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JP2013038918A - Rotary electric machine - Google Patents

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JP2013038918A
JP2013038918A JP2011173119A JP2011173119A JP2013038918A JP 2013038918 A JP2013038918 A JP 2013038918A JP 2011173119 A JP2011173119 A JP 2011173119A JP 2011173119 A JP2011173119 A JP 2011173119A JP 2013038918 A JP2013038918 A JP 2013038918A
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JP
Japan
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pole
coil
rotor
stator
coils
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2011173119A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiji Yamada
英治 山田
Kenji Hiramoto
健二 平本
Hideo Nakai
英雄 中井
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.)
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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 Toyota Motor Corp, Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2011173119A priority Critical patent/JP2013038918A/en
Publication of JP2013038918A publication Critical patent/JP2013038918A/en
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Abstract

【課題】回転電機において、ロータコイルに生じる誘導電流を大きくすることである。
【解決手段】回転電機は、ステータに対向配置され、ステータで生成される磁界に含まれる高調波成分が鎖交することにより周方向にN極及びS極が交互に形成されるように構成されるロータ14を含む。ロータ14は、N極が形成される複数のN極形成突極32nと、S極が形成される複数のS極形成突極32sとを有するロータコア24と、各N極形成突極32nに巻かれる2つのN極ロータコイルであるN極誘導コイル28n及びN極コモンコイル30nと、各S極形成突極32sに巻かれる2つのS極ロータコイルであるS極誘導コイル28s及びS極コモンコイル30sとを含む。N極誘導コイル28n、N極コモンコイル30n、S極誘導コイル28s及びS極コモンコイル30sは、ダイオードブリッジ回路38に接続する。
【選択図】図4
In a rotating electrical machine, an induced current generated in a rotor coil is increased.
A rotating electrical machine is arranged to face a stator, and is configured such that N and S poles are alternately formed in a circumferential direction by interlinking of harmonic components included in a magnetic field generated by the stator. Including the rotor 14. The rotor 14 has a rotor core 24 having a plurality of N pole forming salient poles 32n on which N poles are formed and a plurality of S pole forming salient poles 32s on which S poles are formed, and is wound around each N pole forming salient pole 32n. N pole induction coil 28n and N pole common coil 30n, which are two N pole rotor coils, and S pole induction coil 28s and S pole common coil, which are two S pole rotor coils wound around each S pole forming salient pole 32s. 30 s. The N pole induction coil 28n, the N pole common coil 30n, the S pole induction coil 28s, and the S pole common coil 30s are connected to the diode bridge circuit 38.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、ステータと、ステータで生成される磁界に含まれる高調波成分が鎖交することにより周方向にN極及びS極が交互に形成されるように構成されるロータとを備える回転電機に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine including a stator and a rotor configured such that N poles and S poles are alternately formed in the circumferential direction by interlinking of harmonic components included in a magnetic field generated by the stator. About.

特許文献1に記載されたモータは、ステータの径方向内側に配置されたロータを備え、ステータは、ステータコアの複数のティースに集中巻きで巻回された複数のステータコイルを含む。ロータは、ロータコアの径方向に突出する複数の突極に巻回された複数のロータコイルを含んで構成される。ステータは、ステータコイルに3相の交流電流を流すことで回転磁界を生成し、ステータのティースに形成された高調波成分を含む磁界がロータ巻線に鎖交すると、ロータコイルに磁束変動が生じる。ロータコイルは、ロータの突極に、ステータとのギャップ近傍に配置されるロータコイルと、ロータコイルと別体であり、ロータコイルよりステータから遠くに配置される別のロータコイルとを含む。   The motor described in Patent Document 1 includes a rotor disposed on the radially inner side of the stator, and the stator includes a plurality of stator coils wound around the plurality of teeth of the stator core by concentrated winding. The rotor includes a plurality of rotor coils wound around a plurality of salient poles protruding in the radial direction of the rotor core. The stator generates a rotating magnetic field by causing a three-phase alternating current to flow through the stator coil. When a magnetic field including harmonic components formed in the stator teeth is linked to the rotor winding, a magnetic flux fluctuation occurs in the rotor coil. . The rotor coil includes, on the salient pole of the rotor, a rotor coil disposed in the vicinity of the gap with the stator, and another rotor coil that is separate from the rotor coil and disposed farther from the stator than the rotor coil.

隣り合う突極に巻回されているロータコイルであって、ステータから遠くに配置されるロータコイル同士は互いに直列に接続され、主に誘起電流に伴って磁界を形成する作用をもたらす。また、ステータの近くに配置されるロータコイルは、主に誘起電流を励起する作用をもたらす。主に磁界を形成するロータコイルは、主に誘起電流を励起するロータコイルと、主に誘起電流を励起する別のロータコイルとに共通に接続される。主に誘起電流を励起するロータコイルには、半波整流回路を用いて整流されたロータ電流が誘導されている。   Rotor coils wound around adjacent salient poles, and rotor coils arranged far from the stator are connected in series with each other, and mainly have an effect of forming a magnetic field with an induced current. In addition, the rotor coil disposed near the stator mainly has an effect of exciting the induced current. A rotor coil that mainly forms a magnetic field is commonly connected to a rotor coil that mainly excites an induced current and another rotor coil that mainly excites an induced current. A rotor current rectified using a half-wave rectifier circuit is induced in a rotor coil that mainly excites an induced current.

また、特許文献2に記載された発電機は、固定子コアに主発電巻線と励磁巻線とが巻装される固定子と、回転子コアに主発電巻線の極数と同極数の界磁巻線が巻装され、複数の界磁巻線は励磁巻線がつくる静止磁界と主発電巻線がつくる電気子反作用磁界の奇数次の空間高調波成分との双方と磁気的結合をなす位置に配列して巻装される回転子とを備える。また、発電機には、主発電巻線の中間から三相交流電流を取り出し、主発電巻線の誘導起電力を全波整流して励磁巻線に直流を流す制御整流装置と、回転子の複数の界磁巻線のそれぞれの誘導起電力を半波整流して界磁巻線に直流を流すダイオードとが設けられている。界磁巻線に誘導される起電力が半波整流されて、回転子の主磁界を増磁し、主発電巻線の起電力を増大させるとされている。   Moreover, the generator described in Patent Document 2 includes a stator in which a main generator winding and an excitation winding are wound around a stator core, and the same number of poles as the main generator winding on the rotor core. The field windings are magnetically coupled to both the static magnetic field produced by the excitation winding and the odd-order spatial harmonic components of the electron reaction magnetic field produced by the main generator winding. And a rotor wound in an array. The generator also includes a control rectifier that extracts three-phase alternating current from the middle of the main generator winding, full-wave rectifies the induced electromotive force of the main generator winding, and directs the DC to the excitation winding, and the rotor A diode is provided in which the induced electromotive force of each of the plurality of field windings is half-wave rectified and a direct current is passed through the field winding. The electromotive force induced in the field winding is half-wave rectified to increase the main magnetic field of the rotor and increase the electromotive force of the main power generation winding.

特開2010−279165号公報JP 2010-279165 A 特開平8−65976号公報JP-A-8-65976

特許文献1に記載されたモータは、ステータのティースに形成された高調波成分を含む磁界がロータコイルに鎖交することで、ロータコイルに誘導電流を流すものであるが、半波整流回路を利用するため、高調波成分の半分しか利用できておらず、ロータコイルに生じる誘導電流を大きくする面から改良の余地がある。   The motor described in Patent Document 1 causes an induction current to flow through the rotor coil by interlinking the magnetic field including the harmonic component formed in the teeth of the stator with the rotor coil. Since it is used, only half of the harmonic component can be used, and there is room for improvement in terms of increasing the induced current generated in the rotor coil.

また、特許文献2に記載された発電機は、複数の界磁巻線のそれぞれの誘導起電力をダイオードにより半波整流しており、やはりロータコイルである界磁巻線に生じる誘導電流を大きくする面から改良の余地がある。   In the generator described in Patent Document 2, the induced electromotive force of each of the plurality of field windings is half-wave rectified by a diode, and the induced current generated in the field winding that is also a rotor coil is increased. There is room for improvement.

本発明の目的は、回転電機において、ロータコイルに生じる誘導電流を大きくすることである。   An object of the present invention is to increase an induced current generated in a rotor coil in a rotating electrical machine.

本発明に係る回転電機は、ステータと、前記ステータに対向配置され、前記ステータで生成される磁界に含まれる高調波成分が鎖交することにより周方向にN極及びS極が交互に形成されるように構成されるロータとを備え、前記ロータは、前記N極が形成される複数のN極形成突極と、前記S極が形成される複数のS極形成突極とを有するロータコアと、前記各N極形成突極に巻かれる2つのN極ロータコイルと、前記各S極形成突極に巻かれる2つのS極ロータコイルとを含み、前記2つのN極ロータコイルと前記2つのS極ロータコイルとが、ダイオードブリッジ回路に接続されることを特徴とする回転電機である。   In the rotating electrical machine according to the present invention, the N pole and the S pole are alternately formed in the circumferential direction by interlacing the stator and the harmonic component included in the magnetic field generated by the stator that is disposed opposite to the stator. And a rotor core having a plurality of N pole forming salient poles on which the N pole is formed and a plurality of S pole forming salient poles on which the S pole is formed. , Two N pole rotor coils wound around each N pole forming salient pole, and two S pole rotor coils wound around each S pole forming salient pole, the two N pole rotor coils and the two A rotating electric machine is characterized in that the S pole rotor coil is connected to a diode bridge circuit.

また、本発明に係る回転電機において、好ましくは、前記2つのN極ロータコイルは、前記各N極形成突極に巻かれるN極第1コイルと、前記各N極形成突極の前記N極第1コイルよりも前記ステータに近い側に巻かれるN極第2コイルとを含み、前記2つのS極ロータコイルは、前記各S極形成突極に巻かれるS極第1コイルと、前記各S極形成突極のS極第1コイルよりも前記ステータに近い側に巻かれるS極第2コイルとを含む。   In the rotating electrical machine according to the present invention, preferably, the two N-pole rotor coils include an N-pole first coil wound around the N-pole forming salient poles and the N-poles of the N-pole forming salient poles. An N pole second coil wound closer to the stator than the first coil, and the two S pole rotor coils include an S pole first coil wound around each S pole forming salient pole, And an S pole second coil wound closer to the stator than the S pole first coil of the S pole forming salient pole.

また、本発明に係る回転電機において、好ましくは、前記N極第1コイル及び前記S極第1コイルは、互いに直列に接続され、かつ、前記ダイオードブリッジ回路のアノード・アノード接続端とカソード・カソード接続端との間に接続されており、前記N極第2コイル及び前記S極第2コイルは、互いに直列に接続され、かつ、前記ダイオードブリッジ回路の2つのアノード・カソード接続端の間に接続されている。   In the rotating electrical machine according to the present invention, preferably, the N pole first coil and the S pole first coil are connected in series to each other, and the anode-anode connection end and the cathode-cathode of the diode bridge circuit The N pole second coil and the S pole second coil are connected in series with each other and connected between the two anode / cathode connection ends of the diode bridge circuit. Has been.

本発明の回転電機によれば、ロータコイルに生じる誘導電流を大きくすることができる。   According to the rotating electrical machine of the present invention, the induced current generated in the rotor coil can be increased.

本発明の実施形態に係る回転電機の全体構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the whole structure of the rotary electric machine which concerns on embodiment of this invention. 図1からステータを取り出して示す図である。It is a figure which takes out and shows a stator from FIG. 図1からロータを取り出して示す図である。It is a figure which takes out and shows a rotor from FIG. 本発明の実施形態において、ロータの周方向一部の突極に巻かれたロータコイルとダイオードブリッジ回路との結線状態を示す模式図である。In embodiment of this invention, it is a schematic diagram which shows the connection state of the rotor coil and diode bridge circuit which were wound around the salient pole of the circumferential direction one part of the rotor. 本発明の実施の形態において、第2コイルである誘導コイルに鎖交する磁束により発生する誘起電圧(誘導コイル電圧)と、ダイオードブリッジ回路の2つの接続端P1,P2間に加わる電圧(N+S極誘導コイル電圧)と、ダイオードブリッジ回路の別の2つの接続端P3,P4間に発生する電圧(全波整流電圧)と、第1コイルであるコモンコイルに流れる電流(コモンコイル電流)とを示す図である。In the embodiment of the present invention, an induced voltage (inductive coil voltage) generated by a magnetic flux interlinked with the induction coil which is the second coil, and a voltage (N + S pole) applied between the two connection terminals P1 and P2 of the diode bridge circuit. An induction coil voltage), a voltage generated between two other connection ends P3 and P4 of the diode bridge circuit (full-wave rectified voltage), and a current (common coil current) flowing through the common coil as the first coil. FIG. 従来構造の回転電機において、ロータの周方向一部の突極に巻かれたロータコイルの結線状態を示す模式図である。In the rotary electric machine of conventional structure, it is a schematic diagram which shows the connection state of the rotor coil wound around the salient pole of the circumferential direction part of the rotor. 図6の構造において、ロータの周方向に隣り合う突極に2つずつ巻装されたロータコイルの接続回路の等価回路を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an equivalent circuit of a connection circuit of rotor coils wound around two salient poles adjacent in the circumferential direction of the rotor in the structure of FIG. 6. 図6の構造において、誘導コイルに鎖交する磁束により発生する誘起電圧(誘導コイル電圧)と、コモンコイルに流れる電流(コモンコイル電流)とを示す図である。In the structure of FIG. 6, it is a figure which shows the induced voltage (induction coil voltage) which generate | occur | produces with the magnetic flux linked to an induction coil, and the electric current (common coil current) which flows into a common coil. 本発明の実施形態に係る回転電機と、図6の従来構造の回転電機との回転数及びモータトルクの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the rotation speed of the rotary electric machine which concerns on embodiment of this invention, and the rotary electric machine of the conventional structure of FIG. 6, and a motor torque. 本発明の実施の形態に係る回転電機の別例の第1例において、各突極に巻かれたロータ巻線とダイオードブリッジ回路との結線状態を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a connection state between a rotor winding wound around each salient pole and a diode bridge circuit in a first example of another example of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る回転電機の別例の第2例において、各突極に巻かれたロータ巻線とダイオードブリッジ回路との結線状態を示す回路図である。In the 2nd example of another example of the rotating electrical machine concerning an embodiment of the invention, it is a circuit diagram showing a connection state of a rotor coil and a diode bridge circuit wound around each salient pole.

以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。図1〜5は、本発明の実施形態を示す図である。図1は、本発明の実施形態に係る回転電機の全体構成を示す概略断面図である。図2は、図1からステータを取り出して示す図である。図3は、図1からロータを取り出して示す図である。図4は、本発明の実施形態において、ロータの周方向一部の突極に巻かれたロータコイルとダイオードブリッジ回路との結線状態を示す模式図である。図1に示すように、本実施形態の回転電機10は、電動機または発電機として機能するものであり、図示しないケーシングに固定されたステータ12と、ステータ12と所定の空隙をあけて径方向内側に対向配置され、ステータ12に対し回転可能なロータ14とを備える。なお、「径方向」とは、ロータ14の回転中心軸に対し直交する放射方向をいう(以下、特に断らない限り「径方向」の意味は同じである。)。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1-5 is a figure which shows embodiment of this invention. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing the stator taken out from FIG. FIG. 3 is a view showing the rotor taken out from FIG. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a connection state between a rotor coil wound around a salient pole in a circumferential direction of the rotor and a diode bridge circuit in the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the rotating electrical machine 10 according to the present embodiment functions as an electric motor or a generator, and has a stator 12 fixed to a casing (not shown), a radial gap inside the stator 12 with a predetermined gap. And a rotor 14 that is rotatable with respect to the stator 12. The “radial direction” means a radial direction orthogonal to the rotation center axis of the rotor 14 (hereinafter, the meaning of “radial direction” is the same unless otherwise specified).

図2に示すように、ステータ12は、磁性材製のステータコア16と、ステータコア16に配設された複数相(より具体的には例えばU相、V相、W相の3相)のステータコイル20u,20v,20wとを含む。ステータコア16の内周面の周方向複数個所には、径方向内側へ(ロータ14(図1)へ向けて)突出する複数の第1ティースである、ティース18が配置されており、各ティース18間に第1スロットであるスロット22が形成されている。複数のティース18は、ロータ14の回転軸である回転中心軸周りの周方向に沿って互いに間隔をおいて配列されている。なお、「周方向」とは、ロータ14の回転中心軸を中心として描かれる円形に沿う方向をいう(以下、特に断らない限り「周方向」の意味は同じである。)。   As shown in FIG. 2, the stator 12 includes a stator core 16 made of a magnetic material, and a plurality of phases (more specifically, for example, three phases of a U phase, a V phase, and a W phase) disposed on the stator core 16. 20u, 20v, 20w. A plurality of teeth 18, which are a plurality of first teeth projecting radially inward (toward the rotor 14 (FIG. 1)), are disposed at a plurality of circumferential positions on the inner circumferential surface of the stator core 16. A slot 22 which is a first slot is formed therebetween. The plurality of teeth 18 are arranged at intervals from each other along the circumferential direction around the rotation center axis that is the rotation axis of the rotor 14. The “circumferential direction” refers to a direction along a circle drawn around the rotation center axis of the rotor 14 (hereinafter, the meaning of “circumferential direction” is the same unless otherwise specified).

各相のステータコイル20u,20v,20wは、スロット22を通ってステータコア16のティース18に短節集中巻で巻装されている。このように、ティース18にステータコイル20u,20v,20wが巻装されることで磁極が構成される。そして、複数相のステータコイル20u,20v,20wに複数相の交流電流を流すことで、周方向に並べられたティース18が磁化し、周方向に回転する回転磁界をステータ12に生成することができる。なお、ステータコイル20u,20v,20wは、このようにステータ12のティース18に巻線する構成に限定するものではなく、例えばティース18から外れたステータコア16の環状部分の周方向複数個所に複数相のステータコイルを巻線するトロイダル巻きとし、ステータ12に回転磁界を生じさせることもできる。   The stator coils 20u, 20v, and 20w of each phase are wound around the teeth 18 of the stator core 16 by concentrated short-winding windings through the slots 22. As described above, the stator coils 20u, 20v, and 20w are wound around the teeth 18 to form magnetic poles. Then, by passing a plurality of phases of alternating current through the plurality of phases of the stator coils 20u, 20v, 20w, the teeth 18 arranged in the circumferential direction are magnetized, and a rotating magnetic field that rotates in the circumferential direction is generated in the stator 12. it can. The stator coils 20u, 20v, and 20w are not limited to the configuration in which the coils are wound around the teeth 18 of the stator 12 as described above. It is also possible to generate a rotating magnetic field in the stator 12 by using a toroidal winding for winding the stator coil.

ティース18に形成された回転磁界は、その先端面からロータ14に作用する。図2に示す例では、3相(U相、V相、W相)のステータコイル20u,20v,20wがそれぞれ巻装された3つのティース18により1つの極対が構成されている。   The rotating magnetic field formed on the teeth 18 acts on the rotor 14 from the tip surface. In the example shown in FIG. 2, one pole pair is constituted by three teeth 18 around which three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) stator coils 20u, 20v, 20w are wound.

一方、図3に示すように、ロータ14は、磁性材料製のロータコア24と、複数のロータコイルである、N極誘導コイル28n、N極コモンコイル30n、S極誘導コイル28s、及びS極コモンコイル30sとを含む。ロータコア24は、外周面の周方向複数個所に径方向外側に向けて(ステータ12(図1)に向けて)突出して設けられた複数の磁極部であり、突部であり、かつ第2ティースであるN極形成突極32n及びS極形成突極32sを有する。N極形成突極32nとS極形成突極32sとは、ロータコア24の周方向に沿って交互に、かつ、互いに間隔をおいて配置されており、各突極32n、32sがステータ12と対向している。ロータコア24の環状部分であるロータヨーク及び複数の突極32n、32sは、磁性鋼板を複数積層した積層体等の磁性材により、一体に設けられている。N極形成突極32nとS極形成突極32sとは、互いに同一の形状及び大きさを有する。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the rotor 14 includes a rotor core 24 made of a magnetic material and a plurality of rotor coils, an N-pole induction coil 28 n, an N-pole common coil 30 n, an S-pole induction coil 28 s, and an S-pole common. Coil 30s. The rotor core 24 is a plurality of magnetic pole portions provided to protrude radially outward (toward the stator 12 (FIG. 1)) at a plurality of locations in the circumferential direction of the outer peripheral surface, and is a projection, and the second teeth. N pole forming salient poles 32n and S pole forming salient poles 32s. The N pole forming salient poles 32n and the S pole forming salient poles 32s are alternately arranged along the circumferential direction of the rotor core 24 and spaced from each other, and the salient poles 32n and 32s face the stator 12. doing. The rotor yoke, which is an annular portion of the rotor core 24, and the plurality of salient poles 32n, 32s are integrally provided by a magnetic material such as a laminate in which a plurality of magnetic steel plates are laminated. The N pole forming salient pole 32n and the S pole forming salient pole 32s have the same shape and size.

より詳しくは、ロータ14の周方向に関して1つおきの突極であるN極形成突極32nのそれぞれに、2つのN極ロータコイルである、N極第1コイルであるN極コモンコイル30nとN極第2コイルであるN極誘導コイル28nとが集中巻きで巻線されている。また、ロータ14において、N極形成突極32nと隣り合う別の突極であり、周方向1つおきの突極であるS極形成突極32sのそれぞれに、2つのS極ロータコイルである、S極第1コイルであるS極コモンコイル30sとS極第2コイルであるS極誘導コイル28sとが集中巻きで巻線されている。また、ロータ14は、周方向に隣り合う突極32n、32sの間に形成された第2スロットであるスロット34(図3)を有する。すなわち、ロータコア24には、複数のスロット34が、ロータ14の回転軸まわりの周方向に互いに間隔をおいて形成されている。また、ロータコア24は、回転軸36の径方向外側に嵌合固定されている。   More specifically, each of the N pole forming salient poles 32n that are every other salient pole in the circumferential direction of the rotor 14 includes two N pole rotor coils, an N pole common coil 30n that is an N pole first coil, An N-pole induction coil 28n, which is an N-pole second coil, is wound in a concentrated manner. Moreover, in the rotor 14, it is another salient pole adjacent to the N pole formation salient pole 32n, and each of the S pole formation salient poles 32s which are every other salient pole in the circumferential direction is two S pole rotor coils. The S pole common coil 30s as the S pole first coil and the S pole induction coil 28s as the S pole second coil are wound by concentrated winding. Further, the rotor 14 has a slot 34 (FIG. 3) which is a second slot formed between the salient poles 32n and 32s adjacent in the circumferential direction. That is, a plurality of slots 34 are formed in the rotor core 24 at intervals in the circumferential direction around the rotation axis of the rotor 14. The rotor core 24 is fitted and fixed on the outer side in the radial direction of the rotary shaft 36.

各N極誘導コイル28nは、各N極形成突極32nにおいて、N極コモンコイル30nよりも先端側、すなわち、ステータ12(図1)に近い側に巻かれている。各S極誘導コイル28sは、各S極形成突極32sにおいて、S極コモンコイル30sよりも先端側、すなわち、ステータ12に近い側に巻かれている。なお、各突極32n、32sの周囲に巻かれる誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sは、それぞれ突極32n(または32s)の周囲の長さ方向(図4の上下方向)に沿って設けられたソレノイドが、突極32n(または32s)の周方向(図4の左右方向)に複数層整列した整列巻きで配置されることもできる。なお、各突極32n、32sの先端側に巻かれる誘導コイル28n、28sは、突極32n、32sの周囲に複数回、すなわち複数ターン分、渦巻状に巻いた構成とすることもできる。   Each N-pole induction coil 28n is wound on the tip side of each N-pole forming salient pole 32n, that is, on the side closer to the stator 12 (FIG. 1) than the N-pole common coil 30n. Each S pole induction coil 28 s is wound around the tip side of each S pole forming salient pole 32 s, that is, the side closer to the stator 12 than the S pole common coil 30 s. The induction coils 28n and 28s and the common coils 30n and 30s wound around the salient poles 32n and 32s are respectively along the length direction (vertical direction in FIG. 4) around the salient poles 32n (or 32s). The arranged solenoids may be arranged in an aligned winding in which a plurality of layers are aligned in the circumferential direction (left-right direction in FIG. 4) of the salient poles 32n (or 32s). In addition, the induction coils 28n and 28s wound around the front ends of the salient poles 32n and 32s may be wound around the salient poles 32n and 32s a plurality of times, that is, a plurality of turns.

図4に示すように、ロータ14の周方向に隣り合う2個の突極32n、32sを1組として、各組で1個のN極形成突極32nに巻かれたN極誘導コイル28nと、1個のS極形成突極32sに巻かれたS極誘導コイル28sとは、互いに直列に接続され、かつ、ダイオードブリッジ回路38の2つのアノード・カソード接続端P1,P2の間に接続されている。   As shown in FIG. 4, two salient poles 32n and 32s adjacent in the circumferential direction of the rotor 14 are taken as one set, and each group has an N-pole induction coil 28n wound around one N-pole forming salient pole 32n. The S pole induction coil 28 s wound around one S pole forming salient pole 32 s is connected in series with each other and connected between the two anode / cathode connection terminals P 1 and P 2 of the diode bridge circuit 38. ing.

また、2個の突極32n、32sを1組とした各組で1個のN極形成突極32nに巻かれたN極コモンコイル30nと、1個のS極形成突極32sに巻かれたS極コモンコイル30sとは、互いに直列に接続され、かつ、ダイオードブリッジ回路38のアノード・アノード接続端P3とカソード・カソード接続端P4との間に接続されている。したがって、回転電機10(図1)は複数のダイオードブリッジ回路38を含み、各ダイオードブリッジ回路38に、1つのN極形成突極32nに巻かれるN極誘導コイル28n及びN極コモンコイル30nと、1つのS極形成突極32sに巻かれるS極誘導コイル28s及びS極コモンコイル30sとが接続されている。   Further, each of the two salient poles 32n and 32s as one set is wound around one N pole forming salient pole 32n and one S pole forming salient pole 32s. The S-pole common coil 30s is connected in series with each other, and is connected between the anode-anode connecting end P3 and the cathode-cathode connecting end P4 of the diode bridge circuit 38. Accordingly, the rotating electrical machine 10 (FIG. 1) includes a plurality of diode bridge circuits 38, and each diode bridge circuit 38 includes an N pole induction coil 28n and an N pole common coil 30n wound around one N pole forming salient pole 32n, The S pole induction coil 28s and the S pole common coil 30s wound around one S pole forming salient pole 32s are connected.

さらに、N極誘導コイル28nが突極32nに巻かれる向きと、S極誘導コイル28sが突極32sに巻かれる向きとは互いに同じ向きとなっている。これに対して、N極コモンコイル30nが突極32nに巻かれる向きと、S極コモンコイル30sが突極32sに巻かれる向きとは互いに逆向きとなっている。   Further, the direction in which the N pole induction coil 28n is wound around the salient pole 32n and the direction in which the S pole induction coil 28s is wound around the salient pole 32s are the same. In contrast, the direction in which the N-pole common coil 30n is wound around the salient pole 32n and the direction in which the S-pole common coil 30s is wound around the salient pole 32s are opposite to each other.

また、各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sの巻回中心軸は、ロータ14(図3)の径方向と一致している。なお、各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sは、対応する突極32n(または32s)に、樹脂等により造られる電気絶縁性を有するインシュレータ(図示せず)等を介して巻装することもできる。誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sがこのように配置されるので、図3に示すように、ロータ14の周方向に関して誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sの巻回中心軸方向となる磁極方向にd軸磁路が形成され、ロータ14の周方向に関して、誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sの巻回中心軸の間位置にq軸磁路が形成される。なお、図3では、矢印α方向にロータ14が回転する場合のd軸方向及びq軸方向を矢印で示している。   Moreover, the winding center axis | shaft of each induction coil 28n, 28s and each common coil 30n, 30s corresponds with the radial direction of the rotor 14 (FIG. 3). Each induction coil 28n, 28s and each common coil 30n, 30s are wound around the corresponding salient pole 32n (or 32s) via an insulator (not shown) having electrical insulation made of resin or the like. You can also Since the induction coils 28n and 28s and the common coils 30n and 30s are arranged in this way, the winding centers of the induction coils 28n and 28s and the common coils 30n and 30s with respect to the circumferential direction of the rotor 14 as shown in FIG. A d-axis magnetic path is formed in the magnetic pole direction that is the axial direction, and a q-axis magnetic path is formed at a position between the winding central axes of the induction coils 28n and 28s and the common coils 30n and 30s in the circumferential direction of the rotor 14. The In FIG. 3, the d-axis direction and the q-axis direction when the rotor 14 rotates in the arrow α direction are indicated by arrows.

このような構成では、各コモンコイル30n、30sに整流された電流が流れることで突極32n、32sが磁化し、磁極部として機能する。図2に戻って、ステータコイル20u,20v,20wに交流電流を流すことで、ステータ12が回転磁界を生成するが、この回転磁界は、基本波成分の磁界だけでなく、基本波よりも高い次数の高調波成分の磁界を含んでいる。   In such a configuration, the rectified current flows through the common coils 30n and 30s, whereby the salient poles 32n and 32s are magnetized and function as magnetic pole portions. Returning to FIG. 2, the stator 12 generates a rotating magnetic field by flowing an alternating current through the stator coils 20u, 20v, and 20w. This rotating magnetic field is higher than the fundamental wave as well as the fundamental wave component. It contains a magnetic field of harmonic components of the order.

より詳しくは、ステータ12に回転磁界を発生させる起磁力の分布は、各相のステータコイル20u,20v,20wの配置や、ティース18及びスロット22によるステータコア16の形状に起因して、(基本波のみの)正弦波分布にはならず、高調波成分を含むものとなる。特に、集中巻においては、各相のステータコイル20u,20v,20wが互いに重なり合わないため、ステータ12の起磁力分布に生じる高調波成分の振幅レベルが増大する。例えばステータコイル20u,20v,20wが3相集中巻の場合は、高調波成分として、入力電気周波数の時間的3次成分であり、空間的な2次成分の振幅レベルが増大する。このようにステータコイル20u,20v,20wの配置やステータコア16の形状に起因して起磁力に生じる高調波成分は空間高調波と呼ばれている。   More specifically, the distribution of magnetomotive force that generates a rotating magnetic field in the stator 12 is caused by the arrangement of the stator coils 20u, 20v, and 20w of each phase and the shape of the stator core 16 by the teeth 18 and the slots 22 (fundamental wave). Only) and not including a sine wave distribution but including harmonic components. In particular, in the concentrated winding, the stator coils 20u, 20v, 20w of the respective phases do not overlap with each other, so that the amplitude level of the harmonic component generated in the magnetomotive force distribution of the stator 12 increases. For example, when the stator coils 20u, 20v, and 20w are three-phase concentrated windings, the harmonic component is a temporal third-order component of the input electrical frequency, and the amplitude level of the spatial second-order component increases. The harmonic components generated in the magnetomotive force due to the arrangement of the stator coils 20u, 20v, 20w and the shape of the stator core 16 are called spatial harmonics.

ステータ12からロータ14(図3)に、この空間高調波成分を含む回転磁界が作用すると、空間高調波の磁束変動により、ロータ14の隣り合う突極32n、32s間の空間に漏れ出す漏れ磁束の変動が発生し、これにより図4に示す隣り合うN極形成突極32n及びS極形成突極32sにそれぞれ巻装された誘導コイル28n、28sに誘導電圧が発生する。また、ステータ12から近い、突極32n、32sの先端側の誘導コイル28n、28sは、主に誘導電流を発生させる機能を有し、ステータ12から遠い、コモンコイル30n、30sは、主に突極32n、32sを磁化する機能を有する、すなわち電磁石として機能する。   When a rotating magnetic field including this spatial harmonic component acts on the rotor 14 (FIG. 3) from the stator 12, leakage magnetic flux leaks into the space between the adjacent salient poles 32n and 32s of the rotor 14 due to magnetic flux fluctuation of the spatial harmonic. As a result, inductive voltages are generated in the induction coils 28n and 28s wound around the adjacent N pole forming salient poles 32n and S pole forming salient poles 32s shown in FIG. In addition, the induction coils 28n and 28s on the tip side of the salient poles 32n and 32s close to the stator 12 mainly have a function of generating an induction current, and the common coils 30n and 30s far from the stator 12 mainly project. It has a function of magnetizing the poles 32n and 32s, that is, functions as an electromagnet.

本実施形態では、2つの誘導コイル28n、28sが直列に接続されるため、例えば各誘導コイル28n、28sの巻き数が同じとした場合に2つの誘導コイル28n、28sを合わせたもので巻き数が2倍になったものと同様に作用し、2倍の電圧等の振幅の大きな交流電圧が、ダイオードブリッジ回路38の2つのアノード・カソード接続端P1、P2間に加わる。このため、ダイオードブリッジ回路38のアノード・アノード接続端P3とカソード・カソード接続端P4との間に振幅の大きな全波整流電圧が発生し、この全波整流電圧が2つのコモンコイル30n、30sに作用する。このため、各コモンコイル30n、30sにこの全波整流電圧に基づく電流により、図4に矢印βで示す方向に、ロータ14の内部に磁束が発生する。この結果、コモンコイル30n、30sが巻装された突極32n、32sが磁化することで、突極32n、32sが磁極の固定された磁石である磁極部として機能する。   In the present embodiment, since the two induction coils 28n and 28s are connected in series, for example, when the number of turns of each induction coil 28n and 28s is the same, the number of turns is a combination of the two induction coils 28n and 28s. The AC voltage having a large amplitude, such as a double voltage, is applied between the two anode-cathode connection terminals P1 and P2 of the diode bridge circuit 38. Therefore, a full-wave rectified voltage having a large amplitude is generated between the anode-anode connecting end P3 and the cathode-cathode connecting end P4 of the diode bridge circuit 38, and this full-wave rectified voltage is generated in the two common coils 30n and 30s. Works. Therefore, a magnetic flux is generated in the rotor 14 in the direction indicated by the arrow β in FIG. 4 due to the current based on the full-wave rectified voltage in each of the common coils 30n and 30s. As a result, the salient poles 32n and 32s around which the common coils 30n and 30s are wound are magnetized, so that the salient poles 32n and 32s function as a magnetic pole portion that is a magnet with a fixed magnetic pole.

図4に示す、周方向に隣り合うN極コモンコイル30nとS極コモンコイル30sとで巻き方向が逆になっており、周方向に隣り合う突極32n、32s同士で磁化方向が逆になる。図示の例では、N極コモンコイル30nが巻装されたN極形成突極32nの先端にN極が生成され、S極コモンコイル30sが巻装されたS極形成突極32sの先端にS極が生成されるようにしている。このため、ロータ14の周方向においてN極とS極とが交互に配置される。すなわち、ロータ14は、ステータ12で生成される磁界に含まれる高調波成分が鎖交することにより、周方向にN極及びS極が交互に形成されるように構成される。   As shown in FIG. 4, the winding direction is reversed between the N-pole common coil 30n and the S-pole common coil 30s adjacent in the circumferential direction, and the magnetization directions are reversed between the salient poles 32n and 32s adjacent in the circumferential direction. . In the illustrated example, an N pole is generated at the tip of an N pole forming salient pole 32n wound with an N pole common coil 30n, and an S pole is formed at the tip of an S pole forming salient pole 32s wound with an S pole common coil 30s. A pole is generated. For this reason, the N pole and the S pole are alternately arranged in the circumferential direction of the rotor 14. That is, the rotor 14 is configured such that N-poles and S-poles are alternately formed in the circumferential direction by interlinking of harmonic components included in the magnetic field generated by the stator 12.

また、図3に示すように、ロータ14の周方向に関する各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sの幅θは、ロータ14の電気角で180°に相当する幅よりも短く設定し、各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sは、それぞれ突極32n、32sに短節巻きで巻装されている。ここでの各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sの幅θについては、各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sの断面積を考慮して、各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sの断面の中心幅で表すことができる。すなわち、各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sの内周面の幅と外周面の幅との平均値で幅θを表すことができる。なお、ロータ14の電気角は、ロータ14の機械角にロータ14の極対数pを乗じた値で表される(電気角=機械角×p)。このため、周方向に関する各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sの幅θは、ロータ14の回転中心軸から各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sまでの距離をrとすると、以下の(1)式を満たす。
θ<π×r/p (1)
Also, as shown in FIG. 3, the width θ of each induction coil 28n, 28s and each common coil 30n, 30s in the circumferential direction of the rotor 14 is set shorter than the width corresponding to 180 ° in terms of the electrical angle of the rotor 14. The induction coils 28n and 28s and the common coils 30n and 30s are wound around the salient poles 32n and 32s in a short-pitch manner, respectively. Here, regarding the width θ of each induction coil 28n, 28s and each common coil 30n, 30s, each induction coil 28n, 28s, It can be represented by the center width of the cross section of each common coil 30n, 30s. That is, the width θ can be expressed by the average value of the widths of the inner and outer peripheral surfaces of the induction coils 28n and 28s and the common coils 30n and 30s. The electrical angle of the rotor 14 is represented by a value obtained by multiplying the mechanical angle of the rotor 14 by the number of pole pairs p of the rotor 14 (electrical angle = mechanical angle × p). For this reason, the width θ of each induction coil 28n, 28s and each common coil 30n, 30s in the circumferential direction is defined as the distance from the rotation center axis of the rotor 14 to each induction coil 28n, 28s and each common coil 30n, 30s as r. Then, the following expression (1) is satisfied.
θ <π × r / p (1)

上記の回転電機10では、3相のステータコイル20u,20v,20wに3相の交流電流を流すことでティース18に形成された回転磁界(基本波成分)がロータ14に作用し、これに応じて、ロータ14の磁気抵抗が小さくなるように、突極32n、32sがティース18の回転磁界に吸引される。これによって、ロータ14にトルク(リラクタンストルク)が作用する。   In the rotating electrical machine 10 described above, a rotating magnetic field (fundamental wave component) formed in the teeth 18 acts on the rotor 14 by passing a three-phase alternating current through the three-phase stator coils 20u, 20v, and 20w, and accordingly, Thus, the salient poles 32n and 32s are attracted to the rotating magnetic field of the teeth 18 so that the magnetic resistance of the rotor 14 is reduced. As a result, torque (reluctance torque) acts on the rotor 14.

また、各突極32n、32sで生成される磁極が固定された磁石の磁界がステータ12により生成される回転磁界(基本波成分)と相互作用して、吸引及び反発作用が生じる。このステータ12により生成される回転磁界(基本波成分)と突極32n、32sの磁界との電磁気相互作用(吸引及び反発作用)によっても、ロータ14にトルク(磁石トルクに相当するトルク)を作用させることができ、ロータ14がステータ12で生成される回転磁界(基本波成分)に同期して回転駆動する。このように回転電機10は、ステータコイル20u,20v,20wへの供給電力を利用してロータ14に動力(機械的動力)を発生させる電動機(モータ)として機能させることができる。   In addition, the magnetic field of the magnet to which the magnetic poles generated by the salient poles 32n and 32s are fixed interacts with the rotating magnetic field (fundamental wave component) generated by the stator 12, thereby causing attraction and repulsion. Torque (torque corresponding to magnet torque) is also applied to the rotor 14 by electromagnetic interaction (attraction and repulsion) between the rotating magnetic field (fundamental wave component) generated by the stator 12 and the magnetic field of the salient poles 32n and 32s. The rotor 14 is driven to rotate in synchronization with the rotating magnetic field (fundamental wave component) generated by the stator 12. As described above, the rotating electrical machine 10 can function as an electric motor (motor) that generates power (mechanical power) in the rotor 14 using electric power supplied to the stator coils 20u, 20v, and 20w.

さらに、上記のように、2つのN極ロータコイルであるN極誘導コイル28n及びN極コモンコイル30nと、2つのS極ロータコイルであるS極誘導コイル28s及びS極コモンコイル30sとが、ダイオードブリッジ回路38に接続されているので、上記のように、大きな振幅の全波整流電圧が2つのコモンコイル30n、30sに作用する。このため、この全波整流電圧に基づいて各コモンコイル30n、30sで生じる誘導電流を高効率で大きくでき、ロータ14の内部に大きな磁束が発生し、各突極32n、32sの磁力が強くなるので、回転電機10のトルクを大きくできる。   Furthermore, as described above, the N pole induction coil 28n and the N pole common coil 30n, which are two N pole rotor coils, and the S pole induction coil 28s and the S pole common coil 30s, which are two S pole rotor coils, Since it is connected to the diode bridge circuit 38, a full-wave rectified voltage having a large amplitude acts on the two common coils 30n and 30s as described above. Therefore, the induced current generated in each common coil 30n, 30s can be increased with high efficiency based on this full-wave rectified voltage, a large magnetic flux is generated inside the rotor 14, and the magnetic force of each salient pole 32n, 32s becomes stronger. Therefore, the torque of the rotating electrical machine 10 can be increased.

これについて、図5を用いて詳しく説明する。図5は、本実施の形態において、誘導コイルに鎖交する磁束により発生する誘起電圧(誘導コイル電圧)と、ダイオードブリッジ回路の2つの接続端P1,P2間に加わる電圧(N+S極誘導コイル電圧)と、ダイオードブリッジ回路の別の2つの接続端P3,P4間に発生する電圧(全波整流電圧)と、コモンコイルに流れる電流(コモンコイル電流)とを示す図である。以下の説明では、図1〜4に示した要素と同一の要素には同一の符号を付して説明する。図5に示すように、互いに隣り合う突極32n、32sに巻かれるN極誘導コイル28n及びS極誘導コイル28sが同じ巻き方向で直列に接続されているため、ステータ12で生成される磁界に含まれる空間高調波に基づいて、ロータ14の隣り合う突極32n、32s間に生じる変動磁束が各誘導コイル28n、28sに鎖交することで、各突極32n、32sに同じように変動する交流電圧が発生する。このため、図4で示すダイオードブリッジ回路38の2つの接続端P1,P2同士の間に、「N極誘導コイル電圧」と「S極誘導コイル電圧」との和である「N+S極誘導コイル電圧」の交流電圧が加わる。そして、ダイオードブリッジ回路38の別の2つの接続端P3,P4同士の間に、この交流電圧に基づく「全波整流電圧」が発生し、N極コモンコイル30n及びS極コモンコイル30sに加わる。すなわち、各コモンコイル30n、30sでは常に各誘導コイル28n、28sの誘導電圧を利用できる。このため、各コモンコイル30n、30sにこの全波整流電圧に基づく大きなコモンコイル電流を高効率で得られて、ロータ14の内部に流れる磁束を大きくできる。この結果、各突極32n、32sで生成される電磁石を強くでき、回転電機10のトルク増大を図れる。   This will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 shows an induced voltage (inductive coil voltage) generated by a magnetic flux interlinked with the induction coil and a voltage (N + S pole induction coil voltage) applied between the two connection terminals P1 and P2 of the diode bridge circuit in the present embodiment. ), A voltage (full-wave rectified voltage) generated between two other connection ends P3 and P4 of the diode bridge circuit, and a current (common coil current) flowing through the common coil. In the following description, the same elements as those shown in FIGS. As shown in FIG. 5, since the N pole induction coil 28n and the S pole induction coil 28s wound around the salient poles 32n and 32s adjacent to each other are connected in series in the same winding direction, the magnetic field generated by the stator 12 is affected. Based on the contained spatial harmonics, the magnetic flux generated between the adjacent salient poles 32n and 32s of the rotor 14 is linked to the induction coils 28n and 28s, so that the salient poles 32n and 32s fluctuate in the same manner. AC voltage is generated. Therefore, the “N + S pole induction coil voltage” which is the sum of the “N pole induction coil voltage” and the “S pole induction coil voltage” between the two connection ends P1 and P2 of the diode bridge circuit 38 shown in FIG. AC voltage is applied. Then, a “full-wave rectified voltage” based on this AC voltage is generated between the other two connection ends P3 and P4 of the diode bridge circuit 38 and applied to the N-pole common coil 30n and the S-pole common coil 30s. That is, the induction voltages of the induction coils 28n and 28s can always be used in the common coils 30n and 30s. Therefore, a large common coil current based on this full-wave rectified voltage can be obtained with high efficiency in each of the common coils 30n and 30s, and the magnetic flux flowing inside the rotor 14 can be increased. As a result, the electromagnets generated by the salient poles 32n and 32s can be strengthened, and the torque of the rotating electrical machine 10 can be increased.

また、上記のようにロータ14の周方向に関する各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sの幅θは、ロータ14の電気角で180°に相当する幅よりも短く設定し、各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sは、それぞれ突極32n、32sに短節巻きで巻装している。このため、各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sに発生する、回転磁界の空間高調波による誘導起電力を大きくできる。このため、各突極32n、32sに発生する磁石の磁束を効率よく増大させ、回転電機10のトルクを効率よく増大できる。また、空間高調波による各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sへの鎖交磁束の振幅をより増大させる面から、周方向に関する各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sの幅θを、ロータ14の電気角で90°に相当する幅に等しく(あるいはほぼ等しく)することが好ましい。また、各誘導コイル28n、28s及び各コモンコイル30n、30sのうち、少なくとも各誘導コイル28n、28sの幅θのみを、ロータ14の電気角で180°に相当する幅よりも短く設定することもできる。   Further, as described above, the width θ of each induction coil 28n, 28s and each common coil 30n, 30s in the circumferential direction of the rotor 14 is set to be shorter than the width corresponding to 180 ° in terms of the electrical angle of the rotor 14, and each induction The coils 28n and 28s and the common coils 30n and 30s are wound around the salient poles 32n and 32s by short-pitch winding, respectively. For this reason, the induced electromotive force due to the spatial harmonics of the rotating magnetic field generated in each induction coil 28n, 28s and each common coil 30n, 30s can be increased. For this reason, the magnetic flux generated by each of the salient poles 32n and 32s can be increased efficiently, and the torque of the rotating electrical machine 10 can be increased efficiently. Further, from the aspect of further increasing the amplitude of the interlinkage magnetic flux to each induction coil 28n, 28s and each common coil 30n, 30s due to spatial harmonics, each induction coil 28n, 28s and each common coil 30n, 30s in the circumferential direction is increased. The width θ is preferably equal (or substantially equal) to a width corresponding to 90 ° in terms of the electrical angle of the rotor 14. In addition, among the induction coils 28n, 28s and the common coils 30n, 30s, at least only the width θ of each induction coil 28n, 28s may be set shorter than the width corresponding to 180 ° in terms of the electrical angle of the rotor 14. it can.

また、本実施形態の場合と異なり、上記の特許文献2に記載された構成の場合、固定子に設けられた3相の主発電巻線とは別に、固定子に励磁巻線を設ける必要がある。また、固定子に設けられた主発電巻線と励磁巻線とを接続し、主発電巻線から電圧を取り出すケーブルが必要となる。このため、上記の特許文献2に記載された構成では、回転電機が大型化し、コストが増大する要因となる。これに対して、本実施形態によれば、このような不都合をいずれもなくして、回転電機を小型にできるとともに、コスト低減を図れるという効果を得られる。   In addition, unlike the case of the present embodiment, in the case of the configuration described in Patent Document 2, it is necessary to provide an excitation winding on the stator separately from the three-phase main power generation winding provided on the stator. is there. In addition, a cable that connects the main power generation winding and the excitation winding provided in the stator and extracts the voltage from the main power generation winding is required. For this reason, in the structure described in said patent document 2, a rotary electric machine enlarges and becomes a factor which increases cost. On the other hand, according to the present embodiment, it is possible to eliminate the inconveniences and to reduce the cost of the rotating electric machine and to reduce the cost.

次に、本実施形態の効果を確認するために従来構造の回転電機と本実施形態の回転電機とのトルクを比較した結果を説明する。まず、図6〜8を用いて、従来構造の回転電機の構成を説明する。図6は、従来構造の回転電機において、ロータの周方向一部の突極に巻かれたロータコイルの結線状態を示す模式図である。図7は、図6の構造において、ロータの周方向に隣り合う突極に2つずつ巻装されたロータコイルの接続回路の等価回路を示す図である。図6〜8に示す従来構造において、ロータコイルの接続回路以外は、上記の図1〜4に示した本実施形態の構成と同様である。すなわち、図6に示す従来構造では、ロータ14の周方向に隣り合う2個の突極であるN極形成突極32n及びS極形成突極32sを1組として、各組で1個のN極形成突極32nに巻かれたN極誘導コイル40nの一端と、1個のS極形成突極32sに巻かれたS極誘導コイル40sの一端とを、第1ダイオード44及び第2ダイオード46を介して接続している。すなわち、図7に示すように、N極誘導コイル40n及びS極誘導コイル40sの一端は、互いに順方向が逆になる第1ダイオード44及び第2ダイオード46を介して、接続点Rで接続している。また、N極誘導コイル40nとS極誘導コイル40sとは互いに逆向きに、それぞれ対応する突極32n(または32s)に巻かれている。   Next, in order to confirm the effect of this embodiment, the result of comparing the torques of the conventional rotating electrical machine and the rotating electrical machine of this embodiment will be described. First, the configuration of a conventional rotating electrical machine will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic diagram showing a connection state of a rotor coil wound around a salient pole in a circumferential direction of the rotor in a conventional rotating electrical machine. FIG. 7 is a diagram showing an equivalent circuit of a connection circuit of rotor coils wound around two salient poles adjacent in the circumferential direction of the rotor in the structure of FIG. 6 to 8 is the same as the configuration of the present embodiment shown in FIGS. 1 to 4 except for the rotor coil connection circuit. That is, in the conventional structure shown in FIG. 6, two N-pole forming salient poles 32n and S-pole forming salient poles 32s adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor 14 are taken as one set, and one N One end of the N pole induction coil 40n wound around the pole forming salient pole 32n and one end of the S pole induction coil 40s wound around one S pole forming salient pole 32s are connected to the first diode 44 and the second diode 46. Connected through. That is, as shown in FIG. 7, one end of the N-pole induction coil 40n and the S-pole induction coil 40s is connected at the connection point R via the first diode 44 and the second diode 46 whose forward directions are opposite to each other. ing. The N-pole induction coil 40n and the S-pole induction coil 40s are wound around the corresponding salient poles 32n (or 32s) in opposite directions.

また、各組で1個のN極形成突極32nに巻かれたN極コモンコイル42nの一端は、1個のS極形成突極32sに巻かれたS極コモンコイル42sの一端に接続している。N極コモンコイル42n及びS極コモンコイル42sは互いに直列に接続することで、接続コモンコイル要素48を形成している。さらに、N極コモンコイル42nの他端は接続点Rに接続し、S極コモンコイル42sの他端は、N極誘導コイル40n及びS極誘導コイル40sの接続点Rとは反対側の他端に接続している。   Further, one end of an N-pole common coil 42n wound around one N-pole forming salient pole 32n in each set is connected to one end of an S-pole common coil 42s wound around one S-pole forming salient pole 32s. ing. The N-pole common coil 42n and the S-pole common coil 42s are connected to each other in series to form a connection common coil element 48. Further, the other end of the N-pole common coil 42n is connected to the connection point R, and the other end of the S-pole common coil 42s is the other end opposite to the connection point R between the N-pole induction coil 40n and the S-pole induction coil 40s. Connected to.

図8を用いて、このような従来構造の回転電機でコモンコイル42n、42sに誘導電流が流れる様子を説明する。図8は、図6の構造において、誘導コイルに鎖交する磁束により発生する誘起電圧(誘導コイル電圧)と、コモンコイルに流れる電流(コモンコイル電流)とを示す図である。以下の説明では、図1〜4に示した要素、または、図6〜7に示した要素と同一の要素には同一の符号を付して説明する。従来構造の回転電機では、ステータ12で生成される磁界に含まれる空間高調波が各誘導コイル40n、40sに鎖交するが、各誘導コイル40n、40sには、それぞれに接続されたダイオード44,46の順方向と一致する方向の電流しか流れず、しかも、N極誘導コイル40nとS極誘導コイル40sとは互いに逆向きに、それぞれ対応する突極32n(または32s)に巻かれている。このため、ステータ12で生成される起磁力の高調波成分に基づいて、ロータ14の隣り合う突極32n、32s間に流れる磁束変動に基づいて、図8に示すように、N極誘導コイル40nとS極誘導コイル40sとで、交互に正となるような交流電圧(N極誘導コイル電圧、S極誘導コイル電圧)が発生し、交互に整流された誘導電流が流れる。この結果、各コモンコイル42n、42sには、全波整流されたコモンコイル電流が流れる。このような従来構造では、上記の図5を用いて説明した実施形態と図8との比較から明らかなように、各コモンコイル42n、42sで得られるコモンコイル電流が、上記の図5の実施形態の場合よりも小さくなる。逆に言えば、上記の実施形態によれば、図6〜8に示す従来構造に対してコモンコイル電流を大きくできる。   The manner in which the induced current flows through the common coils 42n and 42s in such a conventional rotating electric machine will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing an induced voltage (induction coil voltage) generated by a magnetic flux interlinked with the induction coil and a current (common coil current) flowing in the common coil in the structure of FIG. In the following description, the elements shown in FIGS. 1 to 4 or the same elements as those shown in FIGS. In a rotating electrical machine having a conventional structure, spatial harmonics included in the magnetic field generated by the stator 12 are linked to the induction coils 40n and 40s. The induction coils 40n and 40s have diodes 44, Only the current in the direction corresponding to the forward direction of 46 flows, and the N-pole induction coil 40n and the S-pole induction coil 40s are wound around the corresponding salient poles 32n (or 32s) in opposite directions. For this reason, based on the harmonic component of the magnetomotive force generated by the stator 12, based on the fluctuation of the magnetic flux flowing between the adjacent salient poles 32n and 32s of the rotor 14, as shown in FIG. And the S-pole induction coil 40s generate alternating voltages that are alternately positive (N-pole induction coil voltage, S-pole induction coil voltage), and alternately rectified induced currents flow. As a result, full-wave rectified common coil current flows through each of the common coils 42n and 42s. In such a conventional structure, as is apparent from a comparison between the embodiment described with reference to FIG. 5 and FIG. 8, the common coil current obtained in each of the common coils 42n and 42s is the same as that in FIG. It becomes smaller than the case of form. In other words, according to the above embodiment, the common coil current can be increased as compared with the conventional structures shown in FIGS.

図9は、図1〜5に示した本実施形態に係る回転電機と、図6〜8に示した従来構造の回転電機との回転数及びモータトルクの関係を示す図である。図9では、実線aが実施形態の場合を、破線bが従来構造の場合を、それぞれ表している。図8に示す実施形態と従来構造とのトルク比較から明らかなように、実施形態では、従来構造に比べてコモンコイル電流が増加することでほぼすべての回転域でトルクを増大でき、トルク及び出力をともに増大できることが分かる。   FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the rotational speed and motor torque between the rotating electrical machine according to the present embodiment shown in FIGS. 1 to 5 and the rotating electrical machine having the conventional structure shown in FIGS. In FIG. 9, the solid line a represents the case of the embodiment, and the broken line b represents the case of the conventional structure. As is clear from the torque comparison between the embodiment shown in FIG. 8 and the conventional structure, in the embodiment, the common coil current increases compared to the conventional structure, so that the torque can be increased in almost all rotation regions. It can be seen that both can be increased.

なお、本実施形態において、各誘導コイル28n、28sと各コモンコイル30n、30sとは互いに異なる材料により形成することもできる。例えば、各コモンコイル30n、30sは銅線等の導電性材料により形成し、各誘導コイル28n、28sは、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の、コモンコイル30n、30sを構成する導電性材料よりも軽量な別の導電性材料により形成することもできる。   In the present embodiment, the induction coils 28n and 28s and the common coils 30n and 30s can be formed of different materials. For example, each common coil 30n, 30s is formed of a conductive material such as copper wire, and each induction coil 28n, 28s is lighter than the conductive material constituting the common coil 30n, 30s, such as aluminum or an aluminum alloy. It can also be formed of another conductive material.

また、上記の図3で示すように、各突極32n、32sの長さ方向中間部で、誘導コイル28n、28sを巻装した部分とコモンコイル30n、30sを巻装した部分との間から巻線脱落防止部50を突出させ、各コモンコイル30n、30sが、ロータ14の回転に伴う遠心力で脱落しないように、巻線脱落防止部50に各コモンコイル30n、30sを係止することもできる。例えば、巻線脱落防止部50は、突極32n、32sの周方向に突出する突出部とし、各突極32n、32sの根元から巻線脱落防止部50までの部分にコモンコイル30n、30sを巻回することができる。また、図示は省略するが、各突極32n、32sの先端部の周方向両側面から周方向に突出する鍔部を設けることで、各誘導コイル28n、28sの遠心力による脱落を防止することもできる。   Further, as shown in FIG. 3 above, in the middle portion in the longitudinal direction of each salient pole 32n, 32s, from between the portion where the induction coils 28n, 28s are wound and the portion where the common coils 30n, 30s are wound. The winding drop-off prevention unit 50 is protruded, and the common coils 30n and 30s are locked to the winding drop-off prevention unit 50 so that the common coils 30n and 30s do not fall off due to the centrifugal force accompanying the rotation of the rotor 14. You can also. For example, the winding drop prevention part 50 is a protrusion that protrudes in the circumferential direction of the salient poles 32n and 32s, and the common coils 30n and 30s are provided in the part from the root of each salient pole 32n and 32s to the winding drop prevention part 50. Can be wound. In addition, although not shown in the drawings, it is possible to prevent the induction coils 28n and 28s from falling off due to the centrifugal force by providing flanges protruding in the circumferential direction from both circumferential sides of the tip portions of the salient poles 32n and 32s. You can also.

また、図示は省略するが、各突極32n、32sの周方向両側面または片側面から周方向に対し、先端に向かうほど径方向外側になるように傾斜した方向等に突出する磁性を有する補助突極を、突極32n、32sと一体に形成することもできる。このような補助突極を形成した場合、ステータ12で生成される回転磁界に含まれ、誘導コイル28n、28sに鎖交する高調波成分である空間高調波、例えば、時間3次である空間2次の高調波成分を、補助突極により有効に増大させることができる。例えば、ステータ12で生成される起磁力分布の高調波成分の多くの磁束をステータ12のティース18から、補助突極を介して突極32n、32sへ誘導して、誘導コイル28n、28sに多くの磁束を鎖交させることができる。また、高調波成分の多くの磁束をティース18から突極32n、32sを介して補助突極へ誘導して、誘導コイル28n、28sに多くの磁束を鎖交させることもできる。このため、誘導コイル28n、28sに鎖交する磁束の磁束密度の変化を大きくし、誘導コイル28n、28sに誘導される誘導電流をより大きくでき、突極32n、32sに形成される電磁石である磁極の磁力をより強くできる。このため、ロータ磁力を増加させ、回転電機のトルクをより増大できる。例えば、補助突極は、突極32n、32sの周方向両側面の、誘導コイル28n、28sを巻装した部分とコモンコイル30n、30sを巻装した部分との間から突出させることができる。   Although not shown in the drawings, each auxiliary pole 32n, 32s has magnetism that protrudes in the direction inclined from the both sides or one side in the circumferential direction to the outer side in the radial direction toward the tip. The salient poles can be formed integrally with the salient poles 32n and 32s. When such an auxiliary salient pole is formed, a spatial harmonic that is a harmonic component included in the rotating magnetic field generated by the stator 12 and interlinks with the induction coils 28n and 28s, for example, a space 2 that is third order in time. The next harmonic component can be effectively increased by the auxiliary salient pole. For example, many magnetic fluxes of harmonic components of the magnetomotive force distribution generated in the stator 12 are guided from the teeth 18 of the stator 12 to the salient poles 32n and 32s via the auxiliary salient poles, and much in the induction coils 28n and 28s. The magnetic flux can be interlinked. It is also possible to induce a large amount of magnetic flux of harmonic components from the tooth 18 to the auxiliary salient pole via the salient poles 32n and 32s, and to link a lot of magnetic flux to the induction coils 28n and 28s. For this reason, it is an electromagnet formed on the salient poles 32n and 32s by increasing the change in the magnetic flux density of the magnetic flux interlinking with the induction coils 28n and 28s and increasing the induced current induced in the induction coils 28n and 28s. The magnetic force of the magnetic pole can be increased. For this reason, the rotor magnetic force can be increased, and the torque of the rotating electrical machine can be further increased. For example, the auxiliary salient poles can be protruded from between the portions where the induction coils 28n, 28s are wound and the portions where the common coils 30n, 30s are wound, on both circumferential sides of the salient poles 32n, 32s.

次に、図10は、本発明の実施の形態に係る回転電機の別例の第1例において、各突極に巻かれたロータ巻線とダイオードブリッジ回路との結線状態を示す回路図である。以下の説明では、上記の図1〜5に示した実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明する。図1〜5に示した実施形態では、ロータ14に複数組のN極形成突極32n及びS極形成突極32sに対応して、複数のダイオードブリッジ回路38(図4)が設けられている。これに対して、図10の構成例では、ロータ14にダイオードブリッジ回路38が1つのみ設けられている。すなわち、ロータ14の各突極32n、32sに巻装された誘導コイル28n、28sのすべてを直列接続することで接続誘導コイル要素52を形成し、ダイオードブリッジ回路38の2つのアノード・カソード接続端P1,P2の間に接続誘導コイル要素52を接続している。   Next, FIG. 10 is a circuit diagram showing a connection state between a rotor winding wound around each salient pole and a diode bridge circuit in a first example of another example of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. . In the following description, the same elements as those in the embodiment shown in FIGS. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 5, the rotor 14 is provided with a plurality of diode bridge circuits 38 (FIG. 4) corresponding to a plurality of sets of N pole forming salient poles 32 n and S pole forming salient poles 32 s. . In contrast, in the configuration example of FIG. 10, only one diode bridge circuit 38 is provided in the rotor 14. That is, all of the induction coils 28n and 28s wound around the salient poles 32n and 32s of the rotor 14 are connected in series to form the connection induction coil element 52, and the two anode / cathode connection ends of the diode bridge circuit 38 are formed. A connection induction coil element 52 is connected between P1 and P2.

また、ロータ14の各突極32n、32sに巻装されたコモンコイル30n、30sのすべてを直列接続することで接続コモンコイル要素54を形成し、ダイオードブリッジ回路38のアノード・アノード接続端P3とカソード・カソード接続端P4との間に接続コモンコイル要素54を接続している。   In addition, the common coil elements 30n and 30s wound around the salient poles 32n and 32s of the rotor 14 are all connected in series to form a connection common coil element 54, and the anode-anode connection terminal P3 of the diode bridge circuit 38 A connection common coil element 54 is connected between the cathode and cathode connection end P4.

このような構成例によれば、ダイオードブリッジ回路38の2つのアノード・カソード接続端P1,P2の間に直列接続される誘導コイル28n、28sの数が多くなるので、2つのアノード・カソード接続端P1,P2間に加わる電圧の振幅をより増大でき、ダイオードブリッジ回路38のアノード・アノード接続端P3とカソード・カソード接続端P4との間に発生する全波整流電圧の振幅もより増大できる。その他の構成及び作用は、上記の図1〜5に示した実施形態と同様である。   According to such a configuration example, since the number of induction coils 28n and 28s connected in series between the two anode / cathode connection terminals P1 and P2 of the diode bridge circuit 38 increases, the two anode / cathode connection terminals The amplitude of the voltage applied between P1 and P2 can be further increased, and the amplitude of the full-wave rectified voltage generated between the anode / anode connection terminal P3 and the cathode / cathode connection terminal P4 of the diode bridge circuit 38 can be further increased. Other configurations and operations are the same as those of the embodiment shown in FIGS.

図11は、本発明の実施の形態に係る回転電機の別例の第2例において、各突極に巻かれたロータ巻線とダイオードブリッジ回路との結線状態を示す回路図である。以下の説明では、上記の図1〜5に示した実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明する。図11の構成例でも、上記の図10の構成例と同様に、ロータ14にダイオードブリッジ回路38が1つのみ設けられている。すなわち、ロータ14の周方向に隣り合う2つの突極32n、32sに巻装されたN極誘導コイル28n及びS極誘導コイル28sを直列接続したものを1組の接続誘導コイル要素56として、複数組の接続誘導コイル要素56を、互いに並列接続し、かつ、ダイオードブリッジ回路38の2つのアノード・カソード接続端P1,P2間に接続している。   FIG. 11 is a circuit diagram showing a connection state between a rotor winding wound around each salient pole and a diode bridge circuit in a second example of another example of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. In the following description, the same elements as those in the embodiment shown in FIGS. Also in the configuration example of FIG. 11, only one diode bridge circuit 38 is provided in the rotor 14 as in the configuration example of FIG. That is, a plurality of N-pole induction coils 28 n and S-pole induction coils 28 s wound around two salient poles 32 n and 32 s adjacent in the circumferential direction of the rotor 14 are connected in series as a set of connection induction coil elements 56. A set of connection induction coil elements 56 are connected in parallel to each other and between the two anode-cathode connection terminals P1 and P2 of the diode bridge circuit 38.

また、ロータ14の周方向に隣り合う2つの突極32n、32sに巻装されたN極コモンコイル30n及びS極コモンコイル30sを直列接続したものを1組の接続コモンコイル要素58として、複数組の接続コモンコイル要素58を、互いに並列接続し、かつ、ダイオードブリッジ回路38のアノード・アノード接続端P3とカソード・カソード接続端P4との間に接続している。   A plurality of N-pole common coils 30n and S-pole common coils 30s wound around two salient poles 32n and 32s adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor 14 are connected in series as a set of connection common coil elements 58. A set of connection common coil elements 58 are connected in parallel to each other and between the anode-anode connection terminal P3 and the cathode-cathode connection terminal P4 of the diode bridge circuit 38.

このような構成例によれば、上記の図10の構成例に比べて、ダイオードブリッジ回路38の2つのアノード・カソード接続端P1、P2間に直列接続される誘導コイル28n、28sの数が少なくなるので、2つのアノード・カソード接続端P1、P2間に加わる電圧が小さくなるが、それぞれのアノード・カソード接続端P1、P2に入力される電流を大きくできる。その他の構成及び作用は、上記の図1〜5に示した実施形態と同様である。   According to such a configuration example, the number of induction coils 28n and 28s connected in series between the two anode / cathode connection ends P1 and P2 of the diode bridge circuit 38 is smaller than in the configuration example of FIG. Therefore, the voltage applied between the two anode / cathode connection terminals P1 and P2 is reduced, but the current input to each anode / cathode connection terminal P1 and P2 can be increased. Other configurations and operations are the same as those of the embodiment shown in FIGS.

なお、上記の図10の構成例の一部と図11の構成例の一部とを組み合わせることもできる。例えば、図10の構成例で、ダイオードブリッジ回路38のアノード・アノード接続端P3とカソード・カソード接続端P4との間に、図11のように互いに並列接続した複数組の接続コモンコイル要素58を接続することもできる。また、図11の構成例で、ダイオードブリッジ回路38のアノード・アノード接続端P3とカソード・カソード接続端P4との間に、図10のように互いにすべてのコモンコイル30n、30sを直列接続した接続コモンコイル要素54を接続することもできる。   Note that a part of the configuration example of FIG. 10 and a part of the configuration example of FIG. 11 can be combined. For example, in the configuration example of FIG. 10, a plurality of sets of connection common coil elements 58 connected in parallel as shown in FIG. 11 are provided between the anode / anode connection end P3 and the cathode / cathode connection end P4 of the diode bridge circuit 38. It can also be connected. Further, in the configuration example of FIG. 11, between the anode / anode connection terminal P3 and the cathode / cathode connection terminal P4 of the diode bridge circuit 38, all the common coils 30n and 30s are connected in series as shown in FIG. A common coil element 54 can also be connected.

さらに、図10または図11の構成例で、すべてのN極誘導コイル28nを直列接続したものと、すべてのS極誘導コイル28sを直列接続したものとを並列接続したり、すべてのN極コモンコイル30nを直列接続したものと、すべてのS極コモンコイル30sを直列接続したものとを並列接続することもできる。また、図4または図10または図11の構成で、ダイオードブリッジ回路38のアノード・アノード接続端P3とカソード・カソード接続端P4との間に、2つのコモンコイル30n、30sまたはすべてのコモンコイル30n、30sを並列接続することもできる。   Further, in the configuration example of FIG. 10 or FIG. 11, all N pole induction coils 28n are connected in series and all S pole induction coils 28s are connected in series, or all N pole commons are connected. A coil 30n connected in series and a series connection of all S-pole common coils 30s can also be connected in parallel. Further, in the configuration of FIG. 4, FIG. 10 or FIG. 11, two common coils 30n, 30s or all common coils 30n are connected between the anode / anode connection terminal P3 and the cathode / cathode connection terminal P4 of the diode bridge circuit 38. 30s can be connected in parallel.

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。本発明では、例えばアキシャルギャップ型の回転電機等を備える構成を採用することもできる。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course. In the present invention, for example, a configuration including an axial gap type rotating electrical machine or the like may be employed.

10 回転電機、12 ステータ、14 ロータ、16 ステータコア、18 ティース、20u,20v,20w ステータコイル、22 スロット、24 ロータコア、28n N極誘導コイル、28s S極誘導コイル、30n N極コモンコイル、30s S極コモンコイル、32n N極形成突極、32s S極形成突極、34 スロット、36 回転軸、38 ダイオードブリッジ回路、40n N極誘導コイル、40s S極誘導コイル、42n N極コモンコイル、42s S極コモンコイル、44 第1ダイオード、46 第2ダイオード、48 接続コモンコイル要素、50 巻線脱落防止部、52 接続誘導コイル要素、54 接続コモンコイル要素、56 接続誘導コイル要素、58 接続コモンコイル要素。   10 rotating electrical machines, 12 stators, 14 rotors, 16 stator cores, 18 teeth, 20u, 20v, 20w stator coils, 22 slots, 24 rotor cores, 28n N pole induction coils, 28s S pole induction coils, 30n N pole common coils, 30s S Polar common coil, 32n N pole forming salient pole, 32s S pole forming salient pole, 34 slots, 36 rotating shaft, 38 diode bridge circuit, 40n N pole induction coil, 40s S pole induction coil, 42n N pole common coil, 42s S Polar common coil, 44 1st diode, 46 2nd diode, 48 connection common coil element, 50 winding drop-off prevention part, 52 connection induction coil element, 54 connection common coil element, 56 connection induction coil element, 58 connection common coil element .

Claims (3)

ステータと、
前記ステータに対向配置され、前記ステータで生成される磁界に含まれる高調波成分が鎖交することにより周方向にN極及びS極が交互に形成されるように構成されるロータとを備え、
前記ロータは、
前記N極が形成される複数のN極形成突極と、前記S極が形成される複数のS極形成突極とを有するロータコアと、
前記各N極形成突極に巻かれる2つのN極ロータコイルと、前記各S極形成突極に巻かれる2つのS極ロータコイルとを含み、
前記2つのN極ロータコイルと前記2つのS極ロータコイルとが、ダイオードブリッジ回路に接続されることを特徴とする回転電機。
A stator,
A rotor configured to be opposed to the stator and configured so that N poles and S poles are alternately formed in the circumferential direction by interlinking of harmonic components included in a magnetic field generated by the stator,
The rotor is
A rotor core having a plurality of N pole forming salient poles in which the N pole is formed, and a plurality of S pole forming salient poles in which the S pole is formed;
Two N pole rotor coils wound around each N pole forming salient pole, and two S pole rotor coils wound around each S pole forming salient pole,
The rotating electric machine, wherein the two N-pole rotor coils and the two S-pole rotor coils are connected to a diode bridge circuit.
請求項1に記載の回転電機において、
前記2つのN極ロータコイルは、前記各N極形成突極に巻かれるN極第1コイルと、前記各N極形成突極の前記N極第1コイルよりも前記ステータに近い側に巻かれるN極第2コイルとを含み、
前記2つのS極ロータコイルは、前記各S極形成突極に巻かれるS極第1コイルと、前記各S極形成突極のS極第1コイルよりも前記ステータに近い側に巻かれるS極第2コイルとを含むことを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 1,
The two N pole rotor coils are wound closer to the stator than the N pole first coil of each N pole forming salient pole and the N pole first coil of each N pole forming salient pole. An N pole second coil,
The two S-pole rotor coils are wound on the side closer to the stator than the S-pole first coil wound around each S-pole forming salient pole and the S-pole first coil of each S-pole forming salient pole. A rotating electrical machine comprising a pole second coil.
請求項2に記載の回転電機において、
前記N極第1コイル及び前記S極第1コイルは、互いに直列に接続され、かつ、前記ダイオードブリッジ回路のアノード・アノード接続端とカソード・カソード接続端との間に接続されており、
前記N極第2コイル及び前記S極第2コイルは、互いに直列に接続され、かつ、前記ダイオードブリッジ回路の2つのアノード・カソード接続端の間に接続されていることを特徴とする回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 2,
The N pole first coil and the S pole first coil are connected in series with each other, and are connected between an anode-anode connecting end and a cathode-cathode connecting end of the diode bridge circuit,
The rotating electric machine characterized in that the N-pole second coil and the S-pole second coil are connected in series to each other and are connected between two anode-cathode connection ends of the diode bridge circuit.
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