(57)【要約】【課題】回転電機を回転する際、ステータの内側巻線の発熱を抑制し、巻線の発熱によるマグネットの減磁を抑制すること。【解決手段】モータ１は、ロータ２と、ステータ３と、ステータティース部３１ｂに巻き付けられる複数の巻線３３と、巻線３３に流す電流を制御するコントローラと、を備えている。このモータ１において、巻線３３は、ステータティース部３１ｂの径方向に複数の巻線段３４に分割された状態で巻き付けられている。コントローラは、巻線段３４ごとに巻き付けられた巻線３３のそれぞれに独立して電流を流せるように結線されている。また、コントローラは、要求トルクに応じて、複数の巻線段３４のうち径方向内側の内側巻線段３４ｂ，３４ｃに巻き付けられた内側巻線３３ｂ，３３ｃよりも、複数の巻線段３４のうち径方向外側の外側巻線段３４ａに巻き付けられた外側巻線３３ａへ優先的に電流を流す制御を行う。【選択図】図２
2020092525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に複数のマグネットを有するロータと、
前記ロータの外周とはエアギャップを介して配置され、周方向に複数のティースを有するステータと、
前記ティースに巻き付けられる複数の巻線と、
前記巻線に流す電流を制御するコントローラと、を備えた回転電機において、
前記巻線は、前記ティースの径方向に複数の巻線段に分割された状態で巻き付けられ、
前記コントローラは、
前記巻線段ごとに巻き付けられた前記巻線のそれぞれに独立して電流を流せるように結線され、
要求トルクに応じて、複数の前記巻線段のうち径方向内側の内側巻線段に巻き付けられた内側巻線よりも、複数の前記巻線段のうち径方向外側の外側巻線段に巻き付けられた外側巻線へ優先的に電流を流す制御を行う
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載された回転電機において、
前記コントローラは、前記要求トルクに応じて、複数の前記巻線段のうち最も径方向外側の前記外側巻線段の前記外側巻線のみに電流を流す制御を行う
ことを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項２に記載された回転電機において、
前記コントローラは、前記外側巻線のみに電流を流しても前記要求トルクを出力できない場合には、前記内側巻線段の前記内側巻線にも電流を流す制御を行う
ことを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項３に記載された回転電機において、
前記コントローラは、複数の前記巻線段が三段以上のとき、前記内側巻線段のうち最も径方向外側の前記巻線段の前記内側巻線から順に電流を流す制御を行う
ことを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項１に記載された回転電機において、
前記コントローラは、前記要求トルクにかかわらず、複数の前記巻線段の全ての前記巻線に電流を流す制御を行うと共に、前記内側巻線段の前記内側巻線よりも前記外側巻線段の前記外側巻線に流す電流を大きく設定する制御を行う
ことを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載された回転電機において、
前記ステータは、ケースに対して外周が固定され、
前記ケースにはウォータージャケットが形成されている
ことを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電機子巻線は、各相の波巻コイルがそれぞれ一方のコイルと他方のコイルとに２分割されて、その一方のコイルと他方のコイルとが周方向に３０度ずれた状態で同一スロットに挿入されている。但し、各コイルは、それぞれ一方のコイルの方が他方のコイルより先にステータコアのスロットに挿入されて、ターン数も１回だけ多く設定され、且つ一方のコイルの方が他方のコイルより線径が太く設定されることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平9-074702号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電機子巻線では、一方のコイルの方が他方のコイルより線径が太く設定されているため、ターン数の多い一方のコイルの内部抵抗が低下して発熱を抑えることができるので、電機子巻線の温度低減を図ることができる。しかし、一方のコイルよりも他方のコイルはロータの磁石に近い側にあるため、他方のコイルの発熱によるマグネット（永久磁石）の減磁を抑制することができないおそれがある、という問題がある。
【０００５】
本開示は、上記問題に着目してなされたもので、回転電機を回転する際、ステータの内側巻線の発熱を抑制し、巻線の発熱によるマグネットの減磁を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本開示の回転電機は、ロータと、ステータと、巻線と、コントローラと、を備えている。ロータは、周方向に複数のマグネットを有する。ステータは、ロータの外周とはエアギャップを介して配置され、周方向に複数のティースを有する。複数の巻線は、ティースに巻き付けられるコントローラは、巻線に流す電流を制御する。この回転電機において、巻線は、ティースの径方向に複数の巻線段に分割された状態で巻き付けられている。コントローラは、巻線段ごとに巻き付けられた巻線のそれぞれに独立して電流を流せるように結線されている。コントローラは、要求トルクに応じて、複数の巻線段のうち径方向内側の内側巻線段に巻き付けられた内側巻線よりも、複数の巻線段のうち径方向外側の外側巻線段に巻き付けられた外側巻線へ優先的に電流を流す制御を行う。
【発明の効果】
【０００７】
このように、回転電機を回転する際、ステータの内側巻線の発熱を抑制し、巻線の発熱によるマグネットの減磁を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１及び実施例２のモータを示す断面図である。
【図２】図１の部分拡大断面図である。
【図３】実施例１及び実施例２のモータの要部を示す概略断面図である。
【図４】実施例１及び実施例２における電源系及び電流制御系を示すブロック図である。
【図５】比較例におけるステータコイルとマグネットの距離を説明する説明図である。
【図６】実施例１及び実施例２における第１巻線段の第１ステータコイルとマグネットの距離を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の回転電機を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
実施例１における回転電機は、車両に搭載される電動オイルポンプのモータに適用されるものである。以下、実施例１の構成を、「モータの全体構成」と「モータの要部構成」に分けて説明する。
【００１１】
図１と図２に基づいて、モータ１（回転電機）の全体構成を説明する。
【００１２】
モータ１は、三相交流による永久磁石式同期モータである。モータ１は、ロータ２と、ステータ３と、モータケース４と、を備えている。
【００１３】
ロータ２は、モータケース４に対して回転可能にベアリング支持されている。ロータ２は、ロータコア２１と、マグネット２２と、モータ軸２３と、を有している。
【００１４】
ロータコア２１は、打ち抜き成形された複数枚のロータコアプレートをモータ軸方向ＣＬに積層することにより構成されている。ロータコア２１は、外周領域に複数開口されるマグネット用開口部２１ａを有している。
【００１５】
マグネット２２は、２つ一組で、ロータコア２１の外周の周方向に複数配置されている。一組のマグネット２２のそれぞれは、ロータコア２１の径方向内側から径方向外側へ、別々の方向（二方向）に延びている。即ち、ロータコア２１の径方向内側では、二つのマグネット２２が近づいており、ロータコア２１の径方向外側では、二つのマグネット２２がロータコア２１の周方向に離れている。二つのマグネット２２は、略Ｖ字形状を成すように配置されている。各マグネット２２は、マグネット用開口部２１ａのそれぞれに対してモータ軸方向ＣＬに押し込んだ状態で埋め込み装着される。
【００１６】
モータ軸２３は、大径軸部２３ａと、小径軸部２３ｂと、を有している。大径軸部２３ａには、ロータコア２１が固定されている。小径軸部２３ｂは、モータケース４に対して回転可能にベアリングで支持されている。
【００１７】
ステータ３は、モータケース４に対して外周が固定されている。ステータ３は、ステータコア３１と、インシュレータ３２と、ステータコイル３３（巻線）と、を有している。
【００１８】
ステータコア３１は、打ち抜き成形された複数枚のステータコアプレートをモータ軸方向ＣＬに積層することにより構成されている。ステータコア３１は、外周コア部３１ａと、ステータティース部３１ｂ（ティース）と、を有している。ステータティース部３１ｂは、歯状であり、外周コア部３１ａの内面から等間隔に複数個突出している。なお、外周コア部３１ａは、環状による一体構成の外周コア部３１ａとしたものを示しているが、ステータティース部３１ｂ毎に分割した構成のものを環状に繋ぎ合わせて一体化したものでも良い。
【００１９】
ステータコイル３３は、ステータコア３１のステータティース部３１ｂに対してインシュレータ３２を介在させて巻き付けられている。ステータコイル３３は、各ステータティース部３１ｂの径方向に三つの巻線段３４に分割された状態で巻き付けられている。ロータ２の円筒外周面と各ステータティース部３１ｂの内周端面との間には、エアギャップを介在させている。
【００２０】
モータケース４は、ロータ２を回転可能に支持すると共に、ステータ３を固定するものである。モータケース４を形成する壁の内部には、ウォータージャケット４１が形成されている。ウォータージャケット４１は、ステータ３の外周を覆っている。なお、ウォータージャケット４１には、冷媒流入路を介して冷媒（例えば、冷却水）が流入され、冷媒流出路を介して冷媒が流出されて、冷媒が循環されている。
【００２１】
図３及び図４に基づいて、モータ１の要部構成を説明する。
【００２２】
まず、図３に基づいて、ステータコイル３３について説明する。なお、図３は、ロータ２を円形で示し、円形の外周にステータティース部３１ｂに巻線段３４ごとにステータコイル３３が巻き付けられたステータ３を示している。
【００２３】
ステータコイル３３は、三相交流のＵ相、Ｖ相及びＷ相に分けられ、ステータティース部３１ｂごとにＵ相、Ｖ相及びＷ相の順で周方向に繰り返し配置されている。ステータコイル３３は、各ステータティース部３１ｂの径方向において、外側から内側に向かって、第１巻線段３４ａ（外側巻線段）、第２巻線段３４ｂ（内側巻線段）及び第３巻線段３４ｃ（内側巻線段）の三つの巻線段３４に分割された状態で巻き付けられている。第１巻線段３４ａは、三つの巻線段３４のうち最も径方向外側の巻線段であり、第３巻線段３４ｃは、三つの巻線段３４のうち最も径方向内側の巻線段である。そして、第２巻線段３４ｂは、三つの巻線段３４のうち径方向中間の巻線段であり、内側巻線段のうち最も径方向外側の巻線段である。ここで、第１巻線段３４ａに巻き付けられるステータコイル３３を、第１ステータコイル３３ａ（外側巻線）とし、第２巻線段３４ｂに巻き付けられるステータコイル３３を、第２ステータコイル３３ｂ（内側巻線）とする。そして、第３巻線段３４ｃに巻き付けられるステータコイル３３を、第３ステータコイル３３ｃ（内側巻線）とする。第１ステータコイル３３ａ〜第３ステータコイル３３ｃのそれぞれの巻数とコイル径（線径）は同じである。
【００２４】
次に、図４に基づいて、モータ１の電源系について説明する。
【００２５】
モータ１の電源系は、強電バッテリ６と、ＤＣ／ＤＣコンバータ７と、インバータ８と、を有している。モータ１を駆動するとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ７は強電バッテリ６の放電による電圧を降圧し、インバータ８はＤＣ／ＤＣコンバータ７からの直流を三相交流に変換する。
【００２６】
強電バッテリ６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７と接続されている。強電バッテリ６は、モータ１の電源として搭載された二次電池（例えば、リチウムイオンバッテリ）である。ＤＣ／ＤＣコンバータ７は、インバータ８と接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ７は、強電バッテリ６からの電圧を降圧する。
【００２７】
インバータ８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７からの直流を三相交流に変換する。インバータ８は、三つの巻線段３４ごとに三相交流を供給するために、第１インバータ８１、第２インバータ８２及び第３インバータ８３の三つのインバータを有している。第１インバータ８１〜第３インバータ８３のそれぞれは、ＤＣ／ＤＣコンバータ７と接続されている。そして、第１インバータ８１〜第３インバータ８３のそれぞれには、ＤＣ／ＤＣコンバータ７から直流が供給されている。第１インバータ８１〜第３インバータ８３のそれぞれは、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の各相に電流を流すためのパワーモジュールを有している。第１インバータ８１は、第１ステータコイル３３ａと接続される第１ケーブル８１ａを有している。第１ケーブル８１ａのＵ、Ｖ、Ｗ相の各相と、第１ステータコイル３３ａのＵ、Ｖ、Ｗ相の各相と、が接続されている。第２インバータ８２は、第２ステータコイル３３ｂと接続される第２ケーブル８２ａを有している。第２ケーブル８２ａのＵ、Ｖ、Ｗ相の各相と、第２ステータコイル３３ｂのＵ、Ｖ、Ｗ相の各相と、が接続されている。第３インバータ８３は、第３ステータコイル３３ｃと接続される第３ケーブル８３ａを有している。第３ケーブル８３ａのＵ、Ｖ、Ｗ相の各相と、第３ステータコイル３３ｃのＵ、Ｖ、Ｗ相の各相と、が接続されている。
【００２８】
次に、図４に基づいて、モータ１の電流制御系について説明する。
【００２９】
モータ１の電流制御系は、コントローラ９を有している。コントローラ９は、第１ステータコイル３３ａ〜第３ステータコイル３３ｃのそれぞれに独立して電流を流せるように結線されている。換言すると、コントローラ９は、第１インバータ８１〜第３インバータ８３のそれぞれに制御指令を出力可能である。そして、コントローラ９は、第１インバータ８１〜第３インバータ８３のそれぞれに対する制御指令（印加する指示電流値）によりモータ１の駆動制御を行う。コントローラ９は、モータ１の要求トルクに応じて、第２ステータコイル３３ｂ及び第３ステータコイル３３ｃよりも、第１ステータコイル３３ａへ優先的に電流を流す制御を行う。コントローラ９は、モータ１の要求トルクに応じて、径方向外側のステータコイル３３から順に電流を流す制御を行う。このため、コントローラ９は、モータ１の要求トルクに応じて、第１ステータコイル３３ａにのみ電流を流す制御を行う。そして、コントローラ９は、第１ステータコイル３３ａのみに電流を流してもモータ１の要求トルクを出力できない場合には、第２ステータコイル３３ｂ及び第３ステータコイル３３ｃの順に電流を流す制御を行う。これにより、モータ１は、要求トルクを出力することができる。
【００３０】
ここで、例えば、ハイブリッド車両におけるコントローラ９の制御について具体的に説明する。
【００３１】
まず、走行用モータ・ジェネレータで走行するＥＶ走行モードにおいて、ＥＶ走行モードの定常状態から過渡状態に変わるシーンでは、電動オイルポンプのモータ１が低出力から高出力又は中出力に変わる。まず、定常状態では、コントローラ９は、第１インバータ８１のみに制御指令を出力し、第１ステータコイル３３ａのみに電流を流す制御を行う。そして、モータ１が低出力から高出力に変わるシーンでは、コントローラ９は、第１インバータ８１〜第３インバータ８３の全てに制御指令を出力し、第１ステータコイル３３ａ〜第３ステータコイル３３ｃの全てに電流を流す制御を行う。即ち、第１ステータコイル３３ａのみに電流を流してもモータ１の要求トルクを出力できない場合には、コントローラ９は、第２ステータコイル３３ｂ及び第３ステータコイル３３ｃにも電流を流す制御を行う。なお、第１ステータコイル３３ａ〜第３ステータコイル３３ｃに流す指示電流値は同じである。一方、モータ１が低出力から中出力に変わるシーンでは、コントローラ９は、第１インバータ８１及び第２インバータ８２に制御指令を同時に出力し、第１ステータコイル３３ａ及び第２ステータコイル３３ｂに電流を流す制御を行う。即ち、第１ステータコイル３３ａのみに電流を流してもモータ１の要求トルクを出力できない場合には、コントローラ９は、第１ステータコイル３３ａに加えて第２ステータコイル３３ｂに電流を流す制御を行う。なお、第１ステータコイル３３ａ及び第２ステータコイル３３ｂに流す指示電流値は同じである。
【００３２】
次に、走行用モータ・ジェネレータで走行するＥＶ走行モードにおいて、ＥＶ走行モードの過渡状態から定常状態に変わるシーンでは、電動オイルポンプのモータ１が高出力又は中出力から低出力に変わる。モータ１が高出力又は中出力から低出力に変わるシーンでは、コントローラ９は、第１インバータ８１のみに制御指令を出力し、第１ステータコイル３３ａのみに電流を流す制御を行う。即ち、第１ステータコイル３３ａのみに電流を流せばモータ１の要求トルクを出力できる場合には、コントローラ９は、第２ステータコイル３３ｂや第３ステータコイル３３ｃには電流を流さず、第１ステータコイル３３ａのみに電流を流す制御を行う。
【００３３】
次に、実施例１の作用を説明する。以下、実施例１の作用を、「回転電機の特徴作用」と「回転電機の他の特徴作用」に分けて説明する。
【００３４】
図５及び図６に基づいて、「回転電機の特徴作用」について説明する。
【００３５】
例えば、従来の電機子巻線では、一方のコイルの方が他方のコイルより線径が太く設定されているため、ターン数の多い一方のコイルの内部抵抗が低下して発熱を抑えることができるので、電機子巻線の温度低減を図ることができる。しかし、一方のコイルよりも他方のコイルはロータの磁石に近い側にあるため、他方のコイルの発熱によるマグネットの減磁を抑制することができないおそれがある、という問題がある。
【００３６】
これに対し、実施例１では、コントローラ９によって、モータ１の要求トルクに応じて、第２ステータコイル３３ｂ及び第３ステータコイル３３ｃよりも、第１ステータコイル３３ａへ優先的に電流を流す制御が行われる。即ち、コントローラ９によって、径方向においてマグネット２２から遠い側（径方向外側）に配置された第１ステータコイル３３ａへ優先的に電流を流す制御が行われることにより、発熱する第１ステータコイル３３ａとマグネット２２の距離を離すことができる。換言すると、径方向においてマグネット２２に近い側（径方向内側）に配置された第２ステータコイル３３ｂや第３ステータコイル３３ｃに電流を流す機会を低減することができる。従って、モータ１を回転する際、第２ステータコイル３３ｂや第３ステータコイル３３ｃの発熱が抑制され、ステータコイル３３の発熱によるマグネット２２の減磁を抑制することができる。加えて、減磁による要求トルクの出力不足を抑制することができるので、要求トルクを出力することが可能である。
【００３７】
ここで、図５と図６の対比により、発熱と減磁について説明する。なお、図５の比較例は、実施例とは異なり一つの巻線段にステータコイルが巻き付けられている。図６の実施例は、第１ステータコイル３３ａへ優先的に電流を流している。比較例と実施例を対比すると、比較例におけるマグネットとステータコイルの第１距離Ｄ１よりも、実施例１におけるマグネット２２と第１ステータコイル３３ａの第２距離Ｄ２の方が長くなる。このため、第１距離Ｄ１よりも第２距離Ｄ２の方が、距離が長い分、第１ステータコイル３３ａの発熱によるマグネット２２の減磁を抑制することができる。
【００３８】
次に、回転電機の他の特徴作用を説明する。
【００３９】
実施例１では、コントローラ９によって、要求トルクに応じて、三つの巻線段３４のうち最も径方向外側の第１巻線段３４ａの第１ステータコイル３３ａのみに電流を流す制御が行われる。即ち、コントローラ９によって、要求トルクに応じて、第２ステータコイル３３ｂや第３ステータコイル３３ｃに電流を流す制御が行われない。従って、モータ１を回転する際、三つの巻線段３４のうち最も径方向外側の第１巻線段３４ａの第１ステータコイル３３ａのみに電流が流れ、発熱する第１ステータコイル３３ａは、マグネット２２から最も遠い位置となるため、有効的にステータコイル３３の発熱によるマグネット２２の減磁を抑制することができる。
【００４０】
実施例１では、第１ステータコイル３３ａのみに電流を流しても要求トルクを出力できない場合には、コントローラ９によって以下の制御が行われる。コントローラ９によって、第１巻線段３４ａよりも径方向内側である第２ステータコイル３３ｂや第３ステータコイル３３ｃにも電流を流す制御が行われる。従って、モータ１を回転する際、要求トルクを出力することができる。
【００４１】
実施例１では、第１ステータコイル３３ａに加え、第２ステータコイル３３ｂや第３ステータコイル３３ｃにも電流を流す制御が行われる場合には、コントローラ９によって以下の制御が行われる。コントローラ９によって、第１巻線段３４ａよりも径方向内側である第２巻線段３４ｂと第３巻線段３４ｃのうち最も径方向外側の第２巻線段３４ｂの第２ステータコイル３３ｂから順に電流を流す制御が行われる。このため、要求トルクを出力しつつ、コントローラ９によってマグネット２２に近い側の第３ステータコイル３３ｃに可能な限り電流を流さない制御が行われる。従って、モータ１を回転する際、要求トルクを出力することができると共に、有効的にステータコイル３３の発熱によるマグネット２２の減磁を抑制することができる。
【００４２】
実施例１では、ステータ３は、モータケース４に対して外周が固定され、モータケース４を形成する壁の内部にはウォータージャケット４１が形成されている。即ち、ウォータージャケット４１は、三つのステータコイル３３のうち第１ステータコイル３３ａに最も近い位置に配置されている。このため、コントローラ９によって第１ステータコイル３３ａへ優先的に電流を流す制御が行われても、第２ステータコイル３３ｂや第３ステータコイル３３ｃよりも第１ステータコイル３３ａは抜熱に有利である。これにより、ウォータージャケット４１内を流れる冷媒と、ステータコイル３３の熱と、が熱交換することによって、ステータコイル３３が冷却される。換言すると、第２ステータコイル３３ｂや第３ステータコイル３３ｃよりも第１ステータコイル３３ａは冷却されやすい。従って、モータ１を回転する際、より有効的にステータコイル３３の発熱によるマグネット２２の減磁を抑制することができる。
【００４３】
以上説明したように、実施例１の回転電機にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
【００４４】
（１）回転電機（モータ１）は、ロータ２と、ステータ３と、複数の巻線（ステータコイル３３）と、コントローラ９と、を備えている。ロータ２は、周方向に複数のマグネット２２を有する。ステータ３は、ロータ２の外周とはエアギャップを介して配置され、周方向に複数のティース（ステータティース部３１ｂ）を有する。複数の巻線（ステータコイル３３）は、ティース（ステータティース部３１ｂ）に巻き付けられる。コントローラ９は、巻線（ステータコイル３３）に流す電流を制御する。この回転電機（モータ１）において、巻線（ステータコイル３３）は、ティース（ステータティース部３１ｂ）の径方向に複数の巻線段３４に分割された状態で巻き付けられている。コントローラ９は、巻線段３４ごとに巻き付けられた巻線（ステータコイル３３）のそれぞれに独立して電流を流せるように結線されている。また、コントローラ９は、要求トルクに応じて、複数の巻線段３４のうち径方向内側の内側巻線段（第２巻線段３４ｂ、第３巻線段３４ｃ）に巻き付けられた内側巻線（第２ステータコイル３３ｂ、第３ステータコイル３３ｃ）よりも、複数の巻線段３４のうち径方向外側の外側巻線段（第１巻線段３４ａ）に巻き付けられた外側巻線（第１ステータコイル３３ａ）へ優先的に電流を流す制御を行う。
【００４５】
従って、回転電機（モータ１）を回転する際、内側巻線（第２ステータコイル３３ｂ、第３ステータコイル３３ｃ）の発熱が抑制され、巻線（ステータコイル３３）の発熱によるマグネット２２の減磁を抑制する回転電機（モータ１）を提供できる。
【００４６】
（２）コントローラ９は、要求トルクに応じて、複数の巻線段３４のうち最も径方向外側の外側巻線段（第１巻線段３４ａ）の外側巻線（第１ステータコイル３３ａ）のみに電流を流す制御を行う。
【００４７】
従って、回転電機（モータ１）を回転する際、有効的に巻線（ステータコイル３３）の発熱によるマグネット２２の減磁を抑制することができる。
【００４８】
（３）コントローラ９は、外側巻線（第１ステータコイル３３ａ）のみに電流を流しても要求トルクを出力できない場合には、内側巻線段（第２巻線段３４ｂ、第３巻線段３４ｃ）の内側巻線（第２ステータコイル３３ｂ、第３ステータコイル３３ｃ）にも電流を流す制御を行う。
【００４９】
従って、回転電機（モータ１）を回転する際、要求トルクを出力することができる。
【００５０】
（４）コントローラ９は、複数の巻線段３４が三段のとき、内側巻線段（第２巻線段３４ｂ、第３巻線段３４ｃ）のうち最も径方向外側の巻線段（第２巻線段３４ｂ）の内側巻線（第２ステータコイル３３ｂ）から順に電流を流す制御を行う。
【００５１】
従って、回転電機（モータ１）を回転する際、要求トルクを出力することができると共に、有効的に巻線（ステータコイル３３）の発熱によるマグネット２２の減磁を抑制することができる。
【００５２】
（５）ステータ３は、ケース（モータケース４）に対して外周が固定されている。ケース（モータケース４）にはウォータージャケット４１が形成されている。
【００５３】
従って、回転電機（モータ１）を回転する際、より有効的に巻線（ステータコイル３３）の発熱によるマグネット２２の減磁を抑制することができる。
【実施例２】
【００５４】
コントローラ９による制御の変形例である。
【００５５】
実施例２における回転電機は、車両に搭載される電動オイルポンプのモータに適用されるものである。以下、実施例２の「モータの要部構成」を説明する。なお、「モータの全体構成」は実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００５６】
モータ１の電流制御系は、図４に示すように、コントローラ９を有している。コントローラ９は、モータ１の要求トルクにかかわらず、三つの巻線段３４の全てのステータコイル３３に電流を流す制御を行う。更に、コントローラ９は、第２ステータコイル３３ｂ及び第３ステータコイル３３ｃよりも第１ステータコイル３３ａに流す電流を大きく設定する制御を行う。更にまた、コントローラ９は、第３ステータコイル３３ｃよりも第２ステータコイル３３ｂに流す電流を大きく設定する制御を行う。即ち、コントローラ９は、第１ステータコイル３３ａ〜第３ステータコイル３３ｃのそれぞれに流す電流を異ならせる制御を行う。一方で、モータ１の要求トルクを出力できない場合には、コントローラ９は、第１ステータコイル３３ａ〜第３ステータコイル３３ｃのそれぞれに流す電流を異ならせる制御を取り消す。例えば、コントローラ９は、第１ステータコイル３３ａ〜第３ステータコイル３３ｃのそれぞれに流す電流を同じ大きさに設定する制御を行う。
【００５７】
ここで、例えば、ハイブリッド車両におけるコントローラ９の制御について具体的に説明する。なお、実施例２では、走行シーンにかかわらず、コントローラ９は、第１インバータ８１〜第３インバータ８３に制御指令を出力し、第１ステータコイル３３ａ〜第３ステータコイル３３ｃに電流を流す制御を行う。
【００５８】
まず、走行用モータ・ジェネレータで走行するＥＶ走行モードにおいて、ＥＶ走行モードの定常状態から過渡状態に変わるシーンでは、電動オイルポンプのモータ１が低出力から高出力又は中出力に変わる。モータ１が低出力から高出力に変わるシーンでは、コントローラ９は、第１ステータコイル３３ａ〜第３ステータコイル３３ｃのそれぞれに流す指示電流値を同じにする制御を行う。一方、モータ１が低出力から中出力に変わるシーンでは、コントローラ９は、第２ステータコイル３３ｂ及び第３ステータコイル３３ｃに流す電流を低出力時よりも更に大きく設定する制御を行う。そして、コントローラ９は、第１ステータコイル３３ａ〜第３ステータコイル３３ｃのそれぞれに流す電流値を異ならせる制御を継続して行う。又は、コントローラ９は、第３ステータコイル３３ｃよりも第１ステータコイル３３ａ及び第２ステータコイル３３ｂに流す電流を大きく設定する制御を行い、例えば第１ステータコイル３３ａ及び第２ステータコイル３３ｂに流す指示電流値を同じにする制御を行う。
【００５９】
次に、走行用モータ・ジェネレータで走行するＥＶ走行モードにおいて、ＥＶ走行モードの過渡状態から定常状態に変わるシーンでは、電動オイルポンプのモータ１が高出力又は中出力から低出力に変わる。モータ１が高出力又は中出力から低出力に変わるシーンでは、コントローラ９は、第２ステータコイル３３ｂ及び第３ステータコイル３３ｃに流す電流を高出力時又は中出力時よりも小さく設定する制御を行う。そして、コントローラ９は、第１ステータコイル３３ａ〜第３ステータコイル３３ｃのそれぞれに流す電流を異ならせる制御を行う。
【００６０】
その他のモータ１の要部構成は、実施例１と同様であるので説明及び図示を省略する。
【００６１】
次に、実施例２の作用を説明する。以下、実施例２の「回転電機の他の特徴作用」を説明する。なお、「回転電機の特徴作用」は実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００６２】
実施例２では、コントローラ９により、要求トルクにかかわらず、三つの巻線段３４の全てのステータコイル３３に電流を流す制御が行われる。更に、コントローラ９により、第２ステータコイル３３ｂや第３ステータコイル３３ｃよりも第１ステータコイル３３ａに流す電流を大きく設定する制御が行われる。即ち、要求トルクにかかわらず、第１ステータコイル３３ａのみに限らず、第２ステータコイル３３ｂ及び第３ステータコイル３３ｃにも電流を流す制御が行われる。このため、第１ステータコイル３３ａのみを優先的に使用する場合よりも、使用による第１ステータコイル３３ａの劣化（熱等による劣化）が抑制される。更に、第２ステータコイル３３ｂ及び第３ステータコイル３３ｃよりも第１ステータコイル３３ａに流す電流を大きく設定する制御が行われるので、マグネット２２に近い側の第２ステータコイル３３ｂ及び第３ステータコイル３３ｃの発熱は抑制される。従って、モータ１を回転する際、使用による第１ステータコイル３３ａの劣化抑制と、ステータコイル３３の発熱によるマグネット２２の減磁抑制と、の両立を図ることができる。
【００６３】
実施例２では、実施例１と同様に、ステータ３は、モータケース４に対して外周が固定され、モータケース４を形成する壁の内部にはウォータージャケット４１が形成されている。従って、ウォータージャケット４１から三つの巻線段３４のうち最も近い位置にある第１ステータコイル３３ａに流す電流が最も大きく設定されているので、最も発熱しやすい熱源（第１ステータコイル３３ａ）と吸熱装置（ウォータージャケット４１）が最も近いことにより、効率的に発熱を抑制することができ、モータ１を回転する際、より有効的にステータコイル３３の発熱によるマグネット２２の減磁を抑制することができる。
【００６４】
以上説明したように、実施例２の回転電機にあっては、実施例１の（１）及び（５）の効果に加え、下記に列挙する効果が得られる。
（６）コントローラ９は、要求トルクにかかわらず、複数の巻線段３４の全ての巻線（第１ステータコイル３３ａ〜第３ステータコイル３３ｃ）に電流を流す制御を行う。更に、コントローラ９は、内側巻線段（第２巻線段３４ｂ、第３巻線段３４ｃ）の内側巻線（第２ステータコイル３３ｂ、第３ステータコイル３３ｃ）よりも外側巻線段（第１巻線段３４ａ）の外側巻線（第１ステータコイル３３ａ）に流す電流を大きく設定する制御を行う。
【００６５】
従って、回転電機（モータ１）を回転する際、使用による外側巻線（第１ステータコイル３３ａ）の劣化抑制と、巻線（ステータコイル３３）の発熱によるマグネット２２の減磁抑制と、の両立を図ることができる。
【００６６】
以上、本開示の回転電機を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６７】
実施例１及び実施例２では、三つの巻線段３４とする例を示した。しかし、これに限られない。例えば、複数の巻線段は、二つの巻線段でも四つ以上の巻線段でも良い。要するに、巻線段は複数であれば良い。
【００６８】
実施例１では、コントローラ９は、モータ１の要求トルクに応じて、三つの巻線段３４のうち最も径方向外側の第１巻線段３４ａの第１ステータコイル３３ａのみに電流を流す制御を行う例を示した。更に、実施例１では、コントローラ９は、第１ステータコイル３３ａのみに電流を流してもモータ１の要求トルクを出力できない場合には、第２ステータコイル３３ｂ及び第３ステータコイル３３ｃにも電流を流す制御を行う例を示した。実施例２では、コントローラ９は、要求トルクにかかわらず、三つの巻線段３４の全てのステータコイル３３に電流を流す制御を行う例を示した。更に、実施例２では、コントローラ９は、第２ステータコイル３３ｂ及び第３ステータコイル３３ｃよりも第１ステータコイル３３ａに流す電流を大きく設定する制御を行う例を示した。しかし、これに限られない。要するに、コントローラは、要求トルクに応じて、複数の巻線段のうち径方向内側の内側巻線段に巻き付けられた内側巻線よりも、複数の巻線段のうち径方向外側の外側巻線段に巻き付けられた外側巻線へ優先的に電流を流す制御を行えば良い。
【００６９】
実施例２では、コントローラ９は、第２ステータコイル３３ｂ及び第３ステータコイル３３ｃよりも第１ステータコイル３３ａに流す電流を大きく設定する制御を行う例を示した。更に、実施例２では、コントローラ９は、第３ステータコイル３３ｃよりも第２ステータコイル３３ｂに流す電流を大きく設定する制御を行う例を示した。しかし、これに限られない。例えば、コントローラは、第２ステータコイル及び第３ステータコイルに流す電流を同じにしても良い。要するに、コントローラは、第２ステータコイル及び第３ステータコイルよりも第１ステータコイルに流す電流を大きく設定する制御を行えば良い。
【００７０】
実施例１及び実施例２では、ウォータージャケット４１内を流れる冷媒と、ステータコイル３３の熱と、が熱交換することにより、ステータコイル３３が冷却される例を示した。しかし、これに限られない。例えば、ステータコイルは、ステータコイルに対して噴射されたオイル等によって冷却されても良い。要するに、ステータコイルを冷却することができれば良い。
【００７１】
実施例１及び実施例２では、本開示のモータ１（回転電機）を、車両に搭載される電動オイルポンプのモータ１に適用する例を示した。しかし、本開示のモータ１は、車両に搭載される車両駆動用のモータ・ジェネレータに適用しても良い。その他、本開示のモータ１は、他の乗物や産業機器のモータに適用しても良い。
【符号の説明】
【００７２】
１  モータ（回転電機）
２  ロータ
２２  マグネット
２３  モータ軸
３  ステータ
３１ｂ  ステータティース部（ティース）
３３  ステータコイル（巻線）
３３ａ  第１ステータコイル（外側巻線）
３３ｂ  第２ステータコイル（内側巻線）
３３ｃ  第３ステータコイル（内側巻線）
３４  巻線段
３４ａ  第１巻線段（外側巻線段）
３４ｂ  第２巻線段（内側巻線段）
３４ｃ  第３巻線段（内側巻線段）
４  モータケース（ケース）
４１  ウォータージャケット
６  強電バッテリ
７  ＤＣ／ＤＣコンバータ
８  インバータ
８１  第１インバータ
８２  第２インバータ
８３  第３インバータ
９  コントローラ
ＣＬ  モータ軸方向
【図１】
2020092525.tif 000003
【図２】
2020092525.tif 000004
【図３】
2020092525.tif 000005
【図４】
2020092525.tif 000006
【図５】
2020092525.tif 000007
【図６】
2020092525.tif 000008