旋转电机制造技术

提供一种能使转矩脉动平滑化的旋转电机。旋转电机(1)具备：定子(100)，其具有通过通电而产生磁通的电枢线圈(104)；内转子(300)，其由于磁通的通过而旋转；以及外转子(200)，其配置在通过内转子(300)的磁通的磁路中途并旋转，在内转子(300)中，在周向上并列多个缠绕有转子绕组(330)的转子齿(302)，该转子绕组(330)以集中卷绕的方式形成，在周向上相邻的转子绕组(330)为彼此反向的卷绕绕组，内转子(300)具备整流电路，该整流电路是闭合电路，在该闭合电路中，感应电动势的电流相位为同相的转子绕组(330)与二极管串联连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在转子中具有绕组的旋转电机。
技术介绍
旋转电机作为动力源被搭载于各种装置，例如，在车辆的情况下单独搭载而发挥作为电动汽车的动力源的功能，或者与内燃机一同搭载而发挥作为混合动力车的动力源的功能。特别是在混合动力车的情况下，有时会被装入通过行星齿轮与内燃机组合来活用为发电和驱动的系统。在这种情况下，存在如下问题：将内燃机、发电用电动机、驱动用电动机分别与行星齿轮一起组装到系统内因而会导致大型化，难以搭载于小型车辆。对此，在专利文献1记载的旋转电机中，研究了为了能发挥作为发电用电动机、驱动用电动机和行星齿轮(齿轮)的功能而具备复合化的功能。例如，如图9所示，专利文献1记载的旋转电机M具备：具有6组极对的电枢线圈C的定子S(极对数为A)；具有10组极对的永久磁铁PM的第1转子R1(极对数为P)；以及具有16极的磁导通路MP的第2转子R2(极数为H(A+P))。该旋转电机M成为能利用磁调制原理使定子S、第1转子R1、第2转子R2这3个要素发挥与行星齿轮中的太阳齿轮、内啮齿轮、托架相同的功能的磁调制型双轴电动机。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2013-188065号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在专利文献1记载的旋转电机M中，难以如能将永久磁铁的磁力原样利用为磁转矩的IPM电动机(InteriorPermanentMagnetMotor：内磁式永磁电机)那样使转矩密度增大来得到大输出，为了辅助其转矩而需要使用残留磁通密度大的昂贵的永久磁铁。另外，在旋转电机M的结构中，与永久磁铁交链的磁通的变动大，因此必须采用矫顽力大并且热造成的减磁少的例如添加了Dy(镝)、Tb(铽)这种昂贵的稀土类的昂贵的永久磁铁，例如Nd-Fe-B磁铁(钕磁铁)。对于这种问题，本申请的申请人提出了一种旋转电机，其对作为现有课题的非同步的磁通变动(定子旋转磁场与转子旋转速度的差分频率的磁通变动)进行变换，利用电磁铁来产生磁力。该旋转电机在转子上具有转子绕组，该转子绕组在定子旋转磁场和转子非同步旋转的条件下将与转子交链的非同步磁通变换为感应电动势。所产生的感应电动势由安装在转子上的整流电路的二极管进行整流，整流后的电流流到转子绕组从而自激，利用电磁铁产生磁力。然而，根据将从与转子交链的非同步磁通变换得到的感应电动势变换为励磁电流的整流电路的构成，会发生转矩脉动，或者无法将感应电动势高效地用作励磁电流。因此，本专利技术的目的在于提供一种能使转矩脉动平滑化的旋转电机。用于解决问题的方案解决上述问题的旋转电机的专利技术的一个实施方式是一种旋转电机，具备：定子，其具有通电时产生磁通的电枢线圈；转子，其在上述磁通的通过时旋转，上述旋转电机的特征在于，上述定子是由上述电枢线圈集中卷绕形成的，上述转子具有：多个突极部，其并列排在周向上，缠绕有转子绕组，该转子绕组在与上述电枢线圈产生的磁通交链时产生感应电流；以及整流电路，其将上述感应电流整流为直流电流，上述转子绕组缠绕成使相邻的上述突极部的磁极的极性不同，上述整流电路是由多个上述转子绕组与整流元件通过串联连接构成的闭合电路，多个上述转子绕组的上述感应电流的电流相位为同相。专利技术效果这样，根据本专利技术的一个实施方式，能使转矩脉动平滑化。附图说明图1是示出本专利技术的第1实施方式的旋转电机的图，是表示其概要构成的1/2模型的与旋转轴正交的截面图。图2是示出本专利技术的第1实施方式的旋转电机的图，是说明该旋转电机的概要整体构成的模型，是与其旋转轴平行的截面概念图。图3是示出本专利技术的第1实施方式的旋转电机的图，是示出其内转子与外转子之间的间隙磁通密度的谐波分析结果的图。图4是示出本专利技术的第1实施方式的旋转电机的图，是表示其内转子的概要构成的与旋转轴正交的截面图。图5是示出本专利技术的第1实施方式的旋转电机的图，是表示设置于其内转子的二极管的连接闭合电路的结线图。图6是示出本专利技术的第2实施方式的旋转电机的图，是表示其概要构成的1/2模型的与旋转轴正交的截面图。图7是示出本专利技术的第2实施方式的旋转电机的图，是示出设置于其内转子的二极管的连接闭合电路的连线图。图8是示出本专利技术的第2实施方式的旋转电机的图，是示出与其内转子交链的非同步磁通的磁回路的图。图9是示出与本实施方式相比结构不同的磁调制双轴型的旋转电机的图，是表示其概要整体构成的与旋转轴正交的截面图。附图标记说明：1：旋转电机100：定子104：电枢线圈200：外转子(第2转子)201：磁路构件202：非磁性构件300：内转子(转子，第1转子)302：转子齿(突极部)330-1～16：转子绕组C1、C2、C3、C4，C5、C6：整流电路D1、D2、D3、D4，D5、D6、D7、D8：二极管(整流元件)F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8：励磁线圈I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7、I8：感应线圈具体实施方式以下，参照附图详细说明本专利技术的实施方式的旋转电机。(第1实施方式)在图1和图2中，本专利技术的第1实施方式的旋转电机1构成为双转子形式的旋转电机，具备：形成为圆筒形状的定子100；外转子200，其被收纳在该定子100内，可自由旋转，固定有与旋转轴1C一致的外旋转轴(也简称为旋转轴)210；以及内转子(第1转子)300，其被收纳在该外转子(第2转子)200内，可自由旋转，固定有与旋转轴1C一致的内旋转轴(也简称为旋转轴)310。外转子200和内转子300被分别支撑从而能以旋转轴1C为旋转中心相对旋转。此外，图1示出了机械角360度中的180度(1/2)的径方向截面图。内转子300构成本专利技术中的转子。定子100具备定子铁芯101，在该定子铁芯101中，在周向上排列有朝向轴心沿径向延伸的多个定子齿102。该定子齿102以使内周面102a侧隔着空气间隙G1与后述的外转子200的磁路构件201的外周面201a相对的方式形成。在该定子100中，将定子齿102的侧面102b之间作为槽103，收纳有与三相交流的W相、V相、U相对应的电枢线圈104。电枢线圈104通过集中卷绕而缠绕于定子齿102。电枢线圈104通过通电产生磁通。在定子100中对该电枢线圈104提供三相交流电来产生在周向上旋转的旋转磁场，使所产生的磁通与外转子200、内转子300交链从而分别对这些外转子200和内转子300进行旋转驱动。外转子200具有：包括磁导率高的钢材等软磁性体的磁路构件201；以及包括PPS(聚苯硫醚)树脂等不使磁通通过的非磁性体的非磁性构件202。磁路构件201和非磁性构件202在轴线方向上延伸。此外，轴线方向表示与旋转轴1C延伸的方向相同的方向。磁路构件201和非磁性构件202例如在两端部被位于外转子200的轴方向的一端侧的圆盘状的大径部205和位于轴方向的另一端侧的形成为同心圆筒形状的圆筒轴206连结支撑。磁路构件201具有：在周向上与非磁性构件202相对的极片部201A；以及在非磁性构件202的定子侧和内转子侧连接相邻的极片部201A的桥部201B。极片部201A和桥部201B被形成为一体。因此，磁路构件201构成了由极片部201A和桥部201B形成为一体的一体铁芯。构成为一体铁芯的磁路构件201是将多个电磁钢板在轴线方向上层叠而成的。非磁性构件202设于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机，具备：定子，其具有通电时产生磁通的电枢线圈；转子，其在上述磁通的通过时旋转，上述旋转电机的特征在于，上述定子是由上述电枢线圈集中卷绕形成的，上述转子具有：多个突极部，其并列排在周向上，缠绕有转子绕组，该转子绕组在与上述电枢线圈产生的磁通交链时产生感应电流；以及整流电路，其将上述感应电流整流为直流电流，上述转子绕组缠绕成使相邻的上述突极部的磁极的极性不同，上述整流电路是由多个上述转子绕组与整流元件通过串联连接构成的闭合电路，多个上述转子绕组的上述感应电流的电流相位为同相。

【技术特征摘要】
2015.08.31 JP 2015-1713621.一种旋转电机，具备：定子，其具有通电时产生磁通的电枢线圈；转子，其在上述磁通的通过时旋转，上述旋转电机的特征在于，上述定子是由上述电枢线圈集中卷绕形成的，上述转子具有：多个突极部，其并列排在周向上，缠绕有转子绕组，该转子绕组在与上述电枢线圈产生的磁通交链时产生感应电流；以及整流电路，其将上述感应电流整流为直流电流，上述转子绕组缠绕成使相邻的上述突极部的磁极的极性不同，上述整流电路是由多个上述转子绕组与整流元件通过串联连接构成的闭合电路，多个上述转子绕组的上述感应电流的电流相位为同相。2.一种旋转电机，具有：定子，其具有通电时产生磁通的电枢线圈；第1转子，其在上述磁通的通过时旋转；以及第2转子，其配置在通过上述第1转子的上述磁通的磁路的中途并旋转，上述旋转电机的特征在于，上述定子是由上述电枢线圈集中卷绕形成的，上述第2转子形成为在周向上按照规定间隔配置有多个软磁性体，上述第1转子具有：多个突...

【专利技术属性】
技术研发人员：久保田芳永，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