車輛用交流發電機的製作方法

2023-12-02 14:22:41

專利名稱：：車輛用交流發電機的製作方法
技術領域：
：本發明涉及利用轉子的旋轉而在定子中產生交流電壓的車輛用交流發電機。
背景技術：
：圖16為以往的車輛用交流發電機(以下，簡稱為發電機)的縱向剖視圖，圖17所示為以往的發電機的轉子的立體圖，圖18所示為以往的發電機的定子的立體圖，圖19為以往的發電機的電路圖，圖20所示為以往的發電機的定子鐵心的立體圖，圖21為說明以往的發電機的定子中的一相部分的定子繞組部分的繞組結構的說明圖。另外，在圖18中，省略了定子繞組的引出線及中性線。在圖16至圖18中，發電機具有由鋁製的前端蓋1及後端蓋2構成的機殼3;設置在該機殼3內可自由旋轉、並在一端部固定皮帶輪4的轉軸6;固定在該轉軸6上的蘭德爾(日文，^卜""型轉子7;固定在該轉子7的兩側的冷卻風扇5;固定在機殼3的內壁面的定子8;固定在轉軸6的另一端部、對轉子7供給電流的滑環9;與滑環9滑動接觸的電刷10;放置該電刷10的刷握11;與定子8電連接、將定子8產生的交流整流為直流的第1及第2整流器12a及12b;嵌牢在刷握ll上的散熱片17;以及與散熱片17粘結、對定子8產生的交流電壓的大小進行調整的調節器18。轉子7具有流過電流、產生磁通的勵磁繞組13;以及覆蓋該勵磁繞組13、利用磁通形成磁極的磁極鐵心51。磁極鐵心51具有第1磁極鐵心體20及第2磁極鐵心體21。第1磁極鐵心體20及第2磁極鐵心體21是鐵製的，而且端部具有爪形磁極22及23。第1磁極鐵心體20與第2磁極鐵心體21相對配置，使得爪形磁極22與23沿圓周方向互相咬合，與在其軸心位置穿通的轉軸6固定。在相鄰的爪形磁極22與23之間還形成成為冷卻勵磁繞組13用的冷卻通路的間隙50，使得在爪形磁極22與23之間磁通不洩漏。定子8具有定子鐵心15及定子繞組16。定子繞組16具有將導線以電角度30°的相位差巻繞在定子鐵心15上的兩組三相定子繞組、即第1三相定子繞組52及第2三相定子繞組53。圖20所示的定子鐵心15是將薄鋼片以等間隔衝成凹凸形狀進行巻繞、或層疊，而構成圓環形狀。定子鐵心15由圓環狀的鐵心背部15a、以及由該鐵心背部15a沿圓周方向以等間隔而且向徑向內側延伸的T形鐵心15b構成。通過這樣，用鐵心背部15a及T形鐵心15b形成的槽15c及槽15c的開口部15d沿圓周方向以等角度間距排列。在該例子的情況下，將第1三相定子繞組52及第2三相定子繞組53裝入定子鐵心15，轉子7的磁極數為16極，關於1極，有2X三相部分相對應，以機械角度3.75。(相當於電角度30。)的等角度間距形成96個槽15c、開口部15d及T形鐵心15b。即，槽15c以每極每相為2的比例形成。第1三相定子繞組52及第2三相定子繞組53具有從定子鐵心15的兩端面分別突出的前側線圈端部組16f及後側線圈端部組16r。前側及後側線圈端部組16f及16r由多個散熱部即延伸部30a構成。延伸部30a形成為同一形狀，沿圓周方向而且沿徑向互相離開，形成兩排整齊排列。下面，根據圖21說明第1及第2三相定子繞組52及53的一相部分的定子繞組部56的繞組結構。另外，在圖21中，定子鐵心15的槽15c內的圓圈標記中有黑點的表示從前端蓋1側向後端蓋2側延伸的導線30，定子鐵心15的槽15c內的圓圈標記中有X標記的表示從後端蓋2側向前端蓋l側延伸的導線30。一相部分的定子繞組部56分別由外表面覆蓋漆膜的銅製導線30構成。第1三相定子繞組52的一相部分的定子繞組部56是將導線30巻繞在槽號的1號到91號的每隔6個槽的槽15c中，構成波繞組。第1三相定子繞組52的另外兩相部分的定子繞組部也同樣，是將導線30巻繞在槽號的3號到93號、及槽號的5號到95號的每隔6個槽的槽15c中，構成波繞組。然後，在各槽15c內，各導線30沿徑向排列成一排，排成4層。如圖19所示，將這樣製成的三相部分的定子繞組部56聯成星形，而構成第1三相定子繞組52。第2三相定子繞組53的一相部分的定子繞組部56是將導線30巻繞在槽號的2號到92號的每隔6個槽的槽15c中，構成波繞組。第2三相定子繞組53的另外兩相部分的定子繞組部56也同樣，是將導線30巻繞在槽號的4號到94號、及槽號的6號到96號的每隔6個槽的槽15c中，構成波繞組。然後，在各槽15c內，各導線30沿徑向排列成一排，排成4層。如圖19所示，將這樣製成的三相部分的定子繞組部56聯成星形，而構成第2三相定子繞組53。第1及第2三相定子繞組52及53分別以電角度30°的相位差設置在槽15c內，而且與第1整流器12a及第2整流器12b電連接。然後，第1及第2整流器12a及12b的直流輸出並聯連接，加以合成。在上述構成的車輛用交流發電機中，從電池(未圖示)通過電刷10及滑環9對勵磁繞組13供給電流，產生磁通，使第1磁極鐵心體20的爪形磁極22磁化為N極，使第2磁極鐵心體21的爪形磁極23磁化為S極。另外，利用發動機使皮帶輪4旋轉，轉子7與轉軸6—起旋轉。因此，對於第l及第2三相定子繞組52及53產生旋轉磁場，產生電動勢。該交流電動勢通過第1及第2整流器12a及12b整流成直流，同時利用調節器18調整其大小，對電池充電。這裡，勵磁繞組13、定子繞組16、第l及第2整流器12a及12b、以及調節器18在發電中始終發熱。因此，為了對由於發電而產生的熱量進行冷卻，在前端蓋1及後端蓋2的軸向端面穿通設置吸氣孔la及2a，在前端蓋1及後端蓋2的徑向側面穿通設置排氣孔lb及2b，使其與定子繞組16的前側及後側線圈端部組16f及16r相對。通過這樣，隨著轉子7的旋轉，旋轉驅動冷卻風扇5，將外部空氣從吸氣孔la及2a吸入機殼3內，沿軸向流向轉子7側，接著利用冷卻風扇5向著離心方向轉彎，然後橫穿前側及後側線圈端部組16f及16r,從排氣孔lb及2b向外部排氣。另外，因轉子7的前側與後側的壓力差，引起冷卻風從前側通過轉子7的間隙50流向後側。其結果，定子繞組16產生的熱量從前側及後側線圈端部組16f及16r利用冷卻風散熱，抑制定子8的溫度上升。另外，第l及第2整流器12a及12b和調節器18產生的熱量通過散熱片利用冷卻風散熱，抑制第1及第2整流器12a及12b和調節器18的溫度上升。再有，勵磁繞組13產生的熱量利用流過轉子7的間隙50的冷卻風散熱，抑制轉子7的溫度上升。在以往的車輛用交流發電機中，以每極每相為2的比例形成槽15c，第1三相定子繞組52與第2三相定子繞組53偏移電角度相位差30°裝入定子鐵心15，採取對付輸出脈動的措施。但是，由於導線30對槽15c沒有固定，因此存在的問題是，因導線30的振動而引起導線30彼此之間摩擦，或者導線30與槽15c的壁面摩擦，絕緣保護膜發生損傷，絕緣性能惡化。另外，由於延伸部30a互相沒有固定，因此還存在的問題是，因延伸部30a彼此之間的摩擦，而引起絕緣保護膜發生損傷，絕緣性能惡化。
發明內容本發明的課題在於解決上述的問題，其目的在於得到抑制定子的機械振動、提高絕緣性能的車輛用交流發電機。本發明有關的車輛用交流發電機具備由機殼支持的、能夠旋轉的轉軸；具有流過電流而產生磁通的勵磁繞組及具有在該勵磁繞組的外周側沿圓周方向設置多個並利用該勵磁繞組產生的磁通進行磁化的爪形磁極的磁極鐵心、並且固定在上述轉軸上的轉子；以及具有沿圓周方向排列形成多個沿軸向延伸的槽並將上述轉子包圍在內那樣由上述機殼支持的圓筒狀的定子鐵心、以及將導線分別嵌入隔開規定槽數的上述槽內那樣安裝在上述定子鐵心上而構成的定子繞組的定子。上述槽以每極每相為2的比例在上述定子鐵心上形成，上述定子繞組由以電角度3(T34°的相位差巻繞在上述定子鐵心上的第l三相定子繞組及第2三相定子繞組構成。上述導線具有放入上述槽內的、成形為截面扁平的槽放置部，上述槽放置部沿徑向排列成一排，並在上述槽內放入多層，再將清漆浸漬在上述定子繞組的線圈端部組及上述槽內。根據本發明，由於成形為截面扁平的槽放置部沿徑向排列成一排，並在上述槽內放入多層，再將清漆浸漬在槽內及定子繞組的線圈端部組，因此提高作為定子的剛性，能抑制機械振動。因此，能夠抑制因機械振動而引起的導線絕緣保護膜的損傷發生，提高絕緣性能。另外，由於槽放置部放入槽內是沒有間隙的，因此力圖提高槽滿率，能夠實現高輸出的發電機。圖l所示為本發明有關的車輛用交流發電機的轉子的立體圖。圖2為將本發明有關的車輛用交流發電機的定子的定子鐵心展平表示的說明圖。圖3所示為本發明有關的車輛用交流發電機的定子的立體圖。圖4所示為本發明有關的車輛用交流發電機的定子的主要部分側視圖。圖5所示為本發明有關的車輛用交流發電機的定子的定子繞組的槽放置狀態的一部分剖視圖。圖6所示為本發明有關的車輛用交流發電機的定子的一相部分的定子繞組部的主要部分放大圖。圖7為本發明有關的車輛用交流發電機的電路圖。圖8所示為轉子磁通勢高次諧波的5次分量的變化圖。圖9所示為轉子磁通勢高次諧波的7次分量的變化圖。圖IO所示為轉子磁通勢高次諧波的11次分量的變化圖。圖11所示為轉子磁通勢高次諧波的13次分量的變化圖。圖12所示為定子磁通勢高次諧波各次分量的變化圖。圖13所示為電磁激振力高次諧波的變化圖。圖14所示為三相定子繞組的電角度相位差、低速輸出、噪聲電平的相互關係圖。圖15為電角度相位差與風聲96次分量的關係圖。圖16為以往的車輛用交流發電機的縱向剖視圖。圖17所示為以往的車輛用交流發電機的轉子的立體圖。圖18所示為以往的車輛用交流發電機的定子的立體圖。圖19為以往的車輛用交流發電機的電路圖。圖20所示為以往的車輛用交流發電機的定子鐵心的立體圖。圖21為說明以往的車輛用交流發電機的定子的一相部分的定子繞組部的繞組結構的說明圖。具體實施方式以下，參照本發明的實施形態。圖1所示為本發明有關的車輛用交流發電機的轉子的立體圖，圖2為將本發明有關的車輛用交流發電機的定子的定子鐵心展平表示的說明圖，圖3所示為本發明有關的車輛用交流發電機的定子的立體圖，圖4所示為本發明有關的車輛用交流發電機的定子的主要部分側視圖，圖5所示為本發明有關的車輛用交流發電機的定子的定子繞組的槽放置狀態的一部分剖視圖，圖6所示為本發明有關的車輛用交流發電機的定子的一相部分的定子繞組部的主要部分放大圖，圖7為本發明有關的車輛用交流發電機的電路圖。另外，在各圖中，對於與圖16至圖21所示的以往的車輛用交流發電機同一或相當部分，附加同一標號進行說明。在圖1中，轉子60具有流過電流、產生磁通的勵磁繞組13;以及覆蓋該勵磁繞組13、利用磁通形成磁極的磁極鐵心51。磁極鐵心51具有第1磁極鐵心體20及第2磁極鐵心體21。第1磁極鐵心體20及第2磁極鐵心體21是鐵製的，而且端部具有爪形磁極22及23。第1磁極鐵心體20與第2磁極鐵心體21相對配置，使得爪形磁極22與23沿圓周方向互相咬合，與在其軸心位置穿通的轉軸6固定。在相鄰的爪形磁極22與23之間還形成成為冷卻勵磁繞組13用的冷卻通路的間隙50，要使得在爪形磁極22與23之間磁通不洩漏。爪形磁極22及23在旋轉方向的前方的側面部的根部，形成倒角部59。在圖2至圖6中，定子61由圓筒狀的定子鐵心62、以及巻繞在定子鐵心62上的定子繞組63構成。該定子61被前端蓋1與後端蓋2夾住、嵌牢，使得在爪形磁極22及23的外周面與定子鐵心62的內周面之間形成均勻的氣隙。下面，具體說明定子61的結構。定子鐵心62與定子鐵心15相同，是將薄鋼片以規定的間隔衝成凹凸形狀進行巻繞、或層疊，而構成圓環形狀。定子鐵心62由圓環狀的鐵心背部62a、以及由該鐵心背部62a向徑向內側延伸的T形鐵心62b及62c構成。T形鐵心62b與62c沿圓周方向交替設置。利用鐵心背部62a與T形鐵心62b及62c形成槽62d。通過改變相鄰的T形鐵心62b及62c的圓周方向寬度，槽62d的通過開口部01及02的圓周方向中心、沿徑向延伸的中心線A的間隔改變。這裡，在定子鐵心62中，將中心線A的間隔為機械角度4.06°的槽62d作為一對，以機械角度7.5°的等角度間距形成48對。而且，相鄰開口部01與02的中心線A的間隔交替取為機械角度4.06°及機械角度3.44。。如圖7所示，將兩組三相定子繞組、即第1三相定子繞組64及第2三相定子繞組65以電角度32.5°的相位差裝入定子鐵心62。轉子60的磁極數為16極，關於1極，有2X三相部分相對應。g卩，槽62d以每極每相為2的比例形成。將導線31巻繞在每隔6個槽的槽62d中呈波形，將這樣形成的六相部分的定子繞組部66每三相部分進行星形聯接，形成兩個三相定子繞組，定子繞組63由該兩個三相定子繞組、即第1三相定子繞組64及第2三相定子繞組658構成。各定子繞組部66構成為將導線31巻繞規定圈的波繞組，形成由以6槽間距排列的16個槽放置部66a、及連接部66b構成的波形分布繞組，該連接部66b將相鄰的槽放置部66a的一半的端部彼此之間在軸向的兩側交替連接，而且將剩下的一半的端部彼此之間在軸向的兩側交替連接。定子繞組部66將槽放置部66a分別放置在以6槽間距排列的槽62d中，巻繞在定子鐵心62上。然後，6個定子繞組部66互相沿圓周方向錯開l個槽的距離(1P)，沿徑向重疊6層，巻繞在定子鐵心62上。6個定子繞組部66的連接部66b構成定子繞組63的前側及後側線圈端部組63f及63r。導線31是用漆等絕緣覆蓋的銅線材構成的導線，相當於定子繞組部66的槽放置部66a的部位成形為扁平截面、例如矩形截面，相當於連接部66b的部位成形為圓形截面。再有，如圖6所示，導線31的槽放置部66a與連接部66b的邊界部變形為扁平截面，構成槽開口通過部66c。該槽開口通過部66c具有與槽放置部66a相同的徑向厚度，而且形成比槽62d的開口部01及02要短的圓周方向長度。然後，如圖5所示，槽放置部66a在裝有絕緣體32的槽62d內，使扁平截面的長軸方向與圓周方向一致，沿徑向排列成一排，放置6層。然後，將楔塊34嵌入槽62d的開口部01及02，將槽放置部66a按壓槽62d的底面側。通過這樣，槽放置部66a互相貼緊，而且最外層的槽放置部66a通過絕緣體32與槽62d的底面貼緊。再將清漆33浸漬槽62d內，將定子鐵心62與定子繞組63固定。再將清漆33浸漬在定子繞組63的前側及後側線圈端部組63f及63r，將構成前側及後側線圈端部組63f及63r的連接部66b彼此之間固定。本發明有關的車輛用交流發電機，除了使用轉子60及定子61來代替轉子7及定子8這一點以外，與以往的車輛用交流發電機同樣構成。根據本實施形態，導線31的放入槽62d內的槽放置部66a形成為扁平截面。然後，截面扁平的槽放置部66a沿徑向排列成一排，放入槽62d內。因此，能夠提高槽滿率，提高發電機的輸出。再有，由於槽放置部66a放入槽62d內是沒有間隙的，因此能夠抑制因機械振動而引起的導線31與槽62d的壁面的摩擦，抑制導線31的絕緣保護膜的損傷發生。另外，由於構成前側及後側線圈端部組63f及63r的連接部66b彼此之間利用清漆33固定，因此不會因機械振動而引起連接部66b彼此之間摩擦，抑制因連接部66b的絕緣保護膜的損傷而導致絕緣性能的惡化。另外，將截面扁平的槽放置部66a沿徑向排列成一排，放入槽62d內，將清漆33浸漬槽62d內。再將清漆33浸漬前側及後側線圈端部組63f及63r。通過這樣，由於提高作為定子61的剛性，因此能夠抑制電磁聲的發生。內周側的連接部66b容易利用冷卻風扇5進行冷卻，而外周側的連接部66b不容易利用冷卻風扇5進行冷卻。但是，由於槽放置部66a互相貼緊，因此在槽放置部66a之間容易傳熱，使槽放置部66a的溫度均勻。通過這樣，能夠抑制定子繞組63產生局部的過度溫度上升。另外，由於最外層的槽放置部66a通過絕緣體32與槽62d的底面貼緊，因此定子繞組63的熱量高效地向定子鐵心62傳熱，能夠抑制定子繞組63的過度的溫度上升。另外，由於在槽放置部66a與連接部66b的邊界部分形成槽開口通過部66c，因此在將定子繞組部66對定子鐵心62從軸向安裝時，槽開口通過部66c在槽62d的開口部01及02沿軸向移動，將槽放置部66a拉入槽62d內。因此，能夠提高定子繞組63對定子鐵心62的安裝性能，同時在對定子鐵心62安裝定子繞組部66時，能夠避免導線31與定子鐵心62接觸，能夠抑制導線31的絕緣保護膜發生損傷。另外，由於構成定子繞組63的各相定子繞組部66是用分布繞組構成的，因此各定子繞組部66的從槽62d伸出的連接部66b(線圈端部組)沿圓周方向在兩側各分布一半。因此，由於連接部66b的線束變細，使得因連接部66b的線束沿徑向重疊而互相干擾所引起的作用於連接部66b的彎曲應力減少。通過這樣，即使彎曲應力集中於槽放置部66a與連接部66b的邊界部，該邊界部的絕緣保護膜也不容易損傷，能夠抑制導線31彼此之間發生短路事故。另外，由於連接部66b的線束沿徑向的重疊在圓周方向上分散，因此前側及後側線圈端部組63f及63r的內壁面的凹凸減少。通過這樣，能夠減少因前側及後側線圈端部組63f及63r與轉子7、或前側及後側線圈端部組63f及63r與冷卻風扇5之間的壓力變動而引起發生的風噪聲。另外，由於各爪形磁極22與23在旋轉方向的前方的側面部的根部形成倒角部59，因此轉子60與定子61之間的氣隙的壓力變動小，能夠減少這裡產生的風聲的旋轉次數比96次分量。下面，討論關於第1三相定子繞組64與第2三相定子繞組65的電角度相位差a。。在定子鐵心62上，以每極每相為2的比例形成槽62d。即，由於轉子60的磁極數是16極，因此將中心線A的間隔為電角度a°的槽62d作為一對，以電角度60。的等角度間距形成48對。而且，通過改變T形鐵心62b及62c的圓周方向寬度，能夠任意設定中心線A的間隔(電角度a°)。另外，設槽號的l號的槽62d與2號的槽62d的間隔為電角度a°，設槽號的2號的槽62d與3號的槽62d的間隔為電角度(60—a。)。然後，將巻繞在槽號的l號、7號、13號…91號的槽62d內的定子繞組部66;巻繞在槽號的3號、9號、15號…93號的槽62d內的定子繞組部66;以及巻繞在槽號的5號、11號、17號…95號的槽62d內的定子繞組部66進行星形聯接，製成第1三相定子繞組64。同樣，將巻繞在槽號的2號、8號、14號…92號的槽62d內的定子繞組部66;巻繞在槽號的4號、10號、16號…94號的槽62d內的定子繞組部66;以及巻繞在槽號的6號、12號、18號…96號的槽62d內的定子繞組部66進行星形聯接，製成第2三相定子繞組65。這樣製成的第1及第2三相定子繞組64及65的引出線及中性點N如圖7所示，與第l整流器12a及第2整流器12b電連接。然後，第1及第2整流器12a及12b的直流輸出並聯連接，加以合成。這裡，第1三相定子繞組64與第2三相定子繞組65的相位差成為電角度a°。機械角度4.06°相當於電角度32.5°。這裡，在發電時，在轉子60與定子61之間，由於從轉子60的爪形磁極22及23產生的包含高次諧波的旋轉磁場、與從定子繞組63中產生的交流電流產生的包含高次諧波的交流磁場的相互作用，產生電磁吸力。該電磁吸力成為轉子60的爪形磁極22與23及定子鐵心62的電磁激振力，引起振動及電磁噪聲°在三相定子繞組X2並聯、定子的槽數為極數的6倍的車輛用交流發電機的情況下，本申請的發明者進行了電磁場分析，對於該電磁激振力進行了分析。車輛用交流發電機中的電磁聲是因每l轉的極數的3倍次及6倍次的電磁激振力而引起的。即，在設輸出電流的基頻為f時，因6f頻率、12f頻率的電磁激振力而引起的。其中，6f頻率的電磁激振力由於以下的相互作用的原因而發生。(a)轉子的磁通勢高次諧波的空間5次高次諧波、與定子的磁通勢高次諧波的空間5次高次諧波的相互作用(b)轉子的磁通勢高次諧波的空間7次高次諧波、與定子的磁通勢高次諧波的空間7次高次諧波的相互作用(c)轉子的磁通勢高次諧波的空間5次及7次高次諧波、與定子槽高次諧波的空間6次高次諧波的相互作用另外，12f頻率的電磁激振力由於以下的相互作用的原因而發生。(d)轉子的磁通勢高次諧波的空間ll次高次諧波、與定子的磁通勢高次諧波的空間11次高次諧波的相互作用(e)轉子的磁通勢高次諧波的空間13次高次諧波、與定子的磁通勢高次諧波的空間13次高次諧波的相互作用(f)轉子的磁通勢高次諧波的空間11次及13次高次諧波、與定子槽高次諧波的空間12次高次諧波的相互作用在上述轉子的磁通勢高次諧波中，是在轉子磁極的與定子相對面的磁極間距在最寬的部分為電角度246。、在最窄的部分為114。的情況下計算的。取決於磁極間距的空間5、7、11、13次高次諧波分量及其相位如圖811所示，成為每隔360°/次數有峰值、相位反相的波形。若將它進行積分到114。246°為止，則求得總的高次諧波。但是，該高次諧波假定是正弦波形狀，計算它的時間上的相位。表l所示為其結果。表1轉子磁通勢高次諧波tableseeoriginaldocumentpage12另外，在定子磁通勢高次諧波中，各相電流的相位由於仿照槽開口部間距，因此若改變槽開口部的間距來計算定子磁通勢高次諧波，則產生圖12所示的高次諧波。由於定子磁通勢高次諧波的方向與轉子磁通勢高次諧波的方向處於反轉的關係，因此5次彼此之間、及7次彼此之間為穩定波。但是，取決於不同情況，由於有時5次彼此之間形成的6次電磁力與7次彼此之間形成的6次電磁激振力抵消，因此有必要考慮相位相互相加。圖13所示為根據該結果能夠計算的6次電磁激振力及12次電磁激振力的相對值。根據該圖13，關於6次電磁激振力，以等間距30°的激振力最小，若不斷增大間距，則成比例增大。另外，關於12次電磁激振力，以等間距30。的激振力最大，若不斷增大間距，則成反比例減小。而且可知，電磁激振力的相交點是約31°。因而，將三相定子繞組的相位差(電角度a°)稍微偏離30。，則雖然加大6次電磁激振力，但減少成為不舒服的高次諧波聲音的原因的12次電磁激振力。下面，就本實施形態的磁極數為16的轉子7發電機轉速5000rpm的風聲96次分量，將對於相當於3036。的電角度相位差的槽開口部機械角度(3.75°一3.75°)(4.5°—3.0°)的範圍的主要次數分量在利用離散傅立葉變換計算頻率特性時的值示於表2中。由表2可知，關於風聲，通過將三相定子繞組的相位差(電角度a。)稍微偏離30°，則12f分量、即發電機的旋轉次數比96次分量減少。表2tableseeoriginaldocumentpage13圖15為從電角度相位差3036°的範圍內的發動機空轉將相當於常用區域旋轉中成為問題的頻域的風聲96次分量的值畫成曲線的圖。由圖15可知，風聲96次分量由於分散為其它次數分量，因此隨著峰值的相位差增加，同時減少等間距的30。電角度相位差。另一方面，為了使槽開口部的間距不相等，而交替形成寬度較寬的T形鐵心及寬度較窄的T形鐵心，而且使間距形成極端不相等，在這樣的情況下，在寬度較窄的T形鐵心中產生磁飽和，從爪形磁極流向寬度較窄的T形鐵心的磁通量減少。特別是，在轉子60的轉速為2000rpm那樣的低速旋轉(空轉運轉時)下，輸出減少。另外，在三相接線全波整流的情況下，在電角度30°的相位差時，第l三相定子繞組及第2三相定子繞組的輸出平衡，輸出脈動也降低，根據該情況，相位越偏離，輸出脈動越惡化。圖14為本申請發明者使用IOOA等級的車輛用交流發電機、通過實驗求出第l三相定子繞組與第2三相定子繞組的電角度相位差、低速輸出、和發電時的噪聲電平的相互關係時的關係圖。由該圖14可知，在三相定子繞組的電角度相位差為31°34°的範圍內，噪聲電平低，另外低速輸出高。而且，若依據定子的槽的製造誤差，則中間值即32.5°為最佳。這樣，在本車輛用交流發電機中，為了提高低速輸出，而且抑制輸出脈動，有效的辦法是使第1三相定子繞組64與第2三相定子繞組65的電角度相位差接近30°。另外，若設第l三相定子繞組64與第2三相定子繞組65的電角度相位差為30°，則能夠減少設輸出電流的基頻為f時的6f頻率的6次高次諧波分量。另外，通過使第l三相定子繞組64與第2三相定子繞組65的電角度相位差偏離30°，則能夠減少聽覺上非常不舒服的12f的電磁激振力，降低旋轉次數比96次的電磁噪聲。而且，根據圖14，為了降低噪聲電平，而且提高低速輸出，希望將第1三相定子繞組64與第2三相定子繞組65的電角度相位差設為31°34°的範圍內，如果考慮到定子的製造誤差，則更希望將電角度相位差設為32.5°。另外，通過使第l三相定子繞組64與第2三相定子繞組65的電角度相位差偏離30°(不相等間距)，則相鄰的T形鐵心62b與62c的前端部的邊緣部沿圓周方向的寬度不均勻。通過這樣，定子61與轉子60之間的氣隙的壓力變動分散，在這裡產生的風聲的旋轉次數比96次分量也能夠降低。因而，由於電磁噪聲與風聲的96次分量之間的相互幹擾也減少，因此能夠降低發電機產生的噪聲電平，抑制作為乘車人員感到的噪聲。但是，若電角度相位差大於34。，則雖然對噪聲的影響程度降低，但由於其它次數分量過大，因此噪聲電平有惡化傾向。另外，由於第1三相定子繞組64及第2三相定子繞組65的各自的中性點N分別與第l及第2整流器12a及12b電連接，因此在發電機高速旋轉時，能夠從中性點電壓取出輸出，能夠不使噪聲惡化，而提高輸出。另外，由於第1整流器12a與第1三相定子繞組64電連接，第2整流器12b與第2三相定子繞組65電連接，並在整流後將它們合成，因此對於各自的三相定子繞組64及65的輸出沒有影響，能夠穩定輸出。另外，在合成輸出較大、用一個整流器則構成整流器的二極體溫度超過允許溫度那樣的情況下，特別有效。另外，在上述實施形態中，是在旋轉方向的前方的側面部的根部設置倒角部59，但也可以在旋轉方向的後方設置。在這種情況下，由於氣隙中的磁通密度分布均勻，從勵磁繞組13產生的磁通接近理想的正弦波，因此磁通量增大，低速輸出提高。另外，在上述實施形態中，是對於槽的總數為96、爪形磁極的總數為16的車輛用交流發電機進行了說明，但當然也能夠適用於例如槽的總數為72、爪形磁極的總數為12、或槽的總數為120、爪形磁極的總數為20的車輛用交流發電機。另外，在上述實施形態中，繞組是用連續線的導線31構成的，但也可以分別連接所謂U字形狀的多個導體段來構成繞組。另外，在上述實施形態中，勵磁繞組13是包含在轉子60內，但也能夠適用於將勵磁繞組固定在機殼上、並通過氣隙對轉子的磁極鐵心供給磁通從而形成磁極的這種類型的交流發電機。另外，當然本發明不僅限定於車輛用交流發電機。權利要求1.一種車輛用交流發電機，其特徵在於，具備由機殼支持的、能夠旋轉的轉軸；具有流過電流而產生磁通的勵磁繞組及具有在該勵磁繞組的外周側沿周方向設置多個並利用該勵磁繞組產生的磁通進行磁化的爪形磁極的磁極鐵心、並且固定在所述轉軸上的轉子；以及具有沿周方向排列形成多個沿軸向延伸的槽並將所述轉子包圍在內那樣由所述機殼支持的圓筒狀的定子鐵心、以及將導線分別嵌入隔開規定槽數的所述槽內那樣繞裝在所述定子鐵心上而構成的定子繞組的定子，所述槽以每極每相為2的比例在所述定子鐵心上形成，所述定子繞組由以電角度30°～34°的相位差繞裝在所述定子鐵心上的第1三相定子繞組及第2三相定子繞組構成，所述導線具有放入所述槽內的、成形為截面扁平的槽放置部，所述槽放置部沿徑向排列成一排，並在所述槽內放入多層，再將清漆浸漬在所述定子繞組的線圈端部組及所述槽內。2.如權利要求1所述的車輛用交流發電機，其特徵在於，所述第1三相定子繞組與所述第2三相定子繞組的相位差為電角度32.5°。全文摘要本發明揭示一種車輛用交流發電機，以每極每相為2的比例在定子鐵心上形成槽，定子繞組由以電角度30°～34°的相位差卷繞在定子鐵心上的第1三相定子繞組及第2三相定子繞組構成。構成定子繞組的導線具有放入槽內的、成形為截面扁平的槽放置部，槽放置部沿徑向排列成一排，並在槽內放入多層，再將清漆浸漬在定子繞組的線圈端部組及槽內。文檔編號H02K3/12GK101330239SQ20071012649公開日2008年12月24日申請日期2007年6月19日優先權日2007年6月19日發明者柏原利昭申請人:三菱電機株式會社