專利名稱：旋轉電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及隔著空隙配置在轉子上并以在轉子的磁極構成的電角360度以內配 置由同相的線圈匝形成的兩個定子磁極的方式纏繞線圈的定子。優(yōu)選形成各個定子磁極的 線圈匝是周方向角度小于電角180度的線圈匝。另外還優(yōu)選，構成兩個定子磁極的線圈匝 被設置為相互不重疊。還優(yōu)選以上述兩個定子磁極相互構成逆極性(相反極性)的方式纏 繞線圈匝。 根據本發(fā)明能夠改善旋轉電機的電特性。


圖1是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖。 圖2是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖。 圖3是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的線圈纏繞方法的例子' 圖4是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的線圈纏繞方法的例子' 圖5是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的線圈纏繞方法的例子' 圖6是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的線圈纏繞方法的例子'
圖7是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的線圈纏繞方法的例子。 圖8是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的線圈纏繞方法的例子。 圖9是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的線圈纏繞方法的例子。 圖10是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖。 圖11是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖。 圖12是表示圖11的變形例。 圖13是表示圖11的變形例。 圖14是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖。 圖15是表示圖14的U相繞組圖。 圖16是表示圖15的向量圖。 圖17是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖。 圖18是表示圖17的U相繞組圖。 圖19是表示圖18的向量圖。 圖20是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖。 圖21是表示圖20的U相繞組圖。 圖22是表示圖21的向量圖。 圖23是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖。 圖24是表示圖23的向量圖。 圖25是表示構成本發(fā)明一實施例的空冷式車輛用交流發(fā)電機100的剖視圖。 圖26是表示由圖25所示的繞組構成的三相整流電路。 圖27是表示圖2的實施例的示意圖。 圖28是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖。 圖29是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖。 圖30是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的線圈纏繞方法的例子。 圖31是表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的線圈纏繞方法的例子。 圖中l(wèi)-轉子，2-定子，21-齒(" 一》)，31、311、312、313-U相線圈，32、321、
322、323-V相線圈，33、331、332、333-W相線圈，31A-三相系統(tǒng)A線圈，31B-三相系統(tǒng)B線圈，
91、92-定子磁極。
具體實施例方式
以下所示的實施方式涉及具有電機、發(fā)電機以及其雙方功能的電動發(fā)電機(電機 發(fā)電機)等的旋轉電機，被廣泛使用于電力電機、產業(yè)、家電、汽車等中。 發(fā)電機、電機等旋轉電機具有感應式電動機、永久磁鐵同步電動機、直流換向器 電機等各種形式的電機、發(fā)電機。在將這些旋轉電機例如作為發(fā)電機使用時，定子、轉子由 繞組和鐵心構成，通過纏繞在轉子上的繞組中流過直流電流、或者在轉子中具備永久磁鐵， 來對轉子加磁使該轉子旋轉，從而通過在定子上發(fā)生旋轉磁場來在定子上纏繞的線圈中取 得磁動勢，以進行發(fā)電。 旋轉電機的定子線圈作為在構成定子磁極的齒上纏繞的方式具有分布纏繞和集 中纏繞。
分布纏繞具有全節(jié)距纏繞和短節(jié)距纏繞，但其結構基本上電角180度纏繞線圈， 對剩余的180度進行反向纏繞，而構成在定子的齒上纏繞所有相的線圈。在分布纏繞的情 況下，因為流過線圈的電流所感應的磁通全部鏈交自身的線圈、即一個線圈匝(turn)所感 應的磁通一定鏈交相鄰的同相線圈匪，所以線圈的電感比較大。因此，在發(fā)電機中發(fā)電電流 變小，在電機中使線圈電流的控制響應性變差。 另一方面，集中纏繞是線圈按照各個相完全分離、并獨立地纏繞在齒上。各個線圈 從轉子接受的磁通在電角360度區(qū)域中，大致為相數(shù)分之1 。例如三相交流系統(tǒng)大致為1/3。 因此，為了提高鏈交磁通，需要增加線圈的圈數(shù)，由此，導致線圈電感增加，這樣即使在集中 纏繞時也與分布纏繞同樣，在發(fā)電機中發(fā)電電流變小，在電機中使線圈電流的控制響應性變差。 此外，在集中纏繞中存在基于定子線圈中流過的電流的電樞反作用而產生的電磁 力高次諧波分量多、旋轉中的噪音比較大這樣的問題。為了抵消作為噪音的主要原因之一 的6次時間高次諧波分量，可采用兩個三相系統(tǒng)，將該相位差CP設為大致30度，從而抵消6 次時間高次諧波分量。因為上述現(xiàn)有技術的相位差9是60度，所以難以降低作為噪音的主 要原因之一的6次時間高次諧波分量。 另外，上述現(xiàn)有技術在原理上是集中纏繞，所以1相部分的定子線圈在發(fā)電機的 場合僅能夠利用由轉子提供的鏈交磁通中的電角120度區(qū)域。相對于分布纏繞在電角360 度區(qū)域中利用的情況，三相系統(tǒng)集中纏繞僅利用了一部分。 根據以下的實施方式，可通過抑制配置在定子端部的線圈匝的脹大(肥大)來將 銅損抑制得較低，從而能夠提高旋轉電機的運轉效率。 另外，根據以下實施方式，能夠將高次諧波電磁力分量相比于集中纏繞抑制成比 較小，所以能夠取得低噪音化的效果。 另外根據以下實施方式，在取得相同感應電壓的體系、即與轉子側的相互電感相
同的體系中，與分布纏繞及集中纏繞相比能夠將線圈的自身電感抑制得較低。其原因是，與
在整個區(qū)域進行線圈纏繞的分布纏繞不同，在以下實施方式中1相部分的線圈僅僅利用電
角360度中的一部分，所以僅線圈自身生成的鏈交磁通的一部分與線圈自身鏈交。另外，由
于在集中纏繞中固定線圈與轉子磁極的對置面積是本發(fā)明的一半，所以為了提高感應電壓
而需要增加線圈匝數(shù)，線圈電感以線圈匝數(shù)的平方增大，因此線圈電感必然增大。在本實施
方式中，因為能夠將線圈的自身電感抑制得較低，所以在作為電機使用的情況下，可提高線
圈電流的控制特性，另外，在作為發(fā)電機使用的情況下，也可以提高發(fā)電特性。 另外根據以下實施方式，在從2000rpm以下的低旋轉區(qū)域到15000rpm以上的高旋
轉區(qū)域的寬范圍內使用的汽車用交流發(fā)電機中可取得非常良好的電特性。汽車用交流發(fā)電
機根據在汽車行駛時使用的內燃機的旋轉能量來產生電力。由于所使用的旋轉區(qū)域非常
寬，所以在高速旋轉區(qū)域中基于定子線圈的電感的阻抗增大，從而存在抑制輸出電流的問
題。其減少也會導致效率降低。在以下的實施方式中可抑制電感的增加，在高速旋轉區(qū)域
改善電流的輸出特性。 在上述說明中，對電氣生成的改善進行了說明，不過在以下實施方式中還能夠解 決與上述不同的課題，取得與上述不同的效果。根據以下實施方式，在定子繞組的圈數(shù)少、 且適用于汽車用交流發(fā)電機的情況下可提高生產性。即，由于汽車用交流發(fā)電機被安裝在車輛上，所以強烈要求小型化。在以下的實施方式中因為可減少定子的圈數(shù)，所以即使在按 照小型化要求使定子小型化的情況下，也能夠使生產性優(yōu)越。另外，與現(xiàn)有方式相比可減少 定子的圈數(shù)，從而容易謀求小型化的需求。 在以下實施方式中因為不增加定子繞組的連接點數(shù)，所以能夠優(yōu)化生產性，取得 更高的可靠性。尤其在容易傳遞車身振動及內燃機振動的環(huán)境下使用汽車用交流發(fā)電機。 另外，還可以在從負溫度變化到高溫的溫度變化激烈的環(huán)境下使用該汽車用交流發(fā)電機。 因此希望焊接等的連接點不多。此外，還因為線圈的匝數(shù)少、線圈的露出面積大，所以能夠 容易避免因線圈被埋入其他線圈而產生的熱等，因此在耐熱性方面也是良好的。從這樣的 觀點來看，以下的實施方式非常適合汽車用交流發(fā)電機。
以下，采用附圖來說明構成本發(fā)明實施例的實施方式。 圖1示出構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖。圖中示出了將旋轉電機的一 部分以直線狀展開。 旋轉電機由轉子1及定子2構成，在轉子1上裝備有多個轉子磁極ll，在定子2上 裝備有形成定子磁極的多個齒21，在多個齒21上纏繞有U相線圈31、V相線圈32、W相線圈 33。這里，將V相線圈定義為相對于流過U相線圈的交流電流，相位延遲120度(提前240 度)的交流電流所流過的線圈。另外，將W相線圈定義為相對于流過U相線圈的交流電流， 相位延遲240度(提前120度)的交流電流所流過的線圈。在圖1中以箭頭方向來表示轉 子1的旋轉方向。 實線表示線圈被正向纏繞(從內徑側看齒以順時針方向纏繞)，虛線表示以與上 述相反的反向纏繞(從內徑側看齒以逆時針方向纏繞)。在圖1中呈現(xiàn)將正向纏繞的線圈 纏繞在遠離轉子的位置上的情況，不過也可以纏繞在距轉子近的位置上。如圖所示，本實施 例的定子線圈構成為將兩個集中纏繞線圈雙重地配置在相互偏移電角180度的位置上，并 使各自的U相線圈、V相線圈、W相線圈彼此間串聯(lián)連接。換言之，定子2隔著空隙配置在轉 子l上，在電角幅度(寬度)360度的區(qū)域內纏繞線圈配置由同相線圈匝形成的兩個定子磁 極91、92，形成定子磁極91、92的各個線圈匝被設置為周方向角幅度小于電角180度、且構 成兩個定子磁極91、92的線圈匝相互不重疊，并且纏繞線圈匝使各個定子磁極91、92相互 形成互逆極性。這里，形成兩個定子磁極91、92的線圈匝被設置為相互偏移電角180度。并 且，配置為構成U、V、W三相的定子磁極，且分別逐個偏移電角60度。另外，V相線圈進行與 U相線圈相反的纏繞。由此，成為+60度-180度=-120度，V相線圈與U相線圈相比相位 延遲120度。另夕卜，W相線圈進行與U相線圈同向的纏繞，所以與U相線圈相比提前2X60 度=120度相位。另外，在該實施例中，一個線圈匝構成的電角幅度是120度，且在同相上 以兩個線圈匝纏繞在240度區(qū)域、即整體的2/3數(shù)量的齒上。以下，將這樣的線圈纏繞方法 稱為"分散纏繞"。 因此，本實施例中的定子線圈與在電角360度以內設置一個集中纏繞線圈的集中 纏繞結構相比，與轉子的磁通鏈交的各個線圈匝的電路面積是其2倍，線圈利用效率為集 中纏繞的2倍。在本實施例中，為了取得與集中纏繞相同的鏈交磁通，齒上纏繞的線圈匝數(shù) 在著眼于某1個齒的情況下與集中纏繞相比一半既可。U相、V相、W相的各個線圈與集中 纏繞相比分散成2倍，此外，僅僅纏繞在整體的2/3數(shù)量的齒上纏繞線圈，而不是如分布纏 繞那樣在所有齒上纏繞線圈。因此，與集中纏繞及分布纏繞相比，能夠將線圈電感抑制得較低。 此外本實施例構成為，與集中纏繞相比，將線圈分散配置為2倍，U相線圈、V相線 圈以及W相線圈被重疊纏繞一半左右，因此電樞反作用與集中纏繞相比能夠在周方向上比 較平滑地分布，從而成為降低了高次的電磁力高次諧波分量的結構。因此，與集中纏繞相 比，能夠作為更安靜的旋轉電機發(fā)揮功能。 另外，在圖1的例子中構成為每隔電角60度配置1個定子齒，并以電角幅度120 度纏繞線圈匝，不過每隔電角30度來配置1個定子齒并以電角幅度90度、120度或150度 纏繞線圈匝的結構也能夠起到同樣的效果。另外，以下的圖2 圖9所示的單個三相系的 實施例也是每隔電角60度配置1個定子齒、以電角幅度120度纏繞線圈匝的結構，但每隔 電角30度配置1個定子齒并以電角幅度90度、120度或150度來纏繞線圈匝的結構也能夠 起到同樣的效果。 圖2表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖。除了以下所述的事項之外都 與上述實施例相同。 本實施例相對于實施例l，定子線圈的纏繞方法不同。對于齒21，分別在槽的靠近 轉子的位置和遠離轉子的位置的2層上傾斜纏繞全部的定子線圈，線圈的半徑方向位置針 對全部的線圈都平均纏繞。即，將各個線圈匝的兩個槽插入部中的一個配置在槽的靠近轉 子的位置上，另一個配置在槽的遠離轉子的位置上，以使各相的線圈電感平均化。在實施例 1中，各相線圈通過串聯(lián)連接將齒21的半徑方向的線圈平均配置，不過在本實施例中，串聯(lián) 連接之前的全部線圈也是平均的。在圖27中示出其示意圖。整個周期的各l/3區(qū)域中的 線圈位置依次循環(huán)配置，從整個周期來看，相對于各個線圈平均配置。 關于齒21的半徑方向的線圈配置，在構成均勻的三相交流系統(tǒng)上優(yōu)選各相線圈 平均的情況。 圖3示出構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的線圈纏繞方法的例子。 這些圖分別示出從配置在旋轉電機外側的定子的半徑方向內側看時的線圈纏繞
方法的U相、V相、W相線圈。這些圖為了易于展現(xiàn)線圈的纏繞方法，而忽視了線圈的粗細，
在線圈間間隔空隙，以便弄清楚纏繞方法的大致情況。附圖的橫方向相當于定子的周方向。
這里針對電角360度設有6個槽(6個齒)。因此，相鄰的槽(齒)具有電角60度的相位差。 圖3的例子中，在為了構成1個定子磁極91，而以周方向角幅度為電角120度(這 里是兩個齒21)的方式纏繞了 2匝的線圈后，向與最后插入的槽相距電角180度(這里將 齒21設為3個)的槽插入該線圈，從該槽開始，與構成定子磁極91的線圈匝反向地纏繞2 匝同相的線圈，以構成其他定子磁極92。這里所謂2匝纏繞是指對纏繞著線圈的兩個槽分 別插入兩個線圈。這些線圈被串聯(lián)連接。由此，可使線圈的全長最短，從而能夠大大地減少 銅損。 此外，向形成于多個齒21間的槽中插入的三相線圈以總個數(shù)在各個槽中相同的 方式進行纏繞。這樣，如果在各個槽中線圈個數(shù)相同，則能夠均勻地配置線圈，因為線圈沒 有集中，所以容易纏繞，在線圈的通風冷卻中，有能夠均勻地冷卻這樣的效果。不言而喻即 使不是相同的個數(shù)也能夠取得本實施方式中的分散纏繞的結構。 此例中，向一個槽中共計插入4個線圈。此外，在向一個槽插入的線圈的總個數(shù)為
8偶數(shù)時，能夠應用此實施例。 圖4表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的線圈纏繞方法的例子。除了以下所示 的事項之外，都與上述實施例相同。 此例中，在為了構成一個定子磁極91而以周方向角幅度為電角120度(這里是兩 個齒21)的方式纏繞2.5匝的線圈后，向和最后插入的槽相距電角180度(這里，設齒21 為3個)的槽插入該線圈，從該槽開始，與構成定子磁極91的線圈匝反向地纏繞2. 5匝同 相的線圈，來構成其他定子磁極92。這里所謂纏繞2. 5匝表示在插入線圈的兩個槽的一個 中插入2個線圈，另一個中插入3個線圈。因為能夠將各相全部線圈的線圈端部配置成兩 側均勻，所以可防止線圈端部的脹大化。這里示出了2.5匝的例子，但只要是半整數(shù)(整數(shù) 的一半)的匝數(shù)就能夠適用本實施例。 此外該例中，向一個槽共計插入5個線圈。在向一個槽插入的線圈總個數(shù)為奇數(shù) 時，能夠應用此實施例。 圖5表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機線圈的纏繞方法的例子。除了以下所示 的事項之外，都與上述實施例相同。對圖中線圈所標注的箭頭表示各相中存在兩個線圈系 統(tǒng)電流的時刻的朝向。 此例是正向纏繞線圈和反向纏繞線圈分離構成的例子。為了構成正向纏繞的定子 磁極91，以周方向角幅度為電角120度(這里是兩個齒21)的方式纏繞線圈來構成定子磁 極91，向和最后插入該線圈的槽相距電角240度(這里設齒21為4個)的槽中插入該線 圈，從該槽開始，與構成定子磁極91的線圈匝同向地纏繞2匝線圈。同樣，為了構成反向纏 繞的定子磁極92，在上述正向纏繞的線圈跨越的電角240度內，以與正向纏繞的定子磁極 91相位偏移180度的方式，使該周方向角幅度跨越電角120度(這里是兩個齒)、且與上述 正向纏繞的上述定子磁極反向地纏繞線圈，來構成反向纏繞的定子磁極92，并且從和最后 插入的槽相距電角240度(這里設齒21為4個)的槽開始，與構成定子磁極92的線圈匝 同向地纏繞線圈，來構成反向纏繞線圈。 優(yōu)選正向纏繞線圈與反向纏繞線圈串聯(lián)連接。由此，因為能夠將各相全部線圈的 線圈端部配置成兩側均勻，所以可防止線圈端部的脹大化，并且易于纏繞線圈，從而優(yōu)化批
量生產性。 此外該例中，在一個槽內共計插入4個線圈。在一個槽內插入線圈的總個數(shù)為偶 數(shù)時，可應用該實施例。 圖6表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的線圈纏繞方法的例子。除了以下所示 的事項之外，都與上述實施例相同。圖中對線圈標注的箭頭表示在各相中具有兩個線圈系 統(tǒng)電流的時刻的朝向。 此例除了圖5的實施例之外，還有將作為第三線圈的U相線圈313、V相線圈323、 W相線圈333在分別插入正向纏繞以及反向纏繞的線圈匝的兩個槽的任意一個纏繞成電角 180度的相位差的波形繞組的例子。也就是說，成為分散纏繞結構與分布纏繞結構的復合 型，具有分布纏繞的優(yōu)點，即，稍稍提高了降低高次諧波的特性。 此外該例中在一個槽內共計插入5個線圈。在一個槽內插入線圈的總個數(shù)為奇數(shù) 時，可應用該實施例。 圖7示出構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的線圈纏繞方法的例子。除了以下所示的事項之外，都與上述實施例相同。圖中對線圈所標注的箭頭表示在各相中具有兩個線圈 系統(tǒng)電流的時刻的朝向。 圖7是正向纏繞線圈與反向纏繞線圈分離構成的其他例。為了構成正向纏繞的定 子磁極91以線圈的周方向角幅度為電角120度(這里是兩個齒21)的方式按照波形繞法 纏繞線圈，從和最后插入該線圈的槽相距電角240度(這里設齒21為4個)的槽開始，與 構成定子磁極91的線圈匝同向地按照波形繞法纏繞兩個線圈。同樣，為了構成反向纏繞的 定子磁極92，在上述正向纏繞的線圈中已跨越的電角240度內，以與正向纏繞的定子磁極 相位偏移180度的方式，按照波形繞組纏繞線圈使該周方向角幅度為電角120度，從跨越了 構成正向纏繞的定子磁極的電角240度(這里設齒21為4個)的槽開始，與構成定子磁極 92的線圈匝相同向地按照波形繞組纏繞兩個線圈，來構成反向纏繞線圈。兩個線圈既可以 并聯(lián)連接也可以串聯(lián)連接，不過優(yōu)選正向纏繞線圈與反向纏繞線圈串聯(lián)連接。由此，因為能 夠將各相全部線圈的線圈端部配置成兩側均勻，所以可防止線圈端部的脹大化。另外因為 不是環(huán)繞線圈而是以波形繞組構成，所以容易纏繞線圈，優(yōu)化批量生產性。
此外該例中，在一個槽內共計插入4個線圈。在一個槽內插入線圈的總個數(shù)為偶 數(shù)時，可應用此實施例。 圖8示出構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的線圈纏繞方法的例子。除了以下所示 的事項之外，都與上述實施例相同。圖中對線圈標注的箭頭表示在各相中具有兩個線圈系 統(tǒng)電流的時刻的朝向。 此例除了圖7的實施例之外，還有將作為第三線圈的U相線圈313、V相線圈323、W 相線圈333在分別插入正向纏繞及反向纏繞的線圈匝的兩個槽的任意一個纏繞成電角180 度的相位差的波形繞組的例子。也就是說，成為分散纏繞結構與分布纏繞結構的復合型，具 有分布纏繞的優(yōu)點，即，稍稍提高了降低高次諧波的特性。 此外該例中，在一個槽內共計插入5個線圈。在一個槽內插入線圈的總個數(shù)為奇 數(shù)時，可應用此實施例。 圖9示出構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的線圈纏繞方法的例子。除了以下所示 的事項之外，都與上述實施例相同。圖中對線圈標注的箭頭表示在各相中具有兩個線圈系 統(tǒng)電流的時刻的朝向。 該例是對圖7的實施例進行了變形的例子。使反向纏繞的線圈的電流方向反向， 并通過正向纏繞或反向纏繞中一方的搭接線和另一方的線圈匝的組合來配置成圍繞兩個 齒21進行旋轉。由此，可構成如圍繞兩個齒21的環(huán)電流。 此外該例中，在一個槽內共計插入4個線圈。在一個槽內插入線圈的總個數(shù)為偶 數(shù)時，可應用此實施例。 圖IO示出構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖。除了以下所述的事項之外， 都與上述實施例相同。 本實施例的結構是組合了上述的分散纏繞結構和雙重三相結構。S卩，設置有兩個 圖l所示的繞組群，且相互偏移地配置相位。如圖IO所示構成為，在每個電角360度中齒 21的個數(shù)是12個、相鄰的齒21之間的電角相位差是30度。在齒21中在半徑方向外側的 部分配置有一個三相交流系統(tǒng)(三相系統(tǒng)A)的分散纏繞結構的三相交流系線圈，在半徑方 向內側的部分還配置有另一個三相交流系統(tǒng)(三相系統(tǒng)B)的分散纏繞結構的三相交流系線圈。三相系統(tǒng)B針對三相系統(tǒng)A配置在電角偏移30度的位置上且并聯(lián)連接。三相系統(tǒng) A、 B都是例如以捆束4個齒的方式來纏繞各個線圈的。 圖11示出構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖。除了以下所述的事項之外， 都與上述實施例相同。 三相系統(tǒng)A的繞組群和三相系統(tǒng)B的繞組群優(yōu)選作為電路元件是同等的。由此， 可有效降低高次諧波電磁力，另外，在視為發(fā)電機時的輸出電流也均勻，并將合成后的輸出 電流中的波動抑制成較小。因此，如圖ll所示，沿著周方向纏繞的線圈在半徑方向上偏移 且傾斜配置。即，三相系統(tǒng)A的繞組群和三相系統(tǒng)B的繞組群分別構成3個相的定子磁極， 相互偏移電角30度的相的繞組被纏繞在該相的繞組彼此間相互鄰接的槽上，并且以在線 圈端部互不相交的方式分別插入槽的靠近轉子的位置和遠離轉子的位置。從而，兩個三相 系統(tǒng)具有相互平均的電電路特性。 圖11示出以各線圈匝纏繞4個齒、即沿著周方向呈電角120度進行纏繞的例子， 但如圖12所示也能夠纏繞3個齒、即沿著周方向呈電角90度進行纏繞。另外如圖13所示， 還能夠纏繞5個齒、即沿著周方向呈電角150度進行纏繞。 如本實施例所示，通過構成分散纏繞結構的二重三相系統(tǒng)、并將兩個三相系統(tǒng)的 電角相位差設定為30度或其左右，可以有效地降低與電磁力相關的6次時間高次諧波分 量，能夠使旋轉電機的噪音顯著降低。 圖14示出構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖。除了以下所述的事項之外， 都與上述實施例相同。 在圖11中為了取得雙重三相結構而使齒的個數(shù)成為2倍，本實施例是齒數(shù)保持現(xiàn) 有狀況、即每個轉子1磁極的齒為3個的狀況實現(xiàn)雙重三相結構的實施例。圖14示出其一 例。這里，使作為基礎的分散纏繞結構變更一部分。圖14的三相系統(tǒng)A所示的U相線圈的 用實線表示的正向纏繞線圈纏繞3個齒，反向纏繞線圈纏繞2個齒。另一方面，三相系統(tǒng)B 所示的U相線圈的正向纏繞線圈纏繞2個齒，反向纏繞線圈纏繞3個齒。正向纏繞線圈和反 向纏繞線圈都共有相同的槽，其位置在三相系統(tǒng)A和三相系統(tǒng)B中是同一場所。圖15示出 此時的U相線圈的纏繞線圖。三相系統(tǒng)A的正向纏繞線圈314與反向纏繞線圈315、三相系 統(tǒng)B的正向纏繞線圈317與反向纏繞線圈316如圖15所示呈波狀纏繞。圖16示出此時的 正向纏繞線圈和反向纏繞線圈的圈數(shù)相同。圖16是考慮了相位利用向量圖來示出此時的 U相線圈所拾的磁通量。圖中的數(shù)值6和2是表示將正向纏繞線圈和反向纏繞線圈的圈數(shù) 設為2時的磁通量向量的相對大小的量，通過矢量運算，三相系統(tǒng)A和三相系統(tǒng)B的U相線 圈所拾的磁通量向量的電角相位差為27. 8度。比30度稍稍偏移，此時的6次時間高次諧 波電磁激振力分量的降低率為1. 3%，通過下式取得，即(l+cos(6X27. 8deg))/2 = 0. 013， 從而能夠取得充分降低的效果并實現(xiàn)靜音化。 這樣，在由U相線圈、V相線圈及W相線圈形成的三相線圈系統(tǒng)中，正向纏繞線圈 和反向纏繞線圈纏繞的齒數(shù)不同。在本實施例中，因為齒數(shù)不增加到2倍即可，所以具有線 圈容易纏繞的效果。 這里，在雙重三相系統(tǒng)的相對角度是20度的情況下，(l+cos(6X20deg))/2 = 0. 25 ;在是40度的情況下，(l+cos(6X40deg))/2 = 0. 25，從而6次時間高次諧波電磁激振 力分量的降低率都為25%。因此，如果雙重三相系的相對角度設定為20 40度的區(qū)域，則能夠將6次時間高次諧波電磁激振力分量的降低率抑制到25%以下。 圖17 圖19示出基于同樣考慮的其他方式。這是在圖15的例子中追加輔助線
圈的例子。如圖18所示，線圈全部波狀纏繞(波狀繞法)。在此情況下，6次時間高次諧波
電磁激振力分量的降低率也能夠得到相同的值，獲得與上述實施例相同的效果。 圖20 圖22示出基于同樣考慮的其他方式，是變更了圖17的三相系統(tǒng)B的例子。
如圖21所示，線圈全部以波狀纏繞。此時的6次時間高次諧波電磁激振力分量的降低率通
過下式來取得與前述實施例相同的值，即(l+cos(6X32. 2deg))/2 = 0.013，從而可獲得與
前述實施例相同的效果。 圖23示出基于同樣考慮的其他方式。通過將三相系統(tǒng)A和三相系統(tǒng)B的線圈稍稍 移動位置，能夠使三相系統(tǒng)A與三相系統(tǒng)B之間的電角相位差靠近30度。在本實施例中，根 據圖24的向量圖，三相系統(tǒng)A與三相系統(tǒng)B之間的電角相位差為43. 9-16. 1 = 27. 8 (deg)。 此時的6次時間高次諧波電磁激振力分量的降低率為(l+cos(6X27. 8deg))/2 = 0. 013，具 有與前述實施例相同的效果。圖23的線圈配置表示概略圖，不言而喻，即使沿著半徑方向 適當?shù)匾苿泳€圈而容易纏繞，也能夠有效地降低6次時間高次諧波電磁激振力分量。
上述任意的實施例都能夠適用于在電力電機用、產業(yè)用、家電用、汽車用等中廣泛 使用的電機、發(fā)電機等旋轉電機?？善诖龔V泛應用于各種領域中，在大的設備中可應用到風 力發(fā)電機、汽車驅動用電機、發(fā)電用旋轉電機、產業(yè)用旋轉電機，在中型設備中可應用到在 產業(yè)用、汽車用輔機等中使用的旋轉電機，在小的設備中，可應用到在家電用、OA用機器等 中使用的旋轉電機。 例如示出在發(fā)電機中利用時的實施例。通過構成如上所述的二重三相系統(tǒng)，可取 得波動更小的發(fā)電電流。 圖25示出構成本發(fā)明一實施例的空冷式車輛用交流發(fā)電機100的剖視圖。在轉子 1中軸的中心部配置有爪形磁極113，在該爪形磁極113的中心部配置有磁場繞組112。在 軸的前端安裝有滑輪IOI，在其相反側設置有用于對上述磁場繞組進行供電的集電環(huán)109。 此外，轉子1的爪形磁極113的兩端面由與旋轉同步進行旋轉的冷卻風扇的前風扇107F和 后風扇107R構成。另外，在爪磁極極113上配置有永久磁鐵116，起到使磁場繞組磁通增 加的輔助勵磁的作用。另一方面，定子2由定子磁極91、92和定子繞組構成，并經由少許間 隙與轉子1對置。定子2被前托架114和后托架115保持，兩托架和轉子1利用軸承102F 及102R可旋轉地支承。先前所述的集電環(huán)109構成為與電刷108接觸提供電力。定子繞 組如上述實施例那樣由三相繞組構成，各個繞組的引出線與整流電路111連接。整流電路 111由二極管等整流元件構成，由此構成全波整流電路。例如在二極管的場合，負極端子與 終端106連接。另外，正極側的端子與車輛用交流發(fā)電機主體電連接。后罩110起到整流 電路lll的保護罩的作用。 接著，對發(fā)電動作進行說明。發(fā)動機(未圖示)與車輛用交流發(fā)電機100 —般利 用傳送帶來連結。車輛用交流發(fā)電機100通過滑輪101與發(fā)動機側利用傳送帶進行連接， 在發(fā)動機旋轉的同時，轉子1進行旋轉。通過在設置到轉子1的爪形磁極113中心部的磁 場繞組112中流過電流，來使該爪形磁極113磁化，并通過旋轉在定子繞組中產生三相的感 應電動勢。其電壓在先前所述的整流電路lll中進行全波整流，產生直流電壓。該直流電 壓的正側與終端(terminal) 106連接，進一步與電池(未圖示)連接。但控制磁場電流使整流后的直流電壓成為適合對電池進行充電的電壓(詳細內容省略)。
圖26示出由圖25所示的繞組構成的三相整流電路。圖26(a)與圖1 圖9的實 施例對應，圖26(b)與圖10以后的實施例對應。各相繞組經過三相Y連接進行連接。三相 線圈的反中性點側(中性點相反側)的端子如圖所示與6個二極管Dl+ D3-連接。另 外，正極側二極管負極(cathode)共用，與電池的正極側連接。負極側二極管端子的正極 (anode)同樣與電池的負極端子連接。 在圖26 (b)中，電氣獨立的三相繞組的Ul繞組和U2繞組的電壓相等、電相位偏移 30度，所以選擇電位大的，最終成為30度幅度的波動。 此外，這里示出了星形連接的例子，但也可以采用三角連接。在采用了三角連接的
情況下，與星形連接的情況相比，可取得使線圈感應電壓提高11. 5%這樣的效果。 此外，上述實施例換言之是如下的旋轉電機，該旋轉電機由定子和轉子構成，該定
子由單個三相交流系統(tǒng)電流流過的定子線圈、纏繞該定子線圈的齒、以及使流過齒的磁通
回流的后鐵心(core back)構成；該轉子具有與齒對置的磁極，在該旋轉電機中，纏繞在各
個齒上的定子線圈僅是U相線圈和V相線圈、或V相線圈和W相線圈、或W相線圈和U相線圈。 另外，還可以是如下的旋轉電機，該旋轉電機由定子和轉子構成，該定子由單個三 相交流系統(tǒng)電流流過的定子線圈、纏繞該定子線圈的齒、以及使流過齒的磁通循環(huán)的后鐵 心構成；該轉子具有與齒對置的磁極，在該旋轉電機中，在齒的半徑方向外側位置配置U相 線圈、V相線圈以及W相線圈的集中纏繞線圈系統(tǒng)，并且，在半徑方向內側配置與先述的集 中纏繞線圈系統(tǒng)反向纏繞的U相線圈、V相線圈和W相線圈的集中纏繞線圈系統(tǒng)，并按照每 個相串聯(lián)連接這兩個集中纏繞線圈系統(tǒng)。 另外，還可以是如下的旋轉電機，該旋轉電機具有由U相線圈、V相線圈和W相線 圈形成的兩個三相線圈系統(tǒng)，將各個線圈系統(tǒng)的電角相位差設定為近似30度、或20度-40 度的范圍內。 圖28表示構成本發(fā)明一實施例的旋轉電機的概略圖，其以直線展開的方式示出 了旋轉電機的一部分。圖28的上側圖是從旋轉軸方向觀察旋轉電機的圖，下側圖是從內側 的轉子側向半徑方向外側觀察的圖。除了以下所示的事項以外都與上述實施例相同。
旋轉電機由轉子1以及定子2構成，在轉子1上裝備有多個轉子磁極11 ，在定子2 上裝備有形成定子磁極的多個齒21。這里對在電角1周期中具有12個齒21的例子進行說 明。在這些齒21上纏繞3相線圈，圖中僅示出U相線圈31， V相線圈以及W相線圈纏繞在 電角中相位延遲120度的位置上。定子的齒21以電角30度間隔進行配置，所以V相線圈 以及W相線圈相對于U相線圈31被纏繞在偏移了定子的4個齒21的位置上。這里，V相 線圈被定義為相對流過U相線圈的交流電流相位延遲120度(提前240度)的交流電流 流向的線圈。另外，W相線圈被定義為相對流過U相線圈的交流電流相位延遲240度(提 前120度)的交流電流流向的線圈。 實線表示線圈進行正向纏繞(從內徑側觀察齒為順時針方向纏繞)，虛線表示進 行與其相反的反向纏繞(從內徑側觀察齒為逆時針方向纏繞)。在圖28中示出了將正向纏 繞的線圈在距轉子遠的位置上纏繞的情況，不過也可以纏繞在距轉子近的位置上。如圖所 示，本實施例的定子線圈結構為將2個集中纏繞線圈雙層配置在電角相互偏移180度的位置上，并使各個U相線圈31彼此間串聯(lián)連接。定子2經由空隙配置在轉子1上，在電角幅 度360度區(qū)域內，在將由同相的線圈匝形成的6個磁極作為一組的兩個定子磁極91、92上 纏繞線圈，在形成定子磁極91、92的各個線圈匝中的1匝是周方向角度幅度的電角180度， 其余的線圈匝在比周方向角度幅度的電角180度狹小的范圍內纏繞。在圖28的例子中為 纏繞在4個齒21上的形態(tài)。本例為在4個齒21上僅纏繞1匝，不過也可以纏繞多匝。該 旋轉電機被設置為構成這兩個定子磁極91、92的線圈匝不相互重疊，并且以各個定子磁極 91、92相互構成相反極性的方式來纏繞線圈匝。 這里被設置為構成兩個定子磁極91、92的線圈匝相互偏移電角180度。并且，構 成U，V，W這3相的定子磁極，被配置為各自偏移電角60度(在圖28中省略V，W相線圈)。 此夕卜，V相線圈與U相線圈相比偏移2個齒21的量，并與U相線圈反向纏繞。由此為+60 度_180度=-120度，V相線圈與U相線圈相比相位延遲120度。另外，W相線圈與U相線 圈相比偏移4個齒21的量，與U相線圈以相同的方向進行纏繞，所以與U相線圈相比提前 2X60度=120度相位。 本實施例中的定子線圈和在電角360度以內設置1個集中纏繞線圈的集中纏繞結 構相比，與轉子的磁通鏈交的各線圈匝的回路面積為2倍、線圈利用率為集中纏繞的2倍。 在著眼于某1個齒的情況下，在本實施例中，為了獲得與集中纏繞相同的鏈交磁通，纏繞在 齒上的線圈匝數(shù)與集中纏繞相比一半既可。U相、V相、W相的各個線圈與集中纏繞相比分 散成2倍，此外，并是不如分布纏繞那樣在所有齒上一樣纏繞線圈，雖然在整體上纏繞線圈 上，但對整體2/3數(shù)量的齒進行多重纏繞，對其余的l/3數(shù)量的齒僅纏繞l匝的線圈。因此， 與集中纏繞及分布纏繞相比，能夠將線圈電感抑制得較低。 此外本實施例構成為，與集中纏繞相比，將線圈分散配置為2倍，U相線圈、V相線 圈以及W相線圈中一半左右重疊纏繞，因此電樞反作用與集中纏繞相比能夠在周方向上比 較平滑地分布，從而成為降低了高次的電磁力高次諧波分量的結構。因此，與集中纏繞相 比，能夠作為更安靜的旋轉電機發(fā)揮功能。 此外，圖28的例子是每隔電角30度配置1個定子齒、在4個定子齒上多重纏繞線
圈匝的方式，不過也可以是在2個、3個或5個定子齒上進行多重纏繞的方式。 接著，對其他實施例進行說明。圖28所示的實施例是在電角360度中對定子纏繞
偶數(shù)匝的線圈的例子，圖29所示的實施例是纏繞奇數(shù)匝的線圈的例子。除了以下所述的事
項之外與上述實施例相同。 本實施例相對于圖28的實施例，定子線圈的纏繞方式不同。圖28的實施例是與對 正向纏繞和反向纏繞這兩種線圈31進行纏繞并對它們在末端串聯(lián)連接的方式相對，在本 實施例中為以不間斷的方式直接連結有正向纏繞和反向纏繞這兩種線圈31的纏繞方式。 在圖28的實施例中為直接連結正向纏繞線圈彼此間或反向纏繞線圈彼此間的形式，所以 針對在電角180度的距離中產生無效的線圈端部，本實施例中交替連接正向纏繞線圈和反 向纏繞線圈，因此不產生無效的線圈端部，與實施例1相比能夠有效地利用線圈。
關于齒21的半徑方向的線圈配置，在構成均勻的三相交流系統(tǒng)上優(yōu)選各相線圈 為電氣回路平均的結構。 圖30、圖31示出在圖28的實施例、圖29的實施例所示的定子線圈構成3相系統(tǒng) 時，使全部相的線圈在全周內電氣回路平均的線圈纏繞方式的位置實施例。因為線圈在定子的半徑方向上傾斜地纏繞，所以幾乎不發(fā)生基于相的不同而導致的半徑方向位置的不平 均性，且線圈電感大致均勻。 這里示出的4個實施例都是單一的3相系統(tǒng)，不過為了降低高次諧波電磁力所引 起的噪音，構成具有30度左右的相位差的雙重3相系統(tǒng)是有效的。將角度e設為20度 < 9 <30度。構成兩個3相系統(tǒng)U、V、W、U' 、V' 、W' ，U'相線圈相對于U相線圈使電角
e相位延遲。同樣，v'相線圈相對于v相線圈使電角e相位延遲，w'相線圈相對于w相
線圈使電角9相位延遲。當在圖28 圖31所示的實施例中進行具體敘述時，將圖28
圖31所示的定子線圈31作為U相線圈，在向右偏移約一個定子齒21的位置上同樣地纏繞
U'線圈。在進一步向右偏移3個的位置上同樣地纏繞V線圈。在進一步向右偏移l個的
位置上同樣的纏繞V'線圈。在進一步向右偏移3個的位置上同樣地偏移W線圈。在進一
步向右偏移1個的位置上同樣地纏繞W'線圈。這樣可構成雙重3相系統(tǒng)。 上述實施例是具有在周方向上設置多個磁極的轉子和經由空隙配置在轉子上的
定子的旋轉電機，在定子中，在轉子的磁極構成的電角360度以內纏繞線圈，以配置兩個由
同相的線圈匝以及定子鐵心形成的定子磁極，形成各個定子磁極的上述線圈匝被設置成周
方向角度幅度為電角180度區(qū)域，在比各角度區(qū)域的中央部狹窄的角度區(qū)域中具有多重線
圈匝，構成兩個定子磁極的線圈匝相互不重疊，并且以相鄰的定子磁極相互成為逆極性的
方式纏繞線圈匝。 在旋轉電機中優(yōu)選定子被設置為構成定子磁極的兩個線圈匝相互偏移電角180 度。 另外，在旋轉電機中優(yōu)選定子構成有三相的定子磁極，且分別配置為偏移電角120度。 另外，優(yōu)選在旋轉電機的定子中，l個線圈匝構成的多重線圈匝的周方向角度幅度 為電角90度、120度或150度。 另外，優(yōu)選在旋轉電機的定子中，將各個線圈匝的兩個槽插入部中的一個配置在 槽的靠近轉子的位置上，將另一個配置在槽的遠離轉子的位置上。 另外，優(yōu)選在旋轉電機的定子中，在轉子磁極所定義的電角360度以內纏繞線圈， 以配置兩個由具有2或2. 5匝數(shù)的線圈匝形成的同相定子磁極。 另外，優(yōu)選在旋轉電機的定子中，為了構成一個定子磁極而以周方向角度幅度構
成電角180度的方式纏繞線圈，之后向與最后插入的槽相距電角180度的槽插入該線圈，從
該槽開始，與構成定子磁極的線圈匝反向地纏繞同相的線圈，以構成其他定子磁極。 另外，優(yōu)選在旋轉電機的定子中，為了構成l個定子磁極而以周方向角度幅度構
成電角180度的方式纏繞半整數(shù)圈的線圈，之后向與最后插入的槽相距電角180度的槽插
入該線圈，從該槽開始，與構成定子磁極的線圈匝反向地纏繞同相的線圈，以構成其他定子磁極。 另外，優(yōu)選在旋轉電機的定子中，為了該周方向角度幅度構成電角180度而纏繞 線圈，構成正向纏繞的定子磁極，向與最后插入該線圈的槽相距電角180度的槽插入該線 圈構成正向纏繞的定子磁極，與由此構成正向纏繞的定子磁極的線圈匝同向地纏繞線圈來 構成下一正向纏繞的定子磁極，并且在正向纏繞的線圈中已跨越的電角180度內，以與正 向纏繞的定子磁極相位偏移180度的方式，使該周方向角度幅度構成電角180度地與正向纏繞的定子磁極反向地纏繞線圈來構成反向纏繞的定子磁極，向與最后插入的槽相距電角 180度的槽插入該線圈，從該槽開始，與構成反向纏繞的定子磁極的線圈匝同向地纏繞線 圈，以構成下一反向纏繞的定子磁極。 另外，優(yōu)選在上述的旋轉電機中，將與正向纏繞的線圈以及反向纏繞的線圈不同 的其他線圈插入已分別插有正向纏繞以及反向纏繞的線圈匝的兩個槽的任意一個中，并且 纏繞成構成電角180度相位差的波形繞組。 另外，優(yōu)選在旋轉電機的定子中，以該周方向角度幅度構成電角180度而纏繞線 圈的方式按照波形繞法進行纏繞來構成正向纏繞的定子磁極，向與最后插入該線圈的槽相 距電角180度的槽插入該線圈，與構成正向纏繞的定子磁極的線圈匝同向地以波形繞法纏 繞線圈來構成下一正向纏繞的定子磁極，并且在正向纏繞的線圈跨越的電角180度內，以 與正向纏繞的定子磁極相位偏移180度的方式，使該周方向角度幅度構成電角180度而與 正向纏繞的定子磁極反向地以波形繞法的方式纏繞線圈來構成反向纏繞的定子磁極，向與 最后插入的槽相距電角180度的槽插入該線圈，與構成反向纏繞的定子磁極的線圈匝同向 地以波形繞法的方式纏繞線圈，來構成下一反向纏繞的定子磁極。 另外，在旋轉電機中，優(yōu)選具備在周方向上設有多個磁極的轉子；和定子，該定子 具有上述第1繞組群和與第1繞組群相同結構的第2繞組群，第1繞組群和第2繞組群配 置為電角相互偏移20 40度。 另外在上述旋轉電機中，優(yōu)選第1繞組群和第2繞組群分別構成有三相的上述定 子磁極，第1繞組群與第2繞組群的相互偏移電角20 40度的相的繞組彼此間被纏繞在 相鄰的齒上，并且以在線圈端部互不相交的方式分別插入到槽的靠近轉子的位置和遠離轉 子的位置。另外在旋轉電機中還優(yōu)選定子在電角360度中具有12個槽，1個線圈匝構成的 周方向角度幅度是電角90度、120度或150度。 另外，在旋轉電機中，優(yōu)選具有在周方向設置多個磁極的轉子、和定子，該定子具 有上述第1繞組群和與第1繞組群不同結構的第2繞組群，第1繞組群和第2繞組群被配 置為電角相互偏移20 40度，并且插入各槽中的線圈數(shù)相等。
權利要求
一種旋轉電機，其具有轉子，其在周方向上設有多個磁極；以及定子，其配置在上述轉子上，且該定子與上述轉子之間具有空隙，上述定子，以在上述轉子的磁極構成的電角360度以內配置兩個由同相的線圈匝以及定子鐵心形成的定子磁極的方式纏繞線圈，形成各個定子磁極的上述線圈匝的周方向角幅度小于電角180度，構成兩個上述定子磁極的上述線圈匝被設置為相互不重疊，并且上述線圈匝纏繞成相鄰的上述定子磁極互為反極性。
2. 根據權利要求l所述的旋轉電機，其中，上述定子中構成上述定子磁極的兩個上述線圈匝相互偏移電角180度。
3. 根據權利要求l所述的旋轉電機，其中，上述定子構成有3個相的上述定子磁極且分別呈電角60度偏移。
4. 根據權利要求l所述的旋轉電機，其中，上述定子中一個上述線圈匝構成的周方向角幅度是電角90度、120度或150度。
5. 根據權利要求l所述的旋轉電機，其中，上述定子中各個線圈匝的兩個槽插入部之一配置在槽的靠近轉子的位置，上述兩個槽 插入部之另一個配置在槽的遠離轉子的位置。
6. 根據權利要求l所述的旋轉電機，其中，上述定子以由上述轉子的磁極定義的電角360度以內配置兩個由具有2匝數(shù)或3匝數(shù) 的線圈匝形成的同相定子磁極的方式纏繞線圈。
7. 根據權利要求l所述的旋轉電機，其中，在上述定子中，為了構成一個上述定子磁極而以周方向角幅度為電角120度的方式纏 繞了線圈之后，向與最后插入的槽相距電角180度的槽插入該線圈，從該槽開始以與構成 上述定子磁極的上述線圈匝相反的方向纏繞同相的線圈構成其他定子磁極。
8. 根據權利要求l所述的旋轉電機，其中，在上述定子中，為了構成一個上述定子磁極而以周方向角幅度為電角120度的方式半 整數(shù)圈地纏繞線圈之后，向與最后插入的槽相距電角180度的槽插入該線圈，從該槽開始 以與構成上述定子磁極的上述線圈匝相反的方向纏繞同相的線圈構成其他定子磁極。
9. 根據權利要求l所述的旋轉電機，其中，在上述定子中，以其周方向角幅度為電角120度的方式纏繞線圈構成正向纏繞的上述 定子磁極，向與最后插入該線圈的槽相距電角240度的槽插入該線圈，以與構成上述正向 纏繞的定子磁極的線圈匝相同的方向纏繞線圈構成下一正向纏繞的上述定子磁極，并且在 上述正向纏繞的線圈跨越的電角240度內，以與上述正向纏繞的定子磁極相位偏移180度 的方式，使其周方向角幅度為電角120度且與上述正向纏繞的上述定子磁極反向地纏繞線 圈，構成反向纏繞的定子磁極，向與最后插入該線圈的槽相距電角240度的槽中插入該線 圈，從該槽開始以與構成上述反向纏繞的定子磁極的線圈匝相同的方向纏繞線圈，構成下 一反向纏繞的上述定子磁極。
10. 根據權利要求9所述的旋轉電機，其中，與上述正向纏繞的線圈和上述反向纏繞的線圈不同的其他線圈插入到分別插有正向 纏繞和反向纏繞的線圈匝的兩個槽中任意一方，并且纏繞成構成電角180度相位差的波形繞組。
11. 根據權利要求l所述的旋轉電機，其中，在上述定子中，以其周方向角幅度為電角120度的方式按照波形繞法纏繞線圈構成正 向纏繞的上述定子磁極，向與最后插入該線圈的槽相距電角240度的槽插入該線圈，以與 構成上述正向纏繞的定子磁極的線圈匝相同的方向按照波形繞法纏繞上述線圈構成下一 正向纏繞的上述定子磁極，并且在上述正向纏繞的線圈跨越的電角240度內，以與上述正 向纏繞的定子磁極相位偏移180度的方式，使其周方向角幅度為電角120度且與上述正向 纏繞的上述定子磁極反向地按照波形繞法纏繞線圈，構成反向纏繞的定子磁極，向與最后 插入該線圈的槽相距電角240度的槽中插入該線圈，以與構成上述反向纏繞的定子磁極的 線圈匝相同的方向按照波形繞法纏繞上述線圈，來構成下一反向纏繞的上述定子磁極。
12. —種旋轉電機，具備在周方向上設置有多個磁極的轉子和權利要求1所述的定子， 上述定子具有第1繞組群和與上述第1繞組群相同結構的第2繞組群，上述第1繞組群和 上述第2繞組群被配置成電角相互偏移20 40度。
13. 根據權利要求12所述的旋轉電機，其中，上述第1繞組群和第2繞組群分別構成有3個相的上述定子磁極，上述第1繞組群和第2繞組群相互偏移電角20 40度的相的繞組彼此被纏繞在相鄰的齒上，并且，在線圈端部以互不相交的方式分別插入到槽的靠近轉子的位置和遠離轉子的位置。
14. 根據權利要求12所述的旋轉電機，其中，上述定子在電角360度具有12個槽， 一個上述線圈匝構成的周方向角幅度是電角90 度、120度或150度。
15. —種旋轉電機，具備在周方向上設置有多個磁極的轉子和權利要求1所述的定子， 上述定子具有第1繞組群和與上述第1繞組群不同結構的第2繞組群，上述第1繞組群和 上述第2繞組群被配置成電角相互偏移20 40度，并且插入各槽中的線圈數(shù)相等。
16. —種旋轉電機，具有 轉子，其在周方向上設有多個磁極；以及定子，其配置在上述轉子上，且該定子與上述轉子之間具有空隙，上述定子，以在上述轉子的磁極構成的電角360度以內配置兩個由同相的線圈匝以及 定子鐵心形成的定子磁極的方式纏繞線圈，形成各個定子磁極的上述線圈匝的周方向角度 幅度設定在電角180度區(qū)域內，在各角度區(qū)域的狹窄角度區(qū)域具有多重線圈匝，構成兩個 上述定子磁極的上述線圈匝相互不重疊，并且上述線圈匝纏繞成相鄰的上述定子磁極互為 反極性。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可提高電特性的旋轉電機。該旋轉電機具有定子，該定子經由空隙配置在轉子上，以在轉子的磁極所定義的電角360度以內配置由同相的線圈匝和定子鐵心形成的兩個定子磁極(91、92)的方式纏繞線圈，形成各個定子磁極(91、92)的線圈匝是周方向角幅度小于電角180度的線圈匝，構成兩個定子磁極(91、92)的線圈匝被設置為相互不重疊，并且纏繞線圈匝使各個定子磁極(91、92)相互成為相反極性。
文檔編號H02K3/28GK101795026SQ20091016341
公開日2010年8月4日 申請日期2009年8月19日 優(yōu)先權日2009年2月2日
發(fā)明者宮田健治, 石川芳壽 申請人:株式會社日立制作所