具有两个转子的电动机及搭载该电动机的设备的制作方法

文档序号:7430060阅读:146来源:国知局
专利名称:具有两个转子的电动机及搭载该电动机的设备的制作方法
技术领域
本发明涉及具有两个转子的电动机及搭载该电动机的设备,尤其是涉及 电动机的定子铁心的结构。
背景技术
图6是现有的具有两个转子的环式的无刷电动机,由定子110、内侧转子 120及外侧转子130构成。
定子110由定子轭铁114、设于该定子轭铁114上的外侧齿112和内侧齿 113构成,在该定子轭铁114上施有环式的多个三相绕组115。通常,绕组115 为星形联结或三角形联结。
内侧转子120与轴123直接连结,且旋转自如地被保持在定子110的内 侧。内侧转子120还具有转子轭铁121和永久石兹铁122。外侧转子130同样地 与轴直接连结,且旋转自如地被保持在定子IIO的外侧。外侧转子130还具 有转子轭铁131和永久石兹铁132。
内侧转子120及外侧转子130利用流过绕组115的电流产生的磁场进行 旋转。另外,图6表示的是在转子铁心121及131的表面分别设有永久磁铁 122及1永久磁铁32的表面磁铁型转子。这种环式电动机的结构例如在特许 文献1中已公示。
在这种现有电动机中,在巻绕环形绕组时,具有内侧槽117的截面积与 外侧槽116的截面积不均匀的问题。其结果,整体绕组的占积率降低,导致 效率降低。
特许文献1:日本特许申请特开2001 - 37133号公报

发明内容
本发明的电动机具有如下结构。包括定子,所述定子具备定子铁心、 巻绕在该定子铁心上的多个绕组,该定子铁心具有环状的定子轭铁、从该定 子轭铁向外侧突出的多个外侧齿、与外侧齿数量相同且从定子轭铁向内侧突出的多个内侧齿;被保持在轴上且经由空隙与外侧齿相对的外侧转子;和被 保持轴上且经由空隙与内侧齿相对的内侧转子,其中,定子铁心具有在外侧 齿间构成的外侧槽和在内侧齿间构成的内侧槽,绕组巻绕在外侧槽与内侧槽 之间的定子轭铁上,为三相星形联结或三角形联结的环形线圈,将定子环片 后的外侧槽的截面积与内侧槽的截面积相等。
根据这种结构的本发明的电动机能够使绕组占积率提高。从而,使铜耗 降低,能够提高电动机的效率。


图1是切开本发明实施方式1的电动机后的局部剖面图2是表示现有电动机与实施方式1的电动机的效率的比较的曲线图3是切开本发明实施方式2中的电动机的定子后的局部剖面图4是本发明实施方式3的电动机的定子铁心的立体图5是本发明实施方式4中的设备的概略说明图6是切开现有电动机后的剖面图。
附图标记说明
10、 40 定子
11、 41、 51 定子纟失心 51A、 51B 芯块
12、 42 外侧齿
13、 43 内侧齿
14、 44 定子辆4失
15、 45 绕组
16、 46 外侧槽
16A、 46A 外侧槽的径向 16B、 46B 外侧槽的周向
17、 47 内侧槽
17A、 47A 内侧冲曹的径向 17B、 47B 内侧槽的周向 20 内侧转子 30 外侧转子51A、 51B 芯块 61 设备 67 电动扭』
具体实施例方式
下面,利用附图对本发明的实施方式进行说明。 (实施方式1 )
图l是切开本发明实施方式l的电动机后的局部剖面图。本实施方式的 电动^/^由定子10、与该定子的内径侧相对的内侧转子20、与该定子的外径侧 相对的外侧转子30构成。
构成定子10的定子铁心11包括大致环状的定子轭铁14、自该定子轭 铁14向外周方向突出的外侧齿12、与外侧齿12数量相同且自定子轭铁14 向内周方向突出的内侧齿13。在各个外侧齿12之间构成外侧槽16,在各个 内侧齿13之间构成内侧槽17。而且,三相星形联结或三角形联结的环形绕组 形式的多个绕组15巻绕在外侧槽i6与内侧槽17之间的定子轭铁14上。
与外侧齿相对经由规定的空隙配设有外侧转子30。与内侧齿相对经由规 定的空隙配设有内侧转子20。和图6所示的现有例一样,外侧转子30和内侧 转子20分别由转子轭铁(未图示)与永久磁铁(未图示)构成。外侧转子30 和内侧转子20与轴(未图示)连结在一起,按照规定向绕组15通电,由此 与轴一体旋转。
外侧槽16具有径向的边16A和周向的边16B,由各自的长度决定截面积。 同样地,内侧槽17具有径向的边17A和周向的边17B,由各自的长度决定截面积。
在此,使外侧槽的径向的边16A的长度比内侧槽的径向的边17A的长度 短,由此使得外侧槽16与内侧槽17的截面积大致相等。外侧槽16位于内侧 槽17的外周,因此,外侧槽16的周向的边16B比内侧槽周向的边17B长。
外侧槽16的截面积与内侧槽17的截面积都是图6所示的现有电动机的 外侧槽116的截面积与内侧槽117的截面积的合计值的1/2。即,槽截面积的 合计值与现有电动机向是相同的,比率产生改变。由此,进行环形绕组时, 则可以解决在现有电动机中难以提高外侧槽16的绕组占积率的课题。从而使 整体的绕组占积率提高,与现有电动机相比,能够降低铜耗,提高电动机的效率。
图2表示图6所示的现有电动机与本实施方式1的电动机的效率的比较。
现有电动机的外侧槽116与内侧槽117的槽截面积的比率为5: 4,而在本实 施方式的电动机中,外侧槽16与内侧槽17的槽截面积的比率为1: 1。由此, 若将现有电动机的效率设为1,那么本实施方式的电动;f几的效率为1.07,可见 能够使效率大幅度地提高。 (实施方式2)
图3是切开本发明的实施方式2中的电动机的定子后的剖面图。本实施 方式的电动机由定子40、与该定子40的内径侧相对的内侧转子(未图示)、 与该定子40的外径侧相对的外侧转子(未图示)构成。内侧转子和外侧转子 与实施方式l相同,省略其i^t明。
构成定子40的定子铁心41包括大致环状的定子轭铁44、自该定子轭 铁44向外周方向突出的外侧齿42、与外侧齿42数量相同且自定子轭铁44 向内周方向突出的内侧齿43。在各个外侧齿42之间构成外侧槽46,在各个 内侧齿43之间构成内侧槽47。而且,三相星形联结或三角形联结的环形绕组 形式的多个绕组45巻绕在外侧槽46与内侧槽47之间的定子轭铁44上。
在本实施方式中,与实施方式l相比,定子铁心41的形状不同。即定子 铁心41的形状为外侧槽46与内侧槽47的截面相等的形状(大致长方形)。
外侧槽46具有径向的边46A和周向的边46B,内侧槽47具有径向的边 47A和周向的边47B。
在此,外侧槽46的径向的边46A的长度与内侧槽47的径向的边47A的 长度相等。另外,外侧槽46的周向的边46B的长度和内侧槽47的周向的边 47B的长度相等。从而,外侧槽46和内侧槽47其截面都是相同的大致长方 形的形状。
这样,通过将外侧槽46与内侧槽47设计为相同的形状,巻绕在外侧槽 46的绕组配置与巻绕在内侧槽47的绕组配置相同,因此,能够整齐地排列绕 组,从而可以提高绕组的占积率。
再者,由于绕组的整齐排列,可以使绕组端部(未图示)缩短,从而可 以大幅度地减小绕组的电阻值。根据如上的结构,相对于现有电动机能够降 低铜耗,可以提高电动机的效率。 (实施方式3 )图3是表示本发明实施方式3的电动机的定子铁心的立体图。定子铁心
51被分割为芯块51A和芯块51B两个。分割后的定子铁心在巻绕绕组结束后 通过焊接等方法结合在一起。
通过对定子铁心51进行分割,对环形绕组进行巻绕时的巻绕效率提高, 能够减少巻绕工时,因此可以降低巻绕成本。该定子铁心51的槽形状采用实 施方式1或实施方式的2所示的形状。
另外,在本实施方式中,分割数为2,但不限于此。根据其与巻绕机的关 系,为了提高巻绕效率,可以自由地选择两个以上的整数。 (实施方式4)
图5是本发明实施方式4的设备的概略说明图。在图5中,设备61具有 框体62、搭载于该框体62上的电动机67、用于驱动该电动机67的驱动器65、 用于给该驱动器65供电的电源68、以电动机67作为动力源而驱动的机构部 等负荷69。
在此,由电动机67与驱动器65构成驱动装置63。设备61由电源68经 由驱动器65驱动电动机67。旋转转矩经由电动机67的输出轴传递给负荷69。 电动4几67中采用上述实施方式1 ~实施方式3的电动^/L。
作为设备61,对小型、对空间有限制且要求高输出的电动机的家电制品
或电气安装件非常有效。 工业上的可利用性
本发明适用于家电制品或电装件等小型、对空间有限制且要求高输出、 高效率的电动机。
权利要求
1、一种电动机,其包括定子,所述定子具备定子铁心和卷绕在该定子铁心上的多个绕组,该定子铁心具有环状的定子轭铁、从所述定子轭铁向外侧突出的多个外侧齿、与所述外侧齿数量相同且从所述定子轭铁向内侧突出的多个内侧齿;外侧转子,其被保持在轴上,且经由空隙与所述外侧齿相对;内侧转子,其被保持在所述轴上,且经由空隙与所述内侧齿相对,其中,所述定子铁心具有在所述外侧齿间构成的外侧槽、和在所述内侧齿间构成的内侧槽,所述绕组卷绕在所述外侧槽与所述内侧槽之间的所述定子轭铁上,为三相星形或三角形联结的环形绕组,所述定子切开后的所述外侧槽的截面积与所述内侧槽的截面积相等。
2、 如权利要求1所述的电动机,其中,所述外侧槽的径向长度小于所 述内侧槽的径向长度。
3、 如权利要求1所述的电动机,其中,所述外侧槽与所述内侧槽的截 面为同一形状。
4、 如权利要求3所述的电动机,其中,所述形状是长方形。
5、 如权利要求1所述的电动机,其中,所述绕组为整齐排列的绕组。
6、 如权利要求1所述的电动机,其中,所述定子铁心被分割为多个芯块。
7、 一种搭载有权利要求1 ~ 6中任一项所述的电动机的设备。
全文摘要
本发明涉及一种具有双转子的电动机及搭载该电动机的设备,该电动机具备定子,该定子具有定子铁心和卷绕在该定子铁心上的多个绕组,该定子铁心具有环状的定子轭铁、从该定子轭铁向外侧及内侧突出的多个外侧齿及多个内侧齿;两个转子,其具有经由空隙与外侧齿相对的外侧转子、和经由空隙与内侧齿相对的内侧转子。其中,定子铁心具有外侧齿间的外侧槽、和内侧齿间的内侧槽,绕组卷绕在外侧槽和内侧槽之间的定子轭铁上,切开定子后的外侧槽的截面积与内侧槽的截面积相等。
文档编号H02K16/00GK101297463SQ20068004015
公开日2008年10月29日 申请日期2006年12月21日 优先权日2006年1月5日
发明者吉川佑一, 小柴敦誉, 虎 李, 村上浩, 森崎昌彦 申请人:松下电器产业株式会社
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