旋轉電機制造技術

旋轉電機(10)的電樞繞組(61)具有在與磁體部(22)相對的位置處沿周向以規定間隔配置的導線部(152)。構成為，在周向上的各所述導線部之間未設置所述導線間構件。各所述導線部是通過使導線(CR)沿周向以多列排列，且沿徑向以多列排列而形成的。在成為同相的所述導線部的周向相鄰的一對所述導線部中，構成一對所述導線部的各所述導線在周向上左右非對稱地配置。在所述磁體部的磁體(532)設置有主磁極面(534)。主磁極面的主磁極角θa為導線部間角度θb以下。θb以下。θb以下。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】旋轉電機
相關申請的相互援引
[0001]本申請以2019年12月5日申請的日本專利申請2019
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220250號專利為基礎，在此援引其記載內容。


[0002]本公開涉及一種旋轉電機。

技術介紹

[0003]以往，例如專利文獻1所記載的那樣，已知一種旋轉電機，包括：勵磁元件，該勵磁元件包括磁體部，該磁體部具有在周向上極性交替的多個磁極；以及電樞，該電樞具有多相的電樞繞組。在該旋轉電機中，為了消除基于定子鐵芯的極齒中產生的磁飽和而引起的限制，采用了無切槽結構，并且為了提高磁通密度，采用了極性各向異性的磁體。由此，能在消除基于磁飽和的限制的同時適當地提高輸出轉矩。
[0004]現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本專利特開2019
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106864號公報

技術實現思路

[0005]然而，一般，電樞繞組是通過將導線在電樞鐵芯的極齒(或切槽)上卷繞多次而形成的。此時，由于已卷繞的導線發生干涉，因此，難以以極齒為中心在周向上對稱地卷繞。當采用無切槽結構(無極齒結構)時也可能產生上述情況。但當電樞鐵芯上存在極齒時，由于磁通會穿過導磁率高的極齒，因此，即便導線未對稱地卷繞，也不會造成大問題。
[0006]另一方面，如專利文獻1所示，在采用無切槽結構的情況下，來自磁體的磁通與構成電樞繞組的導線直接交鏈，因此，存在因未對稱地卷繞導線而造成的影響變大的問題。具體而言，轉矩脈動容易變大。此外，存在由于電動勢的差，容易產生循環電流的問題。
[0007]本公開鑒于上述情況而形成，主要目的是提供一種旋轉電機，在采用無切槽結構的情況下，能抑制因未對稱地卷繞導線而造成的影響。
[0008]本說明書公開的多個方式采用互相不同的技術手段來實現各個目的。參照后續詳細的說明和附圖，可以更明確本說明書公開的目的、特征和效果。
[0009]用于解決上述技術問題的第一方式是一種旋轉電機，所述旋轉電機包括：勵磁元件，所述勵磁元件包括具有極性沿周向交替的多個磁極的磁體部；以及電樞，所述電樞具有多相的電樞繞組，所述勵磁元件和所述電樞中的任一方被設為轉子，其中，所述電樞繞組是通過將導線卷繞而構成的，具有在與所述磁體部相對的位置處沿周向以規定間隔配置的導線部，在所述電樞中，形成為如下結構：在周向的各所述導線部之間設置導線間構件，并且作為該導線間構件，使用當將一磁極的所述導線間構件的周向的寬度尺寸設為Wt，將所述導線間構件的飽和磁通密度設為Bs，將一磁極的所述磁體部的周向的寬度尺寸設為Wm，將
所述磁體部的殘留磁通密度設為Br時，滿足Wt
×
Bs≤Wm
×
Br的關系的磁性材料，或是構成為，作為所述導線間構件，使用非磁性材料，或是構成為，在周向上的各所述導線部之間未設置所述導線間構件，各所述導線部是通過使所述導線沿周向以多列排列，且沿徑向以多列排列而形成的，在成為同相的所述導線部的周向相鄰的一對所述導線部中，構成一對所述導線部的各所述導線在周向上左右非對稱地配置，所述磁體部包括沿周向排列配置的多個磁體，在所述磁體的電樞側周面設置有以作為磁極中心的d軸為中心的主磁極面，穿過所述主磁極面的周向的一端和所述轉子的軸心的直線與穿過所述主磁極面的另一端和所述軸心的直線所成的角度即主磁極角θa為導線部間角度θb以下，該導線部間角度θb是穿過所述一對導線部中的、一方的所述導線部的周向內側端部和所述軸心的直線與穿過另一方的所述導線部的周向內側端部和所述軸心的直線所成的角度。
[0010]由此，主磁極面不會同時與一對導線部、即同相的導線部相對。因此，即便構成一對導線部的各導線在周向上配置成左右非對稱，也能抑制轉矩脈動。此外，主磁極面不會同時與同相的導線部相對，因此，能抑制循環電流。
[0011]第二方式在第一方式的基礎上，所述主磁極角θa設定為滿足0
°
＜θa≤120
°
的電角度的條件，周向相鄰的所述主磁極面設置為隔開60
°
以上的電角度。
[0012]由此，主磁極面不會同時與一對導線部、即同相的導線部相對。
[0013]第三方式在第一方式或第二方式的基礎上，所述磁體取向成與作為磁極邊界的q軸側相比，易磁化軸的方向在作為磁極中心的d軸側更接近與d軸平行，沿易磁化軸形成有磁體磁路，在所述磁體的電樞側周面，在作為磁極邊界的q軸側形成有沿徑向凹陷的磁體凹部，所述磁體凹部設置于以q軸為中心60
°
以上的電角度的范圍內，所述主磁極面設置于周向相鄰的所述磁體凹部之間。
[0014]由此，即便設置磁體凹部，也能夠在不對d軸上的磁通密度造成影響的狀態下減少磁體量。此外，能使磁體磁路變長，且能從q軸側的部分使磁通集中，能提高d軸處的磁通密度。
[0015]第四方式中在第一方式至第三方式的任一者的基礎上，當將所述電樞繞組的相數設為S時，主磁極角θa設定為滿足0＜θa≤2π/S的電角度的條件。
[0016]第五方式在第一方式至第四方式的任一者的基礎上，所述電樞繞組包括多個將導線卷繞而構成的環狀的部分繞組，所述部分繞組具有所述一對導線部以及將該一對導線部連接的一對搭接部，在所述一對導線部中，在徑向端部處排列的各所述導線的位置在周向上成為左右非對稱，另一方面，在除了徑向端部以外的位置處排列的各所述導線的位置在周向上左右對稱地配置。
[0017]因此，能減少導線配置成左右非對稱的部位，能減少因導線未對稱地卷繞而造成的影響。此外，能減少間隙，提高占空系數。
附圖說明
[0018]參照附圖和以下詳細的記述，可以更明確本公開的上述目的、其他目的、特征和優點。附圖如下所述。圖1是示出第一實施方式中的旋轉電機的整體的立體圖。圖2是旋轉電機的俯視圖。
圖3是旋轉電機的縱剖視圖。圖4是旋轉電機的橫剖視圖。圖5是旋轉電機的分解剖視圖。圖6是轉子的剖視圖。圖7是示出磁體單元的截面結構的局部橫剖視圖。圖8是示出實施方式的磁體的電角度與磁通密度之間的關系的圖。圖9是示出比較例的磁體的電角度與磁通密度之間的關系的圖。圖10是定子單元的立體圖。圖11是定子單元的縱剖視圖。圖12是從軸向一側觀察鐵芯組件的立體圖。圖13是從軸向另一側觀察鐵芯組件的立體圖。圖14是鐵芯組件的橫剖視圖。圖15是鐵芯組件的分解剖視圖。圖16是示出三相的各相繞組中的部分繞組的連接狀態的電路圖。圖17是將第一線圈模塊和第二線圈模塊橫向排列并對比表示的側視圖。圖18是將第一部分繞組和第二部分繞組橫向排列并對比表示的側視圖。圖19是示出第一線圈模塊的結構的圖。圖20是圖19的(a)中的20
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20線剖視圖。圖21是示出絕緣罩的結構的立體圖。圖22是示出第二線圈模塊的結構的圖。圖23是圖22的(a)中的23
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23線剖視圖。圖24是示出絕緣罩的結構的立體圖。圖25是示出將各線圈模塊沿周向排列的狀態下的薄膜材料的交疊位置的圖。圖26是示出第一線圈模塊相對于鐵芯組件的組裝狀態的俯本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種旋轉電機，所述旋轉電機(10)包括：勵磁元件(20)，所述勵磁元件包括磁體部(22)，所述磁體部具有極性沿周向交替的多個磁極；以及電樞(60)，所述電樞具有多相的電樞繞組(61)，所述勵磁元件和所述電樞中的任一方被設為轉子，所述電樞繞組是通過將導線(CR)卷繞而構成的，具有在與所述磁體部相對的位置處沿周向以規定間隔配置的導線部(152)，在所述電樞中，構成為在周向的各所述導線部之間設置導線間構件，并且作為該導線間構件，使用當將一磁極的所述導線間構件的周向的寬度尺寸設為Wt，將所述導線間構件的飽和磁通密度設為Bs，將一磁極的所述磁體部的周向的寬度尺寸設為Wm，將所述磁體部的殘留磁通密度設為Br時，滿足Wt
×
Bs≤Wm
×
Br的關系的磁性材料，或是構成為，作為所述導線間構件，使用非磁性材料，或是構成為，在周向上的各所述導線部之間未設置所述導線間構件，各所述導線部是通過使所述導線沿周向以多列排列，且沿徑向以多列排列而形成的，在成為同相的所述導線部的周向相鄰的一對所述導線部中，構成一對所述導線部的各所述導線在周向上左右非對稱地配置，所述磁體部包括沿周向排列配置的多個磁體(532、601、650)，在所述磁體的電樞側周面設置有以作為磁極中心的d軸為中心的主磁極面(534、612、652)，穿過所述主磁極面的周向的一端和所述轉子的軸心的直線與穿過所述主磁極面的另一端和所述軸心的直線所成的角度即主磁極角θa為導線部間角度θb以下，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高橋裕樹，
申請(專利權)人：株式會社電裝，
類型：發明
國別省市：