旋转电机制造技术

本发明专利技术提供一种旋转电机。通过在保持恒定的绝缘距离的同时增大线圈的占空系数，提供具有高转矩性能的旋转电机。其技术方案为：马达（1）包括环面定子（4）和位于定子（4）的内侧或外侧的转子（3），并且定子（4）包括：以相同节距从定子的中心轴线（X）放射延伸的多个齿（10）；以及通过将绕组绕多个齿（10）中的各个齿的周围旋绕多次而整齐排列且成层地布置的多个线圈（9）。布置在两个相邻齿（10）的周围的两个线圈（9a，9b）中的每个线圈的匝数不同。

【技术实现步骤摘要】
旋转电机
本专利技术涉及诸如电马达之类的旋转电机。
技术介绍
传统上，电机所用的定子设有多个齿，其中这多个齿各自设有形状及匝数相同的线圈。这多个线圈通过将绕组以相同匝数整齐排列且成层地缠绕(旋绕)在相同形状的筒管上而形成(例如，参见日本未审专利申请公报2000-156951 )。如以上所述，在传统电马达中，所有线圈具有相同匝数和相同形状，这使得相邻两线圈线性对称。绕组线匝的排布是整齐排列且成层的。应此，根据线匝排布，在相邻线圈之间与宽间隙区伴随产生窄间隙区(绝缘距离)。在这种情况下，就确保恒定绝缘距离来说，难以提闻占空系数。为了提高电马达的转矩性能，线圈需要高的占空系数。因此，期望这样的设置，其中电马达和/或发电机之类的旋转电机具有这样的定子，其中在保持绝缘距离恒定的同时增大线圈占空系数，而两个相邻线圈之间不会有干扰。鉴于上述背景考虑其示例性问题而做出本专利技术，通过在保持绝缘距离恒定的同时增大线圈的占空系数，提供具有高转矩性能的旋转电机。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方案，旋转电机包括环面定子和位于定子的内侧或外侧的转子。定子包括:以相同节距从定子的圆环中心放射延伸的多个齿；以及通过将绕组绕多个齿中的各个齿的周围旋绕多次而整齐排列且成层地布置的多个线圈。布置在两个相邻齿的周围的两个相应线圈的匝数不同。【附图说明】结合附图参考如下详细描述将会更好地理解本专利技术，从而将容易地获得对本专利技术及其伴随优点的更完整的认识。图1示出了根据实施方式I的马达的分解立体图。图2示出了图1所示的定子的轴向正交平面剖视图。图3A以定子的轴向正交平面剖视图示出了放大的局部图，示出了传统定子。图3B以定子的轴向正交平面剖视图示出了放大的局部图，示出了根据实施方式I的定子。图4A以定子的轴向正交平面剖视图示出了放大的局部图，示出了传统定子。图4B以定子的轴向正交平面剖视图示出了放大的局部图，示出了根据实施方式2的定子。图5A以定子的轴向正交平面剖视图示出了放大的局部图，示出了传统定子。图5B以定子的轴向正交平面剖视图示出了放大的局部图，示出了根据实施方式3的定子。图6A以定子的轴向正交平面剖视图示出了放大的局部图，示出了传统定子。图6B以定子的轴向正交平面剖视图示出了放大的局部图，示出了根据实施方式4的定子。【具体实施方式】实施方式I以下参照附图描述根据实施方式I的作为一种旋转电机的马达(电马达)I。图1是根据实施方式I的马达I的分解立体图。马达I是内转子型马达。而且，在马达3中使用永磁体作为磁场。马达I包括马达壳体2、转子(旋转体、内转子)3、轴承12、以及定子(定子、外定子)4。马达壳体2是构成马达I的外壁的壳体，在其上表面开有通孔2a。转子3布置成马达壳体2内的场磁体。转子3包括轴5和转子芯6。轴承12布置在马达壳体2和转子3之间。转子3包括十个永磁体，这些永磁体顺序地布置使得磁极交替相异并被视为十个磁极。这十个永磁体沿着转子3的周面周向布置。轴5贯穿轴承12的中央孔以及马达壳体2的通孔2。轴承12的外圈连接至马达壳体2，轴承12的内圈连接至转子3的轴5，整个转子3能够绕轴5的中心轴线X沿图中的箭头α方向相对于马达壳体2旋转。轴承12可配置成夹在马达壳体2和转子3之间，而不将轴承12连接至马达壳体2和/或转子3。在转子3的下方布置覆盖马达壳体2的底表面的底环13。在转子3与底环13之间也布置有轴承12，使该轴承12能支撑转子3旋转。而且，在本说明中，为了方便，将图1的垂直方向限定为马达I中的垂直方向，使用诸如上表面、底表面等的名称。然而，不用说，根据马达的使用方式，垂直方向并不限于图1的垂直方向。作为电枢的定子4布置在马达壳体2内，从转子3的外侧环绕转子3。图2是定子4的轴向正交平面整体剖视图。由轴向正交平面剖出的定子4的整个截面是圆形的。定子4包括磁轭7和多个电枢线圈8。磁轭7是支撑电枢线圈8的外侧的环面金属材料。电枢线圈8确保与转子3的永磁体形成恒定磁隙，并且在转子3的周围连续地周向排布。在当前实施方式I中，电枢线圈8包括一个分割芯和绕该分割芯缠绕的绕组9。分割芯的主要部分是以相等节距从定子4的圆心(中心轴线X)放射延伸的齿10。绕组9缠绕成围绕齿10。具体地说，绕组9缠绕在中空形筒管11上，该筒管11插入齿10中。在该定子4中，周向排布12个电枢线圈8。因此，相邻电枢线圈8之间的角间距为30°。而且，在本说明书中，磁线缠绕数周的绕组9整体也被称为线圈9。线圈9中的一旋绕组或与此对应的磁线也被称为一匝。而且，也可将缠绕的动作称为旋绕。各个电枢线圈8与两相、三相或更多相之中的各相对应地连接至交流电源。当在各相中被通以不同相位的电流时，转子3由于电磁感应作用而旋转。在该实施方式I中，两个相邻电枢线圈8连接至三相(U相、V相、W相)交流电源。图3Α和图3Β示出了定子的放大局部视图。在图3Α和图3Β中，仅放大示出了同一相的两个电枢线圈部分。图3Α示出了传统定子40，而图3Β示出了根据实施方式I的定子4。在图3A中，左侧的电枢线圈80a和右侧的电枢线圈80b为同一相。在电枢线圈80a中，线圈90a整齐排列且成层地缠绕在齿IOOa上。在电枢线圈80b中，线圈90b整齐排列且成层地缠绕在齿IOOb上。以点划线示出的分支线(节距中心线)N是以一间隙将电枢线圈80a和电枢线圈80b分开的假想直线。分支线N从定子40的圆心(即，马达的中心轴线X)放射延伸，将齿IOOa和IOOb之间的节距二等分。以相同方式，左电枢线圈8a和右电枢线圈8b在图3B中为同一相。在电枢线圈8a中，线圈9a整齐排列且成层地缠绕在齿IOa上。在电枢线圈8b中，线圈9b整齐排列且成层地缠绕在齿IOb上。以点划线N示出的分支线(节距中心线)是划分电枢线圈8a和电枢线圈8b的假想直线。分支线N从定子4的圆心(S卩，马达的中心轴线X)放射延伸，将齿IOa和齿IOb之间的节距二等分。在图3A所示的传统定子40中，线圈90a和线圈90b的匝数相同。而且，线圈90a的绕组形状(包络剖面形状)与线圈90b的绕组形状(包络剖面形状)相同。因此，线圈90a的剖面形状与线圈90b的剖面形状关于其间的分支线N轴对称。相邻线圈90a和90b的线匝之间的间隙G为预定距离以上。间隙G是两个相邻线圈90a和90b之间的最小距离。在定子40中，磁轭70、电枢线圈80a和80b等由填料固定。聚酯树脂或者环氧树脂等可以作为示例性填料。当该间隙G太小时，填料不能在内部流动，从而难以确保线圈90a的线匝与线圈90b的线匝之间的充分电绝缘。为了使填料在内部流动，间隙G应当为该预定距离以上。例如当填料为聚酯填料时，所述预定距离以上为0.2mm以上。在图3A中，间隙G是最靠近中心轴线X的线匝tal和tbl之间的间隙。这里，例如，确定间隙G为G=0.6mm。各个线圈90a和90b的线匝层叠而沿筒管的形状成层；因此，在所有线匝中间隙并不恒定。例如，线匝ta2和tb2之间的间隙以及线匝ta3和tb3之间的间隙大于间隙G。在图3B中，相应线匝ta4和ta5在线匝ta2和ta3的外层，也就是说，在靠近线匝tb2和tb3的那一侧，新添加到线圈9a上。这样，即使向线圈9a侧添加了线阻ta4和ta5,线匝ta4和t本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机，该旋转电机包括定子和位于该定子的内侧或外侧的转子，其中：所述定子包括：从该定子的圆心放射延伸的多个齿；以及通过绕所述多个齿中的各个齿的周围将绕组旋绕多次而整齐排列且成层地布置的多个线圈；其中，布置在两个相邻齿的周围的两个线圈中的各线圈的匝数不相同。

【技术特征摘要】
2012.08.03 JP 2012-1730651.一种旋转电机，该旋转电机包括定子和位于该定子的内侧或外侧的转子，其中: 所述定子包括: 从该定子的圆心放射延伸的多个齿；以及 通过绕所述多个齿中的各个齿的周围将绕组旋绕多次而整齐排列且成层地布置的多个线圈；其中， 布置在两个相邻齿的周围的两个线圈中的各线圈的匝数不相同。2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中: 当将两个相邻齿的节距二等分并且将从所述定子的圆心放射延伸的直线定义为节距中心线时， 在这两个线圈之中的一个线圈中最靠近所述节距中心线布置的线匝的位置与在这两个线圈之中的另一线圈中最靠近所述节距中心线布置的线匝的位置不位于关于作为对称轴的所述节距中心线轴对称的位置。3.根据权利要求1所述的旋转电机，其中， 当将两个相邻齿的节距二等分并且将从所述定子的圆心放射延伸的直线定义为节距中心线时， 在这两个线圈中的一个线圈中的第一预定线匝布置在比该一个线圈中的其他任何线匝都更靠近所述节距中心线的位置；并且 在这两个线圈中的另一线圈中，在相对于所述第一预定线匝关于作为对称轴的所述节距中心线轴对称的位置未布置线匝。4.根据权利要求2所述的旋转电机，其中， 当将两个相邻齿的节距二等分并且将从所述定子的圆心放射延伸的直线定义为节距中心线时， 在这两个线圈中的一个线圈中的第一预定线匝布置在比该一个线圈中的其他任何线匝都更靠近所述节距中心线的位置；并且 在这两个线圈中的另一线圈中，在相对于所述第一预定线匝关于作为对称轴的所述节距中心线轴对称的位置未布置线匝。5.根据权利要求3所述的旋转电机，其中， 所述第一预定线匝位于比所述另一线圈中的任何其他线匝都更靠近所述圆心的位置。6.根据权利要求4所述的旋转电机，其中， 所述第一预定线匝位于比所述另一线圈中的任何其他线匝都更靠近所述圆心的位置。7.根据权利要求1至6中任一项所述的旋转电机，其中， 当将两个相邻齿的节距二等分并且将从所述定子的圆心放射延伸的直线定义为节距中心线时， 在这两个线圈中的一个线圈中的布置成最远离所述节距中心线的线匝的位置与在这两个线圈中的另一个线圈中的布置成最远离所述节距中心线的线匝的位置不位于关于作为对称轴的所述节距中心线轴对称的位置。8.根据权利要求1至6中任一项所述的旋转电机，其中， 当两个相邻齿之间的节距二等分并将从所述定子的圆心放射延伸的直线定义为节距中心线时，在这两个线圈中的一个线圈中的第二预定线匝布置在比该一个线圈上的任何其他线匝都更远离所述节距中心线的位置；并且 在这两个线圈的另一线圈中，在与相对于所述第二预定线匝关于作为对称轴的所述节距中心线轴对称的位置相比更靠近所述节距中心线的位置布置有线匝。9.根据权利要求7所述的旋转电机，其中， 当两个相邻齿之间的节距二等分并将从所述定子的圆心放射延伸的直线定义为节距中心线时， 在这两个线圈中的一个线圈中的第二预定线匝布置在比该一个线圈上的任何其他线匝都更远离所述节距中心线的位置；并且 在这两个线圈的另一线圈中，在与相对于所述第二预定线匝关于作为对称轴的所述节距中心线轴对称的位置相比更靠近所述节距中心线的位置布置有线匝。10.根据权利要求1至6中任一项所述的旋转电机，其中， 在所述定子中， 所述多个线圈配置相位交替不同的多个相，这些线圈之中相邻的多个线圈为同一相；并且 所述两个线圈处于同一相，并且在多个相之间，同一相中的多个线圈的总匝数相同。11.根据权利要求 7所述的旋转电机，其中， 在所述定子中， 所述多个线圈配置相位交替不同的多个相，这些线圈之中相邻的多个线圈为同一相；并且 所述两个线圈处于同一相，并且在多个相之间，同一相中的多个线圈的总匝数相同。12.根据权利要求8所述的旋转电机，其中， 在所述定子中， 所述多个线圈配置相位交替不同的多个相，这些线圈之中相邻的多个线圈为同一相；并且 所述两个线圈处于同一相，并且在多个相之间，同一相中的多个线圈的总...

【专利技术属性】
技术研发人员：涩谷隆明，岩切满，原田学，小岛淳，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：