DE102016105549A1

DE102016105549A1 - Rotierende elektrische maschine

Info

Publication number: DE102016105549A1
Application number: DE102016105549.2A
Authority: DE
Inventors: Masafumi Sakuma; Teppei TSUDA
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2016-03-24
Publication date: 2016-09-29
Also published as: CN106026587A; US10122232B2; JP2016187293A; CN106026587B; US20160285336A1; JP6550846B2

Abstract

Eine rotierende elektrische Maschine weist einen Stator (20) mit einer Statorwicklung (22) und einen Rotor (30) auf, der in Bezug auf den Stator (20) in eine erste Richtung bewegbar ist, und derart angeordnet ist, dass er dem Stator (20) in einer zweiten Richtung zugewandt ist, wobei der Rotor (30) eine Vielzahl von Paaren von Rotorpolen (32a, 30b) an einem Rotorkern (31) aufweist, wobei jedes Paar aus der Vielzahl der Paare der Rotorpole (32a, 32b) unterschiedliche Polaritäten voneinander aufweist, wobei der Stator (20) eine Bruchlochkonfiguration aufweist, bei der die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase nicht eine Ganzzahl ist, die Statorwicklung durch eine Bruchlochwicklung gewickelt ist, der Statorkern (21) oder der Rotorkern einen Basisabschnitt (41) und entweder einen einzelnen Positionsabschnitt (42) oder eine Vielzahl von Positionsabschnitten (42) aufweist, der (die) mit dem Basisabschnitt (41) in eine dritte Richtung verbunden ist (sind), und die in Bezug auf den Basisabschnitt (41) in die erste Richtung versetzt ist (sind), wobei die dritte Richtung senkrecht zu der ersten Richtung und der zweiten Richtung ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft allgemein eine rotierende elektrische Maschine, bei der ein Stator in einer Bruchlochkonfiguration geformt ist, und eine Statorwicklung durch eine Bruchlochwicklung gewickelt ist.
STAND DER TECHNIK
Bei einer rotierenden elektrischen Maschine, bei der ein Stator in einer Bruchlochkonfiguration geformt ist, neigen Geräusche und Vibrationen, die bei Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine erzeugt werden, sich allgemein dazu, sich im Vergleich zu einer rotierenden elektrischen Maschine zu erhöhen, bei der ein Stator in einer Ganzlochkonfiguration geformt ist. Die JP 2010-075049 A , die nachstehend als Dokument 1 bezeichnet ist, die JP 2003-032983 A , die nachstehend als Dokument 2 bezeichnet ist, und die JP 2002-165428 A , die nachstehend als Dokument 3 bezeichnet ist, sind Beispiele, von denen jedes die Aufgabe aufweist, Geräusche und Vibrationen zu verringern, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine erzeugt werden.
Bei einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß Dokument 1, bei der ein Stator die Bruchlochkonfiguration aufweist, sind die Anzahl der Nuten des Stators und die Anzahl der Pole eines Rotors durch eine vorbestimmte relationale Gleichung spezifiziert. Dann erhält die rotierende elektrische Maschine gemäß Dokument 1 eine Kombination der Anzahl der Statorpole und der Anzahl der Rotorpole. Zusätzlich zielt die rotierende elektrische Maschine gemäß Dokument 1 ebenfalls darauf ab, Drehmomentwelligkeit der rotierenden elektrischen Maschine in derselben Weise zu reduzieren. Die vorstehend beschriebenen Bedingungen gelten ebenfalls für die rotierenden elektrischen Maschinen, die in den Dokumenten 2 und 3 offenbart sind.
Bei den in den Dokumenten 1 bis 3 offenbarten rotierenden elektrischen Maschinen ist die Kombination der Anzahl der Statorpole und die Anzahl der Rotorpole begrenzt. Als ein Ergebnis kann es in einer rotierenden elektrischen Maschine mit einem breiten Bereich von Antriebsdrehzahlen unmöglich sein, eine geeignete Kombination der Anzahl der Statorpole und der Anzahl der Rotorpole zu wählen, was beispielsweise eine Verringerung von Geräuschen, Vibrationen und Drehmomentwelligkeit, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine erzeugt werden, unterbinden kann.
Somit besteht ein Bedarf nach einer rotierenden elektrischen Maschine mit einem Stator, der in einer Bruchlochkonfiguration geformt ist, und einer Statorwicklung, die durch eine Bruchlochwicklung gewickelt ist, die Geräusche, Vibrationen und/oder Drehmomentwelligkeit reduzieren kann.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer Ausgestaltung dieser Offenbarung wird diese Aufgabe wird durch eine rotierende elektrische Maschine gelöst, wie sie in Patentanspruch 1 angegeben ist, und weist eine rotierende elektrische Maschine einen Stator, der eine Statorwicklung aufweist, die derart eingesetzt ist, dass sie innerhalb einer Vielzahl von Nuten positioniert ist, die an einem Statorkern geformt sind, und einen Rotor auf, der an dem Stator derart gestützt ist, dass er in Bezug auf den Stator in eine erste Richtung bewegbar ist, und derart angeordnet ist, dass er dem Stator in einer zweiten Richtung zugewandt ist, wobei der Rotor eine Vielzahl von Paaren von Rotorpolen an einem Rotorkern aufweist, wobei jedes Paar aus der Vielzahl der Paare der Rotorpole unterschiedliche Polaritäten voneinander aufweist, der Stator eine Bruchlochkonfiguration aufweist, bei der die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase nicht eine Ganzzahl ist, die Statorwicklung durch eine Bruchlochwicklung gewickelt ist, der Statorkern oder der Rotorkern einen Basisabschnitt und einen einzelnen Positionsabschnitt oder eine Vielzahl von Positionsabschnitten aufweist, der (die) mit dem Basisabschnitt in eine dritte Richtung verbunden ist (sind), und die in Bezug auf den Basisabschnitt in die erste Richtung versetzt ist (sind), wobei die dritte Richtung senkrecht zu der ersten Richtung und der zweiten Richtung ist.
Der Stator der rotierenden elektrischen Maschine ist in der Bruchlochkonfiguration geformt. Die Statorwicklung ist durch die Bruchlochwicklung gewickelt. Zusätzlich weist der Statorkern oder der Rotorkern den Basisabschnitt und entweder den einzelnen Positionsabschnitt oder die mehreren Positionsabschnitte auf. Das heißt, dass die rotierende elektrische Maschine, bei der der Stator in der Bruchlochkonfiguration geformt ist und die Statorwicklung durch die Bruchlochwicklung gewickelt ist, eine sogenannte Schrägkonfiguration aufweist. Daher können in der rotierenden elektrischen Maschine magnetische Anziehungsverteilungen der Rotorpole, die benachbart zueinander in der dritten Richtung sind, gemischt und gemittelt werden. Eine hohe Ordnung, die im Wesentlichen auf demselben Niveau wie in einem Fall ist, in dem ein Stator in einer Ganzlochkonfiguration geformt ist, wird in den Anziehungsverteilungen erreicht. Die Drehzahl, die mit einer Eigenfrequenz der Vibration des Statorkerns übereinstimmt, erhöht sich derart, dass sie aus einem Bereich von Antriebsdrehzahlen der rotierenden elektrischen Maschine heraus fällt. Das heißt, dass bei der rotierenden elektrischen Maschine eine Gelegenheit zur Resonanz des Stators vermeidbar ist, um dadurch Geräusche und/oder Vibrationen zu verringern, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine erzeugt werden. Zusätzlich kann bei der rotierenden elektrischen Maschine Drehmomentwelligkeit reduziert werden, indem Abschnitte der Drehmomentwelligkeit mit unterschiedlichen Phasen zueinander überlappt und aufgehoben werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Beispielsweise erhält entweder der einzelne Positionsabschnitt oder die Vielzahl der Positionsabschnitte eine erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1, die als eine Durchschnittsschrägungsgröße in Bezug auf den Basisabschnitt zum Reduzieren von Geräuschen und/oder Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine auftreten, dient. Die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 in einem Fall, in dem eine Schichtungsdicke des Basisabschnitts in der dritten Richtung und eine Schichtungsdicke entweder des einzelnen Positionsabschnitts oder der Vielzahl der Positionsabschnitte in der dritten Richtung dieselben zueinander sind, wird durch eine Gleichung 1 ausgedrückt: Sav1 = (c – 1)/(2 × d), (Gleichung 1) wobei c ein Nennerteil eines nicht kürzbaren Bruchs ist, der einen echten Bruchteil eines gemischten Bruchs wiedergibt, durch den die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase ausgedrückt wird, wobei der gemischte Bruch einen ganzzahligen Teil a und den nicht kürzbaren Bruch einschließlich eines Nennerteils b aufweist, wobei d ein Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt ist, der als eine Ganzzahl dient, die gleich wie oder größer als der Nennerteil c ist, wobei ein Umkehrungswert des Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitts d eine Schrägungsgröße in einer Statorpolunterteilung angibt. Die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 wird in einem Zustand berechnet wird, in dem eine Schrägungsgröße des Basisabschnitts als Null spezifiziert ist und der Wert Null der Schrägungsgröße des Basisabschnitts für die Berechnung einbezogen wird, wobei die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 als die Durchschnittsschrägungsgröße in der Statorpolunterteilung dient. Der Ganzzahlteil a, der Zählerteil b und der Nennerteil c sind positive Ganzzahlen, wobei der Nennerteil c gleich wie oder größer als zwei ist und unterbunden ist, dass er ein Vielfaches von drei ist.
Die magnetischen Anziehungsverteilung von in der dritten Richtung zueinander benachbarten Rotorpolen werden in der zweiten Richtung gemischt und gemittelt. Als Ergebnis gelangen die Anziehungsverteilung von einem Rotorpole in dem Paar und die Anziehungsverteilung von dem anderen der Rotorpole in dem Paar näher an einem äquivalenten Zustand. Somit wird in der rotierenden elektrischen Maschine eine Komponente einer Vibrationskraft einer kleineren Ordnung (d.h., einer Ordnung, die durch Dividieren der Anzahl der in der ersten Richtung benachbart zueinander sind, durch den Nennerteil c erhalten wird) als eine Komponente einer Vibrationskraft einer Ordnung, die auf der Anzahl der in der ersten Richtung zueinander benachbarten Rotorpole beruht, reduziert, um dadurch die Komponente der Vibrationskraft der Ordnung zu erhöhen, die auf der Anzahl der in der ersten Richtung zueinander benachbarten Rotorpole beruht. Folglich wird in den Anziehungsverteilungen eine hohe Ordnung erhalten, die im Wesentlichen auf demselben Niveau wie in dem Fall ist, bei dem ein Stator in der Ganzlochkonfiguration geformt ist. Die Drehzahl, die mit der Vibrationseigenfrequenz des Statorkerns übereinstimmt, erhöht sich derart, dass sie außerhalb des Bereichs der Antriebsdrehzahlen spezifiziert ist. Das heißt, dass bei der rotierenden elektrischen Maschine die Gelegenheit zur Resonanz vermieden werden kann, um Geräusche und/oder Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine auftreten, zu reduzieren.
Eine Summe von Schrägungsgrößen zwischen benachbarten Abschnitten mit dem Basisabschnitt und der Vielzahl der Positionsabschnitte ist minimal unter einer Bedingung, dass die Anzahl der Positionsabschnitte dieselbe ist.
Dementsprechend kann eine Verringerung von Ausgangsdrehmoment durch Einbeziehen der Schrägungskonfiguration (Schrägkonfiguration) eingeschränkt werden.
Die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts und entweder des einzelnen Positionsabschnitts oder der Vielzahl der Positionsabschnitte in einem Fall, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts als Null spezifiziert ist, sind durch eine arithmetische Progression als 0, 1/d, ... und (c – 1)/d in dieser Reihenfolge von dem Basisabschnitt oder entweder dem einzelnen Positionsabschnitt oder der Vielzahl der Positionsabschnitte wiedergegeben, der (die) an einer Endseite in der dritten Richtung angeordnet ist (sind).
Dementsprechend können die Schrägungsgrößen zwischen benachbarten Abschnitten, d.h. dem Basisabschnitt und entweder dem einzelnen Positionsabschnitt oder der Vielzahl der Positionsabschnitte konstant sein. Es ist leicht, die Anzahl der Werkzeuge (Jigs) zum Erhalt des Basisabschnitts und des (der) Positionsabschnitt(s)(e) zu reduzieren, was zu einer Vereinfachung des Herstellungsprozesses führt.
Der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d ist als derselbe Wert wie der Nenner c spezifiziert.
Als Ergebnis wird im Vergleich zu einem Fall, in dem der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d nicht derselbe Wert wie der Nenner c ist (d.h., wenn der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d eine Ganzzahl ist, die größer als der Nenner bzw. Nennerteil c ist), Symmetrieeigenschaften von Anziehungsverteilungen der Rotorpole mit unterschiedlichen Polaritäten verbessert. Das heißt, dass die Anziehungsverteilung von einem der Rotorpole in dem Paar und die Anziehungsverteilung von dem andern der Rotorpole in dem Paar näher an einen äquivalenten Zustand gelangen. In einem Fall, in dem der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d als derselbe Wert wie der Nennerteil c spezifiziert ist, erhöht sich die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 im Vergleich zu einem Fall, in dem der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d nicht derselbe Wert wie der Nenner c ist. Somit kann die Wirkung zum Reduzieren der Geräusche und/oder Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine auftreten, sich bessern.
Entweder der einzelne Positionsabschnitt oder die Vielzahl der Positionsabschnitte erhält bzw. erhalten eine zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2, die als eine Durchschnittsschrägungsgröße in Bezug auf den Basisabschnitt zum Reduzieren einer Drehmomentwelligkeit der rotierenden elektrischen Maschine dient. Die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 in einem Fall, in dem eine Schichtungsdicke des Basisabschnitts in der dritten Richtung und eine Schichtungsdicke entweder des einzelnen Positionsabschnitts oder der Vielzahl der Positionsabschnitte in der dritten Richtung dieselben zueinander sind, wird durch eine Gleichung 2 ausgedrückt: Sav2 = 1/(2 × d) (Gleichung 2) wobei c ein Nennerteil eines nicht kürzbaren Bruchs ist, der einen echten Bruchteil eines gemischten Bruchs wiedergibt, durch den die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase ausgedrückt wird, wobei der gemischte Bruch einen ganzzahligen Teil a und den nicht kürzbaren Bruch einschließlich eines Nennerteils b aufweist, wobei d ein Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt ist, der als eine Ganzzahl dient, die gleich wie oder größer als der Nennerteil c ist, wobei ein Umkehrungswert des Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitts d eine Schrägungsgröße in einer Statorpolunterteilung angibt. Die die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 wird in einem Zustand berechnet, in dem eine Schrägungsgröße des Basisabschnitts als Null spezifiziert ist und der Wert Null der Schrägungsgröße des Basisabschnitts für die Berechnung einbezogen wird, wobei die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 als die Durchschnittsschrägungsgröße in der Statorpolunterteilung dient. Der Ganzzahlteil a, der Zählerteil b und der Nennerteil c sind positive Ganzzahlen, wobei der Nennerteil c gleich wie oder größer als zwei ist und unterbunden ist, dass er ein Vielfaches von drei ist.
Dementsprechend überlappen sich Abschnitte der Drehmomentwelligkeit (des Rastdrehmoments), die zwischen den an dem Basisabschnitt vorgesehen Rotorpolen und den Statorpolen erzeugt werden und zwischen den an dem Positionsabschnitt vorgesehenen Rotorpolen und den Statorpolen erzeugt werden, sich derart, dass sie sich aufheben, wodurch die Gesamtdrehmomentwelligkeit (Rastdrehmoment) verringert wird.
Die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts und des einzelnen Positionsabschnitts werden in einem Fall, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts als Null spezifiziert ist, als 0 und 1/d repräsentiert.
Dementsprechend kann die rotierende elektrische Maschine die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) mit der minimalen Schrägungsgröße und minimalen Arten von Termen (d.h. zwei Arten von Termen entsprechend 0 und 1/d) verringern. Folglich kann die rotierende elektrische Maschine die Verringerung des Ausgangsdrehmoments minimieren und einschränken, die durch Einbeziehen der Schrägungskonfiguration auftritt.
Der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d ist als das Doppelte des Nennerteils c spezifiziert.
Dementsprechend kann in der rotierenden elektrischen Maschine die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts in Bezug auf den Basisabschnitt als einen halben Zyklus des Rastdrehmoments spezifiziert werden. Im Vergleich zu einem Fall, bei dem der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d nicht als das Doppelte des Nennerteils c spezifiziert ist, wird eine Reduktionswirkung verbessert, was zu einer Verbesserung der Reduktionswirkung der Drehmomentwelligkeit führt.
Die Vielzahl der Positionsabschnitte erhält eine dritte Durchschnittsschrägungsgröße, die als eine Durchschnittsschrägungsgröße in Bezug auf den Basisabschnitt zum Reduzieren von Geräuschen und/oder Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine auftreten, und zum Reduzieren einer Drehmomentwelligkeit der rotierenden elektrischen Maschine dient. Die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 wird in einem Fall, in dem eine Schichtungsdicke des Basisabschnitts in der dritten Richtung und eine Schichtungsdicke der Vielzahl der Positionsabschnitte in der dritten Richtung dieselben zueinander sind, durch eine Gleichung 3 ausgedrückt: Sav3 = (c – 1)/(2 × c) + 1/(4 × c), (Gleichung 3) wobei c ein Nennerteil eines nicht kürzbaren Bruchs ist, der einen echten Bruchteil eines gemischten Bruchs wiedergibt, durch den die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase ausgedrückt wird, wobei der gemischte Bruch einen ganzzahligen Teil a und den nicht kürzbaren Bruch einschließlich eines Nennerteils b aufweist, wobei d ein Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt ist, der als eine Ganzzahl dient, die gleich wie oder größer als der Nennerteil c ist, wobei ein Umkehrungswert des Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitts d eine Schrägungsgröße in einer Statorpolunterteilung angibt. Die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 wird in einem Zustand berechnet, in dem eine Schrägungsgröße des Basisabschnitts als Null spezifiziert ist und der Wert Null der Schrägungsgröße des Basisabschnitts für die Berechnung einbezogen wird, wobei die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 als die Durchschnittsschrägungsgröße in der Statorpolunterteilung dient. D er Ganzzahlteil a, der Zählerteil b und der Nennerteil c sind positive Ganzzahlen, wobei der Nennerteil c gleich wie oder größer als zwei ist und unterbunden ist, dass er ein Vielfaches von drei ist.
Dementsprechend kann die rotierende elektrische Maschine die Geräusche und/oder die Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine auftreten, und die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) der rotierenden elektrischen Maschine verringern.
Die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts und der Vielzahl der Positionsabschnitte in einem Fall, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts als Null spezifiziert ist, werden durch eine Kombination einer ersten Gruppe von Schrägungsgrößen und einer zweiten Gruppe von Schrägungsgrößen wiedergegeben, wobei die erste Gruppe von Schrägungsgrößen durch eine arithmetische Progression als 0, 1/c, ... und (c – 1)/c in einer ansteigenden Reihenfolge wiedergegeben ist, und die zweite Gruppe der Schrägungsgrößen durch die arithmetische Progression als 1/(2 × c), 3/(2 × c), ... und (2 × c – 1)/(2 × c) in der ansteigenden Reihenfolge wiedergegeben ist.
Dementsprechend kann die rotierende elektrische Maschine leicht die Reduktion der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Betrieb der rotierenden elektrischen Maschine auftreten, und die Reduktion der Drehmomentwelligkeit (des Rastdrehmoments) der rotierenden elektrischen Maschine erzielen. Das heißt, dass bei der rotierenden elektrischen Maschine die zweite Gruppe der Schrägungsgrößen leicht erhalten werden kann, indem die Schrägungsgröße (1/(2 × c)), mit der die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) der rotierenden elektrischen Maschine reduziert werden kann, zu jeder der Schrägungsgrößen in der ersten Gruppe addiert wird, mit der die Geräusche und/oder die Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine auftreten, reduziert werden können.
Eine Summe der Schrägungsgrößen zwischen benachbarten Abschnitten einschließlich des Basisabschnitts und der Vielzahl der Positionsabschnitte ist unter einer Bedingung minimal, dass die Anzahl der Positionsabschnitte dieselbe ist.
Dementsprechend kann die rotierende elektrische Maschine die durch die Schrägungskonfiguration verursachte Verringerung des Ausgangsdrehmoments minimieren und einschränken.
Die Anzahl der Terme, die durch 1/c in der Statorpolunterteilung wiedergegeben sind, zum Reduzieren der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine auftreten, die in den Schrägungsgrößen zwischen benachbarten Abschnitten einschließlich des Basisabschnitts und der Vielzahl der Positionsabschnitte enthalten sind, ist unter einer Bedingung maximal, in der die Anzahl der Vielzahl der Positionsabschnitte dieselbe ist.
Dementsprechend kann die rotierende elektrische Maschine die Reduktionswirkung der Geräusche und/oder der Vibrationen maximieren, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine auftreten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehend beschriebenen und zusätzlichen Merkmale und Eigenschaften dieser Offenbarung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher. Es zeigen:
1 eine Schnittansicht, die einen Abschnitt einer Endoberfläche veranschaulicht, die auf einer Ebene ausgeschnitten ist, die senkrecht zu einer axialen Richtung einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß einem hier offenbarten ersten Ausführungsbeispiel ist,
2 eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für eine Phasenanordnung von zwei Magnetpolen (Magnetpolpaar) der rotierenden elektrischen Maschine gemäß 1 veranschaulicht,
3 ist eine schematische Ansicht, die eine Positionsbeziehung in einer Umlaufsrichtung zwischen einem Basisabschnitt und einem Positionsabschnitt veranschaulicht, die an einem Rotorkern gemäß 1 vorgesehen sind,
4 eine schematische Ansicht, die einen Polausrichtungszustand zwischen Rotorpolen und Statorpolen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
5 eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für eine magnetische Anziehungsverteilung der Rotorpole in einer radialen Richtung gemäß einem hier offenbarten Referenzausführungsbeispiel veranschaulicht,
6 eine schematische Ansicht, die eine Verteilung von Spitzenwerten von Anziehungskräften der Rotorpole gemäß dem Referenzausführungsbeispiel veranschaulicht,
7 eine schematische Ansicht, die die Verteilung der Spitzenwerte der Anziehungskräfte der Rotorpole gemäß 6 auf Koordinatenachsen mit einer konstanten Unterteilung in der Umlaufsrichtung veranschaulicht,
8 eine schematische Ansicht, die schematisch einen Zustand eines Versatzes eines äußeren Umlaufs eines Statorkerns gemäß dem Referenzausführungsbeispiel veranschaulicht,
9 eine schematische Ansicht, die schematisch eine statische Versatzgröße des Statorkerns in der radialen Richtung gemäß dem Referenzausführungsbeispiel veranschaulicht,
10A eine schematische Ansicht, die schematisch ein Beispiel für eine magnetische Anziehungsverteilung von Basisrotorpolen in der radialen Richtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
10B eine schematische Ansicht, die schematisch ein Beispiel für eine magnetische Anziehungsverteilung erster Rotorpole in der radialen Richtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
10C eine schematische Ansicht, die schematisch ein Beispiel für eine magnetische Anziehungsverteilung veranschaulicht, bei der die in 10A veranschaulichte magnetische Anziehungsverteilung der Basisrotorpole und die in 10B veranschaulichte magnetische Anziehungsverteilung der ersten Rotorpole einander überlappen,
11 eine schematische Ansicht, die die Verteilung der Spitzenwerte der Anziehungskräfte der Rotorpole gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
12 eine schematische Ansicht, die schematisch eine statische Versatzgröße des Statorkerns in der radialen Richtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
13A eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für eine Wellenform einer Drehmomentwelligkeit (Rastdrehmoment) veranschaulicht, die (das) durch den Basisabschnitt gemäß einem hier offenbarten zweiten Ausführungsbeispiel erzeugt wird,
13B eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für eine Wellenform einer Drehmomentwelligkeit (eines Rastdrehmoments) veranschaulicht, die (das) durch den Positionsabschnitt gemäß dem hier offenbarten zweiten Ausführungsbeispiel erzeugt wird,
14 eine schematische Ansicht, die den Polausrichtungszustand zwischen den Rotorpolen und den Statorpolen gemäß einem hier offenbarten dritten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
15 eine schematische Ansicht, die den Polausrichtungszustand zwischen den Rotorpolen und den Statorpolen gemäß einem hier offenbarten vierten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
16A eine Darstellung, die ein Beispiel für eine Beziehung zwischen einer äußeren Umlaufsverformungsgröße und einer Durchschnittsschrägungsgröße des Statorkerns der rotierenden elektrischen Maschine veranschaulicht, die als eine rotierende elektrische Maschine einer 1/2-Serie dient,
16B eine Darstellung, die ein Beispiel für eine Beziehung zwischen einem maximalen Wert der Drehmomentwelligkeit und der Durchschnittsschrägungsgröße der rotierenden elektrischen Maschine der 1/2-Serie veranschaulicht,
16C eine Darstellung, die ein Beispiel für eine Beziehung zwischen dem Rastdrehmoment und der Durchschnittsschrägungsgröße der rotierenden elektrischen Maschine der 1/2-Serie veranschaulicht,
16D eine Darstellung, die ein Beispiel für eine Beziehung zwischen einem maximalen Wert eines Ausgangsdrehmoments und der Durchschnittsschrägungsgröße der rotierenden elektrischen Maschine der 1/2-Serie veranschaulicht,
17 eine schematische Ansicht, die den Polausrichtungszustand zwischen den Rotorpolen und den Statorpolen gemäß einem hier offenbarten fünften Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
18A eine Darstellung, die ein Beispiel für eine Beziehung zwischen der äußeren Umlaufsverformungsgröße und der Durchschnittsschrägungsgröße des Statorkerns der rotierenden elektrischen Maschine veranschaulicht, die als eine rotierende elektrische Maschine der 1/4-Serie dient,
18B eine Darstellung, die ein Beispiel für eine Beziehung zwischen dem maximalen Wert der Drehmomentwelligkeit und der Durchschnittsschrägungsgröße der rotierenden elektrischen Maschine der 1/4-Serie veranschaulicht,
18C eine Darstellung, die ein Beispiel für eine Beziehung zwischen dem Rastdrehmoment und der Durchschnittsschrägungsgröße der rotierenden elektrischen Maschine der 1/4-Serie veranschaulicht,
18D eine Darstellung, die ein Beispiel für eine Beziehung zwischen dem maximalen Wert des Ausgangsdrehmoments und der Durchschnittsschrägungsgröße der rotierenden elektrischen Maschine der 1/4-Serie veranschaulicht,
19 eine schematische Ansicht, die den Polausrichtungszustand zwischen den Rotorpolen und den Statorpolen gemäß einem hier offenbarten sechsten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
20 eine schematische Ansicht, die den Polausrichtungszustand zwischen den Rotorpolen und den Statorpolen gemäß einem hier offenbartem siebten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
21 eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für die Anzahl der Wicklungen pro Phase der rotierenden elektrischen Maschine veranschaulicht, die als eine rotierende elektrische Maschine einer 4/3-Serie dient, und
22 eine schematische Ansicht, die ein weiteres Beispiel für die Anzahl der Wicklungen pro Phase der rotierenden elektrischen Maschine der 4/3-Serie veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsbeispielen sind gemeinsame Bezugszeichen gemeinsamen Elementen oder Abschnitten zugeordnet. Doppelte Erläuterungen sind von dem zweiten Ausführungsbeispiel an weggelassen. Die beiliegenden Zeichnungen sind schematisch veranschaulicht, weshalb Dimensionen der detaillierten Anordnungen nicht spezifiziert sind.
Ein erstes Ausführungsbeispiel ist unter Bezugnahme auf 1 bis 12 beschrieben. Wie es in 1 veranschaulicht ist, weist eine rotierende elektrische Maschine (ein Elektromotor) 10 einen Stator 20 und einen Rotor 30 auf. Der Stator 20 weist eine Statorwicklung 22 auf, die derart eingesetzt ist, dass sie innerhalb mehrerer Nuten 21c positioniert wird, die an einem Statorkern 21 geformt sind. Die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient als eine rotierende elektrische Maschine mit acht Polen und 60 Nuten. Die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase beträgt 2,5. Das heißt, dass der Stator 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Bruchlochkonfiguration aufweist, bei der die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase keine Ganzzahl ist.
Der Rotor 30 ist beweglich (insbesondere gemäß dem Ausführungsbeispiel drehbar) in Bezug auf den Stator 20 gestützt. Der Rotor 30 weist einen Rotorkern 31 auf, an dem mehrere Rotorpolpaare (Magnetpole) 32a und 32b vorgesehen sind. Die Rotorpole 32a und 32b des Paars weisen unterschiedliche Polaritäten voneinander auf. Der Rotorkern 31 weist zwei Abschnitte in einer axialen Richtung der rotierenden elektrischen Maschine 10 auf, was nachstehend beschrieben ist. Bei jedem der vorstehend beschriebenen zwei Abschnitte sind vier Paare der Rotorpole 32a und 32b vorgesehen.
Dabei ist eine Bewegungsrichtung (d.h. eine Drehrichtung) des Rotors 30 in Bezug auf den Stator 20 als eine erste Richtung spezifiziert (d.h. Richtung des Pfeils X). Eine Richtung, in der der Stator 20 und der Rotor 30 einander zugewandt sind, ist als eine zweite Richtung spezifiziert (d.h. Richtung des Pfeils Y). Eine Richtung, die senkrecht zu sowohl der ersten Richtung als auch der zweiten Richtung ist, ist als eine dritte Richtung spezifiziert (d.h. Richtung des Pfeils Z). Wie es in 1 veranschaulicht ist, ist die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel eine zylindrische rotierende elektrische Maschine der Radialspaltbauart, so dass der Stator 20 und der Rotor 30 koaxial zueinander angeordnet sind. Somit entspricht die erste Richtung (Richtung des Pfeils X) einer Umlaufsrichtung der rotierenden elektrischen Maschine 10. Die zweite Richtung (Richtung des Pfeils Y) entspricht einer radialen Richtung der rotierenden elektrischen Maschine 10. Die dritte Richtung (Richtung des Pfeils Z) entspricht einer axialen Richtung der rotierenden elektrischen Maschine 10.
Der Statorkern 21 kann durch ein bekanntes Element geformt sein, das für eine bekannte rotierende elektrische Maschine verwendet wird. Insbesondere ist der Statorkern 21 durch mehrere magnetische Stahlbleche geformt, von denen jedes eine dünne Plattenform (beispielsweise Siliziumstahlplatten) aufweist, die in der axialen Richtung (in der dritten Richtung entsprechend der Richtung des Pfeils Z) geschichtet sind. Der Statorkern 21 weist einen Jochabschnitt 21a und mehrere Zahnabschnitte 21b (insbesondere beispielsweise 60 Zahnabschnitte 21b gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel) auf, die einstückig mit dem Jochabschnitt 21a geformt sind.
Der Jochabschnitt 21a erstreckt sich entlang der Umlaufsrichtung (entlang der ersten Richtung entsprechend der Richtung des Pfeils X) des Statorkerns 21. Die mehreren (d.h. sechzig) Zahnabschnitte 21b sind derart geformt, dass sie zu einer Achse der rotierenden elektrischen Maschine 10 von dem Jochabschnitt 21a aus vorspringen. Die mehreren Nuten 21c sind an dem Statorkern 21 geformt, insbesondere ist jede Nut 21c zwischen zueinander benachbarten Zahnabschnitten 21b, 21b geformt. Die Statorwicklung 22 ist konfiguriert, in die Nuten 21c eingesetzt zu werden und innerhalb der Nuten 21c positioniert zu werden. Ein Endabschnitt 21d von jedem der Zahnabschnitte 21b ist derart geformt, dass er entlang der Umlaufsrichtung des Statorkerns 21 verlängert ist, sodass ein Verschieben der Statorwicklung 22 aus den Nuten 21c unterbunden wird. In 1 ist eine Richtung von einer unteren Seite zu einer offenen Seite der Nut 21c als eine offene Seite in der zweiten Richtung (d.h. der Richtung eines Pfeils Y1) spezifiziert. Zusätzlich ist eine Richtung von der offenen Seite zu der unteren Seite der Nut 21c als eine untere Seite in der zweiten Richtung (d.h. einer Richtung des Pfeils Y2) spezifiziert.
Die Statorwicklung 22 kann durch ein bekanntes Element geformt sein, das für eine bekannte rotierende elektrische Maschine verwendet wird. Insbesondere wird die Statorwicklung 22 durch einen Leiter wie Kupfer beispielsweise erhalten, bei der die Oberfläche mit einer Isolierschicht wie beispielsweise Lack beschichtet ist. Ein Querschnitt der Statorwicklung 22 ist nicht auf eine spezifische Konfiguration begrenzt und kann jede beliebige Konfiguration sein. Wicklungen mit verschiedenen Arten von Querschnittskonfigurationen wie beispielsweise einem runden Draht mit einem kreisförmigen Querschnitt und einem quadratischen Draht mit einem polygenen Querschnitt können angewendet werden. Zusätzlich können parallele dünne Drähte angewendet werden, bei denen mehrere dünne Einzeldrähte (Litzen) kombiniert und gesammelt sind. Mit der Verwendung der parallelen dünnen Drähte kann ein Wirbelstromverlust, der an der Statorwicklung 22 erzeugt wird, im Vergleich zu einem einzelnen Draht reduziert werden, was den Wirkungsgrad der rotierenden elektrischen Maschine 10 verbessert. Da weiterhin eine Kraft zum Formen der Wicklung reduziert wird, kann die Formungsqualität verbessert werden, was zu einer einfachen Herstellung der rotierenden elektrischen Maschine 10 führt.
Die Statorwicklung 22 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zumindest an dem Stator 20 mit der Bruchlochkonfiguration gewickelt und angeordnet, wobei ein Wicklungsverfahren nicht begrenzt ist. Beispielsweise kann die Statorwicklung 22 durch eine bekannte Zwei-Schicht-Schleifenwicklung gewickelt werden. Insbesondere ist, wie es in 2 veranschaulicht ist, die Statorwicklung 22 in zwei Schichten in der radialen Richtung (zweite Richtung entsprechend der Richtung des Pfeils Y) geformt. 2 veranschaulicht ein Beispiel für eine Phasenanordnung für zwei Magnetpole (Paare von Magnetpolen) der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß 1. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine rotierende elektrische Maschine mit 8 Polen und 60 Nuten, wobei die Anzahl der Pole (Magnetpole) des Motors 30 acht beträgt und die Anzahl der Nuten des Stators 20 sechzig beträgt, d.h. die rotierende elektrische Maschine weist eine Basiskonfiguration auf, bei der die Anzahl der Pole des Rotors 30 zwei beträgt und die Anzahl der Nuten des Stators 20 fünfzehn beträgt. 2 veranschaulicht ein Beispiel für die Statorwicklung 22 für drei Phasen. 2 veranschaulicht die drei Phasen, die durch eine U-Phase, eine V-Phase und eine W-Phase aufgebaut sind, die voneinander um 120 elektrische Grad in der Phase versetzt sind. Die U-Phase weist beispielsweise eine U1-Phase, eine U2-Phase und eine U3-Phase auf. Die U1-Phase, die U2-Phase und die U3-Phase sind um eine Unterteilung (pitch) einer Statorpolunterteilung in der Umlaufsrichtung in der Phase versetzt. Die U1-Phase, die U2-Phase und die U3-Phase sind in derselben Phase (d.h. U-Phase), jedoch unterscheiden sich die Anordnungen der U1-Phase, der U2-Phase und der U3-Phase an dem Stator 20 voneinander. Die vorstehend beschriebenen Bedingungen gelten ebenfalls für die V-Phase (V1-, V2- und V3-Phasen) und die W-Phase (W1-, W2- und W3-Phasen).
In 2 ist eine Leistungszufuhrrichtung der Statorwicklung 22 auf der Grundlage einer Veranschaulichung eines Sterns angegeben. Insbesondere ist die Leistungszufuhrrichtung der Statorwicklung 22 für die Phase, die mit dem Stern angegeben ist, entgegengesetzt zu der Leistungszufuhrrichtung der Statorwicklung 22 für die Phase, die nicht mit dem Stern angegeben ist. In der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase 2,5. Daher ist die Anzahl der gleichen Phasen, die in der Umlaufsrichtung (der ersten Richtung, der Richtung des Pfeils X) benachbart zueinander sind, zwei oder drei, d.h. zwei und drei als die Anzahl der gleichen Phasen werden abwechselnd wiederholt. Die Statorwicklung 22 für die drei Phasen können in eine Sternschaltung (Y-Schaltung) oder Dreieckschaltung (Δ-Schaltung) verbunden sein.
Der Rotor 30 ist einer inneren Seite (näher an der Achse der rotierenden elektrischen Maschine 10) des Stators 20 angeordnet. Der Rotor 30 wird beweglich (d.h. drehbar) in Bezug auf den Stator 20 gestützt. Der Rotor 30 weist den Rotorkern 31 auf. Der Rotorkern 31 kann durch ein bekanntes Element geformt sein, das für eine bekannte rotierende elektrische Maschine verwendet wird. Insbesondere ist der Rotorkern 31 durch mehrere magnetische Stahlbleche geformt, von denen jedes eine dünne Plattenform (beispielsweise Siliziumstahlplatten) aufweist, die in der axialen Richtung (in der dritten Richtung entsprechend der Richtung des Pfeils Z) geschichtet sind, was zu einer Säulenform des Rotorkerns 31 führt.
Der Rotor 30 weist die Paare der Rotorpole 32a und 32b, die die zueinander unterschiedlichen Polaritäten aufweisen, an dem Rotorkern 31 auf. Insbesondere ist ein Magnetunterbringungsabschnitt, der sich in die Umlaufsrichtung des Rotorkerns 31 erstreckt, an jedem der Abschnitte des Rotorkerns 31 geformt. In dem Magnetunterbringungsabschnitt sind Permanentmagnete, deren Anzahl mit der vorbestimmten Anzahl der Magnetpole (gemäß dem Ausführungsbeispiel acht Pole) übereinstimmt, derart eingebettet, dass der Rotor 30 durch ein rotierendes Magnetfeld drehbar ist, das zwischen dem Permanentmagneten und dem Stator 20 erzeugt wird. Gemäß der Offenbarung dient der Rotorpol 32a als ein Rotorpol (Permanentmagnet) mit einer der Polaritäten (beispielsweise dem N-Pol), während der Rotorpol 32b als ein Rotorpol (Permanentmagnet) mit der anderen der Polaritäten (beispielsweise S-Pol) dient.
Der Permanentmagnet kann durch ein bekanntes Element geformt werden, das für eine bekannte rotierende elektrische Maschine verwendet wird. Beispielsweise kann der Permanentmagnet aus einem Ferritmagnet oder einem Selten-Erden-Magnet hergestellt sein. Ein Verfahren zur Herstellung des Permanentmagneten ist nicht begrenzt. Beispielsweise kann der Permanentmagnet aus einem Harzverbindungsmagneten oder einem gesinterten Magneten hergestellt sein. Der Harzverbindungsmagnet wird beispielsweise durch eine Mischung eines Ferritbasismagnetpulvers und Harz erhalten, wobei die Mischung an dem Rotorkern 31 durch Einspritzgießen vergossen wird. Der gesinterte Magnet wird durch ein Selten-Erden-Basis-Magnetpulver erhalten, das innerhalb eines Magnetfeldes pressgeformt wird und gebrannt wird, und mit einer hohen Temperatur gebacken (gesintert) wird. Die Rotorpole 32a und 32b werden auf diese Weise an dem Rotorkern 31 durch die Permanentmagnete geformt.
Wie es in 3 veranschaulicht ist, weist der Statorkern 21 oder der Rotorkern 31 (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Rotorkern 31) einen Basisabschnitt 41 und einen einzelnen Positionsabschnitt 42 auf. Der Positionsabschnitt 42 ist mit dem Basisabschnitt 41 in der axialen Richtung (in der dritten Richtung entsprechend der Richtung des Pfeils Z) verbunden und ist in die Umlaufsrichtung (in die erste Richtung entsprechend der Richtung des Pfeils X) in Bezug auf den Basisabschnitt 41 versetzt. In 3 ist ein Zustand, bei dem der Positionsabschnitt 42 in die Umlaufsrichtung in Bezug auf den Basisabschnitt 41 versetzt ist, schematisch mit gefüllten Dreiecken angegeben. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 als eine halbe (1/2) Unterteilung der Statorpolunterteilung spezifiziert.
Die vier Paare der Rotorpole 32a und 32b sind an dem Basisabschnitt 41 zu gleichmäßigen Intervallen in der Umlaufsrichtung vorgesehen. Zusätzlich sind die vier Paare der Rotorpole 32a und 32b an dem Positionsabschnitt 42 zu gleichmäßigen Intervallen in der Umlaufsrichtung vorgesehen. Dementsprechend weist der Rotorkern 32 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Abschnitte in der axialen Richtung der rotierenden elektrischen Maschine 10 auf, so dass die vier Paare der Rotorpole 32a und 32b an jedem der Abschnitte vorgesehen sind.
In 4 ist der Statorkern 21 in einer ringförmigen Form in einer linear verteilten Weise veranschaulicht. Der Statorkern 21 ist in axialer Richtung gesehen veranschaulicht. In 4 sind Darstellungen des Jochabschnitts 21a und der Statorwicklung 22 weggelassen. Identifikationsnummern für Pole, die an dem Statorkern 21 geformt sind (die nachstehend als Statorpole bezeichnet sind) sind den jeweiligen Zahnabschnitten 21b zugeordnet. Die vorstehend beschriebenen Identifikationsnummern werden als Statorpolnummern bezeichnet. In der Offenbarung ist zur Erleichterung der Beschreibung eine Mittenposition der Nut 21c zwischen einer Statorpolnummer 60 und einer Statorpolnummer 1 als eine Basis einer Position (d.h. die Positionskoordinate ist 0) der Rotorpole 32a und 32b spezifiziert.
In 4 ist der Rotorkern 31 in einer Röhrenform in einer linear verteilten Weise veranschaulicht. Der Rotorkern 31 ist in der radialen Richtung gesehen veranschaulicht. In 4 ist ein Paar der Rotorpole 32a und 32b, die an dem Basisabschnitt 41 vorgesehen sind, und ein Paar der Rotorpole 32a und 32b veranschaulicht, die an dem Positionsabschnitt 42 vorgesehen sind. Darstellungen eines anderen Paars der Rotorpole 32a und 32b, die an jedem des Basisabschnitts 41 und des Positionsabschnitts 42 vorgesehen sind, sind weggelassen.
Die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel dient als eine rotierende elektrische Maschine mit 8 Polen und 60 Nuten. Die Anzahl der Nuten pro Pol beträgt 7,5. In 4 ist ein Basisäquivalentintervall des Stators 20 (d.h. ein Intervall zwischen einer Basisposition P10 und einer Basisäquivalentposition P11) derart spezifiziert, dass es die nächste Ganzzahl ist, die durch Runden (d.h., indem Bruchzahlen oberhalb von 1/2 als eins gezählt werden und der Rest nicht berücksichtigt wird) der Anzahl der Nuten pro Pol in der Statorpolunterteilung (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 7,5) erhalten wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist daher das Basisäquivalentintervall acht (acht Unterteilungen). 4 veranschaulicht den Polausrichtungszustand (Zustand, in dem die Pole einander zugewandt sind) zwischen den Statorpolen mit dem Basisäquivalentintervall von acht in der Statorpolunterteilung und den Rotorpolen 32a, 32b. In 4 gibt jeder gefüllte Kreis, der jedem der Zahnabschnitte 21b zugeordnet ist, die durch die Statorpolnummern 4 und 12 bezeichnet sind, eine Polmittenposition der Statorpole innerhalb des Basisäquivalentintervalls an. In 4 ist lediglich die Basisäquivalentposition P11 veranschaulicht, jedoch wird die Basisäquivalentposition an Positionen erhalten, die von der Basisposition P10 durch ganzzahlige Vielfache der nächstliegenden Ganzzahl (d.h. in diesem Fall ganzzahlige Mehrfache von acht) entfernt sind, die durch Runden der Anzahl der Nuten pro Pol erhalten werden. Mit den Basisäquivalentpositionen sind die jeweiligen Polausrichtungszustände zwischen den Statorpolen und den Rotorpolen 32a und 32b äquivalent zueinander. Ausführliche Positionen der Basisposition P10 und der Basisäquivalentposition P11 sind später beschrieben.
Dabei ist der Rotorpol 32a in einem Paar der Rotorpole 32a und 32b, die an dem in 4 veranschaulichtem Basisabschnitt vorgesehen ist, derart spezifiziert, dass er ein Basisrotorpol 50a ist, und ist der Rotorpol 32b in dem vorstehend beschriebenen Paar der Rotorpole 32a und 32b derart spezifiziert, dass er ein Basisrotorpol 50b ist. Zusätzlich ist der Rotorpol 32a in einem Paar der Rotorpole 32a und 32b, das an dem in 4 veranschaulichtem Positionsabschnitt 42 vorgesehen ist, derart spezifiziert, dass er ein erster Rotorpol 51a ist, und ist der Rotorpol 32b in dem vorstehend beschriebenen Paar der Rotorpole 32a und 32b derart spezifiziert, dass er ein erster Rotorpol 51b ist.
Der Basisrotorpol 50a weist erste und zweite Endabschnitte 50a1 und 50a2 in der Umlaufsrichtung auf. Der erste Endabschnitt 50a1 (dessen Positionskoordinate 0 ist) ist einer Mittenposition von einer der Nuten 21c zugewandt. Demgegenüber ist der zweite Endabschnitt 50a2 (dessen Positionskoordinate 7,5 ist) einer Mittenposition von einem der Zahnabschnitte 21b zugewandt. Somit ist eine Polmittenposition 50a3 (deren Positionskoordinate 3,75 ist) des Basisrotorpols 50a zu der rechten Seite gemäß 4 in der ersten Richtung (der Richtung des Pfeils X2) in Bezug auf die Polmittenposition der Statorpole innerhalb des Basisäquivalentintervalls (d.h. des Zahnabschnitts 21b, der durch die Statorpolnummer 4 bezeichnet ist) versetzt.
Als Ergebnis ist die Verteilung der magnetischen Anziehungskraft des Basisrotorpols 50a, die in der radialen Richtung erzeugt wird und mit der die jeweiligen Statorpole beaufschlagt werden (die nachstehend einfach als eine Anziehungsverteilung des Basisrotorpols 50a bezeichnet ist) durch einen Balkengraphen in 5 angegeben. 5 zeigt eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für die Anziehungsverteilung der Rotorpole 32a und 32b gemäß einem Referenzausführungsbeispiel veranschaulicht. Gemäß dem Referenzausführungsbeispiel weist der Rotorkern 31 lediglich den Basisabschnitt 41 auf und weist nicht den Positionsabschnitt 42 auf.
Der Balkengraph in 5 gibt die Anziehungsverteilung der Rotorpole 32a und 32b (Basisrotorpole 50a und 50b) gemäß dem Referenzausführungsbeispiel an. Die vorstehend beschriebene Anziehungsverteilung und die nachstehend erläuterte Anziehungsverteilung können durch beispielsweise eine Magnetfeldanalyse beschafft werden. Eine durchgezogene Linie L11 gibt eine angenäherte gerade Linie an, die durch Annähern der durch den Balkengraphen angegebenen Verteilung der Anziehungskraft des Basisrotorpols 50a, mit der die jeweiligen Statorpolen beaufschlagt werden, erhalten wird. Wie es in 5 gezeigt ist, ist ein Spitzenwert in der Anziehungsverteilung des Basisrotorpols 50a nach rechts gemäß 5 in die erste Richtung (Richtung des Pfeils X2) in Bezug auf die Polmittenposition der Statorpole innerhalb des Basisäquivalentintervalls (d.h. dem Zahnabschnitt 21b, der durch die Statorpolnummer 4 festgelegt ist) versetzt. Ein derartiger Polausrichtungszustand ist als Polausrichtungszustand M10 bezeichnet.
Der in 4 veranschaulichte Basisrotorpol 50b weist erste und zweite Endabschnitte 50b1 und 50b2 in der Umlaufsrichtung auf. Der erste Endabschnitt 50b1 (dessen Positionskoordinate 7,5 ist) ist einer Mittenposition von einem der Zahnabschnitte 21b zugewandt. Demgegenüber ist der zweite Endabschnitt 50b2 (dessen Positionskoordinate 15 ist) einer Mittenposition von einem der Nuten 21c zugewandt. Somit ist die Polmittenposition 50b3 (deren Positionskoordinate 11,25 ist) des Basisrotorpols 50b zu einer linken Seite gemäß 4 in die erste Richtung (Richtung des Pfeils X1) in Bezug auf die Polmittenposition der Statorpole innerhalb des Basisäquivalentintervalls (d.h. dem Zahnabschnitt 21b, der durch die Statorpolnummer 12 bezeichnet ist) versetzt.
Als Ergebnis ist die Anziehungsverteilung des Basisrotorpols 50b durch den Balkengraphen wie gemäß 5 angegeben. Eine durchgezogene Linie L12 gibt eine angenäherte gerade Linie an, die durch Annähern der durch den Balkengraphen angegebenen Verteilung der Anziehungskraft des Basisrotorpols 50b, mit der die jeweiligen Statorspulen beaufschlagt werden, erhalten wird. Wie es in 5 veranschaulicht ist, ist ein Spitzenwert in der Anziehungsverteilung des Basisrotorpols 50b im Wesentlichen an der Polmittenposition der Statorpole innerhalb des Basisäquivalentintervalls (d.h. dem Zahnabschnitt 21b, der durch die Statorpolnummer 12 bezeichnet ist) positioniert. Ein derartiger Polausrichtungszustand ist als ein Polausrichtungszustand M11 bezeichnet.
Dementsprechend weist die rotierende elektrische Maschine 10 der 1/2-Serie (in einer Klassifizierung, in der ein dezimaler Abschnitt der Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase 2,5, d.h. 0,5 ist, durch einen nicht kürzbaren Bruch wiedergegeben ist, der nachstehend ausführlicher beschrieben ist) zwei Arten (Typen) von Polausrichtungszuständen auf, d.h. den Polausrichtungszustand M10 und den Polausrichtungszustand M11, und weist zwei Arten (Typen) von Anziehungsverteilungen auf. Dementsprechend weisen die Rotorpole 32a und 32b in dem Paar (Basisrotorpole 50a und 50b), die in der Umlaufsrichtung zueinander benachbart sind, die voneinander unterschiedlichen Anziehungsverteilungen auf. Als Ergebnis wird unterbunden, dass die Anziehungsverteilung äquivalent auf der Grundlage des einzelnen Pols (Rotorpol 32a, 32b) ist, und ist äquivalent auf der Grundlage eines Paars der Rotorpole 32a und 32b (d.h. jeder zweite Pol). Ein derartiger Zustand gilt ebenfalls für das andere Paar der Rotorpole 32a und 32b. Die rotierende elektrische Maschine 10 der 1/2-Serie erzielt eine mehrpolige (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 8-polige) rotierende elektrische Maschine auf der Grundlage eines parallelen Versatzes von einem Paar der Rotorpole 32a und 32b, die in der ersten Richtung zueinander benachbart sind und die voneinander unterschiedlichen Anziehungsverteilungen aufweisen.
Wie es in 5 gezeigt ist, sind zwei Arten der Anziehungsverteilungen, d.h. der Polausrichtungszustand M10 und der Polausrichtungszustand M11 im Wesentlichen symmetrisch (spiegelsymmetrisch) um eine Spiegeloberfläche 33. Die Spiegeloberfläche 33 ist eine imaginäre Referenzoberfläche, die in der radialen Richtung (der zweiten Richtung entsprechend der Richtung des Pfeils Y) und in der axialen Richtung (der dritten Richtung entsprechend der Richtung des Pfeils Z) geformt ist. Beispielsweise sind in einem Fall, in dem die Spiegeloberfläche 33 an einer Mittenposition des Zahnabschnitts 21b, der durch die Statorpolnummer 9 bezeichnet ist, die Anziehungsverteilungen der Rotorpole 32a und 32b (Basisrotorpole 50a und 50b) in einem Paar im Wesentlichen symmetrisch (spiegelsymmetrisch) um die Spiegeloberfläche 33. Das heißt, dass der Polausrichtungszustand M10 und der Polausrichtungszustand M11 um die Spiegeloberfläche 33 symmetrisch (spiegelsymmetrisch) sind. Daher stimmt die durchgezogene Linie 11, wenn diese relativ zu der Spiegeloberfläche 33 gebogen wird, im Wesentlichen mit der durchgezogenen Linie L12 überein. Ein derartiger Zustand gilt ebenfalls für das andere Paar der Rotorpole 32a und 32b. Eine gestrichelte Linie L13 in 5 ist eine Linie, die durch Bewegen der durchgezogenen Linie L11 zu der rechten Seite gemäß 5 in die erste Richtung (Richtung des Pfeils X2) um eine Rotorpolunterteilung erhalten wird.
Nachstehend ist eine Vibrationskraft gemäß dem Referenzausführungsbeispiel, gemäß dem der Rotorkern 31 lediglich den Basisabschnitt 41 und nicht den Positionsabschnitt 42 aufweist, erläutert. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist der Spitzenwert in der Anziehungsverteilung des Basisrotorpols 50a, die in 5 veranschaulicht ist, zu der rechten Seite gemäß 5 in die erste Richtung (Richtung des Pfeils X) in Bezug auf die Polmittenposition des Statorpols innerhalb des Basisäquivalentintervalls (der Zahnabschnitt 21b, der durch die Statorpolnummer 4 bezeichnet ist) versetzt. Demgegenüber ist der Spitzenwert in der Anziehungsverteilung des Basisrotorpols 50b im Wesentlichen an der Polmittenposition des Statorpols innerhalb des Basisäquivalentintervalls (der Zahnabschnitt 21b, der durch die Statorpolnummer 12 bezeichnet ist) positioniert. Daher werden, wie es in 6 veranschaulicht ist, ein erstes Intervall SC1 und ein zweites Intervall SC2 abwechselnd als Intervalle zwischen den Spitzenwerten der Anziehungskräfte der Rotorpole 32a und 32b wiederholt, die benachbart zueinander in der Umlaufsrichtung sind. Das zweite Intervall SC2 weist eine kürzere Distanz als das erste Intervall SC1 in der Umlaufsrichtung auf, d.h. das Intervall zwischen den Spitzenwerten der Anziehungskräfte der Rotorpole 32a und 32b, die in der Umlaufsrichtung zueinander benachbart sind, ist schmal. Eine Länge von jedem Pfeil in 6 gibt die Größe von jedem der Spitzenwerte der Anziehungskräfte der Rotorpole 32a und 32b an. Die Spitzenwerte der Anziehungskräfte der Rotorpole 32a und 32b sind im Wesentlichen dieselben. Nummern, die in 6 teilweise veranschaulicht sind, geben die Statorpolnummern an.
Die Verteilung der Spitzenwerte der jeweiligen Anziehungskräfte der Rotorpole 32a und 32b ist ebenfalls in 7 veranschaulicht. In 7 ist die Verteilung der Spitzenwerte der Anziehungskräfte der Rotorpole 32a und 32b auf Koordinatenachsen mit einer konstanten Unterteilung (drittes Intervall SC3) in der Umlaufsrichtung angegeben. Eine Länge von jedem Pfeil in 7 gibt die Größe (Stärke) von jedem der Spitzenwerte der Anziehungskräfte der Rotorpole 32a und 32b an. Nummern, die in 7 teilweise veranschaulicht sind, geben die Statorpolnummern an. Die Spitzenwerte der Rotorpole 32a und 32b unterscheiden sich voneinander in der Umlaufsrichtung, d.h. eine erste Position PS1 und eine zweite Position PS2, an denen die Spitzenwerte unterschiedlich voneinander sind, werden abwechselnd wiederholt. An der zweiten Position PS2 ist der Spitzenwert der Anziehungskraft der Rotorpole 32a, 32b größer als der Spitzenwert der Anziehungskraft der Rotorpole 32a, 32b an der ersten Position PS1.
Beispielsweise verläuft eine Koordinatenachse α1 gemäß 6 durch eine Mittenposition der Nut 21c zwischen den Zahnabschnitten 21b, die durch die Statorpolnummern 1 und 2 bezeichnet sind, und erstreckt sich in die radiale Richtung. Eine Koordinatenachse β1 verläuft durch eine Mittenposition des Zahnabschnitts 21b, der durch die Statorpolnummer 9 bezeichnet ist, und erstreckt sich in die radiale Richtung. Wie es in 6 und 7 veranschaulicht ist, beträgt ein Winkel, der zwischen der Koordinatenachse α1 und der Koordinatenachse β1 gebildet ist, 45° (mechanische Grad). Die Koordinatenachse α1 und die Koordinatenachse β1 bilden eine konstante Unterteilung (Pitch) (d.h. das dritte Intervall SC3).
Eine Anziehungskraft F21 auf der Koordinatenachse α1 in 7 ist durch eine Anziehungskraft F11 und eine Anziehungskraft F12 gemäß 6 gebildet. Eine Anziehungskraft F22 auf der Koordinatenachse β1 gemäß 7 ist durch die Anziehungskraft F12 und eine Anziehungskraft F13 gemäß 6 gebildet. Somit ist beispielsweise die Anziehungskraft F21 doppelt so groß wie eine Komponente der Anziehungskraft F12 in der Richtung der Koordinatenachse α1. Die Anziehungskraft F22 ist doppelt so groß wie eine Komponente der Anziehungskraft F12 in der Richtung der Koordinatenachse β1.
Die Anziehungskräfte der Rotorpole 32a und 32b mit den voneinander unterschiedlichen Spitzenwerten umfassen eine Komponente einer Vibrationskraft einer kleineren Ordnung (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Drehung vierter Ordnung) als eine Komponente einer Vibrationskraft einer Ordnung, die auf die Anzahl der Pole des Rotors 30 (gemäß dem Ausführungsbeispiel 8 Pole) (d.h. eine Drehung achter Ordnung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) in Bezug auf den Statorkern beruht. Wie es in 8 veranschaulicht ist, tendiert in einem Fall, in dem der Statorkern 21 mit den Anziehungskräften der Rotorpole 32a und 32b beaufschlagt wird, ein äußerer Umlauf (äußerer umlaufender Abschnitt) des Statorkerns 21 dazu, sich in eine Konfiguration zu verformen, die mit jeweils einer gestrichelten Linie veranschaulicht ist. Insbesondere tendiert in einem Fall, in dem die jeweiligen Anziehungskräfte, mit denen der Statorkern 21 beaufschlagt wird, äquivalent zueinander sind, der äußere Umlauf dazu, sich in ein Achteck 21s8 in einer gestrichelten Linie zu verformen. Demgegenüber tendiert in einem Fall, in dem unterbunden wird, dass die Spitzenwerte der Anziehungskräfte äquivalent zueinander sind, d.h. in einem Fall, in dem unterbunden wird, dass der Spitzenwert der Anziehungskraft äquivalent in Bezug auf den einzelnen Pol ist und der Spitzenwert äquivalent in Bezug auf jeden zweiten Pol ist, der äußere Umlauf dazu, dass er in ein Quadrat 21s4 in einer abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linie verformt wird. 8 veranschaulicht die Konfiguration des äußeren Umlaufs des Statorkerns 21, wie aus der axialen Richtung (der dritten Richtung, der Richtung des Pfeils Z) betrachtet. Die äußere umlaufende Konfiguration des Statorkerns 21 vor dessen Verformung ist durch eine durchgezogene Linie angegeben, wohingegen die äußere umlaufende Konfiguration des Statorkerns 21 nach dessen Verformung durch gestrichelte Linien (d.h. dem Achteck 21s8 und dem Quadrat 21s4) angegeben ist. Eine Basisposition PS0 ist in der Umlaufsrichtung gemäß 8 spezifiziert.
Eine Versatzgröße des äußeren Umlaufs des Statorkerns 21 in der radialen Richtung zu einem Moment, zu dem die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem Referenzausführungsbeispiel mit einer konstanten Drehzahl und einem konstanten Drehmoment angetrieben wird, (eine derartige Versatzgröße ist nachstehend als statische Versatzgröße des Statorkerns 21 bezeichnet) ist beispielsweise in 9 veranschaulicht. Die horizontale Achse in 9 gibt mechanische Grade in einem Zustand an, in dem die Basisposition PS0 gemäß 8 als Null (0°) spezifiziert ist. Die vertikale Achse in 9 gibt die statische Versatzgröße des Statorkerns 21, die durch die gestrichelte Linie in 8 (d.h. das Quadrat 21S4) angegeben ist, in einem Zustand an, in dem die statische Versatzgröße des Statorkerns 21, die durch die durchgezogene Linie in 8 angegeben ist, als Null spezifiziert ist.
Wie es in 9 veranschaulicht ist, erzielt bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem Referenzausführungsbeispiel die statische Versatzgröße des Statorkerns 21 einen lokalen Maximalwert an jeder der ersten Position PS1 und der zweiten Position PS2. Zu dieser Zeit ist insbesondere die statische Versatzgröße des Statorkerns 21 an der zweiten Position PS2 größer als die statische Versatzgröße des Statorkerns 21 an der ersten Position PS1. Da zusätzlich die erste Position PS1 und die zweite Position PS2 wiederholt abwechselnd erhalten werden, erzeugt die statische Versatzgröße des Statorkerns 21 zwei Arten von Spitzenwerten (lokale Maximalwerte), die unterschiedliche Größen voneinander aufweisen. Eine Linie (gerade Linie) L21 gibt den Spitzenwert der statischen Versatzgröße des Statorkerns 21 an der ersten Position PS1 an. Eine Linie (gerade Linie) L22 gibt den Spitzenwert der statischen Versatzgröße des Statorkerns 21 an der zweiten Position PS2 an.
Dementsprechend weist in der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 1/2-Serie die statische Versatzgröße des Statorkerns 21 zwei Arten von Spitzenwerten auf, die unterschiedliche Beträge voneinander aufweisen. Somit weist die rotierende elektrische Maschine 10 der 1/2-Serie die Komponente der Vibrationskraft der Drehung der vierten Ordnung (4^th order rotation) auf. Die Vibrationskraft der Drehung der vierten Ordnung wird mit dem einzelnen Paar der Magnetpole des Rotors (d.h. zwei Magnetpole) wiederholt. Die statische Versatzgröße des Statorkerns 21 weist die vier Spitzenwerte in einer Umdrehung in der Umlaufsrichtung auf. In einem Fall einer 8-poligen rotierenden elektrischen Maschine 10, in der der Stator 20 in einer Ganzlochkonfiguration gebildet ist, weist die rotierende elektrische Maschine 10 die Komponente der Vibrationskraft der Drehung der 8. Ordnung auf. Die Vibrationskraft der Drehung der 8. Ordnung beruht auf die Anzahl der Pole des Rotors 30 (in diesem Fall 8 Pole), und wird auf der Grundlage des einzelnen Magnetpols wiederholt. Zusätzlich weist in einem Umlauf in der Umlaufsrichtung die statische Versatzgröße des Statorkerns 21 die acht Spitzenwerte auf.
In der rotierenden elektrischen Maschine 10, bei der der Stator 20 die Bruchlochkonfiguration aufweist, wird die Komponente der Vibrationskraft einer kleineren Ordnung (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Drehung der vierten Ordnung) als die Komponente der Vibrationskraft der Ordnung erhalten, die auf die Anzahl der Pole des Rotors 30 (gemäß dem Ausführungsbeispiel 8 Pole) (d.h. der Drehung der 8. Ordnung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) beruht. Somit ist es in der rotierenden elektrischen Maschine 10, die einen breiten Bereich von Antriebsdrehzahlen aufweist, wahrscheinlich, dass die Drehzahl, die mit einer Eigenfrequenz der Vibration des Statorkerns 21 übereinstimmt, innerhalb des Bereichs der Antriebsdrehzahlen erzeugt wird. Als Ergebnis tritt eine Resonanz des Stators 20 auf, was Geräusche und Vibrationen erhöhen kann, die bei Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden.
Bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Statorkern 21 oder der Rotorkern 31 (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Rotorkern 31), den Basisabschnitt 41 und den Positionsabschnitt 42 auf. Die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist derart spezifiziert, dass sie eine halbe (1/2) Unterteilung des Statorpols ist. Dementsprechend wird in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine hohe Ordnung (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Drehung 8. Ordnung) im Wesentlichen auf demselben Grad wie in einem Fall, in dem ein Stator in der Ganzlochkonfiguration gebildet ist, in der Verteilung der Anziehungskraft erhalten. Die Drehzahl, die mit der Eigenfrequenz der Vibration des Statorkerns 21 übereinstimmt, steigt derart an, dass sie außerhalb des Bereichs der Antriebsdrehzahlen der rotierenden elektrischen Maschine 10 fällt. Insbesondere ist bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Gelegenheit zur Resonanz des Stators 20 vermeidbar, um dadurch zumindest entweder die Geräusche oder die Vibrationen zu verringern, die bei Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden. Eine ausführliche Erläuterung erfolgt unter Bezugnahme auf 4, 5, 10A, 10B und 10C.
Wie es in 10A gezeigt ist, ist die Anziehungsverteilung der Basisrotorpole 50a und 50b im Wesentlichen gleich zu der in 5 veranschaulichten Anziehungsverteilung mit der Ausnahme, dass die Anziehungskräfte jeweils insgesamt reduziert sind. Eine durchgezogene Linie L31a und eine gestrichelte Linie L31b sind angenäherte gerade Linien, die durch Annähern der Verteilung der Anziehungskräfte, mit denen die jeweiligen Statorpole beaufschlagt werden, erhalten werden, die durch einen Balkengraphen angegeben sind. Die durchgezogene Linie L31 entspricht der durchgezogenen Linie L11 gemäß 5, und die gestrichelte Linie L31b entspricht der durchgezogenen Linie L12 gemäß 5.
Der Positionsabschnitt 42 ist mit dem Basisabschnitt 41 in der axialen Richtung (der dritten Richtung, der Richtung des Pfeils Z) verbunden, und ist in Bezug auf den Basisabschnitt 41 in die Umlaufsrichtung (die erste Richtung, die Richtung des Pfeils X) versetzt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 derart spezifiziert, dass sie 1/2 Unterteilung ist. Dementsprechend sind, wie es in 4 veranschaulicht ist, die ersten Rotorpole 51a und 51b in Bezug auf die Basisrotorpole 50a und 50b um eine halbe (1/2) Unterteilung in der Umlaufsrichtung versetzt.
Insbesondere weist der erste Rotorpol 51a erste und zweite Endabschnitte 51a1 und 51a2 in der Umlaufsrichtung auf. Der erste Endabschnitt 51a1 (dessen Positionskoordinate 0,5 ist) ist einer Mittenposition von einem der Zahnabschnitte 21b zugewandt. Der zweite Endabschnitt 51a2 (dessen Positionskoordinate 8,0 ist) ist einer Mittenposition von einer der Nuten 21c zugewandt. Eine Polmittenposition 51a3 (deren Positionskoordinate 4,25 ist) des ersten Rotorpols 51a ist zu einer linken Seite gemäß 4 in die erste Richtung (Richtung des Pfeils X1) in Bezug auf den durch die Statorpolnummer 5 bezeichneten Zahnabschnitt 21b versetzt.
Somit ist der Polausrichtungszustand des ersten Rotorpols 51a im Wesentlichen gleich zu dem Polausrichtungszustand M11, der als der Polausrichtungszustand des Basisrotorpols 50b dient. Das heißt, dass die Anziehungsverteilung des ersten Rotorpols 51a äquivalent zu der Anziehungsverteilung des Basisrotorpols 50b ist. Gemäß 4 sind der erste Rotorpol 51a und der Basisrotorpol 50b miteinander durch einen Pfeil verbunden. Der Pfeil gibt an, dass einer der Rotorpole (beispielsweise der erste Rotorpol 51a) mit dem anderen der Rotorpole (beispielsweise dem Basisrotorpol 50b), der die äquivalente Anziehungsverteilung in einem Fall aufweist, in dem einer der Rotorpole parallel verschoben ist, übereinstimmt. In den Zeichnungen, die nachstehend beschrieben sind, gibt ein Fall, der zwei Rotorpole verbindet, eine Beziehung dazwischen in derselben Weise wie vorstehend beschrieben an.
Wie es in 10B veranschaulicht ist, ist die Anziehungsverteilung des ersten Rotorpols 51a im Wesentlichen gleich zu der in 10A veranschaulichten Anziehungsverteilung des Basisrotorpols 50b. Eine gestrichelte Linie L32b in 10B ist eine angenäherte gerade Linie, die durch Annähern der Verteilung der Anziehungskraft, mit der die jeweiligen Statorpole beaufschlagt werden, erhalten wird, die durch einen Balkengraphen angegeben ist. Die gestrichelte Linie L32b entspricht der gestrichelten Linie L31b in 10A. Ein Überlappen der Anziehungsverteilung des Basisrotorpols 50a und der Anziehungsverteilung des ersten Rotorpols 51a (d.h. ein Addieren zweier Arten der Anziehungskräfte für jeden der Statorpole) erzielt eine Anziehungsverteilung des Basisrotorpols 50a und des ersten Rotorpols 51a, die in 10C veranschaulicht ist. Eine durchgezogene Linie L33a in 10C ist eine angenäherte gerade Linie, die durch Annähern der durch einen Balkengraphen angegebenen Verteilung der Anziehungskraft, mit der den jeweiligen Statorpole beaufschlagt werden, erhalten wird. Die durchgezogene Linie L33a gibt an, dass die Anziehungsverteilung des Basisrotorpols 50a und die Anziehungsverteilung des ersten Rotorpols 51a gemischt werden, um dadurch eine Durchschnittsanziehungsverteilung zu erhalten.
Der vorstehend beschriebene Zustand wird ebenfalls in einem Fall erzielt, in dem die Anziehungsverteilung des Basisrotorpols 50b und die Anziehungsverteilung des ersten Rotorpols 51b sich einander überlappen. Der Basisrotorpol 50b ist benachbart zu (verbunden mit) dem Basisrotorpol 50a in der Umlaufsrichtung (der ersten Richtung, der Richtung des Pfeils X) angeordnet, und der erste Rotorpol 51b ist benachbart zu (verbunden mit) dem ersten Rotorpol 51a in der Umlaufsrichtung angeordnet. Zusätzlich gilt der vorstehend beschriebene Zustand ebenfalls für das andere Paar der Rotorpole 32a und 32b, die in der Umlaufsrichtung benachbart sind. Eine durchgezogene Linie L32a in 10B ist eine angenäherte gerade Linie, die durch Annähern der durch einen Balkengraphen angegebenen Verteilung der Anziehungskraft des ersten Rotorpols 51b, mit der die jeweiligen Statorpolen beaufschlagt werden, erhalten wird. Die durchgezogene Linie L32a entspricht der durchgezogenen Linie L31a in 10A. Eine gestrichelte Linie L33b in 10C entspricht der gestrichelten Linie L13 in 5. Bereiche, die in 5, 10A und 10B durch gestrichelte Linien umgeben und definiert sind, geben Unterschiede in dem Ausrichtungszustand zwischen den Statorpolen und den Rotorpolen 32a, 32b an.
Bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel weist entweder der Statorkern 21 oder der Rotorkern 31 (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Rotorkern 31) den Basisabschnitt 41 und den Positionsabschnitt 42 auf. Die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist derart spezifiziert, dass sie 1/2 Unterteilung ist. Dementsprechend ist die Verteilung der magnetischen Anziehungskräfte der Rotorpole 32a, 32a (beispielsweise des Basisrotorpols 50a und des ersten Rotorpols 51a) die in der axialen Richtung (dritte Richtung, die Richtung des Pfeils Z) benachbart zueinander sind, in der radialen Richtung gemischt, um dadurch die Durchschnittsanziehungsverteilung zu erhalten. Ein derartiger Zustand gilt ebenfalls für die Rotorpole 32b, 32b (beispielsweise den Rotorpol 50b und den ersten Rotorpol 51b), die in der axialen Richtung benachbart zueinander sind. Als Ergebnis sind die Anziehungsverteilung des Rotorpols 32a und die Anziehungsverteilung des Rotorpols 32b im Wesentlichen äquivalent zueinander oder nähern sich einem im Wesentlichen äquivalenten Zustand an, das heißt, dass die Anziehungsverteilung im Wesentlichen äquivalent in Bezug auf den einzelnen Pol ist.
Insbesondere sind, wie es in 11 veranschaulicht ist, die jeweiligen Spitzenwerte der Anziehungskräfte der Rotorpole 32a und 32b im Wesentlichen dieselben zueinander und werden bei einer konstanten Unterteilung in der Umlaufsrichtung erhalten. Das Intervall der benachbarten Spitzenwerte der Anziehungskräfte ist dasselbe wie das dritte Intervall SC3, das vorstehend beschrieben worden ist. Die Position, an der der Spitzenwert erhalten wird, wird durch eine dritte Position PS3 in 11 angegeben. Zusätzlich werden die Spitzenwerte in der statischen Versatzgröße des Statorkerns 21 egalisiert, wie es in 12 veranschaulicht ist. Das heißt, dass die Komponente der Vibrationskraft der Drehung der vierten Ordnung sich verringert und die Komponente der Vibrationskraft der Drehung der achten Ordnung sich erhöht. Eine Linie (gerade Linie) L41 in 12 gibt den Spitzenwert in der statischen Versatzgröße des Statorkerns 21 an.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, verringert sich bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Komponente der Vibrationskraft einer kleineren Ordnung (gemäß dem Ausführungsbeispiel der Drehung der vierten Ordnung) als die Komponente der Vibrationskraft der Ordnung, die auf die Anzahl der Pole des Rotors 30 (gemäß dem Ausführungsbeispiel 8 Pole) (d.h. der Drehung der 8. Ordnung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) beruht, sodass die Komponente der Vibrationskraft der Ordnung, die auf der Anzahl der Magnetpole des Rotors 30 entsprechend der Anzahl der Rotorpole 32a und 32b an dem Abschnitt 41 oder 42 beruht, sich erhöht. Daher wird in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine höhere Ordnung (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Drehung der 8. Ordnung) im Wesentlichen auf demselben Niveau wie in einem Fall, in dem der Stator durch die Ganzlochkonfiguration gebildet ist, in der Verteilung der Anziehungskraft erhalten. Die Drehzahl der rotierenden elektrischen Maschine 10, die mit der Eigenfrequenz der Vibration des Statorkerns 21 übereinstimmt, erhöht sich somit. Die Drehzahl, die mit der Eigenfrequenz der Vibration des Statorkerns 21 übereinstimmt, kann außerhalb des Bereichs der Antriebsdrehzahlen der rotierenden elektrischen Maschine 10 spezifiziert werden. Folglich ist bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Gelegenheit zur Resonanz des Stators 20 vermeidbar, um dadurch zumindest entweder die Geräusche oder die Vibrationen zu reduzieren, die bei Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten.
Dabei ist ein ganzzahliger Teil der Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase, wenn die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase in einem gemischten Bruch wiedergegeben wird, ein ganzzahliger Teil A, ist ein Zählerteil ein Zählerteil B und ist ein Nennerteil ein Nennerteil C, wenn ein echter Bruchteil des gemischten Bruchs durch einen nicht kürzbaren Bruch wiedergegeben wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, da die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase 2,5 beträgt, der ganzzahlige Teil a 2, ist der Zählerteil b 1 und ist der Nennerteil c 2. Zusätzlich ist die rotierende elektrische Maschine 10 als eine elektrische Maschine der b/c-Serie beschrieben, mit der Verwendung des Zählerteils b und des Nennerteils c in einem Fall, in dem die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase durch einen gemischten Bruch wiedergegeben ist. Die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist somit eine rotierende elektrische Maschine 10 der 1/2-Serie.
Weiterhin ist eine Durchschnittsschrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 zur Verringerung von Geräuschen und/oder Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, eine erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1. Dabei sind, wie es in 3 veranschaulicht ist, eine Schichtungsdicke t10 des Basisabschnitts 41 und eine Schichtungsdicke t11 des Positionsabschnitts 42 gleich zueinander. Die Schichtungsdicke t10 ist eine Dicke des Basisabschnitts 41 in der axialen Richtung (der dritten Richtung, der Richtung des Pfeils Z). Die Schichtungsdicke t11 ist eine Dicke des Positionsabschnitts 42 in der axialen Richtung. In einem Fall, in dem mehrere Positionsabschnitte 42 vorgesehen sind, was nachstehend beschrieben ist, sind die Schichtungsdicken des Basisabschnitts 41 und der jeweiligen Positionsabschnitte 42 gleich zueinander. Zusätzlich wird die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 in einem Zustand berechnet, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 Null ist und die Schrägungsgröße 0 des Basisabschnitts 41 für die Berechnung einbezogen wird. Die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 ist die Durchschnittsschrägungsgröße in der Statorpolunterteilung.
In der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 als 1/2 Unterteilung spezifiziert. Somit ist die Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 1/4 Unterteilung (= (0 + 1/2)/2). Zusätzlich sind die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und des Positionsabschnitts 42 in einem Zustand, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert ist, als 0, 1/2 in der Statorpolunterteilung wiedergegeben, wenn in der Reihenfolge von einem der Abschnitte an dem Ende in der axialen Richtung, d.h. gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von dem Basisabschnitt 41, aus angegeben.
In 4 ist die Polmittenposition 50a3 (deren Positionskoordinate 3,75 ist) des Basisrotorpols 50a durch die Basisposition P10 angegeben. Eine Position, die von der Basisposition P10 um 8 Pole in der Statorpolunterteilung (8 Unterteilungen) entsprechend dem Basisäquivalentintervall zu der rechten Seite gemäß 4 in der ersten Richtung getrennt ist, ist durch die Basisäquivalentposition P11 angegeben. Die Polmittenposition von jedem der Basisrotorpole 50a, 50b und der ersten Rotorpole 51a, 51b können auf der Grundlage eines Versatzes in Bezug auf die Basisposition P10 oder der Basisäquivalentposition P11 angegeben werden. In 4 ist die vorstehend beschriebene Polmittenposition auf der Grundlage der Polunterteilung (in einem Bruch) angegeben. Beispielsweise ist die Polmittenposition 51a3 (deren Positionskoordinate 4,25 ist) des ersten Rotorpols 51a zu der rechten Seite in 4 in der ersten Richtung (Richtung des Pfeils X2) um 1/2 Unterteilung (Polunterteilung) von der Basisposition P10 (deren Positionskoordinate 3,75 ist) versetzt.
In 4 ist eine Versatzrichtung (d.h. eine Richtung der Polmitte von jedem der Basisrotorpole 50a, 50b und der ersten Rotorpole 51a und 51b) von der Basisposition P10 oder der Basisäquivalentposition P11 durch einen Pfeil angegeben. Die Polmittenposition und die ersten und zweiten Endpositionen von jedem der Basisrotorpole 50a, 50b und der ersten Rotorpole 51a, 51b sind durch numerische Werte in Klammern angegeben. Der Polausrichtungszustand (d.h. der Polausrichtungszustand M10 oder M11) zwischen den Statorpolen und den Rotorpolen 32a, 32b ist in Klammern angegeben. Pfeile, die innerhalb der Rotorpole 32a und 32b gezeigt sind, geben eine Differenz in der Polarität der Rotorpole 32a und 32b an. Das vorstehend beschriebene Beschreibungsverfahren in 4 wird auf die später beschriebenen anderen Ausführungsbeispiels angewendet. Um Platz zu sparen, können die Polmittenposition und die ersten und zweiten Endpositionen von jedem der Rotorpole 32a und 32b lediglich durch numerische Werte in Klammern angegeben werden.
Ein zweites Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in der Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41. Nachstehend ist hauptsächlich der Unterschied des zweiten Ausführungsbeispiels zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Eine Kurve L51 in 13A gibt ein Beispiel für eine Wellenform einer Drehmomentwelligkeit (Rastdrehmoment) an, die zwischen den Rotorpolen 32a, 32b, die an dem Basisabschnitt 41 vorgesehen sind, und den Statorpolen erzeugt wird. Eine Kurve L52 in 13B gibt ein Beispiel für eine Wellenform einer Drehmomentwelligkeit (Rastdrehmoment) an, die zwischen an dem Positionsabschnitt 42 vorgesehenen Rotorpolen 32a, 32b und den Statorpolen in einem Fall erzeugt wird, wenn die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 1/4 Unterteilung ist. Eine horizontale Achse gibt mechanische Grade an, und eine vertikale Achse gibt den Betrag der Drehmomentwelligkeit (Rastdrehmoment) in 13A und 13B an. In 13A und 13B ist eine Differenz zwischen einem lokalen Maximalwert und einem lokalen Minimalwert der Drehmomentwelligkeit (des Rastdrehmoments) durch einen maximalen Wert der Drehmomentwelligkeit (des Rastdrehmoments) angegeben.
Die Drehmomentwelligkeit der rotierenden elektrischen Maschine 10 ist eine Pulsierung, die in dem Ausgangsdrehmoment der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt wird. Die Drehmomentwelligkeit wird beispielsweise aufgrund einer Ungleichheit der Statorpole oder der Rotorpole 32a, 32b, einer Exzentrizität des Rotors 30 oder einer magnetischen Diskontinuität erzeugt, die bei einem Freiraum eines Öffnungsabschnitts der Nut erzeugt wird. Die Drehmomentwelligkeit weist beispielsweise ein Rastdrehmoment, eine Nutenwelligkeit und eine Polwelligkeit auf. Das Rastdrehmoment wird auf der Grundlage einer Komponente der magnetischen Anziehungskraft zwischen den Statorpolen und den Rotorpolen in der Umlaufsrichtung in einem Zustand erzeugt, in dem keine elektrische Leistung zugeführt wird. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, werden in der rotierenden elektrischen Maschine 10, bei der der Stator 20 die Bruchlochkonfiguration aufweist, die Polausrichtungszustände, die sich voneinander unterscheiden, abwechselnd in der Umlaufsrichtung wiederholt. Somit tendiert das Rastdrehmoment dazu, sich im Vergleich zu einer rotierenden elektrischen Maschine zu verringern, bei der der Stator 20 die Ganzlochkonfiguration aufweist. Da die Drehmomentwelligkeit dazu tendiert, sich im Zusammenhang mit einer Erhöhung und einer Verringerung des Rastdrehmoments zu erhöhen und zu verringern, zielt das zweite Ausführungsbeispiel darauf ab, die Drehmomentwelligkeit durch weiteres Verringern des Rastdrehmoments zu verringern.
Ein Zyklus des Rastdrehmoments hängt von der Anzahl der Statorpole (der Anzahl der Nuten) und der Anzahl der Pole des Rotors 30 ab. Insbesondere ist, da die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine rotierende elektrische Maschine mit 8 Polen und 60 Nuten ist, ein Zyklus des Rastdrehmoments 3°, was durch Teilen von 360° (mechanische Grade) durch 120 erreicht wird, was als kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl der Statorpole (d.h. 60) und der Anzahl der Rotorpole (d.h. 8) dient. 3 mechanische Grad entsprechen einem Zyklus des Rastdrehmoment entspricht 1/2 Unterteilung.
In der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 als 1/4 Unterteilung spezifiziert. Die 1/4 Unterteilung des Statorpols entspricht einem halben Zyklus des Rastdrehmoments. Dementsprechend überlappen sich das Rastdrehmoment, das zwischen den an dem Basisabschnitt 41 vorgesehenen Rotorpolen 42a, 42b und den Statorpolen erzeugt wird (d.h. das Rastdrehmoment, das durch die Kurve L51 in 13A angegeben ist), und das Rastdrehmoment, das zwischen den an dem Positionsabschnitt 42 vorgesehenen Rotorpolen 32a, 32b und den Statorpolen erzeugt wird (d.h. das Rastdrehmoment, das durch die Kurve L52 in 13B angegeben ist), derart, dass sie sich aufheben, wodurch das Rastdrehmoment reduziert wird.
Dabei ist die Durchschnittsschrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 zum Reduzieren der Drehmomentwelligkeit der rotierenden elektrischen Maschine 10 eine zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2. Dabei sind in derselben Weise wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Schichtungsdicke t10 des Basisabschnitts 41 und die Schichtungsdicke t11 des Positionsabschnitts 42 gleich zueinander. Die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 wird in einem Zustand berechnet, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert ist und die Schrägungsgröße 0 des Basisabschnitts 41 für die Berechnung einbezogen wird. Die zweite Schrägungsgröße Sav2 ist die Durchschnittsschrägungsgröße in der Statorpolunterteilung.
Bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 als 1/4 Unterteilung spezifiziert. Somit ist die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 1/8 Unterteilung (= (0 + 1/4)/2). Zusätzlich sind die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und des Positionsabschnitts 42 in einem Zustand, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 Null ist, als 0, 1/4 1/4 in der Statorpolunterteilung wiedergegeben, wenn sie in der Reihenfolge von einem der Abschnitte an dem Ende in der axialen Richtung, d.h. gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von dem Basisabschnitt 41 aus angegeben werden.
Bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel überlappen sich die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment), die zwischen den an dem Basisabschnitt 41 vorgesehenen Rotorpolen 32a, 32b und den Statorpolen erzeugt wird, und die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment), das zwischen den an dem Positionsabschnitt 42 vorgesehenen Rotorpolen 32a, 32b und den Statorpolen erzeugt wird, einander derart, dass sie aufgehoben werden, sodass die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) reduziert wird. Zusätzlich kann die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) verringern, indem minimale Arten (zwei Arten) von Termen (d.h. 0 und 1/4) in der Schrägungsgröße und der minimalen Schrägungsgröße einbezogen werden. Folglich kann die rotierende elektrische Maschine 10 die Verringerung in dem Ausgangsdrehmoment, die durch Einbeziehen der sogenannten Schrägungskonfiguration verursacht wird, minimieren und einschränken.
Ein drittes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in der Anzahl der Positionsabschnitte 42 und der Schrägungsgröße von jedem der Positionsabschnitte 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41. Nachstehend ist hauptsächlich der Unterschied des dritten Ausführungsbeispiels zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Der Statorkern 21 oder der Rotorkern 31 (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Rotorkern 31) weist den Basisabschnitt 41 und die Vielzahl der (gemäß dem Ausführungsbeispiel 3) Positionsabschnitte 42 auf. In 14 sind die mehreren (drei) Positionsabschnitte 42 als ein erster Positionsabschnitt 42a, ein zweiter Positionsabschnitt 42b und ein dritter Positionsabschnitt 42c veranschaulicht. 14 entspricht 4, die das erste Ausführungsbeispiel veranschaulicht. 14 ist in ähnlicher Weise wie 4 veranschaulicht, weshalb eine erneute Erläuterung entfällt.
Der Basisabschnitt 41 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel weist im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie der Basisabschnitt 41 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel auf. Bei dem Paar der Rotorpole 32a und 32b, die an dem Basisabschnitt 41 vorgesehen sind, handelt es sich um die Basisrotorpole 50a und 50b. Der erste Positionsabschnitt 42a weist im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie der Positionsabschnitt 42 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel auf. Bei dem Paar der an dem ersten Positionsabschnitt 42a vorgesehenen Rotorpole 32a und 32b handelt es sich um die ersten Rotorpole 51a und 51b. Die Schrägungsgröße des ersten Positionsabschnitts 42a in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als 1/2 Unterteilung spezifiziert. Somit können bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in derselben Weise wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel Geräusche und/oder Vibrationen reduziert werden, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden.
Bei dem Paar der Rotorpole 32a und 32b, die an dem zweiten Positionsabschnitt 42b vorgesehen sind, handelt es sich um zweite Rotorpole 42a und 42b. Die Schrägungsgröße des zweiten Positionsabschnitts 42b in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als 1/4 Unterteilung spezifiziert. Wie es vorstehend gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, entspricht 1/4 Unterteilung einem halben Zyklus des Rastdrehmoments. Dementsprechend überlappen sich die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment), die (das) zwischen den Statorpolen und den an dem Basisabschnitt 41 vorgesehenen Basisrotorpolen 50a, 50b erzeugt wird, und die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment), die (das) zwischen den Statorpolen und den an dem zweiten Positionsabschnitt 42b vorgesehenen zweiten Rotorpolen 52a, 52b erzeugt wird, derart, dass sie aufgehoben werden, wodurch die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) verringert wird.
Bei dem Paar der Rotorpole 32a und 32b, die an dem dritten Positionsabschnitt 42c vorgesehen sind, handelt es sich um dritte Rotorpole 53a und 53b. Die Schrägungsgröße des dritten Positionsabschnitts 42c in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als 3/4 Unterteilung spezifiziert. Die Schrägungsgröße zwischen dem ersten Positionsabschnitt 42a und dem dritten Positionsabschnitt 42c ist 1/4 Unterteilung, was einem halben Zyklus des Rastdrehmoments entspricht. Dementsprechend überlappen sich die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment), die (das) zwischen den Statorpolen und den an den ersten Positionsabschnitt vorgesehenen ersten Rotorpolen 51a, 51b erzeugt wird, und die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment), die (das) zwischen den Statorpolen und den an dem dritten Positionsabschnitt 42c vorgesehenen dritten Rotorpolen 53a, 53b erzeugt wird, derart, dass sie sich aufheben, wodurch die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) reduziert wird.
Bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel weist der Statorkern 21 oder der Rotorkern 31 (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Rotorkern 31), den Basisabschnitt 41 und die mehreren (gemäß dem Ausführungsbeispiel drei) Positionsabschnitte 42 auf. Die Schrägungsgröße von jeden der mehreren Positionsabschnitte 42 (insbesondere des ersten Positionsabschnitts 42a, des zweiten Positionsabschnitts 42b und des dritten Positionsabschnitts 42c) in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist in der vorstehend beschriebenen Weise spezifiziert. Somit kann die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Geräusche und/oder Vibrationen reduzieren, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, und kann ebenfalls die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) der rotierenden elektrischen Maschine 10 reduzieren.
Eine Durchschnittsschrägungsgröße der mehreren Positionsabschnitte 42 (der ersten bis dritten Positionsabschnitte 42a, 42b und 42c) in Bezug auf den Basisabschnitt 41 zur Verringerung der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, und zur Verringerung der Drehmomentwelligkeit der rotierenden elektrischen Maschine 10 ist eine dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3. Dabei sind in derselben Weise wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Schichtungsdicke t10 und die Schichtungsdicke t11 im Wesentlichen gleich zueinander. Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel sind die mehreren (drei) Positionsabschnitte 42 (die ersten bis dritten Positionsabschnitte 42a, 42b und 42c) vorgesehen. Somit sind die Schichtungsdicken des ersten Positionsabschnitts 42a, des zweiten Positionsabschnitts 42b und des dritten Positionsabschnitts 42c gleich zueinander. Die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 wird in einem Zustand berechnet, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert ist und die Schrägungsgröße 0 des Basisabschnitts 41 für die Berechnung einbezogen wird. Die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 ist die Durchschnittsschrägungsgröße in der Statorpolunterteilung.
In der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Schrägungsgröße des ersten Positionsabschnitts 42a in Bezug auf den Basisabschnitt 41 als 1/2 Unterteilung spezifiziert. Die Schrägungsgröße des zweiten Positionsabschnitts 42b in Bezug auf den Basisabschnitt ist als 1/4 Unterteilung spezifiziert. Die Schrägungsgröße des dritten Positionsabschnitts 42c in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als ¾ Unterteilung spezifiziert. Somit ist die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 3/8 Unterteilung (= (0 + 1/2 + 1/4 + 3/4)/4).
Die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und der mehreren Positionsabschnitte 42 (der ersten bis dritten Positionsabschnitte 42a, 42b und 42c) in einem Zustand, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 Null ist, wird als 0, 1/4, 1/2 und 3/4 wiedergegeben, wenn diese in aufsteigender Reihenfolge angegeben werden. Die vorstehend beschriebenen Schrägungsgrößen werden als eine Kombination als einer ersten Gruppe von Schrägungsgrößen und einer zweiten Gruppe von Schrägungsgrößen wiedergegeben. Die erste Gruppe von Schrägungsgrößen wird als 0 und 1/2 wiedergegeben, wenn diese in aufsteigender Reihenfolge angegeben werden. Die zweite Gruppe von Schrägungsgrößen wird durch Addieren von 1/4 Unterteilung zu jeder der Schrägungsgrößen in der ersten Gruppe erhalten. Das heißt, dass die zweite Gruppe der Schrägungsgrößen als 1/4 und 3/4 wiedergegeben wird, wenn diese in der aufsteigenden Reihenfolge angegeben werden.
Dementsprechend kann die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die Reduktion der Geräusche und/oder Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden, und die Reduktion der Drehmomentwelligkeit (des Rastdrehmoments) erzielen. Insbesondere kann bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel jede der Schrägungsgrößen in der zweiten Gruppe leicht durch Addieren der Schrägungsgröße zum Reduzieren der Drehmomentwelligkeit (des Rastdrehmoments) der rotierenden elektrischen Maschine 10 (d.h. Addieren von 1/4 Unterteilung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) zu jeder der Schrägungsgrößen in der ersten Gruppe spezifiziert werden, um die Geräusche und/oder die Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden, zu reduzieren.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel werden, wie es durch einen mit einer gestrichelten Linie in 14 umgebenden Bereich angegeben ist, vier Arten von Polausrichtungszuständen zwischen den Statorpolen und den Rotorpolen 32a, 32b erhalten. In 14 ist der Polausrichtungszustand des Basisrotorpols 50a in Bezug auf die Statorpole durch einen Polausrichtungszustand M20 angegeben. Der Polausrichtungszustand des ersten Rotorpols 51a in Bezug auf die Statorpole ist durch einen Polausrichtungszustand M22 angegeben. Der Polausrichtungszustand des zweiten Rotorpols 52a in Bezug auf die Statorpole ist durch einen Polausrichtungszustand M21 angegeben. Der Polausrichtungszustand des dritten Rotorpols 53a in Bezug auf die Statorpole ist durch einen Polausrichtungszustand M23 angegeben. Die äquivalente Position, bei der der Polausrichtungszustand zwischen den Statorpolen und den Rotorpolen 32a, 32b äquivalent zu dem Polausrichtungszustand an der Basisposition P20 ist, ist durch eine Basisäquivalentposition P21 angegeben.
Wie es in 14 veranschaulicht ist, weist die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel vier Polausrichtungszustände, die sich voneinander unterscheiden (d.h. vier Arten von Polausrichtungszuständen) für jeden der Magnetpole des Rotors 30, d.h. für die Rotorpole 32a (insbesondere die Rotorpole 50a, 51a, 52a und 53a), die zueinander in der axialen Richtung benachbart sind, und für die Rotorpole 32b (insbesondere die Rotorpole 50b, 51b, 52b und 53b) auf, die zueinander in der axialen Richtung benachbart sind. Somit überlappen sich die Anziehungsverteilungen der Rotorpole 32a (der Rotorpole 50a, 51a, 52a und 53a), die in der axialen Richtung angeordnet sind, derart, dass sie gemischt und gemittelt werden. In derselben Weise überlappen sich die Anziehungsverteilungen der Rotorpole 32b (der Rotorpole 50b, 51b, 52b und 53b), die in der axialen Richtung angeordnet sind, derart, dass sie gemischt und gemittelt werden. Als Ergebnis können die Geräusche und/oder die Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden, reduziert werden. Zusätzlich weist, wie es vorstehend beschrieben worden ist, die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel das Paar der Rotorpole (d.h. den Basisrotorpol 50a und den zweiten Rotorpol 52a und ebenfalls den ersten Rotorpol 51a und den dritten Rotorpol 53a) auf, die die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) aufheben, um dadurch die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) zu reduzieren.
Der Polausrichtungszustand des zweiten Rotorpols 52b ist äquivalent zu dem Polausrichtungszustand M23 des dritten Rotorpols 53a. Insbesondere weist der zweite Rotorpol 52b erste und zweite Endabschnitte 52b1 und 52b2 in der Umlaufsrichtung auf. Die Positionskoordinate des ersten Endabschnitts 52b1 ist 7,75. Der dritte Rotorpol 53a weist erste und zweite Endabschnitte 53a1 und 53a2 in der Umlaufsrichtung auf. Die Positionskoordinate des ersten Endabschnitts 53a1 ist 0,75. Das heißt, dass der Wert nach dem Dezimalkomma der Positionskoordinate des ersten Endabschnitts 52b1 und der Wert nach dem Dezimalkomma der zweiten Positionskoordinate des ersten Endabschnitts 53a1 dieselben sind. Zusätzlich ist die Positionskoordinate des zweiten Endabschnitts 52b2 des zweiten Rotorpols 52b 15,25, und ist die Positionskoordinate des zweiten Endabschnitts 53a2 des dritten Rotorpols 53a 8,25. Das heißt, dass der Wert nach dem Dezimalkomma der Positionskoordinate des zweiten Endabschnitts 52b2 und der Wert nach dem Dezimalkomma der Positionskoordinate des zweiten Endabschnitts 53a2 dieselben zueinander sind. Dementsprechend ist der Polausrichtungszustand des zweiten Rotorpols 52b äquivalent zu dem Polausrichtungszustand M23 des dritten Rotorpols 53a.
Ein viertes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem dritten Ausführungsbeispiel in der Schrägungsgröße eines Teils der mehreren (drei) Positionsabschnitte 42 (ersten bis dritten Positionsabschnitte 42a, 42b und 42c). Nachstehend ist hauptsächlich der Unterschied des vierten Ausführungsbeispiels von dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, wie es in 14 veranschaulicht ist, ist die Schrägungsgröße des ersten Positionsabschnitts 42a in Bezug auf den Basisabschnitt 41 als 1/2 Unterteilung spezifiziert. Die Schrägungsgröße des zweiten Positionsabschnitts 42b in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als 1/4 Unterteilung spezifiziert. Demgegenüber ist gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, wie es in 15 veranschaulicht ist, die Schrägungsgröße des ersten Positionsabschnitts 42a in Bezug auf den Basisabschnitt 41 als 1/4 Unterteilung spezifiziert. Die Schrägungsgröße des zweiten Positionsabschnitts 42b in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als 1/2 Unterteilung spezifiziert. Die Schrägungsgröße des dritten Positionsabschnitts 42c in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist sowohl gemäß dem dritten als auch dem vierten Ausführungsbeispiel als 3/4 Unterteilung spezifiziert. 15 entspricht 4, die das erste Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und 14, die das dritte Ausführungsbeispiel veranschaulicht. 15 ist in ähnlicher Weise wie 4 und 14 veranschaulicht, sodass eine wiederholte Erläuterung entfällt.
Die Schrägungsgröße des ersten Positionsabschnitts 42a in Bezug auf den Basisabschnitt 41 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel stimmt mit der Schrägungsgröße des zweiten Positionsabschnitts 42b in Bezug auf den Basisabschnitt 41 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel überein. Die Schrägungsgröße des zweiten Positionsabschnitts 42b in Bezug auf den Basisabschnitt 41 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel stimmt mit der Schrägungsgröße des ersten Positionsabschnitts 42a in Bezug auf den Basisabschnitt 41 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel überein. Somit weist die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel die vier Polausrichtungszustände, die sich voneinander unterscheiden (d.h. vier Arten von Polausrichtungszuständen), wie es in dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, für jeden der Magnetpole des Rotors 30, d.h. für die Rotorpole 32a (insbesondere die Rotorpole 50a, 51a, 52a und 53a), die in der axialen Richtung zueinander benachbart sind, und für die Rotorpole 32b (insbesondere die Rotorpole 50b, 51b, 52b und 53b) auf, die zueinander in der axialen Richtung benachbart sind. Zusätzlich weist die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel das Paar der Rotorpole (d.h. den Basisrotorpol 50a und den ersten Rotorpole 51a sowie den zweiten Rotorpol 52a und den dritten Rotorpol 53a) auf, das die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) aufhebt. Daher kann die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel dieselben Wirkungen wie das dritte Ausführungsbeispiel erzielen.
Nachstehend ist eine Summe von Größen benachbarter Schrägungen (die nachstehend einfach als eine Nachbarschrägungssumme bezeichnet ist) Sad berücksichtigt, wie es nachstehend beschrieben ist. Die Nachbarschrägungssumme Sad ist eine Summe der Schrägungsgrößen zwischen den benachbarten Abschnitten, d.h. den mehreren Positionsabschnitten 42 (dem ersten Positionsabschnitt 42a, dem zweiten Positionsabschnitt 42b und dem dritten Positionsabschnitt 42c) und dem Basisabschnitt 41. Dabei ist jedoch, da die Nachbarschrägungssumme Sad sich mit einer Erhöhung der Anzahl der Positionsabschnitte 42 (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei) erhöht, die Anzahl der Positionsabschnitte 42 fest eingestellt. Beispielsweise ist gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die Schrägungsgröße zwischen dem Basisabschnitt 41 und dem ersten Positionsabschnitt 42a benachbart zu dem Basisabschnitt 41 1/2 Unterteilung. Die Schrägungsgröße zwischen dem ersten Positionsabschnitt 42a und dem zweiten Positionsabschnitt 42b benachbart zu dem ersten Positionsabschnitt 42a ist 1/4 Unterteilung. Die Schrägungsgröße zwischen dem zweiten Positionsabschnitt 42b und dem dritten Positionsabschnitt 42c benachbart zu dem zweiten Positionsabschnitt 42b ist 1/2 Unterteilung. Dementsprechend ist die Nachbarschrägungssumme Sad gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel 5/4 Unterteilung (= 1/2 + 1/4 + 1/2).
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist die Schrägungsgröße zwischen dem Basisabschnitt 41 und dem ersten Positionsabschnitt 42a benachbart zu dem Basisabschnitt 41 1/4 Unterteilung. Die Schrägungsgröße zwischen dem ersten Positionsabschnitt 42a und dem zweiten Positionsabschnitt 42b benachbart zu dem ersten Positionsabschnitt 42a ist 1/4 Unterteilung. Die Schrägungsgröße zwischen dem zweiten Positionsabschnitt 42b und dem dritten Positionsabschnitt 42c benachbart zu dem zweiten Positionsabschnitt 42b ist 1/4 Unterteilung. Somit ist die Nachbarschrägungssumme Sad gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel 3/4 Unterteilung (= 1/4 + 1/4 + 1/4). Eine derartige Nachbarschrägungssumme Sad (d.h. 3/4 Unterteilung) ist ein minimaler Wert unter der Bedingung, dass die Anzahl der Positionsabschnitte 42 dieselbe (beispielsweise drei) ist.
Dementsprechend ist in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel die Summe der Schrägungsgrößen zwischen den benachbarten Abschnitten einschließlich des Basisabschnitts 41 minimal unter der Bedingung mit derselben Anzahl der Positionsabschnitte 42. Daher kann die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel die Verringerung des Ausgangsdrehmoments einschränken und minimieren, die durch Einbeziehen der Schrägungskonfiguration verursacht wird. Die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und der Positionsabschnitte 42 (der ersten bis dritten Positionsabschnitte 42a, 42b und 42c) in einem Zustand, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert ist, wird als 0, 1/4, 1/2 und 3/4 wiedergegeben, wenn diese in der Reihenfolge von einem der Abschnitte an dem Ende in der axialen Richtung, d.h. gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von dem Basisabschnitt 41 an angegeben wird.
Demgegenüber wird ein Fall, in dem die Nachbarschrägungssumme Sad maximal wird, wenn die Anzahl der Positionsabschnitte 42 drei ist, wie nachstehend beschrieben berücksichtigt. Beispielsweise sind gemäß einem ersten modifizierten Beispiel die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und der Positionsabschnitte 42 (der ersten bis dritten Positionsabschnitte 42a, 42b und 42c) in einem Zustand, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert ist, als 1/4, 3/4, 0 und 1/2 wiedergegeben, wenn diese in der Reihenfolge von einem der Abschnitte an dem Ende in der axialen Richtung angegeben sind. Die Nachbarschrägungssumme Sad ist 7/4 Unterteilung (= 1/2 + 3/4 + 1/2). Eine derartige Nachbarschrägungssumme Sad (d.h. 7/4 Unterteilung) ist ein maximaler Wert unter der Bedingung, dass die Anzahl der Positionsabschnitte 42 dieselbe (beispielsweise drei) ist.
Bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem ersten modifizierten Beispiel ist die Anzahl der Terme, die in den Schrägungsgrößen für die benachbarten Abschnitte (den Basisabschnitt 41 und die drei Positionsabschnitte 42) einbezogen werden, die zur Verringerung der Geräusche und/oder der Vibrationen geeignet sind, zwei (in diesem Beispiel der Term "1/2" in der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 1/2-Serie). Eine derartige Anzahl ist eine maximale unter der Bedingung, dass die Anzahl der Positionsabschnitte 42 dieselbe ist (beispielsweise drei). Dies gilt ebenfalls für die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Folglich können die elektrische Maschine 10 gemäß dem ersten modifizierten Beispiel und die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel einen Reduktionseffekt von den Geräuschen und/oder Vibrationen maximieren, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden.
Die Charakteristiken (Kennlinien) der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 1/2-Serie (rotierende elektrische Maschine mit 8 Polen und 60 Nuten) sind nachstehend unter Bezugnahme auf 16A, 16B, 16C und 16D beschrieben. Die horizontale Achse in jeder der 16A, 16B, 16C und 16D gibt eine Durchschnittsschrägungsgröße (mechanische Grade) an. Die vertikale Achse in jeder der 16A, 16B, 16C und 16D gibt ein Verhältnis in Bezug auf jeden Wert an, der als 100% in einem Zustand spezifiziert ist, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße Null ist. Eine Kurve L61 in 16A gibt Eigenschaften einer äußeren umlaufenden Verformungsgröße durch eine Sollresonanzordnung des Statorkerns 21 an. Die Sollresonanzordnung ist eine Resonanzordnung, die ein Problem bei den Geräuschen und/oder Vibrationen verursacht, die beim Antrieb der rotierenden Maschine 10 erzeugt werden. Die Wirkung zum Reduzieren der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden, erhöht sich mit einer Verringerung der äußeren umlaufenden Verformungsgröße des Statorkerns 21. Eine Kurve L62 in 16B gibt eine Kennlinie von Maximalwerten der Drehmomentwelligkeit an, wenn die rotierende elektrische Maschine 10 mit Leistung versorgt wird. Eine Kurve L63 in 16C gibt eine Kennlinie des Rastdrehmoments der rotierenden elektrischen Maschine 10 an. Eine Kurve L64 in 16D gibt eine Kennlinie von Maximalwerten des Ausgangsdrehmoments der rotierenden elektrischen Maschine 10 an. Die vorstehend beschriebenen Charakteristiken (Kennlinien) werden erhalten, indem die Durchschnittsschrägungsgröße in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Basisabschnitt 41 und dem einzelnen Positionsabschnitt 42 an dem Rotorkern 31 geändert wird.
Wie es durch die Kurve L61 in 16A angegeben ist, verringert sich die äußere umlaufende Verformungsgröße des Statorkerns 21 mit einer Erhöhung der Durchschnittsschrägungsgröße, was zu der Verringerung der Geräusche und/oder Vibrationen führt, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden. In einem Fall, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße 1/4 Unterteilung (d.h. 1,5 mechanische Grad) ist, wird die äußere umlaufende Verformungsgröße des Statorkerns 21 minimiert und werden die Geräusche und/oder die Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden, maximal reduziert. Die vorstehend beschriebene Durchschnittsschrägungsgröße stimmt mit der ersten Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel überein. In einem Fall, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße größer als 1/4 Unterteilung ist (d.h. größer als 1,5 mechanische Grad ist), beginnt die äußere umlaufende Verformungsgröße des Statorkerns 21 sich zu erhöhen und verringert sich die Reduktionswirkung der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden.
Wie es durch die Kurve L62 in 16B veranschaulicht ist, verringert sich der Maximalwert der Drehmomentwelligkeit der rotierenden elektrischen Maschine 10 mit einer Erhöhung der Durchschnittsschrägungsgröße. In einem Fall, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße in der Nähe von 1/8 Unterteilung (d.h. 0,75 mechanische Grad) liegt, wird ein erster lokaler Minimalwert erhalten. Die vorstehend beschriebene Durchschnittsschrägungsgröße stimmt mit der zweiten Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel überein. In einem Fall, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße im Wesentlichen größer als 1/8 Unterteilung ist (d.h. größer als 0,75 mechanische Grad ist), beginnt der Maximalwert der Drehmomentwelligkeit der rotierenden elektrischen Maschine 10, sich zu erhöhen, und sich dann erneut zu verringern. In einem Fall, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße 5/16 Unterteilung (d.h. 1,875 mechanische Grad) ist, erzielt der Maximalwert der Drehmomentwelligkeit der rotierenden elektrischen Maschine 10 einen zweiten lokalen Minimumwert. In einem Fall, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße größer als 5/16 Unterteilung (1,875 mechanische Grad) ist, erhöht sich der Maximalwert der rotierenden elektrischen Maschine 10 erneut.
Wie es durch die Kurve L63 in 16C angegeben ist, weist das Rastdrehmoment der rotierenden elektrischen Maschine 10 die Kennlinie auf, die im Wesentlichen dieselbe wie die Kennlinie ist, die durch die Kurve L62 in 16B angegeben ist. In diesem Fall erzielt jedoch das Rastdrehmoment der rotierenden elektrischen Maschine 10 einen zweiten Minimumwert, wenn die Durchschnittsschrägungsgröße 3/8 Unterteilung (d.h. 2,25 mechanische Grad) ist.
Wie es durch die Kurve L64 in 16D veranschaulicht ist, ist der Maximalwert des Ausgangsdrehmoments der rotierenden elektrischen Maschine 10 im Wesentlichen konstant bis zu 1/8 Unterteilung (d.h. 0,75 mechanische Grad) der Durchschnittsschrägungsgröße. In einem Fall, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße größer als 1/8 Unterteilung (größer als 0,75 mechanische Grad) ist, verringert sich der Maximalwert des Ausgangsdrehmoments der rotierenden elektrischen Maschine 10 allmählich.
Sterne in den 16A, 16B, 16C und 16D geben Eigenschaften der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel an. Kreuze in den 16A, 16B, 16C und 16D geben Eigenschaften der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel an. Dreiecke in den 16A, 16B, 16C und 16D geben Eigenschaften der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel an. Plus-Zeichen in den 16A, 16B, 16C und 16D geben Eigenschaften der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß einem dritten modifizierten Beispiel an.
Bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel sind die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und der drei Positionsabschnitte 42 (d.h. des ersten Positionsabschnitts 42a, des zweiten Positionsabschnitts 42b und des dritten Positionsabschnitts 42c) in einem Zustand, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert ist, als 1/4, 0, 1/2 und 3/4 wiedergegeben, wenn diese in der Reihenfolge von einem der Abschnitte an dem Ende in der axialen Richtung aus angegeben sind. In der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel sind die Schichtungsdicke t10 des Basisabschnitts 41 und die Schichtungsdicke t11 von jedem der drei Positionsabschnitte 42 zueinander gleich.
Die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem dritten modifizierten Beispiel weist den einzelnen Positionsabschnitt 42 auf, der derselbe wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist, jedoch unterscheiden sich die Schichtungsdicke t10 des Basisabschnitts 41 und die Schichtungsdicke t11 des Positionsabschnitts 42 voneinander. Somit unterscheidet sich die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel. Insbesondere ist in einem Zustand, in dem die Schichtungsdicke t10 des Basisabschnitts 41 als 1 spezifiziert ist, die Schichtungsdicke t11 des Positionsabschnitts 42 als 1,5 spezifiziert. Die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als 5/12 Unterteilung spezifiziert.
Wie es in 16A veranschaulicht ist, wird selbst in einem Fall, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße größer als 1/4 Unterteilung (1,5 mechanische Grad) ist, eine Erhöhung der äußeren umlaufenden Verformungsgröße des Statorkerns 21 in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, das mit dem Stern angegeben ist, unterbunden. Die Wirkung zum Reduzieren der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden, wird daher beibehalten. Die äußere umlaufende Verformungsgröße des Statorkerns 21 in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel, das durch das Dreieck angegeben ist, erhöht sich leicht im Vergleich zu der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Die Wirkung zum Reduzieren der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden, verringert sich somit ein wenig. Die äußere umlaufende Verformungsgröße des Statorkerns 21 in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, das mit dem Kreuz angegeben ist, erhöht sich leicht im Vergleich zu der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel. Die vorstehend erwähnte Reduktionswirkung verringert sich somit weiter. Das heißt, dass die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die höchste Wirkung zum Reduzieren der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden, unter dem vierten Ausführungsbeispiel, dem zweiten modifizierten Beispiel und dem dritten modifizierten Beispiel aufweist. Dies liegt daran, dass in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die Anzahl von Termen, die in den Schrägungsgrößen der benachbarten Abschnitte (dem Basisabschnitt 41 und den drei Positionsabschnitten 42) einbezogen sind, die zum Verringern der Geräusche und/oder der Vibrationen geeignet sind (in diesem Fall der Term "1/2" (3 mechanische Grad) wie in der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 1/2-Serie), zwei beträgt, was unter dem vierten Ausführungsbeispiel, dem zweiten modifizierten Beispiel und dem dritten modifizierten Beispiel maximal ist.
Wie es in 16B veranschaulicht ist, erhöht sich in einem Fall, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße größer als 5/16 Unterteilung (1,875 mechanische Grad) ist, der Maximalwert der Drehmomentwelligkeit bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem mit dem Stern angegebenem dritten Ausführungsbeispiel leicht, jedoch wird die Wirkung zum Reduzieren der Drehmomentwelligkeit beibehalten. Eine derartige Bedingung gilt ebenfalls für die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel, das mit dem Dreieck angegeben ist, und die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, das mit dem Kreuz angegeben ist.
Wie es in 16C veranschaulicht ist, wird bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, das mit dem Stern angegeben ist, das Rastdrehmoment in einem Fall minimiert, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße 3/8 Unterteilung (2,25 mechanische Grad) ist. Die vorstehend beschriebene Durchschnittsschrägungsgröße stimmt mit der dritten Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel überein. Eine derartige Bedingung gilt ebenfalls für die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel, das mit dem Dreieck angegeben ist, und die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, das mit dem Kreuz angegeben ist.
Wie es in 16D veranschaulicht ist, verringert sich der Maximalwert des Ausgangsdrehmoments bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, das mit dem Stern angegeben ist, und wird niedriger als bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, das mit der Kurve L64 angegeben ist, in einem Fall, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße 3/8 Unterteilung (2,25 mechanische Grad) ist. Demgegenüber ist der Maximalwert des Ausgangsdrehmoments der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel, das mit dem Dreieck angegeben ist, im Wesentlichen gleich wie bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, das mit der Kurve L64 angegeben ist, in einem Fall, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße 3/8 Unterteilung (2,25 mechanische Grad) ist. Weiterhin wird ein Verringern des Maximalwerts des Ausgangsdrehmoments der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, das mit dem Kreuz angegeben ist, im Vergleich zu der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, das mit der Kurve L64 angegeben ist, in einem Fall eingeschränkt, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße 3/8 Unterteilung (2,25 mechanische Grad) ist. Dies liegt daran, dass die Nachbarschrägungssumme Sad bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel unter dem vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel, dem zweiten modifizierten Beispiel und dem dritten modifizierten Beispiel minimiert wird.
In den 16A, 16B, 16C und 16D können sich die Schichtungsdicke t10 und die Schichtungsdicke t11 voneinander unterscheiden, wie bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem dritten modifizierten Beispiel, das mit dem Plus-Zeichen angegeben ist. Dabei ist die Schrägungsgröße eines Abschnitts i aus dem Basisabschnitt 41 und dem einzelnen Positionsabschnitt 42 oder den Positionsabschnitten 42 eine Schrägungsgröße Si und ist die Schichtungsdicke des Abschnitts i eine Schichtungsdicke ti. Dabei wird die Durchschnittsschrägungsgröße erhalten, indem ein Gesamtwert, der durch Addieren einer Vielfachen der Schrägungsgröße Si und der Schichtungsdicke ti zu irgendwelchen Abschnitten erhalten wird, durch eine Summe der Schichtungsdicken dividiert wird, das heißt, der nachfolgende Wert wird erhalten: (Σ_i(Si·ti))/(Σ_iti). Beispielsweise ist in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem Fall, in dem die Schichtungsdicke t10 des Basisabschnitts 41 1 ist, die Schichtungsdicke t11 des Positionsabschnitts 42 1 ist, die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 0°, und die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf dem Basisabschnitt 41 3° ist, die Durchschnittsschrägungsgröße 1,5° (= {0 + 1 × 3)}/(1 + 1)). Die vorstehend erwähnten Grade sind alle mechanische Grade.
Demgegenüber ist in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem dritten modifizierten Beispiel, das mit dem Plus-Zeichen in den 16A, 16B, 16C und 16D angegeben ist, beispielsweise die Schichtungsdicke t10 des Basisabschnitts 41 1 und ist die Schichtungsdicke t11 des Positionsabschnitts 42 1,5. Zusätzlich ist beispielsweise die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 0° und ist die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 2,5°. Dabei ist die Durchschnittsschrägungsgröße 1,5° (= {0 + (1,5 × 2,5)}/(1 + 1,5)), was gleich der Durchschnittsschrägungsgröße der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist. Als Ergebnis kann die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem dritten modifizierten Beispiel, das durch das Plus-Zeichen angegeben ist, die Eigenschaften erzielen, die im Wesentlichen gleich zu der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind. Eine derartige Bedingung gilt ebenfalls für die nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und für die rotierende elektrische Maschine 10, die als eine rotierende elektrische Maschine der 1/c-Serie dient.
Dementsprechend unterscheidet sich in einem Fall, in dem die Schichtungsdicke t10 des Basisabschnitts 41 und die Schichtungsdicke t11 des Positionsabschnitts 42 sich voneinander unterscheiden, die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 von der Schrägungsgröße, die in einem Fall erhalten wird, in dem die Schichtungsdicke t10 des Basisabschnitts 41 und die Schichtungsdicke t11 des Positionsabschnitts 42 gleich zueinander sind. Somit ist gemäß der Offenbarung die Durchschnittsschrägungsgröße (d.h. die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1, die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 und die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3) in einem Zustand spezifiziert, in dem die Schichtungsdicken des Basisabschnitts 41 und des einzelnen Positionsabschnitts oder der mehreren Positionsabschnitte 42 in der axialen Richtung (dritte Richtung, Richtung des Pfeils Z) gleich zueinander sind. Anders ausgedrückt kann in einem Fall, in dem die Schichtungsdicke t10 und die Schichtungsdicke t11 sich voneinander unterscheiden, die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Beziehung zur Berechnung der Durchschnittsschrägungsgröße (d.h. der ersten Durchschnittsschrägungsgröße Sav1, der zweiten Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 und der dritten Durchschnittsschrägungsgröße Sav3) spezifiziert werden.
Ein fünftes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in der Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase. Nachstehend ist hauptsächlich der Unterschied des fünften Ausführungsbeispiels zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wie es in 17 veranschaulicht ist, dient die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel als eine rotierende elektrische Maschine mit 8 Polen und 30 Nuten. Die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase ist 1,25. Das heißt, dass die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel eine rotierende elektrische Maschine der 1/4-Serie ist. 17 entspricht 4, die das erste Ausführungsbeispiel veranschaulicht. 17 ist in einer ähnlichen Weise zu 4 veranschaulicht, weshalb eine doppelte Erläuterung entfällt. Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Nuten pro Pol 3,75. Gemäß 17 ist das Basisäquivalentintervall des Stators 20 derart spezifiziert, dass es die nächste Ganzzahl ist, die durch Runden (d.h. in dem Brüche über 1/2 als eins gezählt werden und der Rest nicht berücksichtigt wird) der Anzahl der Nuten pro Pol (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 3,75) in der Statorpolunterteilung erhalten wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist daher das Basisäquivalentintervall vier (vier Unterteilungen). 17 veranschaulicht den Polausrichtungszustand zwischen den Statorpolen und den Rotorpolen 32a, 32b in einem Zustand, in dem das Basisäquivalentintervall vier in der Statorpolunterteilung ist. In 17 gibt jeder gefüllte Kreis, der an jedem der Zahnabschnitte 21b angebracht ist, die durch die Statorpolnummern 2, 6, 10 und 14 bezeichnet sind, die Polmittenposition der Statorpole innerhalb des Basisäquivalentintervalls an.
In 17 sind äquivalente Positionen, an denen jeweils der Polausrichtungszustand zwischen jedem der Statorpole und dem Rotorpol (Rotorpol 32a, 32b) äquivalent zu einer Basisposition P30 ist, durch Basisäquivalentpositionen P31, P32 und P33 angegeben. Die Basisäquivalentpositionen P31, P32 und P33 werden an Positionen erhalten, die von dem Basisabschnitt P30 durch ein ganzzahliges Vielfaches der nächstliegenden Ganzzahl (in diesem Fall ganzzahlige Vielfache von vier) entfernt sind, die durch Runden der Anzahl der Nuten pro Pol erhalten wird. Zusätzlich sind Äquivalentpositionen, an denen jeweils der Polausrichtungszustand zwischen jedem der Statorpole und dem Rotorpol (Rotorpole 32a, 32b) äquivalent zu einer Basisposition P40 ist, durch Basisäquivalentpositionen P41 und P42 angegeben. Die Basisäquivalentpositionen P41 und P42 werden an Positionen erhalten, die von der Basisposition P40 um das ganzzahlige Vielfache der nächstliegenden Ganzzahl (d.h. ganzzahlige Vielfache von vier in diesem Fall) entfernt sind, die durch Runden der Anzahl der Nuten pro Pol erhalten wird.
Nachstehend ist eine Beziehung zwischen der Basisposition P30 und der Basisposition P40 beschrieben. Die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist eine rotierende elektrische Maschine 10 der 1/4-Serie. Somit beruht ein Zyklus des Polausrichtungszustands auf zwei Paare von Magnetpolen des Rotors 30 (d.h. zwei Paaren von Rotorpolen (vier Pole) in der Umlaufsrichtung). Ein Punkt, der von der Basisposition P30 um die zwei Paare der Rotorpole (vier Pole) zu der rechten Seite in 17 in die erste Richtung (Richtung des Pfeils X2) bewegt wird, wird als ein Bewegungspunkt MP1 spezifiziert. Wie es in 17 veranschaulicht ist, existiert der Bewegungspunkt MP1 an dem Statorpol Nr. 18. Die Basisposition P40 wird durch Bewegen der Basisäquivalentposition (Bewegungspunkt MP1), die an dem Statorpol Nr. 18 vorhanden ist, zu einer Äquivalentposition in der Nähe des Statorpols Nr. 2 erhalten. Insbesondere ist die Basisposition P40 an einem Punkt positioniert, der von (d.h. weg von) der Basisposition P30 um eine Unterteilung des Statorpols zu der rechten Seite in 17 in die erste Richtung (Richtung des Pfeils X2) bewegt wird. Die vorstehend beschriebene eine Unterteilung wird erhalten, indem 15 Unterteilungen, die als die Anzahl der Statorpole dienen, die den zwei Paaren der Magnetpole (vier Magnetpole) des Rotors 30, d.h. den zwei Paaren der Rotorpole 32a, 32b in der Umlaufsrichtung zugewandt sind, von 16 Unterteilungen subtrahiert werden, die durch Multiplizieren des Basisäquivalenzintervalls (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 4 Unterteilungen) mit vier (entsprechend den vier Magnetpolen) erhalten werden.
Wie es in 17 veranschaulicht ist, sind zwei Paare der Rotorpole 32a und 32b (vier Rotorpole), die an dem Basisabschnitt 41 vorgesehen sind und in der Umlaufsrichtung benachbart zueinander sind, Basisrotorpole 50a, 50b, 50c und 50d. Die rotierende elektrische Maschine 10 der 1/4-Serie weist vier Arten von Polausrichtungszuständen (Polausrichtungszustände M30, M31, M32 und M33) auf und weist vier Arten von Anziehungsverteilungen auf. Somit unterscheiden sich die Anziehungsverteilungen der zwei Paare der Rotorpole 32a und 32b, d.h. der Basisrotorpole 50a, 50b, 50c und 50d, voneinander. Als Ergebnis wird unterbunden, dass die Anziehungsverteilung äquivalent in Bezug auf den Einzelrotorpol wird, und ist äquivalent in Bezug auf alle zwei Paare der Rotorpole (alle vier Rotorpole).
Der vorstehend beschriebene Zustand gilt ebenfalls für die anderen Rotorpole 32a und 32b, die in 17 nicht veranschaulicht sind. In der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 1/4-Serie sind zwei Paare der Rotorpole 32a und 32b, d.h. zwei Rotorpole 32a und zwei Rotorpole 32b mit zueinander unterschiedlichen Anziehungsverteilungen benachbart zueinander in der Umlaufsrichtung angeordnet und dienen als eine Einheit. Die rotierende elektrische Maschine 10 der 1/4-Serie erzielt eine mehrpolige (gemäß den vorliegendem Ausführungsbeispiel 8-polige) rotierende elektrische Maschine auf der Grundlage eines Parallelversatzes der zwei Paare der Rotorpole 32a und 32b, die in der ersten Richtung benachbart zueinander sind und die voneinander unterschiedliche Anziehungsverteilungen aufweisen.
In der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 1/4-Serie weist die statische Versatzgröße des Statorkerns 21 vier Arten der Spitzenwerte mit den voneinander unterschiedlichen Beträgen auf. Somit weist die rotierende elektrische Maschine 10 der 1/4-Serie die Komponenten der Vibrationskraft einer Drehung der zweiten Ordnung auf. Die Vibrationskraft der Drehung der 2. Ordnung wird mit den zwei Paaren der Magnetpole des Rotors (d.h. vier Magnetpole) wiederholt. Die statische Versatzgröße des Statorkerns 21 weist die zwei Spitzenwerte in einer Runde in der Umlaufsrichtung auf.
In der rotierenden elektrischen Maschine 10, in der der Stator 20 die Ganzlochkonfiguration aufweist, wird die Komponente der Vibrationskraft einer kleineren Ordnung (gemäß dem Ausführungsbeispiel die Drehung der 2. Ordnung) als die Komponente der Vibrationskraft der Ordnung erhalten, die auf die Anzahl der Pole des Rotors 30 (gemäß dem Ausführungsbeispiel 8 Pole) beruht (d.h. der Drehung der 8. Ordnung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel). Dementsprechend ist es bei der rotierenden elektrischen Maschine 10, die einen breiten Bereich von Antriebsdrehzahlen aufweist, wahrscheinlich, dass die Drehzahl, die mit einer Eigenfrequenz der Vibration des Statorkerns 21 übereinstimmt, innerhalb des Bereichs der Antriebsdrehzahlen erzeugt wird. Als Ergebnis tritt eine Resonanz des Stators 20 auf, was die Geräusche und die Vibrationen erhöhen kann, die bei Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden.
Bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel weist der Statorkern 21 oder der Rotorkern 31 (gemäß dem Ausführungsbeispiel der Rotorkern 31) den Basisabschnitt 41 und die mehreren (gemäß dem Ausführungsbeispiel drei) Positionsabschnitte 42 auf. In 17 sind die drei Positionsabschnitte 42 durch den ersten Positionsabschnitt 42a, den zweiten Positionsabschnitt 42b und den dritten Positionsabschnitt 42c angegeben.
Der erste Positionsabschnitt 42a ist im Wesentlichen derselbe wie der Positionsabschnitt 42 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Zwei Paare der Rotorpole 32a und 32b, die an dem ersten Positionsabschnitt 42a vorgesehen sind, sind die ersten Rotorpole 51a, 51b, 51c und 51d. Die Schrägungsgröße des ersten Positionsabschnitts 42a in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als 1/4 Unterteilung spezifiziert. Zwei Paare der Rotorpole 32a und 32b, die an den zweiten Positionsabschnitt 42b vorgesehen sind, sind die zweiten Rotorpole 52a, 52b, 52c und 52d. Die Schrägungsgröße des zweiten Positionsabschnitts 42b in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als 1/2 Unterteilung spezifiziert. Zwei Paare der Rotorpole 32a und 32b, die an dem dritten Positionsabschnitt 42c vorgesehen sind, sind die dritten Rotorpole 53a, 53b, 53c und 53d. Die Schrägungsgröße des dritten Positionsabschnitts 42c in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als 3/4 Unterteilung spezifiziert.
Beispielsweise bewirkt in einem Bereich, der durch eine gestrichelte Linie in 17 umgeben ist, ein Überlappen der Anziehungsverteilung des Basisrotorpols 50a und der Anziehungsverteilung des zweiten Rotorpols 52a eine Erhöhung der Komponente der Vibrationskraft der Drehung der vierten Ordnung. In derselben Weise bewirkt ein Überlappen der Anziehungsverteilung des ersten Rotorpols 51a und der Anziehungsverteilung des dritten Rotorpols 53a eine Erhöhung der Komponente der Vibrationskraft der Drehung der vierten Ordnung. Weiterhin bewirkt ein Überlappen der vorstehend beschriebenen resultierenden zwei Anziehungsverteilungen eine Erhöhung der Komponente der Vibrationskraft der Drehung der achten Ordnung. Die vorstehend beschriebene Bedingung gilt ebenfalls für den Basisrotorpol 50b, der benachbart zu dem Basisrotorpol 50a ist, für den Basisrotorpol 50c, der benachbart zu dem Basisrotorpol 50b ist, und für den Basisrotorpol 50d, der benachbart zu dem Basisrotorpol 50c ist.
Bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel werden in derselben Weise wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die magnetischen Anziehungsverteilungen der Rotorpole 32a (insbesondere der Rotorpole 50a, 51a, 52a und 53a), die in der axialen Richtung benachbart sind, in der radialen Richtung (zweite Richtung, Richtung des Pfeils Y) gemischt und gemittelt. Eine derartige Bedingung gilt ebenfalls für die Rotorpole 32b (insbesondere die Rotorpole 50b, 51b, 52b und 53b). Als Ergebnis sind die Anziehungsverteilung der Rotorpole 32a, die in der axialen Richtung benachbart sind, und die Anziehungsverteilung der Rotorpole 32b, die in der axialen Richtung benachbart sind, im Wesentlichen äquivalent zueinander oder nähern sich einem im Wesentlichen äquivalenten Zustand an. Somit wird in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Komponente der Vibrationskraft einer kleineren Ordnung (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Drehung der zweiten Ordnung) als die Komponente der Vibrationskraft der Ordnung, die auf die Anzahl der Pole des Rotors 30 (gemäß dem Ausführungsbeispiel 8 Pole) beruht, d.h. die Drehung der 8. Ordnung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel reduziert, und kann die Komponente der Vibrationskraft der Ordnung, die auf die Anzahl der Pole des Rotors 30 beruht, sich erhöhen. Dementsprechend ist in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel eine Drehung einer hohen Ordnung (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Drehung einer 8. Ordnung) im Wesentlichen dasselbe Niveau wie in einem Fall, in dem ein Stator durch die Ganzlochkonfiguration geformt wird, in der Verteilung der Anziehungskraft erhalten. Die Drehzahl, die mit der Eigenfrequenz der Vibration des Statorkerns 21 übereinstimmt, wird derart erhöht, dass sie außerhalb des Bereichs der Antriebsdrehzahlen der rotierenden elektrischen Maschine 10 fällt. Das heißt, dass bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel die Gelegenheit zur Resonanz des Stators 20 vermeidbar ist, um die Geräusche und/oder die Vibrationen zu verringern, die bei Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden.
In der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 3/8 Unterteilung (= (0 + 1/4 + 1/2 + 3/4)/4). Die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und der mehreren (gemäß dem Ausführungsbeispiel drei) Positionsabschnitte 42 (des ersten Positionsabschnitts 42a, des zweiten Positionsabschnitts 42b und des dritten Positionsabschnitts 42c) in einem Fall, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert ist, sind in einer arithmetischen Progression als 0, 1/4, 1/2, 3/4 wiedergegeben, wenn diese in Reihenfolge von einem der Abschnitte an dem Ende in der axialen Richtung (d.h. gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von dem Basisabschnitt 41) aus angegeben werden. Zusätzlich ist die Schrägungsgröße zwischen dem Basisabschnitt 41 und dem ersten Positionsabschnitt 42a, der benachbart zu dem Basisabschnitt ist, 1/4 Unterteilung. Die Schrägungsgröße des ersten Positionsabschnitts 42a und des zweiten Positionsabschnitts 42b, der benachbart zu dem ersten Positionsabschnitt 42a ist, ist 1/4 Unterteilung. Die Schrägungsgröße des zweiten Positionsabschnitts 42b und des dritten Positionsabschnitts 42c, der benachbart zu dem zweiten Positionsabschnitt 42b ist, ist 1/4 Unterteilung. Somit ist die benachbarte Schrägungsgröße Sad 3/4 Unterteilung (= 1/4 + 1/4 + 1/4).
Bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel wird die Summe der Schrägungsgrößen zwischen den benachbarten Abschnitten einschließlich des Basisabschnitts 41 (Nachbarschrägungssumme Sad) unter den Bedingungen minimiert, dass die Anzahl der Positionsabschnitte 42 die Gleiche ist (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Positionsabschnitte 42). Somit kann die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Verringerung des Ausgangsdrehmoments, die durch die Schrägungskonfiguration verursacht wird, minimieren und beschränken.
Die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel kann ebenfalls die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) in derselben Weise wie das zweite Ausführungsbeispiel reduzieren. In der rotierenden elektrischen Maschine 10 mit 8 Polen und 30 Nuten gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist ein Zyklus des Rastdrehmoments 3° (mechanische Grad), was durch Dividieren von 360° (mechanische Grad) durch 120 erhalten wird, die als die kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl der Statorpole (d.h. 30) und der Anzahl der Rotorpole (d.h. 8) dient. Drei mechanische Grad entsprechend einem Zyklus des Rastdrehmoments entspricht 1/4 Unterteilung.
Somit weist zur Reduktion der Drehmomentwelligkeit (des Rastdrehmoments) der Rotorkern 31 den einzelnen Positionsabschnitt 42 auf, und kann die Schrägungsgröße davon in Bezug auf den Basisabschnitt 41 als 1/8 Unterteilung entsprechend einem halben Zyklus des Rastdrehmoments spezifiziert werden. In diesem Fall sind die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und des Positionsabschnitts 42 in einem Zustand, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert ist, als 0, 1/8 wiedergegeben. Zusätzlich ist die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 1/16 Unterteilung (= (0 + 1/8)/2).
Weiterhin kann die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ebenfalls die Geräusche und/oder die Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden, und die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) in derselben Weise wie gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel reduzieren. In diesem Fall weist der Positionsabschnitt 42 einen vierten Positionsabschnitt, einen fünften Positionsabschnitt, einen sechsten Positionsabschnitt und einen siebten Positionsabschnitt zusätzlich zu dem ersten Positionsabschnitt 42a, dem zweiten Positionsabschnitt 42b und dem dritten Positionsabschnitt 42c auf. Die Schrägungsgröße des vierten Positionsabschnitts in Bezug auf den Basisabschnitt 42 ist als 1/8 Unterteilung spezifiziert. Die Schrägungsgröße des fünften Positionsabschnitts in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als 3/8 Unterteilung spezifiziert. Die Schrägungsgröße des sechsten Positionsabschnitts in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als 5/8 Unterteilung spezifiziert. Die Schrägungsgröße des siebten Positionsabschnitts in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als 7/8 Unterteilung spezifiziert. Somit ist die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 7/16 (= (0 + 1/4 + 1/2 + 3/4 + 1/8 + 3/8 + 5/8 + 7/8)/8) Unterteilung.
Die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und der mehreren (in diesem Fall sieben) Positionsabschnitte 42 (ersten bis siebten Positionsabschnitte) kann wünschenswerterweise 0, 1/8, 1/4, 3/8, 1/2, 5/8, 3/4, 7/8 in der arithmetischen Progression sein, wenn diese in der Reihenfolge von einem der Abschnitte an dem Ende in der axialen Richtung, d.h. gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von dem Basisabschnitt 41 an angegeben sind. Zusätzlich können die vorstehend beschriebenen Schrägungsgrößen wünschenswerterweise als eine Schrägungsgröße durch eine Kombination einer ersten Gruppe von Schrägungsgrößen und einer zweiten Gruppe von Schrägungsgrößen wiedergegeben werden. Die erste Gruppe der Schrägungsgrößen wird als 0, 1/4, 1/2 und 3/4 in der arithmetischen Progression wiedergegeben, wenn diese in der ansteigenden Reihenfolge angegeben werden. Die zweite Gruppe der Schrägungsgrößen wird durch Addieren von 1/8 Unterteilung zu jeder der Schrägungsgrößen in der ersten Gruppe erhalten. Das heißt, dass die zweite Gruppe der Schrägungsgrößen als 1/8, 3/8, 5/8 und 7/8 in der arithmetischen Progression wiedergegeben werden, wenn diese in der ansteigenden Reihenfolge angegeben werden.
In diesem Fall ist die Nachbarschrägungssumme Sad 7/8 (= 1/8 + 1/8 + 1/8 + 1/8 + 1/8 + 1/8 + 1/8) Unterteilung. Die Summe der Schrägungsgrößen zwischen den benachbarten Abschnitten einschließlich des Basisabschnitts 41 (Nachbarschrägungssumme Sad) wird unter den Bedingungen minimiert, dass die Anzahl der Basispositionsabschnitte 42 dieselbe ist (in diesem Fall sieben Positionsabschnitte 42). Somit kann die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Verringerung des Ausgangsdrehmoments, die durch die Schrägungskonfiguration verursacht wird, minimieren und beschränken.
Zusätzlich können die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und der mehreren (in diesem Fall sieben) Positionsabschnitte 42 (erste bis siebte Positionsabschnitte) in einem Fall, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert ist, ebenfalls als 0, 1/4, 1/2, 3/4, 1/8, 3/8, 5/8, 7/8 wiedergegeben werden, wenn diese in der Reihenfolge von einem der Abschnitte an dem Ende in der axialen Richtung, d.h. gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von dem Basisabschnitt 41 an angegeben werden. Dabei ist eine Frequenz (Häufigkeit), dass die Schrägungsgröße, die zur Verringerung der Geräusche und/oder der Vibrationen geeignet ist, d.h. 1/4 Unterteilung wie in der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 1/4-Serie für die Schrägungsgröße zwischen den benachbarten Abschnitten (dem Basisabschnitt 41 und den drei Positionsabschnitten 42) spezifiziert ist, größer als in dem vorstehend beschriebenen Fall (was als 0, 1/8, 1/4, 3/8, 1/2, 5/8, 3/4 und 7/8 wiedergegeben ist. Insbesondere weisen die Schrägungsgrößen der benachbarten Abschnitte einschließlich des Basisabschnitts 41 zwei Gruppen von Schrägungsgrößen auf. Eine der Gruppen der Schrägungsgrößen ist als 0, 1/4, 1/2 und 3/4 wiedergegeben, sodass die 1/4 Unterteilung für drei aufeinanderfolgende Schrägungsgrößen zwischen den benachbarten Abschnitten spezifiziert ist. Die andere der Gruppen der Schrägungsgrößen ist als 1/8, 3/8, 5/8 und 7/8 wiedergegeben, sodass die 1/4 Unterteilung für drei aufeinanderfolgende Schrägungsgrößen zwischen den benachbarten Abschnitten spezifiziert ist. Somit verbessert die rotierende elektrische Maschine 10 dabei den Reduktionswirkungsgrad der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, im Vergleich zu dem vorstehend beschriebenen Fall (der als 0, 1/8, 1/4, 3/8, 1/2, 5/8, 3/4 und 7/8 wiedergegeben ist). Demgegenüber ist die Nachbarschrägungssumme Sad 17/8 Unterteilung (= 1/4 + 1/4 + 1/4 + 5/8 + 1/4 + 1/4 + 1/4), was größer als die Nachbarschrägungssumme Sad in dem vorstehend beschriebenen Fall ist.
Charakteristiken (Kennlinien, Eigenschaften) der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 1/4-Serie (rotierende elektrische Maschine 10 mit 8 Polen und 30 Nuten) sind unter Bezugnahme auf 18A, 18B, 18C und 18D beschrieben. Die 18A bis 18D entsprechen den 16A bis 16D, die jeweils das vierte Ausführungsbeispiel veranschaulichen. Die 18A bis 18D sind in derselben Weise wie die 16A bis 16D veranschaulicht, sodass eine wiederholte Beschreibung entfällt. Kurven L71, L72, L73 und L74 entsprechen jeweils den Kurven L61, L62, L63 und L64 in den 16A bis 16D. Die Eigenschaften der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 1/4-Serie, die mit den Kurven L71, L72, L73 und L74 angegeben sind, werden mit den Änderungen der Durchschnittsschrägungsgröße erhalten.
Wie es durch die in 18A veranschaulichte Kurve L71 angegeben ist, verringert sich die äußere umlaufende Verformungsgröße des Statorkerns 21 allmählich mit einer Erhöhung der Durchschnittsschrägungsgröße, sodass die Geräusche und/oder die Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden, reduziert werden. In 18A ist in einem Fall, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße 3/8 Unterteilung (d.h. 4,5 mechanische Grad) ist, die äußere umlaufende Verformungsgröße des Statorkerns 21 minimal, weshalb die Geräusche und/oder die Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, maximal reduziert werden. Die vorstehend beschriebene Durchschnittsschrägungsgröße (3/8 Unterteilung) stimmt mit der ersten Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel überein. Zusätzlich weist, wie es durch die Kurve L74 in 18D angegeben ist, der maximale Wert des Ausgangsdrehmoments der rotierenden elektrischen Maschine 10 im Wesentlichen dieselbe Tendenz wie die äußere umlaufende Verformungsgröße des Statorkerns 21 auf. Das heißt, dass der maximale Wert des Ausgangsdrehmoments sich mit einer Erhöhung der Durchschnittsschrägungsgröße allmählich verringert.
Wie es durch die Kurve L72 in 18B angegeben ist, verringert sich der maximale Wert der Drehmomentwelligkeit mit einer Erhöhung der Durchschnittsschrägungsgröße und wird minimal, wenn die Durchschnittsschrägungsgröße 1/16 Unterteilung (d.h. 0,75 mechanische Grad) ist. Die vorstehend beschriebene Durchschnittsschrägungsgröße (1/16 Unterteilung) stimmt mit der zweiten Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel überein.
In einem Fall, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße größer als 1/16 Unterteilung ist, beginnt der maximale Wert der Drehmomentwelligkeit, sich zu erhöhen. Wie es durch die Kurve L73 in 18C angegeben ist, weist das Rastdrehmoment im Wesentlichen dieselbe Tendenz wie die Drehmomentwelligkeit auf. Das heißt, dass in einem Fall, in dem die Durchschnittsschrägungsgröße 1/16 Unterteilung (0,75 mechanische Grad) ist, das Rastdrehmoment minimal wird.
In einem Fall, in dem die Anzahl der Positionsabschnitte 42 sich in einer geeigneten Positionsbeziehung erhöht, erhöht sich die Durchschnittsschrägungsgröße derart, dass die Geräusche und/oder die Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, sich erhöhen. Demgegenüber kann in einem Fall, in dem die Anzahl der Positionsabschnitte 42 sich erhöht, eine Magnetflussstreuung oder ein Kurzschluss leicht auftreten. Insbesondere in der rotierenden elektrischen Maschine 10, die die Permanentmagneten an dem Rotorkern 31 aufweist, kann eine Streuung oder ein Kurzschluss leicht in dem durch die Permanentmagneten erzeugten Fluss auftreten. Als Ergebnis verringert sich der effektive Fluss derart, dass es wahrscheinlich ist, dass das Ausgangsdrehmoment der rotierenden elektrischen Maschine 10 sich verringert. In einem Fall, in dem die Anzahl der Positionsabschnitte 42 sich erhöht, erhöht sich die Anzahl der Komponenten wie beispielsweise der Permanentmagneten, sodass die Herstellungskosten sich erhöhen können. Daher ist es im Hinblick auf eine Beschränkung der Verringerung des Ausgangsdrehmoments der rotierenden elektrischen Maschine 10 und der Herstellungskosten wünschenswert, dass die Anzahl der Positionsabschnitte 42 der rotierenden elektrischen Maschine 10 kleiner ist.
In einem Fall, in dem die Nachbarschrägungssumme Sad unter denselben Bedingungen minimiert wird, dass die Anzahl der Positionsabschnitte 42 die Gleiche (in diesem Fall drei) bleibt, wird die Verringerung des Ausgangsdrehmoment der rotierenden elektrischen Maschine 10 minimiert. In einem Fall, in dem die Nachbarschrägungssumme Sad in geeigneter Weise spezifiziert wird, verbessert sich die Reduktionswirkung der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden. Dementsprechend können, da die Wirkungen, die erhalten werden, sich voneinander in Abhängigkeit von der Größe der Nachbarschrägungssumme Sad unterscheiden, Anordnungen des Basisabschnitts 41 und der Positionsabschnitte 42 in geeigneter Weise auf der Grundlage einer Anforderungsspezifikation der rotierenden elektrischen Maschine 10 gewählt werden.
Die Anzahl der Positionsabschnitte 42 kann reduziert werden. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, kann eine Erhöhung der Anzahl der Positionsabschnitte 42 eine Verringerung des Ausgangsdrehmoments der rotierenden elektrischen Maschine 10 verursachen. Somit wird die Anzahl der Positionsabschnitte 42 derart reduziert, dass die Verringerung des Ausgangsdrehmoments der rotierenden elektrischen Maschine 10 beschränkt wird, während die Reduktionswirkung der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, beibehalten wird. Beispielsweise werden in der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 1/4-Serie gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel die Schrägungsgrößen der Basisabschnitte 41 und der drei Positionsabschnitte 42 (der ersten bis dritten Positionsabschnitte 42a, 42b und 42c) in einem Zustand, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 Null ist, als 0, 1/4, 1/2 und 3/4 in der arithmetischen Progression wiedergegeben, wenn diese in der ansteigenden Reihenfolge angegeben werden. In einem Fall, in dem die Anzahl der Positionsabschnitte 42 reduziert wird, können abwechselnde Schrägungsgrößen kombiniert werden. Insbesondere können die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und des einzelnen Positionsabschnitts 42 als 0, 1/2 wiedergegeben werden. Die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und des einzelnen Positionsabschnitts 42 können ebenfalls als 1/4, 3/4 wiedergegeben werden.
Die Anzahl der Positionsabschnitte 42 kann derart reduziert werden, dass dieselbe erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 erhalten wird. Wie es gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben ist, ist die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 3/8 Unterteilung. Somit können die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und des einzelnen Positionsabschnitts 42 beispielsweise als 0 und 3/4 Unterteilung wiedergegeben werden. Zusätzlich kann die Anzahl der Positionsabschnitte 42 derart reduziert werden, dass die Verringerung des Ausgangsdrehmoments der rotierenden elektrischen Maschine 10 minimiert wird. In diesem Fall können die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und des einzelnen Positionsabschnitts 42 beispielsweise als 0 und 1/4 Unterteilung wiedergegeben werden.
Ein sechstes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen fünften Ausführungsbeispiel in der Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase. Nachstehend ist hauptsächlich der Unterschied des sechsten Ausführungsbeispiels zu dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wie es in 19 veranschaulicht ist, ist die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel eine rotierende elektrische Maschine mit 4 Polen und 21 Nuten. Die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase beträgt 1,75. Das heißt, dass die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel eine rotierende elektrische Maschine der 3/4-Serie ist. 19 entspricht 4, die das erste Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und 17, die dem fünften Ausführungsbeispiel entspricht. 19 ist in derselben Weise wie die 4 und 17 veranschaulicht, sodass eine erneute Beschreibung entfällt. Gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Nuten pro Pol 5,25. In 19 ist das Basisäquivalentintervall des Stators 20 als die nächstliegende Ganzzahl spezifiziert, die durch Aufrunden der Anzahl der Nuten pro Pol in der Statorpolunterteilung (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 5, 25) erhalten wird. Gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel ist das Basisäquivalentintervall daher sechs (sechs Unterteilungen). 19 veranschaulicht den Polausrichtungszustand zwischen den Rotorpolen 32a, 32b und den Statorpolen in einem Fall, in dem das Basisäquivalentintervall sechs Unterteilungen ist.
In 19 gibt jeder gefüllte Kreis, der an jedem der Zahnabschnitte 21b angebracht ist, die durch die Statorpolnummern 3, 9, 15 und 21 bezeichnet sind, die Polmittenposition der Statorpole in dem Basisäquivalentintervall an. In 19 sind äquivalente Positionen, an denen der Polausrichtungszustand zwischen dem Statorpol und dem Rotorpol 32a oder 32b äquivalent zu dem Polausrichtungszustand an einer Basisposition P50 ist, durch Basisäquivalentpositionen P51, P52 und P53 angegeben. Die Basisäquivalentpositionen P51, P52 und P53 werden an Positionen erhalten, die von der Basisposition P50 um ein ganzzahliges Vielfaches der nächstliegenden Ganzzahl, die durch Aufrunden der Anzahl der Nuten pro Pol erhalten wird (d.h. ganzzahlige Vielfache von sechs in diesem Fall) entfernt sind. Zusätzlich sind äquivalente Positionen, an denen der Polausrichtungszustand zwischen dem Statorpol und dem Rotorpol 32a oder 32b äquivalent zu dem Polausrichtungszustand an einer Basisposition P60 ist, durch Basisäquivalentpositionen P61 und P62 angegeben. Die Basisäquivalentpositionen P61 und P62 werden an Positionen erhalten, die von der Basisposition P60 um das ganzzahlige Vielfache der nächstliegenden Ganzzahl, die durch Runden der Anzahl der Nuten pro Pol erhalten wird (d.h. ganzzahlige Vielfache von sechs in diesem Fall) entfernt sind.
Die Beziehung zwischen der Basisposition P50 und der Basisposition P60 ist dieselbe wie die Beziehung zwischen der Basisposition P30 und der Basisposition P40 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel. Ein Bewegungspunkt MP2 entspricht dem Bewegungspunkt MP1 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel. Wie es in 19 veranschaulicht ist, ist der Bewegungspunkt MP2 an dem Statorpol Nr. 6 vorhanden. Die Basisposition P60 ist an einem Punkt positioniert, der von (weg von) dem Basisabschnitt P50 um 3 Unterteilungen zu der rechten Seite in 19 in die erste Richtung (Richtung des Pfeils X2) bewegt ist. Die vorstehend beschriebenen 3 Unterteilungen werden erhalten, indem 21 Unterteilungen, die als die Zahl der Statorpole dienen, die zwei Paaren der Magnetpole (vier Magnetpole) des Rotors 30 (d.h. die zwei Paare der Rotorpole 32a und 32b in der Umlaufsrichtung) zugewandt sind, von 24 Unterteilungen subtrahiert wird, was durch Multiplizieren des Basisäquivalentintervalls (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sechs Unterteilungen) mit vier (entsprechend den vier Magnetpolen) erhalten wird.
In derselben Weise wie gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel weist der Statorkern 21 oder der Rotorkern 31 (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Rotorkern 31) den Basisabschnitt 41 und die mehreren (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei) Positionsabschnitte 42 auf. Die drei Positionsabschnitte 42 entsprechen dem ersten Positionsabschnitt 42a, dem zweiten Positionsabschnitt 42b und dem dritten Positionsabschnitt 42c.
Die zwei Paare der Rotorpole 32a, 32b (vier Rotorpole), die an dem ersten Positionsabschnitt 42a vorgesehen sind, sind die ersten Rotorpole 51a, 51b, 51c und 51d. Die Schrägungsgröße des ersten Positionsabschnitts 42a in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als 3/4 Unterteilung spezifiziert. Die zwei Paare der Rotorpole 32a, 32b (vier Rotorpole), die an dem zweiten Positionsabschnitt 42b vorgesehen sind, sind die Rotorpole 52a, 52b, 52c und 52d. Die Schrägungsgröße des zweiten Positionsabschnitts 42b in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als 6/4 Unterteilung spezifiziert. Die zwei Paare der Rotorpole 32a, 32b (vier Rotorpole), die an dem dritten Positionsabschnitt 42c vorgesehen sind, sind die dritten Rotorpole 53a, 53b, 53c und 53d. Die Schrägungsgröße des dritten Positionsabschnitts 42c in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist als 9/4 Unterteilung spezifiziert. Wie es in 19 durch einen Bereich veranschaulicht ist, der mit einer gestrichelten Linie umgeben ist, sind ebenfalls gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel vier Arten von Polausrichtungszuständen vorgesehen, wie sie durch die Polausrichtungszustände M40, M43, M46 und M49 angegeben sind.
Wie es in 19 veranschaulicht ist, weist die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel vier Polausrichtungszustände, die sich voneinander unterscheiden (d.h. vier Arten von Polausrichtungszuständen) für jeden der Magnetpole des Rotors 30, d.h. für die Rotorpole 32a (insbesondere die Rotorpole 50a, 51a, 52a und 53a), die zueinander in der axialen Richtung benachbart sind, und für die Rotorpole 32b (insbesondere die Rotorpole 50b, 51b, 52b und 53b) auf, die zueinander in der axialen Richtung benachbart sind. Somit überlappen die Anziehungsverteilungen der Rotorpole 32a (der Rotorpole 50a, 51a, 52a und 53a), die in der axialen Richtung angeordnet sind, sich derart, dass sie gemischt und gemittelt werden. In derselben Weise überlappen sich die Anziehungsverteilungen der Rotorpole 32b (der Rotorpole 50b, 51b, 52b und 53b), die in der axialen Richtung angeordnet sind, sich derart, dass sie gemischt und gemittelt werden. Als Ergebnis können die Geräusche und/oder die Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden, reduziert werden. Zusätzlich ist in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 9/8 Unterteilung (= (0 + 3/4 + 3/2 + 9/4)/4). Weiterhin sind die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und der drei Positionsabschnitte 42 in einem Zustand, in dem der Basisabschnitt 41 als Null spezifiziert ist, 0, 3/4, 3/2, 9/4 in der ansteigenden Reihenfolge. Somit kann die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel dieselben Wirkungen wie gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel erreichen.
Ein siebtes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem sechsten Ausführungsbeispiel in dem Basisäquivalentintervall. Nachstehend ist hauptsächlich der Unterschied des siebten Ausführungsbeispiels von dem sechsten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wie es in 20 veranschaulicht ist, ist die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel eine rotierende elektrische Maschine mit 4 Polen und 21 Nuten. Die Anzahl der Nuten pro Pol ist 5,25. In 20 ist das Basisäquivalentintervall des Stators 20 derart spezifiziert, dass es die nächstliegende Ganzzahl ist, die durch Runden (d.h. durch Zählen von Brüchen über 1/2 als eins und nicht Berücksichtigen des Rests) der Anzahl der Nuten pro Pol in der Statorpolunterteilung (d.h. 5,25) erhalten wird. Gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist das Basisäquivalentintervall daher fünf (fünf Unterteilungen). 20 veranschaulicht den Polausrichtungszustand zwischen den Rotorpolen 32a, 32b und den Statorpolen in einem Zustand, in dem das Basisäquivalentintervall fünf Unterteilungen ist. In 20 gibt jeder gefüllte Kreis, der an jedem der Zahnabschnitte 21b angebracht ist, die durch die Statorpolnummern 3, 8, 13 und 18 bezeichnet sind, die Polmittenposition der Statorpole innerhalb des Basisäquivalentintervalls an. 20 entspricht 4, die das erste Ausführungsbeispiel veranschaulicht, 17, die das fünfte Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und 19, die das sechste Ausführungsbeispiel veranschaulicht. 20 ist in derselben Weise wie die 4, 17 und 19 veranschaulicht, weshalb eine erneute Beschreibung entfällt.
In 20 sind äquivalente Positionen, an denen der Polausrichtungszustand zwischen dem Statorpol und dem Rotorpol 32a oder 32b äquivalent zu dem Polausrichtungszustand an einer Basisposition P70 ist, durch Basisäquivalentpositionen P71, P72 und P73 angegeben. Die Basisäquivalentpositionen P71, P72 und P73 werden an Positionen erhalten, die von der Basisposition P70 um ganzzahlige Vielfache der nächstliegenden Ganzzahl entfernt sind, die durch Runden der Anzahl der Nuten pro Pol erhalten wird (d.h. in diesem Fall eine ganzzahlige Vielfache von fünf). Zusätzlich sind Äquivalentpositionen, an denen der Polausrichtungszustand zwischen dem Statorpol und dem Rotorpol 32a oder 32b äquivalent zu dem Polausrichtungszustand an einer Basisposition P80 ist, durch die Basisäquivalentpositionen P81, P82 und P83 angegeben. Die Basisäquivalentpositionen P81, P82 und P83 werden an Positionen erhalten, die von der Basisposition P80 um eine ganzzahlige Vielfache der nächstliegenden Ganzzahl erhalten werden, die durch Runden der Anzahl der Nuten pro Pol erhalten wird (d.h. in diesem Fall eine ganzzahlige Vielfache von fünf).
Gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel wird die Anzahl der Nuten pro Pol (d.h. 5,25) abgerundet, d.h. die Stellen nach dem Dezimalkomma werden abgerundet), um das Basisäquivalent dabei zu spezifizieren. Somit unterscheidet sich die Beziehung zwischen der Basisposition P70 und der Basisposition P80 von der Beziehung zwischen der Basisposition P50 und der Basisposition P60 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel. Ein Bewegungspunkt MP3 entspricht dem Bewegungspunkt MP1 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel und dem Bewegungspunkt MP2 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel. Wie es in 20 gezeigt ist, existiert der Bewegungspunkt MP3 an dem Statorpol Nr. 2. Der Bewegungspunkt MP3 wird an einem Punkt erhalten, der von der Basisposition P70 zu der linken Seite in 20 in die erste Richtung (Richtung des Pfeils X1) um eine Unterteilung entfernt ist. Das heißt, dass der Bewegungspunkt MP3 an einem Punkt erhalten wird, der zu der rechten Seite in 20 in die erste Richtung (Richtung des Pfeils X2) um –1 (minus eine) Unterteilung bewegt wird. Eine derartige Bewegungsgröße (–1 Unterteilung) wird erhalten, indem 21 Unterteilungen, die als die Anzahl der Statorpole dienen, die den zwei Paaren der Magnetpole (vier Magnetpole) des Rotors 30 (d.h. den zwei Paaren der Rotorpole 32a und 32b in der Umlaufsrichtung) zugewandt sind, von 20 Unterteilungen subtrahiert wird, die durch Multiplizieren des Basisäquivalentintervalls (5 Unterteilungen gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) mit vier (entsprechend den vier Magnetpolen) erhalten werden. Die vorstehend beschriebene Bewegung der Äquivalentposition wird viermal wiederholt, sodass der Bewegungspunkt MP3 sich von der Basisposition P70 um 4 Unterteilungen zu der linken Seite in die erste Richtung (Richtung des Pfeils X1) bewegt (d.h. um –4 Unterteilungen zu der rechten Seite in der ersten Richtung), um äquivalent zu der Basisposition P80 zu sein.
In derselben Weise wie gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel weist der Statorkern 21 oder der Rotorkern 31 (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Rotorkern 31) den Basisabschnitt 41 und die mehreren (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei) Positionsabschnitte 42 auf. Die drei Positionsabschnitte 42 sind der erste Positionsabschnitt 42a, der zweite Positionsabschnitt 42b und der dritte Positionsabschnitt 42c.
Die zwei Paare der Rotorpole 32a und 32b (vier Rotorpole), die an dem ersten Positionsabschnitt 42a vorgesehen sind, sind die ersten Rotorpole 51a, 51b, 51c und 51d. Gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist die Schrägungsgröße des ersten Positionsabschnitts 42a in Bezug auf den Basisabschnitt 41 als 1/4 Unterteilung spezifiziert. Die zwei Paare der Rotorpole 32a und 32b (vier Rotorpole), die an dem zweiten Positionsabschnitt 42b vorgesehen sind, sind die zweiten Rotorpole 52a, 52b, 52c und 52d. Gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist die Schrägungsgröße des zweiten Positionsabschnitts 42b in Bezug auf den Basisabschnitt 41 als 1/2 Unterteilung spezifiziert. Die zwei Paare der Rotorpole 32a und 32b (vier Rotorpole), die an dem dritten Positionsabschnitt 42c vorgesehen sind, sind die dritten Rotorpole 53a, 53b, 53c und 53d. Gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist die Schrägungsgröße des dritten Positionsabschnitts 42c in Bezug auf den Basisabschnitt 41 als 3/4 Unterteilung spezifiziert. Wie es in einem Bereich, der mit einer gestrichelten Linie umgeben ist, in 20 veranschaulicht ist, sind vier Arten von Polausrichtungszuständen ebenfalls gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel vorgesehen, wie sie durch die Polausrichtungszustände M50, M51, M52 und M53 angegeben sind. In 20 sind die Polausrichtungszustände M46 und M49 ebenfalls angegeben.
Wie es in 20 veranschaulicht ist, weist die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel vier Polausrichtungszustände, die sich voneinander unterscheiden, d.h. vier Arten von Polausrichtungszuständen, für jeden der Magnetpole des Rotors 30, d.h. für die Rotorpole 32a (insbesondere die Rotorpole 50a, 51a, 52a und 53a), die in der axialen Richtung zueinander benachbart sind, und für die Rotorpole 32b (insbesondere die Rotorpole 50b, 51b, 52b und 53b) auf, die in der axialen Richtung zueinander benachbart sind. Somit überlappen sich die Anziehungsverteilungen der Rotorpole 32a (der Rotorpole 50a, 51a, 52a und 53a), die in der axialen Richtung angeordnet sind, sich derart, dass sie gemischt und gemittelt werden. In derselben Weise überlappen sich die Anziehungsverteilungen der Rotorpole 32b (der Rotorpole 50b, 51b, 52b und 53b), die in der axialen Richtung angeordnet sind, derart, dass sie gemischt und gemittelt werden. Als Ergebnis können die Geräusche und/oder die Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden, reduziert werden. Zusätzlich ist in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 3/8 Unterteilung (= (0 + 1/4 + 1/2 + 3/4)/4). Weiterhin sind die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und der drei Positionsabschnitte 42 in einem Zustand, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert ist, 0, 1/4, 1/2 und 3/4 in ansteigender Reihenfolge. Somit kann die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel dieselben Wirkungen wie gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel erhalten.
Gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist die Schrägungsgröße zwischen dem Basisabschnitt 41 und dem ersten Positionsabschnitt 42a, der benachbart zu dem Basisabschnitt 41 ist, 1/4 Unterteilung. Die Schrägungsgröße zwischen dem ersten Positionsabschnitt 42a und dem zweiten Positionsabschnitt 42b, der benachbart zu dem ersten Positionsabschnitt 42a ist, ist 1/4 Unterteilung. Die Schrägungsgröße zwischen dem zweiten Positionsabschnitt 42b und dem dritten Positionsabschnitt 42c, der benachbart zu dem zweiten Positionsabschnitt 42b ist, ist 1/4 Unterteilung. Somit ist die Nachbarschrägungssumme Sad gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel 3/4 Unterteilung (= 1/4 + 1/4 + 1/4).
Demgegenüber ist bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die Schrägungsgröße zwischen dem Basisabschnitt 41 und dem ersten Positionsabschnitt 42a, der benachbart zu dem Basisabschnitt 41 ist, 3/4 Unterteilung. Die Schrägungsgröße zwischen dem ersten Positionsabschnitt 42a und dem zweiten Positionsabschnitt 42b, der benachbart zu dem ersten Positionsabschnitt 42a ist, ist 3/4 Unterteilung. Die Schrägungsgröße zwischen dem zweiten Positionsabschnitt 42b und dem dritten Positionsabschnitt 42c, der benachbart zu dem zweiten Positionsabschnitt 42b ist, ist 3/4 Unterteilung. Somit ist die Nachbarschrägungssumme Sad gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel 9/4 Unterteilung (= 3/4 + 3/4 + 3/4).
Dementsprechend ist in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel die Nachbarschrägungssumme Sad kleiner als diejenige der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel. Somit kann die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel die Verringerung des Ausgangsdrehmoments, die durch die Schrägungskonfiguration verursacht wird, im Vergleich zu der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel einschränken und kann die Verringerung des Ausgangsdrehmoments minimieren.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, kann die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 in der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 3/4-Serie in derselben Weise wie bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 1/4-Serie spezifiziert werden. Zusätzlich kann die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel und dem sechsten Ausführungsbeispiel in derselben Weise wie gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel reduziert werden. Weiterhin können die Geräusche und/oder die Vibrationen, die bei Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, und die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel und dem sechsten Ausführungsbeispiel in derselben Weise wie gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel reduziert werden.
Gemäß den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen dient die rotierende elektrische Maschine 10 als die rotierende elektrische Maschine 10 der 1/2-Serie. Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel dient die rotierende elektrische Maschine 10 als die rotierende elektrische Maschine 10 der 1/4-Serie. Gemäß den sechsten und siebten Ausführungsbeispielen dient die rotierende elektrische Maschine 10 als die rotierende elektrische Maschine 10 der 3/4-Serie. Die rotierende elektrische Maschine 10 ist jedoch nicht auf die vorstehend beschriebenen begrenzt und kann als eine rotierende elektrische Maschine 1/c-Serie dienen, die nachstehend beschrieben ist.
Bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 1/c-Serie ist der Stator 20 in der Bruchlochkonfiguration geformt, bei der die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase nicht eine ganze Zahl ist. Die Statorwicklung 22 ist durch die Bruchlochwicklung gewickelt. Der Statorkern 21 oder der Rotorkern 31 (beispielsweise der Rotorkern 31) weist den Basisabschnitt 41 und den einzelnen Positionsabschnitt oder die mehreren Positionsabschnitte 42 auf. Der Positionsabschnitt 42 ist mit dem Basisabschnitt 41 in der dritten Richtung (Richtung des Pfeils Z) verbunden und ist in die erste Richtung (Richtung des Pfeils X) in Bezug auf den Basisabschnitt 41 versetzt. Dabei ist die Bewegungs-(d.h. Dreh-)Richtung des Rotors 30 in Bezug auf den Stator 20 in die erste Richtung (Richtung des Pfeils X) spezifiziert, ist die Ausrichtungsrichtung zwischen dem Stator 20 und dem Rotor 30 in die zweite Richtung (Richtung des Pfeils Y) spezifiziert, und ist die Richtung senkrecht zu sowohl der ersten Richtung als auch der zweiten Richtung als die dritte Richtung (Richtung des Pfeils Z) spezifiziert.
Die rotierende elektrische Maschine 10 der 1/c-Serie, bei der der Stator 20 die Bruchlochkonfiguration aufweist und die Statorwicklung 22 durch die Bruchlochwicklung gewickelt ist, weist die Schrägungskonfiguration auf. Somit kann die magnetische Anziehungsverteilung der Rotorpole, die in der dritten Richtung (Richtung des Pfeils Z) benachbart zueinander sind, gemischt und gemittelt werden. Somit wird in der rotierenden elektrischen Maschine 10 eine höhere Ordnung, die im Wesentlichen dasselbe Niveau wie in einem Fall aufweist, in dem der Stator in der Ganzlochkonfiguration geformt ist, in der Verteilung der Anziehungskraft erhalten. Die Drehzahl, die mit der Eigenfrequenz der Vibration des Statorkerns 21 übereinstimmt, erhöht sich derart, dass sie aus dem Bereich der Antriebsdrehzahlen der rotierenden elektrischen Maschine 10 fällt. Das heißt, dass die Gelegenheit zur Resonanz des Stators 20 vermeidbar ist, um die Geräusche und/oder die Vibrationen, die bei Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden, zu verringern. Zusätzlich überlappen sich bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 Abschnitte der Drehmomentwelligkeit mit zueinander unterschiedlichen Phasen derart, dass sie aufgehoben werden, wodurch die Drehmomentwelligkeit verringert wird.
Dabei ist ein ganzzahliger Teil der Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase, wenn die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase in einem gemischten Bruch wiedergegeben wird, ein ganzzahliger Teil a, ist ein Zählerteil ein Zählerteil b, und ist ein Nennerteil ein Nennerteil c, wenn ein korrekter Bruchteil des gemischten Bruchs durch einen nicht kürzbaren Bruch wiedergegeben wird. Zusätzlich sind der ganzzahlige Teil a, der Zählerteil b und der Nennerteil c alle positive Ganzzahlen. Der Nennerteil c ist eine Ganzzahl, die gleich wie oder größer als zwei ist, und ist nicht eine ganzzahlige Vielfache von drei. Dies liegt daran, dass in einem Fall, in dem der Nennerteil c ein Mehrfaches von drei ist, die Starterwicklung 22 nicht in der Bruchlochwicklung gewickelt werden kann.
Beispielsweise ist in der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 4/3-Serie, wie sie in 21 veranschaulicht ist, die Anzahl der Wicklungen zwischen den Phasen ungleich. 21 veranschaulicht ein Beispiel für eine Wicklungsanzahlverteilung für jede Phase der rotierenden elektrischen Maschine 10, die als eine rotierende elektrische Maschine 10 mit 6 Polen und 24 Nuten dient. Beispielsweise ist die Anzahl der Wicklungen der U-Phase größer als die Anzahl der Wicklungen der V-Phase und der W-Phase, was zu ungleichen Wicklungen zwischen den Phasen führt.
Zusätzlich ist, wie es in 22 veranschaulicht ist, selbst in einem Fall, in dem die Anzahl der Wicklungen zwischen den Phasen die gleiche ist, die Wicklungsanzahlverteilung zwischen den Phasen ungleich. 22 veranschaulicht ein weiteres Beispiel für eine Wicklungsanzahlverteilung für jede Phase der rotierenden elektrischen Maschine 10 mit 6 Polen und 24 Nuten. Beispielsweise ist die Anzahl der Wicklungen der U-Phase 2, 1, 0, 0, 2, 1, 0, 0, 2, 0, 0 und 0 in Reihenfolge in einem Zyklus. Die Anzahl der Wicklungen der V-Phase ist 0, 0, 1, 2, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 1 und 2 in Reihenfolge in einem Zyklus. Die Anzahl der Wicklungen der W-Phase ist 0, 1, 1, 0, 0, 1, 2, 0, 0, 2, 1 und 0 in Reihenfolge in einem Zyklus. Dementsprechend ist, wenn der Nennerteil c ein Mehrfaches von drei ist, die Wicklungsanzahlverteilung zwischen den Phasen ungleich, weshalb die Starterwicklung 22 nicht in der Bruchlochwicklung gewickelt werden kann.
(Reduktion von Geräuschen und Vibrationen)
Die Durchschnittsschrägungsgröße des einzelnen Positionsabschnitts oder der mehreren Positionsabschnitte 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 zum Reduzieren der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, ist die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1. Die erste Durchschnittsgröße Sav1 in einem Fall, in dem die Schichtungsdicke t10 des Basisabschnitts 41 in der dritten Richtung (Richtung des Pfeils Z) und die Schichtungsdicke t11 des einzelnen Positionsabschnitts oder der mehreren Positionsabschnitte 42 in der dritten Richtung zueinander die gleichen sind, kann in vorteilhafter Weise durch die nachstehende Gleichung 1 unter Verwendung eines Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitts d ausgedrückt werden. Sav1 = (c – 1)/(2 × d) (Gleichung 1)
Dabei ist der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d eine ganzzahlige Zahl, die gleich wie oder größer als der Nennerteil c ist, und ein Umkehrungswert des Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitts d gibt die Schrägungsgröße in der Statorpolunterteilung an. Zusätzlich dient die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 als die Durchschnittsschrägungsgröße in der Statorpolunterteilung, die unter Bedingungen berechnet wird, bei denen die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 Null ist und die Schrägungsgröße Null des Basisabschnitts 41 für die Berechnung einbezogen wird.
Der Umkehrungswert 1/d des Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitts d gibt die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 in der Statorpolunterteilung an. In der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 1/c-Serie wird die Anzahl der Typen (Arten), die gleich zu der Anzahl c der Polausrichtungszustände zwischen den Statorpolen und den Rotorpolen 32a, 32b sind, erhalten. Der Polausrichtungszustand ist äquivalent in Bezug auf die Anzahl c der Pole (Rotorpole). Somit ist zur Verringerung der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, eine Anzahl der Typen (Arten), die gleich der Anzahl c der Schrägungsgrößen einschließlich der Schrägungsgröße Null des Basisabschnitts 41 sind, erforderlich.
Beispielsweise ist, wie es gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, in einem Fall, in dem der Nennerteil c zwei ist (d.h. die rotierende elektrische Maschine 10 der 1/2-Serie), die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert und ist die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 als 1/2 Unterteilung spezifiziert. Als Ergebnis ist die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 1/4 Unterteilung (= (2 – 1)/(2 × 2)). Zusätzlich ist, wie es gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben ist, in einem Fall, in dem der Nennerteil c vier ist (d.h. die rotierende elektrische Maschine 10 der 1/4-Serie), die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 als 1/4, 1/2, 3/4 in der Statorpolunterteilung spezifiziert, wobei die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null dient. Als Ergebnis ist die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 3/8 Unterteilung (= (4 – 1)/(2 × 4)). Die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 kann in derselben Weise in einem Fall spezifiziert werden, in dem der Nennerteil c gleich wie oder größer als fünf ist, und kann durch die vorstehend beschriebene Gleichung 1 ausgedrückt werden.
Bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß der Offenbarung wird die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 in vorteilhafter Weise durch die vorstehend beschriebene Gleichung 1 ausgedrückt. Die magnetischen Anziehungsverteilungen der Rotorpole 32a, die in der dritten Richtung (Richtung des Pfeils Z) zueinander benachbart sind, werden in der zweiten Richtung (Richtung des Pfeils Y) gemischt und gemittelt. Eine derartige Bedingung gilt ebenfalls für die Rotorpole 32b, die in der dritten Richtung (Richtung des Pfeils Z) zueinander benachbart sind. Als Ergebnis gelangen die Anziehungsverteilung des Rotorpols 32a (insbesondere der Rotorpole 32a, die in der dritten Richtung zueinander benachbart sind) und die Anziehungsverteilung der Rotorpole 32b (insbesondere der Rotorpole 32b, die in der dritten Richtung zueinander benachbart sind) näher an einem im Wesentlichen äquivalenten Zustand. Somit wird in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß der Offenbarung die Komponente der Vibrationskraft einer kleineren Ordnung (d.h. einer Ordnung, die durch Dividieren der Anzahl der Magnetpole des Rotors 30 entsprechend der Anzahl der Rotorpole 32a, 32b, die in der Umlaufsrichtung (Richtung des Pfeils X) zueinander benachbart sind, durch den Nennerteil c erhalten wird) als die Komponente der Vibrationskraft der Ordnung, die auf die Anzahl der Pole des Rotors 30 beruht, reduziert, um dadurch die Komponente der Vibrationskraft der Ordnung zu erhöhen, die auf der Anzahl der Pole des Rotors 30 beruht. Folglich wird in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß der Offenbarung eine höhere Ordnung, die im Wesentlichen auf demselben Niveau wie in einem Fall ist, in dem ein Stator in der Ganzlochkonfiguration geformt ist, in der Verteilung der Anziehungskraft erhalten. Die Drehzahl, die mit der Eigenfrequenz der Vibration des Statorkerns 21 übereinstimmt, erhöht sich derart, dass sie außerhalb des Bereichs der Antriebsdrehzahlen spezifiziert ist. Das heißt, dass bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß der Offenbarung die Gelegenheit zur Resonanz des Stators 20 vermeidbar ist, so dass die Geräusche und/oder die Vibrationen, die bei Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, reduziert werden.
Der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d kann durch irgendeine Ganzzahl spezifiziert werden, die gleich wie oder größer als der Nennerteil c ist. Das heißt, dass der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d nicht notwendigerweise derart spezifiziert ist, dass er gleich wie der Nennerteil c wie gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist. Die Schrägungsgrößen der mehreren Positionsabschnitte 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 können sich voneinander unterscheiden. Jedoch muss die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 durch die vorstehend beschriebene Gleichung 1 ausgedrückt werden. Beispielsweise kann in der rotierenden elektrischen Maschine 10 der 1/4-Serie, bei der der Nennerteil c vier ist, die Schrägungsgröße des ersten Positionsabschnitts 42a in Bezug auf den Basisabschnitt 41 1/5 Unterteilung sein, kann die Schrägungsgröße des zweiten Positionsabschnitts 42b in Bezug auf den Basisabschnitt 41 2/5 Unterteilung sein, und kann die Schrägungsgröße des dritten Positionsabschnitts 42c in Bezug auf den Basisabschnitt 41 3/5 Unterteilung sein.
Dabei ist die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 3/10 Unterteilung (= (0 + 1/5 + 2/5 + 3/5)/4), was kleiner als 3/8 Unterteilung ist, die gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel in einem Fall erhalten wird, wenn der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt als derselbe Wert wie der Nennerteil c spezifiziert ist (d = c = 4). Somit verringern sich die vorstehend beschriebenen Wirkungen (d.h. die Reduktion der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, und die Reduktion der Drehmomentwelligkeit) in einem Fall, in dem die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 3/10 Unterteilung ist, im Vergleich zu einem Fall, in dem der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d als derselbe Wert wie der Nennerteil c spezifiziert ist (d = c = 4), jedoch kann die Verringerung des Ausgangsdrehmoments durch Einbeziehen der Schrägungskonfiguration beschränkt werden.
In einem Fall, in dem die mehreren Positionsabschnitte 42 vorgesehen sind, ist es für die rotierende elektrische Maschine 10 vorzuziehen, dass die Summe der Schrägungsgrößen zwischen den benachbarten Abschnitten einschließlich des Basisabschnitts 41 minimal mit denselben Bedingungen für die Anzahl der Positionsabschnitte 42 ist. Als Ergebnis kann die Verringerung des Ausgangsdrehmoments durch Einbeziehen der Schrägungskonfiguration beschränkt werden.
Zusätzlich können die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und des einzelnen Positionsabschnitts oder der mehreren Positionsabschnitte 42 in einem Zustand, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert ist, in vorteilhafter Weise in der arithmetischen Progression durch 0, 1/d ... (c – 1)/d ausgedrückt werden, wenn diese in der Reihenfolge von einem der Abschnitte an dem Ende in der axialen Richtung (Richtung des Pfeils Z), d.h. in diesem Fall von dem Basisabschnitt 41 an angegeben werden. Dementsprechend können die Schrägungsgrößen zwischen den benachbarten Abschnitten, d.h. dem Basisabschnitt 41 und dem einzelnen Positionsabschnitt oder den mehreren Positionsabschnitten 42 konstant sein. Es kann leicht sein, die Anzahl der Variationen von Spannvorrichtungen (Werkzeuge, Jigs) zum Erhalt des Basisabschnitts 41 und des Positionsabschnitts (der Positionsabschnitte) 42 zu reduzieren, was zu einer Vereinfachung des Herstellungsprozesses führt.
Weiterhin kann der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d in vorteilhafter Weise als derselbe Wert wie der Nennerteil c spezifiziert werden. Als Ergebnis wird im Vergleich zu einem Fall, in dem der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d nicht derselbe Wert wie der Nennerteil c ist (d.h. der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d eine ganze Zahl ist, die größer als der Nennerteil c ist), ein symmetrisches Verhalten von Anziehungsverteilungen der Rotorpole 32a und 32b verbessert. Das heißt, dass die Anziehungsverteilung des Rotorpols (der Rotorpole) 32a und die Anziehungsverteilung des Rotorpols (der Rotorpole) 32b näher an den äquivalenten Zustand gelangen. In einem Fall, in dem der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d als derselbe Wert wie der Nennerteil c spezifiziert ist, erhöht sich die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 im Vergleich zu einem Fall, in dem der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d nicht derselbe wie der Nennerteil c ist. Somit kann die Wirkung zum Reduzieren der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, sich verbessern.
(Reduktion der Drehmomentwelligkeit)
Die Durchschnittsschrägungsgröße des einzelnen Positionsabschnitts oder der mehreren Positionsabschnitte 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 zum Reduzieren der Drehmomentwelligkeit der rotierenden elektrischen Maschine 10 ist die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2. Die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 in einem Fall, in dem die Schichtungsdicke t10 des Basisabschnitts 41 in der dritten Richtung (Richtung des Pfeils Z) und die Schichtungsdicke t11 des einzelnen Positionsabschnitts oder der mehreren Positionsabschnitte 42 in der dritten Richtung dieselben zueinander sind, kann in vorteilhafter Weise durch die nachstehende Gleichung 2 unter Verwendung des Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitts d ausgedrückt werden. Sav2 = 1/(2 × d) (Gleichung 2)
Dabei dient die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 als die Durchschnittsschrägungsgröße in der Statorpolunterteilung, die unter den Bedingungen berechnet wird, dass die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 Null ist und die Schrägungsgröße Null des Basisabschnitts 41 für die Berechnung einbezogen wird. Der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt D in der Gleichung 2 ist derselbe wie derjenige in der vorstehend beschriebenen Gleichung 1. Zur Verringerung der Drehmomentwelligkeit (des Rastdrehmoments) müssen Abschnitte der Drehmomentwelligkeit (des Rastdrehmoments) mit zueinander unterschiedlichen Phasen sich überlappen und sich aufheben.
Beispielsweise ist, wie es in dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel erläutert ist, in einem Fall, in dem der Nennerteil c 2 ist (d.h. die rotierende elektrische Maschine 10 der 1/2-Serie), die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41, deren Schrägungsgröße Null ist, als 1/4 Unterteilung spezifiziert. Als Ergebnis ist die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 1/8 Unterteilung (= 1/(2 × 4)). Zusätzlich ist, wie es in dem vorstehend beschriebenen fünften Ausführungsbeispiel erläutert ist, in einem Fall, in dem der Nennerteil c 4 ist (d.h. die rotierende elektrische Maschine 10 der 1/4-Serie) die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41, deren Schrägungsgröße Null ist, als 1/8 Unterteilung spezifiziert. Als Ergebnis ist die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 1/16 Unterteilung (= 1/(2 × 8)). Die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 kann in derselben Weise in einem Fall spezifiziert werden, in dem der Nennerteil c gleich wie oder größer als 5 ist und kann durch die vorstehend beschriebene Gleichung 2 ausgedrückt werden.
In der rotierenden elektrischen Maschine 10 kann die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 in vorteilhafter Weise durch die Gleichung 2 ausgedrückt werden. Als Ergebnis überlappen Abschnitte der Drehmomentwelligkeit (des Rastdrehmoments), die zwischen den an dem Basisabschnitt 41 vorgesehenen Rotorpolen 32a, 32b und den Statorpolen erzeugt werden und zwischen den an dem Positionsabschnitt 42 vorgesehenen Rotorpolen 32a, 32b und den Statorpolen erzeugt werden, sich derart, dass sie sich einander aufheben, wodurch die gesamte Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) verringert wird.
Es ist nicht notwendig, dass der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d als das Zweifache des Nennerteils c spezifiziert ist. Zusätzlich können drei oder mehrere Arten von Schrägungsgrößen angewendet werden (die Schrägungsgrößen der mehreren Positionsabschnitte 42 sind derart spezifiziert, dass sie vorbestimmte Phasendifferenzen voneinander aufweisen, wobei die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null dient). Dabei muss jedoch die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 durch die Gleichung 2 ausgedrückt werden. Beispielsweise entspricht in der rotierenden elektrischen Maschine 10 mit 8 Polen und 60 Nuten, die als die rotierende elektrische Maschine der 1/2-Serie dient, 3 mechanische Grade als ein Zyklus des Rastdrehmoments 1/2 Unterteilung. Somit kann die Schrägungsgröße des ersten Positionsabschnitts 42a in Bezug auf den Basisabschnitt 41, deren Schrägungsgröße Null ist, 1/6 Unterteilung sein, und kann die Schrägungsgröße des zweiten Positionsabschnitts 42b in Bezug auf den Basisabschnitt 41 1/3 Unterteilung sein. Dabei ist die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 1/6 Unterteilung (= 1/(2 × 3)). Dementsprechend wird das Rastdrehmoment mit Phasendifferenzen von 120° erzeugt, sodass Abschnitte des Rastdrehmoments einschließlich der unterschiedlichen Phasen sich derart überlappen, dass sie sich einander aufheben, wodurch das Rastdrehmoment verringert wird.
Die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und des einzelnen Positionsabschnitts 42 in einem Zustand, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert ist, kann in vorteilhafter Weise durch 0, 1/d ausgedrückt werden. Als Ergebnis kann die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß der Offenbarung die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) mit der minimalen Schrägungsgröße und der minimalen Arten von Termen (d.h. zwei Arten von Termen entsprechend 0 und 1/d) verringern. Folglich kann die rotierende elektrische Maschine 10 die Verringerung des Ausgangsdrehmoments, die durch Einbeziehen der Schrägungskonfiguration auftritt, minimieren und einschränken.
Der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d kann in vorteilhafter Weise als das Zweifache des Nennerteils c spezifiziert werden. Als Ergebnis kann in der rotierenden elektrischen Maschine 10 der Offenbarung die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 derart spezifiziert werden, dass sie ein halber Zyklus des Rastdrehmoments ist. Im Vergleich zu einem Fall, in dem der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d nicht als das Zweifache des Nennerteils c spezifiziert ist, wird die Reduktionswirkung des Rastdrehmoments verbessert, was zu einer Verbesserung der Reduktionswirkung der Drehmomentwelligkeit führt.
(Reduktion von Geräuschen und Vibrationen und Reduktion der Drehmomentwelligkeit)
Die Durchschnittsschrägungsgröße der mehreren Positionsabschnitte 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 zur Verringerung der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, und der Drehmomentwelligkeit der rotierenden elektrischen Maschine 10 ist die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3. Die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 in einem Fall, in dem die Schichtungsdicke t10 des Basisabschnitts 41 in der dritten Richtung (Richtung des Pfeils Z) und die Schichtungsdicke t11 des einzelnen Positionsabschnitts oder der mehreren Positionsabschnitte 42 in der dritten Richtung dieselben zueinander sind, kann in vorteilhafter Weise durch die nachfolgende Gleichung 3 unter Verwendung des Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitts d ausgedrückt werden. Dabei ist die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 die Durchschnittsschrägungsgröße in der Statorpolunterteilung, die unter den Bedingungen berechnet wird, dass die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 Null ist und die Schrägungsgröße Null des Basisabschnitts 41 für die Berechnung einbezogen wird. Sav3 =(c – 1)/(2 × c) + 1/(4 × c) (Gleichung 3)
Beispielsweise werden, wie es in dem vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, in einem Fall, in dem der Nennerteil c 2 ist (d.h. die rotierende elektrische Maschine 10 der 1/2-Serie), die Schrägungsgrößen der mehreren (drei) Positionsabschnitte 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41, deren Schrägungsgröße Null ist, als 1/4, 1/2, 3/4 in der Statorpolunterteilung wiedergegeben. Somit ist die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 3/8 Unterteilung (= (2 – 1)/(2 × 2) + 1/(4 × 2)). Zusätzlich werden, wie es gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben ist, in einem Fall, in dem der Nennerteil c 4 ist (d.h. die rotierende elektrische Maschine 10 der 1/4-Serie), die Schrägungsgrößen der mehreren (sieben) Positionsabschnitte 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41, deren Schrägungsgröße Null ist, als 1/8, 1/4, 3/8, 1/2, 5/8, 3/4, und 7/8 in der Statorpolunterteilung wiedergegeben. Somit ist die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 7/16 Unterteilung (= (4 – 1)/(2 × 4) + 1/(4 × 4)). Die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 kann in derselben Weise in einem Fall spezifiziert werden, in dem der Nennerteil c gleich wie oder größer als 5 ist und kann durch die Gleichung 3 ausgedrückt werden.
In der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß der Offenbarung kann die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 in vorteilhafter Weise durch die Gleichung 3 ausgedrückt werden. Als Ergebnis kann die rotierende elektrische Maschine 10 die Geräusche und/oder die Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, und die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) der rotierenden elektrischen Maschine 10 verringern. Die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 ist nicht auf die vorstehend beschriebene Schrägungsgröße begrenzt. Dabei muss jedoch die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 durch die Gleichung 3 ausgedrückt werden.
Die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und der mehreren Positionsabschnitte 42 in einem Fall, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert ist, können in vorteilhafter Weise als die Schrägungsgrößen wiedergegeben werden, bei denen die erste Gruppe der Schrägungsgrößen und die zweite Gruppe der Schrägungsgrößen kombiniert sind. Die erste Gruppe der Schrägungsgrößen wird in der arithmetischen Progression durch 0, 1/c ... und (c – 1)/c ausgedrückt, wenn diese in ansteigender Reihenfolge angegeben werden. Die zweite Gruppe der Schrägungsgrößen wird durch Addieren von 1/(2 × c) zu jeder der Schrägungsgrößen in der ersten Gruppe erhalten und wird in der arithmetischen Progression durch 1/(2 × c), 3/(2 × c), ... und (2 × c – 1)/(2 × c) ausgedrückt.
Die erste Gruppe der Schrägungsgrößen und die zweite Gruppe der Schrägungsgrößen werden derart kombiniert, dass die Schrägungsgrößen in der ansteigenden Reihenfolge in der arithmetischen Progression angegeben werden. Die arithmetische Progression weist die Anzahl (2 × c) der Schrägungsgrößen auf. Insbesondere wird die arithmetische Progression durch 0, 1/(2 × c), 2/(2 × c), 3/(2 × c), ..., (2 × c – 2)/(2 × c) und (2 × c – 1)/(2 × c) ausgedrückt. Die Summe der Abfolge der Anzahlen (Terme) der vorstehend beschriebenen arithmetischen Progression ist (2 × c – 1)/2. Die vorstehend beschriebene Summe wird durch die Anzahl der Terme dividiert, d.h. durch (2 × c) dividiert, um den Durchschnitt zu berechnen, was zu (2 × c – 1)/(4 × c) führt. Der Durchschnitt der Summe der Abfolge der Anzahlen (Terme) der arithmetischen Progression kann durch (c – 1)/(2 × c) + 1/(4 × c) ausgedrückt werden, was mit der Gleichung 3 übereinstimmt. Die erste Gruppe der Schrägungsgrößen dient als die Schrägungsgröße, mit der die Geräusche und/oder die Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, reduziert werden können. Der Term 1/(2 × c), der zu jeder der Schrägungsgrößen in der ersten Gruppe addiert wird, dient als die Schrägungsgröße, mit der die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) reduziert werden kann.
Die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts 41 und der mehreren Positionsabschnitte 42 in einem Zustand, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert ist, können in vorteilhafter Weise als die Schrägungsgrößen wiedergegeben werden, bei denen die erste Gruppe der Schrägungsgrößen und die zweite Gruppe der Schrägungsgrößen kombiniert sind. Als Ergebnis kann die rotierende elektrische Maschine 10 leicht die Reduktion der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, und die Reduktion der Drehmomentwelligkeit (des Rastdrehmoments) der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzielen. Das heißt, dass bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß der Offenbarung die zweite Gruppe der Schrägungsgrößen leicht erhalten werden, indem die Schrägungsgröße (1/(2 × c)), mit der die Drehmomentwelligkeit (das Rastdrehmoment) der rotierenden elektrischen Maschine 10 reduziert werden kann, zu jeder der Schrägungsgrößen in der ersten Gruppe addiert wird, womit die Geräusche und/oder die Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, reduziert werden können.
Zusätzlich ist bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß der Offenbarung die Summe der Schrägungsgrößen zwischen den benachbarten Abschnitten einschließlich des Basisabschnitts 41 unter den Bedingungen mit derselben Anzahl der Positionsabschnitte 42 minimal. Folglich kann die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß der Offenbarung die Verringerung des Ausgangsdrehmoments, die durch die Schrägungskonfiguration verursacht wird, minimieren und einschränken.
Weiterhin kann in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß der Offenbarung die Anzahl der Terme, die als 1/c Unterteilung ausgedrückt werden, die zum Reduzieren der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, geeignet sind, in der Abfolge (Sequenz) der Anzahlen der Schrägungsgrößen zwischen den benachbarten Abschnitten (Abschnitte 41 und 42) unter den Bedingungen derselben Anzahl der Positionsabschnitte 42 in vorteilhafter Weise maximal sein. Folglich kann die rotierende elektrische Maschine 10 die Reduktionswirkung der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 auftreten, maximieren.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht darauf begrenzt, dass die vorstehend beschriebenen Konfigurationen enthalten sind, und können in geeigneter Weise geändert oder modifiziert werden. Beispielsweise ist gemäß der Offenbarung der Positionsabschnitt 42 in die erste Richtung (Richtung des Pfeils X) in Bezug auf den Basisabschnitt 41 in einer gestuften Weise versetzt, das heißt, dass eine sogenannte gestufte Schrägung für den Positionsabschnitt 42 angewendet wird. Alternativ dazu kann der Positionsabschnitt 42 kontinuierlich in Bezug auf den Basisabschnitt 41 in die erste Richtung versetzt werden, d.h. eine sogenannte kontinuierliche Schrägung kann für den Positionsabschnitt 42 angewendet werden. Entsprechend der kontinuierlichen Schrägung kann eine Flussstreuung im Vergleich zu der gestuften Schrägung reduziert werden. Dabei ist jedoch die Schrägungsgröße des Positionsabschnitts 42 in Bezug auf den Basisabschnitt 41 entsprechend der kontinuierlichen Schrägung als das Doppelte der Schrägungsgröße entsprechend der gestuften Schrägung spezifiziert.
Zusätzlich sind gemäß der Offenbarung der Basisabschnitt 41 und der einzelne Positionsabschnitt oder die mehreren Positionsabschnitte 42 an dem Rotorkern 31 vorgesehen. Alternativ dazu können der Basisabschnitt 41 und der einzelne Positionsabschnitt oder die mehreren Positionsabschnitte 42 an dem Statorkern 21 vorgesehen sein. In diesem Fall wird die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 in der Statorpolunterteilung ebenfalls in einem Zustand berechnet, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts 41 als Null spezifiziert ist und die Schrägungsgröße Null des Basisabschnitts 41 für die Berechnung einbezogen wird. Diese Bedingung gilt ebenfalls für die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 und die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3.
Weiterhin ist gemäß der Offenbarung der Rotor 30 an der radial inneren Seite des Stators 20 angeordnet. Alternativ dazu kann der Rotor 30 an einer radial äußeren Seite des Stators 20 angeordnet sein. Die rotierende elektrische Maschine 10 ist nicht auf die zylindrische rotierende elektrische Maschine mit einer Radialspaltbauart begrenzt, bei der der Stator 20 und der Rotor 30 koaxial zueinander angeordnet sind. Die rotierende elektrische Maschine 10 kann bei einer rotierenden elektrischen Maschine der Linearbauart angewendet werden, bei der der Rotor 30 linear in Bezug auf den Stator 20 sich bewegt. Weiterhin kann die rotierende elektrische Maschine 10 auf verschiedene Arten von rotierenden elektrischen Maschinen angewendet werden, bei denen der Stator 20 die Bruchlochkonfiguration aufweist. Beispielsweise kann die rotierende elektrische Maschine 10 bei einem Antriebsmotor oder einem Generator für ein Fahrzeug, einem industriellen Antriebsmotor oder Generator und einem Haushaltantriebsmotor oder -generator angewendet werden.
Der Stator 20 der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß den Ausführungsbeispielen ist in der Bruchlochkonfiguration geformt. Die Statorwicklung 22 ist durch Bruchlochwicklung gewickelt. Zusätzlich weist der Statorkern 21 oder der Rotorkern 31 den Basisabschnitt 41 und den einzelnen Positionsabschnitt 42 oder die mehreren Positionsabschnitte 42 auf. Das heißt, dass die rotierende elektrische Maschine 10 gemäß den Ausführungsbeispielen, gemäß denen der Stator 20 in der Bruchlochkonfiguration geformt ist und die Statorwicklung 22 durch die Bruchlochwicklung gewickelt ist, eine sogenannte Schrägungskonfiguration aufweist. Daher können in der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß den Ausführungsbeispielen die magnetischen Anziehungsverteilungen der Rotorpole 32a und 32b, die in der dritten Richtung zueinander benachbart sind, gemischt werden und gemittelt werden. Eine höhere Ordnung, die im Wesentlichen auf demselben Niveau wie in einem Fall ist, in dem ein Stator in der Ganzlochkonfiguration geformt ist, wird in den Anziehungsverteilungen erhalten. Die Drehzahl, die mit der Eigenfrequenz der Vibration des Statorkerns 21 übereinstimmt, erhöht sich derart, dass sie aus dem Bereich der Antriebsdrehzahlen der rotierenden elektrischen Maschine 10 heraus fällt. Das heißt, dass bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß den Ausführungsbeispielen die Gelegenheit zur Resonanz des Stators 20 vermeidbar ist, um dadurch die Geräusche und/oder Vibrationen zu verringern, die bei Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine 10 erzeugt werden. Zusätzlich kann bei der rotierenden elektrischen Maschine 10 gemäß den Ausführungsbeispielen die Drehmomentwelligkeit reduziert werden, indem Abschnitte der Drehmomentwelligkeit mit zueinander unterschiedlichen Phasen überlappt werden und aufgehoben werden.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, weist eine rotierende elektrische Maschine einen Stator (20) mit einer Statorwicklung (22) und einen Rotor (30) auf, der in Bezug auf den Stator (20) in eine erste Richtung bewegbar ist, und derart angeordnet ist, dass er dem Stator (20) in einer zweiten Richtung zugewandt ist, wobei der Rotor (30) eine Vielzahl von Paaren von Rotorpolen (32a, 30b) an einem Rotorkern (31) aufweist, wobei jedes Paar aus der Vielzahl der Paare der Rotorpole (32a, 32b) unterschiedliche Polaritäten voneinander aufweist, wobei der Stator (20) eine Bruchlochkonfiguration aufweist, bei der die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase nicht eine Ganzzahl ist, die Statorwicklung durch eine Bruchlochwicklung gewickelt ist, der Statorkern (21) oder der Rotorkern einen Basisabschnitt (41) und entweder einen einzelnen Positionsabschnitt (42) oder eine Vielzahl von Positionsabschnitten (42) aufweist, der (die) mit dem Basisabschnitt (41) in eine dritte Richtung verbunden ist (sind), und die in Bezug auf den Basisabschnitt (41) in die erste Richtung versetzt ist (sind), wobei die dritte Richtung senkrecht zu der ersten Richtung und der zweiten Richtung ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-075049 A [0002]
JP 2003-032983 A [0002]
JP 2002-165428 A [0002]

Claims

Rotierende elektrische Maschine (10) mit einem Stator (20), der eine Statorwicklung (22) aufweist, die derart eingesetzt ist, dass sie innerhalb einer Vielzahl von Nuten (21c) positioniert ist, die an einem Statorkern (21) geformt sind, und einem Rotor (30), der an dem Stator (20) derart gestützt ist, dass er in Bezug auf den Stator (20) in eine erste Richtung bewegbar ist, und derart angeordnet ist, dass er dem Stator (20) in einer zweiten Richtung zugewandt ist, wobei der Rotor (30) eine Vielzahl von Paaren von Rotorpolen (32a, 30b) an einem Rotorkern (31) aufweist, wobei jedes Paar aus der Vielzahl der Paare der Rotorpole (32a, 32b) unterschiedliche Polaritäten voneinander aufweist, der Stator (20) eine Bruchlochkonfiguration aufweist, bei der die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase nicht eine Ganzzahl ist, die Statorwicklung (22) durch eine Bruchlochwicklung gewickelt ist, der Statorkern (21) oder der Rotorkern (31) einen Basisabschnitt (41) und einen einzelnen Positionsabschnitt (42) oder eine Vielzahl von Positionsabschnitten (42) aufweist, der (die) mit dem Basisabschnitt (41) in eine dritte Richtung verbunden ist (sind), und die in Bezug auf den Basisabschnitt (41) in die erste Richtung versetzt ist (sind), wobei die dritte Richtung senkrecht zu der ersten Richtung und der zweiten Richtung ist.
Rotierende elektrische Maschine (10) nach Anspruch 1, wobei entweder der einzelne Positionsabschnitt (42) oder die Vielzahl der Positionsabschnitte (42) eine erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 erhält, die als eine Durchschnittsschrägungsgröße in Bezug auf den Basisabschnitt (41) zum Reduzieren von Geräuschen und/oder Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine (10) auftreten, dient, die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 in einem Fall, in dem eine Schichtungsdicke (t10) des Basisabschnitts (41) in der dritten Richtung und eine Schichtungsdicke (t11) des einzelnen Positionsabschnitts (42) oder der Vielzahl der Positionsabschnitte (42) in der dritten Richtung dieselben zueinander sind, durch eine Gleichung 1 ausgedrückt wird: Sav1 = (c – 1)/(2 × d) (Gleichung 1) wobei c ein Nennerteil eines nicht kürzbaren Bruchs ist, der einen echten Bruchteil eines gemischten Bruchs wiedergibt, durch den die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase ausgedrückt wird, wobei der gemischte Bruch einen ganzzahligen Teil a und den nicht kürzbaren Bruch einschließlich eines Nennerteils b aufweist, wobei d ein Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt ist, der als eine Ganzzahl dient, die gleich wie oder größer als der Nennerteil c ist, wobei ein Umkehrungswert des Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitts d eine Schrägungsgröße in einer Statorpolunterteilung angibt, wobei die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 in einem Zustand berechnet wird, in dem eine Schrägungsgröße des Basisabschnitts (41) als Null spezifiziert ist und der Wert Null der Schrägungsgröße des Basisabschnitts (41) für die Berechnung einbezogen wird, wobei die erste Durchschnittsschrägungsgröße Sav1 als die Durchschnittsschrägungsgröße in der Statorpolunterteilung dient, wobei der Ganzzahlteil a, der Zählerteil b und der Nennerteil c positive Ganzzahlen sind, wobei der Nennerteil c gleich wie oder größer als zwei ist und unterbunden ist, dass er ein Vielfaches von drei ist.
Rotierende elektrische Maschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Summe von Schrägungsgrößen zwischen benachbarten Abschnitten mit dem Basisabschnitt (41) und der Vielzahl der Positionsabschnitte (42) minimal unter einer Bedingung ist, wenn die Anzahl der Positionsabschnitte (42) dieselbe ist.
Rotierende elektrische Maschine (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts (41) und des einzelnen Positionsabschnitts (42) oder der Vielzahl der Positionsabschnitte (42) in einem Fall, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts (41) als Null spezifiziert ist, durch eine arithmetische Progression als 0, 1/d, ... und (c – 1)/d in dieser Reihenfolge von dem Basisabschnitt (41) oder entweder dem einzelnen Positionsabschnitt (42) oder der Vielzahl der Positionsabschnitte (42) wiedergegeben sind, der an einer Endseite in der dritten Richtung angeordnet ist.
Rotierende elektrische Maschine (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d als derselbe Wert wie der Nenner c spezifiziert ist.
Rotierende elektrische Maschine (10) nach Anspruch 1, wobei entweder der einzelne Positionsabschnitt (42) oder die Vielzahl der Positionsabschnitte (42) eine zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 erhält, die als eine Durchschnittsschrägungsgröße in Bezug auf den Basisabschnitt (41) zum Reduzieren einer Drehmomentwelligkeit der rotierenden elektrischen Maschine (10) dient, wobei die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 in einem Fall, in dem eine Schichtungsdicke (t10) des Basisabschnitts (41) in der dritten Richtung und eine Schichtungsdicke (t11) entweder des einzelnen Positionsabschnitts (42) oder der Vielzahl der Positionsabschnitte (42) in der dritten Richtung dieselben zueinander sind, durch eine Gleichung 2 ausgedrückt wird: Sav2 = 1/(2 × d) (Gleichung 2) wobei c ein Nennerteil eines nicht kürzbaren Bruchs ist, der einen echten Bruchteil eines gemischten Bruchs wiedergibt, durch den die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase ausgedrückt wird, wobei der gemischte Bruch einen ganzzahligen Teil a und den nicht kürzbaren Bruch einschließlich eines Nennerteils b aufweist, wobei d ein Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt ist, der als eine Ganzzahl dient, die gleich wie oder größer als der Nennerteil c ist, wobei ein Umkehrungswert des Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitts d eine Schrägungsgröße in einer Statorpolunterteilung angibt, wobei die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 in einem Zustand berechnet wird, in dem eine Schrägungsgröße des Basisabschnitts (41) als Null spezifiziert ist und der Wert Null der Schrägungsgröße des Basisabschnitts (41) für die Berechnung einbezogen wird, wobei die zweite Durchschnittsschrägungsgröße Sav2 als die Durchschnittsschrägungsgröße in der Statorpolunterteilung dient, wobei der Ganzzahlteil a, der Zählerteil b und der Nennerteil c positive Ganzzahlen sind, wobei der Nennerteil c gleich wie oder größer als zwei ist und unterbunden ist, dass er ein Vielfaches von drei ist.
Rotierende elektrische Maschine (10) nach Anspruch 6, wobei die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts (41) und des einzelnen Positionsabschnitts (42) in einem Fall, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts (41) als Null spezifiziert ist, als 0 und 1/d repräsentiert werden.
Rotierende elektrische Maschine (10) nach Anspruch 7, wobei der Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt d als das Doppelte des Nennerteils c spezifiziert wird.
Rotierende elektrische Maschine (10) nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl der Positionsabschnitte (42) eine dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 erhält, die als eine Durchschnittsschrägungsgröße in Bezug auf den Basisabschnitt (41) zum Reduzieren von Geräuschen und/oder Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine (10) auftreten, und zum Reduzieren einer Drehmomentwelligkeit der rotierenden elektrischen Maschine (10) dient, wobei die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 in einem Fall, in dem eine Schichtungsdicke (t10) des Basisabschnitts (41) in der dritten Richtung und eine Schichtungsdicke (t11) der Vielzahl der Positionsabschnitte (42) in der dritten Richtung dieselben zueinander sind, durch eine Gleichung 3 ausgedrückt wird: Sav3 = (c – 1)/(2 × c) + 1/(4 × c) (Gleichung 3) wobei c ein Nennerteil eines nicht kürzbaren Bruchs ist, der einen echten Bruchteil eines gemischten Bruchs wiedergibt, durch den die Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase ausgedrückt wird, wobei der gemischte Bruch einen ganzzahligen Teil a und den nicht kürzbaren Bruch einschließlich eines Nennerteils b aufweist, wobei d ein Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitt ist, der als eine Ganzzahl dient, die gleich wie oder größer als der Nennerteil c ist, wobei ein Umkehrungswert des Schrägungsgrößenspezifizierungsabschnitts d eine Schrägungsgröße in einer Statorpolunterteilung angibt, wobei die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 in einem Zustand berechnet wird, in dem eine Schrägungsgröße des Basisabschnitts (41) als Null spezifiziert ist und der Wert Null der Schrägungsgröße des Basisabschnitts (41) für die Berechnung einbezogen wird, wobei die dritte Durchschnittsschrägungsgröße Sav3 als die Durchschnittsschrägungsgröße in der Statorpolunterteilung dient, wobei der Ganzzahlteil a, der Zählerteil b und der Nennerteil c positive Ganzzahlen sind, wobei der Nennerteil c gleich wie oder größer als zwei ist und unterbunden ist, dass er ein Vielfaches von drei ist.
Rotierende elektrische Maschine (10) nach Anspruch 9, wobei die Schrägungsgrößen des Basisabschnitts (41) und der Vielzahl der Positionsabschnitte (42) in einem Fall, in dem die Schrägungsgröße des Basisabschnitts (41) als Null spezifiziert ist, durch eine Kombination einer ersten Gruppe von Schrägungsgrößen und einer zweiten Gruppe von Schrägungsgrößen wiedergegeben werden, wobei die erste Gruppe von Schrägungsgrößen durch eine arithmetische Progression als 0, 1/c, ... und (c – 1)/c in einer ansteigenden Reihenfolge wiedergegeben ist, und die zweite Gruppe der Schrägungsgrößen durch die arithmetische Progression als 1/(2 × c), 3/(2 × c), ... und (2 × c – 1)/(2 × c) in der ansteigenden Reihenfolge wiedergegeben ist.
Rotierende elektrische Maschine (10) nach Anspruch 9 oder 10, wobei eine Summe der Schrägungsgrößen zwischen benachbarten Abschnitten einschließlich des Basisabschnitts (41) und der Vielzahl der Positionsabschnitte (42) unter einer Bedingung minimal ist, dass die Anzahl der Positionsabschnitte (42) dieselbe ist.
Rotierende elektrische Maschine (10) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Anzahl der Terme, die durch 1/c in der Statorpolunterteilung wiedergegeben sind, zum Reduzieren der Geräusche und/oder der Vibrationen, die beim Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine (10) auftreten, die in den Schrägungsgrößen zwischen benachbarten Abschnitten einschließlich des Basisabschnitts (41) und der Vielzahl der Positionsabschnitte (42) enthalten sind, unter einer Bedingung maximal ist, in der die Anzahl der Vielzahl der Positionsabschnitte (42) dieselbe ist.