CN1263212C - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

提供能使电枢线圈的电感量减少、使输出改善的旋转电机。在应用于启动发动机的启动器的旋转电机中，在定子内部设置电枢(7)，在该电枢(7)上开设的槽(4)内插入电枢绕组(2)时，将该电枢绕组(2)的绕线方式定为波状绕组且短节距绕，同时，在极数2p＝6、槽数Ns＝23的场合、将电枢线圈(2)的两边插入第1槽～第4槽内，由于后节距yb为3，短节距系数δ(δ＝|Ns/2p-yb|)为0.83，能满足0.5＜δ＜1。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及应用于发动机用启动器等的旋转电机中的电枢绕组。

背景技术

在以往的带电刷的直流电机中，其电枢的绕线方法有叠绕及波状绕组。在波状绕组场合，应满足式：(k±1)/p＝整数(k：整流子片数，2p：极数)，电枢绕组为短节距绕组，或长节距绕组。

一般对整流而言以短节距绕组为好，但短节距系数δ(δ＝|Ns/2p-yb|，yb：后节距，Ns：槽数)取得太大，整流带变宽，反而对整流不利，所以δ应尽量取小些。

图6是以往的电枢绕组的绕组图。在图中，21为整流子片，22为电枢线圈，23是电枢上的齿，24是槽。

如图6所示，例如，2p＝6，Ns＝23的场合，Ns/2p＝3.83，按上面理由，通常，在第1槽～第5槽内放入电枢线圈22，后节距yb取4，则成为δ＝0.17的长节距绕组。

以往的旋转电机具有前述构成，在长节距绕组场合，存在电枢线圈的电感量增加、输出降低的问题。

本发明是针对前述课题而提出的，目的在于提供使线圈的电感量减少、使输出改善的旋转电机。

发明内容

与本发明第1方面相关的旋转电机，是在定子内部设置电枢，在电枢上开设的槽内插入电枢绕组的旋转电机，将所述电枢绕组做成波状绕组的短节距绕组、2p表示极数、Ns表示槽数、yb表示后节距、δ＝|Ns/2p-yb|表示短节距系数时，满足0.5＜δ＜1。

与本发明第2方面相关的旋转电机，以永久磁铁构成定子。

与本发明第3方面相关的旋转电机，在设置整流用的整流子及电刷的同时，通过相对整流子的旋转方向装配不同电阻率的材料，构成前述电刷。

附图说明

图1表示本发明实施形态1的电枢绕组的绕组图。

图2表示整流与输出，扭矩及转速间关系的曲线图。

图3表示线圈尾部的平面图。

图4表示本发明的实施形态2的旋转电机的正面剖视图。

图5表示本发明的实施形态3的旋转电机的电刷部的正面图。

图6表示以往的电枢绕组的绕组图。

标号说明

2电枢绕组

4槽

5永久磁铁

7电枢

10整流子

11电刷

具体实施方式

实施形态1.

一般发动机用的启动器，由下列部件构成：与驱动器的键操作连动，用来开闭电池回路的开关部，通过电刷对电池供给的直流电流进行整流驱动旋转的直流电机部，以及将该电机的回转力传递给发动机的机构部，本发明涉及应用于这样的发动机用启动器的电机。

以下，以附图为基础对本发明的一实施形态进行说明。

图1是本发明的实施形态1的电枢绕组的绕组图。图中，1为整流片，2为电枢线圈，3是电枢上的齿，4是槽。

又，这里，2p表示极数，Ns表示槽数，yb表示后节距，δ(δ＝|Ns/2p-yb|)表示短节距系数。

在应用于启动发动机的启动器的电机中，如图1所示，例如，把采用波状绕组、2p＝6、Ns＝23的场合、短节距系数δ满足0.5＜δ＜1的电枢线圈2的两边放入第1槽～第4槽内，由于后节距yb为3，成为δ＝|23/6-3|＝|3.83-3|＝0.83的短节距绕组。

图2表示实施形态与以往的电机的电流与输出，扭矩及转速间关系的特性曲线，图中，实线是本实施形态的特性曲线，虚线是以往技术的特性曲线。

如图2所示，短节距系数增大会导致整流带增加、整流恶化，由于主磁极下通电的有效匝数减少，使扭矩下降，从而导致转速增大，但电枢绕组2的互感减少却能提高输出。

又，采用短节距绕组使线圈的后节距减少，可缩短线圈尾部从而缩短电机。

图3表示线圈尾部的平面图，图中，2a是本发明的电枢线圈，2b是以往的电枢线圈。如图3所示，以往的线圈尾部长度L1＞本发明的线圈尾部长度L2。

实施形态2.

在本实施形态，定子磁场由永久磁铁构成，图4表示实施形态2的旋转电机的正面剖视图。

在图中，5是永久磁铁，6是辅助极，7是电枢，8是几何中性轴，9是电刷位置，αp是磁极倾角。

这里，设定：磁极倾角αp为：360°/2p的70～78％。

又设定：电刷的位置9从几何中性轴8在与电枢7的旋转方向相反方向上移动4～7°。

这样，由于适用于永久磁铁式定子，主磁极下通电的有效匝数减少，使电枢反作用产生的影响变小，从而使大电流通电时由电枢反作用产生的灭磁不易发生。

又，磁极倾角αp为360°/2p的70～78％，又由于电刷的位置9从几何中性轴8在与电枢7的旋转方向相反方向上移动4～7°，可抑制整流恶化，提高输出。

实施形态3.

作为改善整流的方法，有利用电刷电阻的电阻整流，这个电阻整流，如果采用接触电阻大的电刷，则只靠电刷的接触电阻进行整流，整流曲线接近于直线。

但是，如果电刷的电阻率大，则电机的输出下降。

因此，在本实施形态，电刷采用的是将电阻率小的含铜量高的材料，与电阻率大的含铜量低的材料组合的2层电刷。

图5表示实施形态3的旋转电机的电刷部的正面图，图中，10是整流子，11是电刷，11a是含铜量高的材料，11b是含铜量低的材料。

这样，就构成了相对整流子10的旋转方向装配不同电阻率的材料的2层电刷11。

如上所述，通过2层电刷的组合，不会引起输出降低，可防止整流恶化。

按照本发明第1方面的旋转电机，在定子内部设置电枢，在前述电枢上开设的槽内插入电枢绕组，将前述电枢绕组做成波状绕组的短节距绕组并设短节距系数为δ时，构成上满足0.5＜δ＜1，因此，电枢绕组2的互感减少，能提高输出。

按照本发明第2方面的旋转电机，以永久磁铁构成定子，在其内部设置电枢，在前述电枢上开设的槽内插入电枢绕组，将前述电枢绕组做成波状绕组的短节距绕组并设短节距系数为δ时，构成上满足0.5＜δ＜1。使电枢绕组中大电流通电时，由于电枢反作用定子的永久磁铁的灭磁不易发生。

按照本发明第3方面的旋转电机，在设置整流用的整流子及电刷的同时，通过相对前述整流子的旋转方向装配不同电阻率的材料构成前述电刷。不会引起输出降低，可防止整流恶化。

Claims (3)

1.一种旋转电机，在定子内部设置电枢，在所述电枢上开设的槽内插入电枢绕组，其特征在于，

将所述电枢绕组做成波状绕组的短节距绕组、2p表示极数、Ns表示槽数、yb表示后节距、δ＝|Ns/2p-yb|表示短节距系数时，满足0.5＜δ＜1。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

以永久磁铁构成定子。

3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

在设置整流用的整流子及电刷的同时，通过相对所述整流子的旋转方向装配不同电阻率的材料，构成所述电刷。

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