旋转电机制造技术

旋转电机(10)包括：励磁元件(40)，该励磁元件具有磁体部(42)，所述磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢(50)，该电枢具有多相的电枢绕组(51)和基座构件(52)。电枢绕组(51)具有导线部(82)，该导线部在与励磁元件(40)相对的位置以规定间隔沿周向配置。导线部(82)呈周向上的宽度尺寸比径向上的厚度尺寸大的扁平形状，导线部(82)中与基座构件(50)相对的相对面(1001a)是在周向上沿着供相对面固定的基座构件(52)的曲面(52a)呈圆弧状的曲面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机相关申请的援引本申请以2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255072号专利和2018年9月3日申请的日本专利申请号2018-164841号专利为基础，在此援引其记载内容。
本说明书的专利技术涉及一种旋转电机。
技术介绍
以往，如例如上述专利文献1所记载的那样，已知一种应用于家电用、工业机械用、游戏机用、农业机械用、汽车用的旋转电机。通常，由极齿划分出的绕组收容部即所谓的切槽形成于定子铁芯(即铁心)，铜线、铝线等导线收容于切槽，从而构成定子绕组。另一方面，也提出了去除定子的极齿的无切槽电动机(例如，专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平6-70522号公报
技术实现思路
在上述电动机中，期望能提高导线在导线的收容空间中的占比，并实现电动机的高输出化或者小型化。本专利技术的主要目的在于提供一种能提高导线在导线的收容空间中的占比的无切槽结构的旋转电机。本说明书公开的多个方式采用互相不同的技术手段来实现各个目的。参照后续详细的说明和附图，可以更明确本说明书公开的目的、特征和效果。根据方式一，一种旋转电机包括：励磁元件，该励磁元件具有磁体部，所述磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢，该电枢具有多相的电枢绕组和固定有所述电枢绕组的基座构件，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，在所述电枢中，构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件，并且作为所述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，或者构成为，在周向的各所述导线部之间不设置导线间构件，所述导线部呈周向上的宽度尺寸大于径向上的厚度尺寸的扁平形状，所述导线部的与所述基座构件相对的相对面是在周向上沿着供所述相对面固定的所述基座构件的曲面呈圆弧状的曲面。通过将导线部设为周向上的宽度尺寸比径向上的厚度尺寸大的扁平矩形，能期待使电枢的径向上的长度(厚度)变薄。然而，在导线部呈扁平矩形的情况下，当导线部固定于基座构件的曲面时，存在在导线部的相对面与基座构件的曲面之间形成有多余的间隙的问题。因此，设为上述结构。由此，能消除基座构件的曲面与导线部的相对面之间的间隙。因此，能消除未配置导线部的多余的间隙，并且使电枢的径向上的长度(厚度)变薄。另外，通过使电枢的径向上的长度(厚度)变薄，能使旋转电机小型化，或者能增大电枢或励磁元件的内侧空间(收容空间等)。根据方式二，在方式一中，所述导线部由在所述电枢的径向上排列的多个导线构成，在沿径向相邻配置的两个导线中，内侧导线的与外侧导线相对的外侧侧面是在周向上呈圆弧状的曲面，并且，所述外侧导线的与所述内侧导线相对的内侧侧面是在周向上沿着所述内侧导线的所述外侧侧面呈圆弧状的曲面。通过设为上述结构，当在电枢的径向上排列多个导线时，能在内侧导线的外侧侧面与外侧导线的内侧侧面之间消除未配置导线的多余的间隙。因此，能增加导线占据的空间，并且使电枢的径向上的长度(厚度)变薄。根据方式三，在方式二中，在沿径向内外相邻配置的两个导线中，外侧导线的径向上的厚度尺寸比内侧导线薄，并且所述外侧导线的周向的宽度尺寸比所述内侧导线长。通过上述结构，能减小沿周向相邻的导线之间的间隙，并且使径向上的外侧导线的厚度比内侧导线的厚度薄。由此，能在沿周向相邻的导线之间，使未配置导线的多余的空间变少，并且使电枢的径向上的厚度尺寸进一步变薄。根据方式四，在方式一至三中任意一个方式中，至少在不同相的所述导线部之间设有进行绝缘的相间绝缘膜，沿周向相邻的不同相的所述导线部隔着所述相间绝缘膜接触。能通过相间绝缘膜进行不同相之间的绝缘，并且能使沿周向相邻的不同相的导线之间的间隙减小。此外，通过在将相间绝缘膜夹装于导线之间的状态下，将导线向基座构件侧压缩，能容易制造出如上所述结构的定子绕组。即，能使周向上的导线之间的间隔恒定，并且容易减小导线之间的间隙。尤其是，即使是无极齿、无切槽这样的不存在用于使配置于导线之间的导线定位的突起部等的情况下，通过在将相间绝缘膜夹装于导线之间的状态下，将导线向基座构件侧压缩，能容易地使周向上的导线之间的间隔恒定，并且减小导线之间的间隙。根据方式五，在方式一至四的任意一个方式中，构成所述导线部的各导线为以下那样的线材集合体：捆扎多股线材并且捆扎的线材之间的电阻值大于所述线材本身的电阻值由此，能进一步减少涡电流损耗。此外，由于是线材集合体，因此能使导线容易由于向基座构件侧压缩而变形，成为上述形状。根据方式六，在方式五中，各所述线材由绝缘层覆盖，所述绝缘层的厚度比对捆扎的所述线材进行覆盖的绝缘构件的厚度薄。导线内的线材彼此由于处于相同的相内而没有电位差。即，不同于导线间，即使使线材的绝缘膜比绝缘膜薄，也能使线材之间充分绝缘。此外，即使无法绝缘也不会产生较大的问题。因此，使线材的绝缘层比对捆扎的线材进行覆盖的绝缘构件的厚度薄。由此，能减少导线内的绝缘层的比例，从而增加导体占据的比例。附图说明参照附图和以下详细的记述，可以更明确本专利技术的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。图1是旋转电机的纵剖立体图。图2是旋转电机的纵剖视图。图3是图2的III-III线剖视图。图4是放大表示图3的一部分的剖视图。图5是旋转电机的分解图。图6是逆变器单元的分解图。图7是表示定子绕组的安培匝数与转矩密度之间的关系的转矩线图。图8是转子和定子的横剖视图。图9是放大表示图8的一部分的图。图10是定子的横剖视图。图11是定子的纵剖视图。图12是定子绕组的立体图。图13是表示导线的结构的立体图。图14是表示线材的结构的示意图。图15是表示第n层的各导线的形态的图。图16是表示第n层和第n+1层的各导线的侧视图。图17是表示实施方式的磁体的电角度与磁通密度之间的关系的图。图18是表示比较例的磁体的电角度与磁通密度之间的关系的图。图19是旋转电机的控制系统的电路图。图20是表示控制装置的电流反馈控制处理的功能框图。图21是表示控制装置的转矩反馈控制处理的功能框图。图22是以往的定子绕组的横剖视图。图23是第一实施方式中的定子绕组的横剖视图。图24是第二实施方式的转子和定子的横剖视图。图25是放大表示图22的一部分的图。图26是具体表示磁体单元的磁通的流动的图。图27是变形例1的定子的剖视图。图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电机(10)，/n包括：励磁元件(40)，该励磁元件具有磁体部(42)，所述磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢(50)，该电枢具有多相的电枢绕组(51)和固定有所述电枢绕组的基座构件(52、201)，/n所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，/n所述电枢绕组具有导线部(81、82)，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，/n在所述电枢中，/n构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件(57、142、143)，并且作为所述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，/n或者构成为，在周向的各所述导线部之间不设置导线间构件，/n所述导线部呈周向上的宽度尺寸大于径向上的厚度尺寸的扁平形状，/n所述导线部的与所述基座构件相对的相对面(1001a、1002b)是在周向上沿着供所述相对面固定的所述基座构件的曲面(52a)呈圆弧状的曲面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171228 JP 2017-255072;20180903 JP 2018-1648411.一种旋转电机(10)，
包括：励磁元件(40)，该励磁元件具有磁体部(42)，所述磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢(50)，该电枢具有多相的电枢绕组(51)和固定有所述电枢绕组的基座构件(52、201)，
所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，
所述电枢绕组具有导线部(81、82)，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，
在所述电枢中，
构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件(57、142、143)，并且作为所述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，
或者构成为，在周向的各所述导线部之间不设置导线间构件，
所述导线部呈周向上的宽度尺寸大于径向上的厚度尺寸的扁平形状，
所述导线部的与所述基座构件相对的相对面(1001a、1002b)是在周向上沿着供所述相对面固定的所述基座构件的曲面(52a)...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥裕树，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP