电动机制造技术

技术编号:14550384 阅读:106 留言:0更新日期:2017-02-04 23:29
提供能将损失能量更高效地回收为励磁能量、能有效地以高转矩驱动的、具备具有自励式绕组励磁功能的电磁铁的电动机。电动机(10)具备具有多个电枢线圈(14)的定子(11)和在定子的磁通通过时旋转的转子(21),在转子中,磁通与转子齿(22)的外周面(22a)交链,辅助凸极部(32)位于转子齿之间,磁通与辅助凸极部(32)的外周面(32a)交链,多个转子齿(22)和多个辅助凸极部(32)在磁耦合的状态下一体旋转,转子齿和辅助凸极部具有:感应线圈(27、37),其通过与磁通所包含的高次空间谐波成分交链而产生感应电流;以及电磁铁线圈(28、38),其中流过由感应线圈产生的感应电流而产生电磁力。

Motor

Can provide more efficient energy loss recovery with excitation energy, can effectively with high torque drive motor and electromagnet with self excitation winding function. The motor (10) having a plurality of armature coils (14) of the stator (11) and the stator flux through the rotation of the rotor (21), in the rotor flux, rotor teeth (22) and the outer peripheral surface (22a) chain, auxiliary salient pole portions (32) located between the rotor teeth and the magnetic flux and the auxiliary salient poles of the outer peripheral surface (32) (32a) chain, a plurality of rotor teeth (22) and a plurality of auxiliary salient pole portions (32) in the development of rotating magnetic coupling state, rotor teeth and auxiliary salient portion includes the induction coil (27, 37), the through the chain and high-order space harmonic component contained in the magnetic flux generating induced current; and an electromagnet coil (28, 38), wherein the induction current flows generated by the induction coil and the electromagnetic force.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在转子侧具备具有自励式绕组励磁功能的电磁铁的电动机
技术介绍
例如作为搭载于混合动力车(HybridElectricVehicle)或电动汽车(ElectricVehicle)的电动机,在与磁阻转矩一起高效地利用电磁转矩的情况下效率高。作为这种电动机,多使用将磁力强的钕磁铁(Neodymiummagnet)等永久磁铁埋在转子(旋转体)内的IPM(1413245483198_0)结构。作为这种电动机,高磁力的永久磁铁的价格高且不易稳定地供给,因此提出了在转子侧具备具有自励式绕组励磁功能的电磁铁(专利文献1)。在该专利文献1记载的电动机中,在由定子的电枢线圈产生的磁通交链的转子的凸极部,单独地形成感应线圈和电磁铁线圈,将由感应线圈产生的感应电流进行整流后作为励磁电流供给到电磁铁线圈,使其还作为电磁铁发挥功能。该专利文献1记载的电动机利用使由定子侧的电枢线圈产生的磁通与转子的凸极部交链而带来的磁阻转矩和使该凸极部作为电磁铁发挥功能而带来的电磁转矩,提高使转子旋转的转矩。现有技术文献专利文献专利文献1:特开2013-38918号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是,在专利文献1记载的电动机中,虽然在形成感应线圈和电磁铁线圈的转子的凸极部实现了具有进行自我励磁的绕组励磁功能的电磁铁,但转矩产生面仅为共用地卷绕感应线圈和电磁铁线圈的凸极部的外周面。由此,在该电动机中,在转子的外周面中出现转矩密度变小的区域而使旋转效率降低,并且该转矩密度小的区域在周向上反复出现而使旋转质量降低。另外,在该专利文献1记载的电动机中,将由感应线圈产生的交流的感应电流按每一凸极进行半波整流后合成从而成为直流的励磁电流,无法有效利用感应电流。因此,本专利技术的目的在于提供能将损失能量更高效地回收为励磁能量、能有效地以高转矩进行驱动的、具备具有自励式绕组励磁功能的电磁铁的电动机。用于解决问题的方案解决上述问题的电动机的专利技术的一个方式是一种电动机,具备:定子,其具有多个电枢线圈,该多个电枢线圈在通电时产生磁通;以及转子,其在上述定子的上述磁通通过时旋转,上述转子形成有:主凸极部,其具有多个且形成为朝向上述定子延伸的凸极形状,并且排列在圆周方向上;以及辅助凸极部,其具有多个且形成为朝向上述定子延伸的凸极形状,并且排列在圆周方向上相邻的上述主凸极部的侧面之间,上述主凸极部和上述辅助凸极部具有:感应线圈,其通过与高次空间谐波成分交链而产生感应电流,所述高次空间谐波包含在上述电枢线圈产生的上述磁通中;以及电磁铁线圈,其在上述感应线圈产生的上述感应电流通过时产生电磁力。专利技术效果根据本专利技术的一个方式,可提供能将损失能量高效地回收为励磁能量、能有效地以高转矩进行驱动的、具备具有自励式绕组励磁功能的电磁铁的电动机。附图说明图1是表示本专利技术的电动机的一个实施方式的图,是表示其概略构成的局部放大径向截面图。图2是将辅助凸极部的感应线圈和转子齿的电磁铁线圈经由二极管连接的简单的电路构成图。图3是将转子齿的感应线圈和辅助凸极部的电磁铁线圈经由二极管连接的简单的电路构成图。图4是表示与通电时产生的磁通的磁化方向相应的磁通矢量的形成状态的状态图。图5是表示通电时产生的磁通线的形成状态的状态图。图6是用磁通线和磁通矢量表示通电时产生的磁通的形成状态的状态图。图7是表示与本实施方式进行比较的无辅助凸极部的结构的电动机的概略构成的局部放大径向截面图。图8是用辅助凸极部的有无来比较通电时产生的感应电流量的坐标图。图9是用辅助凸极部的有无来比较通电时得到的转矩的坐标图。附图标记说明10电动机11定子12定子齿12a内周面13定子槽14电枢线圈21转子22转子齿22a、32a外周面(端面)23转子槽27、27A1~27An、27B1~27Bn、37、37A1~37An、37B1~37Bn感应线圈28、28A1~28An、28B1~28Bn、38、38A1~38An、38B1~38Bn电磁铁线圈29A、29B、39A、39B二极管30整流电路(第1整流电路)32辅助凸极部40整流电路(第2整流电路)FL磁通线G气隙V磁通矢量具体实施方式以下,参照附图详细地说明本专利技术的实施方式。图1~图9是表示本专利技术的一个实施方式的电动机的图。在此,图1是磁阻电动机的径向截面图,图示以轴心为中心的机械角60度的部分,表示该机械角60度的部分在周向上周期性地重复的结构。(电动机的基本结构)在图1中,电动机10具有最适合与内燃机一起或者单独地作为驱动源而搭载于例如混合动力车或电动汽车的性能。该电动机10如后所述制成无需从外部对转子输入能量的结构。电动机10具备:定子(固定体)11,其形成为大致圆筒形;以及转子(旋转体)21,其旋转自如地收纳于该定子11内,固定有与轴心一致的旋转轴。定子11和转子21以层叠电磁钢板(磁性体)并能卷绕绕组的方式分别一体地形成,由此作为能提高各自内部的导磁率并使磁通以高密度通过的磁路发挥功能。该定子11和转子21形成为能经由在半径方向上相对的后述的极其小的气隙G在相对的端面之间使磁通高效地交链。在定子11中,在径向的旋转轴侧延伸并形成为凸极形状的多个定子齿12在周向上均等配置。定子齿12的内周面12a侧隔着气隙G与转子21的后述的转子齿22的外周面22a相对。在该定子齿12中,利用形成于相邻的侧面之间的空间的定子槽13将3相电源的每一相的3相绕组分别单独地集中缠绕,由此形成电枢线圈14。另外,对电枢线圈14输入交流驱动电流,由此,定子齿12作为产生使相对收纳于内部的转子21旋转的磁通的电磁铁发挥功能。在转子21中,向从径向的旋转轴离开的一侧延伸的形成为凸极形状的多个转子齿(主凸极部)22在周向上均等配置。转子齿22形成为整个周向的个数与定子齿12的不同,当进行相对旋转时,外周面(端面)22a与定子齿12的内周面12a适当地接近并相对。由此,电动机10能将通过使定子11的电枢线圈14通电而产生的磁通从定子齿12的内周面12a与相对的转子齿22的外周面22a交链。由此,电动机10能利用使得磁通通过的磁路(磁耦合)最短的磁阻转矩(主旋转力)使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机,具备:定子,其具有多个电枢线圈,该多个电枢线圈在通电时产生磁通;以及转子,其在上述定子的上述磁通通过时旋转,上述电动机的特征在于,上述转子形成有:主凸极部,其具有多个且形成为朝向上述定子延伸的凸极形状,并且排列在圆周方向上;以及辅助凸极部,其具有多个且形成为朝向上述定子延伸的凸极形状,并且排列在圆周方向上相邻的上述主凸极部的侧面之间,上述主凸极部和上述辅助凸极部具有:感应线圈,其通过与高次空间谐波成分交链产生感应电流,所述高次空间谐波包含在上述电枢线圈产生的上述磁通中;以及电磁铁线圈,其在上述感应线圈产生的上述感应电流通过时产生电磁力。

【技术特征摘要】
2014.10.14 JP 2014-2098661.一种电动机,具备:定子,其具有多个电枢线圈,该多个
电枢线圈在通电时产生磁通;以及转子,其在上述定子的上述磁通
通过时旋转,上述电动机的特征在于,
上述转子形成有:主凸极部,其具有多个且形成为朝向上述定
子延伸的凸极形状,并且排列在圆周方向上;以及辅助凸极部,其
具有多个且形成为朝向上述定子延伸的凸极形状,并且排列在圆周
方向上相邻的上述主凸极部的侧面之间,
上述主凸极部和上述辅助凸极部具有:感应线圈,其通过与高
次空间谐波成分交链产生感应电流,所述高次空间谐波包含在上述
电枢线圈产生的上述磁通中;以及电磁铁线圈,其在上述感应线圈
产生的上述感应电流通过时产生电磁力。
2.根据权利要求1所述的电动机,
上述主凸极部形成为使重叠在d轴磁路产生的磁通中的高次空
间谐波成分穿过与上述定子相对的上述主凸极部的端面交链,
上述辅助凸极部形成为使重叠在q轴磁路产生的磁通中的高次
空间谐波成分通...

【专利技术属性】
技术研发人员:青山真大
申请(专利权)人:铃木株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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