旋转电机制造技术

旋转电机(10)包括：转子(40)，该转子包括磁体部(42)，上述磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极；以及定子(50)，该定子具有多相的定子绕组(51)。各相的定子绕组具有在与磁体部相对的位置处以规定间隔沿周向配置的导线部(81)，各导线部具有沿径向配置有一层且沿周向并排配置有多个的导线(89a～89d)。在各相中，各导线部的导线的串联连接体并联连接而构成定子绕组，各导线的截面呈在径向上较长的扁平形状。形状。形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机
相关申请的援引
[0001]本申请以2018年7月26日申请的日本专利申请2018-140743号为基础，在此援引其记载内容。


[0002]本说明书的公开涉及一种旋转电机。

技术介绍

[0003]以往，例如专利文献1所记载的那样，已知一种旋转电机，包括：励磁元件，该励磁元件包括磁体部，该磁体部具有在周向上极性交替的多个磁极；以及电枢，该电枢具有多相的电枢绕组。各相的电枢绕组具有在与磁体部相对的位置处以规定间隔沿周向配置的导线部。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本专利特开2014-93859号公报

技术实现思路

[0005]存在一种旋转电机，该旋转电机的各导线部具有多个导线，并且在各相中，各导线部的导线的串联连接体并联连接而构成电枢绕组。即，在该旋转电机中，在各相的电枢绕组中，通过将多个上述串联连接体并联而形成闭环电路。此处，在各导线部的导线沿径向层叠有多个的情况下，可能产生以下说明的问题。
[0006]在磁体部的磁体磁通与导线交链时，在导线上产生与该交链磁通的时间变化率相应的电动势。与导线交链的磁体磁通量具有在径向上越远离磁体部就越小的倾向。因此，在各导线部的导线沿径向层叠有多个的结构中，在径向上导线越靠近磁体部，交链的磁通量就越大。其结果是，在各导线部中，导线越靠近磁体部，产生的电动势就越高。由此，在上述各串联连接体中产生的电动势的差异变大，在通过并联上述串联连接体而形成的闭环电路中流动的循环电流有可能增加。
[0007]本公开是鉴于上述情况作出的，其主要目的在于提供一种能够降低在电枢绕组中流动的循环电流的旋转电机。
[0008]本说明书公开的多个方式采用互相不同的技术手段来实现各个目的。参照后续详细的说明和附图，可以更明确本说明书公开的目的、特征和效果。
[0009]方式一是一种旋转电机，包括：励磁元件，上述励磁元件包括磁体部，该磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢，上述电枢具有多相的电枢绕组，将上述励磁元件和上述电枢中的任一个设为转子，其中，各相的上述电枢绕组具有导线部，上述导线部在与上述磁体部相对的位置处以规定间
隔沿周向配置，各上述导线部具有沿径向配置有一层且沿周向并排配置有多个的导线，在各相中，各上述导线部的上述导线的串联连接体并联连接而构成上述电枢绕组，各上述导线的截面呈在径向上较长的扁平形状。
[0010]在方式一中，各导线部的导线沿径向配置有一层。因此，与各导线部的导线沿径向层叠有多个的结构不同，不会产生由导线在径向上的配置位置的不同引起的电动势的差异。由此，能够降低在构成电枢绕组的各上述串联连接体中产生的电动势的差异，从而能够降低在电枢绕组中流动的循环电流。
[0011]另外，在方式一中，各导线的截面呈在径向上较长的扁平形状。通过该形状，提高了循环电流的降低效果。即，磁体磁通量根据磁体部的周向位置而变化。因此，与各导线部的各导线交链的磁体磁通量随着转子的旋转而变化，并且在某一时刻在各导线中产生的电动势之间产生差异。此处，在方式一中，各导线的截面呈在径向上较长的扁平形状。因此，在各导线部中，能够减小排列配置的多个导线的周向上的宽度尺寸。其结果是，在各导线部中，能够减小在某一时刻在各导线中产生的电动势的差异。由此，能够降低在构成电枢绕组的各上述串联连接体中产生的电动势的差异，从而能够提高降低在电枢绕组中流动的循环电流的效果。
[0012]方式二在方式一中，在上述电枢中，构成为在周向的各上述导线部之间设置导线间构件，并且作为上述导线间构件，使用当将一磁极的上述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将上述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的上述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将上述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt
×
Bs≤Wm
×
Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，或者构成为，在周向的各上述导线部之间不设置导线间构件。
[0013]以往，作为电枢，具有以规定间隔从轭部沿着径向延伸的多个极齿，沿周向相邻的极齿之间形成切槽，并且在切槽内收容有电枢绕组。在该电枢中，磁体部的磁体磁通大部分经由极齿流向轭部。其结果是，在极齿中产生磁饱和，有可能无法使旋转电机高转矩化。
[0014]关于这点，方式二不包括极齿或相当于极齿的结构。由此，能够消除由磁饱和引起的转矩限制，从而能够提高转矩。然而，在方式二中，与包括极齿或相当于极齿的结构相比，与导线交链的磁体磁通量增加。其结果是，在构成电枢绕组的各上述串联连接体中产生的电动势的差异的增加变得显著，循环电流的增加可能变得显著。此外，导线中产生的涡电流损耗也可能增加。
[0015]因此，在不包括极齿或相当于极齿的结构的方式二中，为了降低循环电流，应用各导线部的导线沿径向为一层且各导线的截面呈在径向上较长的扁平形状的结构的优点较大。另外，根据方式二，由于各导体的截面呈在径向上较长的扁平形状，因此，还能够降低涡电流损耗。
[0016]方式三在方式二中，上述导线部的径向的厚度尺寸小于一磁极内的与一相对应的周向的宽度尺寸。
[0017]根据方式三，能够提高降低涡电流损耗的效果。
[0018]方式四在方式二或三中，构成上述导线部的各导线为以下那样的线材集合体：捆扎多股线材并且捆扎的线材之间的电阻值大于上述线材本身的电阻值。
[0019]根据方式四，即使在来自磁体部的磁体磁通与导线交链的情况下产生了涡电流，也能够提高降低该涡电流的效果。
附图说明
[0020]参照附图和以下详细的记述，可以更明确本公开的上述目的、其它目的、特征和优点。附图如下所述。图1是旋转电机的纵剖立体图。图2是旋转电机的纵剖视图。图3是图2的III-III线剖视图。图4是放大表示图3的一部分的剖视图。图5是旋转电机的分解图。图6是逆变器单元的分解图。图7是表示定子绕组的安培匝数与转矩密度之间的关系的转矩线图。图8是转子和定子的横剖视图。图9是放大表示图8的一部分的图。图10是定子的横剖视图。图11是定子的纵剖视图。图12是定子绕组的立体图。图13是表示导线的结构的立体图。图14是表示线材的结构的示意图。图15是表示第n层的各导线的形态的图。图16是表示第n层和第n+1层的各导线的侧视图。图17是表示实施方式的磁体的电角度与磁通密度之间的关系的图。图18是表示比较例的磁体的电角度与磁通密度之间的关系的图。图19是旋转电机的控制系统的电路图。图20是表示控制装置的电流反馈控制处理的功能框图。图21是表示控制装置的转矩反馈控制处理的功能框图。图22是第二实施方式的转子和定子的横剖视图。图23是放大表示图22的一部分的图。图24是具体表示磁体单元的磁通的流动的图。图25是变形例1的定子的剖视图。图26是变形例1的定子的剖视图。图27是变形例2的定子的剖视图。图28是变形例3的定子的剖视图。图29是变形例4的定子的剖视图。图30是变形例7的转子和定子的横剖视图。图31是表示变形例8中的操作信号生成部的处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转电机(10、200、300)，包括：励磁元件(40、237)，所述励磁元件包括磁体部(42、239)，所述磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢(50、234)，所述电枢具有多相的电枢绕组(51、236)，将所述励磁元件和所述电枢中的任一个设为转子，各相的所述电枢绕组具有导线部(81)，所述导线部在与所述磁体部相对的位置处以规定间隔沿周向配置，各所述导线部具有沿径向配置有一层且沿周向并排配置有多个的导线(89a～89d)，在各相中，各所述导线部的所述导线的串联连接体并联连接而构成所述电枢绕组，各所述导线的截面呈在径向上较长的扁平形状。2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，在所述电枢中，构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件(57、142...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥裕树，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：