[發明專利]旋轉電機無效
| 申請號: | 201210097906.0 | 申請日: | 2012-04-05 |
| 公開(公告)號: | CN102738995A | 公開(公告)日: | 2012-10-17 |
| 發明(設計)人: | 山田英治;水谷良治;知念真太郎;平本健二;中井英雄;蓑島紀元 | 申請(專利權)人: | 豐田自動車株式會社;株式會社豐田自動織機 |
| 主分類號: | H02K21/26 | 分類號: | H02K21/26;H02K1/22 |
| 代理公司: | 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219 | 代理人: | 張建濤;車文 |
| 地址: | 日本愛知*** | 國省代碼: | 日本;JP |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 旋轉 電機 | ||
技術領域
本發明涉及一種配備有產生旋轉磁場的定子的旋轉電機。
背景技術
如在日本專利申請公開No.2010-279165(JP?2010-279165?A)中描述的那樣,已知有一種旋轉電機,在該旋轉電機中,轉子設置有作為線圈的轉子繞組,且通過磁場感應出通過轉子繞組的電流,使得在轉子內產生轉矩,所述磁場由定子內產生的磁動勢所生成且包括作為諧波分量的空間諧波。在JP?2010-279165?A中描述的旋轉電機配備有定子和布置在定子徑向內側的轉子。定子具有設置在定子芯的在周向方向上相互分開的多個位置處的齒。圍繞定子的齒,通過集中纏繞方法纏繞了多個相的定子繞組。通過使多個相的交變電流通過多個相的定子繞組,可產生在周向方向上旋轉的旋轉磁場。
此外,轉子具有設置在轉子芯的在周向方向上的多個位置處的凸極。轉子繞組圍繞每個凸極纏繞。對于轉子繞組,圍繞每隔一個凸極纏繞的轉子繞組相互串聯連接,而圍繞在轉子的周向方向上兩個彼此相鄰的凸極纏繞的轉子繞組相互電分離。二極管連接到轉子繞組的相互分開的組的每個。連接到在轉子的周向方向上兩個彼此相鄰的兩個轉子繞組的二極管在相互相反的方向上連接到其各轉子繞組,使得流過兩個相鄰的轉子繞組的電流的方向相互相反。因此,當直流電在二極管的整流方向上流過每個轉子繞組時,在周向方向上彼此相鄰的兩個凸極的磁方向相互相反,且因此在每個凸極內形成磁體,使得N極和S極在轉子的周向方向上相互交替。
在這樣的旋轉電機中,凸極與定子的旋轉磁場相互作用,使得轉矩作用在轉子上。此外,使用通過定子形成的磁場的諧波成分,作用在轉子上的轉矩可有效地增大。順便提及地,除JP?2010-279165?A之外,與本發明相關的現有技術文獻也包括日本專利申請公開No.2007-185082(JP?2007-185082?A)、日本專利申請公開No.2010-98908(JP?2010-98908?A)、日本專利申請公開No.2010-11079(JP?2010-11079A)、日本專利申請公開No.2004-187488(JP?2004-187488?A)和日本專利申請公開No.2009-183060(JP?2009-183060?A)。
發明內容
本發明提供了能夠有效地增大轉矩的旋轉電機。
根據本發明的一方面的旋轉電機是一種如下的旋轉電機,其特征在于包括:定子,該定子產生旋轉磁場;和轉子,線圈圍繞該轉子纏繞,使得通過旋轉磁場的諧波分量在線圈內產生了電動勢,并且,在該轉子中通過電動勢產生磁極,其中轉子具有引導部分,該引導部分將諧波分量從定子引導到轉子。
在根據本發明的方面的旋轉電機中,轉子可包括磁極部分,所述磁極部分形成為使得所述磁極通過電動勢在磁極部分中產生。
此外,在根據本發明的方面的旋轉電機中,引導部分可設置成與定子相鄰。再進一步地,引導部分可設置在轉子內,以與圍繞處于轉子的旋轉中心軸線上的中心繪制的假想的最大外接圓相接。
再進一步地,在根據本發明的方面的旋轉電機中,引導部分可引導諧波分量,使得所產生的電動勢的幅值增大。
根據本發明,通過使得由定子產生的磁場內的大量的諧波分量與轉子的線圈關聯,可實現可有效地增大轉矩的旋轉電機。
附圖說明
本發明的示例性實施例的特征、優點以及技術和工業意義將參考附圖在下文中描述,其中類似的附圖標記指示類似的元件,且其中:
圖1是示出了其中作為整流元件的二極管聯接到根據本發明的實施例的旋轉電機內的轉子繞組的狀態的示意圖;
圖2是示出了圖1的旋轉電機的一部分的示意性截面視圖,所述部分在周向方向上延伸且其中定子的一部分和轉子的一部分相互面對,同時省略了二極管的圖示;
圖3是圖2中示出的部分A的放大且詳細的視圖;
圖4是示出了其中通過流過轉子繞組的感應電流產生的磁通量在本發明的實施例中的轉子內流動的方式的示意圖;
圖5是示出了與轉子繞組關聯的磁通量的幅值(變化寬度)在轉子繞組的在圖1中示出的旋轉電機的周向方向上的周向寬度θ改變時的計算結果的簡圖;
圖6A是示出了在不同的定子電流下的轉速-轉矩特性的簡圖,該簡圖作為以不具有任何輔助極的比較例的旋轉電機執行仿真而獲得的結果;
圖6B是示出了在不同的定子電流下的轉子磁動勢和轉速之間的關系的簡圖,該簡圖作為以比較例的旋轉電機執行仿真而獲得的結果;
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