DE112020005004T5

DE112020005004T5 - Sich drehende Elektromaschine

Info

Publication number: DE112020005004T5
Application number: DE112020005004.1T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Saito; Tomoyuki Ueno; Yuichi Nakamura
Original assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2019-10-17
Filing date: 2020-09-08
Publication date: 2022-07-14
Also published as: CN114287103A; JPWO2021075172A1; CN114287103B; US20220329115A1; WO2021075172A1

Abstract

Es wird eine sich drehende Elektromaschine mit Axialspalt bereitgestellt, bei der ein erster Stator, ein zweiter Stator und ein Rotor in einer Richtung angeordnet sind, in der sich eine Drehwelle des Rotors erstreckt. Der erste Stator enthält eine erste Spule und einen ersten Kern, der aus einem Eisenkern gebildet ist, wobei die erste Spule auf dem ersten Kern angeordnet ist. Der zweite Stator umfasst eine zweite Spule und einen zweiten Kern, der aus einem Eisenkern gebildet ist, wobei die zweite Spule auf dem zweiten Kern angeordnet ist. Der erste Kern umfasst ein ringförmiges erstes Joch mit einer ersten Jochfläche, eine Vielzahl von ersten Zähnen, die jeweils aus der ersten Jochfläche herausragen, und eine erste Markierung, die eine Bezugsposition in einer Umfangsrichtung des ersten Jochs angibt. Der zweite Kern umfasst ein ringförmiges zweites Joch mit einer zweiten Jochfläche, wobei die zweite Jochfläche der ersten Jochfläche zugewandt ist, eine Vielzahl von zweiten Zähnen, die jeweils von der zweiten Jochfläche vorstehen, und eine zweite Markierung, die eine Bezugsposition in einer Umfangsrichtung des zweiten Jochs angibt. In der Richtung, in der sich die Drehwelle erstreckt, sind die erste Markierung und die zweite Markierung symmetrisch zur Drehwelle angeordnet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine sich drehende Elektromaschine. Diese Anmeldung beansprucht Priorität der am 17. Oktober 2019 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-190556 , deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
Stand der Technik
Als sich drehende Elektromaschine (Motor/Generator) mit Axialspalt wird in 13 der PTL 1 eine sich drehende Elektromaschine mit doppeltem Stator offenbart, bei der ein Rotor zwischen zwei Statoren angeordnet ist. Jeder der Statoren enthält einen Kern, auf dem Spulen angeordnet sind. Der Kern umfasst ein Joch in Scheibenform und einer Vielzahl von Zähnen, die von einer Oberfläche des Jochs vorstehen. Jeder der Kerne enthält ein scheibenförmiges Joch und eine Vielzahl von Zähnen, die von einer Oberfläche des Jochs vorstehen. Die Spulen sind jeweils auf dem Außenumfang eines der Zähne angeordnet. In der PTL 1 wird der Kern des Stators durch das Einsetzen von säulenförmigen Zähnen in die im Joch ausgebildeten Löcher gebildet. Im Gegensatz dazu ist der Rotor mit einer Vielzahl von Permanentmagneten versehen.
In einer Elektromaschine mit Axialspalt, die ein Paar Statoren enthält, sind einer der Statoren, der Rotor und der andere der Statoren in dieser Reihenfolge in axialer Richtung einer Drehwelle des Rotors angeordnet. In diesem Fall sind die beiden Statoren so angeordnet, dass die Zähne des einen Stators den Zähnen des anderen Stators gegenüberliegen.
Zitationsliste
Patentliteratur
PTL 1: Internationale Veröffentlichung Nr. 2007/114079
Zusammenfassung der Erfindung
Eine sich drehende Elektromaschine der vorliegenden Erfindung ist eine sich drehende Elektromaschine mit Axialspalt, bei der ein erster Stator, ein zweiter Stator und ein Rotor in einer Richtung angeordnet sind, in der sich eine Drehwelle des Rotors erstreckt. Der erste Stator umfasst eine erste Spule und einen ersten Kern aus einem Eisenkern, wobei die erste Spule auf dem ersten Kern angeordnet ist, und der zweite Stator umfasst eine zweite Spule und einen zweiten Kern aus einem Eisenkern, wobei die zweite Spule auf dem zweiten Kern angeordnet ist. Der erste Kern umfasst ein ringförmiges erstes Joch mit einer ersten Jochfläche, eine Vielzahl von ersten Zähnen, die jeweils von der ersten Jochfläche in Richtung des Rotors vorstehen und einstückig mit dem ersten Joch ausgebildet sind, und eine erste Markierung, die eine Bezugsposition in einer Umfangsrichtung des ersten Jochs anzeigt. Der zweite Kern umfasst ein ringförmiges zweites Joch mit einer zweiten Jochfläche, wobei die zweite Jochfläche der ersten Jochfläche zugewandt ist, eine Vielzahl von zweiten Zähnen, die jeweils von der zweiten Jochfläche in Richtung des Rotors vorstehen und einstückig mit dem zweiten Joch ausgebildet sind, und eine zweite Markierung, die eine Bezugsposition in einer Umfangsrichtung des zweiten Jochs angibt. In der Richtung, in der sich die Drehwelle erstreckt, sind die erste Markierung und die zweite Markierung symmetrisch in Bezug auf die Drehwelle angeordnet.
Figurenliste

[1] 1 ist eine vertikale Teilquerschnittansicht einer sich drehende Elektromaschine mit Axialspalt gemäß einer ersten Ausführungsform.
[2] 2 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Kerns eines ersten Stators.
[3] 3 ist eine Draufsicht auf den ersten Kern des ersten Stators.
[4] 4 ist eine Draufsicht auf einen zweiten Kern eines zweiten Stators.
[5] 5 ist ein schematisches Diagramm, das die Positionsbeziehung zwischen einer Matrize, die zur Herstellung erster Zähne verwendet wird, und einer Pulverfördermaschine veranschaulicht.
[6] 6 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie VI-VI von 5.
[7] 7 ist eine schematische Ansicht der Positionsbeziehung zwischen den ersten Zähnen, den zweiten Zähnen und einem Rotor.
[8] 8 ist ein Diagramm, das eine Drehmomentwelligkeit in einer Probe Nr. 1 darstellt, die in einem Testbeispiel beschrieben wird.
[9] 9 ist ein Diagramm, das ein Rastmoment in der im Testbeispiel beschriebenen Probe Nr. 1 zeigt.
[10] 10 ist ein Diagramm, das eine Drehmomentwelligkeit in einer Probe Nr. 2 darstellt, die in einem Testbeispiel beschrieben wird.
[11] 11 ist ein Diagramm, das ein Rastmoment in der im Testbeispiel beschriebenen Probe Nr. 2 zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
In PTL 1 werden das Joch und die Zähne separat hergestellt und miteinander verbunden, um den Kern jedes Stators zu fertigen. Bei dieser Konfiguration ist die Produktivität bei der Herstellung der sich drehenden Elektromaschine nicht günstig, weil es Zeit und Mühe kostet, das Joch und die Zähne zu verbinden.
Darüber hinaus können bei der Konfiguration in der PTL 1 die Vorsprunghöhen der Zähne aus dem Joch variieren. Wenn die Vorsprunghöhen der Zähne variieren, erhöht sich der elektromagnetische Energieverlust, z. B. durch einen Anstieg der Drehmomentwelligkeit. Außerdem kann sich die Drehwelle des Rotors so bewegen, dass sich der mechanische Energieverlust erhöht, beispielsweise durch eine Zunahme der Reibungskraft zwischen Welle und Lager.
Beschreibung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben Studien zur Verwendung eines Eisenkerns zur Herstellung eines Kerns durchgeführt, der ein Joch und eine Vielzahl von Zähnen umfasst. Bei der Herstellung eines aus einem Eisenkern gebildeten Kerns wird die Verdichtung mit Hilfe einer Pulverfördermaschine durchgeführt, um eine Matrize mit einem magnetischen Pulver zu füllen. Eine übliche Pulverfördermaschine bewegt sich linear über einer Matrize hin und her, um der Matrize ein Pulver zuzuführen. Hier haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass die Menge des magnetischen Pulvers, die in einen Abschnitt der Matrize gefüllt wird, der sich auf der Seite befindet, auf der ein Pulverzufuhrvorgang gestartet wird, wahrscheinlich größer ist als die Menge des magnetischen Pulvers, die in einen Abschnitt der Matrize gefüllt wird, der sich auf der Seite befindet, auf der die Pulverfördermaschine beginnt, sich rückwärts zu bewegen. Darüber hinaus haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass, wenn eine gerade Linie, die von der Oberseite aus gesehen durch die Mitte der Matrize verläuft und sich entlang der Richtung erstreckt, in der sich die Pulverfördermaschine hin- und herbewegt, als Pulverförderachse definiert wird, Abschnitte der Matrize, die in Bezug auf die Pulverförderachse symmetrisch angeordnet sind, wahrscheinlich mit einer annähernd gleichen Menge des Magnetpulvers gefüllt werden. Mit anderen Worten, in dem Kern, der aus einem Eisenkern besteht, werden die Höhen der Vielzahl von Zähnen, die in dem Kern enthalten sind, wahrscheinlich allmählich von der Seite, auf der der Pulverzuführungsvorgang begonnen wird, zu der Seite, auf der die Pulverfördermaschine beginnt, sich rückwärts zu bewegen, abnehmen. Darüber hinaus haben die Zähne, die symmetrisch zur Pulverförderachse angeordnet sind, im Wesentlichen die gleiche Vorsprunghöhe. Basierend auf diesen Erkenntnissen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung die sich drehende Elektromaschine gemäß der Ausführungsform fertiggestellt.
Im Folgenden werden Aspekte der vorliegenden Erfindung aufgelistet und beschrieben.
<1> Eine sich drehende Elektromaschine gemäß einer Ausführungsform ist eine sich drehende Elektromaschine mit Axialspalt, bei der ein erster Stator, ein zweiter Stator und ein Rotor in einer Richtung angeordnet sind, in der sich eine Drehwelle des Rotors erstreckt. Der erste Stator umfasst eine erste Spule und einen ersten Kern aus einem Eisenkern, wobei die erste Spule auf dem ersten Kern angeordnet ist, und der zweite Stator umfasst eine zweite Spule und einen zweiten Kern aus einem Eisenkern, wobei die zweite Spule auf dem zweiten Kern angeordnet ist. Der erste Kern umfasst ein ringförmiges erstes Joch mit einer ersten Jochfläche, eine Vielzahl von ersten Zähnen, die jeweils von der ersten Jochfläche in Richtung des Rotors vorstehen und einstückig mit dem ersten Joch ausgebildet sind, und eine erste Markierung, die eine Bezugsposition in einer Umfangsrichtung des ersten Jochs anzeigt. Der zweite Kern umfasst ein ringförmiges zweites Joch mit einer zweiten Jochfläche, wobei die zweite Jochfläche der ersten Jochfläche zugewandt ist, eine Vielzahl von zweiten Zähnen, die jeweils von der zweiten Jochfläche in Richtung des Rotors vorstehen und einstückig mit dem zweiten Joch ausgebildet sind, und eine zweite Markierung, die eine Bezugsposition in einer Umfangsrichtung des zweiten Jochs angibt. In der Richtung, in der sich die Drehwelle erstreckt, sind die erste Markierung und die zweite Markierung symmetrisch in Bezug auf die Drehwelle angeordnet.
Die zuvor beschriebene sich drehende Elektromaschine hat eine vorteilhafte Produktivität. Dies liegt daran, dass der erste Kern und der zweite Kern der zuvor beschriebenen sich drehenden Elektromaschine jeweils ein Eisenkern sind, der ein Joch und Zähne enthält, die integral zu einem Element geformt sind, so dass der Prozess der Kombination des Jochs und der Zähne entfällt.
Die zuvor beschriebene sich drehende Elektromaschine hat einen günstigen Wirkungsgrad. In der zuvor beschriebenen sich drehenden Elektromaschine ist eine Vielzahl von Zahnpaaren ausgebildet. Jedes der Zahnpaare ist eine Kombination aus einem der ersten Zähne und einem der zweiten Zähne, die an in axialer Richtung des Rotors einander gegenüberliegenden Positionen angeordnet sind. Hier sind die erste Markierung und die zweite Markierung symmetrisch in Bezug auf die Drehwelle angeordnet, so dass die Zwischenzahnabstände in allen Zahnpaaren ungefähr gleich sind. Infolgedessen wird die Abweichung zwischen den Drehmomenten, die von den Zahnpaaren an den jeweiligen Positionen in Umfangsrichtung des Rotors erzeugt werden, klein. Mit anderen Worten, die Drehmomentwelligkeit in der zuvor beschriebenen sich drehenden Elektromaschine wird reduziert. Somit ist ein magnetischer Energieverlust in der zuvor beschriebenen sich drehenden Elektromaschine weniger wahrscheinlich. Da die Drehmomentwelligkeit gering ist, ist es außerdem weniger wahrscheinlich, dass die Drehwelle des Rotors schwingt. Mit anderen Worten, die Reibungskraft, die zwischen der Drehwelle und einem Lager erzeugt wird, schwankt weniger stark. Daher wird davon ausgegangen, dass ein mechanischer Energieverlust in der sich drehenden Elektromaschine weniger wahrscheinlich ist. Da die Drehmomentwelligkeit gering ist, werden außerdem Geräusche und Vibrationen der sich drehenden Elektromaschine reduziert.
Der Grund, warum die Zwischenzahnabstände in allen Zahnpaaren durch die symmetrische Positionierung der ersten Markierung und der zweiten Markierung in Bezug auf die Drehwelle des Rotors ungefähr gleich werden, ist, dass die Vorsprunghöhen der Zähne des Kerns, der aus einem Eisenkern besteht, eine Liniensymmetrie aufweisen. Wenn eine sich drehende Elektromaschine mit doppeltem Stator hergestellt wird, indem der erste Kern und der zweite Kern, die jeweils aus einem Eisenkern gebildet werden, ohne Berücksichtigung der Liniensymmetrie kombiniert werden, besteht die Möglichkeit, dass die Abweichung der Zwischenzahnabstände groß wird.
Der Zusammenbau der zuvor beschriebenen sich drehenden Elektromaschine kann leicht durchgeführt werden. Dies liegt daran, dass der erste Kern und der zweite Kern, die in der sich drehenden Elektromaschine enthalten sind, mit der ersten Markierung und der zweiten Markierung versehen sind. Ein beispielhafter Aspekt ist, dass die erste Markierung und die zweite Markierung jeweils eine Stirnseite (die Seite, an der ein Pulverzuführungsvorgang gestartet wird oder die Seite, an der die Pulverfördermaschine beginnt, sich rückwärts zu bewegen) in der Richtung, in der sich die Pulverfördermaschine hin- und herbewegt, anzeigen. In einem weiteren beispielhaften Aspekt ist die erste Markierung an einer Position vorgesehen, die von dem oben erwähnten einen Ende um eine vorbestimmte Länge in Umfangsrichtung des ersten Jochs versetzt ist. In einem weiteren beispielhaften Aspekt ist die zweite Markierung an einer Position vorgesehen, die von dem oben erwähnten einen Ende um eine vorbestimmte Länge in Umfangsrichtung des zweiten Jochs versetzt ist. In beiden Fällen werden durch die symmetrische Positionierung der ersten Markierung und der zweiten Markierung in Bezug auf die Drehwelle des Rotors der erste Kern und der zweite Kern so zueinander positioniert, dass die Abweichung in den Zwischenzahnabständen klein wird.
<2> Ein beispielhafter Aspekt der sich drehenden Elektromaschine gemäß der Ausführungsform ist, dass, wenn eine virtuelle erste Bezugsgerade, die durch die erste Markierung und eine Achse des ersten Jochs, wenn in der axialen Richtung des ersten Jochs betrachtet, verläuft, auf dem ersten Joch gezeichnet ist, und eine virtuelle zweite Bezugsgerade, die durch die zweite Markierung und eine Achse des zweiten Jochs, wenn in der axialen Richtung des zweiten Jochs betrachtet, verläuft, auf dem zweiten Joch gezeichnet ist, eine Differenz zwischen einer Vorsprunghöhe eines der Vielzahl von ersten Zähnen und einer Vorsprunghöhe eines anderen der Vielzahl von ersten Zähnen, wobei der eine erste Zahn und der andere erste Zahn symmetrisch in Bezug auf die erste Bezugsgerade positioniert sind und jede Vorsprunghöhe eine Höhe von der ersten Jochfläche zu einer Endfläche des entsprechenden ersten Zahns ist, 0.15 mm oder weniger beträgt, und eine Differenz zwischen einer Vorsprunghöhe eines der Vielzahl von zweiten Zähnen und einer Vorsprunghöhe eines anderen der Vielzahl von zweiten Zähnen, wobei der eine zweite Zahn und der andere zweite Zahn symmetrisch in Bezug auf die zweite Bezugsgerade positioniert sind und jede Vorsprunghöhe eine Höhe von der zweiten Jochfläche zu einer Endfläche des entsprechenden zweiten Zahns ist, 0,15 mm oder weniger beträgt.
Es kann davon ausgegangen werden, dass die erste Bezugsgerade des ersten Kerns mit der Pulverförderachse zusammenfällt, die zum Zeitpunkt der Herstellung des ersten Kerns festgelegt wird. Außerdem kann davon ausgegangen werden, dass die zweite Bezugsgerade des zweiten Kerns mit der Pulverförderachse zusammenfällt, die bei der Herstellung des zweiten Kerns festgelegt wird. Die Bezugsgerade eines jeden Kerns kann durch Messen der Vorsprunghöhen der Zähne des Kerns und Vergleichen der Vorsprunghöhen bestimmt werden. Es wird ein Fall mit einem Kern angenommen, bei dem 12 Zähne wie bei einem Ziffernblatt auf den Positionen 1 bis 12 Uhr angeordnet sind. Wenn der Zahn an der 12-Uhr-Position der höchste und der Zahn an der 6-Uhr-Position der niedrigste ist, kann davon ausgegangen werden, dass eine gerade Linie, die die 12-Uhr-Position und die 6-Uhr-Position verbindet, die Bezugsgerade ist. In diesem Fall sind die Vorsprunghöhen der Zähne, die symmetrisch zur Bezugsgeraden angeordnet sind, im Wesentlichen gleich groß. Zum Beispiel sind die Höhe des Zahns, der sich in der 1-Uhr-Position befindet, und die Höhe des Zahns, der sich in der 11-Uhr-Position befindet, im Wesentlichen gleich. Darüber hinaus kann die Beziehung zwischen den Höhen der Zähne wie folgt ausgedrückt werden: Zahn in der 12-Uhr-Position > Zahn in der 1-Uhr-Position (11-Uhr-Position) > Zahn in der 2-Uhr-Position (10-Uhr-Position) > Zahn in der 3-Uhr-Position (9-Uhr-Position) > Zahn in der 4-Uhr-Position (8-Uhr-Position) > Zahn in der 5-Uhr-Position (7-Uhr-Position) > Zahn in der 6-Uhr-Position. Durch die symmetrische Positionierung der ersten und der zweiten Markierung in Bezug auf die Drehwelle des Rotors werden die Abweichungen der Zwischenzahnabstände bei allen Zahnpaaren sehr gering.
<3> In einem beispielhaften Aspekt der sich drehenden Elektromaschine gemäß der Ausführungsform können die ersten Zähne und die zweiten Zähne eine Vielzahl von Zahnpaaren in einer solchen Weise bilden, dass jedes der Zahnpaare aus einem der ersten Zähne und einem der zweiten Zähne gebildet ist, die an Positionen angeordnet sind, die einander in der Richtung gegenüberliegen, in der sich eine Drehwelle erstreckt, und wenn ein Abstand von einem Flächenschwerpunkt der Endfläche des ersten Zahns zu einem Flächenschwerpunkt der Endfläche des zweiten Zahns in jedem der Vielzahl von Zahnpaaren als Zwischenzahnabstand bezeichnet wird, kann eine Differenz zwischen dem größten Zwischenzahnabstand und dem kleinsten Zwischenzahnabstand 0.08 mm oder weniger betragen.
Die oben genannten Anforderungen bedeuten, dass die Abweichung in den Zwischenzahnabständen 0,08 mm oder weniger beträgt. Mit anderen Worten, in der sich drehenden Elektromaschine mit der zuvor beschriebenen Konfiguration, zeigt sich, dass die Zwischenzahnabstände in allen Zahnpaaren im Wesentlichen gleich sind. Daher hat die sich drehende Elektromaschine eine gute Energieeffizienz.
<4> Ein beispielhafter Aspekt der sich drehenden Elektromaschine gemäß der Ausführungsform ist, dass in dem ersten Kern eine Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von ersten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen ein Abstand von einer Oberfläche gegenüber der ersten Jochfläche zu der Endfläche der entsprechenden ersten Zähne ist, 0.05 mm bis 0,15 mm betragen kann, und in dem zweiten Kern eine Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von zweiten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen ein Abstand von einer Oberfläche gegenüber der zweiten Jochfläche zu der Endfläche der entsprechenden zweiten Zähne ist, 0,05 mm bis 0,15 mm betragen kann.
Wie bereits erwähnt, können die Höhen der Zähne in einem Kern, der aus einem Eisenkern gebildet wird, variieren. Es ist jedoch vorzuziehen, dass die Abweichung gering ist. In der zuvor beschriebenen Konfiguration ist die Abweichung zwischen den Abständen zwischen den ersten Zähnen des ersten Kerns und dem Rotor klein, und die Abweichung zwischen den Abständen zwischen den zweiten Zähnen des zweiten Kerns und dem Rotor ist klein. Mit anderen Worten, die Abweichung zwischen den Drehmomenten, die von der Vielzahl von Zahnpaaren, die in der Umfangsrichtung des Rotors angeordnet sind, erhalten werden, wird klein, und somit kann die Drehmomentwelligkeit reduziert werden. Daher kann gemäß der zuvor beschriebenen Konfiguration die Energieeffizienz der elektrischen Drehmaschine verbessert werden.
<5> Ein beispielhafter Aspekt der sich drehenden Elektromaschine gemäß der Ausführungsform ist, dass eine Abweichung zwischen den Dicken des ersten Jochs 0,03 mm bis 0,10 mm betragen kann und eine Abweichung zwischen den Dicken des zweiten Jochs 0,03 mm bis 0,10 mm betragen kann.
Gemäß der zuvor beschriebenen Konfiguration kann aus einem ähnlichen Grund wie unter dem zuvor erwähnten Punkt <4> die Energieeffizienz der elektrischen Drehmaschine verbessert werden.
<6> Ein beispielhafter Aspekt der sich drehenden Elektromaschine gemäß der Ausführungsform ist, dass eine Abweichung zwischen den Vorsprunghöhen der Vielzahl von ersten Zähnen 0,03 mm bis 0,10 mm betragen kann und eine Abweichung zwischen den Vorsprunghöhen der Vielzahl von zweiten Zähnen 0,03 mm bis 0,10 mm betragen kann.
Gemäß der zuvor beschriebenen Konfiguration kann aus einem ähnlichen Grund wie unter dem zuvor erwähnten Punkt <4> die Energieeffizienz der elektrischen Drehmaschine verbessert werden.
<7> Ein beispielhafter Aspekt der sich drehenden Elektromaschine gemäß der Ausführungsform ist, dass der Rotor eine erste Rotorfläche, die den Endflächen der ersten Zähne gegenüberliegt, und eine zweite Rotorfläche, die den Endflächen der zweiten Zähne gegenüberliegt, aufweisen kann. Die Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von ersten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen der Abstand von der der ersten Jochfläche gegenüberliegenden Fläche zu der Endfläche der entsprechenden ersten Zähne ist, kann 20 % oder weniger eines Durchschnittswertes der Abstände zwischen der Vielzahl von ersten Zähnen und der ersten Rotorfläche betragen, und die Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von zweiten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen der Abstand von der der zweiten Jochfläche gegenüberliegenden Fläche zur Endfläche der entsprechenden zweiten Zähne ist, kann 20 % oder weniger eines Durchschnittswertes der Abstände zwischen der Vielzahl von zweiten Zähnen und der zweiten Rotorfläche betragen.
Gemäß der zuvor beschriebenen Konfiguration kann aus einem ähnlichen Grund wie unter dem zuvor erwähnten Punkt <4> die Energieeffizienz der elektrischen Drehmaschine verbessert werden.
<8> Als ein beispielhafter Aspekt der sich drehenden Elektromaschine gemäß der Ausführungsform kann der Rotor eine erste Rotorfläche, die den Endflächen der ersten Zähne zugewandt ist, und eine zweite Rotorfläche, die den Endflächen der zweiten Zähne zugewandt ist, aufweisen. Die Abweichung zwischen den Dicken des ersten Jochs kann 2 % oder weniger eines Durchschnittswertes der Abstände zwischen der ersten Jochfläche und der ersten Rotorfläche betragen, und die Abweichung zwischen den Dicken des zweiten Jochs kann 2 % oder weniger eines Durchschnittswertes der Abstände zwischen der zweiten Jochfläche und der zweiten Rotorfläche betragen.
Durch die zuvor beschriebene Konfiguration kann die Energieeffizienz der elektrischen Drehmaschine verbessert werden.
<9> Ein beispielhafter Aspekt der sich drehenden Elektromaschine gemäß der Ausführungsform ist, dass bei Erregung ein ringförmiger Magnetkreis gebildet werden kann, der durch den ersten Kern, den Rotor und den zweiten Kern verläuft. Die Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von ersten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen der Abstand von der der ersten Jochfläche gegenüberliegenden Oberfläche zu der Endfläche der entsprechenden ersten Zähne ist, kann 1 % oder weniger einer Magnetkreislänge des ringförmigen Magnetkreises betragen, und die Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von zweiten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen der Abstand von der der zweiten Jochfläche gegenüberliegenden Oberfläche zu der Endfläche der entsprechenden zweiten Zähne ist, kann 1 % oder weniger der Magnetkreislänge des ringförmigen Magnetkreises betragen.
Durch die zuvor beschriebene Konfiguration kann die Energieeffizienz der sich drehenden Elektromaschine verbessert werden. Ein Beispiel für den ringförmigen Magnetkreis wird später in der Ausführungsform beschrieben, die im Folgenden beschrieben wird.
[Details der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung]
Ein konkretes Beispiel einer sich drehenden Elektromaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind Komponenten, die identisch sind oder einander entsprechen, mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor erwähnten beispielhaften Aspekte beschränkt ist und durch die Ansprüche bestimmt wird, und es ist beabsichtigt, dass Bedeutungen, die dem Umfang der Ansprüche entsprechen, und alle Änderungen innerhalb des Umfangs der Ansprüche in den Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst sind.
<Erste Ausführungsform 1>
«Sich drehende Elektromaschine»
In der ersten Ausführungsform wird als Beispiel eine sich drehende Elektromaschine 100 mit Axialspalt beschrieben, die in 1 dargestellt ist. Die sich drehende Elektromaschine 100 kann ein Generator oder ein Elektromotor (ein Motor) sein. Die sich drehende Elektromaschine 100 umfasst einen ersten Stator 1, einen zweiten Stator 2 und einen Rotor 3, die in einem Gehäuse 101 angeordnet sind. Die sich drehende Elektromaschine 100 der vorliegenden Ausführungsform ist eine 3-phasige, 4-polige, 6-nutige sich drehende Elektromaschine 100. Mit anderen Worten, die sich drehende Elektromaschine 100 verwendet einen Dreiphasen-Wechselstrom. Der Rotor 3 ist mit vier Magneten 32 versehen. Der erste Stator 1 hat sechs erste Zähne 5. Der zweite Stator 2 hat sechs zweite Zähne 7. Die Anzahl der Phasen und die Anzahl der Pole (die Anzahl der Magnete 32) des Wechselstroms sind hier nicht besonders begrenzt. Auch die Anzahl der Nuten ist nicht besonders begrenzt, solange sie ein Vielfaches der Anzahl der Phasen ist.
Rotor
Der Rotor 3 umfasst eine Vielzahl von Magneten 32, von denen jeder eine flache, plattenartige Form hat, und eine ringförmige Halteplatte 31, die die Magnete 32 trägt. Die Halteplatte 31 ist an einer Welle 30 befestigt und dreht sich zusammen mit der Welle 30. Die Magnete 32 sind in der Halteplatte 31 eingebettet. Die Magnete 32 sind so angeordnet, dass sie in der Umfangsrichtung der Halteplatte 31 voneinander beabstandet sind. Darüber hinaus sind die Magnete 32 in einer Richtung magnetisiert, in der sich eine Drehwelle des Rotors 3 erstreckt (die axiale Richtung der Welle 30). Die Magnetisierungsrichtungen der Magnete 32, die in Umfangsrichtung der Welle 30 nebeneinanderliegen, sind einander entgegengesetzt.
Erster Stator
Der erste Stator 1 umfasst einen ersten Kern 10 und erste Spulen 11. Wie in 2, der perspektivischen Ansicht, und 3, der Draufsicht, dargestellt, umfasst der erste Kern 10 ein erstes Joch 4, das eine ringförmige Form hat, und eine Vielzahl von ersten Zähnen 5, von denen jeder in einer säulenartigen Form ausgebildet ist. Die Form jedes der ersten Zähne 5 ist nicht besonders begrenzt. Zum Beispiel kann jeder der ersten Zähne 5 eine im Wesentlichen dreieckige Säulenform haben, wie in 2 dargestellt. Alternativ kann die Form jedes der ersten Zähne 5 eine zylindrische Form, eine viereckige säulenförmige Form oder ähnliches sein. In den 2 und 3 sind die ersten Zähne 5 mit den Bezugszeichen „51‟ bis „56“ versehen, um sie voneinander zu unterscheiden. Alle ersten Zähne 51 bis 56 ragen aus einer ersten Jochfläche 40 des ersten Jochs 4 heraus. Die erste Jochfläche 40 ist eine Fläche, die einer ersten Rotorfläche 3A des in 1 dargestellten Rotors 3 zugewandt ist.
Die Abmessungen des ersten Jochs 4 und der ersten Zähne 5 können entsprechend den für die sich drehende Elektromaschine 100 erforderlichen Eigenschaften gewählt werden. Der Innendurchmesser des ersten Jochs 4 kann beispielsweise 10 mm bis 100 mm betragen, und der Außendurchmesser des ersten Jochs 4 kann 20 mm bis 120 mm betragen. Darüber hinaus kann die Vorsprunghöhe jedes der ersten Zähne 5, d. h. der Abstand von der ersten Jochfläche 40 zu einer Endfläche jedes der ersten Zähne 5, 2 mm bis 40 mm betragen, und die Fläche eines Querschnitts jedes der ersten Zähne 5, wobei der Querschnitt senkrecht zur Vorsprunghöhe ist, kann 10 mm² bis 800 mm² betragen.
In der sich drehenden Elektromaschine 100 (1) der vorliegenden Ausführungsform, die den Dreiphasen-Wechselstrom verwendet, sind die ersten Spulen 11 der U-Phase (1) um den ersten Zahn 51 und den ersten Zahn 54 gewickelt. Die ersten Spulen 11 der V-Phase sind um den ersten Zahn 52 und den ersten Zahn 55 gewickelt, und die ersten Spulen 11 der W-Phase sind um den ersten Zahn 53 und den ersten Zahn 56 gewickelt.
Der erste Kern 10 ist ein Eisenkern, der durch Verdichtung eines magnetischen Pulvers gewonnen wird. Ein Beispiel für ein weichmagnetisches Pulver ist mindestens eine Art von Pulver, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus reinem Eisen (mit einer Reinheit von 99 Massenprozent oder mehr) und Eisenbasislegierungen wie eine Fe-Si-Al-Legierung (Sendust), eine Fe-Si-Legierung (Siliziumstahl), eine Fe-Al-Legierung und eine Fe-Ni-Legierung (Permalloy) besteht. Vorzugsweise haben die weichmagnetischen Teilchen eine Isolierbeschichtung auf ihrer Oberfläche. Durch die Isolierbeschichtung auf der Oberfläche jedes weichmagnetischen Teilchens kann eine elektrische Isolierung zwischen den weichmagnetischen Teilchen gewährleistet werden. Beispiele für die Isolierbeschichtung sind eine Phosphatbeschichtung und eine Silikabeschichtung.
In dem ersten Kern 10, der aus einem Eisenkern besteht, können die Höhen der ersten Zähne 5 variieren. Die Art und Weise, in der die Höhen der ersten Zähne 5 variieren, folgt jedoch einer bestimmten Regel. Dieses Muster hängt von einem Verfahren zur Herstellung des ersten Kerns 10 ab. Dementsprechend wird nun ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung des ersten Kerns 10 unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben.
5 ist eine schematische Darstellung einer Matrize 9, die zur Herstellung des ersten Kerns 10 verwendet wird, und einer Pulverfördermaschine 8, die das magnetische Pulver der Matrize 9 zuführt, von der Oberseite aus gesehen. 6 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie VI-VI von 5. Die Matrize 9 enthält einen jochbildenden Abschnitt 90, der eine in der Oberseite davon ausgebildete Ausnehmung ist, und zahnbildende Abschnitte 91 bis 96, von denen jeder eine in der Unterseite des jochbildenden Abschnitts 90 ausgebildete Ausnehmung ist. Der jochbildende Abschnitt 90 ist eine Matrize, die dem in 2 und 3 dargestellten ersten Joch 4 entspricht. Die zahnbildenden Abschnitte 91 bis 96 sind jeweils eine Matrize, die einem der in 2 und 3 dargestellten ersten Zähne 51 bis 56 entspricht. Beispielsweise ist der zahnbildende Abschnitt 91 eine Matrize für den ersten Zahn 51 und der zahnbildende Abschnitt 92 eine Matrize für den ersten Zahn 52.
Die Pulverfördermaschine 8 bewegt sich in radialer Richtung der Matrize 9. Zum Beispiel bewegt sich die Pulverfördermaschine 8, wie durch einen umrissenen Pfeil angedeutet, von der Seite, auf der sich der zahnbildende Abschnitt 91 befindet, zu der Seite, auf der sich der zahnbildende Abschnitt 94 befindet, um das Magnetpulver 8d in die Matrize 9 zuzuführen. Die Pulverfördermaschine 8 hat eine Pulvereinfüllöffnung 80, die breit ist und sich in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung der Pulverfördermaschine 8 erstreckt. Die Breite (die Länge in vertikaler Richtung in 5) der Pulvereinfüllöffnung 80 ist gleich oder größer als die Breite einer Öffnung des jochbildenden Abschnitts 90. Ein Pulverzuführungsvorgang kann nur auf einem Vorwärtsbewegungspfad durchgeführt werden, der durch den skizzierten Pfeil angezeigt wird, oder er kann sowohl auf dem Vorwärtsbewegungspfad als auch auf einem Rückwärtsbewegungspfad (in einer Richtung entgegengesetzt zu der durch den skizzierten Pfeil angezeigten Richtung) durchgeführt werden.
Bei Verwendung der Pulverfördermaschine 8, die sich linear über die Matrize 9 bewegt, ist es wahrscheinlich, dass ein Unterschied in der Füllmenge des Magnetpulvers 8d zwischen den zahnbildenden Abschnitten 91 bis 96 auftritt. Insbesondere, wenn das Magnetpulver 8d eine hohe Fließfähigkeit aufweist, ist es wahrscheinlich, dass die Menge des Magnetpulvers 8d, die in einen Abschnitt der Matrize 9 gefüllt wird, der sich auf der Seite befindet, auf der der Pulverzuführungsvorgang gestartet wird (die rechte Seite, wie in 5 gesehen), größer ist als die Menge des Magnetpulvers 8d, die in einen Abschnitt der Matrize 9 gefüllt wird, der sich auf der Seite befindet, auf der die Pulverfördermaschine 8 beginnt, sich rückwärts zu bewegen (die linke Seite, wie in 5 gesehen). In dem in 5 dargestellten Fall wird der zahnbildende Abschnitt 91 wahrscheinlich mit einer großen Menge des Magnetpulvers 8d gefüllt, und die Füllmenge des Magnetpulvers 8d nimmt ab, wenn sich die Pulverfördermaschine 8 näher an den zahnbildenden Abschnitt 94 bewegt. Wenn eine gerade Linie, die durch die Mitte der in 5 dargestellten Matrize 9 verläuft und sich entlang der Richtung erstreckt, in der sich die Pulverfördermaschine 8 hin- und herbewegt, als Pulverförderachse 8s definiert wird, werden die zahnbildenden Abschnitte 92 und 96, die in Bezug auf die Pulverförderachse 8s symmetrisch angeordnet sind, wahrscheinlich mit einer ungefähr gleichen Menge des Magnetpulvers 8d gefüllt. In ähnlicher Weise werden die zahnbildenden Abschnitte 93 und 95, die symmetrisch in Bezug auf die Pulverförderachse 8s angeordnet sind, wahrscheinlich mit einer ungefähr gleichen Menge des Magnetpulvers 8d befüllt. Mit anderen Worten, die Füllmenge des Magnetpulvers 8d kann wie folgt ausgedrückt werden: zahnbildender Abschnitt 91 > zahnbildender Abschnitt 92, 96 > zahnbildender Abschnitt 93, 95 > zahnbildender Abschnitt 94.
In dem in 5 dargestellten Fall ist die Pulverförderachse 8s so eingestellt, dass sie durch die zahnbildenden Abschnitte 91 und 94 verläuft. Im Gegensatz zu dem in 5 dargestellten Fall kann die Pulverförderachse 8s so eingestellt werden, dass sie durch den jochbildenden Abschnitt 90 verläuft. Zum Beispiel kann die Pulverförderachse 8s so eingestellt werden, dass sie zwischen den zahnbildenden Abschnitten 91 und 92 und zwischen den zahnbildenden Abschnitten 94 und 95 verläuft. In diesem Fall kann die Füllmenge des Magnetpulvers 8d als zahnbildender Abschnitt 91, 92 > zahnbildender Abschnitt 93, 96 > zahnbildender Abschnitt 94, 95 ausgedrückt werden.
Wie zuvor beschrieben, ist die Füllmenge des magnetischen Pulvers in der Matrize 9 im Falle der Verwendung der sich linear bewegenden Pulverfördermaschine 8 wahrscheinlich liniensymmetrisch in Bezug auf die Pulverförderachse 8s, die als Symmetrieachse dient. Somit sind auch die Vorsprunghöhen (die Längen in axialer Richtung des ersten Jochs 4) der ersten Zähne 51 bis 56 des ersten Kerns 10, der unter Verwendung der Matrize 9 hergestellt wird und in den 2 und 3 dargestellt ist, liniensymmetrisch. Mit anderen Worten kann auf dem ersten Kern 10 eine virtuelle erste Bezugsgerade 1 s eingezeichnet werden, die der Pulverförderachse 8s (5) entspricht, die bei der Herstellung des ersten Kerns 10 festgelegt wird. Die erste Bezugsgerade 1s ist eine gerade Linie, die durch die Achse des ersten Jochs 4 verläuft und sich in radialer Richtung des ersten Jochs 4 erstreckt. Die Höhen der ersten Zähne 51 bis 56 sind liniensymmetrisch in Bezug auf die erste Bezugsgerade 1s, die als Symmetrieachse dient. Genauer gesagt können die Vorsprunghöhen der ersten Zähne 51 bis 56 als Vorsprunghöhe des ersten Zahns 51 > Vorsprunghöhe des ersten Zahns 52, 56 > Vorsprunghöhe des ersten Zahns 53, 55 > Vorsprunghöhe des ersten Zahns 54 ausgedrückt werden. Die Differenz zwischen der Vorsprunghöhe des ersten Zahns 52 und der Vorsprunghöhe des ersten Zahns 56 beträgt 0,02 mm oder weniger, und der erste Zahn 52 und der erste Zahn 56 können als im Wesentlichen gleich hoch angesehen werden. Die Differenz zwischen der Vorsprunghöhe des ersten Zahns 53 und der Vorsprunghöhe des ersten Zahns 55 beträgt 0,02 mm oder weniger, und es kann davon ausgegangen werden, dass der erste Zahn 53 und der erste Zahn 55 im Wesentlichen die gleiche Vorsprunghöhe aufweisen. Wie in 7 dargestellt, weisen die ersten Zähne 51 bis 56 jeweils eine Vorsprunghöhe h_t auf, die der Länge einer Geraden entspricht, die sich vertikal von einer virtuellen Ebene, die die erste Jochfläche 40 einschließt, zum Flächenschwerpunkt der Endfläche des ersten Zahns erstreckt. Die Vorsprunghöhen ht der ersten Zähne 51 bis 56 können z. B. mit einem von der Keyence Corporation hergestellten Wide-Area 3D Measurement System VR-5000 gemessen werden. Die Vorsprunghöhe ht jedes der ersten Zähne 51 bis 56 wird durch ein Höhenprofil berechnet, das durch den Flächenschwerpunkt der Endfläche der ersten Zähne verläuft. Die gesamte Höhe h_c, die später beschrieben wird, kann auf ähnliche Weise gemessen werden.
Die erste Bezugsgerade 1s kann durch Messen der Vorsprunghöhen ht der ersten Zähne 51 bis 56 und Ermitteln der Liniensymmetrie der Vorsprunghöhen ht bestimmt werden. Durch Vorsehen einer ersten Markierung 15 (3), die die Position der ersten Bezugsgeraden 1s auf dem ersten Kern 10 anzeigt, kann der Aufwand für die Messung der Vorsprunghöhen ht reduziert werden. Die erste Markierung 15 der vorliegenden Ausführungsform zeigt die Seite an, auf der die Pulverzufuhr bei der Herstellung des ersten Kerns 10 gestartet wird. In der vorliegenden Ausführungsform befindet sich die erste Markierung 15 zwischen dem ersten Zahn 51, dem Zahn mit der größten Vorsprunghöhe ht, und einem Endabschnitt des ersten Jochs 4. Genauer gesagt befindet sich die erste Markierung 15 an einer Position auf einer geraden Linie, die den Flächenschwerpunkt des ersten Zahns 51 und die Achse des ersten Jochs 4 verbindet, und zwischen dem Endabschnitt des ersten Jochs 4, der dem ersten Zahn 51 am nächsten liegt, und dem ersten Zahn 51. Die erste Markierung 15 kennzeichnet den Zahn mit der größten Vorsprunghöhe ht und ist ein Bezugspunkt in Umfangsrichtung des ersten Jochs 4. Anders als bei der vorliegenden Ausführungsform kann die erste Markierung 15 die Seite angeben, auf der die Pulverfördermaschine 8 (5 und 6) mit der Rückwärtsbewegung beginnt. In diesem Fall zeigt die erste Markierung 15 den Zahn mit der kleinsten Vorsprunghöhe h_t an und ist ein Bezugspunkt in Umfangsrichtung des ersten Jochs 4. Mit anderen Worten, die erste Markierung 15 zeigt den Zahn mit der größten Vorsprunghöhe h_t oder den Zahn mit der kleinsten Vorsprunghöhe ht an. Dies ist eine Gemeinsamkeit mit einer zweiten Markierung 25, die später beschrieben wird. Die erste Markierung 15 kann aus einem konkaven Teil oder einem konvexen Teil bestehen, der in oder auf dem ersten Kern 10 ausgebildet ist. In diesem Fall kann ein konvexer Abschnitt oder ein konkaver Abschnitt zuvor in oder an der Matrize 9 (5) geformt werden. Vorzugsweise sollte die erste Markierung 15 an einer Stelle angebracht werden, an der sie die magnetischen Eigenschaften des ersten Kerns 10 nicht beeinträchtigt. Die erste Markierung 15 kann auch aus einer Farbe, einem Aufkleber oder ähnlichem bestehen. In diesem Fall beeinträchtigt die erste Markierung 15 die magnetischen Eigenschaften des ersten Kerns 10 nicht.
Obwohl die Abmessungen der Abschnitte des ersten Kerns 10, der aus einem Eisenkern besteht, wahrscheinlich variieren, ist es vorzuziehen, dass die Abweichung zwischen den Abmessungen der Abschnitte gering ist. Zum Beispiel ist es, wie in 7 dargestellt, vorteilhaft, dass die Abweichung zwischen den Gesamthöhen h_c der ersten Zähne 51 bis 56 0,05 mm bis 0,15 mm beträgt, wobei die Gesamthöhe h_c der Abstand von einer Fläche, die der ersten Jochfläche 40 gegenüberliegt, zur Endfläche jedes der ersten Zähne 51 bis 56 im ersten Kern 10 ist. Die Gesamthöhe h_c ist die Länge einer Geraden, die sich senkrecht von der Bodenfläche des ersten Jochs 4 zum Flächenschwerpunkt der Endfläche des ersten Zahns 51 erstreckt. Im Fall der vorliegenden Ausführungsform werden sechs Gesamthöhen h_c an den Positionen der ersten Zähne 51 bis 56 erreicht. Mit anderen Worten, der Unterschied zwischen der größten Gesamthöhe h_c und der kleinsten Gesamthöhe h_c beträgt vorzugsweise 0,05 mm bis 0,15 mm. Vorzugsweise beträgt die Abweichung zwischen den Gesamthöhen h_c 0,13 mm oder weniger, oder, noch besser, 0,10 mm oder weniger.
Vorzugsweise beträgt die Abweichung zwischen den Dicken t des ersten Jochs 4 0,03 mm bis 0,10 mm. Eine der Dicken t ist eine Dicke an einer Mittelposition zwischen den beiden ersten Zähnen 51 und 52, die in Umfangsrichtung nebeneinanderliegen. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden sechs Dicken t gemessen, wobei die Anzahl der Dicken t gleich der Anzahl der ersten Zähne 5 ist, und es ist vorzuziehen, dass die Differenz zwischen der größten Dicke t und der kleinsten Dicke t 0,03 mm bis 0,10 mm beträgt. Vorzugsweise beträgt die Abweichung zwischen den Dicken t 0,09 mm oder weniger, oder noch besser 0,08 mm oder weniger.
Es ist vorzuziehen, dass die Abweichung zwischen den Vorsprunghöhen ht der ersten Zähne 51 bis 56 0,03 mm bis 0,10 mm beträgt. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden sechs Vorsprunghöhen h_t erzielt, und daher ist es vorzuziehen, dass die Differenz zwischen der größten Vorsprunghöhe ht und der kleinsten Vorsprunghöhe ht 0,03 mm bis 0,10 mm beträgt. Vorzugsweise beträgt die Abweichung zwischen den Vorsprunghöhen ht 0,09 mm oder weniger, oder noch besser 0,08 mm oder weniger.
Zweiter Stator
Wie in 1 dargestellt, umfasst der zweite Stator 2 einen zweiten Kern 20 und zweite Spulen 21. Wie in 4 dargestellt, umfasst der zweite Kern 20 ein zweites Joch 6, das eine ringförmige Form und eine Vielzahl von zweiten Zähnen 71 bis 76 aufweist, von denen jeder aus einer zweiten Jochfläche 60 des zweiten Jochs 6 herausragt. Der zweite Kern 20 wird unter Verwendung derselben Matrize 9 (5, 6) hergestellt, die auch für die Herstellung des ersten Kerns 10 verwendet wurde. Das zweite Joch 6, die zweite Jochfläche 60 und die zweiten Zähne 71 bis 76 sind die gleichen wie das erste Joch 4, die erste Jochfläche 40 und die ersten Zähne 51 bis 56 des in 2 und 3 dargestellten ersten Kerns 10. Darüber hinaus sind, wie in 4 dargestellt, eine zweite Bezugsgerade 2s und die zweite Markierung 25, die die Position der zweiten Bezugsgerade 2s anzeigt, dieselben wie die erste Bezugsgerade 1s und die erste Markierung 15, die die Position der ersten Bezugsgerade 1s des ersten Kerns 10 anzeigt. Mit anderen Worten, in der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Markierung 25 zwischen dem zweiten Zahn 71, dem Zahn mit der größten Vorsprunghöhe ht, und einem Endabschnitt des zweiten Jochs 6 vorgesehen. Genauer gesagt befindet sich die zweite Markierung 25 an einer Position auf einer geraden Linie, die den Flächenschwerpunkt des zweiten Zahns 71 und die Achse des zweiten Jochs 6 verbindet, und zwischen dem Endabschnitt des zweiten Jochs 6, der dem ersten Zahn 71 am nächsten liegt, und dem ersten Zahn 71. Auf die Beschreibung der einzelnen Abschnitte des zweiten Kerns 20 wird hier verzichtet.
«Anordnung des ersten Kerns und des zweiten Kerns»
In dem Fall, in dem der erste Kern 10 (3) und der zweite Kern 20 (4), die eine Liniensymmetrie aufweisen, miteinander kombiniert werden, sind die erste Markierung 15 des ersten Kerns 10 und die zweite Markierung 25 des zweiten Kerns 20 in Bezug auf die Drehwelle symmetrisch positioniert, bei Betrachtung in der Richtung, in der sich die Drehwelle des Rotors 3 erstreckt (die axiale Richtung der in 1 dargestellten Welle 30). Infolge der symmetrischen Anordnung der ersten Markierung 15 und der zweiten Markierung 25 fallen die erste Bezugsgerade 1s und die zweite Bezugsgerade 2s zusammen. In 7 sind die Höhen der ersten Zähne 51 bis 54 und die Höhen der zweiten Zähne 71, 74, 75 und 76 übertrieben dargestellt. Darüber hinaus sind der Abstand, um den der erste Kern 10 und der Rotor 3 voneinander beabstandet sind, und der Abstand, um den der zweite Kern 20 und der Rotor 3 voneinander beabstandet sind, jeweils größer dargestellt als der tatsächliche Abstand.
Wie in 7 dargestellt, kann, wenn der erste Kern 10 und der zweite Kern 20 so positioniert sind, dass die Zähne des ersten Kerns 10 den Zähnen des zweiten Kerns 20 zugewandt sind, ein Paar von Zähnen erhalten werden, bei denen es sich um den ersten Zahn 51 und den zweiten Zahn 74 handelt, die einander in der Richtung zugewandt sind, in der sich die Drehwelle erstreckt (die Richtung, die die Mittelpunkte des ersten Jochs 4, des Rotors 3 und des zweiten Jochs 6 verbindet). Mit anderen Worten stehen sich, da die erste Markierung 15 und die zweite Markierung 25 symmetrisch angeordnet sind, der höchste erste Zahn 51 des ersten Kerns 10 und der niedrigste zweite Zahn 74 des zweiten Kerns 20 gegenüber. Darüber hinaus wird ein Zahnpaar, das aus dem ersten Zahn 52 und dem zweiten Zahn 73 besteht, ein Zahnpaar, das aus dem ersten Zahn 53 und dem zweiten Zahn 72 besteht, und ein Zahnpaar, das aus dem ersten Zahn 54 und dem zweiten Zahn 71 besteht, erhalten. Obwohl in 7 nicht dargestellt, wird ein Zahnpaar, das aus dem ersten Zahn 55 und dem zweiten Zahn 76 besteht, und ein Zahnpaar, das aus dem ersten Zahn 56 und dem zweiten Zahn 75 besteht, erhalten. Wie bereits erwähnt, kann die Höhe der Zähne wie folgt ausgedrückt werden: Zahn 51, 71 > Zahn 52, 56, 72, 76 > Zahn 53, 55, 73, 75 > Zahn 54, 74. Somit ist jedes Zahnpaar die Kombination aus dem höchsten und dem niedrigsten Zahn oder die Kombination aus dem zweithöchsten und dem zweitniedrigsten Zahn.
Die Abweichung der Zwischenzahnabstände L in den Zahnpaaren beträgt 0,08 mm oder weniger. Jeder der Zwischenzahnabstände L ist der Abstand zwischen dem Flächenschwerpunkt der Stirnfläche des ersten Zahns und dem Flächenschwerpunkt der Stirnfläche des zweiten Zahns in einem der Zahnpaare. Mit anderen Worten, der Zwischenzahnabstand L wird für jedes der Zahnpaare ermittelt. Wenn die Abweichung der Zwischenzahnabstände L 0,08 mm oder weniger beträgt, ist die Differenz zwischen dem größten Zwischenzahnabstand L und dem kleinsten Zwischenzahnabstand L 0,08 mm oder weniger. In der vorliegenden Ausführungsform werden der Kern 10 und der Kern 20 unter Berücksichtigung der Höhenunterschiede zwischen den Zähnen der Kerne 10 und 20 miteinander kombiniert. Somit beträgt die Differenz zwischen dem größten Zwischenzahnabstand L und dem kleinsten Zwischenzahnabstand L 0,08 mm oder weniger. Es ist vorzuziehen, dass die Differenz so gering wie möglich ist. Beispielsweise sollte die Differenz vorzugsweise 0,06 mm oder weniger betragen, oder noch besser 0,04 mm oder weniger. Vorzugsweise ist die Differenz gleich Null.
«Vorteilhafte Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform»
Die sich drehende Elektromaschine 100 der vorliegenden Ausführungsform weist eine hervorragende Produktivität auf. Dies liegt daran, dass der erste Kern 10 und der zweite Kern 20 der sich drehenden Elektromaschine 100 jeweils ein Eisenkern sind, der ein Joch und Zähne enthält, die integral in ein Element geformt sind, so dass der Aufwand und die Zeit, die für die Kombination des Jochs und der Zähne benötigt werden, reduziert werden können.
Die sich drehende Elektromaschine 100 der vorliegenden Ausführungsform hat eine gute Energieeffizienz. In der sich drehenden Elektromaschine 100 der vorliegenden Ausführungsform sind die Zwischenzahnabstände L in allen Zahnpaaren annähernd gleich, und daher ist die Abweichung zwischen den Drehmomenten, die von den Zahnpaaren an den jeweiligen Positionen in der Umfangsrichtung des Rotors 3 erzeugt werden, gering. Mit anderen Worten, die Drehmomentwelligkeit in der sich drehenden Elektromaschine 100 wird reduziert. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass der magnetische Energieverlust in der sich drehenden Elektromaschine 100 zunimmt. Da die Drehmomentwelligkeit in der sich drehenden Elektromaschine 100 gering ist, ist es außerdem weniger wahrscheinlich, dass die Drehwelle (die Welle 30) des Rotors 3 schwingt. Mit anderen Worten, die zwischen der Welle 30 und einem Lager 33 erzeugte Reibungskraft schwankt weniger wahrscheinlich. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass der mechanische Energieverlust in der sich drehenden Elektromaschine 100 zunimmt.
«Weitere Anforderungen»
Die Energieeffizienz der sich drehenden Elektromaschine 100 kann durch Erfüllung der unten aufgeführten Anforderungen verbessert werden.
Die Schwankung zwischen den gesamten Höhen h_c des in 7 dargestellten ersten Kerns 10 beträgt 20 % oder weniger des Mittelwerts der Abstände zwischen den ersten Zähnen 51 bis 56 (3) und der ersten Rotorfläche 3A. Die Anzahl der oben gemessenen Abstände ist gleich der Anzahl der ersten Zähne 51 bis 56. Darüber hinaus beträgt die Abweichung zwischen den gesamten Höhen h_c im zweiten Kern 20 20 % oder weniger des Durchschnittswertes der Abstände zwischen den zweiten Zähnen 71 bis 76 (4) und einer zweiten Rotorfläche 3B. Die Anzahl der oben gemessenen Abstände ist gleich der Anzahl der zweiten Zähne 71 bis 76.
Die Abweichung zwischen den Dicken t des ersten Jochs 4 beträgt 2 % oder weniger des Durchschnittswertes der Abstände zwischen Abschnitten der ersten Jochfläche 40 und der ersten Rotorfläche 3A. Dieser Mittelwert ist der Mittelwert der Längen von Geraden, die sich orthogonal von den Positionen, an denen die Dicken t des ersten Jochs 4 gemessen werden, zur ersten Rotorfläche 3A erstrecken. Die Anzahl der durchgeführten Messungen entspricht der Anzahl der Messungen, die bei der Bestimmung der Dickenabweichung t durchgeführt werden, d. h. der Anzahl der ersten Zähne 5. Die Dickenabweichung des zweiten Jochs 6 wird auf 2 % oder weniger des Mittelwerts der Abstände zwischen Abschnitten der zweiten Jochfläche 60 und der zweiten Rotorfläche 3B festgelegt. Dieser Mittelwert ist der Mittelwert der Längen von Geraden, die sich orthogonal von den Positionen, an denen die Dicken t des zweiten Jochs 6 gemessen werden, zur zweiten Rotorfläche 3B erstrecken.
Bei Erregung bildet sich ein ringförmiger Magnetkreis, der durch den ersten Kern 10, den Rotor 3 und den zweiten Kern 20 verläuft. Die Abweichung zwischen den gesamten Höhen h_c im ersten Kern 10 wird auf 1% oder weniger der Magnetkreislänge des ringförmigen Magnetkreises festgelegt. Darüber hinaus wird die Abweichung zwischen den gesamten Höhen h_c im zweiten Kern 20 auf 1 % oder weniger der Magnetkreislänge des ringförmigen Magnetkreises festgelegt (siehe eine Zweipunkt-Kettenlinie in 7).
Der ringförmige Magnetkreis in der vorliegenden Ausführungsform ist ein virtuell berechneter ringförmiger Magnetkreis, der gebildet wird, wenn eine Spule erregt wird (siehe die Zweipunkt-Kettenlinie in 7). Zum Beispiel wird ein ringförmiger Magnetkreis gebildet, der durch die ersten U-Phasen-Zähne 51 und 54 und die zweiten U-Phasen-Zähne 71 und 74 verläuft. Der ringförmige Magnetkreis verbindet eine erste Magnetkreislinie, eine zweite Magnetkreislinie, eine dritte Magnetkreislinie und eine vierte Magnetkreislinie. Die erste Magnetkreislinie ist eine gerade Linie, die durch den Flächenschwerpunkt der Endfläche der ersten Zähne 51 und den Flächenschwerpunkt der Endfläche der zweiten Zähne 74 verläuft und sich durch die ersten Zähne 51, die zweiten Zähne 74 und den Rotor 3 erstreckt. Die zweite Magnetkreislinie ist eine gerade Linie, die durch den Flächenschwerpunkt der Endfläche der ersten Zähne 54 und den Flächenschwerpunkt der Endfläche der zweiten Zähne 71 verläuft und sich durch die ersten Zähne 54, die zweiten Zähne 71 und den Rotor 3 erstreckt. Die dritte Magnetkreislinie ist eine Kurve, die auf einer Ebene liegt, die das erste Joch in einer Dickenrichtung in zwei Teile teilt, und die eine Bogenform hat, um die erste Magnetkreislinie und die zweite Magnetkreislinie zu verbinden. Die vierte Magnetkreislinie ist eine Kurve, die auf einer Ebene liegt, die das zweite Joch in zwei Abschnitte in Richtung der Dicke teilt, und die eine Bogenform hat, um die erste Magnetkreislinie und die zweite Magnetkreislinie zu verbinden.
< Testbeispiel>
In einem Testbeispiel wurde durch Simulation ermittelt, welchen Einfluss die Art und Weise, wie ein erster Stator und ein zweiter Stator kombiniert werden, auf das Drehmoment eines Motors und die Verluste im Motor hat. Untersucht wurden die folgenden zwei Beispiele.
(Beispiel Nr. 1)
Eine sich drehende Elektromaschine, die ein Beispiel Nr. 1 ist, ist eine sich drehende Elektromaschine vom Doppelstator-Typ mit 3 Phasen, 10 Polen und 12 nuten. Ein erster Kern und ein zweiter Kern, die in der sich drehenden Elektromaschine enthalten sind, umfassen jeweils 12 Zähne. Wenn im ersten Kern der Zahn mit der größten Vorsprunghöhe an einer 12-Uhr-Position angeordnet ist, ist eine erste Markierung zwischen dem Zahn an der 12-Uhr-Position und einem Joch vorgesehen. In ähnlicher Weise ist beim zweiten Kern eine zweite Markierung zwischen dem Zahn in der 12-Uhr-Position und einem Joch vorgesehen. Das Verhältnis zwischen den Vorsprunghöhen der 12 Zähne ist wie folgt.
Zahn in 12-Uhr-Position > Zahn in 1-Uhr-Position, Zahn in 11-Uhr-Position > Zahn in 2-Uhr-Position, Zahn in 10-Uhr-Position > Zahn in 3-Uhr-Position, Zahn in 9-Uhr-Position > Zahn in 4-Uhr-Position, Zahn in 8-Uhr-Position > Zahn in 5-Uhr-Position, Zahn in 7-Uhr-Position > Zahn in 6-Uhr-Position
Bei der Probe Nr. 1 waren die erste Markierung und die zweite Markierung symmetrisch in Bezug auf eine Drehwelle angeordnet. Mit anderen Worten, der erste Zahn des ersten Kerns, der sich in der 12-Uhr-Position befindet, und der zweite Zahn des zweiten Kerns, der sich in der 6-Uhr-Position befindet, waren so angeordnet, dass sie sich gegenüberstanden. Bei dieser Anordnung betrug die Differenz zwischen dem größten Zwischenzahnabstand L und dem kleinsten Zwischenzahnabstand L 0,05 mm. Weitere Anforderungen sind wie folgt.
Außendurchmesser des Jochs: 56 mm
Innendurchmesser des Jochs: 20 mm
Querschnittsfläche des Zahns: 60 mm²
Anzahl der Windungen der Spule: 43 Windungen
Abweichung zwischen den Gesamthöhen h_c: 0,14 mm
Abweichung zwischen den Dicken t des Jochs: 0,05 mm
Abweichung zwischen den Vorsprunghöhen ht der Zähne: 0,09 mm
Durchschnittlicher Abstand zwischen Zähnen und Rotorfläche: 1,0 mm
Prozentuale Abweichung zwischen den Gesamthöhen h_c in Bezug auf den durchschnittlichen Abstand zwischen Zähnen und Rotorfläche: 14%
Prozentuale Abweichung zwischen den Dicken t des Jochs in Bezug auf den durchschnittlichen Abstand zwischen Jochfläche und Rotorfläche: 0.8%
Prozentuale Abweichung der Gesamthöhe h_c in Bezug auf die Länge des Magnetkreises: 0,2%
Rotationsgeschwindigkeit des Rotors: 2.000 U/min
Stromdichte: 2,33 Arms
(Beispiel Nr. 2)
Eine sich drehende Elektromaschine, die ein Beispiel Nr. 2 ist, ist eine sich drehende Elektromaschine vom Doppelstator-Typ, die den ersten Kern und den zweiten Kern verwendet, die im Beispiel Nr. 1 verwendet werden. Die erste Markierung und die zweite Markierung wurden jedoch an der gleichen Position in Bezug auf eine Drehwelle angeordnet. Mit anderen Worten, einer der ersten Zähne des ersten Kerns, der sich in der 12-Uhr-Position befindet, und einer der zweiten Zähne des zweiten Kerns, der sich in der 12-Uhr-Position befindet, wurden so angeordnet, dass sie einander gegenüberliegen. Bei dieser Anordnung handelt es sich sozusagen um eine Anordnung, bei der der Abstand zwischen den Zähnen von der 12-Uhr-Position zur 6-Uhr-Position hin allmählich zunimmt.
«Testergebnisse»
Die Ergebnisse einer Prüfung der Drehmomentwelligkeit bei der Probe Nr. 1 sind in 8 dargestellt, und die Ergebnisse einer Prüfung des Rastmoments bei der Probe Nr. 1 sind in 9 dargestellt. In 8 und 9 bezeichnet die horizontale Achse den Drehwinkel (Grad) des Rotors und die vertikale Achse das Drehmoment (N·m). Wie in 8 zu sehen ist, betrug der durchschnittliche Drehmomentwert bei der Probe Nr. 1 0,23 N·m und die Drehmomentwelligkeit 1,3 % des durchschnittlichen Drehmomentwerts. Wie in 9 dargestellt, betrug die Amplitude des Rastmoments bei der Probe Nr. 1 0,00095 N·m.
Die Energieeffizienz von Probe Nr. 1 wurde durch Berechnung ermittelt. Das Ergebnis war, dass der elektromagnetische Energiewirkungsgrad von Probe Nr. 1 66,2 % und der Energiewirkungsgrad einschließlich der mechanischen Verluste 66,0 % betrug. Jeder Energiewirkungsgrad ist das Verhältnis der vom Motor gewonnenen Leistungsenergie zur dem Motor zugeführten elektrischen Leistungsenergie.
Die Ergebnisse einer Prüfung der Drehmomentwelligkeit bei der Probe Nr. 2 sind in 10 dargestellt, und die Ergebnisse einer Prüfung des Rastmoments bei der Probe Nr. 2 sind in 11 dargestellt. In 10 und 11 sind die Ergebnisse in der gleichen Weise wie in 8 und 9 dargestellt. Wie in 10 zu sehen ist, betrug der durchschnittliche Drehmomentwert bei der Probe Nr. 2 0,23 N·m und die Drehmomentwelligkeit 2,7 % des durchschnittlichen Drehmomentwerts. Wie in 11 dargestellt, betrug die Amplitude des Rastmoments in der Probe Nr. 2 0,022 N·m. Bei der Konfiguration der Probe Nr. 2 ist der Abstand zwischen den Zähnen in Umfangsrichtung des Rotors an einigen Stellen eng und an anderen Stellen weit.
Bei einer solchen Konfiguration ist die Abweichung zwischen den Drehmomenten, die von den Zahnpaaren an den jeweiligen Positionen in der Umfangsrichtung des Rotors erzeugt werden, groß. Es wird daher angenommen, dass die Drehmomentwelligkeit und das Rastmoment im Beispiel Nr. 2 groß werden.
Die Energieeffizienz von Probe Nr. 2 wurde durch Berechnung ermittelt. Als Ergebnis betrug der elektromagnetische Wirkungsgrad von Probe Nr. 2 66,2 % und der Wirkungsgrad einschließlich mechanischer Verluste 59,3 %.
Aus den oben genannten Ergebnissen geht hervor, dass Geräusche und Vibrationen, die in der sich drehenden Elektromaschine erzeugt werden, durch die Verringerung von Abweichungen in den Zwischenzahnabständen in den Zahnpaaren reduziert werden. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Energieeffizienz der sich drehenden Elektromaschine durch die Verringerung von Abweichungen in den Zwischenzahnabständen in den Zahnpaaren verbessert werden kann.
Bezugszeichenliste

100: Sich drehende Elektromaschine
101: Gehäuse
1: Erster Stator
10: Erster Kern
11: Erste Spule
15: Erste Markierung
2: Zweiter Stator
20: Zweiter Kern
21: Zweite Spule
25: Zweite Markierung
3: Rotor
3A: Erste Rotorfläche
3B: Zweite Rotorfläche
30: Welle
31: Halteplatte
32: Magnet
33: Lager
4: Erstes Joch
40: Erste Jochfläche
5, 51, 52, 53, 54, 55, 56: Erster Zahn
6: Zweites Joch
60: Zweite Jochfläche
7, 71, 72, 73, 74, 75, 76: Zweiter Zahn
8: Pulverfördermaschine
8d: Magnetpulver
8s: Pulverförderachse
80: Pulvereinfüllöffnung
9: Matrize
90: Jochbildender Abschnitt
91, 92, 93, 94, 95, 96: Zahnbildender Abschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2019190556 [0001]

Claims

Sich drehende Elektromaschine mit Axialspalt, bei der ein erster Stator, ein zweiter Stator und ein Rotor in einer Richtung angeordnet sind, in der sich eine Drehwelle des Rotors erstreckt, wobei der erste Stator eine erste Spule und einen aus einem Eisenkern gebildeten ersten Kern umfasst, wobei die erste Spule auf dem ersten Kern angeordnet ist, wobei der zweite Stator eine zweite Spule und einen aus einem Eisenkern gebildeten zweiten Kern umfasst, wobei die zweite Spule auf dem zweiten Kern angeordnet ist, wobei der erste Kern umfasst: ein ringförmiges erstes Joch mit einer ersten Jochfläche, eine Vielzahl von ersten Zähnen, die jeweils von der ersten Jochfläche vorstehen, und eine erste Markierung, die eine Bezugsposition in Umfangsrichtung des ersten Jochs angibt, wobei der zweite Kern umfasst: ein ringförmiges zweites Joch mit einer zweiten Jochfläche, wobei die zweite Jochfläche der ersten Jochfläche gegenüberliegt, eine Vielzahl von zweiten Zähnen, die jeweils von der zweiten Jochfläche vorstehen, und eine zweite Markierung, die eine Bezugsposition in Umfangsrichtung des zweiten Jochs angibt, und wobei die erste Markierung und die zweite Markierung in Erstreckungsrichtung der Drehwelle symmetrisch in Bezug auf die Drehwelle angeordnet sind.
Sich drehende Elektromaschine nach Anspruch 1, wobei, wenn eine virtuelle erste Bezugsgerade, die durch die erste Markierung und eine Achse des ersten Jochs bei Betrachtung in der axialen Richtung des ersten Jochs verläuft, auf dem ersten Joch gezeichnet wird, und eine virtuelle zweite Bezugsgerade, die durch die zweite Markierung und eine Achse des zweiten Jochs bei Betrachtung in der axialen Richtung des zweiten Jochs verläuft, auf dem zweiten Joch gezeichnet wird, eine Differenz zwischen einer Vorsprunghöhe eines der Vielzahl von ersten Zähnen und einer Vorsprunghöhe eines anderen der Vielzahl von ersten Zähnen, wobei der eine erste Zahn und der andere erste Zahn symmetrisch in Bezug auf die erste Bezugsgerade angeordnet sind und jede Vorsprunghöhe von der ersten Jochfläche zu einer Endfläche des entsprechenden ersten Zahns 0,15 mm oder weniger beträgt, und eine Differenz zwischen einer Vorsprunghöhe eines der Vielzahl von zweiten Zähnen und einer Vorsprunghöhe eines anderen der Vielzahl von zweiten Zähnen, wobei der eine zweite Zahn und der andere zweite Zahn symmetrisch in Bezug auf die zweite Bezugsgerade angeordnet sind und jede Vorsprunghöhe von der zweiten Jochfläche zu einer Endfläche des entsprechenden zweiten Zahns reicht, 0,15 mm oder weniger beträgt.
Sich drehende Elektromaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ersten Zähne und die zweiten Zähne eine Vielzahl von Zahnpaaren in der Weise bilden, dass jedes der Zahnpaare aus einem der ersten Zähne und einem der zweiten Zähne gebildet ist, die an Positionen angeordnet sind, die einander in der Erstreckungsrichtung der Drehwelle gegenüberliegen, und wobei, wenn ein Abstand von einem Flächenschwerpunkt der Endfläche des ersten Zahns zu einem Flächenschwerpunkt der Endfläche des zweiten Zahns in jedem der Vielzahl von Zahnpaaren als Zwischenzahnabstand bezeichnet wird, eine Differenz zwischen dem größten Zwischenzahnabstand und dem kleinsten Zwischenzahnabstand 0,08 mm oder weniger beträgt.
Sich drehende Elektromaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei im ersten Kern eine Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von ersten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen ein Abstand von einer der ersten Jochfläche gegenüberliegenden Oberfläche zu der Endfläche der entsprechenden ersten Zähne ist, 0,05 mm bis 0,15 mm beträgt, und wobei im zweiten Kern eine Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von zweiten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen ein Abstand von einer der zweiten Jochfläche gegenüberliegenden Oberfläche zu der Endfläche der entsprechenden zweiten Zähne ist, 0,05 mm bis 0,15 mm beträgt.
Sich drehende Elektromaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Abweichung zwischen den Dicken des ersten Jochs 0,03 mm bis 0,10 mm beträgt, und wobei eine Abweichung zwischen den Dicken des zweiten Jochs 0,03 mm bis 0,10 mm beträgt.
Sich drehende Elektromaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Abweichung zwischen den Vorsprunghöhen der Vielzahl von ersten Zähnen 0,03 mm bis 0,10 mm beträgt, und wobei eine Abweichung zwischen den Vorsprunghöhen der Vielzahl der zweiten Zähne 0,03 mm bis 0,10 mm beträgt.
Sich drehende Elektromaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Rotor eine erste Rotorfläche, die den Endflächen der ersten Zähne gegenüberliegt, und eine zweite Rotorfläche, die den Endflächen der zweiten Zähne gegenüberliegt, aufweist, wobei die Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von ersten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen der Abstand von der der ersten Jochfläche gegenüberliegenden Oberfläche zu der Endfläche der entsprechenden ersten Zähne ist, 20 % oder weniger eines Durchschnittswertes der Abstände zwischen der Vielzahl von ersten Zähnen und der ersten Rotorfläche beträgt, und wobei die Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von zweiten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen der Abstand von der der zweiten Jochfläche gegenüberliegenden Oberfläche zur Endfläche der entsprechenden zweiten Zähne ist, 20 % oder weniger eines Durchschnittswertes der Abstände zwischen der Vielzahl von zweiten Zähnen und der zweiten Rotorfläche beträgt.
Sich drehende Elektromaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Rotor eine erste Rotorfläche, die den Endflächen der ersten Zähne gegenüberliegt, und eine zweite Rotorfläche, die den Endflächen der zweiten Zähne gegenüberliegt, aufweist, wobei die Abweichung zwischen den Dicken des ersten Jochs 2 % oder weniger eines Durchschnittswertes der Abstände zwischen der ersten Jochfläche und der ersten Rotorfläche beträgt, und wobei die Abweichung zwischen den Dicken des zweiten Jochs 2 % oder weniger eines Durchschnittswertes der Abstände zwischen der zweiten Jochfläche und der zweiten Rotorfläche beträgt.
Sich drehende Elektromaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei bei Erregung ein ringförmiger Magnetkreis gebildet wird, der durch den ersten Kern, den Rotor und den zweiten Kern verläuft, wobei die Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von ersten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen der Abstand von der der ersten Jochfläche gegenüberliegenden Oberfläche zu der Endfläche der entsprechenden ersten Zähne ist, 1 % oder weniger einer Magnetkreislänge des ringförmigen Magnetkreises beträgt, und wobei die Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von zweiten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen der Abstand von der der zweiten Jochfläche gegenüberliegenden Oberfläche zu der Endfläche der entsprechenden zweiten Zähne ist, 1 % oder weniger der Magnetkreislänge des ringförmigen Magnetkreises beträgt.
Sich drehende Elektromaschine mit Axialspalt, bei der ein erster Stator, ein zweiter Stator und ein Rotor in einer Richtung angeordnet sind, in der sich eine Drehwelle des Rotors erstreckt, wobei der erste Stator eine erste Spule und einen aus einem Eisenkern gebildeten ersten Kern umfasst, wobei die erste Spule auf dem ersten Kern angeordnet ist, wobei der zweite Stator eine zweite Spule und einen aus einem Eisenkern gebildeten zweiten Kern umfasst, wobei die zweite Spule auf dem zweiten Kern angeordnet ist, wobei der erste Kern umfasst: ein ringförmiges erstes Joch mit einer ersten Jochfläche, eine Vielzahl von ersten Zähnen, die jeweils von der ersten Jochfläche vorstehen, und eine erste Markierung, die eine Bezugsposition in Umfangsrichtung des ersten Jochs angibt, wobei der zweite Kern umfasst: ein ringförmiges zweites Joch mit einer zweiten Jochfläche, wobei die zweite Jochfläche der ersten Jochfläche gegenüberliegt, eine Vielzahl von zweiten Zähnen, die jeweils von der zweiten Jochfläche vorstehen, und eine zweite Markierung, die eine Bezugsposition in Umfangsrichtung des zweiten Jochs angibt, wobei die erste Markierung und die zweite Markierung in Erstreckungsrichtung der Drehwelle symmetrisch zur Drehwelle angeordnet sind, wobei, wenn eine virtuelle erste Bezugsgerade, die durch die erste Markierung und eine Achse des ersten Jochs bei Betrachtung in der axialen Richtung des ersten Jochs verläuft, auf dem ersten Joch gezeichnet wird, und eine virtuelle zweite Bezugsgerade, die durch die zweite Markierung und eine Achse des zweiten Jochs bei Betrachtung in der axialen Richtung des zweiten Jochs verläuft, auf dem zweiten Joch gezeichnet wird, eine Differenz zwischen einer Vorsprunghöhe eines der Vielzahl von ersten Zähnen und einer Vorsprunghöhe eines anderen der Vielzahl von ersten Zähnen, wobei der eine erste Zahn und der andere erste Zahn symmetrisch in Bezug auf die erste Bezugsgerade angeordnet sind und jede Vorsprunghöhe von der ersten Jochfläche zu einer Endfläche des entsprechenden ersten Zahns reicht, 0,15 mm oder weniger beträgt, und eine Differenz zwischen einer Vorsprunghöhe eines der Vielzahl von zweiten Zähnen und einer Vorsprunghöhe eines anderen der Vielzahl von zweiten Zähnen, wobei der eine zweite Zahn und der andere zweite Zahn symmetrisch in Bezug auf die zweite Bezugsgerade angeordnet sind und jede Vorsprunghöhe von der zweiten Jochfläche zu einer Endfläche des entsprechenden zweiten Zahns reicht, 0,15 mm oder weniger beträgt, wobei im ersten Kern eine Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von ersten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen ein Abstand von einer der ersten Jochfläche gegenüberliegenden Oberfläche zu der Endfläche der entsprechenden ersten Zähne ist, 0,05 mm bis 0,15 mm beträgt, wobei im zweiten Kern eine Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von zweiten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen ein Abstand von einer der zweiten Jochfläche gegenüberliegenden Oberfläche zu der Endfläche der entsprechenden zweiten Zähne ist, 0,05 mm bis 0,15 mm beträgt, wobei der Rotor eine erste Rotorfläche, die den Endflächen der ersten Zähne gegenüberliegt, und eine zweite Rotorfläche, die den Endflächen der zweiten Zähne gegenüberliegt, aufweist, wobei die Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von ersten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen der Abstand von der der ersten Jochfläche gegenüberliegenden Oberfläche zu der Endfläche der entsprechenden ersten Zähne ist, 20 % oder weniger eines Durchschnittswertes der Abstände zwischen der Vielzahl von ersten Zähnen und der ersten Rotorfläche beträgt, und wobei die Abweichung zwischen den Gesamthöhen der Vielzahl von zweiten Zähnen, wobei jede der Gesamthöhen der Abstand von der der zweiten Jochfläche gegenüberliegenden Oberfläche zur Endfläche der entsprechenden zweiten Zähne ist, 20 % oder weniger eines Durchschnittswertes der Abstände zwischen der Vielzahl von zweiten Zähnen und der zweiten Rotorfläche beträgt.