CN105229900A - 旋转电机的定子 - Google Patents

Abstract

旋转电机的定子具备：定子铁心，其具有多个槽；以及定子绕组，其插入至所述多个槽而进行卷绕，所述定子绕组以下述方式构成，即，在将多个绕组插入至所述多个槽之后，将跨接线部分地切断，以与切断前不同的模式将所述跨接线进行重新连接，由此进行所述跨接线的换位。

Description

旋转电机的定子

技术领域

本发明涉及一种旋转电机的定子。

背景技术

作为在使旋转电机的槽的形状保持相同的情况下使旋转电机高效化的方法，具有使在槽中插入的多重六角形绕组的截面积增加的方法。此时，为了使多重六角形绕组的截面积增加，采用增大绕组所使用的电线直径的方法、增加多重六角形绕组的匝数(圈数)的方法、或者增加基线数的方法。在小容量电机中，从制作的容易性出发，主要采用由多根圆形电线构成的多重六角形绕组。

在专利文献1中记载了下述技术，即，将各相的多重六角形绕组分为由根数相等的基线构成的多个组，针对该每个组依次变更从槽的内侧起的插入位置，由此使每个组的多重六角形绕组的连接线的上下位置发生交换。由此，根据专利文献1，对多重六角形绕组之间的连接线实施换位，因而在多重六角形绕组中使涡流损耗、循环电流变少。

专利文献1：日本特开平6－284614号公报

发明内容

在专利文献1记载的技术中，需要将各相的多重六角形绕组预先分为多组而进行制作，因而用于进行连接线(跨接线)的换位的准备作业很麻烦。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种旋转电机的定子，该旋转电机的定子能够减轻用于进行跨接线的换位的准备的负担。

为了解决上述课题并实现目的，本发明的一个方面所涉及的旋转电机的定子的特征在于，具备：定子铁心，其具有多个槽；以及定子绕组，其插入至所述多个槽而进行卷绕，所述定子绕组以下述方式构成，即，在将多个绕组插入至所述多个槽之后，将跨接线部分地切断，以与切断前不同的模式将所述跨接线进行重新连接，由此进行所述跨接线的换位。

发明的效果

根据本发明，定子绕组以下述方式构成，即，在将多个绕组插入至多个槽之后，将跨接线部分地切断，以与切断前不同的模式将跨接线进行重新连接，由此进行跨接线的换位。由此，能够省略将多重六角形绕组预先分为多组而进行制作的作业，因而能够减轻用于进行跨接线的换位的准备的负担。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的旋转电机的定子的结构的图。

图2是表示根据实施方式在每1个槽中插入的多重六角形绕组的基线数的图。

图3是表示根据实施方式制作的48槽4极电机的多重六角形绕组的概略图。

图4是用于对根据实施方式制作的48槽4极电机的多重六角形绕组的切断和重新连接进行解说的图。

图5是表示根据实施方式制作的48槽4极电机的多重六角形绕组被插入至定子铁心后的状态的概略图。

图6是根据实施方式制作的48槽4极电机中的等价电路图。

图7是分别表示在实施方式中制作的多重六角形绕组的槽插入时的接线状态、重新连接后的接线状态、以及槽深度与漏磁通之间的关系的图。

图8是表示使用了基本方式所涉及的定子而构成的旋转电机的结构的图。

图9是表示基本方式所涉及的旋转电机的定子的结构的图。

图10是表示根据基本方式在每1个槽中插入的多重六角形绕组的基线数的图。

图11是根据基本方式制作的48槽4极电机的多重六角形绕组的概略图。

图12是表示根据基本方式制作的48槽4极电机的多重六角形绕组被插入至定子铁心后的状态的概略图。

图13是根据基本方式制作的48槽4极电机中的等价电路图。

具体实施方式

下面，基于附图详细地说明本发明所涉及的旋转电机的定子的实施方式。此外，本发明并不由本实施方式限定。

实施方式

在说明实施方式所涉及的旋转电机50的定子30i之前，对基本方式所涉及的旋转电机50的定子30进行说明。

在转子40相对于定子30旋转这样的旋转电机50中使用定子30。旋转电机50例如是图8所示的三相感应电动机。图8是表示使用了基本方式所涉及的定子30而构成的旋转电机50的结构的图。

旋转电机50具备框架1、定子30、托架5、转子40、外扇风扇8、以及外扇罩9。定子30具有定子铁心2以及定子绕组4。转子40具有转子铁心3、端环风扇10、轴承6、以及轴7。

框架1具有例如大致圆筒形状，收容定子30、托架5、转子40、外扇风扇8、以及外扇罩9。框架1在其表面设置有冷却翅片。

定子30固定于框架1。定子30构成为与转子40分离并且收容转子40。在定子30中，定子绕组4插入至定子铁心2中。定子铁心2以与轴7同心的方式构成，具有例如大致圆筒形状，该大致圆筒形状具有沿着轴7的轴。定子铁心2例如由层叠的电磁钢板等形成。

托架5以形成框架1的端板的方式构成。托架5由转子40的轴7所贯穿。

转子40能够相对于定子30旋转地构成。转子铁心3安装于轴7上。转子铁心3例如以笼形构成，具有2个端环部、以及多个导体条(多个转子条)。端环风扇10安装于2个端环部，能够与转子铁心3一起旋转地构成。轴承6是以能够使轴7相对于托架5旋转的方式对轴7进行轴支撑的滚动轴承。轴7与旋转负载连结，将绕旋转轴RA的旋转动力向旋转负载传递。例如，轴7与外扇风扇8连结，将绕旋转轴RA的旋转动力向外扇风扇8传递。

外扇风扇8通过进行旋转，吸引外部的空气并将其引导至框架1侧，使框架1的表面和附设于框架1处的冷却翅片冷却。

外扇罩9以覆盖外扇风扇8的方式设置，保护外扇风扇8不受外部的碰撞等。

下面，使用图9对旋转电机50的定子30的结构进行说明。图9是表示基本方式所涉及的旋转电机50的定子30的结构的图。

如上所述，定子30具有定子铁心2以及定子绕组4。定子铁心2具有定子铁心主体21、多个齿12、以及多个槽11。

多个齿12从定子铁心主体21朝向旋转轴RA沿放射方向延伸。多个齿12的根侧端部以环状连结于定子铁心主体21。在相邻的齿12之间，分别形成有槽11。例如，在图9中，在沿着定子铁心主体21的由槽编号1～48所示的位置处，分别配置有槽11。下面，以与U相有关的结构为中心进行说明，但其他相(V相、W相)也是相同的。

定子绕组4向多个槽11中插入，卷绕于多个齿12上。定子绕组4具有多个多重六角形绕组14a～14d、以及跨接线组17。各多重六角形绕组14a～14d插入在槽11中。跨接线组17将多个多重六角形绕组14a～14c相互连接。跨接线组17具有多个跨接线17a～17c。

例如，跨接线17a将多重六角形绕组14a以及多重六角形绕组14b进行连接。例如，跨接线17b将多重六角形绕组14b以及多重六角形绕组14c进行连接。例如，跨接线17c将多重六角形绕组14c以及多重六角形绕组14d进行连接。

更具体地说，如图10所示，由多根基线13构成各多重六角形绕组14。例如，如图11所示，以多个多重六角形绕组14a～14d由跨接线组17连接的方式，构成定子绕组4。并且，如图12所示，将定子绕组4向多个槽11中插入。由此，得到图9所示的旋转电机50的定子30。

图10是表示根据基本方式在每1个槽中插入的多重六角形绕组14的基线数的图。例如，在图10中，例示了在每1个槽中插入的多重六角形绕组14的基线数为4根的情况。

图11是根据基本方式制作的旋转电机(例如三相感应电动机)50的定子30中的48槽4极电机的多重六角形绕组14a～14d的概略图。图12是表示根据基本方式制作的旋转电机(例如三相感应电动机)50的定子30中的48槽4极电机的多重六角形绕组14a～14d被插入至定子铁心2后的状态的概略图。图9从沿着旋转轴RA的方向，示出根据基本方式制作的旋转电机(例如三相感应电动机)50的定子30中的48槽4极电机的多重六角形绕组14a～14d被插入至定子铁心2后的状态。

图11以及图12所示的箭头示出绕组的卷绕方向。此外，图12、图9的图中所示的数字是按照顺时针的顺序对槽11标注编号而得到的。该编号在图12、图9中是共通的。

将图11所示的多重六角形绕组14a～14d如图12所示向槽11中插入。例如，在槽编号为1的槽11和槽编号为12的槽11中，插入有相同的多重六角形绕组14a，在槽编号为2的槽11和槽编号为11的槽11中，插入有多重六角形绕组14b。例如，在槽编号为24的槽11和槽编号为13的槽11中，插入有相同的多重六角形绕组14c，在槽编号为23的槽11和槽编号为14的槽11中，插入有多重六角形绕组14d。

以基本方式制作的情况下的定子绕组4的等价电路图例如如图13所示。图13是根据基本方式制作的旋转电机(例如三相感应电动机)50的定子30中的48槽4极电机中的等价电路图。

在图13中，为了方便而将与多个多重六角形绕组14a～14d以及多个跨接线17a～17c相对应的结构作为U相的多重六角形绕组14示出。U相的多重六角形绕组14的一端与供电端子15连接，另一端与中性点端子16连接(参照图11、图12、图9)。

在基本方式中，为了进行旋转电机50的高效化，考虑使多重六角形绕组的截面积增加。作为使多重六角形绕组的截面积增加的方法，考虑使在每1个槽中插入的多重六角形绕组的基线数增加。

此时，考虑下述情况，即，假设将各相的多重六角形绕组分为由根数相等的基线构成的多个组，针对该每个组依次变更从槽的内侧起的插入位置而进行跨接线的换位，从而使在每1个槽中插入的多重六角形绕组的基线数增加。由于需要将各相的多重六角形绕组预先分为多组而进行制作，所以用于进行连接线(跨接线)的换位的准备作业很麻烦。例如，需要人工进行将各相的多重六角形绕组预先分为多组而进行制作的作业，或者需要准备专用的绕组设备而进行复杂的操作。

因此，在本实施方式中，通过进行下述改进，目的在于减轻用于进行跨接线的换位的准备的负担。下面，以与基本方式不同的部分为中心进行说明。

具体地说，以图1所示的方式构成旋转电机50的定子30i。图1是表示实施方式所涉及的旋转电机50的定子30i的结构的图。

定子绕组4i以下述方式构成，即，在将多个多重六角形绕组18a～18h插入至多个槽11之后，将跨接线19a～19g部分地切断，将跨接线20a～20e以与切断前不同的模式进行重新连接，由此进行跨接线的换位。

例如，多个多重六角形绕组18a～18h在由第1跨接线组19连接的状态下插入至多个槽11(参照图1)。第2跨接线组20以下述方式构成，即，在多个多重六角形绕组18a～18h插入至多个槽11的状态下将第1跨接线组19部分地切断之后，以与第1跨接线组19不同的模式将多个多重六角形绕组18a～18h进行重新连接。第1跨接线组19具有多个跨接线19a～19g(参照图3)。第2跨接线组20具有多个跨接线20a～20e(参照图4)。

更具体地说，如图2所示，由多根基线13构成各多重六角形绕组18。例如，如图3所示，以多个多重六角形绕组18a～18h由第1跨接线组19连接的方式，构成定子绕组4i。随后，将定子绕组4i插入多个槽11，如图4所示，将第1跨接线组19部分地切断，然后，利用第2跨接线组20，以与第1跨接线组19不同的模式将多个多重六角形绕组18a～18h进行重新连接。此时，第2跨接线组20以使插入至相同槽11的2个多重六角形绕组并联连接的方式，将多个多重六角形绕组18a～18h进行重新连接。由此，得到图5、图1所示的旋转电机50的定子30i。

图2是表示根据实施方式在每1个槽中插入的多重六角形绕组18的基线数的图。例如，在图2中，例示了在每1个槽中插入的多重六角形绕组18的基线数为8根的情况。例如，即使各多重六角形绕组18的基线数与基本方式相同(参照图10)，也能够使在每1个槽中插入的多重六角形绕组18的数量例如变为2倍，因而能够使在每1个槽中插入的多重六角形绕组18的基线数变为2倍。

由此，如图2所示，能够制作出下述定子铁心，该定子铁心具有与通过已有的绕组设备制作直接将基线数变为2倍而得到的多重六角形绕组相同的电气特性，其中，该已有的绕组设备通过将多根基线13汇聚而制作多重六角形绕组。

图3是根据实施方式制作的旋转电机(例如三相感应电动机)50的定子30i中的48槽4极电机的多重六角形绕组18a～18h的概略图。图4是表示在根据基本方式制作的旋转电机(例如三相感应电动机)50的定子30i中的48槽4极电机的多重六角形绕组18a～18h被插入至定子铁心2的情况下，进行切断和重新连接的情形的概略图。图5是切断和重新连接后的、旋转电机(例如三相感应电动机)50的定子30i中的48槽4极电机的多重六角形绕组18a～18h的概略图。图1从沿着旋转轴RA的方向，示出切断和重新连接后的、旋转电机(例如三相感应电动机)50的定子30i中的48槽4极电机的多重六角形绕组18a～18h被插入至定子铁心2后的状态。

在本实施方式中，由于在多重六角形绕组18a～18h之间进行连接的跨接线19a、19c、19e、19g在向槽11中插入后进行切断和重新连接，所以优选这些跨接线比通常更长。

将以图3所示的方式制作的多重六角形绕组18a～18h向槽11中插入。此时，在基本方式中，将1个多重六角形绕组14相对于1个插槽进行了插入，而在本实施方式中，例如将2个多重六角形绕组18相对于1个插槽进行插入。

如图4所示，插入至槽11的多重六角形绕组18a～18h，将跨接线19a、19c、19e、19g切断。对于切断后的多重六角形绕组18a～18h，以使插入至相同槽11的2个多重六角形绕组并联连接的方式，利用跨接线20a～20e进行重新连接。

以实施方式制作的情况下的定子绕组4i的等价电路图例如如图6所示。图6是根据实施方式制作的旋转电机(例如三相感应电动机)50的定子30i中的48槽4极电机中的等价电路图。

在图6中，为了方便而将与多个多重六角形绕组18a～18h以及多个跨接线19b、19d、19f、20a～20e相对应的结构作为U相的2个多重六角形绕组18示出。例如，如图6中由虚线包围表示的那样，U相的2个多重六角形绕组18在供电端子15以及中性点端子16之间并联连接。由此，能够使在每1个槽中插入的多重六角形绕组的基线数增加，能够使多重六角形绕组的等价的截面积增加，因而能够进行旋转电机50的高效化。

此外，在上述重新连接中，目的在于在相邻的多重六角形绕组18a～18h之间，使插入至槽开口侧与槽内侧的多重六角形绕组相交叉，使流过多重六角形绕组的线圈的漏磁通、即漏电抗均等。

例如，如果对插入至槽开口侧与槽内侧的2个多重六角形绕组18进行对比，则如图7(b)所示，存在槽开口侧的多重六角形绕组18的漏磁通大于槽内侧的多重六角形绕组18的漏磁通的倾向。图7(b)是表示槽深度与漏磁通之间的关系的图。

与此相对，从图7(a)的左图所示的槽11插入时的接线状态起，对跨接线进行切断和重新连接，由此向图7(a)的右图所示的连接状态进行换位。由此，在1个槽11内配置于槽开口侧以及槽内侧中的一处的2个多重六角形绕组18，分别在另一个槽11内配置于槽开口侧以及槽内侧中的另一处，因而能够使2个多重六角形绕组18的漏磁通相互均等。

此外，关于本发明所涉及的线圈间的接线连接方法，只要在连接部处不产生发热等问题即可，连接方法并不限定。(也可以是利用铆接或焊接进行的连接。)

根据本实施方式，通过在向槽11中插入后对多重六角形绕组间的跨接线进行简单的切断和重新连接作业，从而能够制作出下述定子铁心，该定子铁心具有与通过已有的绕组设备制作直接将基线数变为2倍而得到的多重六角形绕组相同的电气特性。

如上述所示，在本实施方式中，在旋转电机50的定子30i中，定子绕组4i以下述方式构成，即，在将多个多重六角形绕组18a～18h插入至多个槽11之后，将跨接线19a～19g部分地切断，将跨接线20a～20e以与切断前不同的模式进行重新连接，由此进行跨接线19b、19d、19f、20a～20e的换位。由此，能够省略预先将多重六角形绕组分为多组而进行制作的作业，因而能够减轻用于进行跨接线的换位的准备的负担。

另外，在本实施方式中，在旋转电机50的定子30i中，定子绕组4i具有多个多重六角形绕组18a～18h以及第2跨接线组20。多个多重六角形绕组18a～18h在由第1跨接线组19连接的状态下插入至多个槽11。第2跨接线组20以下述方式构成，即，在多个多重六角形绕组18a～18h插入至多个槽11的状态下将第1跨接线组19部分地切断之后，以与第1跨接线组19不同的模式将多个多重六角形绕组18a～18h进行重新连接。由此，能够以下述方式构成定子绕组4i，即，在将多个多重六角形绕组18a～18h插入至多个槽11之后，将跨接线19a～19g部分地切断，将跨接线20a～20e以与切断前不同的模式进行重新连接。

另外，在本实施方式中，在旋转电机50的定子30i中，第2跨接线组20以使插入至相同槽11的2个多重六角形绕组并联连接的方式，将多个多重六角形绕组18a～18h进行重新连接。由此，在1个槽11内配置于槽开口侧以及槽内侧中的一处的2个多重六角形绕组18，分别在另一个槽11内配置于槽开口侧以及槽内侧中的另一处，因而能够使2个多重六角形绕组18的漏磁通相互均等。由此，能够制作与可通过已有的绕组设备制作的素线数所构成的多重六角形绕组相比，由2倍的基线数构成的多重六角形绕组同等的多重六角形绕组，并且能够提高定子30i的特性。

工业实用性

如上述所示，本发明所涉及的旋转电机的定子对于旋转电机是有用的。

标号的说明

1框架，2定子铁心，3转子铁心，4定子绕组，5托架，6轴承，7轴，8外扇风扇，9外扇罩，10端环风扇，11槽，12齿，13基线，14a～14d多重六角形绕组，15供电端子，16中性点端子，17a～17c跨接线，18a～18h多重六角形绕组，19a～19g跨接线，20a～20e跨接线，30、30i定子，40转子、50旋转电机。

Claims (3)

1.一种旋转电机的定子，其特征在于，具备：

定子铁心，其具有多个槽；以及

定子绕组，其插入至所述多个槽而进行卷绕，

所述定子绕组以下述方式构成，即，在将多个绕组插入至所述多个槽之后，将跨接线部分地切断，以与切断前不同的模式将跨接线进行重新连接，由此进行跨接线的换位。

2.根据权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于，

所述定子绕组具有：

多个多重六角形绕组，其在由第1跨接线组连接的状态下插入至所述多个槽；以及

第2跨接线组，其以下述方式构成，即，在所述多个多重六角形绕组插入至所述多个槽的状态下将所述第1跨接线组部分地切断之后，以与所述第1跨接线组不同的模式将所述多个多重六角形绕组进行重新连接。

3.根据权利要求2所述的旋转电机的定子，其特征在于，

所述第2跨接线组以使插入至相同槽的2个多重六角形绕组并联连接的方式，将所述多个多重六角形绕组进行重新连接。