電動機及其控制裝置的制作方法

文檔序號：7503255閱讀：471來源：國知局

專利名稱：電動機及其控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝載在汽車或卡車等之中的電動機。
背景技術(shù)：
一直以來，各相線圈集中巻繞在定子磁極上的無刷電機廣為人知
(例如，參照專利文獻l)。圖130是表示這種現(xiàn)有的無刷電機的概略結(jié) 構(gòu)的縱剖面圖。另外，圖129是沿著圖130的AA-AA線的剖面圖。在這些圖中表示的是4極6槽型無刷電機，定子的繞組結(jié)構(gòu)是所謂的集中巻繞，各定子磁極上集中式巻繞著各相的線圏。另外，圖131中表示了在將定子沿圓周方向展開成1周的狀態(tài)下U、 V、 W等繞組的配置關(guān)系。橫軸表示電角度，1周為72(T。在轉(zhuǎn)子2的表面上，N極永久磁鐵和S 極永久磁鐵沿著圓周方向交替配置。在定子4中，U相定子磁極TBU1、 TBU2上分別巻繞著U相繞組WBU1、 WBU2。同樣地，V相定子磁極 TBV1、 TBV2上分別巻繞著V相繞組WBV1、 WBV2。 W相定子磁極 TBW1、 TBW2上分別巻繞著W相繞組WBW1、 WBW2。具有這種結(jié)構(gòu) 的無刷電機目前廣泛應用于工業(yè)領(lǐng)域和家用電器中。
另外，圖128是表示另一種定子的結(jié)構(gòu)的橫剖面圖。圖128所示的定子具有24槽結(jié)構(gòu)，在4極電機的情況下可以采用分布巻繞，能夠?qū)?定子沿圓周方向的磁動勢分布形成為比較平滑的正弦波形狀，因此被廣泛應用于無刷電機、勵磁繞組型同步電動機、感應電動機等之中。特別地，在靈活使用了磁阻轉(zhuǎn)矩的同步磁阻電動機以及應用了磁阻轉(zhuǎn)矩的各種電動機或感應電動機等情況下，通常希望定子能夠生成更精密的旋轉(zhuǎn) 磁場，因此，適合采用圖112所示的分布巻繞式定子結(jié)構(gòu)。
專利文獻l:特開平6-261513號公報(第3頁，圖1-3 )。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明試圖解決的課題
然而，圖129、圖130、 131以及專利文獻l中7>開的現(xiàn)有的無刷電機中存在的問題是，由于需要將電機繞組分別巻繞到每個定子磁極上，
因此其結(jié)構(gòu)復雜；由于需要將電機繞組配置到槽的深處，因此電機繞組
的巻繞生產(chǎn)率低下。另外，這種結(jié)構(gòu)會導致難以小型化、提高效率、降
低成本等問題。進而，其存在的問題是，由于這是一種在360度的電角度范圍內(nèi)只有3個定子凸極(salient stator pole )的結(jié)構(gòu)，因此難以使定子所產(chǎn)生的磁動勢形成為正弦波形狀從而精密地生成旋轉(zhuǎn)磁場，難以應用到同步磁阻電動機或使用磁阻轉(zhuǎn)矩的各種電動機或感應電動機等之中。將定子鐵芯分割成齒后逐個巻繞繞組，其后對各個齒進行耦合；這種方法存在著制作工序復雜的問題。
另外，在采用圖128所示的可分布巻繞的定子結(jié)構(gòu)情況下，雖然能夠生成平滑的正弦波形狀的定子磁動勢分布，但其存在的問題是，由于需要從槽的開口部分插入繞組，因此繞組的槽滿率(space factor)降低，
而且由于線圏端部的軸向長度增加，難以實現(xiàn)電機的小型化。另外，也存在著繞組生產(chǎn)率低下的問題。
本發(fā)明借鑒了這些問題點而作出，其目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)電動機的小型化并提高效率、降低成本的電動機。具體地，繞組結(jié)構(gòu)采用單純的環(huán)狀繞組，從而可以提高其生產(chǎn)率和繞組槽滿率。另外，定子的磁路、磁極雖然因其種類而不同，但都是逐相分離而簡化。
解決課題的手段
本發(fā)明涉及的電動機包括轉(zhuǎn)子，具有在圓周方向上交替配置N極和S才及的轉(zhuǎn)子》茲極組；N個(N為正整數(shù))定子石茲極組，其中，針對每個相都有多個定子磁極沿著圓周或圓周附近配置在電角度大致相同的旋轉(zhuǎn)相位的位置上。
這種電動機的結(jié)構(gòu)為，各相的上述定子磁極組的轉(zhuǎn)子軸方向前后巻繞著同相的環(huán)狀繞組，其中流動著方向互逆的電流，利用這樣的接線，就能夠在某相的定子磁極中通過該相的電流而產(chǎn)生磁動勢。
此外，如果相數(shù)NN為3相或3相以上，則某個定子磁極組的轉(zhuǎn)子軸方向前后不是流動方向互逆的同相電流，而是在距離接近NN/2個定子磁極組的位置上巻繞同相的繞組，使其中流動方向互逆的電流，這樣效率較高。
通過將環(huán)狀繞組分離為定子磁極、轉(zhuǎn)子磁極，使繞組簡化成環(huán)狀，既改善了其生產(chǎn)率，又提高了繞組的槽滿率。
本發(fā)明也涉及這樣一種電動機，其轉(zhuǎn)子配置為，一個相的定子磁極
組與轉(zhuǎn)子i茲極組相向配置，而其他相的定子磁極組與其他相的轉(zhuǎn)子磁極組分離配置。
利用這種結(jié)構(gòu)的電動機，繞組和定子的磁路結(jié)構(gòu)、形狀得到簡化，能夠改善電動機整體的效率、生產(chǎn)率。
進而，上述環(huán)狀繞組固定在定子上，形成了全部或一部分環(huán)狀繞組朝向轉(zhuǎn)子一側(cè)的凹陷部位突出著配置的結(jié)構(gòu)，以降低銅損和磁漏。
另外，上述環(huán)狀繞組配置在定子》茲極組之間，對各定子磁極組和轉(zhuǎn) 子磁極組施加電流磁動勢，而其形態(tài)可以作出各種各樣的改進。具體地，可以在轉(zhuǎn)子與定子相向的外周表面上設(shè)置凹陷，將全部或一部分環(huán)狀繞組配置于比轉(zhuǎn)子it極組的外徑更靠近內(nèi)徑的一側(cè)。通過將環(huán)狀繞組配置的更靠近內(nèi)徑一側(cè)，能夠縮短繞組長度，從而能夠通過降低銅損和所使用的銅量而實現(xiàn)成本的降低，并減輕重量。另外，能夠在各相的定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極之間配置繞組，具有降低以靜磁場方式施加在相間的磁動勢的效果，能夠降低相間的磁漏。另外，如后文所述，通過將繞組的導體做成平板化加以配置，利用通過平板導體的磁通的增減而誘發(fā)渦電流，獲得減少磁通增減的效果，由此能夠降低相間的磁漏。另外，配置有上述環(huán)狀繞組的空間可以是配置了各相的磁極、磁路之后的空余空間，從而能夠有效地利用空余空間。
這里，說到磁漏的話，如果磁漏增加，電動機的功率因數(shù)就會降低，
各磁路達到磁飽和；因此會出現(xiàn)電動機的最大轉(zhuǎn)矩下降的問題。這對于實現(xiàn)電動機的小型化來說是非常重要的問題。
另外，在上述各相的環(huán)狀繞組中，位于同一空間的2個以上的環(huán)狀繞組可以合并為1個環(huán)狀繞組。在這種情況下，電動機的繞組結(jié)構(gòu)得到簡化，而且如果在2個繞組合并前兩個電流的相位不同，合并后的合成電流的振幅減小，其結(jié)果是，也能夠降低銅損。
另外，沿著轉(zhuǎn)子軸向的兩端分別配置的2個上述定子磁極組的外側(cè) 所配置的上述環(huán)狀繞組的電磁作用極小，因此可以去除上述環(huán)狀繞組。由此，電動機得到簡化。
另外，如果采用使相鄰2組定子磁極組彼此之間的相位差大致等于 180。的結(jié)構(gòu)，就能夠充分利用兩個定子磁極的空余空間，使它們互相向轉(zhuǎn)子軸向突出，這樣非常便利。在采用這種結(jié)構(gòu)的情況下，可以加大定子磁極在轉(zhuǎn)子軸向上的長度，能夠降低定子磁極之間的磁漏，降低各相
磁路的磁飽和，減小轉(zhuǎn)子表面上的空余空間，因此能夠提高電動機的轉(zhuǎn) 矩。此時，繞組也可以〗故成與定子磁極形狀相吻合而在轉(zhuǎn)子軸向上具有凹凸的環(huán)狀繞組。此外，能夠降低作用于相互的定子磁極上的磁動勢所產(chǎn)生的定子磁極間的磁漏，并降低磁飽和，因此，能夠提高電動機的最大轉(zhuǎn)矩，有助于實現(xiàn)電動機的小型化。
如果具備與轉(zhuǎn)子的后軛(back yoke)磁性流通、并且隔著轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙部與定子的軟磁體部相向的軟磁體部(RSP1),以及與定子的后統(tǒng)(back yoke)部》茲性流通、并且隔著轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙部與轉(zhuǎn)子的軟磁體部相向的軟磁體部(SSP1 ),就能夠提高定子磁極、轉(zhuǎn) 子磁極的磁極結(jié)構(gòu)的自由度。
在一個相的轉(zhuǎn)子磁極及定子磁極附近具備磁通感應裝置(MRN), 對與其相的^f茲通cj)N相差180。電角度的磁通分量(4)RN)進行引導，由此能夠增加轉(zhuǎn)矩。
此時，配置在永久磁鐵的前面和背面的定子磁極，通過配置不同相的定子磁極，能夠構(gòu)造出更高效的電動機。
另外，也可以使各相的定子磁極與同一圓周上的轉(zhuǎn)子》茲極的永久磁鐵相向，使各相的磁路和環(huán)狀繞組在轉(zhuǎn)子軸向或者徑向上分離著構(gòu)成。
另夕卜，在2相電動機中，A相磁極組與B相磁極組的圓周方向相位差設(shè)定為100°以上而不是卯°,能夠增加平均轉(zhuǎn)矩。
另外，可以將一塊永久磁鐵的前后兩面的磁通用作同相的磁通加以充分利用，構(gòu)造出電動機。
可以構(gòu)造出包4舌由軟》茲體部和石茲極方向指向與圓周方向正交的方向的永久磁鐵部在圓周方向上交替配置的磁極組(PMP9)以及與上述磁極組(PMP9)相向配置的同樣的磁極組(PMP10)的電動機。
另外，可以構(gòu)造出包括由軟磁體部和磁極方向指向該軟磁體部的方向的永久磁鐵部在圓周方向上交替配置、上述軟磁體部在圓周方向上交替構(gòu)成N4及和S極的；茲極組(PMP11)的電動機。
另外，可以使用軟磁體和在徑向上平行配置的永久磁鐵部在圓周方向上交替配置而構(gòu)成的定子或轉(zhuǎn)子構(gòu)造出電動機。
可以構(gòu)造出轉(zhuǎn)子磁極和定子磁極包括在圓周方向上的凹凸狀軟磁體的電動才幾。
另外，通過將轉(zhuǎn)子磁極或者定子磁極的形狀設(shè)定為面積在圓周方向
上呈正弦波形狀，以正弦波電流進行驅(qū)動，能夠構(gòu)造出高次諧波轉(zhuǎn)矩少、
4爭頭巨月永動(torque ripple )小的電動沖幾。
另外，上述各電動機也可以是轉(zhuǎn)子配置在外周一側(cè)、定子配置在內(nèi) 周一側(cè)，即構(gòu)造成所謂的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電動機。另外，也可以構(gòu)造成轉(zhuǎn) 子磁極和定子磁極在轉(zhuǎn)子軸向上相對的軸向間隙(axial gap)型電動機。
另外，轉(zhuǎn)子磁極和定子磁極相對的部分的形狀呈凹凸形狀，能夠加
大起作用的磁通c[)的旋轉(zhuǎn)變化率dcj)/de ，增加轉(zhuǎn)矩。
另外，如果本發(fā)明的電動機是磁通方向也指向轉(zhuǎn)子軸向的結(jié)構(gòu)的電動機，則電動機的軟磁體部的部件使用在軸向配置成直角方向的電磁鋼板(SP1),并將電磁鋼板(SP2)配置于在上述電磁鋼板(SP1)的穴部或凹陷部位與上述電磁鋼板(SP1)交叉的方向上，由此能夠構(gòu)造出使電動才幾內(nèi)的/f茲通方向通向三維方向的結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的電動機也可以使用將軟磁性金屬粉末壓縮成型而成的部件，由于磁通方向是自由的，因此壓縮粉末磁芯效果很好。
另外，可以使用將電磁鋼板彎曲而成的形狀的部件構(gòu)造本發(fā)明的電動機，能夠構(gòu)造出結(jié)構(gòu)簡化的電動機。
另夕卜，也可以使用電磁鋼板和非晶形薄板層疊而成的軟磁性部件構(gòu) 造本發(fā)明的電動機。
本發(fā)明的電動機中，電動機繞組可以部分或全部使用金屬管，使液體或氣體穿過上述導體金屬管，構(gòu)造出具有這種冷卻機構(gòu)的電動機。
另外，如果將定子的轉(zhuǎn)子軸向長度表示為ML,由定子電角度大致配置在同一圓周上的多個凸極構(gòu)成的定子凸極組的數(shù)量表示為SN，各定子磁極組的轉(zhuǎn)子軸向長度表示為MLP,則可以將定子磁極擴展構(gòu)成，使MLP大于ML/SN。
組的形狀與各相的定子凸極的配置以及定子凸極的轉(zhuǎn)子軸向形狀的凹凸相適應。
另外，繞組的導體形狀是以平板狀的導線構(gòu)成的，其結(jié)構(gòu)能夠降低穿過導線的磁漏分量的增減。
另外，本發(fā)明的電動機可以構(gòu)造為，其同相定子磁極的間距配置成 720°電角度的間距，以便減少磁漏或降低磁路的磁飽和等。
在N相P極電動機中，定子磁極的數(shù)量可以小于(PxN/2)。此時，
各定子磁極的配置不是在圓周上以等間隔配置，而是在各個定子磁極的圓周方向移動位置，以便接近各相的相位，從而能夠提高電動機轉(zhuǎn)矩。
另外，在3相電動機并且具備2條繞組的本發(fā)明的電動機中，將2 條繞組串聯(lián)連接，在兩端和連接部的3個點上連接3相逆變器的輸出，利用3相逆變器通以平tf 3相電流加以控制。
另外，在本發(fā)明的N相(N是正整數(shù))、繞組數(shù)為(N-l)的電動機中，將各繞組以星形連接成(N-l )個端子，將星形接線的中心點作為電動機的1個端子，共計形成N個電動機端子，與N相逆變器連接起來，能夠以N相的平衡電壓、電流進行控制。
在本發(fā)明的N相(N為正整數(shù))、繞組數(shù)為(N-l)的電動機中，將各繞組以三角形(delta)連接，并將兩端的第1個繞組與(N-l)個繞組解開而不連接在一起，形成(N-2 )個繞組連接部和兩端組成的共計N 個電動機端子，與N相逆變器連接起來，能夠以N相的平衡電壓、電流進4于控制。
個電動機。例如，可以將外轉(zhuǎn)子型電動機安裝在該電動機的內(nèi)徑一側(cè)，將內(nèi)轉(zhuǎn)子型電動機安裝在該電動機的外徑一側(cè)，使兩個轉(zhuǎn)子形成為一體化結(jié)構(gòu)。
發(fā)明效果
能夠提供一種可以實現(xiàn)小型化、提高效率、降低成本的電動機。具體地，繞組結(jié)構(gòu)采用單純的環(huán)狀繞組，能夠提高其生產(chǎn)率和繞組槽滿率。另外，定子的磁路、磁極雖然因其種類而不同，但都是逐相分離，能夠得到簡化。

圖1是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。圖2是將圖1所示的電動機的表面形狀沿圓周方向展開成直線狀所得的圖。
圖3是表示圖1所示的定子的概略結(jié)構(gòu)的橫剖面圖。圖4是將圖1所示的定子的內(nèi)周面形狀沿圓周方向展開成直線后所得的圖。
圖5是表示圖1所示的定子的一個繞組的正面圖和側(cè)面圖。
圖6是將圖1所示的各環(huán)狀繞組沿圓周方向展開成直線狀所得的圖。
圖7是將圖6所示的繞組以2條為單位進行結(jié)合后所得的圖。圖8是表示圖1所示的定子磁極與繞組的關(guān)系的圖。圖9是以各矢量表示圖1所示的電動機的電流與電壓及轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的矢量圖。
圖IO是表示圖1所示的電動機的定子磁極的內(nèi)周面形狀的變形例的圖。
圖11是表示圖1所示的電動機的定子磁極的內(nèi)周面形狀的變形例的圖。
圖12是表示圖1所示的電動機的定子磁極的內(nèi)周面形狀的變形例的圖。
圖13是表示圖1所示的電動機的定子磁極的內(nèi)周面形狀的變形例的圖。
圖14是內(nèi)置有永久磁鐵的各種轉(zhuǎn)子的橫剖面圖。
圖15是內(nèi)置有永久磁鐵的各種轉(zhuǎn)子的橫剖面圖。
圖16是內(nèi)置有永久磁鐵的各種轉(zhuǎn)子的橫剖面圖。
圖17是內(nèi)置有永久磁鐵的各種轉(zhuǎn)子的橫剖面圖。
圖18是表示具備凸極型磁極的磁阻電動機的轉(zhuǎn)子實例的橫剖面圖。
圖19是表示感應電動機的轉(zhuǎn)子的概略結(jié)構(gòu)的橫剖面圖。
圖20是表示具有環(huán)狀繞組的6相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖21是表示具有環(huán)狀繞組的6相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖22是表示圖20、圖21所示的定子的概略結(jié)構(gòu)的橫剖面圖。
圖23是表示2相至6相的矢量關(guān)系的圖。
圖24是表示對6相中的2相矢量進行合成的關(guān)系的圖。
圖25是表示利用合成后的矢量制作出來的6相矢量的圖。
圖26是表示圖20的電動機的繞組形狀的實例的圖。
圖27是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖28是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖29是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖30是表示圖29的各磁極的剖面形狀的圖。
圖31是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖32是表示圖31的各磁極的剖面形狀的圖。圖33是表示圖31的各磁極的剖面形狀的圖。圖34是表示具有環(huán)狀繞組的2相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖36是表示具有環(huán)狀繞組的2相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖37是表示具有環(huán)狀繞組的2相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖38是將磁通感應裝置的形狀展開成直線狀所得的圖。
圖39是表示具有環(huán)狀繞組的2相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖40是表示圖34至圖39的電動機的各磁極的剖面形狀的圖。
圖41是表示具有環(huán)狀繞組的2相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖42是表示圖41的各磁極的剖面形狀的圖。
圖43是表示具有環(huán)狀繞組的2相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖44是表示圖43的各磁極的剖面形狀的圖。
圖45是表示具有環(huán)狀繞組的2相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖46是表示圖45的各磁極的剖面形狀的圖。
圖47是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖48是表示圖47的各磁極的剖面形狀的圖。
圖49是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖50是表示圖49的各磁極的剖面形狀的圖。
圖51是將圖49的各磁極的形狀展開成直線狀所得的圖。
圖52是表示具有環(huán)狀繞組的2相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖53是表示圖52的各磁極的剖面形狀的圖。
圖54是表示具有環(huán)狀繞組的2相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖55是表示圖54的各磁極的剖面形狀的圖。
圖56是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖57是表示圖56的各磁極的剖面形狀的圖。
圖58是表示具有環(huán)狀繞組的2相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖59是表示圖58的各磁極的剖面形狀的圖。
圖60是將圖58的各磁極的形狀展開成直線狀所得的圖。
圖61是表示圖58的電動機的繞組電壓、電流的圖。
圖62是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖63是表示圖62的各磁極的剖面形狀的圖。
圖64是表示具有環(huán)狀繞組的2相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。圖65是表示圖64的各磁極的剖面形狀的圖。圖66是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。圖67是表示圖66的各磁極的剖面形狀的圖。圖68是表示具有環(huán)狀繞組的2相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。圖69是表示圖68的各磁極的剖面形狀的圖。圖70是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。圖71是表示圖70的各磁極的剖面形狀的圖。圖72是表示圖70的各磁極的剖面形狀的圖。圖73是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。圖74是表示圖73的磁通與電流的關(guān)系的圖。圖75是表示圖73的磁通與電流的關(guān)系的圖。圖76是表示圖73的各磁極的剖面形狀的圖。圖77是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。圖78是表示圖77的各磁極的剖面形狀的圖。圖79是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。圖80是表示圖79的各磁極的剖面形狀的圖。圖81是表示具有環(huán)狀繞組的2相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。圖82是表示圖81的各磁極的剖面形狀的圖。圖83是表示圖81的電動機的磁動勢與磁通及轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的圖。圖84是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。圖85是表示圖84的各磁極的剖面形狀的圖。圖86是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。圖87是表示具有環(huán)狀繞組的3相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。圖88是表示具有環(huán)狀繞組的3相外轉(zhuǎn)子型電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖89是表示本發(fā)明的磁極形狀的實例的圖。圖90是表示定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極的側(cè)面形狀的圖。圖91是表示轉(zhuǎn)子的永久磁鐵的配置結(jié)構(gòu)的實例的圖。圖92是表示具有環(huán)狀繞組的3相外轉(zhuǎn)子型電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖93是表示具有環(huán)狀繞組的3相外轉(zhuǎn)子型電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖94是表示圖92的各磁極的剖面形狀的圖。圖95是表示定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極的形狀的圖。圖96是表示定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極的形狀的圖。圖97是表示轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)的橫剖面圖。圖98是表示電動機的電磁鋼板的組合結(jié)構(gòu)的圖。圖99是表示層疊后的電磁鋼板的形狀的圖。
圖100是以壓縮^分末磁芯構(gòu)成電動機的軟;茲體部的電動才幾的縱剖面圖。
圖101是以成型后的電》茲鋼板構(gòu)成電動才幾的岸iU茲體部的電動才幾的縱剖面圖。
圖102是以成型后的電i茲鋼+反構(gòu)成電動才幾的專允;茲體部的電動才幾的級、剖面圖。
圖103是表示將電磁鋼板和非晶形金屬層疊而成的結(jié)構(gòu)的實例的圖。
圖104是表示金屬管結(jié)構(gòu)的繞組和冷卻結(jié)構(gòu)的圖。圖105是表示圖104的各磁極的剖面形狀的圖。圖106是表示具有環(huán)狀繞組的4相電動機的概略結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。圖107是表示將具有環(huán)狀繞組的4相電動機的定子內(nèi)周面形狀展開成直線狀所得的圖。
圖108是圖107的定子的縱剖面圖。
圖109是表示平板狀繞組和穿過繞組的磁漏以及所誘發(fā)的渦電流的圖。
圖110是將各相定子磁極以720°電角度間距配置而成的電動機的定子磁極展開成直線狀所得的圖。
圖111是將由9個定子磁極配置為8極的電動機的定子磁極展開成直線狀所得的圖。
圖112是表示將圖111的電動機的各定子磁極分別向使轉(zhuǎn)矩增大的方向移動其旋轉(zhuǎn)方向位置的想法的圖。
圖113是表示3相交流逆變器與3相電動機的關(guān)系的圖。
圖114是表示以3相逆變器驅(qū)動圖1、圖27等具有4繞組的3相電動機的連接關(guān)系的圖。
圖115是表示圖1、圖27等的4繞組的電壓與電流的圖。圖116是表示圖1、圖27等的4繞組的連接關(guān)系和電流的圖。圖117是表示以3相逆變器驅(qū)動圖7、圖28等3相2繞組的電動機時的連接的圖。
圖118是表示圖7、圖28等的2繞組的電壓與電流的圖。
圖119是表示圖7、圖28等的2繞組的連接關(guān)系和電流的圖。
圖120是表示以2個單相逆變器驅(qū)動3相2繞組電動機時的連接的圖。
圖121是將5相電動機的定子磁極和繞組展開成直線狀所得的圖。圖122是表示各定子磁極的磁通矢量分量和電流矢量分量的圖。圖123是表示星形接線中電流矢量分量的圖。
圖124(a)是表示將圖121的電動機的繞組以星形接線、將中心點取出作為1個端子的結(jié)構(gòu)的圖；(b)圖是表示將圖121的電動機的繞組以三角形接線、將兩端之間、頂端2點和各個繞組的2處連接點作為5 個電動機端子的結(jié)構(gòu)的圖。
圖125是表示圖121的電動機的電流的圖。
圖126是表示圖121的電動機的各繞組的電壓和它們的平均電壓的圖。
圖127是表示圖127的平均電壓與圖124的各端子的電壓差的圖。圖128是表示3相4極24槽的電動機的結(jié)構(gòu)的橫剖面圖。圖129是表示3相4極6槽的集中巻繞式電動機的橫剖面圖。圖130是圖129的電動機的縱剖面圖。
圖131是將圖130的電動機的定子配置和各繞組展開成直線狀進行表示的圖。符號說明 1轉(zhuǎn)子軸
50 U相轉(zhuǎn)子磁才及
51 U相定子磁極
54 V相轉(zhuǎn)子磁極
55 V相定子磁極
58 W相轉(zhuǎn)子》茲才及
59 W相定子磁才及
82 U相和V相用繞組
83 V相和W相用繞組
453 后軛
454 后軛
具體實施例方式
下面參照附圖詳細說明應用了本發(fā)明的一個實施方式的電動^/L。首先說明本發(fā)明的電動機中的眾所周知的現(xiàn)有的基本結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上說明提供本發(fā)明中特有的特征的結(jié)構(gòu)和動作。基本結(jié)構(gòu)
圖1是基本結(jié)構(gòu)的無刷電機的剖視圖。圖1所示的無刷電機150是以3相交流工作的8極電動機，其結(jié)構(gòu)包含轉(zhuǎn)子11、永久磁鐵12、定子14。
轉(zhuǎn)子11包括配置在表面上的多個永久石茲4失12。這些永久磁《失12中沿著轉(zhuǎn)子ii表面在圓周方向上交替配置著N極和S極。圖2是轉(zhuǎn)子11 的圓周方向展開圖。橫軸表示機械角，在機械角360。的位置，電角度為 1440°。
定子14包括4個U相定子磁極19、 4個V相定子磁極20、 4個W 相定子磁極21。各定子磁極19、 20、 21具有相對于轉(zhuǎn)子11的凸極形狀。圖4是從轉(zhuǎn)子11 一側(cè)觀察所得的定子14的內(nèi)周一側(cè)形狀的展開圖。4 個U相定子磁極19等間隔配置在同一圓周上。同樣地，4個V相定子磁極2 0等間隔配置在同一圓周上。4個W相定子磁極21等間隔配置在同一圓周上。將4個U相定子不茲才及19稱為U相定子石茲才及組，4個V相定子磁極20稱為V相定子磁極組，4個W相定子磁極21稱為W相定子磁極組。另外，將這些各定子磁極組中沿軸向配置在端部的U相定子磁極組和W相定子磁極組稱為端部定子磁極組，除此之外的V相定子》茲極組則稱為中間定子》茲極組。
另外，各個U相定子磁極19、 V相定子磁極20、 W相定子磁極21 在軸向位置和周向位置上彼此錯開配置。具體地，各定子磁極組在圓周方向上以相對機械角30°、電角度120。的相位差彼此錯開配置。圖4所示的虛線表示相向的轉(zhuǎn)子11的各永久磁鐵12。同極的轉(zhuǎn)子磁極(N極的永久磁鐵12或者S極的永久磁鐵12)的間距為36(T電角度，同相的定子磁極的間距也為360°電角度。
定子14的U相定子i茲極19、 V相定子；茲極20、 W相定子》茲才及21 相互之間配置有U相繞組15、 V相繞組16、 17、 W相繞組18。圖6是各相繞組的圓周方向展開圖。U相繞組15設(shè)置在U相定子磁極19和V 相定子磁極20之間，形成了沿圓周方向的環(huán)形。如果假定從轉(zhuǎn)子ll一側(cè)觀察時順時針的電流為正(對于其他相的繞組也做同樣假定)，則U 相繞組15中的電流Iu即為負(-Iu)。同樣地，V相繞組16設(shè)置在U相定子》茲極19和V相定子》茲極20之間，形成了沿圓周方向的環(huán)形。V相繞組16中的電流Iv為正(+Iv)。 V相繞組17設(shè)置在V相定子磁極20 和W相定子磁極21之間，形成了沿圓周方向的環(huán)形。V相繞組17中的電流Iv為負(-Iv)。 W相繞組18設(shè)置在V相定子磁極20和W相定子》茲才及21之間，形成了沿圓周方向的環(huán)形。W相繞組18中的電流Iw為正(+Iw )。這3種電流Iu、 Iv、 Iw是3相交流電流，彼此之間相位相差 120°。另外，39是由于抵消軸向磁動勢的繞組。
接著，詳細說明定子14的各相定子磁極形狀和各相繞組形狀。圖3 是表示圖1的定子14的剖面位置的圖，圖3 (a)表示沿AA-AA線的剖面圖，圖3 (b)表示沿AB-AB線的剖面圖，圖3 (c)表示沿AC-AC 線的剖面圖。如這些圖所示，U相定子磁極19、 V相定子磁極20、 W 相定子磁極21分別相對于轉(zhuǎn)子11呈凸極形狀，并被配置為彼此具有相對機械角30°、電角度120。的相位差的位置關(guān)系。
圖5是表示U相繞組15的概略形狀的圖，其中包括正面圖和側(cè)面圖。U相繞組15具有起始端子U和終結(jié)端子N。此外，同樣地，V相繞組16、 17具有起始端子V和終結(jié)端子N, W相繞組18具有起始端子 W和終結(jié)端子N。在將各相繞組以3相Y形接線的情況下，各相繞組 15、 16、 17、 18的終結(jié)端子N連接在一起。各相繞組15、 16、 17、 18 中的電流Iu、 Iv、 Iw被控制為在各相定子磁極19、 20、 21和轉(zhuǎn)子11的永久磁鐵12之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流相位。另夕卜，控制為Iu+Iv+Iw=0。
接著說明各相電流Iu、 Iv、 Iw與由這些各相電流賦予各相定子磁極 19、 20、 21的磁動勢的關(guān)系。圖8是在從氣隙面一側(cè)(轉(zhuǎn)子11 一側(cè)) 觀察所得的各相定子磁極19、 20、 21的展開圖(圖4)中添加上等價的各相電流繞組后所得的圖。
U相繞組以串聯(lián)方式沿同一方向巻繞在4個U相定子磁極19。因
此，各U相定子-茲極19^皮賦予同一方向上的磁動勢。例如，圖8中左起第2個U相定子磁極19上巻繞的U相繞組是由導線(3)、 (4)、 (5)、 (6)形成，這些導線按照這樣的順序在U相定子磁極19上巻繞多次。此外，導線(2)、 (7)是相鄰的U相定子磁極19之間的連接線，不具備電磁作用。
詳細考察這種U相繞組中的電流Iu的各部分就會發(fā)現(xiàn)，導線(1) 和(3)的電流大小相同，方向相反，》茲動勢安匝相互4氐消，因此可以說，這些導線處于等效地與不存在電流時相同的狀態(tài)。同樣地，對于導線(5)和(8)的這部分電流來說，磁動勢安匝也相互抵消，這些導線處于等效地與不存在電流時相同的狀態(tài)。按照這種方式，配置在U相定子磁極19之間的導線中的電流總是相互4氐消，因此不需要有電流流動，可以排除這部分導線。其結(jié)果是，可以認為其處于這樣一種狀態(tài)，即，與導線(10)、 (6)對應著在定子14的圓周上呈環(huán)狀流動的U相電流Iu 和與導線(4)、 (9)對應著在定子14的圓周上呈環(huán)狀流動的U相電流 -Iu同時存在。
而且，與上述導線(IO)、 (6)對應著在定子14的圓周上呈環(huán)狀流動的U相電流Iu是在定子鐵芯外部呈環(huán)狀流動的電流，由于定子鐵芯的外部是空氣等磁阻大的物質(zhì)，因此對無刷電機15基本沒有電磁作用。因此，即使將其省略也沒有影響，能夠排除位于定子鐵芯外部的環(huán)狀繞組(在上述實例中，省略了該環(huán)狀繞組，但也可以不省略而加以保留)。結(jié)果是，圖1所示的U相繞組的作用與圖1、圖6所示的環(huán)狀U相繞組 15等效。
另外，圖8所示的V相繞組與U相繞組同樣地以串聯(lián)方式巻繞在4 個V相定子磁極20上。其中，導線(11 )和(13)中的電流大小相同而方向相反，磁動勢安匝相互抵消，因此可以說，這些部分處于等效地與不存在電流時相同的狀態(tài)。同樣地，對于導線(15)、 (18)的電流來說，磁動勢安匝相互抵消。其結(jié)果是，可以認為其處于這樣一種狀態(tài)，即，與導線(20)、 ( 16)對應著在定子14的圓周上呈環(huán)狀流動的V相電流Iv和與導線(14)、 (19)對應著在定子14的圓周上呈環(huán)狀流動的 V相電流-Iv同時存在。結(jié)果是，圖1所示的V相繞組的作用與圖1、圖 6所示的環(huán)狀V相繞組16、 17等效。個W相定子磁極21上。其中，導線(21 )和(23)中的電流大小相同而方向相反，磁動勢安匝相互抵消，因此可以說，這些部分處于等效地與不存在電流時相同的狀態(tài)。同樣地，對于導線(25)、 (28)的電流來說，磁動勢安匝相互抵消。其結(jié)果是，可以認為其處于這樣一種狀態(tài)，即，與導線(30)、 (26)對應著在定子14的圓周上呈環(huán)狀流動的W相電流Iw和與導線(24)、 (29)對應著在定子14的圓周上呈環(huán)狀流動的 W相電流-Iw同時存在。
而且，與上述導線繞組(24)、 (29)對應著在定子14的圓周上呈環(huán)狀流動的W相電流-Iw是在定子鐵芯外部呈環(huán)狀流動的電流，由于定子鐵芯的外部是空氣等，其磁阻大，因此對無刷電機15基本沒有電磁作用。因此，即使將其省略也沒有影響，能夠排除位于定子鐵芯外部的環(huán)狀繞組。結(jié)果是，圖8所示的W相繞組的作用與圖1、圖6所示的環(huán) 狀W相繞組18等效。
如上述說明，對定子14的各相定子磁極19、 20、 21賦予電磁作用的繞組和電流可以由環(huán)狀的簡化繞組取代，而且可以排除定子14的軸向兩端的環(huán)狀繞組。其結(jié)果是，能夠大幅度減少無刷電機15中銅的使用量，因此可以實現(xiàn)高效率和高轉(zhuǎn)矩。另外，同相的圓周方向的定子磁極之間不需要配置繞組(導線)，因此可以實現(xiàn)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)以上的多極化，特別是繞組結(jié)構(gòu)簡單，能夠提高電動機的生產(chǎn)率，并可以降低成本。
此外，在磁性方面，穿過U、 V、 W相的定子磁極的磁通cl)u、小v、 4> w在后輒部匯合，3相交流磁通的總和為0,成為c)) u+ 4) v+ (|) w=0的關(guān)系。另外，圖109、圖110、圖111所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)是將圖8所示的各相凸極19、 20、 21在同一圓周上分別排列2個合計為6個的結(jié)構(gòu)，各個凸極的電磁作用、轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生與無刷電機15相同。但是，圖109、圖 110所示的現(xiàn)有的無刷電機在結(jié)構(gòu)上無法象圖1至圖7所示的無刷電機 15那樣排除一部分繞組或?qū)@組進行簡化。
無刷電機15具有這種結(jié)構(gòu)，下面說明其動作。圖9是無刷電機15 的電流、電壓、輸出轉(zhuǎn)矩的矢量圖。X軸、Y軸分別對應于實軸、虛軸。另外，將相對于X軸逆時針旋轉(zhuǎn)的角度作為矢量的相位角。
將定子14的各相定子磁極19、 20、 21中存在的磁通(])u、 4)v、 (1) w的旋轉(zhuǎn)角度變化率稱為單位電壓，表示為Eu=dc|)u/de , Ev=dc|)v/de ， Ew=dc|)w/de 。如圖4所示，各相定子磁極19、 20、 21相對于轉(zhuǎn)子11
(永久磁鐵12)的相對位置分別偏移120°電角度，因此，各相繞組15 至18的一圈所諸發(fā)的單位電壓Eu、 Ev、 Ew成為圖9所示的3相交流電壓。
現(xiàn)在假定轉(zhuǎn)子以固定旋轉(zhuǎn)d6/dt=Sl旋轉(zhuǎn)，各相繞組15至18的巻繞匝數(shù)表示為Wu、 Wv、 Ww,這些值與Wc相等，那么，繞組15至18 各自的誘發(fā)電壓Vu、 Vv、 Vw可以表示如下。此外，如果忽略各定子磁極的漏磁通分量，則U相繞組的磁通磁鏈數(shù)為Wux c])u, V相繞組的磁
通磁鏈數(shù)為Wvx (J)V, W相繞組的磁通磁鏈數(shù)為Wwx ())w。
Vu=Wux ( -dc))u/dt) =-Wuxdct)u/d6 xd6/dt =-Wu x Eux Sl…(1 )
同樣地，
Vv=WvxEv>< Sl…(2) Vw=WwxEwxSl." (3)
這里，繞組和電壓的具體關(guān)系如下所述。U相單位電壓Eu是圖1 和圖6所示的U相繞組15的逆向的一匝中產(chǎn)生的電壓。U相電壓Vu是 U相繞組15的逆向中產(chǎn)生的電壓。V相單位電壓Ev是在將V相繞組 16的一匪和V相繞組17的逆向的一壓串耳關(guān)連接時在其兩端產(chǎn)生的電壓。 V相電壓Vv是在將V相繞組16和逆向的V相繞組17串聯(lián)連接時其兩端的電壓。W相單位電壓Ew是圖1和圖6所示的W相繞組18的一匝中產(chǎn)生的電壓。W相電壓Vw是W相繞組18的逆向中產(chǎn)生的電壓。
要使無刷電機15高效地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，各相電流Iu、 Iv、 Iw必須與各相繞組的單位電壓Eu、 Ev、 Ew相位一致地進4亍通電。圖9中，，i定Iu、 Iv、 Iw與Eu、 Ev、 Ew分別處于同一相位，為了簡化矢量圖，同相的電壓矢量、電流矢量由同一矢量箭頭表示。
無刷電機15的輸出功率Pa、各相功率Pu、 Pv、 Pw即為
Pu=Vux (-Iu) ,ux Eux Sl x Iu…(4)
Pv=Vv x Iv=Wv x Ev x SI x Iv…(5 ) Pw=Vw x Iw考w x Ew x S1 x iw…(6 ) Pa=Pu + Pv + Pw=Vu x lu + Vv x Iv + Vw x Iw…(7 ) 另外，無刷電機15的輸出轉(zhuǎn)矩Ta、各相的轉(zhuǎn)矩Tu、 Tv、 Tw為 Tu=Pu/Sl=WuxEuxIu.., (8)
Tv=Pv/Sl=WvxEvxiv... (9)
Tw=Pw/Sl=Ww x Ew x Iw…(10 )
Ta=Tu + Tv + Tw
=Wu x Eu x Iu + Wv x Ev x Iv + Ww x Ew x Iw =Wc x (Euxlu + Evxlv + Ewxlw) ... (11)。此外，與本實施方式的無刷電機15的電壓、電流、轉(zhuǎn)矩相關(guān)的矢量圖與圖109、圖110、圖111所示的現(xiàn)有的無刷電機的矢量圖相同。
接下來說明提高效率的對圖1和圖6所示的各相繞組和電流進行變形的方法。U相繞組15和V相繞組16是在U相定子磁極19和V相定子磁極20之間鄰接配置的環(huán)狀繞組，它們可以合并為單一繞組。同樣地，V相繞組17和W相繞組18是在V相定子i茲極20和W相定子;茲極21之間鄰接配置的環(huán)狀繞組，它們可以合并為單一繞組。
圖7是表示將2個繞組合并為單一繞組的變形例的圖。比較圖7和圖6可知，U相繞組15和V相繞組16被置換為單一的M相繞組38， V相繞組17和W相繞組18被置換為單一的N相繞組39。另外，U相繞組15的電流(-Iu)和V相繞組16的電流(Iv)相加后所得的M相電流Im (=-Iu+Iv)流過M相繞組38，由此，M相繞組38所產(chǎn)生的》茲通的狀態(tài)變得與由U相繞組15和V相繞組16分別產(chǎn)生的磁通合成后的狀態(tài)相同，在電磁方面是等效的。同樣地，V相繞組17的電流(-Iv) 和W相繞組18的電流(Iw)相加后所得的N相電流In (=-Iv+Iw)流過N相繞組39,由此，N相繞組39所產(chǎn)生的》茲通的狀態(tài)變得與由V相繞組17和W相繞組18分別產(chǎn)生的；茲通合成后的狀態(tài)相同，在電》茲方面是等效的。
圖9中也表示出了這些狀態(tài)。圖9所示的M相繞組38的單位電壓 Em、 N相繞組39的單位電壓En如下所示。 Em=-Eu=-d (J) u/d 6 En=Ew=d (f) w/d 6
另外，各繞組的電壓V、功率P、轉(zhuǎn)矩T的矢量算式如下所示。 Vm=Wc x Enl x Sl…(12 ) Vn=WcxEnx Sl…(13) Pm=Vm x Im=Wc x (-Eu) x si x (-lu + lv) =WcxEuxSlx (-Iu + Iv) ... (14)
Pn=Vnxln=WcxEwx Sl x (-Iv + Iw)…(15) Pb=Pm + Pn=Vu x (-Iu + Iv) + Vw x (-Iv + Iw) ... ( 16 ) Tm=Pm/Sl=Wcx (-Eu) x (畫lu + Iv) ... (17) Tn=Pn/Sl=WcxEwx (-Iv + Iw)…(18) Tb=Tm + Tn=Wcx ((-EuxIm) +EwxIn)…(19) =Wc x (-Eu x (-Iu + Iv) + Ew x (-Iv + Iw)) =Wc x Eu x Iu + Wc x Iv x (-Eu-Ew) + Wc x Ew x Iw =Wcx (Eux Iu + Evx W + Ewx Iw) ... (20) ..Eu + Ev + Ew = 0 ... (21 )
這里，算式(11)所示的轉(zhuǎn)矩算式表現(xiàn)為3相，算式(19)所示的轉(zhuǎn)矩算式表現(xiàn)為2相。這些轉(zhuǎn)矩算式的表現(xiàn)方法不同，但將算式(19) 展開后即為算式(20),由此可知這兩個算式在數(shù)學上是等價的。特別地，在電壓Vu、 Vv、 Vw和電流Iu、 Iv、 Iw是平衡3相交流的情況下，算式(11 )所表示的轉(zhuǎn)矩Ta的值變?yōu)楣潭ㄖ怠＿@時，如圖9所示，算式(19 )所表示的轉(zhuǎn)矩Tb可以作為Tm和Tn的相位差即Kmi^90。這一正弦波的平方函數(shù)之和求得，成為固定值。
另外，算式(19)是2相交流電動機的表現(xiàn)形態(tài)，算式(ll)和算式(21 )是3相交流電動機的表現(xiàn)形態(tài)，它們的值相同。但是，在算式 (19)中，在M相繞組38中通以(-Iu+Iv)的電流Im的情形與在U相繞組15和V相繞組16中分別通以-Iu和Iv的電流的情形雖然在電磁方面相同，但銅損不同。如圖9的矢量圖所示，電流Im的實軸分量減少為Im乘以cos30。后所得的值，因此，在M相繞組38中通以電流Im的情況下，銅損變?yōu)?5%,能夠減少25%的銅損。
按照這種方式將鄰接配置的環(huán)狀繞組加以合并，不僅能夠降低銅損，由于繞組結(jié)構(gòu)進一步簡化，因此也能夠進一步提高電動機的生產(chǎn)率，進一步降低成本。
接著，針對圖1所示的電動機的定子14的形狀，說明其間隙面磁極形狀的變形例。定子14的磁極形狀對轉(zhuǎn)矩特性產(chǎn)生很大影響，而且，與齒轉(zhuǎn)矩脈動、由通電電流誘發(fā)的轉(zhuǎn)矩脈動密切相關(guān)。下面說明以使存在于各定子磁極組中的磁通的旋轉(zhuǎn)角度變化率即單位電壓的形狀和振幅大致相同、而彼此之間的相位差保持120。電角度的方式對與各定子磁極組分別對應的定子石茲極的形狀進行變形的具體實例。
圖10是表示定子磁極的變形例的圓周方向展開圖。圖4所示的各相定子磁極22、 23、 24具有與轉(zhuǎn)子軸11平行配置的基本形狀。各定子磁極以各相形狀相同、處于相對電角度為120。的相位差的方式配置。在使用具有這種形狀的各定子磁極22、 23、 24的情況下，轉(zhuǎn)矩脈動恐怕會增大。但是，通過在各定子磁極22、 23、 24的徑向形成半圓柱體形狀的凹凸，就能夠使邊界部位的電磁作用變得平滑，可以降低轉(zhuǎn)矩脈動。另外，另一種方法是，在轉(zhuǎn)子11的永久磁鐵12的各極的表面上形成半圓柱體形狀的凹凸，從而能夠在圓周方向上實現(xiàn)正弦波式it通分布，由
此降低轉(zhuǎn)矩脈動。此外，圖10的水平軸上賦予的角度是沿圓周方向的機械角，從左端至右端的一周為360°。
圖11是表示定子磁極的另一變形例的圓周方向展開圖。圖11所示的各相的定子磁極25、 26、 27具有相對于圖IO所示的基本形狀偏斜大約60°電角度的形狀(相對于與轉(zhuǎn)子軸11平行的方向沿圓周方向傾斜60° 電角度的形狀)。由此能夠減少轉(zhuǎn)矩脈動。另外，其特征是，各相的定子磁極25、 26、 27的幅度小于180。，因此，穿過各相定子磁極25、 26、 27的最大磁通不會減少，轉(zhuǎn)矩平均值的降低少。
然而，在釆用圖IO和圖11所示的定子磁極形狀的情況下所存在的問題是，為了實現(xiàn)定子^ 茲極的氣隙面形狀，在各相繞組15、 16、 17、 18 和氣隙部之間，各相定子磁極的前端為了實現(xiàn)其磁極形狀而成為向轉(zhuǎn)子軸向突出的形狀，這就需要用于向軸向突出的磁路空間，為了確保留出該空間，電動機的外形形狀會增大。
圖12是表示定子磁極的另一變形例的圓周方向展開圖，其中表示的定子磁極形狀能夠減輕該問題。圖12中表示的是在將定子14的U相定子;茲極28中的磁通cf)u的旋轉(zhuǎn)角度變化率即U相單位電壓表示為Eu (=d(|)u/de ), V相定子磁極29中的磁通(J)v的旋轉(zhuǎn)角度變化率即V相單位電壓表示為Ev (=d(bv/de ), W相定子磁極30中的磁通cj)w的旋轉(zhuǎn)角度變化率即W相單位電壓表示為Ew (=dcl)w/d6 )時，以各相單位電壓Eu、 Ev、 Ev的形狀、振幅大致相同、相位則彼此之間保持120° 電角度的相位差的方式將各相定子磁極28、 29、 30的形狀進行變形后的實例。這些定子磁極形狀的特征在于，各定子磁極28、 29、 30的氣隙面的大部分相對于各自的定子磁極的齒的中間部分的距離短，來自轉(zhuǎn) 子11的磁通穿過各定子磁極表面和齒的中間部分，然后經(jīng)由通往定子
14的后軛的磁路，磁通能夠很容易地穿過。因此，圖12所示的定子磁極形狀與圖IO或圖11所示的定子磁極形狀相比，可以減小各相繞組15、 16、 17、 18和氣隙部之間的定子磁極的空間。其結(jié)果是，可以減小無刷電機的外形形狀。
圖13是表示定子磁極的另一個變形例的圓周方向展開圖，其中表示的是將圖10所示的定子磁極形狀進一步變形后的定子磁極形狀。在圖13所示的實例中，轉(zhuǎn)子軸11方向兩端的U、 W相定子^f茲極34、 36 在圓周方向上的磁極寬度呈180。電角度展開，剩余的空間則與V相定子磁極35均衡分配配置，對于從U、 W相定子磁極34、 36的后軛到齒表面的距離遠的部分，其各自的頂端部分變細，其制作難度也增大，因此將其刪除。35是V相定子磁極。此外，各相的定子磁極形狀的表面的旋轉(zhuǎn)角度變化率即各相的單位電壓Eu、 Ev、 Ew變形為相位不同、但值相同。其結(jié)果是，定子磁極形狀能夠使較大的有效磁通穿過，而且其制作也比較容易。
以上說明是對圖1至圖13所示的電動機的現(xiàn)有的已知的基本結(jié)構(gòu) 和動作的說明，如果要探討研究盡可能地增大電動機的最大轉(zhuǎn)矩的電動機結(jié)構(gòu)，必須從不同的視點來考察電動機。例如，在圖l的電動機結(jié)構(gòu) 中，為了提高轉(zhuǎn)矩，可以考慮將與U、 V、 W各相定子磁極19、 20、 21 的轉(zhuǎn)子相向的面的形狀變形為圖12所示的形狀28、 29、 30。如果設(shè)想在轉(zhuǎn)子的永久磁鐵12中使用Ne、 Fe、 B系稀土類磁鐵，就能夠獲得1.2T 左右的磁通密度，另一方面，電磁鋼板的實用磁通密度為1.8T左右，因此，特別是在為了產(chǎn)生大轉(zhuǎn)矩而通以大電流的情況下，存在著在從各定子磁極的頂端部向定子的后軛突出的軟磁體部發(fā)生磁飽和的問題。這時，各相的定子磁極之間的磁漏也由于各定子磁極相鄰而變?yōu)檩^大值，不僅會降低電動機功率因數(shù)，而且也是產(chǎn)生上述磁飽和問題的原因之一。另外，由于各相定子磁極采用圖12所示的頂端形狀，因此存在著以下問題，即，圖1的定子的內(nèi)徑一側(cè)的磁路結(jié)構(gòu)變得復雜、繞組15、 16、 17、 18的配置空間減少。
在以下實施方式中說明的本發(fā)明的電動機解決了這些問題。實施方式
本發(fā)明解決了圖128、圖129的電動機的結(jié)構(gòu)性問題和圖1所示的電動機在產(chǎn)生大轉(zhuǎn)矩時所存在的問題。此外，本發(fā)明提出一種定子磁極
和轉(zhuǎn)子磁極及各環(huán)狀繞組的配置關(guān)系、定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極的具體結(jié)構(gòu) 方案。
首先，在圖20中展示用于表示定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極及各環(huán)狀繞組的配置關(guān)系的本發(fā)明的6相電動機的實例。1是轉(zhuǎn)子軸，6是電動機外殼，3是軸承。此外，這些結(jié)構(gòu)在說明電動機的電磁作用時并不一定需要，所以在以后的本發(fā)明的電動機的圖中大多被省略。
51是A相定子i"茲才及，53是B相定子f茲才及，55是C相定子i茲4及，57 是D相定子磁極，59是E相定子磁極，61是F相定子i茲極。80是定子的后軛，是各相定子磁極的公共磁路。
轉(zhuǎn)子的A、 B、 C、 D、 E、 F相的各轉(zhuǎn)子磁極50、 52、 54、 56、 58、 60分別與定子磁極相向。此外，轉(zhuǎn)子的外周部形狀為在轉(zhuǎn)子軸向分離的結(jié)構(gòu)，特別地，轉(zhuǎn)子磁極與相鄰轉(zhuǎn)子磁極之間設(shè)置了由轉(zhuǎn)子外徑向內(nèi)徑一側(cè)的大幅度凹陷，定子繞組62、 63、 63、 65、 66、 67、 68、 69、 70、 71、 71、 73配置為從轉(zhuǎn)子外徑向內(nèi)徑一側(cè)延伸。這樣能夠增大繞組截面面積，另外，直徑小的部分的繞組其周長短，在降低阻抗方面效果明顯。其結(jié)果是，能夠減小繞線電阻，通過以大電流通電能夠獲得大的連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩。穿過轉(zhuǎn)子磁極的磁通經(jīng)由轉(zhuǎn)子內(nèi)部的內(nèi)徑一側(cè)磁路81等，磁通凈皮導向其他的轉(zhuǎn)子磁極。定子磁極51、 53、 55、 57、 59、 61與各相的轉(zhuǎn)子磁極相向。穿過定子磁極的磁通經(jīng)由定子的外形一側(cè)的磁路80 等被導向其他磁極。這種結(jié)構(gòu)的電動機就連轉(zhuǎn)子內(nèi)部也能夠加以充分利
用，因此可以輸出大的連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩。
另外，在圖20的電動機結(jié)構(gòu)實例中采用圖22所示的永久磁鐵轉(zhuǎn)子和具有在圓周方向上的凹凸形狀的定子磁極；由于各相的定子磁極與轉(zhuǎn) 子磁極是分離的，所以各相的結(jié)構(gòu)不會糾纏在一起，能夠形成各相獨立的結(jié)構(gòu)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)獨特的磁極結(jié)構(gòu)。具體的磁極結(jié)構(gòu)將在后文敘述。
轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以有各種變形。也可以想辦法增大各磁極的磁通，可以將轉(zhuǎn)子磁極與定子磁極相向的氣隙部最大限度地向外徑一側(cè)移動，盡可能地增大這些磁極的軸向?qū)挾龋股鲜鰵庀恫康妮S向繞組部在軸向上變薄。此時，盡可能增大從轉(zhuǎn)子的外徑向內(nèi)徑一側(cè)配置的繞組的軸向?qū)挾?br> 從而減小繞線電阻，這樣做是有益的。另外，各相的轉(zhuǎn)子磁極與定子磁極成對，只有它們的相對相位會影響特性，各相的磁極的絕對值的位置不受限定，因此在這一點上增加了設(shè)計自由度。另外，如圖20所示，
永久磁鐵50安裝在轉(zhuǎn)子上，定子一側(cè)成為凹凸上的凸極；但也可以例如將定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極倒置，將永久磁鐵安裝在定子一側(cè)。在這種情況下，磁鐵安裝在固定一側(cè)，因此不會受到離心力作用，很容易利用粘合劑等固定磁鐵，另外，磁鐵位于外徑一側(cè)會增加磁通量，轉(zhuǎn)矩也相應地增大。
接著說明對圖20所示的各繞組62、 63、 64、 65、 66、 67、 68、 69、 70、 71、 72、 73怎樣定位、通以什么樣的電流、怎樣接線的第一種方法。 62、 63是A相;茲極用的繞組，線繞62中通以A相電流，繞組63中通以-A相電流，即其中流動著符號相反的A相電流。同樣地，繞組64中通以B相的電流，繞組65中通以-B相的電流。繞組66中通以C相電流，繞組67中通以-C相電流。繞組68中通以D相電流，繞組69中通以-D相電流。繞組70中通以E相電流，繞組71中通以-E相電流。繞組72中通以F相電流，繞組63中通以-F相電流。
對于各繞組的電流對電動機的哪個部分以何種方式施加磁動勢、產(chǎn) 生什么樣的電磁作用這個問題，隨著繞組數(shù)量的增加、磁性回路的要素的增加，難以一概而論地加以定義和說明。但是，當定子后輒、轉(zhuǎn)子后軛對于各相是公共的，而各相的磁性回路構(gòu)成了平衡多相磁性回路的情況下，根據(jù)安培定律和磁性回路的對稱性，能夠在一定程度上進行定性說明。在上述圖20所示的電動機中，例如，A相定子磁極51中，繞組 62、 63中流動著方向相反的A相電流，因此可以說，繞組62的安匝數(shù) 施加于定子磁極51和轉(zhuǎn)子磁極50上。對于其他繞組來說，同樣地對各相i茲極產(chǎn)生電磁作用，構(gòu)成6相的電動才幾。
各相的定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極在圓周方向的位置關(guān)系如圖22的(a) 至(f)所示，各相的定子》茲才及和轉(zhuǎn)子》茲才及相互之間的相對相位為各相分別相差60。電角度，形成了6相電動機的關(guān)系。如果將各相繞組逆向串聯(lián)連接為星形接線，就成為電流、電壓都達到平衡的6相，因此，能夠通過6相逆變器在不產(chǎn)生問題的情況下加以控制。進一步，A相與D相互逆，因此逆向串l關(guān)連接；同樣地，C相與F相逆向串耳關(guān)連接，E相與 B相逆向串聯(lián)連接，分別以星形接法連接起來，能夠通過3相逆變器加以控制。
這里，對于上述圖20的電動^U的繞組的電流來"^兌，繞組63和64 配置于同一空間，在該空間中通以將圖24(a)所示的63的-A相電流-A
與64的B相電流B以矢量方式相加所得的值即矢量a的電流即可。同樣地，對于繞組65和66的電流來說，如圖24(b)所示，通以矢量b 的電流即可。因此，在上述圖20的電動機的說明中，由于流動著2倍的電流，因此電流的驅(qū)動效率低，繞組系數(shù)變?yōu)?.5。
接著說明圖20所示的電動機的第二種繞組方法。根據(jù)上述說明，將圖20所示的電動機的各槽的空間的繞組作為1組，向該繞組中通以最優(yōu)的電流即可。其具體結(jié)構(gòu)是圖21所示的結(jié)構(gòu)。該電動機是將圖20 的電動機的各磁極之間所配置的2組繞組合并為1組所形成的電動才幾，各繞組中通以合并前的2組繞組中所流動的電流相加所得值的電流即可。另外，兩端的繞組配置在電動機的軟磁體部的外側(cè)，在轉(zhuǎn)矩發(fā)生方面的電磁作用非常小，因此將其省略。當各定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極上施加的》茲動勢為圖23的(e)所示的A、 B、 C、 D、 E、 F時，各繞組75、 76、 77、 78、 79中通以圖25所示的a、 b、 c、 d、 e所示的矢量電流即可。與圖20的電動機相比，圖21的電動機的銅損能夠降低1/2。
此外，圖21所示的電動機的結(jié)構(gòu)是6相、6磁路、5組繞組的結(jié)構(gòu)，也可以在2相至多相之間變形。另外，利用繞組合并實現(xiàn)的銅損的降低比率隨相數(shù)而不同，例如在3相的情況下的銅損降低率為25%。，
圖21的電動機的各繞組中誘發(fā)的電壓和相位與平4軒的6相相比，數(shù)值差別很大。例如，與繞組75連結(jié)的磁通僅為穿過A相定子磁極51 的》茲通，與繞組77連結(jié)的磁通為穿過A相定子;茲極51和B相定子磁極 53以及C相定子磁極55的磁通相加之后的磁通，其大小差異^艮容易就能夠推測出來。其結(jié)果是，有可能會成為不平衡的5相電壓、電流。
在圖20的電動機中，能夠采用將相位相差180°電角度的繞組逆向串聯(lián)連接成3相的星形接線，這里，也能夠與上述說明同樣地，利用接線方法在圖21的電動機中實現(xiàn)平^f 3相的電動機繞組。具體地，將繞組75和77逆向串耳關(guān)連4妻，繞組77保4爭原樣，將繞組79和繞組76逆向串聯(lián)連接，將這3組以星形接線連接，就能夠?qū)崿F(xiàn)平衡3相的電流、電壓的繞組。不過，這種方法是在電動機的相數(shù)為偶數(shù)的情況下可以實現(xiàn)的方法，在3相、5相、7相等奇數(shù)相的情況下，無法實現(xiàn)平衡多相的繞組。關(guān)于這一點，如果采用圖20中的繞組的上述第一種方法，雖然繞組系數(shù)小，但即使是奇數(shù)相的電動機，也能夠?qū)崿F(xiàn)平衡多相的電流、電壓的繞組。
接著說明圖20所示的電動機的第三種繞組方法。在圖20所示的電動機中，繞組62中通以B相電流，相位相差180。的繞組67中則通以-B 相的電流。同樣地，繞組64中通以C相電流，相位相差180°的繞組69 中則通以-C相的電流。繞組66中通以D相電流，相位相差180°的繞組 71中則通以-D相的電流。繞組68中通以E相電流，相位相差180°的繞組73中則通以-E相的電流。繞組70中通以F相電流，相位相差180° 的繞組63中則通以-F相的電流。繞組72中通以A相電流，相位相差 180°的繞組65中則通以-A相的電流。因此，將每2個繞組逆向串聯(lián)連接，通以相應相的電流即可。在這種狀態(tài)下，就成為6相的平tf電流、電壓的繞組。這時，例如在繞組63中通以-F相的電流，在繞組64中通以C相的電流，由于兩個電流相位相同，其結(jié)果是，同一槽中的2個繞組中流動著相同的電流，從而使繞組系數(shù)達到1,因此其電流效率高。此外，與兩端的繞組62、 73連結(jié)的磁通非常小，因此可以省略。
在圖20的實例中，由于是6相的，因此可以進一步將相位互逆的繞組對逆向串聯(lián)連接成3相繞組，從而使上述6組繞組以3相逆變器進 4亍驅(qū)動。
在將這種方法應用于圖20的偶數(shù)相的情形中的情況下，對180°相位差的繞組以逆向串聯(lián)方式進行繞組連接，而在奇數(shù)相的情況下，則能夠在稍作變形后應用上述方法。當相數(shù)為N時，有一種方法是選擇NX 使3607N的整數(shù)倍NX接近180度，與相位差為(3607N ) xNX的繞組形成逆向串聯(lián)，從而流過電流。在上述6相的情況下，NX為3,使 (3607N) xNX=180°,因此，與上述說明吻合。
在5相的情況下，(3607N) =72°, NX=2或3。如果NX=2,則將同相繞組與在轉(zhuǎn)子軸向上包夾著2個定子磁極的繞組逆向串聯(lián)連接即可。在圖20中，設(shè)想出一種不存在第6相位F相的模型作為5相的具體模型，即，將定子磁極61、轉(zhuǎn)子磁極60、繞組72、繞組73刪除，各定子磁極之間的相對相位差為36075=72°。這時，將繞組62和繞組65 逆向串耳關(guān)連"l妻，其中通以相位處于A相和B相中間的電流，將繞組64 和繞組67逆向串聯(lián)連"^妾，其中通以相位處于B相和C相中間的電流，將繞組66和繞組69逆向串聯(lián)連接，其中通以相位處于C相和D相中間的電流，將繞組68和繞組71逆向串耳關(guān)連4妻，其中通以相位處于D相和 C相中間的電流，將繞組70和繞組63逆向串:f關(guān)連接，其中通以相位處
于E相和A相中間的電流。
在以這種方式構(gòu)成繞組連接并對各繞組進行電流通電的情況下，配置在同一槽的同一空間中的2個繞組的電流相位差為36°。例如，以圖 23的(d)的5相矢量為例進行考察，繞組63的電流相位為矢量E和A 的中間相位、方向相反，因此是矢量C;繞組64的電流相位為矢量B 和C的中間相位，因此兩個電流的相位差為7272=36°。此外，在這種情況下的繞組系數(shù)為COS (( 180。國72° xNX) /2) =COS18。=0.951。另夕卜，在5相的情況下，也可以是NX二3。這樣，該方法也可以應用于奇數(shù)相的電動機，繞組系數(shù)也足夠大，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的驅(qū)動，成為多相的平衡的電流、電壓，因此能夠以N相逆變器高效地進行驅(qū)動。在偶數(shù)相的情況下，也可以采用N/2相的繞組連接，以N/2相的逆變器進行驅(qū)動。
接著說明圖20所示的電動機的第四種繞組方法。第四種方法是，將圖20所示的配置在同一槽的空間中的2個繞組合并為圖21所示的1 個繞組，總計形成(N-l )個繞組，將各繞組的電壓的振幅和相位與多相平衡電壓差別很大的這(N-l)個繞組連接成星形，將星形接線的中心點作為電動機的l個端子，總計形成N個電動機端子，與N相逆變器連接，進行驅(qū)動。這時，從逆變器一側(cè)觀察所見的電動機的電流和電壓
就是平tr的N相電流、電壓。
在圖121至圖127中展示了 5相的實例，這樣的具體實例表示也可以采用奇數(shù)相。圖121是將圖21所示的電動機變形為5相電動機，并將定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極相向的氣隙面的定子凸極和各繞組的圓周方向形狀展開成直線狀后所得的圖。橫軸是圓周方向，以電角度表示?？v軸是轉(zhuǎn)子軸向，定子磁極、繞組以相同符號表示，標注各電流的矢量B-A、 C-B、 D-C、 E-D。圖122表示各定子磁極的矢量A、 B、 C、 D、 E和各電流矢量B-A、 C-B、 D-C、 E-D。圖123中，設(shè)想按照星形接法將圖122 的各電流矢量進行排列。此外，各電流iba、 Icb、 icd、 ied、 In也可以按照圖125的方式進行表示。橫軸是電角度。
下面在圖126中表示對圖121所示的電動機的各繞組中誘發(fā)的電壓進行計算的實例。各繞組75、 76、 77、 78的電壓分別為VBA、 VCB、 VDC、 VED，其平均值為Vw。各個繞組的電壓、相位值很難說是平衡的5相電壓、相^立。
但是，這里將各繞組按照圖124的方式進行星形連接，將星形接線
的中心點NN作為一個端子提取出來，合計形成5個端子TA、 TB、 TC、 TD、 TN，求取與圖126所示的平均電壓VN相對的各端子的電壓，即得圖127所示的VBAN、 Vcbn、 Vdcn、 Vedn、 V顧。圖127是電壓振幅、相位都平衡的5相電壓。其結(jié)果是，當按照圖124 (a)的方式接線時，從電動機外部觀察所得的電動機特性表現(xiàn)為平衡的5相負載，能夠以5相的逆變器高效地進行驅(qū)動。另外，此時，各繞組的驅(qū)動效率、繞組系數(shù) 在該實例中也是l,在效率方面也沒有問題。另外，即使是奇數(shù)相，也能夠毫無問題地進行驅(qū)動。
接著說明圖20所示的電動機的第五種繞組方法。第四種方法是，將圖20所示的配置在同一槽的空間中的2個繞組合并為圖21所示的1 個繞組，總計形成(N-l )個繞組，將各繞組的電壓的振幅和相位與多相平衡電壓差別很大的這(N-l)個繞組連接成星形，將星形接線的中心點作為電動機的1個端子，總計形成N個電動機端子，與N相逆變器連接，進^f亍驅(qū)動。這時，/人逆變器一側(cè)》見察所見的電動^/L的電流和電壓就是平衡的N相電流、電壓。第五種方法是，將圖20所示的配置在同一槽的空間中的2個繞組合并為圖21所示的1個繞組，總計形成(N-1 ) 個繞組，將各繞組的電壓的振幅和相位與多相平衡電壓差別很大的這 (N-l )個繞組連接成三角形，兩端的繞組不連接，分別作為一個電動機端子，由(N-2)個連接點和兩端的上述2點形成總計N個電動機端子，與N相逆變器連接，進行驅(qū)動。這時，從逆變器一側(cè)觀察所見的電動才幾的電流和電壓就是平tf的N相電流、電壓。
圖124(b)中展示出將5相的電動機中各繞組進行三角形接線的具體實例。在這種情況下，也與圖124 (a)所示的星形接法的實例相同，各電動機端子的電壓和相位成為5相的平衡電壓、相位。其結(jié)果是，當按照圖124(b)的方式接線時，從電動機外部觀察所得的電動機特性表現(xiàn)為平衡的5相負載，能夠以5相的逆變器高效地進行驅(qū)動。另外，此時，各繞組的驅(qū)動效率、繞組系數(shù)在該實例中也是1,在效率方面也沒有問題。另外，即使是奇數(shù)相，也能夠毫無問題地進行驅(qū)動。
此外，圖122的A-E所示的電流分量、以上述本發(fā)明的電動機進行說明的圖20的繞組62、73中流動的電流分量是多相平4軒電流的一部分，其具有將對電動機的轉(zhuǎn)子軸l發(fā)生作用的磁動勢抵消的作用，因此，對電動機的轉(zhuǎn)矩發(fā)生基本不起作用；在圖1的繞組39或圖20的繞組62、
73等位置配置繞組、將對電動機的轉(zhuǎn)子軸向發(fā)生作用的磁動勢抵消掉的做法也是有實用性的。
以上針對圖20所示的本發(fā)明的電動機結(jié)構(gòu)實例說明了多相電動機中的定子磁極、轉(zhuǎn)子磁極、繞組、繞組中的電流、各繞組的連接方法。下面說明各定子磁極、轉(zhuǎn)子磁極等的具體結(jié)構(gòu)、形狀、特性等。
圖26是圖20所示的電動才幾中可以使用的環(huán)狀繞組的正面圖和側(cè)面圖。如該圖所示，繞組73可以靈活地配置于電動^/L的內(nèi)徑一側(cè)至外徑一側(cè)，因此，能夠減小繞線電阻。特別地，內(nèi)徑一側(cè)的特性是，周長小、繞線電阻小。
另外，在圖20的電動機實例中，各相的繞組采用嵌入轉(zhuǎn)子一側(cè)的形狀，也可以采用各繞組不嵌入轉(zhuǎn)子一側(cè)的形狀。另外，圖26的繞組形狀采用了單純的圓盤狀，也可以采用在轉(zhuǎn)子軸向或徑向具有與定子磁極的形狀等相吻合的凹凸形狀的環(huán)狀繞組。另外，在后面圖106至圖109 所示的實例說明中會加以詳細敘述的是，繞組的截面形狀不是圓形或正方形，而是采用長方形的截面和平板狀的繞組，從而使定子磁極之間的磁漏橫穿過繞組的場所，通過增減磁通生成渦電流，形成能夠降低上述磁漏的繞組結(jié)構(gòu)，效果很好。所采用的平板形狀的程度可以根據(jù)期望減少的磁漏量來加以選擇。
圖27是將圖20的6相電動機的A相、C相、E相部分取出來變形為3相電動機的實例。電動機的外殼從技術(shù)角度看與本發(fā)明沒有直接關(guān) 系，而且會使圖變得復雜而難以辨認，因此將其省略。
圖28是將圖27的電動機的繞組加以合并，并省略掉兩端的繞組后的電動機。在模型化的計算中，與圖27所示的電動機相比，可以減少 25%的銅損，而且在槽內(nèi)絕緣紙空間削減、繞組間隙空間削減等安裝方面也有好處。另外，繞組變得簡潔，因此能夠降低制造成本。2組繞組中所需的通電電流是圖23 (b)的3相電流矢量之中的2個電流矢量。剩余的1相的電流不需要通電。另外，圖28所示的電動機中也同樣具有針對圖20所示的電動機所說明的特征和優(yōu)點。另外，在后文敘述的本發(fā)明的其他實例的電動機片莫型中也可以采用這種結(jié)構(gòu)。
圖29在圖28的3相電動才幾中追加了輔助性/f茲^各156和157、 158 和159、 160和161。這些成對的》茲;洛隔著氣隙相向鄰近配置，因此，能夠比4支容易地使》茲通穿過定子和轉(zhuǎn)子之間。永久;茲鐵150、 152、 154所
產(chǎn)生的磁通會吸收對于定子磁極151、 153、 155有害的磁漏，具有提高輸出轉(zhuǎn)矩的效果。特別地，隨著電動機趨向于多極化，磁漏比例增大，因此轉(zhuǎn)矩改善效果增大。圖30是各部位的剖視圖。
圖31是將圖28的3相電動機變形后的3相電動機的實例。圖32、圖33是其剖視圖。84、 85是A相轉(zhuǎn)子磁極、定子磁極，其所表示的是永久磁鐵安裝在定子一側(cè)的實例。88、 89所示的軸向中央的磁極的結(jié)構(gòu) 為，其由軟磁體部RSP1和軟磁體部SSP1構(gòu)成，上述軟磁體部RSP1與轉(zhuǎn)子的后軛磁性連接，并隔著轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙部與定子的軟磁體部相向；上述軟磁體部SSP1與定子的后軛磁性連接，并隔著轉(zhuǎn)子和定子之間的小氣隙部與轉(zhuǎn)子的軟磁體部相向；在定子和轉(zhuǎn)子之間使磁通比較容易穿過。軸向兩端的各磁極為U相和W相，各自的作用以具有120° 電角度的相位差的方式構(gòu)成，可以作為3相電動機工作。另外，作為提高轉(zhuǎn)矩的策略，可以采用在圖20、圖28的電動機^t型的說明中所展示的改良。另外，軸向兩端的U相和W相》茲極并不限于120°的相位差，也可以使其以120。以外的角度工作。特別地，通過設(shè)置為90。電角度的相位差，則也可以il其是2相電動沖凡。i安照這種方式，可以在0。到180。之間自由改變該相位差，進行設(shè)計。
圖31的電動機的一個變形例采用靈活的結(jié)構(gòu)，其盡可能地加大84、 85這些上述U相磁極的軸向?qū)挾龋M可能地增大U相磁極的磁通，使產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩、功率盡可能地增大；另一方面，盡可能地減小86、 87這些上述W相磁極的軸向?qū)挾?，以便在啟動時等產(chǎn)生啟動轉(zhuǎn)矩。如果采用這種結(jié)構(gòu)，在啟動時充分利用了 82、 83這兩個繞組，在高速旋轉(zhuǎn)時則主要利用繞組82產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩、功率，從而可以使平均轉(zhuǎn)矩、平均功率的輸出盡可能增大。此時，可以通過2相逆變器、3相逆變器、2個單相逆變器進行驅(qū)動等。
此外，也可以在定子磁極上安裝永久^茲4失85這樣的永久磁鐵，形成3相電動機。另夕卜，也可以增加與圖29所示的輔助磁路156和157、 158和159、 160和161相當?shù)拇判曰芈贰?br> 圖34、 35、 36、 37是2相電動機的實例，其中展示了各種形態(tài)的實例。圖40中表示的是圖34至圖39的電動機的各部位的橫剖面圖的實例。
在圖34所示的電動機的縱剖面圖中，91和97是A相定子》茲極， 90和96是A相轉(zhuǎn)子》茲極，94是B相繞組。另外，93和99是B相定子 J茲極，92和98是B相轉(zhuǎn)子i茲極，95是B相繞組。A相和B相以具有 90°電角度的相位差的方式構(gòu)成。另外，A相的結(jié)構(gòu)和B相的結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn) 子軸向上磁性分離，各自獨立地發(fā)揮電磁作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。在圖40中表示各部位的剖視圖。
圖35的結(jié)構(gòu)為，與圖34相比，102、 104是定子的f茲通穿過用石茲3各， 101、 103是轉(zhuǎn)子的磁通穿過用磁路，其采用如圖33所示的形狀，由使磁通穿過定子和轉(zhuǎn)子之間的軟磁體構(gòu)成。因此，磁通穿過用磁路102、 104中不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，另外，可以將這部分轉(zhuǎn)子軸向的厚度做得比較小。
圖36的2相電動才幾與圖35相比，其定子的》茲通穿過用磁;洛106和轉(zhuǎn)子的》茲通穿過用磁路105緊貼或者#1合并為A相用和B相用。該部分的定子和轉(zhuǎn)子之間的^f茲阻小，形成了 A相的電^f茲作用和B相的電》茲作用不容易相互影響的結(jié)構(gòu)。
圖37是在轉(zhuǎn)子磁極和定子磁極附近具備對與該相磁通4)N電角度相差大約180。的相位的磁通分量(1) RN進行引導的磁通感應裝置 MRN451, 452, 453, 454的實例。圖38是將磁通感應裝置MRN451的圓周方向形狀展開成直線狀的圖，其橫軸以電角度表示圓周方向，縱軸是轉(zhuǎn)子軸向。
與圖36相比，圖39中A相的轉(zhuǎn)子磁極與B相的轉(zhuǎn)子磁極合為一體，形成A相和B相共用的轉(zhuǎn)子磁極107。反之，定子的磁通穿過用磁路102、 104和轉(zhuǎn)子的磁通穿過用》茲路101、 103在轉(zhuǎn)子軸向兩端分離著配置。在圖39的電動機中，轉(zhuǎn)子軸向兩端部位只是有磁通穿過，并沒有大的磁動勢發(fā)生作用，因此定子的磁通穿過用磁路102、 104等能夠兼作電動機外殼。由此，其特征是易于實現(xiàn)小型化。另外，也能夠負載圖37所示的磁通感應裝置，能夠增加轉(zhuǎn)矩。此外，2相電動機的A相和B相的相位差并不限于90。，在靈活使用了圖39所示的永久磁鐵的電動機中，為了增大平均轉(zhuǎn)矩，將相位差設(shè)定為大于卯。能夠增大A相和B相的交鏈磁通，是有利的。然而，在此情況下轉(zhuǎn)矩脈動會增大，因此必要時實施各相電流的振幅調(diào)制等減輕轉(zhuǎn)矩脈動的措施。
圖41是在轉(zhuǎn)子軸向兩側(cè)包夾著圓盤狀永久磁鐵配置2組相的定子的2相電動才幾，圖42表示其各剖一見圖。相對于圖42 (b)所示的永久磁鐵115，圖42 (a)所示的A相定子磁極114和圖42 (c)所示的B相定
子磁極117具有相對90。電角度的相位差。此外，其結(jié)構(gòu)為，穿過兩相的磁通感應裝置113、 116的磁通被導向轉(zhuǎn)子111。圖41的電動機的特征在于，其以穿過永久磁鐵的磁通會穿過定子和轉(zhuǎn)子雙方的方式配置，兩個相有效地、高效地使用同一磁鐵。通常，2相電動機的相位差為90° 度，因此難以有效地使用公共磁鐵。但是，在圖41的情況下，磁鐵外側(cè)的》茲通用于A相，內(nèi)側(cè)的；茲通用于B相，因此，能夠高效地^使用》茲4失。
與圖41相比，圖43是配置在中央部位的永久磁鐵由2組永久磁4失 119、 120構(gòu)成、兩組磁鐵之間配置軟磁體的后軛118的實例。圖44表示圖43的電動機的各剖視圖。在這種結(jié)構(gòu)的電動機的情況下，即使沒有作為磁通感應裝置的磁極113、 116，磁通也能夠經(jīng)由后軛118而存在，因此能夠發(fā)揮2相電動機的功能。然而，如果配置這些磁極113、 116, 能夠減少多余的磁漏，因此能夠增大轉(zhuǎn)矩。另外，軟磁體部118也起到用于將永久磁鐵119、 120牢固地固定在轉(zhuǎn)子上的增強材料的作用。
另夕卜，具有圖43的結(jié)構(gòu)的電動才幾也可以構(gòu)成3相電動才幾。具體地，其結(jié)構(gòu)為，將定子磁極114配置在U相磁通的相位，將定子磁極117配置在W相磁通的相位，剩下的磁通則通過磁通感應裝置即磁極113、 116 導向轉(zhuǎn)子111。通過采用這種結(jié)構(gòu)，電動機的轉(zhuǎn)子軸向兩端和中央部位這3個方向上分別形成相位各相差120。的磁通分布。此外，能夠構(gòu)成高效而靈活地利用了永久磁鐵的磁通的電動機。
與圖41相比，圖45是排除了圖41的轉(zhuǎn)子111、僅在定子一側(cè)構(gòu)成了磁路的2相電動機的實例。圖46是其剖視圖。139是A相定子磁極， 138是相位相差180。的定子磁極。141是B相定子磁極，140是相位相差180。的定子磁極。與圖41相比，不需要磁通感應裝置，結(jié)構(gòu)簡化。其他特征與圖41的電動機的特征類似。
圖47是將圖41的電動機的磁通感應裝置283、 285、磁通穿過用磁路280、 281、 280B、 281B的配置位置、形狀進行變形后的實例。
圖49是在圖47的電動機中永久磁鐵286的內(nèi)外兩側(cè)將U相磁通、 V相磁通、W相磁通取出后分離使用的3相電動機的實例。其形成了一種將圓盤狀的永久磁鐵的軸向兩側(cè)的磁通有效地用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的結(jié)構(gòu)。例如，在磁鐵的兩面生成的U相相位的磁通具有180。電角度的相位差，因此，采用在磁鐵兩面上配置U相定子磁極288、將U相磁通導向磁通穿過用磁路286、 287的方向的結(jié)構(gòu)，利用繞組292中流動的電流產(chǎn)生電^茲作用。對于W相來說，也同樣采用這種結(jié)構(gòu)，即，利用定子石茲才及
290將W相磁通從磁鐵兩面加以引導，將W相磁通導向磁通穿過用磁路286B、 287B的方向，利用繞組293中流動的電流產(chǎn)生電》茲作用。對于V相磁通分量則是通過定子磁極289、 291而導向轉(zhuǎn)子一側(cè)的結(jié)構(gòu)。圖50是各部位的剖視圖。圖51是沿圓周方向展開成直線狀，從而表示出永久磁鐵與各相定子磁極的配置關(guān)系的圖，以實線表示永久磁鐵這一側(cè)的U、 V、 W相定子》茲才及，以波狀線表示永久磁4失相反側(cè)的U、 V、 W相的定子磁極。由此可知，在磁鐵的外表側(cè)和內(nèi)側(cè)，U相磁極的位置配置于例如電角度相差180°的位置。具有圖49的結(jié)構(gòu)的電動機有效地利用了磁鐵內(nèi)外的磁通，因此能夠增加連續(xù)轉(zhuǎn)矩。然而，其問題是，電動機變得復雜。
圖52是2相電動機的實例，124是A相定子磁極，125是B相定子》茲才及，123是構(gòu)成轉(zhuǎn)子》茲極的永久》茲《失。A相和B相以具有大致90°電角度的相位差的方式配置。圖53是其剖視圖。
圖54是2相電動機的實例，其以兩相的相位差大致為90°電角度的方式配置。圖55是其剖視圖。此外，兩相的相位差設(shè)定為大致120°電角度，能夠與上述2線式3相電動機同樣地發(fā)揮3相電動機的作用。
圖56是3相電動4幾的實例，其以兩相的相位差大致為120°電角度的方式配置。圖57是其剖視圖。U相定子磁極272、 V相定子磁極273、 W相定子磁極274分別具有相對120°電角度的相位差。
圖58是A相、B相的2相電動機的實例，圖59表示其剖視圖。圖 60是將兩相的定子磁極129、 130沿圓周方向展開成直線狀而表示其位置關(guān)系的圖。圖61是表示A相的感應電壓AS、 B相的感應電壓BS的實例的圖。其存在的問題是，A相定子磁極和B相定子磁極接近而相互沖突。如果將相位差設(shè)定為90°,則存在的問題是，定子磁極的圓周方向角度值6w減?。涣硪环矫?，如果采用增大兩相的相位差(90°+6 1 ) N 6w從而能夠增大平均轉(zhuǎn)矩的結(jié)構(gòu)，就會出現(xiàn)導致轉(zhuǎn)矩輸出減小的旋轉(zhuǎn)角，有時候會因啟動時的旋轉(zhuǎn)位置而無法啟動，或者存在著轉(zhuǎn)矩脈動大的問題。啟動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的20%的用途也很多，兩相的相位差 (90°+6 1)如果是170°以下，則只要將逆變器的電流容量加大少許，即使在最壞的旋轉(zhuǎn)位置進行啟動，也可以利用額定轉(zhuǎn)矩的20%的轉(zhuǎn)矩啟動。另外，關(guān)于平均轉(zhuǎn)矩，單純從邏輯上說，兩相的相位差(90°+6 1 )達到180°、兩相的定子磁極的圓周方向?qū)挾冗_到180。時能夠獲得最大的平均輸出轉(zhuǎn)矩。這里，如果考察多大的磁極寬度6w能夠獲得多大的轉(zhuǎn) 矩，單純從邏輯上說，繞組系數(shù)達到3/4時的磁極寬度6w為97.2°,如果大于等于100°,就能夠獲得相對于邏輯計算所得的最大平均轉(zhuǎn)矩的 75%以上的平均轉(zhuǎn)矩。結(jié)論是，只要100。S (90°+6 1) ^170°,就能夠獲得額定轉(zhuǎn)矩的20%以上的啟動轉(zhuǎn)矩，平均轉(zhuǎn)矩也能夠達到理論上的最大值的75%以上。
圖62是本發(fā)明的3相電動機的實例。圖63 (a)表示U相定子》茲極和轉(zhuǎn)子磁極部的放大圖，圖63 (b)、 (c)、 (d)表示各部分的剖視圖。 466是圓盤狀的永久磁鐵，其內(nèi)外兩面的磁通被充分利用，464、 465對 U相磁通進行引導，462、 463將U相的逆相的磁通經(jīng)由比較小的氣隙部導向轉(zhuǎn)子461。按照這種方式，能夠有效地利用磁鐵兩面的磁通，U 相繞組62也能夠配置到轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)，能夠增大繞組截面面積，因此可以產(chǎn)生大的連續(xù)轉(zhuǎn)矩。對于V相、W相來說，也能夠與U相同樣地將永久磁鐵467、 468內(nèi)外的磁通分別加以靈活的利用，有效地發(fā)揮其電磁作用。另外，繞組82、 83的電流控制是，如圖27、 28所示的電動機的說明中那樣，將3相電流合并為2相電流后向2個繞組通電，從而能夠?qū)?相的各個磁極施加3相的磁動勢。
另外，也可以只將V相》茲極變更到軟》茲體的相向面，或者將U相和W相的相對相位差i殳定為90°,變形為2相電動才幾。
圖64是本發(fā)明的2相電動機的實例。圖65表示各剖視圖。194、 207是轉(zhuǎn)子的支撐物，192、 219是轉(zhuǎn)子。永久磁鐵199、 201的磁鐵方向為N極從內(nèi)徑一側(cè)朝向外徑一側(cè)。首先說明圖65(a)的截面CO-CO。該旋轉(zhuǎn)位置處的內(nèi)徑一側(cè)的磁性回路中，永久磁鐵199和永久磁鐵201 沿徑向相對著重合，軟磁體部200、 202相對，因此處于磁通能夠自由往來的狀態(tài)。因而，該內(nèi)徑一側(cè)的部位不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。另一方面，對于外徑一側(cè)的；茲性回^各來說，永久i茲4失195、 197的N極朝向內(nèi)徑一側(cè)，永久》茲4失195、 197雙方分別與軟磁體部198、 196相向，由于兩個》茲纟失 195、 197的作用，N4及在圓周方向的整個面上都朝向內(nèi)徑一側(cè)，因此，就截面CO-CO的整體來看，磁通也是從外徑一側(cè)通往內(nèi)徑一側(cè)。這種關(guān)系在轉(zhuǎn)子194旋轉(zhuǎn)180。電角度后就會變?yōu)橄喾吹年P(guān)系，就截面CO-CO 的整體來看，N極是從內(nèi)徑一側(cè)朝向外徑一側(cè)，磁通也是在該方向上通
過。這樣就形成了^yv內(nèi)徑一側(cè)通往外徑一側(cè)的》茲通隨著^:轉(zhuǎn)而發(fā)生變化^ 的結(jié)構(gòu)。利用繞組205的電流為該磁性回路施加磁動勢，就能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
圖65 (b)所示的截面CP-CP的結(jié)構(gòu)為，與截面CO-CO所示的狀態(tài)相比，其處于轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn)90。電角度后的位置，相位相差90。。電磁作用的發(fā)生方式與截面CO-CO完全相同。在內(nèi)徑一側(cè)的磁性回路中， 212和214是N極朝向外徑一側(cè)的永久磁4失，213和215是軟磁體部。在外徑一側(cè)的磁性回路中，208和210是S極朝向外徑一側(cè)的永久磁鐵， 209和211是軟磁體部。兩個磁極和兩個繞組構(gòu)成了 2相電動機。
這種結(jié)構(gòu)的電動機因其發(fā)生作用的磁性回路幾乎整個面都相向，因此空間部的磁漏非常少，定子磁極的相之間的磁漏也因為定子磁極的分離而變得很少，各磁性回路具有根據(jù)需要改變磁路截面面積的自由度，各相的繞組既是單純的結(jié)構(gòu)又能夠確保足夠的導體截面面積。其結(jié)果是，該電動機具備能夠獲得大的最大轉(zhuǎn)矩輸出和大的連續(xù)轉(zhuǎn)矩輸出的特征。
另外，圖64是配置了 2組包含永久磁鐵在內(nèi)的磁路結(jié)構(gòu)的2相電動才幾，也可以是配置3組同樣的磁^各結(jié)構(gòu)而構(gòu)成3相電動才幾。
圖66是本發(fā)明的3相電動機的實例。在圖67中表示某一旋轉(zhuǎn)位置處的各部位的剖視圖。圖67所示的定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極在其U相、V 相、W相中分別具有與圖65所示的石茲極結(jié)構(gòu)類似的^茲極，其結(jié)構(gòu)為，各相的磁通隨著轉(zhuǎn)子軸1的旋轉(zhuǎn)而變化。222是U相的轉(zhuǎn)子磁極，223 是U相的定子磁極，224是V相的轉(zhuǎn)子磁極，225是W相的定子磁極， 226是W相的轉(zhuǎn)子磁極，227是W相的定子磁極，228、 229是繞組。
圖67(a)是U相的剖視圖的實例，在該旋轉(zhuǎn)位置處，永久磁鐵230 和232處于互不相同的旋轉(zhuǎn)位置，231和233是軟磁體，因此由于永久》茲鐵230、 232的作用，磁通在圓周方向的整個面上從內(nèi)徑一側(cè)通往外徑一側(cè)。大的》茲通y^人內(nèi)徑一側(cè)通往外徑一側(cè)。圖67 (b)所示的V相^茲極中，轉(zhuǎn)子處于與U相相比順時針旋轉(zhuǎn)120。電角度后的位置，軟磁體部 235和237有一半左右相向，因此在磁通方向上有少許自由度。圖67(c) 所示的W相磁極中，轉(zhuǎn)子處于與U相相比順時針旋轉(zhuǎn)240。電角度后的位置，軟》茲體部239和241有一半左右相向，因此在》茲通方向上有少許自由度。這種;茲通隨著旋轉(zhuǎn)而變化，繞組228、 229對各個3相磁性回
路施加3相磁動勢，從而能夠構(gòu)造出3相電動機。
另外，在圖64至圖67所示的磁性回路的結(jié)構(gòu)中，各磁通不會發(fā)生正弦波形狀的變化，其特性是包含較多高次諧波。因此會出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩脈動。解決這個問題的一個方法是，將各磁鐵和各軟磁體部的轉(zhuǎn)子軸向形狀變形為使;茲通按照正弦波式變化。另外，改變定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極相向的徑向形狀，并改變氣隙，由此也能夠使》茲通^J安照正弦波方式旋轉(zhuǎn)變化。另外，其他方法也可以是將該3相電動機進一步多相化，從而抵消高次諧波成分。采用多相化也可以減少轉(zhuǎn)矩脈動。
圖68是本發(fā)明的2相電動機的實例。圖69表示各剖視圖。截面 CA-CA、 CB-CB所示的磁路構(gòu)成A相結(jié)構(gòu)，截面CC-CC、 CZ-CZ所示的》茲路構(gòu)成B相結(jié)構(gòu)。這是一種A相和B相不會發(fā)生》茲干擾的結(jié)構(gòu)實例。244是A相定子磁極，243是轉(zhuǎn)子磁極。246也A相定子磁極，245 是轉(zhuǎn)子磁極。根據(jù)圖69 (a)和(b)的剖視圖可知，其結(jié)構(gòu)為，磁鐵和軟磁體部的相向關(guān)系處于電角度相差180°的關(guān)系。在圖69的旋轉(zhuǎn)位置處，磁通從轉(zhuǎn)子磁極243 —側(cè)通往定子磁極244 —側(cè)，穿過定子磁極246 及轉(zhuǎn)子磁極248之后，返回到轉(zhuǎn)子磁極243。其關(guān)系是，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)180° 電角度時，》茲通方向變?yōu)橥耆喾吹姆较颉?48、 250的B相定子磁極及 247、 249的B相轉(zhuǎn)子》茲才及也具有同樣的關(guān)系，與A相相比，相對相位相差90°。 253、 255、 257、 259、 261、 263、 265、 267是永久磁鐵。254、 256、 258、 260、 262、 264、 266、 268是專欠磁體部。
圖70是本發(fā)明的3相電動機的實例。307、 309、 311分別是U相、 V相、W相定子磁極，301、 302是U相轉(zhuǎn)子磁極，303、 304是V相轉(zhuǎn) 子磁極，305、 306是W相定子磁極。定子磁極圖71是將定子磁極307 取出后的透視圖。永久磁鐵313的磁鐵朝向圖中所示的方向，軟磁體部 314成為S極，軟磁體部315成為N極。N極、S極都是軟磁體，因此定子磁極的四個方向都可能成為磁極。轉(zhuǎn)子磁極的結(jié)構(gòu)為，其側(cè)面圖實例如圖72所示，各相的轉(zhuǎn)子磁極形成為相差180。電角度的凹凸形狀。因而，與圖71的定子磁極組合后，就成為所穿過的磁通隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而變化的結(jié)構(gòu)。因此，向U相繞組308中通以適當相位的電流，對U 相定子;茲極301、 302和轉(zhuǎn)子;茲極307施加磁動勢，由此就能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn) 矩。V相結(jié)構(gòu)、W相結(jié)構(gòu)也是與此相同的結(jié)構(gòu)。這些各相的結(jié)構(gòu)都是磁性分離的結(jié)構(gòu)。此外，U相、V相、W相的結(jié)構(gòu)為，轉(zhuǎn)子和定子的相對
相位處于分別相差12(T的關(guān)系，構(gòu)成了 3相電動機。
此外，為了減少定子磁極的軟磁體部的磁漏，在軟磁體部314、 315 的內(nèi)徑一側(cè)、外徑一側(cè)能夠減少磁漏的方向上配置永久磁鐵，并將其覆蓋，這對于特性改善是有效的。另外，在轉(zhuǎn)子磁極316、 317之間的空間中配置用于減少磁漏的導電體LLF，安裝在轉(zhuǎn)子上，這樣做也是有效的。當磁通增減以至于穿過了上述導電體LLF時，會產(chǎn)生妨礙磁漏增減的渦電流，因此減少磁漏的效果顯著。然而，如果過于接近，渦電流損失就會過大，因此需要采用適當?shù)木嚯x和形狀。另外，上述導電體LLF 優(yōu)選是非磁性體。另外，在圖70的電動機結(jié)構(gòu)中，也可以將轉(zhuǎn)子和定子的關(guān)系倒置變形。也可以多極化、增大轉(zhuǎn)矩。另外，在采用圖70的電動機結(jié)構(gòu)的情況下，各磁極附近的各種部件、電動機外殼300等優(yōu)選是采用非磁性體。
與圖70相比，圖73所示的電動機的結(jié)構(gòu)為，U、 V、 W相的轉(zhuǎn)子的軟磁體部連接在一起。電動機結(jié)構(gòu)得以簡化。在圖74、圖75中表示圖73的電動機的局部放大圖，在圖76中表示各剖視圖。
圖74是圖73的電動^L的局部力文大圖，其中標注了各相》茲通cl)u、 (J)v、 (|) w和流過繞組的電流Iu、 Iv、 Iw。圖75中，圖74的電動沖幾的磁通4)v的方向與電流Iv的方向設(shè)定為相反方向。這樣配置的話，穿過磁路32A和32B的磁通大小可以減小到1/1.732倍，能夠?qū)⒋怕?2A和32B 的截面面積變窄(或減小)。
圖77是2個定子磁極、轉(zhuǎn)子磁極的相位差為120。電角度的結(jié)構(gòu)，是3相電動機的實例。圖78是其局部放大圖。圖77的中央的磁極332 具有稍微復雜的形狀，紙面的上側(cè)是圖73的截面DG-DG的形狀，紙面的下側(cè)是截面DH-DH的形狀，是與U相定子石茲極334和W相定子磁極 335這兩者相對應的形狀。圖77的其他部分的形狀與圖73的相應部分的形狀相同，各部位的截面形狀如圖76的剖視圖所示。此外，如圖78 中所標注的那樣，各磁通cj)u、 (J)v、 (J)w如圖所示，繞組336、 337的電流分別是Iu-Iv、 Iv-Iw。
此外，圖77的電動機也可以是2個定子^f茲極、轉(zhuǎn)子;茲極的相位差為90°電角度的結(jié)構(gòu)，構(gòu)成2相電動^L。
圖79是本發(fā)明的3相電動機的實例，圖80(a)、 ( b )、 ( c )是各部分的剖視圖。這些轉(zhuǎn)子磁極和定子磁極的動作如圖83 (a)、 (b)所示，
即使轉(zhuǎn)子和定子的相對位置相同，磁通的經(jīng)過路徑也會隨著磁動勢的作用方向而發(fā)生箭頭所示的變化，利用這一點，能夠控制轉(zhuǎn)矩的發(fā)生方向。
因此，能夠根據(jù)勵磁電流的方向改變轉(zhuǎn)矩發(fā)生方向。如圖79、 80所示，通過對3相中的每一個設(shè)置這種結(jié)構(gòu)，就能夠構(gòu)造出3相電動機。
這時，各定子凸極能夠在同一轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置產(chǎn)生正負兩種轉(zhuǎn)矩，因此，與轉(zhuǎn)子和定子雙方都采用凸極形狀的磁阻型電動機相比，能夠產(chǎn)生大約2倍的轉(zhuǎn)矩。
另外，其具有以下特征，即，在磁動勢不發(fā)生作用時，作用于定子的磁通少，所謂的拖曳轉(zhuǎn)矩小，鐵損小。另外，與表面磁鐵型的電動機相比，在沒有通電時感應電壓小，因此其具有容易實現(xiàn)基底轉(zhuǎn)速以上的高速旋轉(zhuǎn)運行的特征。
另外，圖81是將圖79的電動機做成2相后的電動機的實例，圖82 和圖80 (d)是其剖視圖。2個相的相位差為90°。
圖84是應用了磁阻轉(zhuǎn)矩的3相電動機，圖85表示其剖視圖。定子磁極374、 376、 378和轉(zhuǎn)子磁極373、 375、 377分別具有相同角度周期的凹凸形狀，產(chǎn)生連續(xù)的旋轉(zhuǎn)力，用于產(chǎn)生各磁性回路的吸引力所引起的轉(zhuǎn)矩即磁阻轉(zhuǎn)矩。
圖86是將圖84的電動機變形后的實例。
圖87是形狀、動作與圖84不同的3相電動機的實例。U相磁極393、 394的動作及W相^f茲極397、 398具有與圖84、圖86的實例大致相同的動作，-f旦V相磁極395、 396的動作稍有不同。在利用該V相；茲極395、 396產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩時，向繞組391和繞組392中通以方向相反的電流，在V 相磁極395、 396中產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，但必須使W相磁極397、 398不至于產(chǎn)生多余的、有害的轉(zhuǎn)矩。
圖88是外徑一側(cè)作為轉(zhuǎn)子、即所謂的外轉(zhuǎn)子型電動機的實例。在該實例中，能夠容易地增大各相磁極的軸向?qū)挾?，可以提高轉(zhuǎn)矩。
圖89是定子磁極和轉(zhuǎn)子磁極的形狀的實例。為了以簡化的形狀進行說明，在本發(fā)明的電動機實例中，磁極的形狀大多是以圖89的400 那樣磁極寬度在180°電角度上沿圓周方向展開成直線后的形狀圖呈長方形的實例進行說明的，但也可以是401的正弦波形狀、402的菱形形狀、403的梯形波形狀、如404那樣近似于長方形的形狀等。此外，為了實現(xiàn)更為平滑的旋轉(zhuǎn)，大多情況下優(yōu)選是401的正弦波形狀。菱形形
狀402、梯形波形狀403是非常接近正弦波的形狀，特別是在使角部具有呈波狀線形狀的圓度的情況下，能夠獲得更接近正弦波形狀的特性。另夕卜，磁極形狀的圓周方向?qū)挾却蠖嗍请娊嵌仍?20°到180。之間的電動機實例，但并沒有特別的限定。但是，為了提高繞組系數(shù)，優(yōu)選是18(T。
圖90是電動機的橫向剖視圖的實例，定子磁極、轉(zhuǎn)子磁極都在圓周方向上具有圓度，由此能夠降低轉(zhuǎn)矩脈動，將徑向的極大的磁通變化率降低至適當大小，從而降低徑向吸引力的變化率，減輕振動。
圖91是所謂的Halbach結(jié)構(gòu)的永久磁鐵的配置實例。其結(jié)構(gòu)為，磁極的中央部位的磁通密度高，在磁極的邊界部，磁通邱皮導向圓周方向；通過用于電動機的磁極，能夠提高電動機的轉(zhuǎn)矩，降低轉(zhuǎn)矩脈動。另外，能夠獲得類似特性的磁極實例有采用使永久磁鐵的各向異性指向磁鐵中央的結(jié)構(gòu)，能夠獲得與上述Halbach結(jié)構(gòu)同樣的效果，就是所謂的極各向異性結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中，各種磁極形狀也可以采用圖14至圖19、圖 111、圖112所示的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
圖97所示的轉(zhuǎn)子是提高了轉(zhuǎn)子表面的磁通密度、并且使磁通分布在圓周方向上盡可能地接近正弦波分布的實例。411、 412是高磁通密度的永久磁鐵，各磁鐵的極性方向為能夠獲得附注的各轉(zhuǎn)子磁極的極性的方向。此外，設(shè)置了狹縫409、 410,用于提高軟磁體部413、 414中的各磁通的圓周方向的旋轉(zhuǎn)位置依賴性。另外，轉(zhuǎn)子的外周形狀設(shè)置為平滑的凹凸形狀，從而使其在轉(zhuǎn)子磁極中心附近與定子之間的氣隙長度減小，而在轉(zhuǎn)子磁極的邊界部位附近的氣隙則增大。此外，可以對上述狹縫的配置作出各種變更，從而能夠容易地調(diào)整磁通分布，通過對各磁極的狹縫位置進行微調(diào)，能夠降低齒轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩脈動等。
圖92是轉(zhuǎn)子配置在外徑一側(cè)的實例，即所謂的外轉(zhuǎn)子型電動機。圖94是各部位的剖視圖。繞組有167、 168這2組，是上述3相電動機那樣的2線式3相電動機。特別地，173是用于引導各相中多余的有害》茲通的》茲通感應裝置，通過連結(jié)U、 V、 W這3相，例如圖29的156、 157能夠進一步簡化，這樣也能夠?qū)崿F(xiàn)電動機的小型化。此外，雖然需要對結(jié)構(gòu)進行改造，使得中央部位的磁路能夠在軸向和徑向上分離而交叉，^f旦同樣的結(jié)構(gòu)也可以在2相電動才幾中實現(xiàn)。
圖93是將圖92的軸向磁極寬度擴大而實現(xiàn)高轉(zhuǎn)矩化的實例。
接著說明提高本發(fā)明的電動才幾的轉(zhuǎn)矩和輸出的方法。一^殳來說，電
動機的轉(zhuǎn)矩與和繞組交鏈的磁通cb的旋轉(zhuǎn)變化率dcMde成比例。e是
轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角。作為增大該dcj)/d6的具體的電動機結(jié)構(gòu)實例，圖95、 96 中表示了將圖28等電動機的轉(zhuǎn)子凸極50、 54、 58和定子磁極51、 55、 59進行變形后的結(jié)構(gòu)。為了加大穿過各相的凸極的磁通(]),由于軟磁體的飽和磁通密度BM是有限的，因此其條件是，必須采用定子凸極和轉(zhuǎn) 子凸才及的相向面積大、而其他部分的電動才幾的》茲性回i 各不會》茲飽和的結(jié) 構(gòu)。
在圖95的電動機中，為了增加轉(zhuǎn)子凸極420和定子凸極421各自的相向面積，將定子凸極在轉(zhuǎn)子軸向上的截面形狀做成圖95所示的凸型形狀，將轉(zhuǎn)子凸極在轉(zhuǎn)子軸向上的截面形狀做成圖60所示的凹型形狀。通過采用這種結(jié)構(gòu)，與圖28的電動機相比，圖95的電動機中定子凸極和轉(zhuǎn)子凸極的相向面積增大，能夠加大dcl)/de,使轉(zhuǎn)矩的增大變為可能。
在圖96所示的電動機中，轉(zhuǎn)子凸極424和定子凸極425在轉(zhuǎn)子軸向上的截面形狀為圖96所示的接近三角形狀的梯形形狀。在該結(jié)構(gòu)中，單純從邏輯上看，其具有與圖60同樣的效果，進而，在考慮轉(zhuǎn)子凸極部和轉(zhuǎn)子凸極部附近的j茲/泡和時，圖61的形狀具有不容易發(fā)生石茲々包和
的優(yōu)點。
接著說明本發(fā)明的電動機中的軟磁體部的磁性回路的結(jié)構(gòu)實例。圖 98是圖20、圖87等的電動機的橫截面的實例。作為本發(fā)明的這些電動機的一個特性，可例舉在定子和轉(zhuǎn)子中磁通沿轉(zhuǎn)子軸的方向往來的結(jié) 構(gòu)。在現(xiàn)有的電動機中，在平板狀的電磁鋼板上利用平面式二維磁通構(gòu) 成電動機，但本發(fā)明既包含上述結(jié)構(gòu)，又排除了現(xiàn)有的電動機的制約條件，提出了一種新的電動機結(jié)構(gòu)。由此可知，在本發(fā)明的電動機中，必須實現(xiàn)一種渦電流小、鐵損低、并且容許在包含轉(zhuǎn)子軸向的三維方向上增減》茲通的^茲性回^各。
圖98的407S是定子鐵芯，其采用圓盤狀電磁鋼板在轉(zhuǎn)子方向上層疊的結(jié)構(gòu)。因此，穿過該定子鐵芯407S的磁通不會在圓周方向、徑向上產(chǎn)生過大的渦電流，能夠自由地存在并加以增減。408R是與407S同樣的轉(zhuǎn)子鐵芯，不會在圓周方向、徑向上產(chǎn)生過大的渦電流，能夠自由地存在并加以增減。但是，其問題是，在通往轉(zhuǎn)子軸向的磁通發(fā)生增減的情況下，無論哪一個都會在電磁鋼板內(nèi)產(chǎn)生渦電流，發(fā)生較大鐵損。
407、 408是如圖99所示將電磁鋼板層疊而成的部件。通過將這種部件以朝向轉(zhuǎn)子軸向的方向配置于圖98的電動機的各部位中，就不會發(fā)生過大的鐵損，能夠?qū)崿F(xiàn)通往轉(zhuǎn)子軸向的磁通的增減。然而，必須設(shè) 置切斷面407B、 408B，從而使轉(zhuǎn)子軸向的磁通的增減不容易在電磁鋼板407S、 408R中引起渦電流。只要將該切斷面設(shè)置于407S、 408R的各種場所，在轉(zhuǎn)子軸向上層疊時使其不至于重疊在一起，磁通就會順利穿過電磁鋼板407S、 408R的內(nèi)部，也容易獲得電動機的強度。
圖100是表示以壓縮粉末磁芯制造圖28的電動機的軟磁體部的結(jié) 構(gòu)實例的圖。只要在虛線所示的EJ-EJ、 EK-EK部分將定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯分離開制造，組裝也很容易?？梢园凑砧F芯430、繞組82、鐵芯431、繞組83、鐵芯432的順序?qū)盈B著進行組裝。對于轉(zhuǎn)子鐵芯也是這樣。另外，在鐵芯的接合面上，通過采用形成階梯差進行組合的結(jié)構(gòu)等，能夠確保電動才幾的強度。通過以壓縮4分末》茲芯制造電動機的軟》茲體部的鐵芯，能夠在三維方向上增減磁通，適合于本發(fā)明的電動機結(jié)構(gòu)。另外，可以使用模具對壓縮粉末磁芯進行成型制作，因此材料的成品率也很好。特別地對于小型的電動機，更容易發(fā)揮該特征。
接著在圖101中展示使用模具對電磁鋼板進行加工的部件制作的實例，用以說明本發(fā)明的電動機。基本的電磁結(jié)構(gòu)與圖28的電動機相同。 434是A相的轉(zhuǎn)子磁極，436是A相的定子凸極，435是相互之間的氣隙部。439是B相的定子磁極，43B是C相的定子磁極。圓周方向形狀為，其側(cè)面形狀如圖30所示，在圖101的定子磁極中由虛線表示。43C、 43D是繞組。
在圖101的電動機的實例中，其由形成有各定子凸極、定子后軛、轉(zhuǎn)子磁極、轉(zhuǎn)子后軛的各電磁鋼板和轉(zhuǎn)子軸1構(gòu)成。為便于電磁鋼板的成形、組裝，各電磁鋼板由接頭43A、 43B等分離，并對接在一起。各部分的磁路由2片電磁鋼板構(gòu)成，采用上述對接部與相鄰電磁鋼板的對接部不一致的結(jié)構(gòu)，相應于對接部的氣隙所產(chǎn)生的磁阻的變化，磁通會從相鄰電磁鋼板繞進去，這就降低了因磁阻增大、對接精度偏差引起的 /磁阻偏差。
此外，如果是在將轉(zhuǎn)子一側(cè)的電磁鋼板安裝到轉(zhuǎn)子軸1之后，安裝繞線管，將各繞組從其外周巻繞到繞線管上的方法，則也可以從轉(zhuǎn)子上排除上述對接部。除此之外，想辦法改進繞組線圈的組裝順序和電磁鋼
板的成形方法，也可以排除上述對接部。
具有如圖101所示結(jié)構(gòu)的電動機可以使用才莫具對電i茲鋼板進行切割加工、拉伸加工來制造，因此其生產(chǎn)率高，能夠降低成本。對于小型的電動機、其大小為各磁路的厚度可以由1片電》茲鋼板構(gòu)成的電動機來說，生產(chǎn)率尤其高。此外，對于所使用的電磁鋼板的特性來說，不僅要考慮電磁特性，而且也需要具有優(yōu)異的可塑性的材質(zhì)。
圖102的(a)、 (b)、 (c)所示的電動機也是采用將電磁鋼板彎折而成的結(jié)構(gòu)440、 441、 442、 443、 445的電動才幾的實例。12是永久》茲4失， 82、 83是繞組。
另外，圖101、 102所示的電動機的形狀僅是示例，由電磁鋼板制作而成的各部件的形狀可以在考慮拉伸加工的便利性、轉(zhuǎn)子軸1、繞組 553、以及其他的軸承、電動機外殼等的組裝便利性等的基礎(chǔ)上確定其結(jié)構(gòu)。另外，也可以采用各部分的電磁鋼板的片數(shù)在3片以上的結(jié)構(gòu)。
接著圖示說明構(gòu)成本發(fā)明的電動機的軟磁性材料。圖103的(a) 是非晶形層疊體。非晶形也稱為非晶質(zhì)金屬，其鐵損小，因而高頻特性優(yōu)異。但是，根據(jù)其性質(zhì)，其是25微米左右的薄膜軟磁體，因此如果使用粘合劑等將其層疊為具有一定的厚度，并加工成層疊體561進行組裝，會有助于提高電動機的制造效率。也可以在非晶形的層疊體561的單側(cè)或兩側(cè)上粘貼通常的電磁鋼板562，形成圖103的(b)或(c)的形狀，然后進行加工、組裝。通過將非晶形層疊體561和電磁鋼板562 粘貼成復合材料，就能夠在具有一定強度的電磁鋼板562的基板上層疊非晶形。另外，該復合材料在使用模具進行沖壓加工時其沖裁性較好。另外，其特征為，所制造出來的電動機的特性能夠獲得高磁通密度的電磁鋼板43F的特性和低鐵損的非晶形層疊體43G的特性復合而成的特性等。
另外，作為實現(xiàn)三維方向的磁路的具體措施，本發(fā)明的電動機的軟磁性體材料可以使用在磁通方向上沒有限制的壓縮粉末磁芯。
圖104是對繞組219、 220、 221進行強制冷卻的結(jié)構(gòu)的電動機。圖 104中表示的是繞組219、 220、 221的截面由圓形或四角形的金屬管構(gòu) 成的實例。此外，可以向該金屬管的中央孔中通以冷卻用的氣體或液體或者霧等混合物，對電動機進行冷卻。在圖105中表示各部位的剖視圖。
金屬管的材料適合使用銅、鋁等。銅的導電率高而比重大，因此在需要重量輕的情況下使用鋁或者鋁合金，但鋁的導電率不如銅那么高，因此需要利用金屬管和冷卻介質(zhì)來克服發(fā)熱問題。圖104中表示的是繞
組221是四角形狀的金屬管的實例。與圓形金屬管相比，四角形的金屬
管能夠更有效地利用繞組之間的槽的空間。
在如圖128和圖129所示的現(xiàn)有的電動機的情況下，由于繞組太細，因此在繞組中使用銅管是不太現(xiàn)實的。如果將這種現(xiàn)有的電動機做成多極化，根據(jù)其剖視圖即可很容易地想象出來，配置了繞組的槽的空間進一步變窄。但是，在本發(fā)明的電動機的情況下，其結(jié)構(gòu)易于實現(xiàn)電動機的多極化，即使多極化后配置了環(huán)狀繞組的槽形狀也不會變窄，而是保持不變。另外，繞組的電壓與磁通磁鏈數(shù)V的角度變化率dV/d6成比例，因此，在多極化之后，磁通磁鏈數(shù)甲的角度變化率d甲/d6與極數(shù) 成比例地增大，必須減小各相繞組的匝數(shù)。其結(jié)果是，在將本發(fā)明的電動機多極化的情況下，由于繞組匝數(shù)減小，因此圖104的各槽中巻繞的繞組與現(xiàn)有的電動機相比可以采用粗繞組。另外，本發(fā)明的電動機的繞組形狀可以采用簡潔的環(huán)狀。以上結(jié)果是，在本發(fā)明的電動機中，能夠在實踐中利用金屬管實現(xiàn)兼具冷卻機構(gòu)的繞組。此外，利用金屬管實現(xiàn)
此外，在靈活運用了金屬管導;的冷卻方法中存在著電氣絕緣的問題，因此優(yōu)選是采用電氣絕緣性高的冷卻介質(zhì)。在使用高壓空氣作為冷卻介質(zhì)的情況下，為了避免異物的混入，需要有過濾器。在使用冷卻水的情況下，必須想辦法將水保持為低電傳導率。在循環(huán)使用冷卻油的情況下，油的電傳導率低，因此比較容易。另外，在繞組端部除了要連接電流供給線之外，還必須在保持電氣絕緣的同時執(zhí)行冷卻介質(zhì)的注入、排出處理。
接著說明本發(fā)明的電動機的實例和該電動機的各相的定子磁極的轉(zhuǎn)子軸向長度MLP。圖106是采用與圖20的電動機不同的定子磁極的配置順序的4相電動機。654是A相定子磁極，655是與A相的相位相差180°電角度的C相定子磁極。如果采用這樣的定子磁極配置，則定子磁極與空間的配置關(guān)系變?yōu)橄喾吹年P(guān)系，因此定子磁極的形狀變更和繞組的形狀變更容易實現(xiàn)。同樣地，656是B相定子》茲極，657是與B相的相位相差180°電角度的D相定子磁極。65A、 65B、 65C是配置在各定子磁極之間的繞組。651是轉(zhuǎn)子的后軛部，651是轉(zhuǎn)子磁極。
圖107是將圖106的電動機的各定子磁極沿轉(zhuǎn)子軸向擴展后的電動
方向形狀展開為直線狀的圖:水平軸以電角i表示旋轉(zhuǎn)角i 縱軸i;
轉(zhuǎn)子軸向。如上所述，各相定子磁極的轉(zhuǎn)子軸向形狀比圖65所示的形狀更大，呈現(xiàn)為相互向相鄰定子磁極一側(cè)突出的形狀。將圖106、圖107 的定子的轉(zhuǎn)子軸向長度表示為ML，各定子磁極的轉(zhuǎn)子軸向長度表示為 MLP,相數(shù)N設(shè)定為4,則其關(guān)系是MLP〉ML/N=MLP/4。在圖106 所示的剖一見圖中，必須有繞組空間，因此MLP〈ML/N二MLP/4;在圖107 中，相互向相鄰定子》茲才及一側(cè)突出，導致MLP增大。此外，圖107的各定子凸極上的正負標記表示,茲通的穿過方向。
按照這種方式，增大定子凸極在轉(zhuǎn)子方向上的長度MLP的理由是為了加大與各定子凸極和各繞組交鏈的磁通4)的旋轉(zhuǎn)變化率dcj)/de , 從而提高電動機所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。對于目前為止所展示的本發(fā)明的各電動機的定子，也可以同樣地改變定子磁極形狀。
651是轉(zhuǎn)子，652是轉(zhuǎn)子軸向上同一個轉(zhuǎn)子磁極，在圖107的情況下，轉(zhuǎn)子磁極的圓周方向相位相同。此外，1組轉(zhuǎn)子i茲極與2組定子》茲極相向，被共用。圖66的652Z表示轉(zhuǎn)子凸極652的N極的范圍。
在圖107中表示的是，各繞組形狀中繞組65B是單純的環(huán)狀繞組，繞組65A、 65C的形狀是相鄰定子磁極分別向轉(zhuǎn)子軸向突出的形狀，因此，在轉(zhuǎn)子軸向上形成了具有波狀凹凸的環(huán)狀繞組形狀。繞組65A、 65C 的長度增加，就能夠加大交鏈的磁通(])的旋轉(zhuǎn)變化率d小/de 。
圖106和圖107所示的電動機的繞組65A、 65B、 65C中流動的電流在圖23的(c)中是分別以矢量C、 (-C-D)/2、 D表示的電流矢量。繞組65B的電流的振幅稍小，等于其他電流的0.707倍。
另外，圖107所示的定子的配置結(jié)構(gòu)為，能夠以在各定子磁極之間使定子磁極之間的磁漏減少的方式配置繞組，定子磁極覆蓋著幾乎全部轉(zhuǎn)子表面，有效地加以利用，各磁路也形成為適當?shù)卦龃罅似浣孛婷娣e 的結(jié)構(gòu)，因此能夠有效地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
接著，在圖108和圖109中展示并說明通過繞組形狀和繞組配置來減少定子磁極之間的磁漏的方法。圖108是圖107的RJ RJ的剖視圖，相同部位由同一符號表示。71A是定子的后軛。655是B相的定子凸極的剖視圖，657是D相的定子凸極的剖視圖。716、 65B、 65C是各繞組
的剖視圖。如圖109的(a)所示，這些繞組的形狀是將平板狀形狀的導體巻繞3匝而成的實例。
這些各相繞組遮擋著各相定子磁極配置，各繞組對各相定子磁極發(fā) 生作用的磁動勢采用在各相定子磁極的頂端部位附近發(fā)生作用的結(jié)構(gòu)，上述磁動勢從各定子磁極向轉(zhuǎn)子一側(cè)發(fā)生作用。其結(jié)果是，能夠大幅度減少與其他相的定子磁極之間的磁漏。另外，由于采用了例如圖109的 (a)所示的繞組718這樣的平板狀繞組形狀，如箭頭65E所示，當磁漏增加時，箭頭65F所示的渦電流纟皮誘發(fā)，該渦電流會妨礙上述磁通65E 的增加，因此，能夠減少與其他相的定子磁極之間的磁漏65E。
此外，本發(fā)明的電動機的繞組形狀并不限于圖109的(a)等，也可以如圖109的(b)那樣進行徑向分割。在實踐中，優(yōu)選是采用不至于產(chǎn)生過大渦電流65F程度的寬度大小的平板狀繞組。此外，在繞組718 的各部分中流動的電流是箭頭71C這樣的渦電流與繞組718中流動的相電流的合成電流。另外，各相繞組形狀并不限于如圖73所示的形狀，只要各繞組配置在定子磁極的開放部附近，就具有減少與其他相的定子磁極之間的磁漏的效果。
圖IIO是在將圖1的電動機或者其U、 V、 W相的定子磁極與轉(zhuǎn)子的氣隙面的形狀直線展開成圖10至圖13這樣的定子磁極形狀的電動機中將各相磁極沿圓周方向的間隔設(shè)定為240°電角度、在720。電角度范圍內(nèi)配置3個定子磁極的結(jié)構(gòu)實例。這種電動機中的技術(shù)上的大課題包括降低各定子磁極之間的磁漏；降低各磁路的磁飽和；以及通過擴大各定子磁極的軸向?qū)挾群驮龃罄@組系數(shù)從而增加轉(zhuǎn)矩。作為解決這些課題的一個方法，圖IIO所示的定子磁極的配置、結(jié)構(gòu)是有效的。
圖111是在轉(zhuǎn)子8極的范圍內(nèi)配置9個定子磁極的實例。其具有與圖110相同的效果，一個定子磁極的電角度幅度較大。另外，同一相的定子磁極在電角度不同的相位中配置多個定子磁極，這樣做具有降低轉(zhuǎn) 矩脈動的效果。按照這種方式，相對于轉(zhuǎn)子的極數(shù)P,將相數(shù)設(shè)定為N, 將定子磁極的數(shù)量設(shè)定為小于(PxN/2)的值，就能夠改善轉(zhuǎn)矩、降低 4爭矩3永動。
圖112對圖111的定子磁極配置進一步加以改良，因此，通過在箭頭方向上移動定子磁極，就能夠使定子磁極的周向位置靠近該相的中心，從而提高轉(zhuǎn)矩。另外，為了降低轉(zhuǎn)矩脈動，也可以移動各定子磁極
的周向位置。
圖113表示的是非常普通的3相電動機的3相逆變器和3相電動機的3相繞組。
圖114表示的是用于驅(qū)動圖1及圖6所示的電動機的3相逆變器和 3相電動機的4繞組的接線方法及電動才/L與3相逆變器之間的連接。圖 29的電動機等的連接也相同。
圖115是表示此時的電壓和電流的關(guān)系的圖，圖116是表示各繞組的連接關(guān)系的圖。
圖117是表示在對將圖1的電動機按照圖7的繞組方式配置為2繞組的電動機、圖28的電動機或圖62等的電動機進行驅(qū)動時與3相逆變器的連接關(guān)系的圖。圖118、圖119是表示繞組的電壓與電流的關(guān)系、各繞組的連接方法與電流的關(guān)系的圖。這是一種3相2繞組的電動機，不存在與波狀線所示的Vv電壓相應的繞組。3相逆變器將Im= - Iu+Iv，
I0=_IW+IU, 111=-1￥+1\￥的電流向各端子進行通電即可。繞組連接采用
三角形接線，處于缺少其中的一個繞組的狀態(tài)。上述各電壓是相對電壓，其假定三角形接線的中心電壓為0伏。雖然只有2個繞組，但從電壓、電流上看，其發(fā)揮3相交流電動機的作用。
圖120是在對將圖1的電動機按照圖7的繞組方式配置為2繞組的電動機、或者圖28等的電動機進行驅(qū)動時逆變器的實例，其采用將2 個單相逆變器并聯(lián)使用的結(jié)構(gòu)。如果采用這種結(jié)構(gòu)，電流Im與In完全不存在相對的制約關(guān)系，因此，可以通以與電動4幾的端子電壓同一相位的電流，實現(xiàn)使各相的功率因數(shù)最大化的高效率驅(qū)動。如果以正弦波驅(qū) 動各相，就會出現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)矩、輸出大的旋轉(zhuǎn)角和出轉(zhuǎn)矩、輸出小的旋轉(zhuǎn) 角，因此，通過對這部分施加電流的振幅校正等，就能夠獲得均勻的轉(zhuǎn) 矩、輸出。
另外，在使用圖113所示的驅(qū)動電路的情況下，電動機設(shè)計的自由度增加，例如，也可以擴大U相、W相的圓周方向》茲^L寬度，縮小V 相的磁極寬度。或者，也可以將3相的相位從12(T間距的位置向圓周方向移動。
另外，在圓周方向上有多個同相的定子磁極，因此，也可以采用將 3相的相位從12(T間距的位置向圓周方向移動，使全周的同相磁極的磁通合計成為原來的基本相位的結(jié)構(gòu)。如果采用這種結(jié)構(gòu)，設(shè)計自由度就會增加，因此，能夠?qū)⒂糜诮档吞貏e容易引起問題的相鄰定子磁極之間的磁漏的間隙設(shè)定為足夠大小，能夠通過去除同相的定子磁極配置為不同相位而導致的電壓、轉(zhuǎn)矩的高次諧波成分而降低轉(zhuǎn)矩脈動，能夠通過優(yōu)化定子磁極寬度而提高繞組系數(shù)等。此外，在這種情況下，能夠充分
利用圖110所示的通常的3相逆變器。
以上說明了本發(fā)明的各種形態(tài)的實例，但也可以對本發(fā)明作出各種
變形，這些變形例也包含在本發(fā)明中。例如，針對相數(shù)為3相、6相的情形作了較多說明，也可以是2相、4相、5想、7相、甚至更大相數(shù)的多相。在小容量的設(shè)備中，從成本角度出發(fā)希望零件數(shù)量小，相數(shù)少的 2相、3相有優(yōu)勢；而從轉(zhuǎn)矩脈動的角度或者大容量設(shè)備的情況下1相的功率設(shè)備(power device)的最大電流制約等角度考慮，相數(shù)多的有優(yōu)勢。對于極數(shù)也沒有限定，特別是在本發(fā)明的電動機中，從原理上看極數(shù)大的有優(yōu)勢。但是，由于存在物理上制約、磁漏等的不良影響、多極化造成的鐵損增加、多極化帶來的控制裝置的限制等，優(yōu)選是根據(jù)用途和電動機尺寸選擇適當?shù)臉O數(shù)。另外，關(guān)于轉(zhuǎn)子的種類，如圖14至圖19、圖lll和圖112所示，本發(fā)明可以應用于在轉(zhuǎn)子上具有繞組的勵磁繞組型轉(zhuǎn)子、具備固定在軸向端部的勵磁繞組并隔著間隙向轉(zhuǎn)子發(fā)出磁通的所謂的爪極結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子等各種轉(zhuǎn)子。對于永久磁鐵的種類、形狀也沒有限制。
電動機的形態(tài)也可以是各種各樣的，根據(jù)定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙形狀，可以變形為氣隙形狀呈圓筒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子型電動機、外轉(zhuǎn)子型電動機、氣隙形狀呈圓盤狀的軸向間隙型電動機等。另外，也可以是將圓筒形的氣隙形狀變形為少許圓錐狀的電動機形狀，特別地，在這種情況下，將定子和轉(zhuǎn)子沿軸向移動就能夠改變氣隙長度，改變勵磁大小，從而使電
動機電壓可變。通過該間隙的可變，可以實現(xiàn)額定輸出控制。
另外，也可以將包含本發(fā)明的電動機在內(nèi)的多個電動機合起來制造。例如，可以在內(nèi)徑一側(cè)和外徑一側(cè)配置2個電動才幾，或者在軸向串聯(lián)配置多個電動機。另外，也可以采用將本發(fā)明的電動機的一部分省略刪除的結(jié)構(gòu)。軟磁體除了使用通常的硅鋼板之外，也可以使用非晶形電磁鋼板、將粉狀的粉末軟鋼壓縮成型后形成的壓縮粉末磁芯等。特別是在小型的電動機中，也可以對電磁鋼板進行沖裁加工、彎折加工、鍛造加工而形成三維形狀的部件，使其成為上述本發(fā)明的電動機的一部分的
形狀。
對于電動機的繞組，描述的較多的是環(huán)狀繞組，但繞組并不一定是圓形的，也可以進行少許變形，成為橢圓形、多角形、根據(jù)^F茲性回路的狀況等而在轉(zhuǎn)子軸向設(shè)置局部凹凸形狀的形狀等。另外，在定子內(nèi)存在例如相位相差180。的環(huán)狀繞組的情況下，通過與作為半圓狀的繞組的相位相差180。的半圓狀繞組連接形成閉合回路，也可以將環(huán)狀繞組變形為半圓狀繞組。也可以進一步分割，變形為圓弧狀繞組。另外，所說明的是各環(huán)狀繞組配設(shè)在槽中的結(jié)構(gòu)的電動機，在沒有槽的結(jié)構(gòu)中，也可以在定子靠近轉(zhuǎn)子一側(cè)表面附近配置薄型的繞組，構(gòu)成所謂的空心杯電動才幾。電動機中的電流是以各相電流為正弦波形狀的電流為前提進行說明的，但也可以使用正弦波以外的各種波形的電流進行控制。對于這些經(jīng) 過各種變形的電動機，只要其貫徹了本發(fā)明的主旨，都包含在本發(fā)明中。
本申請以特愿2005-131808 ( 2005年4月28日提出申請)、特愿 2005-144293 ( 2005年5月17日提出申請)、特愿2005-151257 ( 2005 年5月24日提出申請)和特愿2005-208358 ( 2005年7月19日提出申請)為基礎(chǔ)，本申請中引用了這些申請所公開的全部內(nèi)容作為參考。
另外，本申請中的發(fā)明僅由權(quán)利要求書確定，不應根據(jù)說明書或附圖所記述的實施方式等作出限定性的解釋。
權(quán)利要求
1.一種電動機，其特征在于，具備轉(zhuǎn)子，具有在圓周方向上交替配置N極和S極的轉(zhuǎn)子磁極組；N個(N為正整數(shù))定子磁極組，其中，針對每個相都有多個定子磁極沿著圓周或圓周附近配置在電角度大致相同的旋轉(zhuǎn)相位的位置上；2N個近似環(huán)狀的繞組，其在各相的上述定子磁極組之間沿軸向配置，并配置在軸向兩端；轉(zhuǎn)子磁極組，其與上述定子磁極組相向配置。
2. —種電動機，其特征在于，具備轉(zhuǎn)子，具有在圓周方向上交替配置N極和S極的轉(zhuǎn)子磁極組；N個(N為正整數(shù))定子磁極組，其中，針對每個相都有多個定子磁極沿著圓周或圓周附近配置在電角度大致相同的旋轉(zhuǎn)相位的位置上；2N個近似環(huán)狀的繞組，其在各相的上述定子磁極組之間沿軸向配置，并配置在軸向兩端；轉(zhuǎn)子磁極組，其是與上述定子磁極組相向配置的轉(zhuǎn)子磁極組，在轉(zhuǎn) 子磁極組與定子》茲極相向的面上沿圓周方向和直角方向設(shè)置有凹部；上述環(huán)狀繞組固定在定子上，環(huán)狀繞組的全部或一部分向上述轉(zhuǎn)子磁極組的凹部突出著配置。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的電動機，其特征在于，在上述各相的環(huán)狀繞組中，位于同一空間的2個以上的環(huán)狀繞組祐L合并為1個環(huán)狀繞組。
4. 如權(quán)利要求1至3中的任意一項所述的電動機，其特征在于，其去除了沿轉(zhuǎn)子軸向分別配置在兩端的上述定子磁極組的外側(cè)上配置的上述環(huán)狀繞組。
5. 如權(quán)利要求4所述的電動機，其特征在于，具備轉(zhuǎn)子，具有在圓周方向上交替配置N極和S極的轉(zhuǎn)子磁極組； N個定子磁極組，其中，針對每個相都有多個定子磁極沿著圓周或圓周附近配置在電角度大致相同的旋轉(zhuǎn)相位的位置上；在各相的上述定子磁極組之間、沿軸向配置的近似環(huán)狀的繞組；相鄰2組定子》茲才及組相互之間的相位差約為180°。
6. —種電動機，其特征在于，是一種U相、V相、W相的3相交流電動才幾，其具備轉(zhuǎn)子，具有在圓周方向上交替配置N極和S極的轉(zhuǎn)子磁極組；U、 V、 W相的3個定子磁極組，其中，多個定子磁極沿著圓周或圓周附近配置在電角度大致相同的旋轉(zhuǎn)相位的位置上；U相和V相用環(huán)狀繞組及V相和W相用環(huán)狀繞組，其在各相的上述定子磁極組之間沿軸向配置，在軸向兩端配置為同相；各相的定子f茲極組和轉(zhuǎn)子^"茲極組相向配置，并且其他相的定子》茲極組與轉(zhuǎn)子磁極組分離配置。
7. —種電動機，其特征在于，是一種A相、B相的2相交流電動機，其具備轉(zhuǎn)子，具有在圓周方向上交替配置N極和S極的轉(zhuǎn)子磁極組；A、 B相的2個定子磁極組，其中，多個定子磁極沿著圓周或圓周附近配置在電角度大致相同的旋轉(zhuǎn)相位的位置上；A、 B相的2個環(huán)狀繞組，其在各相的上述定子》茲才及組之間沿軸向配置，在軸向兩端配置為同相；A相的定子磁極組和轉(zhuǎn)子磁極組相向配置，并且B相的定子^茲極組與轉(zhuǎn)子磁極組分離配置。
8. 如權(quán)利要求1至7中的任意一項所述的電動機，其特征在于，具備軟磁體部(RSP1),其與轉(zhuǎn)子的后軛磁性連接，并隔著轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙部與定子的軟磁體部相向；軟磁體部(SSP1),其與定子的后軛部磁性連接，并隔著轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙部與轉(zhuǎn)子的軟磁體部相向。
9. 如權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的電動機，其特征在于，在一個相的轉(zhuǎn)子磁極及定子磁極附近具備磁通感應裝置MRN,對與其相的磁通4)N相位相差大約180。電角度的磁通分量(J)RN進行引導。
10. 如權(quán)利要求1至9中的任意一項所述的電動機，其特征在于，具備磁極組PMP1,其結(jié)構(gòu)中包含永久磁鐵，能夠?qū)?nèi)外兩面的磁通加以充分利用，由各相共用；與上述磁極組PMP1相向配置的各相磁極組PMP2 。
11. 如權(quán)利要求10所述的電動機，其特征在于，上述磁極組PMP2構(gòu)成了圍繞著相應相的環(huán)狀繞組的環(huán)狀磁路。
12. 如權(quán)利要求1至11中的任意一項所述的電動機，其特征在于，具備,茲極組PMP3，其包含永久,茲鐵，在圓周方向上交替構(gòu)成N、 S極，由各相共用；磁極組(PMP4),與上述磁極組(PMP3)相向配置，在能夠感應各相相位的磁通的圓周方向旋轉(zhuǎn)位置上有選擇地配置了該相磁極。
13. 如權(quán)利要求1至9中的任意一項所述的電動機，其特征在于，具備磁極組PMP5，其包含永久磁鐵，在圓周方向上交替構(gòu)成N、 S極，由各相共用；磁極組PMP6,與上述磁極組PMP5相向配置，在能夠感應各相相位的磁通的圓周方向旋轉(zhuǎn)位置上以大約360°電角度周期配置了該相的磁極。
14. 如權(quán)利要求1至5及7至13中的任意一項所述的A、 B相的2 相電動機，其特征在于，A相磁極組和B相磁極組的圓周方向相位差大于等于100°小于等于 170°。
15. 如權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的電動機，其特征在于，具備磁極組(PMP7)，其結(jié)構(gòu)中包含永久磁鐵，能夠?qū)?nèi)外兩面的磁通加以充分利用，并以各相分別配置；各相的磁極組(PMP8)，其與上述;茲極組(PMP7)相向并逐相配置。
16. 如權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的電動機，其特征在于，具備磁極組(PMP9)，其中，軟》茲體部和》茲才及方向指向與圓周方向正交的方向上的永久磁鐵部在圓周方向上交替配置；同樣的i茲極組(PMPIO)，其與上述;茲極組PMP9相向配置。
17. 如權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的電動機，其特征在于，具備磁極組(PMP11 )，其由軟磁體部和磁極方向指向該軟磁體部的方向的永久磁鐵部在圓周方向上交替配置而成，上述軟磁體部在圓周方向上交替構(gòu)成N^l和S才及。
18. 如權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的電動機，其特征在于，具備i茲才及組(PMP12),其由軟磁體部和》茲極方向指向該軟》茲體部的方向的永久磁鐵部在圓周方向上交替配置而成，上述軟磁體部在圓周方向上交替構(gòu)成N極和S極，上述軟磁體部相互之間磁性耦合；磁極組(PMP13 ),其由與上述磁極組(PMP12)相向配置的以360° 電角度間距配置的凸極磁極組軟磁體的軟磁體部和磁極方向指向該軟 ;茲體部的方向的永久;茲4^部在圓周方向上交替配置而成。
19. 如權(quán)利要求1至6和權(quán)利要求8中的任意一項所述的電動機，其特征在于，具備轉(zhuǎn)子磁極組(PMP14),其具備在圓周方向上呈凹凸狀的軟磁體；定子磁極組(PMP15),其具備在圓周方向上呈凹凸狀的軟磁體。
20. 如權(quán)利要求1至19中的任意一項所述的電動機，其特征在于，其結(jié)構(gòu)為，各轉(zhuǎn)子石茲極與定子磁極相向的面的圓周方向的正交方向的長度或者轉(zhuǎn)子和定子之間的間隙的大小在圓周方向上平滑地變化。
21. 如權(quán)利要求1至19中的任意一項所述的電動機，其特征在于，轉(zhuǎn)子配置在外周一側(cè)，定子配置在內(nèi)周一側(cè)。
22. 如權(quán)利要求1至19中的任意一項所述的電動機，其特征在于，轉(zhuǎn)子磁極和定子磁極相向的部分的形狀表現(xiàn)為1個以上的凹凸形狀。
23. 如權(quán)利要求1至9中的任意一項所述的電動機，其特征在于，電動機的軟磁性部的部件使用與軸向成直角方向上配置的電磁鋼板(SP1),并在上述電磁鋼板(SP1)的穴部或凹陷部位與上述電磁鋼板SP1交叉的方向上配置電磁鋼板(SP2)。
24. 如權(quán)利要求1至19中的任意一項所述的電動機，其特征在于，其使用將軟磁性金屬粉末壓縮成型而成的部件。
25. 如權(quán)利要求1至19中的任意一項所述的電動機，其特征在于，定子和轉(zhuǎn)子的磁路的一部分或全部是通過對電磁鋼板進行沖壓成形加工或彎折加工制作而成的部件構(gòu)成。
26. 如權(quán)利要求1至19中的任意一項所述的電動機，其使用將電磁鋼板和非晶形薄板層疊而成的軟磁性部件構(gòu)成。
27. 如權(quán)利要求1至19中的任意一項所述的電動機，其特征在于，電動機繞組的一部分或全部由金屬管構(gòu)成，具備冷卻機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)為，使液體或氣體穿過作為導體的上述金屬管。
28. 如權(quán)利要求1至19中的任意一項所述的電動機，其特征在于，如果將轉(zhuǎn)子的軸向長度表示為ML，由定子電角度大致配置在同一圓周上的多個凸極構(gòu)成的定子凸極組的數(shù)量表示為SN,各定子磁極組的轉(zhuǎn)子軸向長度表示為MLP,則MLP>ML/SN的關(guān)系成立。
29. 如權(quán)利要求1至19和權(quán)利要求28中的任意一項所述的電動機，其特征在于，各繞組的形狀與各相的定子凸極的配置以及定子凸極的轉(zhuǎn)子軸向形狀的凹凸相適應，是在轉(zhuǎn)子軸向上具有凹凸的近似環(huán)狀的繞組。
30. 如權(quán)利要求1至19和權(quán)利要求28及29中的任意一項所述的電動機，其特征在于，繞組由平板狀的導線構(gòu)成。
31. 如權(quán)利要求1至19中的任意一項所述的電動機，其特征在于，同相的定子磁極的間距配置為720°電角度的間距。
32. 如權(quán)利要求1至19中的任意一項所述的電動機，其特征在于，在N相P極電動機中，定子磁極的數(shù)量小于P x N/2。
33. 如權(quán)利要求32所述的電動機，其特征在于，上述磁極(SPP)大致均勻地配置在圓周方向上，各磁極(SPP)的相采用電角度接近的相的磁極，各磁極的旋轉(zhuǎn)方向的位置在能夠使功率因數(shù)得到改善的方向上移動。
34. —種如權(quán)利要求1至19中的任意一項所述的電動機的控制裝置，其特征在于，2相或3相電動機的2個繞組串聯(lián)連接，在兩端和連接部的3個點上連接3相逆變器的輸出進行控制。
35. —種電動機及其控制裝置，其特征在于，具備如權(quán)利要求1至19中的任意一項所述的N相電動機；N個(N為正整數(shù))可變電壓單元(VVU),由可以對電流開、關(guān) 進行控制的功率元件TR以2個串聯(lián)的方式直接或間接連接到電源的端子(VP、 VN)而形成，將上述N相電動機的繞組以星形接線形成的(N-l)個端子和星形接線的中心點(NN)合計而成的N個端子連接到上述N個可變電壓單元(VVU),對電壓、電流進行控制。
36. —種電動機及其控制裝置，其特征在于，具備如權(quán)利要求1至19中的任意一項所述的N相(N為正整數(shù))電動機；N個可變電壓單元(VVU),由可以對電流開、關(guān)進4亍控制的功率元件TR以2個串聯(lián)的方式直接或間接連接到電源的端子(VP、 VN) 而形成，將N-1個繞組的端子以三角形接線形成的各連接部的N-2個端子和第N個繞組配置而成的部分的2個端子、合計為N個的端子連接到上述 N個可變電壓單元(VVU)，對電壓、電流進行控制。
37. 如權(quán)利要求1至19中的任意一項所述的電動機，其特征在于，其組合了 2個以上的電動機及構(gòu)成技術(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動機，其具備轉(zhuǎn)子，具有在圓周方向上交替配置N極和S極的轉(zhuǎn)子磁極組；N個(N為正整數(shù))定子磁極組，其中，針對每個相都有多個定子磁極沿著圓周或圓周附近配置在電角度大致相同的旋轉(zhuǎn)相位的位置上；在各相的上述定子磁極組之間沿軸向配置、在軸向兩端配置為同相的(N-1)個環(huán)狀繞組；上述環(huán)狀繞組從轉(zhuǎn)子磁極組的外徑向內(nèi)徑一側(cè)配置；這樣，繞組結(jié)構(gòu)簡單，而且能夠提高生產(chǎn)率，并可以實現(xiàn)小型化、提高效率、降低成本。
文檔編號H02K21/12GK101189782SQ20068001788
公開日2008年5月28日申請日期2006年5月23日優(yōu)先權(quán)日2005年5月24日
發(fā)明者梨木政行申請人:株式會社電裝

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