JP2001275292A

JP2001275292A - ３相電動機

Info

Publication number: JP2001275292A
Application number: JP2000086323A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Oikawa; 智明及川; Yasuyoshi Tajima; 庸賀田島; Osamu Kazama; 修風間; Koji Masumoto; 浩二増本; Masaki Kato; 政紀加藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2001-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】中性点や電源線の結線本数または結線箇所を
低減した３相電動機を提供することを目的とする。【解決手段】各相Ｕ、Ｖ、Ｗの巻線一端側部分を１番
目の渡り線Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１とし、各相の巻線他端側部
分を（ｎ＋１）番目の渡り線Ｕ４、Ｖ４、Ｗ４とし、ｉ
を２以上ｎ以下の整数として、各相毎に前記巻線一端側
部分から数えて（ｉ−１）番目のコイルとｉ番目のコイ
ルの間をｉ番目の渡り線Ｕｉ、Ｖｉ、Ｗｉとするとき、
各相の奇数番目の渡り線を各相毎に一つにまとめて結線
して電源線１４ｕ、１４ｖ、１４ｗとし、各相の偶数番
目の渡り線同士を各相間一つにまとめて結線して中性点
１３ａ、１３ｂとしたことを特徴とする３相電動機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、種々の産業分野に
用いられる３相電動機に関するものであり、詳しくは、
電源線と中性点の結線方法を改良した３相電動機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の３相電動機としては、例えば図８
〜図１0に示されたものが知られている。図８に示され
るように、従来の３相電動機においては、固定子の複数
の凸極ティースに絶縁材を介して直接巻線を施す３相電
動機のＹ結線並列巻きの巻回方法が採用されていた。

【０００３】詳しくは、まず各ティース１１毎各々別々
にコイル１２を巻線する。このため、１コイル毎に巻線
は切断された状態になっている。このようにして全ティ
ースを巻線した後、図９の巻線展開図に示すように、各
ティースのコイル１２ｕ1、１２ｕ2、１２ｕ3、１２v
1、１２v2、１２v3、１２w1、１２w2、１２w3を各相並
列となるよう接続する。この接続により、中性点結線部
１３および電源線結線部１４ｕ、１４ｖ、１４ｗが形成
される。図１０は、図８、図９とは異なる従来の結線方
式を示しているが、中性点結線部１３の数が図８、図９
とは異なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の３相電動機にあっては、下記のような問題点
があった。すなわち、図８に示すように電動機が６極９
ティースの場合、中性点は９本まとめて、電源線はＵ、
Ｖ，Ｗ各相毎３本まとめてはんだ付け、あるいはＴＩＧ
（Tungsten-inert gas）溶接やロー付けによる接合技術
等で結線している。この場合特に中性点部の結線本数が
多いため、結線作業時間が長くかかったり、溶接不良を
起こし易いといった問題があった。

【０００５】一方、図１０に記載の巻線の結線方式は、
上述のように中性点結線箇所を複数個に分けたものであ
るが、この方式によれば一ヶ所あたりの結線本数を低減
させることはできるが、結線箇所が増加し、加工時間の
増加と結線部を絶縁する絶縁材の個数が増えコストアッ
プの要因となっていた。

【０００６】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、結線本数、結線箇所数の低減が可
能は３相電動機を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、ｎを３以上の整数として、３×ｎ個の凸極
ティースと、各凸極ティースにそれぞれ巻線されて形成
された３×ｎ個のコイルと、を備えた３相電動機におい
て、前記各相のｎ個のコイルは、３相の各相毎にｎ個の
凸極ティースに順次連続して巻線することにより形成さ
れ、各相の巻線一端側の最端部のコイルの前記巻線一端
側部分を１番目の渡り線とし、各相の巻線他端側の最端
部のコイルの前記巻線他端側部分を（ｎ＋１）番目の渡
り線とし、ｉを２以上ｎ以下の整数として、各相毎に前
記巻線一端側部分から数えて（ｉ−１）番目のコイルと
ｉ番目のコイルの間をｉ番目の渡り線とするとき、各相
の奇数番目の渡り線を各相毎に一つにまとめて結線して
電源線とし、各相の偶数番目の渡り線同士を各相間一つ
にまとめて結線して中性点としたことを特徴とするもの
である。

【０００８】また、前記渡り線の結線は、ヒュージング
によりなされるようにしてもよい。

【０００９】さらに、前記渡り線の結線は、スプライス
端子を用いてなされるようにしてもよい。

【００１０】またさらに、前記渡り線のうち電源側結線
部の渡り線を、圧縮機の容器に設けられた電源密封ター
ミナルに直に接続するようにしてもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。図１〜図７は、この発明に係る３
相電動機の実施の形態の一例を示す図である。図１は本
実施の形態における３相電動機の巻線展開図を示してお
り、固定子のティースやコイルの配置は図８に示すもの
と同様であるため、本実施の形態を説明する上で、図８
と同様な図面の開示は省略し、また、従来と同様の部分
は同一符号を付してその説明は省略するものとする。

【００１２】本実施の形態は、図８のものとと同様に、
３相Ｕ、Ｖ、Ｌの各相それぞれに３つのコイルが形成さ
れた６極９ティース構造の３相電動機であり、詳しくは
図１に示すように、Ｕ相にはコイルＬｕ１、Ｌｕ２、Ｌ
ｕ３が形成され、Ｖ相にはコイルＬｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ
３が形成され、Ｗ相にはコイルＬｗ１、Ｌｗ２、Ｌｗ３
が形成されている。電動機の固定子が３×ｎ個のティー
スを有すると考えた場合、本実施の形態はｎ＝３の場合
を示している。

【００１３】図２は、図１のものと全く同じ配線構造を
示すものであるが、図１は渡り線の番号対比を、図２は
実際の結線位置をわかりやすく示したものである。

【００１４】本実施の形態におけるコイル形成および結
線手順を以下に説明する。まず、Ｕ相について、コイル
Ｌｕ１、Ｌｕ２、Ｌｕ３を巻き方向が交互に逆になるよ
うに連続して巻線することにより形成し、巻き終わり端
で切断する。同様にＶ相について、コイルＬｖ１、Ｌｖ
２、Ｌｖ３を巻き方向が交互に逆になるように連続して
巻線することにより形成し、巻き終わり端で切断する。
同様にＷ相について、コイルＬｗ１、Ｌｗ２、Ｌｗ３を
巻き方向が交互に逆になるように連続して巻線すること
により形成し、巻き終わり端で切断する。

【００１５】本実施の形態では、Ｕ相について、図１の
上方側から数えて最上端１番目のコイルＬｕ１の図１の
上側配線部分を一番目の渡り線Ｕ１とし、１番目と２番
目のコイルの間の配線部分を２番目の渡り線Ｕ２とし、
２番目と３番目のコイルの間の配線部分をを３番目の渡
り線Ｕ３とし、最下端３番目のコイルの下側配線部分を
４番目の渡り線Ｕ４とする。

【００１６】同様に、Ｖ相、Ｗ相それぞれについても、
１番目の渡り線Ｖ１、Ｗ１、２番目の渡り線Ｖ２、Ｗ
２、３番目の渡り線Ｖ３、Ｗ３、４番目の渡り線Ｖ４、
Ｗ４として設定する。

【００１７】ここで、各相毎、奇数番目の渡り線同士を
結線し電源線とする。即ち、Ｕ相の渡り線Ｕ１と渡り線
Ｕ３を結線しＵ相の電源線とし、Ｖ相の渡り線Ｖ１と渡
り線Ｖ３を結線しＶ相の電源線とし、Ｗ相の渡り線Ｗ１
と渡り線Ｗ３を結線しＷ相の電源線とする。渡り線同士
を結線しているので、これにより従来３本の線をまとめ
て結線していた場合に比較し、本実施の形態では２本の
線の結線ですむようになる。

【００１８】次に各相の偶数番目の渡り線１本づつ同士
を各相にまたがってまとめて結線する。すなわち、Ｕ相
の渡り線Ｕ２とＶ相の渡り線Ｖ２とＷ相の渡り線Ｗ２と
を結線して中性点１３ａとし、Ｕ相の渡り線Ｕ４とＶ相
の渡り線Ｖ４とＷ相の渡り線Ｗ４とを結線して中性点１
３ｂとする。なお、この場合、中性点は、同じ番号の渡
り線同士でなくても良く、各相の偶数番を１本づつとり
結線をすれば同様の効果を得ることができる。例えばＵ
相の渡り線Ｕ２とＶ相の渡り線Ｖ４とＷ相の渡り線Ｗ２
をまとめて結線して中性点１３ａとし、Ｕ相の渡り線Ｕ
４とＶ相の渡り線Ｖ２とＷ相の渡り線Ｗ４をまとめて結
線して中性点１３ｂとしてもよい。

【００１９】これにより、中性点については、従来例で
は渡り線９本まとめて結線するか、３本づつを３箇所に
分けて結線していたのに対し、本実施の形態では、渡り
線３本づつを２箇所にわけて結線できるため、結線本数
と結線箇所を削減することができる。また、電源線につ
いても、従来例では渡り線３本つづ３個所に分けて結線
しているのに対し、本実施の形態では、渡り線２本づつ
３個所に分けて結線できるため、結線本数を削減するこ
とができる。

【００２０】図２は実際の結線箇所をイメージしたもの
であるが、同図に示すように、渡り線Ｕ３、Ｖ３、Ｗ３
それぞれを渡り線Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１に近接させ電源線結
線部１４ｕ、１４ｖ、１４ｗを形成し、各相の渡り線Ｕ
２、Ｖ２、Ｗ２同士を近接させ中性点１３ａを形成し、
各相の渡り線Ｕ４、Ｖ４、Ｗ４同士を近接させ中性点１
３ｂを形成している。

【００２１】次に、電源線結線部の結線手段の一例とし
て、図３にヒュージング端子を示す。ヒュージング端子
１５はティースとコイルを絶縁するためのインシュレー
タ（図示せず）に圧入保持されており、フック１６に渡
り線Ｕ１と渡り線Ｕ３を引っ掛けたのち、ヒュージング
電極でフック１６を熱圧接し、渡り線Ｕ１と渡り線Ｕ３
を導通させるとともに渡り線Ｕ１と渡り線Ｕ３を保持す
る。同様に、渡り線Ｖ１、Ｖ３同士を、渡り線Ｗ１、Ｗ
３同士を接合することができる。

【００２２】ヒュージングによる接合は、巻線の絶縁エ
ナメル皮膜を熱剥離しながら圧接するので予め皮膜を剥
離する必要がなく、渡り線のように皮膜剥離が難しい箇
所の結線には有効な手段となる。また、フックでなくて
も端子にスリットを設け、そこに渡り線を引っ掛けても
同様の効果を得ることができる。

【００２３】図３はフックが一つの場合のヒュージング
端子を示したが、フックやスリットを複数にして渡り線
１本に対しフック、スリット１つを対応させれば、結線
部の強度、接触抵抗の信頼性が更に向上するものとな
る。なお、このヒュージングは電源結線部のみならず中
性点結線部に使用することも可能である。

【００２４】ここで渡り線１はそのまま延ばして電源リ
ード線としても良いし、また、別部品のリード線をヒュ
ージング端子１５にヒュージングまたは抵抗溶接または
タブ端子等で接続して電源線としてもよい。ここで抵抗
溶接はフックやスリットに引っ掛けずに電線そのものを
溶かして溶着する方法で、より線のリード線を溶接する
のに信頼性の高い方法である。

【００２５】結線方法の別の例として、図４に示すよう
なスプライス端子１７がある。スプライス端子は端子内
面にセレーション（のこぎり歯）構造１８を持ち、巻線
を挟んで端子を外部から機械的に圧着することによりセ
レーションが巻線の絶縁皮膜を破り導体部に噛みこみ結
線させるものである。スプライス端子は結線に熱源を要
しないため、絶縁材の近接部等熱に弱い箇所に用いるの
に適している。また熱によるこげ（例えば巻線皮膜こ
げ）が発生せず、例えば圧縮機内部に用いる場合のよう
に清浄度を要求される場所で用いるのにも適している。

【００２６】図４は渡り線２本を接続する場合を示して
いるが、３本を同時に接続すれば中性点１３ａ、１３ｂ
の結線にも使用できる。また、図５のように３本の渡り
線に対してスプライス端子を２本用いれば、信頼性の高
い接続とすることができる。

【００２７】本実施の形態の電動機をエアコンや冷蔵庫
用等の圧縮機に用いる場合は、図６に示すように圧縮機
２２の容器に設けられた電源密封ターミナル１９と電動
機２０が同位相で振動するため、リード線２１にストレ
スがかからず、渡り線Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１を直に密封ター
ミナル１９に接続しても問題なく、すなわち渡り線Ｕ
１、Ｖ１、Ｗ１をリード線２１とすることで別部品のリ
ード線を使う必要がなくなり、部品点数削減及びコスト
低減に効果がある。

【００２８】上述のように本実施の形態は、図１に示す
６極９ティースを例として説明したが、本発明は６極以
上の３相電動機であれば適用可能なものであり、一般的
な場合の結線状態を図７に示す。

【００２９】図７は、２×ｎ極、３×ｎティースの場合
であり、Ｕ相については、コイルＬｕ１、Ｌｕ２、Ｌｕ
３…Ｌｕｉ…Ｌｕｎを巻き方向が交互に逆になるように
連続して巻線することにより、巻き終り端で巻線を切断
する。次にＶ相、Ｗ相を同様に巻線して、コイルＬｖ
１、Ｌｖ２、Ｌｖ３…Ｌｖｉ…Ｌｖｎ、コイルＬｗ１、
Ｌｗ２、Ｌｗ３…Ｌｗｉ…Ｌｗｎを形成する。なお、ｎ
は３以上の整数、ｉは２以上ｎ以下の整数とする。

【００３０】ここで、各相Ｕ、Ｖ、Ｗの巻線一端側（図
７における上方側）の最端部のコイルＬｕ１、Ｌｖ１、
Ｌｗ１の図７における上方側配線部分を１番目の渡り線
Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１とし、各相Ｕ、Ｖ、Ｗの巻線他端側
（図７における下方側）の最端部のコイルＬｕｎ、Ｌｖ
ｎ、Ｌｗｎの下方側配線部分をＵ（ｎ＋１）、Ｖ（ｎ＋
１）、Ｗ（ｎ＋１）番目の渡り線とする。また、各相
Ｕ、Ｖ、Ｗ毎に図７の上方側から数えて（ｉ−１）番目
のコイルＬｕ（ｉ−１）、Ｌｖ（ｉ−１）、Ｌｗ（ｉ−
１）とｉ番目のコイルＬｕｉ、Ｌｖｉ、Ｌｗｉの間をそ
れぞれｉ番目の渡り線Ｕｉ、Ｖｉ、Ｗｉとする。

【００３１】そして、各相Ｕ、Ｖ、Ｗの奇数番目の渡り
線を各相毎に一つにまとめて結線して電源線とし、各相
の偶数番目の渡り線の１本づつ同士を各相間一つにまと
めて結線して中性点とする。図７では、中性点の形成に
ついて、同じ番号の偶数番同士を結線しているが偶数番
の渡り線であれば違う番号同士でもよく、電動機の構造
上もっとも近い場所に存在する渡り線同士を結線するの
が生産性上有効である。

【００３２】さらに、生産性や信頼性上、あるいは接続
本数等の各種条件が許すのであれば、中性点の形成につ
いて、各相渡り線１本づつでなくても各相から複数の偶
数番目の渡り線を取り出して接続するようにしてもよ
い。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、電源線の結線本数を削
減でき、更に、中性点の結線本数又は結線箇所を削減す
ることができる。また結線方法としてヒュージングやス
プライス端子を使用すると、巻線の剥離の必要性がな
く、渡り線の結線に有効な手段となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態における６極９ティー
スの３相電動機の巻線展開図。

【図２】実際の結線イメージに合わせて図１の展開図
を別様式で示した巻線展開図。

【図３】この発明の実施の形態の結線に利用可能なヒ
ュージング端子の斜視。

【図４】この発明の実施の形態の結線に利用可能なス
プライス端子の斜視図。

【図５】この発明の実施の形態の結線に利用可能なス
プライン端子の図４とは異なる使用例を斜視図。

【図６】この発明の実施の形態を適用可能な圧縮機の断
面図。

【図７】この発明の実施の形態をより一般化して示した
２×ｎ極３×ｎティースの３相電動機の巻線展開図。

【図８】従来の３相電動機固定子の断面図。

【図９】図８の巻線状態を示す巻線展開図。

【図１０】図９とは異なる結線形態を示す巻線展開図。

【符号の説明】

Ｕ１〜Ｕ４、Ｖ１〜Ｖ４、Ｗ１〜Ｗ４渡り線、Ｌｕ１〜Ｌｕ３、Ｌｖ１〜Ｌｖ３、Ｌｗ１〜Ｌｗ３コ
イル１３ａ、１３ｂ中性点１４ｕ、１４ｖ、１４ｗ電源線１５ヒュージング端子１７スプライス端子１９電源密封ターミナル２２圧縮機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者風間修東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者増本浩二東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者加藤政紀東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 5H603 AA03 BB01 BB07 BB12 CA01 CA05 CA10 CB03 CB04 CB22 CB24 CC04 CC07 CC11 CC17 CD02 CD33 EE01 5H604 AA05 AA08 BB01 CC01 CC05 CC14 CC16 PB02 PD02 QA03 QA08 QB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎを３以上の整数として、３×ｎ個の凸極
ティースと、各凸極ティースにそれぞれ巻線されて形成された３×ｎ
個のコイルと、を備えた３相電動機において、前記各相のｎ個のコイルは、３相の各相毎にｎ個の凸極
ティースに順次連続して巻線することにより形成され、各相の巻線一端側の最端部のコイルの前記巻線一端側部
分を１番目の渡り線とし、各相の巻線他端側の最端部の
コイルの前記巻線他端側部分を（ｎ＋１）番目の渡り線
とし、ｉを２以上ｎ以下の整数として、各相毎に前記巻線一端
側部分から数えて（ｉ−１）番目のコイルとｉ番目のコ
イルの間をｉ番目の渡り線とするとき、各相の奇数番目の渡り線を各相毎に一つにまとめて結線
して電源線とし、各相の偶数番目の渡り線同士を各相間
一つにまとめて結線して中性点としたことを特徴とする
３相電動機。
【請求項２】前記渡り線の結線は、ヒュージングにより
なされることを特徴とする請求項１記載の３相電動機。
【請求項３】前記渡り線の結線は、スプライス端子を用
いてなされることを特徴とする請求項１記載の３相電動
機。
【請求項４】前記渡り線のうち電源側結線部の渡り線
を、圧縮機の容器に設けられた電源密封ターミナルに直
に接続したことを特徴とする請求項１記載の３相電動
機。