DE112014006576B4 - engine - Google Patents
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Abstract
Motor, Folgendes umfassend:einen Kern (2) mit mehreren Zähnen (6);eine Speiseabschnittspule (71), die durch elektrisches Verbinden von Einzelspulen (3) ausgebildet wird, wobei jede der Einzelspulen (3) aus mehreren elektrischen Drahtelementen (10a, 10b) in mehreren Schichten durch Aufwickeln der mehreren elektrischen Drahtelemente (10a, 10b) um jeweils die mehreren Zähne (6) entlang einer radialen Richtung von diesen ausgebildet ist; undeinen Isolierkörper (4), der zwischen dem Kern (2) und jeweils den Einzelspulen (3) ausgebildet ist,wobei die mehreren elektrischen Drahtelemente (10a, 10b) in jeder der Einzelspulen (3) so aufgewickelt sind, dass sie in einer Umfangsrichtung jedes der mehreren Zähne (6) aufgestapelt sind,wobei mindestens zwei elektrische Drahtelemente (10a, 10b) der mehreren elektrischen Drahtelemente (10a, 10b) jeder der Einzelspulen (3) in derselben Richtung oder entgegengesetzten Richtungen zu Umfangsrichtung der mehreren Zähne (6) aufgewickelt sind,wobei zwei Endabschnitte der mehreren elektrischen Drahtelemente (10a, 10b) jeder der Einzelspulen (3) einen Spuleneingangsendabschnitt (24, 34, 63) bzw. einen Spulenausgangsendabschnitt (25, 35, 65) aufweisen, undwobei in einem Fall einer Verbindung von Endabschnitten der elektrischen Drahtelemente (10a, 10b), die in derselben Richtung gewickelt sind, von Endabschnitten der mehreren elektrischen Drahtelemente (10a, 10b), außer den zwei Endabschnitten, ein umfänglich innerster Endabschnitt und ein umfänglich äußerster Endabschnitt kurzgeschlossen sind, und in einem Fall einer Verbindung von Endabschnitten der elektrischen Drahtelemente (10a, 10b), die in den entgegengesetzten Richtungen gewickelt sind, von den Endabschnitten der mehreren elektrischen Drahtelemente (10a, 10b), außer den zwei Endabschnitten, umfänglich innerste Endabschnitte oder umfänglich äußerste Endabschnitte kurzgeschlossen sind und der Spuleneingangsenabschnitt und der Spulenausgangsendabschnitt über einen Pfad elektrisch verbunden sind.A motor comprising: a core (2) having a plurality of teeth (6); a feed section coil (71) formed by electrically connecting unit coils (3), each of said unit coils (3) being composed of a plurality of electric wire members (10a, 10b ) is formed in plural layers by winding the plural electric wire elements (10a, 10b) around the plural teeth (6) respectively along a radial direction thereof; and an insulating body (4) formed between the core (2) and each of the unit coils (3), wherein the plurality of electric wire elements (10a, 10b) in each of the unit coils (3) are wound so as to be in a circumferential direction of each of the plurality of teeth (6) are stacked, at least two electric wire members (10a, 10b) of the plurality of electric wire members (10a, 10b) of each of the unit coils (3) being wound in the same direction or opposite directions to the circumferential direction of the plurality of teeth (6). ,wherein two end portions of the plurality of electric wire members (10a, 10b) of each of the unit coils (3) have a coil input end portion (24, 34, 63) and a coil output end portion (25, 35, 65), respectively, and wherein in a case of connection of end portions of the electric wire members (10a, 10b) wound in the same direction from end portions of the plurality of electric wire members (10a, 10b) except the two end portions n, a circumferentially innermost end portion and a circumferentially outermost end portion are short-circuited, and in a case of connecting end portions of the electric wire members (10a, 10b) wound in the opposite directions from the end portions of the plurality of electric wire members (10a, 10b ), except for the two end portions, circumferentially innermost end portions or circumferentially outermost end portions are short-circuited, and the coil input end portion and the coil output end portion are electrically connected via a path.
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen wechselrichterbetriebenen Motor, der zum Beispiel durch einen Wechselrichter betrieben wird.The present invention relates to an inverter-driven motor driven by an inverter, for example.
Stand der TechnikState of the art
Bei einer Wicklungsstruktur eines bei mittlerer bis niedriger Spannung wechselrichterbetriebenen Motors wurde im Vergleich zu einem Fall einer Hochspannungsausrüstung, z.B. eines Hochspannungstransformators, eine Spannungsverteilung für eine steile Stoßspannung nicht umfassend untersucht (siehe zum Beispiel
Als ein Verfahren zum Lösen eines Problems im Hinblick auf eine Spannungsverteilung für eine steile Stoßspannung wurde eine gemeinsame Spannungssenkungsstruktur vorgeschlagen, in der ein Kondensator zum Anpassen einer Verteilungskapazität zwischen Wicklungen angeschlossen ist. Jedoch war keine Wicklungsstruktur bekannt, bei der die gemeinsame Spannung mit einem Verfahren gesenkt wird, bei dem eine Wicklung sich nur um einen einzelnen Kern befindet (siehe zum Beispiel
Aus der
Aus der
Aus der
Auch aus der
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention
Technisches ProblemTechnical problem
In den letzten Jahren wurde, da Energie stärker eingespart werden muss, ein hocheffizienter wechselrichterbetriebener Motor weitverbreiteter eingesetzt.In recent years, as energy saving is required more, a high-efficiency inverter-driven motor has been more widely used.
Wenn im Falle dieses wechselrichterbetriebenen Motors eine Anstiegszeit eines Wechselrichterausgangsspannungsimpulses gleich einer oder kürzer als eine Impulsausbreitungszeit bei jedem Wechselumlauf in einem den Wechselrichter und den Motor verbindenden Kabel ist, wird eine Stoßspannung im Motor erzeugt, die zweimal so hoch ist wie der Spannungsimpuls des Wechselrichterausgangs.In the case of this inverter-driven motor, when a rise time of an inverter output voltage pulse is equal to or shorter than a pulse propagation time at each alternating revolution in a cable connecting the inverter and the motor, a surge voltage twice as high as the voltage pulse of the inverter output is generated in the motor.
Wenn darüber hinaus die Frequenz der Impulsspannung des Wechselrichterausgangs eine Resonanzfrequenz einer Speiseabschnittspule des Motors übersteigt, wird ein Phänomen bewirkt, bei dem eine hohe Spannung an die Speiseabschnittspule angelegt wird. Die Resonanzfrequenz zu übersteigen macht eine Kapazitätskomponente im Motor augenfällig, und somit konzentriert sich die Spannung an der Speiseabschnittspule.In addition, when the frequency of the pulse voltage of the inverter output exceeds a resonance frequency of a feed section coil of the motor, a phenomenon is caused in which a high voltage is applied to the feed section coil. Exceeding the resonant frequency reveals a capacitance component in the motor and thus the voltage concentrates on the feed section coil.
Deshalb besteht insofern ein Problem, als, selbst wenn es keinen Isolationsdefekt im Motor gibt, wenn eine Spannung zwischen elektrischen Drähten eine Teilentladungsbeginnspannung übersteigt, eine Teilentladung stattfindet und eine Isolationsverschlechterung verursacht, was zu einem dielektrischen Durchbruch innerhalb eines kurzen Zeitraums führt.Therefore, there is a problem that even if there is no insulation defect in the motor, when a voltage between electric wires exceeds a partial discharge starting voltage, partial discharge takes place and causes insulation deterioration, resulting in dielectric breakdown in a short period of time.
Um dieses Problem zu lösen, kann die Isolation zum Beispiel verstärkt werden, indem eine Dicke eines Beschichtungsfilms eines elektrischen Drahts der Speiseabschnittspule auf der Speiseabschnittsseite erhöht wird, was allerdings insofern ein Problem verursacht, als ein Raumfaktor der Motorwicklung reduziert wird.To solve this problem, insulation can be strengthened, for example, by increasing a thickness of a coating film of an electric wire of the feeder section coil on the feeder section side, which, however, causes a problem in that a space factor of the motor winding is reduced.
Darüber hinaus sind in der in
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das vorstehende Problem zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Motor zu erhalten, der einen dielektrischen Durchbruch durch eine Senkung einer Spannung verhindern kann, die im Übermaß an eine Speiseabschnittspule auf einer Speiseabschnittseite verteilt wird.The present invention has been made to solve the above problem, and an object of the present invention is to obtain a motor which can prevent dielectric breakdown by lowering a voltage excessively distributed to a feed section coil on a feed section side .
Lösung für das Problemsolution to the problem
Die Lösung des Problems ist durch einen Motor nach Patentanspruch 1 gegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The problem is solved by a motor according to
Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention
Der Motor nach der vorliegenden Erfindung kann eine Spannung senken, die im Übermaß an die Speiseabschnittsspule auf einer Speiseabschnittseite verteilt wird, um einen dielektrischen Durchbruch zu verhindern, indem das elektrische Drahtelement der einzelnen Spule auf der Eingangsendseite und das elektrische Drahtelement auf der Ausgangsendseite nahe aneinander angeordnet werden.The motor according to the present invention can lower a voltage that is excessively distributed to the feed section coil on a feed section side to prevent dielectric breakdown by arranging the electric wire element of the single coil on the input end side and the electric wire element on the output end side close to each other will.
Figurenlistecharacter list
-
1 ist eine Strukturansicht, um einen wechselrichterbetriebenen Motor nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darzustellen.1 14 is a structural view to show an inverter-driven motor according toEmbodiment 1 of the present invention. -
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht, um einen Abschnitt A von1 darzustellen.2 FIG. 14 is an enlarged sectional view taken around a portion A of FIG1 to represent. -
3 ist ein Ersatzschaltbild, um einen Statorabschnitt von2 darzustellen.3 is an equivalent circuit diagram for a stator portion of2 to represent. -
4 ist eine Frontschnittansicht, um ein Hauptteil eines wechselrichterbetriebenen Motors als Vergleichsbeispiel für Ausführungsform 1 darzustellen.4 13 is a front sectional view to show a main part of an inverter-driven motor as a comparative example ofembodiment 1. FIG. -
5 ist ein Ersatzschaltbild, um einen Statorabschnitt von4 darzustellen.5 is an equivalent circuit diagram for a stator portion of4 to represent. -
6 ist eine Ersatzschaltung, um den wechselrichterbetriebenen Motor darzustellen.6 is an equivalent circuit to represent the inverter driven motor. -
7 ist ein Ersatzschaltbild, um einen Fall darzustellen, in dem Kapazitäten einer Speiseabschnittspule, mit Ausnahme des Speiseabschnitts, in der Ersatzschaltung von6 angeschlossen sind.7 13 is an equivalent circuit diagram to show a case where capacitances of a feeding section coil except for the feeding section in the equivalent circuit of FIG6 are connected. -
8 ist eine Darstellung eines Verfahren zum Verbinden von Lackdrahtelementen.8th Fig. 12 is an illustration of a method of connecting enameled wire elements. -
9 ist eine Frontschnittansicht, um ein Hauptteil eines wechselrichterbetriebenen Motors nach Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung darzustellen.9 13 is a front sectional view to show a main part of an inverter-driven motor according toEmbodiment 2 of the present invention. -
10 ist eine perspektivische Teilansicht, in der ein zu einem Paar zusammengefasstes Lackdrahtelement mit einem Isolierkörper in einem wechselrichterbetriebenen Motor nach Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung beschichtet ist.10 14 is a partial perspective view in which a paired enameled wire member is coated with an insulator in an inverter-driven motor according toEmbodiment 3 of the present invention. -
11 ist eine Frontschnittansicht, um ein Hauptteil des wechselrichterbetriebenen Motors anhand des zu einem Paar zusammengefassten Lackdrahtelement von10 darzustellen.11 FIG. 12 is a front sectional view to show a main part of the inverter-driven motor by the paired magnet wire member of FIG10 to represent.
Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments
Mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen wird nachstehend einwechselrichterbetriebener Motor nach jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In den Zeichnungen sind dieselben oder entsprechenden Elemente und Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.An inverter-driven motor according to each embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same or corresponding elements and parts are denoted by the same reference numerals.
Ausführungsform 1
Der wechselrichterbetriebene Motor 100 umfasst einen drehbeweglichen Rotor 70 und einen den Rotor 70 umgebenden Stator 1.The inverter-operated
Der Stator 1 umfasst einen Kern 2 und eine Speiseabschnittspule 71, die über einen Isolierkörper 4 um den Kern 2 gewickelt ist.The
Der Kern 2 besteht aus laminierten magnetischen Stahlblechen und umfasst ein ringartiges Joch 7 und mehrere Zähne 6, die entlang einer Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen ausgebildet sind und Spitzenabschnitte haben, die sich vom Joch 7 radial nach innen erstrecken.The
Der Kern 2 nach dieser Ausführungsform wird dadurch gebildet, dass Schnittflächen abgeteilter Kerne, bei denen es sich um Abschnitte des Kerns handelt, der entlang einer durch eine Mittelachse von diesem verlaufende Linie zweigeteilt wurde, miteinander durch Schweißen verbunden werden.The
Die Speiseabschnittspule 71 umfasst mehrere elektrisch miteinander verbundene Einzelspulen 3.The
Jede der Einzelspulen 3 wird durch Aufwickeln von Lackdrähten 10 um jeden der Zähne 6 in vier Schichten ausgebildet. Bei den Lackdrähten 10 handelt es sich um elektrische Drähte, die im Schnitt kreisrund sind.Each of the
Der Lackdraht 10 umfasst ein erstes Lackdrahtelement 10a als erstes elektrisches Drahtelement und ein zweites Lackdrahtelement 10b als zweites elektrisches Drahtelement.The
Das erste Lackdrahtelement 10a und das zweite Lackdrahtelement 10b bilden eine Gruppe von elektrischen Drahtelementen, die umfänglich aufgestapelt und zusammengebündelt sind. Die elektrische Drahtelementgruppe ist entlang einer radialen Richtung aufgewickelt hin und hergeführt.The first member enameled
Nummern in
Ein Wicklungsendteil des ersten Lackdrahtelements 10a (Nummer 20 in
Der Kurzschluss zwischen dem ersten Lackdrahtelement 10a und dem zweiten Lackdrahtelement 10b kann mit einem Isolierbeschichtungsfilm an einem Abschnitt aufgehoben werden, an dem die Elemente miteinander in Kontakt sind.The short circuit between the first
Speziell werden in der Einzelspule 3 der umfänglich äußerste Endabschnitt der Wicklung des ersten Lackdrahtelements 10a in ungerade nummerierten Schichten und der umfänglich innerste Endabschnitt der Wicklung des zweiten Lackdrahtelements 10b in gerade nummerierten Schichten miteinander kurzgeschlossen, der umfänglich innerste Endabschnitt der Wicklung des ersten Lackdrahtelement 10a in den ungerade nummerierten Schichten ist der Spuleneingangsendabschnitt 24, und der umfänglich äußerste Endabschnitt der Wicklung des zweiten Lackdrahtelements 10b in den gerade nummerierten Schichten ist der Spulenausgangsendabschnitt 25.Specifically, in the
Die Einzelspule 3 umfasst einen Spulenabschnitt 20 in einer ersten Schicht, die Abschnitten des ersten Lackdrahtelements 10a entspricht, die mit den Nummern 1 bis 10 in
Ein Endabschnitt der Einzelspule 3 ist der Spuleneingangsendabschnitt 24 (Nummer 1 des ersten Lackdrahtelements 10a in
Das Bezugszeichen 26 bezeichnet einen Zwischenschichtkondensator, der eine Kondensatorzwischenschichtverteilungskapazität zwischen den Spulenabschnitten 20 und 21, 21 und 22 oder 22 und 23 in jeder der Schichten hat. Das Bezugszeichen 27 bezeichnet einen Massekondensator, der eine Massekapazität des Spulenabschnitts 20, 21, 22 oder 23 in jeder der Schichten hat. Das Bezugszeichen 28 bezeichnet eine Drosselspule, die eine Induktivität des Spulenabschnitts 20, 21, 22 oder 23 in jeder der Schichten hat.
Bei diesem Beispiel handelt es sich um ein Vergleichsbeispiel des wechselrichterbetriebenen Motors 100 von
Die Einzelspule 3A umfasst einen Spulenabschnitt 30 in einer ersten Schicht, die Abschnitten des Lackdrahts 11 entspricht, die in
Das Bezugszeichen 36 bezeichnet einen Zwischenschichtkondensator, der eine Zwischenschichtverteilungskapazität zwischen den Spulenabschnitten 30 und 31, 31 und 32 oder 32 und 33 in jeder der Schichten hat. Das Bezugszeichen 37 bezeichnet einen Massekondensator, der eine Massekapazität des Spulenabschnitts 30, 31, 32 oder 33 in jeder der Schichten hat. Das Bezugszeichen 38 bezeichnet eine Drosselspule, die eine Induktivität des Spulenabschnitts 30, 31, 32 oder 33 in jeder der Schichten hat.
Wie aus
Hingegen sind bei der Einzelspule 3 nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Spulenabschnitt 20 in der ersten Schicht und der Spulenabschnitt 22 in der dritten Schicht auf der Seite des Spuleneingangsendabschnitts 24 vorgesehen, und der Spulenabschnitt 21 in der zweiten Schicht und der Spulenabschnitt 23 in der vierten Schicht sind auf der Seite des Spulenausgangsendabschnitts 25 vorgesehen. Zwischenschichtverteilungskapazitäten zwischen benachbarten Spulenabschnitten, d.h. zwischen den Spulenabschnitten 20 und 21, 21 und 22, und 22 und 23 entstehen zwischen den Spulenabschnitten 20 und 22 auf der Seite des Spuleneingangsendabschnitts 24 und den Spulenabschnitten 21 und 23 auf der Seite des Spulenausgangsendabschnitts 25. Somit besteht eine Kapazität zwischen der Seite des Spuleneingangsendabschnitts 24 und der Seite des Spulenausgangsendabschnitts 25 in einem Zustand, in dem sich die jeweiligen Zwischenschichtverteilungskapazitäten 26 nahe an einem Parallelzustand befinden.On the other hand, in the
Deshalb kann die Einzelspule 3 nach dieser Ausführungsform im Vergleich zur Einzelspule 3A aus dem verwandten Stand der Technik eine höhere Kapazität haben.Therefore, the
Die Ersatzschaltung des wechselrichterbetriebenen Motors 100 umfasst Spulenelementkondensatoren 40, die Kapazitäten der jeweiligen Einzelspulen 3 haben, eine Speiseabschnittspulenersatzschaltung 41 mit Massekondensatoren 44, die Massekapazitäten eines Motorspeiseabschnitts haben, und eine Ersatzschaltung 42 für die Spulen, mit Ausnahme der Speiseabschnittspule.The equivalent circuit of the inverter-driven
In
Darüber hinaus umfasst in
In
Eine Spannung, die an den gesamten wechselrichterbetriebenen Motor 100 angelegt wird, ist mit E dargestellt. Eine Spannung, die an die Speiseabschnittspule angelegt wird, ist mit V1 dargestellt. Eine Innenverteilungskapazität des Speiseabschnittspuleninnenkondensators 46 ist mit C1 dargestellt, eine Kopplungskapazität des Massekondensators 47 des gesamten wechselrichterbetriebenen Motors 100, mit Ausnahme der Speiseabschnittspule, ist mit Ca dargestellt, und eine Massekapazität des Massekondensators 44 ist mit C2 dargestellt.A voltage applied to the entire inverter-driven
In einem Hochfrequenzbereich bei einer durch den Wechselrichterbetrieb erzeugten steilen Stoßspannung wird die Spannung V1 durch die Innenverteilungskapazität C1, die Kopplungskapazität Ca und die Massekapazität C2 wie im folgenden Ausdruck ausgedrückt.
Deshalb kann, indem als Speiseabschnittspule eine Spule übernommen wird, die eine große Innenverteilungskapazität C1 und eine kleine Massekapazität C2 hat, die Speiseabschnittspannung bei der höchsten Spannung gesenkt werden.Therefore, by adopting a coil having a large internal distribution capacitance C 1 and a small ground capacitance C 2 as the feed section coil, the feed section voltage at the highest voltage can be lowered.
Deshalb kann entsprechend dem wechselrichterbetriebenen Motor 100 dieser Ausführungsform die an den Speiseabschnitt angelegte übermäßige Spannung auf die Teilentladungsbeginnspannung oder darunter abgesenkt werden, um eine Teilentladung zu verhindern, und somit kann der zuverlässige wechselrichterbetriebene Motor 100 erhalten werden, ohne einen Raumfaktor wegen einer Isolationsverstärkung zu reduzieren.Therefore, according to the inverter-driven
Darüber hinaus sind der Spuleneingangsendabschnitt 24 und der Spulenausgangsendabschnitt 25, die den größten Potentialunterschied in der Einzelspule 3 haben, auf der umfänglich innersten Seite bzw. der umfänglich äußersten Seite der Einzelspule 3 voneinander entfernt angeordnet. Somit sind Teile des Lackdrahts 10, die einen Potentialunterschied haben, der die Teilentladungsbeginnspannung übersteigt, zueinander nicht benachbart.Moreover, the coil
Dies ermöglicht die Realisierung einer Wirkung, dass eine Teilentladung in der Einzelspule 3 unterbunden wird.This enables an effect that partial discharge in the
Ausführungsform 2
In Ausführungsform 1 hat die Einzelspule 3 eine Struktur, die die vier Schichten des Lackdrahts 10 umfasst, die die zwei Lackdrahtelemente des ersten Lackdrahtelements 10a und des zweiten Lackdrahtelements 10b verwendet, die Anzahl der elektrischen Drahtelemente und die Anzahl der Schichten sind aber nicht darauf beschränkt.In
Wenn die Richtung der Wicklung für alle Lackdrahtelemente 50, 51, 52 und 53 dieselbe ist, die als elektrische Drahtelemente dienen, kann, indem ein Wicklungsbeginnteil 54 eines der Lackdrahtelemente 50, 51, 52 und 53 an ein Wicklungsendteil 55 eines anderen der Lackdrahtelemente 50, 51, 52 und 53 angeschlossen wird, die Richtung von in den jeweiligen Lackdrahtelementen 50, 51, 52 und 53 entstehenden Magnetflüssen gleich ausgelegt werden.When the direction of winding is the same for all the
Darüber hinaus kann, wenn eine Gruppe der Lackdrahtelemente 50, 51, 52 und 53 im Uhrzeigersinn und eine andere Gruppe von diesen im Gegenuhrzeigersinn gewickelt wird, so dass die Lackdrahtelemente 50, 51, 52 und 53 in entgegengesetzte Richtungen gewickelt sind, indem Wicklungsbeginnteile 54 von diesen verbunden werden, die Richtung von in den jeweiligen Lackdrahtelementen 50, 51, 52 und 53 entstehenden Magnetflüssen gleich ausgelegt werden.Furthermore, when one group of the enameled
Dies ermöglicht eine beliebige Änderung in der Anordnung der jeweiligen Schichten ungeachtet der Anzahl der Lackdrahtelemente 50, 51, 52 und 53 und der Anzahl von deren Windungen.This allows any change in the arrangement of the respective layers regardless of the number of the enameled
Mit anderen Worten umfasst der wechselrichterbetriebene Motor 100 nach Ausführungsform 2 den Kern 2 mit den mehreren Zähnen 6, die Speiseabschnittspule 71, die durch elektrisches Verbinden der Einzelspulen 3 gebildet wird, in denen jeweils mehrere elektrische Drahtelemente um jeden der Zähne 6 entlang der radialen Richtung gewickelt sind, um die elektrischen Drahtelemente in mehreren Schichten auszubilden, und den Isolierkörper 4, der zwischen dem Kern 2 und der Einzelspule 3 ausgebildet ist.In other words, the inverter-driven
Die mehreren elektrischen Drahtelemente sind in der Einzelspule 3 in einer Umfangsrichtung des Zahns 6 aufgestapelt aufgewickelt. Mindestens ein elektrisches Drahtelement der mehreren elektrischen Drahtelemente der Einzelspule 3 ist in einer Richtung aufgewickelt, die zu einer Richtung der Wicklung eines anderen elektrischen Drahtelements entgegengesetzt ist. Bei zwei Endabschnitten der elektrischen Drahtelemente der Einzelspule 3 handelt es sich um einen Eingangsendabschnitt bzw. einen Ausgangsendabschnitt.The plural electric wire elements are wound in the
Im Falle einer Verbindung von Endabschnitten der elektrischen Drahtelemente, die in derselben Richtung gewickelt sind, werden von Endabschnitten der elektrischen Drahtelemente, außer den zwei Endabschnitten, ein umfänglich innerster Endabschnitt als Wicklungsbeginnteil und ein umfänglich äußerster Endabschnitt als Wicklungsendteil kurzgeschlossen. Im Falle einer Verbindung von Endabschnitten der elektrischen Drahtelemente, die in entgegengesetzten Richtungen gewickelt sind, werden von den Endabschnitten der elektrischen Drahtelemente, außer den zwei Endabschnitten, umfänglich innerste Endabschnitte als Wicklungsbeginnteile oder umfänglich äußerste Endabschnitte als Wicklungsendteile kurzgeschlossen, und der Eingangsendabschnitt und der Ausgangsendabschnitt werden über einen Pfad elektrisch verbunden.In the case of connecting end portions of the electric wire members wound in the same direction, of end portions of the electric wire members other than the two end portions, a circumferentially innermost end portion as a winding start part and a circumferentially outermost end portion as a winding end part are short-circuited. In the case of connecting end portions of the electric wire members wound in opposite directions, of the end portions of the electric wire members except the two end portions, circumferentially innermost end portions as winding start parts or circumferentially outermost end portions as winding end parts are short-circuited, and the input end portion and the output end portion are electrically connected via a path.
In diesem Beispiel sind ein erstes Lackdrahtelement 12a und ein drittes Lackdrahtelement 12c im Uhrzeigersinn um den Zahn 6 gewickelt, und ein zweites Lackdrahtelement 12b und eine viertes Lackdrahtelement 12d sind im Gegenuhrzeigersinn um den Zahn 6 gewickelt.In this example, a first
Bei den Lackdrahtelementen 12a, 12b, 12c und 12d, wovon jedes in einer Schicht entlang der radialen Richtung des Zahns 6 von einer radial äußeren Seite zu einer radial inneren Seite gewickelt ist, sind ein Wicklungsbeginnteil des ersten Lackdrahtelements 12a (Nummer 1 in
Darüber hinaus sind ein Wicklungsendteil des zweiten Lackdrahtelements 12b (Nummer 10 in
Ein Wicklungsbeginnteil des dritten Lackdrahtelements 12c (Nummer 1 in
Mit Ausnahme des Vorstehenden ist die Struktur dieselbe wie diejenige des wechselrichterbetriebenen Motors 100 nach Ausführungsform 1.Except for the above, the structure is the same as that of the inverter-driven
Durch eine auf diese Weise ausgeführte elektrische Verbindung der Lackdrahtelemente 12a, 12b, 12c und 12d kann die Richtung von in den jeweiligen Lackdrahtelementen 12a, 12b, 12c und 12d entstehenden Magnetflüssen gleich ausgelegt werden, und die Einzelspule 3 hat eine Struktur, in der Lackdrähte 12 in einem Zustand aufgewickelt sind, in dem die Eingangsseite und die Ausgangsseite einander immer benachbart und parallel aufgestapelt sind.By electrically connecting the enameled
Deshalb ist die Verteilungskapazität in der Einzelspule 3 am höchsten, und die konzentriert an die Speiseabschnittspule angelegte Spannung kann im Höchstmaß gesenkt werden.Therefore, the distribution capacity is highest in the
Deshalb kann die an den Speiseabschnitt angelegte übermäßige Spannung auf die Teilentladungsbeginnspannung oder darunter abgesenkt werden, um die Teilentladung zu verhindern, und somit kann der zuverlässige wechselrichterbetriebene Motor 100 erhalten werden, ohne einen Raumfaktor wegen einer Isolationsverstärkung zu reduzieren.Therefore, the excessive voltage applied to the feeding section can be suppressed to the partial discharge start voltage or below to prevent the partial discharge, and thus the reliable inverter-driven
Nach dieser Ausführungsform ist der Spuleneingangsendabschnitt 63 das Wicklungsbeginnteil des dritten Lackdrahtelements 12c, und der Spulenausgangsendabschnitt 64 ist das Wicklungsbeginnteil des vierten Lackdrahtelements 12d. Der Spuleneingangsendabschnitt 63 und der Spulenausgangsendabschnitt 64, die den größten Potentialunterschied haben, sind zueinander benachbart, was dadurch aufgefangen werden kann, dass die Dicke eines Isolierbeschichtungsfilms erhöht wird, der zwischen dem Spuleneingangsendabschnitt 63 und dem Spulenausgangsendabschnitt 64 gebildet ist.According to this embodiment, the coil
Darüber hinaus hat Ausführungsform 2 insofern ein Problem als die Anzahl von Verbindungspunkten groß ist, was die Struktur verkompliziert. Indem jedoch jedes der Lackdrahtelemente gleich oft aufgewickelt wird, wenn die Lackdrahtelemente hin- und herbewegt aufzuwickeln sind, befinden sich ein Endabschnitt am Beginn der Wicklung und ein Endabschnitt am Ende der Verdrahtung auf derselben Seite des Zahns, was den Verbindungsarbeitsvorgang leichter macht.In addition,
Darüber hinaus kann durch eine kollektive Verbindung an einem Verbindungspunkt unter Verwendung einer Verbindungsplatte o. dgl. die Verbindung vereinfacht und somit das vorstehend beschriebene Problem gelöst werden.In addition, by collectively connecting at a connection point using a connection plate or the like, connection can be simplified, thus solving the problem described above.
Darüber hinaus wird gemäß dieser Ausführungsform jede einzelne Schicht der Lackdrahtelemente 12a, 12b, 12c und 12d geschichtet, es können aber auch mehrere Schichten aus jeweils den Lackdrahtelementen 12a, 12b, 12c und 12d geschichtet werden.Moreover, according to this embodiment, each single layer of the enameled
Ausführungsform 3
Nach dieser Ausführungsform ist ein zu einem Paar zusammengefasstes Lackdrahtelement 61, welches das erste Lackdrahtelement 10a und das zweite Lackdrahtelement 10b umfasst, mit einem Isolierabschnitt 60 beschichtet.According to this embodiment, a paired
Das zu einem Paar zusammengefasste Lackdrahtelement 61 ist mit vier Windungen von der radial äußersten Seite radial nach innen gewickelt, und ist dann mit vier Windungen von der radial innersten Seite zur radial äußersten Seite gewickelt.The paired
Ein Wicklungsendteil des ersten Lackdrahtelements 10a (Nummer 8 in
Mit Ausnahme des Vorstehenden ist die Struktur dieselbe wie diejenige des wechselrichterbetriebenen Motors 100 nach Ausführungsform 1.Except for the above, the structure is the same as that of the inverter-driven
In einer derartigen Struktur wird, zusätzlich zu den Wirkungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen 1 und 2, die Kapazität zwischen dem ersten Lackdrahtelement 10a und dem zweiten Lackdrahtelement 10b in dem zu einem Paar zusammengefassten Lackdrahtelement 61 gleichmäßig, das entlang der radialen Richtung des Zahns 6 aufgestapelt ist. Somit können Herstellungsschwankungen unterbunden werden, und ein elektrisches Feld zwischen dem ersten Lackdrahtelement 10a und dem zweiten Lackdrahtelement 10b kann reduziert werden, und somit kann eine Wirkung erzielt werden, eine Teilentladung zu unterbinden.In such a structure, in addition to the effects of the above-described
Ausführungsform 4
Nach Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung hat bei der im Speiseabschnitt angeordneten Spule nach Ausführungsform 1, 2 oder 3 der zwischen dem Kern 2 und der Einzelspule 3 ausgebildete Isolierkörper 4 eine Dicke, die größer ist als diejenige eines zwischen dem Kern und einer Spule an einem anderen Abschnitt als dem Speiseabschnitt ausgebildeten Isolierkörpers.According to
Eine derartige Struktur ermöglicht eine Reduktion bei der zwischen dem Kern 2 und der Einzelspule 3 erzeugten Massekapazität. Die Massekapazität C2 ist kleiner als die Verteilungskapazität C1 der die Struktur der vorliegenden Erfindung verwendenden Wicklung, und somit wird die Wirkung größer, die an die Speiseabschnittspule angelegte Spannung V1 zu senken.Such a structure enables a reduction in the ground capacitance generated between the
Anzumerken ist, dass in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen Fälle beschrieben sind, in denen ein Lackdraht als elektrischer Draht verwendet wird. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und es können auch andere Leiter verwendet werden.It should be noted that in the above-described embodiments, cases where an enameled wire is used as the electric wire are described. Of course, the present invention is not limited to this and other conductors can also be used.
Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf den wechselrichterbetriebenen Motor 100 beschränkt und lässt sich auch auf einen Universalmotor anwenden.In addition, the present invention is not limited to the inverter-driven
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Statorstator
- 22
- Kerncore
- 3, 3A3, 3A
- Einzelspulesingle coil
- 44
- Isolierkörperinsulator
- 66
- ZahnTooth
- 77
- Jochyoke
- 10, 1110, 11
- Lackdraht (elektrischer Draht)enameled wire (electrical wire)
- 10a10a
- erstes Lackdrahtelement (erstes elektrisches Drahtelement)first enameled wire element (first electric wire element)
- 10b10b
- zweites Lackdrahtelement (zweites elektrisches Drahtelement)second enameled wire element (second electric wire element)
- 12a12a
- erstes Lackdrahtelement (erstes elektrisches Drahtelement)first enameled wire element (first electric wire element)
- 12b12b
- zweites Lackdrahtelement (zweites elektrisches Drahtelement)second enameled wire element (second electric wire element)
- 12c12c
- drittes Lackdrahtelement (drittes elektrisches Drahtelement)third enameled wire element (third electric wire element)
- 12d12d
- viertes Lackdrahtelement (viertes elektrisches Drahtelement)fourth enameled wire element (fourth electric wire element)
- 20, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 3320, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 33
- Spulenabschnittcoil section
- 24, 34, 6324, 34, 63
- Spuleneingangsendabschnittcoil input end section
- 25, 35, 6425, 35, 64
- Spulenausgangsendabschnittcoil output end section
- 26, 3626, 36
- Zwischenschichtkondensatorinterlayer capacitor
- 27, 37, 44, 4727, 37, 44, 47
- Massekapazitätmass capacitance
- 28, 3828, 38
- Drosselspulechoke coil
- 4040
- Spulenelementkondensatorcoil element capacitor
- 41, 4541, 45
- Spulenersatzschaltungcoil replacement circuit
- 4242
- Ersatzschaltungreplacement circuit
- 4343
- Motorspeiseabschnittanschlussmotor feed section connection
- 4646
- Spuleninnenkondensatorcoil internal capacitor
- 50a50a
- erstes Lackdrahtelement (erstes elektrisches Drahtelement)first enameled wire element (first electric wire element)
- 50b50b
- zweites Lackdrahtelement (zweites elektrisches Drahtelement)second enameled wire element (second electric wire element)
- 50c50c
- drittes Lackdrahtelement (drittes elektrisches Drahtelement)third enameled wire element (third electric wire element)
- 50d50d
- viertes Lackdrahtelement (viertes elektrisches Drahtelement)fourth enameled wire element (fourth electric wire element)
- 5454
- Wicklungsbeginnteilwinding beginning part
- 5555
- Wicklungsendteilwinding end part
- 6060
- Isolierabschnittinsulating section
- 6161
- zu einem Paar zusammengefasstes Lackdrahtelementto form a pair of enamelled wire elements
- 29, 6229, 62
- Verbindungsleitungconnection line
- 6363
- Spuleneingangsendabschnittcoil input end section
- 6464
- Spulenausgangsendabschnittcoil output end section
- 7171
- Speiseabschnittspulefeed section coil
- 100100
- wechselrichterbetriebener Motorinverter driven motor
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