對(duì)實(shí)施方式8所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)Ir進(jìn)行說(shuō)明。下面，以與實(shí)施方式4不同的部分為中心進(jìn)行說(shuō)明。
[0222]在實(shí)施方式4中，使交替地配置的第I槽23a和第2槽23b的個(gè)數(shù)彼此不同，但在實(shí)施方式8中，使交替地配置的第I槽23a和第2槽23b的個(gè)數(shù)彼此相同而保持一致。
[0223]具體來(lái)說(shuō)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)Ir具有如圖26及圖27所示的結(jié)構(gòu)。圖26是表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)Ir中的與旋轉(zhuǎn)軸RA垂直的剖面結(jié)構(gòu)的圖。圖27是表示各槽內(nèi)部的繞組的相的分配和匝數(shù)比的圖。在圖26和圖27中例示性地示出極數(shù)為4、槽數(shù)為48、相數(shù)為3、每極每相的槽數(shù)q為4的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
[0224]如圖27所示，在本實(shí)施方式中，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)Ir的定子20r中，將配置有同相的2個(gè)繞組的第I槽23a、以及配置有異相的2個(gè)繞組的第2槽23b以相同個(gè)數(shù)交替地配置。
[0225]例如，在槽編號(hào)N0.1、2的槽23(第2槽23b)中配置有V相的繞組和U相的繞組。在槽編號(hào)N0.3、4的槽23(第I槽23a)中配置有2個(gè)U相的繞組。在槽編號(hào)N0.5、6的槽23 (第2槽23b)中配置有W相的繞組和U相的繞組。
[0226]并且，對(duì)于在各槽23中配置的各相的匝數(shù)，以在配置同相的繞組的第I槽23a和配置異相的繞組的第2槽23b中不同的方式，使用共計(jì)2種匝數(shù)。
[0227]在本實(shí)施方式中，在將配置在槽編號(hào)N0.1?N0.3中的U相繞組的匝數(shù)設(shè)置為Ul (N0.1 下)、U2 (N0.2 下)、U3 ?6 (N0.3 ?N0.4 的上下)、U7 (N0.5 上)、U8 (N0.6 上)時(shí)，將匝數(shù)比以下式(22)的方式構(gòu)成。
[0228]Ul:U2:U3:U4:U5:U6:U7:U8 = I: V ⑶/2: V (3)/2: V ⑶/2: V (3)/2:1:1…(22)
[0229]由于考慮通過(guò)匝數(shù)變更而實(shí)現(xiàn)的繞組系數(shù)減小，因此與實(shí)施方式I同樣地，使用在#1繞組?#8繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的矢量圖。在圖28(a)?(f)中分別示出在#1繞組?#12繞組中產(chǎn)生的5次、7次、11次、13次、17次、19次的感應(yīng)電壓高次諧波成分的矢量圖。
[0230]可知，由于圖28(a)的#1繞組一#3繞組和#4繞組一#7繞組的矢量圖、以及#2繞組一 #5繞組和#6繞組一 #8繞組的矢量圖分別與圖5(a)相同，因此通過(guò)設(shè)置為如算式
(22)所示的匝數(shù)比(參照?qǐng)D27)，從而使得5次的繞組系數(shù)變?yōu)榱?。另外，?duì)于7次、17次、19次，通過(guò)與圖5同樣地設(shè)置為如算式(22)所示的匝數(shù)比，從而能夠使繞組系數(shù)為零。
[0231]將按照上述方式求出的繞組系數(shù)在圖29中示出?？芍?，通過(guò)根據(jù)圖29設(shè)置為本線圈配置，從而能夠與實(shí)施方式I的q = 2的情況同樣地，使5次、7次、17次、19次的繞組系數(shù)為零。
[0232]在本實(shí)施方式中q = 4的情況下，示出將配置有異相繞組和同相繞組的槽以2個(gè)槽為單位進(jìn)行了交替配置的例子。在q = 2i (i是整數(shù))的情況下，通過(guò)以同樣的方式考慮，如果將配置有異相繞組和同相繞組的槽以i個(gè)為單位交替配置，則能夠如本實(shí)施方式那樣使5次、7次、17次、19次成分的繞組系數(shù)為零。
[0233]如上所述，在實(shí)施方式8中，在將極數(shù)設(shè)為P、槽數(shù)設(shè)為S、電源的相數(shù)設(shè)為m、每極每相的槽數(shù)設(shè)為q = S/P/m時(shí)，每極每相的槽數(shù)q為2i (i是大于或等于I的整數(shù))，第I槽23a內(nèi)的總匝數(shù)和第2槽23b內(nèi)的總匝數(shù)之比為0.85 V (3):2?1.15 V (3):2，第I槽23a和第2槽23b以i個(gè)為單位交替配置。由此，能夠以使感應(yīng)電壓的高次諧波成分為零的方式，使第I槽23a內(nèi)的總匝數(shù)和第2槽23b內(nèi)的總匝數(shù)不同。
[0234]實(shí)施方式9
[0235]下面，對(duì)實(shí)施方式9所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。下面，以與實(shí)施方式I?8不同的部分為中心進(jìn)行說(shuō)明。
[0236]在實(shí)施方式I?8中，在配置同相的繞組的第I槽23a和配置異相的繞組的第2槽23b中匝數(shù)不同，使用共計(jì)2種匝數(shù)，對(duì)適于扭矩脈動(dòng)減小的匝數(shù)比進(jìn)行了說(shuō)明。但是，匝數(shù)必須是整數(shù)。
[0237]因此，在對(duì)實(shí)施方式I中所說(shuō)明的圖1?圖3的繞組變更了匝數(shù)比的情況下對(duì)繞組系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。將實(shí)施方式I中所說(shuō)明的#1繞組和#2繞組的匝數(shù)比設(shè)為α (= “第I槽23a的總匝數(shù)”/ “第2槽23b的總匝數(shù)”)的情況下的、繞組系數(shù)的計(jì)算結(jié)果在圖30中示出。
[0238]此外，在圖30中，將對(duì)比例的繞組方法，即#1繞組的匝數(shù)和#2繞組的匝數(shù)相同的情況下的繞組系數(shù)(參照?qǐng)D33、圖35)設(shè)為100。根據(jù)圖30，可知通過(guò)將α設(shè)為V (3)/2,繞組系數(shù)變?yōu)榱恪?br>[0239]如果考慮到匝數(shù)必須是整數(shù)，則只要以整數(shù)進(jìn)行設(shè)定以使得α處在V (3)/2附近即可。具體來(lái)說(shuō)，如果將α設(shè)為0.75?1.00即V (3)/2±15%，則與對(duì)比例的繞組系數(shù)相比變小。即，如果第I槽23a內(nèi)的總匝數(shù)和第2槽23b內(nèi)的總匝數(shù)之比為0.85 V (3):2 ~
1.15 V (3):2，則能夠與對(duì)比例相比，減小高次諧波的繞組系數(shù)。
[0240]并且，如果將α設(shè)為0.8?0.93即V (3)/2±8%，則能夠設(shè)置為小于或等于對(duì)比例的繞組系數(shù)的約1/2。S卩，如果第I槽23a內(nèi)的總匝數(shù)和第2槽23b內(nèi)的總匝數(shù)之比為0.92 V (3):2?1.08 V (3):2，則能夠使高次諧波的繞組系數(shù)小于或等于對(duì)比例的繞組系數(shù)的約1/2。
[0241]該思路能夠同樣地應(yīng)用于實(shí)施方式2?8的情況，如果將繞組系數(shù)的高次諧波成分為零的最佳的匝數(shù)比設(shè)為α < 1，將匝數(shù)比設(shè)定在α2?α (2 — α)的范圍內(nèi)，則與對(duì)比例相比能夠減小繞組系數(shù)的高次諧波成分。另外，在繞組系數(shù)的高次諧波成分為零的最佳的匝數(shù)比為α > I的情況下，如果設(shè)定在I?(2α — I)的范圍內(nèi)，則與對(duì)比例相比能夠減小繞組系數(shù)的高次諧波成分。
[0242]如上所述，在實(shí)施方式9中，例如，第I槽23a內(nèi)的總匝數(shù)和第2槽23b內(nèi)的總匝數(shù)之比為0.85 V (3):2?1.15 V (3):2。由此，能夠與對(duì)比例的繞組系數(shù)(參照?qǐng)D33、圖35)相比減小高次諧波的繞組系數(shù)。
[0243]另外，在實(shí)施方式9中，例如，第I槽23a內(nèi)的總匝數(shù)和第2槽23b內(nèi)的總匝數(shù)之比為0.92 V (3):2?1.08 V (3):2。由此，能夠使高次諧波的繞組系數(shù)小于或等于對(duì)比例的繞組系數(shù)(參照?qǐng)D33、圖35)的約1/2。
[0244]此外，在上述實(shí)施方式I?9中，在配置同相的繞組的第I槽23a和配置異相的繞組的第2槽23b中，匝數(shù)不同，使用共計(jì)2種匝數(shù)。因此，也可以與匝數(shù)比相應(yīng)地使繞組的截面積變化。
[0245]例如，如果將配置同相的繞組的第I槽23a的總匝數(shù)和配置異相的繞組的第2槽23b的總匝數(shù)之比設(shè)為1:K，則能夠使截面積為例如1:1/Κ。
[0246]例如，如果將實(shí)施方式I 的 Ul (N0.1 下)、U2(N0.2上)、U3(N0.2 下)、U4(N0.3 下)的各繞組的截面積設(shè)為U1S、U2S、U3S、U4S，則繞組的截面積之比變?yōu)橄率?23)。
[0247]UlS:U2S:U3S:U4S = I:2/ V (3):2/ V (3):1...(23)
[0248]通過(guò)以使繞組的截面積成為如算式(23)所示的方式設(shè)定電線直徑，從而能夠?qū)崿F(xiàn)繞組的高占空率，能夠減小銅損。
[0249]另外，即使在I個(gè)槽23內(nèi)部配置繞組直徑不同的多個(gè)繞組并將它們串聯(lián)連接，或者在繞組作業(yè)的中途對(duì)繞組的線徑進(jìn)行變更等，也能夠?qū)崿F(xiàn)繞組的高占空率，能夠減小銅損。這些只要以如下方式適當(dāng)?shù)剡x定即可，即，與由旋轉(zhuǎn)電機(jī)的容量和規(guī)模決定的匝數(shù)和線徑相應(yīng)地考慮生產(chǎn)性，實(shí)現(xiàn)繞組的高占空率。
[0250]或者，在實(shí)施方式I?8中對(duì)永磁鐵型旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行了說(shuō)明，但對(duì)于在轉(zhuǎn)子中不具有永磁鐵的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和磁阻電動(dòng)機(jī)也能夠得到同樣的效果。并且，對(duì)于以直線狀進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的線性電動(dòng)機(jī)也能夠得到同樣的效果。
[0251]另外，在本發(fā)明中，通過(guò)使配置同相的繞組的槽和配置異相的繞組的槽的匝數(shù)不同，從而實(shí)現(xiàn)了特定的繞組系數(shù)高次諧波成分。在實(shí)施方式3中也已經(jīng)說(shuō)明過(guò)，通過(guò)與偏斜等同時(shí)使用，能夠期待進(jìn)一步的扭矩減小效果。
[0252]工業(yè)應(yīng)用性
[0253]如以上所述，本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)在機(jī)械裝置的工作中是有益的。
[0254]標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
[0255]l、l1、lj、lk、ln、lp、lq、lr、901 旋轉(zhuǎn)電機(jī)，20、201、20k、20n、20p、20q、20r 定子；21定子鐵心，22齒，23槽，23a第I槽，23b第2槽，25U相繞組，26V相繞組，27W相繞組，30、30 j轉(zhuǎn)子，31、33j轉(zhuǎn)子鐵心，32、34j永磁鐵，35j上級(jí)，36j下級(jí)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其具有分布卷繞方式的定子，該定子具有:多個(gè)第I槽，其分別配置有相同的多個(gè)相的繞組或I個(gè)相的繞組；以及多個(gè)第2槽，其分別配置有不同的多個(gè)相的繞組， 該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于， 所述多個(gè)第I槽各自的總匝數(shù)彼此相同， 所述多個(gè)第2槽各自的總匝數(shù)彼此相同， 所述第I槽內(nèi)的總匝數(shù)和所述第2槽內(nèi)的總匝數(shù)彼此不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 在將極數(shù)設(shè)為P、槽數(shù)設(shè)為S、電源的相數(shù)設(shè)為m、每極每相的槽數(shù)設(shè)為q = S/P/m時(shí)，每極每相的槽數(shù)q為2i，其中，i是大于或等于I的整數(shù)，所述第I槽內(nèi)的總匝數(shù)和所述第2槽內(nèi)的總匝數(shù)之比為0.85 V (3):2?1.15 V (3):2，所述第I槽和所述第2槽以i個(gè)為單位交替配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述第I槽內(nèi)的總匝數(shù)和所述第2槽內(nèi)的總匝數(shù)之比為0.92 V (3):2?1.08 V (3):.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 每極每相的槽數(shù)q為j，其中，j是大于或等于2的整數(shù)，j -1個(gè)所述第I槽和I個(gè)所述第2槽交替地配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述第I槽內(nèi)的總匝數(shù)和所述第2槽內(nèi)的總匝數(shù)彼此不同，以使得感應(yīng)電壓的高次諧波成分為零。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 每極每相的槽數(shù)q為4，所述第I槽內(nèi)的總匝數(shù)和所述第2槽內(nèi)的總匝數(shù)之比大致為.0.93: I ο
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 每極每相的槽數(shù)q為4，所述第I槽內(nèi)的總匝數(shù)和所述第2槽內(nèi)的總匝數(shù)之比大致為.0.57:1。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 每極每相的槽數(shù)q為4，所述第I槽內(nèi)的總匝數(shù)和所述第2槽內(nèi)的總匝數(shù)之比大致為.1.80:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 每極每相的槽數(shù)q為3，所述第I槽內(nèi)的總匝數(shù)和所述第2槽內(nèi)的總匝數(shù)之比大致為.0.67:1。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 每極每相的槽數(shù)q為6，所述第I槽內(nèi)的總匝數(shù)和所述第2槽內(nèi)的總匝數(shù)之比大致為.0.96:1ο
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 每極每相的槽數(shù)q為6，所述第I槽內(nèi)的總匝數(shù)和所述第2槽內(nèi)的總匝數(shù)之比大致為.0.45:1。
【專利摘要】一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其具有分布卷繞方式的定子，該定子具有：多個(gè)第1槽，其分別配置有相同的多個(gè)相的繞組或1個(gè)相的繞組；以及多個(gè)第2槽，其分別配置有不同的多個(gè)相的繞組，在該旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，所述多個(gè)第1槽各自的總匝數(shù)彼此相同，所述多個(gè)第2槽各自的總匝數(shù)彼此相同，所述第1槽內(nèi)的總匝數(shù)和所述第2槽內(nèi)的總匝數(shù)彼此不同。
【IPC分類】H02K3-12, H02K3-28
【公開(kāi)號(hào)】CN104854776
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201280077669
【發(fā)明人】山口信一, 仲興起, 安藤和秋
【申請(qǐng)人】三菱電機(jī)株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2012年12月13日
【公告號(hào)】DE112012007152T5, WO2014091609A1