固定件以及使用该固定件的电动机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电动机、以及在该电动机中使用的固定件。
【背景技术】
[0002] 在现有的固定件中，定子铁芯由层叠钢板构成。在定子铁芯中装入有绝缘子。绝 缘子是合成树脂制绝缘体。环状体的定子铁芯在将内周沿周向进行等分的多个位置处，一 体地形成向径向内侧凸出的齿部。在各齿部处，经由绝缘子而卷绕线材，形成多层的绕组 部。在构成绕组部的线材中，最内侧的1层是铝线，剩余的外侧的5层是铜线（参照专利文 献1) 〇
[0003] 在现有的其他固定件中，在固定件铁芯的固定件槽内铺设绝缘物。主绕组收容于 该绝缘物的内侧。主绕组是将主磁线（magnet wire)不规则地卷绕而成的。磁线的根数例 如是34根。辅助绕组收容于在相邻的主绕组彼此之间形成的空间内。辅助绕组是将辅助 磁线与主绕组相同数量地进行卷绕而形成的。辅助磁线的线径是主磁线的154/1000。
[0004] 在现有的其他固定件中，形成辅助绕组的辅助磁线使用铝。主绕组的磁线使用铜 (参照专利文献2)。
[0005] 专利文献1 :日本特开2010 - 183788号公报（例如，第0028、0030、0032段以及 图1)
[0006] 专利文献2 :日本特开平10 - 174330号公报（例如，第0009、0018段以及图1)
【发明内容】
[0007] 在专利文献1及专利文献2中，记载了固定件的绕组使用铜线和铝线的技术。但 是，在专利文献1及专利文献2中，并未公开在绕组使用电阻率不同的材料的情况下，用于 减少绕组的电阻的结构。
[0008] 本发明的目的在于提供一种结构，其在绕组使用电阻率不同的材料的情况下，能 够减少绕组的电阻。
[0009] 本发明所涉及的固定件具备：圆筒形状的定子铁芯；多个齿部，它们沿着定子铁 芯的周向设置；以及绕组，其配置在设置于齿部之间的多个槽内，卷绕于齿部上，
[0010] 作为绕组，
[0011] (1)由电阻率不同的材料构成，
[0012] (2)槽内的电阻率高的材料的截面积相对于电阻率低的材料的截面积的比率大于 或等于1，
[0013] (3)并且，小于或等于电阻率高的材料的该电阻率相对于电阻率低的材料的该电 阻率的比率。
[0014] 发明的效果
[0015] 根据本发明，在绕组使用电阻率不同的材料的情况下，能够减少绕组的电阻。
【附图说明】
[0016] 图1是表示本发明的实施方式1中的电动机的图。
[0017] 图2是本发明的实施方式1中的定子的剖视图。
[0018] 图3是本发明的实施方式1中的定子的一部分的剖视图。
[0019] 图4是本发明的实施方式2中的定子的一部分的剖视图。
[0020] 图5是本发明的实施方式3中的定子的一部分的剖视图。
[0021] 图6是本发明的实施方式4中的定子的一部分的剖视图。
[0022] 图7是本发明的实施方式5中的定子的一部分的剖视图。
[0023] 图8是本发明的实施方式1至实施方式5所涉及的电线的材料组合和电阻率的比 率的一览表。
【具体实施方式】
[0024] 实施方式1
[0025] 参照图1对本发明的实施方式1所涉及的电动机的构造进行说明。图1是表示本 实施方式1所涉及的电动机的构造的图。
[0026] 如图1所示，电动机由旋转件（在下面的说明中称为转子）和固定件（在下面的说 明中称为定子1)构成，旋转件是进行旋转的部分，固定件是使转子产生旋转力的部分。在 转子中，在径向的中心处对轴进行固定。转子配置多个永磁体而构成。定子1呈圆筒形状， 从径向外侧覆盖转子。定子1以轴为中心在圆周方向上配置多个线圈而构成。交流电源将 交流电流向定子1的线圈供给。另外，将负载与轴连接。
[0027] 定子1的线圈如果流过电流，则如图1所示产生磁通Φ。转子的永磁体在磁通Φ 的方向上受到磁力。转子利用永磁体受到的磁力而进行驱动。
[0028] 下面，对电动机的动作进行说明。在使转子旋转的情况下，使由线圈产生的磁场的 朝向沿圆周方向依次地移动。这能够通过对定子1的多个线圈供给交流电流而实现。定子 1的多个线圈生成顺时针或逆时针的磁场（在下面的说明中称为旋转磁场）。在图1所示的 例子中，多个线圈生成顺时针的旋转磁场。永磁体在旋转磁场的旋转方向上受到磁力。永 磁体被旋转磁场拉拽，从而使转子沿与旋转磁场相同的方向旋转。
[0029] 在转子旋转时，轴与转子一起旋转。轴的旋转力传递至负载。即，在转子中产生的 旋转力经由轴传递至负载。
[0030] 下面，对实施方式1所涉及的定子1的结构进行说明。图2是实施方式1所涉及 的定子1的剖视图。如图2所示，定子1主要由齿部3和形成圆筒形状的定子铁芯2构成。 如图2所示，齿部3设置在定子铁芯2的内周。在实施方式1中，齿部3沿着图2所示的周 向在定子1内设置12个。
[0031] 在各齿部3之间设置槽4。槽4是各齿部3之间的空间部分。在实施方式1中，槽 4沿着图2所示的周向在定子1内设置12个。
[0032] 图3是本发明的实施方式1中的定子1的一部分的剖视图，是将图2的C部放大 得到的图。在图3中，在定子铁芯2中设置齿部3。在各齿部3之间设置槽4。绝缘纸5在 槽4的内部沿着槽4的形状设置。
[0033] 如图3所示，铜线6a和铝线6b设置在相同的槽4内。铜线6a和铝线6b卷绕于 定子铁芯2的齿部3上。此外，在下面的说明中，将铜线6a和铝线6b合在一起作为绕组6。
[0034] 下面，对实施方式1所涉及的原理进行说明。将绕组6的电阻设为绕组电阻R。在 作为绕组6使用电线A、B的情况下，绕组电阻R由下面的式1表示。
[0037] 其中，在式1中，PA、PB是电线A、B的电阻率。n A、nB是电线A、B的卷绕数。L是 平均周长。SA、SB是电线A、B的截面积。a是由槽数以及绕组6的接线方法决定的常数。
[0038] 另外，槽4的面积As与电线A、B的截面积S A、SB2间的关系由下面的式2表示。
[0039] [式 2]
[0040] AsX η = SAXnA+SBXnB (式 2)
[0041] 其中，在式2中，II是占空率。占空率是指绕组6相对于槽4的面积4所占面积 的比率。
[0042] 此外，将电线A和电线B的卷绕数的总和设为N。在卷绕数的总和N中，将电线A 的比例设为X。另外，将电线B的截面积$设为电线A的截面积倍。此时，根据式2 导出下面的式3。
[0045] 由此，根据式1、式3,绕组电阻由下面的式4表示。
[0048] 在电线A、B的截面积5^$相同的情况下，绕组电阻为Rm。使绕组电阻R^/J、 于的条件由下面的式5表不。
[0054] 如果对式5进行整理，则导出下面的式6。
[0058] 根据式6可知，在l<y< pb/p A的情况下在相同的槽4内混用的电线A、B的绕 组电阻Ro^，与电线A、B的截面积SA、SB相同的情况相比较小。另外，1 < y < P b/p &是 导出下面2点的算式。第1点是采用下述结构，即，槽4中的电阻率高的材料的截面积相对 于电阻率低的材料的截面积的比率大于或等于1。第2点是采用下述结构，即，作为所述比 率，小于或等于所述电阻率高的材料的该电阻率相对于所述电阻率低的材料的该电阻率的 比率。
[0059] 另外，根据式6可知，在y = pb/p A的情况下在相同的槽4内混用的电线A、B的 绕组电阻，等同于电线A、B的截面积SA、SB相同的情况。
[0060] 下面，对实施方式1所涉及的定子1的结构详细地进行说明。在实施方式1中，如 图3所示，作为电线A使用铜线6a，作为电线B使用铝线6b。另外，如图3所示，铜线6a和 铝线6b的卷绕方法是集中卷绕。
[0061] 在图3中，区域D表示铜线6a在槽4内所占的区域。即，区域D是槽4内的铜线 6a的截面积的总和。在图3中，区域E表示铝线6b在槽4内所占的区域。即，区域E是槽 4内的铝线6b的截面积的总和。在图3中，错线6b所占的区域E的面积相对于将区域D和 区域E合在一起而得到的区域的面积的比率是大于50%且小于61%的范围。
[0062] 在此，铜的电阻率0&是16. 8ηΩ ·πι。铝的电阻率p b是26