TW201424203A - 三相永久磁鐵馬達 - Google Patents

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TW201424203A
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Toshihito Miyashita
Masahiro Yamaguchi
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Sanyo Electric Co
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Abstract

【課題】本發明之課題在於可減少轉矩漣波，並且削減多層配線基板的層數，而降低多層配線基板的製造成本。【解決手段】本發明之三相永久磁鐵型馬達100，具有：配設有朝同一方向捲繞之複數繞組的槽數為12n(n為任意的自然數)的定子、永久磁鐵的極數為10n或14n的轉子、及接線成2m路並聯(m為包含1的n之約數)的多層配線基板。又，電路構成如下：在U相、V相、W相之中，相鄰的同相之繞組為並聯接線，且在以相鄰的同相繞組的第1繞組群之中心為基準軸時，與以6槽節距角相對的對稱之同相第2繞組群的同極繞組則為串聯接線；並且在多層配線基板的同層上，線對稱地配置同相的過渡配線圖案。

Description

三相永久磁鐵馬達 發明領域
本發明係一種有關於具備有如下之多層配線基板的三相永久磁鐵馬達，該多層配線基板是把由槽數為12之整數倍、且極數為10之整數倍或14之整數倍所構成的馬達之繞組進行接線的多層配線基板。
發明背景
至今，10極或14極、12槽的三相永久磁鐵馬達之2並聯接線，是使用5層以上的多層印刷配線板來進行接線。若使用5層以上的多層印刷配線板，會有製造成本增加的問題。
又，在習知的2並聯接線構造中，會有因繞組阻抗的不平衡而導致成為轉子偏心要因的電磁力、或成為速度變動要因的轉矩漣波增加的問題。
因此，為了降低轉子偏心力或速度變動，使用串聯接線的多層印刷配線板來對應。
例如，已提出如下的10極12槽之三相磁鐵馬達：使相鄰的同相繞組之電流的方向為相反，而相鄰的異 相繞組之電流的方向為相同，此外，更使把相鄰的同相繞組串聯連接的電路連接成2電路並聯，透過形成於多層印刷配線基板之多層的配線圖案來進行接線(參照專利文獻1)。
但是，根據專利文獻1的技術，繞組的電線直徑會比2並聯接線的時候粗，繞組槽滿率會變低，而使馬達效率變差。
解決此點的技術，例如已提出了如下之繞組、接線技術：使相鄰的同相繞組為並聯接線，使相對的對稱之同相繞組為串聯接線，並且以1條線來構成串聯繞組電路(參照專利文獻2)。
先前技術文獻 【專利文獻】
【專利文獻1】日本專利公報特許第4670868號
【專利文獻2】日本發明公開公報特開2010-193675號
發明概要
承上，根據專利文獻2的技術，可降低成為轉子偏心要因的電磁力、或成為速度變動要因的轉矩漣波，且可將習知之5層以上的多層印刷配線板減少為4層。
但是，專利文獻2的技術，作業性容易變差，會增加多層配線基板的製造成本。
本發明是有鑑於上述實情而考量出來的，目的 在於提供一種三相永久磁鐵型馬達，可降低成為轉子偏心要因的電磁力、或成為速度變動要因的轉矩漣波，並且，削減構成繞組之接線圖案的多層配線基板之層數，而減低多層配線基板的製造成本。
用來達成上述目的的本發明之三相永久磁鐵型馬達，具有定子、轉子、及多層配線基板。
定子是把配設有朝同一方向捲繞之複數繞組的槽數設定為12n(n為任意的自然數)。
轉子是把永久磁鐵的極數設定為10n或14n。
多層配線基板是接線成2m路並聯(m為包含1的n之約數)。
電路構成如下：在U相、V相、W相之中，相鄰的同相之上述繞組為並聯接線，且在以該相鄰的同相繞組的第1繞組群之中心為基準軸時，與以6槽節距角相對的對稱之同相第2繞組群的同極繞組則為串聯接線。
在上述多層配線基板的同層上，線對稱地配置同相的過渡配線圖案。
根據本發明，由於採取如下之電路構成：在U相、V相、W相之中，相鄰的同相之上述繞組為並聯接線，且在以該相鄰的同相繞組的第1繞組群之中心為基準軸時，與以6槽節距角相對的對稱之同相第2繞組群的同極繞組則為串聯接線；所以，可降低成為轉子偏心要因的電 磁力、或成為速度變動要因的轉矩漣波。
由於把同相的過渡配線圖案線對稱地配置在多層配線基板的同層上，所以可削減構成繞組之接線圖案的多層印刷配線板層數，而可降低多層印刷配線板的製造成本。
1‧‧‧轉子
2‧‧‧定子
3、4、5、6‧‧‧多層配線基板
7‧‧‧端子
10‧‧‧轉子鐵心
20‧‧‧永久磁鐵
30‧‧‧定子鐵心
31‧‧‧分割鐵心
40‧‧‧繞組
50‧‧‧絕緣構件
61、62、63‧‧‧並聯分岐圖案
64‧‧‧中性點接線圖案
71‧‧‧U相端子
72‧‧‧V相端子
73‧‧‧W相端子
74‧‧‧接地端子
81、82‧‧‧V相的配線圖案
91、92‧‧‧U相的配線圖案
100‧‧‧三相永久磁鐵型馬達
101、102‧‧‧W相的配線圖案
200‧‧‧三相永久磁鐵型馬達
203、204、205、206‧‧‧多層配線基板
221、224、234、241、251‧‧‧並聯分岐圖案
222、223‧‧‧U相的配線圖案
231‧‧‧接地配線圖案
232、233‧‧‧V相的配線圖案
242、243‧‧‧W相的配線圖案
252‧‧‧中性點接線圖案
301‧‧‧交替磁極型IPM轉子
310‧‧‧轉子鐵心
311‧‧‧軸插通孔
320‧‧‧永久磁鐵
321‧‧‧磁鐵收納部
B‧‧‧基準軸
E‧‧‧捲繞結束處
N‧‧‧中性點
S‧‧‧捲繞開始處
U1F、U8F、U2R、U7R、V4F、V9F、V3R、V10R、W5F、W12F、W6R、W11R‧‧‧繞組
圖1是實施形態1之三相永久磁鐵型馬達的概略截面圖。
圖2是用來說明實施形態1之定子中之三相Y接線的圖。
圖3是用來說明實施形態1之多層配線基板中第1層的圖案的圖。
圖4是用來說明實施形態1之多層配線基板中第2層的圖案的圖。
圖5是用來說明實施形態1之多層配線基板中第3層的圖案的圖。
圖6是用來說明實施形態1之多層配線基板中第4層的圖案的圖。
圖7是實施形態2之三相永久磁鐵型馬達的概略截面圖。
圖8是用來說明實施形態2之定子中之三相Y接線的圖。
圖9是用來說明實施形態2之多層配線基板中第1層的圖案的圖。
圖10是用來說明實施形態2之多層配線基板中第2層的 圖案的圖。
圖11是用來說明實施形態2之多層配線基板中第3層的圖案的圖。
圖12是用來說明實施形態2之多層配線基板中第4層的圖案的圖。
圖13是使用於實施形態3之三相永久磁鐵型馬達的轉子的概略截面圖。
用以實施發明之形態
以下，參照圖示，說明實施形態1至實施形態3的三相永久磁鐵型馬達。
實施形態1至實施形態3之三相永久磁鐵型馬達，是採取如下之電路構成：在U相、V相、W相之中，相鄰的同相之上述繞組為並聯接線，而與相對的對稱之同相繞組則為串聯接線。又，在多層配線基板的同層上，線對稱地配置同相的過渡配線圖案。因此，實施形態1至實施形態3之三相永久磁鐵型馬達，可減少轉矩漣波，並且可削減多層配線基板的層數，而降低多層配線基板的製造成本。
[實施形態1]
<三相永久磁鐵型馬達的構成>
首先參照圖1，說明實施形態1之三相永久磁鐵型馬達的構成。圖1是實施形態1之三相永久磁鐵型馬達的概略截面圖。
如圖1所示，實施形態1之三相永久磁鐵型馬達100是例如由10極12槽的SPM馬達(Surface Permanent Magnet Motor)所構成。
本實施形態的三相永久磁鐵型馬達100具備有轉子1、定子2、及多層配線基板3~6。
轉子1具有轉子鐵心10及永久磁鐵20。
轉子鐵心10是圓柱狀的金屬構件。轉子鐵心10的構成材料，例如可使用矽鋼板等軟磁性體，但並不限定於舉例所示的材料。
SPM馬達的轉子1，在轉子鐵心(或旋轉軸)10的外周部表面，配置有例如依等間隔將N極與S極交互地10極磁化後的環狀永久磁鐵(徑向異向性環形磁鐵)20。
轉子1並不限定於此，也可在截面形狀為圓形的轉子鐵心(或旋轉軸)外周部表面，具備複數個內徑與外徑之中心為不同形狀的永久磁鐵(所謂的偏心形磁鐵)。
又，轉子1也可在截面形狀為多角形的轉子鐵心(或旋轉軸)外周部表面，具備複數個外側為圓弧、內側為平坦形狀的永久磁鐵(所謂的弓形磁鐵)。
永久磁鐵20可舉例如釹磁鐵等之稀土類磁鐵，但並不限定於舉例所示之材質。
永久磁鐵的極數不限定為10極，是10n或14n(n為任意的自然數)的極數。
定子2具有定子鐵心30及繞組40。
本實施形態之定子鐵心30是由12個分割鐵心31 所構成，但分割鐵心11的個數並沒有限定。亦即，本實施形態的繞組40之槽數雖然是12槽，但不限定為12槽，只要是12n(n為任意的自然數)之槽數即可。
分割鐵心31大致呈截面扇狀，使組合面抵接而 組裝成圓環狀。在各分割鐵心11的外周部，安裝有絕緣構件50。
定子鐵心30的構成材料，例如可與轉子鐵心10 同樣地使用矽鋼板等軟磁性體，但並不限定於舉例所示的材料。
繞組40以同一方向捲繞於各分割鐵心31。各分 割鐵心31中的繞組40之捲繞開始處S與捲繞結束處E，分別焊接於一對端子7。一對端子7配置在絕緣構件50上。在繞組40例如採用漆包線等之被覆線。
接著，說明在圖1中，附加於繞組40上的符號。 藉由各繞組40的符號，使後述之電路接線圖及多層配線基板的位置關係明確。首先分別對於12個分割鐵心31之各繞組40，附記U、V或W三相的區別。又，依逆時鐘方向以1號至12號的連號來附記繞組號碼。此外，在繞組號碼之後附記符號F或R來區別相電流方向的不同。
例如，表示了如下之事：U1F與U8F為同極， U2R與U7R則相對於U1F與U8F而激磁為異極。又，表示了如下之事：V4F與V9F為同極，V3R與V10R則相對於V4F與V9F而激磁為異極。此外，更表示了如下之事：W5F與W12F為同極，W6R與W11R則相對於W5F與W12F而激磁 為異極。
接著，參照圖2，說明本實施形態之三相Y接 線。圖2是用來說明實施形態1之定子中的三相Y接線的圖。
如圖2所示，本實施形態的接線電路，是把使相 鄰的同相繞組為並聯接線、且與相對的對稱之同相繞組為串聯接線這樣的電路構成之1相份的繞組群，進行三相份Y接線。在此，說明「相對的對稱之同相繞組」。本實施形態的定子2之槽節距τs[°]為360/12n。又，本實施形態的極對數p為10n/2、或者14n/2。
如圖1，把同相之繞組群的中心想成是基準軸 B。此時，若使用極對數p，則相對的對稱之同相繞組，可一般化為：以電氣角度τs×6×p[°]而相對的繞組群。若以機械角度來想，10n極與14n極雙方，都會成為以τs×6、也就是6槽節距角而相對的對稱之繞組群。因此，相對的對稱之同相繞組，指的是：當以相鄰的同相繞組之第1繞組群的中心作為基準軸B時，以6槽節距角相對的對稱之同相第2繞組群之同極繞組。
亦即，在本實施形態中，把相對的U相繞組U1F與U8F的串聯電路，和相對的U相繞組U2R與U7R的串聯電路並聯地連接，藉此來構成U相繞組全體。又，把相對的V相繞組V4F與V9F的串聯電路，和相對的V相繞組V3R與V10R的串聯電路並聯地連接，藉此來構成V相繞組全體。此外，更把相對的W相繞組W5F與W12F的串聯電路，和 相對的W相繞組W6R與W11R的串聯電路並聯地連接，藉此來構成U相繞組全體。
然後，把U相繞組全體、V相繞組全體及W相繞 組全體進行三相Y接線。藉由該三相Y接線，可捲繞線徑較細的繞組而得到高輸出。另外，在各繞組的捲繞開始處附記為S，而在捲繞結束處則附記為E。又，在三相Y接線的中性點附記為N。
接著，參照圖3至圖6，說明進行三相Y接線的多層配線基板。
在圖3所示之第1層的多層配線基板3，配置有從各相端子並聯地分岐的圖案與中性點接線圖案。在圖4至圖6所示的第2~4層的多層配線基板4、5、6，線對稱地配置有同相的過渡配線圖案。藉由多層配線基板3~6的各圖案，可由4層基板來構成。多層配線基板4~6是接線成2m路並聯(m為包含1的n之約數)。
圖3是用來說明實施形態1之多層配線基板中第1層的圖案的圖。另外，在圖3中，圖示了各繞組號碼、及各繞組的捲繞開始處S與捲繞結束處E。
如圖3所示，在第1層的多層配線基板3上，布置有用以從各相端子並聯地分岐的圖案61、62、63、以及中性點接線圖案64。圖1所示的24根端子7，貫穿多層配線基板從第1層至第4層各層之外周附近。
並聯分岐圖案61是從U相端子71並聯地分岐的圖案。並聯分岐圖案61把繞組U1F的捲繞開始處S及繞組 U2R的捲繞結束處E連接於U相的端子71。
並聯分岐圖案62是從V相端子72並聯地分岐的圖案。並聯分岐圖案62把繞組V3R的捲繞結束處E及繞組V4F的捲繞結束處S連接於V相的端子72。
並聯分岐圖案63是從W相端子73並聯地分岐的圖案。並聯分岐圖案63把繞組W5F的捲繞開始處S及繞組W6R的捲繞結束處E連接於W相的端子73。
中性點接線圖案64連接了繞組U7R的捲繞開始處S、繞組U8F的捲繞結束處E、繞組V9F的捲繞結束處E、繞組V10R的捲繞開始處S、繞組W11R的捲繞開始處S、繞組W12F的捲繞結束處E各處。藉由該中性點接線圖案64，將圖2所示之三相Y接線的中性點N進行接線。
圖4是用來說明實施形態1之多層配線基板中第2層的圖案的圖。另外，在圖4中，圖示了各繞組號碼、及各繞組的捲繞開始處S與捲繞結束處E。
如圖4所示，在第2層的多層配線基板4上，布置了V相的配線圖案81、82。在第2層的多層配線基板4中，該端子7、與各繞組的捲繞開始處S或捲繞結束處E，分別透過連接盤而電性地連接。
繞組V3R的捲繞開始處S與繞組V10R的捲繞結束處E是由配線圖案81所連接。又，繞組V4F的捲繞結束處E與繞組V9F的捲繞開始處S則是由配線圖案82所連接。
圖5是用來說明實施形態1之多層配線基板中第3層的圖案的圖。另外，在圖5中，圖示了各繞組號碼、及 各繞組的捲繞開始處S與捲繞結束處E。
如圖5所示，在第3層的多層配線基板5上，布置了U相的配線圖案91、92。在第3層的多層配線基板5中，該端子7、與各繞組的捲繞開始處S或捲繞結束處E，是分別透過連接盤而電性地連接。
繞組U1F的捲繞結束處E與繞組U8F的捲繞開始處S是由配線圖案91所連接。又，繞組U2R的捲繞開始處S與繞組U7R的捲繞結束處E是由配線圖案92所連接。
圖6是用來說明實施形態1之多層配線基板中第4層的圖案的圖。另外，在圖6中，圖示了各繞組號碼、及各繞組的捲繞開始處S與捲繞結束處E。
如圖6所示，在第4層的多層配線基板6上，布置有W相的配線圖案101、102。在第4層的多層配線基板5中，該端子7、與各繞組的捲繞開始處S或捲繞結束處E，分別透過連接盤而電性地連接。
繞組W5F的捲繞結束處E與繞組W12F的捲繞開始處S是由配線圖案101所連接。又，繞組W6R的捲繞開始處S與繞組W11R的捲繞結束處E是由配線圖案102所連接。
多層配線基板是採用藉由光刻技術等所形成的印刷基板，但並不限定於此，例如，也可以壓機打穿銅板而形成配線圖案。
<三相永久磁鐵型馬達的作用>
接著，參照圖1至圖6，說明實施形態1之三相永久磁鐵型馬達100的作用。
如圖1所示，本實施形態的三相永久磁鐵型馬達 100之轉子1，是在轉子鐵心10的外周表面，沿著圓周方向均等地配置10極磁化好的永久磁鐵20。另一方面，定子2具有朝同一方向捲繞於複數之分割鐵心31的繞組40，該等複數之分割鐵心31是設置成圍著轉子1，依圓周方向呈放射線狀排列。
亦即，本實施形態的三相永久磁鐵型馬達100， 與轉子1之永久磁鐵20所產生的磁通量交叉地使電流流通於定子2之繞組40。當永久磁鐵20的磁通量與流通於繞組40的電流交叉，則本實施形態的三相永久磁鐵型馬達100會因為電磁感應作用而產生圓周方向的驅動力，而使轉子1繞著軸旋轉。
本實施形態中捲繞於分割鐵心31的繞組40之捲 繞方向，全為同一方向。又，本實施形態的3層Y接線是如下之電路構成：相鄰的同相繞組為並聯接線，當把該相鄰的同相繞組之第1繞組群的中心作為基準軸B時，與以6槽節距角相對的對稱之同相第2繞組群之同極繞組則為串聯接線。在第2~4層的多層配線基板4、5、6中，藉由將同相的過渡接線圖案，線對稱地配置於同層上，可以把習知為5層以上的多層配線基板層數減低為4層。
本實施形態之三相永久磁鐵型馬達100，使相鄰 的同相繞組為並聯接線，且與相對的對稱之同相繞組則為串聯接線，藉此，可降低成為轉子偏心要因的電磁力、或成為速度變動要因的轉矩漣波。並且，藉由使繞組40的捲 繞方向全為同一方向，可提升作業性。
又，本實施形態之三相永久磁鐵型馬達100，在2~4層之多層配線基板4、5、6中，將同相的過渡配線圖案配置於同層上，藉此，可將配線圖案間之絕緣距離設計得較短。並且，藉由將配線圖案81與82、91與92、101與102線對稱地配置，可將層數減低為4層。此外，由於可省下無用的空間，並且可使配線圖案寬度較廣，所以可使容許電流變大。
亦即，本實施形態之三相永久磁鐵型馬達100，可以降低成為轉子偏心要因的電磁力、或成為速度變動要因的轉矩漣波，並且可削減構成繞組之接線圖案的多層配線基板層數，而可降低多層配線基板的製造成本。
[實施形態2]
接著參照圖7，說明實施形態2之三相永久磁鐵型馬達的構成。圖7是實施形態2之三相永久磁鐵型馬達的概略截面圖。另外，關於與實施形態1相同的構成構件，附加相同符號來進行說明。
實施形態2之三相永久磁鐵型馬達200，分割鐵心31的配置、三相Y接線之繞組的配置、及多層配線基板203~206的構造與實施形態1不同。
說明在圖7中附加於繞組40上的符號。藉由各繞組40的符號，使後述之電路接線圖及多層配線基板的位置關係明確。首先分別對於12個分割鐵心31之各繞組40，附記U、V或W三相的區別。在本實施形態中，依順時鐘方 向以1號至12號的連號來附記繞組號碼。此外，在繞組號碼之後附記符號F或R來區別相電流方向的不同。
例如，表示了如下之事：U1F與U8F為同極， U2R與U7R則相對於U1F與U8F而激磁為異極。又，表示了如下之事：V4F與V9F為同極，V3R與V10R則相對於V4F與V9F而激磁為異極。此外，更表示了如下之事：W5F與W12F為同極，W6R與W11R則相對於W5F與W12F而激磁為異極。
接著，參照圖8，說明實施形態2之三相Y接 線。圖8是用來說明實施形態2之定子中的三相Y接線的圖。
如圖8所示，本實施形態的接線電路，是把相鄰 的同相繞組為並聯接線、且與相對的對稱之同相繞組為串聯接線這樣的電路構成之1相份的繞組群，進行三相份Y接線。亦即，把相對的U相繞組U1F與U8F的串聯電路，和相對的U相繞組U2R與U7R的串聯電路並聯地連接，藉此來構成U相繞組全體。又，把相對的V相繞組V9F與V4F的串聯電路，和相對的V相繞組V10R與V3R的串聯電路並聯地連接，藉此來構成V相繞組全體。此外，更把相對的W相繞組W12F與W5F的串聯電路，和相對的W相繞組W11R與W6R的串聯電路並聯地連接，藉此來構成U相繞組全體。
然後，把U相繞組全體、V相繞組全體及W相繞 組全體進行三相Y接線。藉由該三相Y接線，可捲繞線徑較細的繞組而得到高輸出。另外，在各繞組的捲繞開始處 附記為S，而在捲繞結束處附記為E。又，在三相Y接線的中性點附記為N。
接著，參照圖9至圖12，說明實施形態2之進行三相Y接線的多層配線基板。
在圖9所示之第1層的多層配線基板203，配置有從各相端子並聯地分岐的圖案與中性點接線圖案。在圖10至圖12所示的第2~4層的多層配線基板204、205、206，呈同心圓弧狀地並列而配置有同相的過渡配線圖案。藉由多層配線基板203~206的各圖案，可由4層基板來構成。
圖9是用來說明實施形態2之多層配線基板中第1層的圖案的圖。另外，在圖9中，圖示了各繞組號碼、及各繞組的捲繞開始處S與捲繞結束處E。
圖9是用來說明實施形態2之多層配線基板中第1層的圖案的圖。另外，在圖9中，圖示了各繞組號碼、及各繞組的捲繞開始處S與捲繞結束處E。
如圖9所示，在第1層的多層配線基板203上，布置有並聯分岐圖案221、以及呈同心圓弧狀地並列的U相的2條過渡配線圖案222、223。在第1層之多層配線基板203中，該端子7、與各繞組的捲繞開始處S或捲繞結束處E，分別透過連接盤而電性地連接。
並聯分岐圖案221是從W相端子73並聯地分岐的圖案。繞組W11R的捲繞結束處E及繞組W12F的捲繞開始處S連接於W相的端子73。
並聯分岐圖案224是從V相端子72並聯地分岐的 圖案。繞組V9F的捲繞開始處S及繞組V10R的捲繞結束處E連接於V相的端子72。另外，由於V相的並聯分岐圖案224位於後述之第4層的多層配線基板206，所以可以刪除(參照圖12)。
繞組U1F的捲繞結束處E與繞組U8F的捲繞開始 處S是以同心圓弧狀內側的配線圖案222來連接。又，繞組U2R的捲繞開始處S與繞組U7R的捲繞結束處是以同心圓弧狀外側的配線圖案223來連接。
圖10是用來說明實施形態2之多層配線基板中第 2層的圖案的圖。另外，在圖10中，圖示了各繞組號碼、及各繞組的捲繞開始處S與捲繞結束處E。
如圖10所示，在第2層的多層配線基板204上， 布置有接地於接地端子74的接地配線圖案231、以及呈同心圓弧狀地並列的W相的2條過渡配線圖案232、233。在第2層的多層配線基板204中，該端子7、與各繞組的捲繞開始處S或捲繞結束處E，分別透過連接盤而電性地連接。
繞組W5F的捲繞開始處S與繞組W12F的捲繞結 束處E是以同心圓弧狀內側的配線圖案232來連接。又，繞組W6R的捲繞結束處E與繞組W11R的捲繞開始處S是以同心圓弧狀外側的配線圖案233來連接。
並聯分岐圖案234是從U相端子71並聯地分岐的 圖案。繞組U1F的捲繞開始處S與繞組U2R的捲繞結束處E連接於U相的端子71。另外，由於U相的並聯分岐圖案234位於後述之第3層的多層配線基板205，所以可以刪除(參 照圖11)。
圖11是用來說明實施形態2之多層配線基板中第 3層的圖案的。另外，在圖11中，圖示了各繞組號碼、及各繞組的捲繞開始處S與捲繞結束處E。
如圖11所示，在第3層的多層配線基板205上， 布置有並聯分岐圖案241、以及呈同心圓弧狀地並列的V相的2條過渡配線圖案242、243。在第3層的多層配線基板205中，該端子7、與各繞組的捲繞開始處S或捲繞結束處E，分別透過連接盤而電性地連接。
並聯分岐圖案241是從U相端子71並聯地分岐的 圖案。繞組U1F的捲繞開始處S與繞組U2R的捲繞結束處E連接於U相的端子71。
繞組V3R的捲繞結束處E與繞組V10R的捲繞開 始處S是以同心圓弧狀內側的配線圖案242來連接。又，繞組V4F的捲繞開始處S與繞組V9F的捲繞結束處E是以同心圓弧狀外側的配線圖案243來連接。
如圖12所示，在第4層的多層配線基板206上， 布置有並聯分岐圖案251與中性點接線圖案252。圖7所示的24根端子7，貫穿多層配線基板從第1層至第4層各層之外周附近。
並聯分岐圖案251是從V相端子72並聯地分岐的 圖案。繞組V9F的捲繞開始處S與繞組V10R的捲繞結束處E連接於V相的端子72。
中性點接線圖案252連接了繞組V3R的捲繞開始 處S、繞組V4F的捲繞結束處E、繞組W5F的捲繞結束處E、繞組W6R的捲繞開始處S、繞組U7R的捲繞開始處S、繞組U8F的捲繞結束處E各處。藉由該中性點接線圖案252，將圖8所示之三相Y接線的中性點N進行接線。
本實施形態中捲繞於分割鐵心31的繞組40之捲 繞方向，全為同一方向。又，本實施形態的3層Y接線是如下之電路構成：相鄰的同相繞組為並聯接線，與相對的對稱之同相繞組則為串聯接線。在第1~3層的多層配線基板203、204、205中，藉由將同相的過渡接線圖案呈同心圓弧狀地並列而配置在同層上，可以把習知為5層以上的多層配線基板層數減低為4層。
本實施形態之三相永久磁鐵型馬達200，使相鄰 的同相繞組為並聯接線，且與相對的對稱之同相繞組則為串聯接線，藉此，可降低成為轉子偏心要因的電磁力、或成為速度變動要因的轉矩漣波。並且，藉由使繞組40的捲繞方向全為同一方向，可提升作業性。
又，本實施形態之三相永久磁鐵型馬達200，在1~3層的多層配線基板203、204、205中，將同相的過渡配線圖案配置於同層上，藉此，可將配線圖案間之絕緣距離設計得較短。並且，藉由將同心圓弧狀的配線圖案222與223、232與233、242與243線對稱地配置，可將層數減低為4層。
亦即，實施形態2之三相永久磁鐵型馬達200，基本上與實施形態1有同樣的作用效果。
[實施形態3]
接著參照圖13，說明實施形態3之三相永久磁鐵馬達的構成。圖13是使用於實施形態3之三相永久磁鐵型馬達的轉子的概略截面圖。另外，關於與實施形態1相同的構成構件，附加相同符號來進行說明。
實施形態3之三相永久磁鐵馬達300，轉子301的構造與實施形態1不同。
圖13所例示之轉子301，例如由10極之交替磁極型IPM馬達(Interior Permanent Magnet Motor)所構成。
轉子301設在旋轉軸8周圍，具有轉子鐵心(鐵心)310及永久磁鐵320。旋轉軸8為轉子301的旋轉中心。
轉子鐵心310是設在旋轉軸8周圍的厚壁圓筒體狀的金屬構件。轉子鐵心310具有例如將環狀之轉子鐵心片朝軸方向複數積層的堆疊構造。
在各轉子鐵心310的中央部，形成有用以嵌入旋轉軸8的圓形之軸插通孔311。在轉子鐵心310的外周部附近，形成有用以收納永久磁鐵320的複數之磁鐵收納部321。磁鐵收納部321是沿著圓周方向均等地配置。
在本實施形態中，沿著圓周方向形成有5處的磁鐵收納部321。亦即，在各磁鐵收納部321內各配置有1個，合計5個永久磁鐵320。各永久磁鐵320之外周側被磁化為N極。永久磁鐵320、320間之轉子鐵心310的部分，結果而言會被誘導為S極，所以會成為10極轉子。
當組合了本實施形態之交替磁極型轉子與12槽 定子的情況下，相對的同相之繞組，阻抗會不同。例如，當轉子位置是永久磁鐵存在於一方之相鄰的2個U相繞組附近之時，永久磁鐵間之轉子鐵心(鐵芯)會存在於相對的對角之相鄰的U相繞組附近。
因此，由於比起永久磁鐵位於附近的U相繞 組，鐵芯位於附近的U相繞組的電感較高，所以對角之繞組阻抗會產生很大的差異。因此，在交替磁極型IPM轉子的情況下，若與習知接線方法相組合，則電流值會在並聯電路間產生不同，因而發生轉矩漣波。
但是，若採用實施形態1之接線構造，則可解決 對角之阻抗的不平衡，而可減少轉矩漣波。
實施形態3之三相永久磁鐵型馬達，基本上與實 施形態1有同樣的作用效果。特別是，若採用交替磁極型IPM轉子來作為實施形態3之三相永久磁鐵型馬達的轉子301，則會有如下之特別效果：可解決對角之阻抗的不平衡，而可減少轉矩漣波。
以上，已說明了本發明的較佳實施形態，但該 等形態是用來說明本發明之範例，並非將本發明的範圍僅限定於該等實施形態。本發明可在不脫離其要旨的範圍內，以與上述實施形態不同的各種態樣來實施。
4‧‧‧多層配線基板
7‧‧‧端子
81‧‧‧V相的配線圖案
E‧‧‧捲繞結束處
S‧‧‧捲繞開始處
U1F、U8F、U2R、U7R、V4F、V9F、V3R、V10R、W5F、W12F、W6R、W11R‧‧‧繞組

Claims (4)

  1. 一種三相永久磁鐵型馬達，其特徵在於具有：配設有朝同一方向捲繞之複數繞組的槽數為12n(n為任意的自然數)的定子；永久磁鐵的極數為10n或14n的轉子；及接線成2m路並聯(m為包含1的n之約數)的多層配線基板，又，其電路構成如下：在U相、V相、W相之中，相鄰的同相之前述繞組為並聯接線，且在以該相鄰的同相繞組的第1繞組群之中心為基準軸時，與以6槽節距角相對的對稱之同相第2繞組群的同極繞組則為串聯接線，並且，在前述多層配線基板的同層上，線對稱地配置同相的過渡配線圖案。
  2. 一種三相永久磁鐵型馬達，其特徵在於具有：配設有朝同一方向捲繞之複數繞組的槽數為12n(n為任意的自然數)的定子；永久磁鐵的極數為10n或14n的轉子；及接線成2m路並聯(m為包含1的n之約數)的多層配線基板，又，其電路構成如下：在U相、V相、W相之中，相鄰的同相之前述繞組為並聯接線，且在以該相鄰的同相繞組的第1繞組群之中心為基準軸時，與以6槽節距角 相對的對稱之同相第2繞組群的同極繞組則為串聯接線，並且，在前述多層配線基板的同層上，呈同心圓弧狀地並列而配置同相的過渡配線圖案。
  3. 如請求項1之三相永久磁鐵型馬達，其中前述轉子是交替磁極型IPM轉子。
  4. 如請求項2之三相永久磁鐵型馬達，其中前述轉子是交替磁極型IPM轉子。
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