旋转电机制造技术

无切槽结构的旋转电机(500)包括逆变器外壳(531)，该逆变器外壳具有设于定子绕组(521)的径向内侧的筒状部(541、542)。在筒状部形成有：使制冷剂流入的入口通路(571)；使制冷剂流出的出口通路(572)；以及将入口通路与出口通路之间连接的环状的冷却水通路(545)。筒状部的内周面的一部分向径向内侧突出而成为突出部(573)。在突出部形成有入口通路和出口通路。在与筒状部的内周面中的除了突出部之外的内周面接触的状态下，各电气模块(532)在周向上排列配置。排列配置。排列配置。

【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
[0001]本申请以2018年7月25日申请的日本专利申请号2018-139846号专利和2019年7月10日申请的日本专利申请号2019-128646号专利为基础，在此援引其记载内容。


[0002]本说明书的公开涉及一种旋转电机。

技术介绍

[0003]例如专利文献1所记载的那样，已知一种外转子式的旋转电机，包括：转子，该转子包括磁体部，该磁体部具有在周向上极性交替的多个磁极；定子，该定子具有多相的定子绕组；以及电力转换器，该电力转换器与定子绕组电连接。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本专利特开2013-176202号公报

技术实现思路

[0005]电力转换器由多个电气部件构成。各电气部件配置于旋转电机的外壳构件的规定的空间。各电气部件由于通电而发热，因此需要冷却各电气部件。为了进行上述冷却，在外壳构件形成有供制冷剂流动的制冷剂通路。
[0006]为了使制冷剂流过上述制冷剂通路，需要用于将制冷剂从制冷剂通路的外部引入该通路的入口部；以及用于使制冷剂从制冷剂通路向其外部流出的出口部。此处，期望一种能将制冷剂的入口部和出口部与各电气部件一起适当地配置于外壳构件的结构。
[0007]本公开是鉴于上述情况作出的，其主要目的在于提供一种旋转电机，能将构成电力转换器的各电气部件和制冷剂的入口部以及出口部适当地配置于外壳构件。
[0008]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。
[0009]方式一中，一种旋转电机包括：转子，该转子包括磁体部，所述磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极；定子，该定子具有多相的定子绕组；以及电力转换器，该电力转换器与所述定子绕组电连接，在所述定子的径向外侧设有所述转子，所述定子绕组具有导线部，该导线部在与所述磁体部相对的位置处以规定间隔沿周向配置，在所述定子中，构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件，并且作为上述导线间构件，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，包括外壳构件，该外壳构件具有设于所述定子绕组的径向内侧的筒状部，在所述筒状部形成有：使制冷剂流入的入口部；使制冷剂流出的出口部；以及沿着所述筒状部设置成环状以在周向上将所述入口部与所述出口部之间连接的制冷剂通路，所述筒状部的内周面的一部分向径向内侧突出而成为突出部，在该突出部形成有所述入口部和所述出口部，在与所述筒状部的内周面中的除了所述突出部之外的内周面接触的状态下，构成所述电力转换器的多个电气部件在周向上排列配置。
[0010]方式一的旋转电机是无切槽结构的旋转电机。作为无切槽结构，采用以下结构：在定子中，在周向的各导线部之间设置导线间构件，并且作为导线间构件，使用当将一磁极的导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将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，在周向的各导线部之间不设置导线间构件。
[0011]根据无切槽结构，能增大旋转电机的内部空间。因此，方式一的旋转电机包括外壳构件，该外壳构件具有设于定子绕组的径向内侧的筒状部。在筒状部形成有：使制冷剂流入的入口部；使制冷剂流出的出口部；以及沿着筒状部设置成环状以在周向上将入口部与出口部之间连接的制冷剂通路。在筒状部的内周面中，在与上述内周面接触的状态下，构成电力转换器的多个电气部件在周向上排列配置。由此，能通过制冷剂适当地冷却各电气部件。
[0012]此处，根据方式一，筒状部的内周面的一部分向径向内侧突出而成为突出部，在该突出部形成有入口部和出口部。此外，在筒状部的内周面中的除了突出部之外的内周面上，多个电气部件沿周向排列配置。根据以上说明的结构，能将构成电力转换器的各电气部件和制冷剂的入口部以及出口部适当地配置于外壳构件的内部空间，进而能实现旋转电机的小型化。
[0013]方式二在方式一中，包括端子模块，该端子模块与针对所述电气部件设置的电气输入输出端子连接，所述端子模块具有能与旋转电机外的外部装置电连接的外部连接端子，所述外部连接端子配置在所述筒状部的径向内侧的与所述突出部沿径向排列的位置。
[0014]根据方式二，端子模块与各电气部件的输入输出端子连接，经由端子模块的外部连接端子，能实现各电气部件与旋转电机外的外部装置的电连接。另外，将外部连接端子配置在筒状部的径向内侧的与突出部沿径向排列的位置。由此，能够避免与各电气部件的干涉，并且适当地配置外部连接端子。
[0015]方式三在方式二中，所述外壳构件具有从所述筒状部的轴向一端向径向内侧延伸的端板，在所述端板形成有插通孔，所述旋转电机包括安装于所述插通孔的索环，在将所述索环插通的状态下设有所述外部连接端子。
[0016]根据方式三，能防止水、异物等经由插通孔进入旋转电机的内部空间。
[0017]方式四在方式二或者三中，作为所述电气部件设有：开关模块，该开关模块具有半导体开关元件；以及多个电容器模块，该多个电容器模块具有电容器，在所述筒状部的内周面中的周向上的所述突出部的两侧相邻位置分别配置有所述电容器模块。
[0018]根据方式四，能使外部连接端子和开关模块分开。因此，能抑制由于外部连接端子与各开关模块之间的互感引起的开关模块的误动作。
附图说明
[0019]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是第二实施方式的转子和定子的横剖视图。图23是放大表示图22的一部分的图。图24是具体表示磁体单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转电机(500)，包括：转子(510)，该转子包括磁体部(512)，所述磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极；定子(520)，该定子具有多相的定子绕组(521)；以及电力转换器(600)，该电力转换器与所述定子绕组电连接，在所述定子的径向外侧设有所述转子，所述定子绕组具有导线部(523)，该导线部在与所述磁体部相对的位置处以规定间隔沿周向配置，在所述定子中，构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件，并且作为上述导线间构件，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，包括外壳构件(531)，该外壳构件具有设于所述定子绕组的径向内侧的筒状部(541、542)，在所述筒状部形成有：使制冷剂流入的入口部(571)；使制冷剂流出的出口部(572)；以及沿着所述筒状部设置成环状以在周向上将所述入口部与所述出口部之间连接的制冷剂通路(545)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥裕树，佐野友久，田边龍太，桥本雄太，舟津涉，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：