CN105637738B - 旋转电机的定子 - Google Patents
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Abstract
本发明获得一种能降低接线部的从线圈端起始的轴向的高度位置、并能抑制轴向尺寸增大的旋转电机的定子。分布卷绕的绕组体构成为:使第一导体末端从槽内的最内径位置朝定子铁心的轴向的一侧延伸,使第二导体末端从槽内的最外径位置朝定子铁心的轴向的一侧延伸,多个小线圈组是分别将搭接部经由线圈端的轴向外侧与接合对象的第二导体末端接合、并将多个绕组体串联连接而构成的,所述搭接部是将第一导体末端朝径向外侧弯曲而形成的,构成小线圈组的一端的第一导体末端以沿周向彼此分离的方式配置于线圈端的沿周向延伸的圆弧状区域的内径侧,构成小线圈组的另一端的第二导体末端以沿周向彼此分离的方式排列于线圈端的圆弧状区域的外径侧,定子绕组是在圆弧状区域内对多个小线圈组进行连接而制作出的。
Description
技术领域
本发明涉及例如电动机、发电机等旋转电机的定子,特别地涉及包括与定子绕组的相绕组连接的母线的接线单元。
背景技术
在EV(电动车)、PEV(纯电动车)等使用的发电机内,由于使大电流流经定子绕组,因此使用了截面积较大的母线。因此,包括母线的接线单元大型化,导致与电动机的周边零件的干涉,因此,要求一种将接线单元紧凑地收纳于电动机附近的技术。
鉴于上述状况,将母线沿上下方向配置成两层且呈锯齿或对角状地配置,利用绝缘构件对各个母线间进行绝缘并一体覆盖以制作出接线单元,从而实现了接线单元的紧凑化(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2012-143019号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1中,将线圈的内径侧的线圈端子朝径向外侧折曲,并经由线圈端的轴向外侧朝径向外侧拉出而与接合对象的线圈的外径侧的线圈端子接合,以构成定子绕组。此外,线圈的内径侧的线圈端子的朝径向外侧弯曲的部位(搭接部)以沿周向彼此分离的方式排列于线圈端的轴向外侧。
然而,在专利文献1中,虽然接线单元自身紧凑地构成,但由于将接线单元配置于搭接部的轴向外侧,因此存在接线单元的从线圈端起始的轴向的高度位置升高而导致旋转电机的轴向尺寸增大这样的技术问题。
另外,弯曲线圈端子会使覆盖于线圈端子的绝缘覆膜产生损伤而导致绝缘性能的降低。因此,为了抑制绝缘覆膜产生损伤,需要增大弯曲半径,从而导致搭接部与线圈端之间的距离变大。因此,存在接线单元的从线圈端起始的轴向的高度位置进一步升高、导致旋转电机的轴向尺寸进一步增大这样的技术问题。
本发明为解决上述技术问题而作,其目的在于获得一种能降低接线部的从线圈端起始的轴向的高度位置、并能抑制轴向尺寸增大的旋转电机的定子。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的旋转电机的定子包括:圆环状的定子铁心,该定子铁心沿周向排列有槽;以及定子绕组,该定子绕组安装于所述定子铁心。所述定子绕组是分别将分布卷绕的绕组体以一个槽的间距并以与所述槽的总数相同的数量沿周向安装于所述定子铁心而构成的,所述绕组体是将被绝缘覆盖且没有连接部的连续的导体线卷绕多圈而制作出的,所述绕组体构成为:所述导体线的第一导体末端从所述槽内的最内径位置朝所述定子铁心的轴向的一侧延伸,所述导体线的第二导体末端从所述槽内的最外径位置朝所述定子铁心的轴向的一侧延伸。此外,多个小线圈组是分别将搭接部经由所述定子绕组的轴向一侧的线圈端的轴向外侧与接合对象的所述第二导体末端接合、并将多个所述绕组体串联连接而构成的,所述搭接部是将所述第一导体末端朝径向外侧弯曲而形成的,构成所述小线圈组的一端的所述第一导体末端以沿周向彼此分离的方式配置于所述线圈端的沿周向延伸的圆弧状区域的内径侧,构成所述小线圈组的另一端的所述第二导体末端以沿周向彼此分离的方式排列于所述线圈端的所述圆弧状区域的外径侧,且所述搭接部以沿周向彼此分离的方式呈夹着所述圆弧状区域的C字状地配置于所述线圈端的轴向外侧,所述定子绕组是在所述圆弧状区域内对多个所述小线圈组进行连接而制作出的。
发明效果
根据本发明,多个小线圈组在不存在搭接部的圆弧状区域内连接,因此,可获得能降低使用母线等的接线部的从线圈端起始的轴向的高度位置、从而抑制轴向尺寸增大的旋转电机的定子。
附图说明
图1是表示本发明实施方式一的旋转电机的定子的立体图。
图2是表示构成本发明实施方式一的旋转电机的定子中的定子铁心的铁心块的立体图。
图3是表示构成本发明实施方式一的旋转电机的定子中的定子绕组的绕组体的立体图。
图4是表示构成本发明实施方式一的旋转电机的定子中的定子绕组的绕组体的主视图。
图5是从第二线圈端侧观察构成本发明实施方式一的旋转电机的定子中的定子绕组的绕组体的端面图。
图6是从第二线圈端侧观察构成该实施方式一的旋转电机的定子中的定子绕组的三个绕组体共用一个槽并安装于定子铁心的状态的主要部分端面图。
图7是从径向外侧观察该实施方式一的旋转电机的定子中安装于定子铁心的绕组体的展开图。
图8是表示构成该实施方式一的旋转电机的定子中的定子绕组的绕组组装件的立体图。
图9是说明该实施方式一的旋转电机的定子中的绕组体的接合状态的主要部分剖视图。
图10是表示将该实施方式一的旋转电机的定子中的绕组组装件安装于定子铁心的状态的立体图。
图11是表示该实施方式一的旋转电机的定子中的第一及第二中性点连接用母线的立体图。
图12是表示该实施方式一的旋转电机的定子中的中性点接线板的立体图。
图13是表示该实施方式一的旋转电机的定子中的供电线圈的立体图。
图14是表示该实施方式一的旋转电机的定子中的连接线圈的立体图。
图15是表示该实施方式一的旋转电机的定子中的定子绕组的接线图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的旋转电机的定子的优选实施方式进行说明。
实施方式一
图1是表示本发明实施方式一的旋转电机的定子的立体图,图2是表示构成该实施方式一的旋转电机的定子中的定子铁心的铁心块的立体图,图3是表示构成该实施方式一的旋转电机的定子中的定子绕组的绕组体的立体图,图4是表示构成该实施方式一的旋转电机的定子中的定子绕组的绕组体的主视图,图5是从第二线圈端侧观察构成该实施方式一的旋转电机的定子中的定子绕组的绕组体的端面图,图6是从第二线圈端侧观察构成该实施方式一的旋转电机的定子中的定子绕组的三个绕组体共用一个槽并安装于定子铁心的状态的主要部分端面图,图7是从径向外侧观察该实施方式一的旋转电机的定子中安装于定子铁心的绕组体的展开图,图8是表示构成该实施方式一的旋转电机的定子中的定子绕组的绕组组装件的立体图,图9是说明该实施方式一的旋转电机的定子中的绕组体的接合状态的主要部分剖视图,图10是表示将该实施方式一的旋转电机的定子中的绕组组装件安装于定子铁心的状态的立体图,图11是表示该实施方式一的旋转电机的定子中的第一及第二中性点连接用母线的立体图,图12是表示该实施方式一的旋转电机的定子中的中性点接线板的立体图,图13是表示该实施方式一的旋转电机的定子中的供电线圈的立体图,图14是表示该实施方式一的旋转电机的定子中的连接线圈的立体图,图15是表示该实施方式一的旋转电机的定子中的定子绕组的接线图。
在图1中,定子1是电动机、发电机等旋转电机的定子,其包括:圆环状的定子铁心3;安装于定子铁心3的定子绕组6;以及对定子绕组6进行连接的接线构件20。此处,为了便于说明,将定子铁心3的槽数设为48个,并将定子绕组设为三相绕组。另外,槽5按每极每相两个的比例形成于定子铁心3。
铁心块4是将圆环状的定子铁心3沿周向24等分后获得的,如图2所示,铁心块4是将硅钢板层叠一体化而制作出的,其包括:圆弧形截面的铁心背部4a;以及两根极齿4b,这两根极齿4b分别从铁心背部4a的内周壁面朝径向内侧突出并在周向上分离。此外,定子铁心3是使通过将极齿4b朝向径向内侧、将铁心背部4a的周向的侧面彼此对接而沿周向排列成圆环状的24个铁心块4通过热压配合、压入等方式与圆筒状的框架2一体化而制作出的。由铁心背部4a和极齿4b构成的槽5以朝内周侧开口的方式沿周向等角间距排列。
定子绕组6包括48个绕组体10,这48个绕组体10以一个槽的间距沿周向配置于定子铁心3。
绕组体10例如是将由被瓷漆树脂绝缘覆盖、且没有连接部的连续的平角铜线构成的导体线9以扁立绕法卷绕而制作出的分布卷绕的绕组。具体而言,如图3至图5所示,绕组体10是将由第一直线部10a、第一线圈端部10e、第二直线部10b、第二线圈端部10f、第三直线部10c、第三线圈端部10g及第四直线部10d构成的δ状的线圈图案沿导体线9的长方形截面的短边的长度方向排列两个、并用连接线11连接第四直线部10d和第一直线部10a而构成的。此外,连接线11构成线圈端部,导体线9的卷绕起始端部构成作为第一导体末端的绕组端10h,卷绕结束端部构成作为第二导体末端的绕组端10i。
在这样构成的绕组体10中,四根第一直线部10a及第三直线部10c以长方形截面的长边的长度方向朝向周向而在长方形截面的短边的长度方向上隔着间隙d的方式排列成一列。另外,两根第二直线部10b被排列成从第一直线部10a及第三直线部10c的列起朝周向一侧分离相当于六个槽的角度间隔的距离,并使长方形截面的长边的长度方向朝向周向而在长方形截面的短边的长度方向上隔着间隔3d。另外,两根第四直线部10d被排列成从第一直线部10a及第三直线部10c的列起朝周向另一侧分离相当于六个槽的角度间隔的距离,并使长方形截面的长边的长度方向朝向周向而在长方形截面的短边的长度方向上隔着间隔3d。另外,六个槽的角度间隔是指连续的六个极齿4b两侧的槽5的槽中心间的间隔,其相当于一个磁极间距。另外,d是导体线9的长方形截面的短边的长度。
图6分别示出了三个绕组体10共用一个槽5并安装于固定铁心3的状态。图7示出了从径向外侧观察安装于定子铁心的绕组体10的状态。在图6中,将沿周向以六个槽的角度间隔排列的三个槽5按照周向的排列顺序依次设为第一槽51、第二槽52、第三槽53。
在图6及图7中,若着眼于一个绕组体10,则从第二槽52的槽开口侧起第一层(最内径位置)的第一直线部10a朝轴向另一端侧延伸的第一线圈端部10e以倾斜角度θ沿周向朝第一槽51侧延伸,在头顶部朝径向外侧变道(changes lanes)(以下称为偏移)距离d,然后以相反朝向的倾斜角度θ沿周向朝第一槽51侧延伸,并与第一槽51的槽开口侧起第二层的第二直线部10b连接。接着,从第一槽51的槽开口侧起第二层的第二直线部10b朝轴向一端侧延伸的第二线圈端部10f以倾斜角度θ沿周向朝第二槽52侧延伸,在头顶部朝径向外侧偏移距离d,然后以相反朝向的倾斜角度θ沿周向朝第二槽52侧延伸,并与第二槽52的槽开口侧起第三层的第三直线部10c连接。
接着,从第二槽52的槽开口侧起第三层的第三直线部10c朝轴向另一端侧延伸的第三线圈端部10g以倾斜角度θ沿周向朝第三槽53侧延伸,在头顶部朝径向外侧偏移距离d,然后以相反朝向的倾斜角度θ沿周向朝第三槽53侧延伸,并与第三槽53的槽开口侧起第四层的第四直线部10d连接。
接着,从第三槽53的槽开口侧起第四层的第四直线部10b朝轴向一端侧延伸的连接线11以倾斜角度θ沿周向朝第二槽52侧延伸,在头顶部朝径向外侧偏移距离d,然后以相反朝向的倾斜角度θ沿周向朝第二槽52侧延伸,并与第二槽52的槽开口侧起第五层的第一直线部10a连接。从第二槽52的槽开口侧起第五层的第一直线部10a朝轴向另一端侧延伸的第一线圈端部10e以倾斜角度θ沿周向朝第一槽51侧延伸,在头顶部朝径向外侧偏移距离d,然后以相反朝向的倾斜角度θ沿周向朝第一槽51侧延伸,并与第一槽51的槽开口侧起第六层的第二直线部10b连接。
接着,从第一槽51的槽开口侧起第六层的第二直线部10b朝轴向一端侧延伸的第二线圈端部10f以倾斜角度θ沿周向朝第二槽52侧延伸,在头顶部朝径向外侧偏移距离d,然后以相反朝向的倾斜角度θ沿周向朝第二槽52侧延伸,并与第二槽52的槽开口侧起第七层的第三直线部10c连接。接着,从第二槽52的槽开口侧起第七层的第三直线部10c朝轴向另一端侧延伸的第三线圈端部10g以倾斜角度θ沿周向朝第三槽53侧延伸,在头顶部朝径向外侧偏移距离d,然后以相反朝向的倾斜角度θ沿周向朝第三槽53侧延伸,并与第三槽53的槽开口侧起第八层(最外径位置)的第四直线部10d连接。
因此,第二槽52的第一层的第一直线部10a和第一槽51的第二层的第二直线部10b由第一线圈端部10e连接,第一槽51的第二层的第二直线部10b和第二槽52的第三层的第三直线部10c由第二线圈端部10f连接,第二槽52的第三层的第三直线部10c和第三槽53的第四层的第四直线部10d由第三线圈端部10g连接,从而构成δ状的线圈图案。
此外,第二槽52的第五层的第一直线部10a和第一槽51的第六层的第二直线部10b由第一线圈端部10e连接,第一槽51的第六层的第二直线部10b和第二槽52的第七层的第三直线部10c由第二线圈端部10f连接,第二槽52的第七层的第三直线部10c和第三槽53的第八层的第四直线部10d由第三线圈端部10g连接,从而构成δ状的线圈图案。
这样,绕组体10是将δ状的线圈图案沿径向反复卷绕两次而构成的,其中,上述δ状的线圈图案是在沿周向以六个槽的角度间隔排列的第一槽51、第二槽52及第三槽53中按照第二槽52、第一槽51、第二槽52、第三槽53的顺序且以交替地改变从轴向朝第一槽51、第二槽52及第三槽53插入的插入方向的方式插入导体线9而形成的。
卷绕体10是用连接线11连接两个δ状的线圈图案、并沿径向排列为两层而构成的。即,绕组体10是以两个δ状的线圈图案连续的方式卷绕导体线9而制作出的。此外,在三个绕组体10共用的槽5中,以导体线9的长方形截面的长边的长度方向朝向周向且沿径向排列为一列的方式收纳有第一至第四直线部10a、10b、10c、10d。
这样构成的绕组体10以一个槽的间距呈同心状地排列有48个,以制作出图8所示的绕组组装件7。此外,在绕组组装件7的轴向另一端侧,第一线圈端部10e以一个槽的间距沿周向排列的第一线圈端部10e的层和第三线圈端部10g以一个槽的间距沿周向排列的第三线圈端部10g的层在径向上交替地排列成四层,从而构成第一线圈端6a。此外,在绕组组装件7的轴向一端侧,第二线圈端部10f以一个槽的间距沿周向排列的第二线圈端部10f的层和连接线11以一个槽的间距沿周向排列的连接线11的层在径向上交替地排列成三层,从而构成第二线圈端6b。此外,绕线端10h的端部分别从第二线圈端6b的内径侧朝轴向外侧延伸,并以一个槽的间距沿周向排列,绕组端101的端部分别从第二线圈端6b的外径侧朝轴向外侧延伸,并以一个槽的间距沿周向排列。
此处,使用图3至图6对绕组体10的绕组端10h、10i的形状进行说明。从第二槽52的第一层的第一直线部10a朝第二线圈端6b侧延伸的绕组端10h被成形为以倾斜角度θ沿周向朝第一槽51侧延伸,并在头顶部(第一槽51与第二槽52的中间位置)弯曲而朝轴向外侧延伸。另外,从第三槽53的第八层的第四直线部10d朝第二线圈端6b侧延伸的绕组端10i被成形为以倾斜角度θ沿周向朝第四槽54侧延伸,并在头顶部(第三槽53与第四槽54的中间位置)弯曲而朝轴向外侧延伸。
因此,第一直线部10a收纳于第二槽52的绕组体10的绕组端10i的朝轴向外侧突出的端部的周向位置与第一直线部10a收纳于第四槽54的绕组体10的绕组端10h的朝轴向外侧突出的端部的周向位置大致一致。即,分离两个磁极间距的一方绕组体10的绕组端10i的朝轴向外侧突出的端部的周向位置与另一方绕组体10的绕组端10h的朝轴向外侧突出的端部的周向位置大致一致。
接着,为了便于说明,沿周向依次对沿周向配置于定子铁心4的48个槽5标注1号、2号、……、48号的槽编号来说明绕组组装件7的连接方法。
首先,在槽编号(1+6n)号(其中,n为0以上、7以下的自然数)的槽组中安装有八个绕组体10。此外,分别将八个绕组体10中的以两个磁极间距排列的四个绕组体10串联连接,以构成小线圈组U11、U12。
接着,在槽编号(2+6n)号的槽组中安装有八个绕组体10。此外,分别将八个绕组体10中的以两个磁极间距排列的四个绕组体10串联连接,以构成小线圈组U21、U22。
在槽编号(3+6n)号的槽组中安装有八个绕组体10。此外,分别将八个绕组体10中的以两个磁极间距排列的四个绕组体10串联连接,以构成小线圈组V11、V12。
接着,在槽编号(4+6n)号的槽组中安装有八个绕组体10。此外,分别将八个绕组体10中的以两个磁极间距排列的四个绕组体10串联连接,以构成小线圈组V21、V22。
在槽编号(5+6n)号的槽组中安装有八个绕组体10。此外,分别将八个绕组体10中的以两个磁极间距排列的四个绕组体10串联连接,以构成小线圈组W11、W12。
接着,在槽编号(6+6n)号的槽组中安装有八个绕组体10。此外,分别将八个绕组体10中的以两个磁极间距排列的四个绕组体10串联连接,以构成小线圈组W21、W22。
此处,如图9所示,搭接部12是通过使各绕组端10h的端部侧朝径向外侧弯曲而形成的。上述搭接部12通过第二线圈端6b的轴向外侧而被朝径向外侧拉出,并通过TIG焊接等与位于该绕组端10h的径向外侧的绕组端10i的端部接合。藉此,分别制作出十二个小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22,这十二个小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22是通过将沿周向以两个磁极间距排列于定子铁心3的四个绕组体10串联连接而构成的。
此外,从为了形成搭接部12而弯曲绕组端10h时抑制导体线9的绝缘覆膜产生损伤的观点出发,使绕组端10h的弯曲半径比绕组端10h的弯曲方向厚度、即板厚d大是较为理想的。
此外,如图10所示,十二个小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22的一端即绕组端10h的端部沿周向以一个槽的间距排列于第二线圈端6b的沿周向呈圆弧状延伸的圆弧状区域13的内径侧,另一端即绕组端10i的端部沿周向以一个槽的间距排列于第二线圈端6b的圆弧状区域13的外径侧。另外,通过第二线圈端6b的轴向外侧而朝径向外侧拉出的绕组端10h的端部侧(以下称为搭接部12)沿周向以一个槽的间距排列于夹着圆弧状区域13的C字状的区域,在该圆弧状区域13中沿周向排列着十二个小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22的绕组端10h、10i的端部。
此外,在十二个小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22的绕组端10h、10i的端部沿周向排列的圆弧状区域13中,使用接线构件20进行十二个小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22的连接。
接线构件20包括:中性点接线板21;供电线圈25,该供电线圈25与定子绕组6的供电部连接以用于从外部电源朝定子绕组6供电;以及连接线圈26,该连接线圈26对同相的小线圈组间进行连接。如图11所示,第一及第二中性点连接用母线22、23是对钢板进行冲裁并实施弯曲加工而制作出的。如图12所示,中性点接线板21是利用绝缘树脂24对第一及第二中性点连接用母线22、23进行嵌件成形而制作出的。如图13所示,供电线圈25是对导线进行弯曲成形而制作出的。如图14所示,连接线圈26是将导线弯曲成形为コ字状而制作出的。
利用连接线圈26对电角度错开30°的小线圈组U11、U22的端部即绕组端10h、10i进行连接,以制作出小线圈组U11、U22串联连接的U1相绕组。利用连接线圈26对电角度错开30°的小线圈组V11、V22的端部即绕组端10h、10i进行连接,以制作出小线圈组V11、V22串联连接的V1相绕组。利用连接线圈26对电角度错开30°的小线圈组W11、W22的端部即绕组端10h、10i进行连接,以制作出小线圈组W11、W22串联连接的W1相绕组。
另外,利用连接线圈26对电角度错开30°的小线圈组U21、U12的端部即绕组端10h、10i进行连接,以制作出小线圈组U21、U12串联连接的U2相绕组。利用连接线圈26对电角度错开30°的小线圈组V21、V12的端部即绕组端10h、10i进行连接,以制作出小线圈组V21、V12串联连接的V2相绕组。利用连接线圈26对电角度错开30°的小线圈组W21、W12的端部即绕组端10h、10i进行连接,以制作出小线圈组W21、W12串联连接的W2相绕组。
另外,将中性点接线板21配置于第二线圈端6b上,将第一中性点连接用母线22的端子22a、22b、22c与小线圈组U12、V12、W12的绕组端10h、10i接合。此外,将第二中性点连接用母线23的端子23a、23b、23c与小线圈组U22、V22、W22的绕组端10h、10i接合。藉此,如图15所示,形成第一三相交流绕组6A和第二三相交流绕组6B,其中,上述第一三相交流绕组6A是对U1相绕组、V1相绕组及W1相绕组进行星形连接而构成的,上述第二三相交流绕组6B是对U2相绕组、V2相绕组及W2相绕组进行星形连接而构成的。此外,供电线圈25与第一及第二三相交流绕组6A、6B的供电端子连接。
根据该实施方式一,定子绕组6是分别将分布卷绕的绕组体10沿周向以一个槽的间距且以与槽5的总数相同的数量安装于定子铁心3而构成的,其中,分布卷绕的绕组体10是通过卷绕被绝缘覆盖且没有连接部的连续的导体线9而制作出的。绕组体10构成为绕组端10h从槽5内的最内径位置朝定子铁心3的轴向的一侧延伸,绕组端10i从槽5内的最外径位置朝定子铁心3的轴向的一侧延伸。十二个小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22是分别将搭接部12经由第二线圈端6b的轴向外侧与接合对象的绕组端10i接合、并将四个绕组体10串联连接而构成的,其中,上述搭接部12是将绕组端10h朝径向外侧弯曲而形成的。小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22的绕组端10h以沿周向彼此分离的方式配置于第二线圈端6b的沿周向延伸的圆弧状区域13的内径侧,小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22的绕组端10i以沿周向彼此分离的方式排列于第二线圈端6b的圆弧状区域13的外径侧,且搭接部12以沿周向彼此分离的方式呈夹着圆弧状区域13的C字状地配置于第二线圈端6b的轴向外侧。
此外,小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22在圆弧状区域13内使用由中性点接线板21、供电线圈25及连接线圈26构成的接线构件20进行交流接线,以制作出定子绕组6。
因此,小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22在不存在搭接部12的圆弧状区域13内进行交流接线,因此,由接线构件20形成的交流接线部的从第二线圈端6b起始的轴向高度变低,从而能缩短定子1的轴向长度。
另外,交流接线部靠近定子铁心3的端面,提高了中性点接线板21、供电线圈25及连接线圈26的耐振性。
另外,连接线圈26及中性点接线板21配置于小线圈组U11、U12、U21、U22、V11、V12、V21、V22、W11、W12、W21、W22的绕组端10h、10i之间的径向区域内而与连接对象的绕组端10h、10i连接,因此,除了供电线圈25之外的零件不朝线圈端的半径方向外侧突出,不易产生与旋转电机的周边零件的干涉,提高了装设性。
另外,用连接线圈26连接电气角错开30°的小线圈组彼此而构成相绕组,因此,由连接线圈26连接的绕组端10h、10i在周向上相邻。藉此,连接作业容易,并且圆弧状区域13内的连接线圈26彼此的重叠、以及供电线圈25和连接线圈26的重叠被抑制到最小限度,能降低由接线构件20形成的交流接线部的从第二线圈端6b起始的轴向高度。
此外,在上述实施方式一中,绕组体是使用矩形截面的导体线而制作出的,但构成绕组体的导体线的截面并不限定于矩形,例如也可使用圆形截面的导体线。
另外,在上述实施方式一中,第一三相交流绕组是对U1相绕组、V1相绕组及W1相绕组进行星形连接而构成的,第二三相交流绕组是对U2相绕组、V2相绕组及W2相绕组进行星形连接而构成的,但第一三相交流绕组也可以是对U1相绕组、V1相绕组及W1相绕组进行三角形连接而构成的,第二三相交流绕组也可以是对U2相绕组、V2相绕组及W2相绕组进行三角形连接而构成的。
另外,在上述实施方式一中,U1相绕组、V1相绕组、W1相绕组、U2相绕组、V2相绕组及W2相绕组分别是对小线圈组进行串联连接而构成的,但U1相绕组、V1相绕组、W1相绕组、U2相绕组、V2相绕组及W2相绕组也可以是分别对小线圈组进行并联连接而构成的。
另外,在上述实施方式一中,使用了设有四十八个槽的定子铁心,但槽的总数并不限定于四十八个。另外,还设定为槽数以每极每相为两个的比例形成,但每极每相的槽数并不限定于两个,可以为一个,也可以为三个以上。此外,在上述实施方式一中,每极每相的槽数为两个,供绕组体的直线部插入的槽的间隔为六个槽的角度间隔(一个磁极间距),但在每极每相的槽数为一个的情况下,供绕组体的直线部插入的槽的间隔为三个槽的角度间隔(一个磁极间距)。
另外,在上述实施方式一中,绕组体由全节距绕组(full-pitch winding)构成,但绕组体也可以由短节距绕组(short-pitch winding)、长节距绕组(long-pitch winding)构成。
另外,在上述实施方式一中,使用了沿径向排列的两个δ字的线圈图案形成为连续的绕组体,但绕组体既可以由一个δ字的线圈图案形成,也可以将沿径向排列的三个以上的δ字的线圈图案形成为连续。
另外,在上述实施方式一中,使用了沿径向排列的两个δ字的线圈图案形成为连续的绕组体,但只要分布卷绕的绕组体以一个槽的间距并以与槽数相同的数量配置于定子铁心,各绕组体的卷绕起始端部从第二线圈端的内径侧朝轴向外侧突出,卷绕结束端部从第二线圈端的外径侧朝轴向外侧突出,则卷绕体并不限定于沿径向排列的两个δ字的线圈图案形成为连续的绕组体。例如,也可使用将导体线以螺旋状卷绕多圈的、形成为所谓六边形的线圈图案的绕组体。
Claims (5)
1.一种旋转电机的定子,包括:
圆环状的定子铁心,该定子铁心沿周向排列有槽;以及
定子绕组,该定子绕组安装于所述定子铁心,
其特征在于,
所述定子绕组是分别将分布卷绕的绕组体以一个槽的间距并以与所述槽的总数相同的数量沿周向安装于所述定子铁心而构成的,所述绕组体是将被绝缘覆盖且没有连接部的连续的导体线卷绕多圈而制作出的,
所述绕组体构成为:所述导体线的第一导体末端从所述槽内的最内径位置朝所述定子铁心的轴向的一侧延伸,所述导体线的第二导体末端从所述槽内的最外径位置朝所述定子铁心的轴向的一侧延伸,
多个小线圈组是分别将搭接部经由所述定子绕组的轴向一侧的线圈端的轴向外侧与接合对象的所述第二导体末端接合、并将多个所述绕组体串联连接而构成的,所述搭接部是将所述第一导体末端朝径向外侧弯曲而形成的,
构成所述小线圈组的一端的所述第一导体末端以沿周向彼此分离的方式配置于所述线圈端的沿周向延伸的圆弧状区域的内径侧,构成所述小线圈组的另一端的所述第二导体末端以沿周向彼此分离的方式排列于所述线圈端的所述圆弧状区域的外径侧,且所述搭接部以沿周向彼此分离的方式呈夹着所述圆弧状区域的C字状地排列于所述线圈端的轴向外侧,
所述定子绕组是在所述圆弧状区域内对多个所述小线圈组进行连接而制作出的。
2.如权利要求1所述的旋转电机的定子,其特征在于,
除了从外部供给电力的供电线圈之外,对多个所述小线圈组进行连接的构件配置于所述线圈端上的所述圆弧状区域内的、所述第一导体末端与所述第二导体末端之间的径向区域内。
3.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子,其特征在于,
所述第一导体末端的弯曲半径比所述第一导体末端的弯曲方向的厚度大。
4.如权利要求1或2所述的旋转电机的定子,其特征在于,
所述绕组体是将δ状的线圈图案沿径向反复卷绕m次而构成的,所述δ状的线圈图案是在沿周向以n槽的角度间隔排列的第一槽、第二槽及第三槽中,按所述第二槽、所述第一槽、所述第二槽、所述第三槽的顺序且以交替地改变从轴向朝所述第一槽、所述第二槽及所述第三槽插入的插入方向的方式插入所述导体线而形成的,所述m为1以上的自然数,所述n为2以上的自然数。
5.如权利要求4所述的旋转电机的定子,其特征在于,
所述第一导体末端的弯曲半径比所述第一导体末端的弯曲方向的厚度大。
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