CN106300750B - 3相交流电动机及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种3相交流电动机及其制造方法。在本发明的电动机中,槽数6N除以转子的极对数P(2N>P)所得到的值为既约分数,在将槽数6N除以极数2P所得到的商设为X时,在定子中,每个相的线圈配置在2N个槽内,各1个线圈与串联连接的另外1个线圈以使电流的方向一致的方式共享1个边地重叠配置于1个中央槽,2个线圈的不共享槽的各自的相反侧的1个边配置于分别与中央槽相距X个槽的另外的槽,2个线圈配置成跨3个槽地连结成8字形,每个相的N个连结线圈的组分别配置于定子的槽中不完全重叠的位置,并分别串联连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动机及其制造方法,特别涉及一种具有8字形的连结线圈的电动机及其制造方法。
背景技术
以往,已知一种具有作为能够降低齿槽转矩(cogging torque)和转矩波动(torque ripple)的极与槽的组合而槽数除以极数所得到的值为既约分数的分数槽的电动机。
在分数槽的电动机中,能够以使极数与槽数的最小公倍数大的方式选定极数和槽数,另外,能够减小高次的分布卷绕系数的值,因此能够使齿槽转矩和转矩波动减少(例如,日本特愿2014-125680号)。
在槽数6N大于极对数P的1.5倍且小于极对数P的3倍的电动机(1.5P<6N<3P)的情况下,成为槽节距(slot pitch)为1的集中绕组电动机。在该情况下,能够在邻接槽中卷绕线圈,因此能够利用绕线机的线嘴(Nozzle)直接卷绕到定子的齿部(直接卷绕),在制造上非常有优势。但是,由于槽数比较少,因此转子和定子中产生的磁通线易受定子的齿形状、芯的外形形状的影响,从而使齿槽转矩和转矩波动恶化,即使是分数槽,其效果也是有限的。
另一方面,在槽数6N大于极对数P的3倍的分数槽的电动机(6N>3P)中,具有与集中绕组的分数槽电动机相比齿槽和转矩波动更小的趋势,在性能上有吸引力。但是,插入到槽中的绕线的线圈节距(coil pitch)大于1个槽,只能通过分布绕法来进行卷绕。特别是,在槽数除以极对数所得到的值为既约分数的电动机中,由于绕线的配置变得复杂,因此插入到槽中的绕线的线圈数变多,不适于制造中的绕线的自动化。
并且,由于线圈数多,将线圈之间连接的连接线变多,这成为绕线之间复杂地缠在一起的主要原因。
作为例子,基于插入器(Inserter)方式的自动绕线机使绕线机的线嘴或者锭翼(Flyer)绕卷线筒回旋来制作一个一个的线圈,将制作出的线圈插入到插入器,将插入器逐渐插入到定子中,由此线圈被卷绕安装在定子上。在该工序中,当要制作的线圈的数量变多时,向插入器插入的次数变多,工时变得非常多。另外,在插入器中插入大量的线圈,因此在线圈间的连接线多的情况下,绕线复杂地缠在一起,这成为引起制造不良的原因。
这样,在具有复杂的绕线配置的分数槽的电动机中想要通过能够自动绕线的同心绕法来进行卷绕时,以下方面会成为问题。
(1)线圈数变多,结果工时变多。
(2)将各线圈之间连接的连接线变多,容易复杂地缠在一起。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在具有复杂的绕线配置的分数槽的电动机中具有制造工时少且线圈之间的连接线少的绕线构造的电动机及其制造方法。
本发明的一个实施例所涉及的3相交流电动机的特征在于,具备:转子,其具有多对磁极;定子,其具有在转子的旋转轴方向上形成的、沿周向进行排列的多个槽,该定子被配置成在径向上与转子相向;以及多个绕线,它们被插入到槽来卷绕安装于定子,其中,将转子的极数设为2P、将定子的用于插入绕线的槽数设为6N,则槽数6N除以极对数P所得到的值为既约分数,且具有2N>P的关系,在该3相交流电动机的定子中,在将槽数6N除以极数2P所得到的商设为X时,在定子中,每个相的卷绕为规定的匝数的线圈配置在2N个槽内,各1个线圈与串联连接的另外1个线圈以使电流的方向一致的方式共享1个边地重叠配置于1个中央槽,2个线圈的不共享槽的各自的相反侧的1个边配置于分别与中央槽相距X个槽的另外的槽,2个线圈配置成跨3个槽地连结成8字形,每个相的N个8字形的连结线圈的组分别配置于定子的槽中不完全重叠的位置,并分别串联连接。
本发明的一个实施例所涉及的3相交流电动机的制造方法使用插入器方式的自动绕线机来制造包括8字形的连结线圈的3相交流电动机,该自动绕线机具备一边放出绕线一边回旋的线嘴,且并排具有2个以上的用于卷绕绕线来生成线圈的线圈架部,该制造方法的特征在于,具有:第一步骤,调节2个线圈架部的高度,线嘴绕1个线圈架部旋转规定的圈数来生成第1个线圈;第二步骤,调节2个线圈架部的高度,线嘴沿与上述的旋转方向相反的方向在另一个线圈架部上旋转规定的圈数来生成电流的方向与第1个线圈相反的第2个线圈;第三步骤,以在2个线圈中的1个边重叠的状态下插入到1个槽的方式将2个线圈插入到插入器;第四步骤,重复第一步骤至第三步骤,来生成其它8字形的连结线圈,并插入到插入器;以及第五步骤,将插入器插入到定子,来将所有绕线插入到定子中。
附图说明
本发明的目的、特征以及优点通过与附图相关联的以下的实施方式的说明会变得更进一步明确。在该附图中,
图1是10极36槽的电动机的截面图,
图2A是10极36槽的电动机中的第1槽~第18槽的绕线配置的展开截面图,
图2B是10极36槽的电动机中的第19槽~第36槽的绕线配置的展开截面图,
图3是说明利用插入器方式绕线机进行的单线圈的制造方法的图,
图4是说明利用插入器方式绕线机进行的多层线圈的制造方法的图,
图5是从插入器的上方俯瞰插入有线圈的状态的插入器的图,
图6是插入有线圈的状态的插入器的立体图,
图7是插入到定子内的插入器的立体图,
图8A是表示在10极36槽的电动机中将U相的线圈通过同心绕法卷绕的情况下的第1槽~第18槽的绕线配置的展开截面图,
图8B是表示在10极36槽的电动机中将U相的线圈通过同心绕法卷绕的情况下的第19槽~第36槽的绕线配置的展开截面图,
图9A是表示10极36槽的电动机的绕线配置的展开截面图,
图9B是10极36槽的电动机的8字形的连结线圈的截面图,
图10A是8字形的连结线圈的截面概念图,
图10B是表示8字形的连结线圈与槽的位置关系的图,
图11A是表示10极36槽3层卷绕的绕线配置的展开截面图,
图11B是10极36槽3层卷绕的3个连结线圈的截面图,
图12A是表示3个连结线圈的形态的一例的截面图,
图12B是表示3个连结线圈的形态的一例的俯视图,
图13A是表示3个连结线圈的形态的其它一例的截面图,
图13B是表示3个连结线圈的形态的其它一例的俯视图,
图14是表示利用插入器方式自动绕线机进行的8字形的连结线圈的制造方法的第一步骤的图,
图15是表示利用插入器方式自动绕线机进行的8字形的连结线圈的制造方法的第二步骤的图,
图16A是表示利用插入器方式自动绕线机进行的8字形的连结线圈的制造方法的第三步骤的图,
图16B是表示利用插入器方式自动绕线机进行的8字形的连结线圈的制造方法的第四步骤的图,
图17是表示利用插入器方式自动绕线机进行的3个连结线圈的制造方法的第一步骤的图,
图18是表示利用插入器方式自动绕线机进行的3个连结线圈的制造方法的第二步骤的图,
图19是表示利用插入器方式自动绕线机进行的3个连结线圈的制造方法的第三步骤的图,
图20A是表示利用插入器方式自动绕线机进行的3个连结线圈的制造方法的第四步骤的图,以及
图20B是表示利用插入器方式自动绕线机进行的3个连结线圈的制造方法的第五步骤的图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明所涉及的电动机及其制造方法。
[实施例1]
首先,说明本发明的实施例1所涉及的3相交流电动机。图1中示出了10极36槽的电动机的截面图。在图1中,6表示定子,10表示转子。转子10具备10个磁体11、转子芯12以及转子的轴13,转子10以转子的旋转轴C为中心进行旋转。磁极的数量P与磁体的数量相同,是10。定子6具备定子芯3以及在转子的旋转轴C的方向上形成的、沿周向进行排列的36个槽2,在槽2中配置后述的绕线。本发明涉及电动机的卷绕于定子芯3的绕线的配置,因此在下面的说明中省略转子的记载。
图2A和图2B是表示极数10、槽数36、错开数3的分数槽电动机的槽中的各相的线圈的配置的图。2是定子芯的槽,3是定子芯,4是绕线(线圈),6是定子。另外,各槽2的上侧的标记B是槽识别号。U、V、W表示3相交流的各相,彼此具有±120度的相位差。另外,“+”和“-”表示电流的方向,其相位差为180度。图2A和图2B表示双层卷绕的例子,在各槽中,各配置有+U、-U、+V、-V、+W、-W相这总计六个相带中的任两个相带。在各配置区域中,插入了相同数量的铜线等流通电流的线材。定子6一般是圆筒状的,但是在此为了易于理解说明,以将圆筒状的定子6直线地展开的展开截面图来示出定子6。在下面的说明中,在说明绕线4在定子6中的配置时,使用该展开截面图来说明定子6和绕线4的配置。此外,图2A示出了展开后的定子6的槽识别号1~18的部分的截面,图2B示出了槽识别号19~36的部分的截面。
以后,将流通电流的铜线等线材或者线材束称为“绕线”。将使用线材做出闭合的环的形状、并以同一形状连结来重叠成束所得之物称为“线圈”。
接着,使用图3来说明使用插入器方式绕线机的单线圈的制造方法。如图3所示,线嘴21在箭头25的范围内旋转来将绕线23卷绕在线圈架部22上,由此生成单线圈24。
接着,使用图4来说明使用插入器方式绕线机的多层线圈的制造方法。首先,线嘴21在箭头28的范围内旋转来将绕线23卷绕在第一线圈架部26上,由此生成多层线圈31的外侧的线圈29。接着,线嘴21在箭头28的范围内旋转来将绕线23卷绕在第二线圈架部27上,由此生成多层线圈31的内侧的线圈30。
接着,将所生成的多层线圈31如图5的俯视图和图6的立体图那样插入到插入器32。图5和图6是8极36槽的电动机的例子,示出了将单相的2层同心卷绕的线圈31插入到插入器32的例子。
接着,如图7所示那样将插入器32插入到定子6内,将线圈31压入到定子6内。其中,实际上配置有将线圈31压入到插入器32的内侧的引导治具(未图示)。
图8A中示出了表示在10极36槽的电动机中将U相的线圈通过同心绕法卷绕的情况下的第1槽~第18槽的绕线配置的展开截面图。图8B中示出了表示在10极36槽的电动机中将U相的线圈通过同心绕法卷绕的情况下的第19槽~第36槽的绕线配置的展开截面图。
另外,图8A和图8B的各图的上层表示以与转子的轴垂直的截面切断后的截面图,下层表示从转子的旋转轴观察到的线圈与槽的位置关系。在图8A和图8B中,仅示出了U相的线圈的配置。另外,在图8A和图8B各自的上层的图中,各槽内的记为“+u”或“-u”的区域中的上部表示第1层的线圈,下部表示第2层的线圈。
当想要通过通常的同心绕法卷绕10极36槽的绕线配置时,需要图8A和图8B的箭头的每个相12个的线圈,向插入器插入的次数需要10次。在该情况下,成为双层同心卷绕的部分为两处。由于能够进行双层同心卷绕的部分是有限的,因此制造工时变多。图8A和图8B的箭头表示由“+u”和“-u”组成的一个线圈。这样,在槽数除以极数所得到的值为既约分数的分数槽的电动机中,绕线复杂化,制造工时变多。
接着,说明本发明的实施例1所涉及的3相交流电动机。图1中示出了本发明的实施例1所涉及的3相交流电动机的截面图,图9A和图9B中示出了本发明的实施例1所涉及的10极36槽的3相交流电动机的应用例。在图9A和图9B中,针对36个槽中的25个槽仅显示了U相。本发明的实施例1所涉及的3相交流电动机具备:转子10,其具有多对磁极;定子6,其具有在转子10的旋转轴方向上形成的、沿周向进行排列的多个槽2,该定子6被配置成在径向上与转子10相向;以及被插入到槽2来卷绕安装于定子6的多个绕线4。
关于本发明的实施例1所涉及的3相交流电动机的定子6,将转子10的极数设为2P、将定子6的用于插入绕线的槽数设为6N,则槽数6N除以极对数P所得到的值为既约分数,并且具有2N>P的关系。例如,在极数2P为10、槽数6N为36情况下,P为5,N为6。但是,这是一个例子,并不限定于这种例子。
在将槽数6N除以极数2P所得到的商设为X时,在定子6中,每个相的卷绕为规定的匝数的线圈(例如411、412)配置在2N个槽内。例如,在极数2P为10、槽数6N为36的情况下,X为3。
各1个线圈(例如411)与串联连接的另外1个线圈(例如412)以使电流的方向一致的方式共享1个边地重叠配置于1个中央槽(例如槽号4)。
2个线圈411、412的不共享槽的各自的相反侧的1个边配置于分别与中央槽相距X(例如X为3)个槽的另外的槽(例如槽号1和7),2个线圈411、412配置成跨3个槽(例如槽号1、4、7)地连结成8字形。
每个相的N个8字形的连结线圈的组(41~44)的组分别配置于定子的槽中不完全重叠的位置,并分别串联连接。
在本发明的实施例1所涉及的3相交流电动机中,如图9B所示,全部以槽节距为3的线圈来展开10极36槽的单相的配置。图10A中示出了8字形的连结线圈411及412的截面的概念图。图10B中示出了8字形的连结线圈411及412与槽的位置关系。如图10A所示,跨第1个槽S1和第4个槽的第2层(S42)地卷绕1个线圈411。跨第4个槽的第1层(S41)和第7个槽S7地卷绕其它线圈412。其中,槽S41和S42位于相同的第4个槽(S4)。
如图10B所示,1个线圈411包括4个边411a、411b、411c、411d。同样地,其它1个线圈412包括4个边412a、412b、412c、412d。
此时,如图10B所示,跨3个槽S1、S4、S7地配置2个线圈411及412,线圈边411c和412a一起配置于1个槽S4。因此,将构成8字形的连结线圈的2个线圈411、412的连接线41e无松弛地串联连接,由此能够形成8字形的连结线圈41。此外,能够缩短连接线41e,连接线41e能够与线圈411或412同化。另外,50是定子的齿,41f是用于与其它8字形的连结线圈串联连接的绕线。
另外,在图9A和图9B所示的10极36槽的配置(针对36个槽中的25个槽仅显示U相)中,所有线圈均能够形成槽节距为3的8字形的连结线圈。例如,线圈421及422构成8字形的连结线圈42,线圈431及432构成8字形的连结线圈43,线圈441及442构成8字形的连结线圈44。以图9B的两端箭头表示一个线圈。在每个相中,8字形的连结线圈为6组(在图9B中仅显示4组),3个相中共计存在18组。
根据本发明的实施例1所涉及的3相交流电动机,与如图8A、图8B那样的复杂的线圈的配置不同,只需如图9A、图9B那样准备多个同一形状的线圈单元,就能够对所有绕线配置进行卷绕安装,因此得到电动机的制造变得容易这样的优点。
[实施例2]
接着,说明本发明的实施例2所涉及的3相交流电动机。图11A和图11B中示出了本发明的实施例2所涉及的3相交流电动机的10极36槽3层卷绕(在每个槽中配置3个相)的绕线图。本发明的实施例2所涉及的3相交流电动机与实施例1所涉及的3相交流电动机的不同之处在于,在每个相N个组的8字形的连结线圈中的多个组中,相连结的2个线圈中的一方的线圈的匝数与另一方的线圈的匝数不同。本发明的实施例2所涉及的3相交流电动机的其它结构与本发明的实施例1所涉及的3相交流电动机中的结构相同,因此省略详细的说明。
在图11B所示的线圈的展开图中,若以同一形状的线圈单元进行汇总则汇总为图12A及图12B和图13A及图13B这2种。图12A是图11B所示的将多个线圈连结而成的线圈的组51~56中的1个组52的展开图。
如图12A所示,跨第16个槽的第1层(S161)和第19个槽的第1层(S191)地配置线圈521。跨第16个槽的第2层(S162)和第19个槽的第2层(S192)地配置线圈522。跨第19个槽的第3层(S193)和第22个槽的第3层(S223)地配置线圈523。在上述的例子中,能够将线圈521和522视作1个线圈524。这样一来,相连结的2个线圈523及524中的一方的线圈523的匝数与另一方的线圈524的匝数不同。
图12B仅示出了图12A的线圈521~523。线圈521包括多个边521a~521d。线圈522包括多个边522a~522d。线圈523包括多个边523a~523d。边521a及522a配置于第16个槽。边521c、522c、523a配置于第19个槽。边523c配置于第22个槽。
在图11B中存在4处(51、52、54、55)如图12B所示那样匝数不同的8字形的连结线圈。
在连结线圈51中,线圈511的匝数与线圈512及513的总匝数不同。在连结线圈54中,线圈541的匝数与线圈542及543的总匝数不同。在连结线圈55中,线圈553的匝数与线圈551及552的总匝数不同。
在其它线圈53和56中,3个线圈相连结。图13A是将图11B所示的多个线圈连结而成的线圈的组51~56中的1个组53的展开图。
如图13A所示,跨第20个槽的第1层(S201)和第23个槽的第1层(S231)地配置线圈531。跨第23个槽的第2层(S232)和第26个槽的第2层(S262)地配置线圈532。跨第26个槽的第3层(S263)和第29个槽的第3层(S293)地配置线圈533。在上述的例子中,3个线圈531、532、533中的中央的1个线圈532的2个边532a及532c分别与其它2个线圈531及533的1个边531c及533a共享1个槽(第23个槽和第26个槽)。
在图11B中存在2处如上述那样3个线圈相连结的地方。除上述的连结线圈53以外,在连结线圈56中,3个线圈561、562、563相连结。
在上述的例子中,说明了3个线圈相连结的例子,但是这也可以认为:2组8字形的连结线圈的4个线圈以共享2个线圈的2个边的方式连结。在每个相N个组的8字形的连结线圈中的多个组中,将1组连结线圈所跨的3个槽内的线圈的3个边中的1个线圈所跨的2个边与其它8字形的连结线圈的1个线圈所跨的2个边以使电流流动的方向一致的方式重叠,共享2个槽地将2个8字形的连结线圈连结以进行串联连接。另外,此时,也可以具有构成2组8字形的连结线圈的各2个线圈中的一方的线圈的匝数与另一方的线圈的匝数不同的连结线圈。在图13A和图13B的例子中,将8字形的连结线圈的2个线圈的匝数比为2:1的连结线圈与匝数比为1:2的连结线圈在匝数少的1个线圈的部分处重叠,形成匝数比相同的3个线圈。
根据本发明的实施例2所涉及的3相交流电动机,只需准备多个2种形状的线圈单元,就能够对所有绕线配置进行卷绕安装,因此能够简化电动机的制造工序。
[实施例3]
接着,说明本发明的实施例3所涉及的3相交流电动机的制造方法。本发明的实施例3所涉及的3相交流电动机的制造方法使用插入器方式的自动绕线机来制造包括8字形的连结线圈的3相交流电动机,该自动绕线机具备一边放出绕线一边回旋的线嘴,且并排具有2个以上的用于卷绕绕线来生成线圈的线圈架部,该制造方法的特征在于,具有:第一步骤,调节2个线圈架部的高度,线嘴绕1个线圈架部旋转规定的圈数来生成第1个线圈;第二步骤,调节2个线圈架部的高度,线嘴沿与上述的旋转方向相反的方向在另一个线圈架部上旋转规定的圈数来生成电流的方向与第1个线圈相反的第2个线圈;第三步骤,以使2个线圈在1个边重叠的状态下插入到1个槽的方式将2个线圈插入到插入器;第四步骤,重复第一步骤至第三步骤,来生成其它8字形的连结线圈,并插入到插入器;以及第五步骤,将插入器插入到定子,来将所有绕线插入到定子中。
详细说明本发明的实施例3所涉及的3相交流电动机的制造方法。图14是表示利用插入器方式自动绕线机进行的8字形的连结线圈的制造方法的第一步骤的图。在第一步骤中,自动绕线机的线嘴(或锭翼)21绕第一线圈架部26沿规定的旋转方向28回旋,利用绕线23来生成第1个线圈29。
图15是表示利用插入器方式自动绕线机进行的8字形的连结线圈的制造方法的第二步骤的图。在第二步骤中,缩短第一线圈架部26的长度,延长第二线圈架部27的长度。然后,在保持第1个线圈29不松弛的状态下,线嘴21绕第二线圈架部27沿与第一步骤中的旋转方向28相反的方向34回旋来生成第2个线圈30。由此,8字形的连结线圈完成。
图16A和图16B是分别表示利用插入器方式自动绕线机进行的8字形的连结线圈的制造方法的第三步骤和第四步骤的图。如图16A所示,在第三步骤中,将线圈29和30从第一线圈架部26和第二线圈架部27取下。之后,如图16B所示,在第四步骤中,在保持8字形的连结线圈的状态下将线圈29、30插入到插入器32。此时,插入器32的叶片(blade)100形成于与槽对应的位置,线圈29的1个边例如配置于与第3个槽S3对应的位置。另外,线圈29及30的相重叠的边例如配置于与第6个槽S6对应的位置。线圈30的1个边例如配置于与第9个槽S9对应的位置。
重复第一步骤至第三步骤,来生成其它8字形的连结线圈,在第四步骤中,将其它8字形的连结线圈插入到插入器32。并且,在第五步骤中,如图7所示那样,将插入器32插入到定子6,来插入所有绕线。
根据本发明的实施例3所涉及的3相交流电动机的制造方法,能够容易地制造包括具有使2个线圈连结为8字形的结构的线圈的3相交流电动机。
[实施例4]
接着,说明本发明的实施例4所涉及的3相交流电动机的制造方法。本发明的实施例4所涉及的3相交流电动机的制造方法使用插入器方式的自动绕线机来制作包括连结而成的8字形的连结线圈的3相交流电动机,该自动绕线机具备一边放出绕线一边回旋的线嘴,且并排具有3个用于卷绕绕线来生成线圈的线圈架部,该制造方法的特征在于,具有:第一步骤,调节3个线圈架部的高度,线嘴绕1个线圈架部旋转规定的圈数来生成第1个线圈;第二步骤,调节3个线圈架部的高度,线嘴沿与上述的旋转方向相反的方向在第2个线圈架部上旋转规定的圈数来生成电流的方向与第1个线圈相反的第2个线圈;第三步骤,调节3个线圈架部的高度,线嘴沿与第2个线圈的旋转方向相反的方向在第3个线圈架部上旋转来生成电流的方向与第2个线圈相反的第3个线圈;第四步骤,以在3个线圈中的第1个线圈和第2个线圈的1个边重叠、第2个线圈的另1个边与第3个线圈的1个边重叠的状态下将绕线重叠的部分分别插入到1个槽的方式将3个线圈同时插入到插入器;第五步骤,重复第一步骤至第四步骤,来使用2个或3个线圈架部生成其它8字形的连结线圈,并插入到插入器;以及第六步骤,将插入器插入到定子,来插入所有绕线。
详细说明本发明的实施例4所涉及的3相交流电动机的制造方法。图17是表示利用插入器方式自动绕线机进行的3个连结线圈的制造方法的第一步骤的图。在第一步骤中,自动绕线机的线嘴(或锭翼)21绕第一线圈架部26沿规定的旋转方向28回旋,利用绕线23来生成第1个线圈29。
图18是表示利用插入器方式自动绕线机进行的3个连结线圈的制造方法的第二步骤的图。在第二步骤中,缩短第一线圈架部26的长度,延长第二线圈架部27的长度。然后,在保持第1个线圈29不松弛的状态下,线嘴21绕第二线圈架部27沿与第一步骤中的旋转方向28相反的方向34回旋来生成第2个线圈30。
图19是表示利用插入器方式自动绕线机进行的3个连结线圈的制造方法的第三步骤的图。在第三步骤中,缩短第二线圈架部27的长度,延长第三线圈架部35的长度。然后,在保持第1个线圈29和第2个线圈30不松弛的状态下,线嘴21绕第三线圈架部35沿与第二步骤中的旋转方向34相反的方向28回旋来生成第3个线圈36。
图20A和图20B是分别表示利用插入器方式自动绕线机进行的3个连结线圈的制造方法的第四步骤和第五步骤的图。如图20A所示,在第四步骤中,将线圈29、30、36从第一线圈架部26、第二线圈架部27以及第三线圈架部35取下。之后,如图20B所示,在第五步骤中,在保持连结线圈的状态下将线圈29、30、36插入到插入器32。此时,插入器32的叶片100形成于与槽对应的位置,线圈29的1个边例如配置于与第1个槽S1对应的位置。另外,线圈29和30的相重叠的边例如配置于与第4个槽S4对应的位置。另外,线圈30和36的相重叠的边例如配置于与第7个槽S7对应的位置。线圈36的1个边例如配置于与第10个槽S10对应的位置。
重复第一步骤至第四步骤,来使用2个或3个线圈架部生成其它8字形的连结线圈,在第五步骤中将其它8字形的连结线圈插入到插入器32。并且,在第六步骤中,如图7所示那样,将插入器32插入到定子6,来插入所有绕线。
根据本发明的实施例4所涉及的3相交流电动机的制造方法,能够容易地制造包括具有使3个线圈连结而成的结构的线圈的3相交流电动机。
根据本发明的一个实施例所涉及的3相交流电动机,能够提供一种在具有复杂的绕线构造的分数槽的电动机中具有能够自动绕线且线圈数少、制造工时少的绕线构造的电动机及其制造方法。
Claims (7)
1.一种3相交流电动机,其特征在于,具备:
转子,其具有多对磁极;
定子,其具有在所述转子的旋转轴方向上形成的、沿周向进行排列的多个槽,该定子被配置成在径向上与所述转子相向;以及
多个绕线,所述多个绕线被插入到所述槽来卷绕安装于所述定子,
其中,将所述转子的极数设为2P、将所述定子的用于插入绕线的槽数设为6N,则槽数6N除以极对数P所得到的值为既约分数,且具有2N>P的关系,
在该3相交流电动机的定子中,
在将槽数6N除以极数2P所得到的商设为X时,在所述定子中,每个相的卷绕为规定的匝数的线圈配置在2N个槽内,
各1个线圈与串联连接的另外1个线圈以使电流的方向一致的方式共享1个边地重叠配置于1个中央槽,
所述的2个线圈的不共享槽的各自的相反侧的1个边配置于分别与所述中央槽相距X个槽的另外的槽,所述2个线圈配置成跨3个槽地连结成8字形,
每个相的N个所述8字形的连结线圈的组分别配置于所述定子的槽中不完全重叠的位置,并分别串联连接。
2.根据权利要求1所述的3相交流电动机,其特征在于,
构成所述8字形的连结线圈的2个线圈无松弛地串联连接。
3.根据权利要求1所述的3相交流电动机,其特征在于,
在每个相N个组的所述8字形的连结线圈中的多个组中,相连结的2个线圈中的一方的线圈的匝数与另一方的线圈的匝数不同。
4.根据权利要求1所述的3相交流电动机,其特征在于,
在每个相N个组的所述8字形的连结线圈中的多个组中,将1组连结线圈所跨的3个槽内的线圈的3个边中的1个线圈所跨的2个边与其它8字形的连结线圈的3个边中的1个线圈所跨的2个边以使电流流动的方向一致的方式重叠,共享2个槽地将2个8字形的连结线圈连结以进行串联连接。
5.根据权利要求4所述的3相交流电动机,其特征在于,
具有构成所述8字形的连结线圈的2个线圈中的一方的线圈的匝数与另一方的线圈的匝数不同的连结线圈。
6.一种3相交流电动机的制造方法,使用插入器方式的自动绕线机来制造包括8字形的连结线圈的3相交流电动机,该自动绕线机具备一边放出绕线一边回旋的线嘴,且并排具有2个以上的线圈架部,该线圈架部用于卷绕绕线来生成线圈,该制造方法的特征在于,具有:
第一步骤,调节所述2个以上的线圈架部的高度,所述线嘴绕1个线圈架部旋转规定的圈数来生成第1个线圈;
第二步骤,调节所述2个以上的线圈架部的高度,线嘴沿与所述的旋转方向相反的方向在另一个线圈架部上旋转规定的圈数来生成电流的方向与所述第1个线圈相反的第2个线圈;
第三步骤,以在所述的2个线圈中的1个边重叠的状态下插入到1个槽的方式将所述2个线圈插入到插入器;
第四步骤,重复所述第一步骤至第三步骤,来生成其它8字形的连结线圈,并插入到所述插入器;以及
第五步骤,将所述插入器插入到定子,来将所有绕线插入到定子中。
7.一种3相交流电动机的制造方法,使用插入器方式的自动绕线机来制作包括连结而成的8字形的连结线圈的3相交流电动机,该自动绕线机具备一边放出绕线一边回旋的线嘴,且并排具有3个用于卷绕绕线来生成线圈的线圈架部,该制造方法的特征在于,具有:
第一步骤,调节所述3个线圈架部的高度,所述线嘴绕1个线圈架部旋转规定的圈数来生成第1个线圈;
第二步骤,调节所述3个线圈架部的高度,线嘴沿与所述的旋转方向相反的方向在第2个线圈架部上旋转规定的圈数来生成电流的方向与所述第1个线圈相反的第2个线圈;
第三步骤,调节所述3个线圈架部的高度,线嘴沿与所述第2个线圈的旋转方向相反的方向在第3个线圈架部上旋转来生成电流的方向与所述第2个线圈相反的第3个线圈;
第四步骤,以在所述3个线圈中的所述第1个线圈和所述第2个线圈的1个边重叠、所述第2个线圈的另1个边与所述第3个线圈的1个边重叠的状态下将所述绕线重叠的部分分别插入到1个槽的方式将所述3个线圈同时插入到插入器;
第五步骤,重复所述第一步骤至第四步骤,来使用2个或3个线圈架部生成其它8字形的连结线圈,并插入到所述插入器;以及
第六步骤,将所述插入器插入到定子,来插入所有绕线。
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