JPWO2017085861A1 - Rotating electric machine - Google Patents

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奈緒美 菊池
奈緒美 菊池
西村 慎二
慎二 西村
井上 正哉
正哉 井上
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

この発明は、2組の三相巻線に給電される交流電流の振幅に差異が生じても、騒音の発生を抑制できる回転電機を得る。この発明に係る回転電機は、磁極数が8n(nは1以上の整数)の回転子と、12n本のティースが、それぞれ、円環状のヨークの内周面から径方向内方に突出して、周方向に等角ピッチで配設された固定子鉄心と、上記ティースに装着された集中巻コイルを交流結線して構成されている第1および第2の三相巻線を備えた固定子巻線と、上記第1および第2の三相巻線のそれぞれに給電する第1および第2の三相交流回路と、を備え、上記第1の三相巻線を構成する上記集中巻コイルと上記第2の三相巻線を構成する上記集中巻コイルとが周方向に交互に配列され、周方向に隣り合う上記ティースに装着された上記集中巻コイルの相が異なり、上記固定子鉄心の軸心を挟んで相対する上記ティースに装着されている上記集中巻コイルの相が同じである。The present invention provides a rotating electrical machine that can suppress the generation of noise even if there is a difference in the amplitude of an alternating current supplied to two sets of three-phase windings. In the rotating electrical machine according to the present invention, a rotor having a magnetic pole number of 8n (n is an integer of 1 or more) and 12n teeth protrude radially inward from the inner peripheral surface of the annular yoke, Stator winding provided with first and second three-phase windings formed by alternating current connection of stator cores arranged at equiangular pitches in the circumferential direction and concentrated winding coils mounted on the teeth. A concentrated winding coil comprising: a wire; and first and second three-phase AC circuits that feed power to the first and second three-phase windings, respectively, and constituting the first three-phase winding; The concentrated winding coils constituting the second three-phase winding are alternately arranged in the circumferential direction, the phases of the concentrated winding coils mounted on the teeth adjacent in the circumferential direction are different, and the stator core The phase of the concentrated winding coil mounted on the teeth facing each other across the axis is Flip it.

Description

この発明は、電動機や発電機などの回転電機に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine such as an electric motor or a generator.

従来、独立した2つの三相交流回路を備え、固定子巻線を2組の三相巻線により構成し、2組の三相巻線のそれぞれに専用の三相交流回路により電力を供給するように構成された回転電機が知られていた。   Conventionally, two independent three-phase AC circuits are provided, the stator winding is composed of two sets of three-phase windings, and power is supplied to each of the two sets of three-phase windings by a dedicated three-phase AC circuit. A rotating electric machine configured as described above has been known.

例えば、特許文献1に記載の従来の回転電機では、12本のティースのそれぞれに巻装された集中巻コイルを、周方向の並び順に、U1相,U1相,V1相,V1相,W1相,W1相,U2相,U2相,V2相,V2相,W2相,W2相とし、U1相,U1相,W1相,W1相,V1相およびV1相の集中巻コイルにより第1の三相巻線を構成し、U2相,U2相,W2相,W2相,V2相およびV2相の集中巻コイルにより第2の三相巻線を構成していた。   For example, in the conventional rotating electric machine described in Patent Document 1, concentrated winding coils wound around each of 12 teeth are arranged in the circumferential order in the U1, U1, V1, V1, and W1 phases. , W1 phase, U2 phase, U2 phase, V2 phase, V2 phase, W2 phase, W2 phase, and the first three phases by concentrated winding coils of U1, U1, W1, W1, V1, V1 and V1 phases A winding was constituted, and a second three-phase winding was constituted by concentrated winding coils of U2, U2, W2, W2, V2, and V2 phases.

また、特許文献2に記載の従来の回転電機では、6本のティースのそれぞれに巻装された集中巻コイルを、周方向の並び順に、U1相,W2相,V1相,U2相,W1相,V2相とし、U1相,W1相およびV1相の集中巻コイルにより第1の三相巻線を構成し、W2相,U2相およびV2相の集中巻コイルにより第2の三相巻線を構成していた。   Moreover, in the conventional rotating electrical machine described in Patent Document 2, concentrated winding coils wound around each of the six teeth are arranged in the circumferential direction in the order of U1, W2, V1, U2, and W1 phases. , V2 phase, U1 phase, W1 phase and V1 phase concentrated winding coils constitute a first three phase winding, and W2, U2 phase and V2 phase concentrated winding coils constitute a second three phase winding. It was composed.

特開2013−236455号公報JP2013-236455A 特許第4123425号公報Japanese Patent No. 4123425

特許文献1に記載された従来の回転電機では、第1の三相巻線を構成する集中巻コイルが周方向の半分の領域に存在するティース群に巻装され、第2の三相巻線を構成する集中巻コイルが周方向の残る半分の領域に存在するティース群に巻装されていた。そこで、第1および第2の三相巻線に給電される交流電流の振幅に差異が生じると、第1の三相巻線を構成する集中巻コイルが巻装されている周方向の半分の領域に存在するティース群に発生する磁気吸引力と、第2の三相巻線を構成する集中巻コイルが巻装されている周方向の残る半分の領域に存在するティース群に発生する磁気吸引力との間に差異が生じる。これにより、回転子が偏心し、騒音が発生するという課題があった。   In the conventional rotating electric machine described in Patent Document 1, the concentrated winding coil constituting the first three-phase winding is wound around a group of teeth existing in a half region in the circumferential direction, and the second three-phase winding. Are wound around a group of teeth existing in the remaining half region in the circumferential direction. Therefore, when a difference occurs in the amplitude of the alternating current supplied to the first and second three-phase windings, half of the circumferential direction around which the concentrated winding coils constituting the first three-phase windings are wound. Magnetic attraction generated in the teeth group existing in the region, and magnetic attraction generated in the teeth group existing in the remaining half region in the circumferential direction around which the concentrated winding coil constituting the second three-phase winding is wound There is a difference between force. Accordingly, there is a problem that the rotor is eccentric and noise is generated.

また、特許文献2に記載された従来の回転電機では、固定子鉄心の軸心を挟んで相対するティースには、異なる三相巻線を構成する集中巻コイルが巻装されていたので、第1および第2の三相巻線に給電される交流電流の振幅に差異が生じると、固定子鉄心の軸心を挟んで相対するティースに発生する磁気吸引力に差異が生じる。これにより、回転子が偏心し、騒音が発生するという課題があった。   Further, in the conventional rotating electric machine described in Patent Document 2, concentrated winding coils constituting different three-phase windings are wound on the teeth facing each other across the axis of the stator core. When a difference occurs in the amplitude of the alternating current supplied to the first and second three-phase windings, a difference occurs in the magnetic attractive force generated in the teeth facing each other across the axis of the stator core. Accordingly, there is a problem that the rotor is eccentric and noise is generated.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、2組の三相巻線に給電される交流電流の振幅に差異が生じても、騒音の発生を抑制できる回転電機を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and a rotating electrical machine capable of suppressing the generation of noise even if a difference occurs in the amplitude of an alternating current supplied to two sets of three-phase windings. The purpose is to obtain.

この発明に係る回転電機は、磁極数が8n(nは1以上の整数)の回転子と、円環状のヨーク、およびそれぞれ、上記円環状のヨークの内周面から径方向内方に突出して、周方向に等角ピッチで配設された12n本のティースを備え、上記回転子との間に一定の隙間を確保して、上記回転子の外周に同軸に配設された固定子鉄心と、上記ティースのそれぞれに装着された集中巻コイルの半数の集中巻コイルを交流結線して構成されている第1の三相巻線、および上記集中巻コイルの残る集中巻コイルを交流結線して構成されている第2の三相巻線を備えた固定子巻線と、上記第1の三相巻線に給電する第1の三相交流回路と、上記第2の三相巻線に給電する第2の三相交流回路と、を備える。上記第1の三相巻線を構成する上記集中巻コイルと上記第2の三相巻線を構成する上記集中巻コイルとが、上記ティースに装着されて周方向に交互に配列しており、周方向に隣り合う上記ティースに装着された上記集中巻コイルの相が異なり、上記固定子鉄心の軸心を挟んで相対する上記ティースに装着されている上記集中巻コイルの相が同じである。   The rotating electrical machine according to the present invention has a rotor having a number of magnetic poles of 8n (n is an integer of 1 or more), an annular yoke, and an inner circumferential surface of the annular yoke that protrudes radially inward. A stator core provided with 12n teeth arranged at an equiangular pitch in the circumferential direction, with a certain clearance between the teeth and the rotor arranged coaxially on the outer circumference of the rotor; The first three-phase winding constituted by AC connection of half of the concentrated winding coils mounted on each of the teeth and the remaining concentrated coil of the concentrated winding coil are AC connected. A stator winding having a second three-phase winding that is configured, a first three-phase AC circuit that feeds power to the first three-phase winding, and a power feed to the second three-phase winding. A second three-phase AC circuit. The concentrated winding coil constituting the first three-phase winding and the concentrated winding coil constituting the second three-phase winding are mounted on the teeth and alternately arranged in the circumferential direction, The phases of the concentrated winding coils mounted on the teeth adjacent in the circumferential direction are different, and the phases of the concentrated winding coils mounted on the teeth facing each other across the axis of the stator core are the same.

この発明では、第1の三相巻線を構成する集中巻コイルと第2の三相巻線を構成する集中巻コイルとが、ティースに装着されて周方向に交互に配列しており、周方向に隣り合うティースに装着された集中巻コイルの相が異なっているので、周方向に隣り合うティースに発生する磁気吸引力に差異が生じる。そこで、大きさの異なる磁気吸引力を発生するティースが周方向に偏ることなく分散しているので、磁気吸引力に起因して固定子鉄心に発生する円環振動の次数が高くなり、振動が発生しにくくなり、騒音の発生が抑制される。さらに、磁気吸引力に起因する力が、周方向から満遍なく回転子の軸心に作用するので、回転子の偏心の発生が抑制され、騒音の発生が抑制される。   In this invention, the concentrated winding coil constituting the first three-phase winding and the concentrated winding coil constituting the second three-phase winding are mounted on the teeth and alternately arranged in the circumferential direction. Since the phases of the concentrated winding coils mounted on the teeth adjacent in the direction are different, a difference is generated in the magnetic attractive force generated in the teeth adjacent in the circumferential direction. Therefore, the teeth that generate magnetic attractive forces of different sizes are distributed without being biased in the circumferential direction, so the order of the ring vibration generated in the stator core due to the magnetic attractive force is increased, and the vibration is It becomes difficult to generate and the generation of noise is suppressed. Furthermore, since the force resulting from the magnetic attraction force acts on the rotor center evenly from the circumferential direction, the occurrence of eccentricity of the rotor is suppressed, and the generation of noise is suppressed.

また、固定子鉄心の軸心を挟んで相対するティースに装着されている集中巻コイルが同じ三相巻線の同じ相であるので、固定子鉄心の軸心を挟んで相対するティースには、同じ大きさの磁気吸引力が逆向きに発生する。これにより、固定子鉄心の軸心を挟んで相対するティースに発生する磁気吸引力に起因して回転子の軸心に作用する力は互いに打ち消し合い、回転子の偏心の発生が抑制され、騒音の発生が抑制される。   In addition, since the concentrated winding coils mounted on the teeth facing each other across the stator core axis are the same phase of the same three-phase winding, the teeth facing the stator core axis are The same amount of magnetic attractive force is generated in the opposite direction. As a result, the forces acting on the rotor shaft due to the magnetic attractive force generated on the teeth facing each other across the stator core axis cancel each other, and the occurrence of rotor eccentricity is suppressed and noise is reduced. Is suppressed.

この発明の実施の形態1に係る回転電機を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る回転電機における電気回路図である。It is an electric circuit diagram in the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る回転電機における第1の三相交流回路に流れる電流波形を示す図である。It is a figure which shows the electric current waveform which flows into the 1st three-phase alternating current circuit in the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る回転電機における第2の三相交流回路に流れる電流波形の第1の具体例を示す図である。It is a figure which shows the 1st specific example of the current waveform which flows into the 2nd three-phase alternating current circuit in the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る回転電機における第2の三相交流回路に流れる電流波形の第2の具体例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd specific example of the current waveform which flows into the 2nd three-phase alternating current circuit in the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る回転電機における第2の三相交流回路に流れる電流波形の第3の具体例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd specific example of the current waveform which flows into the 2nd three-phase alternating current circuit in the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る回転電機に第2の電流波形モードの電流波形を流した場合のティース13に発生する磁気吸引力を示す図である。It is a figure which shows the magnetic attraction force which generate | occur | produces in the teeth 13 when the electric current waveform of a 2nd electric current waveform mode is sent through the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 第1の従来の回転電機に第2の電流波形モードの電流波形を流した場合のティースに発生する磁気吸引力を示す図である。It is a figure which shows the magnetic attraction force which generate | occur | produces in the teeth at the time of flowing the current waveform of the 2nd current waveform mode through the 1st conventional rotary electric machine. 第2の従来の回転電機に第2の電流波形モードの電流波形を流した場合のティースに発生する磁気吸引力を示す図である。It is a figure which shows the magnetic attraction force which generate | occur | produces in the teeth at the time of flowing the current waveform of the 2nd current waveform mode through the 2nd conventional rotary electric machine. この発明の実施の形態2に係る回転電機における電気回路図である。It is an electric circuit diagram in the rotary electric machine which concerns on Embodiment 2 of this invention.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る回転電機を示す横断面図、図2はこの発明の実施の形態1に係る回転電機における電気回路図である。なお、横断面図とは、回転電機の回転軸の軸心と直交する平面における断面図である。また、図1では、便宜上、ハッチングを省略している。
Embodiment 1 FIG.
1 is a transverse sectional view showing a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is an electric circuit diagram of the rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, a cross-sectional view is a cross-sectional view in a plane orthogonal to the axis of the rotating shaft of the rotating electrical machine. In FIG. 1, hatching is omitted for convenience.

図1において、回転電機100は、ハウジング(図示せず)内に配設された回転子1と、回転子1との間に一定の空隙を確保して、回転子1を囲繞するようにハウジングに同軸に保持された固定子10と、を備えている。   In FIG. 1, a rotating electrical machine 100 has a housing that surrounds the rotor 1 by securing a certain gap between the rotor 1 disposed in a housing (not shown) and the rotor 1. And a stator 10 held coaxially therewith.

回転子1は、軸心位置に挿入された回転軸2に固着された回転子鉄心3と、回転子鉄心3の外周側を軸方向に貫通する磁石収納穴4内に収納された磁石5と、を備えている。ここでは、8個の磁石5が回転子鉄心3の外周側に周方向に等角ピッチで配設されている。   The rotor 1 includes a rotor core 3 fixed to a rotation shaft 2 inserted at an axial center position, and a magnet 5 accommodated in a magnet accommodation hole 4 penetrating the outer periphery of the rotor core 3 in the axial direction. It is equipped with. Here, eight magnets 5 are arranged at an equiangular pitch in the circumferential direction on the outer peripheral side of the rotor core 3.

固定子10は、ティース13が、それぞれ、円環状に構成されたヨーク12の内周面から径方向内方に突出して、周方向に等角ピッチで12個配設された固定子鉄心11と、それぞれ、導体線を各ティース13に複数回巻き回して作製された集中巻コイル16から構成される固定子巻線15と、固定子鉄心11と集中巻コイル16との間に介在する絶縁体(図示せず)と、を備える。   The stator 10 includes 12 stator cores 11 each having teeth 13 protruding radially inward from an inner circumferential surface of a yoke 12 configured in an annular shape and arranged at equiangular pitches in the circumferential direction. The stator winding 15 composed of the concentrated winding coil 16 produced by winding the conductor wire around the teeth 13 a plurality of times, and the insulator interposed between the stator core 11 and the concentrated winding coil 16. (Not shown).

ここで、集中巻コイル16は、ティース13の周方向の配列順に、U11相,V21相,W11相,U21相,V11相,W21相,U12相,V22相,W12相,U22相,V12相,W22相とする。そして、U11相とU12相の集中巻コイル16を直列に接続してU1相コイルとし、V11相とV12相の集中巻コイル16を直列に接続してV1相コイルとし、W11相とW12相の集中巻コイル16を直列に接続してW1相コイルとする。そして、U1相コイル、V1相コイルおよびW1相コイルを、交流結線であるスター結線して、第1の三相巻線151を構成する。   Here, the concentrated winding coil 16 has the U11 phase, V21 phase, W11 phase, U21 phase, V11 phase, W21 phase, U12 phase, V22 phase, W12 phase, U22 phase, V12 phase in the order in which the teeth 13 are arranged in the circumferential direction. , W22 phase. The U11 phase and U12 phase concentrated winding coils 16 are connected in series to form a U1 phase coil, the V11 phase and V12 phase concentrated winding coils 16 are connected in series to form a V1 phase coil, and the W11 phase and W12 phase The concentrated winding coil 16 is connected in series to form a W1-phase coil. Then, the U1-phase coil, the V1-phase coil, and the W1-phase coil are star-connected as an AC connection to constitute the first three-phase winding 151.

U21相とU22相の集中巻コイル16を直列に接続してU2相コイルとし、V21相とV22相の集中巻コイル16を直列に接続してV2相コイルとし、W21相とW22相の集中巻コイル16を直列に接続してW2相コイルとする。そして、U2相コイル、V2相コイルおよびW2相コイルをスター結線して、第2の三相巻線152を構成する。   The U21 phase and U22 phase concentrated winding coils 16 are connected in series to form a U2 phase coil, the V21 phase and V22 phase concentrated winding coils 16 are connected in series to form a V2 phase coil, and W21 and W22 phase concentrated windings. The coil 16 is connected in series to form a W2-phase coil. Then, the U2-phase coil, the V2-phase coil, and the W2-phase coil are star-connected to constitute the second three-phase winding 152.

このように、固定子巻線15は、第1の三相巻線151と、第2の三相巻線152と、から構成される。   As described above, the stator winding 15 is composed of the first three-phase winding 151 and the second three-phase winding 152.

回転電機100は、図2に示されるように、三相交流回路17と、制御回路20と、を備える。   The rotating electrical machine 100 includes a three-phase AC circuit 17 and a control circuit 20, as shown in FIG.

三相交流回路17は、第1の三相巻線151に給電する第1の三相交流回路171と、第2の三相巻線152に給電する第2の三相交流回路172と、を備える。第1の三相交流回路171および第2の三相交流回路172は、それぞれ、並列に接続されたスイッチング素子18とダイオード19の組を2組直列に接続したものを並列に3つ配置して構成されたインバータ回路である。   The three-phase AC circuit 17 includes a first three-phase AC circuit 171 that supplies power to the first three-phase winding 151, and a second three-phase AC circuit 172 that supplies power to the second three-phase winding 152. Prepare. Each of the first three-phase AC circuit 171 and the second three-phase AC circuit 172 includes three sets of switching elements 18 and diodes 19 connected in parallel and arranged in parallel. It is a configured inverter circuit.

並列に接続されたスイッチング素子18とダイオード19の2組を直列に接続する接続点が、それぞれ、給電線23を介して、U1相コイル、V1相コイルおよびW1相コイルの給電部に接続されている。電流センサ21が、第1の三相交流回路171からU1相コイルとW1相コイルの給電部への給電線23のそれぞれに流れる電流値を検出するように配設されている。   Connection points for connecting two sets of the switching element 18 and the diode 19 connected in parallel to each other are connected to the feeding portions of the U1-phase coil, the V1-phase coil, and the W1-phase coil via the feeder line 23, respectively. Yes. The current sensor 21 is disposed so as to detect a current value flowing from the first three-phase AC circuit 171 to each of the power supply lines 23 to the power supply units of the U1-phase coil and the W1-phase coil.

また、並列に接続されたスイッチング素子18とダイオード19の2組を直列に接続する接続点が、それぞれ、給電線23を介して、U2相コイル、V2相コイルおよびW2相コイルの給電部に接続されている。電流センサ21が、第2の三相交流回路172からU2相コイルとW2相コイルの給電部への給電線23のそれぞれに流れる電流値を検出するように配設されている。   Moreover, the connection point which connects two sets of the switching element 18 connected in parallel and the diode 19 in series is connected to the feeding part of the U2-phase coil, the V2-phase coil and the W2-phase coil via the feeder line 23, respectively. Has been. The current sensor 21 is disposed so as to detect a current value flowing from the second three-phase AC circuit 172 to each of the power supply lines 23 to the power supply portions of the U2-phase coil and the W2-phase coil.

制御回路20は、電流センサ21から得られる電流値と、回転センサ22から得られる回転子1の回転角度と、に基づいて、第1の三相交流回路171と第2の三相交流回路172との駆動を制御する。そして、第1および第2の三相交流回路171,172のスイッチング素子18が制御回路20によりON/OFF制御され、電源24の直流電力が三相交流電力に変換される。この三相交流電力が給電線23を介して第1および第2の三相巻線151,152に供給される。そして、回転子1の磁石5の周囲に回転磁界が与えられ、回転子1が回転駆動される。   The control circuit 20 includes a first three-phase AC circuit 171 and a second three-phase AC circuit 172 based on the current value obtained from the current sensor 21 and the rotation angle of the rotor 1 obtained from the rotation sensor 22. And drive control. Then, the switching elements 18 of the first and second three-phase AC circuits 171 and 172 are ON / OFF controlled by the control circuit 20, and the DC power of the power supply 24 is converted into three-phase AC power. This three-phase AC power is supplied to the first and second three-phase windings 151 and 152 via the feeder line 23. Then, a rotating magnetic field is applied around the magnet 5 of the rotor 1, and the rotor 1 is driven to rotate.

このように構成された回転電機100では、第1の三相巻線151と第2の三相巻線152には、それぞれ、独立した第1の三相交流回路171と第2の三相交流回路172から、交流電力が給電される。そこで、電流センサ21の検出誤差が生じたり、第1の三相交流回路171と第2の三相交流回路172との間で、スイッチング素子18のスイッチング特定やON抵抗にバラツキが生じたりすると、第1の三相巻線151と第2の三相巻線152に流れる電流にアンバランスが生じることになる。   In the rotating electrical machine 100 configured as described above, the first three-phase winding 151 and the second three-phase winding 152 are respectively provided with independent first three-phase AC circuit 171 and second three-phase AC. AC power is supplied from the circuit 172. Therefore, if a detection error of the current sensor 21 occurs, or if the switching specification of the switching element 18 or the ON resistance varies between the first three-phase AC circuit 171 and the second three-phase AC circuit 172, An imbalance occurs in the current flowing through the first three-phase winding 151 and the second three-phase winding 152.

ここで、第1の三相巻線151と第2の三相巻線152に流れる電流波形について、図3から図6を参照しつつ説明する。図3はこの発明の実施の形態1に係る回転電機における第1の三相交流回路に流れる電流波形を示す図、図4はこの発明の実施の形態1に係る回転電機における第2の三相交流回路に流れる電流波形の第1の具体例を示す図、図5はこの発明の実施の形態1に係る回転電機における第2の三相交流回路に流れる電流波形の第2の具体例を示す図、図6はこの発明の実施の形態1に係る回転電機における第2の三相交流回路に流れる電流波形の第3の具体例を示す図である。   Here, the waveform of the current flowing through the first three-phase winding 151 and the second three-phase winding 152 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram showing a waveform of a current flowing through the first three-phase AC circuit in the rotary electric machine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 4 is a second three-phase in the rotary electric machine according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a first specific example of a current waveform flowing in an AC circuit, and FIG. 5 shows a second specific example of a current waveform flowing in a second three-phase AC circuit in the rotary electric machine according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 6 and FIG. 6 are diagrams showing a third specific example of a current waveform flowing in the second three-phase AC circuit in the rotary electric machine according to Embodiment 1 of the present invention.

第1の電流波形モードは、第1の三相巻線151に図3に示される電流波形が流れ、第2の三相巻線152に図4に示される電流波形が流れる場合である。この第1の電流波形モードは、第1の三相巻線151に流れる電流波形と第2の三相巻線152に流れる電流波形との振幅が等しく、理想的なモードである。   The first current waveform mode is a case where the current waveform shown in FIG. 3 flows in the first three-phase winding 151 and the current waveform shown in FIG. 4 flows in the second three-phase winding 152. This first current waveform mode is an ideal mode in which the amplitude of the current waveform flowing through the first three-phase winding 151 and the current waveform flowing through the second three-phase winding 152 are equal.

第2の電流波形モードは、第1の三相巻線151に図3に示される電流波形が流れ、第2の三相巻線152に図5に示される電流波形が流れる場合である。この第2の電流波形モードは、第2の三相巻線152に流れる電流波形の振幅が、第1の三相巻線151に流れる電流波形の振幅より小さいモードである。   The second current waveform mode is a case where the current waveform shown in FIG. 3 flows in the first three-phase winding 151 and the current waveform shown in FIG. 5 flows in the second three-phase winding 152. The second current waveform mode is a mode in which the amplitude of the current waveform flowing through the second three-phase winding 152 is smaller than the amplitude of the current waveform flowing through the first three-phase winding 151.

第3の電流波形モードは、第1の三相巻線151に図3に示される電流波形が流れ、第2の三相巻線152に図6に示される電流波形が流れる場合である。この第3の電流波形モードでは、第1の三相巻線151に電流が流れ、第2の三相巻線152に電流が流れていないモードである。   The third current waveform mode is a case where the current waveform shown in FIG. 3 flows in the first three-phase winding 151 and the current waveform shown in FIG. 6 flows in the second three-phase winding 152. The third current waveform mode is a mode in which current flows through the first three-phase winding 151 and no current flows through the second three-phase winding 152.

つぎに、回転電機100のティース13に発生する磁気吸引力について図7を参照しつつ説明する。図7はこの発明の実施の形態1に係る回転電機に第2の電流波形モードの電流波形を流した場合のティース13に発生する磁気吸引力を示す図である。なお、図7中、矢印はティースに発生する磁気吸引力を示し、矢印の長さは磁気吸引力の大きさを表している。   Next, the magnetic attractive force generated in the teeth 13 of the rotating electrical machine 100 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing the magnetic attractive force generated in the teeth 13 when the current waveform in the second current waveform mode is passed through the rotating electrical machine according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 7, the arrow indicates the magnetic attractive force generated in the teeth, and the length of the arrow indicates the magnitude of the magnetic attractive force.

まず、第2の電流波形モードの電流波形が回転電機100に流れると、時間t0において、磁気吸引力が、図7に矢印で示されるように、回転電機100の各ティース13に発生する。第1の三相巻線151を構成する集中巻コイル16と第2の三相巻線152を構成する集中巻コイル16とが周方向に交互に配設され、かつ隣接する集中巻コイル16に流れる電流位相が異なっているので、大きな磁気吸引力が発生するティース13と小さな磁気吸引力が発生するティース13が、固定子10の周方向に偏りなく分散している。そこで、磁気吸引力に起因して固定子10に発生する円環振動の次数が高くなり、振動が発生しにくくなる。さらに、磁気吸引力に起因する力が、周方向から満遍なく回転子1の軸心Oに作用するので、回転子1の偏心の発生が抑制され、騒音の発生が抑制される。   First, when the current waveform in the second current waveform mode flows to the rotating electrical machine 100, a magnetic attractive force is generated at each tooth 13 of the rotating electrical machine 100 as indicated by an arrow in FIG. The concentrated winding coil 16 constituting the first three-phase winding 151 and the concentrated winding coil 16 constituting the second three-phase winding 152 are alternately arranged in the circumferential direction, and adjacent to the concentrated winding coil 16. Since the flowing current phases are different, the teeth 13 that generate a large magnetic attractive force and the teeth 13 that generate a small magnetic attractive force are evenly distributed in the circumferential direction of the stator 10. Therefore, the order of the ring vibration generated in the stator 10 due to the magnetic attractive force is increased, and the vibration is hardly generated. Furthermore, since the force due to the magnetic attractive force acts on the axis O of the rotor 1 evenly from the circumferential direction, the occurrence of eccentricity of the rotor 1 is suppressed and the generation of noise is suppressed.

また、回転子1の軸心Oを挟んで相対するティース13には、同じ三相巻線の同じ相の集中巻コイル16が装着されているので、同じ大きさの磁気吸引力が逆向きに発生する。そこで、回転子1の軸心Oを挟んで相対するティース13に発生する磁気吸引力に起因して回転子1の軸心Oに作用する力は互いに打ち消し合う。これにより、回転子1が偏心せず、騒音の発生が抑制される。   Further, since the concentrated winding coils 16 of the same phase of the same three-phase winding are mounted on the teeth 13 that are opposed to each other with the axis O of the rotor 1 interposed therebetween, the magnetic attraction force of the same magnitude is reversed. Occur. Therefore, the forces acting on the axis O of the rotor 1 due to the magnetic attractive force generated in the teeth 13 facing each other across the axis O of the rotor 1 cancel each other. Thereby, the rotor 1 is not decentered and the generation of noise is suppressed.

また、第3の電流波形モードの電流波形が回転電機100に流れると、電流が第2の三相巻線152に流れないので、第2の三相巻線152を構成する集中巻コイル16が巻装されているティース13には起磁力が発生しない。しかし、磁束が、第2の三相巻線152を構成する集中巻コイル16が巻装されているティース13を通るので、磁束の2乗に比例する磁気吸引力が、第2の三相巻線152を構成する集中巻コイル16が巻装されているティース13に発生する。この第2の三相巻線152を構成する集中巻コイル16が巻装されているティース13に発生する磁気吸引力は、第1の三相巻線151を構成する集中巻コイル16が巻装されているティース13に発生する磁気吸引力に比べて小さい。そこで、大きな磁気吸引力が発生するティース13と小さな磁気吸引力が発生するティース13が、固定子10の周方向に偏りなく分散している。これにより、磁気吸引力に起因して固定子10に発生する円環振動の次数が高くなり、振動が発生しにくくなる。さらに、磁気吸引力に起因する力が、周方向から満遍なく回転子1の軸心Oに作用するので、回転子1の偏心の発生が抑制され、騒音の発生が抑制される。また、回転子1の軸心Oを挟んで相対するティース13には、同じ大きさの磁気吸引力が逆向きに発生するので、回転子1が偏心せず、騒音の発生が抑制される。   In addition, when the current waveform in the third current waveform mode flows to the rotating electrical machine 100, the current does not flow to the second three-phase winding 152, so the concentrated winding coil 16 constituting the second three-phase winding 152 No magnetomotive force is generated in the wound teeth 13. However, since the magnetic flux passes through the teeth 13 around which the concentrated winding coil 16 constituting the second three-phase winding 152 is wound, a magnetic attraction force proportional to the square of the magnetic flux is applied to the second three-phase winding. It occurs in the tooth 13 around which the concentrated winding coil 16 constituting the wire 152 is wound. The magnetic attractive force generated in the tooth 13 around which the concentrated winding coil 16 constituting the second three-phase winding 152 is wound is wound by the concentrated winding coil 16 constituting the first three-phase winding 151. This is smaller than the magnetic attraction force generated in the tooth 13. Therefore, the teeth 13 that generate a large magnetic attraction force and the teeth 13 that generate a small magnetic attraction force are evenly distributed in the circumferential direction of the stator 10. Thereby, the order of the ring vibration generated in the stator 10 due to the magnetic attractive force is increased, and the vibration is less likely to occur. Furthermore, since the force due to the magnetic attractive force acts on the axis O of the rotor 1 evenly from the circumferential direction, the occurrence of eccentricity of the rotor 1 is suppressed and the generation of noise is suppressed. Further, since the magnetic attractive force of the same magnitude is generated in the opposite direction on the teeth 13 opposed across the axis O of the rotor 1, the rotor 1 is not decentered and the generation of noise is suppressed.

また、第1の電流波形モードの電流波形が回転電機100に流れると、第1の三相巻線151に流れる電流波形と第2の三相巻線152に流れる電流波形との振幅が等しい。そして、第1の電流波形モードにおいても、大きな磁気吸引力が発生するティース13と小さな磁気吸引力が発生するティース13が、固定子10の周方向に偏りなく分散しているので、磁気吸引力に起因して固定子10に発生する円環振動の次数が高くなり、振動が発生しにくくなる。さらに、磁気吸引力に起因する力が、周方向から満遍なく回転子1の軸心Oに作用するので、回転子1の偏心の発生が抑制され、騒音の発生が抑制される。また、回転子1の軸心Oを挟んで相対するティース13には、同じ大きさの磁気吸引力が逆向きに発生するので、回転子1が偏心せず、騒音の発生が抑制される。   When the current waveform in the first current waveform mode flows through the rotating electrical machine 100, the amplitude of the current waveform flowing through the first three-phase winding 151 and the current waveform flowing through the second three-phase winding 152 are equal. Even in the first current waveform mode, the teeth 13 that generate a large magnetic attractive force and the teeth 13 that generate a small magnetic attractive force are evenly distributed in the circumferential direction of the stator 10. As a result, the order of the ring vibration generated in the stator 10 is increased, and vibration is less likely to occur. Furthermore, since the force due to the magnetic attractive force acts on the axis O of the rotor 1 evenly from the circumferential direction, the occurrence of eccentricity of the rotor 1 is suppressed and the generation of noise is suppressed. Further, since the magnetic attractive force of the same magnitude is generated in the opposite direction on the teeth 13 opposed across the axis O of the rotor 1, the rotor 1 is not decentered and the generation of noise is suppressed.

つぎに、第2の電流波形モードの電流波形が特許文献1による回転電機200に流れた場合について説明する。図8は第1の従来の回転電機に第2の電流波形モードの電流波形を流した場合のティースに発生する磁気吸引力を示す図である。図8において、回転電機200は、回転子1と、固定子201と、を備える。固定子201は、固定子鉄心11と、それぞれ、導体線を各ティース13に複数回巻き回して作製された集中巻コイル16から構成される固定子巻線202と、を備える。集中巻コイル16は、ティース13の周方向の配列順に、U11相,U12相,V11相,V12相,W11相,W12相,U21相,U22相,V21相,V22相,W21相,W22相とし、U11相,U12相,V11相,V12相,W11相およびW12相の集中巻コイルにより第1の三相巻線を構成し、U21相,U22相,V21相,V22相,W21相およびW22相の集中巻コイルにより第2の三相巻線を構成している。この回転電機200は、特許文献1による回転電機に相当する。   Next, a case where the current waveform in the second current waveform mode flows through the rotating electric machine 200 according to Patent Document 1 will be described. FIG. 8 is a diagram showing the magnetic attractive force generated in the teeth when the current waveform in the second current waveform mode is passed through the first conventional rotating electrical machine. In FIG. 8, the rotating electrical machine 200 includes a rotor 1 and a stator 201. The stator 201 includes a stator core 11 and a stator winding 202 composed of a concentrated winding coil 16 produced by winding a conductor wire around each tooth 13 a plurality of times. The concentrated winding coils 16 are arranged in the circumferential order of the teeth 13 in the U11 phase, U12 phase, V11 phase, V12 phase, W11 phase, W12 phase, U21 phase, U22 phase, V21 phase, V22 phase, W21 phase, W22 phase. A first three-phase winding is constituted by concentrated winding coils of U11 phase, U12 phase, V11 phase, V12 phase, W11 phase and W12 phase, and U21 phase, U22 phase, V21 phase, V22 phase, W21 phase and The second three-phase winding is constituted by the W22 phase concentrated winding coil. The rotating electrical machine 200 corresponds to the rotating electrical machine disclosed in Patent Document 1.

第2の電流波形モードの電流波形が回転電機200に流れると、時間t0において、磁気吸引力が、図8に矢印で示されるように、回転電機200の各ティース13に発生する。このように、回転電機200では、同じ組の三相巻線の同じ相の集中巻コイル16が周方向に隣り合って固定子鉄心11に配設されているので、磁気吸引力に起因して固定子10に発生する円環振動の次数が低くなる。そこで、固定子201に低次の円環振動が発生しやすくなり、振動や騒音が大きくなる。   When the current waveform in the second current waveform mode flows through the rotating electrical machine 200, a magnetic attractive force is generated at each tooth 13 of the rotating electrical machine 200 at time t0 as indicated by an arrow in FIG. As described above, in the rotating electrical machine 200, the concentrated winding coils 16 of the same phase of the same set of three-phase windings are arranged in the stator core 11 adjacent to each other in the circumferential direction. The order of the ring vibration generated in the stator 10 is lowered. Therefore, low-order ring vibration is likely to occur in the stator 201, and vibration and noise increase.

また、大きな電流が流れる集中巻コイル16が巻装されているティース13が、固定子鉄心11の周方向の半分の領域に集中している。そこで、固定子鉄心11の周方向の半分の領域のティース13における起磁力が、固定子鉄心11の周方向の残りの半分の領域のティース13における起磁力より大きくなり、ティース13に発生する磁気吸引力に、固定子201の周方向における偏りが発生する。そこで、固定子201の周方向の半分の領域に偏った大きな力Fが回転子1に作用するので、回転子1が偏心し、振動や騒音が回転電機200に発生する。   Further, the teeth 13 around which the concentrated winding coil 16 through which a large current flows are concentrated in a half region in the circumferential direction of the stator core 11. Therefore, the magnetomotive force in the teeth 13 in the half region in the circumferential direction of the stator core 11 becomes larger than the magnetomotive force in the teeth 13 in the other half region in the circumferential direction of the stator core 11, and the magnetism generated in the teeth 13. A bias in the circumferential direction of the stator 201 occurs in the suction force. Therefore, a large force F that is biased to a half region in the circumferential direction of the stator 201 acts on the rotor 1, so that the rotor 1 is eccentric, and vibration and noise are generated in the rotating electrical machine 200.

また、回転子1の軸心Oを挟んで相対するティース13には、異なる三相巻線の同じ相の集中巻コイル16が装着されているので、異なる大きさの磁気吸引力が逆向きに発生する。そこで、回転子1の軸心Oを挟んで相対するティース13に発生する磁気吸引力に起因する力が、回転子1の軸心Oに作用するので、回転子1が偏心し、騒音が発生する。   Further, since the concentrated coils 16 of the same phase with different three-phase windings are mounted on the teeth 13 that are opposed to each other with the axis O of the rotor 1 interposed therebetween, magnetic attraction forces of different magnitudes are reversed. Occur. Therefore, since the force due to the magnetic attractive force generated in the teeth 13 facing each other across the axis O of the rotor 1 acts on the axis O of the rotor 1, the rotor 1 is eccentric and noise is generated. To do.

また、第3の電流波形モードの電流波形が回転電機200に流れた場合には、電流が第2の三相巻線に流れないので、第2の三相巻線の集中巻コイル16が装着されているティース13には、磁束が通ることに起因する磁気吸引力が発生する。この第2の三相巻線の集中巻コイル16が装着されているティース13に発生する磁気吸引力は、第2の電流波形モードの電流波形が回転電機200に流れた場合における第2の三相巻線の集中巻コイル16が装着されているティース13に発生する磁気吸引力より小さくなる。そこで、大きな磁気吸引力が、固定子鉄心11の周方向の半分の領域のティース13に集中する。これにより、固定子201の周方向の半分の領域に偏った力Fが、第2の電流波形モードの場合に比べて、さらに大きくなり、回転子1を偏心させ、大きな振動や騒音が発生する。また、回転子1の軸心Oを挟んで相対するティース13に発生する磁気吸引力に起因して回転子1の軸心Oに作用する力が大きくなり、回転子1を偏心させ、大きな振動や騒音が発生する。   Further, when the current waveform in the third current waveform mode flows to the rotating electrical machine 200, the current does not flow to the second three-phase winding, so the concentrated winding coil 16 of the second three-phase winding is mounted. A magnetic attraction force due to the passage of magnetic flux is generated in the teeth 13 that are provided. The magnetic attraction force generated in the tooth 13 to which the concentrated winding coil 16 of the second three-phase winding is attached is the second three in the case where the current waveform in the second current waveform mode flows to the rotary electric machine 200. This is smaller than the magnetic attractive force generated in the teeth 13 to which the concentrated winding coils 16 of the phase winding are attached. Therefore, a large magnetic attractive force concentrates on the teeth 13 in the half region in the circumferential direction of the stator core 11. As a result, the force F biased to the half region in the circumferential direction of the stator 201 is further increased as compared with the second current waveform mode, causing the rotor 1 to be decentered and generating large vibrations and noises. . Further, the force acting on the axis O of the rotor 1 due to the magnetic attraction force generated on the teeth 13 facing each other across the axis O of the rotor 1 increases, causing the rotor 1 to be eccentric and causing large vibrations. And noise.

なお、第1の電流波形モードの電流波形が回転電機200に流れた場合には、第1の三相巻線に流れる電流波形と第2の三相巻線に流れる電流波形との振幅が等しい。そこで、回転子1の軸心Oを挟んで相対するティース13には、同じ大きさの磁気吸引力が逆向きに発生するので、回転子1が偏心せず、騒音の発生が抑制される。   When the current waveform in the first current waveform mode flows to the rotary electric machine 200, the current waveform flowing in the first three-phase winding and the current waveform flowing in the second three-phase winding have the same amplitude. . Therefore, since the magnetic attraction force of the same magnitude is generated in the opposite direction on the teeth 13 that are opposed to each other across the axis O of the rotor 1, the rotor 1 is not decentered, and the generation of noise is suppressed.

つぎに、第2の電流波形モードの電流波形が特許文献2による回転電機300に流れた場合について説明する。図9は第2の従来の回転電機に第2の電流波形モードの電流波形を流した場合のティースに発生する磁気吸引力を示す図である。図9において、回転電機300は、回転子301と、固定子310と、を備える。回転子301は、軸心位置に挿入された回転軸302に固着された回転子鉄心303と、回転子鉄心303の外周側を軸方向に貫通する磁石収納穴304内に収納された4個の磁石305と、を備えている。固定子310は、ティース313が、それぞれ、円環状に構成されたヨーク312の内周面から径方向内方に突出して、周方向に等角ピッチで6個配設された固定子鉄心311と、それぞれ、導体線を各ティース313に複数回巻き回して作製された集中巻コイル16から構成される固定子巻線315と、を備える。集中巻コイル16は、周方向の並び順に、U1相,W2相,V1相,U2相,W1相,V2相とし、U1相,V1相およびW1相の集中巻コイルにより第1の三相巻線を構成し、U2相,V2相およびW2相の集中巻コイルにより第2の三相巻線を構成している。この回転電機300であり、特許文献2による回転電機に相当する。   Next, a case where the current waveform in the second current waveform mode flows to the rotating electrical machine 300 according to Patent Document 2 will be described. FIG. 9 is a diagram showing the magnetic attractive force generated in the teeth when the current waveform in the second current waveform mode is passed through the second conventional rotating electrical machine. In FIG. 9, the rotating electrical machine 300 includes a rotor 301 and a stator 310. The rotor 301 includes a rotor core 303 fixed to a rotation shaft 302 inserted at an axial center position, and four magnet housing holes 304 housed in magnet housing holes 304 penetrating the outer periphery of the rotor core 303 in the axial direction. And a magnet 305. The stator 310 includes a stator core 311 in which six teeth 313 project radially inward from the inner circumferential surface of the yoke 312 configured in an annular shape and are arranged at equiangular pitches in the circumferential direction. , And a stator winding 315 composed of a concentrated winding coil 16 produced by winding a conductor wire around each tooth 313 a plurality of times. The concentrated winding coil 16 has a U1 phase, a W2 phase, a V1 phase, a U2 phase, a W1 phase, and a V2 phase in the order of arrangement in the circumferential direction. The concentrated winding coils of the U1, V1, and W1 phases are used for the first three-phase winding. A second three-phase winding is constituted by concentrated winding coils of U2, V2, and W2 phases. This rotating electric machine 300 corresponds to the rotating electric machine according to Patent Document 2.

第2の電流波形モードの電流波形が回転電機300に流れると、時間t0において、磁気吸引力が、図9に矢印で示されるように、回転電機300の各ティース313に発生する。回転電機300では、第1の三相巻線を構成する集中巻コイル16と第2の三相巻線を構成する集中巻コイル16とが周方向に交互に配設され、かつ隣接する集中巻コイル16に流れる電流位相が異なっているので、大きな磁気吸引力が発生するティース313と小さな磁気吸引力が発生するティース313が、固定子310の周方向に偏りなく分散している。そこで、磁気吸引力に起因して固定子310に発生する円環振動の次数が高くなり、振動が発生しにくくなる。さらに、磁気吸引力に起因する力が、周方向から満遍なく回転子301の軸心Oに作用するので、回転子301の偏心の発生が抑制される。   When the current waveform in the second current waveform mode flows to the rotating electrical machine 300, a magnetic attractive force is generated at each tooth 313 of the rotating electrical machine 300 at time t0, as indicated by an arrow in FIG. In the rotary electric machine 300, the concentrated winding coil 16 constituting the first three-phase winding and the concentrated winding coil 16 constituting the second three-phase winding are alternately arranged in the circumferential direction, and adjacent concentrated windings are arranged. Since the phase of the current flowing through the coil 16 is different, the teeth 313 that generate a large magnetic attractive force and the teeth 313 that generate a small magnetic attractive force are evenly distributed in the circumferential direction of the stator 310. Therefore, the order of the ring vibration generated in the stator 310 due to the magnetic attractive force is increased, and the vibration is hardly generated. Furthermore, since the force due to the magnetic attractive force acts on the axis O of the rotor 301 evenly from the circumferential direction, the occurrence of eccentricity of the rotor 301 is suppressed.

しかし、回転子301の軸心Oを挟んで相対するティース313には、異なる三相巻線の同じ相の集中巻コイル16が装着されているので、異なる大きさの磁気吸引力が逆向きに発生する。そこで、磁気吸引力に起因する力Fが、回転子301に偏って作用するので、回転子1が偏心し、振動や騒音が回転電機300に発生する。   However, since the concentrated winding coils 16 of the same phase with different three-phase windings are mounted on the teeth 313 facing each other across the axis O of the rotor 301, magnetic attracting forces of different magnitudes are reversed. Occur. Therefore, since the force F caused by the magnetic attraction force acts on the rotor 301 in a biased manner, the rotor 1 is eccentric, and vibration and noise are generated in the rotating electrical machine 300.

また、第3の電流波形モードの電流波形が回転電機300に流れた場合には、電流が第2の三相巻線に流れないので、第2の三相巻線の集中巻コイル16が装着されているティース313には、磁束が通ることに起因する磁気吸引力が発生する。この第2の三相巻線の集中巻コイル16が装着されているティース313に発生する磁気吸引力は、第2の電流波形モードの電流波形が回転電機300に流れた場合における第2の三相巻線の集中巻コイル16が装着されているティース313に発生する磁気吸引力より小さくなる。そこで、大きな磁気吸引力が、第1の三相巻線が巻装されているティース313に集中する。これにより、回転子301に作用する力Fが、第2の電流波形モードの場合に比べて、さらに大きくなり、回転子1を偏心させ、大きな振動や騒音が発生する。   In addition, when the current waveform in the third current waveform mode flows to the rotating electrical machine 300, the current does not flow to the second three-phase winding, so the concentrated winding coil 16 of the second three-phase winding is attached. In the teeth 313, a magnetic attractive force resulting from the passage of magnetic flux is generated. The magnetic attraction force generated in the teeth 313 to which the concentrated winding coil 16 of the second three-phase winding is attached is the second three in the case where the current waveform in the second current waveform mode flows to the rotary electric machine 300. It becomes smaller than the magnetic attractive force generated in the teeth 313 to which the concentrated winding coil 16 of the phase winding is attached. Therefore, a large magnetic attractive force is concentrated on the teeth 313 around which the first three-phase winding is wound. As a result, the force F acting on the rotor 301 is further increased as compared with the second current waveform mode, causing the rotor 1 to be decentered, generating large vibrations and noise.

なお、第1の電流波形モードの電流波形が回転電機300に流れた場合には、第1の三相巻線に流れる電流波形と第2の三相巻線に流れる電流波形との振幅が等しい。そこで、回転子301の軸心Oを挟んで相対するティース313には、同じ大きさの磁気吸引力が逆向きに発生するので、回転子3011の軸心Oを挟んで相対するティース13に発生する磁気吸引力に起因して回転子1の軸心Oに作用する力は打ち消し合い、回転子301が偏心せず、騒音の発生が抑制される。   When the current waveform in the first current waveform mode flows to the rotating electrical machine 300, the current waveform flowing in the first three-phase winding and the current waveform flowing in the second three-phase winding have the same amplitude. . Therefore, since the same magnetic attraction force is generated in the opposite direction to the teeth 313 across the axis O of the rotor 301, the teeth 313 are generated across the teeth O across the axis O of the rotor 3011. The forces acting on the axis O of the rotor 1 due to the magnetic attraction force cancel each other out, the rotor 301 is not decentered, and the generation of noise is suppressed.

このように、実施の形態1によれば、第1および第2の三相巻線151,152に給電される交流電流の振幅に差異が生じても、特許文献1,2に比べて、振動および騒音の発生を抑制することができる。
また、第1および第2の三相巻線151,152が三相の巻線をスター結線して構成されているので、循環電流が第1および第2の三相巻線151,152に発生しない。そこで、循環電流に起因するブレーキ力の発生がなく、回転電機100の性能を向上させることができる。
As described above, according to the first embodiment, even if a difference occurs in the amplitude of the alternating current supplied to the first and second three-phase windings 151 and 152, the vibration is smaller than that in Patent Documents 1 and 2. In addition, generation of noise can be suppressed.
Further, since the first and second three-phase windings 151 and 152 are configured by star connection of three-phase windings, a circulating current is generated in the first and second three-phase windings 151 and 152. do not do. Therefore, no braking force is generated due to the circulating current, and the performance of the rotating electrical machine 100 can be improved.

実施の形態2.
図10はこの発明の実施の形態2に係る回転電機における電気回路図である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 10 is an electric circuit diagram in the rotary electric machine according to Embodiment 2 of the present invention.

図10において、固定子巻線15Aが、第1の三相巻線153と第2の三相巻線154とから構成されている。集中巻コイル16は、ティース13の周方向の配列順に、U11相,V21相,W11相,U21相,V11相,W21相,U12相,V22相,W12相,U22相,V12相,W22相とする。そして、U11相とU12相の集中巻コイル16を直列に接続してU1相コイルとし、V11相とV12相の集中巻コイル16を直列に接続してV1相コイルとし、W11相とW12相の集中巻コイル16を直列に接続してW1相コイルとする。そして、U1相コイル、V1相コイルおよびW1相コイルをデルタ結線して、第1の三相巻線153を構成する。   In FIG. 10, the stator winding 15 </ b> A includes a first three-phase winding 153 and a second three-phase winding 154. The concentrated winding coil 16 is arranged in the circumferential order of the teeth 13 in the U11 phase, V21 phase, W11 phase, U21 phase, V11 phase, W21 phase, U12 phase, V22 phase, W12 phase, U22 phase, V12 phase, W22 phase. And The U11 phase and U12 phase concentrated winding coils 16 are connected in series to form a U1 phase coil, the V11 phase and V12 phase concentrated winding coils 16 are connected in series to form a V1 phase coil, and the W11 phase and W12 phase The concentrated winding coil 16 is connected in series to form a W1-phase coil. Then, the first three-phase winding 153 is configured by delta connection of the U1-phase coil, the V1-phase coil, and the W1-phase coil.

U21相とU22相の集中巻コイル16を直列に接続してU2相コイルとし、V21相とV22相の集中巻コイル16を直列に接続してV2相コイルとし、W21相とW22相の集中巻コイル16を直列に接続してW2相コイルとする。そして、U2相コイル、V2相コイルおよびW2相コイルをデルタ結線して、第2の三相巻線154を構成する。
なお、このように構成された回転電機101は、固定子巻線15Aを用いている点を除いて、上記実施の形態1による回転電機100と同様に構成されている。
The U21 phase and U22 phase concentrated winding coils 16 are connected in series to form a U2 phase coil, the V21 phase and V22 phase concentrated winding coils 16 are connected in series to form a V2 phase coil, and W21 and W22 phase concentrated windings. The coil 16 is connected in series to form a W2-phase coil. Then, the U3-phase coil, the V2-phase coil, and the W2-phase coil are delta-connected to form a second three-phase winding 154.
The rotating electrical machine 101 configured in this manner is configured in the same manner as the rotating electrical machine 100 according to the first embodiment, except that the stator winding 15A is used.

したがって、この実施の形態2においても、上記実施の形態1と同様の効果を奏する。
この実施の形態2によれば、第1および第2の三相巻線153,154が三相の巻線をデルタ結線して構成されているので、三相の巻線をスター結線するときに必要な中性点の結線が不要となる。そこで、中性点を結線するための導体線が不要となり、部品点数を削減できるので、回転電機101の体格の増大を抑えて、低コスト化が図られる。
Therefore, the second embodiment also has the same effect as the first embodiment.
According to the second embodiment, since the first and second three-phase windings 153 and 154 are configured by delta connection of three-phase windings, when three-phase windings are star-connected. Necessary neutral point connection is not required. Therefore, the conductor wire for connecting the neutral points is not necessary, and the number of parts can be reduced, so that the increase in the size of the rotating electrical machine 101 can be suppressed and the cost can be reduced.

なお、上記各実施の形では、8極12スロットに回転電機について説明しているが、極数スロット数はこれに限定されず、8n極12nスロット(但し、nは1以上の自然数)の回転電機であればよい。
また、上記各実施の形態では、各相コイルが、同相の集中巻コイルを直列に接続して構成されているが、各相コイルは、同相の集中巻コイルを並列に接続して構成されてもよい。この場合、相コイルのターン数が固定子鉄心のスロット数に依らないので、構成の自由度が高くなる。また、集中巻コイルの線径を小さくできるので、巻線工程が容易となる。
In each of the above embodiments, the rotary electric machine is described with 8 poles and 12 slots. However, the number of poles is not limited to this, and the rotation of 8n poles and 12n slots (where n is a natural number of 1 or more) is possible. What is necessary is just an electric machine.
In each of the above embodiments, each phase coil is configured by connecting in-phase concentrated winding coils in series, but each phase coil is configured by connecting in-phase concentrated winding coils in parallel. Also good. In this case, since the number of turns of the phase coil does not depend on the number of slots in the stator core, the degree of freedom in configuration is increased. Further, since the wire diameter of the concentrated winding coil can be reduced, the winding process is facilitated.

Claims (3)

磁極数が8n(nは1以上の整数)の回転子と、
円環状のヨーク、およびそれぞれ、上記円環状のヨークの内周面から径方向内方に突出して、周方向に等角ピッチで配設された12n本のティースを備え、上記回転子との間に一定の隙間を確保して、上記回転子の外周に同軸に配設された固定子鉄心と、
上記ティースのそれぞれに装着された集中巻コイルの半数の集中巻コイルを交流結線して構成されている第1の三相巻線、および上記集中巻コイルの残る集中巻コイルを交流結線して構成されている第2の三相巻線を備えた固定子巻線と、
上記第1の三相巻線に給電する第1の三相交流回路と、
上記第2の三相巻線に給電する第2の三相交流回路と、を備え、
上記第1の三相巻線を構成する上記集中巻コイルと上記第2の三相巻線を構成する上記集中巻コイルとが、上記ティースに装着されて周方向に交互に配列しており、
周方向に隣り合う上記ティースに装着された上記集中巻コイルの相が異なり、
上記固定子鉄心の軸心を挟んで相対する上記ティースに装着されている上記集中巻コイルの相が同じである回転電機。
A rotor having 8n magnetic poles (n is an integer of 1 or more);
An annular yoke, and 12n teeth each projecting radially inward from the inner circumferential surface of the annular yoke and arranged at an equiangular pitch in the circumferential direction, between the rotor and the rotor Securing a certain gap to the stator core disposed coaxially on the outer periphery of the rotor,
A first three-phase winding configured by AC connection of half of the concentrated winding coils mounted on each of the teeth, and a concentrated winding coil remaining on the concentrated winding coil are AC connected. A stator winding with a second three-phase winding being applied;
A first three-phase AC circuit that feeds power to the first three-phase winding;
A second three-phase AC circuit that feeds power to the second three-phase winding,
The concentrated winding coil constituting the first three-phase winding and the concentrated winding coil constituting the second three-phase winding are mounted on the teeth and alternately arranged in the circumferential direction,
The phase of the concentrated winding coil mounted on the teeth adjacent in the circumferential direction is different.
A rotating electrical machine in which the phases of the concentrated winding coils mounted on the teeth facing each other across the axis of the stator core are the same.
上記第1の三相巻線と上記第2の三相巻線は、それぞれ、上記集中巻コイルをスター結線して構成されている請求項1記載の回転電機。   2. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein each of the first three-phase winding and the second three-phase winding is configured by star connection of the concentrated winding coil. 上記第1の三相巻線と上記第2の三相巻線は、それぞれ、上記集中巻コイルをデルタ結線して構成されている請求項1記載の回転電機。   2. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein each of the first three-phase winding and the second three-phase winding is configured by delta connection of the concentrated winding coil.
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