旋转电机制造技术

提供一种旋转电机，在转子的旋转速度低的区域中也能输出高转矩。一种旋转电机(1)，具备：具有电枢线圈(11)的定子(10)；以及转子(20)，转子(20)具有：转子铁芯(21)，其在周向上按规定的间隔形成有多个突极部(22)；转子线圈(23)，其通过与在定子(10)侧产生的高次谐波磁通交链而产生感应电流；以及二极管，其对流向转子线圈(23)的感应电流进行整流，突极部(22)具有：第1突极部(31)，其设有永磁铁(30)；以及第2突极部(32)，其卷绕有转子线圈(23)。

【技术实现步骤摘要】
旋转电机
本专利技术涉及旋转电机。
技术介绍
专利文献1公开了一种旋转电机，在转子被同心配置在定子的内侧的旋转电机中，利用在定子中生成的包含空间高次谐波的旋转磁场所产生的感应电动势，使得被二极管限制了方向的感应电流流向转子绕组，由此，将转子的突极磁化。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2012-196095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记载的旋转电机中，在转子的旋转速度低的区域中，磁通的时间变化小，因此转子绕组中产生的感应电动势小。所以，在转子的旋转速度低的区域中，由二极管整流而流向转子绕组的励磁电流也小。因此，在专利文献1记载的旋转电机中，在转子的旋转速度低的区域中无法输出高转矩。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供在转子的旋转速度低的区域中也能输出高转矩的旋转电机。用于解决问题的方案为了实现上述目的，本专利技术是一种旋转电机，具备：定子，其具有通过通电而产生电枢磁通的电枢线圈；以及转子，其能相对于上述定子相对旋转，上述转子具有：转子铁芯，在其周向上按规定的间隔形成有多个突极部；转子线圈，其通过与在上述定子侧产生的高次谐波磁通交链而产生感应电流；以及整流元件，其对流向上述转子线圈的感应电流进行整流，上述突极部具有：第1突极部，其设有永磁铁；以及第2突极部，其卷绕有上述转子线圈。专利技术效果根据本专利技术，能提供在转子的旋转速度低的区域中也能输出高转矩的旋转电机。附图说明图1是本专利技术的一个实施例的旋转电机的立体图。图2是本专利技术的一个实施例的旋转电机的分解立体图。图3是本专利技术的一个实施例的旋转电机的定子的分解立体图。图4是示出本专利技术的一个实施例的旋转电机的定子的组装顺序的立体图。图5是示出本专利技术的一个实施例的旋转电机的定子中的定子铁芯与保持构件的组装状态的截面图。图6是本专利技术的一个实施例的旋转电机的第2转子的分解立体图。图7是本专利技术的一个实施例的旋转电机的整流电路的连线图。图8是本专利技术的一个实施例的旋转电机的示意图。图9是示出本专利技术的一个实施例的旋转电机中的第1转子和第2转子的立体图。图10的(a)示出本专利技术的一个实施例的旋转电机中的d轴等效电路，图10的(b)示出本专利技术的一个实施例的旋转电机中的q轴等效电路。图11是示出第1转子和第2转子的第1配置的图。图12是示出第1转子和第2转子的第1配置的磁通密度的图。图13是示出第1转子和第2转子的第2配置的图。图14是示出第1转子和第2转子的第2配置的磁通密度的图。图15是关于转矩而将第1配置和第2配置进行比较的坐标图。图16的(a)是示出将第2突极部设为弱励磁类型的情况下的磁通的路径的图，图16的(b)是示出将第2突极部设为强励磁类型的情况下的磁通的路径的图。图17是示出弱励磁类型的磁通密度的图。图18是示出强励磁类型的磁通密度的图。图19是示出将转子线圈的绕组开放的情况下的磁通密度的图。图20是关于电流相位与转矩的关系而将弱励磁类型和强励磁类型进行比较的坐标图。图21是关于电枢磁动势与转矩的关系而将弱励磁类型和强励磁类型进行比较的坐标图。图22是关于转子的旋转速度与转矩的关系而将弱励磁类型和强励磁类型进行比较的坐标图。图23是关于转子的旋转速度与线间电压的关系而将弱励磁类型和强励磁类型进行比较的坐标图图24的(a)是弱励磁类型的以d轴和q轴为基准的矢量图，图24的(b)是强励磁类型的以d轴和q轴为基准的矢量图，图24的(c)是在强励磁类型中使电枢电流矢量的矢量范数下降的情况下的以d轴和q轴为基准的矢量图。图25是示出本实施例的转子的变形例的立体图。图26是示出本实施例的转子的变形例的示意图。附图标记说明1旋转电机10定子11电枢线圈12定子铁芯13保持构件20转子20A第1转子20B第2转子21转子铁芯22突极部23转子线圈23a感应线圈23b励磁线圈24整流电路30永磁铁31第1突极部32第2突极部D1、D2二极管(整流元件)。具体实施方式本专利技术的一个实施方式的旋转电机具备：定子，其具有通过通电而产生电枢磁通的电枢线圈；以及转子，其能相对于定子相对旋转，旋转电机的特征在于，转子具有：转子铁芯，在其周向上按规定的间隔形成有多个突极部；转子线圈，其通过与在定子侧产生的高次谐波磁通交链而产生感应电流；以及整流元件，其对流向转子线圈的感应电流进行整流，突极部具有：第1突极部，其设有永磁铁；以及第2突极部，其卷绕有转子线圈。由此，本专利技术的一个实施方式的旋转电机在转子的旋转速度低的区域中也能输出高转矩。[实施例]参照图1至图24说明本专利技术的一个实施例的旋转电机。如图1和图2所示，旋转电机1具备：定子10，其具有通过通电而产生电枢磁通的电枢线圈11；以及转子20，其能相对于定子10相对旋转。旋转电机1是轴向间隙型的旋转电机，定子10和转子20在转子20的未图示的旋转轴的轴向上相对，在定子10和转子20之间在轴向上具有间隙。如以下说明的那样，旋转电机1是不需要从外部向转子20输入能量的自励式绕组励磁型的旋转电机。(定子)定子10具有在周向上隔开规定间隔配置的多个定子铁芯12；卷绕于定子铁芯12的电枢线圈11；以及保持定子铁芯12的保持构件13。多个定子铁芯12构成为在周向上相邻的定子铁芯12彼此独立。周向表示以转子20的未图示的旋转轴为中心的圆周方向。在本实施例中独立地构成了各定子铁芯12，但是各定子铁芯12只要是相互磁分离的结构即可，也可以不是独立的。定子铁芯12由强磁性体的微细粉末被压缩而固化成的压粉磁芯形成。在各定子铁芯12上分别集中卷绕有W相、V相、U相的各电枢线圈11。对于定子铁芯12，为了提高绝缘性而实施了喷涂粉状树脂等的粉体涂装。如上所述，在本实施例的定子10中，独立地构成各定子铁芯12，用包括非磁性体的后述的保持构件13保持各定子铁芯12，由此使各定子铁芯12磁分离。因此，与具有磁性体的背磁轭的情况相比，抑制了交链到各定子铁芯12的2次空间高次谐波经过背磁轭迂回到其它定子铁芯12，因此能使交链到各定子铁芯12的2次空间高次谐波高效地与后述的第2突极部32交链。另外，由于电枢线圈11被集中卷绕，从而能使在定子铁芯12的与转子20相对的两面不可避免地产生的2次空间高次谐波高效地与第2突极部32交链。此外，为了使定子铁芯12容易制造，也可以利用磁性体形成背磁轭。如图3所示，定子铁芯12具有分割铁芯12A和分割铁芯12B，分割铁芯12A和分割铁芯12B是在轴向上被分割的结构。定子10具有由不锈钢等非磁性体形成的环状的保持构件13。保持构件13用于保持设有电枢线圈11的定子铁芯12。在保持构件13中在周向上隔开规定间隔设有供各定子铁芯12嵌入的多个保持孔13a。保持构件13在其外周侧装配于未图示的电动机壳体。参照图4说明如上述那样构成的定子10的组装步骤。如图4所示，电枢线圈11预先以α卷绕的状态成型为组装到定子铁芯12时的形状。α卷绕是使绕组的绕线始端和绕线终端朝向外侧同时卷绕的方法。在这样α卷绕的电枢线圈11中，绕组的绕线始端侧的端部不会残留在内部，因此占空系数提高，绕组的两端部被配置在电枢线圈11的外部，从而能容易地进行连线。另外，在电枢线圈11上形成有在轴向上具有规定间隔的间隙11a作为配置保持构件13的空间。电枢线圈11相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电机，具备：定子，其具有通过通电产生电枢磁通的电枢线圈；以及转子，其能够相对于上述定子相对旋转，上述旋转电机的特征在于，上述转子具有：转子铁芯，在其周向上按规定的间隔形成有多个突极部；转子线圈，其通过与在上述定子侧产生的高次谐波磁通交链产生感应电流；以及整流元件，其对流向上述转子线圈的感应电流进行整流，上述突极部具有：第1突极部，其设有永磁铁；以及第2突极部，其卷绕有上述转子线圈。

【技术特征摘要】
2017.10.20 JP 2017-2034181.一种旋转电机，具备：定子，其具有通过通电产生电枢磁通的电枢线圈；以及转子，其能够相对于上述定子相对旋转，上述旋转电机的特征在于，上述转子具有：转子铁芯，在其周向上按规定的间隔形成有多个突极部；转子线圈，其通过与在上述定子侧产生的高次谐波磁通交链产生感应电流；以及整流元件，其对流向上述转子线圈的感应电流进行整流，上述突极部具有：第1突极部，其设有永磁铁；以及第2突极部，其卷绕有上述转子线圈。2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，上述第1突极部与上述第2突极部交替配置在周向上。3.根据权利要求1或权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，上述转子具备：第1转子，其在上述转子的旋转轴的轴向上面对上述定子；以及第2转子，其在上述轴向上与上述第1转子相反的一侧面对上述定子。4.根据权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，上述第1转子与上述第2转子配置为任意一方转子的上述第1突极部与另一方转子的上述第...

【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