CN105914977B

CN105914977B - 旋转电机

Info

Publication number: CN105914977B
Application number: CN201610094982.4A
Authority: CN
Inventors: 久保田芳永; 青山真大
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2015-02-20
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2019-03-26
Anticipated expiration: 2036-02-19
Also published as: DE102016202477B4; US10320271B2; JP6485102B2; DE102016202477A1; CN105914977A; US20160248307A1; JP2016154406A

Abstract

一种旋转电机(100)，具备：定子(10)，其具有集中卷绕的电枢线圈(14)；外转子(20)，其配置有供电枢线圈产生的磁通进行交链的磁路构件(21)；内转子(30)，其具有多个转子齿(32)，在转子齿(32)上卷绕有感应线圈(34)和励磁线圈(35)，感应线圈(34)由于通过磁路构件的磁通的交链而产生感应电流，励磁线圈(35)由于励磁电流的流通而产生磁场；以及整流电路(36)，其将由感应线圈产生的感应电流整流为直流的励磁电流。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及双转子类型的旋转电机。

背景技术

旋转电机作为动力源安装于各种装置。例如，在车辆的情况下,单独地安装，作为电动汽车的动力源发挥作用，或者与内燃机一起安装，作为混合动力车的动力源发挥作用。

在混合动力车的情况下，有时通过行星齿轮而与内燃机组合，纳入用来发电和驱动的系统中。在这种情况下，存在如下问题：由于是将内燃机、发电用电机以及驱动用电机都与行星齿轮一起纳入系统内，因而会变得大型化，难以搭载于小型车辆。

对此，专利文献1中记载的旋转电机是复合化的旋转电机，能够作为发电用电机、驱动用电机以及行星齿轮(gear)发挥作用。

例如，如图9所示，专利文献1所述的旋转电机M具备：定子S(极对数A)，其具有极对数为6的电枢线圈C；第1转子R1(极对数P)，其具有极对数为10的永久磁铁PM；以及第2转子R2(极数H(A+P))，其具有极数为16的磁传导通路MP。该旋转电机M是如下磁场调制型双轴电机：能够利用磁场调制原理，使定子S、第1转子R1以及第2转子R2这3个要素与行星齿轮中的太阳齿轮、内啮齿轮、托架等同地发挥作用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2013-188065号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1中记载的旋转电机M的情况下，很难像能将永久磁铁的磁力作为磁铁转矩来使用的IPM电机(Interior Permanent Magnet Motor；内置式永磁电机)那样，增大转矩密度，得到大的输出，为了弥补其转矩，需要使用残留磁通密度较大的昂贵的永久磁铁。

另外，在旋转电机M的结构中，与永久磁铁交链的磁通的变动较大，因此，需要采用保磁力较大且热退磁较少的例如添加了Dy(镝)、Tb(铽)这样的昂贵的稀土类的昂贵的永久磁铁，例如Nd-Fe-B磁铁(钕磁铁)。

因此，本发明的目的在于，提供不使用永久磁铁就能有效地利用磁铁转矩的磁场调制双轴型的旋转电机。

用于解决问题的方案

解决上述问题的旋转电机的发明的一个方式是一种旋转电机，具备：定子，其具有通电时产生磁通的电枢线圈；第1转子，其在上述磁通通过时旋转；以及第2转子，其旋转并配置于通过上述第1转子的上述磁通的磁路的中途，在上述旋转电机中，上述电枢线圈集中卷绕于上述定子，在上述第2转子中配置有多个软磁体，在周向上保持规定间隔，上述第1转子具备多个凸极部和整流电路，多个上述凸极部，其排列在上述第1转子的周向上，上述凸极部卷绕有感应线圈和励磁线圈，上述感应线圈在上述电枢线圈产生磁通交链时产生感应电流，上述励磁线圈在上述感应电流的通过时产生磁场；上述整流电路，其将上述感应线圈产生的上述感应电流整流为直流电流。

发明效果

这样，根据本发明的一个方式，能够提供不使用永久磁铁就能有效地利用磁铁转矩的具备第1转子和第2转子的磁场调制双轴型的旋转电机。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的旋转电机的图，是表示其概略构成的1/2模型的与旋转轴正交的截面图。

图2是说明该旋转电机的概略整体构成的模型，是与其旋转轴平行的截面概念图。

图3是表示设置在内转子中的二极管的连接闭合电路的连接图。

图4是表示定子(旋转磁通)、外转子以及内转子的旋转速度的关系的概念图。

图5是表示图4中的定子(旋转磁通)、外转子以及内转子以相同频率旋转的情况下的关系的概念图。

图6是表示将电枢线圈分布卷绕时的转矩特性的坐标图。

图7是表示与在感应线圈中交链的磁通相应地产生的感应电压的坐标图。

图8是表示将电枢线圈集中卷绕的本实施方式中的转矩特性的坐标图。

图9是表示与实施方式作比较的不同结构的磁场调制双轴型的旋转电机的图，是表示其概略整体构成的与旋转轴正交的截面图。

附图标记说明

10 定子

12 定子齿

14 电枢线圈

20 外转子(第2转子)

21 磁路构件

22 空隙

30 内转子(第1转子)

32 转子齿(凸极部)

34 感应线圈

35 励磁线圈

36 整流电路

37A～37D 二极管(整流元件)

39 闭合电路

100 旋转电机

101 外旋转轴

102 内旋转轴

G1、G2 气隙

具体实施方式

下面，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。图1～图9是说明本发明的一个实施方式所涉及的旋转电机的图。

在图1和图2中，旋转电机(双转子型电机)100具备：定子10，其形成为大致圆筒形状；外转子(第2转子)20，其旋转自如地收纳在该定子10内，固定有与轴心一致的外旋转轴(也简称旋转轴)101；以及内转子(第1转子)30，其旋转自如地收纳在该外转子20内，固定有与轴心一致的内旋转轴(也简称旋转轴)102。此外，图1图示了机械角度360度中的180度(1/2)的径向截面图。

在定子10中，在周向上排列有在朝着轴心的径向上延伸的多根定子齿12，定子齿12形成为使内周面12a侧与后述的外转子20的磁路构件21的外周面21a隔着气隙G1相对。

在该定子10中，将定子齿12的侧面12b间作为槽13，在槽13中设有将绕组线圈集中卷绕而成的电枢线圈14，使对该电枢线圈14供电而产生的磁通与外转子20、内转子30交链，从而分别驱动这些转子20、30旋转。

在外转子20中，包括导磁率高的钢材等软磁体的棱柱状的磁路构件21以在轴方向延伸的方式排列在周向上，磁路构件21的两端部例如被第1端板25和第2端板26连结支撑，形成为所谓的笼型电机的转子形态，上述第1端板25位于外转子20的轴方向的一端侧且呈圆盘状，上述第2端板26位于轴方向的另一端侧且形成为同心的环形。

即，该外转子20形成为如下状态：使磁通较好地通过的磁路构件21与不让磁通通过的空隙22在周向上交替地排列，磁路构件21的径向的两端面侧的外周面21a及内周面21b在周向上隔着空隙22连续，与定子10的定子齿12的内周面12a及后述的内转子30的转子齿32的外周面32a相对。

在该外转子20中，由定子10的电枢线圈14产生而交链的磁通高效地通过磁路构件21，而在空隙22处该磁通的通过受到妨碍。该由定子10的电枢线圈14产生的磁通通过外转子20的磁路构件21后，如后所述，与内转子30的转子齿32的外周面32a交链，再次通过外转子20的磁路构件21，从而，形成返回定子10的磁回路。

这时，外转子20相对于定子10旋转，因而，反复切换使磁通通过的磁路构件21和限制磁通通过的空隙22而形成磁回路。

从而，外转子20能够使由电枢线圈14产生而交链的磁通发生变动。因此，当在定子10和内转子30之间经由气隙G1和后述的气隙G2而通过的磁通与内转子30侧交链时，该外转子20能够选择并经由与后述的电磁力相应的磁路从而使磁通密度发生旋转方向的偏移，并且产生使该磁路最短的旋转转矩(旋转力)从而旋转。

在内转子30中，在周向上排列有朝着远离轴心的径向延伸的多根转子齿(凸极部)32，转子齿32形成为如下状态：其外周面32a与外转子20的磁路构件21的内周面21b隔着气隙G2相对。

在该转子齿32中，将相邻的转子齿32的侧面32b间作为槽33，在外转子20侧卷绕有感应线圈34，并且在轴心侧卷绕有励磁线圈35。

感应线圈34是在每个转子齿32上绕内转子30的径向按后述的每个分类(组)以集中卷绕的方式形成相同方向的绕组。另外，感应线圈34排列在内转子30的周向上，按其每个分类串联连接，两端部并联连接。该感应线圈34由于交链的磁通密度发生变化而产生(诱发)感应电流。

励磁线圈35是在彼此相邻的转子齿32上绕内转子30的径向以集中卷绕的方式形成相反方向的绕组。另外，励磁线圈35排列在内转子30的周向上，该线圈的两端部连接内转子30的外周侧和轴心侧，全部串联连接。该励磁线圈35被供应励磁电流，从而被励磁，作为电磁铁发挥作用。

如图3所示，这些感应线圈34和励磁线圈35与整流电路36一起形成闭合电路39，闭合电路39是以如下方式连接而成的电路结构：构成整流电路36的二极管(整流元件)37A、37B、37C、37D分别将由后述的每个分类的感应线圈34产生的交流的感应电流整流为一个方向，使其作为尽可能平滑的直流励磁电流供应给励磁线圈35。

根据该电路结构，能够将由感应线圈34产生的感应电流整流并作为励磁电流对励磁线圈35进行励磁，从而使转子齿32作为电磁铁发挥作用。由该励磁线圈35形成的电磁铁利用其电磁力使由定子10的电枢线圈14产生并通过外转子20的磁路构件21的磁通的磁路中的磁通密度发生偏移。另外，由该励磁线圈35形成的电磁铁能够使从内转子30与外转子20交链的磁通量增加(辅助旋转转矩)。

在此，整流电路36即使在使感应线圈34、励磁线圈35多极化的情况下，也是将后述的感应线圈34分类，对二极管37A、37B、37C、37D中的每个二极管串联连接感应线圈34，从而抑制使用数量。

在整流电路36中，将感应线圈34分类使得由感应线圈34产生的交流的感应电流的电流波形尽可能重合，在二极管37A、37B、37C、37D中的每个二极管的上游侧连接感应线圈34。以感应电流的交流波形在二极管37A、37B与二极管37C、37D之间相差180度的程度的相位差的方式连接该感应线圈34，形成使一方的感应电流反相而进行半波整流输出的中性点钳位式的半波整流电路。

从而，感应线圈34分别与二极管37A、37B、37C、37D中的某一个串联连接，从而能够将对交流的感应电流进行整流而变平滑的直流电流作为励磁电流供应(通电)给串联连接的励磁线圈35。

在该闭合电路39的励磁线圈35中，相邻的转子齿32上的卷绕方向是相反的。因而，构成一部分磁回路的内转子30的一个转子齿32被磁化而作为使S极与外转子20相对的电磁铁发挥作用，S极是从外转子20的磁路构件21感应交链的磁通的方向。另外，相邻的另一个转子齿32被磁化而作为使N极与外转子20相对的电磁铁发挥作用，N极是向外转子20侧感应磁通的方向。

另外，在内转子30中，包括不被外转子20的旋转所调制的成分的来自定子10的异步磁通与转子齿32的外周面32a交链。

即，在旋转电机100中，与内转子30的感应线圈34交链的磁通中包括不被外转子20调制地(与内转子30的旋转不同步地)发生变动的成分，能够在感应线圈34中产生感应电流。并且，利用二极管37A～37D对该感应电流进行整流使其成为直流励磁电流而使励磁线圈35通电，从而能够使转子齿32作为电磁铁发挥作用并产生励磁磁通。

而且，在内转子30中，从定子10经外转子20而交链的磁通中的被该外转子20的旋转所调制的磁通与内转子30的旋转同步地发生交链。从而，旋转电机100能够产生转矩。

因而，在旋转电机100中，不设置永久磁铁就能够利用磁铁转矩(旋转力)使内转子30旋转。在该内转子30中，使转子齿32作为以磁化方向(N极、S极)沿着周向交替变化的方式排列的电磁铁发挥作用，从而，能够在内转子30与外转子20之间顺利地绕过槽33而交接交链的磁通。

在该旋转电机100中，外转子20相对于定子10旋转，另外，经由该旋转的外转子20(磁路构件21)的磁通所交链的内转子30由于磁铁转矩而旋转，因此，能够使外转子20低速旋转并且使内转子30高速旋转。

另外，该旋转电机100根据定子10、外转子20以及内转子30的结构而产生上述的旋转驱动所需的转矩。具体来说，当将定子10的电枢线圈14的极对数设为A，将作为外转子20的极数的磁路构件21的数量设为H，将作为内转子30的极对数的转子齿(电磁铁)32的极对数设为P时，得到使下式(1)成立的组合。

H＝|A±P|......(1)

在该结构中，能够有效地产生转矩，使外转子20和内转子30相对于定子10高效地旋转。例如，在本实施方式的旋转电机100中，定子10的电枢线圈14的极对数A＝6、外转子20的磁路构件21的极数H＝16、内转子30的转子齿32的极对数P＝10，满足上述的式(1)。

并且，在旋转电机100中，在定子10内收纳有外转子20并且外转子20旋转自如，而且，在该外转子20收纳有内转子30并且内转子30旋转自如，分别设有与外转子20和内转子30一体地同轴旋转的外旋转轴101和内旋转轴102。

因此，如图2所示，旋转电机100成为如下磁场调制型双轴电机的结构：能够与行星齿轮相对应地，定子10作为太阳齿轮，外转子20作为托架，内转子30作为内啮齿轮发挥作用，能够利用磁场调制原理传递动力。此外，本实施方式所涉及的旋转电机100构成为如下状态：形成有磁路构件21的外转子20作为托架发挥作用。

根据该结构，虽然省略了图示，但例如在将旋转电机100与发动机(内燃机)一起作为驱动源安装于混合动力汽车的情况下，将外转子20的外旋转轴101和内转子30的内旋转轴102分别与车辆的动力传递路径直接连结，经由逆变器将车辆的电池与定子10的电枢线圈14连接，从而能够在作为驱动源的同时也作为动力传递机构发挥作用。

在此，在旋转电机100中，是将定子10的电枢线圈14集中卷绕而成的，也可以考虑将该电枢线圈14分布卷绕。在将电枢线圈14分布卷绕的情况下，能够产生高次谐波成分较少的磁通作为旋转磁场来驱动外转子20、内转子30旋转。

另外，如上所述，该旋转电机100是与行星齿轮相对应的磁场调制型双轴电机的结构，因而，如图4所示，当将定子10(由电枢线圈14产生的旋转磁通)、外转子20(磁路构件21)、内转子30(感应线圈34)各自的旋转频率设为纵轴时，能够制成呈线性连续的关系的所谓的列线图。例如，能够将内转子30的旋转速度(旋转频率)固定在300Hz而使定子10的旋转磁场的旋转频率发生变化。这时，使外转子20的旋转停止的定子10的旋转磁场为500Hz，内转子30以与定子10的旋转磁场的频率差为800Hz的旋转速度旋转。

此外，在图4中，定子10、外转子20以及内转子30各自的旋转频率的纵轴的间隔以上述的式(1)中的外转子20(极数H＝16)为中心，是定子10(极对数A＝6)和内转子30(极对数P＝10)的倒数之比。

在该结构中，如图5所示，当定子10(旋转磁场)、外转子20以及内转子30均以300Hz同样地进行旋转时，成为如下状况：定子10的旋转磁场和内转子30的旋转速度没有差别(与外转子20的旋转速度也没有差别)。

在这种状况下，若采用将定子10的电枢线圈14分布卷绕而成的上述结构(将感应线圈34分为2类，用2个二极管对整流电路36进行整流，将整流后的感应电流提供给励磁线圈35的结构)，则如图6所示，在该结构中，定子10的旋转磁场和内转子30的旋转速度的频率差变为0，无法得到使外转子20独自旋转的转矩。即，这时，定子10中的旋转磁通和内转子30(感应线圈34)的旋转速度没有差别，因而，成为与感应线圈34交链的磁通量不发生变化的状况，不能将励磁电流提供给励磁线圈35，不能利用磁铁转矩。

对此，在本实施方式的旋转电机100中，是将定子10的电枢线圈14集中卷绕而成的，因而，空间2次谐波成分所重叠的磁通经由外转子20(磁路构件21)而与内转子30的感应线圈34交链。在此，空间2次谐波成分是指与由供应给电枢线圈14的基本频率(正弦波形)的交流驱动电流产生的旋转磁通重叠的磁通，是以定子10的基本旋转磁通(基本频率)的2倍的频率而与基本频率的旋转磁场反向产生的磁通。

从而，在感应线圈34中，由定子10的电枢线圈14产生的基本频率的旋转磁场和与该旋转磁场重叠的空间2次谐波成分发生交链，磁通根据它们相对于内转子30的旋转频率的旋转速度差而发生变化，由于该变化的磁通而产生感应电流。在这种情况下，感应线圈34产生与跟内转子30交链的磁通的旋转频率差相应的感应电流。这是因为，对定子10的电枢线圈14供应交流驱动电流而产生的基本频率的旋转磁场和与该旋转磁场重叠的空间2次谐波成分相对于内转子30的旋转频率(旋转速度)不同，因而产生与它们的旋转频率差相应的感应电流。

因此，如在图7中将感应线圈34的感应特性用感应电压表示的那样，由定子10的电枢线圈14产生的基本频率的旋转磁场和与该旋转磁场重叠的空间2次谐波成分相对于内转子30的旋转频率(旋转速度)的变化的倾向不同。并且，由定子10的电枢线圈14产生的基本频率的旋转磁场和与该旋转磁场重叠的空间2次谐波成分分别在不同定时变为相同速度(频率)，此时，在感应线圈34中不产生感应电压。

因此，在由感应线圈34产生的感应电流波形中，空间2次谐波成分与由定子10的电枢线圈14产生的基本频率的旋转磁场重叠的定时在周向上不同，因而在感应线圈34i1～34i10之间产生偏差。因而，对于感应线圈34，仅凭感应电流波形是同相还是反相来进行分类的话，存在合成时反相的范围变大而损失掉的位置关系。此外，图1中图示了旋转电机100的1/2部分，在图中的逆时针方向上反复配置有同样的感应线圈34i1～34i10。即，换言之，以在内转子30的周向上的排列样式相同的方式分类配置(参照图3)。

因此，本实施方式的旋转电机100使用4个二极管37A～37D作为整流电路36的整流元件，以由感应线圈34i1～34i10分别产生的感应电流的交流波形尽可能重合的方式将该感应线圈34i1～34i10分类连接。即，对感应线圈34i1～34i10进行分类，使得由感应线圈34产生的感应电流的电流值在整流前的合成(合流)时尽可能不被抵消而减少。另外，换言之，在闭合电路39中，将感应线圈34i1～34i10分为组34A、34B、34C、34D，并将它们串联连接，使得同一分类内的感应电流的电流波形中成为反相的范围最小。

具体来说，在感应线圈34i1、34i3、34i4的组34A和感应线圈34i6、34i8、34i9的组34C中产生的感应电流处于反相的相位关系，而且，在感应线圈34i7、34i10的组34B和感应线圈34i2、34i5的组34D中产生的感应电流处于反相的相位关系。

另外，其中的组34A、34B虽是大体来说是同相地变化的电流波形，但也能用在波形中成为反相的范围的大小来进行区分(分类)，因此，在二极管37A、37B的上游侧以使感应电流合流时尽可能避免使合成的电流值变小的方式进行组合。在组34C、34D中也能同样地进行区分，因此，以尽可能避免使在二极管37C、37D的上游侧合成的电流值变小的方式进行组合。

其结果是，感应线圈34被分类为组34A、34B、34C、34D，按其每个分类分别与二极管37A、37B、37C、37D串联连接而使感应电流经过，从而，能够损失较少地对交流的感应电流进行整流，将尽可能平滑的直流电流供应(通电)给串联连接的励磁线圈35。

因此，由于空间2次谐波成分与由定子10的电枢线圈14产生的基本频率的旋转磁通重叠，因此，由于与外转子20侧交链的磁通而产生的感应电流波形随感应线圈34的周向的配置位置而不同。因此，在图6所示的在将电枢线圈14分布卷绕的情况下无法得到使外转子20独自旋转的转矩的定时，能够在感应线圈34中产生感应电流并将其作为励磁电流使励磁线圈35通电，能够利用磁铁转矩可靠地得到旋转转矩。

另外，如图9所示，专利文献1中记载的旋转电机M构成为如下磁场调制型双轴电机：在定子S的电枢线圈C的极对数A＝6、外转子R1的永久磁铁PM的极对数P＝10、内转子R2的磁传导通路MP的极数H(A+P)＝16的结构中，利用磁场调制原理，与行星齿轮中的太阳齿轮、内啮齿轮、托架等同地发挥作用。

对此，旋转电机100在定子10的电枢线圈14的极对数A＝6、内转子30的转子齿32的极对数P＝10、外转子20的磁路构件(调制构件)21的极数H(A+P)＝16的结构中，满足上述的式(1)，在外转子20中配置有调制构件(磁传导通路)，在内转子30中配置有电磁铁(转子齿32)。从而，如图8的坐标图所示，能够消除如将电枢线圈14以分布卷绕制作而成的结构那样无法得到转矩的这一旋转条件，以与该旋转电机M等同的转矩波形进行旋转驱动。旋转电机100的内转子30所利用的电磁力能够在转子齿32的径向上确保充分的长度，利用感应线圈34和励磁线圈35的匝数来调整其卷绕量、比率，能够产生最佳的感应电流、励磁电流，得到充分的转矩。

另外，在旋转电机100中，在内转子30侧的转子齿32上卷绕设置感应线圈34和励磁线圈35，因而，能够充分确保线圈长度并且使磁阻的脉动变大，能够在感应线圈34中产生较大的感应电流，对励磁线圈35供应较大的励磁电流，能够产生充分的电磁力作为磁铁转矩而促进旋转驱动。

在此，也能够像旋转电机M那样，在外转子20侧配置具有充分长度的凸极并卷绕感应线圈、励磁线圈，但在这种情况下，内转子的直径相对地变小，磁阻的脉动也变小，无法得到充分的电磁力(磁铁转矩)。因此，优选采用本实施方式的旋转电机100的结构。

这样，在本实施方式的旋转电机100中，在外转子20中配置多个磁路构件21，在内转子30的转子齿32上配置感应线圈34和励磁线圈35。因此，能够使对定子10的电枢线圈14供应交流的驱动电流而产生的磁通通过外转子20的磁路构件21并与内转子30的转子齿32交链，使感应线圈34产生感应电流，能够利用二极管37A～37D对该感应电流进行整流并将其供应给励磁线圈35，从而产生励磁磁通。

因而，在旋转电机100中，不使用永久磁铁就能使由定子10产生的磁通以及由内转子30产生的磁通经外转子20(磁路构件21)返回定子10，能够形成闭合的磁回路。

因此，旋转电机100能够产生使该磁回路中的磁路长度最短的转矩。另外，能够利用使内转子30的转子齿32作为电磁铁发挥作用而产生的磁铁转矩来产生旋转转矩。

其结果是，能够提供不使用永久磁铁就能有效地利用磁铁转矩的具备外转子20和内转子30的磁场调制双轴型的旋转电机100。

在此，感应线圈34是在内转子30的转子齿32的外周侧按与感应电流波形相应的每个分类向相同方向集中卷绕而成的，励磁线圈35是在该转子齿32的轴心侧交替改变卷绕方向地进行集中卷绕而成的。因此，在旋转电机100中，能够使由定子10的电枢线圈14产生的磁通经外转子20(磁路构件21)而与感应线圈34有效地交链而高效地产生感应电流，能够使根据励磁线圈35的卷绕方向磁化而作为电磁铁的N极和S极交替地与外转子20的磁路构件21相对，形成适当的磁回路。

另外，定子10的电枢线圈14也是集中卷绕而成的，因此，重叠于与内转子30侧交链的旋转磁通的高次谐波成分与感应线圈34交链，从而产生感应电流。根据该感应电流的电流波形而分类的感应电流浪费较少地被整流电路36的二极管37A～37D整流，从而，能够在励磁线圈35中产生较大的磁铁转矩，有效地得到旋转转矩。

在此，作为本实施方式的第1其它方式，虽然省略了图示，但也可以在内转子30的转子齿32内埋设永久磁铁。以使磁极(N极、S极)与利用二极管37A～37D进行整流而使转子齿32作为电磁铁发挥作用时的磁化方向一致的方式配置该永久磁铁。在这种情况下，能够使转子齿32的电磁铁的磁力加上永久磁铁的磁力发挥作用，能够产生更大的磁力作用，驱动内转子30(内旋转轴102)以较大的转矩旋转。此外，该永久磁铁只要产生辅助利用感应线圈34发挥作用的电磁力的磁力就足够了，因此，不必是例如钕磁铁这样稀少且昂贵的永久磁铁，只要采用能够稳定供应且廉价的种类即可。此外，也可以采用钕磁铁这样稀少且昂贵的永久磁铁，在这种情况下，能够得到稳定且较大的转矩。

而且，作为本实施方式的第2其它方式，不限于旋转电机100这样在径向形成气隙G1、G2的径向间隙结构，也可以是在旋转轴方向形成间隙的轴向间隙结构。在这种情况下，也是在排列于轴方向的定子和2组转子侧分别配置电枢线圈、磁路构件、感应线圈。

另外，在旋转电机100这样的径向间隙结构的情况下，不限于由电磁钢板的层叠结构构成定子10、外转子20、内转子30，例如也可以采用如下的所谓SMC芯，即：对铁粉等具有磁性的颗粒的表面进行绝缘包覆处理而得到软磁性复合粉材(Soft MagneticComposites)，对该软磁性复合粉材进一步进行铁粉压缩成型和热处理而制造出的压粉磁芯。该SMC芯容易成型，因此适于轴向间隙结构。

另外，旋转电机100不限于车载用，例如能够适当用作风力发电、工作机械等的驱动源。

虽然公开了本发明的实施方式，但很显然，本领域技术人员能够在不脱离本发明的范围的情况下进行变更。旨在将所有这样的修改以及等价物都包含于前面的权利要求。

Claims

1.一种旋转电机，具备：

定子，其具有通电时产生磁通的电枢线圈；

第1转子，其在上述磁通通过时旋转；以及

第2转子，其旋转并配置于通过上述第1转子的上述磁通的磁路的中途，

上述旋转电机的特征在于，

上述电枢线圈集中卷绕于上述定子，

在上述第2转子中配置有多个软磁体，使得上述多个软磁体在周向上保持规定间隔，

上述第1转子具备多个凸极部和整流电路，多个上述凸极部，其排列在上述第1转子的周向上，上述凸极部卷绕有感应线圈和励磁线圈，上述感应线圈在上述电枢线圈产生磁通交链时产生感应电流，上述励磁线圈在上述感应电流的通过时产生磁场；上述整流电路，其将上述感应线圈产生的上述感应电流整流为直流电流，

在上述整流电路中，按照上述感应电流的电流波形是否重合对上述感应线圈进行分类，将分为同一类的该感应线圈串联连接到整流元件的上游侧，将上述励磁线圈串联连接到上述整流元件的下游侧，

上述感应线圈的分类具有：上述感应电流的电流波形重合的多个感应线圈串联连接的第1组；与上述第1组的感应电流为反相关系的多个感应线圈串联连接的第2组；电流波形为与上述第1组的感应电流同相地变化的电流波形的多个感应线圈串联连接的第3组；以及与上述第3组的感应电流为反相关系的多个感应线圈串联连接的第4组，上述第1组、第2组、第3组以及第4组并联连接。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，

在上述整流电路中，按被分为同一类的上述感应电流的电流波形的反相范围为最小进行组合，由此对上述感应线圈进行分类。

3.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其中，

对上述感应线圈进行分类，将在上述第1转子的周向上排列方式相同的上述感应线圈分到同一类。