三相永磁电动机制造技术

本发明专利技术提供一种三相永磁电动机，其减少转矩脉动，并削减多层布线基板的层数，实现多层布线基板的制造成本的降低。三相永磁电动机（100）具有：配置有沿同一方向缠绕的多个绕组（40）并且槽数为12n（n是任意的自然数）的定子（2）；永磁铁（20）的极数为10n或14n的转子（1）；以构成2m路并联（m是包含1的n的约数）的方式连线的多层布线基板（3～6）。三相永磁电动机的电路结构为：U相、V相、W相中的相邻的同相的绕组（40）并联连线，并与在以相邻的同相绕组的第一绕组群的中心为基准轴（B）的情况下、以6槽距角相对的对称的同相的第二绕组群的同极绕组串联连线，在多层布线基板（4、5、6）的同层上，线对称地配置有同相的跨接线图案。

【技术实现步骤摘要】
三相永磁电动机
本专利技术涉及具有多层布线基板的三相永磁电动机，所述多层布线基板对槽数为12的整数倍且极数为10的整数倍或14的整数倍的电动机的绕组进行连线。
技术介绍
以往，关于10极或14极、12槽的三相永磁电动机的两并联连线，使用五层以上的多层印刷线路板来进行连线。当使用5层以上的多层印刷线路板时，存在制造成本增高的问题。另外，在以往的两并联连线构造中，存在电磁力或转矩脉动增加的问题，其中，电磁力构成因绕组阻抗的不平衡导致转子偏芯的原因，转矩脉动构成速度变动的原因。因此，为减少转子偏芯力或速度变动，使用串联连线的多层印刷线路板来应对。例如，提出了以下的10极12槽的三相永磁电动机：使相邻的同相绕组的电流方向相反，并使相邻的不同相绕组的电流方向相同，而且，对将相邻的同相绕组串联连接而成的电路以两电路并联的方式连接，并经由形成于多层印刷线路板的多层上的布线图案进行连线（参照专利文献1）。但是，根据专利文献1的技术，绕组的电线直径与两并联连线的情况相比变粗，绕组槽满率降低，导致电动机效率降低。作为解决上述问题的技术，例如提出了以下的绕组和连线技术：相邻的同相绕组并联连线，并与相对的对称的同相绕组串联连线，并且使用一根线构成串联绕组电路（参照专利文献2）。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本专利第4670868号公报【专利文献2】日本特开2010―193675号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题虽然，根据专利文献2的技术，能够减小构成转子偏芯的原因的电磁力或构成速度变动的原因的转矩脉动，并且能够将以往五层以上的多层印刷线路板减少到四层。但是，在专利文献2的技术中，作业性容易变差，多层布线基板的制造成本增高。本专利技术是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供如下的一种三相永磁电动机：能够减小构成转子偏芯的原因的电磁力或构成速度变动的原因的转矩脉动，并且能够削减构成绕组的连线图案的多层布线基板的层数，并能够降低多层布线基板的制造成本。用于解决问题的手段用于实现上述目的的本专利技术涉及的三相永磁电动机具有定子、转子以及多层布线基板。定子被设定成：配置有沿同一方向缠绕的多个绕组，并且槽数为12n（n是任意的自然数）。转子被设定成：永磁铁的极数为10n或14n。多层布线基板以构成2m路并联（m是包含1的n的约数）的方式连线。所述三相永磁电动机的电路结构为：U相、V相、W相中的相邻的同相的上述绕组并联连线，并与在以该相邻的同相绕组的第一绕组群的中心为基准轴的情况下、以6槽距角相对的对称的同相的第二绕组群的同极绕组串联连线。在上述多层布线基板的同层上，线对称地配置有同相的跨接线图案。专利技术效果根据本专利技术，采用如下电路结构：U相、V相、W相中的相邻的同相的上述绕组并联连线，并与在以该相邻的同相绕组的第一绕组群的中心为基准轴的情况下、以6槽距角相对的对称的同相的第二绕组群的同极绕组串联连线，由此，能够减小构成转子偏芯的原因的电磁力或构成速度变动的原因的转矩脉动。在多层布线基板的同层上，线对称地配置有同相的跨接线图案，从而能够削减构成绕组的连线图案的多层印刷线路板的层数，并能够降低多层印刷线路板的制造成本。附图说明图1是实施方式1的三相永磁电动机的概要剖视图。图2是用于说明实施方式1的定子中的三相Y形连线的图。图3是用于说明实施方式1的多层布线基板中的第一层图案的图。图4是用于说明实施方式1的多层布线基板中的第二层图案的图。图5是用于说明实施方式1的多层布线基板中的第三层图案的图。图6是用于说明实施方式1的多层布线基板中的第四层图案的图。图7是实施方式2涉及的三相永磁电动机的概要剖视图。图8是用于说明实施方式2的定子中的三相Y形连线的图。图9是用于说明实施方式2的多层布线基板中的第一层图案的图。图10是用于说明实施方式2的多层布线基板中的第二层图案的图。图11是用于说明实施方式2的多层布线基板中的第三层图案的图。图12是用于说明实施方式2的多层布线基板中的第四层图案的图。图13是实施方式3涉及的三相永磁电动机所使用的转子的概要剖视图。具体实施方式以下，参照附图说明实施方式1至实施方式3涉及的三相永磁电动机。实施方式1至实施方式3涉及的三相永磁电动机采用如下电路结构，U相、V相、W相中的相邻的同相的上述绕组并联连线，相对的对称的同相的绕组采用串联连线。另外，在多层布线基板的同层上，线对称地配置有同相的跨接线图案。因此，实施方式1至实施方式3涉及的三相永磁电动机能够减少转矩脉动，并且能够削减多层布线基板的层数，实现多层布线基板的制造成本的降低。〔实施方式1〕＜三相永磁电动机的结构＞首先，参照图1说明实施方式1的三相永磁电动机的结构。图1是实施方式1涉及的三相永磁电动机的概要剖视图。如图1所示，实施方式1的三相永磁电动机100例如被构成作为10极12槽的SPM电动机（SurfacePermanentMagnetMotor：表面永磁电动机）。本实施方式的三相永磁电动机100具有转子1、定子2及多层布线基板3～6。转子1具有转子铁芯10及永磁铁20。转子铁芯10是圆柱状的金属部件。作为转子铁芯10的构成材料，例如使用硅钢板等软磁性体，但不限于例示的材料。SPM电动机的转子1在转子铁芯（或旋转轴）10的外周部表面上，例如配置有等间隔地将N极和S极交替地磁化10极而形成的环状的永磁铁（径向各向异性环形磁铁）20。转子1不限于此，也可以在截面形状为圆形的转子铁芯（或旋转轴）的外周部表面上，设置多个呈内径和外径的中心不同的形状的永磁铁（所谓的偏芯形磁铁）。另外，转子1也可以在截面形状为多边形的转子铁芯（或旋转轴）的外周部表面上，设置多个呈外侧为圆弧且内侧平坦的形状的永磁铁（所谓的弓形磁铁）。作为永磁铁20，例如，可以列举钕磁铁等稀土类磁铁，但不限于例示的材质。永磁铁的极数不限于10极，也可以是10n或14n（n是任意的自然数）的极数。定子2具有定子铁芯30及绕组40。本实施方式的定子铁芯30由12个分割铁芯31构成，但分割铁芯31的数量没有限制。即，本实施方式的绕组40的槽数是12槽，但不限于12槽，是12n（n是任意的自然数）的槽数即可。分割铁芯31呈大致扇形截面，使组合面抵接而组装成圆环状。在各分割铁芯31的外周部上安装有绝缘部件50。作为定子铁芯30的构成材料，例如，与转子铁芯10同样地使用硅钢板等软磁性体，但不限于例示的材料。绕组40沿同一方向被缠绕在各分割铁芯31上。各分割铁芯31上的绕组40的缠绕始端S和缠绕终端E分别被焊接在一对端子7上。一对端子7被配置在绝缘部件50上。绕组40例如采用漆包线等的包覆线。以下，对在图1中标注在绕组40上的附图标记进行说明。通过各绕组40的附图标记，来明确与后述的电路连线图以及多层布线基板的位置关系。首先分别对12个分割铁芯31的绕组40，标注U、V或W这三相的区别。另外，沿逆时针方向使用1号到12号的连续序号标注绕组序号。而且，在绕组序号后标注附图标记F或R来区别相电流方向的不同。例如，表示出U1F和U8F为同极、U2R和U7R以相对于U1F和U8F成为不同极的方式被励磁。另外，表示出V4F和V9F为同极、V3R和V10R以相对于V4F和V9F成为不同极的方式被励磁。而且，表示出W5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相永磁电动机，其特征在于，具有：配置有沿同一方向缠绕的多个绕组并且槽数为12n的定子，其中n是任意的自然数；永磁铁的极数为10n或14n的转子；以及以构成2m路并联的方式连线的多层布线基板，其中m是包含1的n的约数，所述三相永磁电动机的电路结构为：在U相、V相、W相中，相邻的同相的所述绕组并联连线，并与在以该相邻的同相绕组的第一绕组群的中心为基准轴的情况下、以6槽距角相对的对称的同相的第二绕组群的同极绕组串联连线，在所述多层布线基板的同层上，线对称地配置有同相的跨接线图案。

【技术特征摘要】
2012.10.01 JP 2012-2194641.一种三相永磁电动机，其特征在于，具有：配置有沿同一方向缠绕的多个绕组并且槽数为12n的定子，其中n是任意的自然数；永磁铁的极数为10n或14n的转子；以及以构成2m路并联的方式连线的多层布线基板，其中m是包含1的n的约数，所述三相永磁电动机的电路结构为：在U相、V相、W相中，相邻的同相的所述绕组并联连线，并与在以该相邻的同相绕组的第一绕组群的中心为基准轴的情况下、以6槽距角相对的对称的同相的第二绕组群的同极绕组串联连线，在第一层的所述多层布线基板配置有从各相端子并列地分支出的图案和中性点连线图案，在第二至第四层的所述多层布线基板线对称地配置有同相的跨接线图案。2.如权利要求1所述的三相永磁电动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫下利仁，山口政裕，
申请(专利权)人：山洋电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP