[发明专利]旋转电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转电机，该旋转电机在例如机动车辆中被用作电动马达或发电机。

背景技术

例如从日本专利No.3633494已知一种机动车交流发电机，该机动车交流发电机包括定子线圈，该定子线圈通过连接多个电导体部段而形成为包括一对三角形-星形连接；每个三角形-星形连接为三角形（△）连接的三相绕组和星形（Y）连接的三相绕组的组合。该交流发电机还包括中空的圆筒形定子芯，该中空的圆筒形定子芯具有多个狭槽，所述多个狭槽形成在定子芯的径向内表面中而沿定子芯的周向方向彼此等间隔。此外，该三角形连接的三相绕组和星形连接的三相绕组中的每一者均包括多个槽内部分，所述多个槽内部分中的每个槽内部分均被收纳在定子芯的所述狭槽的相应的一个狭槽中。此外，位于定子芯的同一狭槽中的三角形连接的三相绕组的槽内部分的数目以及星形连接的三相绕组的槽内部分的数目是相等的（更具体地，二者的数目均等于2）。即，三角形连接的三相绕组与星形连接的三相绕组之间的匝数比等于1:1。

然而，对于以上构型，当三角形连接的三相绕组的匝数与星形连接的三相绕组的匝数都等于N/2时，与三角形-星形连接等效（或由该三角形-星形连接转换而来）的等效星形连接的匝数仅限于（）N。例如，当N等于4时，等效星形连接的匝数仅限于大约3.15。

此外，为了增加交流发电机在高速运转区域中的输出以及提高交流发电机的效率，必须减小定子线圈的总匝数。此外，定子线圈的总匝数例如可以通过如下方法来减小：（1）减小位于定子芯的每个狭槽中的定子线圈的槽内部分的数目；（2）仅使用三角形连接来替换三角形-星形连接；以及（3）将每个三角形-星形连接分成彼此并联的多个三角形-星形子连接。与此相反，为了增加交流发电机在低速运转区域中的输出，必须增加定子线圈的总匝数。此外，定子线圈的总匝数例如可以通过如下方法来增加：（4）增加位于定子芯的每个狭槽中的定子线圈的槽内部分的数目；以及（5）仅使用星形连接来替换三角形-星形连接。

然而，以上方法存在如下问题。

在改变定子芯的每个狭槽中的定子线圈的槽内部分的数目（即，利用方法（1）或方法（4））的情况下，必需改变定子芯的尺寸和定子线圈的槽内部分的尺寸中的至少一者。即，必需改变定子芯和定子线圈中的至少一者的设计。因此，部件类型的数目将增加，从而增大了制造成本。

在仅使用三角形连接来替换三角形-星形连接（即，利用方法（2））而不改变定子芯的每个狭槽中的定子线圈的槽内部分的数目的情况下，与三角形连接中的每个三角形连接等效的等效星形连接的匝数仅限于（）N。另一方面，在仅使用星形连接来替换三角形-星形连接（即，使用方法（5））而不改变定子芯的每个狭槽中的定子线圈的槽内部分的数目的情况下，其中每个星形连接的匝数仅限于N。因此，在这两种情况中的任一种情况下，都难以满足多样化的机动车交流发电机的输出量的各种要求；也难以增大在定子线圈规格的选择方面的自由度。

在将每个三角形-星形连接分成彼此并联的多个三角形-星形子连接（即，利用方法（3））的情况下，定子线圈的要被连接至电力转换装置（例如，整流器或换流器）的槽内部分的数目将增加，因而增加了将电子线圈的槽内部分连接至电力转换装置所需要的工时。此外，必需改变电力转换装置的规格，因而会增加部件类型的数目。

发明内容

根据示例性实施方式，提供了一种旋转电机，其包括转子和定子。所述定子包括中空的圆筒形定子芯以及安装在所述定子芯上的定子线圈。所述定子芯具有沿所述定子芯的周向方向布置的多个狭槽。所述定子线圈由多个大致呈U形形状的电导体部段形成而包括至少一个三角形-星形连接。所述三角形-星形连接包括三角形连接的第一三相绕组和星形连接的第二三相绕组。所述第一三相绕组包括三个相位绕组，所述第一三相绕组的三个相位绕组呈三角形连接从而在该三个相位绕组之间限定所述第一三相绕组的三个端子。所述第二三相绕组包括三个相位绕组，所述第二三相绕组的所述三个相位绕组分别连接至所述第一三相绕组的所述三个端子。此外，所述第一三相绕组的匝数和所述第二三相绕组的匝数分别设定为两个不同的奇数。

通过以上构型，与三角形连接的三相绕组的匝数和星形连接的三相绕组的匝数都设定为相同的偶数的常规构型相比，可以增大在定子线圈规格的选择方面的自由度。即，可以通过将三角形连接的第一三相绕组的匝数设定成大于星形连接的第二三相绕组的匝数来增加旋转电机在高速运转区域中的输出并提高旋转电机的效率。另一方面，也可以通过将第一三相绕组的匝数设定成小于第二三相绕组的匝数来增加旋转电机在低速运转区域中的输出。