DE102016102426A1

DE102016102426A1 - Dreiphasenwechselstrommotor

Info

Publication number: DE102016102426A1
Application number: DE102016102426.0A
Authority: DE
Inventors: Takashi Ito
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-02-18
Filing date: 2016-02-11
Publication date: 2016-08-18
Also published as: CN105896780B; CN205565947U; US20160241100A1; JP2016152730A; US10116179B2; JP6126147B2; CN105896780A

Abstract

In einem Dreiphasenwechselstrommotor ergibt dann, wenn 2P die Anzahl von Polen eines Rotors darstellt, und N die Anzahl von Schlitzen, durch die Wicklungen eines Stators eingesetzt werden, darstellt, die Division von N durch P keine ganze Zahl. Wenn X den Quotienten der Division von N durch 2P darstellt, umfasst der Stator einen ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt, der aus einer Spule besteht, die durch eine Wellenwicklung mit einer Schlitzschrittweite von X oder X + 1 durch die Schlitze gewickelt ist, einen zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitt, der mit der gleichen Schlitzschrittweite wie der erste ringförmige Wicklungsabschnitt an einer solchen Position gewickelt ist, dass er den ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt nicht vollständig überlappt, und mehrere dritte Wicklungsabschnitte, die jeweils aus einer Wicklung bestehen, welche um zwei Schlitze gewickelt ist. Der erste und der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt und die mehreren dritten Wicklungsabschnitte sind jeweils Phase für Phase in Reihe verbunden.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dreiphasenwechselstrommotor, und betrifft genauer bei Bruchlochmotoren mit komplizierten Wicklungsanordnungen einen Dreiphasenwechselstrommotor mit einer Wellenwicklungskonfiguration.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Bruchlochmotoren. bei denen die Division der Schlitzanzahl durch die Polanzahl als Kombination der Polanzahl und der Schlitzanzahl, die eine Verringerung der Drehmomentwelligkeit gestattet, ein irreduzibler Bruch ist, sind herkömmlich bekannt.
Bei Bruchlochmotoren kann die Polanzahl und die Schlitzanzahl so bestimmt werden, dass die Polanzahl und die Schlitzanzahl ein hohes kleinstes gemeinsames Vielfaches aufweisen und ein verteilter Wicklungsfaktor hoher Ordnung verringert wird. Dadurch kann die Drehmomentwelligkeit verringert werden.
Außerdem ist bei Bruchlochmotoren mit einer Schlitzanzahl, die drei Mal so hoch wie die Anzahl der Pole oder höher ist, trotz des Umstands, dass die Drehmomentwelligkeit zur Abnahme neigt, eine Spulenschrittweite der Wicklungen, die in Schlitze eingesetzt werden, größer als ein Schlitz (der Abstand zwischen benachbarten Schlitzen), und ist daher nur eine verteilte Wicklung verfügbar. Insbesondere weisen Motoren, bei denen die Division einer Schlitzanzahl durch die Anzahl der Polpaare ein irreduzibler Bruch ist, jeweils eine komplizierte Wicklungskonfiguration und eine erhöhte Anzahl von Spulen von Wicklungen, die in Schlitze eingesetzt werden, auf, und sind sie daher zur Automatisierung eines Wickelschritts bei der Herstellung ungeeignet.
Die erhöhte Anzahl von Spulen erfordert lange Spulenenden, um eine Interferenz unter den Spulen zu vermeiden oder um jeweils Zwischenphasen-Isolierplatten zwischen die Spulen einzufügen. Die langen Spulenenden verursachen eine Erhöhung der Abmessung eines Motorkörpers. Außerdem vergrößern die langen Spulenenden die Länge der Wicklungen, wodurch ein Anstieg eines Wicklungswiderstands jeder Phase verursacht wird.
Darüber hinaus erhöht die erhöhte Anzahl der Spulen die Anzahl der Verbindungsdrähte zwischen den Spulen, wodurch eine komplizierte Verflechtung der Wicklungen untereinander verursacht wird.
Als ein Beispiel für Verfahren zur Herstellung von Statoren von Motoren ist ein Herstellungsverfahren bekannt, das eine automatische Wickelmaschine mit einer Einsetzvorrichtung verwendet (siehe zum Beispiel die Japanischen Patentoffenlegungsschriften (Kokai) Nr. 2013-183492 , 2002-165396 und 2001-238414 ). Bei diesem Verfahren werden mehrere Spulen hergestellt, indem Düsen oder Flügel der Wickelmaschine um Rollen gedreht werden. Die hergestellten Spulen werden in die Einsetzvorrichtung eingesetzt, und die Einsetzvorrichtung wird allmählich so in einen Stator eingesetzt, dass die Spulen in dem Stator gewickelt werden. Bei diesem Prozess vermehrt eine Erhöhung der Anzahl der Spulen, die hergestellt werden sollen, die Anzahl der Einsetzungen in die Einsetzvorrichtung, und erhöht sie daher die Anzahl der Herstellungsschritte deutlich. Und da eine große Zahl an Spulen in die Einsetzvorrichtung eingesetzt wird, können die Wicklungen kompliziert verflochten sein und einen Herstellungsfehler verursachen, wenn viele Verbindungsdrähte zwischen den Spulen vorhanden sind.
Das Herstellungsverfahren, das die Einsetzvorrichtung verwendet, weist die folgenden Probleme auf:
Bruchlochwicklungsmotoren mit komplizierten Wicklungskonfigurationen sind durch ein automatisches Wickeln schwer herzustellen und erfordern viele Herstellungsschritte.
Eine Erhöhung der Anzahl der Spulen vermehrt Überlappungen der Spulen und vergrößert die Größe der Spulenenden.
Eine Erhöhung der Anzahl der Spulen vermehrt die Anzahl der Verbindungsdrähte zwischen den Spulen und verursacht eine Verkomplizierung.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, bei Bruchlochmotoren mit komplizierten Wicklungsanordnungen einen Wellenwicklungsmotor bereitzustellen, der über eine Wicklungskonfiguration verfügt, die eine geringe Anzahl von Herstellungsschritten, eine geringe Anzahl von Verbindungsdrähten zwischen Spulen, und kleine Spulenenden benötigt.
Ein Dreiphasenwechselstrom(WS)motor nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist einen Rotor, einen Stator und mehrere Wicklungen auf. Der Rotor weist mehrere Paare von Magnetpolen auf. Der Stator weist mehrere Schlitze auf, die jeweils in der Richtung einer Drehachse des Rotors gebildet sind und in einer Umfangsrichtung angeordnet sind. Der Stator ist dem Rotor in einer radialen Richtung gegenüberliegend angeordnet. Die mehreren Wicklungen sind so in dem Stator gewickelt, dass sie in die Schlitze eingesetzt sind. Wenn 2P die Anzahl der Pole des Rotors des Motors darstellt, und N die Anzahl der Schlitze, durch die die Wicklungen des Stators eingesetzt werden, darstellt, ergibt die Division der Schlitzanzahl N durch die Anzahl der Polpaare P keine ganze Zahl. X stellt den Quotienten der Division der Schlitzanzahl N des Stators durch die Anzahl der Pole 2P dar. Der Stator weist einen ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt, einen zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitt, und mehrere dritte Wicklungsabschnitte auf. Der erste ringförmige Wicklungsabschnitt besteht aus einer Spule, die durch das Wickeln jeder Phase für eine vorherbestimmte Anzahl von Windungen größer als der Innendurchmesser des Stators gewickelt ist. Der erste ringförmige Wicklungsabschnitt ist durch eine Wellenwicklung mit einer Schlitzschrittweite von X oder X + 1 um 360 Grad in der Umfangsrichtung durch die Schlitze gewickelt. Der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt besteht aus einer anderen Spule, die durch eine Wellenwicklung mit einer Schlitzschrittweite von X oder X + 1 auf eine gleiche Weise wie der erste ringförmige Wicklungsabschnitt gewickelt ist. Der zweite Wicklungsabschnitt ist an einer solchen Position um 360 Grad durch die Schlitze gewickelt, dass er den ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt nicht vollständig überlappt, indem er in der Umfangsrichtung verschoben ist. Die mehreren dritten Wicklungsabschnitte bestehen jeweils aus einer Wicklung, die um zwei der Schlitze gewickelt ist. Der Dreiphasenwechselstrommotor nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste ringförmige Wicklungsabschnitt, der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt und die mehreren dritten Wicklungsabschnitte jeweils Phase für Phase in Reihe verbunden sind.
EINFACHE ERKLÄRUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Aufgabe, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlicher werden, wobei
1 eine Querschnittansicht eines Motors mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen ist;
2A eine entwickelte Schnittansicht einer Wicklungsanordnung des Motors mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen an Schlitzidentifikationsnummern 1 bis 18 ist;
2B eine entwickelte Schnittansicht der Wicklungsanordnung des Motors mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen an Schlitzidentifikationsnummern 19 bis 36 ist;
3A eine entwickelte Schnittansicht einer Wicklungsanordnung an Schlitzidentifikationsnummern 1 bis 18 für den Fall des Wickelns von U-Phasen-Spulen durch ein konzentrisches Wickeln bei einem Motor mit einer Polanzahl von 10, einer Schlitzanzahl von 36 und einer Verschiebungszahl von 3 ist;
3B eine entwickelte Schnittansicht der Wicklungsanordnung an Schlitzidentifikationsnummern 19 bis 36 für den Fall des Wickelns der U-Phasen-Spulen durch das konzentrische Wickeln bei einem Motor mit einer Polanzahl von 10, einer Schlitzanzahl von 36 und einer Verschiebungszahl von 3 ist;
4A eine entwickelte Schnittansicht der Wicklungsanordnung an Schlitzidentifikationsnummern 1 bis 18 für den Fall des Anwendens eines ersten ringförmigen Wicklungsabschnitts auf eine Wellenwicklung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen in einem Dreiphasenwechselstrommotor nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
4B eine entwickelte Schnittansicht der Wicklungsanordnung an Schlitzidentifikationsnummern 19 bis 36 für den Fall des Anwendens des ersten ringförmigen Wicklungsabschnitts auf die Wellenwicklung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
5A eine entwickelte Schnittansicht der Wicklungsanordnung an den Schlitzidentifikationsnummern 1 bis 18 für den Fall des Anwendens eines zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitts auf die Wellenwicklung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
5B eine entwickelte Schnittansicht der Wicklungsanordnung an den Schlitzidentifikationsnummern 19 bis 36 für den Fall des Anwendens des zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitts auf die Wellenwicklung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
6A eine entwickelte Schnittansicht der Wicklungsanordnung an den Schlitzidentifikationsnummern 1 bis 18 für den Fall des Anwendens eines dritten Wicklungsabschnitts auf die Wicklungsanordnung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
6B eine entwickelte Schnittansicht der Wicklungsanordnung an den Schlitzidentifikationsnummern 19 bis 36 für den Fall des Anwendens eines anderen dritten Wicklungsabschnitts auf die Wicklungsanordnung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
7A eine entwickelte Schnittansicht einer Wicklungsanordnung an den Schlitzidentifikationsnummern 1 bis 18, wenn drei Phasenspulen, die aus einer U-, einer V- und einer W-Phase bestehen, eingesetzt sind, für den Fall des Anwendens von dritten Wicklungsabschnitten auf die Wicklungsanordnung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
7B eine entwickelte Schnittansicht der Wicklungsanordnung an den Schlitzidentifikationsnummern 19 bis 36, wenn drei Phasenspulen, die aus einer U-, einer V- und einer W-Phase bestehen, eingesetzt sind, für den Fall des Anwendens von dritten Wicklungsabschnitten auf die Wicklungsanordnung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
8A eine entwickelte Schnittansicht entlang eines senkrecht zu einer Drehachse eines Rotors verlaufenden Querschnitts für einen Fall ist, in dem der erste ringförmige Wicklungsabschnitt, der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt und der dritte Wicklungsabschnitt auf eine Wicklungsanordnung mit vier Polen und fünfzehn Schlitzen in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet werden;
8B eine Zeichnung ist, die die von der Drehachse des Rotors her gesehene Positionsbeziehung unter den Spulen und Schlitzen für einen Fall zeigt, in dem der erste ringförmige Wicklungsabschnitt, der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt und der dritte Wicklungsabschnitt auf die Wicklungsanordnung mit vier Polen und fünfzehn Schlitzen in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet werden;
9A eine entwickelte Schnittansicht einer Wicklungsanordnung an den Schlitzidentifikationsnummern 1 bis 18 in dem Fall des Umkehrens der Ausrichtung von Überkreuzungsabschnitten des zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitts in einem Dreiphasenwechselstrommotor nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
9B eine entwickelte Schnittansicht der Wicklungsanordnung an den Schlitzidentifikationsnummern 19 bis 36 in dem Fall des Umkehrens der Ausrichtung der Überkreuzungsabschnitte des zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitts in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
10A eine entwickelte Schnittansicht einer Wicklungsanordnung an den Schlitzidentifikationsnummern 1 bis 18 in dem Fall des Anwendens eines anderen dritten Wicklungsabschnitts auf die Wicklungsanordnung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen in einem Dreiphasenwechselstrommotor nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
10B eine entwickelte Schnittansicht der Wicklungsanordnung an den Schlitzidentifikationsnummern 19 bis 36 in dem Fall des Anwendens eines anderen dritten Wicklungsabschnitts auf die Wicklungsanordnung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
11A eine Zeichnung zur Erklärung des Zustands eines ersten ringförmigen Wicklungsabschnitts vor dem Schritt des Verdrehens eines Teils einer Spule, um den dritten Wicklungsabschnitt zu bilden, bei dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
11B eine Zeichnung zur Erklärung eines Zustands ist, in dem bei dem Schritt des Verdrehens eines Teils einer Spule, um den dritten Wicklungsabschnitt zu bilden, bei dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der dritte Wicklungsabschnitt durch Verdrehen eines Teils des ersten ringförmigen Wicklungsabschnitts gebildet wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Dreiphasenwechselstrommotor nach der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
[Erste Ausführungsform]
Nun wird ein Dreiphasenwechselstrom(WS)motor nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. 1 ist eine Schnittansicht eines Motors mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 6 einen Stator, und bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Rotor. Der Rotor 10 ist mit zehn Magneten 11, einem Rotorkern 12 und einer Rotorwelle 13 versehen. Der Rotor 10 dreht sich um eine Drehachse C des Rotors. Die Anzahl der Magnetpole P beträgt zehn und ist damit der Anzahl der Magnete gleich. Der Stator 6 ist mit einem Statorkern 3 und sechsunddreißig Schlitzen 2, die jeweils in der Richtung der Drehachse C des Rotors gebildet sind und in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, versehen. In den Schlitzen 2 sind wie später beschrieben Wicklungen angeordnet. Da die vorliegende Erfindung die Anordnung der Wicklungen, die in dem Statorkern 3 des Motors gewickelt sind, betrifft, wird nachstehend auf eine Beschreibung des Rotors verzichtet werden. 2A und 2B zeigen die Anordnung von Spulen der einzelnen Phasen in Schlitzen eines Bruchlochmotors mit einer Polanzahl von 10, einer Schlitzanzahl von 36 und einer Verschiebungszahl von 3. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet die Schlitze eines Statorkerns, das Bezugszeichen 3 bezeichnet den Statorkern, das Bezugszeichen 4 bezeichnet Wicklungen (Spulen), und das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Stator. Das Symbol B an der Oberseite jedes Schlitzes 2 gibt die Schlitzidentifikationsnummern an. ”U”, ”V” und ”W” stellen die Phasen eines Dreiphasenwechselstroms dar, die untereinander um ±120° phasenverschoben sind. ”+” und ”–” stellen die Richtungen des Stroms dar, die untereinander um ±180° phasenverschoben sind. 2A und 2B zeigen ein Beispiel einer zweischichtigen Wicklungsanordnung, bei der in jedem Schlitz die Wicklungen von jeweils zwei der insgesamt sechs Phasen +U, –U, +V, –V, +W und –W angeordnet sind. Bei jeder Schlitzanordnung ist die gleiche Anzahl von leitenden Drähten, z. B. Kupferdrähten, eingesetzt. Der Stator 6 weist eigentlich eine zylindrische Form auf, ist aber der Erklärung halber in entwickelten Schnittansichten veranschaulicht, in denen der zylinderförmige Stator 6 auf eine geradlinige Weise entwickelt ist. Die Anordnung der Wicklungen 4 in dem Stator 6 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die entwickelten Schnittansichten beschrieben werden. Es wird angemerkt, dass 2A einen Querschnitt der mit den Schlitzidentifikationsnummern 1 bis 18 bezeichneten Schlitze 2 des entwickelten Stators 6 zeigt, und 2B einen Querschnitt der mit den Schlitzidentifikationsnummern 19 bis 36 bezeichneten Schlitze 2 des entwickelten Stators 6 zeigt.
Nachstehend bezieht sich ”Wicklung” auf einen Draht wie etwa einen Kupferdraht oder ein Drahtbündel zum Hindurchführen eines Stroms. ”Spule” bezieht sich auf ein verbundenes und gestapeltes Bündel von geschlossenen ringförmigen Drähten mit einer gleichförmigen Form.
Es gibt drei allgemeine Verfahren für das verteilte Wickeln eines Motors, d. h., das Schleifenwickeln, das konzentrische Wickeln und das Wellenwickeln. Jedes Wickelverfahren ist wie folgt gekennzeichnet:
Das Schleifenwickeln ist ein Wickelverfahren, bei dem Spulen mit einer konstanten Schrittweite überlagert werden. Da die Spulen wenig miteinander interferieren, weisen Spulenenden (Endabschnitte der Spulen, die von einem Stator ragen) eine geringe Größe auf. Das Schleifenwickeln ist auf beinahe alle Wicklungsanordnungen anwendbar. Doch da die U-Phase, die V-Phase und die W-Phase abwechselnd gewickelt werden, ist es schwer, das Schleifenwickeln mit einer automatischen Wickelmaschine vorzunehmen.
Die konzentrische Wickeln ist ein Wickelverfahren, bei dem Spulen der Reihe nach Phase für Phase in einer radialen Richtung eingesetzt werden. Aufgrund einer doppelten oder dreifachen konzentrischen Spulenkonfiguration wird eine konzentrische Wicklung unter Verwendung einer automatischen Wickelmaschine mit einer Einsetzvorrichtung in wenigen Schritten erhalten. Das konzentrische Wickeln ist auf jede beliebige Wicklungsanordnung anwendbar. Doch da die Spulenenden einander in zwei oder drei Schichten überlappen, weisen die Spulenenden eine große Größe auf.
Das Wellenwickeln ist ein Wickelverfahren, bei dem Spulen, die über 360 Grad gewickelt sind, in die Form von Wellen gebogen werden und in Schlitze eines Stators eingesetzt werden. Die Anzahl und die Länge der Verbindungsdrähte zwischen den Spulen sind verringert, und die Größe der Spulenenden ist verringert. Doch das Wellenwickeln weist starke Beschränkungen im Hinblick auf die Wicklungsanordnungen auf, und es wurde bisher noch kein Wickelverfahren für Bruchlochmotoren erstellt. Die vorliegende Erfindung betrifft das Wellenwickeln bei Bruchlochmotoren.
Das Einsetzen von Spulen unter Verwendung einer Einsetzvorrichtung wird wie folgt vorgenommen: Zuerst werden Spulen (Mehrfachspulen) unter Verwendung von Düsen gleichzeitig auf einige konzentrische Rollen gewickelt und in die Einsetzvorrichtung eingesetzt. Als nächstes wird die Einsetzvorrichtung in einen Stator eingesetzt, um die Spulen in den Stator zu schieben (tatsächlich ist im Inneren der Einsetzvorrichtung eine Führungsschablone zum Schieben der Spulen in den Stator angeordnet).
Im Fall des Wellenwickelns werden große ringförmige Spulen, die in die Form eines Sterns geformt sind, in die Einsetzvorrichtung eingesetzt. Die Spulen werden in Motoren, bei denen die Division einer Schlitzanzahl durch eine Polanzahl eine ganze Zahl ist, ordentlich gewickelt. Mit anderen Worten werden die Spulen mit einer konstanten Schlitzschrittweite in Schlitze eingesetzt und werden die ringförmigen Spulen der gleichen Phase in Reihe nebeneinander angeordnet. Die Anzahl und die Länge der Verbindungsdrähte zwischen den Spulen werden verringert, und die Größe der Spulenenden wird verringert.
Obwohl Spulen mittels des Wellenwickelns in einen Dreiphasenwechselstrommotor nach der vorliegenden Erfindung gewickelt werden, wird vergleichshalber eine Wicklungsanordnung durch das konzentrische Wickeln beschrieben werden. 3A und 3B sind entwickelte Schnittansichten einer Wicklungsanordnung für den Fall des Wickelns von U-Phasen-Spulen durch das konzentrische Wickeln in einem Motor mit einer Polanzahl von 10, einer Schlitzanzahl von 36 und einer Verschiebungszahl von 3. 3A zeigt die Wicklungsanordnung der Spulen 4 an den Schlitzidentifikationsnummern 1 bis 18. 3B zeigt die Wicklungsanordnung der Spulen 4 an den Schlitzidentifikationsnummern 19 bis 36. Bei jeder aus 3A und 3B ist die obere Hälfte eine Schnittansicht entlang eines senkrecht zu einer Drehachse des Rotors verlaufenden Querschnitts, und zeigt die untere Hälfte die von der Drehachse des Rotors her gesehene Positionsbeziehung unter den Spulen und den Schlitzen. 3A und 3B zeigen die Anordnung nur der U-Phasen-Spulen. In den oberen Hälften von 3A und 3B stellt der obere Bereich unter den Bereichen, die mit ”+u” und ”–u” bezeichnet sind, bei den einzelnen Schlitzen die Spule in der ersten Schicht dar, während der untere Bereich die Spule in der zweiten Schicht darstellt.
Herkömmlich sind zum Erhalt der Wicklungsanordnung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen durch konzentrisches Wickeln pro Phase zwölf Spulen nötig und beträgt die erforderliche Anzahl der Einsetzungen in die Einsetzvorrichtung zehn (an zwei Stellen sind doppelte konzentrische Wicklungen vorhanden). Da die Stellen, an denen doppelte konzentrische Wicklungen möglich sind, begrenzt sind, nimmt die Anzahl der Herstellungsschritte zu. In 3A und 3B stellen Doppelpfeile jeweils eine aus +U und –U hergestellte Spule dar.
Wie oben beschrieben werden die Wicklungen bei Bruchlochmotoren, bei denen die Division einer Schlitzanzahl durch eine Polanzahl ein irreduzibler Bruch ist, kompliziert und nimmt die Anzahl der Herstellungsschritte zu.
Als nächstes wird ein Dreiphasenwechselstrommotor nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. 4A bis 8B zeigen eine Anordnung von Spulen in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4A, 5A, 6A und 7A zeigen die Anordnung der Spulen an den Schlitzidentifikationsnummern 1 bis 18. 4B, 5B, 6B und 7B zeigen die Anordnung der Spulen an den Schlitzidentifikationsnummern 19 bis 36.
Der Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit einem Rotor 10 (siehe 1), einem Stator 3 und mehreren Wicklungen 4 versehen. Der Rotor 10 weist mehrere Paar von Magnetpolen auf. Der Stator 3 weist mehrere Schlitze 2 auf, die jeweils in der Richtung einer Drehachse des Rotors gebildet sind und in einer Umfangsrichtung angeordnet sind. Der Stator 3 ist so angeordnet, dass er dem Rotor 10 in einer radialen Richtung gegenüberliegt. Die mehrere Wicklungen 4 sind so in dem Stator 3 gewickelt, dass sie in die Schlitze 2 eingesetzt sind. Bei dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ergibt dann, wenn 2P die Anzahl der Pole des Rotors 10 des Motors darstellt, und N die Anzahl der Schlitze 2 des Stators 3, worin die Wicklungen eingesetzt werden, darstellt, die Division der Schlitzanzahl N durch die Anzahl der Polpaare P keine ganze Zahl. X stellt den Quotienten der Division der Schlitzanzahl N des Stators 3 durch die Anzahl der Pole 2P dar. Der Stator 3 weist einen ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt 7, einen zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitt 8 und mehrere dritte Wicklungsabschnitte 9 auf. Der erste ringförmige Wicklungsabschnitt 7 besteht aus einer Spule, die durch das Wickeln jeder Phase für eine vorherbestimmte Anzahl von Windungen größer als der Innendurchmesser des Stators 3 gewickelt ist. Der erste ringförmige Wicklungsabschnitt 7 ist durch ein Wellenwickeln mit einer Schlitzschrittweite von X oder X + 1 um 360 Grad in der Umfangsrichtung durch die Schlitze 2 gewickelt. Der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt 8 besteht aus einer anderen Spule, die auf eine gleiche Weise wie der erste ringförmige Wicklungsabschnitt 7 durch das Wellenwickeln mit einer Schlitzschrittweite von X oder X + 1 gewickelt ist. Der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt 8 ist an einer solchen Position um 360 Grad durch die Schlitze 2 gewickelt, dass er den ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt 7 nicht vollständig überlappt, indem er in der Umfangsrichtung verschoben ist. Die mehreren dritten Wicklungsabschnitte 9 bestehen jeweils aus einer Wicklung, die um zwei der Schlitze gewickelt ist. Der Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste ringförmige Wicklungsabschnitt 7, der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt 8 und die mehreren dritten Wicklungsabschnitte 9 jeweils Phase für Phase in Reihe verbunden sind.
Als nächstes werden der erste ringförmige Wicklungsabschnitt 7, der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt 8 und die dritten Wicklungsabschnitte 9 in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Nun wird der erste ringförmige Wicklungsabschnitt in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. 4A und 4B zeigen ein Beispiel der Anwendung des ersten ringförmigen Wicklungsabschnitts auf eine Wellenwicklung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der erste ringförmige Wicklungsabschnitt 7 in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn 2P die Anzahl der Pole des Rotors (siehe 1) darstellt, und N die Anzahl der Schlitze des Stators 6, durch die die Wicklungen eingesetzt werden, darstellt, die Division der Schlitzanzahl N durch die Anzahl der Polpaare 2P keine ganze Zahl ergibt, und wenn X den Quotienten der Division der Schlitzanzahl N des Stators durch die Anzahl der Pole 2P angibt, die einzelne Spule, die durch das Wickeln jeder Phase für eine vorherbestimmte Anzahl von Windungen größer als der Innendurchmesser des Stators 3 gewickelt ist, durch das Wellenwickeln mit einer Schlitzschrittweite von X oder X + 1 um 360 Grad in der Umgangsrichtung durch die Schlitze gewickelt ist. Da die Anzahl der Pole 2P bei dem Beispiel, das in 4A und 4B gezeigt ist, 10 beträgt, beträgt die Anzahl der Polpaare P 5. Die Schlitzanzahl N beträgt 36, und daher ergibt die Division (36/5) der Schlitzanzahl N (= 36) durch die Anzahl der Polpaare (= 5) keine ganze Zahl. Der Quotient X der Division der Schlitzanzahl N (= 36) durch die Anzahl der Pole 2P (= 10) beträgt 3.
Um den ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt 7 zu erhalten, wird die Spule, die einen Durchmesser aufweist, der größer als der Innendurchmesser des Stators ist, gebogen und durch das Wellenwickeln um 360 Grad gewickelt. Die Spule kann nicht mit einer konstanten Schlitzschrittweite in die Schlitze eingesetzt werden. Wenn X den Quotienten der Division der Schlitzanzahl durch die Anzahl der Pole darstellt, macht es das Abwechseln der Schlitzschrittweite zwischen X und X + 1 möglich, die Spule durch das Wellenwickeln um 360 Grad zu wickeln. Da in dem Fall der Wellenwicklung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen X = 3 ist, wechseln in 4A und 4B ein Abschnitt mit einer Schlitzschrittweite von 3 und ein Abschnitt mit einer Schlitzschrittweite von 4 einander ab. Es kann jedoch sein, dass die Schlitzschrittweiten einander zum Teil nicht abwechseln.
Ein Wellenwickelschritt des ersten ringförmigen Wicklungsabschnitts 7 geht wie folgt vor sich. Zuerst wird die Wellenwicklung in einer Kombination der dick umrandeten Schlitze unter den mehreren Schlitzen gewickelt. Wie in 4A und 4B gezeigt sind die erste Schicht der Schlitzidentifikationsnummern 1, 5, 8, 30 und 34 und die zweite Schicht der Schlitzidentifikationsnummern 12, 15, 19, 22 und 26 dick umrandet angegeben. 4A und 4B zeigen die Wicklungsanordnung mit einer Polanzahl von 10, einer Schlitzanzahl von 36 und einer Verschiebungszahl von 3, und die erste und die zweite Schicht sind durch Schleifenwickeln angeordnet.
In der ersten Schicht der Schlitzidentifikationsnummern 30, 34, 1, 5 und 8 sind +U und –U abwechselnd und wiederholt mit Schlitzschrittweiten von 3 und 4 angeordnet.
In der zweiten Schicht der Schlitzidentifikationsnummern 12, 15, 19, 22 und 26 sind +U und –U abwechselnd und wiederholt mit Schlitzschrittweiten von 3 und 4 angeordnet.
Bei den Schlitzidentifikationsnummern 8 bis 12 und 26 bis 30, bei denen die U-Phasen-Schichten konzentriert sind, ist die Spule mit einer Schlitzschrittweite von 4 um die Schlitze mit den Schlitzidentifikationsnummern 8 und 12 und die Schlitze mit den Schlitzidentifikationsnummern 26 und 30 gewickelt.
Das Wickeln des ersten ringförmigen Wicklungsabschnitts 7 durch das Wellenwickeln bei der Anordnung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schritten erleichtert das Verringern der Anzahl der Spulen, die in die Einsetzvorrichtung eingesetzt werden, und der Verbindungsdrähte zwischen den Spulen.
Als nächstes wird der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. 5A und 5B zeigen ein Beispiel, bei dem der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt 8 in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf die Wellenwicklung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen angewendet wird. Der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt 8 in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die einzelne Spule, die auf die gleiche Weise wie der erste ringförmige Wicklungsabschnitt 7 durch das Wellenwickeln mit einer Schlitzschrittweite von X oder X + 1 an einer solchen Position um 360 Grad in der Umfangsrichtung durch die Schlitze gewickelt ist, dass sie den ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt 7 nicht vollständig überlappt, indem sie in der Umfangsrichtung verschoben ist.
Um den zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitt 8 zu erhalten, wird die Wellenwicklung in die in 5A und 5B dick umrandeten Schlitz mit Ausnahme jener Schlitze, in die der erste ringförmige Wicklungsabschnitt 7 gewickelt wurde, gewickelt. Wenn der erste ringförmige Wicklungsabschnitt 7 von 4A und 4B um 180 Grad um die Drehachse des Rotors gedreht wird, stimmt der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt 8 von 5A und 5B mit dem gedrehten ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt 7 überein. Durch passendes Wählen der Anordnung des ersten ringförmigen Wicklungsabschnitts 7 kann eine Spule mit der gleichen Form wie der erste ringförmige Wicklungsabschnitt 7 als der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt 8 verwendet werden.
Als nächstes werden die dritten Wicklungsabschnitte in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. 6A und 6B zeigen ein Beispiel, bei dem die dritten Wicklungsabschnitte 9 in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf die Wellenwicklung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen angewendet wird. Der dritte Wicklungsabschnitt 9 in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung um zwei der Schlitze gewickelt ist.
Wie in 6A und 6B gezeigt sind als die dritten Wicklungsabschnitte 9 eine einzelne Spule in den Schlitzidentifikationsnummern 9 und 11 und eine andere einzelne Spule in den Schlitzidentifikationsnummern 27 und 29 gesondert von dem ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt 7 und dem zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitt 8 angeordnet. In 6A und 6B sind der erste ringförmige Wicklungsabschnitt 7, der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt 8 und die dritten Wicklungsabschnitte 9 in Reihe verbunden. Die V-Phasen- und die W-Phasen-Wicklung können durch Anordnen der ersten ringförmigen Wicklungsabschnitte, der zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitte und der mehreren dritten Wicklungsabschnitte an Positionen, die jeweils um ±120 Grad rotationssymmetrisch sind, auf die gleiche Weise gewickelt werden. In 6A bezeichnet das Bezugszeichen 71 einen Verbindungsdraht zwischen dem ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt 7 und dem zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitt 8. Das Bezugszeichen 82 bezeichnet einen Verbindungsdraht zwischen dem zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitt 8 und dem dritten Wicklungsabschnitt 9. Das Bezugszeichen 91 bezeichnet einen U-Phasen-Leitungsdraht. In 6B bezeichnet das Bezugszeichen 72 einen Verbindungsdraht zwischen dem ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt 7 und dem dritten Wicklungsabschnitt 9. Auf diese Weise werden alle Wicklungen in der Wicklungsanordnung, die in 2A und 2B gezeigt ist, gewickelt.
7A und 7B sind entwickelte Ansichten einer Wicklungsanordnung, wenn drei Phasenspulen, die aus einer U-, einer V- und einer W-Phase bestehen, eingesetzt sind, für den Fall des Anwendens der dritten Wicklungsabschnitte auf die Wicklungsanordnung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 7A und 7B bezeichnet 7u einen ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt der Phase U, bezeichnet 7v einen ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt der Phase V, und bezeichnet 7w einen ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt der Phase W. Ebenso bezeichnet 8u einen zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitt der Phase U, bezeichnet 8v einen zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitt der Phase V, und bezeichnet 8w einen zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitt der Phase W. Ebenso bezeichnet 9u dritte Wicklungsabschnitte der Phase U, bezeichnet 9v dritte Wicklungsabschnitte der Phase V, und bezeichnet 9w dritte Wicklungsabschnitte der Phase W. Darüber hinaus bezeichnen in 7A und 7B durchgehende Linien Überkreuzungsabschnitte an einer oberen Seite der Zeichnungen, bezeichnen gepunktete Linien Überkreuzungsabschnitte an einer unteren Seite der Zeichnungen, und bezeichnen lang und kurz gestrichelte Linien die dritten Wicklungsabschnitte. 7A und 7B zeigen ein Beispiel, bei dem die Dreiphasenwicklungen in der Anordnung, die in 6A und 6B gezeigt ist, eingesetzt sind; und genauer gesagt wurden die ersten ringförmigen Wicklungsabschnitte 7u bis 7w und die zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitte 84 bis 8w in der Reihenfolge U, V und W eingesetzt, und wurden die dritten Wicklungsabschnitte 9u bis 9w zuletzt eingesetzt. In 7A und 7B sind die Verbindungsdrähte und die Leitungsdrähte weggelassen. In 7A und 7B sind sechs ringförmige Spulen untereinander identisch und unter Verschiebung um sechs Schlitze angeordnet.
Als anderes Beispiel für den Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Beispiel beschrieben werden, bei dem die vorliegende Erfindung auf eine Wellenwicklung mit vier Polen und fünfzehn Schlitzen angewendet wird. 8A und 8B sind entwickelte Ansichten in einem Fall, in dem der erste ringförmige Wicklungsabschnitt, der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt und der dritte Wicklungsabschnitt auf eine Wicklungsanordnung mit vier Polen und fünfzehn Schlitzen in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird. 8A zeigt eine Schnittansicht entlang eines senkrecht zu der Drehachse des Rotors verlaufenden Querschnitts. 8B zeigt die Positionsbeziehung unter den Spulen und Schlitzen von der Drehachse des Rotors her gesehen. In 8A und 8B bezeichnet das Bezugszeichen 20 die Schlitze in dem Statorkern, bezeichnet das Bezugszeichen 30 den Statorkern, bezeichnet das Bezugszeichen 60 den Stator, und bezeichnet B Schlitzidentifikationsnummern. 8B zeigt einen ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt 70, einen zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitt 80 und einen dritten Wicklungsabschnitt 90 für eine U-Phasen-Wicklung, wobei Verbindungsdrähte und ein Anschlussdraht weggelassen sind.
Wie oben beschrieben ist es nach dem Dreiphasenwechselstrommotor der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, einen Motor zu erhalten, der eine Wicklungskonfiguration aufweist, die bei einer geringen Anzahl von Herstellungsschritten automatisch gewickelt werden kann, selbst wenn der Motor ein Bruchlochmotor ist, bei dem zwar eine Verringerung der Drehmomentwelligkeit erwartet werden kann, aber eine komplizierte Wicklungskonfiguration besteht.
[Zweite Ausführungsform]
Als nächstes wird ein Dreiphasenwechselstrommotor nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. In einem Stator des Dreiphasenwechselstrommotors nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt 8 die gleiche Form wie der erste ringförmige Wicklungsabschnitt 7 auf, und ist er an einer Position angeordnet, die von dem ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt 7 verschoben ist. 5A und 5B zeigen ein Beispiel, bei dem der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt 8 in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der vorliegenden Erfindung auf die Wellenwicklung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen angewendet wird.
Alternativ kann ein Überkreuzungsabschnitt 81 des zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitts 8, der in 5A und 5B gezeigt ist, in der Ausrichtung umgekehrt werden, so wie ein Überkreuzungsabschnitt 81' eines zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitts 8' in einem Stator 6' des Dreiphasenwechselstrommotors nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 9A und 9B gezeigt ist. In 5A und 5B schneiden der erste ringförmige Wicklungsabschnitt 7 und der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt 8, wodurch Ströme in entgegengesetzten Richtungen verlaufen, einander an Überkreuzungsabschnitten zwischen den Schlitzidentifikationsnummern 4 und 5, zwischen den Schlitzidentifikationsnummern 15 und 16, zwischen den Schlitzidentifikationsnummern 22 und 23, und zwischen den Schlitzidentifikationsnummern 33 und 34. Daher muss dann, wenn zum Beispiel eine hohe Lastspannung angelegt wird, in den Überkreuzungsabschnitten ein Isolierelement eingefügt werden.
Andererseits schneiden in 9A und 9B der erste ringförmige Wicklungsabschnitt 7 und der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt 8' einander nicht, während sie Ströme in entgegengesetzten Richtungen führen, da sich der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt 8' an den Überkreuzungsabschnitten an einer zu dem ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt 7 entgegengesetzten Seite befindet. Daher ist es möglich, die Notwendigkeit der Bereitstellung des Isolierelements (z. B. einer Isolierplatte) zwischen dem ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt 7 und dem zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitt 8' zu beseitigen.
Doch da die Überkreuzungsabschnitte der beiden ringförmigen Wicklungsabschnitte einander teilweise überlappen, weisen die Spulenenden eine größere Größe als in 5A und 5B auf. Außerdem unterscheidet sich der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt 8' in der Form von dem ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt 7. Daher kommt es selbst bei einer Drehung des zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitts 8' um 180 Grad nicht zu einer Übereinstimmung des gedrehten zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitts mit dem ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt.
Abhängig von der Gebrauchsanwendung können die Überkreuzungsabschnitte des zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitts aus jenen (81), die in 5A und 5B gezeigt sind, und jenen (81') die in 9A und 9B gezeigt sind, gewählt werden. Zum Beispiel können kleinformatige Motoren oder Motoren mit geringer Leistung den zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitt 8 mit dem wie in 5A und 5B gezeigten Überkreuzungsabschnitt verwenden, während Motoren mit hoher Leistung den zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitt 8' mit dem wie in 9A und 9B gezeigten Überkreuzungsabschnitt verwenden können.
[Dritte Ausführungsform]
Als nächstes wird ein Dreiphasenwechselstrommotor nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. 10A und 10B zeigen ein Beispiel für einen Stator 6'', bei dem dritte Wicklungsabschnitte auf die Wicklungsanordnung mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen in dem Dreiphasenwechselstrommotor nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet werden. In dem Stator des Dreiphasenwechselstrommotors nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind mehrere dritte Wicklungsabschnitte 9' jeweils dadurch gekennzeichnet, dass eine Spule durch Verdrehen eines Teils des ersten ringförmigen Wicklungsabschnitts 7 oder eines Teils des zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitts 8 gebildet und um die Schlitze gewickelt ist.
11 zeigt den Zustand des ersten ringförmigen Wicklungsabschnitts 7 vor dem Verdrehen, und 11B zeigt einen Zustand, in dem der dritte Wicklungsabschnitt 9' durch Verdrehen eines Teils des ersten ringförmigen Wicklungsabschnitts 7 gebildet ist. Wie in 11A und 11B gezeigt kann die wie in 6A und 6B gezeigte einzelne Spule durch Verdrehen eines Teils der ringförmig gewickelten Spule hergestellt werden.
Die obigen Ausführungsformen beschreiben als Beispiel Motoren mit zehn Polen und sechsunddreißig Schlitzen, die eine Polanzahl von 10 und eine Schlitzanzahl von 36 aufweisen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt, sondern kann auf Motoren mit einer anderen Polanzahl und einer anderen Schlitzanzahl angewendet werden, solange dann, wenn 2P die Anzahl der Pole darstellt, und N eine Schlitzanzahl darstellt, die Division der Schlitzanzahl N durch die Anzahl der Polpaare P keine ganze Zahl ergibt.
Wie oben beschrieben ist es nach den Dreiphasenwechselstrommotoren nach den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich, einen Dreiphasenwechselstrommotor zu erhalten, der eine Wicklungskonfiguration aufweist, die bei einer geringen Anzahl von Herstellungsschritten automatisch gewickelt werden kann, selbst wenn der Motor ein Bruchlochmotor ist, bei dem zwar eine Verringerung der Drehmomentwelligkeit erwartet werden kann, aber eine komplizierte Wicklungskonfiguration besteht.
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 2013-183492 [0007]
JP 2002-165396 [0007]
JP 2001-238414 [0007]

Claims

Dreiphasenwechselstrommotor, umfassend: einen Rotor (10), der mehrere Paare von Magnetpolen aufweist; einen Stator (3), der mehrere Schlitze (2) aufweist, die jeweils in der Richtung einer Drehachse des Rotors gebildet sind und in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei der Stator dem Rotor in einer radialen Richtung gegenüberliegend angeordnet ist; und mehrere Wicklungen (4), die so in dem Stator gewickelt sind, dass sie in die Schlitze eingesetzt sind, wobei dann, wenn 2P die Anzahl der Pole des Rotors darstellt, und N die Anzahl der Schlitze, durch die die Wicklungen des Stators eingesetzt werden, darstellt, die Division der Schlitzanzahl N durch die Anzahl der Polpaare P keine ganze Zahl ergibt, wenn X den Quotienten der Division der Schlitzanzahl N des Stators durch die Anzahl der Pole 2P darstellt, der Stator einen ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt (7), der aus einem Satz von Spulen besteht, die durch das Wickeln jeder Phase für eine vorherbestimmte Anzahl von Windungen gewickelt sind und einen Durchmesser aufweisen, der größer als der Innendurchmesser des Stators ist, wobei der erste ringförmige Wicklungsabschnitt durch eine Wellenwicklung mit einer Schlitzschrittweite von X oder X + 1 um 360 Grad in der Umfangsrichtung durch die Schlitze gewickelt ist; einen zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitt (8), der aus einer anderen Spule besteht, die durch die Wellenwicklung mit einer Schlitzschrittweite von X oder X + 1 auf die gleiche Weise wie der erste ringförmige Wicklungsabschnitt gewickelt ist, wobei der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt an einer solchen Position um 360 Grad durch die Schlitze gewickelt ist, dass er den ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt nicht vollständig überlappt, indem er in der Umfangsrichtung verschoben ist; und mehrere dritte Wicklungsabschnitte (9), die jeweils aus einer Wicklung bestehen, die um zwei der Schlitze gewickelt ist, aufweist, und der erste ringförmige Wicklungsabschnitt (7), der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt (8) und die mehreren dritten Wicklungsabschnitte (9) jeweils Phase für Phase in Reihe verbunden sind.
Dreiphasenwechselstrommotor nach Anspruch 1, wobei der zweite ringförmige Wicklungsabschnitt (8) in dem Stator die gleiche Form wie der erste ringförmige Wicklungsabschnitt (7) aufweist und in der Position von dem ersten ringförmigen Wicklungsabschnitt (7) verschoben ist.
Dreiphasenwechselstrommotor nach Anspruch 1, wobei die mehreren dritten Wicklungsabschnitte (9) in dem Stator des Motors jeweils aus einer Spule gebildet sind, die durch Verdrehen eines Teils des ersten ringförmigen Wicklungsabschnitts (7) oder eines Teils des zweiten ringförmigen Wicklungsabschnitts (8) gebildet und um die Schlitze gewickelt ist.