JP5412922B2 - Electric motor - Google Patents

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本発明は、磁性体をコアとして巻回した複数のステータ巻線への通電がそれぞれ制御されることで各磁気回路に交番磁束が流れる電動機に関する。   The present invention relates to an electric motor in which alternating magnetic flux flows in each magnetic circuit by controlling energization to a plurality of stator windings wound with a magnetic body as a core.

例えば、特許文献1には、コギングトルクやトルクむらを減少させるように構成した電動機が開示されている。この電動機において、アーマチュアのコアは、リング状のボス部の外径に、基部と爪部とで略T字状に形成されるティースが10個形成されて構成される。各爪部の外周には、各永久磁石の磁極端にそれぞれ対向するティースが互いに非対称となるべく、非点対称となる関係で切欠き溝が形成されている。   For example, Patent Document 1 discloses an electric motor configured to reduce cogging torque and torque unevenness. In this electric motor, the armature core is formed by forming ten teeth formed in a substantially T shape with a base portion and a claw portion on the outer diameter of a ring-shaped boss portion. A notch groove is formed on the outer periphery of each claw so as to be asymmetric with respect to each other so that the teeth facing the magnetic pole ends of each permanent magnet are asymmetric with each other.

特開2003−47184号公報JP 2003-47184 A

しかしながら、特許文献1に開示された手法では、ステータおよびロータを構成する磁性体により形成される磁気回路において、磁束の高調波成分(スロット高調波成分)が生じることにより、電動機全体の損失が増加してしまうという問題がある。そのため、電動機の効率が低下してしまうという不都合がある。   However, in the method disclosed in Patent Document 1, the loss of the entire motor is increased by generating a harmonic component (slot harmonic component) of the magnetic flux in the magnetic circuit formed by the magnetic bodies constituting the stator and the rotor. There is a problem of end up. Therefore, there is a disadvantage that the efficiency of the electric motor is reduced.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁束の高調波成分を抑制するにより、電動機の効率低下を抑制することである。   This invention is made | formed in view of this situation, The objective is to suppress the efficiency fall of an electric motor by suppressing the harmonic component of magnetic flux.

かかる課題を解決するために、本発明は、磁気回路のそれぞれを流れる磁束において所定のカットオフ周波数以上の高調波磁束を抑制する高調波磁束抑制要素を備える。この場合、磁気回路のそれぞれは、ステータ巻線のそれぞれに対応して、磁気回路を形成する磁性体の磁気的特性が互いに非対称に構成される。ステータは、相数のn(n:自然数)倍に対応するステータ巻線用の複数のティースを備える。また、磁気回路のそれぞれは、同相に対応するもの同士について、当該磁気回路を構成する磁性体の磁気的特性が互いに異なる。複数のティースは、フィルタ巻線がそれぞれ巻回されている。高調波抑制要素は、同相に対応するフィルタ巻線のそれぞれを並列接続したn個の閉回路で構成される。 In order to solve such a problem, the present invention includes a harmonic magnetic flux suppression element that suppresses a harmonic magnetic flux having a predetermined cutoff frequency or higher in the magnetic flux flowing through each of the magnetic circuits. In this case, each magnetic circuit is configured so that the magnetic properties of the magnetic bodies forming the magnetic circuit are asymmetric with respect to each of the stator windings. The stator includes a plurality of teeth for stator winding corresponding to n (n: natural number) times the number of phases. In addition, each of the magnetic circuits corresponding to the same phase has different magnetic characteristics of the magnetic bodies constituting the magnetic circuit. Each of the plurality of teeth is wound with a filter winding. The harmonic suppression element is configured by n closed circuits in which filter windings corresponding to the same phase are connected in parallel.

本発明によれば、ステータ巻線のそれぞれに対応して、磁気回路を形成する磁性体の磁気的特性が互いに非対称の関係となるので、高調波磁束抑制要素により、磁気回路における磁束の高調波成分(スロット高調波成分)を抑制することができる。そのため、電動機全体の損失の増加を抑制することができ、電動機の効率低下を抑制することができる。   According to the present invention, the magnetic characteristics of the magnetic bodies forming the magnetic circuit correspond to each of the stator windings in an asymmetric relationship with each other. The component (slot harmonic component) can be suppressed. Therefore, an increase in the loss of the entire motor can be suppressed, and a decrease in efficiency of the motor can be suppressed.

第1の実施形態にかかる電動機10の構造を模式的に示す平面展開図FIG. 2 is a developed plan view schematically showing the structure of the electric motor 10 according to the first embodiment. 電動機10および電力変換器30を含む回路構成図Circuit configuration diagram including electric motor 10 and power converter 30 第1の実施形態にかかるステータティース11aを有する電動機10におけるU〜W相のコア部に鎖交する磁束のスペクトルを示す説明図Explanatory drawing which shows the spectrum of the magnetic flux linked to the core part of the U-W phase in the electric motor 10 which has the stator teeth 11a concerning 1st Embodiment. 位相情報も含めた各相の鎖交磁束のベクトル和を示す説明図Explanatory drawing showing vector sum of flux linkage of each phase including phase information 第2の実施形態にかかる電動機10の構造を模式的に示す平面展開図Plane expansion view schematically showing the structure of the electric motor 10 according to the second embodiment. 電動機10および電力変換器30を含む回路構成図Circuit configuration diagram including electric motor 10 and power converter 30

図1は、本発明の第1の実施形態にかかる電動機10の構造を模式的に示す平面展開図である。本実施形態にかかる電動機10は、永久磁石型同期電動機であり、ラジアルギャップのインナーロータ型として構成されている。この電動機10は、断面がリング状のステータ(固定子)11と、図示しないシャフトに連結されたロータ(可動子)12とを備えており、ロータ12は、ステータ11の内周側にエアギャップを介して配置されている。   FIG. 1 is a developed plan view schematically showing the structure of the electric motor 10 according to the first embodiment of the present invention. The electric motor 10 according to the present embodiment is a permanent magnet type synchronous motor, and is configured as a radial gap inner rotor type. The electric motor 10 includes a stator (stator) 11 having a ring-shaped cross section, and a rotor (movable element) 12 connected to a shaft (not shown). The rotor 12 has an air gap on the inner peripheral side of the stator 11. Is arranged through.

ステータ11は、例えば、磁性体の電磁鋼板を軸方向に複数積層して構成されており、複数のステータティース11aと、略リング状のバックヨーク11bとを有している。複数のステータティース11aは、バックヨーク11bの内周側において等間隔で配置されており、個々のステータティース11aは、ロータ12側に突出した格好となっている。バックヨーク11bは、個々のステータティース11aをその基端側で連結している。   The stator 11 is configured by, for example, laminating a plurality of magnetic electromagnetic steel plates in the axial direction, and includes a plurality of stator teeth 11a and a substantially ring-shaped back yoke 11b. The plurality of stator teeth 11a are arranged at equal intervals on the inner peripheral side of the back yoke 11b, and the individual stator teeth 11a are projected to the rotor 12 side. The back yoke 11b connects the individual stator teeth 11a on the base end side.

ステータ11は、焼きばめ等の方法を用いて、筒状のステータケース(図示せず)に嵌合させることによりステータケースの内部に格納される。これにより、ステータ11は、周方向の全域において外周側から外力が全体的に作用した状態でステータケースによって固定保持されている。   The stator 11 is housed inside the stator case by fitting it into a cylindrical stator case (not shown) using a method such as shrink fitting. Thereby, the stator 11 is fixedly held by the stator case in a state where an external force is generally applied from the outer peripheral side in the entire circumferential direction.

本実施形態において、ステータ11は、9相(3相×3)に対応するステータ巻線用のステータティース11aを備え、個々のステータティース11aには、図示しないインシュレータ(絶縁部材)13を介してステータ巻線13が各々巻回されている。9つのステータ巻線13は、U1相、V1相、W1相に対応する3つのステータ巻線13と、U2相、V2相、W2相に対応する3つのステータ巻線13と、U3相、V3相、W3相に対応する3つのステータ巻線13とで構成されている。3組のU相〜W相(U1相〜W1相、U2相〜W2相、U3相〜W3相)のそれぞれにおいて、同一組内の3つのステータ巻線13にそれぞれ供給される電流の総和はゼロとなる。   In this embodiment, the stator 11 includes stator teeth 11a for stator winding corresponding to nine phases (three phases × 3), and each stator tooth 11a is provided with an insulator (insulating member) 13 (not shown). Each of the stator windings 13 is wound. The nine stator windings 13 include three stator windings 13 corresponding to the U1, V1 and W1 phases, three stator windings 13 corresponding to the U2, V2 and W2 phases, U3 phase and V3. And three stator windings 13 corresponding to the W3 phase. In each of the three sets of U phase to W phase (U1 phase to W1 phase, U2 phase to W2 phase, U3 phase to W3 phase), the sum of the currents respectively supplied to the three stator windings 13 in the same set is It becomes zero.

一方、ロータ12は、例えば、シャフトのまわりに磁性体の電磁鋼板を軸方向に複数積層して形成されている。ロータ12の内部には、複数の永久磁石15が周方向に沿って等間隔で埋め込まれている。   On the other hand, the rotor 12 is formed, for example, by laminating a plurality of magnetic steel sheets made of magnetic material around the shaft in the axial direction. A plurality of permanent magnets 15 are embedded in the rotor 12 at equal intervals along the circumferential direction.

この電動機10は、後述する電力変換器30から9相の交流電力が対応する相のステータ巻線13にそれぞれ供給されることにより生じる磁界と、回転子の永久磁石が作る磁界との相互作用により駆動する。具体的には、電動機10では、ロータ12に埋め込まれた永久磁石15と、ロータ12自体を構成する磁性体(電磁鋼板)と、ステータ11を構成する磁性体(電磁鋼板)とによって、磁気回路が形成される。そして、永久磁石15からの磁石磁束、およびステータ巻線13をインバータ制御により通電することで発生する交番磁束が、この磁気回路を流れることで電磁力によるトルクが発生し、ロータ12およびこれに連結されたシャフトが回転する。   This electric motor 10 is based on an interaction between a magnetic field generated by supplying nine-phase AC power to a corresponding phase stator winding 13 from a power converter 30 described later and a magnetic field generated by a permanent magnet of a rotor. To drive. Specifically, in the electric motor 10, a magnetic circuit is constituted by a permanent magnet 15 embedded in the rotor 12, a magnetic body (electromagnetic steel plate) constituting the rotor 12 itself, and a magnetic body (electromagnetic steel plate) constituting the stator 11. Is formed. Then, the magnet magnetic flux from the permanent magnet 15 and the alternating magnetic flux generated by energizing the stator winding 13 by inverter control flow through this magnetic circuit, thereby generating torque due to electromagnetic force, which is connected to the rotor 12 and this. Rotated shaft rotates.

本実施形態の特徴の一つとして、電流総和がゼロとなる3相のステータ巻線13が巻回される3つのステータティース11aは、その先端形状(ロータ12側に突出する先端部の形状)がそれぞれ同一形状に形成されている。具体的には、U1相、V1相、W1相のステータ巻線13が巻回される各ステータティース11aの先端形状は、それぞれ同一形状に形成され、U2相、V2相、W2相のステータ巻線13が巻回される各ステータティース11aの先端形状も、それぞれ同一形状に形成される。また、U3相、V3相、W3相のステータ巻線13が巻回される各ステータティース11aの先端形状も、それぞれ同一形状に形成される。   As one of the features of the present embodiment, the three stator teeth 11a around which the three-phase stator windings 13 having a current sum of zero are wound have their tip shapes (shapes of tip portions protruding toward the rotor 12). Are formed in the same shape. Specifically, the tips of the stator teeth 11a around which the U1-phase, V1-phase, and W1-phase stator windings 13 are wound are formed in the same shape, and the U2-phase, V2-phase, and W2-phase stator windings are formed. The tip shape of each stator tooth 11a around which the wire 13 is wound is also formed in the same shape. The tip shapes of the stator teeth 11a around which the stator windings 13 of the U3-phase, V3-phase, and W3-phase are wound are also formed in the same shape.

例えば、ノーマルなステータティースの先端形状を、全周囲において外側に突出する突出部を有するフランジ形状とする。本実施形態において、U1相、V1相、W1相に対応する各ステータティース11aの先端形状は、軸方向に延在する一対の側面部のうち、一方の側面部(図中の右側)に対応する突出部が切り欠かれた形状となっている。一方、U2相、V2相、W2相に対応する各ステータティース11aの先端形状は、全周囲において外側に突出する突出部を有するフランジ形状となっている。また、U3相、V3相、W3相に対応する各ステータティース11aの先端形状は、軸方向に延在する一対の側面部のうち、他方の側面部(図中の左側)に対応する突出部が切り欠かれた形状となっている。   For example, the tip shape of normal stator teeth is a flange shape having a protruding portion that protrudes outward in the entire periphery. In the present embodiment, the tip shape of each stator tooth 11a corresponding to the U1 phase, the V1 phase, and the W1 phase corresponds to one side surface portion (the right side in the drawing) of the pair of side surface portions extending in the axial direction. The protruding part to be cut has a cut-out shape. On the other hand, the tip shape of each stator tooth 11a corresponding to the U2 phase, the V2 phase, and the W2 phase is a flange shape having a protruding portion that protrudes outward on the entire periphery. Further, the tip shape of each stator tooth 11a corresponding to the U3 phase, the V3 phase, and the W3 phase has a protruding portion corresponding to the other side surface portion (left side in the drawing) of the pair of side surface portions extending in the axial direction. The shape is cut out.

一方で、個々のステータティース11aの先端形状は、同相に対応するもの同士について、互いに異なる形状(非対称)となるように設定されている。上述した通り、U1相、U2相、U3相に対応する各ステータティース11aの先端形状は、それぞれ異なる形状となるように形成されており、V1相、V2相、V3相に対応する各ステータティース11aの先端形状も、それぞれ異なる形状となるように形成されている。また、W1相、W2相、W3相に対応する各ステータティース11aの先端形状も、それぞれ異なる形状となるように形成される。このような形状の非対称性により、磁気回路が形成される磁性体(ステータティース11a)の磁気的特性は、同相に対応するもの同士で互いに異なるように設定されている。   On the other hand, the tip shapes of the individual stator teeth 11a are set so as to have different shapes (asymmetric) with respect to those corresponding to the same phase. As described above, the tips of the stator teeth 11a corresponding to the U1, U2, and U3 phases are formed to have different shapes, and the stator teeth corresponding to the V1, V2, and V3 phases are formed. The tip shape of 11a is also formed to have different shapes. Further, the tip shapes of the stator teeth 11a corresponding to the W1, W2, and W3 phases are also formed to have different shapes. Due to the asymmetry of the shape, the magnetic characteristics of the magnetic body (stator teeth 11a) on which the magnetic circuit is formed are set to be different from each other corresponding to the same phase.

また、本実施形態において、個々のステータティース11aには、ステータ巻線13とは別個の巻線であるフィルタ巻線14が各々巻回されている。なお、フィルタ巻線14は、磁気回路を流れる磁束において高調波磁束を抑制する高調波磁束抑制要素としての機能を担っており、その詳細については後述する。   In the present embodiment, filter windings 14, which are separate from the stator windings 13, are wound around the individual stator teeth 11 a. The filter winding 14 has a function as a harmonic magnetic flux suppressing element that suppresses the harmonic magnetic flux in the magnetic flux flowing through the magnetic circuit, and details thereof will be described later.

図2は、電動機10および電力変換器30を含む回路構成図である。電力変換器30は、電源20に接続されており、電源20からの直流電力を9相の交流電力に変換し、変換された9相の交流電力を電動機10に供給する。この電力変換器30は、それぞれがU相、V相、W相を含む3相の交流電力を出力する3つの3相インバータ31〜33で構成されている。個々の3相インバータ31〜33の入力側は、正極側および負極側の直流母線を介し、電源20に接続されており、3つの3相インバータ31〜33は直列接続されている。第1の3相インバータ31の出力側は、U1相、V1相、W1相に対応する3つのステータ巻線13と接続され、第2の3相インバータ32の出力側は、U2相、V2相、W2相に対応する3つのステータ巻線13と接続される。また、第3の3相インバータ33の出力側は、U3相、V3相、W3相に対応する3つのステータ巻線13と接続される。個々の3相インバータ31〜33は、電源20からの直流電力を、その電流総和がゼロとなる3相(U相、V相、W相)の交流電力に変換し、変換された3相の交流電力を対応する各ステータ巻線13にそれぞれ供給する。   FIG. 2 is a circuit configuration diagram including the electric motor 10 and the power converter 30. The power converter 30 is connected to the power source 20, converts DC power from the power source 20 into nine-phase AC power, and supplies the converted nine-phase AC power to the electric motor 10. The power converter 30 includes three three-phase inverters 31 to 33 each outputting three-phase AC power including a U phase, a V phase, and a W phase. The input sides of the individual three-phase inverters 31 to 33 are connected to the power source 20 via the positive and negative DC buses, and the three three-phase inverters 31 to 33 are connected in series. The output side of the first three-phase inverter 31 is connected to the three stator windings 13 corresponding to the U1, V1, and W1 phases, and the output side of the second three-phase inverter 32 is the U2 phase, V2 phase. , W is connected to three stator windings 13 corresponding to the W2 phase. The output side of the third three-phase inverter 33 is connected to three stator windings 13 corresponding to the U3 phase, the V3 phase, and the W3 phase. Each of the three-phase inverters 31 to 33 converts the DC power from the power source 20 into three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC power whose current sum is zero, and the converted three-phase inverter AC power is supplied to each corresponding stator winding 13.

個々の3相インバータ31〜33は、正極側の直流母線と、3相に対応する各出力端子との間に、上アームに対応するスイッチをそれぞれ備えるとともに、負極側の直流母線と、3相に対応する各出力端子との間に、下アームに対応するスイッチをそれぞれ備えている。個々のスイッチは、一方向の導通を制御可能な半導体スイッチ(例えば、IGBT等のトランジスタといったスイッチング素子)を主体に構成されており、個々の半導体スイッチには、還流用ダイオードが逆並列接続されている。   Each of the three-phase inverters 31 to 33 includes a switch corresponding to the upper arm between the DC bus on the positive electrode side and the output terminals corresponding to the three phases, and the DC bus on the negative electrode side and the three-phase inverter. A switch corresponding to the lower arm is provided between each output terminal corresponding to. Each switch is mainly composed of a semiconductor switch capable of controlling conduction in one direction (for example, a switching element such as a transistor such as an IGBT), and a reflux diode is connected in reverse parallel to each semiconductor switch. Yes.

上下アームに対応する個々のスイッチの開閉状態は、例えば、PWM波電圧駆動といった制御方式により、制御装置(図示せず)によって制御される。PWM波電圧駆動は、直流電力からPWM波電圧を生成して電動機10に印加する、具体的には、キャリア電圧と正弦波制御電圧とに基づいてPWM制御を行い、PWM制御のデューティー指令値を算出することで等価的な正弦波交流電圧を電動機10に印加する駆動方式である。このPWM波電圧駆動によって電力変換器30を制御する場合、3つの3相インバータ31〜33において、PWMキャリアは40度づつ位相がオフセットされている。   The open / close state of the individual switches corresponding to the upper and lower arms is controlled by a control device (not shown) by a control method such as PWM wave voltage drive. The PWM wave voltage drive generates a PWM wave voltage from DC power and applies it to the electric motor 10. Specifically, PWM control is performed based on a carrier voltage and a sine wave control voltage, and a duty command value for PWM control is set. This is a driving method in which an equivalent sine wave AC voltage is applied to the motor 10 by calculation. When the power converter 30 is controlled by this PWM wave voltage drive, the phase of the PWM carrier is offset by 40 degrees in the three three-phase inverters 31 to 33.

以下、本実施形態の特徴の一つである高調波磁束抑制要素について説明する。高調波磁束抑制要素は、各ステータティース11aに巻回されるフィルタ巻線14によって構成される。具体的には、高調波磁束抑制要素は、3つのフィルタ巻線14毎に、当該フィルタ巻線14同士を並列に結線した閉回路で構成される。9相の電動機10である本実施形態は、9つのフィルタ巻線14を備えるため、3つの閉回路に対応する高調波抑制要素が形成されることとなる。なお、個々の閉回路において、フィルタ巻線14のそれぞれには、カットオフ周波数調整用かつ冷却用の抵抗素子が直列接続されている。   Hereinafter, the harmonic magnetic flux suppressing element which is one of the features of the present embodiment will be described. The harmonic magnetic flux suppressing element is configured by a filter winding 14 wound around each stator tooth 11a. Specifically, the harmonic magnetic flux suppressing element is configured by a closed circuit in which the filter windings 14 are connected in parallel for each of the three filter windings 14. Since this embodiment, which is a nine-phase motor 10, includes nine filter windings 14, harmonic suppression elements corresponding to three closed circuits are formed. In each closed circuit, each filter winding 14 is connected in series with a resistance element for adjusting a cutoff frequency and for cooling.

個々のステータティース11aの先端形状が同相で対応するもの同士で異なる本実施形態において、個々の閉回路を構成する3つのフィルタ巻線14は、3つの3相インバータ31〜33からそれぞれ出力される各相の電流に応じて決定される。具体的には、一つの閉回路は、キャリア位相がそれぞれ異なる同相電流が当該閉回路を通過するように3つのフィルタ巻線14同士が結線されており、換言すれば、同相に対応するフィルタ巻線14のそれぞれが並列接続される。本実施形態において、第1の閉回路は、U1相電流、U2相電流、U3相電流が当該閉回路を通過するように、U相に対応する3つのフィルタ巻線14を結線して構成される。第2の閉回路は、V1相電流、V2相電流、V3相電流が当該閉回路を通過するように、V相に対応する3つのフィルタ巻線14を結線することにより構成される。また、第3の閉回路は、W1相電流、W2相電流、W3相電流が当該閉回路を通過するように、W相に対応する3つのフィルタ巻線14を結線することにより構成される。   In the present embodiment, the tip shapes of the individual stator teeth 11a are different from each other in the same phase, and the three filter windings 14 constituting the individual closed circuits are respectively output from the three three-phase inverters 31 to 33. It is determined according to the current of each phase. Specifically, in one closed circuit, three filter windings 14 are connected so that in-phase currents having different carrier phases pass through the closed circuit, in other words, filter windings corresponding to the in-phase. Each of the lines 14 is connected in parallel. In the present embodiment, the first closed circuit is configured by connecting three filter windings 14 corresponding to the U phase so that the U1 phase current, the U2 phase current, and the U3 phase current pass through the closed circuit. The The second closed circuit is configured by connecting three filter windings 14 corresponding to the V phase such that the V1 phase current, the V2 phase current, and the V3 phase current pass through the closed circuit. The third closed circuit is configured by connecting three filter windings 14 corresponding to the W phase so that the W1 phase current, the W2 phase current, and the W3 phase current pass through the closed circuit.

このような閉回路から構成される高調波磁束抑制要素は、閉回路に循環電流が誘起されることにより、磁気回路を流れる磁束、すなわち、磁束経路中の磁束のうち、所定のカットオフ周波数以上の高調波の交番磁束の通過を抑制する。換言すれば、この電動機10では、磁気回路を流れる磁束の中で、閉回路の特性(抵抗素子)によって決まるカットオフ周波数以上の高調波の交番磁束が3つのフィルタ巻線14で構成される閉回路によって通過が抑制される。高調波の交番磁束が減衰することで磁気回路を流れる磁束の波形の歪率が低減され、これにより、基本波成分比率が高められる。高調波の交番磁束のエネルギーは、この高調波磁束抑制要素での局部的な鉄損(渦電流損失やヒステリシス損失)として消費される。これにより、鉄損が低減されることになる。   The harmonic magnetic flux suppression element constituted by such a closed circuit has a predetermined cutoff frequency or more out of the magnetic flux flowing through the magnetic circuit, that is, the magnetic flux in the magnetic flux path, when a circulating current is induced in the closed circuit. Suppresses the passage of alternating magnetic flux of higher harmonics. In other words, in the electric motor 10, a harmonic alternating magnetic flux higher than the cutoff frequency determined by the closed circuit characteristics (resistive element) in the magnetic flux flowing through the magnetic circuit is closed by the three filter windings 14. Passage is suppressed by the circuit. Attenuation of the harmonic alternating magnetic flux reduces the distortion rate of the waveform of the magnetic flux flowing through the magnetic circuit, thereby increasing the fundamental component ratio. The energy of the harmonic alternating magnetic flux is consumed as local iron loss (eddy current loss and hysteresis loss) in the harmonic magnetic flux suppressing element. Thereby, an iron loss will be reduced.

高調波磁束抑制要素は、上述したように、所定のカットオフ周波数以上の交番磁束の通過を抑制して、磁気回路の鉄損を低減させるといった機能を有するものである。ここで、高調波磁束抑制要素によるカットオフ周波数が過度に小さいと、高調波の交番磁束だけでなく、電動機10のトルクに寄与する基本波成分までも減少させてしまうことになる。一方、高調波磁束抑制要素によるカットオフ周波数が過度に大きいと、磁気回路の鉄損を低減させるという本来の機能を達成できなくなる。このため、高調波磁束抑制要素は、電動機10の性能や用途に応じた最適なカットオフ周波数特性が得られるようにしておくことが望まれる。   As described above, the harmonic magnetic flux suppressing element has a function of reducing the iron loss of the magnetic circuit by suppressing the passage of an alternating magnetic flux having a predetermined cutoff frequency or higher. Here, if the cutoff frequency by the harmonic magnetic flux suppressing element is excessively small, not only the alternating magnetic flux of the harmonics but also the fundamental wave component contributing to the torque of the electric motor 10 is reduced. On the other hand, if the cutoff frequency by the harmonic magnetic flux suppressing element is excessively large, the original function of reducing the iron loss of the magnetic circuit cannot be achieved. For this reason, it is desirable for the harmonic magnetic flux suppressing element to obtain an optimum cutoff frequency characteristic according to the performance and application of the electric motor 10.

このように本実施形態において、電動機10は、複数の磁気回路を流れる磁束のそれぞれにおいて所定のカットオフ周波数以上の高調波磁束を抑制する高調波磁束抑制要素を備える。また、磁気回路のそれぞれは、磁気回路が形成される磁性体の磁気的特性が互いに非対称に構成される。具体的には、ステータティース11aのそれぞれは、同相に対応するもの同士で、先端部の形状がロータ12の回転方向において互いに異ならされ、磁気回路が形成されるステータティース11aの磁気的特性は、同相に対応するもの同士で互いに異ならされている。また、高調波抑制要素は、同相に対応するフィルタ巻線14のそれぞれを並列接続した3個の閉回路で構成される。   As described above, in the present embodiment, the electric motor 10 includes the harmonic magnetic flux suppressing element that suppresses the harmonic magnetic flux having a frequency equal to or higher than the predetermined cutoff frequency in each of the magnetic fluxes flowing through the plurality of magnetic circuits. In addition, each of the magnetic circuits is configured such that the magnetic properties of the magnetic bodies on which the magnetic circuit is formed are asymmetric with respect to each other. Specifically, each of the stator teeth 11a corresponds to the same phase, and the magnetic characteristics of the stator teeth 11a in which the shapes of the tip portions are different from each other in the rotation direction of the rotor 12 and a magnetic circuit is formed are: Those corresponding to the same phase are different from each other. The harmonic suppression element is configured by three closed circuits in which the filter windings 14 corresponding to the same phase are connected in parallel.

電動機10において、電力変換器30を駆動方式としてPWM波電圧駆動を行う場合、電磁鋼板で形成されるステータ11やロータ12のコア部や、永久磁石15等の鉄損には、スロット高調波成分の他にPWM波電圧駆動に起因するキャリア高調波成分が含有され、鉄損増加の要因となる。   In the electric motor 10, when PWM wave voltage driving is performed using the power converter 30 as a driving method, the core harmonics of the stator 11, the rotor 12, the permanent magnet 15, and the like formed of electromagnetic steel plates have slot harmonic components. In addition, a carrier harmonic component resulting from PWM wave voltage drive is contained, which causes an increase in iron loss.

図3は、本実施形態にかかるステータティース11aを有する電動機10におけるU〜W相のコア部に鎖交する磁束のスペクトルを示す説明図である。先端形状が対称に形成されたステータティースを有する電動機において、U相、V相、W相のステータティースに鎖交する磁束のスペクトルは概ね同一である。U相、V相、W相は120度位相がずれているので、3つのフィルタ巻線14で構成される閉回路に誘起電圧差が発生しないため、当該閉回路(高調波磁束抑制要素)に電流が流れず、高調波磁束を抑制することはできない。しかしながら、本実施形態によれば、ステータティース11aの先端形状を非対称としている。これにより、各相においてスロット高調波成分に振幅差と位相差を発生させることができる。その結果、図3に示すように、各相の鎖交磁束スペクトルを異ならせることができることができる。また、図4は、位相情報も含めて各相の鎖交磁束のベクトル和を示す説明図である。ここで、同図において、四角のプロットは対称形状のステータティースを有する電動機に関するベクトル和を示し、菱形のプロットは、非対称形状のステータティース11aを有する電動機10に関するベクトル和を示す。同図から分かるように、非対称形状のステータティース11aを有する電動機10では、ベクトル和が有限の値を持つことがわかる。これにより、非対称形状のステータティース11aの場合、高調波磁束抑制要素である閉回路に循環電流が誘起され、磁気回路における磁束の高調波成分(スロット高調波成分)を抑制することができる。そのため、電動機全体の損失の増加を抑制することができ、電動機10の効率低下を抑制することができる。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing a spectrum of magnetic flux interlinked with the core portion of the U to W phase in the electric motor 10 having the stator teeth 11a according to the present embodiment. In an electric motor having stator teeth with symmetrical tip shapes, the spectra of magnetic fluxes interlinking with U-phase, V-phase, and W-phase stator teeth are substantially the same. Since the U-phase, V-phase, and W-phase are 120 degrees out of phase, no induced voltage difference occurs in the closed circuit composed of the three filter windings 14, so that the closed circuit (harmonic magnetic flux suppression element) The current does not flow and the harmonic magnetic flux cannot be suppressed. However, according to the present embodiment, the tip shape of the stator teeth 11a is asymmetric. Thereby, an amplitude difference and a phase difference can be generated in the slot harmonic component in each phase. As a result, as shown in FIG. 3, the interlinkage magnetic flux spectrum of each phase can be made different. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the vector sum of the interlinkage magnetic flux of each phase including the phase information. Here, in the same figure, square plots indicate vector sums for motors having symmetrical stator teeth, and rhombus plots indicate vector sums for motor 10 having asymmetric stator teeth 11a. As can be seen from the figure, in the electric motor 10 having the asymmetric stator teeth 11a, the vector sum has a finite value. Thereby, in the case of the asymmetric stator teeth 11a, a circulating current is induced in the closed circuit which is a harmonic magnetic flux suppressing element, and the harmonic component (slot harmonic component) of the magnetic flux in the magnetic circuit can be suppressed. Therefore, an increase in the loss of the entire motor can be suppressed, and a decrease in efficiency of the motor 10 can be suppressed.

また、本実施形態において、ステータ巻線13のそれぞれは、位相が異なる3種類のPWMキャリアを用いてPWM波電圧駆動される3個の3相インバータ31〜33を介して通電される。かかる構成によれば、スロット高調波成分に加え、キャリア高調波成分についても抑制できるので、電動機10の効率低下をより抑制することができる。   Further, in the present embodiment, each of the stator windings 13 is energized through three three-phase inverters 31 to 33 that are PWM wave voltage driven using three types of PWM carriers having different phases. According to such a configuration, in addition to the slot harmonic component, the carrier harmonic component can also be suppressed, so that the efficiency reduction of the electric motor 10 can be further suppressed.

(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態にかかる電動機10について説明する。第2の実施形態にかかる電動機10が、第1の実施形態のそれと相違する点は、ステータティース11aの先端形状のパターンと高調波磁束抑制要素の回路構成である。第1の実施形態と共通する構成については説明を省略することとし、以下、相違点を中心に説明を行う。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the electric motor 10 concerning the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. The electric motor 10 according to the second embodiment differs from that of the first embodiment in the circuit configuration of the pattern of the tip shape of the stator teeth 11a and the harmonic magnetic flux suppressing element. The description of the configuration common to the first embodiment will be omitted, and the following description will focus on the differences.

図5は、本発明の第2の実施形態にかかる電動機10の構造を模式的に示す平面展開図である。本実施形態において、個々のステータティース11aの先端形状は、同相に対応するもの同士について、それぞれ同一形状に形成されている。具体的には、3組のU相(U1相〜U3相)のステータ巻線13が巻回されるステータティース11aの先端形状は、それぞれ同一形状に設定され、3組のV相(V1相〜V3相)のステータ巻線13が巻回されるステータティース11aの先端形状も、それぞれ同一形状に設定される。また、3組のW相(W1相〜W3相)のステータ巻線13が巻回されるステータティース11aの先端形状も、それぞれ同一形状に設定され。   FIG. 5 is a developed plan view schematically showing the structure of the electric motor 10 according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the tip shapes of the individual stator teeth 11a are formed in the same shape for those corresponding to the same phase. Specifically, the tip shapes of the stator teeth 11a around which three sets of U-phase (U1-phase to U3-phase) stator windings 13 are wound are set to the same shape, and three sets of V-phase (V1-phase) are set. The tip shape of the stator teeth 11a around which the (V3 phase) stator winding 13 is wound is also set to the same shape. The tip shapes of the stator teeth 11a around which the three sets of W-phase (W1-phase to W3-phase) stator windings 13 are wound are also set to the same shape.

これに対して、個々のステータティース11aの先端形状は、相毎に、それぞれが異なる形状(非対称)となるように設定されている。例えば、ノーマルなステータティースの先端形状を、全周囲において外側に突出する突出部を有するフランジ形状とする。本実施形態において、3組のU相に対応するステータティース11aの先端形状のそれぞれは、軸方向に延在する一対の側面部のうち、一方の側面部(図中の右側)に対応する突出部が切り欠かれた形状となっている。一方、3組のV相に対応するステータティース11aの先端形状のそれぞれは、全周囲において外側に突出する突出部を有するフランジ形状となっている。また、3組のW相に対応するステータティース11aの先端形状のそれぞれは、軸方向に延在する一対の側面部のうち、他方の側面部(図中の左側)に対応する突出部が切り欠かれた形状となっている。これにより、磁気回路が形成される磁性体(ステータティース11a)の磁気的特性が相毎に異ならされている。   On the other hand, the tip shape of each stator tooth 11a is set to have a different shape (asymmetric) for each phase. For example, the tip shape of normal stator teeth is a flange shape having a protruding portion that protrudes outward in the entire periphery. In the present embodiment, each of the tip shapes of the stator teeth 11a corresponding to the three sets of U phases is a protrusion corresponding to one side surface portion (the right side in the drawing) of the pair of side surface portions extending in the axial direction. The part is cut out. On the other hand, each of the tip shapes of the stator teeth 11a corresponding to the three sets of V phases has a flange shape having a protruding portion that protrudes outward in the entire periphery. In addition, each of the tip shapes of the stator teeth 11a corresponding to the three sets of W phases has a protruding portion corresponding to the other side surface portion (the left side in the drawing) of the pair of side surface portions extending in the axial direction. The shape is missing. Thereby, the magnetic characteristics of the magnetic body (stator teeth 11a) on which the magnetic circuit is formed are made different for each phase.

以下、本実施形態の高調波磁束抑制要素について説明する。高調波磁束抑制要素は、各ステータティース11aに巻回されるフィルタ巻線14によって構成される。具体的には、高調波磁束抑制要素は、3つのフィルタ巻線14毎に、当該フィルタ巻線14同士を直列に結線した閉回路で構成される。9相の電動機10である本実施形態では、9つのフィルタ巻線14を備えるため、3つの閉回路に対応する高調波抑制要素が形成されることとなる。なお、個々の閉回路には、カットオフ周波数調整用かつ冷却用の抵抗素子が1つ設けられている。   Hereinafter, the harmonic magnetic flux suppressing element of this embodiment will be described. The harmonic magnetic flux suppressing element is configured by a filter winding 14 wound around each stator tooth 11a. Specifically, the harmonic magnetic flux suppressing element is configured by a closed circuit in which the filter windings 14 are connected in series for each of the three filter windings 14. In the present embodiment, which is the nine-phase electric motor 10, since nine filter windings 14 are provided, harmonic suppression elements corresponding to three closed circuits are formed. Each closed circuit is provided with one resistance element for adjusting the cutoff frequency and for cooling.

個々のステータティース11aの先端形状が相互に異なる本実施形態において、個々の閉回路を構成する3つのフィルタ巻線14は、3つの3相インバータ31〜33からそれぞれ出力される各相の電流に応じて決定される。具体的には、1組の閉回路は、キャリア位相がそれぞれ異なるU相電流、V相電流、W相電流が当該閉回路を通過するように3つのフィルタ巻線14同士が結線されており、換言すれば、各相に対応するフィルタ巻線14のそれぞれを直列接続される。本実施形態において、第1の閉回路は、U1相電流、V2相電流、W3相電流が当該閉回路を通過するように、U1相、V2相、W3相に対応する3つのフィルタ巻線14を結線することにより構成される。第2の閉回路は、U2相電流、V3相電流、W1相電流が当該閉回路を通過するように、U2相、V3相、W1相に対応する3つのフィルタ巻線14を結線することにより構成される。また、第3の閉回路は、U3相電流、V1相電流、W2相電流が当該閉回路を通過するように、U3相、V1相、W2相に対応する3つのフィルタ巻線14を結線することにより構成される。   In this embodiment in which the tip shapes of the individual stator teeth 11a are different from each other, the three filter windings 14 constituting the individual closed circuits are supplied with currents of respective phases output from the three three-phase inverters 31 to 33, respectively. Will be decided accordingly. Specifically, in one set of closed circuits, three filter windings 14 are connected so that U-phase current, V-phase current, and W-phase current having different carrier phases pass through the closed circuit, In other words, each of the filter windings 14 corresponding to each phase is connected in series. In the present embodiment, the first closed circuit includes three filter windings 14 corresponding to the U1, V2, and W3 phases so that the U1 phase current, the V2 phase current, and the W3 phase current pass through the closed circuit. It is comprised by connecting. The second closed circuit connects three filter windings 14 corresponding to the U2-phase, V3-phase, and W1-phase so that the U2-phase current, the V3-phase current, and the W1-phase current pass through the closed circuit. Composed. The third closed circuit connects three filter windings 14 corresponding to the U3 phase, the V1 phase, and the W2 phase so that the U3 phase current, the V1 phase current, and the W2 phase current pass through the closed circuit. It is constituted by.

このように本実施形態において、電動機10は、複数の磁気回路を流れる磁束のそれぞれにおいて所定のカットオフ周波数以上の高調波磁束を抑制する高調波磁束抑制要素を備える。また、磁気回路のそれぞれは、磁気回路が形成される磁性体の磁気的特性が互いに非対称に構成される。具体的には、ステータティース11aのそれぞれは、相毎に、先端部の形状がロータ12の回転方向において異ならされ、磁気回路が形成されるステータティース11aの磁気的特性は相毎に異ならされている。また、高調波磁束抑制要素は、各相に対応するフィルタ巻線のそれぞれを直列接続した3個の閉回路で構成されている。   As described above, in the present embodiment, the electric motor 10 includes the harmonic magnetic flux suppressing element that suppresses the harmonic magnetic flux having a frequency equal to or higher than the predetermined cutoff frequency in each of the magnetic fluxes flowing through the plurality of magnetic circuits. In addition, each of the magnetic circuits is configured such that the magnetic properties of the magnetic bodies on which the magnetic circuit is formed are asymmetric with respect to each other. Specifically, in each of the stator teeth 11a, the shape of the tip is different in the rotation direction of the rotor 12 for each phase, and the magnetic characteristics of the stator teeth 11a in which the magnetic circuit is formed are different for each phase. Yes. Further, the harmonic magnetic flux suppressing element is configured by three closed circuits in which filter windings corresponding to the respective phases are connected in series.

かかる構成によれば、第1の実施形態と同様に、高調波磁束抑制要素である閉回路に循環電流が誘起され、磁気回路における磁束の高調波成分(スロット高調波成分)を抑制することができる。そのため、電動機全体の損失の増加を抑制することができ、電動機10の効率低下を抑制することができる。   According to this configuration, similarly to the first embodiment, the circulating current is induced in the closed circuit that is the harmonic magnetic flux suppression element, and the harmonic component (slot harmonic component) of the magnetic flux in the magnetic circuit can be suppressed. it can. Therefore, an increase in the loss of the entire motor can be suppressed, and a decrease in efficiency of the motor 10 can be suppressed.

また、本実施形態によれば、高調波磁束抑制要素である閉回路を構成する巻線が、第1の実施形態に示す手法と比べて短くすることが可能である。また、閉回路を構成する抵抗素子も各閉回路に一つ設ければよいので、構造の簡素化を図ることができる。   Moreover, according to this embodiment, the winding which comprises the closed circuit which is a harmonic magnetic flux suppression element can be shortened compared with the method shown in 1st Embodiment. In addition, since only one resistive element constituting the closed circuit is provided in each closed circuit, the structure can be simplified.

なお、ステータティース11aの先端形状を異ならせる手法は、上述した実施形態に限定されない。本実施形態では、ステータティース11aの先端部のフランジ部の長さ(ロータ12の回転方向に対応する長さ)を変更するものであるが、このフランジ部の位置をオフセットさせたりしてもよい。また、フランジ部を異なる形態で切り欠いたりしてもよい。   Note that the method of changing the tip shape of the stator teeth 11a is not limited to the above-described embodiment. In the present embodiment, the length of the flange portion at the tip of the stator teeth 11a (the length corresponding to the rotation direction of the rotor 12) is changed, but the position of this flange portion may be offset. . Moreover, you may notch a flange part in a different form.

また、本実施形態では、ステータティース11aの先端形状を異ならせることで、磁気回路が形成される磁性体の磁気的特性を互いに非対称に構成しているが、磁気的特性を非対称に構成する手法はこれに限定されない。例えば、ステータティース11aの形状をすべて同一とした上で、磁気回路を構成する磁性体(ステータ11の一部やロータの一部)の導電率、ヒステリシス特性、板厚、飽和磁束密度および透磁率の少なくとも一つを互いに異なることでもよい。例えば、ステータ11を構成する積層鋼板の導電率や板厚を変えた場合には、磁束が交番した際の渦電流特性が変化し、鎖交する磁束の周波数によって位相差を与えることができる。また、飽和磁束密度や透磁率を変えた場合にも、飽和による周波数成分比率の変化を発生させることができる。   In the present embodiment, the magnetic properties of the magnetic bodies on which the magnetic circuit is formed are asymmetric with each other by changing the tip shape of the stator teeth 11a. Is not limited to this. For example, the shape of the stator teeth 11a are all the same, and the conductivity, hysteresis characteristics, plate thickness, saturation magnetic flux density, and permeability of the magnetic body (part of the stator 11 and part of the rotor) constituting the magnetic circuit. May be different from each other. For example, when the conductivity and thickness of the laminated steel plates constituting the stator 11 are changed, the eddy current characteristics when the magnetic flux alternates change, and a phase difference can be given by the frequency of the interlinking magnetic flux. Further, even when the saturation magnetic flux density and the magnetic permeability are changed, the change in the frequency component ratio due to the saturation can be generated.

10…電動機
11…ステータ
11a…ステータティース
11b…バックヨーク
12…ロータ
13…ステータ巻線
14…フィルタ巻線
15…永久磁石
20…電源
30…電力変換器
31〜33…3相インバータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric motor 11 ... Stator 11a ... Stator teeth 11b ... Back yoke 12 ... Rotor 13 ... Stator winding 14 ... Filter winding 15 ... Permanent magnet 20 ... Power source 30 ... Power converters 31-33 ... Three-phase inverter

Claims (8)

ステータおよびロータを構成する磁性体により磁気回路が形成され、磁性体をコアとして巻回した複数のステータ巻線への通電がそれぞれ制御されることで各磁気回路に交番磁束が流れる電動機において、
前記磁気回路のそれぞれを流れる磁束において所定のカットオフ周波数以上の高調波磁束を抑制する高調波磁束抑制要素を備え、
前記磁気回路のそれぞれは、前記ステータ巻線のそれぞれに対応して、当該磁気回路を形成する磁性体の磁気的特性が非対称に構成され、
前記ステータは、相数のn(n:自然数)倍に対応するステータ巻線用の複数のティースを備え、
前記磁気回路のそれぞれは、同相に対応するもの同士について、当該磁気回路を構成する磁性体の磁気的特性が互いに異なり、
前記複数のティースは、フィルタ巻線がそれぞれ巻回されており、
前記高調波抑制要素は、同相に対応する前記フィルタ巻線のそれぞれを並列接続したn個の閉回路で構成されることを特徴とする電動機。
In an electric motor in which an alternating magnetic flux flows in each magnetic circuit by controlling energization to a plurality of stator windings wound with the magnetic body as a core by forming a magnetic circuit with a magnetic body constituting the stator and the rotor,
A harmonic flux suppression element that suppresses harmonic flux above a predetermined cutoff frequency in the magnetic flux flowing through each of the magnetic circuits,
Each of the magnetic circuits corresponds to each of the stator windings, and the magnetic characteristics of the magnetic body forming the magnetic circuit are configured asymmetrically .
The stator includes a plurality of teeth for stator winding corresponding to n (n: natural number) times the number of phases,
For each of the magnetic circuits corresponding to the same phase, the magnetic properties of the magnetic bodies constituting the magnetic circuit are different from each other,
Each of the plurality of teeth is wound with a filter winding,
The harmonic suppression element is constituted by n closed circuits in which the filter windings corresponding to the same phase are connected in parallel .
前記ティースのそれぞれは、同相に対応するもの同士について、前記ロータと対向する先端部の形状が前記ロータの回転方向において互いに異なることを特徴とする請求項に記載された電動機。 2. The electric motor according to claim 1 , wherein the teeth corresponding to the same phase are different from each other in a shape of a tip portion facing the rotor in a rotation direction of the rotor. 前記磁気回路のそれぞれは、同相に対応するもの同士について、当該磁気回路が形成される前記磁性体の導電率、ヒステリシス特性、板厚、飽和磁束密度および透磁率の少なくとも一つが互いに異なることを特徴とする請求項またはに記載された電動機。 Wherein, respectively that of the magnetic circuit, for each other corresponds to the phase, the conductivity of the magnetic body where the magnetic circuit is formed, the hysteresis characteristic, the sheet thickness, different at least one saturated magnetic flux density and permeability from each other The electric motor according to claim 1 or 2 . ステータおよびロータを構成する磁性体により磁気回路が形成され、磁性体をコアとして巻回した複数のステータ巻線への通電がそれぞれ制御されることで各磁気回路に交番磁束が流れる電動機において、
前記磁気回路のそれぞれを流れる磁束において所定のカットオフ周波数以上の高調波磁束を抑制する高調波磁束抑制要素を備え、
前記磁気回路のそれぞれは、前記ステータ巻線のそれぞれに対応して、当該磁気回路を形成する磁性体の磁気的特性が非対称に構成され、
前記ステータは、相数のn(n:自然数)倍に対応するステータ巻線用の複数のティースを備え、
前記磁気回路のそれぞれは、相毎に、当該磁気回路が形成される磁性体の磁気的特性が異なり、
前記複数のティースは、フィルタ巻線がそれぞれ巻回されており、
前記高調波抑制要素は、各相に対応するフィルタ巻線のそれぞれを直列接続したn個の閉回路で構成されることを特徴とする電動機。
In an electric motor in which an alternating magnetic flux flows in each magnetic circuit by controlling energization to a plurality of stator windings wound with the magnetic body as a core by forming a magnetic circuit with a magnetic body constituting the stator and the rotor,
A harmonic flux suppression element that suppresses harmonic flux above a predetermined cutoff frequency in the magnetic flux flowing through each of the magnetic circuits,
Each of the magnetic circuits corresponds to each of the stator windings, and the magnetic characteristics of the magnetic body forming the magnetic circuit are configured asymmetrically.
The stator includes a plurality of teeth for stator winding corresponding to n (n: natural number) times the number of phases,
Each of the magnetic circuits, for each phase, Ri magnetic properties of the magnetic material in which the magnetic circuit is formed Do different,
Each of the plurality of teeth is wound with a filter winding,
The harmonic suppression element includes an n number of closed circuits in which filter windings corresponding to each phase are connected in series .
前記ティースのそれぞれは、相毎に、前記ロータと対向する先端部の形状が前記ロータの回転方向において異なることを特徴とする請求項に記載された電動機。 5. The electric motor according to claim 4 , wherein each of the teeth has a different shape of a tip portion facing the rotor in a rotation direction of the rotor for each phase. 前記磁気回路のそれぞれは、相毎に、当該磁気回路が形成される磁性体の導電率、ヒステリシス特性、板厚、飽和磁束密度および透磁率の少なくとも一つが異なることを特徴とする請求項またはに記載された電動機。 5. The magnetic circuit according to claim 4 , wherein at least one of conductivity, hysteresis characteristics, plate thickness, saturation magnetic flux density, and magnetic permeability of the magnetic material in which the magnetic circuit is formed is different for each phase. 5. The electric motor described in 5 . 前記ステータ巻線のそれぞれは、位相が異なるn種類のPWMキャリアを用いてPWM波電圧駆動されるn個の多相インバータを介して通電されることを特徴とする請求項からのいずれか一項に記載された電動機。 Each of the stator windings, any one of claim 1, characterized in that the phase is energized via n multiphase inverters PWM wave voltage driving with different n types of PWM carrier 6 The electric motor described in one item. ステータおよびロータを構成する磁性体により磁気回路が形成され、磁性体をコアとして巻回した複数のステータ巻線への通電がそれぞれ制御されることで各磁気回路に交番磁束が流れる電動機において、In an electric motor in which an alternating magnetic flux flows in each magnetic circuit by controlling energization to a plurality of stator windings wound with the magnetic body as a core by forming a magnetic circuit with a magnetic body constituting the stator and the rotor,
前記磁気回路のそれぞれを流れる磁束において所定のカットオフ周波数以上の高調波磁束を抑制する高調波磁束抑制要素を備え、A harmonic flux suppression element that suppresses harmonic flux above a predetermined cutoff frequency in the magnetic flux flowing through each of the magnetic circuits,
前記磁気回路のそれぞれは、前記ステータ巻線のそれぞれに対応して、当該磁気回路を形成する磁性体の磁気的特性が非対称に構成され、Each of the magnetic circuits corresponds to each of the stator windings, and the magnetic characteristics of the magnetic body forming the magnetic circuit are configured asymmetrically.
前記ステータは、相数のn(n:自然数)倍に対応するステータ巻線用の複数のティースを備え、The stator includes a plurality of teeth for stator winding corresponding to n (n: natural number) times the number of phases,
前記磁気回路のそれぞれは、同相に対応するもの同士について、当該磁気回路を構成する磁性体の磁気的特性が互いに異なり、For each of the magnetic circuits corresponding to the same phase, the magnetic properties of the magnetic bodies constituting the magnetic circuit are different from each other,
前記ステータ巻線のそれぞれは、位相が異なるn種類のPWMキャリアを用いてPWM波電圧駆動されるn個の多相インバータを介して通電されることを特徴とする電動機。Each of the stator windings is energized through n number of multiphase inverters driven by PWM wave voltage using n types of PWM carriers having different phases.
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