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JP2017169308A - Stator for rotating electrical machine - Google Patents

Stator for rotating electrical machine Download PDF

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Publication number
JP2017169308A
JP2017169308A JP2016050918A JP2016050918A JP2017169308A JP 2017169308 A JP2017169308 A JP 2017169308A JP 2016050918 A JP2016050918 A JP 2016050918A JP 2016050918 A JP2016050918 A JP 2016050918A JP 2017169308 A JP2017169308 A JP 2017169308A
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JP
Japan
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torque
stator
core
phase difference
advance angle
Prior art date
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Pending
Application number
JP2016050918A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
岩井 明信
Akinobu Iwai
明信 岩井
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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.)
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Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

【課題】モータ等の回転電機において、トルクリップルの低減を図る。
【解決手段】回転電機用ステータ10は、複数個の分割コア22が積層された積層コア24を有する。1個の積層コア24中では、分割コア22を構成するティース部28がスキューされている。ティース部28のスキュー位相差は、積層方向で相違する。すなわち、スキュー位相差は、モータ12のトルクが最大となるトルク最大電流進角(ベスト進角)位置で最大であり、且つベスト進角位置から離間するにつれて小さくなる。スキュー位相差の変化は、漸次的であることが好ましい。
【選択図】図4
[PROBLEMS] To reduce torque ripple in a rotating electrical machine such as a motor.
A rotating electrical machine stator has a laminated core in which a plurality of divided cores are laminated. In one laminated core 24, the tooth portion 28 constituting the divided core 22 is skewed. The skew phase difference of the tooth portion 28 differs in the stacking direction. That is, the skew phase difference is maximum at the maximum torque current advance angle (best advance angle) position at which the torque of the motor 12 is maximum, and decreases as the distance from the best advance angle position increases. The change in the skew phase difference is preferably gradual.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、円環形状をなし、その中空内部にロータが回転可能に挿入される回転電機用ステータに関する。   The present invention relates to a stator for a rotating electrical machine that has an annular shape and in which a rotor is rotatably inserted.

モータ等の回転電機は、円環形状をなすステータと、該ステータの中空内部に挿入されるロータとを備える。ステータは、磁界を生じる電磁コイルと、該電磁コイルを巻回するためのコアとを有し、一方、ロータは、回転保持体に保持された永久磁石を有する。モータの場合、電磁コイルに交流電流が通電されることで交番磁界が生じ、この交番磁界と永久磁石が引き合いと反発を繰り返すことに伴ってロータが回転する。   A rotating electrical machine such as a motor includes an annular stator and a rotor inserted into the hollow interior of the stator. The stator has an electromagnetic coil that generates a magnetic field and a core for winding the electromagnetic coil, while the rotor has a permanent magnet held by a rotating holder. In the case of a motor, an alternating magnetic field is generated by applying an alternating current to the electromagnetic coil, and the rotor rotates as the alternating magnetic field and the permanent magnet repeat attraction and repulsion.

ここで、前記コアとしては、例えば、電磁鋼板を打ち抜いて作製された円環形状のピースを複数個積層したものが用いられる。すなわち、積層物は、以下、1個のピースを「コア部材」、複数個の該コア部材を積層して得た積層物を「積層コア」と表記する。   Here, as the core, for example, a core obtained by stacking a plurality of annular shaped pieces produced by punching electromagnetic steel sheets is used. That is, in the laminate, hereinafter, one piece is referred to as a “core member”, and a laminate obtained by laminating a plurality of the core members is referred to as a “laminated core”.

コア部材は、円環形状となるように周回したヨーク部と、該ヨーク部からコアの中空内部に指向して突出したティース部とを有する。ここで、モータを構成するに際し、積層コアの積層方向でティース部の位置を周期的にずらしていき、これにより該ティース部を積層方向に対して傾斜させる(スキューさせる)ことが想定される。特許文献1においては、ブラシレスモータにおいてコギングトルクの低減を図るとともに、モータの大型化を防止するための構成が提案されている。   The core member has a yoke portion that circulates in an annular shape and a teeth portion that protrudes from the yoke portion toward the hollow interior of the core. Here, when configuring the motor, it is assumed that the position of the tooth portion is periodically shifted in the stacking direction of the stacked cores, and thereby the tooth portion is inclined (skewed) with respect to the stacking direction. Patent Document 1 proposes a configuration for reducing cogging torque in a brushless motor and preventing an increase in size of the motor.

特開2006−33989号公報JP 2006-33989 A

モータの振動及び作動音を低減するためには、コギングトルクのみならずトルクリップルを考慮する必要がある。すなわち、従来技術に比してトルクリップルを低減し得る構成が要請されている。   In order to reduce the vibration and operating noise of the motor, it is necessary to consider not only the cogging torque but also the torque ripple. That is, there is a demand for a configuration that can reduce torque ripple as compared with the prior art.

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、トルクリップルの低減を図り得、このために振動及び作動音を低減することが可能な回転電機用ステータを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a stator for a rotating electrical machine that can reduce torque ripple and reduce vibration and operating noise. .

前記の目的を達成するために、本発明は、ヨーク部と、前記ヨーク部から突出するティース部とを有するコア部材が複数個積層されることで形成された積層コアを有するとともに、複数個の前記積層コアが、前記ティース部が内方を指向するように円環形状に連結される回転電機用ステータであって、
隣接する前記積層コアの前記ティース部同士の間にスリットが形成されるとともに、1個の前記積層コア中で前記コア部材がスキューされ、
前記コア部材のスキュー位相差が、回転電機が最大トルクとなるトルク最大電流進角位置で最大であり、且つ前記トルク最大電流進角位置から離間するにつれて小さくなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention has a laminated core formed by laminating a plurality of core members each having a yoke portion and a teeth portion protruding from the yoke portion, and a plurality of core members. The laminated core is a stator for a rotating electrical machine that is connected in an annular shape so that the teeth portion is directed inward,
A slit is formed between the teeth portions of the adjacent laminated cores, and the core member is skewed in one laminated core,
The skew phase difference of the core member is maximum at a torque maximum current advance position where the rotating electrical machine has a maximum torque, and decreases as the distance from the torque maximum current advance position increases.

すなわち、本発明においては、前記積層コア中でスキューされたコア部材の間にスキュー位相差が設けられる。具体的には、スキュー位相差は、回転電機が最大トルクとなるトルク最大電流進角(ベスト進角)位置で最大に設定されるとともに、ベスト進角から離間するにつれて小さくされる。   That is, in the present invention, a skew phase difference is provided between the core members skewed in the laminated core. Specifically, the skew phase difference is set to the maximum at the position of the maximum torque current advance angle (best advance angle) at which the rotating electrical machine has the maximum torque, and is reduced as the distance from the best advance angle increases.

ベスト進角位置及びその近傍では、コア部材1個当たりの発生トルクが大きくなるものの、トルクの発生に寄与するコア部材の個数が少ない。一方、ベスト進角位置から離間した箇所では、コア部材1個当たりの発生トルクが小さくなるものの、トルクの発生に寄与するコア部材の個数が多い。従って、発生トルクが平均化される。その結果として、トルクリップルが低減する。   At the best advance angle position and in the vicinity thereof, although the generated torque per core member increases, the number of core members contributing to the generation of torque is small. On the other hand, in the place away from the best advance angle position, although the generated torque per core member is small, the number of core members contributing to the generation of torque is large. Therefore, the generated torque is averaged. As a result, torque ripple is reduced.

トルクリップルが低減された回転電機では、振動や動作音が低減する。すなわち、上記の構成を採用することにより、回転電機の振動や動作音を低減することが可能となる。   In a rotating electric machine with reduced torque ripple, vibration and operation noise are reduced. That is, by adopting the above-described configuration, it is possible to reduce vibrations and operating sounds of the rotating electrical machine.

なお、上記のようにスキュー位相差を設けることに伴い、多くの場合において、隣接する積層コアのティース部同士で形成されるスリットが折曲(湾曲ないし屈曲)する。   In many cases, the slit formed by the teeth portions of adjacent laminated cores bends (curves or bends) with the provision of the skew phase difference as described above.

コア部材同士のスキュー位相差の変化は、漸次的であることが好ましい。換言すれば、スキュー位相差を、ベスト進角(トルク最大電流進角)位置から離間するにつれて漸次的に小さくするとよい。この場合、積層コアの積層方向に沿う発生トルクの変化も漸次的となる。すなわち、トルクの変化がなだらかとなる。このため、トルクリップルを一層低減し得るので、回転電機の振動や動作音の一層の低減を図ることができる。   The change in the skew phase difference between the core members is preferably gradual. In other words, the skew phase difference may be gradually reduced as the distance from the best advance (torque maximum current advance) position increases. In this case, the change in the generated torque along the lamination direction of the laminated core also becomes gradual. That is, the change in torque becomes gentle. For this reason, torque ripple can be further reduced, so that further reduction of vibration and operating noise of the rotating electrical machine can be achieved.

本発明によれば、積層コアを構成するコア部材同士の間に、回転電機が最大トルクとなるベスト進角(トルク最大電流進角)位置が最大で且つベスト進角から離間するにつれて小さくなるように、スキュー位相差を設けるようにしている。このため、積層コアの積層方向に沿う発生トルクが平均化されるので、トルクリップルが低減された回転電機用ステータが構成される。従って、回転電機の振動や動作音を効果的に低減することが可能である。   According to the present invention, the position of the best advance angle (torque maximum current advance angle) at which the rotating electrical machine has the maximum torque is maximized between the core members constituting the laminated core, and decreases as the position moves away from the best advance angle. In addition, a skew phase difference is provided. For this reason, since the generated torque along the stacking direction of the stacked cores is averaged, a rotating electrical machine stator with reduced torque ripple is configured. Therefore, it is possible to effectively reduce the vibration and operation sound of the rotating electrical machine.

本発明の実施の形態に係る回転電機用ステータを含んで構成されたモータ(回転電機)の要部概略平面図である。It is a principal part schematic plan view of the motor (rotary electric machine) comprised including the stator for rotary electric machines which concerns on embodiment of this invention. 前記回転電機用ステータの要部概略斜視図である。It is a principal part schematic perspective view of the said stator for rotary electric machines. 電流進角と、モータの磁石トルク、リラクタンストルク及び総トルクとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between an electric current advance angle, the magnet torque of a motor, reluctance torque, and total torque. 図2に示す回転電機用ステータの内周面の要部拡大正面図である。FIG. 3 is an enlarged front view of a main part of an inner peripheral surface of a stator for a rotating electrical machine shown in FIG. 図5A〜図5Dは、図4中のA点〜D点におけるトルク波形であり、図5Eはモータの総トルクの波形である。5A to 5D are torque waveforms at points A to D in FIG. 4, and FIG. 5E is a waveform of the total torque of the motor. 従来技術に係る回転電機用ステータの内周面の要部拡大正面図である。It is a principal part enlarged front view of the internal peripheral surface of the stator for rotary electric machines which concerns on a prior art. 図7A〜図7Dは、図6中のA’点〜D’点におけるトルク波形であり、図7Eはモータの総トルクの波形である。7A to 7D are torque waveforms at points A ′ to D ′ in FIG. 6, and FIG. 7E is a waveform of the total torque of the motor. 別の実施の形態に係る回転電機用ステータの内周面の要部拡大正面図である。It is a principal part enlarged front view of the internal peripheral surface of the stator for rotary electric machines which concerns on another embodiment.

以下、本発明に係る回転電機用ステータにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、回転電機用ステータを単に「ステータ」とも表記する。   Preferred embodiments of a stator for a rotating electrical machine according to the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the stator for a rotating electrical machine is also simply referred to as “stator”.

図1は、本実施の形態に係るステータ10を含んで構成されたモータ12(回転電機)の要部概略平面図である。ステータ10は、中空内部を有する円環形状をなす。この中空内部にロータ14が挿入されることで、モータ12が構成されている。ステータ10及びロータ14は、図示しないケーシングに収容される。   FIG. 1 is a schematic plan view of a main part of a motor 12 (rotating electric machine) configured to include a stator 10 according to the present embodiment. The stator 10 has an annular shape having a hollow interior. The motor 12 is configured by inserting the rotor 14 into the hollow interior. The stator 10 and the rotor 14 are accommodated in a casing (not shown).

ロータ14は、回転保持体16に複数個の永久磁石18(例えば、12個)が保持されて構成される。回転保持体16には挿通孔20が形成されるとともに、該挿通孔20に、図示しない回転軸が嵌合される。従って、ロータ14と回転軸は一体的に回転する。   The rotor 14 is configured by holding a plurality of permanent magnets 18 (for example, 12 pieces) on a rotary holder 16. An insertion hole 20 is formed in the rotation holder 16, and a rotation shaft (not shown) is fitted into the insertion hole 20. Therefore, the rotor 14 and the rotating shaft rotate integrally.

ステータ10は、複数個の分割コア22(コア部材)が積層された積層コア24を有する。分割コア22について概略説明すると、該分割コア22は、電磁鋼板が略T字形状に打ち抜かれることで作製されたものであり、所定の円弧形状をなすヨーク部26と、該ヨーク部26から中空内部に向かって突出したティース部28とを有する。ヨーク部26の湾曲した円弧状外周面は、ステータ10の外周壁となる。   The stator 10 has a laminated core 24 in which a plurality of divided cores 22 (core members) are laminated. The divided core 22 will be briefly described. The divided core 22 is manufactured by punching a magnetic steel sheet into a substantially T shape, and has a yoke portion 26 having a predetermined arc shape, and a hollow portion formed from the yoke portion 26. And a teeth portion 28 protruding toward the inside. The curved arcuate outer peripheral surface of the yoke portion 26 becomes the outer peripheral wall of the stator 10.

ティース部28は、ヨーク部26に連接する基端部から中空内部側の先端部に向かうに従って、テーパー状に幅狭となる。先端部には、ヨーク部26に対して略平行に延在する拡幅部30が設けられる。この拡幅部30が存在するため、ヨーク部26の先端は、基端部に比して幅広である。   The teeth portion 28 becomes narrower in a taper shape from the proximal end portion connected to the yoke portion 26 toward the distal end portion on the hollow inner side. A widened portion 30 extending substantially parallel to the yoke portion 26 is provided at the distal end portion. Since the widened portion 30 exists, the tip of the yoke portion 26 is wider than the base end portion.

ティース部28には、拡幅部30を除いて電磁コイル32が巻回される。巻回された電磁コイル32の幅は、拡幅部30に比して小さい。このため、電磁コイル32が中空内部側に離脱することが阻止される。すなわち、拡幅部30は電磁コイル32の抜け止めとなる。なお、特に図示はしていないが、積層コア24は絶縁体で覆われている。電磁コイル32は、この絶縁体上に巻回される。   An electromagnetic coil 32 is wound around the tooth portion 28 except for the widened portion 30. The width of the wound electromagnetic coil 32 is smaller than that of the widened portion 30. For this reason, the electromagnetic coil 32 is prevented from detaching to the hollow inner side. That is, the widened portion 30 prevents the electromagnetic coil 32 from coming off. Although not shown in particular, the laminated core 24 is covered with an insulator. The electromagnetic coil 32 is wound on this insulator.

隣接する積層コア24においては、ヨーク部26の延在方向の端面同士が当接ないし連結される。これにより、複数個の積層コア24(例えば、12個)が円環形状に連なる。一方、拡幅部30、30同士は互いに離間しており、このため、ステータ10の内周側では、図2に示すように、拡幅部30、30同士の間にスリット34が開口する。   In adjacent laminated cores 24, end surfaces in the extending direction of the yoke portions 26 are in contact with or connected to each other. Thereby, a plurality of laminated cores 24 (for example, 12 pieces) are connected in an annular shape. On the other hand, the widened portions 30 and 30 are separated from each other. Therefore, on the inner peripheral side of the stator 10, as shown in FIG. 2, a slit 34 is opened between the widened portions 30 and 30.

従来技術に係るステータ10では、分割コア22がスキューされていないとき、スリットはステータ10の高さ方向に沿って延在する直線となる。また、分割コア22がスキューされているとき、ステータ10の高さ方向に対して傾斜した直線状のスリット50となる(図6参照)。すなわち、前者と後者のいずれにおいても、スリットは直線形状である。   In the stator 10 according to the related art, when the divided core 22 is not skewed, the slit is a straight line extending along the height direction of the stator 10. Further, when the divided core 22 is skewed, a linear slit 50 inclined with respect to the height direction of the stator 10 is formed (see FIG. 6). That is, in both the former and the latter, the slit has a linear shape.

これに対し、本実施の形態では、1個の積層コア24において、分割コア22は、ティース部28にスキュー位相差が生じるように積層されている。このため、スリット34が曲線形状となる(図2参照)。具体的には、スキュー位相差はトルク最大電流進角位置(以下、「ベスト進角位置」と表記する)で最大であり、ベスト進角位置から離間するにつれて小さくなる。   On the other hand, in the present embodiment, in one laminated core 24, the divided cores 22 are laminated so that a skew phase difference is generated in the tooth portion 28. Therefore, the slit 34 has a curved shape (see FIG. 2). Specifically, the skew phase difference is maximum at the maximum torque current advance angle position (hereinafter referred to as “best advance angle position”) and decreases as the distance from the best advance angle position increases.

ここで、ベスト進角は、モータ12の総トルクが最大となる電流進角として定義される。モータ12の総トルクは磁石トルクとリラクタンストルクの和であるが、その値は、ロータ14と電磁コイル32による交番磁界の位相差によって変化する。交番磁界の位相は電流進角に依存することから、電流進角と総トルクとの間に、例えば、図3に示す相関関係が得られる。   Here, the best advance angle is defined as the current advance angle at which the total torque of the motor 12 is maximum. The total torque of the motor 12 is the sum of the magnet torque and the reluctance torque, but the value varies depending on the phase difference of the alternating magnetic field generated by the rotor 14 and the electromagnetic coil 32. Since the phase of the alternating magnetic field depends on the current advance angle, for example, the correlation shown in FIG. 3 is obtained between the current advance angle and the total torque.

図2及び図3では、総トルクが最大となる電流進角(ベスト進角)が36°であり、且つベスト進角位置が積層方向の中央である場合を例示している。従って、この場合、図4に誇張して示すように、スキュー位相差は、積層方向の中央で最大に設定され、積層方向の端部(すなわち、下端及び上端)に向かうにつれて小さくなる。なお、下端での電流進角は48°、上端での電流進角は24°である。   2 and 3 exemplify a case where the current advance angle (best advance angle) at which the total torque is maximum is 36 ° and the best advance angle position is the center in the stacking direction. Therefore, in this case, as exaggeratedly shown in FIG. 4, the skew phase difference is set to the maximum at the center in the stacking direction and becomes smaller toward the ends in the stacking direction (that is, the lower end and the upper end). The current advance angle at the lower end is 48 °, and the current advance angle at the upper end is 24 °.

本実施の形態では、ベスト進角位置から下端又は上端に向かうにつれ、スキュー位相差が漸次的に変化するように設定されている。すなわち、スキュー位相差が分割コア22の積層位置毎に相違する。このため、図2に示すように、スリット34が湾曲(折曲)する。図2の例の場合、スリット34は3次関数放物線形状である。スリット34の開口幅は、一定であってもよいし、一部が大きく且つ別の一部が小さくなってもよい。   In the present embodiment, the skew phase difference is set to gradually change from the best advance angle position toward the lower end or the upper end. That is, the skew phase difference is different for each stacked position of the divided cores 22. For this reason, as shown in FIG. 2, the slit 34 is curved (bent). In the example of FIG. 2, the slit 34 has a cubic function parabolic shape. The opening width of the slit 34 may be constant, or a part thereof may be large and another part may be small.

本実施の形態に係るステータ10を含むモータ12は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。   The motor 12 including the stator 10 according to the present embodiment is basically configured as described above. Next, the function and effect will be described.

モータ12を動作させるに際しては、電磁コイル32に通電を行う。これにより、ステータ10に交番磁界が生じる。この交番磁界と、ロータ14の永久磁石18とが引き合いと反発を繰り返すので、これによりロータ14及び前記回転軸が一体的に回転する。すなわち、該回転軸を介して出力を取り出すことができる。   When the motor 12 is operated, the electromagnetic coil 32 is energized. As a result, an alternating magnetic field is generated in the stator 10. Since this alternating magnetic field and the permanent magnet 18 of the rotor 14 are repeatedly attracted and repelled, the rotor 14 and the rotary shaft rotate integrally. That is, an output can be taken out via the rotating shaft.

ここで、本実施の形態では、図4に示すように、分割コア22の積層位置の相違(ベスト進角位置からの距離の大小)にスキュー位相差を設けて積層コア24をスキューさせている。このため、トルクリップルが低減する。この理由は、以下のように推察される。   Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the laminated core 24 is skewed by providing a skew phase difference in the difference in the laminated position of the divided cores 22 (the distance from the best advance angle position). . For this reason, torque ripple is reduced. The reason is presumed as follows.

本実施の形態のように分割コア22を積層した場合、ベスト進角位置及びその近傍では、分割コア22の1枚当たりの発生トルクが大きいが、上記したようにスキュー位相差が大きい。このため、トルクの発生に寄与する分割コア22の枚数が少ない。これとは逆に、ベスト進角位置から離間した位置では、分割コア22の1枚当たりの発生トルクは小さいが、スキュー位相差が小さいため、トルクの発生に寄与する分割コア22の枚数が多くなる。   When the split cores 22 are stacked as in the present embodiment, the generated torque per one split core 22 is large at the best advance angle position and in the vicinity thereof, but the skew phase difference is large as described above. For this reason, the number of the split cores 22 contributing to the generation of torque is small. On the contrary, in the position away from the best advance angle position, the generated torque per one of the divided cores 22 is small, but since the skew phase difference is small, the number of divided cores 22 contributing to the generation of torque is large. Become.

従って、図4中のA点、B点、C点及びD点における発生トルクを対比すると、図5A〜図5Dに示すように略同形状の波形となり、しかも、最大となる電流進角が大きく相違する。このため、図5Eに示すように総トルクが略平坦となる。各点でのトルクが相殺されて平均化されるからである。このことは、トルクリップルが低減することを意味する。   Therefore, when the generated torques at points A, B, C, and D in FIG. 4 are compared, the waveforms have substantially the same shape as shown in FIGS. 5A to 5D, and the maximum current advance angle is large. Is different. For this reason, as shown in FIG. 5E, the total torque becomes substantially flat. This is because the torque at each point is canceled and averaged. This means that torque ripple is reduced.

そして、トルクリップルが低減したモータ12では、振動や作動音が低減する。すなわち、上記の構成を採用したことにより、モータ12の振動や作動音の低減を図り得る。   In the motor 12 with reduced torque ripple, vibration and operating noise are reduced. That is, by adopting the above configuration, it is possible to reduce the vibration and operating noise of the motor 12.

しかも、本実施の形態では、スキュー位相差を漸次的に変化させているので、スリット34の下端から上端に至るまで、発生トルクが漸次的に変化するようになる。すなわち、発生トルクが急激に変化することが回避される。このため、総トルクが一層平坦となり易い。従って、モータ12の振動や作動音を効果的に低減し得る。   In addition, in the present embodiment, the skew phase difference is gradually changed, so that the generated torque gradually changes from the lower end to the upper end of the slit 34. That is, it is possible to avoid a sudden change in the generated torque. For this reason, the total torque tends to be further flat. Therefore, vibration and operating noise of the motor 12 can be effectively reduced.

図6は、従来技術においてスキューされた分割コア52により形成されるステータ54の内周面の要部拡大正面図である。ベスト進角が図3及び図4と同様に36°であり、ベスト進角位置が積層コア56の積層方向の中央であると仮定すると、積層方向の下端及び上端に向かうにつれて、それぞれ、電流進角が遅角側、進角側となる。   FIG. 6 is an enlarged front view of the main part of the inner peripheral surface of the stator 54 formed by the split cores 52 skewed in the prior art. Assuming that the best advance angle is 36 ° as in FIGS. 3 and 4 and the best advance angle position is the center of the laminated core 56 in the stacking direction, the current advance increases toward the lower end and the upper end in the stacking direction. The angle is retarded and advanced.

従来技術では、スキュー位相差は一定である。このため、スリット50は、ステータ54の高さ方向に対して傾斜した直線となる。   In the prior art, the skew phase difference is constant. For this reason, the slit 50 is a straight line inclined with respect to the height direction of the stator 54.

そして、この場合、分割コア52の1枚当たりの発生トルクは、ベスト進角位置及びその近傍では大きく、ベスト進角位置から離間するにつれて小さくなる。その一方で、トルクの発生に寄与する分割コア52の枚数は同等である。ベスト進角位置に近接しているか離間しているかに関わらず、積層方向でスキュー位相差が一定であるからである。   In this case, the generated torque per piece of the split core 52 is large at the best advance angle position and the vicinity thereof, and decreases as the distance from the best advance angle position increases. On the other hand, the number of split cores 52 that contribute to the generation of torque is the same. This is because the skew phase difference is constant in the stacking direction regardless of whether it is close to or away from the best advance angle position.

従って、この場合、A点〜D点の積層位置に対応する図6中のA’点、B’点、C’点及びD’点における各積層位置の発生トルクを対比すると、図7A〜図7Dに示すように、ピークの最大高さや広がりが相違する波形となる。このため、総トルクも、図7Eに示すように山及び谷が出現した波形となる。すなわち、トルクリップルが認められる。   Therefore, in this case, when the generated torques at the respective lamination positions at points A ′, B ′, C ′, and D ′ in FIG. 6 corresponding to the lamination positions A to D are compared, FIG. As shown to 7D, it becomes a waveform from which the maximum height and spread of a peak differ. For this reason, the total torque also has a waveform in which peaks and valleys appear as shown in FIG. 7E. That is, torque ripple is recognized.

このことから、スキュー位相差を相違させながら積層コア24を作製することにより、電流進角の差に起因する発生トルクの差を制御し得るようになることが分かる。   From this, it is understood that the difference in generated torque caused by the difference in current advance angle can be controlled by manufacturing the laminated core 24 while making the skew phase difference different.

なお、ベスト進角位置は常に積層方向の中央となるとは限らず、例えば、B点等、その他の位置となることもある。この場合においても、ベスト進角位置におけるスキュー位相差を最大とする。すなわち、この例の場合にはB点でスキュー位相差を最大とし、B点から離間するにつれてスキュー位相差が小さくなるようにする。   Note that the best advance angle position is not always at the center in the stacking direction, and may be another position such as point B, for example. Also in this case, the skew phase difference at the best advance angle position is maximized. That is, in this example, the skew phase difference is maximized at the point B, and the skew phase difference is reduced as the distance from the point B increases.

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。   The present invention is not particularly limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、1個の積層コア24中で、数層(例えば、2〜5層程度)の分割コア22のスキュー位相差を0としてもよい。   For example, the skew phase difference of the divided cores 22 of several layers (for example, about 2 to 5 layers) in one laminated core 24 may be set to zero.

また、図8に示す2次関数放物線形状のスリット60が形成されたステータ62を構成するようにしてもよい。この場合において、ベスト進角位置が積層コア64(分割コア66)の積層方向の中央であるときには、X点、Y点の開口幅の合計を、その他の部位における開口幅の合計よりも大きく設定すればよい。   Moreover, you may make it comprise the stator 62 in which the slit 60 of the quadratic function parabolic shape shown in FIG. 8 was formed. In this case, when the best advance angle position is the center in the stacking direction of the laminated core 64 (divided core 66), the sum of the opening widths at the points X and Y is set larger than the sum of the opening widths at other portions. do it.

さらに、コア部材は、略T字形状の分割コア22、66に限定されるものではなく、円環形状をなすヨーク部と、該ヨーク部の直径方向内方に指向して突出したティース部とを有するものであってもよい。すなわち、この場合、コア部材は円環体からなり、ヨーク部同士が積層されることで積層コアが構成される。この際、ティース部が上記と同様にスキューされる。   Further, the core member is not limited to the substantially T-shaped divided cores 22 and 66, and a yoke portion having an annular shape, and a teeth portion projecting inward in the diameter direction of the yoke portion. It may have. That is, in this case, the core member is formed of a torus, and the laminated core is configured by stacking the yoke portions. At this time, the tooth portion is skewed in the same manner as described above.

この構成においても、上記した実施の形態と同様の効果が得られることは勿論である。   Even in this configuration, it is needless to say that the same effect as the above-described embodiment can be obtained.

そして、回転電機は発電機であってもよい。この場合、回転軸を回転させれば(回転軸に対して入力を付与すれば)、ロータ14が追従回転する。その結果、電磁コイル32に交流電流が生じる。   The rotating electrical machine may be a generator. In this case, if the rotating shaft is rotated (input is given to the rotating shaft), the rotor 14 follows and rotates. As a result, an alternating current is generated in the electromagnetic coil 32.

10、54、62…回転電機用ステータ 12…モータ
14…ロータ 18…永久磁石
22、52、66…分割コア 24、56、64…積層コア
26…ヨーク部 28…ティース部
32…電磁コイル 34、50、60…スリット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 54, 62 ... Stator for rotary electric machines 12 ... Motor 14 ... Rotor 18 ... Permanent magnets 22, 52, 66 ... Split cores 24, 56, 64 ... Laminated core 26 ... Yoke part 28 ... Teeth part 32 ... Electromagnetic coil 34, 50, 60 ... slit

Claims (2)

ヨーク部と、前記ヨーク部から突出するティース部とを有するコア部材が複数個積層されることで形成された積層コアを有するとともに、複数個の前記積層コアが、前記ティース部が内方を指向するように円環形状に連結される回転電機用ステータであって、
隣接する前記積層コアの前記ティース部同士の間にスリットが形成されるとともに、1個の前記積層コア中で前記コア部材がスキューされ、
前記コア部材のスキュー位相差が、回転電機が最大トルクとなるトルク最大電流進角位置で最大であり、且つ前記トルク最大電流進角位置から離間するにつれて小さくなることを特徴とする回転電機用ステータ。
It has a laminated core formed by laminating a plurality of core members each having a yoke part and a teeth part protruding from the yoke part, and the plurality of laminated cores are oriented with the teeth part inward. A stator for a rotating electrical machine connected in an annular shape,
A slit is formed between the teeth portions of the adjacent laminated cores, and the core member is skewed in one laminated core,
The skew phase difference of the core member is maximum at a torque maximum current advance position at which the rotary electric machine has a maximum torque, and decreases as the distance from the torque maximum current advance position is increased. .
請求項1記載のステータにおいて、前記スキュー位相差が、前記トルク最大電流進角位置から離間するにつれて漸次的に小さくなることを特徴とする回転電機用ステータ。   2. The stator for a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the skew phase difference gradually decreases with increasing distance from the torque maximum current advance position.
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