CN115336141A - 电动机的定子以及压缩机 - Google Patents
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Abstract
电动机的定子具备:定子铁芯,其具有环状的铁芯背部、和从铁芯背部向内侧延伸并在周向上空出间隔形成的多个齿部,通过多个齿部中相邻的齿部形成有多个插槽;以及绕组,其按多个相的每个相卷绕于齿部。绕组构成:配置于定子的外径侧的第一线圈组、和配置于定子的内径侧的第二线圈组。第一线圈组和第二线圈组分别具有以同心卷绕而卷成的多个线圈,多个线圈串联地连接,在齿部处沿定子的径向延伸的轴的上部架设有多个相的全部相的绕组。
Description
技术领域
本公开涉及电动机的定子以及具有电动机的定子的压缩机。
背景技术
以往,在电动机的定子的定子铁芯卷绕有线圈。在线圈的卷绕方式中有集中卷绕和分布卷绕。分布卷绕与集中卷绕相比,卷绕系数高,能够更有效地利用电动机的转子的磁通。若以搭载于空调机的压缩机的电动机为例,则在压缩机所要求的能力较大的情况下,优选搭载具有通过分布卷绕而卷绕有线圈的定子的电动机。
另一方面,由于分布卷绕与集中卷绕相比,线圈端较大,因此若采用具有通过分布卷绕而卷绕有线圈的定子的电动机,则铜量增加。因此存在导致材料费的上涨以及由铜损增加引起的效率降低的情况。为了缩小线圈端,作为分布卷绕可考虑采用波形卷绕或重叠卷绕。通过利用波形卷绕或重叠卷绕将线圈卷绕于定子铁芯的齿,由此同相的两个线圈被插入定子铁芯的同一插槽内,由于各相的线圈的插入位置被分散,因此减少线圈的重叠。其结果,线圈端缩小,能够得到小型且高效率的定子。例如,在专利文献1中示出重叠卷绕的方式。
专利文献1:日本特开2015-35837号公报
在对定子实施重叠卷绕的绕线的情况下,以螺旋状卷绕电线的绕组单元被插入定子铁芯部的插槽内。此时,插入到同一插槽内的两个线圈必须以一方成为定子外径侧,另一方成为定子内径侧的方式具有规则性地配置。因此,在向线圈插入夹具装配线圈时,需要适当地修正线圈位置。该位置修正必须由工作人员手动进行,或者利用具备复杂构造的修正机构的高价的卷绕装置来进行。
与重叠卷绕不同,考虑使用同心卷绕线圈,在同一插槽内插入两个线圈组,将同一插槽内的线圈分别配置于定子的外径侧和内径侧。然而,在该情况下,配置于定子外径侧的线圈和配置于定子内径侧的线圈的电感值不同,若将这些线圈并联连接而成为线圈组,则在各线圈组流动的电流值有可能产生不平衡。其结果,存在因铜损增加而成为马达效率变差的原因的课题。另一方面,考虑在插槽内的圆周方向上均匀地配置两个线圈组,但在该情况下,需要沿圆周方向扩大插槽的宽度,从而使定子大型化、马达整体大型化。其结果,为了实现搭载于压缩机时所要求的电动机的马达尺寸,有时无法得到足够的齿宽。
发明内容
本公开是以上述那样的课题为背景完成的,提供一种小型且制造上也有利、并且电动效率好的电动机的定子以及具有这样的电动机的定子的压缩机。
本公开的电动机的定子,具备:定子铁芯,其具有环状的铁芯背部、和从所述铁芯背部向内侧延伸并在周向上空出间隔形成的多个齿部,通过所述多个齿部中相邻的齿部形成有多个插槽;以及绕组,其按多个相的每个相卷绕于所述齿部,所述绕组构成:配置于所述定子的外径侧的第一线圈组、和配置于所述定子的内径侧的第二线圈组,所述第一线圈组和所述第二线圈组分别具有以同心卷绕而卷成的多个线圈,所述多个线圈串联地连接,在所述齿部处在沿所述定子的径向延伸的轴的上部架设有所述多个相的全部相的所述绕组。
根据本公开,由于第一线圈组配置于定子的外径侧,第二线圈组配置于定子的内径侧,因此能够得到确保足够的齿宽且抑制了大型化的电动机的定子。另外,由于第一线圈组和第二线圈组的线圈串联地连接,因而抑制在各线圈组流动的电流值的不平衡。因此,抑制由电气特性引起的马达效率的降低。另外,由于第一线圈组以及第二线圈组的多个线圈以同心卷绕而卷成,因此容易向定子铁芯装配。另外,在齿部中沿定子的径向延伸的轴的上部架设有多个相的全部相的绕组,绕组被均匀地配置。因此,抑制线圈端局部变大,能够获得所使用的铜量减少的效果。其结果,能够降低定子的制造成本,并且提高马达效率。
附图说明
图1是概略地表示具备本公开的实施方式1的电动机的定子的密闭型压缩机的剖视图。
图2是表示本公开的实施方式1的电动机的定子的俯视图。
图3是表示本公开的实施方式1的电动机的定子的绕组的结构的俯视图。
图4是表示插入本公开的实施方式1的电动机的定子之前的第一绕组的图。
图5是表示插入本公开的实施方式1的电动机的定子之前的第二绕组的图。
图6是表示在本公开的实施方式1中在定子配置有第一绕组和第二绕组的状态的俯视图。
图7表示重叠卷绕方式中的旋转电机部的理想的定子绕组配置。
图8表示重叠卷绕方式中的旋转电机部的位置修正前的定子绕组配置。
图9是表示本公开的实施方式1的电动机的定子的各相的线圈配置的俯视图。
图10是本公开的实施方式1的电动机的定子的电机电路图。
图11是表示本公开的实施方式2的电动机的定子的绕组的配置方式的俯视图。
图12是表示插入本公开的实施方式3的电动机的定子之前的线圈组的线圈的图。
图13是表示在本公开的实施方式3中在定子配置有第一线圈组和第二线圈组的状态的俯视图。
图14是表示本公开的实施方式5的电动机的定子的绕组的配置方式的俯视图。
图15是表示本公开的实施方式5的电动机的定子的绕组的配置方式的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的电动机的定子的实施方式进行说明。本公开不限定于以下的实施方式,在不脱离本公开的主旨的范围能够进行各种变形。另外,本公开包括以下各实施方式所示的结构中的能够组合的结构的所有组合。另外,附图所示的电动机的定子表示应用本公开的电动机的定子的设备的一例,并非通过附图所示的电动机的定子来限定本公开的应用设备。另外,在以下的说明中为了容易理解,适当地使用表示方向的用语(例如“上”、“下”、“右”、“左”、“前”、“后”等),但它们是为了说明而不对本公开进行限定。另外,在各图中标注有相同的附图标记的部分是相同或与其相当的部分,这在说明书的全文中是共通的。另外,在各附图中各构成部件的相对尺寸关系或形状等存在与实际不同的情况。
实施方式1.
图1是概略地表示具备本公开的实施方式1的电动机的定子的密闭型压缩机的剖视图。密闭型压缩机1具有在密闭容器2的内部的上部收纳有压缩机构部3,在下部收纳有旋转电机部4的结构。压缩机构部3具有固定涡旋件31、摆动涡旋件32、引导框架33、柔性框架34以及十字环35。旋转电机部4具有转子40和定子50。定子50通过热装等方法固定于密闭容器2。定子50通过定子电源线12而与安装于密闭容器2的端子13连接。压缩机构部3和旋转电机部4通过由引导框架33和子框架11保持的旋转轴10相连,由旋转电机部4的马达产生的动力被传递至压缩机构部3。在密闭容器2内封入有用于润滑密闭型压缩机1的各滑动部的制冷机油21。
压缩机构部3内的固定涡旋件31通过省略图示的螺栓固定于引导框架33。引导框架33通过焊接固定于密闭容器2。摆动涡旋件32由柔性框架34保持,柔性框架34被保持于引导框架33。十字环35具有的省略图示的爪状部卡合于在引导框架33以及摆动涡旋件32形成的省略图示的槽状部。由此,限制摆动涡旋件32相对于固定涡旋件31的旋转运动。
在固定涡旋件31的中心形成有从压缩机构部3排出制冷剂的排出口36。在固定涡旋件31的外侧形成有将制冷剂吸入压缩机构部3的吸入口37。在密闭容器2的侧面设置有用于使排出到密闭容器2内的高压的制冷剂向制冷回路流出的排出管22。
如以上所述,本实施方式1的密闭型压缩机1是高压壳式的涡旋压缩机。在压缩机构部3中,使固定涡旋件31和摆动涡旋件32对置地组合,上述固定涡旋件31具有在台盘上沿着渐开线漩涡形成的立壁形状,上述摆动涡旋件32具有使与固定涡旋件31相同的形状旋转180度得到的立壁形状。而且,摆动涡旋件32通过由偏心的旋转轴10从电动起动部得到的动力进行圆周运动。此时,十字环35具有的爪状部沿着相互以直角设置于引导框架33以及摆动涡旋件32的槽状部进行平行运动,由此限制摆动涡旋件32相对于固定涡旋件31的旋转运动。
在此,对置地组合的固定涡旋件31和摆动涡旋件32通过彼此的立壁接触而从漩涡形状的外侧形成压缩室,通过摆动涡旋件32的圆周运动将从吸入口37吸入的制冷剂朝向漩涡的中心进行移送压缩,将制冷剂从设置于压缩机构部3的中心的排出口36向密闭容器2内排出。排出至密闭容器2内的高压的制冷剂从排出管向制冷回路流出。
图2是表示本公开的实施方式1的电动机的定子的俯视图。图2示意地示出定子50的结构。定子50具有定子铁芯51和绕组52。定子铁芯51例如通过层叠多片电磁钢板而构成。定子铁芯51具有圆环状的铁芯背部51A、和从铁芯背部51A沿着径向而向定子铁芯51的中心延伸的多个齿部51B。多个齿部51B在定子铁芯51的周向上以规定间距排列。在多个齿部51B中相邻的齿部51B之间形成有插槽51C,在定子铁芯51处形成有多个插槽51C。在本实施方式1中,定子铁芯51具有18个齿部51B,因此形成有18个插槽51C。
绕组52具有A相绕组53、B相绕组54以及C相绕组55,绕组按多相的每个相卷绕于齿部51B。在图2中对A相绕组53、B相绕组54以及C相绕组55分别施加有不同的剖面线。如图2所示,在定子50中A相绕组53、B相绕组54以及C相绕组55分别设置有6个,定子50具有6个极。
即,在将极数设为P、将插槽数设为S时,定子50满足S=3P的关系。
图3是表示本公开的实施方式1的电动机的定子的绕组的结构的俯视图。在图3中为了避免图的复杂化仅示出A相绕组53。A相绕组53是同心卷绕,具有A相第一线圈组53A和A相第二线圈组53B。A相第一线圈组53A具有A相第一线圈531、A相第二线圈532和A相第三线圈533。A相第二线圈组53B具有A相第四线圈534、A相第五线圈535和A相第六线圈536。即,A相第一线圈组53A和A相第二线圈组53B分别具有多个线圈。如后述那样,A相第一线圈组53A位于定子50的外径侧,A相第二线圈组53B位于定子50的内径侧。即,A相第一线圈组53A位于比A相第二线圈组53B靠铁芯背部51A的附近,A相第二线圈组53B位于比A相第一线圈组53A靠定子50的中心的附近。
在以下的说明中,存在将A相第一线圈531、A相第二线圈532以及A相第三线圈533统称为A相第一线圈组53A的线圈的情况。同样,存在将A相第四线圈534、A相第五线圈535以及A相第六线圈536统称为A相第二线圈组53B的线圈的情况。
A相第一线圈组53A的A相第一线圈531、A相第二线圈532以及A相第三线圈533,以A相的引线取出位置5为起点,沿俯视定子50时的逆时针方向,以等插槽间距插入插槽51C。在图3所示的例子中,A相第一线圈531、A相第二线圈532以及A相第三线圈533以4插槽间距配置。
A相第二线圈组53B的A相第四线圈534、A相第五线圈535以及A相第六线圈536,以引线取出位置5为起点,沿俯视定子50时的顺时针方向,以等间距插入插槽51C。在图3所示的例子中,A相第四线圈534、A相第五线圈535以及A相第六线圈536以4插槽间距配置。
即,在俯视定子50时,定子50在周向上的A相第一线圈组53A的线圈的配置方向和A相第二线圈组53B的线圈配置方向成为相反方向。
在同一插槽51C内,A相第一线圈组53A的线圈插入外径侧,A相第二线圈组53B的线圈插入内径侧。
在图3中,外径侧的A相第一线圈组53A的线圈配置于俯视定子50时的逆时针方向,内径侧的A相第二线圈组53B的线圈配置于俯视定子50时的顺时针方向,但不限于此。也可以为在俯视定子50时,外径侧的A相第一线圈组53A的线圈配置于逆时针方向,内径侧的A相第二线圈组53B的线圈配置于顺时针方向。即,只要俯视定子50时的定子50在周向上的配置为在外径侧的A相第一线圈组53A的线圈和内径侧的A相第二线圈组53B的线圈中相反即可。
如后所述,B相绕组54和C相绕组55也具有与A相绕组53相同的结构。
图4是表示插入本公开的实施方式1的电动机的定子之前的第一绕组的图。图5是表示插入本公开的实施方式1的电动机的定子之前的第二绕组的图。图6是表示在本公开的实施方式1中在定子配置有第一绕组和第二绕组的状态的俯视图。参照图4~图6说明本实施方式1中的线圈的配置。
在图4中,附图标记102是第一绕组101的卷绕始端的引线,附图标记103是第一绕组101的卷绕末端的引线。第一绕组101包括第一绕组第一线圈101A、第一绕组第二线圈101B和第一绕组第三线圈101C。第一绕组第一线圈101A、第一绕组第二线圈101B和第一绕组第三线圈101C在图4中,在用空心的粗线A表示的卷绕方向上统一地卷绕。对第一绕组第一线圈101A、第一绕组第二线圈101B和第一绕组第三线圈101C分别实施有同心卷绕的绕线。第一绕组第一线圈101A、第一绕组第二线圈101B和第一绕组第三线圈101C卷绕的匝数相同。另外,在以下的说明中,存在将与卷绕始端的引线102最近的第一绕组第一线圈101A称为始端线圈,将与卷绕末端的引线103最近的第一绕组第三线圈101C称为终端线圈的情况。
在图5中,附图标记112是第二绕组111的卷绕始端的引线,附图标记113是第二绕组111的卷绕末端的引线。第二绕组111包括第二绕组第一线圈111A、第二绕组第二线圈111B和第二绕组第三线圈111C。第二绕组第一线圈111A、第二绕组第二线圈111B和第二绕组第三线圈111C在图5中,在用空心的粗线B表示的卷绕方向上统一地卷绕。对第二绕组第一线圈111A、第二绕组第二线圈111B和第二绕组第三线圈111C分别施加有同心卷绕的绕线。第二绕组第一线圈111A、第二绕组第二线圈111B和第二绕组第三线圈111C的卷绕的匝数相同。另外在以下的说明中,存在将与卷绕开部始的引线112最近的第二绕组第一线圈111A称为始端线圈,将与卷绕末端的引线113最近的第二绕组第三线圈111C称为终端线圈的情况。
并且,第一绕组第一线圈101A、第一绕组第二线圈101B和第一绕组第三线圈101C、与第二绕组第一线圈111A、第二绕组第二线圈111B和第二绕组第三线圈111C的卷绕的匝数相同。
图4中的粗线A和图5中的粗线B彼此成为相反方向。即,第一绕组101和第二绕组111的卷绕方向相反。
将如图4所示实施了卷绕的第一绕组101和如图5所示实施了卷绕的第二绕组111如图6所示配置于定子铁芯51。在定子铁芯51的圆周方向上,第一绕组101和第二绕组111各自的线圈交替配置。例如,在定子铁芯51的圆周方向上,在第一绕组101的第一绕组第一线圈101A的两侧附近配置有第二绕组111的第二绕组第一线圈111A以及第二绕组第三线圈111C。
在图6所示的例子中,第一绕组101的第一绕组第一线圈101A、第一绕组第二线圈101B以及第一绕组第三线圈101C以等插槽间距被插入插槽51C。在本实施方式1中,第一绕组第一线圈101A、第一绕组第二线圈101B以及第一绕组第三线圈101C以4插槽间距被插入插槽51C。
另外,第一绕组101配置于定子铁芯51的外径侧,第二绕组111配置于定子铁芯51的内径侧。
在将如图4所示卷绕的第一绕组101装配于线圈插入夹具时,首先,将第一绕组101从始端线圈开始至终端线圈为止,以4插槽间距的等间距装配于定子铁芯51。接下来,如图5所示,将第二绕组111从始端线圈开始至终端线圈为止,以4插槽间距的等间距装配于定子铁芯51。此时,第二绕组111相对于第一绕组101装配于定子铁芯51的内径侧。由此,第一绕组101的各线圈构成图3所示的A相第一线圈组53A,第二绕组111的各线圈构成图3所示的A相第二线圈组53B。
与此相对,在将波形卷绕的绕组装配于定子铁芯的情况下,首先,形成圆环状的线圈,对圆环状的线圈沿径向从外侧朝向中心施加外力,对凸部和凹部在周向交替并列的所谓星形线圈进行成型。然后,将星形线圈装配于定子铁芯。与此相对,根据本实施方式1,无需将圆环状的线圈成型为星形线圈的工序。另外,由于无需对线圈施加外力,因此线圈产生损伤受到抑制。即,根据本实施方式1,与将波形卷绕的绕组装配于定子铁芯的情况相比,能够得到由线圈的加工工序的简化带来的加工费的减少以及绕组可靠性提高这些效果。
图7示出重叠卷绕方式中的旋转电机部的理想的定子绕组配置。图8示出重叠卷绕方式中的旋转电机部的位置修正前的定子绕组配置。在将重叠卷绕的绕组装配于定子铁芯的情况下,在将绕组插入定子铁芯的插槽部之后,要求如图7那样配置线圈。在图7所示的重叠卷绕线圈中,第一线圈60A是始端线圈,第六线圈60F是终端线圈,在第一线圈60A与第六线圈60F之间依次配置有第二线圈60B、第三线圈60C、第四线圈60D以及第五线圈60E。
在图7所示的绕组配置中,以插入有2个线圈的插槽在定子铁芯的周向以等间距定位的方式配置有第一~第六线圈60A、60B、60C、60D、60E以及60F。而且,各线圈配置为,在所插入的2个插槽中的一方的插槽中,相对于其他线圈位于外径侧,在另一方的插槽中,相对于其他线圈位于内径侧。
在将通过重叠卷绕形成的线圈装配于线圈插入夹具时,若将从第一线圈60A开始依次装配于线圈插入夹具而得的部件保持原样地插入定子铁芯,则线圈的配置成为图8所示。即,第一线圈60A与第二线圈60B、第二线圈60B与第三线圈60C、第三线圈60C与第四线圈60D、第四线圈60D与第五线圈60E、以及第五线圈60E与第六线圈60F的位置关系能够成为图7所示的配置。然而,作为始端线圈的第一线圈60A与作为终端线圈的第六线圈60F的位置关系不会成为图7所示的配置。即,第一线圈60A无论是在和第二线圈60B一起插入的插槽中,还是在和第六线圈60F一起插入的插槽中,都位于外径侧。因此,必须工作人员通过手作业来修正,以使第一线圈60A与第六线圈60F的位置关系,如图7所示成为第一线圈60A位于内径侧,第六线圈60F位于外径侧。其结果,产生由需要进行位置修正的固定引起的加工费的增加。
与此相对,根据本实施方式1,和将图7以及图8所示的通过重叠卷绕形成的线圈装配于定子铁芯的情况相比,无需通过工作人员的手作业进行的位置修正。因此,根据本实施方式1,能够抑制加工费的增加。
图9是表示本公开的实施方式1的电动机的定子的各相的线圈配置的俯视图。图10是本公开的实施方式1的电动机的定子的电机电路图。B相绕组54以及C相绕组55具有与上述A相绕组53相同的结构。
B相绕组54是同心卷绕,具有B相第一线圈组54A和B相第二线圈组54B。B相第一线圈组54A具有B相第一线圈541、B相第二线圈542和B相第三线圈543。B相第二线圈组54B具有B相第四线圈544、B相第五线圈545和B相第六线圈546。B相第一线圈组54A位于定子50的外径侧,B相第二线圈组54B位于定子50的内径侧。即,B相第一线圈组54A位于比B相第二线圈组54B靠铁芯背部51A的附近,B相第二线圈组54B位于比B相第一线圈组54A靠定子50的中心的附近。
B相第一线圈组54A的B相第一线圈541、B相第二线圈542以及B相第三线圈543以卷绕开始位置为起点,在俯视定子50时的逆时针方向,以等插槽间距被插入插槽51C。在图9所示的例子中,B相第一线圈541、B相第二线圈542以及B相第三线圈543以4插槽间距配置。
B相第二线圈组54B的B相第四线圈544、B相第五线圈545以及B相第六线圈546在俯视定子50时的顺时针方向,以等间距被插入插槽51C。在图9所示的例子中,B相第四线圈544、B相第五线圈545以及B相第六线圈546以4插槽间距配置。
即,在俯视定子50时,定子50在周向上的B相第一线圈组54A的线圈的配置方向和B相第二线圈组54B的线圈配置方向成为相反方向。
在同一插槽51C内,B相第一线圈组54A的线圈被插入外径侧,B相第二线圈组54B的线圈被插入内径侧。
C相绕组55是同心卷绕,具有C相第一线圈组55A和C相第二线圈组55B。C相第一线圈组55A具有C相第一线圈551、C相第二线圈552和C相第三线圈553。C相第二线圈组55B具有C相第四线圈554、C相第五线圈555和C相第六线圈556。C相第一线圈组55A位于定子50的外径侧,C相第二线圈组55B位于定子50的内径侧。即,C相第一线圈组55A位于比C相第二线圈组55B靠铁芯背部51A的附近,C相第二线圈组55B位于比C相第一线圈组55A靠定子50的中心的附近。
C相第一线圈组55A的C相第一线圈551、C相第二线圈552以及C相第三线圈553以卷绕开始位置为起点,在俯视定子50时的逆时针方向,以等插槽间距被插入插槽51C。在图9所示的例子中,C相第一线圈551、C相第二线圈552以及C相第三线圈553以4插槽间距配置。
C相第二线圈组55B的C相第四线圈554、C相第五线圈555以及C相第六线圈556在俯视定子50时的顺时针方向,以等间距被插入插槽51C。在图9所示的例子中,C相第四线圈554、C相第五线圈555以及C相第六线圈556以4插槽间距配置。
即,在俯视定子50时,定子50在周向上的C相第一线圈组55A的线圈的配置方向和C相第二线圈组55B的线圈配置方向成为相反方向。
在同一插槽51C内,C相第一线圈组55A的线圈被插入外径侧,C相第二线圈组55B的线圈被插入内径侧。
如图9所示,在全部的齿部51B配置有定子50的全部相的线圈。详述的话,在多个齿部51B各个中,在沿定子50的径向延伸的齿部51B的轴56的上部架设A相绕组53、B相绕组54以及C相绕组55的线圈而形成有线圈端。此外,在图9中,为了避免图的复杂化,仅在架设A相第二线圈组53B的A相第六线圈536、B相第一线圈组54A的B相第二线圈542、C相第一线圈组55A的C相第二线圈552而形成有线圈端的齿部51B示出轴56。然而,在其他齿部51B处,轴56与线圈端的关系也是同样方式。
A相第一线圈组53A和A相第二线圈组53B在接线工序中连接,被串联地连接。即,A相第一线圈组卷绕末端132与A相第二线圈组卷绕始端133串联地连接。而且,A相第一线圈组卷绕始端131成为电源引线,A相第二线圈组卷绕末端134成为中性点引线。
B相第一线圈组54A和B相第二线圈组54B在接线工序中连接,被串联地连接。即,B相第一线圈组卷绕末端142与B相第二线圈组卷绕始端143串联地连接。而且,B相第一线圈组卷绕始端141成为电源引线,B相第二线圈组卷绕末端144成为中性点引线。
C相第一线圈组55A和C相第二线圈组55B分别在接线工序中连接,被串联地连接。即,C相第一线圈组卷绕末端152与C相第二线圈组卷绕始端153串联地连接。而且,C相第一线圈组卷绕始端151成为电源引线,C相第二线圈组卷绕末端154成为中性点引线。
作为A相绕组53的电源引线的A相第一线圈组卷绕始端131、作为B相绕组54的电源引线的B相第一线圈组卷绕始端141、和作为C相绕组55的电源引线的C相第一线圈组卷绕始端151分别被取出到定子50的外径侧。因此,在通过图1所示的定子电源线12与在密闭容器2安装的端子13连接时,A相绕组53、B相绕组54以及C相绕组55与端子13的距离更短。其结果,能够降低密闭型压缩机1的制造成本。另外,能够抑制因加长定子电源线12而引起的松弛。其结果,能够抑制定子电源线12向密闭容器2等接触。
根据本实施方式1,在A相、B相以及C相的全部相中,被插入各插槽51C的绕组分为外径侧的第一线圈组和内径侧的第二线圈组。而且,如上述所述,在全部的齿部51B配置有定子50的全部相的线圈。因此,由于绕组被均匀地配置,因此抑制了线圈端局部增大,能够得到所使用的铜量减少的效果。其结果,能够降低定子的制造成本且提高马达效率。
图10中的接线表示本实施方式1的定子50的接线的一例。只要是能够构成与图10等效的电气电路的接线,不限于图10所示的接线。
另外,本实施方式1以作为涡旋压缩机的密闭型压缩机1为例进行了说明,但不限于此。也可以应用于旋转压缩机及其他类型的电动机。
实施方式2.
图11是表示本公开的实施方式2的电动机的定子的绕组的配置方式的俯视图。为了避免图的复杂化,图11仅示出定子250的A相绕组70。在图11中,对与图3所示的构成要素相同的构成要素标注有相同的附图标记。A相绕组70具有A相第一线圈组70A和A相第二线圈组70B。A相第一线圈组70A位于定子50的外径侧,A相第二线圈组70B位于定子50的内径侧。A相第一线圈组70A的卷绕始端用附图标记71表示,卷绕末端用附图标记72表示。A相第二线圈组70B的卷绕始端用附图标记73表示,卷绕末端用附图标记74表示。
A相第一线圈组70A具有A相第一线圈711、A相第二线圈712以及A相第三线圈713。A相第二线圈组70B具有A相第四线圈714、A相第五线圈715以及A相第六线圈716。
在本实施方式2中,A相第一线圈组70A以及A相第二线圈组70B的插入定子50之前的各线圈的卷绕方式与图4所示的卷绕方式相同。即,在上述实施方式1中,A相第一线圈组50A的卷绕方向和A相第二线圈组50B的卷绕方向相反,与此相对,在本实施方式2中,A相第一线圈组70A的卷绕方向和A相第二线圈组70B的卷绕方向相同。
在本实施方式2中,A相第一线圈组70A的卷绕末端72与A相第二线圈组70B的卷绕末端74串联地连接。而且,A相第一线圈组70A的卷绕始端71成为电源引线,A相第二线圈组70B的卷绕始端73成为中性点引线。B相绕组以及C相绕组也和图11所示的配置相同地配置。通过该结构,能够对定子50实施与实施方式1等效的卷绕。
根据本实施方式2,线圈的卷绕方向是1个方向,且定子50中的配置方式为,A相第一线圈组70A的各线圈绕逆时针配置,A相第二线圈组70B的各线圈绕逆时针配置。因此,能够将卷绕工序简化,能够改善环绕时间。另外,由于线圈的卷绕方向是1个方向,因此抑制了用于A相第一线圈组70A以及A相第二线圈组70B的绕组的错用。
此外,也可以使A相第一线圈组70A以及A相第二线圈组70B的插入定子50之前的线圈的卷绕方式与图5所示的卷绕方式相同。
此外,图11中的绕组表示本实施方式2的定子50的接线的一例。只要是能够构成与图11等效的电气电路的接线,不限于图11所示的接线。
图12是表示插入本公开的实施方式3的电动机的定子之前的线圈组的线圈的图。图13是表示本公开的实施方式3的电动机的定子的绕组的配置方式的俯视图。为了避免图的复杂化,图13仅示出1个相的绕组。在图12中,附图标记81是线圈的卷绕始端的引线,附图标记82是线圈的卷绕末端的引线。线圈组80包括第一线圈80A、第二线圈80B、第三线圈80C、第四线圈80D、第五线圈80E以及第六线圈80F。第一线圈80A与第二线圈80B连续,第二线圈80B与第三线圈80C连续,第三线圈80C与第四线圈80D连续,第四线圈80D与第五线圈80E连续,第五线圈80E与第六线圈80F连续。第一线圈80A、第二线圈80B、第三线圈80C、第四线圈80D、第五线圈80E以及第六线圈80F以同心卷绕而卷成。
图12所示的线圈如图13所示配置于定子350。第一线圈80A、第二线圈80B以及第三线圈80C配置于定子350的外径侧,构成第一线圈组。第四线圈80D、第五线圈80E以及第六线圈80F配置于定子350的内径侧,构成第二线圈组。第一线圈80A、第二线圈80B以及第三线圈80C在俯视定子350时绕逆时针配置。相同地,第四线圈80D、第五线圈80E以及第六线圈80F在俯视定子50时绕逆时针配置。
在实施方式3中,针对A相绕组、B相绕组以及C相绕组,将图12所示的绕组如图13所示配置于定子350。
在上述的实施方式1以及实施方式2中,在接线工序中,将分割成的2个线圈组串联地连接。与此相对,在本实施方式3中,在卷绕工序的阶段中,对构成2个线圈组的线圈进行卷绕。因此,能够将接线工序简化,能够改善环绕时间以及抑制误接线。
另外,在A相绕组、B相绕组以及C相绕组各个中,卷绕开始线81成为电源引线,卷绕结束线82构成中性点引线。因此,能够将从定子50的插槽51C取出电源的部位限定为2个部位。其结果,接线工序前的定子50的电源引线以及中性点引线的可视性提高。
实施方式4.
在上述实施方式1~3中,在定子50的外径侧配置的第一线圈组的各线圈和在定子50的内径侧配置的第二线圈组的各线圈以相同的匝数卷绕。与此相对,在实施方式4中,使第一线圈组的各线圈的匝数与第二线圈组的各线圈的匝数不同来构成定子50。在该情况下,在定子50的多个插槽51C之内分别插入有数目相同的绕组。例如,在将第一线圈组的各线圈的匝数设为n(n为自然数)时,将第二线圈组的各线圈的匝数设为n+1。而且,被插入全部的插槽51C的绕组的数量成为2n+1。其他结构与实施方式1~3相同,各线圈串联地连接。
在将第一线圈组的各线圈和第二线圈组的各线圈以相同的匝数n卷绕于定子铁芯51的情况下,6个串联地连接的线圈的合计匝数为6×n。在该情况下,匝数的具体值例如为6、12或18。另一方面,在将第一线圈组的各线圈的匝数设为n,将第二线圈组的各线圈的匝数设为n+1的情况下,6个串联地连接的线圈的合计匝数为6n+3。在该情况下,匝数的具体值例如为9、15或21。即,和使第一线圈组的各线圈的匝数与第二线圈组的各线圈的匝数相同的情况相比,在本实施方式4中,线圈的匝数的选择范围不受限制。因此,针对能够对定子50实施的线圈的匝数,设计的自由度增加,更加可以对定子50实施最适合的卷绕设计。
此外,在本实施方式4中,与实施方式1~3相同,第一线圈组与第二线圈组串联地连接。因此,同相的全部线圈串联地连接,在定子50的各插槽50C内插入有数目相同的绕组。因此,即便在第一线圈组与第二线圈组之间存在匝数的差异,也无磁通势的差异,因此不会产生电气上的问题,能够构成定子50。
另外,也可以在将第二线圈组的各线圈的匝数设为n时,将第一线圈组的各线圈的匝数设为n+1。
实施方式5.
图14是表示本公开的实施方式5的电动机的定子的绕组的配置方式的俯视图。为了避免图的复杂化,图14仅示出与实施方式1相同的A相绕组53。在图14中,对与图9所示的构成要素相同的构成要素标注有相同的附图标记。如上述所述,A相第一线圈组卷绕末端132与A相第二线圈组卷绕始端133串联地连接。另外,A相第一线圈组卷绕始端131是电源引线,A相第二线圈组卷绕末端134是中性点引线。如图14所示,在本实施方式5中,以连接电源线的A相第一线圈531和与中性点连接的A相第六线圈536隔着定子50的中心对置的方式,配置有A相第一线圈组53A以及A相第二线圈组53B。换言之,以与电源最近的A相第一线圈531和与电源最远的A相第六线圈536隔着定子50的中心对置的方式,配置有A相第一线圈组53A以及A相第二线圈组53B。
图15是表示本公开的实施方式5的电动机的定子的绕组的配置方式的俯视图。为了避免图的复杂化,图15仅示出与实施方式2相同的A相绕组70。在图15中,对与图11所示的构成要素相同的构成要素标注有相同的附图标记。如上述所述,A相第一线圈组卷绕末端72与A相第二线圈组卷绕末端74串联地连接。另外,A相第一线圈组卷绕始端71是电源引线,A相第二线圈组卷绕始端73是中性点引线。如图15所示,在本实施方式5中,以连接电源线的A相第一线圈711和与中性点连接的A相第四线圈714隔着定子250的中心对置的方式,配置有A相第一线圈组70A以及A相第二线圈组70B。换言之,以与电源最近的A相第一线圈711和与电源最远的A相第四线圈714隔着定子50的中心对置的方式,配置有A相第一线圈组70A以及A相第二线圈组70B。
相对于与电源最近的线圈的电位差在与电源最远的和中性点连接的线圈中最高。根据本实施方式5,在本实施方式5中,在定子的外径侧配置的第一线圈组中的与电源最近的线圈、和在定子的内径侧配置的第二线圈组中的与电源最远的线圈隔着定子的中心对置。因此,避免了电位差最大的线圈被插入同一插槽,定子的可靠性提高。
附图标记说明:
1…密闭型压缩机;2…密闭容器;3…压缩机构部;4…旋转电机部;5…引线取出位置;10…旋转轴;11…子框架;12…定子电源线;13…端子;21…制冷机油;22…排出管;31…固定涡旋件;32…摆动涡旋件;33…引导框架;34…柔性框架;35…十字环;36…排出口;37…吸入口;40…转子;50…定子;50A…A相第一线圈组;50B…A相第二线圈组;50C…插槽;51…定子铁芯;51A…铁芯背部;51B…齿部;51C…插槽;52…绕组;53…A相绕组;53A…A相第一线圈组;53B…A相第二线圈组;54…B相绕组;54A…B相第一线圈组;54B…B相第二线圈组;55…C相绕组;55A…C相第一线圈组;55B…C相第二线圈组;56…轴;60F…第六线圈;70…A相绕组;70A…A相第一线圈组;70B…A相第二线圈组;80…线圈组;80A…第一线圈;80B…第二线圈;80C…第三线圈;80D…第四线圈;80E…第五线圈;80F…第六线圈;101…第一绕组;101A…第一绕组第一线圈;101B…第一绕组第二线圈;101C…第一绕组第三线圈;102…引线;103…引线;111…第二绕组;111A…第二绕组第一线圈;111B…第二绕组第二线圈;111C…第二绕组第三线圈;112…引线;113…引线;250…定子;350…定子;531…A相第一线圈;532…A相第二线圈;533…A相第三线圈;534…A相第四线圈;535…A相第五线圈;536…A相第六线圈;541…B相第一线圈;542…B相第二线圈;543…B相第三线圈;544…B相第四线圈;545…B相第五线圈;546…B相第六线圈;551…C相第一线圈;552…C相第二线圈;553…C相第三线圈;554…C相第四线圈;555…C相第五线圈;556…C相第六线圈;711…A相第一线圈;712…A相第二线圈;713…A相第三线圈;714…A相第四线圈;715…A相第五线圈;716…A相第六线圈;n…匝数。
Claims (10)
1.一种电动机的定子,其特征在于,具备:
定子铁芯,其具有环状的铁芯背部、和从所述铁芯背部向内侧延伸并在周向上空出间隔形成的多个齿部,通过所述多个齿部中相邻的齿部形成有多个插槽;以及
绕组,其按多个相的每个相卷绕于所述齿部,
所述绕组构成:配置于所述定子的外径侧的第一线圈组、和配置于所述定子的内径侧的第二线圈组,
所述第一线圈组和所述第二线圈组分别具有以同心卷绕而卷成的多个线圈,
所述多个线圈串联地连接,
在所述齿部处在沿所述定子的径向延伸的轴的上部架设有所述多个相的全部相的所述绕组。
2.根据权利要求1所述的电动机的定子,其特征在于,
构成所述第一线圈组的所述多个线圈串联地连接,
构成所述第二线圈组的所述多个线圈串联地连接,
所述第一线圈组与所述第二线圈组串联地接线。
3.根据权利要求2所述的电动机的定子,其特征在于,
所述第一线圈组的所述多个线圈的卷绕方向与所述第二线圈组的所述多个线圈的卷绕方向为相反方向。
4.根据权利要求3所述的电动机的定子,其特征在于,
所述第一线圈组的卷绕末端与所述第二线圈组的卷绕始端串联地连接,
所述第一线圈组的卷绕始端是电源引线,
所述第二线圈组的卷绕末端是中性点引线。
5.根据权利要求3所述的电动机的定子,其特征在于,
所述第一线圈组的卷绕末端与所述第二线圈组的卷绕末端串联地连接,
所述第一线圈组的卷绕始端是电源引线,
所述第二线圈组的卷绕始端是中性点引线。
6.根据权利要求2所述的电动机的定子,其特征在于,
所述第一线圈组的所述多个线圈的卷绕方向与所述第二线圈组的所述多个线圈的卷绕方向相同,
所述第一线圈组的所述多个线圈与所述第二线圈组的所述多个线圈连续。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的电动机的定子,其特征在于,在所述第一线圈组连接有电源线,在所述第二线圈组连接有中性点。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的电动机的定子,其特征在于,
所述第一线圈组的多个线圈的匝数和所述第二线圈组的多个线圈的匝数不同。
9.根据权利要求1所述的电动机的定子,其特征在于,
以所述第一线圈组的所述多个线圈中的与电源最近的线圈和所述第二线圈组中的与电源最远的线圈隔着所述定子的中心对置的方式,配置有所述第一线圈组和所述第二线圈组。
10.一种压缩机,其特征在于,具备:
旋转电机部,其具有权利要求1~9中的任一项所述的电动机的定子;
压缩机构部,其由所述旋转电机部驱动,对从外部吸入的制冷剂进行压缩;以及
密闭容器,其收纳所述旋转电机部和所述压缩机构部。
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