2上的绕组4和逆变器（未图示）的接线位置的剖面图。
[0047] 在图4中，定子10的齿2具有由于锥形角γ，根部（定子芯1侧）的宽度相比于 前端部（转子20的外周表面侧）更宽的锥形形状。另外，齿2以及槽3以同一间距α被 形成。
[0048] 关于被卷绕在齿2上的绕组4,位于齿2的根部（定子芯1侧）的端末4a与逆变 器（高电压侧）连接，位于齿2的前端部（转子20的磁铁6侧）的端末4b与中性点Q(低 电压侧）连接。
[0049] 在该情况下，向齿2的根部的端末4a施加来自逆变器的线间电压。
[0050] S卩，在由通过具有收纳在槽3内的绕组4的定子芯1形成了的定子10、和位于定 子10内且通过具有磁铁6的转子芯5形成了的转子20构成的旋转电机30的定子10中， 定子芯1由朝向转子20的表面被集中卷绕在凸形状的齿2上的扁绕绕组4被卷绕成1列 的结构构成，在定子芯1以及齿2与绕组4之间设置了绝缘部件。
[0051] 接下来，参照图5?图7,说明满足定子10的绝缘性能、磁饱和性能以及损耗性能 的公式的导出方法。
[0052] 图5是示出单一的齿2的各种尺寸的剖面图。另外，此处，未示出邻接齿，仅示出以 齿2为中心，至槽3的底部中央部为止的部分，所以关于槽3(绕组4)的相互间的间隙δ， 被示出一半的间隙S/2。
[0053] 在图5中，示出定子芯1的半径D、槽3的底部中央处的定子芯1的芯背宽Tc、齿 2的根部（定子芯1侧）的齿宽Th、齿2的前端宽Ts(CTh)、绕组4的相互间的一半的间隙 δ /2、绕组宽h、齿2 (定子芯1)与绕组4之间的空隙a (绝缘部件的厚度）、槽3 (齿2)的 间距α、以及绕组4的倾斜角度β。
[0054] 成为齿宽朝向定子10的外径方向单调地增加、且绕组4的相互间的间隙δ朝向 定子10的外径方向单调地增加的结构。
[0055] 另外，成为如上述（图4)那样，以使齿2的根部的端末4a的一方比齿2的前端部 的端末4b为高电压的方式对绕组4供电的结构。
[0056] 此处，如以下那样导出满足定子10的各种性能的公式。
[0057] 首先，通过使用图5内的各种尺寸，能够用以下的式（1)表示马达构造的关系式。
[0058]
【主权项】
1. 一种旋转电机的定子，是与具有磁阻根据旋转位置而不同的结构的转子相对配置并 与所述转子一起构成旋转电机的定子， 该定子具备： 定子芯； 齿以及槽，在所述定子芯的与所述转子的相对部以等间距形成；以及 绕组，以配设在所述槽内的方式卷绕在所述齿上， 所述齿朝向所述转子的外周表面突出设置，并且具有齿宽朝向前端部而减少的锥形形 状， 所述绕组由在所述齿上卷绕成1列的扁绕绕组构成，并且以使所述齿的根部侧的端末 比所述齿的前端部侧的端末为高电压的方式被供电， 所述齿的根部的齿宽Th被设定在通过使下式的值成为最大值的齿宽Tha、和容许下限 值Tmin规定的Tmin〈Th〈l. 25Tha的范围内，
该式子是使用所述定子芯的外侧半径D以及芯背宽T。、绕组宽h、所述齿与所述绕组之 间的空隙a、所述齿以及所述槽的间距a、以及所述绕组的倾斜角度0来表示绝缘性能、损 耗性能以及磁饱和性能的指数F(Th)的式子。
2. 根据权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于， 所述容许下限值Tmin被设定为使所述式子的值成为最大值的齿宽T^的0. 61倍。
3. 根据权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于， 所述容许下限值Tmin被设定为使所述式子的值成为最大值的齿宽Tha。
4. 根据权利要求1至3中的任意一项所述的旋转电机的定子，其特征在于， 卷绕在所述齿上的所述绕组中的第一绕组、和与所述第一绕组相邻的第二绕组之间的 间隙朝向所述定子的外形方向单调地增加。
5. 根据权利要求1至4中的任意一项所述的旋转电机的定子，其特征在于， 在所述转子的极数与所述定子的槽数之比是（3±1) :3、且所述极数与所述槽数的最 大公约数是P时， 所述绕组的并联数被设定为与所述最大公约数P相等的值。
6. 根据权利要求1至5中的任意一项所述的旋转电机的定子，其特征在于，具备： 绝缘部件，介于所述定子芯和所述齿与所述绕组之间， 所述绝缘部件的厚度被设定为随着朝向所述齿的前端部而变薄。
7. 根据权利要求1至6中的任意一项所述的旋转电机的定子，其特征在于， 在所述齿的前端部形成了凸缘。
8. -种旋转电机的定子，是与具有磁阻根据旋转位置而不同的结构的转子相对配置与 所述转子一起构成旋转电机的定子， 所述转子的极数与所述定子的槽数之比是（12±2) :12， 该定子具备： 定子芯； 齿以及槽，在所述定子芯的与所述转子的相对部以等间距形成；以及 绕组，以配设在所述槽内的方式卷绕在所述齿上， 所述齿朝向所述转子的外周表面突出设置，并且具有齿宽朝向前端部而减少的锥形形 状， 所述绕组由在所述齿上卷绕成1列的扁绕绕组构成，在所述齿中的相邻的第一齿以及 第二齿上使卷绕方向反转的同时连续地卷绕，从而第一绕组部被构成在所述第一齿上，并 且与所述第一绕组部的绕组方向相逆的方向的第二绕组部被构成在所述第二齿上，以使所 述第一齿的根部侧的端末比所述第二齿的根部侧的端末为高电压的方式被供电， 所述齿的根部的齿宽Th被设定在通过使下式的值成为最大值的齿宽Tha、和容许下限 值Tmin规定的T min〈Th〈l. 25Tha的范围内，
该式子是使用所述定子芯的外侧半径D以及芯背宽T。、绕组宽h、所述齿与所述绕组之 间的空隙a、所述齿以及所述槽的间距a、和所述绕组的倾斜角度0来表示绝缘性能、损耗 性能以及磁饱和性能的指数F(Th)的式子。
9.一种权利要求1至8中的任意一项所述的旋转电机的定子的制造方法，具备： 第一步骤，以使具有齿宽朝向前端部而减少的锥形形状的齿在内周部以等间距突出设 置的方式，制作定子芯； 第二步骤，利用所述扁绕绕组，制作线圈； 第三步骤，为了使在所述第二步骤中制作出的所述线圈、和在所述第一步骤中制作出 的所述定子芯绝缘，将所述线圈插入到第一绝缘部件中； 第四步骤，将在所述第三步骤中插入了所述线圈的所述第一绝缘部件插入到所述定子 芯中； 第五步骤，圆环状地配置在所述第四步骤中插入了所述第一绝缘部件的所述定子芯； 第六步骤，将在所述第五步骤中所述圆环状地配置的所述定子芯嵌入到框架；以及 第七步骤，向在所述第六步骤中嵌入到框架的所述定子芯内的所述线圈中的第一线 圈、和与所述第一线圈相邻的第二线圈之间的间隙中，插入第二绝缘部件。
【专利摘要】定子(10)的齿(2)具有齿宽朝向前端部而减少的锥形形状，绕组(4)由在齿(2)上卷绕成1列的扁绕绕组构成，以使齿(2)的根部侧的端末(4a)比前端部侧的端末(4b)为高电压的方式被供电，根部的齿宽Th被设定于通过使使用了定子芯(1)的外侧半径、芯背宽、槽(3)内的绕组(4)的间隙、绕组宽、齿(2)与绕组(4)之间的空隙、槽(3)的间距、和绕组(4)的倾斜角度的指数成为最大值的齿宽Tha、和容许下限值Tmin规定的Tmin<Th<1.25Tha的范围内。
【IPC分类】H02K1-16, H02K1-14
【公开号】CN104584385
【申请号】CN201380030081
【发明人】枦山盛幸, 有田秀哲, 深山义浩, 大谷晃裕
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年6月4日
【公告号】DE112013002818T5, US20150130322, WO2013183630A1