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JP2010279127A - Magnetic inductor type rotating machine and turbocharger using the same - Google Patents

Magnetic inductor type rotating machine and turbocharger using the same Download PDF

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JP2010279127A
JP2010279127A JP2009127843A JP2009127843A JP2010279127A JP 2010279127 A JP2010279127 A JP 2010279127A JP 2009127843 A JP2009127843 A JP 2009127843A JP 2009127843 A JP2009127843 A JP 2009127843A JP 2010279127 A JP2010279127 A JP 2010279127A
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JP
Japan
Prior art keywords
stator core
core
field coil
frame
lead wire
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009127843A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Arita
秀哲 有田
Masaya Inoue
正哉 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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Abstract

【課題】この発明は、界磁コイルを効果的に冷却できるようにし、界磁コイルの過度の温度上昇を抑えることができ、かつ耐久性を向上できるとともに、界磁コイルの口出し線の引き出し構造を工夫し、界磁コイルの口出し線を簡易に引き出させる磁気誘導子型回転機およびそれを用いたターボチャージャを得る。
【解決手段】冷媒流通路14がフレーム13内に形成され、口出し線引き出し溝17がフレーム13の内周面に凹設されている。そして、界磁コイル12の口出し線18が口出し線引き出し溝17内を通ってフレーム13から軸方向外方に引き出されている。
【選択図】図1
An object of the present invention is to effectively cool a field coil, suppress an excessive temperature rise of the field coil, improve durability, and lead-out structure of the lead wire of the field coil To obtain a magnetic inductor type rotating machine that can easily draw out the lead wire of the field coil and a turbocharger using the same.
A refrigerant flow passage is formed in a frame, and a lead-out line drawing groove is recessed in an inner peripheral surface of the frame. The lead wire 18 of the field coil 12 passes through the lead wire drawing groove 17 and is drawn out from the frame 13 in the axial direction.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は、高速回転域で駆動されるのに好適な磁気誘導子型回転機およびそれを用いたターボチャージャに関し、特にその界磁手段の冷却構造に関するものである。   The present invention relates to a magnetic inductor type rotating machine suitable for being driven in a high-speed rotation range and a turbocharger using the same, and more particularly to a cooling structure for the field means.

従来の磁気誘導子型回転機は、その磁極ピッチが互いに半ピッチ相違するように回転軸に装着された第1回転子と第2回転子とからなる回転子と、第1回転子を囲繞する第1固定子鉄心、第2回転子を囲繞する第2固定子鉄心、第1固定子鉄心と第2固定子鉄心との間に介装され、界磁起磁力を発生させる界磁コイル、第1固定子鉄心と第2固定子鉄心とを囲繞し、界磁コイルにより発生する磁束が流れる磁路を構成するカバー、および第1固定子鉄心と第2固定子鉄心とに巻装されて回転子にトルクを発生させるトルク発生用巻線からなる固定子と、を備えている(例えば、特許文献1参照)。   A conventional magnetic inductor type rotating machine surrounds a first rotor and a rotor composed of a first rotor and a second rotor mounted on a rotary shaft such that the magnetic pole pitches differ from each other by a half pitch. A first stator core, a second stator core surrounding the second rotor, a field coil interposed between the first stator core and the second stator core, and generating a field magnetomotive force, A cover surrounding the first stator core and the second stator core, forming a magnetic path through which magnetic flux generated by the field coil flows, and the first stator core and the second stator core are wound and rotated. And a stator including a torque generating winding for generating torque in the child (see, for example, Patent Document 1).

このように構成された従来の磁気誘導子型回転機では、回転子が堅牢な鉄心のみで構成されているので、強度的に優れ、高速回転駆動される用途に適している。   In the conventional magnetic inductor type rotating machine configured as described above, since the rotor is composed only of a solid iron core, it is excellent in strength and suitable for an application driven at high speed.

特開平09−247910号公報JP 09-247910 A

従来の磁気誘導子型回転機では、界磁起磁力を大きくすることで、出力を高めることができる。
しかし、界磁起磁力を大きくするために、界磁コイルへの通電電流を増加すると、通電電流の二乗に比例して界磁コイルの銅損が増大し、界磁コイルの発熱量が増大する。そして、界磁コイルが第1および第2固定子鉄心間に介装されているので、界磁コイルの冷却が困難な構造となっており、界磁コイルでの発熱が効果的に冷却されず、界磁コイルが過度に温度上昇するという不具合があった。
In the conventional magnetic inductor type rotating machine, the output can be increased by increasing the field magnetomotive force.
However, if the energization current to the field coil is increased to increase the field magnetomotive force, the copper loss of the field coil increases in proportion to the square of the energization current, and the heat generation amount of the field coil increases. . Since the field coil is interposed between the first and second stator cores, it is difficult to cool the field coil, and the heat generated in the field coil is not effectively cooled. There was a problem that the temperature of the field coil excessively increased.

また、回転機の用途が車載用であると、回転機が高温雰囲気下に置かれることから、界磁コイルと固定子鉄心などとの熱膨張差に起因する大きな熱応力が発生し、耐久性が低下するという不具合があった。特に、回転機がターボチャージャのコンプレッサ駆動用モータに用いられる場合には、回転機が、排気側タービンからの熱により、200℃〜300℃の高温雰囲気下に置かれるので、耐久性が大きく低下することになる。
さらに、界磁コイルが第1および第2固定子鉄心間に介装されているので、界磁コイルに電力を供給する口出し線の引き出しが困難な構造となっている。
In addition, if the rotating machine is used for in-vehicle use, the rotating machine is placed in a high-temperature atmosphere, so that a large thermal stress is generated due to the difference in thermal expansion between the field coil and the stator core. There was a problem that decreased. In particular, when the rotating machine is used as a compressor driving motor for a turbocharger, the rotating machine is placed in a high temperature atmosphere of 200 ° C. to 300 ° C. due to the heat from the exhaust side turbine, so the durability is greatly reduced. Will do.
Furthermore, since the field coil is interposed between the first and second stator cores, it is difficult to draw out the lead wire for supplying power to the field coil.

この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、界磁コイルを効果的に冷却できるようにし、界磁コイルの過度の温度上昇を抑えることができ、かつ耐久性を向上できるとともに、界磁コイルの口出し線の引き出し構造を工夫し、界磁コイルの口出し線を簡易に引き出させる磁気誘導子型回転機およびそれを用いたターボチャージャを得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve such a problem, and can effectively cool the field coil, can suppress an excessive temperature rise of the field coil, and has durability. The present invention aims to obtain a magnetic inductor type rotating machine and a turbocharger using the same, in which the lead-out structure of the lead wire of the field coil can be improved and the lead-out wire of the field coil can be easily drawn.

この発明に係る磁気誘導子型回転機は、それぞれ、内周側に開口するスロットを画成するティースが円筒状のコアバックの内周面から径方向内方に突設されて周方向に所定のピッチで複数配設されてなる同一形状に作製され、軸方向に所定距離離反して、かつ上記ティースの周方向位置を一致させて同軸に配置された第1固定子鉄心と第2固定子鉄心との対を有する固定子鉄心、および上記固定子鉄心に巻装された多相コイルを有する固定子と、対をなす上記第1固定子鉄心と上記第2固定子鉄心とに外嵌状態に嵌装され、該第1固定子鉄心と該第2固定子鉄心とのコアバック間を軸方向に連結して磁路を構成するフレームと、突極が周方向に等角ピッチで配設されてなる同一形状に作製された第1回転子鉄心と第2回転子鉄心との対を、それぞれ対をなす上記第1固定子鉄心および上記第2固定子鉄心の内周側に位置させ、かつ互いに周方向に半突極ピッチずらして回転軸に同軸に固着され、上記フレーム内に回転自在に収納された回転子と、対をなす上記第1固定子鉄心と上記第2固定子鉄心とのコアバック間に配設され、上記第1回転子鉄心の突極と上記第2回転子鉄心の突極とが異なる極性となるように界磁磁束を発生する界磁コイルと、を備えている。そして、冷媒流通路が上記フレーム内に形成され、口出し線引き出し溝が上記フレームの内周面に凹設され、上記界磁コイルの口出し線が上記口出し線引き出し溝内を通って上記フレームから軸方向外方に引き出されている。   In the magnetic inductor type rotating machine according to the present invention, each of the teeth defining a slot opening on the inner peripheral side protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the cylindrical core back and is predetermined in the circumferential direction. A first stator core and a second stator which are manufactured in the same shape and are arranged with a plurality of pitches, are spaced apart by a predetermined distance in the axial direction, and are coaxially arranged with the circumferential positions of the teeth aligned. A stator core having a pair with an iron core, a stator having a multiphase coil wound around the stator core, and an externally fitted state between the first stator core and the second stator core forming a pair And a frame that forms a magnetic path by connecting the core backs of the first stator core and the second stator core in the axial direction, and salient poles are arranged at equiangular pitches in the circumferential direction. The pair of the first rotor core and the second rotor core manufactured in the same shape is Positioned on the inner peripheral side of the first stator core and the second stator core that form a pair, and are offset from each other by a half salient pole pitch in the circumferential direction and fixed coaxially to the rotating shaft, and rotate in the frame. A salient pole of the first rotor core and the second rotor are disposed between the core back of the rotor housed freely and the pair of the first stator core and the second stator core. And a field coil for generating a field magnetic flux so that the salient poles of the iron core have different polarities. The refrigerant flow passage is formed in the frame, the lead wire lead groove is recessed in the inner peripheral surface of the frame, and the lead wire of the field coil passes through the lead wire lead groove and is pivoted from the frame. Has been pulled out of the direction.

この発明によれば、冷媒流通路がフレーム内に形成されているので、第1固定子鉄心と第2固定子鉄心のコアバック間に介装されている界磁コイルでの発熱が冷媒流通路内を流通する冷媒に吸熱される。そこで、界磁コイルの過度の温度上昇が抑えられるとともに、界磁コイルと固定子鉄心などとの熱膨張差に起因する熱応力の発生が抑えられ、耐久性が向上される。
また、口出し線引き出し溝がフレームの内周面に凹設され、界磁コイルの口出し線が口出し線引き出し溝内を通ってフレームから軸方向外方に引き出されているので、口出し線を簡易に引き出すことができるとともに、口出し線の引き出し構造がフレーム内に形成される冷媒流通路のレイアウトに影響しない。
According to this invention, since the refrigerant flow passage is formed in the frame, the heat generated in the field coil interposed between the core backs of the first stator core and the second stator core is generated by the refrigerant flow passage. Heat is absorbed by the refrigerant circulating in the interior. Therefore, an excessive temperature rise of the field coil is suppressed, and generation of thermal stress due to a difference in thermal expansion between the field coil and the stator core is suppressed, and durability is improved.
Also, the lead wire lead groove is recessed in the inner peripheral surface of the frame, and the lead wire of the field coil passes through the lead wire lead groove and is drawn axially outward from the frame. In addition to being able to be drawn out, the lead-out line drawing structure does not affect the layout of the refrigerant flow passage formed in the frame.

この発明の実施の形態1に係るホモポーラ型回転機の主要構成を示す一部破断斜視図である。It is a partially broken perspective view which shows the main structures of the homopolar type | mold rotary machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るホモポーラ型回転機を軸方向一側から見た要部端面図である。It is the principal part end elevation which looked at the homopolar type | mold rotary machine which concerns on Embodiment 1 of this invention from the axial direction one side. この発明の実施の形態2に係るホモポーラ型回転機を軸方向一側から見た要部端面図である。It is the principal part end elevation which looked at the homopolar type | mold rotary machine which concerns on Embodiment 2 of this invention from the axial direction one side. この発明の実施の形態3に係るホモポーラ型回転機を軸方向一側から見た要部端面図である。It is the principal part end elevation which looked at the homopolar type | mold rotary machine which concerns on Embodiment 3 of this invention from the axial direction one side. この発明の実施の形態4に係るホモポーラ型回転機を軸方向一側から見た要部端面図である。It is the principal part end elevation which looked at the homopolar type | mold rotary machine which concerns on Embodiment 4 of this invention from the axial direction one side. この発明の実施の形態5に係るホモポーラ型回転機を軸方向一側から見た要部端面図である。It is the principal part end elevation which looked at the homopolar type | mold rotary machine which concerns on Embodiment 5 of this invention from the axial direction one side. この発明の実施の形態6に係るホモポーラ型回転機を軸方向一側から見た要部端面図である。It is the principal part end elevation which looked at the homopolar type | mold rotary machine which concerns on Embodiment 6 of this invention from the axial direction one side. この発明の実施の形態7に係るホモポーラ型回転機を用いたターボチャージャを搭載した車両用ハイブリッドエンジンアシストシステムの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the hybrid engine assist system for vehicles carrying the turbocharger using the homopolar type | mold rotary machine which concerns on Embodiment 7 of this invention.

以下、本発明の磁気誘導子型回転機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a magnetic inductor type rotating machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係るホモポーラ型回転機の主要構成を示す一部破断斜視図、図2はこの発明の実施の形態1に係るホモポーラ型回転機を軸方向一側から見た要部端面図である。なお、図1中、矢印は磁束の流れを示している。また、図2には、多相コイルが省略されている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a partially broken perspective view showing a main configuration of a homopolar rotating machine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a view of the homopolar rotating machine according to Embodiment 1 of the present invention as viewed from one axial direction. FIG. In FIG. 1, arrows indicate the flow of magnetic flux. Further, in FIG. 2, a multiphase coil is omitted.

図1および図2において、ホモポーラ型回転機1は、磁気誘導子型同期回転機であり、鉄などの塊状磁性体で作製された回転軸2に同軸に固着された回転子3と、回転子3を囲繞するように配設された固定子鉄心8にトルク発生用駆動コイルとしての多相コイル11を巻装して構成された固定子7と、界磁起磁力を発生させる界磁コイル12と、回転子3、固定子7および界磁コイル12を収納する円筒状のフレーム13と、を備えている。   1 and 2, a homopolar rotating machine 1 is a magnetic inductor type synchronous rotating machine, and includes a rotor 3 coaxially fixed to a rotating shaft 2 made of a massive magnetic material such as iron, and a rotor. A stator core 8 disposed so as to surround 3 and a stator 7 formed by winding a multiphase coil 11 as a drive coil for generating torque, and a field coil 12 for generating a field magnetomotive force. And a cylindrical frame 13 that houses the rotor 3, the stator 7, and the field coil 12.

回転子3は、例えば所定形状に成形された多数枚の磁性薄板としての磁性鋼板を積層一体化して作製された第1および第2回転子鉄心4,5と、所定枚の磁性鋼板を積層一体化して作製され、軸心位置に回転軸挿入孔(図示せず)が穿設された円盤状の隔壁6と、を備える。第1および第2回転子鉄心4,5は、同一形状に作製され、軸心位置に回転軸挿入孔(図示せず)が穿設された円筒状の基部4b,5bと、基部4b,5bの外周面から径方向外方に突設され、かつ軸方向に延設されて、周方向に等角ピッチで2つ設けられた突極4a,5aと、から構成されている。また、隔壁6の外径が第1および第2回転子鉄心4,5の外径に一致している。   For example, the rotor 3 is formed by laminating and integrating a predetermined number of magnetic steel plates and first and second rotor cores 4 and 5 that are manufactured by laminating and integrating a plurality of magnetic steel plates that are formed into a predetermined shape as magnetic thin plates. And a disk-shaped partition wall 6 having a rotation shaft insertion hole (not shown) drilled at the axial center position. The first and second rotor cores 4 and 5 are formed in the same shape, and cylindrical base portions 4b and 5b each having a rotation shaft insertion hole (not shown) drilled at the axial center position, and the base portions 4b and 5b. The projecting poles 4a and 5a are provided so as to project outward in the radial direction from the outer circumferential surface and extend in the axial direction and are provided at two equiangular pitches in the circumferential direction. Further, the outer diameter of the partition wall 6 coincides with the outer diameter of the first and second rotor cores 4 and 5.

そして、第1および第2回転子鉄心4,5は、周方向に半突極ピッチずらして、隔壁6を介して互いに密接して配置され、それらの回転軸挿入孔に挿通された回転軸2に固着されて構成されている。このように構成された回転子3は、回転軸2の両端を軸受(図示せず)に支持されてフレーム13内に回転自在に配設されている。   The first and second rotor cores 4 and 5 are arranged in close contact with each other via the partition wall 6 with a half salient pole pitch shifted in the circumferential direction, and the rotary shaft 2 inserted through the rotary shaft insertion holes. It is fixed and configured. The thus configured rotor 3 is rotatably disposed in the frame 13 with both ends of the rotating shaft 2 being supported by bearings (not shown).

固定子鉄心8は、所定形状に成形された多数枚の磁性鋼板を積層一体化して作製された第1および第2固定子鉄心9,10を備える。第1および第2固定子鉄心9,10は、同一形状に作製され、円筒状のコアバック9a,10aと、コアバック9a,10aの内周面から径方向内方に突設されて周方向に等角ピッチで6つ設けられたティース9b,10bと、を備える。そして、内周側に開口するスロット9c,10cが、コアバック9a,10aと隣り合うティース9b,10bとにより画成されている。   The stator core 8 includes first and second stator cores 9 and 10 that are manufactured by laminating and integrating a large number of magnetic steel plates formed in a predetermined shape. The first and second stator cores 9 and 10 are made in the same shape, and are projected inward in the radial direction from the inner peripheral surfaces of the cylindrical core backs 9a and 10a and the core backs 9a and 10a. And 6 teeth 9b, 10b provided at an equiangular pitch. And the slots 9c and 10c opened to the inner peripheral side are defined by the core backs 9a and 10a and the adjacent teeth 9b and 10b.

そして、第1および第2固定子鉄心9,10は、ティース9b,10bの周方向位置を一致させて、かつ隔壁6の軸方向厚み分離間して、それぞれ第1および第2回転子鉄心4,5を囲繞するように、フレーム13内に配設されている。   The first and second stator cores 9 and 10 are arranged so that the circumferential positions of the teeth 9b and 10b coincide with each other, and the first and second rotor cores 4 are separated between the axial thickness separation of the partition walls 6 respectively. , 5 are arranged in the frame 13 so as to surround them.

多相コイル11は、導体線をスロット9c,10cを跨がないで軸方向に相対して対をなすティース9b,10bに巻回した、いわゆる集中巻き方式に巻回された3相の相コイルを有する。なお、図1では、1つの相コイルのみを示しているが、実際には、多相コイル11は、軸方向に相対する6対のティース9b、10bに対して順次U,V,Wの3相を2回繰り返して集中巻きに巻回して構成されている。
界磁コイル12は、1本の導体線を円筒状に巻回した円筒状コイルであり、第1および第2固定子鉄心9,10のコアバック9a,10a間に介装されている。
The multi-phase coil 11 is a three-phase coil wound in a so-called concentrated winding method in which conductor wires are wound around teeth 9b and 10b that are paired in the axial direction without straddling the slots 9c and 10c. Have In FIG. 1, only one phase coil is shown, but in actuality, the multiphase coil 11 has three U, V, and W in order with respect to six pairs of teeth 9b and 10b facing in the axial direction. The phase is repeated twice and wound into a concentrated winding.
The field coil 12 is a cylindrical coil in which one conductor wire is wound in a cylindrical shape, and is interposed between the core backs 9 a and 10 a of the first and second stator cores 9 and 10.

フレーム13は、鉄等の塊状磁性体を用いて、円筒状に作製されている。そして、フレーム13は、第1固定子鉄心9および第2固定子鉄心10に外嵌状態に嵌装されて焼き嵌め固定され、第1固定子鉄心9と第2固定子鉄心10とを磁気的に連結している。   The frame 13 is formed in a cylindrical shape using a massive magnetic material such as iron. Then, the frame 13 is fitted into the first stator core 9 and the second stator core 10 in an externally fitted state and fixed by shrink fitting, and the first stator core 9 and the second stator core 10 are magnetically coupled. It is linked to.

また、冷媒流通路14がフレーム13中に形成され、冷媒注入ポート15および冷媒排出ポート16がフレーム13の外周面に配設されている。これにより、水や油などの冷媒が、冷媒注入ポート15から供給されて冷媒流通路14内を流れた後、冷媒排出ポート16から排出されるようになっている。   A refrigerant flow passage 14 is formed in the frame 13, and a refrigerant injection port 15 and a refrigerant discharge port 16 are disposed on the outer peripheral surface of the frame 13. As a result, a coolant such as water or oil is supplied from the coolant injection port 15 and flows through the coolant flow passage 14 and then discharged from the coolant discharge port 16.

また、口出し線引き出し溝17が、溝方向を軸方向とし、フレーム13の軸方向の一端面から界磁コイル12を囲繞する領域に至るようにフレーム13の内周面に凹設されている。そして、界磁コイル12を構成する導体線の巻き始め端部で構成される正極側の口出し線18が口出し線引き出し溝17を通ってフレーム13の軸方向の一端側に引き出されている。ここで、車載用機器では、ボディーアースをとっているため、負極側をフレーム13等の導電性の金属部品に接続することにより、電気的な回路を形成できる。そして、界磁コイル12には直流電力が供給されるので、導体線の巻き終わり端部で構成される負極側の口出し線(図示せず)をフレーム13を接続し、正極側の口出し線18のみを口出し線引き出し溝17を用いて引き出している。   Further, the lead wire drawing groove 17 is recessed on the inner peripheral surface of the frame 13 so as to reach the region surrounding the field coil 12 from one axial end surface of the frame 13 with the groove direction as the axial direction. Then, a lead wire 18 on the positive electrode side constituted by the winding start end portion of the conductor wire constituting the field coil 12 is drawn out to one end side in the axial direction of the frame 13 through the lead wire drawing groove 17. Here, since in-vehicle equipment has a body ground, an electrical circuit can be formed by connecting the negative electrode side to a conductive metal part such as the frame 13. Since DC power is supplied to the field coil 12, a lead wire (not shown) on the negative electrode side composed of the end of winding of the conductor wire is connected to the frame 13, and a lead wire 18 on the positive electrode side is connected. Only the lead wire lead-out groove 17 is used to pull out the wire.

つぎに、このように構成されたホモポーラ型回転機1の動作について説明する。   Next, the operation of the homopolar rotating machine 1 configured as described above will be described.

界磁コイル12に通電されることにより発生した磁束は、図1に矢印で示されるように、第1回転子鉄心4の突極4aから空隙部を介して第1固定子鉄心9のティース9bに入り、第1固定子鉄心9内を径方向外方に流れ、フレーム13に入る。フレーム13に入った磁束は、フレーム13内を軸方向他側に流れ、第2固定子鉄心10のコアバック10aに入り、第2固定子鉄心10内を径方向内方に流れる。そして、磁束は、ティース10bから空隙部を介して第2回転子鉄心5の突極5aに入る。第2回転子鉄心5に入った磁束は、第2回転子鉄心5内を径方向内方に流れ、回転軸2に入る。回転軸2に入った磁束は、回転軸2内を軸方向一側に流れ、第1回転子鉄心4に入る。第1回転子鉄心4に入った磁束は、第1回転子鉄心4内を径方向外方に流れ、突極4aから空隙部を介して第1固定子鉄心9のティース9bに入る。   The magnetic flux generated by energizing the field coil 12, as shown by the arrow in FIG. 1, from the salient poles 4 a of the first rotor core 4 through the gaps, the teeth 9 b of the first stator core 9. , Flows radially outward in the first stator core 9 and enters the frame 13. The magnetic flux that has entered the frame 13 flows in the axial direction to the other side in the frame 13, enters the core back 10 a of the second stator core 10, and flows inward in the second stator core 10 in the radial direction. Then, the magnetic flux enters the salient pole 5a of the second rotor core 5 from the tooth 10b through the gap. The magnetic flux that has entered the second rotor core 5 flows radially inward through the second rotor core 5 and enters the rotary shaft 2. The magnetic flux that has entered the rotating shaft 2 flows in the rotating shaft 2 to one side in the axial direction and enters the first rotor core 4. The magnetic flux that has entered the first rotor core 4 flows radially outward in the first rotor core 4 and enters the teeth 9b of the first stator core 9 from the salient poles 4a through the gaps.

この時、第1および第2回転子鉄心4,5の突極4a,5aが周方向に半突極ピッチずれているので、磁束は、軸方向から見ると、N極とS極とが周方向に交互に配置されたように作用する。そして、多相コイル11に回転子3の位置に応じて交流電流を流すことにより、トルクを発生させる。これにより、ホモポーラ型回転機1は、無整流子モータであり、磁気的には、4極6スロットの集中巻き方式の永久磁石式回転機と同様に動作する。   At this time, since the salient poles 4a and 5a of the first and second rotor cores 4 and 5 are shifted by a half salient pole pitch in the circumferential direction, when viewed from the axial direction, the magnetic flux is generated between the N pole and the S pole. It acts as if it were arranged alternately in the direction. A torque is generated by passing an alternating current through the multiphase coil 11 in accordance with the position of the rotor 3. Accordingly, the homopolar rotating machine 1 is a non-commutator motor, and magnetically operates in the same manner as a 4-pole 6-slot concentrated winding type permanent magnet rotating machine.

なお、界磁コイル12により磁束を発生させているので、界磁コイル12への通電を停止することで、逆起電力を取り去ることができる。このホモポーラ型回転機1も、界磁制御可能な回転機である。   In addition, since the magnetic flux is generated by the field coil 12, the back electromotive force can be removed by stopping the energization to the field coil 12. This homopolar rotating machine 1 is also a rotating machine capable of field control.

ここで、油や水などの冷媒が、冷媒注入ポート15から冷媒流通路14に供給され、冷媒流通路14内を流通した後、冷媒排出ポート16から排出される。そこで、界磁コイル12での発熱は、軸方向に隣接する第1および第2固定子鉄心9,10のコアバック9a,10aを介してフレーム13に伝達され、あるいは径方向外方に隣接するフレーム13に直接伝達され、冷媒流通路14内を流通する冷媒に吸熱される。
また、多相コイル11での発熱は、第1および第2固定子鉄心9,10のティース9b、10bおよびコアバック9a,10aを介してフレーム13に伝達され、冷媒流通路14内を流通する冷媒に吸熱される。
Here, a refrigerant such as oil or water is supplied from the refrigerant injection port 15 to the refrigerant flow passage 14, flows through the refrigerant flow passage 14, and then discharged from the refrigerant discharge port 16. Therefore, the heat generated in the field coil 12 is transmitted to the frame 13 via the core backs 9a and 10a of the first and second stator cores 9 and 10 adjacent in the axial direction, or adjacent radially outward. Directly transmitted to the frame 13 and absorbed by the refrigerant flowing through the refrigerant flow passage 14.
Further, the heat generated in the multiphase coil 11 is transmitted to the frame 13 via the teeth 9b and 10b and the core backs 9a and 10a of the first and second stator cores 9 and 10, and circulates in the refrigerant flow passage 14. Heat is absorbed by the refrigerant.

このように、この実施の形態1によれば、冷媒をフレーム13内に形成された冷媒流通路14を流通させて、界磁コイル12での発熱を効果的に放熱できるようにしているので、界磁コイル12への通電電流を増やして界磁起磁力を増加させても、界磁コイル12の温度が過度に上昇することがない。そこで、界磁起磁力を増加させるため、界磁コイル12の巻装スペースを増やして、界磁コイル12の巻数を増加させる必要がない。つまり、界磁コイル12の巻装スペースを径方向外方に拡張することに起因するホモポーラ型回転機1の体格の増大、あるいは巻装スペースを軸方向に拡張することに起因する共振振動数の低下、即ち危険回転数の低下が未然に回避される。   As described above, according to the first embodiment, the refrigerant flows through the refrigerant flow passage 14 formed in the frame 13 so that the heat generated in the field coil 12 can be effectively dissipated. Even if the energization current to the field coil 12 is increased to increase the field magnetomotive force, the temperature of the field coil 12 does not rise excessively. Therefore, in order to increase the field magnetomotive force, it is not necessary to increase the winding space of the field coil 12 and increase the number of turns of the field coil 12. That is, the increase in the physique of the homopolar rotating machine 1 resulting from expanding the winding space of the field coil 12 radially outward, or the resonance frequency resulting from expanding the winding space in the axial direction. A decrease, that is, a decrease in the critical rotational speed is avoided in advance.

従って、この実施の形態1によれば、ホモポーラ型回転機1の体格を大きくすることなく、かつ危険回転数を低下させることなく、トルク出力を高めることができる。
さらに、ホモポーラ型回転機1を車載用に適用しても、ホモポーラ型回転機1の温度上層が抑えられるので、第1および第2固定子鉄心9,10およびフレーム13などの鉄系部品と界磁コイル12との熱膨張係数の差に起因する熱応力の発生が抑制され、耐久性を高めることができる。
Therefore, according to the first embodiment, the torque output can be increased without increasing the size of the homopolar rotating machine 1 and without reducing the dangerous rotational speed.
Further, even when the homopolar rotating machine 1 is applied to a vehicle, the upper layer of the temperature of the homopolar rotating machine 1 can be suppressed, so that the first and second stator iron cores 9 and 10 and the frame 13 and other iron-based parts can Generation of thermal stress due to the difference in thermal expansion coefficient with the magnetic coil 12 is suppressed, and durability can be enhanced.

また、口出し線引き出し溝17が、フレーム13の内周面に、軸方向一端から界磁コイル12の径方向外方位置に至るように凹設されているので、口出し線引き出し溝17を形成することが冷媒流通路14、冷媒注入ポート15、および冷媒排出ポート16のレイアウトに影響しない。そこで、冷媒流通路14、冷媒注入ポート15、冷媒排出ポート16、および口出し線引き出し溝17を備えたフレーム13の製作が容易となり、低コスト化が図られる。   Further, since the lead wire drawing groove 17 is recessed in the inner peripheral surface of the frame 13 so as to reach from the one end in the axial direction to the radially outward position of the field coil 12, the lead wire drawing groove 17 is formed. This does not affect the layout of the refrigerant flow passage 14, the refrigerant injection port 15, and the refrigerant discharge port 16. Therefore, it becomes easy to manufacture the frame 13 including the refrigerant flow passage 14, the refrigerant injection port 15, the refrigerant discharge port 16, and the lead wire drawing groove 17, and the cost can be reduced.

なお、上記実施の形態1では、口出し線引き出し溝が、フレームの内周面に、軸方向一端から界磁コイルの径方向外方位置に至るように凹設されているものとしているが、口出し線引き出し溝は、フレームの内周面に、軸方向一端から他端に至るように凹設されてもよい。   In the first embodiment, the lead wire drawing groove is recessed in the inner peripheral surface of the frame from one end in the axial direction to the radially outward position of the field coil. The line drawing groove may be recessed in the inner peripheral surface of the frame so as to extend from one end to the other end in the axial direction.

実施の形態2.
図3はこの発明の実施の形態2に係るホモポーラ型回転機を軸方向一側から見た要部端面図である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is an end view of a main part of a homopolar rotating machine according to Embodiment 2 of the present invention as viewed from one axial direction.

図3において、口出し線引き出し溝17が、第1固定子鉄心9のコアバック9aの外周面の、ティース9bの径方向外方位置に、軸方向一端から他端に至るように凹設されている。そして、界磁コイル12の正極側の口出し線18が口出し線引き出し溝17を通って第1固定子鉄心9の軸方向の一端側に引き出されている。
なお、他の構成は上記実施の形態1と同様に構成されている。
In FIG. 3, the lead-out lead-out groove 17 is recessed in the radially outer position of the teeth 9 b on the outer peripheral surface of the core back 9 a of the first stator core 9 so as to extend from one end to the other end in the axial direction. Yes. The lead wire 18 on the positive electrode side of the field coil 12 passes through the lead wire drawing groove 17 and is drawn to one end side in the axial direction of the first stator core 9.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

このホモポーラ型回転機1Aでは、フレーム13と固定子鉄心8とが焼き嵌め固定されているので、フレーム13には内径の真円度と同軸度とが要求される。しかし、フレーム13の内周面に追加工を施すことは真円度などの確保が困難となり、焼き嵌め代などの嵌め合いの管理が困難となる。   In this homopolar rotating machine 1A, since the frame 13 and the stator core 8 are shrink-fitted and fixed, the frame 13 is required to have roundness and coaxiality of the inner diameter. However, if additional work is performed on the inner peripheral surface of the frame 13, it is difficult to ensure roundness and the like, and it is difficult to manage fitting such as shrinkage allowance.

この実施の形態2よれば、口出し線引き出し溝17が第1固定子鉄心9のコアバック9aの外周面に凹設されているので、フレーム13の内周面に追加工を施すことがなく、焼き嵌め代などの嵌め合いの管理が容易となり、フレーム13と固定子鉄心8との接合強度を大きくすることができる。
また、口出し線引き出し溝17をフレーム13の内周面に凹設する必要がないので、フレーム13の製作コストを削減できる。
According to the second embodiment, since the lead wire lead-out groove 17 is recessed in the outer peripheral surface of the core back 9a of the first stator core 9, no additional work is performed on the inner peripheral surface of the frame 13, The fitting management such as shrink fitting is easy to manage, and the bonding strength between the frame 13 and the stator core 8 can be increased.
In addition, since it is not necessary to provide the lead wire drawing groove 17 in the inner peripheral surface of the frame 13, the manufacturing cost of the frame 13 can be reduced.

また、口出し線引き出し溝17が第1固定子鉄心9に形成されている。そこで、口出し線引き出し溝17を構成する凹部を磁性鋼板をプレス成形する際に同時に形成し、それらの磁性鋼板を積層することで、凹部が軸方向に連なって構成された口出し線引き出し溝17を有する第1固定子鉄心9を作製できる。このように、口出し線引き出し溝17を形成するための追加工が不要となり、口出し線引き出し溝17を有する第1固定子鉄心9を安価に作製できる。   In addition, a lead-out lead groove 17 is formed in the first stator core 9. Therefore, the concave portion constituting the lead wire drawing groove 17 is formed simultaneously with the press forming of the magnetic steel sheet, and by laminating those magnetic steel plates, the lead wire drawing groove 17 having the concave portion connected in the axial direction is formed. The 1st stator core 9 which has can be produced. In this way, no additional process for forming the lead wire lead-out groove 17 is required, and the first stator core 9 having the lead wire lead-out groove 17 can be manufactured at low cost.

実施の形態3.
図4はこの発明の実施の形態3に係るホモポーラ型回転機を軸方向一側から見た要部端面図である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is an end view of a main part of a homopolar rotating machine according to Embodiment 3 of the present invention as viewed from one axial direction.

図4において、界磁コイル12は、1本の導体線を円筒状に巻回して作製されている。そして、界磁コイル12を構成する導体線の巻き始め端部で構成される正極側の口出し線18と、巻き終わり端部で構成される負極側の口出し線119とが、第1固定子鉄心9のコアバック9aの外周面に形成された同一の口出し線引き出し溝17を通って第1固定子鉄心9の軸方向の一端側に引き出されている。
なお、他の構成は上記実施の形態2と同様に構成されている。
In FIG. 4, the field coil 12 is produced by winding one conductor wire in a cylindrical shape. A positive lead wire 18 constituted by a winding start end portion of a conductor wire constituting the field coil 12 and a negative lead wire 119 constituted by a winding end end portion are constituted by a first stator core. The first stator core 9 is drawn out to one end side in the axial direction through the same lead wire lead-out groove 17 formed on the outer peripheral surface of the core back 9a.
Other configurations are the same as those in the second embodiment.

このホモポーラ型回転機1Bでは、界磁コイル12が多相コイル11に近接して配設されているので、多相コイル11のスイッチングの切換のタイミングなどのノイズが界磁コイル12の電流波形に含まれる。この実施の形態3では、界磁コイル12の巻き始め端部と巻き終わり端部とに相当する口出し線18,19が同一の口出し線引き出し溝17内を通って引き出されているので、口出し線18,19に流れる電流が逆向きとなり、界磁コイル12の電流波形に含まれるノイズがキャンセルされる。   In this homopolar rotating machine 1B, since the field coil 12 is disposed close to the multiphase coil 11, noise such as switching timing of the multiphase coil 11 is caused in the current waveform of the field coil 12. included. In the third embodiment, the lead wires 18 and 19 corresponding to the winding start end portion and the winding end end portion of the field coil 12 are drawn out through the same lead wire drawing groove 17. The currents flowing through 18 and 19 are reversed, and the noise included in the current waveform of the field coil 12 is cancelled.

ここで、1本の導体線を円筒状に巻回して作製された円筒状コイルでは、例えば、巻き始め端部が円筒状コイルの内周側に引き出され、巻き終わり端部が円筒状コイルの外周側に引き出される。この場合には、巻き始め端部で構成される口出し線を径方向外方に引き回した後、巻き終わり端部で構成される口出し線とともに、口出し線引き出し溝17内を通して第1固定子鉄心9の軸方向一端側に引き出すことになる。そこで、界磁コイル12には、巻き初め端部と巻き終わり端部とが共に外周側に位置するα巻コイルを用いることが好ましい。   Here, in a cylindrical coil produced by winding a single conductor wire into a cylindrical shape, for example, the winding start end is drawn out to the inner peripheral side of the cylindrical coil, and the winding end end is the cylindrical coil. It is pulled out to the outer peripheral side. In this case, after the lead wire constituted by the winding start end portion is drawn outward in the radial direction, the first stator core 9 passes through the lead wire drawing groove 17 together with the lead wire constituted by the winding end end portion. It will be pulled out to one end side in the axial direction. Therefore, it is preferable to use an α-winding coil in which the winding start end and the winding end end are both positioned on the outer peripheral side.

なお、上記実施の形態3では、口出し線引き出し溝が第1固定子鉄心のコアバックの外周面に形成されているものとしているが、口出し線引き出し溝は第1固定子鉄心のコアバックの内周面、すなわちスロットの底面に形成されてもよい。この場合、多相コイル11のノイズが口出し線引き出し溝内を通る口出し線を流れる電流波形にのりやすいが、正極側および負極側の口出し線を口出し線引き出し溝内に一緒に通すことにより、ノイズを効果的にキャンセルできる。   In the third embodiment, the lead wire lead-out groove is formed on the outer peripheral surface of the core back of the first stator core. However, the lead wire lead-out groove is formed in the core back of the first stator core. You may form in a surrounding surface, ie, the bottom face of a slot. In this case, the noise of the multiphase coil 11 is likely to be applied to the current waveform flowing through the lead wire passing through the lead wire lead-out groove. However, by passing the lead wire on the positive electrode side and the negative electrode side through the lead wire lead-out groove together, the noise Can be canceled effectively.

実施の形態4.
図5はこの発明の実施の形態4に係るホモポーラ型回転機を軸方向一側から見た要部端面図である。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is an end view of a main part of a homopolar rotating machine according to Embodiment 4 of the present invention as viewed from one side in the axial direction.

図5において、口出し線引き出し溝17が、第1固定子鉄心9のコアバック9aの外周面の、スロット9cの径方向外方位置に、軸方向一端から他端に至るように凹設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態3と同様に構成されている。
In FIG. 5, the lead-out lead-out groove 17 is recessed in the radially outer position of the slot 9 c on the outer peripheral surface of the core back 9 a of the first stator core 9 so as to extend from one end to the other end in the axial direction. Yes.
Other configurations are the same as those in the third embodiment.

このホモポーラ型回転機1Cでは、第1回転子4の突極4aから第1固定子鉄心9のティース9bに入った磁束は、ティース9b内を径方向外方に流れ、ついでコアバック9a内を径方向外方に流れてフレーム13に入る。このとき、口出し線引き出し溝17がコアバック9aの外周面のティース9bの径方向外方位置に形成されていると、口出し線引き出し溝17が、ティース9bからコアバック9aに入り、コアバック9aを径方向外方に流れてフレーム13に至る磁路を横切ることになる。そこで、口出し線引き出し溝17まで到達した磁束は、口出し線引き出し溝17を迂回してフレーム13に流れることになり、有効磁束が減少し、出力低下をもたらすことになる。   In this homopolar rotating machine 1C, the magnetic flux that has entered the teeth 9b of the first stator core 9 from the salient poles 4a of the first rotor 4 flows radially outward in the teeth 9b, and then in the core back 9a. It flows radially outward and enters the frame 13. At this time, if the lead wire lead-out groove 17 is formed at a radially outward position of the tooth 9b on the outer peripheral surface of the core back 9a, the lead wire lead-out groove 17 enters the core back 9a from the tooth 9b, and the core back 9a. Will cross the magnetic path to the frame 13 by flowing outward in the radial direction. Therefore, the magnetic flux that has reached the lead wire lead-out groove 17 bypasses the lead wire lead-out groove 17 and flows to the frame 13, reducing the effective magnetic flux and causing a decrease in output.

この実施の形態4によれば、口出し線引き出し溝17がコアバック9aの外周面のスロット9cの径方向外方位置に形成されているので、磁束は、図5中矢印で示されるように、ティース9bからコアバック9aに入り、コアバック9aを径方向外方に流れてフレーム13に入る。つまり、磁束が口出し線引き出し溝17を迂回して流れることがなく、有効磁束の減少が抑えられ、出力低下が抑えられる。   According to the fourth embodiment, the lead wire drawing groove 17 is formed at a radially outward position of the slot 9c on the outer peripheral surface of the core back 9a, so that the magnetic flux is indicated by an arrow in FIG. The tooth 9b enters the core back 9a, flows through the core back 9a radially outward, and enters the frame 13. That is, the magnetic flux does not flow around the lead wire drawing groove 17, and the reduction of the effective magnetic flux is suppressed and the output reduction is suppressed.

実施の形態5.
図6はこの発明の実施の形態5に係るホモポーラ型回転機を軸方向一側から見た要部端面図である。
Embodiment 5 FIG.
6 is an end view of a main part of a homopolar rotating machine according to a fifth embodiment of the present invention as viewed from one axial direction.

図6において、口出し線引き出し溝17a,17bが、第1固定子鉄心9のコアバック9aの外周面の、2つのスロット9cの径方向外方位置に、それぞれ軸方向一端から他端に至るように凹設されている。そして、界磁コイルが、2本の導体線を円筒状に巻回した円筒状コイルで作製されており、1本の導体線の巻き始め端部と巻き終わり端部とで構成される口出し線20a,20bが口出し線引き出し溝17aから第1固定子鉄心9の軸方向一端側に引き出され、もう1本の導体線の巻き始め端部と巻き終わり端部とで構成される口出し線21a,21bが口出し線引き出し溝17bから第1固定子鉄心9の軸方向一端側に引き出されている。さらに、口出し線20a,21aが外部回路(図示せず)により接続され、口出し線20b,21bが外部回路により接続されて、2本の導体線が並列に接続されている。
なお、他の構成は上記実施の形態4と同様に構成されている。
In FIG. 6, the lead-out lead-out grooves 17 a and 17 b extend from the one end in the axial direction to the other end in the radial direction of the two slots 9 c on the outer peripheral surface of the core back 9 a of the first stator core 9. Is recessed. The field coil is made of a cylindrical coil obtained by winding two conductor wires into a cylindrical shape, and is a lead wire composed of a winding start end and a winding end end of one conductor wire. 20a and 20b are led out from the lead wire lead-out groove 17a to one end side in the axial direction of the first stator iron core 9, and lead wires 21a, which are composed of a winding start end portion and a winding end end portion of another conductor wire, 21b is led out from the lead wire lead-out groove 17b to one end side in the axial direction of the first stator core 9. Furthermore, the lead wires 20a and 21a are connected by an external circuit (not shown), the lead wires 20b and 21b are connected by an external circuit, and the two conductor wires are connected in parallel.
Other configurations are the same as those in the fourth embodiment.

このホモポーラ型回転機1Dでは、界磁コイルが2本の導体線を円筒状に巻回した円筒状コイルで構成され、かつ2本の導体線で作製されたコイルを並列に接続して構成されている。そこで、1本の導体線で作製した界磁コイルに対し、界磁コイルのターン数を維持しつつ、各導体線の断面積を半分にすることで、同等の出力を得ることができる。
したがって、この実施の形態5によれば、出力を維持しつつ、口出し線20a,20b,21a,21bの細線化が可能となり、口出し線引き出し溝17a,17bの溝断面積を縮小でき、第1固定子鉄心9の機械的強度を高めることができる。
In this homopolar rotating machine 1D, the field coil is configured by a cylindrical coil in which two conductor wires are wound in a cylindrical shape, and is configured by connecting coils made of two conductor wires in parallel. ing. Therefore, an equivalent output can be obtained by halving the cross-sectional area of each conductor wire while maintaining the number of turns of the field coil with respect to the field coil manufactured with one conductor wire.
Therefore, according to the fifth embodiment, the lead wires 20a, 20b, 21a, and 21b can be thinned while maintaining the output, and the groove cross-sectional areas of the lead wire drawing grooves 17a and 17b can be reduced. The mechanical strength of the stator core 9 can be increased.

実施の形態6.
図7はこの発明の実施の形態6に係るホモポーラ型回転機を軸方向一側から見た端面図である。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 7 is an end view of a homopolar rotating machine according to Embodiment 6 of the present invention, viewed from one axial direction.

図7において、口出し線引き出し溝17a〜17fが、第1固定子鉄心9のコアバック9aの外周面の、6つのスロット9cの径方向外方位置に、それぞれ軸方向一端から他端に至るように凹設されている。そして、界磁コイルが、6本の導体線を円筒状に巻回した円筒状コイルで作製されており、各導体線の巻き始め端部と巻き終わり端部とで構成される口出し線22a〜27a,22b〜27bが、口出し線引き出し溝17a〜17fのそれぞれから第1固定子鉄心9の軸方向一端側に引き出されている。さらに、口出し線22a〜27aが外部回路(図示せず)により接続され、口出し線22b〜27bが外部回路により接続されて、6本の導体線が並列に接続されている。   In FIG. 7, the lead-out lead-out grooves 17a to 17f extend from the one end in the axial direction to the other end at the radially outer positions of the six slots 9c on the outer peripheral surface of the core back 9a of the first stator core 9. Is recessed. The field coil is made of a cylindrical coil in which six conductor wires are wound in a cylindrical shape, and lead wires 22a to 22d composed of winding start ends and winding end ends of the respective conductor wires. 27a, 22b to 27b are drawn out to the one end side in the axial direction of the first stator core 9 from each of the lead wire drawing grooves 17a to 17f. Furthermore, the lead wires 22a to 27a are connected by an external circuit (not shown), the lead wires 22b to 27b are connected by an external circuit, and the six conductor wires are connected in parallel.

係合凹部としての位置決め溝28が、第1固定子鉄心9のコアバック9aの外周面の、2つのティース9bの径方向外方位置に、軸方向一端から他端に至るように凹設されている。同様に、図示されていないが、係合凹部としての位置決め溝が、第2固定子鉄心10のコアバック10aの外周面の、2つのティース10bの径方向外方位置に、軸方向一端から他端に至るように凹設されている。また、係合突起としての位置決め突起29が、位置決め溝28と嵌合できるようにフレーム13の内周面に突設されて、フレーム13の軸方向の一端面から他端面に至るように延設されている。そして、位置決め突起29が位置決め溝28のそれぞれに嵌合されて、フレーム13が位置決めされて第1および第2固定子鉄心9,10に外嵌状態に嵌着されている。
なお、他の構成は上記実施の形態5と同様に構成されている。
A positioning groove 28 as an engaging recess is provided in a radially outward position of the two teeth 9b on the outer peripheral surface of the core back 9a of the first stator core 9 so as to extend from one end in the axial direction to the other end. ing. Similarly, although not shown in the drawing, a positioning groove as an engaging recess is provided from one end in the axial direction to the radially outward position of the two teeth 10b on the outer peripheral surface of the core back 10a of the second stator core 10. It is recessed so as to reach the end. Further, a positioning protrusion 29 as an engaging protrusion protrudes from the inner peripheral surface of the frame 13 so as to be fitted with the positioning groove 28 and extends from one end surface in the axial direction of the frame 13 to the other end surface. Has been. Then, the positioning protrusions 29 are fitted into the positioning grooves 28, respectively, and the frame 13 is positioned and fitted into the first and second stator cores 9 and 10 in an externally fitted state.
Other configurations are the same as those in the fifth embodiment.

このホモポーラ型回転機1Eでは、界磁コイルが6本の導体線を円筒状に巻回した円筒状コイルで構成され、かつ6本の導体線で作製されたコイルを並列に接続して構成されている。そこで、1本の導体線で作製した界磁コイルに対し、界磁コイルのターン数を維持しつつ、各導体線の断面積を1/6にすることで、同等の出力を得ることができる。
したがって、この実施の形態6によれば、出力を維持しつつ、口出し線22a〜27a,22b〜27bのさらなる細線化が可能となり、口出し線引き出し溝17a〜17fの溝断面積をさらに縮小でき、第1固定子鉄心9の機械的強度を一層高めることができる。
In this homopolar rotating machine 1E, the field coil is configured by a cylindrical coil in which six conductor wires are wound in a cylindrical shape, and is configured by connecting coils made of six conductor wires in parallel. ing. Therefore, with respect to a field coil produced with one conductor wire, an equivalent output can be obtained by reducing the cross-sectional area of each conductor wire to 1/6 while maintaining the number of turns of the field coil. .
Therefore, according to the sixth embodiment, the lead wires 22a to 27a and 22b to 27b can be further thinned while maintaining the output, and the groove cross-sectional areas of the lead wire drawing grooves 17a to 17f can be further reduced. The mechanical strength of the first stator core 9 can be further increased.

また、フレーム13の内周面に突設した位置決め突起29を第1および第2固定子鉄心9,10の外周面に凹設した位置決め溝28に嵌合させている。そこで、フレーム13の第1および第2固定子鉄心9,10に対する周方向の移動が阻止され、フレーム13を第1および第2固定子鉄心9,10に焼き嵌め固定する必要がない。さらに、フレーム13に対する第1および第2固定子鉄心9,10の位置決めが容易となる。
したがって、フレーム13を第1および第2固定子鉄心9,10に嵌着させる工程が簡易となり、ホモポーラ型回転機1Eを安価に組み立てることができる。また、ホモポーラ型回転機1Eを車載用に適用し、フレーム13と固定子鉄心8との熱膨張係数差に起因してフレーム13と固定子鉄心8との間に隙間が形成されても、固定子鉄心8に対するフレーム13の回転が阻止される。
Further, positioning protrusions 29 protruding from the inner peripheral surface of the frame 13 are fitted into positioning grooves 28 recessed in the outer peripheral surfaces of the first and second stator cores 9 and 10. Therefore, the movement of the frame 13 in the circumferential direction with respect to the first and second stator cores 9 and 10 is prevented, and the frame 13 does not need to be shrink-fitted and fixed to the first and second stator cores 9 and 10. Further, the first and second stator cores 9 and 10 can be easily positioned with respect to the frame 13.
Therefore, the process of fitting the frame 13 to the first and second stator cores 9 and 10 is simplified, and the homopolar rotating machine 1E can be assembled at low cost. Further, even if the homopolar rotating machine 1E is applied to a vehicle, even if a gap is formed between the frame 13 and the stator core 8 due to the difference in thermal expansion coefficient between the frame 13 and the stator core 8, it is fixed. The frame 13 is prevented from rotating relative to the core 8.

また、第1固定子鉄心9のティース9bと位置決め溝28との周方向の位置関係と、第2固定子鉄心10のティース10bと位置決め溝との周方向の位置関係とを等しくすれば、位置決め突起29を位置決め溝28に嵌合させるだけで、第1固定子鉄心9のティース9bと第2固定子鉄心10のティース10bとが軸方向に1列に配列した状態となる。つまり、フレーム13を第1および第2固定子鉄心9,10に嵌合させる際に、第1固定子鉄心9と第2固定子鉄心10とを位置決めするために新たな部材を用意する必要がない。
したがって、フレーム13を第1および第2固定子鉄心9,10に嵌着させる工程が簡易となり、かつ多相コイル11を巻回する工程が簡易となり、ホモポーラ型回転機1Eを安価に組み立てることができる。
Further, if the circumferential positional relationship between the teeth 9b of the first stator core 9 and the positioning grooves 28 and the circumferential positional relationship between the teeth 10b of the second stator core 10 and the positioning grooves are equalized, the positioning is performed. By simply fitting the protrusions 29 into the positioning grooves 28, the teeth 9b of the first stator core 9 and the teeth 10b of the second stator core 10 are arranged in a line in the axial direction. That is, when the frame 13 is fitted to the first and second stator cores 9 and 10, it is necessary to prepare a new member for positioning the first stator core 9 and the second stator core 10. Absent.
Therefore, the process of fitting the frame 13 to the first and second stator cores 9 and 10 is simplified, and the process of winding the multiphase coil 11 is simplified, and the homopolar rotating machine 1E can be assembled at low cost. it can.

さらに、第1固定子鉄心9と第2固定子鉄心10との両者を位置決めするための部材をスロット9c、10c内に設置する必要がないので、スロット9c、10c内に冷媒流通路を確保し易くなる。そこで、固定子鉄心8の冷却性の向上が望まれる場合には、簡易に対応できる。   Furthermore, since it is not necessary to install the members for positioning both the first stator core 9 and the second stator core 10 in the slots 9c and 10c, a refrigerant flow path is secured in the slots 9c and 10c. It becomes easy. Therefore, when it is desired to improve the cooling performance of the stator core 8, it can be easily handled.

なお、実施の形態6では、第1および第2固定子鉄心は、プレス成形された磁性鋼板を積層して作製されるので、磁性鋼板をプレス成形する際に位置決め溝を構成する凹部を同時に形成すれば、ティースと位置決め溝との周方向の位置関係が等しい第1および第2固定子鉄心9,10を作製できる。
また、上記実施の形態6では、位置決め突起をフレームの内周面に設け、位置決め溝を第1および第2固定子鉄心の外周面に設けるものとしているが、位置決め溝をフレームの内周面に設け、位置決め突起を第1および第2固定子鉄心の外周面に設けてもよい。
In the sixth embodiment, since the first and second stator cores are produced by laminating press-formed magnetic steel plates, the concave portions constituting the positioning grooves are simultaneously formed when the magnetic steel plates are press-formed. Then, the 1st and 2nd stator cores 9 and 10 with which the positional relationship of the circumferential direction of a teeth and a positioning groove is equal can be produced.
In the sixth embodiment, the positioning protrusion is provided on the inner peripheral surface of the frame and the positioning groove is provided on the outer peripheral surface of the first and second stator cores. However, the positioning groove is provided on the inner peripheral surface of the frame. The positioning protrusions may be provided on the outer peripheral surfaces of the first and second stator cores.

また、上記実施の形態2〜6では、口出し線引き出し溝が第1固定子鉄心のコアバックの外周面あるいは内周面に軸方向に貫通するように凹設されているものとしているが、引き出し穴を第1固定子鉄心のコアバックに軸方向に貫通するように穿設してもよい。この発明では、この引き出し穴も、口出し線引き出し溝に含まれるものとする。
また、上記実施の形態2〜6では、口出し線引き出し溝が第1固定子鉄心のコアバックの外周面あるいは内周面に軸方向に貫通するように凹設されているものとしているが、口出し線引き出し溝を第2固定子鉄心のコアバックの外周面あるいは内周面に軸方向に貫通するように凹設してもよい。
In the second to sixth embodiments, the lead wire drawing groove is recessed so as to penetrate the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the core back of the first stator core in the axial direction. The hole may be drilled so as to penetrate the core back of the first stator core in the axial direction. In the present invention, this lead hole is also included in the lead wire lead groove.
Moreover, in the said Embodiment 2-6, although the lead wire drawing-out groove shall be recessedly provided so that it may penetrate to the outer peripheral surface or internal peripheral surface of the core back of a 1st stator core to an axial direction, The wire drawing groove may be recessed so as to penetrate the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the core back of the second stator core in the axial direction.

実施の形態7.
図8はこの発明の実施の形態7に係るホモポーラ型回転機を用いたターボチャージャを搭載した車両用ハイブリッドエンジンアシストシステムの構成を示す概略図である。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of a hybrid engine assist system for a vehicle equipped with a turbocharger using a homopolar rotating machine according to Embodiment 7 of the present invention.

図8において、車両用ハイブリッドエンジンアシストシステムは、内燃機関であるエンジン31の回転トルクにより駆動される発電電動機35と、エンジン31の排気システムに接続されたターボチャージャ40と、を備える。
発電電動機35は、プーリ36をエンジン31のクランクシャフト32に固着されたプーリ33にベルト34を介して連結されている。発電電動機35は、ベルト34を介して伝達されたエンジン31の駆動力を交流電力に変換する。この交流電力は、発電電動機35のプーリ36と反対側に一体に取り付けられたインバータ44により直流電力に変換され、バッテリ39を充電するとともに、車載負荷(図示せず)に供給される。
In FIG. 8, the vehicle hybrid engine assist system includes a generator motor 35 that is driven by the rotational torque of the engine 31 that is an internal combustion engine, and a turbocharger 40 that is connected to the exhaust system of the engine 31.
The generator motor 35 is connected via a belt 34 to a pulley 33 having a pulley 36 fixed to a crankshaft 32 of the engine 31. The generator motor 35 converts the driving force of the engine 31 transmitted through the belt 34 into AC power. This AC power is converted into DC power by an inverter 44 that is integrally attached to the opposite side of the pulley 36 of the generator motor 35, charges the battery 39, and is supplied to an in-vehicle load (not shown).

ターボチャージャ40は、エンジン31の排気系統38に配設されたタービン41と、タービン41の回転軸42に固着され、エンジン31の吸気系統37に配設されたコンプレッサ43と、回転軸42に同軸に取り付けられたホモポーラ型回転機1と、を有する。ホモポーラ型回転機1は、第1固定子鉄心9をコンプレッサ43に向けて、タービン41とコンプレッサ43との間に介装されている。そして、多相コイル11の口出し線が第1固定子鉄心9側に引き出されて、インバータ44と配線47を介して電気的に接続されている。さらに、界磁コイル12の口出し線18が第1固定子鉄心9側に引き出されて、駆動回路部45と配線47を介して電気的に接続されている。   The turbocharger 40 is fixed to the turbine 41 disposed in the exhaust system 38 of the engine 31, and the compressor 43 disposed in the intake system 37 of the engine 31, and coaxial with the rotation shaft 42. And a homopolar rotating machine 1 attached to the. The homopolar rotating machine 1 is interposed between the turbine 41 and the compressor 43 with the first stator core 9 facing the compressor 43. The lead wire of the multiphase coil 11 is drawn out to the first stator core 9 side and is electrically connected to the inverter 44 via the wiring 47. Further, the lead wire 18 of the field coil 12 is drawn out to the first stator core 9 side and is electrically connected to the drive circuit unit 45 via the wiring 47.

制御手段46は、インバータ44を構成するスイッチング素子をON/OFF制御するとともに、駆動回路部45による界磁コイル12への通電を制御する。
また、界磁コイル12の温度を検出する界磁コイル温度検出手段としてのサーミスタ48が界磁コイル12に近接して配設され、検出信号を制御手段46に出力している。
なお、図8では、吸気系統37および排気系統38に設けられているキャブレターや触媒などは説明の便宜上省略されている。また、回転軸42がホモポーラ型回転機1の回転軸2に一致する。
The control means 46 controls ON / OFF of the switching elements constituting the inverter 44 and controls the energization of the field coil 12 by the drive circuit unit 45.
Further, a thermistor 48 as a field coil temperature detecting means for detecting the temperature of the field coil 12 is disposed in the vicinity of the field coil 12 and outputs a detection signal to the control means 46.
In FIG. 8, carburetors, catalysts, and the like provided in the intake system 37 and the exhaust system 38 are omitted for convenience of explanation. Further, the rotating shaft 42 coincides with the rotating shaft 2 of the homopolar rotating machine 1.

ここで、吸気ガスAが、吸気系統37を介してエンジン31に供給され、エンジン31の内部で燃焼される。燃焼後の排気ガスBが、排気系統38を介して外部に排気される。タービン41は、排気系統38を流通する排気ガスBにより駆動される。これにより、タービン41の回転軸42に固着されたコンプレッサ43が回転駆動され、吸気ガスAが大気圧以上に過給される。
この時、車両の運転者がアクセル操作によって加速しようとした場合、エンジン31が所定の回転数以上となり、かつ排気ガスBが十分な流体パワーを得るまでの間の1〜2秒程度は、十分な動力をタービン41に与えることができず、コンプレッサ43の反応が遅れ、いわゆるターボラグという現象を生じる。
Here, the intake gas A is supplied to the engine 31 via the intake system 37 and burned inside the engine 31. The exhaust gas B after combustion is exhausted to the outside through the exhaust system 38. The turbine 41 is driven by the exhaust gas B flowing through the exhaust system 38. Thereby, the compressor 43 fixed to the rotating shaft 42 of the turbine 41 is rotationally driven, and the intake gas A is supercharged to the atmospheric pressure or higher.
At this time, if the driver of the vehicle tries to accelerate by an accelerator operation, about 1 to 2 seconds until the engine 31 reaches a predetermined number of revolutions and the exhaust gas B obtains sufficient fluid power is sufficient. Power cannot be applied to the turbine 41, the reaction of the compressor 43 is delayed, and a so-called turbo lag phenomenon occurs.

そこで、直流電力が駆動回路部45および配線47を介して界磁コイル12に供給される。さらに、インバータ44が制御手段46によりスイッチング制御されて、バッテリ39の直流電力が交流電力に変換され、配線47を介してホモポーラ型回転機1の多相コイル11に供給され、ホモポーラ型回転機1が駆動される。これにより、ターボラグが生じる低速で、排気ガスBの流体パワーが十分に得られない場合でも、駆動力が回転軸42に印加され、コンプレッサ43を迅速に駆動でき、ターボラグの発生が抑制される。   Therefore, DC power is supplied to the field coil 12 through the drive circuit unit 45 and the wiring 47. Further, the inverter 44 is switching-controlled by the control means 46 so that the DC power of the battery 39 is converted into AC power and supplied to the multiphase coil 11 of the homopolar rotating machine 1 via the wiring 47, and the homopolar rotating machine 1. Is driven. Thereby, even when the fluid power of the exhaust gas B is not sufficiently obtained at a low speed at which turbo lag occurs, the driving force is applied to the rotating shaft 42, the compressor 43 can be driven quickly, and the occurrence of turbo lag is suppressed.

この実施の形態7によるホモポーラ型回転機1では、冷媒をフレーム13内に形成された冷媒流通路14を流通させているので、1000℃程度の高温となるタービン41から伝達される熱を冷媒流通路14を流通する冷媒により吸熱できる。そこで、ホモポーラ型回転機1をターボチャージャ40に適用しても、第1および第2固定子鉄心9,10およびフレーム13などの鉄系部品と界磁コイル12との熱膨張係数の差に起因する熱応力の発生が抑制され、耐久性を高めることができる。   In the homopolar rotating machine 1 according to the seventh embodiment, since the refrigerant is circulated through the refrigerant flow passage 14 formed in the frame 13, the heat transmitted from the turbine 41 having a high temperature of about 1000 ° C. is circulated through the refrigerant. Heat can be absorbed by the refrigerant flowing through the passage 14. Thus, even if the homopolar rotating machine 1 is applied to the turbocharger 40, it is caused by the difference in thermal expansion coefficient between the iron-based parts such as the first and second stator cores 9 and 10 and the frame 13 and the field coil 12. Generation of thermal stress is suppressed, and durability can be enhanced.

また、第1および第2固定子鉄心9,10が磁性鋼板を積層して作製されているので、磁性鋼板間の隙間が熱抵抗となり、軸方向の熱伝導が低下する。そこで、タービン41から界磁コイル12に伝達される熱量が低減され、第1および第2固定子鉄心9,10およびフレーム13などの鉄系部品と界磁コイル12との熱膨張係数の差に起因する熱応力の発生が抑制される。   Moreover, since the 1st and 2nd stator cores 9 and 10 are produced by laminating | stacking a magnetic steel plate, the clearance gap between magnetic steel plates becomes thermal resistance, and the heat conduction of an axial direction falls. Therefore, the amount of heat transmitted from the turbine 41 to the field coil 12 is reduced, and the difference in thermal expansion coefficients between the iron-based components such as the first and second stator cores 9 and 10 and the frame 13 and the field coil 12 is reduced. Occurrence of the resulting thermal stress is suppressed.

また、界磁コイル12の口出し線18がホモポーラ型回転機1のコンプレッサ43側に引き出されているので、口出し線18がタービン41側の1000℃程度の高温に曝されることがない。そこで、口出し線18の絶縁被膜の熱劣化が抑えられる。
また、多相コイル11の口出し線がホモポーラ型回転機1のコンプレッサ43側に引き出されているので、多相コイル11の口出し線の絶縁被膜の熱劣化が抑えられる。
Further, since the lead wire 18 of the field coil 12 is drawn out to the compressor 43 side of the homopolar rotating machine 1, the lead wire 18 is not exposed to a high temperature of about 1000 ° C. on the turbine 41 side. Therefore, thermal deterioration of the insulating film of the lead wire 18 is suppressed.
Moreover, since the lead wire of the multiphase coil 11 is drawn out to the compressor 43 side of the homopolar rotating machine 1, the thermal deterioration of the insulating coating of the lead wire of the multiphase coil 11 is suppressed.

また、界磁コイル12の口出し線18と多相コイル11の口出し線とが、ホモポーラ型回転機1のコンプレッサ43側に引き出されているので、界磁コイル12および多相コイル11と配線47との結線部をホモポーラ型回転機1の軸方向の一側に集中できる。そこで、タービン41の羽根とコンプレッサ43の羽根との間の軸方向距離を短くでき、ターボチャージャ40の体格の増大に起因する危険回転数の低下が抑えられる。   Further, since the lead wire 18 of the field coil 12 and the lead wire of the multiphase coil 11 are drawn to the compressor 43 side of the homopolar rotating machine 1, the field coil 12, the multiphase coil 11, and the wiring 47 are connected. Can be concentrated on one side in the axial direction of the homopolar rotating machine 1. Therefore, the axial distance between the blades of the turbine 41 and the compressor 43 can be shortened, and the reduction of the dangerous rotational speed due to the increase in the size of the turbocharger 40 can be suppressed.

つぎに、制御手段46による界磁コイル12への通電制御について説明する。
まず、サーミスタ48が、界磁コイル12に近接して配設され、界磁コイル12の温度を検出し、その検出信号を制御手段46に出力する。
制御手段46は、サーミスタ48の検出信号に基づいて、界磁コイル12の温度が許容上限値に到達したか否かを判断する。そして、制御手段46は、界磁コイル12の温度が許容上限値に到達したと判断すると、界磁コイル12への通電を遮断するように駆動回路部45を制御する。また、界磁コイル12の温度が許容上限値に到達いていないと判断すると、界磁コイル12への通電が維持される。
Next, energization control to the field coil 12 by the control means 46 will be described.
First, the thermistor 48 is disposed in the vicinity of the field coil 12, detects the temperature of the field coil 12, and outputs a detection signal to the control means 46.
The control means 46 determines whether or not the temperature of the field coil 12 has reached the allowable upper limit value based on the detection signal of the thermistor 48. When the control means 46 determines that the temperature of the field coil 12 has reached the allowable upper limit value, the control means 46 controls the drive circuit unit 45 to cut off the energization of the field coil 12. If it is determined that the temperature of the field coil 12 has not reached the allowable upper limit value, energization to the field coil 12 is maintained.

このように、界磁コイル12の温度が許容上限値に到達すると、界磁コイル12への通電が停止されるので、界磁コイル12の温度が許容上限値を超えるような事態が未然に回避される。そこで、界磁コイル12の過度の温度上昇が回避され、第1および第2固定子鉄心9,10およびフレーム13などの鉄系部品と界磁コイル12との熱膨張係数の差に起因する熱応力の発生が抑制されるとともに、界磁コイル12の導体線の絶縁被膜に熱劣化に伴う電気絶縁性の悪化が抑えられる。   As described above, when the temperature of the field coil 12 reaches the allowable upper limit value, the energization to the field coil 12 is stopped, so that a situation where the temperature of the field coil 12 exceeds the allowable upper limit value can be avoided. Is done. Therefore, an excessive temperature rise of the field coil 12 is avoided, and heat caused by a difference in thermal expansion coefficient between the iron-based components such as the first and second stator cores 9 and 10 and the frame 13 and the field coil 12 is avoided. The generation of stress is suppressed, and the deterioration of the electrical insulation due to thermal deterioration of the insulating film of the conductor wire of the field coil 12 is suppressed.

この実施の形態7によれば、界磁コイル12の温度が所定温度、例えば許容上限値を超えないように管理することができる。そこで、所定温度を、多相コイル11や界磁コイル12の絶縁被膜の熱劣化が促進されない温度の上限値、第1および第2固定子鉄心9,10およびフレーム13などの鉄系部品と界磁コイル12との熱膨張係数の差に起因する熱応力が過大と成らない温度などに設定すれば、界磁コイル12の温度を管理するだけで、多相コイル11や界磁コイル12の絶縁被膜の熱劣化や、熱膨張差に起因する熱応力の不具合を未然に回避することができる。   According to the seventh embodiment, the temperature of the field coil 12 can be managed so as not to exceed a predetermined temperature, for example, an allowable upper limit value. Therefore, the predetermined temperature is set to an upper limit value of the temperature at which the thermal deterioration of the insulating coating of the multiphase coil 11 and the field coil 12 is not promoted, and the iron parts such as the first and second stator cores 9 and 10 and the frame 13 and If the temperature is set such that the thermal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient with the magnetic coil 12 does not become excessive, the insulation of the multiphase coil 11 and the field coil 12 can be achieved only by managing the temperature of the field coil 12. It is possible to avoid problems of thermal stress due to thermal degradation of the coating and thermal stress due to thermal expansion differences.

なお、上記実施の形態7では、サーミスタを用いて界磁コイルの温度を検出するものとしているが、界磁コイル温度検出手段は界磁コイルの温度を直接検出するサーミスタに限定されるものではなく、例えば界磁コイルへの通電電流を検出する電流検出器でもよい。つまり、界磁コイル12の通電電流値の温度依存性を利用し、界磁コイルの温度が許容上限値となったときの通電電流値(許容下限値)を測定しておき、制御手段が、電流検出器の出力信号に基づいて、通電電流値が許容下限値に到達したと判断すると、界磁コイルへの通電を遮断し、許容下限値より大きいと判断すると、界磁コイルへの通電を維持する。これにより、界磁コイルの温度が許容上限値を超えるような事態が未然に回避される。   In the seventh embodiment, the temperature of the field coil is detected using the thermistor. However, the field coil temperature detecting means is not limited to the thermistor that directly detects the temperature of the field coil. For example, a current detector that detects an energization current to the field coil may be used. That is, using the temperature dependency of the energizing current value of the field coil 12, the energizing current value (allowable lower limit value) when the temperature of the field coil reaches the allowable upper limit value is measured, If it is determined that the energization current value has reached the allowable lower limit value based on the output signal of the current detector, the energization to the field coil is cut off. maintain. This avoids a situation where the temperature of the field coil exceeds the allowable upper limit.

なお、上記各実施の形態では、多相コイルが集中巻き方式で第1および第2固定子鉄心に巻回されているものとしているが、多相コイルは分布巻き方式で第1および第2固定子鉄心に巻回されていてもよい。
また、上記各実施の形態では、界磁極数とスロット数との比が4:6、すなわち極スロット比が2:3であるが、極スロット比は2:3に限定されるものではなく、例えば4:3でもよい。
In each of the above embodiments, the multiphase coil is wound around the first and second stator cores by the concentrated winding method. However, the multiphase coil is distributed by the first and second fixed winding methods. It may be wound around the child iron core.
In each of the above embodiments, the ratio between the number of field poles and the number of slots is 4: 6, that is, the pole slot ratio is 2: 3. However, the pole slot ratio is not limited to 2: 3. For example, 4: 3 may be used.

また、上記各実施の形態では、隔壁の外径が第1および第2回転子鉄心の外径に一致しているものとしているが、隔壁の外径は必ずしも第1および第2回転子鉄心の外径に一致する必要はない。
また、上記各実施の形態では、磁性薄板として磁性鋼板を用いるものとしているが、磁性薄板は磁性鋼板に限定されるものではなく、例えば電磁鋼板を用いてもよい。
また、上記各実施の形態では、第1および第2固定子鉄心が磁性鋼板を積層して構成されているものとしているが、第1および第2固定子鉄心は鉄粉を絶縁コーティングした後加圧成形して作製された圧粉鉄心で構成してもよい。
Further, in each of the above embodiments, the outer diameter of the partition is assumed to match the outer diameter of the first and second rotor cores, but the outer diameter of the partition is not necessarily the same as that of the first and second rotor cores. It is not necessary to match the outer diameter.
Moreover, in each said embodiment, although a magnetic steel plate is used as a magnetic thin plate, a magnetic thin plate is not limited to a magnetic steel plate, For example, you may use an electromagnetic steel plate.
In each of the above embodiments, the first and second stator cores are configured by laminating magnetic steel plates. However, the first and second stator cores are added after insulating coating of iron powder. You may comprise with the compacting iron core produced by pressing.

1,1A,1B,1C,1D,1E ホモポーラ型回転機(磁気誘導子型回転機)、2 回転軸、3 回転子、4 第1回転子鉄心、4a 突極、5 第2回転子鉄心、5a 突極、7 固定子、8 固定子鉄心、9 第1固定子鉄心、9a コアバック、9b ティース、9c スロット、10 第2固定子鉄心、10a コアバック、10b ティース、10c スロット、11 多相コイル、12 界磁コイル、13 フレーム、14 冷媒流通路、17,17a,17b,17c,17d,17e,17f 口出し線引き出し溝、18,19,20a,20b,21a,21b,22a,22b,23a,23b,24a,24b,25a,25b,26a,26b,27a,27b 口出し線、28 位置決め溝(係合凹部)、29 位置決め突起(係合突起)、40 ターボチャージャ、41 タービン、42 回転軸、43 コンプレッサ、46 制御手段、48 サーミスタ(界磁コイルエンド検出手段)。   1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E Homopolar type rotary machine (magnetic inductor type rotary machine), 2 rotary shaft, 3 rotor, 4 1st rotor core, 4a salient pole, 5 2nd rotor core, 5a salient pole, 7 stator, 8 stator core, 9 first stator core, 9a core back, 9b teeth, 9c slot, 10 second stator core, 10a core back, 10b teeth, 10c slot, 11 polyphase Coil, 12 Field coil, 13 Frame, 14 Refrigerant flow path, 17, 17a, 17b, 17c, 17d, 17e, 17f Lead wire drawing groove, 18, 19, 20a, 20b, 21a, 21b, 22a, 22b, 23a , 23b, 24a, 24b, 25a, 25b, 26a, 26b, 27a, 27b Lead wire, 28 Positioning groove (engagement recess), 29 Positioning protrusion Engaging projection) 40 turbocharger 41 turbine, 42 rotation shaft, 43 compressor, 46 control unit, 48 a thermistor (field coil end detecting means).

Claims (8)

それぞれ、内周側に開口するスロットを画成するティースが円筒状のコアバックの内周面から径方向内方に突設されて周方向に所定のピッチで複数配設されてなる同一形状に作製され、軸方向に所定距離離反して、かつ上記ティースの周方向位置を一致させて同軸に配置された第1固定子鉄心と第2固定子鉄心との対を有する固定子鉄心、および上記固定子鉄心に巻装された多相コイルを有する固定子と、
対をなす上記第1固定子鉄心と上記第2固定子鉄心とに外嵌状態に嵌装され、該第1固定子鉄心と該第2固定子鉄心とのコアバック間を軸方向に連結して磁路を構成するフレームと、
突極が周方向に等角ピッチで配設されてなる同一形状に作製された第1回転子鉄心と第2回転子鉄心との対を、それぞれ対をなす上記第1固定子鉄心および上記第2固定子鉄心の内周側に位置させ、かつ互いに周方向に半突極ピッチずらして回転軸に同軸に固着され、上記フレーム内に回転自在に収納された回転子と、
対をなす上記第1固定子鉄心と上記第2固定子鉄心とのコアバック間に配設され、上記第1回転子鉄心の突極と上記第2回転子鉄心の突極とが異なる極性となるように界磁磁束を発生する界磁コイルと、を備え、
冷媒流通路が上記フレーム内に形成され、
口出し線引き出し溝が上記フレームの内周面に凹設され、
上記界磁コイルの口出し線が上記口出し線引き出し溝内を通って上記フレームから軸方向外方に引き出されていることを特徴とする磁気誘導子型回転機。
Each of the teeth that define a slot that opens to the inner peripheral side protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the cylindrical core back, and a plurality of teeth are arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction. A stator core having a pair of a first stator core and a second stator core that are manufactured, are axially separated from each other by a predetermined distance, and are coaxially arranged with the circumferential positions of the teeth aligned with each other, and the above A stator having a multiphase coil wound around the stator core;
The first stator core and the second stator core forming a pair are fitted in an externally fitted state, and the core backs of the first stator core and the second stator core are connected in the axial direction. A frame constituting a magnetic path,
A pair of the first rotor core and the second rotor core manufactured in the same shape in which the salient poles are arranged at equiangular pitches in the circumferential direction, the first stator core and the second A rotor that is positioned on the inner peripheral side of the two stator cores and is coaxially fixed to the rotating shaft with a half salient pole pitch shifted from each other in the circumferential direction, and rotatably accommodated in the frame;
The first stator core and the second stator core forming a pair are disposed between core backs, and the salient poles of the first rotor core and the salient poles of the second rotor core have different polarities. A field coil for generating a field magnetic flux,
A refrigerant flow passage is formed in the frame;
A lead-out lead groove is recessed in the inner peripheral surface of the frame,
A magnetic inductor type rotating machine characterized in that a lead wire of the field coil is drawn axially outward from the frame through the lead wire drawing groove.
それぞれ、内周側に開口するスロットを画成するティースが円筒状のコアバックの内周面から径方向内方に突設されて周方向に所定のピッチで複数配設されてなる同一形状に作製され、軸方向に所定距離離反して、かつ上記ティースの周方向位置を一致させて同軸に配置された第1固定子鉄心と第2固定子鉄心との対を有する固定子鉄心、および上記固定子鉄心に巻装された多相コイルを有する固定子と、
対をなす上記第1固定子鉄心と上記第2固定子鉄心とに外嵌状態に嵌装され、該第1固定子鉄心と該第2固定子鉄心とのコアバック間を軸方向に連結して磁路を構成するフレームと、
突極が周方向に等角ピッチで配設されてなる同一形状に作製された第1回転子鉄心と第2回転子鉄心との対を、それぞれ対をなす上記第1固定子鉄心および上記第2固定子鉄心の内周側に位置させ、かつ互いに周方向に半突極ピッチずらして回転軸に同軸に固着され、上記フレーム内に回転自在に収納された回転子と、
対をなす上記第1固定子鉄心と上記第2固定子鉄心とのコアバック間に配設され、上記第1回転子鉄心の突極と上記第2回転子鉄心の突極とが異なる極性となるように界磁磁束を発生する界磁コイルと、を備え、
冷媒流通路が上記フレーム内に形成され、
口出し線引き出し溝が上記第1固定子鉄心と上記第2固定子鉄心との少なくとも一方に軸方向に貫通するように形成され、
上記界磁コイルの口出し線が上記口出し線引き出し溝内を通って上記第1固定子鉄心と上記第2固定子鉄心との少なくとも一方から軸方向外方に引き出されていることを特徴とする磁気誘導子型回転機。
Each of the teeth that define a slot that opens to the inner peripheral side protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the cylindrical core back, and a plurality of teeth are arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction. A stator core having a pair of a first stator core and a second stator core that are manufactured, are axially separated from each other by a predetermined distance, and are arranged coaxially so that the circumferential positions of the teeth coincide with each other, and the above A stator having a multiphase coil wound around the stator core;
The first stator core and the second stator core forming a pair are fitted in an externally fitted state, and the core backs of the first stator core and the second stator core are connected in the axial direction. A frame constituting a magnetic path,
A pair of the first rotor core and the second rotor core manufactured in the same shape in which the salient poles are arranged at equiangular pitches in the circumferential direction, the first stator core and the second A rotor that is positioned on the inner peripheral side of the two stator cores and is coaxially fixed to the rotating shaft with a half salient pole pitch shifted from each other in the circumferential direction, and rotatably accommodated in the frame;
The first stator core and the second stator core forming a pair are disposed between core backs, and the salient poles of the first rotor core and the salient poles of the second rotor core have different polarities. And a field coil for generating a field magnetic flux,
A refrigerant flow passage is formed in the frame;
A lead wire lead-out groove is formed so as to penetrate through at least one of the first stator core and the second stator core in the axial direction;
A magnetic field characterized in that a lead wire of the field coil passes through the lead wire lead groove and is drawn axially outward from at least one of the first stator core and the second stator core. Inductor type rotating machine.
上記界磁コイルが1本の導体線を円筒状に巻回して作製され、
上記口出し線が上記導体線の両端のそれぞれにより構成され、同一の上記口出し線引き出し溝から引き出されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の磁気誘導子型回転機。
The field coil is produced by winding one conductor wire into a cylindrical shape,
3. The magnetic inductor type rotating machine according to claim 1, wherein the lead wire is constituted by both ends of the conductor wire, and is led out from the same lead wire lead groove.
上記界磁コイルが複数本の導体線を円筒状に巻回して作製され、
上記口出し線が上記複数の導体線の両端のそれぞれにより構成され、
同一の上記導体線の両端のそれぞれにより構成された上記口出し線の対が、同一の上記口出し線引き出し溝から引き出されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の磁気誘導子型回転機。
The field coil is produced by winding a plurality of conductor wires into a cylindrical shape,
The lead wire is constituted by both ends of the plurality of conductor wires,
3. The magnetic inductor type according to claim 1, wherein a pair of lead wires formed by both ends of the same conductor wire are led out from the same lead wire lead groove. Rotating machine.
上記口出し線引き出し溝が上記第1固定子鉄心と上記第2固定子鉄心との少なくとも一方のコアバックの外周面の、上記スロットの径方向外方位置に凹設されていることを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の磁気誘導子型回転機。   The lead wire lead-out groove is recessed at the radially outer position of the slot on the outer peripheral surface of at least one of the first stator core and the second stator core. The magnetic inductor type rotating machine according to any one of claims 2 to 4. 係合突起が上記フレームの内周面および上記第1固定子鉄心と上記第2固定子鉄心のコアバック外周面の一方に形成され、かつ係合凹部が上記フレームの内周面および上記第1固定子鉄心と上記第2固定子鉄心のコアバック外周面の他方に形成され、上記フレームが上記係合突起と上記係合凹部とを嵌合させて上記第1固定子鉄心と上記第2固定子鉄心に対して周方向の移動を規制されて該第1固定子鉄心と該第2固定子鉄心とに外嵌状態に嵌装されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の磁気誘導子型回転機。   An engagement protrusion is formed on the inner peripheral surface of the frame and one of the core back outer peripheral surfaces of the first stator core and the second stator core, and an engagement recess is formed on the inner peripheral surface of the frame and the first The first stator core and the second fixed core are formed on the other of the core back outer peripheral surfaces of the stator core and the second stator core, and the frame engages the engaging protrusion and the engaging recess. The circumferential movement with respect to the core of the child is regulated, and the first stator core and the second stator core are fitted in an externally fitted state. The magnetic inductor type | mold rotary machine of any one of Claims. 上記請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の磁気誘導子型回転機と、
上記回転軸の一端側に固着されて、エンジンの吸気系統に配設されるコンプレッサと、
上記回転軸の他端側に固着されて、上記エンジンの排気系統に配設されるタービンと、を備え、
上記口出し線が上記コンプレッサ側に引き出されていることを特徴とするターボチャージャ。
The magnetic inductor type rotating machine according to any one of claims 1 to 6,
A compressor fixed to one end of the rotating shaft and disposed in the intake system of the engine;
A turbine fixed to the other end of the rotating shaft and disposed in an exhaust system of the engine,
A turbocharger characterized in that the lead wire is drawn out to the compressor side.
上記界磁コイルの温度を検出する界磁コイル温度検出手段と、
上記界磁コイル温度検出手段の検出信号に基づいて、上記界磁コイルの温度が所定温度に到達したか否かを判断し、上記界磁コイルの温度が所定温度に到達したと判断すると、該界磁コイルへの通電を停止する制御手段と、
を備えていることを特徴とする請求項7記載のターボチャージャ。
Field coil temperature detecting means for detecting the temperature of the field coil;
Based on the detection signal of the field coil temperature detection means, it is determined whether the temperature of the field coil has reached a predetermined temperature, and if it is determined that the temperature of the field coil has reached a predetermined temperature, Control means for stopping energization of the field coil;
The turbocharger according to claim 7, comprising:
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US10003233B2 (en) 2013-12-13 2018-06-19 Mitsubishi Electric Corporation Mechanically and electrically integrated rotary electric machine

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