旋转电机制造技术

一种旋转电机，具备：定子(10)，其具有集中卷绕的电枢线圈(12)，电枢线圈(12)该产生电枢磁通；外转子(20)，其配置在定子(10)的径向内侧，在电枢磁通通过时旋转；以及内转子(30)，其配置在外转子(20)的径向内侧，外转子(20)具有卷绕有感应线圈(22)和励磁线圈(23)的多个外齿(21)，感应线圈(22)由电枢线圈(12)所产生的磁通的高次谐波成分产生感应电流，励磁线圈(23)在感应电流通过时产生磁场，内转子(30)具有激励线圈，该激励线圈由电枢磁通和由励磁线圈(23)产生的磁通进行励磁。

Rotary motor

A rotary electric machine includes a stator (10), which has a concentrated winding armature coil (12), (12) the armature coil armature flux; the outer rotor (20), its configuration in the stator (10) of the radial inner rotating armature flux in the inner rotor; and (30). The configuration of the outer rotor (20) of the radial inner side of outer rotor (20) with winding a coil (22) and (23) excitation coil, a plurality of external teeth (21), induction coil (22) comprises an armature coil (12) harmonic component flux generated by the induction current excitation coil (23) generates a magnetic field in the induction current through, the inner rotor (30) with the excitation coil, excitation coil and armature flux by the excitation coil (23) generated by the excitation flux.

【技术实现步骤摘要】
旋转电机
本专利技术涉及旋转电机。
技术介绍
专利文献1公开了如下技术，具有：第1定子，其配设有多相的第1定子绕组；第1转子，其配设于第1定子的径向内侧，配设有多相的第1转子绕组；以及第3转子，其配置于第1定子与第1转子之间，配设有永磁铁，以比第3转子快的转速驱动第1转子(转差率为负的状态)，从而将第1转子的再生转矩作为反作用转矩传递到第3转子。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2009-73472号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在这种旋转电机中，在第1转子的再生转矩低的情况下，必须使电流流到第1转子绕组而使第1转子的再生转矩提高，或者增加第3转子中内置的永磁铁的数量。在使电流流到第1转子绕组的情况下，需要通过集电环使电流流动，在坚固性、维护的容易性方面存在问题。如果增加第3转子中内置的磁铁数量，则有大量的磁铁所带来的高成本的问题。因此，本专利技术的目的在于，提供能确保坚固性、维护的容易性并且能以低成本输出高转矩的旋转电机。用于解决问题的方案为了解决上述问题，本专利技术的旋转电机具备：定子，其具有集中卷绕式的电枢线圈，该电枢线圈产生电枢磁通；外转子，其配置在上述定子的径向内侧，在上述电枢磁通通过时旋转；以及内转子，其配置在上述外转子的径向内侧，上述外转子具有卷绕有感应线圈和励磁线圈的多个外齿，上述感应线圈由上述电枢线圈所产生的磁通的高次谐波成分产生感应电流，上述励磁线圈在上述感应电流通过时产生磁场，上述内转子具有卷绕有激励线圈的多个内齿，上述激励线圈由通过上述外齿的上述电枢磁通和在上述励磁线圈产生的磁通励磁。专利技术效果这样，根据本专利技术，能提供能确保坚固性、维护的容易性，并且能以低成本输出高转矩的旋转电机。附图说明图1是用与旋转轴正交的平面将本专利技术的一个实施例的旋转电机切断的截面图。图2是详细示出本专利技术的一个实施例的旋转电机的截面图。图3是示出本专利技术的一个实施例的旋转电机的盖构件的立体图。图4是详细示出本专利技术的一个实施例的旋转电机的内转子的截面图。图5是本专利技术的一个实施例的旋转电机的内转子的激励线圈的接线图。图6是示出本专利技术的一个实施例的旋转电机的感应线圈及励磁线圈与二极管的接线的示意图。图7是示出在本专利技术的一个实施例的旋转电机中产生的磁通密度和磁通线的截面图。图8是示出在本专利技术的一个实施例的旋转电机中产生的2次空间谐波的磁通密度和磁通线的截面图。图9是示出本专利技术的一个实施例的旋转电机的电流相位转矩特性的坐标图。图10是示出具备本专利技术的一个实施例的旋转电机的混合驱动系统的构成的图。图11是本专利技术的一个实施例的旋转电机的共线图。图12是用与旋转轴正交的平面将具备永磁铁的现有的旋转电机切断的截面图。图13是示出图12所示的旋转电机的电流相位转矩特性的坐标图。图14是用与旋转轴正交的平面将减少了永磁铁的现有的旋转电机切断的截面图。图15是示出图14所示的旋转电机的电流相位转矩特性的坐标图。附图标记说明1：旋转电机10：定子12：电枢线圈13：定子齿20：外转子21：外齿22：感应线圈23：励磁线圈24：桥部25：感应极26：凸缘部27：盖构件27b：卡止部30：内转子32：激励线圈33：内齿34：槽50：整流电路具体实施方式本专利技术的一个实施方式的旋转电机具备：定子，其具有产生电枢磁通的集中卷绕的电枢线圈；外转子，其配置在定子的径向内侧，在电枢磁通通过时旋转；以及内转子，其配置在外转子的径向内侧，外转子具有卷绕有感应线圈和励磁线圈的多个外齿，该感应线圈根据电枢线圈所产生的磁通的高次谐波成分而产生感应电流，该励磁线圈在感应电流通过时产生磁场，内转子具有卷绕有激励线圈的多个内齿，该激励线圈与通过外齿的电枢磁通和由励磁线圈产生的磁通交链进行励磁。由此，本专利技术的一个实施方式的旋转电机能确保坚固性、维护的容易性，并且以低成本输出高转矩。[实施例]以下，参照附图详细说明本专利技术的实施例的旋转电机。在图1中，本专利技术的一个实施例的旋转电机1具备：形成为大致圆筒形状的定子10、隔着气隙与定子10相对地配置在定子10的径向内侧的外转子20以及隔着气隙与外转子20相对地配置在外转子20的径向内侧的内转子30。外转子20和内转子30以旋转轴40为旋转中心分别支撑于未图示的电动机箱体并且能相对旋转。此外，“径向”是与旋转轴40延伸的方向正交的方向，表示以旋转轴40为中心的辐射方向。“径向外侧”是径向上远离旋转轴40的一侧，“径向内侧”是径向上靠近旋转轴40的一侧。另外，“周向”表示以旋转轴40为中心的圆周方向。另外，“轴向”表示旋转轴40延伸的方向。(定子)在图2中，定子10具备定子铁芯11和电枢线圈12。图2示出机械角360度中的90度(1/4)的径向截面图。定子铁芯11包括高磁导率的磁性构件，例如包括将多个电磁钢板在轴向上层叠而成的构件。在定子铁芯11的径向内侧即与外转子20相对的一侧形成有多个定子齿13。定子齿13从定子铁芯11向径向内侧突出，在周向上按规定的间隔形成有多个。在周向上相邻的定子齿13之间形成有作为槽状空间的槽14。槽14中收纳有与三相交流电的W相、V相、U相对应的电枢线圈12。电枢线圈12通过集中卷绕而卷绕于定子齿13。电枢线圈12在通电时产生磁通(电枢磁通)。定子10向电枢线圈12提供三相交流电从而产生在周向上旋转的旋转磁场。该定子10使所产生的电枢磁通与外转子20交链从而驱动外转子20旋转。如上所述，在定子10中，电枢线圈12集中卷绕于定子齿13。因此，在向电枢线圈12提供三相交流电的情况下，在定子10中除了产生与外转子20的旋转同步旋转的旋转磁场以外，还会产生与外转子20的旋转非同步的高次谐波旋转磁场。该高次谐波旋转磁场中包含静止坐标系下的2次空间谐波(同步旋转坐标系下的3次时间谐波)。因此，在由定子10产生的磁通中会叠加有高次谐波成分。(外转子)外转子20具备外齿21、感应线圈22、励磁线圈23以及桥部24。外齿21包括磁导率高的钢材等磁性体，在内部形成磁路。桥部24与外齿21形成为一体，将在周向上相邻的外齿21之间连接。因此，在周向上相邻的外齿21之间由桥部24连接。在桥部24的周向的中心部分形成有从桥部24向径向外侧延伸的感应极25。优选感应极25配置于在周向上相邻的外齿21之间的各q轴(参照图6)上。感应极25从桥部24延伸到比外转子20的径向外侧的面(外周面)靠内侧的规定位置。在感应极25的顶端部25a形成有在轴向上贯通顶端部25a的贯通孔25b。上述外齿21、桥部24以及感应极25例如是将多个电磁钢板在轴向上层叠从而形成为一体的。在外齿21的径向内侧即与内转子30相对的一侧设有凸缘部26。该凸缘部26的径向内侧的面(内周面)隔着气隙与内转子30的后述的内齿33的外周面相对。在周向上相邻的外齿21的凸缘部26之间设有规定的空隙。该空隙的距离设定为：即使在对励磁线圈23提供电流而使外齿21磁化的情况下，在相邻的凸缘部26间也不会流过磁通。因此，能防止来自通过外齿21的定子10的电枢磁通、由外齿21产生的磁通经过凸缘部26流到相邻的外齿21。因此，能使大量电枢磁通、由外齿21产生的磁通与内转子30交链。感应线圈22以集中卷绕的方式卷绕于外齿21的桥部24的径向外侧，即卷绕于定子10侧。上述感应极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机，具备：定子，其具有集中卷绕式的电枢线圈，该电枢线圈产生电枢磁通；外转子，其配置在上述定子的径向内侧，在上述电枢磁通通过时旋转；以及内转子，其配置在上述外转子的径向内侧，上述外转子具有卷绕有感应线圈和励磁线圈的多个外齿，上述感应线圈由上述电枢线圈所产生的磁通的高次谐波成分产生感应电流，上述励磁线圈在上述感应电流通过时产生磁场，上述内转子具有卷绕有激励线圈的多个内齿，上述激励线圈由通过上述外齿的上述电枢磁通和在上述励磁线圈产生的磁通励磁。

【技术特征摘要】
2016.07.13 JP 2016-1385651.一种旋转电机，具备：定子，其具有集中卷绕式的电枢线圈，该电枢线圈产生电枢磁通；外转子，其配置在上述定子的径向内侧，在上述电枢磁通通过时旋转；以及内转子，其配置在上述外转子的径向内侧，上述外转子具有卷绕有感应线圈和励磁线圈的多个外齿，上述感应线圈由上述电枢线圈所产生的磁通的高次谐波成分产生感应电流，上述励磁线圈在上述感应电流通过时产生磁场，上述内转子具有卷绕有激励线圈的多个内齿，上述激励线圈由通过上述外齿的上述电枢磁通和在上述励磁线圈产生的磁通励磁。2.根据权利要求1所述的旋转电机，在上述外齿上，在径向内侧形成有隔着规定的空隙与上述内转子的径向外周面相对的凸缘部。3.根据权利要求1或者权利要求2所述的旋转电机，在上述外齿上，在上述定子侧卷绕有上述感应线圈，在上述内转子侧卷绕有上述励磁线圈。4.根据权利要求1或者权利要求2所述的旋转电机，上述外转子具有将相邻的上述外齿之间连接的桥部，在上述外齿上，在上述桥部的径向外侧卷绕有上述感应线圈，在上述桥部...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛一清，青山真大，
申请(专利权)人：铃木株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP