旋转电设备制造技术

一种旋转电设备(10)，其具有其中每极每相槽数不是整数的分数槽构造，该旋转电设备包括：定子(20)，其包括：形成有多个槽(21c)的定子芯(21)，以及定子绕组(22)，该定子绕组(22)具有容纳在多个槽中的多个线圈边(22a)以及连接多个线圈边的同边端部中的每个的多个线圈端(22b)；以及动子(30)，其相对于定子可移动地被支承，并且包括动子芯(31)和安装在动子芯中的多个动子磁极(32b)。

Rotating electrical equipment

A rotating electrical device (10) has fractional slots in which the number of slots per pole and phase is not an integer. The rotating electrical device includes a stator (20), including a stator core (21) forming multiple slots (21c) and a stator winding (22), which has multiple coil edges (22a) contained in multiple slots and multiple wires connecting each end of multiple coil edges. The ring end (22b) and the mover (30) are movably supported relative to the stator, and include the mover core (31) and a plurality of mover poles (32b) mounted in the mover core.

【技术实现步骤摘要】
旋转电设备
本说明书公开了涉及具有分数槽构造的旋转电设备的技术。
技术介绍
JP5948061B(参考文献1)中描述的旋转电设备是具有整数槽构造的旋转电设备，在整数槽构造中，每极每相槽数(thenumberofslotspereverypoleandpereveryphase)是整数。此外，参考文献1中描述的旋转电设备包括具有多个槽导体组的定子绕组，每个槽导体组由处于同相的多个槽导体组成。此外，槽导体组的多个槽导体插入并穿过在定子芯的周向上连续布置的预定数量的Ns个槽，使得槽和层彼此相邻。此外，在每极每相槽数是NSPP并且层数是2×NL的情况下，预定数量Ns被设定为Ns＝NSPP+NL。因此，参考文献1中描述的专利技术试图减少旋转电设备的噪声。JP2016-140202A(参考文献2)中描述的三相交流电机是具有分数槽构造的三相交流电机，在分数槽构造中，每极每相槽数不是整数。此外，在参考文献2中描述的三相交流电机中，对于每个槽，绕组重叠并且布置在三个层中。此外，布置第一层的绕组，使得U相、V相和W相的三相的每个绕组的布置具有就机械角度来说120度的旋转对称性。第二层的绕组被布置成相对于第一层的绕组的布置偏离L个槽。第三层的绕组被布置成相对于第一层的绕组的布置在与第二层的绕组的偏离方向相反的方向上偏离L个槽。因此，参考文献2中描述的专利技术旨在减小三相交流电机的转矩波动。“实用电设备研究”，MoriyasuShoji(由MorikitaCo.,Ltd.出版，2000年7月25日(第一版，第一次印刷)，第72页)(非专利参考文献1)描述了：在需要去除槽谐波电压的情况下，电枢绕组通常被制成间隔一个槽距的斜槽，并且即使在分数槽构造的情况下电枢绕组被制成间隔1/c的槽距的斜槽的情况下，也能实现相同的效果，在分数槽构造中，每极每相槽数不是整数。本文中，c指代在每极每相槽数被表示为带分数并且带分数的真分数部分由不可约分数表示的情况下的分母部分。然而，参考文献1中描述的专利技术可能不适用于具有其中每极每相槽数不是整数的分数槽构造的旋转电设备。具体地，在具有分数槽构造的旋转电设备中，预定数量Ns不是整数，使得不可能调节多个槽导体的布置。参考文献2中描述的专利技术试图减小转矩波动并且难以减少三相交流电机的噪声和振动。具体地，在参考文献2中描述的三相交流电机中，由以下绕组生成的磁动势的大小在转子的旋转方向上以4：3：3：4的比例变化并且重复这一过程，在该绕组中同相中的电流的方向相同，并且该绕组容纳在在转子旋转方向上彼此相邻的两个槽中。因此，即使在第三层的绕组在转子的旋转方向上偏离预定槽的情况下，在绕组导电时生成的磁动势在转子的磁极的每个极处变得不均匀。结果，与转子的磁极数量相比，更可能生成低阶空间变形模式的起振力。定子具有与空间变形模式对应的唯一数量的振动，并且由于空间变形模式具有较低阶，因此三相交流电机具有噪声和振动的共振点，其中，与定子的空间变形模式对应的唯一数量的振动与较低数量旋转中的相应低阶的空间变形模式的起振力的频率一致，因此需要采取对策。如非专利文献1中所述，在具有分数槽构造的旋转电设备中，可以通过1/c槽距的偏斜量来减小转矩波动(包括齿槽转矩)，但是难以减少旋转电设备的噪声和振动。具体地，在具有分数槽构造的旋转电设备中，每个极的等效性在定子与动子之间生成的电磁吸引力分布中坍塌，从而生成通过将动子的磁极数量除以c而获得的阶的空间变形模式的起振力。也就是说，在具有分数槽构造的旋转电设备中，与具有整数槽构造(c＝1)的旋转电设备相比，在动子的磁极数量相同的情况下，更可能生成较低阶的空间变形模式的起振力。如上所述，定子具有与空间变形模式对应的唯一数量的振动。由于空间变形模式具有较低阶，因此旋转电设备具有噪声和振动的共振点，其中，与定子的空间变形模式相对应的唯一数量的振动与较低数量旋转中的相应低阶的空间变形模式的起振力的频率一致，因此需要采取对策。因此，需要具有分数槽构造的能够减少噪声和振动的旋转电设备。
技术实现思路
本公开内容公开了一种旋转电设备，其具有其中每极每相槽数不是整数的分数槽构造，该旋转电设备包括：定子，其包括：形成有多个槽的定子芯，以及定子绕组，该定子绕组具有容纳在多个槽中的多个线圈边以及连接多个线圈边的同边端部的多个线圈端；以及动子(mover)，其相对于定子被可移动地支承，并且包括动子芯和安装在动子芯中的多个动子磁极。假设动子相对于定子的移动方向是第一方向，定子和动子的面向方向是第二方向，并且与第一方向和第二方向中的任一个正交的方向是第三方向。在这种情况下，定子和动子中的至少一个具有用作偏斜(skew)的基准的基准区域和偏斜区域，该偏斜区域在第一方向上相对于基准区域偏离并且沿第三方向布置。在偏斜区域中，设定针对基准区域的偏斜量的最大值，使得定子与动子之间的相对偏斜量的最大值是多个槽中的一个槽距。容纳在沿第一方向连续相邻的多个槽中的具有相同的同相电流方向的多个线圈边的集合被设定为单相带(onephaseband)。在这种情况下，定子绕组包括多个基本线圈，其中，由构成单相带的多个线圈边生成的磁动势的大小在多个动子磁极的每个极处相等。多个基本线圈包括：第一基本线圈，其用作在第一方向上的每个极处布置单相带的基准；以及至少一个第二基本线圈，其中在第一方向上的每个极处的对单相带的布置相对于第一基本线圈是不同的。通过以下方式新形成的单相带被设定为混合的单相带：对构成一个第一基本线圈的单相带的多个线圈边与构成至少一个第二基本线圈中的每个的单个单相带的多个线圈边进行混合。在定子绕组中，多个基本线圈被混合，使得由构成混合的单相带的多个线圈边生成的磁动势的大小在多个动子磁极的每个极处相等。根据旋转电设备，在偏斜区域中，设定针对基准区域的偏斜量的最大值，使得定子与动子之间的相对偏斜量的最大值是多个槽中的一个槽距。因此，在旋转电设备中，在定子与动子之间生成的在第一方向上的电磁吸引力分布可以在整个第三方向上混合，使得可以对相应的吸引力分布进行平均。结果，旋转电设备可以促进每个极处的相应吸引力分布的均衡，从而减少噪声和振动。根据旋转电设备，在定子绕组中，多个基本线圈被混合，使得由构成混合的单相带的多个线圈边生成的磁动势的大小在多个动子磁极的每个极处相等。因此，在定子绕组导电时生成的磁动势的大小并且每个极处的磁动势分布的相等性增加。结果，与动子的磁极的数量相比，低阶(loworder)的空间变形模式的起振力减小，并且与动子的磁极的数量相比，旋转电设备可以抑制低阶的空间变形模式的噪声和振动。根据旋转电设备，可以通过偏斜来减少高阶(highorder)侧的旋转阶数(rotationorder)的噪声和振动，并且可以通过混合基本线圈来减少低阶侧的旋转阶数的噪声和振动。在生成高阶侧与低阶侧之间的中间旋转阶数的噪声和振动的情况下，可以通过偏斜和混合基本线圈二者来减少高阶侧与低阶侧之间的中间旋转阶数的噪声和振动。如上所述，旋转电设备可以减少由于分数槽构造而产生的所有旋转阶数的噪声和振动。该旋转电设备可以被构造成使得：该旋转电设备是三相旋转电设备，其中，每极每相槽数的小数点后的数字是0.5，并且通过使用多个动子磁极的磁极数NMP和从1到每极每相槽数的两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电设备(10)，具有其中每极每相槽数不是整数的分数槽构造，所述旋转电设备包括：定子(20)，其包括：形成有多个槽(21c)的定子芯(21)，以及定子绕组(22)，所述定子绕组(22)具有容纳在所述多个槽中的多个线圈边(22a)以及连接所述多个线圈边的同边端部中的每个的多个线圈端(22b)；以及动子(30)，其相对于所述定子被可移动地支承，并且包括动子芯(31)和安装在所述动子芯中的多个动子磁极(32b)，其中，在假设所述动子相对于所述定子的移动方向是第一方向(X)，所述定子和所述动子的面向方向是第二方向(Y)，并且与所述第一方向和所述第二方向中的任一个正交的方向是第三方向(Z)的情况下，所述定子和所述动子中的至少一个包括用作偏斜的基准的基准区域(41，43)和偏斜区域(42，44)，所述偏斜区域在所述第一方向上相对于所述基准区域偏离并且沿所述第三方向布置，在所述偏斜区域中，设定针对所述基准区域的偏斜量的最大值，使得所述定子与所述动子之间的相对偏斜量的最大值是所述多个槽中的一个槽距，在容纳于在所述第一方向上连续相邻的多个槽中的具有相同的同相电流方向的所述多个线圈边中的一组线圈边被设定为单相带(61)的情况下，所述定子绕组包括多个基本线圈(70，71，72)，其中，由构成所述单相带的多个线圈边生成的磁动势的大小在所述多个动子磁极中的每个极处相等，所述多个基本线圈包括第一基本线圈(71)和至少一个第二基本线圈(72)，所述第一基本线圈用作在所述第一方向上在每个极处的所述单相带的布置的基准，在所述至少一个第二基本线圈中，在所述第一方向上在每个极处的所述单相带的布置相对于所述第一基本线圈是不同的，以及在通过对构成一个所述第一基本线圈的单相带的多个线圈边与构成所述至少一个第二基本线圈中的每个的单个单相带的多个线圈边进行混合而新形成的单相带被设定为混合的单相带(62)的情况下，在所述定子绕组中，所述多个基本线圈被混合，使得由构成所述混合的单相带的多个线圈边生成的磁动势的大小在所述多个动子磁极的每个极处相等。...

【技术特征摘要】
2017.10.13 JP 2017-1998791.一种旋转电设备(10)，具有其中每极每相槽数不是整数的分数槽构造，所述旋转电设备包括：定子(20)，其包括：形成有多个槽(21c)的定子芯(21)，以及定子绕组(22)，所述定子绕组(22)具有容纳在所述多个槽中的多个线圈边(22a)以及连接所述多个线圈边的同边端部中的每个的多个线圈端(22b)；以及动子(30)，其相对于所述定子被可移动地支承，并且包括动子芯(31)和安装在所述动子芯中的多个动子磁极(32b)，其中，在假设所述动子相对于所述定子的移动方向是第一方向(X)，所述定子和所述动子的面向方向是第二方向(Y)，并且与所述第一方向和所述第二方向中的任一个正交的方向是第三方向(Z)的情况下，所述定子和所述动子中的至少一个包括用作偏斜的基准的基准区域(41，43)和偏斜区域(42，44)，所述偏斜区域在所述第一方向上相对于所述基准区域偏离并且沿所述第三方向布置，在所述偏斜区域中，设定针对所述基准区域的偏斜量的最大值，使得所述定子与所述动子之间的相对偏斜量的最大值是所述多个槽中的一个槽距，在容纳于在所述第一方向上连续相邻的多个槽中的具有相同的同相电流方向的所述多个线圈边中的一组线圈边被设定为单相带(61)的情况下，所述定子绕组包括多个基本线圈(70，71，72)，其中，由构成所述单相带的多个线圈边生成的磁动势的大小在所述多个动子磁极中的每个极处相等，所述多个基本线圈包括第一基本线圈(71)和至少一个第二基本线圈(72)，所述第一基本线圈用作在所述第一方向上在每个极处的所述单相带的布置的基准，在所述至少一个第二基本线圈中，在所述第一方向上在每个极处的所述单相带的布置相对于所述第一基本线圈是不同的，以及在通过对构成一个所述第一基本线圈的单相带的多个线圈边与构成所述至少一个第二基本线圈中的每个的单个单相带的多个线圈边进行混合而新形成的单相带被设定为混合的单相带(62)的情况下，在所述定子绕组中，所述多个基本线圈被混合，使得由构成所述混合的单相带的多个线圈边生成的磁动势的大小在所述多个动子磁极的每个极处相等。2.根据权利要求1所述的旋转电设备，其中，所述旋转电设备是三相旋转电设备，其中，所述每极每相槽数的小数点后的数字是0.5，并且通过使用所述多个动子磁极的磁极数NMP和从...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐久间昌史，津田哲平，
申请(专利权)人：爱信精机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP