JP6176217B2 - 磁石レス回転電機 - Google Patents

磁石レス回転電機 Download PDF

Info

Publication number
JP6176217B2
JP6176217B2 JP2014203677A JP2014203677A JP6176217B2 JP 6176217 B2 JP6176217 B2 JP 6176217B2 JP 2014203677 A JP2014203677 A JP 2014203677A JP 2014203677 A JP2014203677 A JP 2014203677A JP 6176217 B2 JP6176217 B2 JP 6176217B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
salient pole
rectifying element
circuit
salient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014203677A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016073166A (ja
Inventor
英一 五十嵐
英一 五十嵐
英治 山田
英治 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2014203677A priority Critical patent/JP6176217B2/ja
Priority to EP15784463.0A priority patent/EP3202020B1/en
Priority to US15/514,256 priority patent/US10651711B2/en
Priority to CN201580053408.8A priority patent/CN107078570B/zh
Priority to PCT/IB2015/001712 priority patent/WO2016051250A2/en
Publication of JP2016073166A publication Critical patent/JP2016073166A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6176217B2 publication Critical patent/JP6176217B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/12Asynchronous induction motors for multi-phase current
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/24Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/04Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
    • H02K11/042Rectifiers associated with rotating parts, e.g. rotor cores or rotary shafts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/04Machines with one rotor and two stators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Description

本発明は、磁石レス回転電機に係り、特に、環状ロータの外周側に外側ステータ、内周側に内側ロータを有するダブルステータ型の磁石レス回転電機に関する。
永久磁石を用いないロータを備える磁石レス回転電機としては、ロータにロータコイルを巻回されたロータ突極を設け、ステータからの界磁によってロータコイルに誘導電流を発生させ、この誘導電流でロータ突極を磁化させる構成が知られている。
特許文献1には、磁石レスモータとして、ステータによって形成される磁界内に配置され、その磁界により回転されるロータを備え、ロータの突極にはステータとのギャップ近傍に配置される誘導コイルと、これとは別体でステータから遠く配置されるコモンコイルとを有する構成が開示されている。
本発明に関連する技術として、特許文献2には、環状のロータに周方向に着磁した永久磁石を配置し、ロータの内側に内側ステータ、ロータの外側に外側ステータを設け、内外両ステータはそれぞれY結線された三相コイルを有するダブルステータ型モータが開示されている。
特開2010−279165号公報 特開2011−244643号公報
磁石レス回転電機は高価な磁石材を用いない利点があるが、一方で、ロータコイルによる銅損が生じ、また、誘導電流によって磁化される磁極の特性が永久磁石ほど強力ではないことから、さらなる出力改善が望まれる。
本発明の目的は、さらなる出力改善を可能とする磁石レス回転電機を提供することである。
本発明に係る磁石レス回転電機は、環状のロータヨーク部、ロータヨーク部の外周側に沿って設けられる複数の外側突極、複数の外側突極のそれぞれに巻回される複数の外側ロータコイル、ロータヨーク部の内周側に沿って設けられる複数の内側突極、及び複数の内側突極のそれぞれに巻回される複数の内側ロータコイルを有する環状ロータと、環状ロータの外周側に向かい合って配置され外側励磁コイルを有する外側ステータと、環状ロータの内周側に向かい合って配置され内側励磁コイルを有する内側ステータと、を備え、環状ロータは、複数の内側突極と複数の外側突極のそれぞれにおいて、隣接する突極の一方側突極に一方側コイルが巻回され、隣接する突極の他方側突極に他方側コイルが巻回され、一方側コイルに誘起される誘起電流によって磁化される一方側突極の磁極の向きを一方側とする一方側整流素子と、他方側コイルに誘起される誘起電流によって磁化される他方側突極の磁極の向きを一方側突極の磁極の向きと反対側とする他方側整流素子と、を有することを特徴とする。
本発明に係る磁石レス回転電機において、一方側コイルと一方側整流素子とで構成される一方側巻線回路と、他方側コイルと他方側整流素子とで構成される他方側巻線回路と、について、内側突極の一方側巻線回路と外側突極の一方側巻線回路を並列接続または直列接続して、内側突極の一方側巻線回路における一方側整流素子と外側突極の一方側巻線回路における一方側整流素子を共通化していずれか一方を省略し、内側突極の他方側巻線回路と外側突極の他方側巻線回路を並列接続または直列接続して、内側突極の他方側巻線回路における他方側整流素子と外側突極の他方側巻線回路における他方側整流素子を共通化していずれか一方を省略することが好ましい。
本発明に係る磁石レス回転電機において、内側突極側と外側突極側の少なくともいずれか1つの側は、一方側コイルおよび他方側コイルについて、巻回される突極の先端側に配置される誘導コイルと同じ突極の根元側に誘導コイルと同じ巻方向で巻回されるコモンコイルを有することが好ましい。
本発明に係る磁石レス回転電機において、内側突極側と外側突極側の双方の側に誘導コイルとコモンコイルが設けられ、複数の内側突極と複数の外側突極のそれぞれについて、一方側コイルと一方側整流素子とで構成される一方側巻線回路と他方側コイルと他方側整流素子とで構成される他方側巻線回路を互いに接続し、一方側巻線回路の一方側コモンコイルと他方側巻線回路の他方側コモンコイルが直列接続されてコモンコイル部が形成され、一方側巻線回路の一方側誘導コイルの一方端子と一方側整流素子のアノードが接続され、他方側巻線回路の他方側誘導コイルの一方端子と他方側整流素子のアノードが接続され、コモンコイル部の一方端子に一方側誘導コイルの他方端子と他方側誘導コイルの他方端子が接続され、コモンコイル部の他方端子に一方側整流素子のカソードと他方側整流素子のカソードが接続されて、T字形回路を形成することが好ましい。
本発明に係る磁石レス回転電機において、内側突極に形成されるに内側T字形回路と、外側突極に形成される外側T字形回路を並列接続または直列接続して、内側T字形回路の一方側整流素子と他方側整流素子の組と外側T字形回路の一方側整流素子と他方側整流素子の組を共通化していずれか一方を省略することが好ましい。
本発明に係る磁石レス回転電機において、複数の内側突極と複数の外側突極のいずれか1について、一方側コイルは、巻回される突極の先端側に配置される一方側誘導コイル、及び同じ突極の根元側に一方側誘導コイルと同じ巻方向で巻回される一方側コモンコイルを有し、他方側コイルは、巻回される突極の先端側に配置される他方側誘導コイル、及び同じ突極の根元側に他方側誘導コイルと同じ巻方向で巻回される他方側コモンコイルを有し、複数の内側突極と複数の外側突極の他の1は、一方側コイルと他方側コイルを有し、一方側コモンコイルと他方側コモンコイルと一方側コイルと他方側コイルとが直列接続されてコモンコイル部が形成され、一方側誘導コイルの一方端子と一方側整流素子のアノードが接続され、他方側誘導コイルの一方端子と他方側整流素子のアノードが接続され、コモンコイル部の他方端子に一方側整流素子のカソードと他方側整流素子のカソードが接続され、コモンコイル部の一方端子に一方側誘導コイルの他方端子と他方側誘導コイルの他方端子が接続されることが好ましい。
本発明に係る磁石レス回転電機において、外側ステータの励磁コイルには外側三相インバータ回路が接続され、内側ステータの励磁コイルには内側三相インバータ回路が接続されることが好ましい。
本発明に係る磁石レス回転電機は、環状ロータの内側突極の数は外側突極の数と同数であり、外側ステータの励磁コイルと内側ステータの励磁コイルには1つの三相インバータ回路が接続されることが好ましい。
上記構成の磁石レス回転電機は、環状ロータの外周側と内周側のそれぞれにロータコイルを巻回されたロータ突極を設け、環状ロータの外周側に外側ステータ、内周側に内側ステータが配置される。これにより、環状ロータは外側ステータの間と内側ステータとの間でそれぞれトルクを発生させるので、磁石レス回転電機の出力が改善される。
本発明に係る磁石レス回転電機において、環状ロータにおける内側巻線回路と外側巻線回路を並列または直列接続するので、内側巻線回路の整流素子と外側巻線回路の整流素子を1つにまとめることができ、低コスト化を図ることができる。
本発明に係る磁石レス回転電機において、ロータコイルが突極先端側の誘導コイルと、突極根元部のコモンコイルに分けて構成される。ステータからの界磁によって発生する誘導電流は、突極の先端部ほど強く、根元側で弱い。したがって、誘導コイルはステータからの界磁による誘導電流を発生させる役割が主となり、コモンコイルは、誘導電流によって突極を磁化させて磁極とする役割が主となる。誘導コイルの巻数とコモンコイルの巻数の比を適切に設定することで、磁石レス回転電機の効率の改善を図ることができる。
本発明に係る磁石レス回転電機において、周方向に隣接する一方側突極と他方側突極のそれぞれについて、誘導コイルとコモンコイルと整流素子で構成される一方側巻線回路と他方側巻線回路を互いに接続してそれぞれのコモンコイルを直列接続してT字形回路を形成する。これによって、一方側巻線回路単独と他方側巻線回路単独では、誘導電流が半波整流されたものが全波整流されたものとなり、各突極が強く磁化されて磁極特性が向上し、磁石レス回転電機の出力を顕著に改善できる。
本発明に係る磁石レス回転電機において、内側突極に形成される内側T字形回路と、外側突極に形成される外側T字形回路を並列接続または直列接続する。これにより、内側T字形回路の整流素子と外側T字形回路の整流素子を1つにまとめることができ、低コスト化を図ることができる。
本発明に係る磁石レス回転電機において、複数の内側突極と複数の外側突極のいずれか1については、一方側コイルも他方側コイルも誘導コイルとコモンコイルを有するが、他の1は、誘導コイルを有しない。この構成で、内側突極側の一方側巻線回路と他方側回路を接続し、外側突極側の一方側巻線回路と他方側回路を接続し、お互いを直列接続する。これにより、内側突極側の整流素子と外側突極側の整流素子が共通化できる。また、誘導コイルを有する一方側コイルのコモンコイルと、誘導コイルを有する他方側コイルのコモンコイルと、誘導コイルを有さない一方側コイルと、誘導コイルを有さない他方側コイルが直列接続されてコモンコイル部を形成する。誘導コイルを有さない一方側コイルと、誘導コイルを有さない他方側コイルは、誘導コイルを有さない分、巻数を増やすことができるので、誘導電流を効果的に利用して各突極を強く磁化でき、これにより磁極特性が向上し、磁石レス回転電機の出力を顕著に改善できる。
本発明に係る磁石レス回転電機において、外側ステータの励磁コイルには外側三相インバータ回路が接続され、内側ステータの励磁コイルには内側三相インバータ回路が接続される。また、環状ロータの内側突極の数は外側突極の数と同数のときは、外側ステータの励磁コイルと内側ステータの励磁コイルには1つの三相インバータ回路が接続されるので、インバータ回路のコストを低減できる。
本発明に係る実施の形態の磁石レス回転電機の構成を示す図である。図1(a)は、全体構成図、(b)は、外側突極側(O側)と内側突極側(I側)と、周方向に隣接する2つの突極側(L側とR側)の4つの突極のそれぞれについて、コイルと整流素子で構成される巻線回路を示す図である。(c)は、(b)についてO側の巻線回路とI側の巻線回路を並列接続した構成図であり、(d)は、(b)についてO側の巻線回路とI側の巻線回路を直列接続した構成図である。(e)は、(b)についてO側のコイルを誘導コイルとコモンコイルで構成した図であり、(f)は、(b)についてO側のコイルとI側のコイルのそれぞれを誘導コイルとコモンコイルとで構成した図である。(g)は、(f)についてL側の巻線回路とR側の巻線回路を接続してL側のコモンコイルとR側のコモンコイルを直列接続して、O側で1つのT字形回路、I側で1つのT字形回路を構成する図である。(h)は、(g)についてO側のT字形回路とI側のT字形回路を並列接続した構成図であり、(i)は、(g)についてO側のT字形回路とI側のT字形回路を直列接続した構成図である。(j)は、(i)においてI側の誘導コイルを省略した構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態の磁石レス回転電機について、巻線回路の18の構成例を示す図である。18の構成例のうち、図1の(b)〜(j)について該当する構成例を示した。 図1(g)の詳細図で、図3(a)は結線図であり、(b)は等価回路図である。 図1(h)の詳細図で、図3(a)は結線図であり、(b)は等価回路図である。 図1(i)の詳細図で、図3(a)は結線図であり、(b)は等価回路図である。 図1(j)の詳細図で、図3(a)は結線図であり、(b)は等価回路図である。 本発明に係る実施の形態の磁石レス回転電機に接続される2つのインバータ回路を示す図である。 本発明に係る実施の形態の磁石レス回転電機に接続される1つのインバータ回路を示す図である。 図8の詳細図である。 本発明に係る実施の形態の磁石レス回転電機における磁束の流れを示す図である。
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下で述べる極数、突極数、誘導コイルとコモンコイルの巻数比等は、説明のための例示であり、磁石レス回転電機の仕様に合わせ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図1は、磁石レス回転電機10の構成図である。以下では、磁石レス回転電機10を特に断らない限り回転電機10と呼ぶ。図1(a)は、回転電機10の全体構成を示す図で、回転電機10の軸方向に垂直な断面図である。(b)から(j)は、巻線回路についてのいくつかの構成例を示す図である。
回転電機10は、4極三相同期型回転電機で、磁極としての永久磁石を有しない。回転電機10は、環状ロータ12と、環状ロータ12の外周側に向かい合って配置される外側ステータ14と、環状ロータ12の内周側に向かい合って配置される内側ステータ16と、出力軸18を含んで構成される。外側ステータ14と内側ステータ16は図示されていないモータケースに固定され、出力軸18は、モータケースに回転可能に支持される。環状ロータ12と出力軸18は一体構造で、環状ロータ12は外側ステータ14と内側ステータ16の間の空間を回転し、そのトルクは出力軸18に出力される。
図1(a)に1つの極の範囲をA−Aで示した。A−Aの範囲の角度は90度で、極数=4である。
環状ロータ12は、環状のロータヨーク部20と、ロータヨーク部20の外周側に沿って設けられる複数の外側突極22と、複数の外側突極22のそれぞれに巻回される複数の外側ロータコイル24と、ロータヨーク部20の内周側に沿って設けられる複数の内側突極26と、複数の内側突極26のそれぞれに巻回される複数の内側ロータコイル28とを有する。複数の外側突極22と複数の内側突極26は、ロータヨーク部20を挟んで反対側の対向する位置にそれぞれ配置される。外側ロータコイル24、内側ロータコイル28は、いずれも集中巻によって、外側突極22と内側突極26に巻回される。
周方向に沿って隣接する2つの外側突極22で環状ロータ12の1つの外側磁極対を形成する。極数が4であるので、外側突極22の総数=8である。同様に、周方向に沿って隣接する2つの内側突極26で環状ロータ12の1つの内側磁極対を形成する。極数が4であるので、内側突極26の総数=8である。
外側ステータ14は、環状の外側ステータヨーク部の内周側に沿って設けられる複数の外側ステータ突極30と、複数の外側ステータ突極30のそれぞれに巻回される複数の外側励磁コイル32を有する。複数の外側ステータ突極30は環状ロータ12の外側突極22に向かい合って配置される。
複数の外側励磁コイル32は、U相巻線コイル、V相巻線コイル、W相巻線コイルで構成される。1つの極の範囲であるA−Aの範囲に、3つの外側ステータ突極30が配置される。1つの極の範囲の3つの外側ステータ突極30は、U相巻線コイルが巻回されるU相突極とV相巻線コイルが巻回されるV相突極とW相巻線コイルが巻回されるW相突極である。図1のA−Aの範囲の3つの外側ステータ突極30に、U相、V相、W相の位置を示した。したがって、外側ステータ突極30の総数は、環状ロータ12の外側突極22の総数の(3/2)倍で、12個である。U相巻線コイル、V相巻線コイル、W相巻線コイルは、いずれも分布巻によって、U相突極、V相突極、W相突極に巻回される。
内側ステータ16は、環状の内側ステータヨーク部の外周側に沿って設けられる複数の内側ステータ突極34と、複数の内側ステータ突極34のそれぞれに巻回される複数の内側励磁コイル36を有する。複数の内側ステータ突極34は環状ロータ12の内側突極26に向かい合って配置される。
複数の内側励磁コイル36は、U相巻線コイル、V相巻線コイル、W相巻線コイルで構成される。1つの極の範囲であるA−Aの範囲に、3つの内側ステータ突極34が配置される。1つの極の範囲の3つの内側ステータ突極34は、U相巻線コイルが巻回されるU相突極とV相巻線コイルが巻回されるV相突極とW相巻線コイルが巻回されるW相突極である。図1のA−Aの範囲の3つの内側ステータ突極34に、U相、V相、W相の位置を示した。したがって、内側ステータ突極34の総数は、環状ロータ12の内側突極26の総数の(3/2)倍で、12個である。U相巻線コイル、V相巻線コイル、W相巻線コイルは、いずれも分布巻によって、U相突極、V相突極、W相突極に巻回される。
環状ロータ12の外側突極22に巻回される外側ロータコイル24には、外側ステータ14の外側励磁コイル32によって形成される界磁を受けて、誘導電流が生じる。この誘導電流によって外側突極22が磁化され、磁極が形成される。形成された磁極と外側ステータ14からの界磁との協働によって、環状ロータ12は、トルクを発生する。同様に、環状ロータ12の内側突極26に巻回される内側ロータコイル28には、内側ステータ16の内側励磁コイル36によって形成される界磁を受けて、誘導電流が生じる。この誘導電流によって内側突極26が磁化され、磁極が形成される。形成された磁極と内側ステータ16からの界磁との協働によって、環状ロータ12は、トルクを発生する。
このようにして、環状ロータ12には永久磁石が配置されないが、トルクが発生する。これが磁石レス回転電機10のトルク発生原理である。
図1(b)から(j)は、回転電機10における巻線回路の構成図の例である。その中で、図1(b)が基本となる構成を示す図である。図1(b)において、1つの磁極は、2つの外側突極22,23と、2つの内側突極26,27を含んで構成される。以後、周方向に沿って互いに隣接するものを区別して、一方側をL側、他方側をR側と呼び、環状のロータヨーク部20を挟んで外周側をO側、内周側をI側と呼ぶ。L側の外側突極22はO側における一方側突極であり、R側の外側突極23はO側における他方側突極である。同様に、L側の内側突極26は、I側における一方側突極であり、R側の内側突極27は、I側における他方側突極である。
図1(b)に示すように、外側突極22,23に巻回されるコイルの巻き方は同じで、整流素子であるダイオードの接続方向が互いに逆方向であることが相違する。同様に内側突極26,27に巻回されるコイルの巻き方は同じで、整流素子であるダイオードの接続方向が互いに逆方向であることが相違する。これは、コイルに流れる誘導電流によって磁化される突極の磁極の向きが1つの磁極を構成する2つの突極の間で互いに逆方向とするためである。図1(b)の例では、外側突極22は先端側がN極、これに隣接する外側突極23は先端側がS極、内側突極26は先端側がS極、これに隣接する内側突極27は先端側がN極である。
このように、L側とR側では、整流素子であるダイオードの接続方向が互いに逆であることのみが相違点であるので、L側に代表させてコイルと整流素子の接続関係を述べる。
L側の外側突極22にはO側における一方側コイルである外側ロータコイル24が巻回され、外側ロータコイル24には、O側における一方側整流素子38が接続される。一方側コイルである外側ロータコイル24において、外側突極22の先端側の端子は一方側整流素子38のアノードに接続され、外側突極22の根元側の端子は一方側整流素子38のカソードに接続される。したがって、O側の一方側コイルである外側ロータコイル24には、外側突極22の根元側から先端側に向かって螺旋状に誘導電流が流れ、これによって、外側突極22の先端側がN極、根元側がS極となるように磁化される。
L側の内側突極26にはI側における一方側コイルである内側ロータコイル28が巻回され、内側ロータコイル28には、I側における一方側整流素子40が接続される。一方側コイルである内側ロータコイル28において、内側突極26の根元側の端子は一方側整流素子40のアノードに接続され、内側突極26の先端側の端子は一方側整流素子40のカソードに接続される。したがって、I側の一方側コイルである内側ロータコイル28には、内側突極26の先端側から根元側に向かって螺旋状に誘導電流が流れ、これによって、内側突極26の先端側がS極、根元側がN極となるように磁化される。
O側の一方側コイルである外側ロータコイル24と一方側整流素子38は、O側の一方側巻線回路42を構成し、I側の一方側コイルである内側ロータコイル28と一方側整流素子40は、I側の一方側巻線回路44を構成する。
R側については、O側の外側突極23が他方側突極であり、これにO側の他方側コイルと他方側整流素子で構成されるO側の他方側巻線回路が配置される。同様に、I側の内側突極27が他方側突極であり、これにI側の他方側コイルと他方側整流素子で構成されるI側の他方側巻線回路が配置される。
O側の他方側コイルに対する他方側整流素子の接続方向は、O側の一方側コイルである外側ロータコイル24に対する一方側整流素子38の接続方向と逆であるので、O側の他方側コイルには、外側突極23の先端側から根元側に向かって螺旋状に誘導電流が流れ、これによって、外側突極23の先端側がS極、根元側がN極となるように磁化される。
I側の他方側コイルに対する他方側整流素子の接続方向は、I側の一方側コイルである内側ロータコイル28に対する一方側整流素子40の接続方向と逆であるので、I側の他方側コイルには、内側突極27の根元側から先端側に向かって螺旋状に誘導電流が流れ、これによって、内側突極27の先端側がN極、根元側がS極となるように磁化される。
図1(c)は、図1(b)の基本構成について、L側におけるO側の一方側巻線回路42とI側の一方側巻線回路44を並列接続し、同様にR側におけるO側の他方側巻線回路とI側の他方側巻線回路を並列接続したものである。図1(b)と比較して分かるように、L側の整流素子が2個から1個になり、R側の整流素子が2個から1個になる。これにより、コストを低減することができる。
図1(d)は、図1(b)の基本構成について、L側におけるO側の一方側巻線回路42とI側の一方側巻線回路44を直列接続し、同様にR側におけるO側の他方側巻線回路とI側の他方側巻線回路を直列接続したものである。図1(b)と比較して分かるように、L側の整流素子が2個から1個になり、R側の整流素子が2個から1個になる。これにより、コストを低減することができる。
図1(e)は、図1(b)の基本構成について、O側において、一方側コイルを誘導コイルとコモンコイルに分けたものである。L側の一方側コイルである外側ロータコイル24について述べると、外側突極22の先端側に誘導コイル46が配置され、根元側にコモンコイル48が配置される。R側の他方側コイルについても同様に、外側突極23の先端側に誘導コイルが配置され、根元側にコモンコイルが配置される。
ステータからの界磁によって発生する誘導電流は、突極の先端部ほど強く、根元側で弱い。したがって、誘導コイルはステータからの界磁による誘導電流を発生させる役割が主となり、コモンコイルは、誘導電流によって突極を磁化させて磁極とする役割が主となる。誘導コイルの巻数とコモンコイルの巻数の比を適切に設定することで、回転電機10の出力の改善を図ることができる。実験によれば、誘導コイルの巻数とコモンコイルの巻数は、およそ3:7程度がよい。図1(e)の例では、モデル的に、誘導コイルを1巻、コモンコイルを2巻として示した。
図1(f)は、図1(b)の基本構成について、O側とI側の双方において、一方側コイルを誘導コイルとコモンコイルに分けたものである。
図1(g)は、(f)についてL側の巻線回路とR側の巻線回路を接続してL側のコモンコイルとR側のコモンコイルを直列接続し、O側で1つのT字形回路、I側で1つのT字形回路を構成する図である。図1(b)〜(f)までは、L側とR側は独立であるので、整流素子によって誘導電流は半波整流されている。これに対し、図1(g)は、L側のコモンコイルとR側のコモンコイルを直列接続しているので、各突極について誘導電流は全波整流となる。これによって、回転電機10の出力が大幅に改善される。T字形回路の構成を含め、図1(g)の詳細については、図3を用いて後述する。
図1(h)は、(g)についてO側のT字形回路とI側のT字形回路を並列接続した構成図であり、(i)は、(g)についてO側のT字形回路とI側のT字形回路を直列接続した構成図である。このように、O側とI側を並列接続または直列接続することで、図1(c),(d)で説明したように、整流素子の数を半分にすることができる。図1(h)の詳細については、図4を用いて後述する。図1(i)の詳細については、図5を用いて後述する。
図1(j)は、(i)においてI側の誘導コイルを省略した構成を示す図である。この構成においては、O側におけるL側のコモンコイルとR側のコモンコイル、I側における一方側コイルと他方側コイルの4つが直列接続されて、コモンコイル部を構成する。(i)と比較すると、I側には誘導コイルが配置されないので、その分、一方側コイルの巻き数と他方側コイルの巻数を増加させることができ、各突極の磁化をより強くすることが可能になる。これによって、回転電機10の出力が改善される。図1(j)の詳細については、図6を用いて後述する。
図1(c)〜(j)に述べるように、基本構成の(b)から様々の構成例の可能性がある。図2は、これらをまとめたものである。図2の横軸は、O側の巻線回路とI側の巻線回路を独立とするか並列接続するか直列接続するかについてである。縦軸は、突極に巻回するコイルを1つの連続体とするか誘導コイルとコモンコイルに分けるかと、L側の巻線回路とR側の巻線回路を接続するかどうかについてである。
図2に示す分類に従えば、18の構成例の可能性がある。18の構成例のうち、図1の(b)〜(j)について該当する構成例のどれに相当するかを示した。回転電機10の出力向上の観点からは、(h)〜(j)の構成が良いと考えられる。これらの構成の中で、(g)から(j)は、構成がやや複雑であるので、図3から図6を用いて、さらに詳細に説明する。
図3は、図1(g)の構成の詳細を示す図である。図3(a)は結線図、(b)は等価回路図である。図3(a)では、環状のロータヨーク部20を挟んでO側とI側が示され、O側の一方側突極である外側突極22と他方側突極である外側突極23と、I側の一方側突極である内側突極26と他方側突極である内側突極27が示される。
ここで、O側の一方側突極である外側突極22に巻回される誘導コイルをCLO(T)、コモンコイルをCLO(F)と示した。Cはコイル、LはL側、OはO側、Tは先端側の意味で誘導コイルを示し、Fは根元側の意味でコモンコイルを示す。以下、O側の他方側突極である外側突極23に巻回される誘導コイルをCRO(T)、コモンコイルをCRO(F)と示し、I側の一方側突極である内側突極26に巻回される誘導コイルをCLI(T)、コモンコイルをCLI(F)と示し、I側の他方側突極である外側突極23に巻回される誘導コイルをCRI(T)、コモンコイルをCRI(F)と示す。O側の一方側整流素子38は、DLOと示し、I側の一方側整流素子40は、DLIと示す。Dはダイオード、L,O,IはそれぞれL側、O側、I側の意味である。同様に、O側の他方側整流素子をDROと示し、I側の他方側整流素子をDRIと示す。
図3(a)において、各コイルCLO(T),CLO(F),CRO(T),CRO(F),CLI(T),CLI(F),CRI(T),CRI(F)の両端子における「丸印に黒丸」と「丸印にX」は、コイルの巻回方向を示し、「丸印に黒丸」は、巻線が紙面の向こう側から紙面の手前側に抜けることを示し、「丸印にX」は、巻線が紙面の手前側から紙面の向こう側に抜けることを示す。ここでは、「丸印に黒丸」の端子を各コイルの一方端子、「丸印にX」を各コイルの他方端子と呼ぶ。図3(b)では、「黒丸」で各コイルの一方端子側を示した。各整流素子DLO,DRO,DLI,DRIにおけるAはアノード、Kはカソードを示す。図4〜図6においても同様である。
図3は、図1(g)で述べたように、各突極に巻回されるコイルを誘導コイルとコモンコイルに区別して構成し、O側におけるL側の巻線回路とR側の巻線回路を接続してO側のT字形回路を構成し、同様に、I側におけるL側の巻線回路とR側の巻線回路を接続してI側のT字形回路を構成したものである。
図1(g)の元となる基本構成は、図1(f)である。図1(f)では、O側でもI側でも、L側の巻線回路とR側の巻線回路は独立であるので、例えば、O側のL側の巻線回路は、一方側突極である外側突極22において、誘導コイルによって誘導電流を生じ、コモンコイルで外側突極22の磁化を行う。誘導コイルに流れる誘導電流は整流素子によって整流されるので、誘導電流は半波整流され、半周期は電流が流れ、半周期は電流=0である。外側突極22の磁化は、半周期だけ行われることになる。同様に、他方側突極である外側突極23においても、誘導電流は半波整流され、半周期は電流が流れ、半周期は電流=0である。外側突極23の磁化も、半周期だけ行われる。外側突極22が磁化される半周期と外側突極23が磁化される半周期は、互いに位相がずれていて、おおよそ、外側突極22が磁化されない半周期は外側突極23が磁化される半周期に相当する。
図1(g)は、外側突極22に巻回されるコイルのコモンコイルと、外側突極23に巻回されるコモンコイルとを直列接続することで、2つの半波整流された誘導電流を合成し、全波整流された誘導電流とし、L側の外側突極22,23の磁化期間を共に長くして、回転電機10の出力の改善を図る。したがって、T字形回路は、L側の突極に巻回されるコモンコイルとR側の突極に巻回されるコモンコイルを直列接続し、これをコモンコイル部とすると、このコモンコイル部に、L側の突極に巻回される誘導コイルからの誘導電流とR側の突極に巻回される誘導コイルからの誘導電流が流れ込むようにする構成を取る。
T字形回路の構成を、図3(b)を用いて説明する。図3(b)の上段の等価回路図は、O側のT字形回路50を示し、下段の等価回路図は、I側のT字形回路52を示す。O側のT字形回路50とI側のT字形回路52は対称形であるので、O側のT字形回路50について説明する。
ここでは、一方側巻線回路の一方側コモンコイルCLO(F)と他方側巻線回路の他方側コモンコイルCRO(F)が直列接続されてコモンコイル部が形成される。また、一方側巻線回路の一方側誘導コイルCLO(T)の一方端子と、一方側整流素子DLOのアノードAが接続され、他方側巻線回路の他方側誘導コイルCRO(T)の一方端子と他方側整流素子DROのアノードAが接続される。そして、コモンコイル部の一方端子に一方側誘導コイルCLO(T)の他方端子と他方側誘導コイルCRO(T)の他方端子が接続される。つまり、一方側誘導コイルCLO(T)と他方側誘導コイルCRO(T)の直列接続の接続点54にコモンコイル部の一方端子が接続される。また、コモンコイル部の他方端子に一方側整流素子DLOのカソードKと他方側整流素子DROのカソードKが接続される。つまり、一方側整流素子DLOと他方側整流素子DROの接続点56にコモンコイル部の他方端子が接続される。
T字形というのは、2つの誘導コイルCLO(T)とCRO(T)の直列接続の接続点54に2つのコモンコイルCLO(F)とCRO(F)の直列接続されたものが接続した形がT字形となるからである。I側においても、2つの誘導コイルCLI(T)とCRI(T)の直列接続の接続点55に2つのコモンコイルCLI(F)とCRI(F)の直列接続したものが接続されて、T字形回路52のT字形となる。なお、O側の2つの整流素子DLO,DROの接続点56に対応して、I側の2つの整流素子DLI,DRIの接続点57を示した。
図3(b)において、誘導電流の流れる方向を矢印で示した。O側について述べると、2つのコモンコイルCLO(F)とCRO(F)を直列接続したコモンコイル部に、2つの誘導コイルCLO(T)とCRO(T)のそれぞれからの誘導電流が流れ込む。同様に、I側についても、2つのコモンコイルCLI(F)とCRI(F)を直列接続したコモンコイル部に、2つの誘導コイルCLI(T)とCRI(T)のそれぞれから誘導電流が流れ込む。これにより、L側の誘導コイルからの半波整流された誘導電流と、R側の誘導コイルからの半波整流された誘導電流が合成されて、全波整流された誘導電流となり、回転電機10の出力の改善が行われる。
図4は、図1(h)の詳細図で、図5は図1(i)の詳細図である。この2つは、図2に示されるように、図3で説明したO側のT字形回路50とI側のT字形回路52を並列接続したものと直列接続したもので、整流素子の数が図3の基本構成に比べ、半分で済む。
図4は、図3の基本構成におけるO側のT字形回路50とI側のT字形回路52を並列接続したものである。図4(a)の結線図、(b)の等価回路図に示されるように、O側の2つの整流素子DLO,DROの接続点56と、I側の2つの整流素子DLO,DROの接続点57が互いに接続されるが、O側の2つの誘導コイルCLO(T)とCRO(T)の接続点54と、I側の2つの誘導コイルCLI(T)とCRI(T)の接続点55は独立で、互いに接続されない。そして、O側の誘導コイルCLO(T)の一方端子と、I側の誘導コイルCLI(T)の一方端子が互いに接続され、O側の誘導コイルCRO(T)の一方端子と、I側の誘導コイルCRI(T)の一方端子が互いに接続される。これにより、O側のT字形回路50とI側のT字形回路52は互いに並列接続され、I側の整流素子DLI,DRIを省略できる。
図5は、図3の基本構成におけるO側のT字形回路50とI側のT字形回路52を直列接続したものである。図5(a)の結線図、(b)の等価回路図に示されるように、O側の2つのコモンコイルCLO(F),CRO(F)と、I側の2つのコモンコイルCLI(F),CRI(F)が互いに直列接続されて、1つのコモンコイル部を形成する。また、L側の2つの誘導コイルCLO(T),CLI(T)は互いに直列接続され、その他方端子と、R側の2つの誘導コイルCRO(T),CRI(T)が互いに直列接続されたものの他方端子とが、接続点58で互いに接続される。コモンコイル部の一方端子は接続点58に接続され、コモンコイル部の他方端子は、2つの整流素子DLOのカソードKとDROのカソードKの接続点56に接続される。整流素子DLOのアノードAは、O側でL側の誘導コイルCLO(T)の一方端子に接続され、整流素子DROのアノードAは、O側でR側の誘導コイルCRO(T)の一方端子に接続される。これによりO側のT字形回路50とI側のT字形回路52が直列接続され、I側の整流素子DLI,DRIを省略できる。
図6は、図1(j)の詳細図である。図6と図5とを比較すると、I側の誘導コイルCLI(T),CRI(T)が省略され、代わりに、誘導コイルとコモンコイルが区別されない普通のコイルCLI,CRIが用いられる。つまりI側の内側突極26,27には、巻線が連続して巻かれ、誘導コイルが省略された分、コモンコイルの巻数よりも多く巻かれる。例えば、1つの突極に巻回できる巻数を10として、誘導コイルの巻数を3とし、コモンコイルの巻数を7とすると、普通のコイルCLI,CRIの巻数はコモンコイルの巻数7より増加し、10とできる。
図6では、(b)に示すように、コモンコイル部は、O側のコモンコイルCLO(F)とI側のコモンコイルCRO(F)と普通のコイルCLIとCRIとが直列接続される。上記のように、例えば、1つの突極に巻回できる巻数を10として、誘導コイルの巻数を3とし、コモンコイルの巻数を7とすると、図6のコモンコイル部の総巻数は、(7+7+10+10)=34である。これに対し図5のコモンコイル部の総巻数は、(7+7+7+7)=28である。コモンコイル部の突極に対する起磁力はコイルの巻数に比例すると考えると、図6の構成のコモンコイル部の起磁力は、図5の構成のコモンコイル部の起磁力の(34/28)=1.2倍となる。
図6では、I側の誘導コイルCLI(T),CRI(T)を省略したので、誘導コイルによって生成される誘導電流の大きさは、図5の場合よりも小さくなると考えられるが、普通のコイルCLI,CRIによっても誘導電流は生成されるので、その差は小さい。したがって、全体で考えると、図6の構成の方が図5の構成に比べ、各突極の磁極特性が向上する。これによって、回転電機10の出力は、図6の構成の方が図5の構成に比べ、向上する。
上記で説明したように、回転電機10の出力向上の観点からは、図3の構成と、図4、図5の構成は同程度の向上で、これに比べ、図6の構成は、回転電機10の出力が更に向上する。また、回転電機10のコストの観点からは、図3の構成に比べ、図4から図6の構成の方がコストダウンできる。総合的には、図3の構成よりは図4または図5の構成、図4または図5の構成よりは図6の構成、の順で回転電機10としては好ましい構成となる。
図7は、外側励磁コイル32と内側励磁コイル36の駆動回路を示す図である。外側励磁コイル32用の駆動回路は、電源70と、これに接続される外側ステータ14用の三相インバータ回路72で構成される。内側励磁コイル36用の駆動回路は、電源70と、これに接続される内側ステータ16用の三相インバータ回路74で構成される。三相インバータ回路72,74は、電源70を共通にし、互いに並列関係で接続され、独立に設けられる直流交流変換回路である。これにより、外側励磁コイル32と内側励磁コイル36は、互いに独立に駆動制御される。駆動制御は、図示されていない車両駆動制御部によって実行される。
外側励磁コイル32の極数と内側励磁コイル36の極数は同じ数であるので、外側励磁コイル32の極数と内側励磁コイル36が同期して駆動される仕様であるときは、三相インバータ回路を共通にできる。図8は、共通化された三相インバータ76と、外側励磁コイル32、内側励磁コイル36との接続関係を示す図である。図9は、結線関係を示すモデル図である。このように、外側励磁コイル32の各相の一方端子が三相インバータ回路76に接続され、外側励磁コイル32の各相の一方端子が内側励磁コイル36の対応する各相の他方端子に接続され、内側励磁コイル36の各相の他方端子が互いに接続されて中性点Nを形成する。共通化された三相インバータ回路76とすることで、駆動回路のコストを低減できる。
図10は、回転電機10における磁束の流れの一例を示す図である。ここでは、内側ステータ16におけるV相の内側励磁コイル36が形成する磁束の方向と、外側ステータ14におけるV相の外側励磁コイル32が形成する磁束の方向は同じである。その磁束の流れを、破線矢印で示した。磁束は、破線矢印に沿って、内側ステータ16のV相の内側ステータ突極34からこれに向かい合う環状ロータ12の内側突極26に入り、外側突極22に流れてこれに向かい合う外側ステータ14のV相の外側ステータ突極30に入り、外側ステータ14のヨーク部を経由して、外側ステータ14のU相の外側ステータ突極30に入り、以下、環状ロータ12の外側突極22、内側突極26、内側ステータ16のU相の内側ステータ突極34に入り、内側ステータ16のヨーク部を経由して再びV相の内側ステータ突極34に戻るループを流れる。
外側ステータ14の外側励磁コイル32と内側ステータ16の内側励磁コイル36によって形成された磁束により、環状ロータ12のV相の内側ロータコイル28と外側ロータコイル24に誘導電流が流れ、これによって、環状ロータ12の内側突極26と外側突極22がそれぞれ磁化され、図10に示す方向の磁極を形成する。環状ロータ12に形成された磁極と、外側ステータ14と内側ステータ16の界磁との協働によって、環状ロータ12は、図10で示した実線矢印の方向に回転し、トルクを発生する。このようにして、磁石レスの回転電機10にトルクが発生する。
上記構成の回転電機10によれば、外側ステータ14、内側ステータ16を駆動するので、最大トルクが約1.5倍に上昇する。したがって、上昇したトルクを従来の定格値で維持するようにすると、最大電流を低減できるので、ロータコイルの銅損を低減できる。このように、回転電機10の出力を向上させることができる。また、回転電機10の体格を小型化できる。また、周方向に沿って隣接する突極にそれぞれ設けられるL側巻線回路とR側巻線回路を接続すること等によってダイオードの個数を減らせるので低コスト化が図れる。
10 (磁石レス)回転電機、12 環状ロータ、14 外側ステータ、16 内側ステータ、18 出力軸、20 ロータヨーク部、22,23 外側突極、24 外側ロータコイル、26,27 内側突極、28 内側ロータコイル、30 外側ステータ突極、32 外側励磁コイル、34 内側ステータ突極、36 内側励磁コイル、38,40 一方側整流素子、42,44 一方側巻線回路、46 誘導コイル、48 コモンコイル、50,52 T字形回路、54,55,56,57,58 接続点、70 電源、72,74,76 三相インバータ回路。

Claims (8)

  1. 環状のロータヨーク部、ロータヨーク部の外周側に沿って設けられる複数の外側突極、複数の外側突極のそれぞれに巻回される複数の外側ロータコイル、ロータヨーク部の内周側に沿って設けられる複数の内側突極、及び複数の内側突極のそれぞれに巻回される複数の内側ロータコイルを有する環状ロータと、
    環状ロータの外周側に向かい合って配置され外側励磁コイルを有する外側ステータと、
    環状ロータの内周側に向かい合って配置され内側励磁コイルを有する内側ステータと、
    を備え、
    環状ロータは、
    複数の内側突極と複数の外側突極のそれぞれにおいて、
    隣接する突極の一方側突極に一方側コイルが巻回され、
    隣接する突極の他方側突極に他方側コイルが巻回され、
    一方側コイルに誘起される誘起電流によって磁化される一方側突極の磁極の向きを一方側とする一方側整流素子と、
    他方側コイルに誘起される誘起電流によって磁化される他方側突極の磁極の向きを一方側突極の磁極の向きと反対側とする他方側整流素子と、
    を有することを特徴とする磁石レス回転電機。
  2. 請求項1に記載の磁石レス回転電機において、
    一方側コイルと一方側整流素子とで構成される一方側巻線回路と、
    他方側コイルと他方側整流素子とで構成される他方側巻線回路と、
    について、
    内側突極の一方側巻線回路と外側突極の一方側巻線回路を並列接続または直列接続して、内側突極の一方側巻線回路における一方側整流素子と外側突極の一方側巻線回路における一方側整流素子を共通化していずれか一方を省略し、
    内側突極の他方側巻線回路と外側突極の他方側巻線回路を並列接続または直列接続して、内側突極の他方側巻線回路における他方側整流素子と外側突極の他方側巻線回路における他方側整流素子を共通化していずれか一方を省略することを特徴とする磁石レス回転電機。
  3. 請求項1に記載の磁石レス回転電機において、
    内側突極側と外側突極側の少なくともいずれか1つの側は、
    一方側コイルおよび他方側コイルについて、
    巻回される突極の先端側に配置される誘導コイルと同じ突極の根元側に誘導コイルと同じ巻方向で巻回されるコモンコイルを有することを特徴とする磁石レス回転電機。
  4. 請求項3に記載の磁石レス回転電機において、
    内側突極側と外側突極側の双方の側に誘導コイルとコモンコイルが設けられ、
    複数の内側突極と複数の外側突極のそれぞれについて、
    一方側コイルと一方側整流素子とで構成される一方側巻線回路と他方側コイルと他方側整流素子とで構成される他方側巻線回路を互いに接続し、
    一方側巻線回路の一方側コモンコイルと他方側巻線回路の他方側コモンコイルが直列接続されてコモンコイル部が形成され、
    一方側巻線回路の一方側誘導コイルの一方端子と一方側整流素子のアノードが接続され、
    他方側巻線回路の他方側誘導コイルの一方端子と他方側整流素子のアノードが接続され、
    コモンコイル部の一方端子に一方側誘導コイルの他方端子と他方側誘導コイルの他方端子が接続され、
    コモンコイル部の他方端子に一方側整流素子のカソードと他方側整流素子のカソードが接続されて、T字形回路を形成することを特徴とする磁石レス回転電機。
  5. 請求項4に記載の磁石レス回転電機において、
    内側突極に形成されるに内側T字形回路と、外側突極に形成される外側T字形回路を並列接続または直列接続して、内側T字形回路の一方側整流素子と他方側整流素子の組と外側T字形回路の一方側整流素子と他方側整流素子の組を共通化していずれか一方を省略することを特徴とする磁石レス回転電機。
  6. 請求項3に記載の磁石レス回転電機において、
    複数の内側突極と複数の外側突極のいずれか1について、
    一方側コイルは、巻回される突極の先端側に配置される一方側誘導コイル、及び同じ突極の根元側に一方側誘導コイルと同じ巻方向で巻回される一方側コモンコイルを有し、
    他方側コイルは、巻回される突極の先端側に配置される他方側誘導コイル、及び同じ突極の根元側に他方側誘導コイルと同じ巻方向で巻回される他方側コモンコイルを有し、
    複数の内側突極と複数の外側突極の他の1は、一方側コイルと他方側コイルを有し、
    一方側コモンコイルと他方側コモンコイルと一方側コイルと他方側コイルとが直列接続されてコモンコイル部が形成され、
    一方側誘導コイルの一方端子と一方側整流素子のアノードが接続され、
    他方側誘導コイルの一方端子と他方側整流素子のアノードが接続され、
    コモンコイル部の他方端子に一方側整流素子のカソードと他方側整流素子のカソードが接続され、
    コモンコイル部の一方端子に一方側誘導コイルの他方端子と他方側誘導コイルの他方端子が接続されることを特徴とする磁石レス回転電機。
  7. 請求項1に記載の磁石レス回転電機において、
    外側ステータの励磁コイルには外側三相インバータ回路が接続され、
    内側ステータの励磁コイルには内側三相インバータ回路が接続されることを特徴とする磁石レス回転電機。
  8. 請求項1に記載の磁石レス回転電機において、
    環状ロータの内側突極の数は外側突極の数と同数であり、
    外側ステータの励磁コイルと内側ステータの励磁コイルには1つの三相インバータ回路が接続されることを特徴とする磁石レス回転電機。
JP2014203677A 2014-10-02 2014-10-02 磁石レス回転電機 Active JP6176217B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014203677A JP6176217B2 (ja) 2014-10-02 2014-10-02 磁石レス回転電機
EP15784463.0A EP3202020B1 (en) 2014-10-02 2015-09-29 Magnetless rotary electric machine
US15/514,256 US10651711B2 (en) 2014-10-02 2015-09-29 Magnetless rotary electric machine
CN201580053408.8A CN107078570B (zh) 2014-10-02 2015-09-29 无磁体旋转电机
PCT/IB2015/001712 WO2016051250A2 (en) 2014-10-02 2015-09-29 Magnetless rotary electric machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014203677A JP6176217B2 (ja) 2014-10-02 2014-10-02 磁石レス回転電機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016073166A JP2016073166A (ja) 2016-05-09
JP6176217B2 true JP6176217B2 (ja) 2017-08-09

Family

ID=54345541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014203677A Active JP6176217B2 (ja) 2014-10-02 2014-10-02 磁石レス回転電機

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10651711B2 (ja)
EP (1) EP3202020B1 (ja)
JP (1) JP6176217B2 (ja)
CN (1) CN107078570B (ja)
WO (1) WO2016051250A2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6176217B2 (ja) * 2014-10-02 2017-08-09 トヨタ自動車株式会社 磁石レス回転電機
JP6191645B2 (ja) 2015-03-31 2017-09-06 トヨタ自動車株式会社 磁石レス回転電機
JP6241444B2 (ja) 2015-03-31 2017-12-06 トヨタ自動車株式会社 磁石レス回転電機
EP3540924B1 (en) * 2018-03-12 2023-10-18 ABB Schweiz AG Control and drive of a rotating machine with an inner and an outer stator
CN109546827B (zh) 2018-12-24 2020-10-27 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 一种对转电机及破壁机
KR20230011658A (ko) * 2021-07-14 2023-01-25 현대자동차주식회사 이중 고정자를 포함하는 하이브리드 유도전동기

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4851758A (en) * 1987-03-09 1989-07-25 Sawafuji Electric Co., Ltd. Brushless generator
JP3152405B2 (ja) * 1992-06-10 2001-04-03 オークマ株式会社 電動機
FR2769423B1 (fr) * 1997-10-07 1999-12-24 Valeo Equip Electr Moteur Machine electrique a double excitation, et notamment alternateur de vehicule automobile
JP5302527B2 (ja) * 2007-10-29 2013-10-02 株式会社豊田中央研究所 回転電機及びその駆動制御装置
JP5492458B2 (ja) 2009-05-28 2014-05-14 株式会社豊田中央研究所 モータ
JP5477161B2 (ja) * 2010-05-20 2014-04-23 株式会社デンソー ダブルステータ型モータ
JP5718668B2 (ja) * 2011-02-15 2015-05-13 トヨタ自動車株式会社 回転電機駆動システム
JP2012196095A (ja) * 2011-03-17 2012-10-11 Toyota Motor Corp 回転電機システム
JP2012222941A (ja) * 2011-04-07 2012-11-12 Toyota Motor Corp 回転電機
JP5827026B2 (ja) * 2011-04-07 2015-12-02 トヨタ自動車株式会社 回転電機及び回転電機駆動システム
JP5261539B2 (ja) * 2011-06-13 2013-08-14 トヨタ自動車株式会社 電磁石型回転電機
JP2013021749A (ja) * 2011-07-07 2013-01-31 Toyota Motor Corp 回転電機システム
JP2013038918A (ja) * 2011-08-08 2013-02-21 Toyota Motor Corp 回転電機
CN102594062A (zh) * 2012-02-17 2012-07-18 国电联合动力技术有限公司 双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机及其机组系统
JP5867626B2 (ja) * 2012-12-28 2016-02-24 株式会社Ihi ダブルステータ型スイッチトリラクタンス回転機
JP5867628B2 (ja) * 2013-01-10 2016-02-24 株式会社Ihi ダブルステータ型スイッチトリラクタンス回転機
JP6142601B2 (ja) * 2013-03-19 2017-06-07 スズキ株式会社 リラクタンスモータ
JP6176217B2 (ja) * 2014-10-02 2017-08-09 トヨタ自動車株式会社 磁石レス回転電機
JP6191645B2 (ja) * 2015-03-31 2017-09-06 トヨタ自動車株式会社 磁石レス回転電機
JP6241444B2 (ja) * 2015-03-31 2017-12-06 トヨタ自動車株式会社 磁石レス回転電機

Also Published As

Publication number Publication date
US10651711B2 (en) 2020-05-12
EP3202020A2 (en) 2017-08-09
JP2016073166A (ja) 2016-05-09
US20180358873A1 (en) 2018-12-13
WO2016051250A3 (en) 2016-09-01
CN107078570B (zh) 2019-08-27
EP3202020B1 (en) 2018-04-18
WO2016051250A2 (en) 2016-04-07
CN107078570A (zh) 2017-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5302527B2 (ja) 回転電機及びその駆動制御装置
JP6176217B2 (ja) 磁石レス回転電機
US9006949B2 (en) Synchronous motor
US7969057B2 (en) Synchronous motor with rotor having suitably-arranged field coil, permanent magnets, and salient-pole structure
JP5363913B2 (ja) 回転電機駆動システム
JP6191645B2 (ja) 磁石レス回転電機
JP6241444B2 (ja) 磁石レス回転電機
JP6464917B2 (ja) 界磁巻線型同期機
JP6668844B2 (ja) 回転電機
JP2009142120A (ja) 回転電機
CN107078617B (zh) 双定子型旋转器
WO2016004823A1 (zh) 一种定子及无刷直流电机、三相开关磁阻和罩极电机
JP2013038918A (ja) 回転電機
JP5782850B2 (ja) 電磁石型回転電機
JP2010136523A (ja) 回転電機の駆動制御装置
JP6657940B2 (ja) 回転電機
JP6561693B2 (ja) 回転電機
JP2016077052A (ja) 磁石レス回転電機及び回転電機制御システム
JP2009142130A (ja) 回転電機及び回転電機駆動装置
JP6589703B2 (ja) 回転電機
JP2009290930A (ja) 交流モータ
JP6451990B2 (ja) 回転電機
JP6344144B2 (ja) リラクタンスモータ
JP2018174649A (ja) スイッチドリラクタンスモータ
JP2019140789A (ja) 回転電機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160923

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170607

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170613

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170626

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6176217

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151