CN102340189A - 定子、旋转电机及绕线方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式所涉及的定子是在定子铁心上多根线材重叠为多层而被卷绕的定子，包括：并列绕线部分，所述多根线材排为同一层而被卷绕；及不同层绕线部分，所述多根线材跨多层而被卷绕。

Description

定子、旋转电机及绕线方法

技术领域

本发明所公开的实施方式涉及定子、旋转电机及绕线方法等。

背景技术

如日本特开2003-204659号公报所记载，以多根线材为线束而同时卷绕的技术已为人知。由此，通过增大形成在马达定子上的绕组的槽满率，能够提高马达的转矩性能。

然而，在以多根线材为线束而同时卷绕时，由于转一圈所形成的绕线的宽度较宽，所以与卷绕单一的线材相比，存在难以接近所要求的绕组截面形状的情况。

因此，本发明所公开的实施方式提供与所要求的绕组截面形状相近，且能形成多层绕线并可提高槽满率的定子、旋转电机及绕线方法。

发明内容

在本发明实施方式的一个形态中，应用一种定子，其为在定子铁心上多根线材重叠为多层而被卷绕的定子，其特征在于，包括：并列绕线部分，所述多根线材排为同一层而被卷绕；及不同层绕线部分，所述多根线材跨多层而被卷绕。

在本发明实施方式的另一个形态中，应用一种旋转电机，其为具备：转子；及在定子铁心上多根线材重叠为多层而被卷绕的定子的旋转电机，其特征在于，包括：并列绕线部分，所述多根线材排为同一层而被卷绕；及不同层绕线部分，所述多根线材跨多层而被卷绕。

在本发明实施方式的另一个形态中，应用一种绕线方法，其为在定子铁心上将多根线材重叠为多层而卷绕的绕线方法，其特征在于，包括：并列绕线工序，将所述多根线材排为同一层而进行卷绕；及不同层绕线工序，将所述多根线材跨多层而进行卷绕。

根据本发明的实施方式的一个形态，可提供与所要求的绕组截面形状相近，且能形成多层绕线并可提高槽满率的定子、旋转电机及绕线方法。

附图说明

图1是第1实施方式所涉及的马达的剖视图。

图2是第1实施方式所涉及的马达铁心的剖视图。

图3是进行一般性绕线的马达铁心的侧视图。

图4是进行第1实施方式所涉及的绕线的马达铁心的侧视图。

图5是进行第2实施方式所涉及的绕线的马达铁心的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本申请发明所公开的实施方式进行说明。另外，对于相同构成标注相同符号，从而省略重复说明。

(第1实施方式)

图1是旋转电机的一个例子即马达的剖视图。定子1为，围着定子铁心1b卷绕有作为线材的一个例子的绕组1a。定子1通过机壳1c而被固定。定子铁心1b有一体形成为圆环状的，还有分割式铁心，其是将分割为多个的铁心组合为圆环状而使用。另一方面，转子2是在轴2a上附加有转子铁心2b和磁铁2c的结构，转子2通过定子1和轴承3而进行旋转。

即，该马达是具备：转子2；及在定子铁心1b上多根线材1a重叠为多层而被卷绕的定子1的旋转电机，如后所述，包括：并列绕线部分，多根线材排为同一层而被卷绕；及不同层绕线部分，多根线材跨多层而被卷绕。

图2模式表示去掉机壳1c后的定子1的截面。但是，本图所举的例子是分割式铁心。由于分割式铁心是绕组1a和铁心1b被装配为圆环状，所以卷绕有绕组1a的空间截面不是长方形，是梯形或与其接近的形状。因此，可绕线的铁心1b的空间在马达的内周侧变得更窄，绕组1a的匝数在马达的外周侧变得更多。

作为参考例，图3表示采用一般的以两根绕组1a为线束同时卷绕的方法而卷绕的分割式铁心的一个槽。在以两根线材为线束而同时卷绕时，如从线材101、102到线材103、104那样，两根两根地卷绕最下层的第一层(并列绕线工序)，到达端部后则向第二层上台阶。此时，如前所述，在马达的内周侧，可绕线的区域窄，存在线材的容纳变差的情况。在此情况下，如线材105、106所示，以横穿第一层的多个线材的形式卷绕第二层最初部分的线材，向存在更宽区域的马达的外周侧移动并卷绕。在图3的例子中，以同样的方法分别上台阶，线材107、108从第三层上到第四层，由线材119、120从第五层上到第六层，用六层线材形成绕组。如剖视图所显示的那样，在上台阶时较大地横穿下层的多个线材的线材与容纳绕组1a的梯形区域的山脊线最接近。在图3的例子中，如果在第三层、第五层再进行卷绕，上台阶的线材107、119则会在梯形区域内容纳不下，所以尽管有富余空间却还是向上一层上台阶。

图4表示将本实施方式的绕线方法实施于图3所示的线材时的绕组1a。在本图中，从第一层开始到向第四层上台阶为止，进行与图3所示的内容相同的卷绕(并列绕线工序)，第四层和第五层的形成方法是本发明所涉及之处。对第四层和第五层的形成方法进行详细说明。由线材107、108卷绕而向第四层上台阶之后，与参考例相同，向第四层绕两匝线(并列绕线工序)。接着，卷绕线材109、110，此时，将线材109卷绕在已经形成的第四层之上的第五层上，将线材110卷绕在第四层上(不同层绕线工序)。然后，与线材109、110相同，将同时卷绕的两根线材中的一根卷绕为第五层(线材111、113、115)，将剩下的一根向第四层卷绕(线材112、114、116)。如此，通过以一匝来同时卷绕多层，可以在无需进行如横穿下层线材那样的上台阶的情况下卷绕第五层，而且，能够通过第五层来卷绕较多的绕组1a。在图4的例子中，可以向第六层再绕一匝线，从而提高槽满率。

另外，在图4中，虽然示出了同时卷绕第四层和第五层的例子，但是，同样的方法也可以应用在卷绕第二层和第三层等其他层的场合，可以和与参考例相同的上台阶方法自由组合。

(第2实施方式)

如图3所示，在马达的绕线中，最初卷绕的线材101、102和最后卷绕的线材119、120位于马达装配后的外周侧。在很多情况下，在马达的设计上，这种线材的卷绕开始和卷绕结束的位置难以变更。如图3所示，在马达外周侧的相同位置上存在线材的开始、结束的情况下，如果仅采用参考例的上台阶方法，则可绕线的层数始终为偶数层，存在即使有富余空间也不能形成下一层的情况。图5表示应用本实施方式涉及的不同层绕线工法来进行奇数层(3层)绕线的定子绕组1a的剖视图。在图5的情况下，从线材121、122开始绕线，通过与参考例相同的上台阶来形成至第二层的中途(并列绕线工法)，从线材123、124开始，同时形成第二层和第三层(不同层绕线工法)。如此，在图5的例子中，通过同时卷绕多层，可实现奇数层绕线，能够大幅度提高槽满率。

通过将本实施方式的不同层绕线工法与参考例的上台阶进行组合，能够使绕线层数对应于奇数、偶数的任一种，可自由选择适应各定子铁心1b的绕线方法。

因此，能够提供在以多个线材为线束而同时卷绕的马达的定子1中良好地容纳并卷绕跨多层上台阶的线材的方法，提高槽满率，从而提高马达转矩的特性。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，如果是所谓的本领域技术人员，则可以在不脱离本发明主旨的范围内根据上述实施方式进行适当变更，而且，还可以适当组合基于上述实施方式和变更例的手法来进行利用。即，尽管是如此加以变更等的技术，无需说也包含在本发明的技术范围内。

例如，在上述实施方式中，虽然以同时卷绕两根线材的线束的情况为例进行了说明，但是，即使同时卷绕的线材的线束增加为三根、四根，基本观点也是一样的，通过以一匝而在多层上形成绕组1a，从而绕组形状的自由度变宽，能够实现适应各定子铁心1b的绕线，提高槽满率。

Claims (3)

1.一种定子，其为在定子铁心上多根线材重叠为多层而被卷绕的定子，其特征在于，包括：

并列绕线部分，所述多根线材排为同一层而被卷绕；

及不同层绕线部分，所述多根线材跨多层而被卷绕。

2.一种旋转电机，其为具备：转子；及在定子铁心上多根线材重叠为多层而被卷绕的定子的旋转电机，其特征在于，包括：

并列绕线部分，所述多根线材排为同一层而被卷绕；

及不同层绕线部分，所述多根线材跨多层而被卷绕。

3.一种绕线方法，其为在定子铁心上将多根线材重叠为多层而卷绕的绕线方法，其特征在于，包括：

并列绕线工序，将所述多根线材排为同一层而进行卷绕；

及不同层绕线工序，将所述多根线材跨多层而进行卷绕。

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