多重多相绕组交流旋转电机及电动助力转向装置的制造方法_5

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凸出的曲 面所构成的部分的形状,所述连接部上的所述连接部与所述转子之间的空隙的空隙长度、 和所述檐部上的所述檐部与所述转子之间的空隙的空隙长度相同,除了所述特征3的效果 以外,由于所述连接部中的所述空隙长度与所述檐部中的所述空隙长度相同,因此,能减小 磁导的脉动并减小转矩脉动这一效果变得显著。另外,与所述檐部和所述连接部的形状呈 阶梯形的情况相比,由于能以没有角部的曲率较大的曲面来构成定子铁心,因此,具有金属 模具寿命较长的效果。另外,具有能提高电枢绕组的槽中的体积占有率的效果
[0079] 特征7 :在具有特征1至6的任一项的多重多相绕组交流旋转电机中,其特征在 于,定子铁心横跨其轴向全长在多处具有所述连接部,所述多处的各所述连接部的轴向的 厚度之和比所述檐部的轴向的厚度之和要小,所述多重多相绕组交流旋转电机起到以下A、 D、F的效果。
[A]由于减小了檐部间的连接面积,因此,由电枢、转子所产生的磁通会导致连接部饱 和,绕组组间的干扰电压降低。因此,电流控制系统的响应提高,电流的脉动分量所引起的 转矩脉动会减小。
[D]由于减小了檐部间的连接面积,因此,能减小对转矩不作贡献的电枢内的漏磁通, 能提尚转矩。
[F]由于减小了檐部间的连接面积,因此,由电枢、转子所产生的磁通会导致连接部饱 和,能减小转子旋转时的电感因电动机(旋转电机)旋转而产生的变动,提高电动机(旋转 电机)的控制性,或减小转矩脉动。
[0080] 特征8 :在具有特征1至7的任一项的多重多相绕组交流旋转电机中,其特征在 于,所述转子具有转子铁心,所述檐部的半径方向的宽度比所述定子铁心与所述转子铁心 的相对的磁性空隙的宽度要大,所述多重多相绕组交流旋转电机起到以下A、F的效果。
[A]由于转子内的磁通增加,因此,由电枢、转子所产生的磁通会进一步导致连接部饱 和,绕组组间的干扰电压进一步降低。因此,电流控制系统的响应提高,电流的脉动分量所 引起的转矩脉动会进一步减小。
[F]由于转子内的磁通增加,因此,由电枢、转子所产生的磁通会进一步导致连接部饱 和,能进一步减小转子旋转时的电感因电动机旋转而产生的变动,提高电动机的控制性,或 减小转矩脉动。
[0081] 特征9 :在具有特征8的多重多相绕组交流旋转电机中,其特征在于,所述相邻的 檐部间的间隔比所述定子铁心与所述转子铁心的相对的磁性空隙的宽度要小,所述多重多 相绕组交流旋转电机起到以下A、F的效果。
[A]由于转子内的磁通增加,因此,由电枢、转子所产生的磁通会进一步导致连接部饱 和,绕组组间的干扰电压进一步降低。因此,电流控制系统的响应提高,电流的脉动分量所 引起的转矩脉动会进一步减小。
[F]由于转子内的磁通增加,因此,由电枢、转子所产生的磁通会进一步导致连接部饱 和,能进一步减小转子旋转时的电感因电动机旋转而产生的变动,提高电动机的控制性,或 减小转矩脉动。
[0082] 特征10 :在具有特征1至9的任一项的多重多相绕组交流旋转电机中,其特征在 于,所述定子铁心的轴向全长中的多处的所述连接部由相邻的所述檐部间的连接位置不同 的两种以上的连接部构成,所述多重多相绕组交流旋转电机能抵消齿槽转矩、转矩脉动的 高次谐波分量。
[0083] 特征11 :在具有特征1至10的任一项的多重多相绕组交流旋转电机中,其特征在 于,所述电枢由具有所述连接部的薄板和不具有所述连接部的薄板层叠而成,所述连接部 利用磁性体对相邻的所述檐部间的一部分进行连接,所述多重多相绕组交流旋转电机起到 以下A、F的效果。
[A]通过采用层叠构造能减小轴向的磁通,由电枢、转子所产生的磁通会导致连接部饱 和,绕组组间的干扰电压进一步降低。因此,电流控制系统的响应提高,电流的脉动分量所 引起的转矩脉动会进一步减小。
[F]通过采用层叠构造能减小轴向的磁通,由电枢、转子所产生的磁通会导致连接部饱 和,能进一步减小转子旋转时的电感因电动机旋转而产生的变动,提高电动机的控制性,或 减小转矩脉动。
[0084] 特征12 :在具有特征11的多重多相绕组交流旋转电机中,其特征在于,连续层叠 有多块不具有所述连接部的薄板,所述多重多相绕组交流旋转电机起到以下A、F的效果。
[A]通过采用层叠有2块以上不具有连接部的薄板的构造,能进一步减小轴向的磁通, 通过齿缝开度(slot open)(路径A)的磁通量增加,因此,绕组组间的干扰电压进一步减 小。因此,电流控制系统的响应提高,电流的脉动分量所引起的转矩脉动会进一步减小。
[F]通过采用层叠有2块以上不具有连接部的薄板的构造,能进一步减小轴向的磁通, 通过齿缝开度(路径A)的磁通增加,因此,能进一步减小转子旋转时电感因电动机(旋转 电机)的旋转而产生的变动,提高电动机的控制性,或减小转矩脉动。
[0085] 特征13 :在具有特征1至12的任一项的多重多相绕组交流旋转电机中,其特征在 于,呈一体地具有多个单独对应于所述多重的多相绕组组来进行连接的电动机驱动装置, 对于所述多重多相绕组交流旋转电机,即使连接电枢绕组与逆变器的连接线较短也没问 题,因此,尺寸/成本/重量变得较为有利。
[0086] 特征14 :一种电动助力转向装置,该电动助力转向装置利用多重多相绕组交流电 动机来产生辅助转矩,该多重多相绕组交流电动机是具有特征1至13的任一项的多重多相 绕组交流旋转电机,所述电动助力转向装置能减小多重多相绕组交流电动机的转矩脉动并 提高驾驶员的转向感受,能提高搭载有电动助力转向装置的车辆的静音性。
[0087] 此外,本发明在其发明的范围内可对各实施方式进行适当的变形、省略、组合。 此外,在各图中,同一标号表示相同或相当部分。 标号说明
[0088] 501 齿 401 定子铁芯 40IE定子铁心两端 402 电枢绕组 5 电枢(定子) 408 转轴 5011连接部 5012檐部 503 转子 81 第一逆变器(电动机驱动装置) 82 第二逆变器(电动机驱动装置)
【主权项】
1. 一种多重多相绕组交流旋转电机,该多重多相绕组交流旋转电机包括:定子铁心, 该定子铁心包括多个磁性的齿;电枢,该电枢具有由多重的多相绕组组构成的电枢绕组,所 述多重的多相绕组组卷绕于所述齿,并收纳于所述齿的相互间的槽内;以及转子,该转子隔 着磁性空隙与所述电枢相对地进行配置,并以转轴为中心进行旋转,所述多重多相绕组交 流旋转电机的特征在于, 所述多个齿的各个齿在所述转子侧的前端部的磁极部上具备檐部, 所述定子铁心具有对所述多个齿的各个齿的磁极部上的相邻的所述檐部间进行连接 的磁性的连接部, 所述连接部与所述槽的各个槽相对应地设置于该所对应的所述槽的内周侧, 所述连接部的径向的宽度比所述齿的周向的宽度和所述檐部的径向的宽度都要小。2. -种多重多相绕组交流旋转电机,该多重多相绕组交流旋转电机包括:定子铁心, 该定子铁心包括多个磁性的齿;电枢,该电枢具有由多重的多相绕组组构成的电枢绕组,所 述多重的多相绕组组卷绕于所述齿,并收纳于所述齿的相互间的槽内;以及转子,该转子隔 着磁性空隙与所述电枢相对地进行配置,并以转轴为中心进行旋转,所述多重多相绕组交 流旋转电机的特征在于, 所述多个齿的各个齿在所述转子侧的前端部的磁极部上具备檐部, 所述定子铁心具有对所述多个齿的各个齿的磁极部上的相邻的所述檐部间进行连接 的磁性的连接部, 所述连接部与所述槽的各个槽相对应地在所述定子铁心的轴向的多处的一部分上设 置于所对应的所述槽的内周侧, 在收纳有所述电枢绕组的任意绕组组的所述电枢绕组的所述槽中,也配置有所述连接 部,其中,所述电枢绕组由所述多重的所述多相绕组组构成。3. 如权利要求2所述的多重多相绕组交流旋转电机,其特征在于, 所述多处的各所述连接部的轴向厚度之和比所述檐部的轴向厚度之和要小。4. 如权利要求2或3所述的多重多相绕组交流旋转电机,其特征在于, 多处的所述连接部由相邻的所述檐部间的连接位置不同的两种以上的连接部构成。5. 如权利要求1或2所述的多重多相绕组交流旋转电机,其特征在于, 所述定子铁心在所述齿的各个齿之间具有收纳所述电枢绕组的槽, 所述电枢绕组利用2组3相绕组以第一电枢绕组和第二电枢绕组构成, 所述第一电枢绕组由第一逆变器来提供电流, 所述第二电枢绕组由第二逆变器来提供电流, 在将所述第一电枢绕组设为Ul相、Vl相、Wl相、并将所述第二电枢绕组设为U2相、V2 相、W2相时, Ul相和U2相的各绕组收纳于互相相邻的所述槽内, Vl相和V2相的各绕组收纳于互相相邻的所述槽内, Wl相和W2相的各绕组收纳于互相相邻的槽内, 流过所述2组3相绕组的电流的相位互相错开电气角20度以上40度以下的角度来进 行驱动。6. 如权利要求1至5的任一项所述的多重多相绕组交流旋转电机,其特征在于, 所述连接部的半径方向的宽度为所述檐部的半径方向的宽度的一半。7. 如权利要求1至6的任一项所述的多重多相绕组交流旋转电机,其特征在于, 设置于相邻的所述齿之间的所述连接部和所述檐部的形状呈阶梯形, 所述连接部上的所述转子与所述连接部之间的空隙的空隙长度、和所述檐部上的所述 转子与所述檐部之间的空隙长度相同。8. 如权利要求1至6的任一项所述的多重多相绕组交流旋转电机,其特征在于, 设置于相邻的所述齿之间的所述连接部和所述檐部的形状呈具有由向内径侧凸出的 曲面所构成的部分的形状, 所述连接部上的所述连接部与所述转子之间的空隙的空隙长度、和所述檐部上的所述 檐部与所述转子之间的空隙的空隙长度相同。9. 如权利要求1至8的任一项所述的多重多相绕组交流旋转电机,其特征在于, 所述转子具有转子铁心, 所述檐部的半径方向的宽度比所述定子铁心与所述转子铁心的相对的磁性空隙的宽 度要大。10. 如权利要求1至9的任一项所述的多重多相绕组交流旋转电机,其特征在于, 所述相邻的檐部间的间隔比所述定子铁心与所述转子铁心的相对的磁性空隙的宽度 要小。11. 如权利要求1至10的任一项所述的多重多相绕组交流旋转电机,其特征在于, 所述电枢由具有所述连接部的薄板和不具有所述连接部的薄板层叠而成,所述连接部 利用磁性体对相邻的所述檐部间的一部分进行连接。12. 如权利要求11所述的多重多相绕组交流旋转电机,其特征在于, 连续层叠有多块不具有所述连接部的薄板。13. 如权利要求1至12的任一项所述的多重多相绕组交流旋转电机,其特征在于, 呈一体地具有多个单独对应于所述多重的多相绕组组来进行连接的电动机驱动装置。14. 一种电动助力转向装置,其特征在于,利用多重多相绕组交流电动机来产生辅助转 矩,该多重多相绕组交流电动机是如权利要求1至13的任一项所述的多重多相绕组交流旋 转电机。
【专利摘要】本发明的多重多相绕组交流旋转电机包括:包括多个磁性的齿的定子铁心;具有卷绕于所述齿的多重的多相绕组组的电枢;以及隔着磁性空隙与所述电枢相对地进行配置的转子,定子铁心具有对所述多个齿的各个齿的磁极部上的相邻的所述檐部间进行连接的多个磁性的连接部,这些连接部与槽的各个槽相对应地设置于该所对应的槽的内周侧,连接部的径向的宽度比齿的周向的宽度和檐部的径向的宽度都要小,因此,因向一组绕组进行通电从而产生的磁通与另一组绕组发生交链而产生的电压有效地得以抑制。
【IPC分类】H02K1/14
【公开号】CN105247763
【申请号】CN201380077036
【发明人】广谷迪, 泷泽勇二, 川崎祥子, 中野正嗣, 有动豊秋, 阿久津悟
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2013年5月31日
【公告号】EP3007318A1, US20160172918, WO2014192130A1
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