[发明专利]旋转电机

说明书

旋转电机(10)包括：转子(40)，其具有永磁体即第一磁体，旋转自如地支承于外壳(30)；以及定子(50)，其固定于外壳(30)并且与转子(40)同轴地配置，该定子(50)包括：具有沿该定子(50)的周向排列的多个导线的定子绕组(51)；以及支承该定子绕组(51)的定子铁芯(52)，构成为在周向的各导线之间设置使用了特定的磁性材料或者非磁性材料的绕组间构件，或者构成为，在周向的各导线之间不设置绕组间构件，定子绕组(51)包括从定子铁芯(52)沿轴向突出的线圈边端部(54、55)，在线圈边端部(54、55)的表面的至少一部分包括软磁性构件(150、152)。

相关申请的援引

本申请以2018年10月9日申请的日本专利申请号2018-191111号为基础，在此援引其记载内容。

技术领域

本发明涉及一种旋转电机。

背景技术

为了实现旋转电机的轻量化并改进效率，提出一种无铁芯、无极齿绕组的电动机(例如，参照下述专利文献1)。在无极齿绕组的电动机中构成为，在定子中采用无极齿结构，在定子绕组具有的多个导线之间没有设置极齿。以往，如上所述的无极齿绕组的电动机限于模型用途等容量比较小的带刷直流电动机。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-175755号公报

发明内容

本申请的发明人研究在大型的电动机上应用如上所述的无极齿绕组。由于在大型的电动机中需要大电流、高电压，因此电刷构件的寿命、大小会成为问题，要求所谓的交流无刷电动机。众所周知，无刷电动机必须根据转子的磁极位置通入适当的电流，为此通过使用了逆变器的缜密的正弦波PWM控制一边反馈控制电流，一边进行驱动。PWM控制是利用绕组的电感分量即电流的一阶滞后特性来连续地施加脉冲状电压从而控制电流值，并将其控制成看上去连续的正弦波电流的方法。

然而，本申请的发明人所研究的无极齿绕组中由于没有极齿(即铁芯)，所以绕组的电感非常小，导致电流的一阶滞后要素过小。因此，当像以往那样在开关频率为10kHz以下的情况下实施PWM控制时，会产生电流伴随开关的接通断开而较大程度地波动这样的技术问题(参照图34和图35)。另外，图35示意性地放大示出了在图34中标注符号A的区域的一部分的示意图。即，发现了难以将通过利用了绕组的电感分量(即电流的一阶滞后特性)的PWM控制来驱动逆变器的控制方法应用于使用了无极齿绕组的电动机这样的技术问题。

本公开的目的在于提供一种旋转电机，能在包括无极齿结构的定子的结构中，在保持以往的控制装置能力的情况下，比以往更稳定地进行绕组的电流控制。

本公开的第一方式包括：转子，该转子具有永磁体，被支承为在规定方向上旋转自如；以及定子，该定子与所述转子同轴地配置，所述定子包括：具有沿所述定子的周向排列的多个导线的绕组；以及支承所述绕组的绕组保持部，构成为在周向的各所述导线之间设置绕组间构件，并且作为所述绕组间构件，使用当将一磁极的所述绕组间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述绕组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之间不设置绕组间构件，所述绕组包括线圈边端部，该线圈边端部从所述绕组保持部沿轴向突出，在所述线圈边端部的表面的至少一部分包括软磁性构件。