励磁绕组型旋转电机制造技术

技术编号:25764946 阅读:3 留言:0更新日期:2020-09-25 21:11
旋转电机(30)包括:定子绕组(31U~31W);具有多个绕组部(71a~71c)的串联连接体的励磁绕组(70);以及具有从转子铁芯(61)沿径向突出的主极部(62)的转子(60)。多个绕组部分别卷绕于主极部,用于使励磁绕组感应出励磁电流的谐波电流流过定子绕组。旋转电机包括:与励磁绕组串联连接并和励磁绕组一起构成闭回路,将流过励磁绕组的励磁电流整流成一方向的整流元件(90);第一端与相邻的绕组部的连接点连接,第二端与整流元件的两端的任一端连接的电容器(91);以及由夹在多个绕组部中的至少一组相邻的绕组部之间的磁性体构成的分隔部(80)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】励磁绕组型旋转电机相关申请的援引本申请以2018年2月8日申请的日本专利申请号2018-020856号的申请为基础,在此援引其记载内容。
本专利技术涉及一种励磁绕组型旋转电机。
技术介绍
作为该类型的旋转电机,如专利文献1所示,已知一种旋转电机,包括:具有定子绕组的定子;由两个绕组部的串联连接体构成的励磁绕组;具有转子铁芯和主极部的转子;以及整流元件。主极部在周向上以规定间隔设置并且从转子铁芯沿径向突出。整流元件与励磁绕组串联连接并且和励磁绕组一起构成闭回路,将流过励磁绕组的励磁电流整流成一方向。两个绕组部分别卷绕于共用的主极部。在定子绕组流过主要用于产生转矩的基波电流和主要用于使励磁绕组励磁的谐波电流。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2008-178211号公报
技术实现思路
当流过谐波电流时,在包括了沿周向相邻的主极部和转子铁芯的磁路上流过主磁通。由于流过主磁通,因此在串联连接的两个绕组部分别产生感应电压,在绕组部感应出电流。此时,通过整流元件使流过绕组部的电流整流成一方向。由此,在由整流元件整流后的方向上,励磁电流流过励磁绕组,使励磁绕组被励磁。另一方面,当流过谐波电流时,除了主磁通之外还产生漏磁通。漏磁通以横穿的方式从沿周向相邻的主极部的一方向另一方流动而不经由转子铁芯,与励磁绕组交链。在这种情况下,在相同的绕组部内,产生极性互相相反的感应电压,使感应出的电流减少。其结果是,在两个绕组部分别感应出的电流的合计值减少,进而使流过励磁绕组的励磁电流减少。因此,为了补偿励磁电流的减少,可以考虑增大流过定子绕组的谐波电流的振幅。但是,在这种情况下,担心会使旋转电机的转矩纹波变大。本专利技术的主要目的在于提供一种能增加流过励磁绕组的励磁电流的励磁绕组型旋转电机。第一专利技术包括:定子,该定子具有定子绕组;励磁绕组,该励磁绕组具有多个绕组部的串联连接体;以及转子,该转子具有转子铁芯以及主极部,所述主极部在周向上以规定间隔设置并且从所述转子铁芯沿径向突出,多个所述绕组部分别卷绕于所述主极部,用于使所述励磁绕组感应出励磁电流的谐波电流流过所述定子绕组,所述励磁绕组型旋转电机包括:整流元件,该整流元件与所述励磁绕组串联连接并且和所述励磁绕组一起构成闭回路,将流过所述励磁绕组的励磁电流整流成一方向;电容器,该电容器的第一端与相邻的所述绕组部的连接点连接,第二端与所述整流元件的两端的任一端连接;以及分隔部,该分隔部由夹在多个所述绕组部中的至少一组绕组部之间的磁性体构成。第一专利技术包括由磁性体构成的分隔部。由此,漏磁通的大部分在分隔部中流动而不流过励磁绕组。其结果是,难以在相同的绕组部内产生极性互相相反的感应电压,使感应出的电流增加。由此,能使流过励磁绕组的励磁电流增加。此外,第一专利技术包括第一端与相邻的绕组部的连接点连接、第二端与整流元件的两端的任一端连接的电容器。因此,即使在连接有电容器的一对绕组部中分别产生的感应电压的极性互相相反的情况下,流过一对绕组部的感应电流也不会彼此抵消,而是经由例如电容器向整流元件侧流动。其结果是,能增加流过励磁绕组的励磁电流。此时,由于利用分隔部使励磁电流增加,因此能进一步提高电容器带来的励磁电流的增大效果。综上,根据第一专利技术,能使励磁电流增加。因此,能使流过定子绕组的谐波电流的振幅降低,进而能使旋转电机的转矩纹波减小。在第二专利技术中,多个所述绕组部以在径向上排列的方式分别卷绕于所述主极部,所述分隔部构成为在周向上延伸。根据第二专利技术,分隔部构成为在周向上延伸。根据上述结构,能适当地形成将漏磁通从沿周向相邻的主极部的一方经由分隔部向另一方的主极部引导的磁路。在第三专利技术中,在沿周向相邻的所述分隔部之间形成有间隙。根据第三专利技术,能抑制主磁通从沿周向相邻的主极部的一方经由分隔部向另一方流动。由此,能抑制在包括了沿周向相邻的主极部和转子铁芯的磁路上流动的主磁通减少,从而能抑制励磁电流的减少。在第四专利技术中,流过所述定子绕组的谐波电流的包络线具有流过所述定子绕组的基波电流的1/2的周期,所述包络线达到其峰值的时刻与所述基波电流达到其峰值的时刻错开。根据第四专利技术,与包络线达到其峰值的时刻和基波电流达到其峰值的时刻相同的情况相比,能降低流过定子绕组的电流的最大值。因此,能使旋转电机的转矩成为假设的转矩而不增加与定子绕组连接的逆变器的容量。在第五专利技术中,所述包络线达到其峰值的时刻是与所述基波电流的波动中心的时刻相同的时刻。根据第五专利技术,能提高使流过定子绕组的电流的最大值降低的效果。在第六专利技术中,由连接有所述电容器的相邻的所述绕组部中的一方的绕组部和所述电容器构成的共振电路以及由另一方的绕组部和所述电容器构成的共振电路的至少一方的共振频率为流过所述定子绕组的谐波电流的频率。根据第六专利技术,能进一步增加绕组部感应出的电流,从而能进一步使励磁电流增加。根据第七专利技术,所述励磁绕组具有三个以上的所述绕组部的串联连接体,所述电容器与相邻的所述绕组部的连接点分别对应地单独设置,与各所述绕组部对应的所述共振电路的共振频率互相不同。根据第七专利技术,除了能实现将谐波电流的频率设为共振频率的共振电路之外,还能实现将与谐波电流的频率不同的频率设为共振频率的共振电路。因此,例如,即使在流过定子绕组的谐波电流的频率与设定的频率错开的情况下,若错开的频率为其他共振电路的共振频率,则也能在该频率下获得励磁电流的增大效果。在第八专利技术中,所述励磁绕组通过α卷绕构成。根据第八专利技术,由于能在径向上将励磁绕组以插入的方式组装于主极部,因此能提高励磁绕组的组装性。此外,由于励磁绕组的开始卷绕端和结束卷绕端朝向相同的方向,因此能容易地实施励磁绕组的绕组部、整流元件以及电容器的连接。在第九、第十专利技术中,由连接有所述电容器的相邻的所述绕组部中的一方的绕组部和所述电容器构成的共振电路的第一共振频率是比由另一方的绕组部和所述电容器构成的共振电路的第二共振频率低的值,当将所述第一共振频率和所述第二共振频率之间的中央值与所述第一共振频率及所述第二共振频率各自的偏差设为频率偏差时,流过所述定子绕组的谐波电流的频率在从所述第一共振频率减去所述频率偏差后的值到所述第二共振频率加上所述频率偏差后的值之间设定。认为共振电路的共振性在该电路的共振频率前后相等。因此,通过如上所述地设定流过定子绕组的谐波电流的频率,能提高共振电路的共振性。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是第一实施方式的旋转电机的控制系统的整体结构图。图2是表示转子包括的电路的图。图3是转子和定子的横剖视图。图4是放大表示图3的一部分的图。图5是示出了基波电流和谐波电流等的推移的图。图6是表示三相电流的推移的图。图7是比较例的转子和定子的横剖视图。图8是比较例的转子和定子的横剖视本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种励磁绕组型旋转电机(30),包括:/n定子(50),该定子具有定子绕组(31U~31W);/n励磁绕组(70、73),该励磁绕组具有多个绕组部(71a~71c、72、74a、74b)的串联连接体;以及/n转子(60),该转子具有转子铁芯(61)以及主极部(62),所述主极部在周向上以规定间隔设置并且从所述转子铁芯沿径向突出,/n多个所述绕组部分别卷绕于所述主极部,用于使所述励磁绕组感应出励磁电流的谐波电流流过所述定子绕组,所述励磁绕组型旋转电机包括:/n整流元件(90、92),该整流元件与所述励磁绕组串联连接并且和所述励磁绕组一起构成闭回路,将流过所述励磁绕组的励磁电流整流成一方向;/n电容器(91、93a、93b),该电容器的第一端与相邻的所述绕组部的连接点连接,第二端与所述整流元件的两端的任一端连接;以及/n分隔部(80、81、82a、82b),该分隔部由夹在多个所述绕组部中的至少一组相邻的绕组部之间的磁性体构成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180208 JP 2018-0208561.一种励磁绕组型旋转电机(30),包括:
定子(50),该定子具有定子绕组(31U~31W);
励磁绕组(70、73),该励磁绕组具有多个绕组部(71a~71c、72、74a、74b)的串联连接体;以及
转子(60),该转子具有转子铁芯(61)以及主极部(62),所述主极部在周向上以规定间隔设置并且从所述转子铁芯沿径向突出,
多个所述绕组部分别卷绕于所述主极部,用于使所述励磁绕组感应出励磁电流的谐波电流流过所述定子绕组,所述励磁绕组型旋转电机包括:
整流元件(90、92),该整流元件与所述励磁绕组串联连接并且和所述励磁绕组一起构成闭回路,将流过所述励磁绕组的励磁电流整流成一方向;
电容器(91、93a、93b),该电容器的第一端与相邻的所述绕组部的连接点连接,第二端与所述整流元件的两端的任一端连接;以及
分隔部(80、81、82a、82b),该分隔部由夹在多个所述绕组部中的至少一组相邻的绕组部之间的磁性体构成。


2.如权利要求1所述的励磁绕组型旋转电机,其特征在于,
多个所述绕组部(71a~71c)以在径向上排列的方式分别卷绕于所述主极部,
所述分隔部(80、82a、82b)构成为在周向上延伸。


3.如权利要求2所述的励磁绕组型旋转电机,其特征在于,
在沿周向相邻的所述分隔部之间形成有间隙。


4.如权利要求1至3中任一项所述的励磁绕组型旋转电机,其特征在于,
流过所述定子绕组的谐波电流的包络线具有流过所述定子绕组的基波电流的1/2的周期,所述包络线达到峰值的时刻与所述基波电流达到峰值的时刻错开。


5.如权利要求4所述的励磁绕组型旋转电机,其特征在于,
所述包络线达到峰值的时刻是与所述基波电流的波动中心的时刻相同的时刻。


6.如权利要求1至5中任一项所述的励磁绕组型旋转电机,其特征在于,
由连接有所述电容器的相邻的所述绕组部中的一方的绕组部和所述电容器构成的共振电路以及由另一方的绕组部和所述电容器构成的共振电路中的至少一方的共振频率为流过所述定子绕组的谐波电流的频率。


7.如权利要求6所述的励磁绕组型旋转电机,其特征在于,
所述励磁绕组具有三个以上的所述绕...

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

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