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公開番号2025058439
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023168361
出願日2023-09-28
発明の名称回転電機
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02K 19/12 20060101AFI20250402BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】トルク及び効率を向上でき、トルク脈動を低減することができる回転電機を提供する。
【解決手段】回転電機は、ステータ及びロータを備えている。ロータは、周方向に並ぶ磁極ごとに設けられるとともに径方向に突出する主極部と、各主極部に巻回された界磁巻線とを有している。界磁巻線は、直列接続された第1巻線部71及び第2巻線部72を有している。回転電機は、第2巻線部72に並列接続された並列ダイオード80を備えている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
ステータ巻線（５２）を有するステータ（５０）と、
径方向において前記ステータと対向するロータ（６０）と、
を備える回転電機（４０）において、
前記ロータは、
周方向に並ぶ磁極ごとに設けられるとともに径方向に突出する主極部（６２）と、
前記各主極部に巻回された界磁巻線（７０）と、
を有し、
前記界磁巻線は、第１巻線部（７１）及び第２巻線部（７２）を有し、
前記第１巻線部及び前記第２巻線部の少なくとも一方に並列接続された電気経路（８０，８１）を備え、
前記電気経路は、自身に流れる電流を一方向に流すように構成されている、回転電機。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記第１巻線部及び前記第２巻線部のうち、前記電気経路が並列接続されていない方の巻線部に直列接続され、電流を一方向に流す規制部（９０，９１）を備える、請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記電気経路として、前記第１巻線部及び前記第２巻線部の少なくとも一方に並列接続されたダイオードである並列ダイオードが備えられている、請求項１に記載の回転電機。
【請求項４】
前記規制部として、前記第１巻線部及び前記第２巻線部の一方に直列接続された直列ダイオードが備えられている、請求項２に記載の回転電機。
【請求項５】
前記規制部に並列接続されたコンデンサである並列コンデンサ（１１０）を備える、請求項２又は４に記載の回転電機。
【請求項６】
前記第１巻線部及び前記第２巻線部の少なくとも一方に並列接続されたコンデンサである巻線側コンデンサ（１２０，１２１）を備える、請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
前記第１巻線部及び前記第２巻線部の少なくとも一方に並列接続された巻線側コンデンサ（１２０，１２１）を備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項８】
前記巻線側コンデンサは、前記第１巻線部及び前記第２巻線部それぞれに並列接続されている、請求項６に記載の回転電機。
【請求項９】
前記第１巻線部及び前記第２巻線部のうち、前記ステータ巻線との磁気結合が弱い方の巻線部に前記電気経路が並列接続されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項１０】
前記第１巻線部及び前記第２巻線部のうち、径方向において前記ステータ巻線からの距離が遠い方の巻線部に前記電気経路が並列接続されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の回転電機。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、巻線界磁型の回転電機に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に記載されているように、ステータ及びロータを備える巻線界磁型の回転電機が知られている。ロータは、周方向に並ぶ磁極ごとに設けられるとともに径方向に突出する主極部と、各主極部に巻回された界磁巻線とを有している。ステータが備えるステータ巻線には、高周波電流を含む電流が流れる。これにより、界磁巻線に電圧が誘起され、界磁巻線に界磁電流が流れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６９６９５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転電機のトルク向上と、界磁電流脈動の低減によるトルク脈動及び損失の低減とを図る技術については、未だ改善の余地がある。
【０００５】
本開示は、界磁巻線に流れる界磁電流を増加させることができる回転電機を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、ステータ巻線を有するステータと、
径方向において前記ステータと対向するロータと、
を備える回転電機において、
前記ロータは、
周方向に並ぶ磁極ごとに設けられるとともに径方向に突出する主極部と、
前記各主極部に巻回された界磁巻線と、
を有し、
前記界磁巻線は、第１巻線部及び第２巻線部を有し、
前記第１巻線部及び前記第２巻線部の少なくとも一方に並列接続された電気経路を備え、
前記電気経路は、自身に流れる電流を一方向に流すように構成されている。
【０００７】
上記電気経路が設けられることにより、第１，第２巻線部に流れる界磁電流を増加させ、界磁電流脈動を低減することができる。その結果、回転電機のトルク向上と、トルク脈動及び損失の低減とを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る回転電機の制御システムの全体構成図。
インバータ及びその周辺構成を示す図。
ロータ及びステータの横断面図。
ロータが備える電気回路を示す図。
第１，第２巻線部に流れる電流及びトルクの推移を示すタイムチャート。
比較例に係るロータが備える電気回路を示す図。
比較例に係る第１，第２巻線部に流れる電流及びトルクの推移を示すタイムチャート。
第２実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
第１，第２巻線部に流れる電流及びトルクの推移を示すタイムチャート。
第３実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
第１，第２巻線部に流れる電流及びトルクの推移を示すタイムチャート。
第４実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
第１，第２巻線部に流れる電流及びトルクの推移を示すタイムチャート。
第５実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
第１，第２巻線部に流れる電流及びトルクの推移を示すタイムチャート。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータが備える電気回路を示す図。
その他の実施形態に係るロータ及びステータの横断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分及び／又は関連付けられる部分には同一の参照符号、又は百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分及び／又は関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
【００１０】
＜第１実施形態＞
以下、本開示に係る回転電機を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。回転電機は、回転電機の制御システムを構成し、制御システムは車両に搭載されている。回転電機は、車両の走行動力源である。
（【００１１】以降は省略されています）

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