CN106575890A - 旋转电机的定子和具备它的旋转电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种绝缘性和生产效率优良的旋转电机的定子和具备它的旋转电机。旋转电机的定子(20)包括设置有多个槽(420)的定子芯(132)和设置在槽中的定子线圈(60),在各个槽中设置有N根(N为正偶数)的分段导体(28),定子线圈是经由在各根分段导体的导体端部设置的焊接部将多根分段导体连接而构成的,导体端部在轴向一方的线圈端在周向上排列成环状,构成N列环状列,定子槽和定子内径侧的定子芯的冲裁毛刺(810)的方向与定子外径侧的定子芯的冲裁毛刺(810)的方向相反。
Description
技术领域
本发明涉及旋转电机的定子和具备它的旋转电机。
背景技术
对于最近的全球变暖,旋转电机要求小型高输出。作为这样的旋转电机,已知例如具有具备在内周侧开口的多个槽的定子芯,通过在各个槽中插入多个大致U字形状的分段导体而提高槽满率并提高冷却性能,由此实现高输出化的旋转电机。
而且,有通过使大致U字形状分段导体对于槽的插入方向与定子芯的叠层钢板的冲裁方向相同,防止叠层钢板的毛刺引起的绝缘破坏的车辆用交流发电机的定子(例如参考专利文献1)。另外,也有通过使大致U字形状分段导体对于槽的插入方向与定子芯的叠层钢板的冲裁方向相反,而防止绝缘纸的偏移、防止绝缘破坏的车辆用交流发电机的定子(例如参考专利文献2)
另外,也有不是大致U字形分段导体,而是卷绕了圆线的旋转电机,其着眼于叠层钢板的毛刺,规定了定子对于壳体的插入方向、转子对于轴的插入方向(例如参考专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第3478182号公报
专利文献2:日本特许第3478183号公报
专利文献3:日本特开2008-199831号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1和2的技术主要以风冷的低电压(12Vdc)的车辆用交流发电机作为对象,所以仅防止与结线相反的一侧(段的插入侧)或结线侧(与插入相反的一侧)的毛刺引起的绝缘破坏即可,但是在电动车或混合动力车中使用的旋转电机中,电压高达150~300Vdc(也存在因升压而达到600Vdc的),直接在液体(例如油)冷却等的变压器箱体内使用的旋转电机也较多。进而,这样的旋转电机电压较高,所以需要改进取决于毛刺的分段线圈、绝缘纸、磁体、轴、壳体的插入性。进而,在品质可靠性的方面,需要防止芯体毛刺的脱落。
另外,专利文献1和2的技术中,如专利文献1的图1、专利文献2的图6所示,对钢板片叠层的工序以卷铁芯为前提。卷铁芯的毛刺方向都是相同方向,所以仅考虑分段导体的插入方向和槽部的毛刺方向即可,但是使用冲裁模对钢板片冲裁而叠层的情况下,毛刺方向不是相同方向,因此必须也着眼于槽部以外的毛刺方向,改善插入性,防止毛刺脱落。不仅对于定子芯,对转子芯也同时冲裁的情况下更是如此。
另一方面,专利文献3的技术中,以卷绕了圆线的旋转电机作为前提,所以关于最易于发生绝缘破坏的槽的毛刺和线圈插入方向的研究不充分,毛刺导致的可靠性降低成为课题。关于电动车和混合动力车中使用的电压为150~300Vdc(也存在因升压而达到600Vdc的)的旋转电机的研究不充分。
于是,本发明的目的在于提供一种绝缘性和生产效率优良的旋转电机的定子和具备它的旋转电机。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题,例如采用要求的权利范围中记载的结构。本申请包括多种解决上述课题的方法,举其一例,是一种旋转电机的定子,其包括:设置有多个槽的定子芯;和设置在所述槽中的定子线圈,在各个所述槽中设置N根(N是正偶数)分段导体;所述定子线圈是经由设置于各根分段导体的导体端部的焊接部将多根所述分段导体连接而构成的,所述导体端部在轴向一方的线圈端在周向上排列成环状,构成N排环状排,定子槽和定子内径侧的定子芯的冲裁毛刺的方向与定子外径侧的定子芯的冲裁毛刺的方向相反。
发明效果
根据本发明,本发明能够提供一种绝缘性和生产效率优良的旋转电机的定子和具备它的旋转电机。
上述以外的课题、结构和效果将通过以下实施方式的说明而明确。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的旋转电机的整体结构的示意图。
图2是表示本发明的第一实施方式的旋转电机的定子芯的立体图。
图3是表示构成本发明的第一实施方式的定子芯的电磁钢板的立体图。
图4是表示在定子芯上卷绕的三相的定子线圈的立体图。
图5是表示在定子芯上卷绕的U相的定子线圈的立体图。
图6是表示在定子芯上卷绕的U1相的定子线圈的立体图。
图7是表示在定子芯上卷绕的U2相的定子线圈的立体图。
图8是说明定子线圈的分段导体的图,(a)是表示一根分段导体的图,(b)是说明用分段导体形成线圈的图,(c)是说明槽内的分段导体的配置的图。
图9是表示转子和定子的截面的示意图。
图10是表示在本发明的第一实施方式的定子芯中插入了绝缘纸的状态的立体图。
图11是表示在本发明的第一实施方式的定子芯中插入了定子线圈的状态的立体图。
图12是表示插入本发明的实施方式的旋转电机的定子芯和转子芯、永磁体、绝缘纸、定子线圈的状态的平面图。
图13是表示插入了本发明的实施方式的旋转电机的定子芯和转子芯、永磁体、绝缘纸、定子线圈的状态的平面图。
图14是表示插入本发明的第二实施方式的旋转电机的定子芯和转子芯、永磁体、绝缘纸、定子线圈的状态的平面图。
图15是表示插入了本发明的第二实施方式的旋转电机的定子芯和转子芯、永磁体、绝缘纸、定子线圈的状态的平面图。
图16是表示本发明的实施方式的旋转电机的定子芯和转子芯的截面状态的示意图。
图17是表示将本发明的实施方式的定子芯插入壳体的截面的示意图。
图18是表示搭载本发明的旋转电机的车辆的结构的框图。
具体实施方式
以下,用附图说明本发明的实施例。
其中,以下的说明中,作为旋转电机的一例,使用混合动力车中使用的电动机。另外,以下说明中,“轴向”指的是沿着旋转电机的旋转轴的方向。周向指的是沿着旋转电机的旋转方向的方向。“径向”指的是以旋转电机的旋转轴为中心时的回转半径方向(半径方向)。“内周侧”指的是径向内侧(内径侧),“外周侧”指的是其相反方向、即径向外侧(外径侧)。
图1是表示具备本发明的定子的旋转电机的截面图。旋转电机10由壳体50、定子20、定子芯132、定子线圈60和转子11构成。
在壳体50的内周侧固定有定子20。在定子20的内周侧,转子11被可旋转地支承。壳体50通过碳钢等铁类材料的切削、或者铸钢或铝合金的铸造、或者冲压加工而成形为圆筒状,构成电动机的外壳。壳体50也被称为框体或框架。
在壳体50的外周侧固定有液冷套130。由液冷套130的内周壁和壳体50的外周壁构成油等液状的冷却剂RF的冷却剂通路153,该冷却剂通路154以不漏液的方式形成。液冷套130收纳了轴承144、145,也被称为轴承支架。
直接液冷的情况下,关于冷却剂RF,在冷却剂(油)贮藏空间150中蓄积的液体通过冷却剂通路153,从冷却剂出口154、155向定子20流出,将定子20冷却。
定子20由定子芯132和定子线圈60构成。定子芯132是使硅钢板的薄板叠层来制造的。定子线圈60卷绕在设置于定子芯132的内周部的多个槽15中。来自定子线圈60的发热经由定子芯132向液冷套130传导,通过在液冷套130内流通的冷却剂RF散热。
转子11由转子芯12和轴13构成。转子芯12是使硅钢板的薄板叠层来制造的。轴13被固定在转子芯12的中心。轴13被安装在液冷套130上的轴承144、145可旋转地保持,在定子20内的规定位置,在与定子20相对的位置旋转。另外,在转子11上设置有永磁体18和端环19。
旋转电机10如图1所示,配设在液冷套130的内部,具备壳体50、固定在壳体50上的具有定子芯132的定子20和可旋转地配设在该定子内的转子11。液冷套130由发动机的箱体和变速机的箱体构成。
该旋转电机10是内置永磁体型的三相同步电动机。旋转电机10通过对定子芯132上卷绕的定子线圈60供给三相交流电流,而作为使转子11旋转的电动机工作。另外,旋转电机10被发动机驱动时,作为发电机工作且输出三相交流的发电电力。即,旋转电机10具有作为基于电能发生旋转转矩的电动机的功能和作为基于机械能进行发电的发电机的功能两者,能够根据机动车的行驶状态选择性地使用上述功能。
固定在壳体50上的定子20通过用螺栓15将设置在壳体50上的凸缘115固定在液冷套130上而被固定保持在液冷套130内。
转子11被固定在被液冷套130的轴承144、145支承的轴118上,被可旋转地保持在定子芯132的内侧。具备发生旋转磁场的定子20和因与定子20的磁作用而旋转的、与定子20的内周侧隔着间隙850配置的转子11。
参考图2对壳体50和定子20进行说明。图2是表示本发明的第一实施方式的旋转电机10的壳体50和定子20的立体图。
壳体50对厚度为2~5mm程度的钢板(高张力钢板等)进行拉延加工而形成为圆筒形状。在壳体50上,设置了安装在液冷套130上的多个凸缘115。多个凸缘115在圆筒状的壳体50的一端面周缘突出设置至径向外方。其中,凸缘115是在拉延加工时形成的端部,切除凸缘115以外的部分形成的,与壳体50是一体的。
―定子―
定子20具有圆筒状的定子芯132和安装在该定子芯132上的定子线圈60。
―定子芯―
对于定子芯132,参考图3和图4进行说明。图3是表示定子芯132的立体图,图4是表示构成定子芯132的电磁钢板133的立体图。定子芯132如图3所示,在周向上等间隔地形成有与定子芯132的轴向平行的多个槽420。
槽420的数量例如在本实施方式中为72个,在槽420中收纳上述定子线圈60。各槽420的内周侧开口,该开口的周向的宽度与安装定子线圈60的各个槽420的线圈安装部大致相同,或者比线圈安装部小一些。
在槽420之间形成齿430,各个齿430与环状的芯背440成为一体。即,定子芯132是各个齿430与芯背440一体成形的一体型芯体。
齿430起到将定子线圈60发生的旋转磁场导向转子11而使转子11发生旋转转矩的作用。
定子芯132是将厚度为0.05~1.0mm程度的电磁钢板133(参考图4)通过冲裁加工而成形,将多片成形后的圆环形状的电磁钢板133叠层形成的。焊接部200通过TIG焊接或激光焊接等,在圆筒状的定子芯132的外周部与定子芯132的轴向平行地设置。焊接部200如图10所示,在预先设置在定子芯132的外周部的半圆状的焊接槽210中形成,焊接部200不突出至定子芯132的径向外方。
本实施方式中的定子芯132中,如图3所示,使定子芯132的槽420和定子芯132的内径的塌边800方向(毛刺810方向)与定子芯132的外径的塌边800(毛刺810方向)的方向反转。通过使塌边800方向(毛刺810方向)相反,能够改善分段导体28、绝缘纸300、壳体50的插入性。
塌边800(毛刺810)能够通过调整冲裁时的冲头850和模具860的间距和冲裁压力而对毛刺810和塌边800进行管理。进而,为了使塌边800和毛刺810反转而改变冲头850和模具860的方向使用模具,由此可以是冲压作业的级进模或单冲模。
由此,将绝缘纸300和分段导体28从塌边800方向插入,从定子芯132的外径向壳体50插入时,通过从反转的塌边800方向插入,减少了损伤线圈膜的可能性,绝缘性提高,同时作业效率提高。
不存在壳体50而是直接安装在液冷套130等情况下,也能够通过从定子芯132的塌边800方向安装而防止毛刺810脱落,进而能够不因毛刺810而产生间隙地安装,所以可靠性也有所提高。
定子芯132通过热套嵌合固定在上述圆筒状的壳体50的内侧。具体的组装方法例如是先配置定子芯132,将预先加热而通过热膨胀扩大了内径的壳体50嵌在该定子芯132上。接着,使壳体50冷却而使内径收缩,通过该热收缩将定子芯132的外周部紧固。
为了不使定子芯132因运转时的转子11的转矩产生的反作用而相对于壳体50空转,使壳体50的内径尺寸比定子芯132的外径尺寸小规定值,通过热套嵌合将定子芯132牢固地固定在壳体50内。
此处,将常温下定子芯132的外径与壳体50的内径的差称为过盈量,通过设想为旋转电机10的最大转矩来设定该过盈量,壳体50用规定的紧固力保持定子芯132。
其中,定子芯132不限定于通过热套而嵌合固定的情况,也可以通过压入而嵌合固定在壳体50中。
在定子芯132上,如图3所示,设置有焊接部200。焊接部200将叠层的各电磁钢板133连接,并且抑制壳体50的紧固力引起的电磁钢板133的变形。
―定子线圈―
参考图2和图5~图8说明定子线圈60。图5是表示三相的定子线圈60的立体图。图6、7和8是分别表示在定子芯132上卷绕的U相的定子线圈60、U1相的定子线圈60和U2相的定子线圈60的立体图。
定子线圈60以分布绕组的方式卷绕,用星形结线的结构连接。分布绕组指的是以在跨多个槽420而分隔的2个槽420中收纳相绕组的方式,在定子芯132上卷绕相绕组的绕线方式。本实施方式中,绕线方式采用分布绕组,所以具有形成的磁通分布与集中绕组相比接近正弦波,易于发生磁阻转矩的特征。因此,该旋转电机10能够提高弱磁控制和应用磁阻转矩的控制的控制性,在低转速至高转速的较广的转速范围中使用,能够获得适合电动车的优良的电动机特性。
定子线圈60构成三相的星形连接的相线圈,截面可以是圆形,也可以是四边形,因为具有采用尽可能有效利用槽420的内部截面、减少槽内空间的结构关系到效率提高的倾向,所以在提高效率的方面优选截面为四边形。另外,定子线圈60的截面的四边形可以是定子芯132的周向较短、径向较长的形状,相反也可以是周向较长、径向较短的形状。
本实施方式中,定子线圈60使用了在各个槽420内定子线圈60的长方形截面在定子芯132的周向上较长、在定子芯132的径向上较短的形状的扁平线。另外,该扁平线的外周被绝缘膜覆盖。
成形为图3(a)这样的、用焊接相反侧线圈端61顶点28C作为折回点的大致U字形状的分段导体28。此时,焊接相反侧线圈端61顶点28C是在大致U字形状中使导体的方向折回的形状即可。
即,不限于图3这样的、从径向观察时焊接相反侧线圈端61顶点28C与焊接相反侧线圈端61的导体斜向部28F成大致三角形的形状。例如,也可以是在焊接相反侧线圈端61顶点28C的一部分,导体与定子芯132的端面大致平行的形状(从径向观察时,焊接相反侧线圈端61顶点28C与焊接相反侧线圈端61的导体斜向部28F成大致梯形的形状)。
将该分段导体28从轴向插入定子槽420。在导体端部28E(例如通过焊接等)与在隔开规定的槽420的位置插入的其他分段导体28如图3(b)所示地连接。
此时,在分段导体28上,形成有插入槽420的部位即导体直线部28S、向连接对象的分段导体28的导体端部28E倾斜的部位即导体斜向部28D(斜向部28D和端部28E通过弯折形成)。
在槽420内插入2、4、6……(2的倍数)根分段导体28。图3(c)是在1个槽420中插入了4根分段导体28的例子,因为是截面为大致矩形的导体,所以能够提高槽420内的槽满率,旋转电机10的效率提高。
图4是反复图3(b)的连接作业直到分段导体28成为环状,形成一个相(例如U相)的线圈时的图。一个相的线圈以导体端部28E集中在轴向一方的方式构成,形成导体端部28E集中的焊接侧线圈端62和焊接相反侧线圈端61。一个相的线圈中,在一端形成各相的端子(图4的例子中为U相的端子42U),在另一端形成中性线41。
定子线圈60如图2所示,将总共6个系统(U1、U2、V1、V2、W1、W2)的线圈密合地安装在定子芯132上。而且,构成定子线圈60的6个系统的线圈通过槽420彼此隔开适当的间隔地排列。
在定子线圈60的一方的线圈端140上,引出了UVW三相各自的定子线圈60的输入输出用线圈导体即交流端子41(U)、42(V)、43(W)和中性点结线用导体40。
其中,为了提高旋转电机10的组装中的作业效率,用于接受三相交流电力的交流端子41(U)、42(V)、43(W)以从线圈端140突出至定子芯132的轴向外方的方式配置。而且,定子20经由该交流端子41(U)、42(V)、43(W)与未图示的电力变换装置连接,由此被供给交流电力。
如图2和图5所示,在定子线圈60的从定子芯132突出至轴向外方的部分的线圈端140上配置有跨接线,成为整体上整齐的配置,具有关系到旋转电机10整体的小型化的效果。另外,在提高绝缘特性的可靠性的观点上,也优选使线圈端140整齐。
用图8简单说明定子线圈60的绕线方法。使截面为大致矩形的用漆等绝缘后的铜线成形为图8(a)这样的、用焊接相反侧线圈端顶点28C作为折回点的大致U字形状的分段导体28。此时,焊接相反侧线圈端顶点28C是在大致U字形状中使导体的方向折回的形状即可。即,不限于图8这样的、从径向观察时焊接相反侧线圈端顶点28C与焊接相反侧线圈端的导体斜向部28F成大致三角形的形状。例如,也可以是在焊接相反侧线圈端顶点28C的一部分,导体与定子芯21的端面大致平行的形状(从径向观察时,焊接相反侧线圈端顶点28C与焊接相反侧线圈端的导体斜向部28F成大致梯形的形状)。
将该分段导体28从轴向插入定子槽。在导体端部28E(例如通过焊接等)与在隔开规定的槽的位置插入的其他分段导体28如图8(b)所示地连接。此时,在分段导体28上,形成了插入槽的部位即导体直线部28S和向连接对象的分段导体的导体端部28E倾斜的部位即导体斜向部28D(斜向部28D和端部28E通过弯折形成)。在槽内插入2、4、6……(2的倍数)根分段导体。图8(c)是在1个槽中插入了4根分段导体的例子,因为是截面为大致矩形的导体,所以能够提高槽内的槽满率,旋转电机的效率提高。
定子线圈60采用导体外周被绝缘膜覆盖的结构,维持电绝缘性,而通过在绝缘膜之外,用绝缘纸300(参考图2)维持绝缘耐压,能够进一步提高可靠性,所以优选。
绝缘纸300配设在槽420和线圈端140上。槽420中配设的绝缘纸300(所谓槽衬),配设在槽420中插通的分段导体28彼此之间和分段导体28与槽420的内面之间,提高分段导体之间和分段导体28与槽420的内面之间的绝缘耐压。
线圈端140上配设的绝缘纸300是为了线圈端140的相间绝缘、导体间绝缘而在分段导体之间配设成环状使用的。另外,上述绝缘纸300是对定子线圈的整体或一部分滴下树脂材料(例如聚酯或环氧液体清漆)时防止滴落的保持部件。
这样,本实施方式的旋转电机10因为在槽420的内侧和线圈端140配设了绝缘纸300,所以即使绝缘膜损伤或劣化,也能够保持必要的绝缘耐压。其中,绝缘纸300例如是耐热聚酰胺纸的绝缘片,厚度为0.1~0.5mm程度。
将上述定子线圈的整体用树脂部件覆盖而强化绝缘。或者,对于定子线圈的整体或一部分滴下第一树脂材料(例如聚酯或环氧液体清漆),并使其硬化。为了强化焊接部的绝缘,也可以在焊接部附近用第二树脂材料(例如环氧类粉体清漆)覆盖。
―转子―
接着对于转子11,参考图1和图9进行说明。图9是表示转子11和定子20的截面的示意图。其中,为了避免繁琐,省略了轴13和槽420的内部收纳的定子线圈60、绝缘纸300。
转子11具有转子芯12、在形成于该转子芯12上的磁体插入孔159中保持的永磁体18。
―转子芯―
在转子芯12上,在外周部附近在周向上等间隔地形成有长方体形状的磁体插入孔159,在各个磁体插入孔159中嵌入永磁体18,用粘合剂等固定。磁体插入孔159的圆周方向的宽度形成为比永磁体18的圆周方向的宽度大,在永磁体18的两侧形成磁隙156。该磁隙156可以填入粘合剂,也可以用树脂与永磁体18一体地固定。进而,取决于使用条件,也可以仅有磁体,存在能够插入磁体的间距。
在本实施方式中的转子芯12中,如图3所示,使转子芯12的磁体插入孔159和转子芯12的内径的塌边800方向(毛刺810方向)与转子芯12的外径的塌边800(毛刺810方向)的方向反转。通过使塌边800方向(毛刺810方向)反转,能够提高轴118、永磁体18以及定子20与转子11的插入性。
塌边800(毛刺810)能够通过调整冲裁时的冲头850和模具860的间距和冲裁压力而对毛刺810和塌边800进行管理。进而,为了使塌边800和毛刺810反转而改变冲头850和模具860的方向使用模具,由此可以是冲压作业的级进模或单冲模。对于冲裁方法在后文中叙述。
由此,将轴118和永磁体18从塌边800方向插入,对定子20插入时,通过从转子11的塌边800方向插入,减少了损伤定子20的定子线圈60的线圈膜的可能性,绝缘性提高,同时作业效率提高。
―永磁体―
永磁体18形成转子11的场磁极。其中,在本实施方式中,是用一个永磁体18形成一个磁极的结构,但也可以用多个永磁体构成一个磁极。通过使用于形成各磁极的永磁体增加为多个,由此能够使永磁体发生的各磁极的磁通密度增大,增大磁转矩。
永磁体18的磁化方向朝向径向,磁化方向的朝向按每一个场磁极反转。即,以使用于形成某一个磁极的永磁体18的定子一侧的面磁化为N极、轴一侧的面磁化为S极时,形成相邻的磁极的永磁体18的定子一侧的面为S极、轴一侧的面为N极的方式磁化。本实施方式中,12个永磁体18以在圆周方向上等间隔地以按每一个磁极交替地改变磁化方向的方式磁化配置,转子11形成12个磁极。
其中,永磁体18可以在磁化后嵌入转子芯12的磁体插入孔159,也可以在磁化前插入转子芯12的磁体插入孔159,之后施加强磁场进行磁化。
但是,磁化后的永磁体18的磁力较强,在将永磁体18固定到转子11之前使磁体磁化时,永磁体18固定时与转子芯12之间产生较强的吸引力,该吸引力会妨碍作业。另外,存在因较强的吸引力而使铁粉等废料附着在永磁体18上的风险。所以,在提高旋转电机10的生产效率的方面优选将永磁体18插入转子芯12的磁体插入孔159之后进行磁化。此处,永磁体18能够使用钕类、钐类的烧结磁体或铁氧体磁体、钕类的粘结磁体等,永磁体18的剩余磁通密度优选为0.4~1.3T程度,钕类的磁体更合适。
本实施方式中,在形成磁极的各永磁体18之间形成有辅助磁极160。该辅助磁极160起到使定子线圈60发生的q轴的磁通的磁阻减小的作用。而且,因为该辅助磁极160,q轴的磁通的磁阻与d轴的磁通的磁阻相比非常小,所以发生较大的磁阻转矩。
通过对定子线圈60供给三相交流电流而在定子20中发生旋转磁场时,该旋转磁场作用于转子11的永磁体18而发生磁转矩。即,转子11中,除了该磁转矩,还发生上述磁阻转矩,所以上述磁转矩和磁阻转矩双方的转矩都作为旋转转矩作用于转子11,能够获得较大的旋转转矩。
根据该结构,上述槽衬不会发生破裂,因此可以获得满足电动车和混合动力车所要求的绝缘性的旋转电机。
以上,对永磁体式的旋转电机进行了说明,而本发明的特征是关于定子的线圈端焊接部的,所以转子也可以不是永磁体式,也能够应用于感应式、同步磁阻式、爪极式等。另外,绕线方式是波形卷绕,但只要是具有同样的特征的绕线方式就能够应用。接着,按内转子型进行了说明,但也能够同样应用于外转子型。
用图18说明搭载本实施例的旋转电机10的车辆的结构。图18是以四轮驱动为前提的混合动力车的传动机构。作为前轮侧的主动力,具有发动机和旋转电机10。发动机和旋转电机10产生的动力通过变速机变速,向前轮侧驱动轮传递动力。另外,在后轮的驱动中,使配置在后轮侧的旋转电机10与后轮侧驱动轮机械连接,传递动力。
旋转电机10进行发送机的起动,另外,与车辆的行驶状态相应地切换驱动力的发生,和将车辆减速时的能量回收为电能的发电力的发生。与车辆的驾驶状况相应地用电力变换装置控制旋转电机10的驱动、发电动作,使得转矩和转矩成为最佳。驱动旋转电机10所需的电力经由电力变换装置从电池供给。另外,旋转电机10进行发电动作时,经由电力变换装置对电池充入电能。
此处,作为前轮侧的动力源的旋转电机10配置在发动机与变速机之间,具有用图1~图17说明的结构。作为后轮侧的驱动源的旋转电机10能够使用同样的旋转电机,也能够使用其他一般结构的旋转电机。另外,也能够应用于四轮驱动式以外的混合动力方式。
如以上所说明,根据本发明,能够提供一种小型高输出、但是绝缘性和生产效率优良的旋转电机的定子和具备它的旋转电机。
另外,本发明不限定于上述实施例,包括各种变形例。例如,上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的,并不限定于必须具备说明的所有结构。另外,对于实施例的结构的一部分,能够追加、删除、置换其他结构。
另外,作为本发明的应用例,列举了电动车或混合动力车用旋转电机进行了说明,但如果具有同样的课题,则也能够应用于交流发电机、起动发电机(包括电动发电机)、电动压缩机用、电动泵用等机动车用辅助机器电动机,也能够应用于升降机用等工业用、空调压缩机等家电用电动机。
附图标记说明
10:旋转电机
11:转子
12:转子芯
13:轴
15:螺栓
18:永磁体
19:端环
20:定子
28:分段导体
28C:焊接相反侧线圈端顶点
28D:结线侧分段导体线圈斜向部
28E:导体端部
28F:结线相反侧分段导体线圈斜向部
40:中性点结线用导体
41:交流端子(U)、42(V)、43(W)
50:壳体
60:定子线圈
61:焊接相反侧线圈端
62:焊接侧线圈端
115:凸缘
130:液冷套
132:定子芯
133:电磁钢板
140:线圈端
144:轴承
145:轴承
150:冷却剂(油)贮藏空间
153:冷却剂通路
154:冷却剂出口
155:冷却剂出口
156:磁隙
159:磁体插入孔
200:焊接部
201:铆紧部
210:焊接沟
300:绝缘纸
420:槽
430:齿
440:芯背
800:塌边
810:毛刺
850:冲头
860:模具。
Claims (10)
1.一种旋转电机的定子,其特征在于,包括:
设置有多个槽的定子芯;和
设置于所述槽的定子线圈,
在各个所述槽中设置有N根(其中N为正偶数)分段导体,
所述定子线圈是经由设置于各根分段导体的导体端部的焊接部将多根所述分段导体连接而构成的,
所述导体端部在轴向一方的线圈端在周向上排列成环状,构成N排环状排,
定子槽和定子内径侧的定子芯的冲裁毛刺的方向与定子外径侧的定子芯的冲裁毛刺的方向相反。
2.一种旋转电机,其特征在于,包括:
权利要求1所述的旋转电机的定子;和
转子,其包括设置有多个磁体插入孔的转子芯和插入到所述磁体插入孔中的磁体,在内径侧具有供轴插入的内径孔,
所述转子隔着空隙配置在所述定子的内径一侧,
所述磁体插入孔和所述内径孔的转子芯的冲裁毛刺的方向与转子外径侧的转子芯的冲裁毛刺的方向相反。
3.如权利要求2所述的旋转电机,其特征在于:
定子芯与转子芯是用相同钢板片冲裁而成的。
4.如权利要求2所述的旋转电机,其特征在于:
叠层钢板的冲压方向、分段导体向槽插入的方向、向壳体装入定子的方向、向定子装入转子的方向、向转子装入磁体的方向和向转子装入轴的方向都是相同的方向。
5.如权利要求2所述的旋转电机,其特征在于:
叠层钢板的冲压方向、向壳体装入定子的方向、向定子装入转子的方向、向转子装入磁体的方向和向转子装入轴的方向是相同的方向,
仅所述分段导体向槽插入的方向是相反的方向。
6.如权利要求2所述的旋转电机,其特征在于:
U相、V相、W相各相的结线端子位于分段导体向槽插入的方向上。
7.如权利要求4或5所述的旋转电机,其特征在于:
U相、V相、W相各相的交流端子位于分段导体向槽插入的方向一侧。
8.如权利要求7所述的旋转电机,其特征在于:
定子线圈的冷却通过油来进行。
9.一种感应旋转电机,其特征在于,包括:
权利要求1所述的旋转电机的定子;和
转子,其包括设置有多个感应棒的插入部的转子芯和插入到所述插入部中的感应棒,在内径侧具有供轴插入的内径孔,
所述转子隔着空隙配置在所述定子的内径一侧,
感应棒的插入部和内径孔的转子芯的冲裁毛刺的方向与转子外径侧的转子芯的冲裁毛刺的方向相反。
10.一种同步磁阻转矩旋转电机,其特征在于,包括:
权利要求1所述的旋转电机的定子;和
转子,其包括设置有多个缝隙的转子芯,在内径侧具有供轴插入的内径孔,
所述转子隔着空隙配置在所述定子的内径一侧,
多个缝隙和内径孔的转子芯的冲裁毛刺的方向与转子外径侧的转子芯的冲裁毛刺的方向相反。
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