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发电电动机及其制造方法与流程

2021-10-22 22:45:00 来源:中国专利 TAG:卷绕 线圈 电动机 发电 方法


1.本发明涉及在齿卷绕有线圈的发电电动机及其制造方法。


背景技术:

2.以往,已知一种电动机,其具有:转子铁心,其具有多个齿,在彼此相邻的齿之间形成有槽;多个线圈,它们分别卷绕于多个齿,配置于多个槽;以及跨接线,其将彼此相邻的线圈接合。线圈的卷绕方法成为集中卷绕法。跨接线相对于齿,设置于与线圈被接线侧即接线侧相反侧的接线相反侧。同相的线圈在多个齿连续地卷绕。在多个齿各自卷绕的各个线圈的匝数成为彼此相同(例如,参照专利文献1)。
3.专利文献1:日本特开2002-325385号公报


技术实现要素:

4.但是,关于在同相的线圈连续地卷绕的多个齿之中的配置于周向端部的齿进行卷绕的线圈,相对于齿而配置于周向外侧的槽中的匝数,小于在齿的周向内侧配置的槽中的匝数。由此,在各槽中的线圈的匝数发生波动。因此,存在槽中的线圈的占空率降低这一课题。
5.本发明就是为了解决上述这样的课题而提出的,其目的在于,提供能够使槽中的线圈的占空率提高的发电电动机及其制造方法。
6.本发明所涉及的发电电动机具有:铁心,其具有芯座及在芯座排列而设置的多个齿,在彼此相邻的齿之间形成有槽;多个线圈,它们分别卷绕于多个齿,分别设置于多个槽;以及大于或等于1个跨接线,它们将彼此相邻的线圈接合,线圈的卷绕方法为集中卷绕法,至少1个跨接线相对于齿,在线圈被接线侧即接线侧的相反侧即接线相反侧设置,将多个齿之中的对同相的线圈进行卷绕而排列为一列的多个齿设为同相齿组,将同相齿组所包含的齿的数量设为大于或等于2的整数即t,在多个齿所排列的方向上的一个方向即整列方向上将槽分割为2个半槽,将相对于齿在整列方向上与后方相邻而设置的槽中的在整列方向上处于前方的半槽设为第1半槽,将相对于齿在整列方向上与前方相邻而设置的槽中的在整列方向上处于后方的半槽设为第2半槽,在将k设为大于或等于1的整数、将与在整列方向上第k个设置的齿即第k齿相邻的第1半槽设为a(k,1)、将与第k齿相邻的第2半槽设为a(k,2)的情况下,在a(1,1)配置的线圈的匝数与在a(t,2)配置的线圈的匝数相同,在a(1,1)配置的线圈的匝数与在a(1,2)配置的线圈的匝数不同,在将在第k齿卷绕的线圈和在第k 1齿卷绕的线圈接合的跨接线设置于接线相反侧的情况下,在a(k,2)配置的线圈的匝数与在a(k 1,1)配置的线圈的匝数不同,在同相齿组所包含的彼此相邻的齿之间的槽设置的线圈的匝数是在a(1,1)配置的线圈的匝数的2倍。
7.发明的效果
8.根据本发明所涉及的发电电动机,能够将在各槽设置的线圈的匝数设为彼此相同。由此,能够使槽中的线圈的占空率提高。
附图说明
9.图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电动机的纵剖视图。
10.图2是表示图1的定子的要部的纵剖视图。
11.图3是表示图2的齿及线圈的示意图。
12.图4是表示连续卷绕线圈数为2,基本匝数为2,在卷绕开始的线圈先配置于a(1,1)再卷绕于第1齿的情况下的绕线方法的图。
13.图5是表示连续卷绕线圈数为2,基本匝数为2,在卷绕开始的线圈先配置于a(1,2)再卷绕于第1齿的情况下的绕线方法的图。
14.图6是表示连续卷绕线圈数为3,基本匝数为2,在卷绕开始的线圈先配置于a(1,1)再卷绕于第1齿的情况下的绕线方法的图。
15.图7是表示连续卷绕线圈数为3,基本匝数为2,在卷绕开始的线圈先配置于a(1,2)再卷绕于第1齿的情况下的绕线方法的图。
16.图8是表示连续卷绕线圈数为3,基本匝数为2,在卷绕开始的线圈先配置于a(1,1)再卷绕于第1齿的情况下,在2个跨接线之中的1个跨接线配置于接线侧、其余的1个跨接线配置于接线相反侧的情况下的绕线方法的图。
17.图9是表示连续卷绕线圈数为t,基本匝数为2,在卷绕开始的线圈先配置于a(1,1)再卷绕于第1齿的情况下,在配置于接线相反侧的跨接线的数量小于t-1的情况下的接线方法的图。
18.图10是表示在图1的电动机的齿卷绕线圈而在槽配置线圈的顺序的流程图。
19.图11是表示本发明的实施方式2所涉及的电动机的纵剖视图。
20.图12是表示图11的电动机中的绕组系数的图形。
21.图13是表示极数为10且槽的数量为9的情况下的电动机中的绕组系数的图形。
22.图14是表示极数为14且槽的数量为18的情况下的电动机中的绕组系数的图形。
23.图15是表示极数为14且槽的数量为12的情况下的电动机中的绕组系数的图形。
24.图16是表示本发明的实施方式3所涉及的电动机的纵剖视图。
25.图17是表示本发明的实施方式4所涉及的电动机中的齿及线圈的示意图。
26.图18是表示在图17的齿卷绕线圈而在槽配置线圈的顺序的流程图。
27.图19是表示图17的电动机的变形例的示意图。
28.图20是表示本发明的实施方式5所涉及的电动机的斜视图。
29.图21是表示图20的励磁元件的一部分及电枢的斜视图。
30.图22是表示图20的励磁元件及电枢的俯视图。
具体实施方式
31.实施方式1.
32.图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电动机的纵剖视图。作为发电电动机,以电动机1a为例进行说明。在本例中,轴向是与电动机1a有关的轴向,径向是与电动机1a有关的径向,周向是与电动机1a有关的周向。
33.电动机1a具有:框架2;第1壳体3,其设置于框架2的轴向一端部;以及第2壳体4,其设置于框架2的轴向另一端部。框架2具有圆筒形状的框架主体21和在框架主体21设置的底
板部22。第1壳体3将框架2的开口部覆盖。第2壳体4在轴向上与底板部22相对而配置。
34.另外,电动机1a具有:定子5,其固定于框架2的内壁面;转子6,其设置于定子5的径向内侧;以及多个接线7,它们设置于第2壳体4,与定子5连接。另外,电动机1a具有:第1轴承8,其设置于第1壳体3,将转子6能够旋转地支撑;以及第2轴承9,其设置于框架2的底板部22,将转子6能够旋转地支撑。
35.定子5具有:定子铁心51,其是固定于框架2的铁心;以及多个线圈52,它们固定于定子铁心51。线圈52的卷绕方法成为集中卷绕。定子铁心51是由磁体构成的多个芯片进行层叠而构成的。将线圈52中的从定子铁心51在轴向凸出的部分设为线圈端521。
36.接线7与线圈52电连接。接线7在轴向上相对于定子铁心51而配置于第2壳体4侧。在轴向上,相对于定子铁心51将第2壳体4侧设为接线侧。另一方面,在轴向上,相对于定子铁心51将第1壳体3侧设为接线相反侧。换言之,接线相反侧是在轴向上相对于定子铁心51而与接线侧的相反侧。
37.转子6具有:轴61,其支撑于第1轴承8及第2轴承9;转子铁心62,其固定于轴61;多个永磁铁63,它们固定于转子铁心62;以及带轮64,其固定于轴61的轴向端部。永磁铁63粘贴于转子铁心62的外周面。多个永磁铁63在周向等间隔地排列而配置。另外,转子6具有在永磁铁63的径向外侧设置的未图示的罩。罩形成为圆筒形状。罩从径向外侧将永磁铁63覆盖。由此,防止永磁铁63从转子铁心62朝向径向外侧飞散。罩由不锈钢、铝等非磁体构成。
38.从外部装置经由接线7对线圈52供给电流。对线圈52供给具有u相、v相及w相的电流的三相交流电流。由此,转子6相对于定子5在周向进行旋转。
39.图2是表示图1的定子5的要部的纵剖视图。定子铁心51具有圆环形状的芯座511和与芯座511一体地形成的多个齿512。齿512配置为从芯座511延伸至径向内侧。另外,齿512在周向排列而配置。在相邻的齿512之间形成有槽513。
40.将齿512排列的方向上的一个方向设为整列方向d。在图2中,将顺时针的方向设为整列方向d。在整列方向d上将槽513分割为2个半槽。将相对于齿512在整列方向d上与后方相邻而设置的槽513中的在整列方向d上处于前方的半槽设为第1半槽513a。将相对于齿512在整列方向d上与前方相邻而设置的槽513中的在整列方向d上处于后方的半槽设为第2半槽513b。
41.图3是表示图2的齿512及线圈52的示意图。将多个齿512之中的卷绕同相的线圈52、排列为一列的多个齿512设为同相齿组。将同相齿组所包含的齿512的数量设为t。在整列方向d上将与第k个设置的齿512即第k齿相邻的第1半槽513a设为a(k,1)。另一方面,将与第k齿相邻的第2半槽513b设为a(k,2)。其中,t为大于或等于2的整数,k为大于或等于1且小于或等于t的整数。
42.在该情况下,与第1齿相邻的第1半槽513a成为a(1,1),与第1齿相邻的第2半槽513b成为a(1,2)。与第t齿相邻的第1半槽513a成为a(t,1),与第t齿相邻的第2半槽513b成为a(t,2)。
43.卷绕于同相齿组的多个线圈52之中的卷绕开始的线圈52在先配置于a(1,1)再卷绕于第1齿。在从a(1,1)至a(t,2)为止配置的线圈52的匝数成为n、n-1、n 1、
···
、n 1、n-1、n。其中,n为大于或等于2的整数。在a(1,1)配置的线圈52的匝数成为与在a(t,2)配置的线圈52的匝数相同。在同相齿组所包含的彼此相邻的全部齿512之间的多个槽513设置的
各个线圈52的匝数彼此相同。另外,在同相齿组所包含的彼此相邻的全部齿512之间的多个槽513设置的各个线圈52的匝数是在a(1,1)配置的线圈52的匝数的2倍。
44.即,在a(1,1)及a(t,2)配置的线圈52的匝数成为n,在a(1,2)、a(2
×
n 1,1)及a(2
×
n 1,2)配置的线圈52的匝数成为n-1,在a(2,1)、a(2
×
n,1)及a(2
×
n,2)配置的线圈52的匝数成为n 1。其中,n为大于或等于1的整数,且在a(2
×
n 1,1)、a(2
×
n 1,2)、a(2
×
n 1,1)及a(2
×
n 1,2)配置的线圈52的匝数是与在a(t,2)配置的线圈52的匝数不一致的数。
45.另一方面,在卷绕开始的线圈52先配置于a(1,2)再卷绕于第1齿的情况下,在a(1,1)及a(t,2)配置的线圈52的匝数成为n,在a(1,2)、a(2
×
n 1,1)及a(2
×
n 1,2)配置的线圈52的匝数成为n 1,在a(2,1)、a(2
×
n,1)及a(2
×
n,2)配置的线圈52的匝数成为n-1。
46.将同相齿组所包含的多个齿512之中的线圈52连续地卷绕的线圈52的数量即连续卷绕线圈数设为e。将线圈52的基本的匝数即基本匝数设为n。图4是表示连续卷绕线圈数e为2,基本匝数n为2,在卷绕开始的线圈52先配置于a(1,1)再卷绕于第1齿的情况下的绕线方法的图。定子5具有将彼此相邻的线圈52接合的跨接线53。连续卷绕线圈数e为2,基本匝数n为2,在卷绕开始的线圈52先配置于a(1,1)再卷绕于第1齿的情况下,在a(1,1)、a(1,2)、a(2,1)、a(2,2)配置的各个线圈52的匝数成为2、1、3、2。
47.图5是表示连续卷绕线圈数e为2,基本匝数n为2,在卷绕开始的线圈52先配置于a(1,2)再卷绕于第1齿的情况下的绕线方法的图。连续卷绕线圈数e为2,基本匝数n为2,在卷绕开始的线圈52先配置于a(1,2)再卷绕于第1齿的情况下,在a(1,1)、a(1,2)、a(2,1)、a(2,2)配置的各个线圈52的匝数成为2、3、1、2。
48.图6是表示连续卷绕线圈数e为3,基本匝数n为2,在卷绕开始的线圈52先配置于a(1,1)再卷绕于第1齿的情况下的绕线方法的图。连续卷绕线圈数e为3,基本匝数n为2,在卷绕开始的线圈52先配置于a(1,1)再卷绕于第1齿的情况下,在a(1,1)、a(1,2)、a(2,1)、a(2,2)、a(3,1)、a(3,2)配置的各个线圈52的匝数成为2、1、3、3、1、2。因此,在a(1,2)、a(2,1)配置的各个线圈52的匝数的合计成为4。另外,在a(2,2)、a(3,1)配置的各个线圈52的匝数的合计成为4。
49.图7是表示连续卷绕线圈数e为3,基本匝数n为2,在卷绕开始的线圈52先配置于a(1,2)再卷绕于第1齿的情况下的绕线方法的图。连续卷绕线圈数e为3,基本匝数n为2,在卷绕开始的线圈52先配置于a(2,1)再卷绕于第1齿的情况下,在a(1,1)、a(1,2)、a(2,1)、a(2,2)、a(3,1)、a(3,2)配置的各个线圈52的匝数成为2、3、1、1、3、2。因此,在a(1,2)、a(2,1)配置的各个线圈52的匝数的合计成为4。另外,在a(2,2)、a(3,1)配置的各个线圈52的匝数的合计成为4。
50.关于相对于同相齿组在周向相邻的其他同相齿组,a(1,1)、a(t,2)的线圈52的匝数也成为2。因此,在多个槽的全部中,线圈52的匝数成为2。
51.图8是表示连续卷绕线圈数e为3,基本匝数n为2,在卷绕开始的线圈52先配置于a(1,1)再卷绕于第1齿的情况下,在2个跨接线53之中的1个跨接线53配置于接线侧、其余的1个跨接线53配置于接线相反侧的情况下的绕线方法的图。横跨第1齿和第2齿而配置的跨接线53配置于接线相反侧。横跨第2齿和第3齿而配置的跨接线53配置于接线侧。在该情况下,在a(1,1)、a(1,2)、a(2,1)、a(2,2)、a(3,1)、a(3,2)配置的各个线圈52的匝数成为2、1、3、2、2、2。此外,也可以构成为连续卷绕线圈数e为4,横跨第2齿和第3齿而配置的跨接线53配置
于接线侧。换言之,可以构成为连续卷绕线圈数e为t,横跨第k齿和第k 1齿而配置的跨接线53配置于接线侧。其中,k为大于2而小于t的整数。
52.图9是连续卷绕线圈数e为t,基本匝数n为2,在卷绕开始的线圈52先配置于a(1,1)再卷绕于第1齿的情况下,在配置于接线相反侧的跨接线53的数量w小于t-1的情况下的接线方法的图。在图3中,全部跨接线53配置于接线相反侧。另一方面,在图9中,从第1齿至第w 1齿为止,跨接线53配置于接线相反侧,从第w 1至第t齿为止,跨接线53配置于接线侧。
53.在跨接线53配置于接线相反侧的情况下的多个槽513配置的各个线圈52的匝数的合计,成为被跨接线53配置于接线相反侧的情况下的多个槽513的数量除尽的数。换言之,在跨接线53配置于接线相反侧的情况下的多个槽513配置的各个线圈52的匝数的合计,成为跨接线53配置于接线相反侧的情况下的多个槽513的数量的整数倍的数。
54.在轴向上,将从一个线圈端521或者跨接线53至另一个线圈端521或者跨接线53为止的尺寸设为定子轴线方向长度。通过缩短定子轴线方向长度,从而能够实现电动机1a的小型化。
55.接下来,对制造电动机1a的电动机的制造方法进行说明。图10是表示在图1的电动机1a的齿512卷绕线圈52而在槽513配置线圈52的顺序的流程图。首先,在步骤s101进行线圈配置工序。在线圈配置工序中,将卷绕开始的线圈52卷绕于齿512,在对应的槽513配置线圈52。
56.然后,在步骤s102进行跨接线配置工序。在跨接线配置工序中,从在步骤s1中卷绕有线圈52的齿512至与该齿512相邻的齿512为止配置跨接线53。由此,在步骤s101中配置的线圈52和在步骤s102中配置的跨接线53彼此连接。在跨接线配置工序中,将至少1个跨接线53设置于接线相反侧。
57.然后,在步骤s103进行线圈配置工序。在线圈配置工序中,在与在步骤s1中卷绕有线圈52的齿512相邻的齿512卷绕线圈52,在对应的槽513配置线圈52。由此,在步骤s101中配置的线圈52和在步骤s103中配置的线圈52通过跨接线53彼此接合。
58.然后,在步骤s104进行线圈配置结束判定工序。在线圈配置结束判定工序中,对是否在全部齿512卷绕有线圈52进行判定。在步骤s104中判定为仍存在没有卷绕线圈52的齿512的情况下,返回至步骤s102。另一方面,在步骤s104中判定为在全部齿512卷绕有线圈52的情况下,在齿512卷绕线圈52而在槽513配置线圈52的顺序结束。
59.如以上说明所述,根据本发明的实施方式1所涉及的电动机1a,在a(1,1)配置的线圈的匝数与在a(t,2)配置的线圈52的匝数相同。在同相齿组所包含的彼此相邻的齿512之间的槽513设置的线圈52的匝数,为在a(1,1)配置的线圈52的匝数的2倍。由此,能够将在各槽513配置的线圈52的匝数设为相同。其结果,能够使槽513中的线圈52的占空率提高。因此,能够实现线圈52的铜损的减少。其结果,能够实现电动机1a的效率的提高。另外,能够减小轴向上的定子铁心51的尺寸。其结果,能够实现电动机1a的小型化。
60.另外,跨接线53配置于接线相反侧。例如,在跨接线53配置于接线侧的情况下,在线圈52和齿512之间配置的绝缘子的形状变得复杂。具体地说,需要将用于使跨接线53穿过的切入部和用于对接线7进行保持的爪形成于绝缘子的接线侧。跨接线53配置于接线相反侧,由此能够仅将用于对接线进行保持的爪形成于绝缘子的接线侧,为了供跨接线53穿过而将切入部形成于绝缘子的接线相反侧。
61.另外,卷绕于同相齿组的多个线圈52之中的卷绕开始的线圈52,先配置于与第1齿相邻的第1半槽513a或者第2半槽513b再卷绕于第1齿。由此,能够容易地将卷绕开始的线圈52进行卷绕。此外,在卷绕开始的线圈52先配置于第1半槽513a的情况下,与卷绕开始的线圈52先配置于第2半槽513b的情况相比较,防止跨接线53交叉。由此,防止跨接线53彼此短路。此外,如图8所示,通过将一部分的跨接线53配置于接线侧,从而可以防止跨接线53交叉。
62.另外,根据本发明的实施方式1所涉及的电动机1a的制造方法,具有:线圈配置工序,在同相齿组所包含的多个齿512各自卷绕线圈52,在多个槽513各自设置线圈52;以及跨接线配置工序,将至少1个跨接线53设置于接线相反侧。由此,能够使在各槽513配置的线圈52的匝数相同。其结果,能够使槽513中的线圈52的占空率提高。
63.此外,在上述实施方式1中,对1相的线圈52进行了说明,但并不限定于此。将u相的同相齿组中的接合线圈52的跨接线53设为u相跨接线,将v相的同相齿组中的接合线圈52的跨接线53设为v相跨接线,将w相的同相齿组中的接合线圈52的跨接线53设为w相跨接线。在该情况下,可以构成为u相跨接线、v相跨接线及w相跨接线之中的1个或者2个设置于接线相反侧,其余的设置于接线侧。在该情况下,能够在接线侧及接线相反侧各自存在空闲空间的部分配置跨接线53。由此,能够减小轴向上的电动机1a的尺寸。
64.另外,在上述实施方式1中,将槽的数量一般化而进行了说明。但是,并不限定于此。在连续卷绕线圈数e成为大于或等于2的情况下,只要是每极每数槽数大于1/4而小于3/8的结构即可。
65.另外,跨接线53的数量只要至少大于或等于1个即可。另外,至少1个跨接线53只要相对于齿512而设置于接线相反侧即可。
66.实施方式2.
67.图11是表示本发明的实施方式2所涉及的电动机的纵剖视图。在电动机1b中,转子6具有8个永磁铁63。定子铁心51具有9个齿512。因此,在电动机1b中,极数成为8,槽513的数量成为9。
68.在第1齿至第3齿卷绕有u相的线圈52。在第4齿至第6齿卷绕有v相的线圈52。在第7齿至第9齿卷绕有w相的线圈52。其他结构与实施方式1相同。
69.图12是表示图11的电动机1b中的绕组系数的图形。在图12示出了绕组系数中的5次谐波及7次谐波。另外,在图12示出了在各槽513配置的线圈52的匝数彼此相同的情况即匝数均匀的情况、和在各槽513配置的线圈52的匝数彼此不同的情况即匝数不均匀的情况。在匝数均匀的情况下,与匝数不均匀的情况相比较,绕组系数的5次谐波变小。此外,在匝数均匀的情况下,与匝数不均匀的情况相比较而绕组系数的7次谐波变大。但是,通过使永磁铁63的形状变化,从而能够减小绕组系数的7次谐波。
70.通常,在电动机1b中,扭矩脉动6f成分成为问题。扭矩脉动6f成分是由绕组系数的5次谐波及7次谐波引起的。因此,绕组系数的5次谐波及7次谐波变小,由此能够使扭矩脉动6f减小。
71.如以上说明所述,根据本发明的实施方式2所涉及的电动机1b,极数为8且槽的数量为9。在该情况下,能够使扭矩脉动6f减小。另外,能够减少由绕组系数的谐波成分引起的损耗,例如,线圈52的铜损。由此,能够使电动机1b的效率提高。另外,与实施方式1同样地,
能够使在各槽513配置的线圈52的匝数相同。由此,能够抑制转子6的旋转方向变化的情况下的电动机1b的扭矩特性的变化。
72.此外,在上述实施方式2中,对极数为8且槽513的数量为9,换言之,极数和槽513的数量之比为8:9的电动机1b进行了说明。但是,例如也可以是极数为10且槽513的数量为9、极数为14且槽的数量为18、或者极数为14且槽的数量为12。换言之,极数和槽513的数量之比可以为10:9、7:9或者7:6。图13是表示极数为10且槽513的数量为9的情况下的电动机中的绕组系数的图形。图14是表示极数为14且槽513的数量为18的情况下的电动机中的绕组系数的图形。图15是表示极数为14且槽513的数量为12的情况下的电动机中的绕组系数的图形。在极数为10且槽513的数量为9的情况下,也能够得到与实施方式2相同的效果。在极数为14且槽513的数量为18的情况下,匝数均匀的情况与匝数不均匀的情况相比较,绕组系数的7次谐波变小,绕组系数的5次谐波变大。但是,通过使永磁铁63的形状变化,从而能够减小绕组系数的5次谐波。在极数为14且槽513的数量为12的情况下,匝数均匀的情况与匝数不均匀的情况相比较,能够减小绕组系数的5次谐波及7次谐波。另外,绕组系数可以是极数和槽513的数量为8比9的整数倍、10比9的整数倍、14比18的整数倍或者14比12的整数倍。
73.实施方式3.
74.图16是表示本发明的实施方式3所涉及的电动机的纵剖视图。在电动机1c中,转子6具有10个永磁铁63。定子铁心51具有12个齿512。因此,在电动机1c中,极数成为10,槽513的数量成为12。换言之,极数和槽的数量之比成为5:6。
75.在第1齿及第2齿卷绕有u相的线圈52。在第3齿及第4齿卷绕有v相的线圈52。在第5齿及第6齿卷绕有w相的线圈52。在第7齿及第8齿卷绕有u相的线圈52。在第9齿及第10齿卷绕有v相的线圈52。在第11齿及第12齿卷绕有w相的线圈52。
76.与实施方式1同样地,在卷绕开始的线圈52先配置于a(1,1)的情况下,如图6所示,a(1,1)、a(1,2)、a(2,1)、a(2,2)、a(3,1)、a(3,2)中的各个线圈52的匝数成为2、1、3、3、1、2。另外,与实施方式1同样地,在卷绕开始的线圈52先配置于a(1,2)的情况下,如图7所示,a(1,1)、a(1,2)、a(2,1)、a(2,2)、a(3,1)、a(3,2)中的各个线圈52的匝数成为2、3、1、1、3、2。其他结构与实施方式1相同。
77.如以上说明所述,本发明的实施方式3所涉及的发明是极数成为10且槽513的数量成为12。与实施方式1同样地,能够使在各槽513配置的线圈52的匝数相同。由此,能够抑制转子6的旋转方向变化的情况下的电动机1c的扭矩特性的变化。
78.另外,跨接线53的数量成为奇数。由此,与跨接线53的数量为偶数的情况相比较,能够将跨接线53由短的导线构成。
79.实施方式4.
80.图17是表示本发明的实施方式4所涉及的电动机中的齿及线圈的示意图。在电动机1d中,6个齿512在整列方向d上排列为一列而配置。将在第1齿和第2齿之间配置的跨接线53设为第1跨接线。将第2齿和第3齿之间的跨接线53设为第2跨接线。将第3齿和第4齿之间的跨接线53设为第3跨接线。将第4齿和第5齿之间的跨接线53设为第4跨接线。将第5齿和第6齿之间的跨接线53设为第5跨接线。
81.接下来,对制造电动机1d的电动机的制造方法进行说明。图18是表示在图17的齿512卷绕线圈52而在槽513配置线圈52的顺序的流程图。首先,在步骤s201进行线圈配置工
序。在线圈配置工序中,在从第1齿至第6齿为止分别卷绕线圈52,在对应的槽513配置线圈52。
82.然后,在步骤s202进行跨接线配置工序。在跨接线配置工序中,从第1跨接线至第5跨接线为止,将各自相邻的齿512之间接合。在跨接线配置工序中,将至少1个跨接线53设置于接线相反侧。
83.如以上说明所述,根据本发明的实施方式4所涉及的电动机1d的制造方法,在线圈配置工序中,将多个线圈52各自1个1个地卷绕于齿512,跨接线配置工序是在线圈配置工序后进行的。由此,能够容易地进行线圈配置工序。
84.此外,在上述实施方式4中,对在线圈配置工序中将多个线圈52各自1个1个地卷绕于齿512的结构进行了说明。但是,如图19所示,在线圈配置工序中,也可以构成为在同相齿组之中的一部分且彼此相邻的多个齿512将线圈52连续地卷绕。在该情况下,跨接线配置工序具有:第1跨接线工序,在多个齿512将线圈52连续地卷绕的中途,将与已经卷绕的线圈52连续的导线设为跨接线53;以及第2跨接线工序,在多个齿512将线圈52连续地卷绕后,将与已经卷绕的线圈52不同的导线设为跨接线53。
85.实施方式5.
86.图20是表示本发明的实施方式5所涉及的电动机的斜视图。作为发电电动机,以线性电动机1e为例进行说明。线性电动机1e具有定子即励磁元件11和可动件即电枢12。励磁元件11在第1方向d1上延伸而配置。在沿第1方向d1观察的情况下将励磁元件11的宽度方向设为第2方向d2。在沿第1方向d1观察的情况下将励磁元件11的高度方向设为第3方向d3。
87.电枢12使用在励磁元件11和电枢12之间产生的推力,相对于励磁元件11在第1方向d1进行移动。
88.线性电动机1e中的推力产生面,形成于第2方向d2上的电枢12的两侧。换言之,线性电动机1e成为两侧式的电动机。在电枢12支撑未图示的输送物。线性电动机1e在电枢12支撑有输送物的状态下,电枢12相对于励磁元件11进行移动,由此将输送物进行输送。输送物相当于机械装置的可动部。另外,输送物相当于安装机的头部、载置货物的台车或者载置货物的工作台。
89.励磁元件11具有一对励磁轭111和在一对励磁轭111各自固定的多个永磁铁112。一对励磁轭111在第2方向d2上分离而配置。励磁轭111在第1方向d1延伸而形成。一对励磁轭111彼此平行地配置。多个永磁铁112固定于一对励磁轭111中的彼此相对的面。多个永磁铁112针对每个励磁轭111,在第1方向d1排列为1列而等间距地配置。因此,多个永磁铁112在第2方向d2上,彼此之间隔开而排列为2列进行配置。永磁铁112的极性配置为在第1方向d1上彼此相邻的永磁铁112的极性彼此相反。
90.图21是表示图20的励磁元件11的一部分及电枢12的斜视图。电枢12配置于在第2方向d2上排列的2列的永磁铁112之间。电枢12具有在第1方向d1排列而配置的多个齿即电枢芯121和在各个电枢芯121卷绕的多个线圈122。在相邻的电枢芯121之间形成有槽123。
91.电枢芯121是形成为板形状的多个芯部件层叠而形成的。构成电枢芯121的芯部件在第3方向d3上层叠。电枢芯121中的朝向第2方向d2的两面与永磁铁112相对。在电枢芯121和永磁铁112之间形成有间隙。将电枢芯121中的与永磁铁112相对的面设为间隙面。
92.线圈122卷绕于第2方向d2上的电枢芯121的中间部。线圈122经由未图示的绝缘子
而卷绕于电枢芯121。线圈122向在第1方向排列的多个电枢芯121的绕线方法与实施方式1至实施方式4相同。
93.作为线性电动机1e的特征,举出与往复运动相关的使用频度高这一点和在第1方向d1上在电枢12存在两端部这一点。在使用于半导体的安装机的情况下,扭矩脉动的限制严格。因此,现有的线性电动机无法用作进行往复运动的装置。但是,在实施方式4所涉及的线性电动机1e中,扭矩脉动减小。由此,能够用作进行往复运动的装置。另外,能够在第1方向d1上的电枢12的两端部设置部件。由此,能够将安装速度设为2倍。
94.图22是表示图20的励磁元件11及电枢12的俯视图。与实施方式1至实施方式4为止的旋转电机相比较,在第1方向d1上的电枢12的两端部,将电枢芯121的前端穿过的永磁铁112的磁通量减少。因此,为了使与磁通量和线圈122的匝数成正比的感应电压进一步提高,需要增大在各槽123配置的线圈122的匝数。
95.如以上说明所述,根据本发明的实施方式4所涉及的线性电动机1e,电枢12能够进行往复运动。
96.此外,在各上述实施方式中,对具有三相的线圈的电动机或者线性电动机进行了说明。但是,也可以是具有除了三相以外的线圈的电动机或者线性电动机。
97.另外,在各上述实施方式中,作为发电电动机,对电动机或者线性电动机进行了说明。但是,也可以是发电机或者线性发电机。
98.标号的说明
99.1a、1b、1c、1d电动机,1e线性电动机,2框架,3第1壳体,4第2壳体,5定子,6转子,7接线,8第1轴承,9第2轴承,11励磁元件,12电枢,21框架主体,22底板部,51定子铁心,52线圈,53跨接线,61轴,62转子铁心,63永磁铁,64带轮,111励磁轭,112永磁铁,121电枢芯,122线圈,123槽,511芯座,512齿,513槽,513a第1半槽,513b第2半槽,521线圈端。
再多了解一些

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