CN101981785A - 旋转电机 - Google Patents
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Abstract
在旋转电机中,在使定子绕组为集中绕组的情况下,能够不减少定子产生的基波磁通而减少磁动势谐波,从而谋求提高性能。旋转电机(10)包括转子(18)、和在转子(18)的轴向两侧或径向两侧隔着转子(18)相对的两个定子(14、16)。在各定子(14、16)的周向上的多处设置的定子绕组(22)为集中绕组。在轴向或径向上,两定子(14、16)彼此相同相的定子绕组(22)产生的磁通的方向为相互反向。两定子(14、16)彼此相同相的定子绕组(22)在周向上相互错开180度的电角而配置。
Description
技术领域
本发明涉及具备一个转子和两个定子的旋转电机。
背景技术
以往,在感应电动机、同步电动机等旋转电机中,考虑使定子的绕组为分布绕组型或集中绕组型。其中的集中绕组型相对于分布绕组型,具有绕组简单、能够减少线圈端部、能够提高量产性的优点。但是,在为集中绕组型的情况下,在磁动势波形中可能会产生具有与基波相近的频率的磁动势谐波,从而可能会产生发生转矩脉动(ripple,波动)、功率因数恶化这样的缺陷。
例如,图9是表示将以往所考虑的普通的感应电动机的电枢绕组即定子绕组设为了集中绕组时的、从定子出发与转子交链的交链磁通与时间的关系的图。另外,图10是表示与图9的交链磁通相对应地在作为次级侧导体的转子侧的转子绕组中产生的感应电流与时间的关系的图。从图9、图10可以可知,在使用集中绕组型的定子的情况下,特有的空间谐波磁通与转子绕组交链。即,使定子产生旋转磁场的磁动势的分布由于各相定子绕组的配置、定子的形状而不为仅基波的正弦波分布,而变为包括谐波成分。特别是在以集中绕法在定子侧的齿上卷装定子绕组的情况下,在定子的磁动势分布中产生的谐波成分的振幅水平增大。
这样的由定子绕组的配置和/或定子的形状引起的、包括谐波成分的磁通被称为空间谐波磁通。在空间谐波磁通所交链了的转子绕组中会产生谐波电流,该谐波电流是如图10所示的包括谐波成分的感应电流。谐波电流会使次级铜损等次级导体损耗增加,成为使电动机的性能恶化的原因。
针对这一点,在专利文献1中记载了以下的旋转电机:包括线圈以集中卷绕方式卷绕在设置于定子芯的多个齿上且线圈与三相电源连接的定子、以及与定子对向配置的转子,定子的极数与槽数的比为1∶3。并且,使得不存在次数与基波相近的磁动势谐波。作为与本发明相关的在先技术文献,除了专利文献1之外,还有专利文献2、3。
专利文献1:日本特开2006-271187号公报
专利文献2:日本特开2005-237086号公报
专利文献3:日本特开2004-56860号公报
发明内容
但是,在专利文献1所记载的旋转电机的情况下,为了将卷绕在定子的齿上的绕组从每一极对3条增加至6条,使各极的宽度为一半的宽度来增大绕组数。因此,虽然可能能够减少磁动势谐波,但是基波磁通也会减少。因此,从减少磁动势谐波而不减少基波磁通以谋求提高旋转电机的性能这一方面来说,存在着改进的余地。
另外,在专利文献2中记载了以下的轴向电动机(axial motor):以谋求提高效率和输出为目的,将转子和定子在轴向上对向地配置,通过两个转子从两侧夹着定子。在构成各转子的导电性金属制的转子主体的与定子相对的相对面具有用于埋入转子磁心的埋入部。将埋入部用作成型用的模具而将使用压粉磁心材料形成的转子磁心埋入到埋入部中。在这样的专利文献2所记载的轴向电动机的情况下,未考虑在使定子绕组为集中绕组的情况下减少磁动势谐波而不减少由定子产生的基波磁通以谋求提高旋转电机的性能。
另外,在专利文献3的图14中记载了具有两个定子和一个转子的感应电动机。在该感应电动机中,在两个定子之间配置转子,使两个定子与转子在轴向上相对向。转子在设置于导电性材料的圆板部的多个孔嵌合着齿部。在该情况下,在两个定子中,相对的绕组产生相同方向的磁通,该相对的绕组分别相对于转子而成为异极。但是,在这样的感应电动机中,未考虑形成为以下的集中绕组,该集中绕组为在设置于定子的周向上的多处的齿中的周向上相邻的齿上卷绕不同相的绕组而成的。因此,在使定子绕组为集中绕组的情况下,从减少磁动势谐波而不减少定子产生的基波磁通以谋求提高旋转电机的性能这一方面来说,存在着改进的余地。需说明的是,不仅在旋转电机为感应电动机的情况下会产生这样的不良情况,在旋转电机为同步电动机的情况下也同样会产生这样的不良情况。即,在同步电动机中,在从定子出发与转子交链的磁通中包括谐波磁通的情况下,由于谐波磁通,磁通的泄露和/或铁损增加,成为使电动机的性能恶化的原因。
本发明的目的在于:在旋转电机中,在使定子绕组为集中绕组的情况下,减少磁动势谐波而不减少定子产生的基波磁通,谋求提高性能。
本发明的旋转电机的特征在于,包括:一个转子;和在一个转子的轴向两侧或径向两侧隔着转子相对的两个定子,各定子具有在周向上设置在多处的齿和、卷绕于各齿的作为初级导体的定子绕组,各定子绕组是在多个齿中的周向上相邻的齿卷绕不同相的绕组的集中绕组,在轴向或径向上,两个定子彼此相同相的定子绕组所产生的磁通的方向为相互反向,两个定子彼此相同相的定子绕组以在周向上相互错开180度的电角的方式配置。
另外,在本发明的旋转电机中,优选在转子的至少一部分上设置有次级导体,旋转电机能够作为感应电机来使用。
另外,在本发明的旋转电机中,优选转子具有作为次级导体的导电材料制的导电体和、在导电体的周向上设置在多处的磁性材料制的磁心。
另外,在本发明的旋转电机中,优选导电体的轴向的全长与磁心的轴向的全长相同或者比磁心的轴向的全长长。
另外,在本发明的旋转电机中,优选磁性材料制的磁心遍及导电体的轴向全长而设置在孔部内,所述孔部以在轴向上贯通的方式在导电体的周向上设置在多处。
另外,在本发明的旋转电机中,优选转子具有在周向上设置在多处的永磁体,旋转电机能够作为同步电机来使用。
根据本发明的旋转电机,通过分别具有集中绕组的定子绕组的两个定子夹着转子,能够使由两个定子产生的空间谐波磁通在转子中相互抵消。因此,在转子中所产生的感应电流中,能够抑制谐波电流的产生,进一步各定子绕组的在各定子的周向上的宽度不减小,因此定子产生的基波磁通不会减少。因此,在使定子绕组为集中绕组的情况下,通过在不减少定子产生的基波磁通的情况下减少磁动势谐波,能够大幅地减少转子侧的次级铜损等次级导体损耗,能够减少由于空间谐波磁通导致的转子侧的磁通的泄露和/或铁损等损耗,由此能够大幅地提高旋转电机的性能。另外,由于通过两个定子从轴向或径向的两侧夹着转子,因此能够容易地调整从定子流向转子的磁通量。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的旋转电机的简略截面图。
图2是图1的简略的A-A截面图。
图3是用于说明在图1的一侧定子和另一侧定子中相同相的定子绕组的电角相互错开的情形的图,是将定子的周向的一部分的周向在左右方向上延伸来表示的图。
图4是表示在图1的一侧定子和另一侧定子中产生的磁通的分布的图。
图5是在定子绕组为分布绕组的比较例1、定子绕组为集中绕组的比较例2、具有第一实施方式的构造的本发明产品中比较了旋转电机的转差恒定时的输出和损耗的图。
图6是用于说明转差恒定时的情况的、表示旋转电机的转差与转矩的关系的一个例子的图。
图7是表示本发明的第二实施方式的旋转电机的简略截面图。
图8是表示本发明的第三实施方式的旋转电机的简略截面图。
图9是表示在将定子绕组设为了集中绕组的情况下的、从定子出发与转子交链的交链磁通与时间的关系的图,所述定子绕组是以往所考虑的普通的感应电动机的电枢绕组。
图10是表示与图9的交链磁通相对应地在作为次级侧导体的转子侧的转子绕组中产生的感应电流与时间的关系的图。
附图标记说明:
10、10a、10b旋转电机;12壳体;14一侧定子;16另一侧定子;18、18a、18b转子;20定子芯;22定子绕组;24齿;26旋转轴;28转子导电体;30转子芯;32埋入用孔部;34筒部;36孔部;38按压部件;40轴承;42转子芯;44永磁体;46外侧定子;48内侧定子;50、52定子芯;54定子绕组;56、58齿;60转子导电体;61筒部;62转子芯;64底板部;66孔部。
具体实施方式
[发明的第一实施方式]
以下,使用附图来说明本发明的实施方式。图1至图6表示了本发明的第一实施方式。图1是表示本发明的第一实施方式的旋转电机的简略截面图。图2是图1的简略的A-A截面图。图3是用于说明在图1的一侧定子和另一侧定子中相同相的定子绕组的电角相互错开的情形的图,是将定子的周向的一部分的周向在左右方向上延伸来表示的图。图4是表示在图1的一侧定子和另一侧定子中产生的磁通的分布的图。图5是在定子绕组为分布绕组的比较例1、定子绕组为集中绕组的比较例2、具有第一实施方式的构造的本发明产品中比较了旋转电机的转差恒定时的输出和损耗的图。图6是用于说明转差恒定时的情况的、表示旋转电机的转差与转矩的关系的一个例子的图。
如图1所示,本实施方式的旋转电机10能够作为感应电机即感应电动机来使用,包括:固定于壳体12的两个定子即一侧定子14和另一侧定子16;以及在两个转子14、16之间空开预定的空隙与各定子14、16在轴向上相对配置并能够相对于各定子14、16进行旋转的一个转子18。即,旋转电机10包括一个转子18、以及在一个转子18的轴向两侧隔着转子18相对的两个定子14、16。图1表示了定子14、16与转子18配置成在轴向上相对的轴向型的旋转电机的例子。
各定子14、16包括通过层叠多个电磁钢板等而构成的定子芯20、以及多相的U相、V相、W相这三相的定子绕组22。定子绕组22为初级导体。在各定子芯20的相互对向的轴向单侧面的周向上的多个等间隔的位置处以在轴向上突出的方式设置有齿24。例如,为了在各定子芯20上设置多个齿24,也可以在定子芯20的周向上的多处形成轴向的孔部,并且在孔部中***钢板等磁性材料制的齿构成构件,通过齿构成构件的从定子芯20的单侧面突出的部分来构成多个齿24。
并且,在各齿24上卷绕有定子绕组22。各定子绕组22是在多个齿24中的周向上相邻的齿24上卷绕彼此不同相的绕组的集中绕组。另外,在图1中,在各定子绕组22的内侧表示的○中标记了·或×的记号表示在定子绕组22中流动的电流的方向,在○中标记了·的记号表示电流向图的表侧流动,在○中标记了×的记号表示电流向图的背侧流动(后述的图3、图7、图8中是同样的)。
另外,如图2所示,转子18具有固定于旋转轴26的周向中间部外径侧的圆板状的转子导电体28、以及设置在转子导电体28的周向上的多处等间隔的位置处的磁性材料制的转子芯30。转子导电体28,通过利用冲压加工对由铜或铝等构成的圆板状的导电材料进行冲孔,以在轴向(图2的表背方向)上贯通的方式在周向上的多处设置埋入用孔部32,并且在转子导电体28的中心部形成用于插通旋转轴26和后述的筒部34的孔部36。并且,通过在形成于转子导电体28的多个埋入用孔部32中埋入层叠钢板、压粉磁心等磁性材料,遍及转子导电体28的轴向全长在转子导电体28的周向上的多处设置转子芯30。由此,构成转子18。转子导电体28是次级导体,具有与在转子18的周向上的多处设置转子绕组的情况下的转子绕组相同的功能。转子导电体28是遍及转子18的轴向全长而设置的。即,转子导电体28的轴向的全长与转子芯30的轴向的全长相同或者比转子芯30的轴向的全长长。
转子导电体28也可以通过层叠多片圆板状的薄板元件来构成,所述圆板状的薄板元件通过冲压加工的冲孔而在周向上的多处形成了埋入用孔部。
返回图1,这样的转子18经由圆筒状的筒部34固定在旋转轴26的轴向中间部外径侧。并且,在筒部34的外径侧,在转子18的轴向两侧固定有部分圆锥状的按压部件38,通过按压部件38从轴向两侧夹持转子18。也可以代替按压部件38而在转子18的轴向两侧,在筒部34与转子18之间的周向上的多处固定板状等的加强部件,由此通过加强部件从轴向两侧夹持转子18。也可以不经由筒部34而直接将转子18固定在旋转轴26的外径侧。另外,在旋转轴26的在轴向上分离开的两个位置与设置在壳体12的两个位置处的开口部之间设置有一对轴承40,将旋转轴26以能够旋转的方式支撑在壳体12上。
另外,如图3所示,在设置于转子18的轴向两侧的一侧定子14和另一侧定子16中,在作为轴向的图3的上下方向上,两个定子14、16彼此相同相的定子绕组22产生的磁通的方向为相反的方向,即为如图3所示那样相对的方向、或者朝向外侧的方向。在图3中,配置在齿24的内侧的箭头的方向表示从设置在定子14、16的周向的一部分上的齿24出发的磁通的方向。实际上,在一侧定子14和另一侧定子16之间配置有转子18,但是在图3中省略了图示。另外,在图3中,定子14、16的周向为图中的左右方向。如图3所示,一侧定子14和另一侧定子16彼此相同相的定子绕组22在周向上相互错开180度的电角而配置。在图1所示的两个定子14、16中,定子绕组22的在周向上的配置关系不表示实际的关系,实际上如图3所示那样,定子14的定子绕组22在周向上的位置与定子16的定子绕组22在周向上的位置错开。
这样的旋转电机10如下那样进行旋转驱动。即,当由于三相的交流电流在三相的定子绕组22中流动而使得由各定子14、16生成的旋转磁场作用于转子18时,感应电流在转子芯30的周围、即转子18的周向上的多处的转子导电体28中流动。由于该感应电流,在转子18中产生电磁力,转子18向与各定子14、16的旋转磁场相同的方向进行旋转驱动。
另外,根据本实施方式的旋转电机10,在一个转子18的轴向两侧具有隔着转子18相对的两个定子14、16,各定子14、16具有设置在周向上的多处的齿24、以及卷绕在各齿24上的定子绕组22,各定子绕组22是在多个齿24中的周向上相邻的齿24上卷绕彼此不同相的绕组的集中绕组,在轴向上,两个定子14、16彼此相同相的定子绕组22产生的磁通的方向为相互反向,两个定子14、16彼此相同相的定子绕组22在周向上相互错开180度的电角而配置。因此,通过分别具有集中绕组的定子绕组22的两个定子14、16来夹着转子18,能够使由两个定子14、16产生的空间谐波磁通在转子18中相互抵消。因此,在转子18所产生的感应电流中,能够抑制谐波电流的产生,进一步各定子绕组22的在各定子14、16的周向上的宽度未减小,因此定子14、16产生的基波磁通不会减少。因此,在使定子绕组22为集中绕组的情况下,通过在不减少定子14、16产生的基波磁通的情况下减少磁动势谐波,能够大幅地减少转子18侧的次级铜损等次级导体损耗,由此能够大幅地提高旋转电机10的性能。另外,由于通过两个定子14、16从轴向的两侧夹着转子18,因此能够容易地调整从定子14、16流向转子18的磁通量。
图4是相对地表示了在相对的一侧定子14(图1、图3)和另一侧定子16(图1、图3)中产生的磁通的分布的图。在以下的对本实施方式的说明中,对于与图1至图3所示的要素相同的要素,使用相同的附图标记来进行说明。在图4中,实线α是表示合成所有次数的谐波和基波而获得的产生磁通的矩形波。另外,单点划线β是产生磁通的基波磁通、即初级的磁通,虚线γ是产生磁通的一部分的次数的谐波即次级的谐波磁通。如图4所示,在一侧定子14和另一侧定子16中,在使定子绕组22为集中绕组的情况下,相对于各定子14、16生成的磁通的基波,包括很多的偶数倍的次数的空间谐波磁通,特别是包括很多次级的空间谐波磁通。当这样的基波以外的谐波磁通与转子18交链时,则会产生不需要的感应电流即涡电流,成为使铜损等次级导体损耗增大的原因等、导致旋转电机的性能劣化的原因。因此,在以往以来通过定子产生的磁通来产生感应电流的感应电动机中,希望抑制与转子交链的谐波磁通。
与此相对,在本实施方式中,如上所述在相互隔着转子18而相对的两个定子14、16中,相同相的定子绕组22的电角错开180度而配置。因此,如图4所示,两个定子14、16的产生磁通的基波的电角的相位相同,大小相同,但不是基波的次级的谐波的磁通的电角相同,大小相同,方向相反。因此,能够使从一侧定子14和另一侧定子16出发的磁通中的、特别是影响大的次级的谐波的磁通在转子18中相互抵消。因此,在从一侧定子14和另一侧定子16与转子18交链的磁通中,主要只剩下基波磁通,从而在转子18中能够抑制基于谐波磁通而感应出谐波电流。其结果,能够减少由于谐波电流导致的转子18侧的铜损等导体损耗,从而能够抑制转子18发热。另外,能够提高用作感应电动机的旋转电机10的性能。
另外,与上述专利文献3所记载的感应电动机的情况不同,由于各定子绕组22的在各定子14、16的周向上的宽度未减小,因此各定子14、16产生的基波磁通不会减少。
图5是为了确认本实施方式的效果而通过计算求出具有本实施方式的结构的本发明产品的旋转电机、具有本发明以外的结构的比较例1及比较例2的旋转电机的输出和损耗并对该计算结果进行了比较的图。比较例1是以往通常考虑的轴向型的旋转电机,即是对于一个转子仅设置一个定子并使转子与定子在轴向上相对的旋转电机,是使设置在定子上的定子绕组为分布卷绕的旋转电机。另外,比较例2也是以往通常考虑的上述轴向型的旋转电机,是使设置在定子上的定子绕组为集中绕组的旋转电机。另外,在图5所示的计算结果中,旋转电机10的转差恒定、即处于“转差恒定时”。
图6是用于说明该“转差恒定时”的情况的图。即,在感应电动机中,定子14、16产生的旋转磁场的旋转速度与转子18的旋转速度在运行时不同步。并且,在将旋转磁场的旋转速度与转子18的旋转速度之间的速度差定义为“转差”的情况下,与“转差”相对应地产生感应电动机的转矩。“转差恒定时”意味着使该“转差”恒定的情况,例如意味着使图6的“转差”为恒定的δ。
在图5中,通过斜线部分表示了次级铜损等次级导体损耗、即转子18侧的导体损耗,并通过斜方格部分表示了初级铜损等初级导体损耗、即定子14、16侧的导体损耗。另外,在图5中,通过梨皮斑点部分表示了用作感应电动机的旋转电机10的输出。从图5所示的计算结果可知,通过使旋转电机10的定子绕组22从分布绕卷绕变为集中卷绕,即通过从比较例1变为比较例2,由于与转子18交链的谐波磁通增多等,次级导体损耗变大,输出也随之减小。
与此相对,在本发明的产品中,如图5所示,尽管使定子绕组22为集中绕组,但是仍能够减小次级导体损耗,这一情况与在转子18的两侧配置两个定子14和16、由于从两个定子14和16出发的基波磁通而与转子18交链的磁通增大的情况相结合,能够增大旋转电机10的输出。
[发明的第二实施方式]
图7是表示本发明的第二实施方式的旋转电机的简略截面图。本实施方式的旋转电机10a能够作为同步电机即同步电动机来使用,该旋转电机10a,在上述图1至图6所示的第一实施方式的旋转电机10中,在转子18a上不设置转子导电体28(参照图1),而是取而代之地设置形状与转子导电体28相同的圆板状的铁制的转子芯42。另外,不设置在上述第一实施方式中设置在转子18a的周向上的多处的转子芯30(参照图1、图2),而是取而代之地在转子18a的周向上的多处设置永磁体44。永磁体44***在以在轴向上贯通的方式设置在转子芯42的周向上的多个等间隔的位置处的埋入用孔部36中。永磁体44在转子18a的轴向上磁化,在转子18a的周向上相邻的永磁体44的磁化方向互不相同。因此,在转子18a的两个侧面的每一侧面上,永磁体44的N极和S极在周向上交替地配置。这样的永磁体44设置于转子18a的遍及轴向的全长的部分。另外,除了转子18a以外的旋转电机10a的结构与上述第一实施方式的旋转电机10的结构相同。
在使用这样的本实施方式的旋转电机10a时,当由于三相的交流电流在三相的定子绕组22中流动而使得由一侧定子14和另一侧定子16生成的旋转磁场作用于转子18a时,旋转磁场与由设置于转子18a的永磁体44产生的磁场相互作用,产生吸引和排斥作用。因此,转子18a与由各定子14、16生成的旋转磁场同步地进行旋转驱动。另外,通过在转子18a的周向上的多处配置永磁体44,能够使转子18a的周向上的多处具有磁凸极,通过由于该磁凸极产生的磁阻转矩,转子18a也会进行旋转驱动。
另外,在本实施方式的情况下,也是在一个转子18a的两侧设置两个定子14、16,使两个定子14、16产生的磁通的方向为定子14、16的轴向,并且两个定子14、16彼此相同相的定子绕组22在周向上相互错开180度的电角而配置。因此,能够使两个定子14、16产生的磁通中所包括的空间谐波磁通在转子18a中相互抵消,从而能够减小磁通的泄露和/或由涡电流导致的铁损,谋求提高作为同步电动机而被使用的旋转电机10a的性能。
进一步,由于各定子绕组22的在各定子14、16的周向上的宽度不减小,因此定子14、16产生的基波磁通不会减小。因此,在使定子绕组22为集中绕组的情况下,通过减小磁动势谐波而不减小定子14、16产生的基波磁通,能够减小由空间谐波磁通导致的转子18a侧的磁通的泄露和/或铁损,由此能够大幅地提高旋转电机10a的性能。关于其他的结构和作用,由于与上述第一实施方式相同,因此对等同的部分标注相同的附图标记并省略重复的说明。
[发明的第三实施方式]
图8是表示本发明的第三实施方式的旋转电机的简略截面图。本实施方式的旋转电机10b能够与上述图1至图6所示的第一实施方式同样地作为感应电动机来使用。特别是,在本实施方式中,使作为一侧定子的外侧定子46和作为另一侧定子的内侧定子48隔着一个转子18b在径向上相对。即,本实施方式的旋转电机10b是配置成定子46、48与转子18b在径向上相对的径向型的感应电动机。
即,在旋转电机10b中,将圆筒状的外侧定子46嵌合固定在壳体12的内周面,并将内侧定子48以在轴向上突出的状态固定在壳体12的内面的轴向单侧面。在外侧定子46与内侧定子48之间空开预定的径向上的空隙。各定子46、48包括通过层叠多个电磁钢板等而构成的定子芯50、52和多相的U相、V相、W相这三相的定子绕组54。在各定子芯50、52的相对的径向单侧面的周向上的多个等间隔的位置处以在径向上突出的方式设置有齿56、58。例如,为了在各定子铁芯50、50设置多个齿56、58,也可以在定子芯50、52的周向上的多处形成径向的孔部,并且在孔部中***钢板等磁性材料制的齿构成构件,通过齿构成构件的从定子芯50、52的径向单侧面突出的部分来构成多个齿56、58。
并且,在各齿56、58上卷绕有定子绕组54。各定子绕组54是在多个齿56、58中的周向上相邻的齿56、58上卷绕不同相的绕组的集中绕组。
另外,转子18b具有固定在旋转轴26的轴向中间部外径侧的有底圆筒状的转子导电体60、以及设置在构成转子导电体60的筒部61的周向上的多个等间隔的位置处的磁性材料制的转子芯62。转子芯62是遍及构成转子导电体60的筒部61的径向全长而设置的。
这样的转子18b通过将设置在构成转子导电体60的底板部64的孔部66嵌合在旋转轴26的轴向中间部外径侧来进行固定。另外,在设置于转子18b的径向两侧的外侧定子46和内侧定子48中,在径向上,使两个定子46、48彼此相同相的定子绕组54产生的磁通的方向为相互反向。另外,外侧定子46和内侧定子48彼此相同相的定子绕组54在周向上相互错开180度的电角而配置。在图8所示的两个定子46、48中,定子绕组54的在周向上的配置关系不表示实际的配置关系,实际上,定子46的定子绕组54在周向上的位置与定子48的定子绕组54在周向上的位置错开。
在这样的本实施方式的情况下,与上述图1至图6所示的第一实施方式相同,在使定子绕组54为集中绕组的情况下,通过在不减少定子46、48产生的基波磁通的情况下减少磁动势谐波,能够大幅地减少转子18b侧的次级铜损等次级导体损耗,能够大幅地提高旋转电机10b的性能。关于其他的结构和作用,由于与上述第一实施方式相同,因此对等同的部分标注相同的附图标记并省略重复的说明。
虽然省略了图示,但也可以采用组合了上述图7所示的第二实施方式和上述图8所示的第三实施方式的结构。即,在上述图8所示的第三实施方式中,也可以使转子导电体60为相同形状的铁制的转子芯,代替设置在转子导电体60的周向上的多处的转子芯62而配置在径向上磁化了的永磁体,使周向上相邻的永磁体彼此的磁化方向相反。
另外,虽然省略了图示,但是在上述图7所示的第二实施方式的结构、或组合了第二实施方式和第三实施方式的结构中,在转子18a不设置永磁体44,或者设置永久磁体44并在转子18a的轴向的两个侧面或转子的径向两周面的周向上的多处设置设置在轴向或径向上突出的突部,在转子18a的旋转转矩中,也能够提高磁阻转矩的利用率。上述各实施方式的旋转电机不限于作为电动机来使用,也可以作为发电机来使用。
Claims (6)
1.一种旋转电机,包括:
一个转子;和
在一个转子的轴向两侧或径向两侧隔着转子相对的两个定子,
各定子具有在周向上设置在多处的齿和、卷绕于各齿的作为初级导体的定子绕组,
各定子绕组是在多个齿中的周向上相邻的齿卷绕不同相的绕组的集中绕组,
在轴向或径向上,两个定子彼此相同相的定子绕组所产生的磁通的方向为相互反向,
两个定子彼此相同相的定子绕组以在周向上相互错开180度的电角的方式配置。
2.根据权利要求1所述的旋转电机,其中,
在转子的至少一部分上设置有次级导体,
所述旋转电机能够作为感应电机来使用。
3.根据权利要求2所述的旋转电机,其中,
转子具有作为次级导体的导电材料制的导电体和、在导电体的周向上设置在多处的磁性材料制的磁心。
4.根据权利要求3所述的旋转电机,其中,
导电体的轴向的全长与磁心的轴向的全长相同或者比磁心的轴向的全长长。
5.根据权利要求4所述的旋转电机,其中,
磁性材料制的磁心遍及导电体的轴向全长而设置在孔部内,所述孔部以在轴向上贯通的方式在导电体的周向上设置在多处。
6.根据权利要求1所述的旋转电机,其中,
转子具有在周向上设置在多处的永磁体,
所述旋转电机能够作为同步电机来使用。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20110223 |