旋转电机制造技术

旋转电机(10)包括：励磁元件(40)，该励磁元件包括磁体部(42)，上述磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢(50)，该电枢具有多相的电枢绕组(51)，将励磁元件和电枢中的任一个设为转子。各相的电枢绕组由多个导线(89a～89d)的并联连接体构成，在各相的电枢绕组中，将在与磁体部相对的位置处以规定间隔沿周向配置的部分设为导线部(81)时，在各导线部中，在径向上至少配置有一层导线，并且在周向上并排配置有多个导线。在沿周向相邻的同相的各导线部中，在维持住各导线的相对位置关系的状态下，从转子的轴向观察，同一个导线的配置位置不同。位置不同。位置不同。

【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10月29日申请的日本专利申请号2018
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203296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，该磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢，该电枢具有多相的电枢绕组。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，各相的电枢绕组由多个导线的并联连接体构成。对该旋转电机进行说明，在各相的电枢绕组中，将在与磁体部相对的位置处以规定间隔沿周向配置的部分设为导线部时，在各导线部中，在径向上至少配置有一层导线，并且在周向上并排配置有多个导线。
[0006]此处，由于各相的电枢绕组由多个导线的并联连接体构成，因此在各相的电枢绕组中形成有闭合电路。在这种情况下，会产生以下说明的问题。
[0007]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(感应电压)。与导线交链的磁体磁通量在导线的相对于磁体部的周向位置处以及导线的相对于磁体部的径向位置处不同。当相对于磁体部的位置不同时，在各相中，在构成导线部的各导线中产生的电动势的差变大，可能会使流过上述闭合电路的循环电流增加。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]方式一是一种旋转电机，包括：励磁元件，该励磁元件包括磁体部，上述磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢，该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由多个导线的并联连接体构成，
在各相的上述电枢绕组中，将在与上述磁体部相对的位置处以规定间隔沿周向配置的部分设为导线部时，在各上述导线部中，在径向上至少配置有一层上述导线，并且在周向上并排配置有多个上述导线，在沿周向相邻的同相的各上述导线部中，在维持住各上述导线的相对位置关系的状态下，从上述转子的轴向观察，同一个上述导线的配置位置不同。
[0011]根据方式一，在沿周向相邻的同相的各导线部中，在维持住各导线的相对位置关系的状态下，从转子的轴向观察，同一个导线的配置位置不同。根据上述结构，能够实现容易降低在同相的各导线中产生的电动势的差的结构，从而能够降低在电枢绕组中流动的循环电流。
[0012]方式一例如能够如方式二那样具体化。在方式二中，构成沿周向相邻的同相的上述导线部中的一方的导线部的各上述导线的配置位置是使构成另一方的上述导线部的各上述导线的配置位置从上述轴向观察旋转180度时的配置位置。
[0013]根据方式二，在各相中，由于导线相对于磁体部的周向位置不同，因此能使在构成导线部的各导线中产生的电动势的差减小。
[0014]根据方式三，在方式二中，在各上述导线部中，沿径向排列的上述导线的数量和沿周向排列的上述导线的数量相等，各上述导线部的径向的厚度尺寸与周向的宽度尺寸相等。
[0015]根据方式三，可以使沿周向相邻的同相的导线部中的一方的导线部的径向的厚度尺寸与另一方的导线部的径向的厚度尺寸相等。因此，可以使电枢与励磁元件之间的气隙在周向上均匀化。
[0016]方式一例如能够如方式四那样具体化。根据方式四，在各上述导线部中，沿径向排列的上述导线的数量和沿周向排列的上述导线的数量相等，各上述导线部的径向的厚度尺寸与周向的宽度尺寸相等，构成沿周向相邻的同相的上述导线部中的一方的导线部的各上述导线的配置位置是使构成另一方的上述导线部的各上述导线的配置位置从上述轴向观察旋转180度时的配置位置。
[0017]根据方式四，在各相中，由于导线相对于磁体部的周向位置以及径向位置均不同，因此能使在构成导线部的各导线中产生的电动势的差减小。
[0018]根据方式五，在方式一～方式四的任意一个方式中，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。
[0019]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。
[0020]与此相对，方式五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，在方式五中，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，在各导线中产生的电动势的差的增加变得显著，循环电流的增加可能变得显著。
[0021]因此，在不包括极齿或者相当于极齿的结构的方式五中，为了减小循环电流，应用同一个导线的配置位置从转子的轴向观察不同的结构的优点很大。
附图说明
[0022]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、其他目的、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
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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)，包括：励磁元件(40)，该励磁元件包括磁体部(42)，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)，该电枢具有多相的电枢绕组(51)，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由多个导线(89a～89d、1A～3A)的并联连接体构成，在各相的所述电枢绕组中，将在与所述磁体部相对的位置处以规定间隔沿周向配置的部分设为导线部(81)时，在各所述导线部中，在径向上至少配置有一层所述导线，并且在周向上并排配置有多个所述导线，在沿周向相邻的同相的各所述导线部中，在维持住各所述导线的相对位置关系的状态下，从所述转子的轴向观察，同一个所述导线的配置位置不同。2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，构成沿周向相邻的同相的所述导线部中的一方的导线部的各所述导线的配置位置是使构成另一方的所述导线部的各所述导线的配置位置从所述轴向观察旋转180度时的配置位置。3.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，在各所述导线部中，沿径向排列的所述导线的数量和沿周...

【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：