CN106487176A - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

提供一种能使转矩脉动平滑化的旋转电机。旋转电机(1)具备：定子(100)，其具有通过通电而产生磁通的电枢线圈(104)；内转子(300)，其由于磁通的通过而旋转；以及外转子(200)，其配置在通过内转子(300)的磁通的磁路中途并旋转，在内转子(300)中，在周向上并列多个缠绕有转子绕组(330)的转子齿(302)，该转子绕组(330)以集中卷绕的方式形成，在周向上相邻的转子绕组(330)为彼此反向的卷绕绕组，内转子(300)具备整流电路，该整流电路是闭合电路，在该闭合电路中，感应电动势的电流相位为同相的转子绕组(330)与二极管串联连接。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及在转子中具有绕组的旋转电机。

背景技术

旋转电机作为动力源被搭载于各种装置，例如，在车辆的情况下单独搭载而发挥作为电动汽车的动力源的功能，或者与内燃机一同搭载而发挥作为混合动力车的动力源的功能。

特别是在混合动力车的情况下，有时会被装入通过行星齿轮与内燃机组合来活用为发电和驱动的系统。在这种情况下，存在如下问题：将内燃机、发电用电动机、驱动用电动机分别与行星齿轮一起组装到系统内因而会导致大型化，难以搭载于小型车辆。

对此，在专利文献1记载的旋转电机中，研究了为了能发挥作为发电用电动机、驱动用电动机和行星齿轮(齿轮)的功能而具备复合化的功能。

例如，如图9所示，专利文献1记载的旋转电机M具备：具有6组极对的电枢线圈C的定子S(极对数为A)；具有10组极对的永久磁铁PM的第1转子R1(极对数为P)；以及具有16极的磁导通路MP的第2转子R2(极数为H(A+P))。该旋转电机M成为能利用磁调制原理使定子S、第1转子R1、第2转子R2这3个要素发挥与行星齿轮中的太阳齿轮、内啮齿轮、托架相同的功能的磁调制型双轴电动机。

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记载的旋转电机M中，难以如能将永久磁铁的磁力原样利用为磁转矩的IPM电动机(Interior Permanent Magnet Motor：内磁式永磁电机)那样使转矩密度增大来得到大输出，为了辅助其转矩而需要使用残留磁通密度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大，因此必须采用矫顽力大并且热造成的减磁少的例如添加了Dy(镝)、Tb(铽)这种昂贵的稀土类的昂贵的永久磁铁，例如Nd-Fe-B磁铁(钕磁铁)。

对于这种问题，本申请的申请人提出了一种旋转电机，其对作为现有课题的非同步的磁通变动(定子旋转磁场与转子旋转速度的差分频率的磁通变动)进行变换，利用电磁铁来产生磁力。

该旋转电机在转子上具有转子绕组，该转子绕组在定子旋转磁场和转子非同步旋转的条件下将与转子交链的非同步磁通变换为感应电动势。所产生的感应电动势由安装在转子上的整流电路的二极管进行整流，整流后的电流流到转子绕组从而自激，利用电磁铁产生磁力。

然而，根据将从与转子交链的非同步磁通变换得到的感应电动势变换为励磁电流的整流电路的构成，会发生转矩脉动，或者无法将感应电动势高效地用作励磁电流。

因此，本发明的目的在于提供一种能使转矩脉动平滑化的旋转电机。

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实施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；转子，其在上述磁通的通过时旋转，上述旋转电机的特征在于，上述定子是由上述电枢线圈集中卷绕形成的，上述转子具有：多个突极部，其并列排在周向上，缠绕有转子绕组，该转子绕组在与上述电枢线圈产生的磁通交链时产生感应电流；以及整流电路，其将上述感应电流整流为直流电流，上述转子绕组缠绕成使相邻的上述突极部的磁极的极性不同，上述整流电路是由多个上述转子绕组与整流元件通过串联连接构成的闭合电路，多个上述转子绕组的上述感应电流的电流相位为同相。

发明效果

这样，根据本发明的一个实施方式，能使转矩脉动平滑化。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的旋转电机的图，是表示其概要构成的1/2模型的与旋转轴正交的截面图。

图2是示出本发明的第1实施方式的旋转电机的图，是说明该旋转电机的概要整体构成的模型，是与其旋转轴平行的截面概念图。

图3是示出本发明的第1实施方式的旋转电机的图，是示出其内转子与外转子之间的间隙磁通密度的谐波分析结果的图。

图4是示出本发明的第1实施方式的旋转电机的图，是表示其内转子的概要构成的与旋转轴正交的截面图。

图5是示出本发明的第1实施方式的旋转电机的图，是表示设置于其内转子的二极管的连接闭合电路的结线图。

图6是示出本发明的第2实施方式的旋转电机的图，是表示其概要构成的1/2模型的与旋转轴正交的截面图。

图7是示出本发明的第2实施方式的旋转电机的图，是示出设置于其内转子的二极管的连接闭合电路的连线图。

图8是示出本发明的第2实施方式的旋转电机的图，是示出与其内转子交链的非同步磁通的磁回路的图。

图9是示出与本实施方式相比结构不同的磁调制双轴型的旋转电机的图，是表示其概要整体构成的与旋转轴正交的截面图。

附图标记说明：

1：旋转电机

100：定子

104：电枢线圈

200：外转子(第2转子)

201：磁路构件

202：非磁性构件

300：内转子(转子，第1转子)

302：转子齿(突极部)

330-1～16：转子绕组

C1、C2、C3、C4，C5、C6：整流电路

D1、D2、D3、D4，D5、D6、D7、D8：二极管(整流元件)

F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8：励磁线圈

I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7、I8：感应线圈

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式的旋转电机。

(第1实施方式)

在图1和图2中，本发明的第1实施方式的旋转电机1构成为双转子形式的旋转电机，具备：形成为圆筒形状的定子100；外转子200，其被收纳在该定子100内，可自由旋转，固定有与旋转轴1C一致的外旋转轴(也简称为旋转轴)210；以及内转子(第1转子)300，其被收纳在该外转子(第2转子)200内，可自由旋转，固定有与旋转轴1C一致的内旋转轴(也简称为旋转轴)310。外转子200和内转子300被分别支撑从而能以旋转轴1C为旋转中心相对旋转。此外，图1示出了机械角360度中的180度(1/2)的径方向截面图。内转子300构成本发明中的转子。

定子100具备定子铁芯101，在该定子铁芯101中，在周向上排列有朝向轴心沿径向延伸的多个定子齿102。该定子齿102以使内周面102a侧隔着空气间隙G1与后述的外转子200的磁路构件201的外周面201a相对的方式形成。

在该定子100中，将定子齿102的侧面102b之间作为槽103，收纳有与三相交流的W相、V相、U相对应的电枢线圈104。电枢线圈104通过集中卷绕而缠绕于定子齿102。电枢线圈104通过通电产生磁通。

在定子100中对该电枢线圈104提供三相交流电来产生在周向上旋转的旋转磁场，使所产生的磁通与外转子200、内转子300交链从而分别对这些外转子200和内转子300进行旋转驱动。

外转子200具有：包括磁导率高的钢材等软磁性体的磁路构件201；以及包括PPS(聚苯硫醚)树脂等不使磁通通过的非磁性体的非磁性构件202。磁路构件201和非磁性构件202在轴线方向上延伸。此外，轴线方向表示与旋转轴1C延伸的方向相同的方向。

磁路构件201和非磁性构件202例如在两端部被位于外转子200的轴方向的一端侧的圆盘状的大径部205和位于轴方向的另一端侧的形成为同心圆筒形状的圆筒轴206连结支撑。

磁路构件201具有：在周向上与非磁性构件202相对的极片部201A；以及在非磁性构件202的定子侧和内转子侧连接相邻的极片部201A的桥部201B。

极片部201A和桥部201B被形成为一体。因此，磁路构件201构成了由极片部201A和桥部201B形成为一体的一体铁芯。构成为一体铁芯的磁路构件201是将多个电磁钢板在轴线方向上层叠而成的。

非磁性构件202设于被极片部201A和桥部201B包围的空间。因此，在本实施方式的外转子200中，软磁性体的极片部201A和非磁性构件202在周向上交替配置。

在外转子200中，磁路构件201的外周面201a与定子100的定子齿102的内周面102a相对，磁路构件201的内周面201b与后述的内转子300的转子齿302的外周面302a相对。

该外转子200使在定子100的电枢线圈104中产生并交链的磁通高效地通过磁路构件201的极片部201A，另一方面，在非磁性构件202中阻碍该磁通的通过。在该定子100的电枢线圈104中产生的磁通形成如下磁回路：在通过外转子200的极片部201A后，如后述那样，与内转子300的转子齿302的外周面302a交链，再次通过外转子200的极片部201A，从而返回定子100。

这样，能通过使外转子200旋转来变更由电枢线圈104产生的旋转磁场的极数和频率。该调制后的旋转磁场与内转子300同步旋转来产生转矩。

内转子300具备在轴线方向上层叠有多个电磁钢板的转子铁芯301。在该转子铁芯301中，在周向上排列有向远离轴心的径向延长的多个转子齿(突极部)302。转子齿302形成为使外周面302a隔着空气间隙G2与外转子200的磁路构件201的内周面201b相对。

该转子齿302将相邻的转子齿302的侧面302b间作为槽303，卷绕有转子绕组330。

转子绕组330在每个转子齿302上以集中卷绕的方式形成，使得方向相反的卷绕绕组在内转子300的周向上彼此相邻，排列在内转子300的周向上。该转子绕组330通过磁通交链而产生(诱发)感应电流，将产生的感应电流提供为励磁电流从而励磁，使转子齿302发挥作为电磁铁的功能。

转子绕组330被布置为在内转子300的周向上相邻的转子齿302的磁极的极性不同。

在此，将图1的机械角180度上的8个转子绕组330按旋转方向(逆时针方向)标注转子绕组330-1～转子绕组330-8的附图标记来加以区别。

在这种旋转电机1中，定子100的磁动势被外转子200调制，该调制后的磁通与内转子300同步旋转从而进行驱动。另一方面，还存在定子100的磁动势未被调制而与内转子300交链的非同步的磁通。

图3示出内转子300与外转子200之间的间隙磁通密度的谐波分析结果。磁极配合(pole combination)是定子100为4组极对，外转子200为12极，内转子300为8组极对的情况下，内转子300为实心转子(不具有磁阻的脉动的转子)的结果。

如图3所示，可知定子100带来的4次磁通被外转子200调制，存在低次项的8次和高次项的16次间隙磁通。

另外，根据外转子200的磁导率直流叠加项可知也存在4次磁通。

该未调制的非同步磁通的空间次数为定子的极对数。在解析例的情况下，空间4次磁通与内转子300交链(以机械角360°为1次时)。

图4示出内转子300的机械角360度的径方向截面图。在此，对图4的机械角360度的16个转子绕组330按旋转方向(逆时针方向)标注转子绕组330-1～转子绕组330-16的附图标记来加以区别。

在图4中，空间4次磁通从定子100与内转子300交链。该磁通带来的感应电动势的电流相位按每机械角90°同相。

在本实施方式中，将非同步磁通带来的感应电动势的电流相位为同相的转子绕组330串联连接，由整流元件进行整流。

如图5所示，将感应电动势的电流相位为同相的转子绕组330-1、转子绕组330-5、转子绕组330-9、转子绕组330-13与二极管D1串联连接，形成作为闭合电路的整流电路C1。

同样，转子绕组330-2、转子绕组330-6、转子绕组330-10、转子绕组330-14与二极管D2串联连接，形成作为闭合电路的整流电路C2。

转子绕组330-3、转子绕组330-7、转子绕组330-11、转子绕组330-15与二极管D3串联连接，形成作为闭合电路的整流电路C3。

转子绕组330-4、转子绕组330-8、转子绕组330-12、转子绕组330-16与二极管D4串联连接，形成作为闭合电路的整流电路C4。

即，二极管D1、D2、D3、D4构成本发明的整流元件。

根据这种构成，在各个整流电路C1、C2、C3、C4中，电流脉动的相位不同，因此能使感应电流变动带来的转矩脉动平滑化。

另外，与对转子绕组330分别连接二极管形成闭合电路相比，能减少二极管的数量，能抑制二极管造成的电压下降，使励磁电流变大。

另外，能通过减少二极管的数量来实现旋转电机1的小型化和轻型化。

在此，说明旋转电机1的转矩的发生原理。在内转子300中，从定子100经外转子200而交链的磁通中的由于该外转子200的旋转而被调制的磁通与内转子300的旋转同步地进行交链。

另外，另一方面，在旋转电机1中，与内转子300的转子绕组330交链的磁通中含有未被外转子200调制(不与内转子300的旋转同步)而发生变动的成分，由此能使转子绕组330产生交流的感应电流。然后，用二极管对该交流的感应电流进行整流而使其成为直流的励磁电流，对转子绕组330通电来使转子齿302发挥作为电磁铁的功能，能产生励磁磁通。这样，旋转电机1能产生转矩。

此外，此时，从定子100的定子齿102通过外转子200的极片部201A与内转子300的转子齿302交链的磁通是从交流电源对集中卷绕的电枢线圈104提供电力而产生的。

然而，在本实施方式中，该电枢线圈104采用集中卷绕，但是也可以采用分布卷绕。

因此，旋转电机1不设置永久磁铁就能使内转子300利用电磁铁转矩(旋转力)相对旋转。在该内转子300中，使转子齿302发挥磁化方向(N极，S极)在周向上交替地并列的电磁铁的功能，由此能使在与外转子200之间交链的磁通顺利地在槽303中迂回而交接。

在该旋转电机1中，外转子200相对于定子100相对旋转，另外，经由该旋转的外转子200(磁路构件201)的磁通所交链的内转子300由于电磁铁转矩而相对旋转，因此能使外转子200低速旋转，使内转子300高速旋转。另外，也能相反地使外转子200高速旋转，使内转子300低速旋转。

另外，该旋转电机1根据定子100、外转子200和内转子300的结构而产生上述旋转驱动所需的转矩。具体地说，当将定子100的电枢线圈104的极对数设为A，将作为外转子200的极数的极片部201A的数量设为H，将作为内转子300的极对数的转子齿(电磁铁)302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，能有效地产生转矩，使外转子200和内转子300相对于定子100高效地相对旋转。例如，在本实施方式的旋转电机1中，定子100的电枢线圈104的极对数A＝4、外转子200的极数H＝12、内转子300的转子齿302的极对数P＝8，满足上述的式(1)。

如图2所示，在旋转电机1中，在定子100内旋转自如地收纳有外转子200，而且，在该外转子200内旋转自如地收纳有内转子300。

另外，对外转子200连接有外旋转轴210，使其能一体旋转。对内转子300连接有内旋转轴310，使其能一体旋转。由此，旋转电机1构成为能利用磁调制原理将动力分别传递到外旋转轴210和内旋转轴310的磁调制型双轴电动机。

因此，旋转电机1能具备与机械式的行星齿轮机构同等的功能，例如能使定子100发挥行星齿轮机构的太阳齿轮的功能，使外转子200发挥行星齿轮机构的托架的功能，使内转子300发挥行星齿轮机构的内啮齿轮的功能。此外，本实施方式的旋转电机1构成为外转子200发挥托架的功能。

根据该结构，例如在将旋转电机1与发动机(内燃机)一起搭载于混合动力汽车作为驱动源的情况下，将外转子200的外旋转轴210和内转子300的内旋转轴310分别与车辆的动力传递路径直接连结，通过逆变器将车辆的电池连接到定子100的电枢线圈104，由此旋转电机1也能与驱动源一起发挥动力传递机构的功能。

这样，在上述的第1实施方式中，具备：转子绕组330，其在每个转子齿302上以集中卷绕的方式形成，使得方向相反的卷绕绕组在内转子300的周向上彼此相邻，排列在内转子300的周向上；以及整流电路C1、C2、C3、C4，其是将感应电动势的电流相位为同相的转子绕组330和二极管串联连接而成的闭合电路。

由此，在各个整流电路C1、C2、C3、C4中，电流脉动的相位不同，因此能使感应电流变动带来的转矩脉动平滑化。

(第2实施方式)

接下来，说明本发明的第2实施方式。在此，第2实施方式为与上述第1实施方式大致同样的构成，因此对与同样的构成标注相同的附图标记，说明特征部分。

图6中的转子绕组330包括感应线圈I和励磁线圈F。感应线圈I将相邻的转子齿302的侧面302b间作为槽303，卷绕于转子齿302的外转子200侧。励磁线圈F将相邻的转子齿302的侧面302b间作为槽303，卷绕于转子齿302的轴心侧。即，感应线圈I在槽303中卷绕于内转子300的径方向外侧，励磁线圈F在槽303中卷绕于内转子300的径方向内侧。

感应线圈I在每个转子齿302上以集中卷绕的方式形成，使得方向相反的卷绕绕组在内转子300的周向上彼此相邻，排列在内转子300的周向上。该感应线圈I通过磁通交链而产生(诱发)感应电流。

励磁线圈F在每个转子齿302上以集中卷绕的方式形成，使得方向相反的卷绕绕组在内转子300的周向上彼此相邻，排列在内转子300的周向上。对该励磁线圈F提供励磁电流来使其励磁，该励磁线圈F发挥作为电磁铁的功能。

这样，感应线圈I和励磁线圈F被缠绕成使电流的方向相同。

在此，将图6的占机械角180度的8个感应线圈I在旋转方向(逆时针方向)上区别称呼为感应线圈I1～I8。另外，将占机械角180度的8个励磁线圈F在旋转方向上区别称呼为励磁线圈F1～F8。

在图7中，感应线圈I1、I3、I5、I7和励磁线圈F1、F2、F3、F4与二极管D5、D6一起形成作为闭合电路的整流电路C1。

在该整流电路C1中，隔开3个的感应线圈I1、I5与二极管D5串联连接，隔开3个的感应线圈I3、I7与二极管D6串联连接，励磁线圈F1、F2、F3、F4被串联连接。

另外，包括感应线圈I1、I5、二极管D5的串联连接(第1串联电路)与包括感应线圈I3、I7、二极管D6的串联连接(第2串联电路)在两端部处被并列连接后，在二极管D5、D6的阴极侧连接到包括励磁线圈F1、F2、F3、F4的串联连接。这样，整流电路C5被连线而构成电路，使得由感应线圈I1、I3、I5、I7产生的交流的感应电流在二极管D5、D6中分别单向地整流，作为直流励磁电流提供给励磁线圈F1、F2、F3、F4。

另外，感应线圈I2、I4、I6、I8和励磁线圈F5、F6、F7、F8与二极管D7、D8一起形成作为闭合电路的整流电路C6。

在该整流电路C6中，隔开3个的感应线圈I2、I6与二极管D7串联连接，隔开3个的感应线圈I4、I8与二极管D8串联连接，励磁线圈F5、F6、F7、F8被串联连接。

另外，包括感应线圈I2、I6、二极管D7的串联连接(第1串联电路)与包括感应线圈I4、I8、二极管D8的串联连接(第2串联电路)在两端部被并列连接后，在二极管D7、D8的阴极侧连接到包括励磁线圈F5、F6、F7、F8的串联连接。这样，整流电路C6被连线而构成电路，使得由感应线圈I2、I4、I6、I8产生的交流的感应电流在二极管D7、D8中分别单向地整流，作为直流励磁电流提供给励磁线圈F5、F6、F7、F8。

即，二极管D5、D6、D7、D8构成本发明中的整流元件。

根据该电路构成，能对由感应线圈I产生的感应电流进行整流，作为励磁电流使励磁线圈F励磁，因此能使转子齿302作为电磁铁发挥功能。

在此，二极管D5、D6、D7、D8在使感应线圈I、励磁线圈F多极化的情况下也会通过串联连接来抑制使用数量，为了避免大量使用，不形成一般的H桥型全波整流电路，而是分别按形成180度相位差来进行连线，形成使一方感应电流反转而进行半波整流输出的中性点钳型半波整流电路。

整流电路C5、C6的励磁线圈F的卷绕方向在各个相邻的转子齿302之间是相反的。因此，构成磁回路的一部分的内转子300的一个转子齿302被磁化，从而发挥使S极与外转子200相对的电磁铁的功能，磁通的方向是从外转子200的极片部201A到S极。另外，相邻的另一个转子齿302被磁化，从而发挥使N极与外转子200相对的电磁铁的功能，磁通的方向是从N极到外转子200侧。

在此，说明旋转电机1的转矩的发生原理。在内转子300中，从定子100经外转子200交链的磁通中的由于该外转子200的旋转而被调制的磁通与内转子300的旋转同步地进行交链。

另外，另一方面，在旋转电机1中，与内转子300的感应线圈I交链的磁通中包含未经外转子200调制(不与内转子300的旋转同步)而发生变动的成分，由此能使感应线圈I产生交流的感应电流。然后，用二极管D5、D6对该交流的感应电流进行整流而使其成为直流的励磁电流，对励磁线圈F通电来使转子齿302发挥作为电磁铁的功能，能产生励磁磁通。这样，旋转电机1能产生转矩。

此外，此时，从定子100的定子齿102通过外转子200的极片部201A与内转子300的转子齿302交链的磁通是从交流电源对集中卷绕的电枢线圈104提供电力而产生的。

图8示出与内转子300交链的非同步磁通的磁回路。如图8所示，对内转子300的转子齿302同样地使磁通交链，因此在励磁线圈F中也会产生感应电动势。但是，在利用励磁线圈F的感应电动势的情况下，会与感应线圈I的感应电动势发生干扰，导致并列连接的感应线圈I(第1串联电路和第2串联电路)的相位关系破裂。其结果是无法进行全波整流，导致感应电流变动带来的转矩脉动变大。

因此，为了不干扰感应线圈I的感应电动势，以抵消励磁线圈F的感应电动势的方式进行连线。即，在第2实施方式中，将机械角90°内的励磁线圈F串联连接。

通过进行这种连线，能保持并列连接的感应线圈I(第1串联电路和第2串联电路)的相位关系，并且能对在励磁线圈F中流动的电流进行全波整流。

另外，与如第1实施方式那样仅将感应电动势的相位为同相的转子绕组330串联连接，与二极管连线的情况相比较，对感应电流进行全波整流，因此能使转矩脉动大幅度减少。

另外，全波整流使转子电流振幅变小，能选择允许电流值低的二极管，能实现成本的减少和部件的轻型化。

而且，以抵消励磁线圈F的感应电动势的方式进行连线，从而能确保励磁电流的磁动势，并且即使差分频率(定子旋转磁场与转子旋转速度的差分频率)变高，自感的电压下降不会过大，能改善转矩特性。

这样，在上述的第2实施方式中，具备：感应线圈I，其在每个转子齿302上以集中卷绕的方式形成，使得方向相反的卷绕绕组在内转子300的周向上彼此相邻，排列在内转子300的周向上；励磁线圈F，其在每个转子齿302上以集中卷绕的方式形成，使得方向相反的卷绕绕组在内转子300的周向上彼此相邻，排列在内转子300的周向上；以及整流电路C5、C6，其具有将感应电流的电流相位为同相的多个感应线圈I和二极管串联连接而成的第1串联电路和第2串联电路。

由此，在整流电路C5、C6各自的第1串联电路、第2串联电路中，电流脉动的相位不同，因此能使感应电流变动带来的转矩脉动平滑化。

另外，整流电路C5、C6具有：将感应电流的电流相位为同相的多个感应线圈I和二极管串联连接而成的第1串联电路；以及将感应电流的电流相位与第1串联电路相反的多个感应线圈I和二极管串联连接而成的第2串联电路，第1串联电路和第2串联电路并联连接。

由此，对感应电流进行全波整流，因此能使转矩脉动大幅度减少。

另外，整流电路C5、C6是对第1串联电路和第2串联电路的并联电路串联连接有多个励磁线圈F来使励磁线圈F的感应电动势相互抵消的闭合电路。

由此，能保持并列连接的第1串联电路和第2串联电路的相位关系，并且对在励磁线圈F中流动的电流进行全波整流，能大幅度减少转矩脉动。

第1和第2实施方式的旋转电机1是径向间隙结构的内转子型，但是也可以是轴向间隙结构或者外转子结构。另外，磁极配合示出了定子100为4组极对，外转子200为12极，内转子300为8组极对的情况，但是不同的磁极配合也可以是同样的构成。

另外，各线圈能使用铜线、铝导体、利兹线。另外，磁路构件201、转子铁芯301也能使用作为软磁性复合材料的SMC(Soft Magnetic Composite)铁芯来代替层叠电磁钢板。

另外，也可以将包括磁路构件201和非磁性构件202的磁调制元件作为内转子，将具备转子绕组330，或者励磁线圈F和感应线圈I的励磁转子作为外转子。

另外，也能同样应用于不具有磁调制元件的利用定子的高次空间谐波的交链磁通使转子的绕组产生感应电动势的旋转电机中。

另外，旋转电机1不仅能应用于混合动力车辆，也能应用于风力发电机、工作机械等其它工业领域。

虽然公开了本发明的实施方式，但是显然本领域技术人员能不脱离本发明的范围而施加变更。希望将所有这样的修正和等效方案包含于权利要求。

Claims (4)

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；

转子，其在上述磁通的通过时旋转，

上述旋转电机的特征在于，

上述定子是由上述电枢线圈集中卷绕形成的，

上述转子具有：多个突极部，其并列排在周向上，缠绕有转子绕组，该转子绕组在与上述电枢线圈产生的磁通交链时产生感应电流；以及整流电路，其将上述感应电流整流为直流电流，

上述转子绕组缠绕成使相邻的上述突极部的磁极的极性不同，

上述整流电路是由多个上述转子绕组与整流元件通过串联连接构成的闭合电路，多个上述转子绕组的上述感应电流的电流相位为同相。

2.一种旋转电机，具有：

定子，其具有通电时产生磁通的电枢线圈；

第1转子，其在上述磁通的通过时旋转；以及

第2转子，其配置在通过上述第1转子的上述磁通的磁路的中途并旋转，

上述旋转电机的特征在于，

上述定子是由上述电枢线圈集中卷绕形成的，

上述第2转子形成为在周向上按照规定间隔配置有多个软磁性体，

上述第1转子具有：多个突极部，其并列排在周向上，缠绕有通过与由上述电枢线圈产生的磁通交链而引起感应电流的感应线圈和通过上述感应电流的通电而产生磁场的励磁线圈；以及整流电路，其将上述感应电流整流为直流电流，

上述感应线圈缠绕成使相邻的上述突极部的磁极的极性不同，

上述励磁线圈缠绕成使相邻的上述突极部的磁极的极性不同，

上述整流电路是由上述感应电流的电流相位为同相的多个上述感应线圈与整流元件通过串联连接构成的闭合电路。

3.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

上述整流电路具有：第1串联电路，其由将上述感应电流的电流相位为同相的多个上述感应线圈和上述整流元件通过串联连接构成；以及第2串联电路，其由上述感应电流的电流相位与上述第1串联电路相反的多个上述感应线圈和上述整流元件通过串联连接构成，上述第1串联电路和上述第2串联电路为并联连接。

4.根据权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，

上述整流电路是由多个上述励磁线圈与上述第1串联电路和上述第2串联电路构成的并列电路通过串联连接构成的闭合电路，使得上述励磁线圈的感应电动势相互抵消。