旋转电机的制作方法
【专利摘要】在旋转电机中，设N为2以上的自然数时，每极槽数q'满足N＜q'＜N+1的关系。多个基线圈的线圈端跨越N+1个磁极齿，上层线圈和下层线圈的各个线圈端跨越N个磁极齿。假定如下这样的状态：以2层叠绕的方式在电枢芯上设置多个假想基线圈，将如下2个假想基线圈作为假想特定线圈，这2个假想基线圈具有在夹着N个磁极齿的2个槽的上开口处的2个线圈边中流动的电流的相位相同且方向相反的关系，由2个假想特定线圈构成的假想线圈对以固定的槽间隔出现，则各基线圈避开至少任意一个假想线圈对的假想特定线圈的位置进行配置，上层线圈和下层线圈的线圈边配置于避开了基线圈的配置的各假想特定线圈的线圈边的位置。
【专利说明】
旋转电机
技术领域
[0001]本发明涉及具有电枢和相对于电枢旋转的转子的旋转电机。
【背景技术】
[0002]以往公知有在电枢芯的多个磁极齿上以2层叠绕的方式卷绕多个电枢线圈而构成了电枢的旋转电机。另外，以往为了容易将电枢线圈卷绕到电枢芯上，而提出了不按照线圈使线圈端的形态对齐而按照相将电枢线圈的线材依次插入到电枢芯的各槽中的电枢的制造方法(例如参照专利文献I)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开平11-98743号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]可是，因为各电枢线圈的线圈端被复杂地配置，因此当将电枢线圈的线材插入到电枢芯的槽中时相邻的电枢线圈的线圈端成为妨碍。为了避免线圈端彼此的干扰，料想到会产生线圈长度的调整或线圈端成型作业等，将电枢线圈卷绕于电枢芯上的作业反而变难。
[0008]本发明就是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于获得动作特性良好且能够容易制造的旋转电机。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]本发明的旋转电机具有:电枢芯，其具有在周向上相互隔着间隔而设置的多个磁极齿，且在各磁极齿之间形成有槽；电枢线圈组，其具有多个电枢线圈，该多个电枢线圈分别包含配置于彼此不同的槽中的一对线圈边和连结一对线圈边的线圈端，各电枢线圈以叠绕的方式卷绕于磁极齿，在各电枢线圈中流动三相电流；以及转子，其具有沿周向排列的多个磁极，且相对于电枢芯和电枢线圈组旋转，电枢线圈组具有多个基线圈、上层线圈以及下层线圈作为电枢线圈，其中，该多个基线圈的一个线圈边配置于槽的上开口，且另一个线圈边配置于槽的下开口，该上层线圈的一个和另一个线圈边都配置于槽的上开口，该下层线圈的一个和另一个线圈边都配置于槽的下开口，设N为2以上的自然数时，每I个磁极所对应的槽的数量即每极槽数q’满足N<q’<N+l的关系，各基线圈的线圈端以相对于电枢芯的周向向相同的方向倾斜的状态跨越N+1个磁极齿，上层线圈和下层线圈的各个线圈端跨越N个磁极齿，假定如下这样的假想基线圈安装状态:将与基线圈相同结构的多个假想基线圈的各线圈边配置在各槽的所有上开口和下开口，且将如下2个假想基线圈作为假想特定线圈，这2个假想基线圈具有在夹着N个齿的2个槽的上开口处分别配置的2个线圈边中流动的电流的相位相同且方向相反的关系，由2个假想特定线圈构成的假想线圈对在电枢芯的周向上以固定间隔出现，则各基线圈以至少任意一个假想线圈对为对象，避开构成作为对象的假想线圈对的所有假想特定线圈的位置进行配置，上层线圈和下层线圈的各个线圈边配置于避开了基线圈的配置的各假想特定线圈的各个线圈边的位置。
[0011]发明效果
[0012]根据本发明的旋转电机，动作特性良好且能够使制造变得容易。
【附图说明】
[0013]图1是示出本发明的实施方式I的旋转电机的结构图。
[0014]图2是示出图1的电枢的展开图。
[0015]图3是示出比较例I的旋转电机的结构图。
[0016]图4是示出图3的旋转电机的电枢的展开图。
[0017]图5是图4的旋转电机的电枢的主要部分放大图。
[0018]图6是示出比较例I的旋转电机的绕线系数Kd的表。
[0019]图7是示出本发明的实施方式2的旋转电机的电枢的展开图。
[0020]图8是示出本发明的实施方式3的旋转电机的结构图。
[0021]图9是示出图8的电枢的展开图。
[0022]图10是示出图8的旋转电机的绕线系数Kd的表。
[0023]图11是示出本发明的实施方式4的旋转电机的电枢的展开图。
[0024]图12是示出本发明的实施方式5的旋转电机的结构图。
[0025]图13是示出图12的电枢的展开图。
[0026]图14是示出图12的旋转电机的绕线系数Kd的表。
[0027]图15是示出本发明的实施方式6的旋转电机的结构图。
[0028]图16是示出比较例2的旋转电机的结构图。
[0029]图17是示出图16的电枢的展开图。
[0030]图18是示出比较例2的旋转电机的绕线系数Kd的表。
[0031]图19是示出本发明的实施方式7的旋转电机的电枢的展开图。
[0032]图20是示出本发明的实施方式8的旋转电机的结构图。
[0033]图21是示出图20的电枢的展开图。
[0034]图22是示出图20的旋转电机的绕线系数Kd的表。
[0035]图23是示出本发明的实施方式9的旋转电机的结构图。
[0036]图24是示出图23的电枢的展开图。
[0037]图25是示出图23的旋转电机的绕线系数Kd的表。
【具体实施方式】
[0038]以下参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。
[0039]实施方式I
[0040]图1是示出本发明的实施方式I的旋转电机的结构图。在图中，旋转电机I具有:圆筒状的电枢(定子)2;旋转轴3，其配置于电枢2的轴线上；以及转子4，其固定于旋转轴3且与旋转轴3—体地相对于电枢2旋转。
[0041]转子4配置于电枢2的内侧。另外，转子4具有:圆柱状的转子芯5，其由磁性材料(例如铁等)构成；以及多个磁铁6，它们设置于转子芯5的外周面(与电枢2的内周面对置的面)。各磁铁6在转子芯5的周向上相互隔着间隔而配置。在转子4上，利用各磁铁6形成有在转子芯5的周向上排列的多个磁极。在该例中，14个磁铁6设置于转子芯5的外周面，转子4的磁极数P为14。
[0042]电枢2具有:电枢芯7，其由磁性材料(例如铁等)构成；以及电枢线圈组8，其设置于电枢芯7上。
[0043]电枢芯7具有:圆筒状的背轭9;以及多个磁极齿10，它们从背轭9的内周部向径向内侧(朝向转子4)突出。各磁极齿10在电枢芯7的周向上相互隔着间隔而设置。由此，在各磁极齿10间形成有向电枢芯7的径向内侧(朝向转子4)敞开的槽11。在电枢芯7上，磁极齿10的数量与槽11的数量(槽数)Q相同。在该例中，磁极齿10的数量和槽数Q都是36。
[0044]在此，为了方便说明，而将相对于图1的旋转轴3的中心位于水平左侧的槽11设定为基准槽，将基准槽11的号码设定为I号。另外，从图1的I号基准槽开始按照逆时针的顺序将各槽11的号码设定为2号、3号、…、36号。另外，将位于图1的I号和2号槽11之间的磁极齿10的号码设定为I号，从I号磁极齿10开始按照逆时针的顺序将各磁极齿10的号码设定为2号、3号、…、36号。
[0045]另外，作为表示槽数Q与磁极数P之间的关系的系数的每极槽数(转子4的每I个磁极所对应的槽11的数量)q’用以下的公式(I)表示。
[0046]q，=Q/p...⑴
[0047]因而，在本例中，每极槽数q，的值为36/14= 18/7^2.57。
[0048]图2是示出图1的电枢2的展开图。电枢线圈组8具有多个基线圈12、多个上层线圈13以及多个下层线圈14作为电枢线圈。
[0049]基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14分别由集中卷绕于多个磁极齿10上的导线束构成。即，基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14分别以叠绕的方式卷绕于磁极齿10上。另外，构成各个基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14的导线束的线种类和匝数全部相同。
[0050]基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14分别具有:一对线圈边21，它们配置于彼此不同的槽11中；以及一对线圈端22，它们跨越多个磁极齿10而连结一对线圈边21。各线圈边21是沿着槽11的大致直线部。各线圈端22在电枢芯7的轴线方向外侧连结线圈边21的端部。
[0051]在各槽11中，在槽11的深度方向上存在作为用于配置线圈边21的空间的上开口(上层)和下开口(下层)。槽11的上开口位于比槽11的下开口靠电枢芯7的径向内侧(槽11的开口侧)的位置。
[0052]各基线圈12以一个线圈边21配置在槽11的上开口、另一个线圈边21配置在槽11的下开口的方式设置于电枢芯7上。另外，各基线圈12的线圈端22以相对于电枢芯7的周向向相同的方向倾斜的状态跨越多个磁极齿1。
[0053]若将线圈端22所跨越的磁极齿10的数量(S卩，夹在同一线圈的一个与另一个线圈边21之间的磁极齿10的数量)作为线圈节距，则各基线圈12的线圈节距全部相同。各基线圈12是线圈节距比每极槽数q’大的长节卷绕线圈。
[0054]上层线圈13以一个和另一个线圈边21都配置于槽11的上开口的方式设置于电枢芯7上。下层线圈14以一个和另一个线圈边21都配置于槽11的下开口的方式设置于电枢芯7上。
[0055]此外，在图2中，用U、V、W表示分别在各基线圈12、各上层线圈13以及各下层线圈14中流动的电流的相位。另外，在图2中，用U、V、W的大写和小写、以及在表示线圈边21的空心的圆圈中标记了黑圆圈和X标记的记号来表示在各线圈边21中流动的电流的方向。因而，通过各线圈边21的电流的方向能够得知各线圈12、13、14的卷绕方向。
[0056]在此，为了特定本实施方式的旋转电机I中的各基线圈12、各上层线圈13以及各下层线圈14的位置，而假定不包含上层线圈13和下层线圈14的比较例I的旋转电机。
[0057]图3是示出比较例I的旋转电机101的结构图。另外，图4是示出图3的旋转电机101的电枢2的展开图。而且，图5是图4的旋转电机101的电枢2的主要部分放大图。此外，在图4和图5中，使用与图2相同的方法表示在各线圈中流动的电流相位、和在各线圈边中流动的电流的方向。
[0058]比较例I的旋转电机1I的结构除了电枢线圈组8的结构以外与实施方式I的旋转电机I的结构相同。电枢线圈组8仅具有与基线圈12相同结构的多个假想基线圈12a。各假想基线圈12a具有:一对线圈边21a，它们与基线圈12的线圈边21为相同结构；以及一对线圈端22a，它们与基线圈12的线圈端22为相同结构。
[0059]各假想基线圈12a以一个线圈边21a配置在槽11的上开口、另一个线圈边21a配置在槽11的下开口的方式规则地排列于电枢芯7上。各假想基线圈12a的各线圈边21a配置于各槽11的所有上开口和下开口。由此，比较例I的旋转电机101的电枢2的状态成为各假想基线圈12a以2层叠绕的方式规则地配置于电枢芯7上的假想基线圈安装状态。
[0060]旋转电机的理想状态是U相、V相、W相的各电枢线圈产生的感应电压的各自的合成矢量的大小相同、且各相的感应电压的合成矢量在电角上按照120°相位差分布的状态。因而，在比较例I的旋转电机101中，以成为旋转电机的理想状态的方式，进行了与各假想基线圈12a连接的电流相位(U相、V相、W相)的选择和各假想基线圈12a的卷绕方向的选择。在旋转电机101中，通过分别调整各相的假想基线圈12a的配置顺序和各假想基线圈12a的卷绕方向，而产生了与转子4的磁极所产生的磁通对应的大约正弦波状的感应电压。
[0061]在图4中，若分成I号?18号槽11和19号?36号槽11来观察，则得知，除了在线圈边21a中流动的电流的方向翻转之外，各相的假想基线圈12a的配置相同。这是基于比较例I的旋转电机1I的每极槽数q ’的值是18/7所形成的。即，在比较例I的电枢2中，由于7个磁极相对于18个槽11对应地成为I组，因此成为各相的假想基线圈12a的配置以18个槽11为单位而重复的结构。
[0062]在各假想基线圈12a以2层叠绕的方式规则地配置于电枢芯7上的假想基线圈安装状态下，若设N为2以上的自然数，则当每极槽数q’满足以下的公式(2)时，通过调整各假想基线圈12a的U相、V相、W相的电流相位和卷绕方向，从而由关于电流相位和电流的方向具有特定的关系的2个假想基线圈12a构成的假想线圈对23能够以固定间隔出现。若将构成假想线圈对23的2个假想基线圈12a分别作为假想特定线圈12A，则同一假想线圈对23所包含的2个假想特定线圈12A的关系成为在夹着N个磁极齿10的2个槽11的上开口(或者下开口)处分别配置的2个线圈边21a中流动的电流的相位相同且方向相反的关系。
[0063]N<q,<N+l---(2)
[0064]这是基于以成为U相、V相、W相的各假想基线圈12a所产生的感应电压的各自的合成矢量的大小在各相中相同、且各合成矢量的相位差按照120°分布的理想状态的方式确定各假想基线圈12a的配置所形成的。
[0065]因为每极槽数q’的值如上述那样约为2.57，是比2大且比3小的值(2<q’<3)。因而，根据公式(2)得知，比较例I的旋转电机101的电枢2的结构是当N = 2时的电枢2的结构。各假想基线圈12a成为线圈端22a跨越N+1个磁极齿10的线圈。因而，在该例中，各假想基线圈12a的线圈节距为3。
[0066]在此，若着眼于V相，则得知，在I号和3号槽11的上开口、16号和18号槽11的下开口、19号和21号槽11的上开口、以及34号和36号槽11的下开口分别配置有流动着相位相同且方向相反的电流的线圈边21a的组。另外，流动着相位相同且方向相反的电流的线圈边21a的组分别位于上开口的I号和3号槽11与19号和21号槽11之间的距离是18个槽的量，流动着相位相同且方向相反的电流的线圈边2Ia的组分别位于下开口的16号和18号槽11与34号和36号槽11之间的距离也是18个槽的量。而且，I号和3号槽11的上开口、34号和36号槽11的下开口的各自的线圈边21a成为共同的2个假想基线圈12a的线圈边21a，19号和21号槽11的上开口、16号和18号槽11的下开口的各自的线圈边21a也成为共同的2个假想基线圈12a的线圈边21a。由此得知，在图2中，具有在夹着2个(N=2)磁极齿10的2个槽11的上开口(或者下开口)处的2个线圈边21a中流动着相位相同且方向相反的电流的关系的2个假想基线圈12a分别成为假想特定线圈12A，由2个假想特定线圈12A构成的V相的假想线圈对23以18个槽间隔配置。另外，得知，对于U相、W相也与V相相同，假想线圈对23以18个槽间隔配置。
[0067]以固定间隔出现的各假想线圈对23的电流相位的顺序为各相(U相、V相、W相)按照相同的顺序重复的顺序。在图2的假想基线圈12a中，若以槽11的上开口中的线圈边21a为基准进行考虑，则具有I号和3号上开口中的2个线圈边12a的假想线圈对23是V相，具有7号和9号上开口中的2个线圈边21a的假想线圈对23是U相，具有13号和15号上开口中的2个线圈边21a的假想线圈对23是W相，由此按照V相、U相、W相的顺序排列的组重复。
[0068]图6是示出比较例I的旋转电机101的绕线系数Kd的表。绕线系数Kd是示出旋转电机的特性的指标，基本波成分的数值越接近I，则扭矩特性越好，5次、7次、…等高次成分的数值越小，则高频振动越小，表示旋转电机的动作特性越好。得知，在比较例I的旋转电机101中，绕线系数Kd的数值在基本波成分、高次成分中都显示出良好的倾向。
[0069]在本实施方式的旋转电机I中，若将图2与图4进行比较，则避开构成各假想线圈对23中的V相的假想线圈对23的所有假想特定线圈12A(在该例中，是具有分别配置于I号、3号、19号、21号槽11的上开口中的线圈边21a的4个假想特定线圈12A)的位置而配置有各基线圈12。在该例中，除去V相的假想线圈对23的各假想特定线圈12A的位置(合计4处)，在各假想基线圈12a的位置都配置有各基线圈12。
[0070]基线圈12的线圈端22跨越N+1个磁极齿10。即，基线圈12的线圈节距为N+1。在该例中，因为N=2，因此基线圈12的线圈节距为3。
[0071]上层线圈13和下层线圈14的各个线圈边21配置于避开了基线圈12的配置的假想特定线圈12A的各个线圈边21a的位置。由此，上层线圈13和下层线圈14针对避开了基线圈12的配置的同一假想线圈对23各配置有I个。因而，电枢线圈组8所包含的上层线圈13的数量与下层线圈14的数量相同。另外，上层线圈13和下层线圈14的各个线圈端22跨越N个磁极齿10。即，上层线圈13和下层线圈14各自的线圈节距都为N(在该例中，N=2)。
[0072]上层线圈13的电流相位与具有与上层线圈13的线圈边21对应的线圈边21a的假想线圈对23的电流相位为同相(在该例中为V相)。另外，上层线圈13的卷绕方向被确定为，使得在上层线圈13的线圈边21中流动的电流的方向与在假想特定线圈12A的线圈边21a中流动的电流的方向相同。
[0073]下层线圈14的电流相位与具有与下层线圈14的线圈边21对应的线圈边21a的假想线圈对23的电流相位为同相(在该例中为V相)。另外，下层线圈14的卷绕方向被确定为，使得在下层线圈14的线圈边21中流动的电流的方向与在假想特定线圈12A的线圈边21a中流动的电流的方向相同。
[0074]在该例中，在电枢线圈组8中各包含2个上层线圈13和下层线圈14。另外，在该例中，一个上层线圈13的各个线圈边21配置于I号和3号槽11的上开口，另一个上层线圈13的各个线圈边21配置于19号和21号槽11的上开口。而且，在该例中，一个下层线圈14的各个线圈边21配置于34号和36号槽11的下开口，另一个下层线圈14的各个线圈边21配置于16号和18号槽11的下开口。
[0075]S卩，本实施方式中的电枢2的结构成为以下的结构:在假定各假想基线圈12a的所有线圈边21a规则地配置于各槽11的所有上开口和下开口的假想基线圈安装状态(图4)的情况下，如图2所示，除去V相的假想线圈对23所包含的各个假想特定线圈12A的位置，在各假想基线圈12a的位置都配置有基线圈12，在未配置有基线圈12的假想特定线圈12A的各个线圈边21a的位置配置有上层线圈13和下层线圈14的各个线圈边21。
[0076]关于本实施方式中的电枢2，若将图2与图4比较，则得知，在去除一部分的基线圈12而增加上层线圈13和下层线圈14的点上与比较例I中的电枢2不同，关于各槽11的上开口和下开口中的各个线圈边21的配置，本实施方式和比较例I都相同。由此，本实施方式中的电枢2产生的感应电压与比较例I中的电枢2产生的感应电压相同。
[0077]在将基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14卷绕于电枢芯7时，首先将下层线圈14卷绕于电枢芯7后，沿电枢芯7的周向依次卷绕各基线圈12。此时，关于各基线圈12，将具有配置于上层线圈13的各线圈边21间和下层线圈14的各线圈边21间的线圈边21的基线圈12(在该例中，例如是具有配置于20号槽11的上开口中的线圈边21的基线圈12)最后卷绕于电枢芯7上。
[0078]在将最后的基线圈12卷绕于电枢芯7时，因为已经卷绕于电枢芯7上的一部分基线圈12(在该例中，例如是具有分别配置于17号和18号上的线圈边21的基线圈12)覆盖于最后的基线圈12的待卷绕位置，因此在进行了一边弯曲该一部分基线圈12—边从槽11的上开口取下线圈边21的作业(抬起线圈作业)之后，将最后的基线圈12卷绕于电枢芯7上。之后，使弯曲的一部分基线圈12返回至原来状态之后，最后将上层线圈13卷绕于电枢芯7上。这样，将各基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14卷绕于电枢芯7上。
[0079]在这样的旋转电机I中，因为避开构成各假想线圈对23中的V相的假想线圈对23的所有假想特定线圈12A的位置而配置有各基线圈12，在避开了基线圈12的配置的假想特定线圈12A的线圈边21的位置配置有上层线圈13和下层线圈14的各个线圈边21，因此能够使跨越位于上层线圈13与下层线圈14之间的磁极齿10的线圈端22的数量比比较例I中的跨越各磁极齿10的线圈端22a的数量减少。由此，在将各基线圈12卷绕于电枢芯7时，能够使为了将最后的基线圈12卷绕于电枢芯7而弯曲的基线圈12的数量比比较例I少。另外，能够避免基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14的各个线圈端22的配置变得复杂。由此，能够使各基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14容易卷绕于电枢芯7上，能够使旋转电机I的制造变得容易。另外，若为了使各基线圈12容易卷绕于电枢芯7上而去除基线圈12，则旋转电机I的扭矩特性会降低，然而通过使上层线圈13和下层线圈14包含于电枢线圈组8中，能够使旋转电机I的动作特性变得良好。即，能够使动作特性良好的旋转电机I的制造变得容易。
[0080]实施方式2
[0081 ]图7是示出本发明的实施方式2的旋转电机I的电枢2的展开图。在本实施方式中，若将图7与图4进行比较，则各基线圈12避开图4的各假想线圈对23的所有假想特定线圈12A的位置进行配置。另外，上层线圈13和下层线圈14的各个线圈边21配置于避开了各基线圈12的配置的各假想特定线圈12A的各个线圈边21a的位置。即，在所有假想特定线圈12A的各个线圈边21a的位置中，在槽11的上开口的位置配置有各上层线圈13的线圈边21，在槽11的下开口的位置配置有各下层线圈14的线圈边21。其它的结构与实施方式I相同。
[0082]这样，因为避开各假想线圈对23的所有假想特定线圈12A的位置而配置有各基线圈12，且上层线圈13和下层线圈14的各个线圈边21配置于各假想特定线圈12A的各个线圈边21 a的位置，因此与实施方式I相同，旋转电机I的动作特性良好，且能够使旋转电机I的制造变得容易。另外，能够节省在各相间调整构成各个上层线圈13和下层线圈14的导线的长度的工夫，能够进一步使旋转电机I的制造变得容易。即，例如如实施方式I那样，在仅将与V相的假想线圈对23对应的上层线圈13和下层线圈14卷绕于电枢芯7、并在与U相和W相的各假想线圈对23对应的位置上未卷绕上层线圈13和下层线圈14的情况下，因为上层线圈13和下层线圈14的各个导线的长度与各基线圈12的导线的长度不同，因此有可能在V相与U相以及W相之间线圈电阻不同，容易破坏在各相间产生的感应电压的平衡。在实施方式I中，为了避免该情况而需要预先调整上层线圈13和下层线圈14的导线长度。与此相对，在本实施方式中，因为能够在各相配置相同数量的上层线圈13和下层线圈14，因此不需要在各相间调整上层线圈13和下层线圈14的各个导线的长度，能够进一步容易制造电枢2。
[0083]实施方式3
[0084]若将夹在图4的各假想线圈对23所包含的各个假想特定线圈12A间的假想基线圈12a作为假想调整线圈12B，则在比较例I的电枢2中，如图4所示，假想调整线圈12B的电流相位与由夹着假想调整线圈12B的2个假想特定线圈12A构成的假想线圈对23的电流相位彼此不同。在该例中，被V相的假想线圈对23的假想特定线圈12A夹着的假想调整线圈12B的电流相位是W相，被U相的假想线圈对23的假想特定线圈12A夹着的假想调整线圈12B的电流相位是V相，被W相的假想线圈对23的假想特定线圈12A夹着的假想调整线圈12B的电流相位是U相。
[0085]U相、V相、W相的各假想调整线圈12B是产生彼此的相位差为120°的感应电压的假想基线圈12a。另外，在电角宽度α°的范围内分别存在相同数量(在该例中各为I个)的U相、V相、W相的各假想调整线圈12Β。电角宽度0°依赖于槽数Q和极数P即每极槽数q’而确定，用以下的公式(3)表示。
[0086]α。=180。XP/gcd(Q，P) = 1260°."(3)
[0087]其中，gcd(Q，P)是槽数Q与转子4的极数P的最大公约数。
[0088]图8是示出本发明的实施方式3的旋转电机I的结构图。另外，图9是示出图8的电枢2的展开图。在本实施方式中，若将图9与图4做比较，则避开V相的假想线圈对23的各个假想特定线圈12A的位置和位于电角宽度0°的范围内的各相的假想调整线圈12B的位置，将各基线圈12分别配置于各假想基线圈12a的位置。
[0089]在本例中，在电角宽度0°的范围内，在夹着避开了基线圈12的配置的各假想调整线圈12B中的W相的假想调整线圈12B的各个假想特定线圈12A的线圈边21a的位置，配置有上层线圈13和下层线圈14的各个线圈边21。即，上层线圈13和下层线圈14的各个线圈边21与实施方式I相同，配置于V相的假想线圈对23的各个假想特定线圈12A的线圈边21a的位置。
[0090]由此，电枢2的状态成为基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14的各个线圈端22未跨越位于上层线圈13与下层线圈14之间的磁极齿10(在本例中，为18号和36号磁极齿10)的状态。
[0091]若将图9与图4进行比较，则具有分别位于上层线圈13的各线圈边21间和下层线圈14的各线圈边21间的线圈边21a的假想调整线圈12B(在本例中，为具有位于2号和20号槽11的各个上开口中的线圈边21a的2个假想基线圈12a)的电流相位为W相。若仅去除W相的假想调整线圈12B的位置的基线圈12，则在U相和V相产生的感应电压与W相产生的感应电压之间平衡被破坏，旋转电机的动作特性降低。因而，为了避免这种情况，也避开通过与W相的假想调整线圈12B的关系而维持各相的感应电压的平衡的V相的假想调整线圈12B(在本例中，为具有位于8号和26号槽11的各个上开口中的线圈边21a的2个假想基线圈12a)和U相的假想调整线圈12B(在本例中，为具有位于14号和32号槽11的各个上开口中的线圈边21a的2个假想基线圈12a)的位置，而配置有各基线圈12。
[0092]在图8和图9中，各槽11中存在仅在上开口和下开口中的任意一方配置有线圈边21的槽11。在这样的槽11中，也可以在槽11内设置例如填充槽11的上开口或者下开口的填充材料(例如垫块或者树脂成型件等)以使得线圈边21不活动。
[0093]电枢芯7被分割成沿电枢芯7的周向排列的多个(在本例中是2个)分割芯31。各分割芯31例如通过焊接等而相互连结。各分割芯31的边界32的位置为线圈端22未跨越的磁极齿10(在本例中是18号和36号的各磁极齿10)的位置。另外，在本例中，各分割芯31的边界32沿着电枢芯7的径向形成。电枢2由包含除去假想调整线圈12B的位置而卷绕的基线圈12、上层线圈13、下层线圈14以及分割芯31的多个(在本例中是2个)分割电枢33构成。其它的结构与实施方式I相同。
[0094]图10是示出图8的旋转电机I的绕线系数Kd的表。得知，本实施方式的旋转电机I的绕线系数Kd的数值即使与比较例I的旋转电机1I的绕线系数Kd进行比较，在基本波成分、高次成分中都是良好的。
[0095]在这样的旋转电机I中，因为避开位于电角宽度<!°的范围内的各相的假想调整线圈12B的位置和夹着W相的假想调整线圈12B的假想特定线圈12A的位置而配置有各基线圈12，上层线圈13和下层线圈14的各个线圈边21在电角宽度α°的范围内配置于如下位置，该位置是夹着避开了各基线圈12的配置的W相的假想调整线圈12Β的各个假想特定线圈12Α的线圈边21a的位置，因此能够使各线圈12、13、14的线圈端22不跨越位于上层线圈13与下层线圈14之间的磁极齿10。因而，能够在位于上层线圈13与下层线圈14之间的磁极齿10的位置将电枢芯7分割成多个分割芯31。由此，能够按照分割芯31而卷绕基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14，能够使电枢2的制造变得容易。另外，因为维持了各相的感应电压的平衡，因此即使为了分割电枢芯7而去除各基线圈12，也能够良好地维持旋转电机I的动作特性。而且，因为能够实现构成电枢2的各部件的小型轻量化，因此即使完成旋转电机I后，也能够以分割电枢33为单位对电枢2进行分解和重新组装，能够提高旋转电机I的修理和维护等作业性。由此，即使在电枢2损伤的情况下，也不需要对电枢2整体进行修理、更换，能够实现旋转电机I的修理和更换所需要的成本的降低和作业时间的缩短。
[0096]实施方式4
[0097]图11是示出本发明的实施方式4的旋转电机的电枢2的展开图。若将图11与图4进行比较，则各基线圈12避开图4的各假想线圈对23的所有假想特定线圈12A的位置进行配置。另外，各基线圈12避开夹在各假想线圈对23所包含的各个假想特定线圈12A间的所有假想基线圈(假想调整线圈)12B的位置进行配置。因而，各基线圈12配置于除去各假想线圈对23的所有假想特定线圈12A的位置和夹在各假想线圈对23的假想特定线圈12A间的所有假想基线圈(假想调整线圈)12B的位置之外的、各假想基线圈12a的位置。
[0098]上层线圈13和下层线圈14的各个线圈边21配置于避开了基线圈12的配置的所有假想特定线圈12A的各个线圈边21a的位置。即，在各假想特定线圈12A的各个线圈边21a的位置中，在槽11的上开口的位置配置有各上层线圈13的线圈边21，在槽11的下开口的位置配置有各下层线圈14的线圈边21。各基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14的线圈端22都未跨越位于与同一假想线圈对23对应的上层线圈13与下层线圈14之间的磁极齿10。
[0099]在图11中，各槽11中存在仅在上开口和下开口中的任意一方配置有线圈边21的槽11 ο在这样的槽11中，也可以在槽11内设置例如填充槽11的上开口或者下开口的填充材料(例如垫块或者树脂成型件等)以使得线圈边21不活动。
[0100]电枢芯7被分割成沿电枢芯7的周向排列的多个(在本例中是6个)分割芯31。各分割芯31例如通过焊接等而相互连结。各分割芯31的边界32的位置为线圈端22未跨越的磁极齿10(在本例中，为6号、12号、18号、24号、30号、36号的各磁极齿10)的位置。另外，在本例中，各分割芯31的边界32沿着电枢芯7的径向形成。电枢2由包含除去假想调整线圈12B的位置而卷绕的基线圈12、上层线圈13、下层线圈14以及分割芯31的多个(在本例中是6个)分割电枢33构成。其它的结构与实施方式2相同。
[0101]在这样的旋转电机I中，线圈端22未跨越位于与所有的假想线圈对23对应的上层线圈13与下层线圈14之间的磁极齿10，在线圈端22未跨越的各磁极齿10的位置形成有各分割芯31的边界32，因此能够将电枢2分割成多个分割电枢33，能够分成各分割电枢33来制造电枢2。由此，与实施方式3相同，能够实现电枢2的制造的容易化、旋转电机I的修理和维护等作业性的提高、旋转电机I的修理和更换所需要的成本的降低和作业时间的缩短。另外，因为能够比实施方式3进一步实现构成电枢2的各部件的小型轻量化，因此能够进一步使构成电枢2的各部件的处理变得容易。
[0102]实施方式5
[0103]图12是示出本发明的实施方式5的旋转电机I的结构图。另外，图13是示出图12的电枢2的展开图。电枢线圈组8还具有多个追加线圈41作为电枢线圈，该多个追加线圈41分别产生在各相(U相、V相、W相)中使基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14所产生的感应电压的合成矢量的大小变大的感应电压。在本实施方式的电枢线圈组8中，在基线圈12、上层线圈13、下层线圈14以及追加线圈41中流动三相电流。另外，在本例中，在电枢芯7上各设置有2个U相、V相、W相的追加线圈41。
[0104]若将图13与图4进行比较，则各基线圈12避开V相的假想线圈对23所包含的各个假想特定线圈12A的位置和与各假想线圈对23对应的假想调整线圈12B(夹在各假想线圈对23的假想特定线圈12A间的假想基线圈12a)的位置而配置于各假想基线圈12a的位置。另外，上层线圈13和下层线圈14的各个线圈边21配置于V相的假想线圈对23所包含的各个假想特定线圈12A的线圈边21a的位置。
[0105]电枢芯7被分割成沿电枢芯7的周向排列的多个(在本例中是2个)分割芯31。各分割芯31例如通过焊接等而相互连结。各分割芯31的边界32的位置为线圈端22未跨越的磁极齿10(在本例中是18号和36号的各磁极齿10)的位置。另外，在本例中，各分割芯31的边界32沿着电枢芯7的径向形成。电枢2由包含基线圈12、上层线圈13、下层线圈14、追加线圈41以及分割芯31的多个(在本例中是2个)分割电枢33构成。即，各基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14各自的配置、以及电枢芯7的结构与图9相同。
[0106]各追加线圈41是具有一对线圈边21和一对线圈端22的叠绕式线圈，其中，该一对线圈边21配置于彼此不同的槽11中，该一对线圈端22连接一对线圈边21。各追加线圈41的各个线圈边21配置于各槽11的上开口和下开口中的均未配置有各基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14的各个线圈边21的空着的位置(在本例中，是2号、8号、14号、20号、26号、32号槽11的上开口和5号、11号、17号、23号、29号、35号槽11的下开口)。即，各追加线圈41的各个线圈边21配置于假想调整线圈12B的各个线圈边21a的位置。
[0107]各追加线圈41的线圈端22以相对于电枢芯7的周向向与基线圈12的线圈端22相反的方向倾斜的状态进行配置。另外，各追加线圈41避开基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14均未跨越的磁极齿10(在本例中，是18号和36号磁极齿10)进行配置。而且，在各追加线圈41中，各追加线圈41的线圈端22跨越的磁极齿10的数量相同。即，各追加线圈41的线圈节距全部相同。在本例中，各追加线圈41的线圈端22跨越的磁极齿10的数量为3个。
[0108]若将图13与图4进行比较，则各追加线圈41在与彼此相邻地出现的一个和另一个假想线圈对23各自的一部分重叠的状态下，配置于一个和另一个假想线圈对23之间。配置于一个和另一个假想线圈对23之间的追加线圈41的电流相位成为不同于一个和另一个假想线圈对23各自的电流相位的相位。例如，具有分别配置于2号和5号槽11中的线圈边21的追加线圈41的电流相位因为配置于V相的假想线圈对23(包含配置于I号和3号槽11的上开口中的线圈边21a的假想线圈对23)与U相的假想线圈对23(包含配置于4号和6号槽11的下开口中的线圈边21a的假想线圈对23)之间，而成为W相。
[0109]另外，各追加线圈41的线圈边21的电流的方向为与在如下的线圈边21中流动的电流相同的方向，该线圈边21是与追加线圈41同相的基线圈12的线圈边21中的、与追加线圈41的线圈边21配置于相同的槽11内的线圈边21。其它的结构与实施方式3相同。
[0110]图14是示出图12的旋转电机I的绕线系数Kd的表。得知，本实施方式的旋转电机I的绕线系数Kd的数值即使与比较例I的旋转电机1I的绕线系数Kd进行比较，在基本波成分、高次成分中都是良好的。
[0111]在这样的旋转电机I中，在电枢线圈组8中包含多个追加线圈41作为电枢线圈，该多个追加线圈41分别产生在各相中使基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14所产生的感应电压的合成矢量的大小变大的感应电压，各追加线圈41的线圈边21配置于假想调整线圈12B的各个线圈边21a的位置，因此与实施方式3进行比较能够增加线圈数，能够使旋转电机I的产生扭矩变大。另外，因为避开线圈端22未跨越的磁极齿10而配置有各追加线圈41，因此能够将电枢2分割成多个分割电枢33。由此，能够与实施方式3、4同样地使电枢2的制造变得容易，并且能够实现关于旋转电机I的修理和更换等的成本的降低和作业时间的缩短。
[0112]实施方式6
[0113]图15是示出本发明的实施方式6的旋转电机I的结构图。在本实施方式中，槽数Q是108，转子4的磁极数P是42。每极槽数q’是18/7。即，在本实施方式的旋转电机I中，槽数Q和磁极数P比实施方式I?5的旋转电机I多，但每极槽数q’的值与实施方式I?5相同。因而，本实施方式中的电枢2的结构与实施方式I?5中的电枢2相同，成为18个槽11与转子4的7个磁极成为I组而连续的结构。在本实施方式中，电枢2由沿电枢2的周向排列并连结的6个分割电枢33构成。各分割电枢33的结构与实施方式5中的分割电枢33的结构相同。
[0114]这样，即使与实施方式5同样的结构的分割电枢33的数量为6个，也能够获得与实施方式5同样的效果。与此相同，即使对于实施方式I?4来说，只要每极槽数q’的值相同，就能够不依赖槽数Q、极数P的增减而进行同样的线圈配置，能够获得同样的效果。
[0115]实施方式7
[0116]在说明实施方式7的旋转电机I之前，对比较例2的旋转电机101的结构进行说明。
[0117]图16是示出比较例2的旋转电机101的结构图。另外，图17是示出图16的电枢2的展开图。在比较例2的旋转电机101中，与比较例I相同，各假想基线圈12a以2层叠绕的方式规则地配置于电枢芯7上。另外，在比较例2的旋转电机1I中，槽11的数量Q为54，转子4的磁极数P为14。因而，比较例2中的每极槽数q ’的值是27/7 (?3.85)，是比3大且比4小的值(3 < q ’< 4)。由此得知，根据公式(2 )，比较例2的旋转电机1I的电枢2的结构是当N = 3时的电枢2的结构。由此得知，在比较例2中，各假想基线圈12a的线圈节距为4。
[0118]若着眼于U相，则得知，在I号和4号槽11的上开口、24号和27号槽11的下开口、28号和31号槽11的上开口、以及51号和54号槽11的下开口，分别配置有流动着相位相同且方向相反的电流的线圈边21a的组。另外，流动着相位相同且方向相反的电流的线圈边21a的组分别位于上开口的I号和4号槽11与28号和31号槽11之间的距离是27个槽的量，流动着相位相同且方向相反的电流的线圈边21a的组分别位于下开口的24号和27号槽11与51号和54号槽11之间的距离也是27个槽的量。而且，I号和4号槽11的上开口、51号和54号槽11的下开口的各自的线圈边21a成为共同的2个假想基线圈12a的线圈边21a，28号和31号槽11的上开口、24号和27号槽11的下开口的各自的线圈边21a也成为共同的2个假想基线圈12a的线圈边21a。由此得知，在图17中，具有在夹着3个(N=3)磁极齿10的2个槽11的上开口(或者下开口)处的2个线圈边21a中流动着相位相同且方向相反的电流的关系的2个假想基线圈12a分别成为假想特定线圈12A，由2个假想特定线圈12A构成的假想线圈对23以27个槽间隔配置。另外，对于V相、W相也与U相相同，假想线圈对23以27个槽间隔配置。
[0119]以固定的槽间隔出现的各假想线圈对23的电流相位的顺序为各相(U相、V相、W相)按照相同的顺序重复的顺序。在图17的假想基线圈12a中，若以槽11的上开口中的线圈边21a为基准进行考虑，则具有I号和4号上开口中的2个线圈边21a的假想线圈对23是U相，具有10号和13号上开口中的2个线圈边21a的假想线圈对23是W相，具有19号和22号上开口中的2个线圈边21a的假想线圈对23是V相，因此按照U相、W相、V相的顺序排列的组重复。比较例2的其它的结构与比较例I相同。
[0120]图18是示出比较例2的旋转电机101的绕线系数Kd的表。得知，在比较例2的旋转电机101中，绕线系数Kd的数值在基本波成分、高次成分中都显示出良好的倾向。
[0121]图19是示出本发明的实施方式7的旋转电机I的电枢2的展开图。若将图19与图17进行比较，则各基线圈12避开U相的假想线圈对23所包含的所有假想特定线圈12A的位置而配置于各假想基线圈12a的位置。上层线圈13和下层线圈14的各个线圈边21配置于避开了基线圈12的配置的U相的假想特定线圈12A的各个线圈边21a的位置。上层线圈13和下层线圈14的各个线圈端22跨越3(N=3)个磁极齿10。即，上层线圈13和下层线圈14各自的线圈节距都为N=3。
[0122]S卩，本实施方式中的电枢2的结构成为以下的结构:在假定各假想基线圈12a的所有线圈边21a规则地配置于各槽11的所有上开口和下开口的假想基线圈安装状态(图17)的情况下，除去U相的假想线圈对23所包含的所有假想特定线圈12A的位置，在各假想基线圈12a的位置都配置有基线圈12，在未配置有基线圈12的假想特定线圈12A的各个线圈边21a的位置配置有上层线圈13和下层线圈14的各个线圈边21。其它的结构与实施方式I相同。
[0123]这样，即使在每极槽数q’是比3大且比4小的值的情况下，也能够良好地维持旋转电机I的动作特性，并且能够使上层线圈13和下层线圈14各自的线圈节距(N=3)比各基线圈12的线圈节距(N+l=4)小。由此，能够在将基线圈12卷绕于电枢芯7时减轻使一部分基线圈12弯曲而从槽11取下线圈边21的抬起线圈作业的工夫，能够使旋转电机I的制造变得容易O
[0124]实施方式8
[0125]若将夹在比较例2的各假想线圈对23所包含的各个假想特定线圈12A间的假想基线圈12a作为假想调整线圈12B，则在图17中，被U相的假想线圈对23的假想特定线圈12A夹着的2个假想调整线圈12B的电流相位是V相和W相，被W相的假想线圈对23的假想特定线圈12A夹着的2个假想调整线圈12B的电流相位是V相和U相，被V相的假想线圈对23的假想特定线圈12A夹着的2个假想调整线圈12B的电流相位是U相和W相。
[0126]U相、V相、W相的各假想调整线圈12B是产生彼此的相位差为120°的感应电压的假想基线圈12a。另外，在公式(3)所表示的电角宽度α°(α° =1260°)的范围内分别存在相同数量(在本例中各为2个)的U相、V相、W相的各假想调整线圈12Β。
[0127]图20是示出本发明的实施方式8的旋转电机I的结构图。另外，图21是示出图20的电枢2的展开图。若将图21与图17进行比较，在本实施方式中，避开U相的假想线圈对23的各个假想特定线圈12Α的位置和位于电角宽度0°(0° =1260°)的范围内的各相的假想调整线圈12Β的位置，将各基线圈12分别配置于各假想基线圈12a的位置。
[0128]上层线圈13和下层线圈14的各个线圈边21在电角宽度0°的范围内配置于如下位置，该位置是夹着避开了基线圈12的配置的各假想调整线圈12B中的W相和V相的2个假想调整线圈12B的各个U相的假想特定线圈12A的线圈边21a的位置。即，上层线圈13和下层线圈14的各个线圈边21与实施方式7相同，配置于U相的假想线圈对23的各个假想特定线圈12A的线圈边21a的位置。
[0129]由此，电枢2的状态成为基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14的各个线圈端22未跨越位于上层线圈13与下层线圈14间的磁极齿10(在本例中，为27号和54号磁极齿10)的状??τ O
[0130]若将图21与图17进行比较，则具有分别位于上层线圈13的各线圈边21间和下层线圈14的各线圈边21间的线圈边21a的2个假想调整线圈12Β的电流相位为W相和V相。若仅去除W相和V相的假想调整线圈12B的位置的基线圈12，则会破坏电枢线圈组8整体的感应电压的平衡，使得旋转电机的动作特性降低。因而，为了避免这种情况，在本例中，也避开通过与W相和V相的假想调整线圈12B的关系而维持各相的感应电压的平衡的V相和U相的假想调整线圈12B以及V相和U相的假想调整线圈12B的位置而配置有各基线圈12。
[0131]在图20和图21中，各槽11中存在仅在上开口和下开口中的任意一方配置有线圈边21的槽11。在这样的槽11中，也可以在槽11内设置例如填充槽11的上开口或者下开口的填充材料(例如垫块或者树脂成型件等)以使得线圈边21不活动。
[0132]电枢芯7被分割成沿电枢芯7的周向排列的多个(在本例中是2个)分割芯31。各分割芯31例如通过焊接等而相互连结。各分割芯31的边界32的位置为线圈端22未跨越的磁极齿10(在本例中是27号和54号的各磁极齿10)的位置。另外，在本例中，各分割芯31的边界32沿着电枢芯7的径向形成。电枢2由包含除去假想调整线圈12B的位置而卷绕的基线圈12、上层线圈13、下层线圈14以及分割芯31的多个(在本例中是2个)分割电枢33构成。其它的结构与实施方式7相同。
[0133]图22是示出图20的旋转电机I的绕线系数Kd的表。得知，本实施方式的旋转电机I的绕线系数Kd的数值即使与比较例2的旋转电机101的绕线系数Kd(图18)进行比较，在基本波成分、高次成分中都是良好的。
[0134]这样，即使在每极槽数q’是比3大且比4小的值的情况下，也与实施方式3相同，能够将电枢芯7分割成多个分割芯31。由此，能够使电枢2的制造变得容易，并且能够实现关于旋转电机I的修理和更换等的成本的降低和作业时间的缩短。另外，因为维持了各相的感应电压的平衡，因此即使为了分割电枢芯7而去除各基线圈12，旋转电机I的动作特性也良好。
[0135]实施方式9
[0136]图23是示出本发明的实施方式9的旋转电机I的结构图。另外，图24是示出图23的电枢2的展开图。电枢线圈组8与实施方式5相同，还具有多个追加线圈41作为电枢线圈，所述多个追加线圈41分别产生在各相(U相、V相、W相)中使基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14所产生的感应电压的合成矢量的大小变大的感应电压。在本例中，在电枢芯7上各设置有4个U相、V相、W相的追加线圈41。各基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14各自的配置、以及电枢芯7的结构与图20和图21相同。
[0137]各追加线圈41与实施方式5相同，是具有一对线圈边21和一对线圈端22的叠绕式线圈，其中，该一对线圈边21配置于彼此不同的槽11中，该一对线圈端22连接一对线圈边
21。各追加线圈41的各个线圈边21配置于各槽11的上开口和下开口中的均未配置有各基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14的各个线圈边21的空着的位置。即，各追加线圈41的各个线圈边21配置于各假想调整线圈12B的各个线圈边21a的位置。
[0138]各追加线圈41的线圈端22与实施方式5相同，以相对于电枢芯7的周向向与基线圈12的线圈端22相反的方向倾斜的状态进行配置。另外，各追加线圈41避开基线圈12、上层线圈13以及下层线圈14均未跨越的磁极齿10(在本例中，是27号和54号磁极齿10)进行配置。而且，在各追加线圈41中，各追加线圈41的线圈端22跨越的磁极齿10的数量相同。即，各追加线圈41的线圈节距全部相同。在本例中，各追加线圈41的线圈端22跨越的磁极齿10的数量为5个。
[0139]若将图24与图17进行比较，则各追加线圈41在与彼此相邻地出现的一个和另一个假想线圈对23各自的一部分重叠的状态下，在一个和另一个假想线圈对23之间各配置有2个。在配置于一个和另一个假想线圈对23之间的追加线圈41的线圈边21中流动着与如下线圈边21相位相同且方向相同的电流，该线圈边21是配置于与追加线圈41的线圈边21相同的槽11内的线圈边21、以及配置于两侧相邻的槽11内的线圈边21中的任意一方。
[0140]在本例中，配置于一个和另一个假想线圈对23之间的追加线圈41的电流相位成为不同于一个和另一个假想线圈对23各自的电流相位的相位。另外，在本例中，相互排列的2个追加线圈41的电流相位相同。例如，配置于U相的假想线圈对23(包含配置于I号和4号槽11的上开口中的线圈边21a的假想线圈对23)与W相的假想线圈对23(包含配置于6号和9号槽11的下开口中的线圈边21a的假想线圈对23)之间的2个追加线圈41(具有分别配置于2、3号和7、8号槽11中的线圈边21的2个追加线圈41)的电流相位为V相。另外，各追加线圈41的线圈边21的电流的方向为与在如下的线圈边21中流动的电流相同的方向，该线圈边21是与追加线圈41同相的基线圈12的线圈边21中的、与追加线圈41的线圈边21配置于相同的槽11内的线圈边21。其它的结构与实施方式8相同。
[0141]图25是示出图23的旋转电机I的绕线系数Kd的表。得知，本实施方式的旋转电机I的绕线系数Kd的数值即使与比较例2的旋转电机101的绕线系数Kd(图18)进行比较，在基本波成分、高次成分中都是良好的。
[0142]这样，即使在每极槽数q’是比3大且比4小的值的情况下，与实施方式8进行比较也能够使线圈数增加，能够使旋转电机I的产生扭矩变大。另外，与实施方式8相同，能够将电枢芯7分割成多个分割芯31，能够使电枢2的制造变得容易，并且能够实现关于旋转电机I的修理和更换等的成本的降低和作业时间的缩短。
[0143]S卩，如实施方式7?9所示那样，不管旋转电机I的电枢2的槽数Q、转子4的磁极数P的组合如何，只要每极槽数q’满足公式(2)的条件，都能够在维持各线圈边21的配置的情况下获得具有比各基线圈12的线圈节距N+1小的线圈节距N的上层线圈13和下层线圈14。因而，能够良好地维持旋转电机I的动作特性，并且获得使旋转电机I的制造变得容易的效果。
[0144]此外，在实施方式1、2、4?9中，仅将V相或者U相的假想线圈对23作为对象，仅避开构成作为对象的V相或者U相的假想线圈对23的所有假想特定线圈12A的位置而配置有基线圈12，但只要将至少任意一个假想线圈对23作为对象，避开构成作为对象的假想线圈对23的所有假想特定线圈12A的位置而配置基线圈12即可。因而，既可以避开例如构成U相、V相、W相中的2个相的假想线圈对23的各假想特定线圈12A的位置来配置基线圈12，也可以避开构成所有的相的假想线圈对23的各假想特定线圈12A的位置来配置基线圈12。另外，也可以仅避开构成相同的相(例如V相)的多个假想线圈对23中的任意一个假想线圈对23的各假想特定线圈12A的位置来配置基线圈12。在这种情况下，在避开了基线圈12的配置的所有假想特定线圈12A的线圈边21a的位置配置有上层线圈13和下层线圈14的各个线圈边21。
[0145]另外，在实施方式6中，将包含基线圈12、上层线圈13、下层线圈14以及追加线圈41的实施方式5中的电枢线圈组8的线圈的配置应用于槽数Q = 108的电枢芯7，也可以将实施方式I?9中的电枢线圈组8的线圈的配置应用于多槽的电枢芯7中。在将实施方式4中的电枢线圈组8(避开所有假想特定线圈12A的位置和所有假想调整线圈12B的位置而配置有基线圈12的形态的电枢线圈组8)应用于多槽的电枢芯7的情况下，因为线圈端22未跨越的磁极齿10与所有的假想线圈对23对应地出现，因此与实施方式4相同，也可以在线圈端22未跨越的所有磁极齿10的位置分割多槽的电枢芯7而使分割芯31的数量增多。
[0146]另外，本发明应用于在电枢2的内侧配置有转子4的内转子型的旋转电机1，但不限于此，本发明也可以应用于在筒状的转子的内侧配置有电枢的外转子型的旋转电机。另外，本发明不仅可以应用于电枢和转子在径向上对置的径向间隙型(内转子型、外转子型)的旋转电机，例如也可以应用于电枢和转子在轴线方向上对置的轴向间隙型的旋转电机。
[0147]另外，各上述实施方式的旋转电机I能够应用于例如电动机、发电机以及发电电动机中的任意一种。另外，各上述实施方式的旋转电机I也能够应用于同步机以外的例如感应机等。
【主权项】
1.一种旋转电机，其具有: 电枢芯，其具有在周向上相互隔着间隔而设置的多个磁极齿，且在各上述磁极齿之间形成有槽； 电枢线圈组，其具有多个电枢线圈，该多个电枢线圈分别包含配置于彼此不同的上述槽中的一对线圈边和连结上述一对线圈边的线圈端，各上述电枢线圈以叠绕的方式卷绕于上述磁极齿，在各上述电枢线圈中流动三相电流；以及转子，其具有沿周向排列的多个磁极，且相对于上述电枢芯和上述电枢线圈组旋转，上述电枢线圈组具有多个基线圈、上层线圈以及下层线圈作为上述电枢线圈，其中，该多个基线圈的一个上述线圈边配置于上述槽的上开口，且另一个上述线圈边配置于上述槽的下开口，该上层线圈的一个和另一个上述线圈边都配置于上述槽的上开口，该下层线圈的一个和另一个上述线圈边都配置于上述槽的下开口， 设N为2以上的自然数时，每I个上述磁极所对应的上述槽的数量即每极槽数q’满足N<q’<N+l的关系， 各上述基线圈的上述线圈端以相对于上述电枢芯的周向向相同的方向倾斜的状态跨越N+1个上述磁极齿， 上述上层线圈和上述下层线圈的各个上述线圈端跨越N个上述磁极齿， 假定如下这样的假想基线圈安装状态:将与上述基线圈相同结构的多个假想基线圈的各上述线圈边配置在各上述槽的所有上开口和下开口，且将如下2个上述假想基线圈作为假想特定线圈，这2个上述假想基线圈具有在夹着N个上述磁极齿的2个上述槽的上开口处分别配置的2个上述线圈边中流动的电流的相位相同且方向相反的关系，由上述2个假想特定线圈构成的假想线圈对在上述电枢芯的周向上以固定间隔出现， 则各上述基线圈以至少任意一个上述假想线圈对为对象，避开构成作为对象的上述假想线圈对的所有上述假想特定线圈的位置进行配置， 上述上层线圈和上述下层线圈的各个上述线圈边配置于避开了上述基线圈的配置的各上述假想特定线圈的各个上述线圈边的位置。2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中， 各上述基线圈避开各上述假想线圈对的所有上述假想特定线圈的位置进行配置，上述上层线圈和上述下层线圈的各个上述线圈边配置于避开了上述基线圈的配置的所有上述假想特定线圈的各个上述线圈边的位置。3.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其中， 设上述电枢芯中的上述槽的数量Q与上述转子中的上述磁极的数量P的最大公约数为gcd(Q，P)， 用α = 180° XP/gcd(Q，P)表示电角宽度α°， 将夹在各上述假想线圈对所包含的各个上述假想特定线圈之间的上述假想基线圈作为假想调整线圈， 则各上述基线圈避开位于上述电角宽度α°的范围内的各相的各个上述假想调整线圈进行配置， 上述上层线圈和上述下层线圈的各个上述线圈边在上述电角宽度α°的范围内配置于如下位置:该位置是夹着避开了各上述基线圈的配置的各上述假想调整线圈中的至少任意一个假想调整线圈的各个上述假想特定线圈的上述线圈边的位置。4.根据权利要求3所述的旋转电机，其中， 上述电枢芯被分割成沿上述电枢芯的周向排列的多个分割芯， 各上述分割芯的边界的位置成为各上述电枢线圈均未跨越的上述磁极齿的位置。5.根据权利要求3或4所述的旋转电机，其中， 上述电枢线圈组还具有多个追加线圈作为上述电枢线圈，它们分别产生在各相中使上述基线圈、上述上层线圈以及上述下层线圈所产生的感应电压的合成矢量的大小变大的感应电压， 在各上述假想调整线圈的各个上述线圈边的位置配置有上述追加线圈的上述线圈边，各上述追加线圈的上述线圈端以相对于上述电枢芯的周向向与上述基线圈的上述线圈端相反的方向倾斜的状态避开上述上层线圈、上述下层线圈以及上述基线圈均未跨越的上述磁极齿进行配置， 在各上述追加线圈中，各上述追加线圈的上述线圈端跨越的上述磁极齿的数量是相同的。
【文档编号】H02K3/28GK106030993SQ201480075560
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2014年2月14日
【发明人】梅田隆司, 桥本昭
【申请人】三菱电机株式会社