[发明专利]旋转电机

说明书

根据本公开的旋转电机提供一种具有转子和与转子同轴地布置的集中绕组定子的旋转电机，其中，将所述集中绕组定子的齿数设定为质数序列中的相邻质数之间的、3的倍数的整数乘以2的值，并且将转子的极数设定为相邻质数之间的任意质数乘以2的值。

技术领域

本公开涉及一种用于在低速范围内需要大转矩的车辆或飞行器的旋转电机。

背景技术

一般而言，旋转电机的绕组系统包括：整节距绕组，在该整节距绕组中，绕组节距与极节距n(弧度)相同；短节距绕组，在该短节距绕组中，绕组节距比极节距短；以及长节距绕组，在该长节距绕组中，绕组节距比极节距长。

近来，对于短节距绕组，在设计/制造旋转电机中，通常采用集中绕组来连接定子绕组。这是因为，在整节距绕组中，不能容纳在定子芯中的部分的绕组、即所谓线圈端部的形成会变得复杂。其结果是，尽管包括线圈端部的定子的总长度变大，但是短距绕组使用集中绕组，从而可以简单地设计线圈端部。

然而，在集中绕组的情况下，已知由于绕组节距不在整节距范围内，因此短节距因数降低，由此使得旋转电机的性能降低。例如，定子的普通八极十二槽的短节距因数是0.866。这意味着当假定旋转电机的输出转矩的理想值为1时，实际的输出转矩会降低到0.866。

为了减少旋转电机的输出转矩的降低，已知将绕组节距设定为(6±1)/6π，并且将转子和定子的构造设计为十极十二齿或十四极十二齿。

例如，日本专利第5905176号公开了一种旋转电机的发明，其中，将绕组节距设定、为(9±2)/9π，并且将转子和定子的构造设计为十四极十八齿。

根据如上所述的专利文献的如上所述的旋转电机，利用如上所述的极数和齿数来提高旋转电机的输出转矩，并且抑制由旋转电机引起的振动和噪声。在这方面，如何确定如上所述的极数和齿数是很重要的。

例如，对于极数和齿数的各种组合连续地进行试错过程，从而确定满足旋转电机所需效率的极数和齿数的组合。试错过程需要大量时间，大量成本并且是劳动密集型的。

发明内容

本公开是鉴于如上所述的情况而作的，并且提供一种旋转电机，该旋转电机具有根据极数与齿数之间已经发现的恒定规则的极数和齿数的优化组合。

根据本公开的旋转电机提供一种具有转子和与所述转子同轴地布置的集中绕组定子的旋转电机。

将所述集中绕组定子的齿数设定为质数序列中的相邻质数之间的、3的倍数的整数乘以2的值，并且将所述转子的极数设定为所述相邻质数中的任意质数乘以2的值。

根据这种结构，在不需要试错方法的情况下，根据在极数与齿数之间已经发现的恒定规则，可以获得具有极数和齿数的优化组合的旋转电机。

附图说明

在附图中：

图1A、图1B和图1C是分别示出本公开的本实施方式的旋转电机中根据基于质数序列的恒定规则确定的极数和齿数的示例的表；

图2A和图2B是分别示出本实施方式的基于相对于质数的设计规则来实现对称的三相绕组的旋转电机的极数和齿数的组合的示例的表；

图3是示出本实施方式的旋转电机中具有三十四极三十六齿的、永磁体和定子绕组的布置的示例的展开平面图；

图4是示出用于具有三十四极三十六齿的旋转电机中的各相的布置的示例的对应表；

图5是示出本实施方式的配置在与旋转电机的旋转轴线正交的平面上的定子的三十四极三十六齿的布置的示例的说明图；以及

图6是示出十极十二齿的布置的示例的说明图。

具体实施方式