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JP2022076731A - Rotating electric machine - Google Patents

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JP2022076731A
JP2022076731A JP2020187270A JP2020187270A JP2022076731A JP 2022076731 A JP2022076731 A JP 2022076731A JP 2020187270 A JP2020187270 A JP 2020187270A JP 2020187270 A JP2020187270 A JP 2020187270A JP 2022076731 A JP2022076731 A JP 2022076731A
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JP
Japan
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electric machine
teeth
rotary electric
rotor
stator
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Pending
Application number
JP2020187270A
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Japanese (ja)
Inventor
祐 長谷川
Yu Hasegawa
孝 石上
Takashi Ishigami
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

Figure 2022076731000001

【課題】分数スロット巻線構造に補極を適用した状態で、出力を維持したまま主極スロット数を削減することのできる回転電機を提供する。
【解決手段】固定子10と、固定子10と対向する回転子20を備える。回転子20は回転子コア120の円周に沿って配置される複数の永久磁石122を備える。固定子10は筒状の固定子ヨーク114から回転子20に向かって延びる複数のティースと、複数のティース間に形成された複数のスロット104を備える。ティースは、コイルを巻装する主極ティース116と、コイルを巻装しない補極ティース118が周方向に交互に配置される。回転電機100は、スロット104の総数Sと永久磁石122の総数である極数Pの最大公約数をGとし、相数Mに対してS/M/Gとなる隣接連続コイル数Xが1であり、コイルが全て同一の方向に巻き回されるように構成する。
【選択図】 図3

Figure 2022076731000001

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine capable of reducing the number of main pole slots while maintaining an output in a state where an auxiliary pole is applied to a fraction slot winding structure.
SOLUTION: A stator 10 and a rotor 20 facing the stator 10 are provided. The rotor 20 includes a plurality of permanent magnets 122 arranged along the circumference of the rotor core 120. The stator 10 includes a plurality of teeth extending from the tubular stator yoke 114 toward the rotor 20, and a plurality of slots 104 formed between the plurality of teeth. In the teeth, the main pole teeth 116 around which the coil is wound and the auxiliary pole teeth 118 without the coil are alternately arranged in the circumferential direction. In the rotary electric machine 100, the greatest common divisor of the number of poles P, which is the total number S of the slots 104 and the total number of permanent magnets 122, is G, and the number of adjacent continuous coils X, which is S / M / G with respect to the number of phases M, is 1. Yes, all coils are configured to be wound in the same direction.
[Selection diagram] Fig. 3

Description

本発明は、回転電機に関する。 The present invention relates to a rotary electric machine.

本技術分野の背景技術として、例えば特許文献1がある。この特許文献1には、外周に周回り方向複数対の永久磁石極が配された回転子と、内周に内径側に突出する脚部と該脚部の突出先端の爪部とで構成したティースが周回り方向複数配された固定子とで構成されたブラシレスモータが記載されている。このブラシレスモータのティースは、コイルが巻装される主極ティースと、巻装されない補極ティースとで構成され、主極ティースの脚部を、補極ティースよりも低鉄損となるように構成するようにしている。 As a background technique in this technical field, for example, there is Patent Document 1. This Patent Document 1 is composed of a rotor in which a plurality of pairs of permanent magnet poles in the circumferential direction are arranged on the outer circumference, a leg portion protruding toward the inner diameter side on the inner circumference, and a claw portion at the protruding tip of the leg portion. A brushless motor composed of stators in which a plurality of teeth are arranged in the circumferential direction is described. The teeth of this brushless motor are composed of a main pole tooth in which a coil is wound and a auxiliary pole tooth in which the coil is not wound, and the legs of the main pole tooth are configured so that the iron loss is lower than that of the auxiliary pole tooth. I try to do it.

このような構成により、「周回り方向全てのティースにコイルを巻装した場合では、一つのスロット内に、それぞれ異なるティースに巻装されるコイルが隣接して配されることになり、これらコイル同士の絶縁性や、巻線の巻装作業等を考慮すると、スロット内における巻線の占積率を低下せざるを得ず、高出力、高トルクのブラシレスモータを形成するにはこのままの構成では問題がある」という課題を解決することが記載されている。 With such a configuration, "when coils are wound around all the teeth in the circumferential direction, the coils wound around different teeth are arranged adjacent to each other in one slot, and these coils are arranged. Considering the insulation between each other and the winding work of the windings, the space factor of the windings in the slot has to be reduced, and the configuration as it is to form a brushless motor with high output and high torque. Then there is a problem "is described to be solved.

特開2006-340511号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-340511

低速かつ大きなトルクが要求されるモータは、回転半径を大径化することが多い。さらにコンパクトなサイズが要求される場合、モータではコイルエンド部の増量を抑えて薄型にするため、集中巻が選定されやすい。また、集中巻モータの巻線係数を高め、コギングトルクを小さくするためには、毎極毎相スロット数Qが0.5以下の分数となるような分数スロット巻線構造をとる。 Motors that require low speed and large torque often have a large turning radius. When a more compact size is required, it is easy to select a centralized winding because the motor suppresses the increase in the coil end portion and makes it thinner. Further, in order to increase the winding coefficient of the centralized winding motor and reduce the cogging torque, a fractional slot winding structure is adopted in which the number of slots Q for each pole is 0.5 or less.

集中巻モータの分数スロット巻線構造は、一般的なスロット数と極数の比が3対2になる組み合わせの構造と比べて、トルクが大きくなりやすいが、極数に対するスロット数が多くなるため、コイルの多さに比例した製造上の工数の増加が問題となる。 The fractional slot winding structure of a centralized winding motor tends to have a larger torque than a general combination structure in which the ratio of the number of slots to the number of poles is 3: 2, but the number of slots is larger than the number of poles. The problem is the increase in manufacturing manpower in proportion to the number of coils.

このような問題を特許文献1のような構成で解決しようとした場合、特定の分数スロット巻線構造のモータに関して、下記のような課題が発生する。 When an attempt is made to solve such a problem with a configuration as described in Patent Document 1, the following problems arise with respect to a motor having a specific fractional slot winding structure.

例えば、図4は、一般的な3相6スロット8極のモータを軸方向と直交する方向に切断した断面図である。図4におけるアルファベットと符号は各相(U相,V相,W相)と巻線の巻方向を示しており、隣接するティース401は全て異相であり、電機子巻線402は全て同じ方向に巻かれる。回転子には、8個の永久磁石403が配置されている。図4に示す構成では、特許文献1に記載されるように、隣接する同相の巻線のいずれかを補極として、交互に配置することはできない。 For example, FIG. 4 is a cross-sectional view of a general 3-phase 6-slot 8-pole motor cut in a direction orthogonal to the axial direction. The alphabets and symbols in FIG. 4 indicate each phase (U phase, V phase, W phase) and the winding direction of the winding, the adjacent teeth 401 are all out of phase, and the armature winding 402 are all in the same direction. It is rolled up. Eight permanent magnets 403 are arranged on the rotor. In the configuration shown in FIG. 4, as described in Patent Document 1, any of the adjacent windings having the same phase cannot be arranged alternately with any of the adjacent windings as auxiliary poles.

また、図5は、一般的な3相9スロット8極のモータを軸方向と直交する方向に切断した断面図である。図5に示すように、各相(U相,V相,W相)の巻線は隣接して3つティース401a,401b,401cに連続している。図5に示す構成では、特許文献1に記載されるように、同相で主極と補極を交互に配置した場合、周方向に補極が2個と連続するため、ある相の補極と、別の相の補極との間に無駄なスペースが発生されてしまう。 Further, FIG. 5 is a cross-sectional view of a general 3-phase 9-slot 8-pole motor cut in a direction orthogonal to the axial direction. As shown in FIG. 5, the windings of each phase (U phase, V phase, W phase) are adjacent to each other and are continuous to three teeth 401a, 401b, 401c. In the configuration shown in FIG. 5, as described in Patent Document 1, when the main pole and the auxiliary pole are alternately arranged in the same phase, two auxiliary poles are continuous in the circumferential direction, so that the auxiliary pole of a certain phase is used. , Wasted space is generated between the complement pole of another phase.

本発明の目的は、分数スロット巻線構造に補極を適用した状態で、出力を維持したまま主極ティースの総数を削減することのできる回転電機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a rotary electric machine capable of reducing the total number of main pole teeth while maintaining the output in a state where the auxiliary pole is applied to the fraction slot winding structure.

上記目的を達成するために本発明は、固定子と、前記固定子と対向する回転子と、を備える回転電機において、前記回転子は筒状の回転子コアと、前記回転子コアの円周に沿って交互の向きに配置される複数の永久磁石で構成され、前記固定子は筒状の固定子ヨークと、前記固定子ヨークから前記回転子に向かって延びる複数のティースと、前記複数のティース間に形成された複数のスロットと、前記ティースは、コイルを巻装する主極ティースと、前記コイルを巻装しない補極ティースが周方向に交互に配置され、前記スロットの総数Sと前記永久磁石の総数である極数Pの最大公約数をGとし、相数Mに対してS/M/Gとなる隣接連続コイル数Xが1であり、前記コイルが全て同一の方向に巻き回されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention relates to a rotary electric machine including a stator and a rotor facing the stator, wherein the rotor has a tubular rotor core and the circumference of the rotor core. The stator is composed of a plurality of permanent magnets arranged alternately along the same direction, and the stator includes a tubular stator yoke, a plurality of teeth extending from the stator yoke toward the rotor, and the plurality of teeth. A plurality of slots formed between the teeth, the main pole teeth around which the coil is wound, and the auxiliary pole teeth without the coil are alternately arranged in the circumferential direction, and the total number S of the slots and the said The maximum commitment number of the number of poles P, which is the total number of permanent magnets, is G, the number of adjacent continuous coils X which is S / M / G with respect to the number of phases M is 1, and all the coils are wound in the same direction. It is characterized by being done.

また、本発明は、固定子と、前記固定子と対向する回転子と、を備える回転電機において、前記回転子は筒状の回転子コアと、前記回転子コアの円周に沿って交互の向きに配置される複数の永久磁石で構成され、前記固定子は筒状の固定子ヨークと、前記固定子ヨークから前記回転子に向かって延びる複数のティースと、前記複数のティース間に形成された複数のスロットと、前記ティースは、コイルを巻装する主極ティースと、前記コイルを巻装しない補極ティースが周方向に交互に配置され、前記スロットの総数Sと前記永久磁石の総数である極数Pの最大公約数をGとし、相数Mに対してS/M/Gとなる隣接連続コイル数Xが1より大きい奇数かつ素数である場合に、前記スロットの総数Sを前記隣接連続コイル数Xで除したNを前記主極ティースの総数(N=S/X)とし、前記コイルが全て同一の方向に巻き回されることを特徴とする。 Further, according to the present invention, in a rotary electric machine including a stator and a rotor facing the stator, the rotor alternates between a tubular rotor core and the circumference of the rotor core. It is composed of a plurality of permanent magnets arranged in an orientation, and the stator is formed between the tubular stator yoke, a plurality of teeth extending from the stator yoke toward the rotor, and the plurality of teeth. In the teeth, the main pole teeth around which the coil is wound and the auxiliary pole teeth without the coil are alternately arranged in the circumferential direction, and the total number S of the slots and the total number of the permanent magnets are used. When the maximum promise number of a certain number of poles P is G and the number of adjacent continuous coils X which is S / M / G with respect to the number of phases M is an odd number and a prime number larger than 1, the total number S of the slots is the adjacent number S. N divided by the number of continuous coils X is the total number of the main pole teeth (N = S / X), and all the coils are wound in the same direction.

本発明によれば、分数スロット巻線構造に補極を適用した状態で、出力を維持したまま主極ティースの総数を削減することのできる回転電機を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a rotary electric machine capable of reducing the total number of main pole teeth while maintaining the output in a state where the auxiliary pole is applied to the fraction slot winding structure.

本発明の実施例1に係る回転電機(モータ)の全体構成図である。It is an overall block diagram of the rotary electric machine (motor) which concerns on Example 1 of this invention. 図1における固定子ケース5内側の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the inside of a stator case 5 in FIG. 本発明の実施例1に係る固定子及び回転子を回転軸方向と直交する方向に切断した断面図である。It is sectional drawing which cut the stator and the rotor which concerns on Example 1 of this invention in the direction orthogonal to the rotation axis direction. 一般的な3相6スロット8極のモータを軸方向と直交する方向に切断した断面図である。It is sectional drawing which cut the general 3-phase 6-slot 8-pole motor in the direction orthogonal to the axial direction. 一般的な3相9スロット8極のモータを軸方向と直交する方向に切断した断面図である。It is sectional drawing which cut the general 3-phase 9-slot 8-pole motor in the direction orthogonal to the axial direction. 実施例1のモータと、9スロット8極のモータとの起磁力分布を比較した図である。It is a figure which compared the magnetomotive force distribution of the motor of Example 1 and the motor of 9 slots 8 poles. 本発明の実施例2に係る回転電機(モータ)の全体構成図である。It is an overall block diagram of the rotary electric machine (motor) which concerns on Example 2 of this invention. 図7におけるロータケース6内側の構成を示す図であるIt is a figure which shows the structure of the inside of a rotor case 6 in FIG.

以下、本発明の実施例について添付の図面を参照しつつ説明する。同様の構成要素には同様の符号を付し、同様の説明は繰り返さない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Similar components are designated by the same reference numerals, and the same description is not repeated.

本発明の各種の構成要素は必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、一の構成要素が複数の部材から成ること、複数の構成要素が一の部材から成ること、或る構成要素が別の構成要素の一部であること、或る構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複すること、などを許容する。 The various components of the present invention do not necessarily have to be independent of each other, one component is composed of a plurality of members, a plurality of components are composed of one member, and a certain component is different. It is permissible to be a part of a component of the above, to overlap a part of one component with a part of another component, and the like.

図1は、本発明の実施例1に係る回転電機(モータ)の全体構成図である。本図1は回転電機の回転軸方向に沿って切断した断面図である。なお、本実施例1の回転電機は、3個のコイルと8個の永久磁石を有した3相交流モータの構成例である。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of a rotary electric machine (motor) according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the rotation axis direction of the rotary electric machine. The rotary electric machine of the first embodiment is a configuration example of a three-phase AC motor having three coils and eight permanent magnets.

図1に示すように、回転電機100は、固定子10と、固定子10の径方向内側に回転可能に支持される回転子20と、回転子20に固定される回転軸4と、固定子10および回転子20を覆う固定子ケース5から構成されている。回転子20は、固定子10にギャップ102(空隙)を介して対向するように配置されている。固定子10は、後述する主極ティースに巻装される電機子巻線112を備えている。回転子20は、後述する回転子コアに貼り付けられた永久磁石122を備えている。 As shown in FIG. 1, the rotary electric machine 100 includes a stator 10, a rotor 20 rotatably supported inward in the radial direction of the stator 10, a rotary shaft 4 fixed to the rotor 20, and a stator. It is composed of a stator case 5 that covers the rotor 10 and the rotor 20. The rotor 20 is arranged so as to face the stator 10 with a gap 102 (gap). The stator 10 includes an armature winding 112 wound around a main pole tooth, which will be described later. The rotor 20 includes a permanent magnet 122 attached to a rotor core, which will be described later.

図2は、図1における固定子ケース5内側の構成を示す図である。本図2は、回転電機を回転軸方向と直交する方向に切断した断面図である。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration inside the stator case 5 in FIG. 1. FIG. 2 is a cross-sectional view of a rotary electric machine cut in a direction orthogonal to the rotation axis direction.

図2において、回転子20は回転軸4を中心に回転する。なお、以下の説明において、断りのない限り、「内周側」および「外周側」という記載は、それぞれ回転軸中心に対して距離が近い側および遠い側を意味する。また、「径方向」という記載は、回転軸4と垂直に直交する直線方向を意味し、「周方向」という記載は、回転軸4の回転方向を意味する。 In FIG. 2, the rotor 20 rotates about a rotation shaft 4. In the following description, unless otherwise specified, the terms "inner peripheral side" and "outer peripheral side" mean sides closer to and farther from the center of the rotation axis, respectively. Further, the description "diametrical direction" means a linear direction perpendicular to the rotation axis 4, and the description "circumferential direction" means the rotation direction of the rotation axis 4.

図2に示すように、回転子20は、磁性体からなる回転子コア120と、回転子コア120を貫通し、回転子コア120と共に回転する回転軸4とから構成される。また、回転子20は、複数個(図2では8個)の永久磁石122を備えている。各永久磁石122は、回転子コア120の表面に貼り付けらており、磁化中心がギャップ102に対向して交互にN極とS極の磁極をなしている。本実施例1では、永久磁石122は、回転子コア120の外周側の溝に収まるように貼り付けられているが、永久磁石の配置による磁極の構成方法に関して、本発明ではこれを限定しない。例えば、回転子コア120の内部に磁石挿入孔を設け、磁石挿入孔に永久磁石を嵌めこむ方法で磁極を構成してもよい。 As shown in FIG. 2, the rotor 20 is composed of a rotor core 120 made of a magnetic material and a rotating shaft 4 that penetrates the rotor core 120 and rotates together with the rotor core 120. Further, the rotor 20 includes a plurality of (8 in FIG. 2) permanent magnets 122. Each permanent magnet 122 is attached to the surface of the rotor core 120, and the magnetization centers are alternately opposed to the gap 102 to form the magnetic poles of the north pole and the south pole. In the first embodiment, the permanent magnet 122 is attached so as to fit in the groove on the outer peripheral side of the rotor core 120, but the present invention does not limit the method of forming the magnetic pole by arranging the permanent magnet. For example, a magnet insertion hole may be provided inside the rotor core 120, and a permanent magnet may be fitted into the magnet insertion hole to form a magnetic pole.

固定子10は、磁性体からなる固定子コア110を備える。固定子コア110は、円筒状の固定子ヨーク114と、この固定子ヨーク114の内周側に位置して回転子20と対向する複数の主極ティース116および複数の補極ティース118から構成される。主極ティース116および補極ティース118は、固定子ヨーク114の周方向に沿って交互に配置されている。複数のティース(主極ティース116,補極ティース118)間には複数のスロット104が形成されている。 The stator 10 includes a stator core 110 made of a magnetic material. The stator core 110 is composed of a cylindrical stator yoke 114, a plurality of main pole teeth 116 located on the inner peripheral side of the stator yoke 114 and facing the rotor 20, and a plurality of auxiliary pole teeth 118. To. The main pole teeth 116 and the auxiliary pole teeth 118 are alternately arranged along the circumferential direction of the stator yoke 114. A plurality of slots 104 are formed between the plurality of teeth (main pole teeth 116, auxiliary pole teeth 118).

電機子巻線112は、任意形状のコイルを形成し、主極ティース116に巻装されている。補極ティース118には、電機子巻線112は巻装されない。隣り合う主極ティース116と補極ティース118の間の空間(スロット104)には、導体112Aおよび導体112Bが配置される。この導体112Aおよび導体112Bは電機子巻線112の一部である。電機子巻線112は、例えば、銅を主成分とした電気導体に絶縁被膜(例えば、エナメルやエンプラ等)がコーティングされた銅線が使用される。導体112Aおよび導体112Bは、1本以上の銅線で構成されており、回転電機100の駆動時には、互いに回転軸方向で反対向きに通電される。本実施例1では、絶縁強化のため、電機子巻線112と主極ティース116の間には、介在物(例えば、不燃性材料のテープや樹脂性のボビンなど)が挟まるように構成してもよい。また、固定子10をワニスや樹脂等に含侵させることで、電機子巻線112を主極ティース116に固定してもよい。本実施例1においては、主極ティース116は3個、補極ティース118は3個である。主極ティース116と補極ティース118は固定子ヨーク114の周方向に交互に配置され、主極ティース116に巻き回された電機子巻線112は、すべて同一の方向に巻かれる。 The armature winding 112 forms a coil having an arbitrary shape and is wound around the main pole teeth 116. The armature winding 112 is not wound around the auxiliary pole teeth 118. The conductor 112A and the conductor 112B are arranged in the space (slot 104) between the adjacent main pole teeth 116 and the auxiliary pole teeth 118. The conductor 112A and 112B are part of the armature winding 112. For the armature winding 112, for example, a copper wire obtained by coating an electric conductor containing copper as a main component with an insulating film (for example, enamel, empla, etc.) is used. The conductor 112A and the conductor 112B are composed of one or more copper wires, and are energized in opposite directions in the rotation axis direction when the rotary electric machine 100 is driven. In the first embodiment, in order to strengthen the insulation, inclusions (for example, a tape made of a noncombustible material or a resin bobbin) are configured to be sandwiched between the armature winding 112 and the main electrode teeth 116. May be good. Further, the armature winding 112 may be fixed to the main electrode teeth 116 by impregnating the stator 10 with varnish, resin or the like. In the first embodiment, the number of main pole teeth 116 is three and the number of auxiliary pole teeth 118 is three. The main pole teeth 116 and the auxiliary pole teeth 118 are alternately arranged in the circumferential direction of the stator yoke 114, and the armature windings 112 wound around the main pole teeth 116 are all wound in the same direction.

永久磁石122の磁石材料は、フェライト系、ネオジム系、サマリウムコバルト系などのいずれでもよい。また、本実施例1の永久磁石122は、図2の断面において瓦形状であるが、これに限らず平板形状でもよい。また、1個の磁極当たりの永久磁石は、径方向や周方向に複数に分割されてもよい。 The magnet material of the permanent magnet 122 may be any of ferrite type, neodymium type, samarium cobalt type and the like. Further, the permanent magnet 122 of the first embodiment has a tile shape in the cross section of FIG. 2, but is not limited to this and may have a flat plate shape. Further, the permanent magnet per magnetic pole may be divided into a plurality of pieces in the radial direction or the circumferential direction.

回転子コア120を構成する磁性体は、回転子コア120に発生する渦電流損失を低減するために、磁性鋼板と電気的絶縁体がラミネーションされる積層体が適用される。なお、材料費や加工費を低減するためにソリッド(バルク)磁性体を使用してもよい。回転子コア120は、回転軸4に対して接着、溶接、圧入、焼き嵌めなどの手段によって固定される。 As the magnetic material constituting the rotor core 120, a laminated body in which a magnetic steel plate and an electrical insulator are laminated is applied in order to reduce the eddy current loss generated in the rotor core 120. A solid (bulk) magnetic material may be used in order to reduce material costs and processing costs. The rotor core 120 is fixed to the rotating shaft 4 by means such as adhesion, welding, press fitting, and shrink fitting.

固定子コア110を構成する磁性体は、固定子コア110に発生する渦電流損失を低減するために、磁性鋼板と電気的絶縁体がラミネーションされる積層体が適用される。なお、材料費や加工費を低減するためにソリッド(バルク)磁性体を使用してもよい。 As the magnetic material constituting the stator core 110, a laminated body in which a magnetic steel plate and an electric insulator are laminated is applied in order to reduce the eddy current loss generated in the stator core 110. A solid (bulk) magnetic material may be used in order to reduce material costs and processing costs.

図3は、本発明の実施例1に係る固定子及び回転子を回転軸方向と直交する方向に切断した断面図である。図3に示すように、主極ティース116に隣接する導体112Aおよび導体112Bを構成する銅線の個数は電機子巻線112の巻数に応じて決定される。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the stator and rotor according to the first embodiment of the present invention cut in a direction orthogonal to the rotation axis direction. As shown in FIG. 3, the number of copper wires constituting the conductor 112A and the conductor 112B adjacent to the main pole teeth 116 is determined according to the number of turns of the armature winding 112.

電機子巻線112に三相交流電流が通電された場合、U相の電機子巻線112が巻装される主極ティース116Uには、隣接する導体112Aおよび導体112Bの励磁により生じる磁場が作用し、主極ティース116Uには、破線矢印で示す磁路108Uが形成される。同様に、主極ティース116Vには、破線矢印で示す磁路108Vが形成され、主極ティース116Wには、破線矢印で示す磁路108Wが形成される。 When a three-phase alternating current is applied to the armature winding 112, a magnetic field generated by the excitation of the adjacent conductors 112A and 112B acts on the main pole teeth 116U around which the U-phase armature winding 112 is wound. Then, a magnetic path 108U indicated by a broken line arrow is formed in the main pole teeth 116U. Similarly, the magnetic path 108V indicated by the broken line arrow is formed in the main pole teeth 116V, and the magnetic path 108W indicated by the broken line arrow is formed in the main pole teeth 116W.

図3において、電機子巻線112の巻数をそれぞれの主極ティース116に対して1回とする場合、導体112Aおよび導体112Bを構成する銅線の個数はそれぞれ1個となる。振幅1A(アンペア)の三相交流電流が通電され、U相がピークとなるとき、U相の主極ティース116Uにおける磁路の起磁力は、周囲に同相の導体が2個あるため、2AT(アンペアターン)の起磁力となる。 In FIG. 3, when the number of turns of the armature winding 112 is once for each main pole teeth 116, the number of copper wires constituting the conductor 112A and the conductor 112B is one each. When a three-phase alternating current with an ampere-turn of 1 A (ampere-turn) is energized and the U phase peaks, the magnetomotive force of the magnetic path in the U-phase main pole teeth 116U is 2AT (2AT) because there are two conductors of the same phase around it. It becomes the magnetomotive force of ampere-turn).

また、主極ティース116Uに隣接する補極ティース118にも、同様にU相の導体112Bの励磁で生じる磁場が作用し、補極ティース118では、1AT(=2/2)の起磁力となる。 Further, the magnetic field generated by the excitation of the U-phase conductor 112B also acts on the auxiliary pole teeth 118 adjacent to the main pole teeth 116U, and in the auxiliary pole teeth 118, the magnetomotive force is 1AT (= 2/2). ..

一方、補極ティース118における起磁力は、異相(V相あるいはW相)の電流が通電する導体112Bにより生じる磁路108V若しくは磁路108Wの影響で、0.5AT(=1/2)の起磁力が反対向きに作用する。結局、U相由来の磁路108Uと異相由来の磁路108V若しくは磁路108Wは互いに逆方向となるため、補極ティース118UV,118WUの起磁力は、0.5AT(1-0.5)となる。このため、補極ティース118UV,118WUの起磁力は、主極ティースの起磁力の4分の1となる。 On the other hand, the magnetomotive force in the auxiliary pole teeth 118 is 0.5AT (= 1/2) due to the influence of the magnetic path 108V or the magnetic path 108W generated by the conductor 112B to which the current of the different phase (V phase or W phase) is energized. The magnetic force acts in the opposite direction. After all, the magnetic path 108U derived from the U phase and the magnetic path 108V or the magnetic path 108W derived from the different phase are opposite to each other, so that the magnetomotive force of the auxiliary pole teeth 118UV and 118WU is 0.5AT (1-0.5). Become. Therefore, the magnetomotive force of the auxiliary pole teeth 118UV and 118WU is one-fourth of the magnetomotive force of the main pole teeth.

また同時に、V相とW相の間の補極ティース118(118VW)の起磁力は互いに強め合い、1AT(0.5+0.5)となり、U相の主極ティースの起磁力の2分の1となる。 At the same time, the magnetomotive force of the complementary pole teeth 118 (118VW) between the V phase and the W phase strengthens each other to become 1AT (0.5 + 0.5), which is half the magnetomotive force of the main pole teeth of the U phase. Will be.

本実施例1のように、6スロット8極のモータにおいてコイルを全て同一の方向に巻き回す構成とすることにより、補極ティース118内部は磁気飽和が起き難くなるため、補極ティース118の周方向幅を主極ティース116の周方向幅よりも狭めることができ、電機子巻線112の入るスロット104を拡大して主極ティースの起磁力を高めることが可能である。 As in the first embodiment, by winding all the coils in the same direction in the 6-slot 8-pole motor, magnetic saturation is less likely to occur inside the auxiliary pole teeth 118, so that the circumference of the auxiliary pole teeth 118 is reduced. The directional width can be narrower than the circumferential width of the main pole teeth 116, and the slot 104 in which the armature winding 112 is inserted can be expanded to increase the magnetomotive force of the main pole teeth.

なお、U相以外の主極ティースの電機子巻線の巻方向が逆向きに換装される場合、U相の主極ティースの起磁力を同じく2ATのとき、隣接する補極ティースの起磁力は、同相と異相の起磁力が強め合う方向に合わさるため、1.5AT(=1+0.5)となる。これは、主極ティースの4分の3となる。このため、本実施例1の構成に比べて、スロット104を拡大する効果は小さい。また、V相とW相の間の補極ティース118VWの起磁力は、略同様に互いに強め合う方向に作用するが、磁路の向きが逆向きになるためトルクを低減させる欠点がある。 When the winding direction of the armature winding of the main pole teeth other than the U phase is changed in the opposite direction, when the magnetomotive force of the main pole teeth of the U phase is also 2AT, the magnetomotive force of the adjacent auxiliary pole teeth is , Since the magnetomotive forces of the same phase and the different phase are matched in the direction of strengthening each other, it becomes 1.5AT (= 1 + 0.5). This is three-quarters of the main pole teeth. Therefore, the effect of expanding the slot 104 is smaller than that of the configuration of the first embodiment. Further, the magnetomotive force of the auxiliary pole teeth 118VW between the V phase and the W phase acts in a direction of strengthening each other in substantially the same manner, but there is a drawback that the torque is reduced because the directions of the magnetic paths are opposite to each other.

本実施例1の回転電機100を構成するためには、隣接連続コイル数Xが1であり、コイル全てが同一方向に巻き回されていることが条件となる。隣接連続コイル数Xは以下の式で表せる。 In order to configure the rotary electric machine 100 of the first embodiment, it is a condition that the number of adjacent continuous coils X is 1, and all the coils are wound in the same direction. The number of adjacent continuous coils X can be expressed by the following equation.

X=S/M/G
(S:スロットの総数、M:相数、P:極数、G:SとPの最大公約数)
本実施例1の回転電機100では、スロットの総数Sと永久磁石の総数である極数Pの最大公約数をGとし、相数M(本実施例1ではU相、V相、W相の3相)に対して、S/M/Gとなる隣接連続コイル数Xが1であり、コイルが全て同一の方向に巻き回されるように構成している。より具体的には、スロットの総数Sが6、極数が8であり、その最大公約数が2であることから、隣接連続コイル数Xは1(X=S/M/G=6/3/2)となり、さらにコイルが全て同一の方向に巻き回されている。このように、本実施例1はスロットの総数Sと永久磁石の総数である極数Pの最大公約数をGとし、相数Mに対してS/M/Gとなる隣接連続コイル数Xが1であり、コイルが全て同一の方向に巻き回されるという条件を満たしている。
X = S / M / G
(S: total number of slots, M: number of phases, P: number of poles, G: greatest common divisor of S and P)
In the rotary electric machine 100 of the first embodiment, the maximum common divisor of the total number of slots S and the total number of permanent magnets P is G, and the number of phases M (in the first embodiment, U phase, V phase, and W phase). The number X of adjacent continuous coils that are S / M / G is 1 with respect to 3 phases), and all the coils are configured to be wound in the same direction. More specifically, since the total number S of slots is 6, the number of poles is 8, and the greatest common divisor is 2, the number of adjacent continuous coils X is 1 (X = S / M / G = 6/3). / 2), and all the coils are wound in the same direction. As described above, in the first embodiment, the greatest common divisor of the total number S of slots and the number of poles P which is the total number of permanent magnets is G, and the number of adjacent continuous coils X which is S / M / G with respect to the number of phases M is 1, which satisfies the condition that all the coils are wound in the same direction.

さらに、本実施例1の回転電機100は、6スロット8極のモータを対象にしているが、本発明は、スロットの総数をS、極数(永久磁石の総数)をPとする集中巻モータに関して、相数が3の場合にS/3/Pで求まる毎極毎相スロット数Qが0.5よりも小さくなる分数スロット構造を対象としても同様の効果が得られる。なお、一般的に毎極毎相スロット数Qは以下の式で算出できる。 Further, the rotary electric machine 100 of the first embodiment is intended for a motor having 6 slots and 8 poles, but the present invention is a centralized winding motor in which the total number of slots is S and the number of poles (total number of permanent magnets) is P. The same effect can be obtained even for a fractional slot structure in which the number of slots Q for each pole and each phase obtained by S / 3 / P is smaller than 0.5 when the number of phases is 3. In general, the number of slots Q for each pole and each phase can be calculated by the following formula.

Q=S/(M・P)=S/M/P
(S:スロットの総数、M:相数、P:極数)
例えば、図5で示す9スロット8極のモータ場合、同相で主極と補極を交互に配置すると、周方向に補極が2個と連続するため、ある相の補極と、別の相の補極との間に無駄なスペースが発生されてしまう。9スロット8極のモータについて、主極ティースの総数Nと補極ティースの総数を算出する手法を以下説明する。
Q = S / (MP) = S / M / P
(S: total number of slots, M: number of phases, P: number of poles)
For example, in the case of a 9-slot 8-pole motor shown in FIG. 5, if the main pole and the auxiliary pole are alternately arranged in the same phase, two auxiliary poles are continuous in the circumferential direction. A wasted space is generated between the main pole and the auxiliary pole. A method for calculating the total number of main pole teeth N and the total number of auxiliary pole teeth for a 9-slot 8-pole motor will be described below.

相数3、9スロット8極のモータの毎極毎相スロット数Qは、
Q=S/M/P=9/3/8=0.375
となる、毎極毎相スロット数は0.5より小さい値となる。
The number of phases Q for each pole of a motor with 3 or 9 slots and 8 poles is
Q = S / M / P = 9/3/8 = 0.375
The number of slots for each pole and each phase is less than 0.5.

スロットの総数S(9)と極数P(8)の最大公約数Gは1となる。隣接連続コイル数Xは、
X=S/M/G=9/3/1=3
となる。隣接連続コイル数Xは1より大きい奇数且つ素数となっている。
The greatest common divisor G of the total number of slots S (9) and the number of poles P (8) is 1. The number of adjacent continuous coils X is
X = S / M / G = 9/3/1 = 3
Will be. The number of adjacent continuous coils X is an odd number and a prime number larger than 1.

次に、主極ティースの総数Nと補極ティースの総数を算出する。主極ティースの総数Nは、スロットの総数Sを隣接連続コイル数Xで除した値となり、以下の式で算出できる。 Next, the total number N of the main pole teeth and the total number of the auxiliary pole teeth are calculated. The total number N of the main pole teeth is a value obtained by dividing the total number S of slots by the number of adjacent continuous coils X, and can be calculated by the following formula.

N=S/X
(S:スロットの総数、X:隣接連続コイル数)
上記式から主極ティースの総数Nを算出すると、N=S/X=9/3=3となり、主極ティースの総数Nは3となる。補極ティースの総数は主極ティースの総数Nと同数の3とする。従って、図5の9スロット8極のモータは、図1および図2に示す6スロット8極のモータの構成に変形可能であることを示している。
N = S / X
(S: total number of slots, X: number of adjacent continuous coils)
When the total number N of the main pole teeth is calculated from the above formula, N = S / X = 9/3 = 3, and the total number N of the main pole teeth is 3. The total number of auxiliary pole teeth is 3, which is the same as the total number of main pole teeth N. Therefore, it is shown that the 9-slot 8-pole motor of FIG. 5 can be transformed into the configuration of the 6-slot 8-pole motor shown in FIGS. 1 and 2.

図6は、実施例1のモータと、9スロット8極のモータとの起磁力分布を比較した図である。図6においては、電機子巻線の巻数及び電流を同等としている。 FIG. 6 is a diagram comparing the magnetomotive force distributions of the motor of the first embodiment and the motor of 9 slots and 8 poles. In FIG. 6, the number of turns and the current of the armature winding are the same.

ここで、9スロット8極のモータの各ティースにおける電機子巻線の巻数は1回とし、本実施例1の6スロット8極のモータでは、隣接する連続コイル数Xに基づき、主極ティースの電機子巻線の巻数は3回(3つのティースをまとめた数)とする。本実施例1の主極ティースに生じる磁場は単純に3倍となるが、起磁力の大きさに基づき、例えば補極ティースの幅は2分の1に狭めることが可能であるため、その分の主極ティースの幅を拡大することで、磁気飽和が起きないように設計を変更することは容易である。 Here, the number of turns of the armature winding in each tooth of the 9-slot 8-pole motor is one, and in the 6-slot 8-pole motor of the first embodiment, the main pole teeth is based on the number of adjacent continuous coils X. The number of turns of the armature winding shall be 3 (the number of 3 teeth combined). The magnetic field generated in the main pole teeth of the first embodiment is simply tripled, but the width of the auxiliary pole teeth can be narrowed to one half based on the magnitude of the magnetomotive force. By expanding the width of the main pole teeth, it is easy to change the design so that magnetic saturation does not occur.

ここで、三相交流電流の振幅を1Aとする場合、U相ピーク時のU相の起磁力分布は図6の通りに導かれる。この分布に関して、モータのトルクに影響する基本波実効値を計算すると従来の1.3倍となり、コイルの数を減少させつつトルク増加させる効果が得られる。同等のトルクであれば、より少ない電流でモータを駆動できるため、モータの省力化が可能である。 Here, when the amplitude of the three-phase alternating current is 1 A, the magnetomotive force distribution of the U phase at the peak of the U phase is derived as shown in FIG. With respect to this distribution, the effective value of the fundamental wave that affects the torque of the motor is calculated to be 1.3 times that of the conventional value, and the effect of increasing the torque while reducing the number of coils can be obtained. If the torque is the same, the motor can be driven with a smaller current, so that the labor of the motor can be saved.

本実施例1の回転電機100は、スロットの総数Sと永久磁石の総数である極数Pの最大公約数をGとし、相数Mに対してS/M/Gとなる隣接連続コイル数Xが1であり、コイルが全て同一の方向に巻き回されることを特徴としている。また、本実施例1の回転電機100は、隣接連続コイル数Xが1より大きい奇数かつ素数である場合に、スロットの総数Sを隣接連続コイル数Xで除したNを主極ティースの総数(N=S/X)としたことを特徴とする。 In the rotary electric machine 100 of the first embodiment, the greatest common divisor of the total number S of slots and the number of poles P which is the total number of permanent magnets is G, and the number of adjacent continuous coils X which is S / M / G with respect to the number of phases M. Is 1, and all the coils are wound in the same direction. Further, in the rotary electric machine 100 of the first embodiment, when the number of adjacent continuous coils X is an odd number and a prime number larger than 1, N obtained by dividing the total number S of slots by the number of adjacent continuous coils X is the total number of main pole teeth (the total number of main pole teeth). N = S / X).

本実施例1によれば、分数スロット巻線構造に補極を適用した状態で、出力を維持したまま主極ティースの総数を削減することのできる回転電機を提供することができる。 According to the first embodiment, it is possible to provide a rotary electric machine capable of reducing the total number of main pole teeth while maintaining the output in a state where the auxiliary pole is applied to the fraction slot winding structure.

次に本発明の実施例2について図7及び図8を用いて説明する。実施例2は、回転子40が固定子30の外周側に構成されるアウターロータ型のモータとしたところが、実施例1と異なる。 Next, Example 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. The second embodiment is different from the first embodiment in that the rotor 40 is an outer rotor type motor configured on the outer peripheral side of the stator 30.

例えば、スロットの総数Sが36、極数Pが32の36スロット32極のモータがある。各相(U相、V相、W相)の巻線は、隣接して3つのティースに巻き回されている。このモータの場合、毎極毎相スロット数は、実施例1で示した式により、
Q=S/M/P=36/3/32=0.375
となる。毎極毎相スロット数は0.5より小さい値となる。
For example, there is a 36-slot 32-pole motor in which the total number of slots S is 36 and the number of poles P is 32. The windings of each phase (U phase, V phase, W phase) are wound around three teeth adjacent to each other. In the case of this motor, the number of slots for each pole and each phase is determined by the equation shown in the first embodiment.
Q = S / M / P = 36/3/32 = 0.375
Will be. The number of slots for each pole and each phase is less than 0.5.

スロットの総数S(36)と極数P(32)の最大公約数Gは4となる。隣接連続コイル数Xは、
X=S/M/G=36/3/4=3
となる。隣接連続コイル数Xは1より大きい奇数且つ素数となっている。
The greatest common divisor G of the total number of slots S (36) and the number of poles P (32) is 4. The number of adjacent continuous coils X is
X = S / M / G = 36/4/4 = 3
Will be. The number of adjacent continuous coils X is an odd number and a prime number larger than 1.

次に、主極ティースの総数Nと補極ティースの総数を算出する。主極ティースの総数Nは、実施例1で示した式により、
N=S/X=36/3=12
となり、主極ティースの総数Nは12となる。補極ティースの総数は主極ティースの総数Nと同数の12とする。従って、36スロット32極のモータは、図7及び図に示す24スロット32極のモータの構成に変形可能であることを示している。
Next, the total number N of the main pole teeth and the total number of the auxiliary pole teeth are calculated. The total number N of the main pole teeth is determined by the formula shown in Example 1.
N = S / X = 36/3 = 12
Therefore, the total number N of the main pole teeth is 12. The total number of auxiliary pole teeth is 12, which is the same as the total number of main pole teeth N. Therefore, it is shown that the 36-slot 32-pole motor can be transformed into the configuration of the 24-slot 32-pole motor shown in FIGS. 7 and 7.

本実施例2の回転電機200は、24スロット32極の3相交流モータの構成例である。図7は、本発明の実施例2に係る回転電機(モータ)の全体構成図である。実施例1と同じ構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 The rotary electric machine 200 of the second embodiment is a configuration example of a three-phase AC motor having 24 slots and 32 poles. FIG. 7 is an overall configuration diagram of a rotary electric machine (motor) according to a second embodiment of the present invention. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

図7に示すように、回転電機200は、固定子30と、固定子30の径方向外側に回転可能に支持される回転子40と、回転子40を覆うロータケース6と、ロータケース6に固定される回転軸4から構成されている。実施例2において、ロータケース6は、必ずしも回転子40の全体を覆う必要はなく、回転軸4と回転子40を固定接続する部品として構成されていれば、回転子40とロータケース6の固定方法は限定しない。 As shown in FIG. 7, the rotary electric machine 200 includes a stator 30, a rotor 40 rotatably supported outside the stator 30, a rotor case 6 covering the rotor 40, and a rotor case 6. It is composed of a fixed rotating shaft 4. In the second embodiment, the rotor case 6 does not necessarily have to cover the entire rotor 40, and if it is configured as a component for fixedly connecting the rotary shaft 4 and the rotor 40, the rotor 40 and the rotor case 6 are fixed. The method is not limited.

回転子40は、ギャップ202を介して固定子30に対向する。固定子30は、主極ティースに巻装される電機子巻線212(導体212A,212B)を備えている。回転子40は、回転子コアに貼り付けられた永久磁石222を備えている。 The rotor 40 faces the stator 30 via the gap 202. The stator 30 includes armature windings 212 (conductors 212A, 212B) wound around the main pole teeth. The rotor 40 includes a permanent magnet 222 attached to the rotor core.

図8は、図7におけるロータケース6内側の構成を示す図である。本図8は、回転電機を回転軸方向と直交する方向に切断した断面図である。 FIG. 8 is a diagram showing the configuration inside the rotor case 6 in FIG. 7. FIG. 8 is a cross-sectional view of a rotary electric machine cut in a direction orthogonal to the rotation axis direction.

図8に示すように、回転子40は、磁性体からなる回転子コア220と、回転子コア220の表面に貼り付けられる複数の永久磁石222とで構成される。各永久磁石222は、回転子コア220の内周側表面に貼り付けらており、磁化中心がギャップ202に対向して交互にN極とS極の磁極を成している。 As shown in FIG. 8, the rotor 40 is composed of a rotor core 220 made of a magnetic material and a plurality of permanent magnets 222 attached to the surface of the rotor core 220. Each permanent magnet 222 is attached to the inner peripheral side surface of the rotor core 220, and the magnetization centers alternately face the gap 202 to form the magnetic poles of the N pole and the S pole.

固定子30は、固定子コア210と、主極ティース216と、補極ティース218で構成されている。補極ティース218には、外周側のティース先端から周方向に延びる補極ティース先端爪219が備えられている。 The stator 30 is composed of a stator core 210, a main pole teeth 216, and an auxiliary pole teeth 218. The auxiliary pole tooth 218 is provided with an auxiliary pole tooth tip claw 219 extending in the circumferential direction from the tip of the tooth on the outer peripheral side.

このような本実施例の構成とすることにより、実施例1に記載した効果が得られると同時に、アウターロータ型とすることで、ティースが径方向に開いた形となるため、スロット内に配置されるコイルの領域を阻害せずに補極ティース先端爪を構成することができる。これにより、補極ティース先端爪は、ギャップ表面におけるパーミアンス(磁気抵抗の逆数)分布を平滑化し、永久磁石の磁束に起因したモータ回転時のトルク脈動を抑制することが可能である。さらに、補極ティース先端爪を介して形成する磁路が生じるため、トルクに作用する永久磁石の磁束を増加させ、モータのトルクを改善する効果が得られる。 By adopting such a configuration of this embodiment, the effect described in the first embodiment can be obtained, and at the same time, by adopting the outer rotor type, the teeth are arranged in the slot because the teeth are opened in the radial direction. It is possible to construct the auxiliary pole tooth tip claw without obstructing the area of the coil to be formed. As a result, the auxiliary pole tooth tip claw can smooth the permeance (reciprocal of magnetic resistance) distribution on the gap surface and suppress the torque pulsation during motor rotation caused by the magnetic flux of the permanent magnet. Further, since a magnetic path formed through the tip claw of the auxiliary pole tooth is generated, the effect of increasing the magnetic flux of the permanent magnet acting on the torque and improving the torque of the motor can be obtained.

なお、本発明は、上述した実施例に限定するものではなく、様々な変形例が含まれる。上述した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定するものではない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. The above-mentioned examples have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations.

100,200…回転電機、2…ステータケース、4…回転軸、6…ロータケース、10,30…固定子、20,40…回転子、102,202…ギャップ、104…スロット、108…磁路、110,210…固定子コア、112,212…電機子巻線、112A,112B,212A,212B…導体、114,214…固定子ヨーク、116,116U,116V,216…主極ティース、118,118UV,118VW,118WU、218…補極ティース、120,220…回転子コア、122,222…永久磁石、219…補極ティース先端爪 100, 200 ... Rotor, 2 ... Stator case, 4 ... Rotating shaft, 6 ... Rotor case, 10, 30 ... Stator, 20, 40 ... Rotor, 102, 202 ... Gap, 104 ... Slot, 108 ... Magnetic path , 110, 210 ... Stator core, 112, 212 ... Armature winding, 112A, 112B, 212A, 212B ... Conductor, 114, 214 ... Stator yoke, 116, 116U, 116V, 216 ... Main pole teeth, 118, 118UV, 118VW, 118WU, 218 ... Auxiliary pole tooth, 120, 220 ... Rotor core, 122,222 ... Permanent magnet, 219 ... Auxiliary pole tooth tip claw

Claims (7)

固定子と、前記固定子と対向する回転子と、を備える回転電機において、
前記回転子は筒状の回転子コアと、前記回転子コアの円周に沿って交互の向きに配置される複数の永久磁石で構成され、
前記固定子は筒状の固定子ヨークと、前記固定子ヨークから前記回転子に向かって延びる複数のティースと、前記複数のティース間に形成された複数のスロットと、
前記ティースは、コイルを巻装する主極ティースと、前記コイルを巻装しない補極ティースが周方向に交互に配置され、
前記スロットの総数Sと前記永久磁石の総数である極数Pの最大公約数をGとし、相数Mに対してS/M/Gとなる隣接連続コイル数Xが1であり、前記コイルが全て同一の方向に巻き回されることを特徴とする回転電機。
In a rotary electric machine including a stator and a rotor facing the stator,
The rotor is composed of a cylindrical rotor core and a plurality of permanent magnets arranged in alternating directions along the circumference of the rotor core.
The stator includes a tubular stator yoke, a plurality of teeth extending from the stator yoke toward the rotor, and a plurality of slots formed between the plurality of teeth.
In the teeth, the main pole teeth that wind the coil and the auxiliary pole teeth that do not wind the coil are alternately arranged in the circumferential direction.
The greatest common divisor of the total number S of the slots and the number of poles P which is the total number of the permanent magnets is G, and the number of adjacent continuous coils X which is S / M / G with respect to the number of phases M is 1. A rotating electric machine characterized by being wound in the same direction.
請求項1に記載された回転電機であって、
前記相数をU相、V相、W相の3とし、S/3/Pで算出する毎極毎相スロット数Qは0.5よりも小さいことを特徴とする回転電機。
The rotary electric machine according to claim 1.
A rotary electric machine characterized in that the number of phases is 3 of U phase, V phase, and W phase, and the number of slots Q for each phase calculated by S / 3 / P is smaller than 0.5.
請求項1に記載された回転電機であって、
前記主極ティースの周方向の幅が前記補極ティースの周方向の幅より広くしたことを特徴とする回転電機。
The rotary electric machine according to claim 1.
A rotary electric machine characterized in that the width in the circumferential direction of the main pole teeth is wider than the width in the circumferential direction of the auxiliary pole teeth.
請求項1に記載された回転電機であって、
前記回転電機は、アウターロータ型の構造であることを特徴とする回転電機。
The rotary electric machine according to claim 1.
The rotary electric machine is a rotary electric machine characterized by having an outer rotor type structure.
請求項4に記載された回転電機であって、
前記補極ティースの先端部が周方向に延伸されていることを特徴とする回転電機。
The rotary electric machine according to claim 4.
A rotary electric machine characterized in that the tip of the auxiliary pole tooth is extended in the circumferential direction.
固定子と、前記固定子と対向する回転子と、を備える回転電機において、
前記回転子は筒状の回転子コアと、前記回転子コアの円周に沿って交互の向きに配置される複数の永久磁石で構成され、
前記固定子は筒状の固定子ヨークと、前記固定子ヨークから前記回転子に向かって延びる複数のティースと、前記複数のティース間に形成された複数のスロットと、
前記ティースは、コイルを巻装する主極ティースと、前記コイルを巻装しない補極ティースが周方向に交互に配置され、
前記スロットの総数Sと前記永久磁石の総数である極数Pの最大公約数をGとし、相数Mに対してS/M/Gとなる隣接連続コイル数Xが1より大きい奇数かつ素数である場合に、前記スロットの総数Sを前記隣接連続コイル数Xで除したNを前記主極ティースの総数(N=S/X)とし、前記コイルが全て同一の方向に巻き回されることを特徴とする回転電機。
In a rotary electric machine including a stator and a rotor facing the stator,
The rotor is composed of a cylindrical rotor core and a plurality of permanent magnets arranged in alternating directions along the circumference of the rotor core.
The stator includes a tubular stator yoke, a plurality of teeth extending from the stator yoke toward the rotor, and a plurality of slots formed between the plurality of teeth.
In the teeth, the main pole teeth that wind the coil and the auxiliary pole teeth that do not wind the coil are alternately arranged in the circumferential direction.
The greatest common divisor of the total number S of the slots and the number of poles P which is the total number of the permanent magnets is G, and the number of adjacent continuous coils X which is S / M / G with respect to the number of phases M is an odd number and a prime number larger than 1. In a certain case, N obtained by dividing the total number S of the slots by the number of adjacent continuous coils X is defined as the total number of the main pole teeth (N = S / X), and all the coils are wound in the same direction. A characteristic rotary electric machine.
請求項6に記載された回転電機であって、
前記補極ティースの総数は、前記主極ティースの総数Nと同数とすることを特徴とする回転電機。
The rotary electric machine according to claim 6.
A rotary electric machine characterized in that the total number of the auxiliary pole teeth is the same as the total number N of the main pole teeth.
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