[发明专利]旋转电机

说明书

技术领域

本发明涉及发电机和电动机等旋转电机。

背景技术

近年来，伴随环境管制，车辆的节能化有所发展，车辆用旋转电机要求廉价地提供高输出且高效率的旋转电机，特别是针对效果大的定子作出提案。

一般用于旋转电机的定子包括：圆周方向上多个槽在内周面开口的定子铁芯；和用连续线波状地形成的定子绕组。定子绕组所使用的环状线圈的卷绕节距为整节距卷绕，定子绕组跨越多个齿插入各槽中。转子使具有爪形磁极的一对转子铁芯以爪部彼此相对、且一方的爪形磁极与另一方的爪形磁极咬合的方式配置。

此处，存在以下技术：使定子绕组的环状线圈的卷绕节距为短节距卷绕，从以往的波形绕组改为采用多个环状线圈连接的绕组方式，由此缩短线圈长度而降低电阻值，提供廉价且高输出、高效率的旋转电机（参照专利文献1）。

进而，在每极每相的槽数为2的定子中构成电角分别错开30°相位的两组三相绕组，由此降低磁激振力而实现低噪音的旋转电机。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-247196号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

根据专利文献1，构成由连续线构成的定子绕组的情况下，在同一个槽内配置异相的线圈，且异相的线圈被分割为内层和外层地配置，因此，各相在有偏向的状态下配置，从而三相绕组内产生各相的电感的不均衡。

各相的电感不均衡时发电电流在各相不同，定子绕组和二极管的发热量变得不均衡，由于线圈和二极管的温度上升以及磁激振力的增大而引起的磁噪音增大等，导致在品质和特性方面降低。此外，三角形接线中，由于在接线内循环的循环电流的增加，作为定子绕组的铜损被消耗，所以发电效率降低。

此外，由于是具有两组三相绕组的定子，所以需要两组整流器，整流器使用的整流元件（二极管和开关元件）的数量也增加为2倍，成本上升。

本发明鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于，即使使用在定子铁芯的槽内配置不同相的定子绕组的定子的情况下，也能够使各相的电感降低并且均衡，从而提供一种低噪音、高输出且高效率的廉价的旋转电机。

用于解决技术问题的技术手段

解决上述技术问题的本发明的旋转电机的特征在于，具有以下结构：使在定子铁芯的多个槽中卷绕的定子绕组，以在槽内各相至少分割为两部分的方式配置，并且使电角不同的至少两个相的定子绕组串联连接。

发明的效果

根据本发明，即使使用在定子铁芯的槽内配置不同相的定子绕组的定子的情况下，也能够使各相的电感均衡，实现高输出和高效率，通过将电角不同的相的定子绕组串联连接，能够减少二极管等整流元件和MOS-FET等开关元件的使用数量。从而，能够削减部件个数和组装工时而降低成本，提供廉价的旋转电机。此外，发电机的情况下能够直接使用与三相绕组同等的整流装置和电压控制，电动机的情况下能够直接使用与三相绕组同等的逆变器和电动机的驱动系统，只要变更旋转电机即可。

本说明书包含作为本申请的优先权基础的日本国专利申请2010-241075号的说明书和/或附图记载的内容。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的旋转电机的整体结构的截面图。

图2是通过短节距卷绕来卷绕的以往的定子的U1相定子绕组的立体图和电路图。

图3是通过短节距卷绕来卷绕的以往的定子中从定子铁芯的内周侧看到的各相的定子绕组的配置图。

图4是通过短节距卷绕来卷绕的以往的定子的槽内的各相的线圈配置图。

图5是本发明的第一实施方式的旋转电机的定子的立体图。

图6是本发明的第一实施方式的旋转电机的定子的U1相定子绕组的立体图和电路图。

图7A是本发明的第一实施方式的旋转电机的定子中从定子铁芯的内周侧看到的各相的定子A绕组的配置图。

图7B是本发明的第一实施方式的旋转电机的定子中从定子铁芯的内周侧看到的各相的定子B绕组的配置图。

图8是本发明的第一实施方式的旋转电机的定子的槽内的各相的线圈配置图。

图9是本发明的第一实施方式的旋转电机的定子的六边形的接线图。

图10是本发明的第一实施方式的旋转电机的定子的放射状的接线图。

图11是本发明的第二实施方式的旋转电机的定子的U1相定子绕组的立体图和电路图。

图12A是本发明的第二实施方式的旋转电机的定子中从定子铁芯的内周侧看到的各相的定子C绕组的配置图。