JP2006025486A - Electric electric machine - Google Patents

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JP2006025486A JP2004199247A JP2004199247A JP2006025486A JP 2006025486 A JP2006025486 A JP 2006025486A JP 2004199247 A JP2004199247 A JP 2004199247A JP 2004199247 A JP2004199247 A JP 2004199247A JP 2006025486 A JP2006025486 A JP 2006025486A
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Yutaro Kaneko
雄太郎 金子
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric electric machine which can reduce cogging torque and can adjust the waveform of an induced voltage, even if a plurality of stators and rotors are arranged. <P>SOLUTION: In the electric electric machine 1 which has rotors each having a rotor core and a permanent magnet and stators each having a stator core and a stator winding wound to the stator core and whose rotor is retained rotatably, having an air gap between the rotor and the stator, and where the rotors 11-1 and 11-2 and the stators 21-1, 21-2, and 21-3 are arranged in a plurality of numbers, a plurality of pieces of stator windings are different winding systems, for example, a combination of a concentrated winding and a toroidal winding. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、回転子コアと永久磁石とを有する回転子、および、固定子コアと固定子コアに巻線を巻回した固定子巻線とを有する固定子を有し、回転子が固定子との間にエアギャップをもって回転可能に保持され、回転子および固定子が複数配設された回転電機に関するものである。   The present invention has a rotor having a rotor core and a permanent magnet, and a stator having a stator core and a stator winding in which a winding is wound around the stator core, and the rotor is a stator. And a rotary electric machine in which a plurality of rotors and stators are disposed.

回転子に永久磁石を埋め込んだ回転電機は、損失が少なく効率が良い、出力が大きい等の理由により数多く使用されている。そのうち、回転子と固定子とをアキシャル方向に配置したアキシャルギャップ型回転電機では、薄型化が可能であり、レイアウトに制限がある用途に使用されている。しかしながら、アキシャルギャップ型回転電機では、大きなトルクを得ようとすると、回転子を大径化するか、回転子または固定子を多層化する必要がある。そこで、従来のアキシャルギャップ型回転電機では、例えば、固定子を２個、回転子を３個として回転電機を構成している（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１８７６３５号公報 Many rotating electrical machines in which a permanent magnet is embedded in a rotor are used for reasons such as low loss, high efficiency, and high output. Among them, the axial gap type rotating electrical machine in which the rotor and the stator are arranged in the axial direction can be reduced in thickness and is used for applications where the layout is limited. However, in the axial gap type rotating electrical machine, in order to obtain a large torque, it is necessary to increase the diameter of the rotor or to increase the number of rotors or stators. Therefore, in the conventional axial gap type rotating electric machine, for example, the rotating electric machine is configured with two stators and three rotors (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-187635

図９は上述した従来の回転電機の一例を説明するための図である。図９に示す例において、回転電機５１は、ケース５２と、ケース５２の側面側５２ａにベアリング５３を介して回転自在に装着された回転軸５４と、回転軸５４に固着されたそれぞれが永久磁石５５を埋め込んでなる３個の回転子５６と、ケース５２の外周面側５２ｂに固着されたそれぞれが回転子５６の間に配置される２つの固定子５７と、から構成されている。そして、図１０に図９のＡ−Ａ線に沿った断面を矢印方向に見た図を示すように、各固定子５７は、細線の強磁性体からなる固定子コア５８に巻線５９を巻回したもの複数個を固定子巻線板６０上に設け、その固定子巻線板６０をケース５２の外周面側５２ｂに固定している。   FIG. 9 is a diagram for explaining an example of the conventional rotating electrical machine described above. In the example shown in FIG. 9, the rotating electrical machine 51 includes a case 52, a rotating shaft 54 that is rotatably mounted on a side surface 52 a of the case 52 via a bearing 53, and a permanent magnet fixed to the rotating shaft 54. The three rotors 56 are embedded with 55, and two stators 57 are disposed between the rotors 56 and are fixed to the outer peripheral surface side 52b of the case 52. Then, as shown in FIG. 10 in which the cross section along the line AA in FIG. 9 is viewed in the direction of the arrow, each stator 57 has a winding 59 on a stator core 58 made of a thin line ferromagnetic material. A plurality of wound ones are provided on the stator winding plate 60, and the stator winding plate 60 is fixed to the outer peripheral surface side 52 b of the case 52.

上述した従来の回転電機では、２つの固定子５７は同じ構成のもの、特に、巻線５９の巻線方式が同じものを使用しているため、１つの固定子５７のみを用いる場合は問題にならなかった、コギングトルクが大きくなるという問題が発生していた。また、２つの固定子５７が同じ巻線方式を用いているため、誘起電圧の波形を調整することができなかった。   In the conventional rotating electric machine described above, the two stators 57 have the same configuration, in particular, the winding method of the winding 59 is the same, and therefore, when only one stator 57 is used, there is a problem. There was a problem that the cogging torque was increased. In addition, since the two stators 57 use the same winding method, the waveform of the induced voltage cannot be adjusted.

また、上述した従来の回転電機では、固定子５７を保持するためにトルクに寄与しない固定子巻線板６０を用いている。固定子巻線板６０を樹脂系の材料で作製すると固定子５７の強度が低くなる問題があり、一方、固定子巻線板６０を金属系の材料で作製するとうず電流が発生して出力が低下するという問題があった。また、固定子巻線板６０があるために巻線５９を巻ける量が減り、出力が低下する。さらに、固定子巻線板６０と固定子コア５８と巻線５９とが別部品として存在するため、非常に組立辛いという問題点もあった。   Further, in the conventional rotating electric machine described above, the stator winding plate 60 that does not contribute to torque is used to hold the stator 57. If the stator winding plate 60 is made of a resin material, there is a problem that the strength of the stator 57 is lowered. On the other hand, if the stator winding plate 60 is made of a metal material, an eddy current is generated and output is generated. There was a problem of lowering. Further, since the stator winding plate 60 is provided, the amount of winding the winding 59 is reduced, and the output is reduced. Further, since the stator winding plate 60, the stator core 58, and the winding 59 exist as separate parts, there is a problem that it is very difficult to assemble.

本発明の目的は上述した問題点を解消して、回転子および固定子を複数配設しても、コギングトルクを低減できるとともに誘起電圧の波形を調整することができる回転電機を提供しようとするものである。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide a rotating electrical machine that can reduce the cogging torque and adjust the waveform of the induced voltage even when a plurality of rotors and stators are provided. Is.

本発明の回転電機は、回転子コアと永久磁石とを有する回転子、および、固定子コアと固定子コアに巻線を巻回した固定子巻線とを有する固定子を有し、回転子が固定子との間にエアギャップをもって回転可能に保持され、回転子および固定子が複数配設された回転電機において、複数の固定子巻線が異なる巻線方式を有していることを特徴とするものである。   A rotating electrical machine according to the present invention includes a rotor having a rotor core and a permanent magnet, and a stator having a stator core and a stator winding in which a winding is wound around the stator core. In a rotating electrical machine in which a plurality of rotors and stators are arranged, and the plurality of stator windings have different winding methods. It is what.

本発明の回転電機によれば、回転子および固定子をそれぞれ複数個配設し、固定子巻線が異なる巻線方式を有することで、固定子コアの形状が異なり、コギングトルクの低減が可能である。また、それぞれの巻数を調整することで、誘起電圧の波形を調整することが可能である。   According to the rotating electrical machine of the present invention, a plurality of rotors and stators are provided, and the stator windings have different winding methods, so that the shape of the stator core is different and the cogging torque can be reduced. It is. Further, it is possible to adjust the waveform of the induced voltage by adjusting the number of turns.

なお、本発明の回転電機の好適例によれば、回転子と固定子とがアキシャル方向に配設されたアキシャルギャップ型に構成することができる。このように構成すれば、アキシャルギャップ型回転電機にすることで、より薄型の回転電機を得ることが可能である。   In addition, according to the suitable example of the rotary electric machine of this invention, it can comprise in an axial gap type by which the rotor and the stator were arrange | positioned in the axial direction. If comprised in this way, a thinner rotary electric machine can be obtained by using an axial gap type rotary electric machine.

また、本発明の回転電機の好適例によれば、複数の固定子巻線の異なる巻線方式を、集中巻とトロイダル巻の組合せとから構成することができる。このように構成すれば、両巻線方式とも固定子コアに巻線を巻回する方式のため、固定子コアをサイドケースや外周ケースに直接保持することができ、電磁鋼板や圧粉コアで容易に構成できることから、回転電機を容易に作製することが可能である。   Further, according to the preferred example of the rotating electrical machine of the present invention, the different winding methods of the plurality of stator windings can be configured from a combination of concentrated winding and toroidal winding. If configured in this way, both winding methods are the method of winding the winding around the stator core, so the stator core can be held directly on the side case and the outer case, Since it can be configured easily, a rotating electrical machine can be easily manufactured.

さらに、本発明の回転電機の好適例によれば、複数の固定子巻線の異なる巻線方式が、両端部の固定子が集中巻であり、内部の固定子が集中巻とトロイダル巻の組合せとから構成することができる。このように構成すれば、両端部の集中巻の固定子はサイドケースに固定し、内部のトロイダル巻の固定子は外周ケースに固定することで、回転電機を容易に作製することが可能である。   Further, according to the preferred embodiment of the rotating electrical machine of the present invention, the different winding methods of the plurality of stator windings are such that the stators at both ends are concentrated windings, and the inner stator is a combination of concentrated windings and toroidal windings. It can consist of. With this configuration, the rotating electric machine can be easily manufactured by fixing the concentrated winding stator at both ends to the side case and the inner toroidal stator to the outer case. .

さらにまた、本発明の好適例によれば、複数の固定子の極の位相がそれぞれ異なるよう構成することができる。このように構成すれば、コギングトルクの低減が可能であるとともに、誘起電圧の波形を調整することが可能である。   Furthermore, according to a preferred embodiment of the present invention, the plurality of stator poles can be configured to have different phases. With this configuration, the cogging torque can be reduced and the waveform of the induced voltage can be adjusted.

また、本発明の好適例によれば、複数の固定子の固定子コアを、電磁鋼板および／または圧粉コアにより構成することができる。このように構成すれば、いずれの場合も、固定子コアをサイドケースや外周ケースに直接保持することができ、回転電機を容易に作製することが可能である。   Moreover, according to the suitable example of this invention, the stator core of a some stator can be comprised with an electromagnetic steel plate and / or a dust core. With this configuration, in any case, the stator core can be directly held on the side case or the outer case, and the rotating electrical machine can be easily manufactured.

以下に、この発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る回転電機の軸方向の断面を示す図である。また、図２は本発明の第１の実施の形態に係る回転電機の固定子巻線のうち集中巻の一例を示す図であり、図３は本発明の第１の実施の形態に係る回転電機の固定子巻線のうちトロイダル巻の一例を示す図である。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing a cross section in the axial direction of a rotating electrical machine according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of concentrated winding among the stator windings of the rotating electrical machine according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows the rotation according to the first embodiment of the present invention. It is a figure which shows an example of toroidal winding among the stator windings of an electric machine.

図１に示す第１の実施の形態において、本発明の回転電機１は、大きく分けて、回転子１１（第１回転子１１−１及び第２の回転子１１−２）、固定子２１（第１の固定子２１−１、第２の固定子２１−２及び第３の固定子２１−３）、回転軸３１、ケース４１（径方向のサイドケース４２及び周方向の外周ケース４３）によって構成されている。第１の回転子１１−１及び第２の回転子１１−２は、それぞれ、円盤状の回転子コア１２と回転子コア１２に埋め込まれた磁石１３とを有している。そして、第１の回転子１１−１及び第２の回転子１１−２は、それぞれ、回転軸３１、ベアリング３２を介してサイドケース４２に保持される。なお、３３は回転軸３１に設置した回転センサである。   In the first embodiment shown in FIG. 1, the rotating electrical machine 1 of the present invention is roughly divided into a rotor 11 (first rotor 11-1 and second rotor 11-2), stator 21 ( By the first stator 21-1, the second stator 21-2 and the third stator 21-3), the rotating shaft 31, and the case 41 (the radial side case 42 and the circumferential outer case 43). It is configured. The first rotor 11-1 and the second rotor 11-2 each have a disk-shaped rotor core 12 and a magnet 13 embedded in the rotor core 12. And the 1st rotor 11-1 and the 2nd rotor 11-2 are hold | maintained at the side case 42 via the rotating shaft 31 and the bearing 32, respectively. Reference numeral 33 denotes a rotation sensor installed on the rotation shaft 31.

ケース４１の両端に配置された第１の固定子２１−１及び第２の固定子２１−２は、それぞれ図２に示すように、固定子バックコア部２２上に、扇状で例えば圧粉コアからなる固定子ティース部２３に絶縁紙２４及び絶縁体２５を介して巻線２６を集中巻したものを複数個円周状に配設して構成されている。第１の固定子２１−１及び第２の固定子２１−２は、固定子バックコア部２２によりサイドケースに４２に保持されている。第３の固定子２１−３は、図３に示すように、固定子コア２７の径方向に複数個それぞれが溝状に設けられた固定子ティース部２３に、図示しない絶縁紙及び絶縁体を介して巻線２６をトロイダル巻して構成されている。なお、２８は固定子ティース部先端、２９は固定子接続部である。第３の固定子２１−３は、固定子接続部２９を介して外周ケース４３に保持される。   As shown in FIG. 2, the first stator 21-1 and the second stator 21-2 disposed at both ends of the case 41 are fan-shaped, for example, a dust core on the stator back core portion 22. A plurality of stator teeth 23 formed by concentrating windings 26 via insulating paper 24 and insulator 25 are arranged in a circumferential shape. The first stator 21-1 and the second stator 21-2 are held on the side case 42 by the stator back core portion 22. As shown in FIG. 3, the third stator 21-3 is provided with insulating paper and an insulator (not shown) on the stator teeth portion 23 provided in a plurality of grooves in the radial direction of the stator core 27. The winding 26 is toroidally wound. In addition, 28 is a stator teeth part front-end | tip, 29 is a stator connection part. The third stator 21-3 is held by the outer case 43 via the stator connection portion 29.

上述した第１の実施の形態に係る本発明の回転電機１において、回転子１１は、固定子２１から与えられる回転磁束に対して磁石１３に反力を発生させ、回転軸３１を中心に回転するように構成されている。この磁石１３は、隣接する磁石１３の磁極が互いに相異するよう配置されている。ここで、回転子１１と固定子２１との間にはエアギャップと呼ばれる隙間１５が存在し、互いに接続することはない。   In the rotating electrical machine 1 according to the first embodiment described above, the rotor 11 generates a reaction force on the magnet 13 with respect to the rotating magnetic flux applied from the stator 21 and rotates around the rotating shaft 31. It is configured to. The magnets 13 are arranged so that the magnetic poles of adjacent magnets 13 are different from each other. Here, a gap 15 called an air gap exists between the rotor 11 and the stator 21 and is not connected to each other.

図１に示す例において、左右の端部の第１の固定子２１−１及び第２の固定子２１−２における巻線２６は集中巻とし、固定子バックコア部２２を通じてサイドケース４２に保持される。第１の回転子１１−１及び第２の回転子１１−２に挟まれた内部の第３の固定子２１−３における巻線２６はトロイダル巻とし、固定子コア２７の固定子接続部２９を通じて外周ケース４３に保持される。   In the example shown in FIG. 1, the windings 26 in the first stator 21-1 and the second stator 21-2 at the left and right end portions are concentrated windings and are held in the side case 42 through the stator back core portion 22. Is done. The winding 26 in the third stator 21-3 located between the first rotor 11-1 and the second rotor 11-2 is toroidal, and the stator connecting portion 29 of the stator core 27 Through the outer case 43.

ここで、内部の第３の固定子２１−３における巻線２６を、端部の巻線２６と同様に集中巻とすると、磁束の流れは内部の第３の固定子２１−３を貫通するものとなる。集中巻では巻線２６を軸方向の固定子ティース部２３に巻回するため、固定子ティース部２３と外周ケース４３との間に巻線２６が存在し、例えば従来例のように固定子の保持にトルクに関係の無い部位や容積が必要となり、出力低下の原因となる。一方、内部の第３の固定子２１−３における巻線２６をトロイダル巻とすることで、磁束の流れは内部の第３の固定子２１−３で折れ曲がるものとなる。トロイダル巻では巻線２６の巻回方向が集中巻と異なり、周方向の固定子コア２７の固定子ティース部２３に巻線２６を巻回するため、固定子コア２７と外周ケース４３との間に巻線２６の内部位、すなわち、固定子接続部２９が存在する。そのため、容積を増やすことなく、固定子接続部２９を外周ケース４３により保持することが可能である。このことで、回転電機１において回転子１１と固定子２１とを容易に多層化できるため、同出力の従来例の回転電機に比べ、コストを削減することが可能である。   Here, if the winding 26 in the internal third stator 21-3 is concentrated winding like the winding 26 at the end, the flow of magnetic flux passes through the internal third stator 21-3. It will be a thing. In the concentrated winding, since the winding 26 is wound around the stator teeth portion 23 in the axial direction, the winding 26 exists between the stator teeth portion 23 and the outer case 43. For example, as in the conventional example, A part or volume that is not related to torque is required for holding, which causes a decrease in output. On the other hand, by making the winding 26 in the internal third stator 21-3 toroidal, the flow of magnetic flux is bent at the internal third stator 21-3. In the toroidal winding, the winding direction of the winding 26 is different from the concentrated winding, and the winding 26 is wound around the stator teeth portion 23 of the stator core 27 in the circumferential direction. The inner portion of the winding 26, that is, the stator connection portion 29 exists. Therefore, the stator connection portion 29 can be held by the outer case 43 without increasing the volume. Thus, since the rotor 11 and the stator 21 can be easily multi-layered in the rotating electrical machine 1, the cost can be reduced as compared with the conventional rotating electrical machine having the same output.

次に、本発明の回転電機１におけるコギングトルク及び誘起電圧について説明する。図４は本発明例及び従来例におけるコギングトルクの波形における変化の様子を示すグラフである。図４に示す例では、集中巻の場合は１２スロット、トロイダル巻の場合は４８スロットとし、図１に示すように固定子を集中巻とトロイダル巻とを組み合わせた本発明例として、図１に示す固定子をすべて集中巻とした従来例１として、図１に示す回転子をすべてトロイダル巻とした従来例２として、時間（横軸）とコギングトルクの大きさ（縦軸）との関係で示した。図４の結果から、集中巻とトロイダル巻という異なる巻線方式を採用することで、集中巻およびトロイダル巻それぞれに発生するコギングトルクを調整することができ、コギングトルクを減らすことが可能であることがわかる。   Next, the cogging torque and the induced voltage in the rotating electrical machine 1 of the present invention will be described. FIG. 4 is a graph showing a change in the waveform of the cogging torque in the present invention example and the conventional example. In the example shown in FIG. 4, 12 slots are used for concentrated winding, and 48 slots are used for toroidal winding. As shown in FIG. 1, the stator is combined with concentrated winding and toroidal winding as shown in FIG. As the conventional example 1 in which all the stators shown are concentrated windings, and as the conventional example 2 in which all the rotors shown in FIG. 1 are toroidal windings, the relationship between time (horizontal axis) and cogging torque magnitude (vertical axis) Indicated. From the results of FIG. 4, it is possible to adjust the cogging torque generated in each of the concentrated winding and the toroidal winding by adopting different winding methods of concentrated winding and toroidal winding, and to reduce the cogging torque. I understand.

また、図５は本発明例及び従来例における誘起電圧の波形における変化の様子を示すグラフである。図５に示す例でも図４に示す例と同じ条件で、本発明例と従来例１及び従来例２とにおける誘起電圧の変化の様子を示した。   FIG. 5 is a graph showing a change in the waveform of the induced voltage in the present invention example and the conventional example. The example shown in FIG. 5 also shows the change in induced voltage between the example of the present invention, the conventional example 1 and the conventional example 2 under the same conditions as the example shown in FIG.

図６（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の第２の実施の形態に係る回転電機における集中巻の第１及び第２の固定子とトロイダル巻の第３の固定子を示す図である。また、図７は本発明の第２の実施の形態におけるコギングトルクの波形を示すグラフであり、図８は本発明の第２の実施の形態における誘起電圧の波形を示すグラフである。なお、図７に示すコギングトルクの波形及び図８に示す誘起電圧の波形は、トロイダル巻の場合は３５スロットとした以外、図４及び図５に示した例と同じ方法で求めたものである。図５及び図８の結果から、集中巻およびトロイダル巻それぞれに発生する誘起電圧も、形状及び巻数を考慮することで、誘起電圧の波形を容易に調整することが可能であることがわかる   FIGS. 6A and 6B are views showing the first and second stators of concentrated winding and the third stator of toroidal winding in the rotary electric machine according to the second embodiment of the present invention, respectively. . FIG. 7 is a graph showing the waveform of the cogging torque in the second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a graph showing the waveform of the induced voltage in the second embodiment of the present invention. The waveform of the cogging torque shown in FIG. 7 and the waveform of the induced voltage shown in FIG. 8 are obtained by the same method as the example shown in FIGS. 4 and 5 except that the slot is 35 slots in the case of toroidal winding. . From the results of FIGS. 5 and 8, it is understood that the induced voltage generated in each of the concentrated winding and the toroidal winding can be easily adjusted by considering the shape and the number of turns.

図６（ａ）、（ｂ）に示す例において、図１に示す例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。本例では、図６（ａ）に示す集中巻と図６（ｂ）に示すトロイダル巻の極の位相を、それぞれ別の位相となるように形成している。このことで、図７に示すように、コギングトルクの波形のピークをずらすことができ、よりコギングトルクを減らすことが可能であることがわかる。また、図８に示すように、誘起電圧の波形のピークもずらすことができ、誘起電圧の波形を容易に調整することが可能であることがわかる。   In the example shown in FIGS. 6A and 6B, the same members as those in the example shown in FIG. In this example, the poles of the concentrated winding shown in FIG. 6A and the toroidal winding shown in FIG. 6B are formed to have different phases. This shows that the peak of the cogging torque waveform can be shifted as shown in FIG. 7, and the cogging torque can be further reduced. Further, as shown in FIG. 8, the peak of the waveform of the induced voltage can also be shifted, and it can be seen that the waveform of the induced voltage can be easily adjusted.

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、種々の変形、変更が可能である。例えば、上述した実施例では回転電機と述べているが、それは電動機でも発電機でも本発明を適用できる。また、上述した実施例では８極であるが、他の極数でもかまわない。さらに、上述した実施例では固定子コアを圧粉コアから構成したが、電磁鋼板、アモルファス等他の強磁性体でも構成することが可能である。さらにまた、上述した実施例ではアキシャルギャップ型回転電機で説明しているが、ラジアルギャップ型回転電機でもかまわない。また、上述した実施例では異なる巻線方式を集中巻とラジアル巻とで説明しているが、集中巻と分布巻等、他の巻線方式の組合せでもかまわない。さらに、上述した実施例では、回転子が２個、固定子が３個の場合を述べているが、例えば、回転子が３個、固定子が４個の場合、回転子が４個、固定子が５個の場合等、それら以外の組み合わせでもかまわない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made. For example, in the above-described embodiments, the rotating electric machine is described, but the present invention can be applied to either an electric motor or a generator. In the above-described embodiment, there are 8 poles, but other pole numbers may be used. Further, in the above-described embodiments, the stator core is formed of a dust core, but may be formed of other ferromagnetic materials such as an electromagnetic steel plate and amorphous. Furthermore, although the axial gap type rotating electrical machine has been described in the above embodiment, a radial gap type rotating electrical machine may be used. In the above-described embodiments, different winding methods are described as concentrated winding and radial winding, but other winding methods such as concentrated winding and distributed winding may be combined. Furthermore, in the above-described embodiment, the case where there are two rotors and three stators is described. For example, when there are three rotors and four stators, four rotors and fixed Other combinations, such as when there are five children, may be used.

本発明の回転電機は、回転子コアと回転子コアに設けられた磁石とを有する回転子と、固定子コアと固定子コアに巻回した固定子コイルとを有する固定子とを有し、回転子が固定子との間にエアギャップをもって回転可能に保持された回転電機において、回転子および固定子を複数配設しても、コギングトルクを低減できるとともに誘起電圧の波形を調整することができる用途に好適に使用することができる。   The rotating electrical machine of the present invention has a rotor having a rotor core and a magnet provided on the rotor core, and a stator having a stator core and a stator coil wound around the stator core, In a rotating electrical machine in which the rotor is held rotatably with an air gap between the rotor and the stator, even if a plurality of rotors and stators are provided, the cogging torque can be reduced and the waveform of the induced voltage can be adjusted. It can be suitably used for possible applications.

本発明の第１の実施の形態に係る回転電機の軸方向の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the axial direction of the rotary electric machine which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係る回転電機の固定子巻線のうち集中巻の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of concentrated winding among the stator winding | coil of the rotary electric machine which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係る回転電機の固定子巻線のうちトロイダル巻の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of toroidal winding among the stator winding | coil of the rotary electric machine which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明例及び従来例におけるコギングトルクの波形における変化の様子を示すグラフである。It is a graph which shows the mode of a change in the waveform of the cogging torque in an example of the present invention and a conventional example. 本発明例及び従来例における誘起電圧の波形における変化の様子を示すグラフである。It is a graph which shows the mode of the change in the waveform of the induced voltage in the example of this invention and a prior art example. （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の第２の実施の形態に係る回転電機における集中巻の第１及び第２の固定子とトロイダル巻の第３の固定子を示す図である。(A), (b) is a figure which respectively shows the 1st and 2nd stator of the concentrated winding in the rotary electric machine which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and the 3rd stator of a toroidal winding. 本発明の第２の実施の形態におけるコギングトルクの波形を示すグラフである。It is a graph which shows the waveform of the cogging torque in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態における誘起電圧の波形を示すグラフである。It is a graph which shows the waveform of the induced voltage in the 2nd Embodiment of this invention. 従来の回転電機の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the conventional rotary electric machine. 図９のＡ−Ａ線に沿った断面を矢印方向に見た図である。It is the figure which looked at the cross section along the AA line of FIG. 9 in the arrow direction.

符号の説明Explanation of symbols

１ 回転電機
１１ 回転子
１１−１ 第１の回転子
１１−２ 第２の回転子
１２ 回転子コア
１３ 磁石
１５ 隙間
２１ 固定子
２１−１ 第１の固定子
２１−２ 第２の固定子
２１−３ 第３の固定子
２２ 固定子バックコア部
２３ 固定子ティース部
２４ 絶縁紙
２５ 絶縁体
２６ 巻線
２７ 固定子コア
２８ 固定子ティース部先端
２９ 固定子接続部
３１ 回転軸
３２ ベアリング
３３ 回転センサ
４１ ケース
４２ サイドケース
４３ 外周ケース DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating electrical machine 11 Rotor 11-1 1st rotor 11-2 2nd rotor 12 Rotor core 13 Magnet 15 Crevice 21 Stator 21-1 1st stator 21-2 2nd stator 21 -3 3rd stator 22 Stator back core part 23 Stator tooth part 24 Insulation paper 25 Insulator 26 Winding 27 Stator core 28 Stator tooth part tip 29 Stator connection part 31 Rotating shaft 32 Bearing 33 Rotation sensor 41 Case 42 Side case 43 Outer case

Claims (6)

回転子コアと永久磁石とを有する回転子、および、固定子コアと固定子コアに巻線を巻回した固定子巻線とを有する固定子を有し、回転子が固定子との間にエアギャップをもって回転可能に保持され、回転子および固定子が複数配設された回転電機において、複数の固定子巻線が異なる巻線方式を有していることを特徴とする回転電機。   A rotor having a rotor core and a permanent magnet, and a stator having a stator core and a stator winding in which a winding is wound around the stator core, the rotor being between the stator and A rotating electrical machine that is rotatably held with an air gap and includes a plurality of rotors and stators, wherein the plurality of stator windings have different winding methods. 回転子と固定子とがアキシャル方向に配設されたアキシャルギャップ型であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。   2. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the rotating electric machine is an axial gap type in which a rotor and a stator are arranged in an axial direction. 複数の固定子巻線の異なる巻線方式が、集中巻とトロイダル巻の組合せであることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to claim 1 or 2, wherein a different winding system of the plurality of stator windings is a combination of concentrated winding and toroidal winding. 複数の固定子巻線の異なる巻線方式が、両端部の固定子が集中巻であり、内部の固定子が集中巻とトロイダル巻の組合せであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転電機。   The winding method of different stator windings is characterized in that the stators at both ends are concentrated windings and the internal stator is a combination of concentrated windings and toroidal windings. The rotating electrical machine according to claim 1. 複数の固定子の極の位相がそれぞれ異なることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the phases of the poles of the plurality of stators are different from each other. 複数の固定子の固定子コアが、電磁鋼板および／または圧粉コアにより構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5, wherein a stator core of the plurality of stators is constituted by an electromagnetic steel plate and / or a dust core.
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