WO2022049750A1

WO2022049750A1 - 回転電機および固定子の製造方法

Info

Publication number: WO2022049750A1
Application number: PCT/JP2020/033714
Authority: WO
Inventors: 拓郎山田; 亮治宮武; 晴之米谷; 勇二滝澤
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2020-09-07
Filing date: 2020-09-07
Publication date: 2022-03-10
Also published as: US12289016B2; US20230198319A1; JP7357805B2; EP4213344A1; JPWO2022049750A1; EP4213344A4; CN116057820A

Abstract

磁石ヨーク部による出力向上の効果を高めると共に、スロットへの固定子コイルの挿入が容易な回転電機を提供する。　回転電機（１）は、複数のスロット（１５）を有する固定子鉄心（１１）、複数のスロットにそれぞれ挿入された固定子コイル（１２）および固定子磁石（１３）を備えた固定子（１０）と、第１回転子（２０）と、第２回転子（３０）とを有する。そして、固定子鉄心は、固定子コイルと固定子磁石とに挟まれた位置に磁石ヨーク部（１６）を有し、かつ固定子鉄心は、第１固定子鉄心（１１ａ）と磁石ヨーク部を有する第２固定子鉄心（１１ｂ）とで構成されている。

Description

回転電機および固定子の製造方法

　本願は、回転電機および固定子の製造方法に関する。

　風力発電装置等の発電機として磁気減速機または磁気増速機とモータ（発電機）とを一体化させた磁気ギアードモータ（発電機）が用いられている。磁気ギアードモータ（発電機）は、低速回転子と、低速回転子と同軸状に設けられた高速回転子と、固定子コイルおよび固定子磁石（永久磁石）を有する固定子とで構成されている。磁気ギアードモータ（発電機）が風力発電装置の発電機として用いられる場合、低速回転子は風車に連動して回転する。低速回転子の回転により磁気ギア効果で高速回転子が高速で回転し、これにより固定子コイルに誘起電力が発生して発電が行われる。このような回転電機は非接触で２つの回転子の回転速度を変速することができるため、機械的な摩耗などに対するメンテナンスが不要となる。

　この回転電機の固定子は、複数のスロットを有する固定子鉄心と、それぞれのスロット内に格納された固定子コイルおよび固定子磁石とを備えている。それぞれのスロット内に格納された固定子コイルと固定子磁石とは径方向に並んで配置されており、それぞれの固定子磁石は径方向の極が同一の極となるように着磁されている。このため、回転電機の出力を向上させるために、固定子コイルと固定子磁石との間に磁性体で構成された磁石ヨーク部を設けることが考えられる。
　従来の回転電機においては、固定子鉄心のスロットにおいて、固定子コイルと固定子磁石との間にスロットの間隔が狭い部分を設けることで磁石ヨーク部を構成している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－１３５０１４号公報

　従来の回転電機においては、径方向内側からスロットに固定子コイルを挿入する場合、固定子コイルを磁石ヨーク部のギャップを通す必要がある。そのため、スロットへ固定子コイルを挿入するためには磁石ヨーク部のギャップをある程度確保する必要がある。しかしながら、この磁石ヨーク部のギャップを大きくすると磁石ヨーク部が小さくなるため出力向上の効果が十分に得られないという問題がある。一方、この磁石ヨーク部のギャップを小さくすると、スロットへの固定子コイルの挿入が困難になるという問題があった。

　本願は上述のような課題を解決するためになされたもので、磁石ヨーク部による出力向上の効果を高めると共に、スロットへの固定子コイルの挿入が容易な回転電機を提供することを目的とする。

　本願の回転電機は、複数のスロットを有する固定子鉄心、複数のスロットにそれぞれ挿入された固定子コイルおよび固定子磁石を備えた固定子と、固定子と第１の空隙を介して固定子に対して回転可能に設けられた第１回転子と、第１回転子と第２の空隙を介して第１回転子と同軸状に設けられた第２回転子とを有する。そして、固定子鉄心は、固定子コイルと固定子磁石とに挟まれた位置に磁石ヨーク部を有し、かつ固定子鉄心は、第１固定子鉄心と磁石ヨーク部を有する第２固定子鉄心とで構成されている。

　本願の回転電機においては、固定子鉄心が第１固定子鉄心と、磁石ヨーク部を有する第２固定子鉄心とで構成されているので、磁石ヨーク部による出力向上の効果が高まると共に、スロットへの固定子コイルの挿入が容易となる。

実施の形態１に係る回転電機の断面模式図である。実施の形態１における固定子の部分断面図である。実施の形態１における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態１における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態１における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態１における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態１における固定子鉄心の突起の形状を示す模式図である。実施の形態１における固定子コイルの巻線の説明図である。実施の形態２における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態２における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態２における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態２における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態３における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態３における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態３における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態３における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態４における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態４における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態４における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態４における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。実施の形態５における固定子の部分断面図である。実施の形態５におけるスペーサの斜視図である。

　以下、本願を実施するための実施の形態に係る回転電機について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一符号は同一もしくは相当部分を示している。

実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る回転電機の断面模式図である。図１は、回転電機の軸方向と直交する面の断面模式図である。本実施の形態の回転電機は、例えば風力発電装置の発電機として用いられる磁気ギアードモータ（発電機）である。本実施の形態の回転電機１は、固定子１０と、この固定子１０と空隙を介して固定子１０に対して回転可能に設けられた低速回転子２０と、この低速回転子２０と空隙を介して同軸状に設けられた高速回転子３０とを備えている。固定子１０、低速回転子２０および高速回転子３０は、円筒状の形状であり、同軸状に配置されている。本実施の形態の回転電機１は、外周側から固定子１０、低速回転子２０および高速回転子３０の順に配置されている。

　固定子１０は、円筒状の固定子鉄心１１と、固定子コイル１２と、固定子磁石１３とを備えている。固定子鉄心１１は内周側に突出した１２個のティース１４を有し、ティース１４の間には１２個のスロット１５が形成されている。固定子鉄心１１は、例えば電磁鋼板の積層体で構成されている。スロット１５の内部の外周側に固定子コイル１２が挿入されており、スロット１５の内部の内周側に固定子磁石１３が配置されている。固定子磁石１３は永久磁石であり、それぞれのスロット１５に挿入された固定子磁石１３は径方向の極が同一の極となるように着磁されている。固定子コイル１２と固定子磁石１３との間には、ティース１４からスロット１５側に突き出した磁石ヨーク部１６が形成されている。固定子鉄心１１は、後述する第１固定子鉄心１１ａと第２固定子鉄心１１ｂとで構成されている。

　円筒状の低速回転子２０は、周方向に並んで配置された複数の磁極片２１と、複数の磁極片２１の間にそれぞれ配置された複数の非磁性金属の連結部材２２とを備えている。磁極片２１と連結部材２２とはそれぞれ１７個ずつ配置されている。
　高速回転子３０は、円筒状の高速回転子鉄心３１と、高速回転子鉄心３１の外周側の表面に周方向に並んで配置された１０個の回転子磁石３２とを備えている。回転子磁石３２は径方向に着磁された永久磁石であり、周方向に並んで配置された１０個の回転子磁石３２は周方向に交互にＳ極とＮ極とが反転している。本実施の形態の回転電機１は、いわゆる１０極１２スロットの磁気ギアードモータ（発電機）である。また、磁極片数／極対数で決まる増速比は１７／５＝３．４となっており、高速回転子３０は低速回転子２０の回転数の３．４倍で回転する。

　図２は、本実施の形態に係る回転電機における固定子の部分断面図である。スロット１５の内部の外周側に固定子コイル１２が挿入されており、スロット１５の内部の内周側に固定子磁石１３が配置されている。固定子コイル１２と固定子磁石１３との間には、ティース１４からスロット１５側に突き出した磁石ヨーク部１６が形成されている。この磁石ヨーク部１６は、固定子磁石１３の磁束を多く通すことが可能となり、固定子磁石１３の磁力を向上させることができる。固定子磁石１３の磁力が向上することで、少ない磁石量で必要とするトルクを得ることができる。その結果、磁石ヨーク部１６には回転電機の出力を向上させる効果がある。
　なお、本実施の形態の回転電機１において、固定子１０のスロット１５の数を１２、低速回転子２０の磁極片２１の個数を１７、および高速回転子３０の回転子磁石３２の個数を１０としたが、これらの数はこれに限定されない。
　次に、本実施の形態における固定子の製造方法について説明する。

　図３は、本実施の形態における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。図３に示すように、固定子鉄心１１のスロット１５の外周部分が除かれた第２固定子鉄心１１ｂを準備する。この第２固定子鉄心１１ｂには、磁石ヨーク部１６が形成されている。また、この第２固定子鉄心１１ｂには固定子磁石１３が固定されている。さらに、この第２固定子鉄心１１ｂには、後述する第１固定子鉄心と嵌め合わせるための断面が四角形の溝１７ａが形成されている。第２固定子鉄心１１ｂと固定子磁石１３とは周方向に連結されて一体となっている。なお、第２固定子鉄心１１ｂは、図３において破線で示した固定子鉄心モジュール１０ａに分割されていてもよい。この固定子鉄心モジュール１０ａは、１つのティース１４の部分と両側の磁石ヨーク部１６と２分割された両側の固定子磁石１３とが一体化されている。この固定子鉄心モジュール１０ａを周方向に並べて結合することで第２固定子鉄心１１ｂと固定子磁石１３とを構成することができる。

　図４は、本実施の形態における固定子の製造方法の次の手順を示す説明図である。図４に示すように、第２固定子鉄心１１ｂの径方向の外周側からスロット１５に固定子コイル１２が挿入される。この方法であれば、予め成型された固定子コイル１２をスロット１５に挿入することが可能となる。

　図５は、本実施の形態における固定子の製造方法の次の手順を示す説明図である。図５に示すように、スロット１５に挿入された固定子コイル１２の外周側に第１固定子鉄心１１ａが軸方向から挿入される。第１固定子鉄心１１ａには、第２固定子鉄心１１ｂの溝１７ａに嵌め合わせるための断面が四角形の突起１７ｂが形成されている。

　図６は、本実施の形態における固定子の製造方法の次の手順を示す説明図である。図６に示すように、軸方向から挿入された第１固定子鉄心１１ａと第２固定子鉄心１１ｂとが嵌め合わされて固定子１０が完成する。

　上述のように本実施の形態における固定子鉄心１１は、第１固定子鉄心１１ａと磁石ヨーク部１６を有する第２固定子鉄心１１ｂとが嵌め合わされて構成されている。第２固定子鉄心１１ｂは複数のスロット１５を有し、固定子磁石１３は第２固定子鉄心１１ｂに固定されている。さらに、第１固定子鉄心１１ａは複数のスロット１５に挿入されたそれぞれの固定子コイル１２の外周側で第２固定子鉄心１１ｂに嵌め合わされている。

　このように構成された固定子においては、固定子コイルをスロットに挿入するときに磁石ヨーク部のギャップを通す必要がないので、磁石ヨーク部を大きくできる。その結果、磁石ヨーク部による出力向上の効果を高めることができると共に、スロットへの固定子コイルの挿入が容易となる。

　なお、固定子磁石１３は必ずしも始めから第２固定子鉄心１１ｂに固定されている必要はない。第２固定子鉄心１１ｂに固定子コイル１２が挿入された後、あるいは第２固定子鉄心１１ｂに第１固定子鉄心１１ａが嵌め合わされた後に固定子磁石１３が第２固定子鉄心１１ｂに固定されてもよい。

　本実施の形態の固定子においては、第１固定子鉄心１１ａと第２固定子鉄心１１ｂとを嵌め合わせるために、第１固定子鉄心１１ａに突起１７ｂが形成されており、第２固定子鉄心１１ｂに溝１７ａが形成されている。突起１７ｂと溝１７ａとは互いに入れ替わってもよい。図７は、本実施の形態において、固定子鉄心に形成される突起の形状を示す模式図である。図７に示すように、固定子鉄心に形成される突起１７ｂは、断面が四角形（Ａ）、台形（Ｂ、Ｃ）、三角形（Ｄ）、六角形（Ｅ）、楔形（Ｆ）、Ｔ字形（Ｇ）、丸形（Ｈ）などの形状でもよい。なお、突起１７ｂと嵌め合わされるために、溝１７ａの形状は突起１７ｂの形状に合わせた形状となる。

　図８は、本実施の形態における固定子コイルの巻線を示した説明図である。図８Ａは、１つのスロットに分布巻きの１つの固定子コイルが挿入された状態を示している。図８Ｂは、１つのスロットに分布巻きの２つの固定子コイルが径方向に並んで挿入された状態を示している。図８Ｃは、隣り合う２つのスロットに集中巻きの１つの固定子コイルがそれぞれ挿入された状態を示している。本実施の形態の回転電機において、固定子コイルの巻線は分布巻き、集中巻きを問わず適用可能である。なお、図８においては、固定子鉄心１１は、第１固定子鉄心と第２固定子鉄心とに分割されておらず一体として示している。

実施の形態２．
　実施の形態２の回転電機の構造は、実施の形態１の回転電機の構造と同様である。実施の形態１の固定子においては、固定子コイルは径方向の外周側からスロット１５に挿入されている。本実施の形態の固定子においては、固定子コイルは径方向の内周側からスロット１５に挿入される。
　本実施の形態における固定子の製造方法について説明する。

　図９は、本実施の形態における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。図９に示すように、固定子鉄心１１のスロット１５の内周部分が除かれた第１固定子鉄心１１ａを準備する。この第１固定子鉄心１１ａには、後述する第２固定子鉄心と嵌め合わせるための断面がＴ字形の溝１７ａが形成されている。

　図１０は、本実施の形態における固定子の製造方法の次の手順を示す説明図である。図１０に示すように、第１固定子鉄心１１ａの径方向の内周側からスロット１５に固定子コイル１２が挿入される。

　図１１は、本実施の形態における固定子の製造方法の次の手順を示す説明図である。図１１に示すように、スロット１５に挿入された固定子コイル１２の内周側に第２固定子鉄心１１ｂが軸方向から挿入される。この第２固定子鉄心１１ｂは、固定子磁石１３で一体化されている。また、この第２固定子鉄心１１ｂには、磁石ヨーク部１６が形成されている。さらに、第２固定子鉄心１１ｂには、第１固定子鉄心１１ａの溝１７ａに嵌め合わせるための断面がＴ字形の突起１７ｂが形成されている。したがって、第２固定子鉄心１１ｂは、固定子コイル１２の数と同数に分離されている。なお、第２固定子鉄心１１ｂは、図１１において破線で示した固定子鉄心モジュール１０ａに分割されていてもよい。この固定子鉄心モジュール１０ａは、一方の磁石ヨーク部１６と２分割された固定子磁石１３とが一体化されている。この固定子鉄心モジュール１０ａを２つ並べて結合することで第２固定子鉄心１１ｂを構成することができる。あるいは、この固定子鉄心モジュール１０ａがそれぞれ第１固定子鉄心１１ａに軸方向から挿入されてもよい。また、Ｔ字形の突起１７ｂの形状は、図７に示す別の形状としてもよい。

　図１２は、本実施の形態における固定子の製造方法の次の手順を示す説明図である。図１２に示すように、軸方向から挿入された第２固定子鉄心１１ｂと第１固定子鉄心１１ａとが嵌め合わされて固定子１０が完成する。

　上述のように本実施の形態における固定子鉄心１１は、第１固定子鉄心１１ａと磁石ヨーク部１６を有する第２固定子鉄心１１ｂとが嵌め合わされて構成されている。第１固定子鉄心１１ａは複数のスロット１５を有し、固定子磁石１３は第２固定子鉄心１１ｂに固定されており、第２固定子鉄心１１ｂは複数のスロット１５に挿入されたそれぞれの固定子コイル１２の内周側で第１固定子鉄心１１ａに嵌め合わされている。

　また、本実施の形態の固定子においては、第１固定子鉄心１１ａを一体で成型することが可能となるので、実施の形態１に比べて部品点数が少なくなる。

　なお、固定子磁石１３は必ずしも始めから第２固定子鉄心１１ｂに固定されている必要はない。第１固定子鉄心１１ａに第２固定子鉄心１１ｂが嵌め合わされた後に固定子磁石１３が第２固定子鉄心１１ｂに固定されてもよい。

実施の形態３．
　実施の形態３の回転電機の構造は、実施の形態１の回転電機の構造と同様である。実施の形態１の固定子においては、固定子コイルは径方向の外周側からスロット１５に挿入されている。本実施の形態の固定子においては、実施の形態２と同様に、固定子コイルは径方向の内周側からスロット１５に挿入される。
　本実施の形態における固定子の製造方法について説明する。

　図１３は、本実施の形態における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。図１３に示すように、固定子鉄心１１のスロット１５の内周部分を除いた第１固定子鉄心１１ａを準備する。この第１固定子鉄心１１ａには、後述する第２固定子鉄心と嵌め合わせるための断面がＴ字形の溝１７ａが形成されている。

　図１４は、本実施の形態における固定子の製造方法の次の手順を示す説明図である。図１４に示すように、第１固定子鉄心１１ａの径方向の内周側からスロット１５に固定子コイル１２が挿入される。

　図１５は、本実施の形態における固定子の製造方法の次の手順を示す説明図である。図１５に示すように、スロット１５に挿入された固定子コイル１２の内周側に第２固定子鉄心１１ｂが軸方向から挿入される。この第２固定子鉄心１１ｂは、固定子鉄心１１の内周部分と固定子磁石１３とが周方向に連結されて一体となっている。また、この第２固定子鉄心１１ｂには、磁石ヨーク部１６が形成されている。さらに、第２固定子鉄心１１ｂには、第１固定子鉄心１１ａの溝１７ａに嵌め合わせるための断面がＴ字形の突起１７ｂが形成されている。なお、第２固定子鉄心１１ｂは、図１５において破線で示した固定子鉄心モジュール１０ａに分割されていてもよい。この固定子鉄心モジュール１０ａは、両側の磁石ヨーク部１６と２分割された両側の固定子磁石１３と固定子鉄心１１の内周部分とが一体化されている。この固定子鉄心モジュール１０ａを周方向に並べて結合することで第２固定子鉄心１１ｂと固定子磁石１３とを構成することができる。あるいは、この固定子鉄心モジュール１０ａがそれぞれ第１固定子鉄心１１ａに軸方向から挿入されてもよい。また、Ｔ字形の突起１７ｂの形状は、図７に示す別の形状としてもよい。

　図１６は、本実施の形態における固定子の製造方法の次の手順を示す説明図である。図１６に示すように、軸方向から挿入された第２固定子鉄心１１ｂと第１固定子鉄心１１ａとが嵌め合わされて固定子１０が完成する。

　また、実施の形態２の固定子においては、第１固定子鉄心１１ａと第２固定子鉄心１１ｂとの嵌め合いが１スロットに対して２箇所となっている。本実施の形態の固定子においては、第１固定子鉄心１１ａと第２固定子鉄心１１ｂとの嵌め合いを１スロットに対して１箇所にすることができる。そのため、本実施の形態の固定子は、実施の形態２の固定子に比べて構造が簡素になる。

実施の形態４．
　実施の形態４の回転電機の構造は、実施の形態１の回転電機の構造と同様である。実施の形態１から３の固定子においては、第１固定子鉄心と第２固定子鉄心との嵌め合わせに溝と突起とを用いている。本実施の形態の固定子においては、固定子鉄心の外周に固定子リングを配置し、この固定子リングを用いて第１固定子鉄心と第２固定子鉄心とを嵌め合わせている。
　本実施の形態における固定子の製造方法について説明する。

　図１７は、本実施の形態における固定子の製造方法の手順を示す説明図である。図１７に示すように、固定子鉄心１１のスロット１５の外周部分を除いた第２固定子鉄心１１ｂを準備する。この第２固定子鉄心１１ｂは、固定子磁石１３と周方向に連結されて一体となっている。また、この第２固定子鉄心１１ｂには、磁石ヨーク部１６が形成されている。なお、第２固定子鉄心１１ｂは、図１７において破線で示した固定子鉄心モジュール１０ａに分割されていてもよい。この固定子鉄心モジュール１０ａは、ティース１４と両側の磁石ヨーク部１６と２分割された両側の固定子磁石１３とが一体化されている。この固定子鉄心モジュール１０ａを周方向に並べて結合することで第２固定子鉄心１１ｂと固定子磁石１３とを構成することができる。

　図１８は、本実施の形態における固定子の製造方法の次の手順を示す説明図である。図１８に示すように、第２固定子鉄心１１ｂの径方向の外周側からスロット１５に固定子コイル１２が挿入される。

　図１９は、本実施の形態における固定子の製造方法の次の手順を示す説明図である。図１９に示すように、スロット１５に挿入された固定子コイル１２の外周側に第１固定子鉄心１１ａが径方向の外周側から挿入される。

　図２０は、本実施の形態における固定子の製造方法の次の手順を示す説明図である。図２０に示すように、径方向の外周側から挿入された第１固定子鉄心１１ａの外周に固定子リング１０ｂを設置する。固定子リング１０ｂは、例えば焼き嵌めを用いて設置することができる。この固定子リング１０ｂは、外周から第１固定子鉄心１１ａと第２固定子鉄心１１ｂとを締め付ける機能を有する。この固定子リング１０ｂで第１固定子鉄心１１ａと第２固定子鉄心１１ｂとが嵌め合わされて固定子１０が完成する。

　上述のように本実施の形態における固定子鉄心１１は、第１固定子鉄心１１ａと磁石ヨーク部１６を有する第２固定子鉄心１１ｂとが嵌め合わされて構成されている。第２固定子鉄心１１ｂは複数のスロット１５を有し、固定子磁石１３は第２固定子鉄心１１ｂに固定されており、第１固定子鉄心１１ａは複数のスロット１５に挿入されたそれぞれの固定子コイル１２の外周側で第２固定子鉄心１１ｂに嵌め合わされている。

　このように構成された固定子においては、固定子コイルをスロットに挿入するときに磁石ヨーク部のギャップを通す必要がないので、磁石ヨーク部を大きくできる。その結果、磁石ヨーク部による出力向上の効果を高めることができると共に、スロットへの固定子コイルの挿入が容易となる。また、本実施の形態の固定子においては、第１固定子鉄心と第２固定子鉄心との嵌め合わせに溝と突起とを用いていない。そのため、第１固定子鉄心を径方向の外周側から挿入できるので固定子の製造が容易となる。

　なお、本実施の形態の固定子リングは、固定子鉄心に溝および突起を備えた実施の形態１から３の固定子に適用してもよい。実施の形態１から３の固定子に固定子リングを適用することにより、第１固定子鉄心と第２固定子鉄心との嵌め合わせがさらに強固になる。

　また、固定子磁石１３は必ずしも始めから第２固定子鉄心１１ｂに固定されている必要はない。第２固定子鉄心１１ｂに固定子コイル１２が挿入された後、あるいは第２固定子鉄心１１ｂに第１固定子鉄心１１ａが嵌め合わされた後に固定子磁石１３が第２固定子鉄心１１ｂに固定されてもよい。

実施の形態５．
　実施の形態１から４の回転電機の固定子において、固定子鉄心モジュールを周方向に並べて結合することで固定子鉄心を構成することができることを説明した。このように構成された固定子においては、固定子鉄心の内径側に力がかかるため、固定子磁石に過度な力がかかり固定子磁石が破損する可能性がある。また、固定子を大型化した場合には、電磁鋼板の積層体で構成された固定子鉄心のみで真円度を保つことが困難である。実施の形態５の回転電機においては、固定子鉄心にスペーサを挿入し、このスペーサと固定子鉄心の外周に配置された固定子リングとを締結したものである。

　図２１は、本実施の形態の回転電機における固定子の部分断面図である。本実施の形態の回転電機は、実施の形態４の回転電機において、固定子鉄心にスペーサが挿入されており、このスペーサと固定子鉄心の外周に配置された固定子リングとが締結されている。図２１に示すように、スペーサ１０ｃが第１固定子鉄心１１ａおよび第２固定子鉄心１１ｂの軸方向に挿入されている。このスペーサ１０ｃと固定子リング１０ｂとが締め付けボルト１０ｄで締結されている。締め付けボルト１０ｄと固定子リング１０ｂとの間には調整ライナー１０ｅが挿入されている。図２２は、本実施の形態のスペーサ１０ｃの斜視図である。スペーサ１０ｃは、締め付けボルト１０ｄと嵌合するボルト穴１０ｆを備えている。

　このように構成された固定子１０は、締め付けボルト１０ｄで締め付けることで固定子リング１０ｂに第１固定子鉄心１１ａおよび第２固定子鉄心１１ｂを固定しているので、固定子鉄心の内径側に過度な力がかからない。そのため、固定子磁石に過度な力がかからずに、第１固定子鉄心１１ａと第２固定子鉄心１１ｂとを固定することができる。また、固定子リング１０ｂで固定子の真円度を保つことができる。
　なお、固定子リングは、固定子を回転電機本体に固定する固定子フレームと一体となっていてもよい。

　本願は、様々な例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
　したがって、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

　１　回転電機、１０　固定子、１０ａ　固定子鉄心モジュール、１０ｂ　固定子リング、１０ｃ　スペーサ、１０ｄ　締め付けボルト、１０ｅ　調整ライナー、１０ｆ　ボルト穴、１１　固定子鉄心、１１ａ　第１固定子鉄心、１１ｂ　第２固定子鉄心、１２　固定子コイル、１３　固定子磁石、１４　ティース、１５　スロット、１６　磁石ヨーク部、１７ａ　溝、１７ｂ　突起、２０　低速回転子、２１　磁極片、２２　連結部材、３０　高速回転子、３１　高速回転子鉄心、３２　回転子磁石。

Claims

　複数のスロットを有する固定子鉄心、複数の前記スロットにそれぞれ挿入された固定子コイルおよび固定子磁石を備えた固定子と、前記固定子と第１の空隙を介して前記固定子に対して回転可能に設けられた第１回転子と、前記第１回転子と第２の空隙を介して前記第１回転子と同軸状に設けられた第２回転子とを有する回転電機であって、
　前記固定子鉄心は、前記固定子コイルと前記固定子磁石とに挟まれた位置に磁石ヨーク部を有し、かつ前記固定子鉄心は、第１固定子鉄心と前記磁石ヨーク部を有する第２固定子鉄心とで構成されていることを特徴とする回転電機。
　前記第２固定子鉄心は複数の前記スロットを有し、前記第１固定子鉄心は複数の前記スロットに挿入されたそれぞれの前記固定子コイルの外周側で前記第２固定子鉄心に嵌め合わされていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
　前記第１固定子鉄心は複数の前記スロットを有し、前記第２固定子鉄心は複数の前記スロットに挿入されたそれぞれの前記固定子コイルの内周側で前記第１固定子鉄心に嵌め合わされていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
　前記第２固定子鉄心は、前記固定子コイルの数と同数に分離されて前記第１固定子鉄心に嵌め合わされていることを特徴とする請求項３に記載の回転電機。
　前記固定子は、前記固定子鉄心の外周に固定子リングをさらに備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の回転電機。
　前記固定子は、前記固定子鉄心と前記固定子リングとを締結する締結機構をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
　複数のスロットを有する固定子鉄心、複数の前記スロットにそれぞれ挿入された固定子コイルおよび固定子磁石を備え、前記固定子鉄心は、前記固定子コイルと前記固定子磁石とに挟まれた位置に磁石ヨーク部を有し、かつ前記固定子鉄心は、第１固定子鉄心と前記磁石ヨーク部を有する第２固定子鉄心とで構成された固定子の製造方法であって、
　複数の前記スロットの径方向の内周側または外周側から前記固定子コイルを挿入するステップと、
　複数の前記スロットの前記固定子コイルが挿入された側で前記第１固定子鉄心と前記第２固定子鉄心とを嵌め合わせるステップとを有することを特徴とする固定子の製造方法。