[發明專利]旋轉電機、線圈及線圈裝置

在審

• 申請號: 201680009288.6
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN107210636A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 林坂德之;見正大祐;蛯名武雄;服部知美;石田隆弘
• 申請（專利權）人: 住友精化株式會社;國立研究開發法人產業技術綜合研究所
• 主分類號: H02K3/18
• 分類號: H02K3/18
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 張晶,謝順星

技術領域

本發明涉及一種旋轉電機、線圈及線圈裝置。

背景技術

作為以往的旋轉電機，已知如下所述的旋轉電機，其具備定子和轉子，其中，所述定子具備：具有芯(コア)的鐵芯部、以及配設于芯上的線圈；所述轉子相對于定子旋轉(例如，參照專利文獻1-4、非專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利公開2006-101606號公報

專利文獻2：日本專利公開2006-254638號公報

專利文獻3：日本專利公開2003-116236號公報

專利文獻4：日本專利公開2008-172866號公報

非專利文獻

非專利文獻1：牧田真治，另3名，《具備兼顧高繞組系數和高占空系數的新繞組結構的永磁同步電機》，電氣學會論文志D(產業應用部門志)，IEEJ Transactions on Industry Applications，2014年6月，Vol.134，No.12，p1031-1037

發明內容

(一)要解決的技術問題

在專利文獻1所述的旋轉電機中，使用將漆包線集中繞組而形成的線圈。在使用了集中繞組線圈的旋轉電機中，旋轉磁場容易成為矩形波，因高次諧波成分而產生轉矩脈動。由此，存在旋轉變得不均勻，且振動、噪音變大的風險。該旋轉的不均勻，可以通過觀察因電動機旋轉而產生的感應電動勢的波形的失真(歪み)來進行測定。因此，在專利文獻1所述的旋轉電機中，通過將在相鄰的芯之間劃分出的空間的形狀做成特定的形狀，解決了轉矩脈動的問題。然而，在專利文獻1所述的旋轉電機中，感應電動勢波形依然會產生失真。

另外，作為解決上述感應電動勢的波形的失真的方法，在專利文獻2所述的旋轉電機中，漆包線是分布繞組的。然而，在分布繞組的情況下，相較于集中繞組，線圈的端部變得更長，因此會產生漆包線的長度變長、繞組電阻變大的問題。另外，存在如下結構，其為了抑制轉矩變動而設置飛輪，并且使其加重，但在該結構中，存在旋轉電機的轉速響應性下降的問題。

另外，為了使感應電動勢的波形接近正弦波，在專利文獻3所述的旋轉電機中，在將轉子的磁極方向上延伸的軸作為d軸，將與磁極中心方向以電角度錯開90度的磁極間方向上延伸的軸作為q軸時，以從轉子鐵芯的中心到轉子外周為止的徑向距離隨著從d軸接近q軸而變短的方式來構成轉子鐵芯的外周面。然而，制造這樣的鐵芯需要高度的技術，不僅制造成本變高，而且為了纏繞線圈需要專用的特殊繞線機。另外，在專利文獻4中，通過控制在旋轉電機中流通的電流，從而實現轉矩脈動的減弱。然而，在這些控制旋轉電機的方法中，均沒有成為根本性地解決轉矩脈動的方法，無法實現旋轉電機自身的性能提高。

進一步地，非專利文獻1的電動機的制造方法極其繁雜，難以實現量產化。另外，由于該電動機采用了分布繞組與集中繞組的中間性的繞組方法，因此存在線圈端部變長、繞組電阻變大的問題。

這些因轉矩脈動等引起的旋轉的不均勻、繞組電阻的增大表現為電動機效率降低，存在引起綜合性的電動機性能降低的風險。因此，綜合性的電動機性能也可以通過測定電動機效率來進行評價。

本發明的目的在于，提供一種能夠實現性能提高的旋轉電機、旋轉電機所使用的線圈、以及線圈裝置。

(二)技術方案

本發明的一個側面的旋轉電機具備定子、以及相對于定子旋轉的轉子，所述定子具有鐵芯部及線圈，其中，所述鐵芯部具備：具有圓形的周面的本體部、以及從該本體部的周面沿著本體部的徑向而突出并沿著周面的周向空開規定間隔設置的多個芯；所述線圈配設在芯上，線圈具備：由具有導電性的導電部件呈螺旋狀形成的線圈部、以及分別與線圈部的兩端部連接的端子部，線圈部的寬度尺寸從該線圈部的軸向上的一方側向另一方側連續性地變大，在線圈部的導電部件的表面，設置有具有電絕緣性的絕緣被膜。