三相永磁電動的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種三相永磁電動機(jī)，其減少轉(zhuǎn)矩脈動，并削減多層布線基板的層數(shù)，實現(xiàn)多層布線基板的制造成本的降低。三相永磁電動機(jī)（100）具有：配置有沿同一方向纏繞的多個繞組（40）并且槽數(shù)為12n（n是任意的自然數(shù)）的定子（2）；永磁鐵（20）的極數(shù)為10n或14n的轉(zhuǎn)子（1）；以構(gòu)成2m路并聯(lián)（m是包含1的n的約數(shù)）的方式連線的多層布線基板（3～6）。三相永磁電動機(jī)的電路結(jié)構(gòu)為：U相、V相、W相中的相鄰的同相的繞組（40）并聯(lián)連線，并與在以相鄰的同相繞組的第一繞組群的中心為基準(zhǔn)軸（B）的情況下、以6槽距角相對的對稱的同相的第二繞組群的同極繞組串聯(lián)連線，在多層布線基板（4、5、6）的同層上，線對稱地配置有同相的跨接線圖案。
【專利說明】三相永磁電動機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有多層布線基板的三相永磁電動機(jī)，所述多層布線基板對槽數(shù)為12的整數(shù)倍且極數(shù)為10的整數(shù)倍或14的整數(shù)倍的電動機(jī)的繞組進(jìn)行連線。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，關(guān)于10極或14極、12槽的三相永磁電動機(jī)的兩并聯(lián)連線，使用五層以上的多層印刷線路板來進(jìn)行連線。當(dāng)使用5層以上的多層印刷線路板時，存在制造成本增高的問題。
[0003]另外，在以往的兩并聯(lián)連線構(gòu)造中，存在電磁力或轉(zhuǎn)矩脈動增加的問題，其中，電磁力構(gòu)成因繞組阻抗的不平衡導(dǎo)致轉(zhuǎn)子偏芯的原因，轉(zhuǎn)矩脈動構(gòu)成速度變動的原因。
[0004]因此，為減少轉(zhuǎn)子偏芯力或速度變動，使用串聯(lián)連線的多層印刷線路板來應(yīng)對。
[0005]例如，提出了以下的10極12槽的三相永磁電動機(jī):使相鄰的同相繞組的電流方向相反，并使相鄰的不同相繞組的電流方向相同，而且，對將相鄰的同相繞組串聯(lián)連接而成的電路以兩電路并聯(lián)的方式連接，并經(jīng)由形成于多層印刷線路板的多層上的布線圖案進(jìn)行連線(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0006]但是，根據(jù)專利文獻(xiàn)I的技術(shù)，繞組的電線直徑與兩并聯(lián)連線的情況相比變粗，繞組槽滿率降低，導(dǎo)致電動機(jī)效率降低。
[0007]作為解決上述問題的技術(shù)，例如提出了以下的繞組和連線技術(shù):相鄰的同相繞組并聯(lián)連線，并與相對的對稱 的同相繞組串聯(lián)連線，并且使用一根線構(gòu)成串聯(lián)繞組電路(參照專利文獻(xiàn)2)。
[0008]【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
[0009]【專利文獻(xiàn)】
[0010]【專利文獻(xiàn)I】日本專利第4670868號公報
[0011]【專利文獻(xiàn)2】日本特開2010—193675號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明所要解決的問題
[0013]雖然，根據(jù)專利文獻(xiàn)2的技術(shù)，能夠減小構(gòu)成轉(zhuǎn)子偏芯的原因的電磁力或構(gòu)成速度變動的原因的轉(zhuǎn)矩脈動，并且能夠?qū)⒁酝鍖右陨系亩鄬佑∷⒕€路板減少到四層。
[0014]但是，在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，作業(yè)性容易變差，多層布線基板的制造成本增高。
[0015]本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，其目的在于提供如下的一種三相永磁電動機(jī):能夠減小構(gòu)成轉(zhuǎn)子偏芯的原因的電磁力或構(gòu)成速度變動的原因的轉(zhuǎn)矩脈動，并且能夠削減構(gòu)成繞組的連線圖案的多層布線基板的層數(shù)，并能夠降低多層布線基板的制造成本。
[0016]用于解決問題的手段
[0017]用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明涉及的三相永磁電動機(jī)具有定子、轉(zhuǎn)子以及多層布線基板。[0018]定子被設(shè)定成:配置有沿同一方向纏繞的多個繞組，并且槽數(shù)為12η (η是任意的自然數(shù))。
[0019]轉(zhuǎn)子被設(shè)定成:永磁鐵的極數(shù)為IOn或14η。
[0020]多層布線基板以構(gòu)成2m路并聯(lián)(m是包含I的η的約數(shù))的方式連線。
[0021 ] 所述三相永磁電動機(jī)的電路結(jié)構(gòu)為:U相、V相、W相中的相鄰的同相的上述繞組并聯(lián)連線，并與在以該相鄰的同相繞組的第一繞組群的中心為基準(zhǔn)軸的情況下、以6槽距角相對的對稱的同相的第二繞組群的同極繞組串聯(lián)連線。
[0022]在上述多層布線基板的同層上，線對稱地配置有同相的跨接線圖案。
[0023]發(fā)明效果
[0024]根據(jù)本發(fā)明，采用如下電路結(jié)構(gòu):U相、V相、W相中的相鄰的同相的上述繞組并聯(lián)連線，并與在以該相鄰的同相繞組的第一繞組群的中心為基準(zhǔn)軸的情況下、以6槽距角相對的對稱的同相的第二繞組群的同極繞組串聯(lián)連線，由此，能夠減小構(gòu)成轉(zhuǎn)子偏芯的原因的電磁力或構(gòu)成速度變動的原因的轉(zhuǎn)矩脈動。
[0025]在多層布線基板的同層上，線對稱地配置有同相的跨接線圖案，從而能夠削減構(gòu)成繞組的連線圖案的多層印刷線路板的層數(shù)，并能夠降低多層印刷線路板的制造成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是實施方式I的三相永磁電動機(jī)的概要剖視圖。
[0027]圖2是用于說明實施方式I的定子中的三相Y形連線的圖。
[0028]圖3是用于說明實施方式I的多層布線基板中的第一層圖案的圖。
[0029]圖4是用于說明實施方式I的多層布線基板中的第二層圖案的圖。
[0030]圖5是用于說明實施方式I的多層布線基板中的第三層圖案的圖。
[0031]圖6是用于說明實施方式I的多層布線基板中的第四層圖案的圖。
[0032]圖7是實施方式2涉及的三相永磁電動機(jī)的概要剖視圖。
[0033]圖8是用于說明實施方式2的定子中的三相Y形連線的圖。
[0034]圖9是用于說明實施方式2的多層布線基板中的第一層圖案的圖。
[0035]圖10是用于說明實施方式2的多層布線基板中的第二層圖案的圖。
[0036]圖11是用于說明實施方式2的多層布線基板中的第三層圖案的圖。
[0037]圖12是用于說明實施方式2的多層布線基板中的第四層圖案的圖。
[0038]圖13是實施方式3涉及的三相永磁電動機(jī)所使用的轉(zhuǎn)子的概要剖視圖。
【具體實施方式】
[0039]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】實施方式I至實施方式3涉及的三相永磁電動機(jī)。
[0040]實施方式I至實施方式3涉及的三相永磁電動機(jī)采用如下電路結(jié)構(gòu)，U相、V相、W相中的相鄰的同相的上述繞組并聯(lián)連線，相對的對稱的同相的繞組采用串聯(lián)連線。另外，在多層布線基板的同層上，線對稱地配置有同相的跨接線圖案。因此，實施方式I至實施方式3涉及的三相永磁電動機(jī)能夠減少轉(zhuǎn)矩脈動，并且能夠削減多層布線基板的層數(shù)，實現(xiàn)多層布線基板的制造成本的降低。
[0041]〔實施方式I〕[0042]<三相永磁電動機(jī)的結(jié)構(gòu)>
[0043]首先，參照圖1說明實施方式I的三相永磁電動機(jī)的結(jié)構(gòu)。圖1是實施方式I涉及的三相永磁電動機(jī)的概要剖視圖。
[0044]如圖1所示，實施方式I的三相永磁電動機(jī)100例如被構(gòu)成作為10極12槽的SPM電動機(jī)(Surface Permanent Magnet Motor:表面永磁電動機(jī))。
[0045]本實施方式的三相永磁電動機(jī)100具有轉(zhuǎn)子1、定子2及多層布線基板3?6。
[0046]轉(zhuǎn)子I具有轉(zhuǎn)子鐵芯10及永磁鐵20。
[0047]轉(zhuǎn)子鐵芯10是圓柱狀的金屬部件。作為轉(zhuǎn)子鐵芯10的構(gòu)成材料，例如使用硅鋼板等軟磁性體，但不限于例示的材料。
[0048]SPM電動機(jī)的轉(zhuǎn)子I在轉(zhuǎn)子鐵芯(或旋轉(zhuǎn)軸)10的外周部表面上，例如配置有等間隔地將N極和S極交替地磁化10極而形成的環(huán)狀的永磁鐵(徑向各向異性環(huán)形磁鐵)20。
[0049]轉(zhuǎn)子I不限于此，也可以在截面形狀為圓形的轉(zhuǎn)子鐵芯(或旋轉(zhuǎn)軸)的外周部表面上，設(shè)置多個呈內(nèi)徑和外徑的中心不同的形狀的永磁鐵(所謂的偏芯形磁鐵)。
[0050]另外，轉(zhuǎn)子I也可以在截面形狀為多邊形的轉(zhuǎn)子鐵芯(或旋轉(zhuǎn)軸)的外周部表面上，設(shè)置多個呈外側(cè)為圓弧且內(nèi)側(cè)平坦的形狀的永磁鐵(所謂的弓形磁鐵)。
[0051]作為永磁鐵20，例如，可以列舉釹磁鐵等稀土類磁鐵，但不限于例示的材質(zhì)。
[0052]永磁鐵的極數(shù)不限于10極，也可以是IOn或14η (η是任意的自然數(shù))的極數(shù)。
[0053]定子2具有定子鐵芯30及繞組40。
[0054]本實施方式的定子鐵芯30由12個分割鐵芯31構(gòu)成，但分割鐵芯31的數(shù)量沒有限制。即，本實施方式的繞組40的槽數(shù)是12槽，但不限于12槽，是12η (η是任意的自然數(shù))的槽數(shù)即可。
[0055]分割鐵芯31呈大致扇形截面，使組合面抵接而組裝成圓環(huán)狀。在各分割鐵芯31的外周部上安裝有絕緣部件50。
[0056]作為定子鐵芯30的構(gòu)成材料，例如，與轉(zhuǎn)子鐵芯10同樣地使用硅鋼板等軟磁性體，但不限于例示的材料。
[0057]繞組40沿同一方向被纏繞在各分割鐵芯31上。各分割鐵芯31上的繞組40的纏繞始端S和纏繞終端E分別被焊接在一對端子7上。一對端子7被配置在絕緣部件50上。繞組40例如采用漆包線等的包覆線。
[0058]以下，對在圖1中標(biāo)注在繞組40上的附圖標(biāo)記進(jìn)行說明。通過各繞組40的附圖標(biāo)記，來明確與后述的電路連線圖以及多層布線基板的位置關(guān)系。首先分別對12個分割鐵芯31的繞組40，標(biāo)注U、V或W這三相的區(qū)別。另外，沿逆時針方向使用I號到12號的連續(xù)序號標(biāo)注繞組序號。而且，在繞組序號后標(biāo)注附圖標(biāo)記F或R來區(qū)別相電流方向的不同。
[0059]例如，表示出UlF和U8F為同極、U2R和U7R以相對于UlF和U8F成為不同極的方式被勵磁。另外，表示出V4F和V9F為同極、V3R和VlOR以相對于V4F和V9F成為不同極的方式被勵磁。而且，表示出W5F和W12F為同極、W6R和WllR以相對于W5F和W12F成為不同極的方式被勵磁。
[0060]以下，參照圖2說明本實施方式的三相Y形連線。圖2是用于說明實施方式I的定子中的三相Y形連線的圖。
[0061]如圖2所示，在本實施方式的連線電路中，對相鄰的同相繞組并聯(lián)連線并與相對的對稱的同相繞組串聯(lián)連線的電路結(jié)構(gòu)的I相量的繞組群進(jìn)行三相量的Y形連線。這里，關(guān)于相對的對稱的同相的繞組進(jìn)行說明。本實施方式的定子2的槽距τ s[° ]是360/1211。另外，本實施方式的極對數(shù)P是10n/2或14n/2。
[0062]如圖1所示，以同相的繞組群的中心為基準(zhǔn)軸B。該情況下，如果使用極對數(shù)P，則相對的對稱的同相的繞組能夠一般化為以電角τ3Χ6Χρ[° ]相對的繞組群。將其用機(jī)械角來表示時，IOn極和14η極雙方都成為以τ SX6、即6槽距角相對的對稱的繞組群。因此，相對的對稱的同相的繞組是指:在以相鄰的同相繞組的第一繞組群的中心為基準(zhǔn)軸B的情況下，以6槽距角相對的對稱的同相的第二繞組群的同極繞組。
[0063]S卩，在本實施方式中，通過將相對的U相繞組UlF和U8F的串聯(lián)電路、與相對的U相繞組U2R和U7R的串聯(lián)電路并聯(lián)連接，由此構(gòu)成U相繞組整體。另外，通過將相對的V相繞組V4F和V9F的串聯(lián)電路、與相對的V相繞組V3R和VlOR的串聯(lián)電路并聯(lián)連接，由此構(gòu)成V相繞組整體。而且，通過將相對的W相繞組W5F和W12F的串聯(lián)電路、與相對的W相繞組W6R和WllR的串聯(lián)電路并聯(lián)連接，由此構(gòu)成W相繞組整體。
[0064]然后，對U相繞組整體、V相繞組整體以及W相繞組整體進(jìn)行三相Y形連線。通過該三相Y形連線，能夠纏繞線徑較細(xì)的繞組而獲得高輸出。此外，對各繞組的纏繞始端標(biāo)注S，對纏繞終端標(biāo)注E。另外，對三相Y形連線的中性點標(biāo)注N。
[0065]以下，參照圖3至圖6說明進(jìn)行三相Y形連線的多層布線基板。
[0066]在圖3所示的第一層的多層布線基板3上，配置有從各相端子并列地分支出來的圖案和中性點連線圖案。在圖4至圖6所示的第二至第四層的多層布線基板4、5、6上，線對稱地配置有同相的跨接線圖案。根據(jù)多層布線基板3至6的各圖案，可構(gòu)成為四層基板。多層布線基板4?6以構(gòu)成2m路并聯(lián)(m是包含I的η的約數(shù))的方式連線。
[0067]圖3是用于說明實施方式I的多層布線基板中的第一層圖案的圖。而且，在圖3中示出了各繞組序號及各繞組的纏繞始端S、纏繞終端Ε。
[0068]如圖3所示，在第一層的多層布線基板3上，布設(shè)了用于從各相端子并列地分支出來的圖案61、62、63和中性點連線圖案64。圖1所示的24根端子7貫穿從多層布線基板的第一層至第四層的各個外周附近。
[0069]并列分支圖案61是從U相端子71并列地分支出來的圖案。并列分支圖案61將繞組UlF的纏繞始端S及繞組U2R的纏繞終端E連接到U相的端子71。
[0070]并列分支圖案62是從V相端子72并列地分支出來的圖案。并列分支圖案62將繞組V3R的纏繞終端E及繞組V4F的纏繞始端S連接到V相的端子72。
[0071]并列分支圖案63是從W相端子73并列地分支出來的圖案。并列分支圖案63將繞組W5F的纏繞始端S及繞組W6R的纏繞終端E連接到W相的端子73。
[0072]中性點連線圖案64分別連接有繞組U7R的纏繞始端S、繞組U8F的纏繞終端
組V9F的纏繞終端Ε、繞組VlOR的纏繞始端S、繞組WllR的纏繞始端S、以及繞組W12F的纏繞終端Ε。通過該中性點連線圖案64，對圖2所示的三相Y形連線的中性點N進(jìn)行連線。
[0073]圖4是用于說明實施方式I的多層布線基板中的第二層圖案的圖。而且，在圖4中，示出了各繞組序號以及各繞組的纏繞始端S和纏繞終端Ε。
[0074]如圖4所示，在第二層的多層布線基板4上，布設(shè)有V相的布線圖案81、82。在第二層的多層布線基板4上，該端子7和各繞組的纏繞始端S或纏繞終端E分別通過焊盤(Land)而電連接。
[0075]繞組V3R的纏繞始端S和繞組VlOR的纏繞終端E通過布線圖案81連接。另外，繞組V4F的纏繞終端E和繞組V9F的纏繞始端S通過布線圖案82連接。
[0076]圖5是用于說明實施方式I的多層布線基板中的第三層圖案的圖。而且，在圖5中，示出了各繞組序號及各繞組的纏繞始端S、纏繞終端E。
[0077]如圖5所示，在第三層的多層布線基板5上，布設(shè)有U相的布線圖案91、92。在第三層的多層布線基板5上，該端子7與各繞組的纏繞始端S或纏繞終端E分別通過焊盤而電連接。
[0078]繞組UlF的纏繞終端E和繞組U8F的纏繞始端S通過布線圖案91連接。另外，繞組U2R的纏繞始端S和繞組U7R的纏繞終端E通過布線圖案92連接。
[0079]圖6是用于說明實施方式I的多層布線基板中的第四層圖案的圖。而且，在圖6中，示出了各繞組序號以及各繞組的纏繞始端S、纏繞終端E。
[0080]如圖6所示，在第四層的多層布線基板6上，布設(shè)有W相的布線圖案101、102。在第四層的多層布線基板5上，該端子7和各繞組的纏繞始端S或纏繞終端E分別通過焊盤而電連接。
[0081]繞組W5F的纏繞終端E和繞組W12F的纏繞始端S通過布線圖案101連接。另外，繞組W6R的纏繞始端S和繞組WllR的纏繞終端E通過布線圖案102連接。
[0082]作為多層布線基板，采用通過光刻技術(shù)等形成的印刷線路板，但不限于此，例如，也可以用壓力機(jī)沖裁銅板來形成布線圖案。
[0083]<三相永磁電動機(jī)的作用>
[0084]以下，參照圖1至圖6說明實施方式I涉及的三相永磁電動機(jī)100的作用。
[0085]如圖1所不,本實施方式的三相永磁電動機(jī)100的轉(zhuǎn)子I在轉(zhuǎn)子鐵芯10的外周表面上配置有沿圓周方向均勻地磁化成10極的永磁鐵20。另一方面，定子2以包圍轉(zhuǎn)子I的方式設(shè)置，并具有沿同一方向纏繞在沿圓周方向以輻射線狀排列的多個分割鐵芯31上的繞組40。
[0086]S卩，在本實施方式的三相永磁電動機(jī)100中，以與轉(zhuǎn)子I的永磁鐵20所產(chǎn)生的磁通交叉的方式在定子2的繞組40中流通有電流。當(dāng)永磁鐵20的磁通和在繞組40中流通的電流交叉時，本實施方式的三相永磁電動機(jī)100通過電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生圓周方向的驅(qū)動力，使轉(zhuǎn)子I繞軸旋轉(zhuǎn)。
[0087]本實施方式的分割鐵芯31上所纏繞的繞組40的纏繞方向全部是同一方向。另夕卜，本實施方式的三相Y形連線為如下電路結(jié)構(gòu):相鄰的同相繞組并聯(lián)連線，并與在以該相鄰的同相繞組的第一繞組群的中心為基準(zhǔn)軸B的情況下、以6槽距角相對的對稱的同相的第二繞組群的同極繞組串聯(lián)連線。通過在第二至第四層的多層布線基板4、5、6中，將同相的跨接線圖案線對稱地配置在同層上，由此能夠?qū)⒁酝鍖右陨系亩鄬硬季€基板的層數(shù)減少到四層。
[0088]在本實施方式涉及的三相永磁電動機(jī)100中，相鄰的同相繞組并聯(lián)連線，并與相對的對稱的同相繞組串聯(lián)連線，由此，能夠減小構(gòu)成轉(zhuǎn)子偏芯的原因的電磁力或構(gòu)成速度變動的原因的轉(zhuǎn)矩脈動。并且，通過使繞組40的纏繞方向全部為同一方向，能夠提高作業(yè)效率。[0089]另外，本實施方式涉及的三相永磁電動機(jī)100通過在二至四層的多層布線基板4、
5、6中將同相的跨接線圖案配置在同層上，能夠?qū)⒉季€圖案之間的絕緣距離設(shè)計得更短。并且，通過線對稱地配置布線圖案81和82、91和92、101和102，能夠?qū)訑?shù)減少到四層。而且，能夠節(jié)省浪費的空間，并且能夠擴(kuò)大布線圖案寬度，從而能夠增大允許電流。
[0090]即，本實施方式涉及的三相永磁電動機(jī)100能夠減小構(gòu)成轉(zhuǎn)子偏芯的原因的電磁力或構(gòu)成速度變動的原因的轉(zhuǎn)矩脈動，并且能夠削減構(gòu)成繞組的連線圖案的多層布線基板的層數(shù)，從而降低多層布線基板的制造成本。
[0091]〔實施方式2〕
[0092]以下，參照圖7說明實施方式2的三相永磁電動機(jī)的結(jié)構(gòu)。圖7是實施方式2涉及的三相永磁電動機(jī)的概要剖視圖。而且，關(guān)于與實施方式I相同的結(jié)構(gòu)部件，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行說明。
[0093]實施方式2涉及的三相永磁電動機(jī)200的分割鐵芯31的配置、三相Y形連線的繞組的配置、以及多層布線基板203?206的構(gòu)造與實施方式I不同。
[0094]對在圖7中標(biāo)注在繞組40上的附圖標(biāo)記進(jìn)行說明。通過各繞組40的附圖標(biāo)記，來明確各繞組40與后述的電路連線圖以及多層布線基板的位置關(guān)系。首先分別對12個分割鐵芯31的繞組40，標(biāo)注U、V或W這三相的區(qū)別。在本實施方式中，沿順時針方向使用I號到12號的連續(xù)序號標(biāo)注繞組序號。而且，在繞組序號后標(biāo)注附圖標(biāo)記F或R來區(qū)別相電流方向的不同。
[0095]例如，表示出UlF和U8F為同極，U2R和U7R以相對于UlF和U8F成為不同極的方式被勵磁。另外，表示出V4F和V9F為同極、V3R和VlOR以相對于V4F和V9F成為不同極的方式被勵磁。而且，表示出W5F和W12F為同極、W6R和WllR以相對于W5F和W12F成為不同極的方式被勵磁。
[0096]以下，參照圖8說明實施方式2的三相Y形連線。圖8是用于說明實施方式2的定子中的三相Y形連線的圖。
[0097]如圖8所示，在本實施方式的連線電路中，對相鄰的同相繞組并聯(lián)連線、并與相對的對稱的同相繞組串聯(lián)連線的電路結(jié)構(gòu)的一相量的繞組群進(jìn)行三相量的Y形連線。即，通過將相對的U相繞組UlF和U8F的串聯(lián)電路、與相對的U相繞組U2R和U7R的串聯(lián)電路進(jìn)行并聯(lián)連接，由此構(gòu)成了 U相繞組整體。另外，通過將相對的V相繞組V9F和V4F的串聯(lián)電路、與相對的V相繞組VlOR和V3R的串聯(lián)電路進(jìn)行并聯(lián)連接，由此構(gòu)成了 V相繞組整體。而且，通過將相對的W相繞組W12F和W5F的串聯(lián)電路、與相對的W相繞組Wl IR和W6R的串聯(lián)電路進(jìn)行并聯(lián)連接，由此構(gòu)成了 W相繞組整體。
[0098]然后，對U相繞組整體、V相繞組整體以及W相繞組整體進(jìn)行三相Y形連線。根據(jù)該三相Y形連線，能夠纏繞線徑較細(xì)的繞組而獲得高輸出。此外，對各繞組的纏繞始端標(biāo)注S，對各繞組的纏繞終端標(biāo)注E。另外，對三相Y形連線的中性點標(biāo)注N。
[0099]以下，參照圖9至圖12說明實施方式2的進(jìn)行三相Y形連線的多層布線基板。
[0100]在圖9所示的第一層的多層布線基板203上，配置有從各相端子并列地分支出來的圖案和中性點連線圖案。在圖10至圖12所示的第二至第四層的多層布線基板204、205、206上，以同心圓弧狀并列地配置有同相的跨接線圖案。根據(jù)多層布線基板203?206的各圖案，可構(gòu)成為四層基板。[0101]圖9是用于說明實施方式2的多層布線基板中的第一層圖案的圖。而且，在圖9中，示出了各繞組序號以及各繞組的纏繞始端S和纏繞終端E。
[0102]圖9是用于說明實施方式2的多層布線基板中的第一層圖案的圖。而且，在圖9中，示出了各繞組序號以及各繞組的纏繞始端S和纏繞終端E。
[0103]如圖9所示，在第一層的多層布線基板203上，以同心圓弧狀并列地布設(shè)有并列分支圖案221和U相的2條跨接線圖案222、223。在第一層的多層布線基板203中，該端子7和各繞組的纏繞始端S或纏繞終端E分別經(jīng)由焊盤(’ > F)進(jìn)行電連接。
[0104]并列分支圖案221是從W相端子73并列地分支出來的圖案。繞組WllR的纏繞終端E及繞組W12F的纏繞始端S被連接到W相的端子73。
[0105]并列分支圖案224是從V相端子72并列地分支出來的圖案。繞組V9F的纏繞始端S及繞組VlOR的纏繞終端E被連接到V相的端子72。此外，V相的并列分支圖案224位于后述的第四層的多層布線基板206上，從而能夠刪除(參照圖12)。
[0106]繞組UlF的纏繞終端E和繞組U8F的纏繞始端S通過同心圓弧狀的內(nèi)側(cè)的布線圖案222進(jìn)行連接。另外，繞組U2R的纏繞始端S和繞組U7R的纏繞終端通過同心圓弧狀的外側(cè)的布線圖案223進(jìn)行連接。
[0107]圖10是用于說明實施方式2的多層布線基板中的第二層圖案的圖。而且，在圖10中，示出了各繞組序號及各繞組的纏繞始端S和纏繞終端E。
[0108]如圖10所示，在第二層的多層布線基板204上，以同心圓弧狀并列地布設(shè)有與接地端子74連線的接地布線圖案231和W相的兩根跨接線圖案232、233。在第二層的多層布線基板204中，該端子7和各繞組的纏繞始端S或纏繞終端E分別經(jīng)由焊盤進(jìn)行電連接。
[0109]繞組W5F的纏繞始端S和繞組W12F的纏繞終端E通過同心圓弧狀的內(nèi)側(cè)的布線圖案232進(jìn)行連接。另外，繞組W6R的纏繞終端E和繞組WllR的纏繞始端S通過同心圓弧狀的外側(cè)的布線圖案233進(jìn)行連接。
[0110]并列分支圖案234是從U相端子71并列地分支出來的圖案。繞組UlF的纏繞始端S和繞組U2R的纏繞終端E被連接到U相的端子71。此外，U相的并列分支圖案234位于后述的第三層的多層布線基板205上，從而能夠刪除(參照圖11)。
[0111]圖11是用于說明實施方式2的多層布線基板中的第三層圖案的圖。而且，在圖11中，示出了各繞組序號及各繞組的纏繞始端S和纏繞終端E。
[0112]如圖11所示，在第三層的多層布線基板205上，以同心圓弧狀并列地布設(shè)有并列分支圖案241和V相的兩根跨接線圖案242、243。在第三層的多層布線基板205中，該端子7與各繞組的纏繞始端S或纏繞終端E分別經(jīng)由焊盤進(jìn)行電連接。
[0113]并列分支圖案241是從U相端子71并列地分支出來的圖案。繞組UlF的纏繞始端S和繞組U2R的纏繞終端E被連接到U相的端子71。
[0114]繞組V3R的纏繞終端E和繞組VlOR的纏繞始端S通過同心圓弧狀的內(nèi)側(cè)的布線圖案242進(jìn)行連接。另外，繞組V4F的纏繞始端S和繞組V9F的纏繞終端E通過同心圓弧狀的外側(cè)的布線圖案243進(jìn)行連接。
[0115]如圖12所示，在第四層的多層布線基板206上，布設(shè)有并列分支圖案251和中性點連線圖案252。圖7所示的24根端子7貫穿從多層布線基板的第一層到第四層的各個外周附近。[0116]并列分支圖案251是從V相端子72并列地分支出來的圖案。繞組V9F的纏繞始端S和繞組VlOR的纏繞終端E被連接到V相的端子72。
[0117]繞組V3R的纏繞始端S、繞組V4F的纏繞終端E、繞組W5F的纏繞終端E、繞組W6R的纏繞始端S、繞組U7R的纏繞始端S、繞組U8F的纏繞終端E分別被連接到中性點連線圖案252。通過該中性點連線圖案252，對圖8所示的三相Y形連線的中性點N進(jìn)行連線。
[0118]本實施方式的分割鐵芯31上所纏繞的繞組40的纏繞方向全部是同一方向。另外，本實施方式的三相Y形連線是相鄰的同相繞組并聯(lián)連線、并與相對的對稱的同相繞組串聯(lián)連線的電路結(jié)構(gòu)。通過在第一至第三層的多層布線基板203、204、205上，將同相的跨接線圖案以同心圓弧狀并列地配置在同層上，由此能夠?qū)⒁酝鍖右陨系亩鄬硬季€基板的層數(shù)減少到四層。
[0119]在本實施方式涉及的三相永磁電動機(jī)200中，相鄰的同相繞組并聯(lián)連線，并與相對的對稱的同相繞組串聯(lián)連線，由此能夠減小構(gòu)成轉(zhuǎn)子偏芯的原因的電磁力或構(gòu)成速度變動的原因的轉(zhuǎn)矩脈動。并且，通過使繞組40的纏繞方向全部是同一方向，能夠提高作業(yè)效率。
[0120]另外，本實施方式涉及的三相永磁電動機(jī)200通過在第一至第三層的多層布線基板203、204、205上，將同相的跨接線圖案配置在同層上，由此能夠?qū)⒉季€圖案間的絕緣距離設(shè)計得更短。并且，通過線對稱地配置同心圓弧狀的布線圖案222和223、232和233、242和243，能夠?qū)訑?shù)減少到四層。
[0121]S卩，實施方式2涉及的三相永磁電動機(jī)200基本上發(fā)揮與實施方式I同樣的作用效果。
[0122]〔實施方式3〕
[0123]以下，參照圖13說明實施方式3涉及的三相永磁電動機(jī)的結(jié)構(gòu)。圖13是實施方式3涉及的三相永磁電動機(jī)所使用的轉(zhuǎn)子的概要剖視圖。此外，關(guān)于與實施方式I相同的構(gòu)成部件，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行說明。
[0124]實施方式3涉及的三相永磁電動機(jī)300的轉(zhuǎn)子301的構(gòu)造與實施方式I不同。
[0125]圖13所例示的轉(zhuǎn)子301例如構(gòu)成為10極的交替磁極式(Consequent-Pole Type)IPM電動機(jī)(Interior Permanent Magnet Motor:內(nèi)置式永磁同步電動機(jī))。
[0126]轉(zhuǎn)子301被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸8的周圍，具有轉(zhuǎn)子鐵芯310及永磁鐵320。旋轉(zhuǎn)軸8成為轉(zhuǎn)子301的旋轉(zhuǎn)中心。
[0127]轉(zhuǎn)子鐵芯310是被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸8的周圍的厚壁圓筒體狀的金屬部件。轉(zhuǎn)子鐵芯310例如具有在軸向上層疊多個環(huán)狀的轉(zhuǎn)子鐵芯片而成的堆疊構(gòu)造。
[0128]在各轉(zhuǎn)子鐵芯310的中央部形成有用于嵌入旋轉(zhuǎn)軸8的圓形的軸通孔311。在轉(zhuǎn)子鐵芯310的外周部附近形成有用于收容永磁鐵320的多個磁鐵收容部321。磁鐵收容部321沿圓周方向均等地配置。
[0129]在本實施方式中，沿圓周方向形成5處磁鐵收容部321。即，在各磁鐵收容部321內(nèi)各配置一個永磁鐵，總計配置五個永磁鐵320。各永磁鐵320的外周側(cè)被磁化成N極。永磁鐵320、320之間的轉(zhuǎn)子鐵芯310部分最后被電磁感應(yīng)成S極，從而形成10極轉(zhuǎn)子。
[0130]將本實施方式的交替磁極式轉(zhuǎn)子與12槽定子組合時，相對的同相的繞組具有不同的阻抗。例如，對于在一方的相鄰的2個U相繞組附近存在永磁鐵那樣的轉(zhuǎn)子位置，在相對的對角的相鄰的U相繞組附近將存在永磁鐵間的轉(zhuǎn)子鐵芯。
[0131]由此，與處于永磁鐵附近的U相繞組相比，處于鐵芯附近的U相繞組的阻抗更高，因此對角的繞組阻抗存在很大的差異。因此，當(dāng)在交替磁極式IPM轉(zhuǎn)子的情況下與以往連線方法組合時，電流值在并聯(lián)電路間不同，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動。
[0132]但是，如果采用實施方式I的連線構(gòu)造，對角的阻抗的不平衡將消除，能夠減少轉(zhuǎn)矩脈動。
[0133]實施方式3涉及的三相永磁電動機(jī)基本上發(fā)揮與實施方式I同樣的作用效果。尤其，如果采用交替磁極式IPM轉(zhuǎn)子作為實施方式3涉及的三相永磁電動機(jī)的轉(zhuǎn)子301，則對角的阻抗的不平衡將消除，實現(xiàn)能夠減少轉(zhuǎn)矩脈動這樣的特有的效果。
[0134]以上，對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進(jìn)行了說明，但它們僅是用于說明本發(fā)明的例示，而不旨在將本發(fā)明的范圍僅限于這些實施方式。本發(fā)明在不脫離其主旨的范圍內(nèi)，能夠以與上述實施方式不同的各種方式實施。
[0135]附圖標(biāo)記的說明
[0136]I:轉(zhuǎn)子
[0137]2:定子
[0138]3、4、5、6:多層布線基板
[0139]40:繞組
[0140]81,82: U相的布線圖案
[0141]91,92: V相的布線圖案
[0142]101、102: W相的布線圖案
[0143]100、200:三相永磁電動機(jī)
[0144]203、204、205、206:多層布線基板
[0145]222、223: U相的布線圖案
[0146]232、233: V相的布線圖案
[0147]242,243: W相的布線圖案
[0148]301:交替磁極式IPM轉(zhuǎn)子
【權(quán)利要求】
1.一種三相永磁電動機(jī)，其特征在于，具有: 配置有沿同一方向纏繞的多個繞組并且槽數(shù)為12η的定子，其中η是任意的自然數(shù)； 永磁鐵的極數(shù)為IOn或14η的轉(zhuǎn)子；以及 以構(gòu)成2m路并聯(lián)的方式連線的多層布線基板，其中m是包含I的η的約數(shù)， 所述三相永磁電動機(jī)的電路結(jié)構(gòu)為:在U相、V相、W相中，相鄰的同相的所述繞組并聯(lián)連線，并與在以該相鄰的同相繞組的第一繞組群的中心為基準(zhǔn)軸的情況下、以6槽距角相對的對稱的同相的第二繞組群的同極繞組串聯(lián)連線， 在所述多層布線基板的同層上，線對稱地配置有同相的跨接線圖案。
2.—種三相永磁電動機(jī),其特征在于,具有: 配置有沿同一方向纏繞的多個繞組并且槽數(shù)為12η的定子，其中η是任意的自然數(shù)； 永磁鐵的極數(shù)為IOn或14η的轉(zhuǎn)子；以及 以構(gòu)成2m路并聯(lián)的方式連線的多層布線基板，其中m是包含I的η的約數(shù)， 所述三相永磁電動機(jī)的電路結(jié)構(gòu)為:在U相、V相、W相中，相鄰的同相的所述繞組并聯(lián)連線，并與在以該相鄰的同相繞組的第一繞組群的中心為基準(zhǔn)軸的情況下、以6槽距角相對的對稱的同相的第二繞組群的同極繞組串聯(lián)連線， 在所述多層布線基板的同層上，以同心圓弧狀并列地配置有同相的跨接線圖案。
3.如權(quán)利要求1所述的三相永磁電動機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子是交替磁極式(Consequent-Pole Type) IPM 轉(zhuǎn)子。
4.如權(quán)利要求2所述的三相永磁電動機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子是交替磁極式(Consequent-Pole Type) IPM 轉(zhuǎn)子。
【文檔編號】H02K3/28GK103715806SQ201310464531
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月1日
【發(fā)明者】宮下利仁, 山口政裕 申請人:山洋電氣株式會社