旋转电机制造技术

本发明专利技术得到能够减少１２ｆ激振力、抑制怠速状态下产生的刺耳的２０００Ｈｚ附近的电磁噪声的旋转电机。在本发明专利技术中，电枢绕组具有第１及第２三相绕组，第１三相绕组是将其各相绕组进行△联接而构成，第２三相绕组是将其各相绕组与△联接的第１三相绕组的各输出端串联连接、对第１三相绕组进行Ｙ联接而构成。然后，第１及第２三相绕组的各绕组在各相电流互相具有相位差的状态下卷绕安装在定子铁心上。再有，定子的相邻槽开口部的中心角度为不等间距，第１三相绕组与第２三相绕组的匝数比在１．２５～２．２５的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及轿车及卡车等上安装的发电机、电动机及发电电动机等的旋转 电机。
技术介绍
近年来，对于车辆用交流发电机，在车辆发动机室越来越狭小的内部，它 的安装空间已没有多余的地方，另外，因车辆负荷增大，要求提高发电输出。 另外，在车内外，降低噪声的要求都很高，发动机噪声不断降低。但是，为了 对车辆的电负载供电，始终在进行发电运转的车辆用交流发电机的噪声成为问 题。车辆用交流发电机在从低速到高速的比较大的转速范围内被驱动旋转，其 风噪声及电磁噪声成为问题。特别产生的问题是，从怠速状态到常用区域的发 动机转速低的区域中的车辆用交流发电机的电磁噪声的频率、与发动机的噪声 及发动机辅机的噪声的频率不同，对人们的听觉也很刺耳，可听到不舒服的噪 声。与这样的要求相对应，以往提出了降低电磁噪声的各种方法。例如，在每极每相的定子槽数为2的旋转电机中，将电机绕组进行YA混合联接，而且以 等间距(槽开口部的间距为电角度30° )形成定子槽，以降低旋转电机内的高 次谐波磁通，降低因高次谐波磁通产生的电磁激振力(例如，参照专利文献1)。 专利文献1:特许第3633494号公报在上述以往的旋转电机中，若设A联接的匝数/Y联接(星形联接)的匝数 =V3，则旋转电机内的空间磁通势5次谐波及空间磁通势7次谐波理论上为0， 以它为根源产生的电磁激振力(称为6f激振力，f:基频)消失。这里，绕组 的匝数在物理上必须是整数，难以使A联接的匝数/Y联接的匝数成为V3。因 此，必须使该匝数比接近V3。另外，在这种情况下，关于旋转电机内产生的 空间11次磁通势高次谐波及空间13次磁通势高次谐波没有减少。因此，即使采用YA混合联接，由这些高次谐波产生的电磁激振力(称为12f激振力)也没有减少。另外，在车辆高速运转时，由于风声或发动机声是噪声的绝大部分，因此 即使例如由高速区的车辆用交流发电机或发电电动机产生的电磁噪声增大，作 为用户来说也不是刺耳的声音。即，旋转电机中要求解决的问题是降低低速运 转时产生的电磁噪声。具体来说，在车辆停止的状态(怠速状态)下产生的2000Hz附近的电磁噪声成为最刺耳的噪声。另外，怠速状态下的发动机转速为700rpm左右，由于发动机的曲柄皮带 轮与车辆用交流发电机的皮带轮之比约为2 2. 5，因此怠速状态下的车辆用交 流发电机的转速约为1500 1800rpm。然后，如果车辆用交流发电机的极数为 12，则基频为150 180Hz，如果极数为16，则基频为200 240Hz。因此，6f 激振力的频率，在12极时为900 1080Hz，在16极时为1200 1440Hz。与比 相对应，12f激振力的频率，在12极时为1800 2160Hz，在16极时为2400 2880Hz。这样可知，怠速状态下的刺耳的2000Hz附近的电磁噪声是由12f激振力 产生的。但是，在以往的旋转电机中存在的问题是，由于用YA混合联接构成 电枢绕组，因此虽然能够减少空间5次谐波及空间7次谐波，但不能减少空间 11次磁通势高次谐波及空间13次磁通势高次谐波(12f激振力)，不能抑制 怠速状态下产生的刺耳的2000Hz附近的电磁噪声。本专利技术正是为了解决上述问题而提出的，其目的在于得到能够减少12f激 振力、抑制怠速状态下产生的刺耳的2000Hz附近的电磁噪声的旋转电机。
技术实现思路
本专利技术的旋转电机，包括具有定子铁心、以及安装在该定子铁心上的电 枢绕组的定子，其中，前述电枢绕组具有多个三相绕组， 一个前述三相绕组是 将该三相绕组的各相绕组进行A联接而构成，其它的前述三相绕组是将该三相 绕组的各相绕组与A联接的前述三相绕组的各输出端串联连接、对A联接的前 述三相绕组进行Y联接而构成。然后，前述多个三相绕组的各绕组在各相电流 互相具有相位差的状态下巻绕安装在前述定子铁心上。再有，前述定子的相邻槽开口部的中心角度为不等间距，A联接的前述三相绕组与Y联接的前述三相绕组的匝数比，在1.25 2.25的范围内。根据本专利技术，由于电枢绕组是将多个三相绕组进行YA混合联接而构成， 因此能够互相抵消是磁噪声的主要产生原因的定子的反作用磁通势的5次谐波 分量及7次谐波分量。另外，由于使相邻槽开口部的中心角度为不等间距，因 此能够减少12f激振力，抑制怠速附近产生刺耳的电磁噪声。再有，由于用l 组全波整流电路即可，因此能够力图使装置小型化。附图说明图1所示为根据本专利技术实施形态1的车辆用交流发电机的纵向剖视图。 图2所示为根据本专利技术实施形态1的车辆用交流发电机中的转子的立体图。图3所示为根据本专利技术实施形态1的车辆用交流发电机中的定子的立体图。图4为说明根据本专利技术实施形态1的车辆用交流发电机中的电枢绕组的构 成的立体图。图5为说明根据本专利技术实施形态1的车辆用交流发电机中的定子铁心的构 成的主要部分端面图。图6为根据本专利技术实施形态1的车辆用交流发电机中的电路图。图7所示为空间11次及空间13次的高次谐波磁通与不等间距角度的关系图。图8所示为12f激振力与不等间距角度的关系图。图9所示为考虑到定子槽高次谐波的影响时的空间ll次及空间13次的高 次谐波磁通与不等间距角度的关系图。图IO所示为考虑到定子槽高次谐波的影响时的12f激振力与不等间距角 度的关系图。图11所示为6f激振力与匝数比与不等间距角度的关系图。 图12所示为考虑到定子槽高次谐波的影响时的6f激振力与匝数比与不等 间距角度的关系图。图13为说明根据本专利技术实施形态2的车辆用交流发电机中的定子的构成的说明图。图14为说明根据本专利技术实施形态2的车辆用交流发电机中的电枢绕组的 构成的主要部分立体图。图15为根据本专利技术实施形态2的车辆用交流发电机中的电路图。具体实施方式 实施形态1图1所示为根据本专利技术实施形态1的车辆用交流发电机的纵向剖视图，图 2所示为根据本专利技术实施形态1的车辆用交流发电机中的转子的立体图，图3 所示为根据本专利技术实施形态1的车辆用交流发电机中的定子的立体图，图4为 说明根据本专利技术实施形态1的车辆用交流发电机中的电枢绕组的构成的立体 图，图5为说明根据本专利技术实施形态1的车辆用交流发电机中的定子铁心的构 成的主要部分端面图，图6为根据本专利技术实施形态1的车辆用交流发电机中的 电路图。在图1至图4中，车辆用交流发电机(以下，简称为发电机)具有由分 别为近似碗状的铝制的前端盖1及后端盖2构成的机壳3;由该机壳3支持并 可自由旋转的轴4;固定在向机壳3的前端侧延伸出的轴4的端部上的皮带轮 5;固定在轴4上、放置机壳3内的转子6;固定在该转子6的轴向两端面的风扇7;围绕在转子6的外周那样地固定在机壳3的内壁面的定子8;固定在轴4的后端侧并向转子6供给电流的滑环9;在该滑环9上滑动那样地配置在机壳 3内的一对电刷10;放置该电刷10的刷握11;与定子8电连接并将定子8中产生的交流进行整流为直流的整流器12;与刷握11嵌合的散热片17;以及与该散热片17粘接并调节定子8中产生的交流电压的大小的调节器18。转子6具有流过电流而产生磁通的励磁绕组13;以及覆盖该励磁绕组13那样地设置并利用该磁通形成磁极的一对第1及第2磁极心体20及21。第 1及第2磁极心体20及21是铁制的，分别在外周边缘部沿圆周方向以等角间 距设置6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机，包括：具有定子铁心、以及安装在该定子铁心上的电枢绕组的定子，其特征在于，　所述电枢绕组具有多个三相绕组，　一个所述三相绕组是将该三相绕组的各相绕组进行△联接而构成，　其它的所述三相绕组是将该三相绕组的各相绕组与△联接的所述三相绕组的各输出端串联连接、对△联接的所述三相绕组进行Ｙ联接而构成，　所述多个三相绕组的各绕组在各相电流互相具有相位差的状态下，卷绕安装在所述定子铁心上，　所述定子的相邻槽开口部的中心角度为不等间距，　△联接的所述三相绕组与Ｙ联接的所述三相绕组的匝数比，在１．２５～２．２５的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转电机，包括具有定子铁心、以及安装在该定子铁心上的电枢绕组的定子，其特征在于，所述电枢绕组具有多个三相绕组，一个所述三相绕组是将该三相绕组的各相绕组进行△联接而构成，其它的所述三相绕组是将该三相绕组的各相绕组与△联接的所述三相绕组的各输出端串联连接、对△联接的所述三相绕组进行Y联接而构成，所述多个三相绕组的各绕组在各相电流互相具有相位差的状态下，卷绕安装在所述定子铁心上，所述定子的相邻槽开口部的中心角度为不等间距，△联接的所述三相绕组与Y联...

【专利技术属性】
技术研发人员：米谷晴之，柏原利昭，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]