DE102013203249A1

DE102013203249A1 - Stator einer elektrischen Drehmaschine

Info

Publication number: DE102013203249A1
Application number: DE102013203249A
Authority: DE
Inventors: Norimoto Minoshima; Masaki SAIJO
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2013-08-29
Also published as: CN103296797A; US9203289B2; US20130221793A1; JP5533913B2; JP2013183492A; CN103296797B

Abstract

Ein Stator einer elektrischen Drehmaschine hat einen Statorkern und Polyphasenwicklungen. Der Statorkern hat eine Vielzahl an Schlitzen. Die Polyphasenwicklungen sind in den Schlitzen vorgesehen. Jede Phase der Polyphasenwicklungen hat eine Vielzahl an Wicklungen, die für jeden Pol ausgebildet sind und parallel verbunden sind. Wenn ein Wickeln, bei dem ein Wicklungsabstand gleich der Anzahl an Schlitzen geteilt durch die Anzahl an Polen ist, ein Vollabstandswickeln genannt wird, wenn ein Wickeln, bei dem ein Wicklungsabstand größer als der Wicklungsabstand des Vollabstandswickelns ist, ein Langabstandswickeln genannt wird, und wenn ein Wickeln, bei dem ein Wicklungsabstand kleiner als der Wicklungsabstand des Vollabstandswickelns ist, ein Kurzabstandswickeln genannt wird, sind zumindest zwei der Wicklungen jeder Phase an dem Statorkern durch ein wellenartiges Wickeln so ausgebildet, dass zwischen dem Langabstandswickeln und dem Kurzabstandswickeln entlang einer Umfangsrichtung des Statorkerns abgewechselt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stator einer elektrischen Drehmaschine mit einer Vielzahl an Polen, wobei der Stator einen Statorkern und Polyphasenwicklungen aufweist, wobei der Statorkern Zähne hat, die zwischen ihnen eine Vielzahl an Schlitzen definieren, wobei die Polyphasenwicklungen in den Schlitzen vorgesehen sind, wobei jede Phase der Polyphasenwicklungen eine Vielzahl an Wicklungen hat, die für jeden Pol ausgebildet sind und parallel verbunden sind.
In einigen elektrischen Drehmaschinen sind der Rotor und der Stator exzentrisch in Bezug aufeinander angeordnet. In dem Stator, bei dem Wicklungen parallel verbunden sind, kann ein Ungleichgewicht einer elektromotorischen Kraft, die durch die Exzentrizität verursacht wird, eine zyklische Stromstärke in der parallelen Schaltung erzeugen, wodurch eine Zunahme an Geräusch und Schwingung der elektrischen Drehmaschine während des Betriebs verursacht wird. Um die zyklische Stromstärke zu verringern, offenbart die veröffentlichte und geprüfte japanische Patentanmeldung JP 2006-311716 eine Wickelstruktur einer elektrischen Drehmaschine.
Die Statorwicklung dieses Dokuments hat eine Wicklung (Spule) der Phase U, eine Wicklung (Spule) der Phase V und eine Wicklung (Spule) der Phase W. Unter Bezugnahme auf 10 ist ein Ende der Wicklung 110U der Phase U mit einem Anschluss 120U der Phase U eines Drei-Phasen-Kabels verbunden, und das andere Ende dient als ein neutraler Punkt N. Die Wicklung 110U der Phase U hat Wicklungen 111U bis 118U der Phase U. Die Wicklungen 111U, 112U, 115U, 116U der Phase U sind in Reihe verbunden, um eine erste Wicklungsgruppe A auszubilden. Die Wicklungen 113U, 114U, 117U, 118U der Phase U sind in Reihe verbunden, um eine zweite Wicklungsgruppe B auszubilden. Die erste Wicklungsgruppe A und die zweite Wicklungsgruppe B sind parallel verbunden.
Die erste Wicklungsgruppe A ist so angeordnet, dass die Wicklungen 111U, 112U und 115U, 116U der Phase U voneinander in der Umfangsrichtung des Statorkerns 100 beabstandet sind und einander in der radialen Richtung des Statorkerns 100 zugewandt sind. Die zweite Wicklungsgruppe B ist so angeordnet, dass die Wicklungen 113U, 114U und 117U, 118U der Phase U voneinander in der Umfangsrichtung des Statorkerns 100 beabstandet sind und einander in der radialen Richtung des Statorkerns 100 zugewandt sind. Daher wird in einer elektrischen Drehmaschine, die den Rotor und den Stator exzentrisch in Bezug aufeinander angeordnet hat, das elektromagnetische Gleichgewicht gehalten, wodurch die zyklische Stromstärke verringert wird, die zwischen der ersten Wicklungsgruppe A und der zweiten Wicklungsgruppe B fließt, die parallel verbunden sind.
Ein Teil des Drahtes, der die Wicklungen 120U und 115U der Phase U der ersten Wicklungsgruppe A miteinander verbindet, ist um die gleichen Zähne gewickelt, um die die Wicklung 113U der Phase U der zweiten Wicklungsgruppe B ebenfalls gewickelt ist, wie dies anhand einer gestrichelten Linie in 10 gezeigt ist. Ein Teil des Drahtes, der die Wicklungen 114U und 117U der Phase U der zweiten Wicklungsgruppe B miteinander verbindet, ist um die gleichen Zähne gewickelt, um die die Wicklung 116U der Phase U der ersten Wicklungsgruppe A ebenfalls gewickelt ist, wie dies anhand einer gestrichelten Linie in 10 gezeigt ist. In dem Aufbau, bei dem die verbindenden Drähte als ein Teil der Wicklungen verwendet werden und in den Schlitzen vorgesehen sind, wird das Wicklungsende des Stators klein gestaltet.
Da die Wicklungen der Phase U von sowohl der ersten Wicklungsgruppe A als auch der zweiten Wicklungsgruppe B voneinander so beabstandet sind, dass sie einander zugewandt sind, haben die Verbindungsdrähte der beabstandeten Wicklungen der Phase U eine erhöhte Länge, wodurch die Produktivität bei der Herstellung der Wicklungen verschlechtert wird.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, einen Stator einer elektrischen Drehmaschine mit einer Vielzahl an Polen vorzusehen, der eine Erzeugung der zyklischen Stromstärke, die zwischen den parallel verbundenen Wicklungen strömt, verhindert und außerdem die Produktivität bei der Herstellung der Wicklungen verbessert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Stator einer elektrischen Drehmaschine mit einer Vielzahl an Polen vorgesehen. Der Stator hat einen Statorkern und Polyphasenwicklungen. Der Statorkern hat Zähne, die zwischen ihnen eine Vielzahl an Schlitzen definieren. Die Polyphasenwicklungen sind in den Schlitzen vorgesehen. Jede Phase der Polyphasenwicklungen hat eine Vielzahl an Wicklungen, die für jeden Pol ausgebildet sind und parallel verbunden sind. Ein Wickeln, bei dem ein Wicklungsabstand gleich einer Anzahl an Schlitzen ist, die durch die Anzahl an Polen geteilt ist, wird Vollabstandswickeln genannt, ein Wickeln, bei dem ein Wicklungsabstand größer als ein Wicklungsabstand des Vollabstandswickeln ist, wird Langabstandswickeln genannt und ein Wickeln, bei dem ein Wicklungsabstand geringer als der Wicklungsabstand des Vollabstandswickeln ist, wird Kurzabstandswickeln genannt, wobei zumindest zwei der Wicklungen jeder Phase an den Statorkern durch ein wellenartiges Wickeln so ausgebildet sind, dass sie zwischen dem Langabstandswickeln und dem Kurzabstandswickeln entlang einer Umfangsrichtung des Statorkerns abwechseln.
Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehend dargelegten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor, in denen die Prinzipien der vorliegenden Erfindung in beispielartiger Weise veranschaulicht sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung ist zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen unter Bezugnahme auf die nachstehend dargelegte Beschreibung der gegenwärtig als bevorzugt erachteten Ausführungsbeispiele zusammen mit den beigefügten Zeichnungen am besten verständlich.
1 zeigt eine Längsschnittansicht einer elektrischen Drehmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2A zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 1.
2B zeigt eine ausschnittartige schematische Ansicht eines Statorkerns der elektrischen Drehmaschine aus 2A.
3 zeigt eine schematische Ansicht eines wellenartigen Wickelns der elektrischen Drehmaschine aus 1.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Wicklung der Phase U und einer zweiten Wicklung der Phase U.
5A zeigt eine Draufsicht auf eine Einführeinrichtung und die erste Wicklung der Phase U aus 4, die an der Einführeinrichtung angeordnet ist.
5B zeigt eine Draufsicht auf die zweite Wicklung der Phase U aus 4, die in der ersten Wicklung der Phase U aus 5A eingeführt ist.
6 zeigt eine schematische Ansicht eines Stators einer elektrischen Drehmaschine gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine schematische Ansicht eines Stators einer elektrischen Drehmaschine gemäß wiederum einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine schematische Ansicht eines Stators einer elektrischen Drehmaschine gemäß einem wiederum anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt eine schematische Ansicht eines Stators einer elektrischen Drehmaschine gemäß einem wiederum anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt eine schematische Ansicht einer Wickelstruktur einer elektrischen Drehmaschine gemäß dem Stand der Technik.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend ist die elektrische Drehmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 5B beschrieben. Unter Bezugnahme auf 1, in der die elektrische Drehmaschine in einer Längsschnittansicht gezeigt ist, ist die elektrische Drehmaschine anhand eines Bezugszeichens M gezeigt und hat einen Rotor 11, eine Rotorwelle 12, einen Stator 13 und ein Motorgehäuse 14. Der Rotor 11 ist an der Rotorwelle 12 fest montiert und der Stator 13 ist an der Innenumfangsfläche des Motorgehäuses 14 fest montiert. Öl zum Kühlen des Stators 13 ist in dem Motorgehäuse 14 bis zu einem derartigen Niveau abgedichtet, dass ein beliebiges Teil des Rotors 11 nicht in das Öl getaucht ist.
Wie dies in 2A gezeigt ist, hat der Stator 13 einen ringartigen Statorkern 22, der an seinem Innenumfang eine Vielzahl an Zähnen 23 hat, die eine Vielzahl an Schlitzen 24 zwischen den Zähnen 23 definieren, und Wicklungen 25, die in den Schlitzen 24 eingeführt sind. Der Stator 13 hat drei Phasen, acht Pole und 48 Schlitze 24. Der nachstehend dargelegten Beschreibung sind die Anzahl an Polen und die Anzahl an Schlitzen 24 jeweils anhand P bzw. S repräsentiert. Die Wicklungen 25 sind um die Zähne 23 herum durch ein wellenartiges Wickeln ausgebildet. Es sollte hierbei beachtet werden, dass die Darstellung des Wicklungsendes jeder Wicklung 25 in der Zeichnung von 2A weggelassen ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist der Statorkern 22 aus einer Vielzahl an laminierten Kernblättern 33 ausgebildet. Die Kernblätter 33 sind aus einem magnetischen Material wie beispielsweise Stahlblech hergestellt. Die axiale Länge des Statorkerns 22 oder die Dicke der Kernblätter 33 des Statorkerns 22 ist anhand des Bezugszeichens T gezeigt. Der Rotor 11 der elektrischen Drehmaschine M hat einen Rotorkern 34 und eine Vielzahl an Permanentmagneten 35, die in dem Rotorkern 34 eingebettet sind. Der Rotorkern 34 ist aus einer Vielzahl an laminierten Kernblättern 36 ausgebildet. Die Kernblätter 36 sind aus einem magnetischen Material wie beispielsweise Stahlblech hergestellt. Der Rotorkern 34 hat an seiner axialen Mitte ein Loch 341, durch das die Drehwelle 12 fixiert eingeführt ist.
2B zeigt einen Teil der Schlitze 24 aus 2A und die Wicklungsverdrahtung in schematischer Weise. Wie dies in der Zeichnung gezeigt ist, haben die Wicklungen 25 eine Vielzahl an Leitungsdrähten. Insbesondere haben die Wicklungen 25 eine erste Wicklung 25U1 der Phase U, eine zweite Wicklung 25U2 der Phase U, eine erste Wicklung 25V1 der Phase V, eine zweite Wicklung 25V2 der Phase V, eine erste Wicklung 25W1 der Phase W, und eine zweite Wicklung 25W2 der Phase W. Die Wicklungsenden der Wicklungen 25 sind in der Reihenfolge erste Wicklung 25U1 der Phase U, zweite Wicklung 25U2 der Phase U, erste Wicklung 25V1 der Phase V, zweite Wicklung 25V2 der Phase V, erste Wicklung 25W1 der Phase W und zweite Wicklung 25W2 der Phase W von der radial äußeren Seite zu der radial inneren Seite des Statorkerns 22 hin angeordnet. Jede Wicklung 25 ist in jedem Schlitz 24 eingefüllt und in einer konzentrischen Weise in Bezug auf die Mittelachse der Drehwelle 12 angeordnet.
Die Schlitze 24, in denen die erste Wicklung 25U1 der Phase U gewickelt ist, sind anhand der Bezugszeichen 24U11 und 24U12 bezeichnet. Die Schlitze 24, in denen die zweite Wicklung 25U2 der Phase U gewickelt ist, sind anhand der Bezugszeichen 24U21 und 24U22 bezeichnet. In ähnlicher Weise sind die Schlitze 24, in denen die erste Wicklung 25V1 der Phase V gewickelt ist, anhand der Bezugszeichen 24V11 und 24V12 bezeichnet. Die Schlitze 24, in denen die zweite Wicklung 25V2 der Phase V gewickelt ist, sind anhand der Bezugszeichen 24V21 und 24V22 bezeichnet. In ähnlicher Weise sind die Schlitze 24, in denen die erste Wicklung 25W1 der Phase W gewickelt ist, anhand der Bezugszeichen 24W11 und 24W12 bezeichnet. Die Schlitze 24, in denen die zweite Wicklung 25W2 der Phase W gewickelt ist, sind anhand der Bezugszeichen 24W21 und 24W22 bezeichnet.
Wie dies anhand der durchgehenden Linien in 2B gezeigt ist, hat die erste Wicklung 25U1 der Phase U an einer Endfläche des Statorkerns 22 ein Wicklungsende, das über 6 Schlitze 24 zwischen den benachbarten Schlitzen 24U11 und 24U12 tritt, womit der Wicklungsabstand von 7 Schlitzabständen an der einen Endfläche des Statorkerns 22 ausgebildet ist. Wie dies anhand der gestrichelten Linie in 2B gezeigt ist, hat die erste Wicklung 25U1 der Phase U an der anderen Endfläche des Statorkerns 22 ein Wicklungsende, das über 4 Schlitze 24 zwischen den benachbarten Schlitzen 24U11 und 24U12 tritt, womit der Wicklungsabstand von 5 Schlitzabständen an der anderen Endfläche des Statorkerns 22 ausgebildet ist. Andererseits hat, wie dies anhand der durchgehenden Linie in 2B gezeigt ist, die zweite Wicklung 25U2 der Phase U an der einen Endfläche des Statorkerns 22 ein Wicklungsende, das über 4 Schlitze 24 zwischen den benachbarten Schlitzen 24U21 und 24U22 tritt, womit der Wicklungsabstand von 5 Schlitzabständen an der einen Endfläche des Statorkerns 22 ausgebildet ist. Wie dies anhand der gestrichelten Linie in 2B gezeigt ist, hat die zweite Wicklung 25U2 der Phase U an der anderen Endfläche des Statorkerns 22 ein Wicklungsende, das über 6 Schlitze 24 zwischen den benachbarten Schlitzen 24U21 und 24U22 tritt, womit der Wicklungsabstand von 7 Schlitzabständen an der anderen Endfläche des Statorkerns 22 ausgebildet ist.
Wenn das Wickeln bei dem der Wicklungsabstand gleich der Zahl S an Schlitzen 24 geteilt durch die Zahl P an Polen ist (oder Wicklungsabstand = S/P), das Vollabstandswickeln genannt wird, ist das Wickeln, bei dem der Wicklungsabstand 6 (= 48/8) Schlitzabstände beträgt, das Vollabstandswickeln des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Das Wickeln, bei dem der Wicklungsabstand größer als 6 Schlitzabstände ist, wird das Langabstandswickeln des vorliegenden Ausführungsbeispiels genannt, und das Wickeln, bei dem der Wicklungsabstand geringer als 6 Schlitzabstände ist, wird das Kurzabstandswickeln des vorliegenden Ausführungsbeispiels genannt. Die erste Wicklung 25U1 der Phase U und die zweite Wicklung 25U2 der Phase U sind an dem Statorkern 22 durch ein wellenartiges Wickeln so ausgebildet, dass es jeweils zwischen 5 Schlitzabständen und 7 Schlitzabständen abwechselt. Genauer gesagt ist die erste Wicklung 25U1 der Phase U an der einen Endfläche des Statorkerns 22 durch das Langabstandswickeln und an der anderen Endfläche des Statorkerns 22 durch das Kurzabstandswickeln ausgebildet. Andererseits ist die zweite Wicklung 25U2 der Phase U an der einen Endfläche des Statorkerns 22 durch das Kurzabstandswickeln und an der anderen Endfläche des Statorkerns 22 durch das Langabstandswickeln ausgebildet. Die erste Wicklung 25U1 der Phase U und die zweite Wicklung 25U2 der Phase U sind um die Zähne 23 so ausgebildet, dass das Langabstandswickeln und das Kurzabstandswickeln an der einen Endfläche des Statorkerns paarweise vorgenommen sind, und außerdem so ausgebildet, dass das Kurzabstandswickeln und das Langabstandswickeln an der anderen Endfläche des Statorkerns 22 paarweise vorgenommen sind.
In ähnlicher Weise hat, wie dies anhand der durchgehenden Linie in 2B gezeigt ist, die erste Wicklung 25V1 der Phase V an der einen Endfläche des Statorkerns 22 ein Wicklungsende, das über 6 Schlitze 24 zwischen den benachbarten Schlitzen 24V11 und 24V12 tritt, womit der Wicklungsabstand von 7 Schlitzabständen (oder das Langabstandswickeln) an der einen Endfläche des Statorkerns 22 ausgebildet ist. Wie dies anhand der gestrichelten Linie in 2B gezeigt ist, hat die erste Wicklung 25V1 der Phase V an der einen Endfläche des Statorkerns 22 ein Wicklungsende, das über 4 Schlitze 24 zwischen den benachbarten Schlitzen 24V11 und 24V12 tritt, womit der Wicklungsabstand von 5 Schlitzabständen (oder das Kurzabstandswickeln) an der anderen Endfläche des Statorkerns 22 ausgebildet ist.
Andererseits hat, wie dies anhand der durchgehenden Linie in 2B gezeigt ist, die zweite Wicklung 25V2 der Phase V an der einen Endfläche des Statorkerns 22 ein Wicklungsende, das über 4 Schlitze 24 zwischen den benachbarten Schlitzen 24V21 und 24V22 tritt, womit der Wicklungsabstand von 5 Schlitzabständen (oder das Kurzabstandswickeln) an der einen Endfläche des Statorkerns 22 ausgebildet ist. Wie dies anhand der durchgehenden Linie in 2B gezeigt ist, hat die zweite Wicklung 25V2 der Phase V an der einen Endfläche des Statorkerns 22 ein Wicklungsende, das über 6 Schlitze 24 zwischen den benachbarten Schlitzen 24V21 und 24V22 tritt, womit ein Wicklungsabstand von 7 Schlitzabständen (oder ein Langabstandswickeln) an der anderen Endfläche des Statorkerns 22 ausgebildet ist. Die erste Wicklung 25V1 der Phase V und die zweite Wicklung 25V2 der Phase V sind an dem Statorkern 22 durch ein wellenartiges Wickeln so ausgebildet, dass sie zwischen dem Kurzabstandswickeln und dem Langabstandswickeln abwechseln. Die erste Wicklung 25V1 der Phase V und die zweite Wicklung 25V2 der Phase V sind um die Zähne 23 so ausgebildet, dass das Langabstandswickeln und das Kurzabstandswickeln paarweise an der einen Endfläche des Statorkerns 22 vorgesehen sind und außerdem so ausgebildet, dass das Kurzabstandswickeln und das Langabstandswickeln an der anderen Endfläche des Statorkerns 22 paarweise vorgesehen sind.
In ähnlicher Weise hat, wie dies anhand der durchgehenden Linie in 2B gezeigt ist, die erste Wicklung 25W1 der Phase W an der einen Endfläche des Statorkerns 22 ein Wicklungsende, das über sechs Schlitze 24 zwischen den benachbarten Schlitzen 24W11 und 24W12 tritt, womit der Wicklungsabstand von sieben Schlitzabständen (oder das Langabstandswickeln) an der einen Endfläche des Statorkerns 22 ausgebildet ist. Wie dies anhand der gestrichelten Linie in 2B gezeigt ist, hat die erste Wicklung 25W1 der Phase W an der anderen Endfläche des Statorkerns 22 ein Wicklungsende, das über vier Schlitze 24 zwischen den benachbarten Schlitzen 24W11 und 24W12 tritt, womit der Wicklungsabstand von fünf Schlitzabständen (oder ein Kurzabstandswickeln) an der anderen Endfläche des Statorkerns 22 ausgebildet ist.
Andererseits hat, wie dies anhand der durchgehenden Linie in 2B gezeigt ist, die zweite Wicklung 25W2 der Phase W an der einen Endfläche des Statorkerns 22 ein Wicklungsende, das über vier Schlitze 24 zwischen den benachbarten Schlitzen 24W21 und 24W22 tritt, womit der Wicklungsabstand von fünf Schlitzabständen (oder ein Kurzabstandswickeln) an der einen Endfläche des Statorkerns 22 ausgebildet ist. Wie dies anhand der gestrichelten Linie in 2B gezeigt ist, hat die zweite Wicklung 25W2 der Phase W an der anderen Endfläche des Statorkerns 22 ein Wicklungsende, das über sechs Schlitze 24 zwischen den benachbarten Schlitzen 24W21 und 24W22 tritt, womit der Wicklungsabstand von sieben Schlitzabständen (oder ein Langabstandswickeln) an der anderen Endfläche des Statorkerns 22 ausgebildet ist. Die erste Wicklung 25W1 der Phase W und die zweite Wicklung 25W2 der Phase W sind an dem Statorkern 22 anhand eines wellenartigen Wickelns so ausgebildet, dass sie zwischen dem Kurzabstandswickeln und dem Langabstandswickeln abwechseln. Die erste Wicklung 25W1 der Phase W und die zweite Wicklung 25W2 der Phase W sind um die Zähne 23 so ausgebildet, dass das Langabstandswickeln und das Kurzabstandswickeln an der einen Endfläche des Statorkerns 22 paarweise vorgesehen ist und außerdem so ausgebildet, dass das Kurzabstandswickeln und das Langabstandswickeln an der anderen Endfläche des Statorkerns 22 paarweise vorgesehen sind.
Unter Bezugnahme auf 3 sind ein Leitungsdraht 25UH1 der ersten Wicklung 25U1 der Phase U und ein Leitungsdraht 25UH2 der zweiten Wicklung 25U2 der Phase U mit dem Anschluss 40U der Phase U eines Inverters 40 verbunden. Ein Leitungsdraht 25VH1 der ersten Wicklung 25V1 der Phase V und ein Leitungsdraht 25VH2 der zweiten Wicklung 25V2 der Phase V sind mit dem Anschluss 40V der Phase V des Inverters 40 verbunden. Ein Leitungsdraht 25WH1 der ersten Wicklung 25W1 der Phase W und ein Leitungsdraht 25WH2 der zweiten Wicklung 25W2 der Phase W sind mit dem Anschluss 40W der Phase W des Inverters 40 verbunden.
Der andere Leitungsdraht 25UT1 der ersten Wicklung 25U1 der Phase U und der andere Leitungsdraht 25UT2 der zweiten Wicklung 25U2 der Phase U sind miteinander an dem neutralen Punkt N verbunden. Der andere Leitungsdraht 25VT1 der ersten Wicklung 25V1 der Phase V und der andere Leitungsdraht 25VT2 der zweiten Wicklung 25V2 der Phase V sind miteinander an dem neutralen Punkt N verbunden. Der andere Leitungsdraht 25WT1 der ersten Wicklung 25W1 der Phase W und der andere Leitungsdraht 25WT2 der zweiten Wicklung 25W2 der Phase W sind miteinander an dem neutralen Punkt N verbunden.
Die Leitungsdrähte 25UH1, 25UH2 der Wicklungen 25U1, 25U2 der Phase U, die Leitungsdrähte 25VH1, 25VH2 der Wicklungen 25V1, 25V2 der Phase V und die Leitungsdrähte 25WH1, 25WH2 der Wicklungen 25W1, 25W2 der Phase W sind in einem Bereich von aufeinanderfolgenden zehn Schlitzen 24 angeordnet. Die Leitungsdrähte 25UT1, 25UT2 der Wicklungen 25U1, 25U2 der Phase U, die Leitungsdrähte 25VT1, 25VT2 der Wicklungen 25V1, 25V2 der Phase V und die Leitungsdrähte 25WT1, 25WT2 der Wicklungen 25W1, 25W2 der Phase W sind in einem Bereich von aufeinanderfolgenden zehn Schlitzen 24 angeordnet. In derartigen Anordnungen sind die Leitungsdrähte 25UH1, 25UH2, 25VH1, 25VH2, 25WH1, 25WH2 und die Leitungsdrähte 25UT1, 25UT2, 25VT1, 25VT2, 25WT1, 25WT2 sämtlich in dem mechanischen Winkel (135°) für drei Pole angeordnet. Diese Leitungsdrähte 25UH1, 25UH2, 25VH1, 25VH2, 25WH1, 25WH2, 25UT1, 25UT2, 25VT1, 25VT2, 25WT1, 25WT2 sind in einem oberen Bereich des Motorgehäuses 14 unter Betrachtung in 1 so angeordnet, dass sie nicht in das in dem Motorgehäuse 14 befindliche Öl eingetaucht werden.
Nachfolgend ist der Betrieb des Stators 13 beschrieben. In der Wicklung der Phase U des Stators 13 sind die erste Wicklung 25U1 der Phase U und die zweite Wicklung 25U2 der Phase U parallel verbunden. Die erste Wicklung 25U1 der Phase U ist um die Zähne 23 herum durch ein wellenartiges Wickeln so ausgebildet, dass zwischen dem Kurzabstandswickeln und dem Langabstandswickeln abgewechselt wird. Die zweite Wicklung 25U2 der Phase U ist um die Zähne 23 herum durch ein wellenartiges Wickeln so gewickelt, dass das Langabstandswickeln der zweiten Wicklung 25U2 der Phase U dem Kurzabstandswickeln der ersten Wicklung 25U1 der Phase U entspricht und außerdem so gewickelt, dass die zweite Wicklung 25U2 der Phase U zwischen dem Kurzabstandswickeln und dem Langabstandswickeln abwechselt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, bei dem sowohl die erste Wicklung 25U1 der Phase U als auch die zweite Wicklung 25U2 der Phase U eine vollständige Wendung in dem Statorkern 22 ausführen, indem zwischen dem Kurzabstandswickeln und dem Langabstandswickeln abgewechselt wird, sind somit die Flussverbindungen, die in der ersten Wicklung 25U1 der Phase U und in der zweiten Wicklung 25U2 der Phase U erzeugt sind, die parallel verbunden sind, die gleichen. Daher wird ein Unterschied bei der Flussverbindung zwischen der ersten Wicklung 25U1 der Phase U und der zweiten Wicklung 25U2 der Phase U, die parallel verbunden sind, und folglich der Unterschied bei einer zwischen ihnen sich ergebenden induktiven Spannung beseitigt, was die Erzeugung eines zyklischen Stroms verhindert. Das gleiche gilt für die Wicklung der Phase V und die Wicklung der Phase W.
Die vorstehend beschriebenen Wicklungen 25 sind in die Schlitze 24 unter Verwendung einer Einführeinrichtung 50 eingeführt, wie dies in den 5A und 5B gezeigt ist. Da die Art und Weise zum Einführen der Wicklungen 25 in die Schlitze 24 bei der Wicklung der Phase U, der Wicklung der Phase V und der Wicklung der Phase W gleich ist, ist nachstehend lediglich die Art und Weise des Einführens der ersten Wicklung 25U1 der Phase U und der zweiten Wicklung 25U2 der Phase U der Wicklung der Phase U in die Schlitze 24U11, 24U12 und 24U21, 24U22 jeweils beschrieben.
Wie dies in 4 gezeigt ist, wird die erste Wicklung 25U1 der Phase U ausgebildet, indem eine erste vorgeformte Wicklung 26U1 der Phase U in die Schlitze 24U11, 24U12 eingeführt wird, und die zweite Wicklung 25U2 der Phase U wird ausgebildet, indem eine zweite vorgeformte Wicklung 26U2 der Phase U in die Schlitze 24U21, 24U22 eingeführt wird. Die erste vorgeformte Wicklung 26U1 der Phase U wird hergestellt, indem ein nahtloser Leiterdraht in einer ringartigen Form zu einer kreuzartigen Form ausgebildet wird, wie dies in 4 gezeigt ist. Die erste vorgeformte Wicklung 26U1 der Phase U wird so hergestellt, dass das Anfangsende US1 des Wickelns (oder das eine Ende des Leiterdrahtes) sich an der unteren Seite der ersten vorgeformten Wicklung 26U1 der Phase U befindet, und das Schlussende UE1 des Wickelns (oder das andere Ende des Leiterdrahtes) sich an der oberen Seite der ersten vorgeformten Wicklung 26U1 der Phase U befindet.
Die erste vorgeformte Wicklung 26U1 der Phase U hat vier u-förmige Biegungen 27. Jede Biegung 27 hat zwei gerade Abschnitte 27A und einen gebogenen äußeren Verbindungsabschnitt 27B, der die geraden Abschnitte 27A verbindet. Ein gebogener innerer Verbindungsabschnitt 27C ist zwischen zwei benachbarten Biegungen 27 ausgebildet, um derartige benachbarte Biegungen 27 zu verbinden. In dem Zustand, bei dem die erste vorgeformte Wicklung 26U1 der Phase U in die Schlitze 24U11 und 24U12 eingeführt ist, werden die geraden Abschnitte 27A in die Schlitze 24U11 und 24U12 eingeführt, bilden die äußeren Verbindungsabschnitte 27B die Wicklungsenden des Langabstandswickeln und die inneren Verbindungsabschnitte 27C bilden die Wicklungsenden des Kurzabstandswickelns. Die Länge von jedem geraden Abschnitten 27A ist die gleiche oder ist größer als die axiale Länge des Statorkerns 27 oder die Dicke T der Kernblätter 33. Jeder äußere Verbindungsabschnitt 27B hat eine Länge, die dem Wicklungsabstand von sieben Schlitzabständen (oder dem Langabstandswickeln), die sich entlang der Umfangsrichtung des Statorkerns 22 erstrecken, entspricht. Jeder innere Verbindungsabschnitt 27C hat eine Länge, die den Wicklungsabstand von fünf Schlitzabständen (oder dem Kurzabstandswickeln), die sich entlang der Umfangsrichtung des Statorkerns 22 erstrecken, entspricht.
Die zweite vorgeformte Wicklung 26U2 der Phase U wird hergestellt, indem ein nahtloser Leitungsdraht in einer ringartigen Form und dann in einer kreuzartigen Form ausgebildet wird. Die zweite vorgeformte Wicklung 26U2 der Phase U wird so hergestellt, dass das Anfangsende US2 des Wickelns (oder das eine Ende des Leiterdrahtes) sich an der unteren Seite der zweiten vorgeformten Wicklung 26U2 der Phase U befindet und sich das Schlussende UE2 des Wickelns (oder das andere Ende des Leiterdrahtes) sich an der oberen Seite der zweiten vorgeformten Wicklung 26U2 der Phase U befindet. Die zweite vorgeformte Wicklung 26U2 der Phase U hat vier u-förmige Biegungen 28. Jede Biegung 28 hat zwei gerade Abschnitte 28A und einen gebogenen äußeren Verbindungsabschnitt 28B, der die geraden Abschnitte 28A verbindet. Ein gebogener innerer Verbindungsabschnitt 28C ist zwischen zwei benachbarten Biegungen 28 ausgebildet, um derartige benachbarte Biegungen 28 zu verbinden. In dem Zustand, bei dem die zweite vorgeformte Wicklung 26U2 der Phase U in die Schlitze 24U21 und 24U22 eingeführt wird, werden die geraden Abschnitte 28A in die Schlitze 24U21 und 24U22 eingeführt, bilden die äußeren Verbindungsabschnitte 28B die Wicklungsenden des Kurzabstandswickelns und bilden die inneren Verbindungsabschnitte 28C die Wicklungsenden des Langabschnittswickelns.
Wie in dem Fall der ersten vorgeformten Wicklung 26U1 der Phase U ist die Länge von jedem geraden Abschnitt 28A der zweiten vorgeformten Wicklung 26U2 der Phase U die gleiche oder ist sie größer als die axiale Länge des Statorkerns 22 oder die Dicke T der Kernblätter 33. Jeder äußere Verbindungsabschnitt 28B hat eine Länge, die dem Wicklungsabstand von fünf Schlitzabständen (oder dem Kurzabstandswickeln), die sich entlang der Umfangsrichtung des Statorkerns 22 erstrecken, entspricht. Jeder innere Verbindungsabschnitt 28C hat eine Länge, die dem Wicklungsabstand von sieben Schlitzabständen (oder dem Langabstandswickeln) die sich entlang der Umfangsrichtung des Statorkerns 22 erstrecken, entspricht.
Die zweite vorgeformte Wicklung 26U2 der Phase U ist so ausgebildet, dass die äußeren Verbindungsabschnitte 28B kleiner sind als die äußeren Verbindungsabschnitte 27B der ersten vorgeformten Wicklung 26U1 der Phase U, und die inneren Verbindungsabschnitte 28C sind größer als die inneren Verbindungsabschnitte 27C der ersten vorgeformten Wicklung 26U1 der Phase U. Das heißt, die zweite vorgeformte Wicklung 26U2 der Phase U ist geringfügig kleiner als die erste vorgeformte Wicklung 26U1 ausgebildet. Somit ist die zweite vorgeformte Wicklung 26U2 der Phase U in die erste vorgeformte Wicklung 26U1 der Phase U einführbar.
Wenn das Anfangsende US2 der zweiten vorgeformten Wicklung 26U2 der Phase U sich von dem geraden Abschnitt 28A an einer Position, die benachbart zu den äußeren Verbindungsabschnitt 28B ist, wie dies in 4 gezeigt ist, erstreckt, ist die Länge des Anfangsendes US2 die gleiche oder geringer als die Länge des Wicklungsabstandes der fünf Schlitzabstände (oder des Kurzabstandswickelns), nämlich die Länge des äußeren Verbindungsabschnittes 28B. In diesem Fall ist das Anfangsende US2 entlang des äußeren Verbindungsabschnittes 28B angeordnet und dient als der Leiterdraht der vorliegenden Erfindung. Das heißt, das Anfangsende US2 und das Schlussende UE2 erstrecken sich von den geraden Abschnitten 28A, die das Kurzabstandswickeln ausbilden, und die Länge des Anfangsendes US2 ist auf die gleiche oder geringer als die Länge des Wicklungsabstandes des Kurzabstandswickelns festgelegt.
Wie dies in 5A gezeigt ist, hat die Einführeinrichtung 50 eine Basis 51, eine Vielzahl an stabförmigen Einführklingen 52, die auf der Basis 51 entlang eines Kreises um die Mitte der Basis 51 herum angeordnet sind, und einen Abstreifer 53, der entlang des Kreises angeordnet ist und nach oben und nach unten beweglich ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind acht Sätze an Einführklingen 52, wobei jeder Satz drei Einführklingen 52 hat, unter regelmäßigen Abständen entlang des Kreises angeordnet. Jeder Satz der Einführklingen 52 hat zwei Spalte (Zwischenräume), die zwischen beliebigen zwei benachbarten Einführklingen 52 ausgebildet sind. Diese drei Einführklingen 52 entsprechen dem Zahn 23, der den Schlitz 24U11 der ersten Wicklung 25U1 der Phase U und den Schlitz 24U21 der zweiten Wicklung 25U2 der Phase U bildet, und außerdem dem Zahn 23, der den Schlitz 24U12 der ersten Wicklung 25U1 der Phase U und den Schlitz 24U22 der zweiten Wicklung 25U2 der Phase U bildet.
Beim Einführen der ersten vorgeformten Wicklung 26U1 der Phase U und der zweiten vorgeformten Wicklung 26U2 der Phase U in die Schlitze 24 wird zunächst die erste vorgeformte Wicklung 26U1 der Phase U an der Basis 51 der Einführeinrichtung 50 angeordnet. In diesem Fall wird die erste vorgeformte Wicklung 26U1 der Phase U an die Einführeinrichtung 50 in einer derartigen Weise gesetzt, dass die paarweise vorgesehenen geraden Abschnitte 27A jeder Biegung 27 zwischen jeweils der mittleren und der äußeren Einführklinge 52 in den beiden benachbarten Sätzen der drei Einführklingen 52 für jede Biegung 27 eingeführt werden, wie dies in 5A gezeigt ist. Außerdem wird die erste vorgeformte Wicklung 26U1 der Phase U in einer derartigen Weise gesetzt, dass jeder innere Verbindungsabschnitt 27C sich in dem Kreis befindet, der durch die Einführklingen 52 umgeben ist (oder der Kreis des Abstreifers 53), und dass außerdem das Anfangsende US1 außerhalb des äußeren Verbindungsabschnittes 27B so angeordnet ist, dass es sich entlang des geraden Abschnitts 27A erstreckt, und das Schlussende UE1 außerhalb des äußeren Verbindungsabschnittes 27B so angeordnet ist, dass es sich entlang des geraden Abschnittes 27A erstreckt.
Nachdem die erste vorgeformte Wicklung 26U1 der Phase U auf der Basis 51 der Einführeinrichtung 50 angeordnet worden ist, wird die zweite vorgeformte Wicklung 26U2 der Phase U auf der Basis 51 so angeordnet, dass sie in die erste vorgeformte Wicklung 26U1 der Phase U eingeführt wird, wie dies in 5B gezeigt ist. In diesem Fall wird die zweite vorgeformte Wicklung 26U2 der Phase U an der Einführeinrichtung 50 in einer derartigen Weise gesetzt, dass die paarweise vorgesehenen geraden Abschnittes 28A jeder Biegung 28 zwischen jeweils der mittleren und der inneren Einführklinge 52 eingefügt sind bei den beiden benachbarten Sätzen aus drei Einführklingen 52 für jede Biegung 28, wie dies in 5B gezeigt ist. Außerdem wird die zweite vorgeformte Wicklung 26U2 der Phase U in einer derartigen Weise gesetzt, dass jeder innere Verbindungsabschnitt 28C in dem Kreis angeordnet ist, der durch die Einführklingen 52 umgeben ist (oder dem Kreis des Abstreifers 53), und dass außerdem das Anfangsende US2 entlang des äußeren Verbindungsabschnitts 28B der Biegung 28 so gebogen wird, dass eine mechanische Beeinträchtigung mit der ersten vorgeformten Wicklung 26U1 der Phase U vermieden wird, und das Schlussende UE2 außerhalb des äußeren Verbindungsabschnittes 28B so angeordnet wird, dass es sich entlang des geraden Abschnittes 28A erstreckt.
Indem der Abstreifer 53 zu dem Statorkern 22 (in den 5A und 5B nicht gezeigt) nach oben gedrückt wird, wobei die erste vorgeformte Wicklung 26U1 der Phase U und die zweite vorgeformte Wicklung 26U2 der Phase U auf der Basis 51 angeordnet sind, wie dies in 5B gezeigt ist, werden die inneren Verbindungsabschnitte 27C und 28C der ersten vorgeformten Wicklung 26U1 der Phase U und der zweiten vorgeformten Wicklung 26U2 der Phase U nach oben gezogen, wodurch ermöglicht wird, dass die geraden Abschnitte 27A und 28A in die Schlitze 24U11, 24U12 und 24U21, 24U22 eingeführt werden und die erste Wicklung 25U1 der Phase U und die zweite Wicklung 25U2 der Phase U jeweils an dem Statorkern 22 gewickelt werden.
Wenn die erste Wicklung 25U1 der Phase U und die zweite Wicklung 25U2 der Phase U an dem Statorkern 22 ausgebildet werden, wie dies in 2A gezeigt ist, wird das Anfangsende US1, das sich an der unteren Seite der ersten vorgeformten Wicklung 26U1 der Phase U befindet, an der geöffneten Seite des Schlitzes 24U11 (oder an der radial inneren Seite des Statorkerns 22) angeordnet. Das Anfangsende US1 ist mit dem Leitungsdraht 25UT1 verbunden. Das Schlussende UE1, das sich an der oberen Seite der ersten vorgeformten Wicklung 26U1 der Phase U befindet, ist an der inneren Seite des Schlitzes 24U12 angeordnet und mit dem Leitungsdraht 25UH1 verbunden.
Außerdem ist das Anfangsende US2, das sich an der unteren Seite der zweiten vorgeformten Wicklung 26U2 der Phase U befindet, an der geöffneten Seite des Schlitzes 24U21 (oder an der radial inneren Seite des Statorkerns 22) angeordnet. Das Anfangsende US2 ist mit dem Leitungsdraht 25UT2 verbunden. Das Schlussende UE2, das sich an der oberen Seite der zweiten vorgeformten Wicklung 26U2 der Phase U befindet, ist an der inneren Seite des Schlitzes 24U22 angeordnet und mit dem Leitungsdraht 25UH2 verbunden.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel hat die folgenden vorteilhaften Effekte.

(1) In dem Stator 13 der elektrischen Drehmaschine M sind die erste Wicklung 25U1 der Phase U und die zweite Wicklung 25U2 der Phase U der Wicklung der Phase U parallel verbunden. Die erste Wicklung 25U1 der Phase U beginnt mit dem Leitungsdraht 25UH1 des Kurzabstandswickelns, wechselt zwischen dem Langabstandswickeln und dem Kurzabstandswickeln eines wellenartigen Wickelns entlang der Umfangsrichtung des Statorkerns 22, und endet mit dem Langabstandswickeln. Die zweite Wicklung 25U2 der Phase U beginnt mit dem Leitungsdraht 25UH2 des Langabstandswickelns, wechselt zwischen dem Kurzabstandswickeln und dem Langabstandswickeln durch ein wellenartiges Wickeln entlang der Umfangsrichtung 22, und endet mit dem Kurzabstandswickeln. Die erste Wicklung 25U1 der Phase U und die zweite Wicklung 25U2 der Phase U sind an dem Statorkern 22 so ausgebildet, dass die erste Wicklung 25U1 der Phase U und die zweite Wicklung 25U2 der Phase U dem Kurzabstandswickeln und dem Langabstandswickeln bei jedem Pol entsprechen, und daher ist die Größe der Flussverbindungen, die in der ersten Wicklung 25U1 der Phase U und in der zweiten Wicklung 25U2 der Phase U erzeugt werden, die gleiche. Selbst wenn der Rotor 11 exzentrisch in Bezug auf den Stator 13 gesetzt wird, bleiben die Flussverbindungen, die in der ersten Wicklung 25U1 der Phase U und in der zweiten Wicklung 25U2 der Phase U erzeugt werden, die gleichen, wenn jeweils die erste Wicklung 25U1 der Phase U und die zweite Wicklung 25U2 der Phase U als Ganzes betrachtet wird. Daher wird die Erzeugung eines zyklischen Stroms, der zwischen der ersten Wicklung 25U1 der Phase U und der zweiten Wicklung 25U2 der Phase U fließt, verhindert. Das Gleiche gilt für die Wicklung der Phase V und die Wicklung der Phase W.
(2) Sowohl die erste Wicklung 25U1 der Phase U als auch die zweite Wicklung 25U2 der Phase U ist an dem Statorkern 22 durch ein wellenartiges Wickeln so ausgebildet, dass zwischen dem Kurzabstandswickeln und dem Langabstandswickeln abgewechselt wird. Das heißt, sowohl die erste Wicklung 25U1 der Phase U als auch die zweite Wicklung 25U2 der Phase U ist an dem Statorkern 22 durch ein wellenartiges Wickeln eine vollständige Wendung lang entlang der Umfangsrichtung des Statorkerns 22 ausgebildet. Anders als in dem Fall der offengelegten ungeprüften japanischen Patentanmeldung JP 2006-311716 müssen derartige Wicklungen nicht voneinander beabstandet werden, um einander zugewandt zu sein, um eine Erzeugung eines zyklischen Stroms zu verhindern, so dass die Länge der Verbindungsdrähte der Wicklungen auch nicht erhöht werden muss. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, bei dem die erste Wicklung 25U1 der Phase U und die zweite Wicklung 25U2 der Phase U an dem Statorkern 22 lediglich durch ein wellenartiges Wickeln ausgebildet sind, wird die Produktivität bei der Herstellung der ersten Wicklung 25U1 der Phase U und der zweiten Wicklung 25U2 der Phase U verbessert. In ähnlicher Weise wird die Produktivität in dem Fall der ersten Wicklung 25V1 der Phase V, der zweiten Wicklung 25V2 der Phase V, der ersten Wicklung 25W1 der Phase W und der zweiten Wicklung 25W2 der Phase W verbessert.
(3) Sowohl die erste Wicklung 25U1 der Phase U als auch die zweite Wicklung 25U2 der Phase U ist an dem Statorkern 22 durch ein wellenartiges Wickeln so ausgebildet, dass zwischen dem Kurzabstandswickeln und dem Langabstandswickeln abgewechselt wird. Außerdem sind in der ersten Wicklung 25U1 der Phase U die Leitungsdrähte 25UH1 und 25UT1 von den Schlitzen herausgezogen, die voneinander bei einem Abstand beabstandet sind, der sieben Schlitzabständen entspricht. Darüber hinaus sind bei der zweiten Wicklung 25U2 der Phase U die Leitungsdrähte 25UH2 und 25UT2 von den Schlitzen herausgezogen, die voneinander bei einem Abstand beabstandet sind, der fünf Schlitzabständen entspricht. Daher können, obwohl in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die erste Wicklung 25U1 der Phase U und die zweite Wicklung 25U2 der Phase U parallel verbunden sind, die Leitungsdrähte 25UH1, 25UH2 und 25UT1, 25UT2 nahe zueinander angeordnet werden. Wenn die Leitungsdrähte 25UH1, 25UH2 und 25UT1, 25UT2 so angeordnet sind, dass sie in der radialen Richtung des Statorkerns 22 einander zugewandt sind, wie dies in der Veröffentlichung JP 2006-311716 der Fall ist, und die elektrische Drehmaschine M quer angeordnet ist, werden die Leitungsdrähte, wie beispielsweise 25UT1 und 25UT2, in das in dem Motorgehäuse 14 befindliche Öl getaucht. Um das Eintauchen zu verhindern, müssen die Leitungsdrähte 25UT1 und 25UT2 so angeordnet werden, dass sie sich zu einem oberen Bereich des Motorgehäuses 14 in 1 erstrecken. In dem vorliegendem Ausführungsbeispiel, bei dem die Leitungsdrähte 25UH1, 25UH2 und 25UT1, 25UT2 in dem oberen Bereich des Motorgehäuses 14 in 1 angeordnet sind, sind, wenn die elektrische Drehmaschine M näher angeordnet ist und das Öl in dem Motorgehäuse 14 abgedichtet ist, jedoch die Leitungsdrähte 25UH1, 25UH2 und 25UT1, 25UT2 frei von einem Eintauchen in das Öl in dem Motorgehäuse 14. In ähnlicher Weise sind die Leitungsdrähte 25VH1, 25VH2, 25WH1, 25WH2, 25VT1, 25VT2, 25WT1 und 25WT2 der ersten Wicklung 25V1 der Phase V, der zweiten Wicklung 25V2 der Phase V, der ersten Wicklung 25W1 der Phase W und der zweiten Wicklung 25W2 der Phase W nahe zueinander so angeordnet, dass die Leitungsdrähte nicht in das Öl des Motorgehäuses 14 eingetaucht werden.
(4) Die erste vorgeformte Wicklung 26U1 der Phase U und die zweite vorgeformte Wicklung 26U2 der Phase U sind in die Schlitze 24U11, 24U12 und 24U21, 24U22 jeweils unter Verwendung der Einführeinrichtung 50 eingeführt. Die Länge des Anfangsendes US2 der zweiten vorgeformten Wicklung 26U2 der Phase U ist auf die gleiche Länge oder kleiner als die Länge eingestellt, die dem Wicklungsabstand von fünf Schlitzabständen (oder dem Kurzabstandswickeln) entspricht. Das Biegen des Anfangsendes US2 der zweiten vorgeformten Wicklung 26U2 der Phase U entlang dem äußeren Verbindungsabschnitt 28B der Biegung 28, um zu verhindern, dass das Anfangsende US2 mit der ersten vorgeformten Wicklung 26U1 der Phase U in Beeinträchtigung gelangt, ermöglicht, dass das Endstück des Anfangsendes US2 von der Endfläche des Statorkerns 22 herausgezogen wird, ohne dass es in die Schlitze 24U12 und 24U22 eingeführt wird, nachdem die zweite vorgeformte Wicklung 26U2 der Phase U an Ort und Stelle in den Schlitzen 24U12 und 24U22 eingeführt ist. Das Gleiche gilt für die Wicklung der Phase V und die Wicklung der Phase W.
(5) Die Leitungsdrähte 25UH1, 25UH2, 25VH1, 25VH2, 25WH1, 25WH2 und die Leitungsdrähte 25UT1, 25UT2, 25VT1, 25VT2, 25WT1, 25WT2 sind sämtlich in einem mechanischen Winkel (135°) für drei Pole angeordnet. Daher ist es leicht, die Leitungsdrähte 25UH1, 25UH2, 25VH1, 25VH2, 25WH1, 25WH2 mit dem Inverter 40 zu verbinden und außerdem die Leitungsdrähte 25UT1, 25UT2, 25VT1, 25VT2, 25WT1, 25WT2 miteinander an dem neutralen Punkt N zu verbinden.
(6) In dem vorliegendem Ausführungsbeispiel, bei dem die Leitungsdrähte 2525UT1, 25UT2, 25VT1, 25VT2, 25WT1, 25WT2 sämtlich an der radial inneren Seite des Statorkerns 22 versammelt sind, kann die Länge der Leitungsdrähte 25UT1, 25UT2, 25VT1, 25VT2, 25WT1, 25WT2, die sich in der Umfangsrichtung des Statorkerns 22 erstrecken, kürzer gestaltet werden als in dem Fall, bei dem die Leitungsdrähte 25UT1, 25UT2, 25VT1, 25VT2, 25WT1, 25WT2 an der radial äußeren Seite des Statorkerns 22 versammelt sind. Daher wird die Länge der Leitungsdrähte 25UT1, 25UT2, 25VT1, 25VT2, 25WT1, 25WT2 für die Verbindung miteinander an dem neutralen Punkt N verkürzt.

Die vorliegende Erfindung ist vorstehend im Kontext des vorstehend dargelegten Ausführungsbeispiels beschrieben, aber nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Es für Fachleute offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung in verschiedener Weise in der Praxis angewendet werden kann, wie dies nachstehend beispielartig erläutert ist.
Obwohl in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Stator 13 der elektrischen Drehmaschine M drei Phasen, acht Pole und 48 Schlitze hat, kann er drei Phasen, sechs Pole und 54 Schlitze haben, wie dies in 6 gezeigt ist. Wenn das Wickeln, bei dem der Wicklungsabstand gleich der Anzahl S an Schlitzen geteilt durch die Anzahl P an Polen ist (oder Wicklungsabstand = S/P), was Vollabstandswickeln genannt wird, ist das Wickeln, bei dem der Wicklungsabstand neun (= 54/6) Schlitzabstände beträgt, das Vollabstandswickeln des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Das Wickeln, bei dem der Wicklungsabstand größer als neun Schlitzabstände ist, wird als Langabstandswickeln des vorliegenden Ausführungsbeispiels bezeichnet, und das Wickeln, bei dem der Wicklungsabstand kürzer als neun Schlitzabstände ist, wird als Kurzabstandswickeln im vorliegenden Ausführungsbeispiel bezeichnet. Da die Anzahl an Schlitzen pro Pol pro Phase in diesem Fall drei beträgt, hat jede Phase drei Wicklungen eines wellenartigen Wickelns. Wenn diese drei wellenartig gewickelte Wicklungen als erste Wicklung, zweite Wicklung und dritte Wicklung bezeichnet werden, werden die erste Wicklung 25U1 der Phase U, die zweite Wicklung 25U2 der Phase U, die erste Wicklung 25V1 der Phase V, die zweite Wicklung 25V2 der Phase V, die erste Wicklung 25W1 der Phase W und die zweite Wicklung 25W2 der Phase W an dem Statorkern 22 durch ein wellenartiges Wickeln so ausgebildet, dass zwischen sieben Schlitzabständen (oder dem Kurzabstandswickeln) und elf Schlitzabständen (oder dem Langabstandswickeln) abgewechselt wird. Die dritte Wicklung 25U3 der Phase U, die dritte Wicklung 25V3 der Phase V und die dritte Wicklung 25W3 der Phase W sind an dem Statorkern 22 durch ein wellenartiges Wickeln so ausgebildet, dass der Wicklungsabstand neun Schlitzabstände (oder das Vollabstandswickeln) beträgt.
Der Stator 13 der elektrischen Drehmaschine M kann drei Phasen, vier Pole und 36 Schlitze haben, wie dies in 7 gezeigt ist. In diesem Fall wird das Wickeln, bei dem der Wicklungsabstand neun Schlitzabstände ist, das Vollabstandswickeln genannt. Da die Anzahl an Schlitzen pro Pol pro Phase in diesem Fall drei beträgt, werden drei sich wellenartig windende Wicklungen an dem Statorkern 22 wie in dem Fall des Stators 13 mit drei Phasen, sechs Polen und 54 Schlitzen aus 6 ausgebildet.
Der Stator 13 der elektrischen Drehmaschine M kann drei Phasen, sechs Pole und 36 Schlitze haben, wie dies in 8 gezeigt ist. In diesem Fall wird das Wickeln, bei dem der Wicklungsabstand sechs Schlitzabstände beträgt, das Vollabstandswickeln genannt. Da die Anzahl an Schlitzen pro Pole pro Phase in diesem Fall zwei beträgt, werden zwei wellenartig sich windende Wicklungen an dem Statorkern 22 wie in dem Fall des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels ausgebildet.
Der Stator 13 der elektrischen Drehmaschine M kann drei Phasen, vier Pole und 48 Schlitze haben, wie dies in 9 gezeigt ist. In diesem Fall wird das Wickeln, bei dem der Wicklungsabstand zwölf Schlitzabstände beträgt, das Vollabstandswickeln genannt. Da die Anzahl an Schlitzen pro Pol pro Phase in diesem Fall vier beträgt, hat jede Phase vier Wicklungen eines wellenartigen Wickelns. Wenn diese vier wellenartig sich windenden Wicklungen als erste Wicklung, zweite Wicklung, dritte Wicklung und vierte Wicklung bezeichnet werden, werden die erste Wicklung 25U1 der Phase U, die vierte Wicklung 25U4 der Phase U, die erste Wicklung 25V1 der Phase V, die vierte Wicklung 25V4 der Phase V, die erste Wicklung 25W1 der Phase W und die vierte Wicklung 25W4 der Phase W an dem Statorkern 22 durch ein wellenartiges Wickeln so ausgebildet, dass zwischen neun Schlitzen (oder dem Kurzabstandswickeln) und fünf Schlitzabständen (oder dem Langabstandswickeln) abgewechselt wird. Die zweite Wicklung 25U2 der Phase U, die dritte Wicklung 25U3 der Phase U, die zweite Wicklung 25V2 der Phase V, die dritte Wicklung 25V3 der Phase V, die zweite Wicklung 25W2 der Phase W und die dritte Wicklung 25W3 der Phase W werden auf dem Statorkern 22 durch ein wellenartiges Wickeln so ausgebildet, dass zwischen elf Schlitzabständen (oder dem Kurzabstandswickeln) und 13 Schlitzabständen (oder dem Langabstandswickeln) abgewechselt wird.
Das heißt, in dem Fall, bei dem die Anzahl an Schlitzen pro Pol pro Phase, drei, fünf, sieben, usw. beträgt, hat der Stator Wicklungen des Vollabstandswickelns. Wenn die Anzahl an Schlitzen pro Pol pro Phase vier oder mehr beträgt, hat der Stator zwei oder mehr verschiedene Kombinationen an Wicklungen, die zwischen dem Wicklungsabstand des Kurzabstandswickelns und dem Wicklungsabstand des Langabstandswickelns abwechseln.
Obwohl in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Stator 13 der elektrischen Drehmaschine M drei Phasen hat, kann er vier oder mehr Phasen haben.
Der Stator der vorliegenden Erfindung kann eine beliebige Anzahl an Polen außer der Anzahl von vier, sechs und acht Polen haben. Wenn die elektrische Drehmaschine M für das Antreiben eines Fahrzeugs verwendet wird, wird jedoch bevorzugt, dass der Stator vier bis 16 Pole vom Gesichtspunkt der Größe, des Leistungsvermögens und der Kosten der elektrischen Drehmaschine M hat.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die zweite vorgeformte Wicklung 26U2 der Phase U in die erste vorgeformte Wicklung 26U1 der Phase U eingeführt, die an der Einführeinrichtung 50 angeordnet ist. Alternativ kann die erste vorgeformte Wicklung 26U1 der Phase U außerhalb der zweiten vorgeformten Wicklung 26U2 der Phase U angeordnet werden, die zuvor an der Einführeinrichtung 50 angeordnet worden ist. In diesem Fall wird das Schlussende UW2 der zweiten vorgeformten Wicklung 26U2 der Phase U entlang des äußeren Verbindungsabschnittes 28B der Biegung 28 gebogen, um zu verhindern, dass das Schlussende UE2 mit der ersten vorgeformten Wicklung 26U1 der Phase U in Beeinträchtigung gelangt. Die Länge des Schlussendes UE2 wird auf die gleiche Länge oder eine geringere Länge als der Wicklungsabstand von fünf Schlitzabständen (oder das Kurzabstandwickeln) festgelegt. Das Schlussende UE2 der zweiten vorgeformten Wicklung 26U2 der Phase U wird an der inneren Seite des Schlitzes 24U22 angeordnet. Die vorliegende Erfindung kann auf einen Stator der elektrischen Drehmaschine (der Außenrotorart) angewendet werden, bei der der Rotor um den Stator 13 drehbar ist.
Die vorliegende Erfindung kann auch auf einen Stator für eine elektrische Drehmaschine der Induktionsart oder eine elektrische Drehmaschine der Reduktanzart angewendet werden als lediglich bei der elektrischen Drehmaschine der Dauermagnetart, bei der die Dauermagnete für die elektrische Drehmaschine M verwendet werden.
Der Stator der elektrischen Drehmaschine hat einen Statorkern und Polyphasenwicklungen. Der Statorkern hat eine Vielzahl an Schlitzen. Die Polyphasenwicklungen sind in den Schlitzen vorgesehen. Jede Phase der Polyphasenwicklungen hat eine Vielzahl an Wicklungen, die für jeden Pol ausgebildet sind und parallel verbunden sind. Wenn ein Wickeln, bei dem ein Wicklungsabstand gleich der Anzahl an Schlitzen geteilt durch die Anzahl an Polen ist, ein Vollabstandswickeln genannt wird, wenn ein Wickeln, bei dem ein Wicklungsabstand größer als der Wicklungsabstand des Vollabstandswickelns ist, ein Langabstandswickeln genannt wird, und wenn ein Wickeln, bei dem ein Wicklungsabstand kleiner als der Wicklungsabstand des Vollabstandswickelns ist, ein Kurzabstandswickeln genannt wird, sind zumindest zwei der Wicklungen jeder Phase an dem Statorkern durch ein wellenartiges Wickeln so ausgebildet, dass zwischen dem Langabstandswickeln und dem Kurzabstandswickeln entlang einer Umfangsrichtung des Statorkerns abgewechselt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2006-311716 [0002, 0051, 0051]

Claims

Stator (13) einer elektrischen Drehmaschine (M) mit einer Vielzahl an Polen, wobei der Stator (13) einen Statorkern (22) hat, der Zähne (23) aufweist, die zwischen ihnen eine Vielzahl an Schlitzen (24) definieren, dadurch gekennzeichnet, dass Polyphasenwicklungen (25) in den Schlitzen (24) vorgesehen sind, wobei jede Phase der Polyphasenwicklungen (25) eine Vielzahl an Wicklungen (25U1–25U4, 25V1–25V4, 25W1–25W4) hat, die für jeden Pol ausgebildet sind und parallel verbunden sind, wobei bei einem Wickeln, bei dem ein Wicklungsabstand gleich der Anzahl (S) der Schlitze (24) geteilt durch die Anzahl (P) der Pole ist, ein Vollabstandswickeln genannt wird, wenn ein Wickeln, bei dem ein Wicklungsabstand größer als der Wicklungsabstand des Vollabstandswickelns ist, ein Langabstandswickeln genannt wird, und wenn ein Wickeln, bei dem ein Wicklungsabstand kleiner als der Wicklungsabstand des Vollabstandswickelns ist, ein Kurzabstandswickeln genannt wird, zumindest zwei der Wicklungen (25U1–25U4, 25V1–25V4, 25W1–25W4) jeder Phase an dem Statorkern (22) durch ein wellenartiges Wickeln so ausgebildet sind, dass zwischen dem Langabstandswickeln und dem Kurzabstandswickeln entlang einer Umfangsrichtung des Statorkerns (22) abgewechselt wird.
Stator (13) einer elektrischen Drehmaschine (M) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der parallel verbundenen Wicklungen (25U1–25U4, 25V1–25V4, 25W1–25W4) durch einen nahtlosen Leiterdraht vorgesehen ist und ein Paar an Leitungsdrähten (25UH2, 25UT2, 25VH2, 25VT2, 25WH2, 25WT2) hat, die sich von Abschnitten, die das Kurzabstandswickeln ausbilden, erstrecken, wobei die Länge von zumindest einem der paarweise vorgesehenen Leitungsdrähte (25UH2, 25UT2, 25VH2, 25VT2, 25WH2, 25WT2) die gleiche ist oder kleiner ist als die Länge des Wicklungsabstandes des Kurzabstandswickelns.
Stator (13) einer elektrischen Drehmaschine (M) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyphasenwicklungen (25) Wicklungen mit drei Phasen sind, deren Leitungsdrähte (25UH1, 25UT1, 25VH1, 25VT1, 25WH1, 25WT1, 25UH2, 25UT2, 25VH2, 25VT2, 25WH2, 25WT2) sämtlich unter einem mechanischen Winkel für drei Pole angeordnet sind.
Stator (13) einer elektrischen Drehmaschine (M) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl (P) der Pole vier bis 16 beträgt.
Stator (13) einer elektrischen Drehmaschine (M) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass einer der paarweise vorgesehenen Leitungsdrähte (25UH2, 25UT2, 25VH2, 25VT2, 25WH2, 25WT2) mit einem neutralen Punkt (N) an einer Position, die radial innerhalb des Statorkerns (22) ist, verbunden ist.
Stator (13) einer elektrischen Drehmaschine (M) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Wicklung (25U1 bis 25U4, 25V1–25V4, 25W1–25W4) ausgebildet ist, indem eine vorgeformte Wicklung (26U1, 26U2) in die Schlitze (24) eingeführt ist, wobei die vorgeformte Wicklung (26U1, 26U2) U-förmige Biegungen (27, 28) aufweist, wobei jede Biegung (27, 28) ein Paar an geraden Abschnitten (27A, 28A), die in die Schlitze (24) einzuführen sind, und einen bogenförmigen äußeren Verbindungsabschnitt (27B, 28B), der die geraden Abschnitte (27A, 28A) verbindet, aufweist, wobei ein bogenartiger innerer Verbindungsabschnitt (27C, 28C) zwischen zwei der benachbarten Biegungen (27, 28) ausgebildet ist zum Verbinden der Biegungen (27, 28), wobei zumindest einer der paarweise vorgesehenen Leitungsdrähte (25UH2, 25UT2, 25VH2, 25VT2, 25WH2, 25WT2) entlang des bogenartigen äußeren Verbindungsabschnittes (28B) angeordnet ist.