[發明專利]旋轉電機的電樞繞組

有效

• 申請號: 201310056509.3
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN103296809A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 德增正;十川和真;一文字正幸;大高徹;平松大典;垣內干雄;上田隆司
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H02K3/28
• 分類號: H02K3/28
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳萍

關聯申請

本申請基于2012年2月23日提交的在先日本專利申請第2012-037893號和2012年5月9日提交的在先日本專利申請第2012-107565號，并要求其優先權，在此作為參照并入其全部內容。

技術領域

本發明涉及旋轉電機的電樞繞組。

背景技術

在大容量的旋轉電機中，在設在由疊層鐵芯構成的電樞鐵芯上的狹槽內呈2層地配置上線圈片和下線圈片，通過將這些上線圈片和下線圈片串聯地連接而提高發生電壓，增大機器容量。但是，電樞繞組在發生電壓變高時，為了耐壓而將主絕緣厚度形成得厚。其結果，電樞繞組的導體部分的截面積減少，電流密度增加，招致損耗增加。而且，在使電樞繞組的發生電壓為過度的高電壓的情況下，主絕緣的可靠性也降低。

在這樣的電樞繞組的電壓的設定中，狹槽數量的選定變得重要。四極三相機的情況，若采用狹槽數量用極數及相數除得開的所謂整數狹槽，則與二極機相比較，能采用的狹槽數量減半，設計的自由度被限制。為了避免該限制，需要包括例如像四極42狹槽那樣狹槽數量用極數及相數除不開的所謂分數狹槽來討論設計。

并且，在四極機中，同樣的發生電壓的情況，與二極機相比較，每一極的磁通為一半就好，所以可以使電樞鐵芯軛厚度減薄與之對應的量。

在旋轉電機中，通過在電樞和轉子之間的間隙發生的磁通而發生將電樞鐵芯吸引到轉子側的電磁力，隨著轉子的旋轉，發生基于該電磁力的圓環振動。該電磁力具有與磁通密度B的二乘方成比例的大小。為此，頻率最低的電磁力是基于與電頻率一致的磁通成分的，為具有電頻率的2倍的頻率的勵振力。一般而言，間隙中的磁通密度的空間高次諧波成分有勵磁電流引起的磁通B_f的空間高次諧波成分和電樞電流引起的磁通B_a的空間高次諧波成分。這些空間高次諧波成分之中的與電頻率一致的空間高次諧波成分，僅為電樞電流引起的磁通B_a的高次諧波成分。因此，與電頻率一致的磁通成分B，一般而言，在三相四極機的情況下，3的倍數的空間高次諧波成分B_a3、B_a6、…被取消，將θ設為機械角，如下表示。

B=B₁cos(2θ-ωt)

+B_a2cos(4θ+ωt)+B_a4cos(8θ-ωt)+B_a5cos(10θ+ωt)+B_a7cos(14θ-ωt)+…

一般而言，在整數狹槽機中，如表1所示，對偶數次的空間高次諧波的繞組系數為0，所以磁通密度的偶數次的空間高次諧波成分也為0。

［表1］

四極機的繞組系數的例子

因此，與電頻率一致的磁通密度的二乘方的交流成分B2ac，如下表示。