发明提供旋转电机以及风力发电系统。该旋转电机具备转子，其包含旋转轴部、围着旋转轴部的转子轭铁、以及配置在转子轭铁的外周面上的转子铁芯，在该转子铁芯上，隔着间隔呈圆周状地配置有多个永久磁铁；以及定子，其与转子的外周面相对地配置，利用固定部件固定了转子轭铁和转子铁芯的内周部。
文档编号H02K1/27GK102611224SQ201110278488
公开日2012年7月25日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年1月20日
发明者宫本恭祐, 森下大辅, 津曲宏 申请人:株式会社安川电机