JP2010279165A - Motor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly efficient motor while dropping-off of rotor winding is prevented. <P>SOLUTION: The motor is provided with a rotor 104 which is arranged in a magnetic field formed by a stator and is rotated by the magnetic field and keeps a salient pole 16 of the rotor 104 provided with rotor windings 14a and 14b arranged near a gap with the stator and rotor windings 14af and 14bf which are different from the rotor windings 14a and 14b and are disposed far from the stator compared to the rotor windings 14a and 14b in the motor. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、誘導電流を利用するモータに関する。   The present invention relates to a motor that uses an induced current.

主発電巻線と励磁巻線を有するステータと、界磁巻線と界磁補助巻線を有するロータと、を備えるモータにおいて、ダイオードを介してステータの励磁巻線を短絡し、ロータの界磁補助巻線から界磁巻線に流れる電流を整流器で整流するブラシレス発電機が開示されている(特許文献1)。また、励磁巻線をステータに設ける代わりに、集中全節巻きされたステータの主発電巻線にリアクトルを接続した構成も開示されている(特許文献2)。また、ロータの界磁補助巻線を省略し、全節巻きされたロータの界磁巻線をダイオードを介して短絡した構成も開示されている(特許文献3)。さらに、全節巻きされたロータの界磁巻線を並列接続することで、界磁巻線に流れる界磁電流の増大を図った構成も開示されている(特許文献4)。   In a motor comprising a stator having a main power generation winding and an excitation winding, and a rotor having a field winding and a field auxiliary winding, the excitation winding of the stator is short-circuited via a diode to A brushless generator that rectifies current flowing from an auxiliary winding to a field winding with a rectifier is disclosed (Patent Document 1). Moreover, the structure which connected the reactor to the main power generation winding of the stator by which concentrated full-pitch winding was provided instead of providing an exciting winding in a stator is also disclosed (patent document 2). In addition, a configuration is also disclosed in which the field auxiliary winding of the rotor is omitted and the field windings of the full-pitch rotor are short-circuited via a diode (Patent Document 3). Furthermore, a configuration is also disclosed in which the field current flowing in the field winding is increased by connecting in parallel the field windings of the full-pitch rotor (Patent Document 4).

ここで、ステータに主発電巻線以外に励磁巻線またはリアクトルを設け、ロータにも界磁巻線以外に界磁補助巻線を設けた構造においては、巻線構造が複雑になり、小型化が困難である。また、ダイオードを介してロータの界磁巻線を短絡することで、ロータの界磁補助巻線を省略したとしても、ステータに主発電巻線以外に励磁巻線またはリアクトルが設けられている分、巻線構造が複雑化する。また、ロータの界磁巻線が全節巻であると、ロータの界磁巻線に空間高調波成分による誘導起電力を効率よく発生させることが困難であり、ステータの主発電巻線以外の励磁巻線またはリアクトルを利用して、ロータの界磁巻線に空間高調波成分による誘導起電力を発生させる必要がある。   Here, in a structure in which an excitation winding or a reactor is provided in addition to the main power generation winding in the stator and a field auxiliary winding is provided in the rotor in addition to the field winding, the winding structure becomes complicated and the size is reduced. Is difficult. Even if the field auxiliary winding of the rotor is omitted by short-circuiting the rotor field winding via a diode, the stator is provided with an excitation winding or a reactor in addition to the main power generation winding. The winding structure becomes complicated. Also, if the rotor field winding is full-pitch winding, it is difficult to efficiently generate induced electromotive force due to spatial harmonic components in the rotor field winding. It is necessary to generate an induced electromotive force due to a spatial harmonic component in the field winding of the rotor using an excitation winding or a reactor.

そこで、ロータ巻線に高調波成分による誘導起電力を効率よく発生させてロータのトルクを効率よく増大させる構成も考えられている。例えば、図16及び図17に示すような構成のモータが考えられている。   In view of this, a configuration is also conceived in which an induced electromotive force due to a harmonic component is efficiently generated in the rotor winding to efficiently increase the torque of the rotor. For example, a motor configured as shown in FIGS. 16 and 17 is considered.

ステータ502は、ステータコア50と、ステータコア50に配設された複数相(より具体的には奇数相で例えば3相)のステータ巻線52u,52v,52wと、を含んで構成される。ステータコア50には、径方向内側(ロータ500側)へ突出した複数のティース54が回転軸40の周方向(以下単に周方向とする)に沿って互いに間隔をおいて配列される。各ティース54間はスロット56となる。各相のステータ巻線52u,52v,52wは、スロット56を通ってティース54に短節集中巻で巻回されて構成される。複数相(3相もしくは奇数相)のステータ巻線52u,52v,52wに複数相(3相もしくは奇数相)の交流電流を流すことで、周方向に並べられたティース54が順次磁化される。これにより、ティース54の先端面からロータ500が配置されている空間に周方向に回転する回転磁界を形成することができる。   The stator 502 includes a stator core 50 and stator windings 52u, 52v, 52w of a plurality of phases (more specifically, for example, an odd phase, for example, three phases) disposed on the stator core 50. In the stator core 50, a plurality of teeth 54 protruding radially inward (the rotor 500 side) are arranged at intervals from each other along the circumferential direction of the rotating shaft 40 (hereinafter simply referred to as the circumferential direction). A slot 56 is formed between the teeth 54. The stator windings 52u, 52v, 52w of each phase are configured to be wound around the teeth 54 through the slots 56 with short concentrated windings. The teeth 54 arranged in the circumferential direction are sequentially magnetized by passing a plurality of phases (three phases or odd phases) of alternating current through the plurality of phases (three phases or odd phases) stator windings 52u, 52v, 52w. As a result, a rotating magnetic field that rotates in the circumferential direction can be formed in the space where the rotor 500 is disposed from the tip surface of the tooth 54.

ロータ500は、ロータコア42を含んで構成される。ロータコア42には、径方向外側(ステータ502側)へ突出した突極46が回転軸40の周方向(以下単に周方向とする)に沿って互いに間隔をおいて配列される。周方向において1つおきに配置されたロータ巻線44a同士を電気的に直列接続し、周方向において1つおきに配置されたロータ巻線44b同士を電気的に直列接続した構成とされる。すなわち、同じ磁極(N極)の磁石として機能する突極46に巻装されたロータ巻線44a同士を電気的に直列接続し、同じ磁極(S極)の磁石として機能する突極46に巻装されたロータ巻線44b同士を電気的に直列接続する。このとき、周方向に隣接する(異なる磁極の磁石が形成される)突極46に巻装されたロータ巻線44a,44bは、互いに電気的に分断されている。ダイオード48a,48bは、電気的に分断されたロータ巻線44a,44bの組毎に設けられ、ダイオード48aは、電気的に直列接続されたロータ巻線44aに流れる電流を整流し、ダイオード48bは、電気的に直列接続されたロータ巻線44bに流れる電流を整流する。ロータ巻線44aが巻装された突極46とロータ巻線44bが巻装された突極46とで(周方向に隣接する突極46同士で)異なる磁極の磁石が形成されるように、ダイオード48a,48bによるロータ巻線44a,44bの電流の整流方向を互いに逆方向にする。   The rotor 500 includes the rotor core 42. In the rotor core 42, salient poles 46 that protrude radially outward (toward the stator 502) are arranged at intervals from each other along the circumferential direction of the rotating shaft 40 (hereinafter simply referred to as the circumferential direction). Every other rotor winding 44a arranged in the circumferential direction is electrically connected in series, and every other rotor winding 44b arranged in the circumferential direction is electrically connected in series. That is, the rotor windings 44a wound around the salient poles 46 functioning as magnets with the same magnetic pole (N pole) are electrically connected in series, and wound around the salient poles 46 functioning as magnets with the same magnetic pole (S pole). The mounted rotor windings 44b are electrically connected in series. At this time, the rotor windings 44a and 44b wound around the salient poles 46 adjacent to each other in the circumferential direction (where magnets having different magnetic poles are formed) are electrically separated from each other. The diodes 48a and 48b are provided for each pair of electrically separated rotor windings 44a and 44b. The diode 48a rectifies the current flowing through the rotor windings 44a electrically connected in series. The diode 48b The current flowing through the rotor winding 44b electrically connected in series is rectified. Magnets having different magnetic poles are formed between the salient poles 46 around which the rotor winding 44a is wound and the salient poles 46 around which the rotor winding 44b is wound (with respect to the salient poles 46 adjacent to each other in the circumferential direction). The rectification directions of the currents of the rotor windings 44a and 44b by the diodes 48a and 48b are opposite to each other.

また、図17に示すよう、ロータ巻線44a,44bをトロイダル巻にすることもできる。ロータコア42は環状コア部47を含み、各突極46は、環状コア部47から径方向外側へ(ステータ502へ向けて)突出している。ロータ巻線44a,44bは、環状コア部47における各突極46付近の位置にトロイダル巻で巻装されている。   Further, as shown in FIG. 17, the rotor windings 44a and 44b can be formed into toroidal windings. The rotor core 42 includes an annular core portion 47, and each salient pole 46 projects from the annular core portion 47 radially outward (toward the stator 502). The rotor windings 44 a and 44 b are wound by toroidal winding at positions near the salient poles 46 in the annular core portion 47.

特開昭62−23348号公報Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-23348 特開平4−285454号公報JP-A-4-285454 特開平8−65976号公報JP-A-8-65976 特開平11−220857号公報JP-A-11-220857

ところで、図16のような構成のモータでは、ロータ500が回転すると、ロータコア42の突極46に集中して巻回されているロータ巻線44a,44bに遠心力が働き、ロータ巻線44a,44bが突極46から抜け落ちてしまう可能性がある。そこで、ロータ巻線44a,44bの脱落を防止するために突極46の先端部付近にロータ巻線44a,44bを押さえる巻線飛散防止構造を設ける必要がある。このような巻線飛散防止構造は、ロータ巻線44a,44bの全体の重さを支える程度に丈夫でなければならない。一般的には、図18に示すように、突極46の先端部の径を拡大させ、ロータ巻線44a,44bに対する遠心力に対抗できる程度の厚い巻線飛散防止構造49を形成する。   In the motor having the configuration as shown in FIG. 16, when the rotor 500 rotates, centrifugal force acts on the rotor windings 44a and 44b wound around the salient poles 46 of the rotor core 42, and the rotor windings 44a, 44b may fall off the salient pole 46. Therefore, in order to prevent the rotor windings 44a and 44b from falling off, it is necessary to provide a winding scattering prevention structure for pressing the rotor windings 44a and 44b in the vicinity of the tip of the salient pole 46. Such a winding scattering prevention structure must be strong enough to support the entire weight of the rotor windings 44a and 44b. In general, as shown in FIG. 18, the diameter of the tip of the salient pole 46 is enlarged to form a winding scattering prevention structure 49 that is thick enough to resist the centrifugal force applied to the rotor windings 44a and 44b.

ところが、巻線飛散防止構造49が厚くなると、ロータ巻線44a,44bがステータ502とのギャップから離れた位置に配置されることになり、ロータ巻線44a,44bでの起磁力が低下し、誘導電流が大きく減少することになる。   However, when the winding scattering prevention structure 49 is thick, the rotor windings 44a and 44b are disposed at positions away from the gap with the stator 502, and the magnetomotive force in the rotor windings 44a and 44b is reduced. The induced current is greatly reduced.

また、図17のような構成のモータでは、ロータ500が回転した場合であっても、ロータコア42の環状コア部47にロータ巻線44a,44bが巻回されているので、ロータ巻線44a,44bがロータコア42から抜け落ちてしまう可能性はない。   In the motor having the configuration shown in FIG. 17, even when the rotor 500 rotates, the rotor windings 44a and 44b are wound around the annular core portion 47 of the rotor core 42. There is no possibility that 44b falls off the rotor core 42.

しかしながら、この場合も、ロータ巻線44a,44bがステータ502とのギャップから離れた位置に配置されているので、ロータ巻線44a,44bでの起磁力は低く、大きな誘導電流を得ることが難しい。   However, also in this case, since the rotor windings 44a and 44b are arranged at positions away from the gap with the stator 502, the magnetomotive force in the rotor windings 44a and 44b is low and it is difficult to obtain a large induced current. .

本発明の1つの態様は、ステータと、ロータと、を備え、前記ロータは、第1ロータ巻線と前記第1ロータ巻線とは別体の第2ロータ巻線を備え、前記第1ロータ巻線は前記第2ロータ巻線よりも前記ロータと前記ステータとのギャップに近い位置に配置されるモータである。ここで、前記第1ロータ巻線は、主に誘起起電力を発生すると共に、界磁巻線としても機能するものであることが好適である。また、前記第2ロータ巻線は、主に界磁巻線として機能するものであることが好適である。このモータは、前記ステータによって形成される磁界の空間高調波成分、特に偶数次の空間高調波成分を利用して前記第1ロータ巻線における誘起起電力を得るものであることが好適である。   One aspect of the present invention includes a stator and a rotor, and the rotor includes a second rotor winding separate from the first rotor winding and the first rotor winding, and the first rotor. The winding is a motor arranged closer to the gap between the rotor and the stator than the second rotor winding. Here, it is preferable that the first rotor winding mainly generates an induced electromotive force and also functions as a field winding. In addition, it is preferable that the second rotor winding functions mainly as a field winding. It is preferable that this motor obtains an induced electromotive force in the first rotor winding using a spatial harmonic component of the magnetic field formed by the stator, particularly an even-order spatial harmonic component.

ここで、前記第1ロータ巻線は、前記ロータのギャップ面での鎖交磁束に対して50%以下40%以上の鎖交磁束の強度となる範囲まで配置されていることが好適である。   Here, it is preferable that the first rotor winding is disposed up to a range where the strength of the interlinkage magnetic flux is 50% or less and 40% or more with respect to the interlinkage magnetic flux on the gap surface of the rotor.

また、前記第1ロータ巻線の巻線面積は、前記第2ロータ巻線の巻線面積よりも小さいことを特徴とするモータ。一般的なモータでは、前記第1ロータ巻線の巻線面積は、前記第1ロータ巻線と前記第2ロータ巻線との巻線面積の和の25%以上30%以下であることが好適である。   The motor may be configured such that a winding area of the first rotor winding is smaller than a winding area of the second rotor winding. In a general motor, the winding area of the first rotor winding is preferably 25% or more and 30% or less of the total winding area of the first rotor winding and the second rotor winding. It is.

ここで、前記第1ロータ巻線は、複数の極に分けられ、前記第2ロータ巻線は、複数の極の前記第1ロータ巻線に共通に接続されることが好適である。   Here, it is preferable that the first rotor winding is divided into a plurality of poles, and the second rotor winding is commonly connected to the first rotor windings of a plurality of poles.

また、前記第1ロータ巻線と前記第2ロータ巻線との間に前記第2ロータ巻線の抜けを防止する巻線脱落防止部を有することが好適である。また、前記第2ロータ巻線は、前記ロータのバックヨークに巻回されていることが好適である。また、前記第1ロータ巻線は、前記ロータのロータティースに巻回されていることを特徴とするモータ。   In addition, it is preferable that a winding drop-off prevention unit that prevents the second rotor winding from coming off is provided between the first rotor winding and the second rotor winding. Moreover, it is preferable that the second rotor winding is wound around a back yoke of the rotor. The first rotor winding is wound around a rotor tooth of the rotor.

また、前記第1ロータ巻線の巻数が、前記第1ロータ巻線と前記第2ロータ巻線の巻数の総和の25%以上30%以下であることが好適である。   In addition, it is preferable that the number of turns of the first rotor winding is 25% or more and 30% or less of the total number of turns of the first rotor winding and the second rotor winding.

本発明によれば、ロータ巻線の脱落を防止しつつ、高効率のモータを実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize a highly efficient motor while preventing the rotor windings from falling off.

本発明の実施の形態におけるモータの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the motor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるモータのステータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the stator of the motor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるモータのロータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the rotor of the motor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における磁界の形成を説明する図である。It is a figure explaining formation of the magnetic field in an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態における磁界の形成を説明する図である。It is a figure explaining formation of the magnetic field in an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態におけるギャップ面からの距離に対する鎖交磁束の強度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the intensity | strength of a linkage magnetic flux with respect to the distance from the gap surface in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における巻線面積を説明する図である。It is a figure explaining the coil | winding area in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるモータのロータの別構成を示す図である。It is a figure which shows another structure of the rotor of the motor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるロータ巻線の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of the rotor winding | winding in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるロータ巻線を流れる誘導電流を示す図である。It is a figure which shows the induced current which flows through the rotor winding | winding in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるモータのロータの別構成を示す図である。It is a figure which shows another structure of the rotor of the motor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるロータ巻線の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of the rotor winding | winding in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるロータ巻線を流れる誘導電流を示す図である。It is a figure which shows the induced current which flows through the rotor winding | winding in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるロータ巻線の面積比とトルク、銅損の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the area ratio of a rotor winding | winding in embodiment of this invention, torque, and copper loss. 本発明の実施の形態におけるモータのロータの別構成を示す図である。It is a figure which shows another structure of the rotor of the motor in embodiment of this invention. 従来技術におけるモータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the motor in a prior art. 従来技術におけるモータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the motor in a prior art. 従来技術におけるモータの問題点を説明する図である。It is a figure explaining the problem of the motor in a prior art.

図1〜3は、本発明の実施の形態におけるモータ100の構成を示す。図1は、ロータ回転軸10と平行方向から見たステータ102及びロータ104の構成の概略を示している。図2は、ステータ102の構成の概略を示している。図3は、ロータ104の構成の概略を示している。図1〜3は、ステータ102とロータ104とが回転軸10と直交する径方向(以下単に径方向とする)において対向配置されたラジアル型の回転電機の例を示している。   1 to 3 show the configuration of the motor 100 according to the embodiment of the present invention. FIG. 1 schematically shows the configuration of the stator 102 and the rotor 104 as viewed from the direction parallel to the rotor rotation shaft 10. FIG. 2 shows a schematic configuration of the stator 102. FIG. 3 shows a schematic configuration of the rotor 104. 1 to 3 show an example of a radial type rotating electrical machine in which a stator 102 and a rotor 104 are arranged to face each other in a radial direction orthogonal to the rotation shaft 10 (hereinafter simply referred to as a radial direction).

ステータ102は、ケーシング(図示しない)に固定される。ロータ104は、ステータ102と所定の空隙を空けて、ステータ102に対して相対的に回転軸10を中心軸として回転可能に対向配置される。ロータ104がステータ102の径方向内側に配置されている。   The stator 102 is fixed to a casing (not shown). The rotor 104 is disposed opposite to the stator 102 so as to be rotatable relative to the stator 102 with the rotary shaft 10 as a central axis, with a predetermined gap. The rotor 104 is disposed on the radially inner side of the stator 102.

ステータ102は、図2に示すように、ステータコア20と、ステータコア20に配設された複数相(より具体的には奇数相で例えば3相)のステータ巻線22u,22v,22wと、を含んで構成される。ステータコア20には、径方向内側(ロータ104側)へ突出した複数のティース24が回転軸10の周方向(以下単に周方向とする)に沿って互いに間隔をおいて配列される。各ティース24間はスロット26となる。すなわち、ステータコア20には、複数のスロット26が周方向に互いに間隔をおいて形成されている。各相のステータ巻線22u,22v,22wは、スロット26を通ってティース24に短節集中巻で巻回されて構成される。このように、ティース24にステータ巻線22u,22v,22wを設けることでステータ102の磁極が構成される。   As shown in FIG. 2, the stator 102 includes a stator core 20, and stator windings 22 u, 22 v, 22 w of a plurality of phases (more specifically, for example, an odd phase, for example, three phases) disposed on the stator core 20. Consists of. In the stator core 20, a plurality of teeth 24 protruding radially inward (on the rotor 104 side) are arranged at intervals from each other along the circumferential direction of the rotating shaft 10 (hereinafter simply referred to as the circumferential direction). A slot 26 is formed between the teeth 24. That is, a plurality of slots 26 are formed in the stator core 20 at intervals in the circumferential direction. The stator windings 22u, 22v, and 22w of each phase are configured to be wound around the teeth 24 through the slots 26 with a short concentrated winding. In this way, by providing the stator 24 with the stator windings 22u, 22v, and 22w, the magnetic pole of the stator 102 is configured.

ロータ104は、図3に示すように、ロータコア12と、ロータコア12に配設された複数のロータ巻線14a,14af,14b,14bfと、を含んで構成される。ロータコア12には、径方向外側へ(ステータ102へ向けて)突出した複数の突極16が周方向に沿って互いに間隔をおいて配列されており、各突極16がステータ102(ティース24)と対向している。ロータ104においては、この突極16により、ステータ102(ティース24)からの磁束が通る場合の磁気抵抗が回転方向に応じて変化し、突極16の位置で磁気抵抗が低くなり、突極16間の位置で磁気抵抗が高くなる。また、周方向においてロータ巻線14a,14afの組とロータ巻線14b,14bfの組が交互に並ぶように突極16に巻装されている。図3に示すように、磁気抵抗の高い突極16間の磁路をd軸磁路とし、磁気抵抗の低い突極16の部分の磁路をq軸磁路とすると、各ロータ巻線14a,14af,14b,14bfは、磁気抵抗の高いd軸磁路と磁気抵抗の低いq軸磁路との間に配置されている。   As shown in FIG. 3, the rotor 104 includes a rotor core 12 and a plurality of rotor windings 14 a, 14 af, 14 b, 14 bf disposed on the rotor core 12. A plurality of salient poles 16 projecting radially outward (toward the stator 102) are arranged on the rotor core 12 at intervals from each other along the circumferential direction, and each salient pole 16 is arranged in the stator 102 (tooth 24). Is facing. In the rotor 104, due to the salient pole 16, the magnetic resistance when the magnetic flux from the stator 102 (tooth 24) passes changes according to the rotation direction, and the magnetic resistance becomes lower at the position of the salient pole 16. The magnetic resistance increases at the position between. Further, the set of rotor windings 14a and 14af and the set of rotor windings 14b and 14bf are wound around the salient poles 16 so as to be alternately arranged in the circumferential direction. As shown in FIG. 3, when the magnetic path between the salient poles 16 with high magnetic resistance is a d-axis magnetic path and the magnetic path of the salient pole 16 with low magnetic resistance is a q-axis magnetic path, each rotor winding 14a , 14af, 14b, and 14bf are disposed between the d-axis magnetic path having a high magnetic resistance and the q-axis magnetic path having a low magnetic resistance.

各突極16に巻回されたロータ巻線14a,14afの組とロータ巻線14b,14bfの組とは互いに電気的に接続されておらず絶縁されている。すなわち、ロータ巻線14a,14afの組とロータ巻線14b,14bfの組とは別の極として作用する。各突極16に巻回されるロータ巻線14a,14afは直列に接続され、1つ置きに隣り合う突極16に巻回されるロータ巻線14a,14afとも直列に接続される。このとき、ロータ巻線14a,14afの直列回路は少なくとも1つのダイオード18a(整流素子)で接続されている。また、各突極16に巻回されるロータ巻線14b,14bfは直列に接続され、1つ置きに隣り合う突極16に巻回されるロータ巻線14b,14bfとも直列に接続される。このとき、ロータ巻線14b,14bfの直列回路は少なくとも1つのダイオード18b(整流素子)で接続されている。本実施形態では、周方向において1つおきに配置されたロータ巻線14a,14af同士を電気的に直列接続し、周方向において1つおきに配置されたロータ巻線14b,14bf同士を電気的に直列接続している。つまり、同じ磁極(N極)の磁石として機能する突極16に巻装されたロータ巻線14a,14af同士を電気的に直列接続し、同じ磁極(S極)の磁石として機能する突極16に巻装されたロータ巻線14b,14bf同士を電気的に直列接続している。言い換えると、周方向に隣接する(異なる磁極の磁石が形成される)突極16に巻装されたロータ巻線14a,14afの組とロータ巻線14b,14bfの組は、互いに電気的に分断されている。ダイオード18a,18bは、電気的に分断されたロータ巻線14a,14b毎に(2つ)設けられており、ダイオード18aは、電気的に直列接続されたロータ巻線14a,14afに流れる電流を一方向に整流し、ダイオード18bは、電気的に直列接続されたロータ巻線14b,14bfに流れる電流を一方向に整流する。ここでは、ロータ巻線14a,14afが巻装された突極16とロータ巻線14b,14bfが巻装された突極16とで(周方向に隣接する突極16同士で)異なる磁極の磁石が形成されるように、ダイオード18a,18bが互いに逆向きに接続され、ロータ巻線14a,14afとロータ巻線14b,14bfの電流の整流方向を互いに逆方向にする。   A set of rotor windings 14a and 14af wound around each salient pole 16 and a set of rotor windings 14b and 14bf are not electrically connected to each other but are insulated. That is, the set of rotor windings 14a and 14af and the set of rotor windings 14b and 14bf act as different poles. The rotor windings 14a and 14af wound around the salient poles 16 are connected in series, and the rotor windings 14a and 14af wound around every other salient pole 16 are also connected in series. At this time, the series circuit of the rotor windings 14a and 14af is connected by at least one diode 18a (rectifier element). Further, the rotor windings 14b and 14bf wound around the salient poles 16 are connected in series, and the rotor windings 14b and 14bf wound around every other salient pole 16 are also connected in series. At this time, the series circuit of the rotor windings 14b and 14bf is connected by at least one diode 18b (rectifier element). In the present embodiment, every other rotor winding 14a, 14af arranged in the circumferential direction is electrically connected in series, and every other rotor winding 14b, 14bf arranged in the circumferential direction is electrically connected. Are connected in series. That is, the rotor windings 14a and 14af wound around the salient poles 16 functioning as magnets having the same magnetic pole (N pole) are electrically connected in series, and the salient poles 16 functioning as magnets having the same magnetic pole (S pole). The rotor windings 14b and 14bf wound around are electrically connected in series. In other words, the set of rotor windings 14a and 14af and the set of rotor windings 14b and 14bf wound around the salient poles 16 adjacent to each other in the circumferential direction (where magnets of different magnetic poles are formed) are electrically separated from each other. Has been. The diodes 18a and 18b are provided for each of the electrically separated rotor windings 14a and 14b (two), and the diode 18a receives a current flowing through the rotor windings 14a and 14af that are electrically connected in series. The diode 18b rectifies in one direction, and the diode 18b rectifies the current flowing through the rotor windings 14b and 14bf electrically connected in series in one direction. Here, magnets having different magnetic poles between the salient poles 16 around which the rotor windings 14a and 14af are wound and the salient poles 16 around which the rotor windings 14b and 14bf are wound (the salient poles 16 adjacent to each other in the circumferential direction). Thus, the diodes 18a and 18b are connected in opposite directions, and the current rectification directions of the rotor windings 14a and 14af and the rotor windings 14b and 14bf are opposite to each other.

本実施の形態では、ロータ巻線14a,14bは、主に誘起電流を励起する作用をもたらすような構成とする。また、ロータ巻線14af,14bfは、主に誘起電流に伴って磁界を形成する作用をもたらすような構成とする。   In the present embodiment, the rotor windings 14a and 14b are configured to mainly provide an action of exciting the induced current. Further, the rotor windings 14af and 14bf are configured so as to provide an effect of forming a magnetic field mainly with an induced current.

具体的には、ロータ巻線14a,14bは突極16のステータ102とのギャップ近傍側に巻回され、ロータ巻線14af,14bfはロータ巻線14a,14bよりもステータ102から離れた位置に、ロータ巻線14a,14bとは分割して巻回される。   Specifically, the rotor windings 14a and 14b are wound on the vicinity of the gap between the salient pole 16 and the stator 102, and the rotor windings 14af and 14bf are located farther from the stator 102 than the rotor windings 14a and 14b. The rotor windings 14a and 14b are wound separately.

ロータ巻線14af,14bfは、突極16に設けられた巻線脱落防止部16aによって、ロータ104の回転に伴う遠心力で脱落しないように係止されている。例えば、各突極16の突出方向の中間部に、突極16の周方向に巻線脱落防止部16aとなる突出部を設けることが好適である。ロータ巻線14af,14bfを、各突極16の根元から巻線脱落防止部16aの間に巻回することによって、ロータ104が回転した際にもロータ巻線14af,14bfが遠心力で脱落することを防ぐことができる。   The rotor windings 14 af and 14 bf are locked by a winding drop-off prevention portion 16 a provided on the salient pole 16 so as not to drop due to the centrifugal force accompanying the rotation of the rotor 104. For example, it is preferable to provide a projecting portion serving as a winding drop prevention portion 16 a in the circumferential direction of the salient pole 16 at an intermediate portion in the projecting direction of each salient pole 16. By winding the rotor windings 14af and 14bf from the roots of the salient poles 16 between the winding drop-off prevention portions 16a, the rotor windings 14af and 14bf drop off due to centrifugal force even when the rotor 104 rotates. Can be prevented.

本実施形態では、周方向に関する各突極16の幅がロータ104の電気角で180°に相当する幅よりも短く設定されている。そして、周方向に関する各ロータ巻線14a,14af,14b,14bfの幅θはロータ104の電気角で180°に相当する幅よりも短く設定されており、ロータ巻線14a,14afの組及びロータ巻線14b,14bfの組はそれぞれ各突極16に短節巻で巻装されている。ここでのロータ巻線14a,14af,14b,14bfの幅θについては、ロータ巻線14a,14af,14b,14bfの断面積を考慮して、ロータ巻線14a,14af,14b,14bfの断面の中心幅で表すことができる。つまり、ロータ巻線14a,14af,14b,14bfの内周面の幅と外周面の幅との平均値でロータ巻線14a,14af,14b,14bfの幅θを表すことができる。   In the present embodiment, the width of each salient pole 16 in the circumferential direction is set to be shorter than the width corresponding to 180 ° in electrical angle of the rotor 104. The width θ of each rotor winding 14a, 14af, 14b, 14bf in the circumferential direction is set to be shorter than the width corresponding to 180 ° in terms of the electrical angle of the rotor 104, and the set of rotor windings 14a, 14af and the rotor Each set of the windings 14b and 14bf is wound around each salient pole 16 with a short-pitch winding. Regarding the width θ of the rotor windings 14a, 14af, 14b, 14bf here, in consideration of the cross-sectional area of the rotor windings 14a, 14af, 14b, 14bf, the cross section of the rotor windings 14a, 14af, 14b, 14bf It can be expressed by the center width. That is, the width θ of the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf can be expressed by an average value of the inner peripheral surface width and the outer peripheral surface width of the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf.

なお、ロータ104の電気角は、ロータ104の機械角にロータ104の極対数p(図3に示す例ではp=4)を乗じた値で表される(電気角=機械角×p)。そのため、周方向に関する各ロータ巻線14a,14af,14b,14bfの幅θは、回転軸10の中心からロータ巻線14a,14af,14b,14bfまでの距離をrとすると、以下の(1)式を満たす。
θ<π×r/p (1)
The electrical angle of the rotor 104 is represented by a value obtained by multiplying the mechanical angle of the rotor 104 by the number of pole pairs of the rotor 104 (p = 4 in the example shown in FIG. 3) (electrical angle = mechanical angle × p). Therefore, the width θ of each rotor winding 14a, 14af, 14b, 14bf in the circumferential direction is defined as (1) below, where r is the distance from the center of the rotating shaft 10 to the rotor windings 14a, 14af, 14b, 14bf. Satisfy the formula.
θ <π × r / p (1)

ロータ巻線14a,14af,14b,14bfへの鎖交磁束の振幅(変動幅)は、周方向に関するロータ巻線14a,14af,14b,14bfの幅θにより影響を受ける。コイル幅θが180°から減少するにつれてロータ巻線14a,14af,14b,14bfへの鎖交磁束の変動幅は増大するため、コイル幅θを180°よりも小さくする、つまりロータ巻線14a,14af,14b,14bfを短節巻とすることで、全節巻と比較して、空間高調波による鎖交磁束の振幅を増大させることができる。   The amplitude (variation width) of the interlinkage magnetic flux to the rotor windings 14a, 14af, 14b, 14bf is affected by the width θ of the rotor windings 14a, 14af, 14b, 14bf in the circumferential direction. As the coil width θ decreases from 180 °, the fluctuation width of the interlinkage magnetic flux to the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf increases. Therefore, the coil width θ is made smaller than 180 °, that is, the rotor winding 14a, By using 14af, 14b, and 14bf as short-pitch windings, the amplitude of interlinkage magnetic flux due to spatial harmonics can be increased as compared with full-pitch windings.

本実施形態では、周方向に関する各突極16の幅を電気角で180°に相当する幅よりも小さくし、ロータ巻線14a,14af,14b,14bfを各突極16に短節巻で巻装することで、ロータ巻線14a,14af,14b,14bfに発生する空間高調波による誘導起電力を効率よく増大させている。そのため、空間高調波を利用してロータ巻線14a,14af,14b,14bfに誘導電流を効率よく発生することができ、誘導電流により各突極16に発生する磁石の磁束を効率よく増大させることができる。その結果、ロータ104に作用するトルクを効率よく増大させることができる。さらに、ステータ巻線22u,22v,22w以外の種類の巻線(例えば特許文献1〜4における励磁巻線やリアクトル)をステータ102に設けることなく、ロータ巻線14a,14af,14b,14bfに空間高調波による誘導起電力を効率よく発生させることができるので、ステータ102に設ける巻線を1種類(ステータ巻線22u,22v,22wのみ)に簡略化することができ、ステータ102の巻線構造を簡略化することができる。そして、誘導起電力に伴って生じる誘導電流をダイオード18a,18bで整流することで、ロータ巻線14a,14af,14b,14bf以外の種類の巻線(例えば特許文献1,2における界磁補助巻線)をロータ104に設けることなく、ロータ104(各突極16)に磁極が固定された磁石を発生させることができる。その結果、モータ100の巻線構造を簡略化することができ、モータ100の小型化が可能となる。   In this embodiment, the width of each salient pole 16 in the circumferential direction is made smaller than a width corresponding to 180 ° in electrical angle, and the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf are wound around each salient pole 16 with short-pitch winding. As a result, the induced electromotive force due to the spatial harmonics generated in the rotor windings 14a, 14af, 14b, 14bf is efficiently increased. Therefore, it is possible to efficiently generate an induced current in the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf using spatial harmonics, and to efficiently increase the magnetic flux of the magnet generated in each salient pole 16 by the induced current. Can do. As a result, the torque acting on the rotor 104 can be increased efficiently. Further, without providing the stator 102 with other types of windings other than the stator windings 22u, 22v, and 22w (for example, exciting windings and reactors in Patent Documents 1 to 4), space is provided in the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf. Since the induced electromotive force due to the harmonic can be generated efficiently, the winding provided in the stator 102 can be simplified to one type (only the stator windings 22u, 22v, and 22w), and the winding structure of the stator 102 can be simplified. Can be simplified. Then, the induction current generated along with the induced electromotive force is rectified by the diodes 18a and 18b, so that types of windings other than the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf (for example, field auxiliary windings in Patent Documents 1 and 2). Without providing a line) to the rotor 104, a magnet having a magnetic pole fixed to the rotor 104 (each salient pole 16) can be generated. As a result, the winding structure of the motor 100 can be simplified, and the motor 100 can be reduced in size.

また、コイル幅θが90°の場合に、空間高調波による鎖交磁束の振幅が最大となる。したがって、本実施形態において、空間高調波によるロータ巻線14a,14af,14b,14bfへの鎖交磁束の振幅をより増大させるためには、周方向に関する各ロータ巻線14a,14af,14b,14bfの幅θがロータ104の電気角で90°に相当する幅に等しい(あるいはほぼ等しい)ことが好ましい。そのため、周方向に関する各ロータ巻線14a,14af,14b,14bfの幅θは、以下の(2)式を満たす(あるいはほぼ満たす)ことが好ましい。
θ=π×r/(2×p) (2)
In addition, when the coil width θ is 90 °, the amplitude of the interlinkage magnetic flux due to the spatial harmonics is maximized. Therefore, in this embodiment, in order to further increase the amplitude of the interlinkage magnetic flux to the rotor windings 14a, 14af, 14b, 14bf due to the spatial harmonics, the rotor windings 14a, 14af, 14b, 14bf in the circumferential direction are increased. Is preferably equal to (or substantially equal to) the width corresponding to 90 ° in electrical angle of the rotor 104. Therefore, it is preferable that the width θ of each rotor winding 14a, 14af, 14b, 14bf in the circumferential direction satisfies (or almost satisfies) the following expression (2).
θ = π × r / (2 × p) (2)

このように、周方向に関する各ロータ巻線14a,14af,14b,14bfの幅θを電気角で90°に相当する幅に等しく(あるいはほぼ等しく)することで、ロータ巻線14a,14af,14b,14bfに発生する空間高調波による誘導起電力を最大にすることができ、誘導電流により各突極16に発生する磁石の磁束を最も効率よく増大させることができる。その結果、ロータ104に作用するトルクをさらに効率よく増大させることができる。   Thus, the rotor windings 14a, 14af, 14b are made equal to (or substantially equal to) the width θ of each rotor winding 14a, 14af, 14b, 14bf with respect to the circumferential direction to a width corresponding to 90 ° in electrical angle. , 14bf, the induced electromotive force caused by the spatial harmonics can be maximized, and the magnetic flux generated in each salient pole 16 by the induced current can be increased most efficiently. As a result, the torque acting on the rotor 104 can be increased more efficiently.

次に、本実施の形態におけるモータ100の動作について説明する。複数相(3相もしくは奇数相)のステータ巻線22u,22v,22wに複数相(3相もしくは奇数相)の交流電流を流すことで、周方向に並べられたティース24が順次磁化される。これにより、ティース24の先端面からロータ104が配置されている空間に周方向に回転する回転磁界を形成することができる。図2に示す例では、3相(u相、v相、w相)のステータ巻線22u,22v,22wが装着された3つのティース24の各々に1つの極対が構成されるので、4極3相のステータ巻線22u,22v,22wが各ティース24に巻装され、ステータ102の極対数が4極対となる。   Next, the operation of the motor 100 in the present embodiment will be described. The teeth 24 arranged in the circumferential direction are sequentially magnetized by passing a plurality of phases (three phases or odd phases) of alternating current through the plurality of phases (three phases or odd phases) stator windings 22u, 22v, 22w. Thereby, the rotating magnetic field which rotates in the circumferential direction can be formed in the space where the rotor 104 is arrange | positioned from the front end surface of the teeth 24. FIG. In the example shown in FIG. 2, one pole pair is formed in each of the three teeth 24 to which the three-phase (u-phase, v-phase, and w-phase) stator windings 22u, 22v, and 22w are attached. Three-phase stator windings 22u, 22v, and 22w are wound around each tooth 24, and the number of pole pairs of the stator 102 is four.

ステータ102に回転磁界を発生させる起磁力の分布は、各相のステータ巻線22u,22v,22wの配置や、ティース24及びスロット26によるステータコア20の形状に起因して、(基本波のみの)正弦波分布にはならず、高調波成分を含むものとなる。特に、集中巻においては、各相のステータ巻線22u,22v,22wが互いに重なり合わないため、ステータ102の起磁力分布に生じる高調波成分の振幅レベルが増大する。以下の説明では、ステータ巻線22u,22v,22wの配置やステータコア20の形状に起因して起磁力に生じる高調波成分を空間高調波とする。   The distribution of magnetomotive force that generates a rotating magnetic field in the stator 102 is caused by the arrangement of the stator windings 22u, 22v, and 22w of each phase and the shape of the stator core 20 by the teeth 24 and the slots 26 (only the fundamental wave). It does not have a sine wave distribution but includes harmonic components. In particular, in the concentrated winding, the stator windings 22u, 22v, and 22w of the respective phases do not overlap each other, so that the amplitude level of the harmonic component generated in the magnetomotive force distribution of the stator 102 increases. In the following description, a harmonic component generated in the magnetomotive force due to the arrangement of the stator windings 22u, 22v, and 22w and the shape of the stator core 20 is referred to as a spatial harmonic.

3相のステータ巻線22u,22v,22wに3相の交流電流を流すことでティース24に形成された回転磁界(基本波成分)がロータ104に作用する。ティース24に形成された空間高調波成分を含む回転磁界がロータ104の各ロータ巻線14a,14af,14b,14bfに鎖交すると、各ロータ巻線14a,14af,14b,14bfには、空間高調波成分によりロータ104の回転周波数(回転磁界の基本波成分)と異なる周波数の磁束変動が生じる。   A rotating magnetic field (fundamental wave component) formed in the teeth 24 acts on the rotor 104 by passing a three-phase alternating current through the three-phase stator windings 22u, 22v, and 22w. When a rotating magnetic field including a spatial harmonic component formed in the tooth 24 is linked to each rotor winding 14a, 14af, 14b, 14bf of the rotor 104, each rotor winding 14a, 14af, 14b, 14bf has a spatial harmonic. The wave component causes a magnetic flux fluctuation having a frequency different from the rotational frequency of the rotor 104 (the fundamental wave component of the rotating magnetic field).

ロータコア12はロータヨークを介して磁気的に繋がっているので、図4(a)の矢印で示すように、ロータ104への鎖交磁束の大部分は互いに打ち消しあう。ロータ巻線14a,14af,14b,14bfが巻回されていなければ、図4(b)の矢印で示すように、ロータ104の突極16間の空間に漏れ出す磁束のみが発生する。   Since the rotor core 12 is magnetically connected via the rotor yoke, most of the interlinkage magnetic fluxes to the rotor 104 cancel each other as shown by the arrows in FIG. If the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf are not wound, only the magnetic flux that leaks into the space between the salient poles 16 of the rotor 104 is generated as indicated by the arrows in FIG.

実際には、漏れ磁束が発生する空間にはロータ巻線14a,14af,14b,14bfが巻回されているので、この漏れ磁束の変動によって、図5(a)及び図5(b)に示すように、各ロータ巻線14a,14af,14b,14bfに誘導起電力が発生する。ロータ巻線14a,14afにダイオード18aの整流方向に応じた直流電流が流れると、ロータ巻線14a,14afが巻装された突極16が磁化することで、この突極16が磁極の固定された磁石(磁極部)として機能する。同様に、ロータ巻線14b,14bfにダイオード18bの整流方向に応じた直流電流が流れると、ロータ巻線14b,14bfが巻装された突極16が磁化することで、この突極16が磁極の固定された磁石(磁極部)として機能する。周方向に隣接するロータ巻線14a,14afの組とロータ巻線14b,14bfの組とで直流電流の方向が互いに逆方向であるため、周方向に隣接する突極16同士で磁化方向が互いに逆方向となって異なる磁極の磁石が形成され、周方向において突極16の磁極が交互する。ここでは、ロータ巻線14a,14afが巻装された突極16にN極が形成され、ロータ巻線14b,14bfが巻装された突極16にS極が形成されるように、ダイオード18a,18bによるロータ巻線14a,14afの組,ロータ巻線14b,14bfの組の電流の整流方向をそれぞれ設定する。これによって、周方向においてN極とS極が交互に並ぶように、ロータ104の各突極16が磁化される。そして、周方向に隣接する2つの突極16(N極及びS極)により、1つの極対が構成される。図3に示す例では、8極の突極16が形成されており、ロータ104の極対数が4極対である。したがって、図1〜3に示す例では、ステータ102の極対数とロータ104の極対数がいずれも4極対で、ステータ102の極対数とロータ104の極対数が等しい。ただし、ステータ102の極対数及びロータ104の極対数は、いずれも4極対以外であってもよい。   Actually, since the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf are wound in the space where the leakage magnetic flux is generated, the fluctuation of the leakage magnetic flux causes the variation shown in FIGS. 5A and 5B. Thus, an induced electromotive force is generated in each rotor winding 14a, 14af, 14b, 14bf. When a direct current corresponding to the rectification direction of the diode 18a flows through the rotor windings 14a and 14af, the salient pole 16 around which the rotor windings 14a and 14af are wound is magnetized, so that the salient pole 16 is fixed to the magnetic pole. It functions as a magnet (magnetic pole part). Similarly, when a direct current corresponding to the rectification direction of the diode 18b flows through the rotor windings 14b and 14bf, the salient pole 16 around which the rotor windings 14b and 14bf are wound is magnetized, so that the salient pole 16 becomes a magnetic pole. It functions as a fixed magnet (magnetic pole part). Since the direct current directions of the rotor windings 14a and 14af and the rotor windings 14b and 14bf adjacent in the circumferential direction are opposite to each other, the magnetization directions of the salient poles 16 adjacent in the circumferential direction are mutually opposite. Magnets with different magnetic poles are formed in the opposite direction, and the magnetic poles of the salient poles 16 alternate in the circumferential direction. Here, the diode 18a is formed so that the N pole is formed on the salient pole 16 around which the rotor windings 14a and 14af are wound, and the S pole is formed on the salient pole 16 around which the rotor windings 14b and 14bf are wound. , 18b and the rotor windings 14a, 14af, and the rotor windings 14b, 14bf, respectively, set the current commutation direction. Thereby, the salient poles 16 of the rotor 104 are magnetized so that the N poles and the S poles are alternately arranged in the circumferential direction. And two poles 16 (N pole and S pole) adjacent in the circumferential direction constitute one pole pair. In the example shown in FIG. 3, eight poles 16 are formed, and the number of pole pairs of the rotor 104 is four. Accordingly, in the example illustrated in FIGS. 1 to 3, the number of pole pairs of the stator 102 and the number of pole pairs of the rotor 104 are both four, and the number of pole pairs of the stator 102 and the number of pole pairs of the rotor 104 are equal. However, the number of pole pairs of the stator 102 and the number of pole pairs of the rotor 104 may be other than four pole pairs.

そして、各突極16(磁極が固定された磁石)の磁界がティース24の回転磁界(基本波成分)と相互作用して、吸引及び反発作用が生じる。このティース24の回転磁界(基本波成分)と突極16(磁石)の磁界との電磁気相互作用(吸引及び反発作用)によっても、ロータ104にトルク(磁石トルクに相当するトルク)を作用させることができ、ロータ104がステータ102で形成される回転磁界(基本波成分)に同期して回転駆動する。このように、本実施形態に係るモータ100を、ステータ巻線22u,22v,22wへの供給電力を利用してロータ104に動力(機械的動力)を発生させる電動機として機能させることができる。一方、本実施形態に係るモータ100を、ロータ104の動力を利用してステータ巻線22u,22v,22wに電力を発生させる発電機として機能させることもできる。   Then, the magnetic field of each salient pole 16 (magnet with a fixed magnetic pole) interacts with the rotating magnetic field (fundamental wave component) of the tooth 24, thereby causing attraction and repulsion. Torque (torque equivalent to magnet torque) is also applied to the rotor 104 by electromagnetic interaction (attraction and repulsion) between the rotating magnetic field (fundamental wave component) of the tooth 24 and the magnetic field of the salient pole 16 (magnet). The rotor 104 is driven to rotate in synchronization with a rotating magnetic field (fundamental wave component) formed by the stator 102. As described above, the motor 100 according to the present embodiment can function as an electric motor that generates power (mechanical power) in the rotor 104 by using power supplied to the stator windings 22u, 22v, and 22w. On the other hand, the motor 100 according to the present embodiment can also function as a generator that generates power in the stator windings 22u, 22v, and 22w using the power of the rotor 104.

図6に、ティース24とのギャップに面するロータ104の突極16のギャップ面A(突極16の先端)からの距離に対するロータ巻線14a,14af,14b,14bfとの鎖交磁束振幅の関係を示す。奇数次の空間高調波成分の鎖交磁束振幅(図中、四角及び太破線で示す)は、ギャップ面Aからの距離に対して大きく減少しない。一方、偶数次の空間高調波成分の鎖交磁束振幅(図中、丸及び太実線で示す)は、ギャップ面Aで最も高く、ギャップ面Aからの距離に対して急激に減少する。   FIG. 6 shows the interlinkage magnetic flux amplitude of the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf with respect to the distance from the gap surface A of the salient pole 16 of the rotor 104 facing the gap with the teeth 24 (the tip of the salient pole 16). Show the relationship. The interlinkage magnetic flux amplitude of the odd-order spatial harmonic components (indicated by squares and thick broken lines in the figure) does not greatly decrease with respect to the distance from the gap surface A. On the other hand, the interlinkage magnetic flux amplitude of the even-order spatial harmonic component (indicated by a circle and a thick solid line in the figure) is the highest on the gap surface A and decreases rapidly with respect to the distance from the gap surface A.

したがって、偶数次の空間高調波成分を利用する場合、ロータ104の突極16のギャップ面Aに近いロータ巻線14a,14bは鎖交磁束が大きく、ロータ巻線14a,14bに主として誘導起電力が発生する。一方、ロータ104の突極16のギャップ面Aから遠いロータ巻線14af,14bfは鎖交磁束が小さく、ロータ巻線14af,14bfは誘導起電力の発生に対する役割が小さい。すなわち、ロータ巻線14a,14bは誘導電流を誘起すると共に電磁石として磁束を生成する役割を果たし、ロータ巻線14af,14bfは誘導電流の誘起への寄与は小さく、ロータ巻線14a,14bで誘起された誘導電流によって磁束を生成する役割が主となる。   Therefore, when using even-order spatial harmonic components, the rotor windings 14a and 14b close to the gap surface A of the salient pole 16 of the rotor 104 have a large flux linkage, and the induced electromotive force is mainly applied to the rotor windings 14a and 14b. Will occur. On the other hand, the rotor windings 14af and 14bf far from the gap surface A of the salient pole 16 of the rotor 104 have a small flux linkage, and the rotor windings 14af and 14bf play a small role in the generation of the induced electromotive force. That is, the rotor windings 14a and 14b play a role of inducing an induced current and generating a magnetic flux as an electromagnet, and the rotor windings 14af and 14bf have a small contribution to induction of the induced current and are induced by the rotor windings 14a and 14b. The main role is to generate magnetic flux by the induced current.

本実施の形態におけるモータ100は、このような偶数次の空間高調波成分の鎖交磁束振幅の特性を利用して、ロータ巻線14a,14bのみをロータ104の突極16のギャップ面Aに近い領域に配置し、ロータ巻線14af,14bfは巻線脱落防止部16aを挟んで突極16の根元側に配置する。   The motor 100 according to the present embodiment uses such characteristics of the interlinkage magnetic flux amplitude of the even-order spatial harmonic component, and only the rotor windings 14 a and 14 b are placed on the gap surface A of the salient pole 16 of the rotor 104. The rotor windings 14af and 14bf are arranged in the vicinity of the salient pole 16 with the winding drop-off preventing portion 16a interposed therebetween.

これによりロータ巻線14a,14bにおける誘導機電力の発生及びロータ巻線14a,14af,14b,14bfによる起磁力を維持しつつ、ロータ巻線14af,14bfに対するロータ104の回転に伴う遠心力による突極16からの抜けを防止することができる。また、ロータ巻線14af,14bfが巻線脱落防止部16aによって押さえられているので、ロータ巻線14af,14bfに掛かる遠心力がロータ巻線14a,14bへ伝わることがなく、ロータ巻線14a,14bの突極16からの抜けも抑制される。   As a result, the generation of induction machine power in the rotor windings 14a, 14b and the magnetomotive force by the rotor windings 14a, 14af, 14b, 14bf are maintained, and the bumps due to the centrifugal force associated with the rotation of the rotor 104 with respect to the rotor windings 14af, 14bf The disconnection from the pole 16 can be prevented. Further, since the rotor windings 14af and 14bf are held by the winding drop prevention part 16a, the centrifugal force applied to the rotor windings 14af and 14bf is not transmitted to the rotor windings 14a and 14b, and the rotor windings 14a and 14b The disconnection of the salient poles 14b is also suppressed.

なお、ロータ巻線14a,14bの突極16からの脱落をより防止するために、ロータ巻線14a,14bを樹脂等で突極16に固定する等の方法を併用してもよい。   In order to further prevent the rotor windings 14a and 14b from falling off the salient poles 16, a method of fixing the rotor windings 14a and 14b to the salient poles 16 with resin or the like may be used in combination.

ここで、ロータ巻線14a,14bとロータ巻線14af,14bfとの配分比を最適化すれば、誘導機電力の低下を最小限に抑えつつ、上記効果を得ることができる。図6に示すように、突極16の先端(ギャップ面A)から、突極16の先端(ギャップ面A)での鎖交磁束に対して50%以下40%以上の鎖交磁束の強度となる範囲までロータ巻線14a,14bを配置することが好適である。   Here, if the distribution ratio between the rotor windings 14a and 14b and the rotor windings 14af and 14bf is optimized, the above-described effect can be obtained while minimizing the reduction in induction machine power. As shown in FIG. 6, the strength of the interlinkage magnetic flux is 50% or less and 40% or more with respect to the interlinkage magnetic flux from the tip (gap surface A) of the salient pole 16 to the tip (gap surface A) of the salient pole 16. It is preferable to arrange the rotor windings 14a and 14b to such a range.

これは、一般的なモータの構成では、ロータ巻線14a,14bの巻線面積がロータ巻線14a,14af,14b,14bfの総巻線面積の25%以上30%以下とすることに相当する。また、巻数比では、ロータ巻線14a,14bの巻数がロータ巻線14a,14af,14b,14bfの総巻数の25%以上30%以下とすることが好適である。ここで、巻線面積とは、図7に示すように、ロータ104を回転軸10に対して直交する面で切断したときの断面における巻線の占める面積をいう(図中、ロータ巻線14a,14bの巻線面積をハッチングで示す)。従来技術のモータでは、ロータ巻線14a,14bとは分割されたロータ巻線14af,14bfは設けられていないので、ロータ巻線14a,14bの巻線面積比は100%となる。   This corresponds to that in a general motor configuration, the winding area of the rotor windings 14a and 14b is 25% to 30% of the total winding area of the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf. . Further, in terms of the turns ratio, it is preferable that the number of turns of the rotor windings 14a and 14b is 25% or more and 30% or less of the total number of turns of the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf. Here, the winding area means an area occupied by the winding in a cross section when the rotor 104 is cut along a plane orthogonal to the rotating shaft 10 as shown in FIG. 7 (in the drawing, the rotor winding 14a). 14b is indicated by hatching). In the motor of the prior art, since the rotor windings 14af and 14bf separated from the rotor windings 14a and 14b are not provided, the winding area ratio of the rotor windings 14a and 14b is 100%.

次に、他の構成例について説明する。図8に示すように、ロータ巻線14af,14bfをトロイダル巻にしたモータとすることもできる。この場合、ロータコア12は環状コア部17を含み、各突極16は、環状コア部17から径方向外側へ(ステータ102へ向けて)突出している。ロータ巻線14af,14bfは、環状コア部17における各突極16付近の位置にトロイダル巻で巻装されている。この構成においても、ステータ102で形成された空間高調波成分を含む回転磁界が突極16の先端部に巻回されたロータ巻線14a,14bに鎖交することで、各ロータ巻線14a,14af,14b,14bfに各ダイオード18a,18bで整流された直流電流が流れ、各突極16が磁化する。その結果、ロータ巻線14a付近に位置する突極16がN極として機能し、ロータ巻線14b付近に位置する突極16がS極として機能する。その際には、周方向に関する各突極16の幅θをロータ104の電気角で180°に相当する幅よりも短く設定することで、ロータ巻線14a,14bに発生する空間高調波による誘導起電力を効率よく増大させることができる。さらに、ロータ巻線14a,14bに発生する空間高調波による誘導起電力を最大にするためには、周方向に関する各突極16の幅θを、ロータ104の電気角で90°に相当する幅に等しく(あるいはほぼ等しく)することが好ましい。なお、図8では、周方向に隣接するロータ巻線14a,14afの組とロータ巻線14b,14bfを互いに電気的に分断し、周方向において1つおきに配置されたロータ巻線14a,14afの組同士を電気的に直列接続し、周方向において1つおきに配置されたロータ巻線14b,14bfの組同士を電気的に直列接続した例を示している。   Next, another configuration example will be described. As shown in FIG. 8, a motor in which the rotor windings 14af and 14bf are toroidally wound may be used. In this case, the rotor core 12 includes an annular core portion 17, and each salient pole 16 projects from the annular core portion 17 radially outward (toward the stator 102). The rotor windings 14af and 14bf are wound by toroidal winding at positions in the vicinity of the salient poles 16 in the annular core portion 17. Also in this configuration, the rotating magnetic field including the spatial harmonic component formed by the stator 102 is linked to the rotor windings 14a and 14b wound around the tip of the salient pole 16, so that each rotor winding 14a, The direct current rectified by the diodes 18a and 18b flows through 14af, 14b and 14bf, and the salient poles 16 are magnetized. As a result, the salient pole 16 located near the rotor winding 14a functions as an N pole, and the salient pole 16 located near the rotor winding 14b functions as an S pole. At that time, by setting the width θ of each salient pole 16 in the circumferential direction to be shorter than the width corresponding to 180 ° in terms of the electrical angle of the rotor 104, induction by spatial harmonics generated in the rotor windings 14a and 14b. The electromotive force can be increased efficiently. Furthermore, in order to maximize the induced electromotive force due to the spatial harmonics generated in the rotor windings 14 a and 14 b, the width θ of each salient pole 16 in the circumferential direction is a width corresponding to 90 ° in terms of the electrical angle of the rotor 104. Is preferably equal (or substantially equal). In FIG. 8, the pair of rotor windings 14a and 14af adjacent to each other in the circumferential direction and the rotor windings 14b and 14bf are electrically separated from each other, and the rotor windings 14a and 14af disposed every other in the circumferential direction. Is shown in which two pairs of rotor windings 14b and 14bf arranged in the circumferential direction are electrically connected in series.

図9に、図1〜3に示したモータ及び図8に示したモータにおけるロータ巻線14a,14af,14b,14bfの等価回路を示す。ロータ巻線14af,14bfをギャップ面Aから離した位置に配置することになるため、ロータ巻線14af,14bfでの起電力は期待できなくなり、その分だけ誘導電流が減少し、トルクがわずかながら低下する。   FIG. 9 shows an equivalent circuit of the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf in the motor shown in FIGS. 1 to 3 and the motor shown in FIG. Since the rotor windings 14af and 14bf are arranged at positions separated from the gap surface A, the electromotive force in the rotor windings 14af and 14bf cannot be expected, and the induction current is reduced correspondingly, and the torque is slightly reduced. descend.

また、ロータ巻線14a,14af,14b,14bfには、ダイオード18a,18bで半波整流された誘導電流が流れる。図10に、ロータ巻線14a,14afの組とロータ巻線14b,14bfの組とに流れる誘導電流の時間的変化をそれぞれ示す。図10では、ロータ巻線14a,14afの組に流れる電流を実線で示し、ロータ巻線14b,14bfの組に流れる電流を破線で示す。ロータ巻線14a,14afの組に流れる誘導電流及びロータ巻線14b,14bfの組に流れる誘導電流にはそれぞれ電流が流れない期間が存在する。この期間では、ロータ巻線14a,14afの組及びロータ巻線14b,14bfの組のそれぞれによる起磁力も弱まり、モータ全体としてのトルクが上がらないことになる。   Inductive currents that are half-wave rectified by the diodes 18a and 18b flow through the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf. FIG. 10 shows temporal changes in the induced current flowing through the set of rotor windings 14a and 14af and the set of rotor windings 14b and 14bf, respectively. In FIG. 10, the current flowing through the set of rotor windings 14a and 14af is shown by a solid line, and the current flowing through the set of rotor windings 14b and 14bf is shown by a broken line. There are periods during which no current flows in the induced current flowing through the set of rotor windings 14a and 14af and the induced current flowing through the set of rotor windings 14b and 14bf. During this period, the magnetomotive force of each of the rotor windings 14a and 14af and the rotor windings 14b and 14bf is also weakened, and the torque of the entire motor does not increase.

そこで、図11に示すように、ロータ巻線14af,14bfをロータ巻線14aからなる回路とロータ巻線14bからなる回路に独立に接続するのでなく、共通に接続する構成を有するモータとすることが好適である。   Therefore, as shown in FIG. 11, the rotor windings 14af and 14bf are not connected independently to the circuit formed of the rotor winding 14a and the circuit formed of the rotor winding 14b, but are configured to be connected in common. Is preferred.

図11の構成では、ロータ104のロータ巻線14a,14af,14b,14bfの機械的な構成は同様であるが、その電気的な接続方法が異なる。隣り合う突極に巻回されているロータ巻線14af,14bfは互いに直列に接続される。1つ置きに隣り合う突極16に巻回されたロータ巻線14aはダイオード18aを介して直列に接続され、その直列接続とロータ巻線14af,14bfの直列接続とが直列に接続される。また、1つ置きに隣り合う突極16に巻回されたロータ巻線14bはダイオード18aとは逆向きのダイオード18bを介して直列に接続され、その直列接続とロータ巻線14af,14bfの直列接続とが直列に接続される。   In the configuration of FIG. 11, the mechanical configuration of the rotor windings 14a, 14af, 14b, 14bf of the rotor 104 is the same, but the electrical connection method is different. Rotor windings 14af and 14bf wound around adjacent salient poles are connected in series with each other. The rotor windings 14a wound around every other salient pole 16 are connected in series via a diode 18a, and the series connection and the series connection of the rotor windings 14af and 14bf are connected in series. The rotor windings 14b wound around every other salient pole 16 are connected in series via a diode 18b opposite to the diode 18a, and the series connection and the rotor windings 14af and 14bf are connected in series. Connections are connected in series.

図12に、図11のロータ巻線14a,14af,14b,14bfの等価回路を示す。ロータ104において主に磁束を発生させるロータ巻線14af,14bfがロータ巻線14aの組からなる回路とロータ巻線14bの組からなる回路に共通に接続されている。したがって、ロータ巻線14aで発生する誘導電流とロータ巻線14bで発生する誘導電流とが共通にロータ巻線14af,14bfに流れることになる。すなわち、図13に実線で示すように、ロータ巻線14af,14bfに流れる電流はロータ巻線14aとロータ巻線14bにおいて発生する誘導電流の和となる。これにより、ロータ104における起磁力の時間的変動(脈動)を低減することができる。その結果、モータ全体としてのトルクも向上させることができる。   FIG. 12 shows an equivalent circuit of the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf in FIG. Rotor windings 14af and 14bf that mainly generate magnetic flux in the rotor 104 are connected in common to a circuit composed of a set of rotor windings 14a and a circuit composed of a set of rotor windings 14b. Therefore, the induction current generated in the rotor winding 14a and the induction current generated in the rotor winding 14b flow in the rotor windings 14af and 14bf in common. That is, as indicated by solid lines in FIG. 13, the current flowing through the rotor windings 14af and 14bf is the sum of the induced currents generated in the rotor winding 14a and the rotor winding 14b. Thereby, the temporal variation (pulsation) of the magnetomotive force in the rotor 104 can be reduced. As a result, the torque of the entire motor can be improved.

この場合も、ロータ巻線14a,14af,14b,14bfのコイル幅θの電気角は180°より小さく、90°に近い値とすることが好適である。   Also in this case, the electrical angle of the coil width θ of the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf is preferably smaller than 180 ° and close to 90 °.

また、突極16の先端での鎖交磁束に対して50%以下40%以上の鎖交磁束の強度となる範囲までロータ巻線14a,14bを配置することが好適である。   In addition, it is preferable to arrange the rotor windings 14a and 14b up to a range where the strength of the interlinkage magnetic flux is 50% or less and 40% or more with respect to the interlinkage magnetic flux at the tip of the salient pole 16.

このような条件を満たすためには、ロータ巻線14a,14bとロータ巻線14af,14bfとで同じ断面積の巻線を使用する場合、ロータ巻線14a,14bの巻数がロータ巻線14a,14af,14b,14bfの総巻数の25%以上30%以下とすることが好適である。この場合、ロータ巻線14a,14bとロータ巻線14af,14bfの巻線内の最大電流密度は同一となる。   In order to satisfy such conditions, when the rotor windings 14a, 14b and the rotor windings 14af, 14bf use the same cross-sectional area windings, the number of turns of the rotor windings 14a, 14b is the rotor windings 14a, 14b. It is preferable that the total winding number of 14af, 14b, and 14bf be 25% or more and 30% or less. In this case, the maximum current densities in the rotor windings 14a and 14b and the rotor windings 14af and 14bf are the same.

また、ロータ巻線14a,14bの巻線面積がロータ巻線14a,14af,14b,14bfの総巻線面積の25%以上30%以下となるようにすることが好適である。特に、ロータ巻線14a,14bとロータ巻線14af,14bfとで異なる断面積の巻線を使用する場合においては巻線面積比を上記範囲とすることが好適である。ただし、巻線内の電流密度をロータ巻線14a,14bとロータ巻線14af,14bfとにおいて揃えるために巻数及び等価回路の直並列を変更して調整することが好適である。具体的には、ロータ巻線14af,14bfに対して、断面積が1/2倍のロータ巻線14a,14bを用いる場合、ロータ巻線14a,14bを2つ並列にしてロータ巻線14af,14bfに接続する。   Further, it is preferable that the winding area of the rotor windings 14a and 14b be 25% or more and 30% or less of the total winding area of the rotor windings 14a, 14af, 14b, and 14bf. In particular, when using windings having different cross-sectional areas for the rotor windings 14a and 14b and the rotor windings 14af and 14bf, it is preferable that the winding area ratio is in the above range. However, in order to make the current density in the windings uniform between the rotor windings 14a and 14b and the rotor windings 14af and 14bf, it is preferable to adjust the number of turns and the series / parallel of the equivalent circuit. Specifically, when the rotor windings 14a and 14b having a cross-sectional area of ½ times the rotor windings 14af and 14bf are used, the rotor windings 14af and 14b, Connect to 14bf.

図14(a),(b)に、ロータ巻線14a,14bの巻線面積比に対するモータの出力トルク及び巻線の銅損の関係を示す。図14(a),(b)に示すように、ロータ巻線14a,14bの巻線面積比を25%以上30%以下とすることによって、モータ100のトルクを5%程度増加させ、ロータ巻線14a,14af,14b,14bfにおける銅損を10%程度低減することができる。これは、突極16の先端(ギャップ面A)から鎖交磁束が50%に低下する位置までロータ巻線14a,14bを設けなかった場合、ロータ巻線14a,14bにおける誘導起電力が十分でなくなり、モータ100のトルクが大幅に減少してしまい、突極16の先端(ギャップ面A)から鎖交磁束が40%より低下する位置を越えてロータ巻線14a,14bを設けた場合、ロータ巻線14a,14af,14b,14bfの銅損の影響が大きくなり、モータ100の効率が低下してしまうからである。   FIGS. 14A and 14B show the relationship between the output torque of the motor and the copper loss of the windings with respect to the winding area ratio of the rotor windings 14a and 14b. As shown in FIGS. 14A and 14B, the torque of the motor 100 is increased by about 5% by setting the winding area ratio of the rotor windings 14a and 14b to 25% or more and 30% or less. Copper loss in the lines 14a, 14af, 14b, and 14bf can be reduced by about 10%. This is because the induced electromotive force in the rotor windings 14a and 14b is sufficient when the rotor windings 14a and 14b are not provided from the tip of the salient pole 16 (gap surface A) to the position where the flux linkage decreases to 50%. When the rotor windings 14a and 14b are provided beyond the position where the linkage magnetic flux drops below 40% from the tip (gap surface A) of the salient pole 16, the torque of the motor 100 is greatly reduced. This is because the influence of the copper loss of the windings 14a, 14af, 14b, 14bf is increased, and the efficiency of the motor 100 is reduced.

また、図15に示すように、ロータ巻線14af,14bfをトロイダル巻にしたモータしてもよい。図8と同様に、ロータ巻線14af,14bfはロータコア12の環状コア部17にトロイダル巻で巻回され、ロータ巻線14a,14bは環状コア部17から突出している突極16に巻回されている。ここでも、隣り合うロータ巻線14af,14bfは互いに直列に接続される。1つ置きに隣り合う突極16に巻回されたロータ巻線14aはダイオード18aを介して直列に接続され、その直列接続とロータ巻線14af,14bfの直列接続とが直列に接続される。また、1つ置きに隣り合う突極16に巻回されたロータ巻線14bはダイオード18aとは逆向きのダイオード18bを介して直列に接続され、その直列接続とロータ巻線14af,14bfの直列接続とが直列に接続される。   Further, as shown in FIG. 15, a motor in which the rotor windings 14af and 14bf are toroidally wound may be used. As in FIG. 8, the rotor windings 14 af and 14 bf are wound around the annular core portion 17 of the rotor core 12 by toroidal winding, and the rotor windings 14 a and 14 b are wound around the salient poles 16 protruding from the annular core portion 17. ing. Again, adjacent rotor windings 14af, 14bf are connected in series with each other. The rotor windings 14a wound around every other salient pole 16 are connected in series via a diode 18a, and the series connection and the series connection of the rotor windings 14af and 14bf are connected in series. The rotor windings 14b wound around every other salient pole 16 are connected in series via a diode 18b opposite to the diode 18a, and the series connection and the series of rotor windings 14af and 14bf are connected. Connections are connected in series.

以上の実施形態の説明では、ステータ102とロータ104とが回転軸10と直交する径方向において対向配置されているものとした。ただし、ステータ102とロータ104とが回転軸10と平行方向(回転軸方向)において対向配置されたアキシャル型のモータであってもよい。   In the description of the above embodiment, it is assumed that the stator 102 and the rotor 104 are disposed to face each other in the radial direction orthogonal to the rotation shaft 10. However, an axial type motor in which the stator 102 and the rotor 104 are arranged to face each other in the direction parallel to the rotation shaft 10 (rotation axis direction) may be used.

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.

10 回転軸、12 ロータコア、14a,14af,14b,14bf ロータ巻線、16 突極、16a 巻線脱落防止部、17 環状コア部、18a,18b ダイオード、20 ステータコア、22u,22v,22w ステータ巻線、24 ティース、26 スロット、40 回転軸、42 ロータコア、44a,44b ロータ巻線、46 突極、47 環状コア部、48a,48b ダイオード、49 巻線飛散防止構造、50 ステータコア、52u,52v,52w ステータ巻線、54 ティース、56 スロット、100 モータ、102 ステータ、104 ロータ、500 ロータ、502 ステータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating shaft, 12 Rotor core, 14a, 14af, 14b, 14bf Rotor winding, 16 Salient pole, 16a Winding fall prevention part, 17 Annular core part, 18a, 18b Diode, 20 Stator core, 22u, 22v, 22w Stator winding 24 teeth, 26 slots, 40 rotating shaft, 42 rotor core, 44a, 44b rotor winding, 46 salient pole, 47 annular core, 48a, 48b diode, 49 winding scattering prevention structure, 50 stator core, 52u, 52v, 52w Stator winding, 54 teeth, 56 slots, 100 motor, 102 stator, 104 rotor, 500 rotor, 502 stator.

Claims (9)

  1. ステータと、ロータと、を備え、
    前記ロータは、第1ロータ巻線と前記第1ロータ巻線とは別体の第2ロータ巻線を備え、前記第1ロータ巻線は前記第2ロータ巻線よりも前記ロータと前記ステータとのギャップに近い位置に配置されることを特徴とするモータ。
    A stator and a rotor,
    The rotor includes a second rotor winding that is separate from the first rotor winding and the first rotor winding, and the first rotor winding includes the rotor and the stator rather than the second rotor winding. The motor is arranged at a position close to the gap.
  2. 請求項1に記載のモータであって、
    前記第1ロータ巻線は、前記ロータのギャップ面での鎖交磁束に対して50%以下40%以上の鎖交磁束の強度となる範囲まで配置されていることを特徴するモータ。
    The motor according to claim 1,
    The motor is characterized in that the first rotor winding is arranged up to a range where the strength of the interlinkage magnetic flux is 50% or less and 40% or more with respect to the interlinkage magnetic flux on the gap surface of the rotor.
  3. 請求項1に記載のモータであって、
    前記第1ロータ巻線の巻線面積は、前記第2ロータ巻線の巻線面積よりも小さいことを特徴とするモータ。
    The motor according to claim 1,
    The motor according to claim 1, wherein a winding area of the first rotor winding is smaller than a winding area of the second rotor winding.
  4. 請求項1に記載のモータであって、
    前記第1ロータ巻線の巻線面積は、前記第1ロータ巻線と前記第2ロータ巻線との巻線面積の和の25%以上30%以下であることを特徴とするモータ。
    The motor according to claim 1,
    A winding area of the first rotor winding is 25% or more and 30% or less of a sum of winding areas of the first rotor winding and the second rotor winding.
  5. 請求項1〜4のいずれか1つに記載のモータであって、
    前記第1ロータ巻線は、複数の極に分けられ、
    前記第2ロータ巻線は、複数の極の前記第1ロータ巻線に共通に接続されることを特徴とするモータ。
    The motor according to any one of claims 1 to 4,
    The first rotor winding is divided into a plurality of poles;
    The second rotor winding is commonly connected to the first rotor winding having a plurality of poles.
  6. 請求項1〜5のいずれか1つに記載のモータであって、
    前記第1ロータ巻線と前記第2ロータ巻線との間に前記第2ロータ巻線の抜けを防止する巻線脱落防止部を有することを特徴とするモータ。
    The motor according to any one of claims 1 to 5,
    A motor comprising a winding drop prevention portion that prevents the second rotor winding from coming off between the first rotor winding and the second rotor winding.
  7. 請求項1〜5のいずれか1つに記載のモータであって、
    前記第2ロータ巻線は、前記ロータのバックヨークに巻回されていることを特徴とするモータ。
    The motor according to any one of claims 1 to 5,
    The motor, wherein the second rotor winding is wound around a back yoke of the rotor.
  8. 請求項1〜7のいずれか1つに記載のモータであって、
    前記第1ロータ巻線は、前記ロータのロータティースに巻回されていることを特徴とするモータ。
    A motor according to any one of claims 1 to 7,
    The motor according to claim 1, wherein the first rotor winding is wound around a rotor tooth of the rotor.
  9. 請求項1〜8のいずれか1つに記載のモータであって、
    前記第1ロータ巻線の巻数が、前記第1ロータ巻線と前記第2ロータ巻線の巻数の総和の25%以上30%以下であることを特徴とするモータ。
    A motor according to any one of claims 1 to 8,
    The motor characterized in that the number of turns of the first rotor winding is 25% or more and 30% or less of the total number of turns of the first rotor winding and the second rotor winding.
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