旋转电机制造技术

本发明专利技术涉及一种旋转电机，该旋转电机包括：转子铁芯，在该转子芯中设置有一个或多个永磁体；和定子铁芯，该定子铁芯与所述转子铁芯径向相对地设置，在所述定子铁芯中设置有多个槽。线圈设置在所述定子铁芯的所述槽中。此外，每极每相位的槽的数量q是具有奇数分母和偶数分子的分数，该数量q是通过将槽的数量Ns除以永磁体的极的数量P和线圈中感应的电压的相位的数量m获得的值，并且槽矢量是设置在所述槽中的所述线圈的电压相位，该槽矢量被形成为具有不等的槽矢量节距角，其中所述槽之间的节距是不等的。

【技术实现步骤摘要】
旋转电机
本文所公开的实施方式涉及一种旋转电机，并且更具体地涉及一种包括永磁体的旋转电机。
技术介绍
传统地，已知有一种包括永磁体的旋转电机(参见，例如，日本专利N0.4725684)。 在日本专利N0.4725684所公开的旋转电机中，线圈被分布并缠绕在定子的槽上(每极每相位的线圈被分布和缠绕在多个槽中)，使得每极每相位的槽的数量q满足l〈q < 3/2，该数量q是通过将槽的数量除以磁极的数量(极的数量)和电压的相位的数量获得的值。因此，可以减小感应电压的波形的变形并且抑制绕组的铜损增加。 在如日本专利N0.4725684中所述的常规的旋转电机中，通常，已知谐波分量被包括在感应电压中。 此外，谐波分量指示具有基频的整数倍数的频率的电压分量。此外，在三相AC电压的情况下，已知对应于3的奇数倍的阶的谐波分量(第三阶、第九阶…)由相应相位的线圈的星形连接(Y形连接)取消。因此，仅第五阶、第七阶的谐波分量出现。因此，期望减小高阶谐波。
技术实现思路
鉴于上述内容，本公开提供一种能够减小高阶谐波的旋转电机。 根据本公开的一方面，提供了一种旋转电机，其包括:转子铁芯，在该转子芯中设置有一个或多个永磁体；和定子铁芯，该定子铁芯与所述转子铁芯径向相对地设置，在所述定子铁芯中设置有多个槽。在所述定子铁芯的所述槽中设置有线圈。此外，每极每相位的槽的数量q是具有奇数分母和偶数分子的分数，该数量q是通过将槽的数量Ns除以永磁体的极的数量P和线圈中感应的电压的相位的数量m获得的值，并且槽矢量是设置在槽中的线圈的电压相位，该槽矢量被构造成使得槽矢量之间的槽矢量节距角具有不等的节距。 通过上述构造，可以减小旋转电机中的高阶谐波。 【附图说明】 图1是根据本公开的实施方式的旋转电机的平面图； 图2是根据本公开的实施方式的旋转电机的局部放大平面图； 图3是用于说明根据本公开的实施方式的旋转电机的永磁体的节距和宽度之间的关系的不意图； 图4是用于说明根据本公开的实施方式的旋转电机的槽矢量的示意图； 图5是根据比较例的旋转电机的平面图(相关技术)； 图6是用于说明根据比较例的旋转电机的槽矢量的示意图(相关技术)； 图7是示出关于谐波分量和永磁体的宽度之间的关系的模拟结果的示意图；以及 图8是用于说明根据本公开的实施方式的旋转电机和根据比较例的旋转电机的谐波分量的示意图。 【具体实施方式】 在下文中，将参照附图详细地描述本文所公开的旋转电机的实施方式。 首先，将参照图1至图4描述根据实施方式的旋转电机的构造。 如图1所示，旋转电机100包括定子I和转子2。转子2包括转子铁芯21，而定子I包括与转子2的转子铁芯21径向相对地布置的定子铁芯11。多个槽12设置在定子I的定子铁芯11中。在本实施方式中，槽的数量Ns为十二。图1中，槽号#1至#12分别表示十二个槽12。此外，齿13设置在相邻槽12之间。 本专利技术已研究并且发现，在旋转电机中，槽矢量之间的槽矢量节距角影响谐波的减小，并且高阶谐波能通过将槽矢量之间的槽矢量节距角构造成变成不等来减小，其中，所述槽矢量是设置在多个槽中的线圈的电相位。 因此，在本实施方式中，多个槽构造成使得槽矢量之间的槽矢量节距角具有不等节距。因此，不同于其中槽矢量之间的槽矢量节距角具有相等节距的情况，可以减小高阶谐波。此外，已经确认，通过将在下面描述的模拟，可以通过将多个槽构造成使得槽矢量之间的槽矢量节距角具有不等节距来减小高阶谐波。 具体地，如图1和图2所示，十二个槽12中的每个槽均从其中机械槽节距角具有相等节距的状态(参见图5)顺时针或逆时针移动预定机械节距角Gim (在该实施方式中为1.65° )，同时保持槽12处于点对称。因此，槽矢量节距角变成不等的，如图4所示。换言之，即使槽12相对于槽12的中心点Al旋转180°，槽12也具有相同的布置(位置)。此外，稍后将详细地描述槽矢量。 更具体地，槽号为#1的槽12从如图5所示的其中机械槽节距角具有相等节距的状态(30°的机械槽节距)顺时针移动机械节距角eim (在该实施方式中为1.65° )，如图2所示。此外，槽号为#2的槽12从如图5所示的其中机械槽节距角具有相等节距的状态逆时针移动机械节距角9im。此外，槽号为#3的槽12从如图5所示的其中机械槽节距角具有相等节距的状态顺时针移动机械节距角Θ im，如图1所示。 换言之，槽号为#1和#2的槽12之间的机械槽节距角(26.7° =30° (在相等节距情况下的机械槽节距角)-1.65° -1.65° )小于槽号为#2和#3的槽12之间的机械槽节距角(33.3° =30° (在相等节距的情况下机械槽节距角)+1.65° +1.65° )。 类似地，槽号为#5、#7、#9和#11 (奇数槽)的槽12从如图5所示的其中机械槽节距角具有相等节距的状态顺时针移动机械节距角Qim，如图1所示。此外，槽号为#4、#6、#8,#10和#12 (偶数槽)的槽12从如图5所示的其中机械槽节距角具有相等节距的状态逆时针移动机械节距角Θ im，如图1所示。 线圈14设置(缠绕)在槽12中。在本实施方式中，线圈14中感应的电压的相位的数量m是三(U相、V相和W相)。此外，线圈14以集中绕组方式缠绕在槽12中，使得每极每相位的槽的数量q变成满足l/4〈q〈l/2的分数。具体地，线圈14以集中绕组方式缠绕在其中一个齿13上。例如，U相线圈14 (由粗糙阴影表示的线圈14a)缠绕在槽号为#1和槽号为#2之间的齿13上。相似地，U相线圈14a缠绕在槽号为#6和槽号为#7之间、槽号为#7和槽号为#8之间，以及槽号为#12和槽号为#1之间的齿13上。 此外，V相线圈14 (没有阴影示出的线圈14b)以集中绕组方式缠绕在槽号为#2和槽号为#3之间、槽号为#3和槽号为M之间、槽号为#8和槽号为#9之间，以及槽号为#9和槽号为#10之间的齿13上。 此外，W相线圈14 (由细密阴影示出的线圈14c)以集中绕组方式缠绕在槽号#为4和槽号为#5之间、槽号为#5和槽号为#6之间、槽号为#10和槽号为#11之间以及槽号为#11和槽号为#12之间的齿13上。 此外，多个(在该实施方式中为十个)永磁体22设置在转子2的转子铁芯21的外周中。也就是说，在该实施方式中，极的数量P是十。 在该实施方式中，每极每相位的槽的数量q构造成为具有奇数分母和偶数分子的分数，该数量q是通过将槽12的数量Ns除以永磁体22的极的数量P和电压相位的数量m获得的值。具体地，如上所述，每极每相位的槽的数量q (Ns/(mXP))构造为2/5(12/(3X10))。此外，如果电压的相位的数量m为3，则每极每相位的槽的数量q的分子(槽的数量Ns)必需是3的倍数，这使得难以实现平衡绕组。因此，优选的是，每极每相位的槽的数量q的分母为不是3的倍数的奇数。 此外，在该实施方式中，如图3所示，永磁体22的外周宽度W (在垂直于转子的旋转轴线的平面中在沿着永磁体22的外周的周向方向的方向上的宽度W)被构造成等于或大于相邻永磁体22之间的节距P (沿周向方向)的4/5并且等于或小于相邻永磁体22之间的节距P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机，该旋转电机包括：转子铁芯，在该转子芯中设置有一个或多个永磁体；定子铁芯，该定子铁芯与所述转子铁芯径向相对地设置，在所述定子铁芯中设置有多个槽；以及线圈，该线圈设置在所述定子铁芯的所述槽中，其中，每极每相位的槽的数量q是具有奇数分母和偶数分子的分数，该数量q是通过将所述槽的数量Ns除以所述永磁体的极的数量P和所述线圈中感应的电压的相位的数量m获得的值，并且其中，槽矢量是设置在所述槽中的所述线圈的电相位，所述槽矢量被构造成使得所述槽矢量之间的槽矢量节距角具有不等的节距。

【技术特征摘要】
2013.03.15 JP 2013-0525901.一种旋转电机，该旋转电机包括: 转子铁芯，在该转子芯中设置有一个或多个永磁体； 定子铁芯，该定子铁芯与所述转子铁芯径向相对地设置，在所述定子铁芯中设置有多个槽；以及 线圈，该线圈设置在所述定子铁芯的所述槽中， 其中，每极每相位的槽的数量q是具有奇数分母和偶数分子的分数，该数量q是通过将所述槽的数量Ns除以所述永磁体的极的数量P和所述线圈中感应的电压的相位的数量m获得的值，并且 其中，槽矢量是设置在所述槽中的所述线圈的电相位，所述槽矢量被构造成使得所述槽矢量之间的槽矢量节距角具有不等的节距。2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，通过使每个所述槽矢量从其中所述槽矢量的槽矢量节距角具有相等的节距的状态顺时针或逆时针移动预定节距角Gie同时保持所述槽矢量处于点对称而将所述槽矢量的所述槽矢量节距角设定成具有不等的节距。3.根据权利要求2所述的旋转电机，其中，所述电压的相位的数量m是3，所述相位为U相、V相和W相，并且 如果Ns个所述槽被分布到U相区、U*相区、V相区、V*相区、W相区以及W*相区，所述U*相区中电流的流动方 向与所述U相区中电流的流动方向相反，所述N*相区中电流的流动方向与所述V相区中电流的流动方向相反，所述W*相区中电流的流动方向与所述W相区中电流的流动方向相反，则通过使包括在每个相区中的每个槽矢量从其中所述槽矢量节距角具有相等的节距的状态相对于包括在对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫本恭祐，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：日本;JP