CN115461961A - 定子线圈以及旋转电机的定子 - Google Patents
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Abstract
定子线圈(100)为组装于旋转电机的定子铁芯(1)且包括多个线圈导体(11、12)的定子线圈(100),至少在定子铁芯(1)的轴向(Z)的一方的端面侧设置的线圈导体(11、12)的在线圈末端部(11e1、12e1)的径向(Y)的厚度(L3)与线圈导体(11、12)被插入于定子铁芯(1)的槽(S)的槽插入部(11s1、11s2、12s1、12s2)的径向(Y)的厚度(L4)相同,在线圈末端部(11e1、12e1)的周向(X)的端部的线圈导体(11、12)的周向宽度(L1)大于在槽插入部(11s1、11s2、12s1、12s2)的线圈导体(11、12)的周向宽度(L2)。
Description
技术领域
本申请涉及定子线圈以及旋转电机的定子。
背景技术
近年来,对于马达强烈要求小型化和输出提高。为了实现马达的小型化和输出提高,需要提高插入于定子的导体的占空因数、进而降低铜损。以往,在定子线圈的导体的截面积在全部绕组中都相同的情况下,线圈末端部(coil end portion)的截面形状与插入于槽的部分的线圈的截面形状相同,难以不改变线圈末端部的长度而降低线圈末端部的电阻。
于是,专利文献1中公开了一种技术,构成为如下:对于用作旋转电机的定子铁芯的线圈的导体,以对作为槽插入部的部分预先实施冲压加工从而使截面积小于原有导体的截面积的方式进行加工,使作为线圈末端部的部分的导体的截面积大于作为槽插入部的部分的截面积。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-32933号公报
发明内容
发明所要解决的技术课题
当使形成线圈的导体的截面积变小时,电阻变大,铜损增大。如专利文献1那样,当使线圈末端部的导体的截面积变大时,能够使该部分的铜损下降。另一方面,存在如下技术课题:由于在线圈末端部邻接的导体彼此的周向的空间的限制而难以使该部分的截面积变大,从而难以使与槽插入部的截面积之差变大。
本申请是为了解决上述问题而做出的,目的在于提供在防止线圈末端部彼此的干扰的同时使在线圈末端部的导体的截面积比在槽插入部的导体的截面积扩大、能够降低铜损的定子线圈以及旋转电机的定子。
用于解决技术课题的技术方案
本申请公开的定子线圈为被组装于旋转电机的定子铁芯、包括多个线圈导体的定子线圈,该旋转电机的定子铁芯具备:圆环状的磁轭部、从所述磁轭部的内周面沿周向等间隔地形成且向径向内侧突出的多个齿部、和在相邻的所述齿部之间形成的多个槽,其中,
至少在所述定子铁芯的轴向的一方的端面侧设置的所述线圈导体的在线圈末端部的径向厚度与所述线圈导体被插入于所述定子铁芯的所述槽的槽插入部的径向厚度相同,
在所述线圈末端部的周向的端部的所述线圈导体的周向宽度大于在所述槽插入部的所述线圈导体的周向宽度。
另外,本申请所公开的旋转电机的定子具备:旋转电机的定子铁芯;以及所述定子线圈,其中,该旋转电机的定子铁芯具备:圆环状的磁轭部、从所述磁轭部的内周面沿周向等间隔地形成且向径向的内侧突出的多个齿部、和在相邻的所述齿部之间形成的多个槽。
发明效果
根据本申请公开的定子线圈以及旋转电机的定子,能够提供在防止线圈末端部彼此的干扰的同时使在线圈末端部的导体的截面积比在槽插入部的导体的截面积扩大、能够降低铜损的定子线圈以及旋转电机的定子。
附图说明
图1为示出实施方式1的定子线圈的结构的立体图。
图2为实施方式1的将定子线圈组装于定子铁芯而成的定子的主要部分放大图。
图3为示出实施方式1的将第1线圈导体与第2线圈导体组合而成的层叠线圈导体的结构的立体图。
图4为示出实施方式1的构成层叠线圈导体的第1线圈导体的结构的立体图。
图5为示出实施方式1的构成层叠线圈导体的第2线圈导体的结构的立体图。
图6为示出实施方式1的组装定子线圈的定子铁芯和布线结构的一部分的俯视示意图。
图7为示出图4所示的第1线圈导体的槽插入部与线圈末端部的边界附近的放大图。
图8为实施方式1的从外周侧观察将3根层叠线圈导体组合而成的组合线圈的示意图。
图9为沿图3所示的箭头A方向(轴向)观察层叠线圈导体的图。
图10为实施方式1的与将4个组合线圈插入于槽而成的定子铁芯的轴向垂直的剖视图。
图11为示出实施方式2的定子铁芯的别的一例的立体图。
图12为实施方式3的层叠分段线圈导体的立体图。
图13为示出实施方式3的层叠分段线圈导体彼此的连接状态的图。
图14为示出实施方式3的安装将多个层叠分段线圈导体组合而成的定子线圈而得到的定子的结构的截面示意图。
附图标记
1、1B:定子铁芯;1a:磁轭部;1b:齿部;100:定子线圈;100A:线圈群;10A、10B、10C:层叠线圈导体;S10:层叠分段线圈导体;10Ae1、10Ae2、10Be2、10Ce2:层叠线圈末端部;10r:绝缘体;11、11A、11B、11C、11D:第1线圈导体;S11:第1分段线圈导体;11Ae、11Be、11Ce、11De:缠绕结束端部;11As、11Bs、11Cs、11Ds:缠绕开始端部;11AT1、11AT2、11BT1、11BT2:切断部;11e1、11e2、12e1、12e2、S11e1、S11e2、S12e1、S12e2:线圈末端部;11s1、11s2、12s1、12s2、S11s1、S11s2、S12s1、S12s2:槽插入部;12:第2线圈导体;S12:第2分段线圈导体;4A~4D:组合线圈;50、50B:定子;N:中性点;O:引出线;S:槽;SP:间距;X:周向;Y:径向;Z:轴向。
具体实施方式
实施方式1.
以下基于附图说明实施方式1的定子线圈以及旋转电机的定子。
在本说明书中,假设如无特别说明,当提及“轴向”、“周向”、“径向”、“内周侧”、“外周侧”时,分别是指定子线圈的“轴向”、“周向”、“径向”、“内周侧”、“外周侧”。
图1为示出定子线圈100的结构的立体图。不过图1中未绘出使用的线圈导体的全部。
图2为将定子线圈100组装于定子铁芯1而成的定子50的主要部分放大图。不过图2中未绘出使用的线圈导体的全部。
图3为示出层叠线圈导体10A的结构的立体图。
图4为示出构成层叠线圈导体10A的第1线圈导体11的结构的立体图。
图5为示出构成层叠线圈导体10A的第2线圈导体12的结构的立体图。
图6为示出组装定子线圈100的定子铁芯1和布线结构的一部分的俯视示意图。
如图6所示,旋转电机的定子50具备圆环状的定子铁芯1和定子线圈100(100A为其一部分),该定子线圈100包括在定子铁芯1的槽S插入的多个第1线圈导体11(详情将后述)及多个第2线圈导体12。
定子铁芯1具备圆环状的磁轭部1a和从磁轭部1a的内周面沿周向等间隔地形成且向径向的内侧突出的96个齿部1b。在相邻的齿部1b之间形成且在轴向延伸的槽为槽S。在各个槽S插入有后述的定子线圈100的4根槽插入部。
定子线圈100包括4个组合线圈4A、4B、4C、4D。在图1、图2中仅示出了其中的组合线圈4A、4B。实际上,在组合线圈4B的内侧具有与组合线圈4A相同形状且内径略小的组合线圈4C,在其更内侧有与组合线圈4B相同形状且内径更略小的组合线圈4D。如图2所示,各个组合线圈4A~4D包括3个层叠线圈导体10A、10B、10C。层叠线圈导体10A、10B、10C的不同点在于线圈末端部在周向X上各错开6个槽来配置,线圈自身的结构相同。即,例如组合线圈4B的各线圈末端部相对于组合线圈4A的各线圈末端部向周向X+侧错开与6个槽相应的量来配置。
接下来,使用图3、图4、图5,以层叠线圈导体10A为例对层叠线圈导体10A~10C和构成层叠线圈导体10A~10C的第1线圈导体11及第2线圈导体12进行说明。图3、图4、图5的纸面的左右方向为周向X。为方便起见,将纸面右侧设为+侧(一个方向),将纸面左侧设为-侧(另一方向)。另外,从纸面的面前向里的方向及其反方向为径向Y。另外,纸面的上下方向为轴向Z。为方便起见,将纸面上侧设为+侧(一端侧),将纸面下侧设为-侧(另一端侧)。
如图3所示,层叠线圈导体10A为将第1线圈导体11和第2线圈导体12在径向Y上层叠地组合而成的结构。
如图4所示,第1线圈导体11包括被插入于定子铁芯1的槽插入部11s1、11s2、和线圈末端部11e1、11e2,该线圈末端部11e1、11e2将槽插入部11s1、11s2各自的轴向Z的一端侧的端部彼此和另一端侧的端部彼此交替而连续地进行连接。
在图4中,最靠周向X-侧的槽插入部11s1的轴向Z-侧的端部与存在于最靠周向X-侧且向轴向Z+侧延伸的线圈末端部11e1的周向X-侧的端部连续地相连。然后,该线圈末端部11e1的周向X+侧的端部与在向周向X+侧离开6个槽的槽S插入的下个槽插入部11s2的轴向Z-侧的端部连续地相连。
然后,该槽插入部11s2的轴向Z+侧的端部与向周向X+侧延伸的下个线圈末端部11e2的周向X-侧的端部连续地相连。然后,该线圈末端部11e2的周向X+侧的端部与在向周向X+侧离开6个槽的槽S插入的下个槽插入部11s1的轴向Z+侧的端部连续地相连。像这样,在第1线圈导体11中,槽插入部11s1、11s2与线圈末端部11e1、11e2交替而连续地相连。即,利用在定子铁芯1的轴向Z的两端面上交替配置的线圈末端部11e1、11e2,槽插入部11s1、11s2在轴向Z上交替折返而连续地相连。
同样地,如图5所示,第2线圈导体12包括被插入于定子铁芯1的槽插入部12s1、12s2、和线圈末端部12e1、12e2,该线圈末端部12e1、12e2将槽插入部12s1、12s2各自的轴向Z的一端侧的端部彼此和另一端侧的端部彼此交替而连续地进行连接。
在图5中,最靠周向X-侧的槽插入部12s1的轴向Z-侧的端部与存在于最靠周向X-侧且向轴向Z+侧延伸的线圈末端部12e1的周向X-侧的端部连续地相连。然后,该线圈末端部12e1的周向X+侧的端部与在向周向X+侧离开6个槽的槽S插入的下个槽插入部12s2的轴向Z-侧的端部连续地相连。
然后,该槽插入部12s2的轴向Z+侧的端部与向周向X+侧延伸的下个线圈末端部12e2的周向X-侧的端部连续地相连。然后,该线圈末端部12e2的周向X+侧的端部与在向周向X+侧离开6个槽的槽S插入的下个槽插入部12s1的轴向Z+侧的端部连续地相连。像这样,在第2线圈导体12中,槽插入部12s1、12s2与线圈末端部12e1、12e2交替而连续地相连。即,利用在定子铁芯1的轴向Z的两端面上交替配置的线圈末端部12e1、12e2,槽插入部12s1、12s2在轴向Z上交替折返而连续地相连。
像上述那样构成的第1线圈导体11与第2线圈导体12如图3所示在径向Y上重叠地层叠而形成层叠线圈导体10A。层叠线圈导体10B、10C的结构与层叠线圈导体10A相同。层叠线圈导体10A~10C在周向X上错开来组合,如图2所示被组装于定子铁芯1。关于第1线圈导体11的线圈末端部11e1与第2线圈导体12的线圈末端部12e1,当沿径向Y观察时,周向X的中央部分完全重叠,仅周向X的两侧的形状不同。对于线圈末端部11e2与线圈末端部12e2也是同样的。
另一方面,关于第1线圈导体11的槽插入部11s1与第2线圈导体12的槽插入部12s1,当沿径向Y观察时,向周向X的一方错开与1个槽S相应的量。即,在第1线圈导体11的槽插入部11s1与第2线圈导体12的槽插入部12s1分别逐一插入于相邻的槽S而组装于定子铁芯1的状态下,在各个槽插入部11s1、12s1之间存在1个齿部1b。第1线圈导体11的槽插入部11s2与第2线圈导体12的槽插入部12s2的关系也是同样的。第1线圈导体11及第2线圈导体12被未图示的绝缘物包覆。
第1线圈导体11的线圈末端部11e1与第2线圈导体12的线圈末端部12e1可以隔着绝缘体10r而接合。作为绝缘体10r,能够使用绝缘纸、纤维增强塑料、树脂薄膜、粘合片等。另外还能够将它们组合来使用。对于第1线圈导体11的线圈末端部11e2和第2线圈导体12的线圈末端部12e2也是同样的。此外,关于组合线圈4B~4D的结构,除了组装于定子铁芯1时的内径不同之外,与组合线圈4A的结构相同。
图7为示出图4所示的第1线圈导体11的槽插入部11s2与线圈末端部11e2的边界附近的放大图。
如图2、图4、图7所示,在线圈末端部11e2的周向X-侧的端部的第1线圈导体11的周向X的宽度L1,与对槽S的周向X的间距SP再加上第1线圈导体11的槽插入部11s2的周向X的宽度L2得到的宽度相同。在该端部的周向X-侧的部分相连有周向X的宽度小的槽插入部11s2。对于第1线圈导体11的槽插入部11s1与线圈末端部11e1的边界也是同样的。
在线圈末端部11e2的周向X+侧的端部的第1线圈导体11的周向X的宽度逐渐变小为与槽插入部11s1的周向X的宽度相同。第1线圈导体11的线圈末端部11e1、11e2的径向Y的厚度L3,与第1线圈导体11的槽插入部11s1、11s2的径向Y的厚度L4相同。因此,第1线圈导体11的线圈末端部11e1、11e2的与长边方向垂直的截面积大于槽插入部11s1、11s2的与长边方向垂直的截面积。因此,线圈末端部11e1、11e2的电性电阻被降低,能够降低第1线圈导体11的铜损。
另外,在线圈末端部12e2的周向X+侧的端部的第2线圈导体12的周向X的宽度L1,与对槽S的周向X的间距SP再加上第2线圈导体12的槽插入部12s1的宽度L2得到的宽度相同。在该端部的周向X+侧部分相连有周向X的宽度小的槽插入部12s1。对于第2线圈导体12的槽插入部12s2与线圈末端部12e1的边界也是同样的。
在线圈末端部12e2的周向X-侧的端部的第2线圈导体12的周向X的宽度逐渐变小为与槽插入部12s2的周向X的宽度相同。第2线圈导体12的线圈末端部12e1、12e2的径向Y的厚度L3与第2线圈导体12的槽插入部12s1、12s2的径向Y的厚度L4相同。因此,第2线圈导体12的线圈末端部12e1、12e2的与长边方向垂直的截面积大于槽插入部12s1、12s2的与长边方向垂直的截面积。由此,线圈末端部12e1、12e2的电性电阻被降低,能够降低第2线圈导体12的铜损。
如上所述,第1线圈导体11的槽插入部11s1与第2线圈导体12的槽插入部12s1分别插入于在周向X邻接的槽S,第1线圈导体11的槽插入部11s2与第2线圈导体12的槽插入部12s2也分别插入于在周向X邻接的槽S。即,第1线圈导体11的槽插入部11s1与第2线圈导体12的槽插入部12s1以槽插入部11s1的中心线与槽插入部12s1的中心线在周向X隔开1个槽间距的间隔的方式配置,在其周向X之间存在齿部1b。第1线圈导体11的槽插入部11s2与第2线圈导体12的槽插入部12s2的关系也是同样的。
第1线圈导体11的槽插入部11s1与第2线圈导体12的线圈末端部12e2在径向Y上偏移而不会接触。同样地,第1线圈导体11的槽插入部11s2与第2线圈导体12的线圈末端部12e1在径向Y上偏移而不会接触。
图8为从外周侧观察将层叠线圈导体10A、10B、10C这3根组合而成的组合线圈4A的示意图。为了方便说明整体结构,将其绘制为平面状。还绘制了原本看不见的齿部1b。
图9为从图3所示的箭头A方向(轴向Z)观察层叠线圈导体10A的图。
构成组合线圈4A的层叠线圈导体10A的第1线圈导体11的两根槽插入部11s1、11s2分别插入于在周向X上离开6个槽的槽S。与第1线圈导体11一体化的第2线圈导体12的两根槽插入部12s1、12s2分别在插入有第1线圈导体11的槽插入部11s1、11s2的槽S的周向X+侧的旁边的槽S被插入。
构成组合线圈4A的层叠线圈导体10B的各个槽插入部11s1~12S2在从插入有构成组合线圈4A的层叠线圈导体10A的槽插入部11s1~12s2的各个槽S向周向X+侧各离开两个槽的槽S被插入,构成组合线圈4A的层叠线圈导体10C的各个槽插入部11s1~12S2在分别向X+侧再各离开两个槽的槽S被插入。
如上所述,在本实施方式中,将3根层叠线圈导体10A~10C组合而形成1个组合线圈4A。在将层叠线圈导体10A、10B、10C进行组合时,为了使层叠线圈导体10A~10C的层叠线圈末端部10Ae1、10Be1、10Ce1彼此不干扰,需要使层叠线圈末端部10Ae1~10Ce1的最外延部(顶部)以在径向Y上偏移与层叠线圈导体10A的厚度相应的量的方式弯曲。接下来说明其理由。
如图1、图2、图8所示,在定子铁芯1的槽S中插入、构成组合线圈4A的层叠线圈导体10A~10C的全部槽插入部11s1、11s2、12s1、12s2在各自被插入的槽S内的径向Y的位置在各个槽S内全都相同,即在径向Y最外侧的位置。同样地,构成组合线圈4B的层叠线圈导体10A~10C的全部槽插入部11s1、11s2、12s1、12s2在各自被插入的槽S内的径向Y的位置在各个槽S内全都相同,即在从径向Y最外侧起第2位的位置。
然而,如图8所示,在层叠线圈导体10A的层叠线圈末端部10Ae2的径向Y的外侧,存在层叠线圈导体10B的层叠线圈末端部10Be2和层叠线圈导体10C的层叠线圈末端部10Ce2。因而,为了将构成层叠线圈导体10A的全部槽插入部11s1、11s2、12s1、12s2容纳于径向Y的相同位置,如图9所示,需要使层叠线圈末端部10Ae2弯曲以在径向Y上偏移与层叠线圈末端部10Ae2的径向Y的厚度相应的量。这对于层叠线圈末端部10Ae1也是同样的,对于层叠线圈导体10B、10C的各层叠线圈末端部也是同样的。
图10为将4个组合线圈4A、4B、4C、4D插入于槽S而成的定子铁芯1的与轴向Z垂直的剖视图。
由于如上所述各线圈末端部在径向Y上弯曲,因此线圈末端部11e1~12e2的径向Y的厚度(不是导体自身的径向Y的厚度,而是例如作为层叠线圈末端部10Ae1整体的径向厚度)厚于槽插入部的径向Y的厚度。因此,在想要使组合线圈4A~4D在径向Y上叠合、将各第1线圈导体11、第2线圈导体12的槽插入部11s1~12s2插入于槽S的情况下,当试图将槽插入部11s1~12s2在径向Y上紧贴地配置时,例如3个层叠线圈末端部10Ae2~10Ce2彼此在径向Y产生干扰。
因此,适当地使线圈末端部11e1~12e2在径向Y上从根部弯曲,由此消除线圈末端部的干扰,能够将槽插入部11s1~12s2如图10所示配置得密。此外在槽S的内壁面与第1线圈导体11、第2线圈导体12之间可以插入有未图示的绝缘纸等绝缘体。
接下来对定子线圈100的绕组构造进行说明。
如上所述,定子50的定子线圈100包括4个组合线圈4A、4B、4C、4D。组合线圈4A~4D的结构全都相同。组合线圈4A、4B、4C、4D分别包括3个层叠线圈导体10A、10B、10C。而且,各个层叠线圈导体10A~10C是将第1线圈导体11与第2线圈导体12层叠并一体化而构成的。
构成组合线圈4A~4D的全部(4个)层叠线圈导体10A的第1线圈导体11构成1个相的线圈群100A。
另外,构成组合线圈4A~4D的全部层叠线圈导体10A的第2线圈导体12构成1个相的线圈群。
另外,构成组合线圈4A~4D的全部层叠线圈导体10B的第1线圈导体11构成1个相的线圈群。
另外,构成组合线圈4A~4D的全部层叠线圈导体10B的第2线圈导体12构成1个相的线圈群。
另外,构成组合线圈4A~4D的全部层叠线圈导体10C的第1线圈导体11构成1个相的线圈群。
另外,构成组合线圈4A~4D的全部层叠线圈导体10C的第2线圈导体12构成1个相的线圈群。
接下来,使用图6对构成组合线圈4A~4D的全部层叠线圈导体10A的第1线圈导体11所构成的1个相的线圈群100A进行说明。
图6中仅图示构成组合线圈4A~4D的全部(4个)层叠线圈导体10A的4个第1线圈导体11所构成的1个相的线圈群100A,省略了其它线圈导体。将定子铁芯1的轴向Z+侧的端面(图6中可见的一侧)设为第1端面,将轴向Z-侧的端面(图6中不可见的一侧)设为第2端面。在图6中,当线圈末端在一端侧而可见的情况下,用实线绘制,当存在于另一端侧而不可见的情况下,用虚线绘制。
另外,在图6中,将构成组合线圈4A的层叠线圈导体10A的第1线圈导体11图示为第1线圈导体11A,将构成组合线圈4B的层叠线圈导体10A的第1线圈导体11图示为第1线圈导体11B,将构成组合线圈4C的层叠线圈导体10A的第1线圈导体11图示为第1线圈导体11C,将构成组合线圈4D的层叠线圈导体10A的第1线圈导体11图示为第1线圈导体11D。
4个第1线圈导体11A~11D从定子铁芯1的径向Y外侧起依次以第1线圈导体11A、第1线圈导体11B、第1线圈导体11C、第1线圈导体11D的顺序配置。第1线圈导体11A~11D的各个槽插入部11s1、11s2插入于从定子铁芯1的槽S1起直到槽S91为止依次各离开6个槽的相同的槽Sn。
将在槽S1的径向Y最外侧的位置插入的第1线圈导体11A的槽插入部11s1的轴向Z-侧的端部与在槽S7的径向Y最外侧的位置插入的槽插入部11s2的轴向Z-侧的端部进行连接的线圈末端部11e1形成于第2端面侧。将在槽S7的径向Y最外侧插入的槽插入部11s2的轴向Z+侧的端部与在槽S13的径向Y最外侧的位置插入的槽插入部11s1的轴向Z+侧的端部进行连接的线圈末端部11e2形成于第1端面侧。像这样,线圈末端部11e1与线圈末端部11e2在定子铁芯1的第2端面侧与第1端面侧交替形成。在从槽S1的径向Y外侧起第3位的位置插入的第1线圈导体11C的结构与上述第1线圈导体11A的结构相同。
在从槽S1的径向Y外侧起第2位的位置插入的第1线圈导体11B与在第4位的位置插入的第1线圈导体11D的结构相同,而与第1线圈导体11A的不同点在于各线圈末端部的形成部位在轴向Z的相反侧。
在定子铁芯1的第1端面,从槽S1的径向Y最外侧伸出的第1线圈导体11A的缠绕开始端部11As与从自槽S91的径向Y外侧起第3位的位置伸出的第1线圈导体11C的缠绕结束端部11Ce接合。
另外,从自槽S1的径向Y外侧起第3位的位置伸出的第1线圈导体11C的缠绕开始端部11Cs与从槽S91的径向Y最外侧伸出的第1线圈导体11A的缠绕结束端部11Ae接合。
在定子铁芯1的第2端面,从自槽S1的径向Y外侧起第2位的位置伸出的第1线圈导体11B的缠绕开始端部11Bs与从自槽S91的径向Y外侧起第4位的位置伸出的第1线圈导体11D的缠绕结束端部11De接合。
另外,从自槽S1的径向Y外侧起第4位的位置伸出的第1线圈导体11D的缠绕开始端部11Ds与从自槽S91的径向Y外侧起第2位的位置伸出的第1线圈导体11B的缠绕结束端部11Be接合。
进而,从槽S19和槽S25向定子铁芯1的第1端面侧伸出的第1线圈导体11A的线圈末端部11e2被切断,从槽S25和槽S31向定子铁芯1的第1端面侧伸出的第1线圈导体11B的线圈末端部11e2被切断。
然后,将从槽S31伸出的第1线圈导体11B的一方的切断部11BT1与从槽S25伸出的第1线圈导体11A的一方的切断部11AT1接合,从而第1线圈导体11A~第1线圈导体11D被串联连接,形成了以6个齿部为单位、形成为2匝的1个相的线圈群100A。
另外,从槽S25伸出的第1线圈导体11B的另一方的切断部11BT2为引出线O,从槽S19伸出的第1线圈导体11A的另一方的切断部11AT2为中性点N。
对于构成组合线圈4A~4D的全部层叠线圈导体10A的第2线圈导体12所构成的1个相的线圈群,将各个槽插入部12s1、12s2各错开1个槽而配置于从槽S2至槽S92沿周向X各离开6个槽的槽Sn。
另外,对于构成组合线圈4A~4D的全部层叠线圈导体10B的第1线圈导体11所构成的1个相的线圈群,将各个槽插入部11s1、11s2再各错开1个槽而配置于从槽S3至槽S93沿周向X各离开6个槽的槽Sn。
另外,对于构成组合线圈4A~4D的全部层叠线圈导体10B的第2线圈导体12所构成的1个相的线圈群,将各个槽插入部12s1、12s2再各错开1个槽而配置于从槽S4至槽S94沿周向X各离开6个槽的槽Sn。
另外,对于构成组合线圈4A~4D的全部层叠线圈导体10C的第1线圈导体11所构成的1个相的线圈群,将槽插入部11s1、11s2再各错开1个槽而配置于从槽S5至槽S95沿周向X各离开6个槽的槽Sn。
另外,对于构成组合线圈4A~4D的全部层叠线圈导体10C的第2线圈导体12所构成的1个相的线圈群,将槽插入部12s1、12s2再各错开1个槽而配置于从槽S6至槽S96沿周向X各离开6个槽的槽Sn。
然后,卷绕于从槽S1至槽S91离开6个槽的槽Sn的线圈群100A、卷绕于从槽S3至槽S93离开6个槽的槽Sn的线圈群与卷绕于从槽S5至槽S95离开6个槽的槽Sn的线圈群将中性点(N)彼此接合而被Y接线,卷绕于从槽S2至槽S92离开6个槽的槽Sn的线圈群、卷绕于从槽S4至槽S94离开6个槽的槽Sn的线圈群与卷绕于从槽S6至槽S96离开6个槽的槽Sn的线圈群将中性点(N)彼此接合而被Y接线,构成了包括2组3相交流线圈群的定子线圈100。
此外,在定子线圈100的缠绕开始端部、缠绕结束端部及连接部,从隔着绝缘体将线圈导体彼此层叠的状态分离,成为仅是线圈导体的状态。在进行接合时,去除接合部位的绝缘包覆。
根据实施方式1的定子线圈100以及旋转电机的定子50,能够提供防止线圈末端部彼此的干扰并且使线圈末端部的导体的截面积比槽插入部的导体的截面积扩大、能够降低铜损的定子线圈以及旋转电机的定子。
另外,对于具有插入于在周向上相邻的槽的多个槽插入部的两个线圈导体,将线圈末端部在径向上重叠在一起而形成层叠线圈导体,从而能够将线圈末端部与槽插入部的连接部分的在线圈末端部侧的导体的宽度扩大至加上邻接的槽的周向宽度得到的宽度,能够降低定子线圈的铜损。
此外,在本实施方式1中,将第1线圈导体11及第2线圈导体12的各个槽插入部配置于各离开6个槽的槽S,但不限于离开6个槽的槽S。
实施方式2.
以下基于附图以与实施方式1不同的部分为中心来说明实施方式2的定子线圈以及旋转电机的定子。
图11为示出带状的定子铁芯1B的一例的立体图。
在实施方式1中,使用环状的定子铁芯1进行了说明,而如图11所示,将组合线圈4A~4D按顺序嵌入于定子铁芯1B,在将组合线圈4A~4D嵌入于定子铁芯1B的状态下,将定子铁芯1B绕成圆环状,将定子铁芯1B的两端接合,进而将组合线圈4A~4D适当地接在一起,由此也能够制造具有3相交流的定子线圈100的定子50。不过不限于利用本方法的制造。
实施方式3.
以下基于附图,以与实施方式1不同的部分为中心来说明实施方式3的定子线圈以及旋转电机的定子。
在实施方式1中,使用一连串的第1线圈导体11、第2线圈导体12来进行了说明,但也可以通过将它们在周向X分割而成的分段线圈接在一起而接合的方式来形成。将分段线圈的端部彼此经由从定子铁芯1的轴向Z的端面伸出的部分进行接合。
图12为层叠分段线圈导体S10的立体图。
层叠分段线圈导体S10包括第1分段线圈导体S11和第2分段线圈导体S12。第1分段线圈导体S11的槽插入部S11s1与槽插入部S11s2通过周向X的宽度L1大于槽插入部S11s1及槽插入部S11s2的周向X的宽度L2的线圈末端部S11e被连续地连接。同样地,第2分段线圈导体S12的槽插入部S12s1与槽插入部S12s2通过周向X的宽度L1大于槽插入部S12s1及槽插入部S12s2的周向X的宽度L2的线圈末端部S12e1被连续地连接。第1分段线圈导体S11与第2分段线圈导体S12隔着绝缘体10r在径向Y上层叠。
图13为示出层叠分段线圈导体S10彼此的连接状态的图。
从槽S在轴向Z上突出的部分被折弯而与相邻的层叠分段线圈导体S10连接,形成为线圈末端部S11e2及线圈末端部S12e2。这样,得到安装于与上述的层叠线圈导体10A被安装的相同的槽Sn的线圈。
对于作为将相邻的层叠分段线圈导体S10彼此连接的线圈末端部S11e2及线圈末端部S12e2的部分,也可以将周向X的宽度形成得大于各个槽插入部的周向X的宽度。
图14为示出安装将多个层叠分段线圈导体S10组合而成的定子线圈100而得到的定子50B的结构的截面示意图。
如图所示,可以是多个层叠分段线圈导体S10隔着连续的绝缘体10r在径向Y上层叠,多个层叠分段线圈导体S10被一体化。
根据实施方式3的定子线圈以及旋转电机的定子,实现与实施方式1同样的效果。
本申请记载了各种例示性实施方式及实施例,但1个或多个实施方式中记载的各种特征、形态及功能不限于特定的实施方式中的应用,而能够单独或以各种组合的方式应用于实施方式。
因此,在本申请中公开的技术范围内设想未例示的无数变形例。例如,包括将至少1个构成要素变形的情况、追加的情况或省略的情况,还包括将至少1个构成要素提取并与其它实施方式的构成要素组合的情况。
Claims (10)
1.一种定子线圈,被组装于旋转电机的定子铁芯,并且包括多个线圈导体,该旋转电机的定子铁芯具备:圆环状的磁轭部、从所述磁轭部的内周面沿周向等间隔地形成且向径向的内侧突出的多个齿部、和在相邻的所述齿部之间形成的多个槽,其中,
至少在所述定子铁芯的轴向的一方的端面侧设置的所述线圈导体的在线圈末端部的径向厚度与所述线圈导体被插入于所述定子铁芯的所述槽的槽插入部的径向厚度相同,
在所述线圈末端部的周向的端部的所述线圈导体的周向宽度大于在所述槽插入部的所述线圈导体的周向宽度。
2.根据权利要求1所述的定子线圈,其中,
所述线圈导体存在第1线圈导体和第2线圈导体这两种,其中,
第1线圈导体具备:多个槽插入部,插入于离开预先决定的槽数的所述定子铁芯的所述槽;以及多个所述线圈末端部,在所述定子铁芯的轴向的一端侧和另一端侧将所述槽插入部的轴向的端部彼此交替而连续地进行连接;以及
第2线圈导体具备:多个槽插入部,插入于离开预先决定的槽数的所述定子铁芯的槽;以及多个所述线圈末端部,在所述定子铁芯的轴向的一端侧和另一端侧将所述槽插入部的轴向的端部彼此交替而连续地进行连接,
所述第1线圈导体的各个所述槽插入部被插入的所述槽与所述第2线圈导体的各个所述槽插入部被插入的所述槽向周向的一方各错开1个槽。
3.根据权利要求2所述的定子线圈,其中,
具备层叠线圈导体,该层叠线圈导体是所述第1线圈导体和所述第2线圈导体在径向上层叠而成的,
在径向上观察时,所述第1线圈导体的所述线圈末端部的周向的中央部分与所述第2线圈导体的所述线圈末端部的周向的中央部分重叠。
4.根据权利要求3所述的定子线圈,其中,
在所述第1线圈导体的线圈末端部的周向的一端的所述第1线圈导体的周向宽度和在所述第2线圈导体的线圈末端部的周向的另一端的所述第2线圈导体的周向宽度与对所述槽的周向的间距加上所述槽插入部的周向宽度得到的宽度相同。
5.根据权利要求3或4所述的定子线圈,其中,
具备包括3个所述层叠线圈导体的组合线圈,
容纳第1层叠线圈导体的各个槽插入部的各所述槽与容纳第2层叠线圈导体的各所述槽向周向的一方各离开两个槽,
容纳所述第2层叠线圈导体的各个槽插入部的各所述槽与容纳第3层叠线圈导体的各所述槽向周向的一方各离开两个槽。
6.根据权利要求5所述的定子线圈,其中,
构成所述第1层叠线圈导体的所述第1线圈导体的所述槽插入部在被插入的所述槽内的径向的位置、构成所述第2层叠线圈导体的所述第1线圈导体的所述槽插入部在被插入的所述槽内的径向的位置与构成所述第3层叠线圈导体的所述第1线圈导体的所述槽插入部在被插入的所述槽内的径向的位置全都相同。
7.根据权利要求5或6所述的定子线圈,其中,
具有多个所述组合线圈。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的定子线圈,其中,
所述层叠线圈导体包括在周向上被分割为多个的层叠分段线圈导体。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的定子线圈,其中,
所述线圈末端部在径向上弯曲。
10.一种旋转电机的定子,具备:
旋转电机的定子铁芯,具备圆环状的磁轭部、从所述磁轭部的内周面沿周向等间隔地形成且向径向的内侧突出的多个齿部、和在相邻的所述齿部之间形成的多个槽;以及
权利要求1至9中任一项所述的定子线圈。
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