JP2016220434A - 回転電機の固定子 - Google Patents
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Abstract
Description
固定子のコイル巻線の損失に着目すると、コイル巻線に電流が流れる際に発生するいわゆるジュール損失と、回転子の回転によっておこる回転磁界に起因する渦電流損失に分けられる。
固定子鉄心21と、固定子鉄心に軸方向に設けた固定子スロット22に巻き回された固定子巻線コイル23とから構成する固定子20と、
回転子鉄心31と、回転子鉄心内に埋め込んだ永久磁石32とから構成する回転子30と、
回転子30を回転可能に支持する軸受33と、
軸受を保持するブラケット42と、
固定子を保持するハウジング40と
から構成される。
(1)図2及び図3の固定子スロット22は同一寸法である。
(2)図2及び図3の固定子スロット22内の固定子巻線が占める割合(占積率)は等しい。
(3)図2における6本の固定子巻線コイル(241から246)の断面寸法は等しい。
(4)図3における4本の固定子巻線コイル(251から254)の断面寸法は等しい。
(5)固定子巻線コイルに生じる渦電流損失は、固定子巻線コイルに流れる電流の2乗と径方向厚さの2乗との積に比例し、固定子スロット内の最も内径側のコイルのみに発生する。
Pa=4×I^2×R
である。
Pb=4×(I÷2)^2×(R×6÷4)+2×I^2×(R×6÷4)
=4.5×I^2×R
である。
Qb=Qa×(1÷2)^2×(4÷6)^2
=Qa÷9
以上より、図2及び図3の固定子巻線コイルに生じるジュール損失と渦電流損失の総和WbおよびWaはそれぞれ
Wb=Pb+Qb
=4.5×I^2×R+Qa÷9
Wa=Pa+Qa
=4×I^2×R+Qa
WbがWaよりも小さければ、すなわち
Wb−Wa=0.5×I^2×R−Qa×8÷9<0
であれば、図2に示した本実施例の損失が図3に示す場合よりも低減されたことになる。
20 固定子
21 固定子鉄心
22 固定子スロット
23 固定子巻線コイル
241 並列接続巻線コイル
242 並列接続巻線コイル
243 並列接続巻線コイル
244 並列接続巻線コイル
251 直列接続巻線コイル
252 直列接続巻線コイル
253 直列接続巻線コイル
30 回転子
31 回転子鉄心
32 永久磁石
33 軸受
40 ハウジング
41 液冷ジャケット
42 ブラケット
50 電動車両
51 エンジン
52 変速機
53 車輪
54 電力変換装置
55 制御装置
56 蓄電装置
57 車軸
60 制御信号線
61 直流電流線
62 交流電流線
Claims (8)
- 複数のスロットが設けられた固定子鉄心と、
前記スロットに挿入され、セグメント導体を接続して形成されたコイル巻線と、を備え、
前記スロット内には、電気的に並列接続される2本以上の前記コイル巻線と、前記並列接続された前記コイル巻線と電気的に直列接続される前記コイル巻線と、が挿入されることを特徴とする固定子。
- 請求項1に記載の固定子であって、
前記スロット内に挿入される前記コイル巻線は、各々の断面形状が略同一であることを特徴とする固定子。
- 請求項1又は2のいずれかに記載の固定子であって、
前記並列接続される前記コイル巻線は、前記スロット内の最も前記固定子の内径側に配置されることを特徴とする固定子。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の固定子であって、
前記コイル巻線は、波巻方式で巻回されていることを特徴とする固定子。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の固定子と、
前記固定子との間に所定のギャップを介して回転可能に保持された回転子と、を備えた回転電機。
- 請求項5に記載の回転電機であって、
前記回転電機は、電動車両の駆動用であることを特徴とする回転電機。
- 請求項5又は6のいずれかに記載の回転電機であって、
前記固定子は、前記固定子の外径側に設けた液冷ジャケットにより冷却されることを特徴とする固定子。
- 請求項5乃至7のいずれかに記載の回転電機を備えた電動車両であって、
前記回転電機は、当該電動車両の後輪を駆動することを特徴とする電動車両。
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