JP2003134716A - 固定子コイルの並列結線方法とその固定子 - Google Patents
固定子コイルの並列結線方法とその固定子Info
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Abstract
い、自動化を図る。 【解決手段】固定子鉄心11の複数の磁極歯12a〜1
2fのうち、相隣る3本の磁極歯12a,12b,12
cに第1のコイルU1,V1,W1をそれぞれ中性線か
ら巻き始め、上記第1のコイルU1,V1,W1のリー
ド線u,v,wを絶縁枠の単連端子14a,14b,1
4cを介し連続して相対向する磁極歯12d,12e,
12fへ巻線して第2のコイルU2,V2,W2を形成
する。単連端子14a,14b,14cにU相,V相,
W相の電源線を接続するとともに、第1のコイルU1,
V1,W1の巻き始めの中性線と第2のコイルU2,V
2,W2の巻き終わりの中性線を上記絶縁枠の3連端子
に連結する。
Description
巻線された3相星形結線の固定子コイルの並列結線方法
及びその並列結線方法により結線されたコイルを有する
固定子に関する。
用いられている。この場合、大きなパワーを要求される
大電流の電動機では、固定子の各相を互いに並列接続さ
れた複数極のコイルで構成する必要がある。図10は、
従来の固定子コイルの結線図を示すものである。3相6
極の固定子10は、固定子鉄心11の内周部に等間隔に
配置された6極の磁極歯12a〜12fを有し、これら
の磁極歯12a〜12fには、複数の端子部を有する絶
縁枠(図示しない)を介して、U相,V相,W相毎にそ
れぞれ一対ずつの並列に結線された固定子コイル(以下
単に「コイル」という)U1,U2;V1,V2;W
1,W2が相対向して巻線されている。そして、これら
の6極のコイルU1,U2;V1,V2;W1,W2の
巻き終わりの中性線(リード線)1u,2u;1v,2
v;1w,2wを上記の絶縁枠の各端子部に預けた後、
溶接又は半田付け等により互いに接続することにより、
3相星形結線の中性点を形成している。
うな従来の固定子コイルの並列結線方法とその固定子に
あっては、例えば3相6極の固定子で並列結線を行う場
合、6本の中性線の接続とそれぞれ2本ずつの電源線の
接続とが必要となり、直列結線の場合と比較して2倍の
端子と接続工数が必要であった。このとき、各相U,
V,Wの電源線は互いに接触することが好ましくないた
め、中性線の接続と電源線の接続とを絶縁枠の同一面で
行うことが難しく、絶縁枠の両面にそれぞれ端子を設け
た上、別途に回路基板等を必要とし、結線の自動化が著
しく困難になると同時に生産コストが上昇するという問
題点があった。この発明は上記の点に鑑みてなされたも
のであり、従来より少ないリード線同志の接続で固定子
コイルの並列結線が可能な自動化に最適な固定子コイル
の並列結線方法及びその固定子を提供することを目的と
する。
達成するため、固定子鉄心の複数の磁極歯に絶縁枠を介
して巻線する3相星形結線の固定子コイルの並列結線方
法であって、上記複数の磁極歯のうち、相対向する一方
の磁極歯に巻線する第1のコイルをそれぞれ中性線から
巻き始め、他方の磁極歯に巻線する第2のコイルへの渡
り線を3相の電源線にそれぞれ接続するとともに、第1
のコイルの巻き始めの中性線と第2のコイルの巻き終わ
りの中性線を互いに接続する固定子コイルの並列結線方
法を提供するものである。そして、上記の固定子コイル
の並列結線方法において、第1のコイルから第2のコイ
ルへの渡り線を絶縁枠と一体の端子を介してそれぞれ3
相の電源線に接続するのがよく、また、第1のコイルか
ら第2のコイルへの渡り線を絶縁枠の端子に預けた後、
この端子側の面と反対側の面に導いて上記絶縁枠に設け
たガイドに沿って相対向する巻線スロットへ渡らせるよ
うにするとさらによい。
磁極歯を有する固定子鉄心に、絶縁枠を介して3相星形
結線の固定子コイルを巻線した固定子において、上記固
定子の各相を互いに並列に結線された第1のコイルと第
2のコイルで構成し、上記絶縁枠の一方の面に上記第
1,第2のコイル間の渡り線を預ける3個の電源線用端
子を設けた固定子も提供する。そして、上記の固定子に
おいて、絶縁枠は、第1,第2のコイル間の渡り線を預
ける電源線用端子側に、上記第1のコイルの巻き始め線
と上記第2のコイルの巻き終わり線とを接続する中性線
用端子を設けるのがよく、さらに、絶縁枠は、第1,第
2のコイル間の渡り線を預ける電源用端子と反対側の面
に、各コイル間の電源線の渡り線をそれぞれ接触するこ
となく渡らせるガイド部を設けるとさらによい。
り、その固定子コイルの並列結線方法においては、各相
の電源線のコイル巻線後の線処理を省略することがで
き、従来より少ないリード線の処理で並列結線を行うこ
とができる。また、上記のような並列結線方法で結線さ
れた固定子は、絶縁枠の一方の面に電源線用端子と中性
線用端子とを設けることにより、結線の自動化を容易に
するとともに、上記の各端子と反対側の面に各電源線の
渡り線のガイド部を設けることにより、小さいスペース
を有効に利用することができ、従来の並列結線で必要と
されていた回路基板等を必要とせず、固定子の生産コス
ト引き下げが可能になる。
に基づいて具体的に説明する。図1は、この発明の一実
施形態を示す結線図、図2は、図1を簡略化した模式的
結線図、図3乃至図6は、コイルを巻線された固定子を
示すもので、図3は、その平面図、図4は、その背面
図、図5は、一部を図3のA−A断面で示した側断面
図、図6は、その電源線の渡り線を示す要部側面図であ
る。なお、これらの図において図10に対応する部分に
は同一の符号を付して示し、その説明は省略する。この
固定子10は、図3〜図5に示すように、内周部に中心
から60度間隔に配置された6極の磁極歯12a,12
b,12c,12d,12e,12f(任意のものを示
すときは「磁極歯12」という)を有する固定子鉄心1
1と、この固定子鉄心11の各巻線スロット13a〜1
3fの内面を覆い、一端面に3個の単連端子14a,1
4b,14cと1個の3連端子14dを突設し、他端面
の外周部にそれぞれ渡り線のガイド部としての3条のガ
イド溝14e,14f,14gを形成した絶縁枠14と
からなる。
端子14a,14b,14c側の相隣る磁極歯12a,
12b,12cに、例えばノズル直巻き巻線機により同
時に巻線した3相の第1のコイルU1,V1,W1の各
リード線u,v,wを図3に示す単連端子14a,14
b,14cのスリットにそれぞれ預けた後、切断するこ
となく図4に示す反対側の面へ導き、それぞれの相対向
する磁極歯への渡り線を外周部のガイド溝14e,14
f,14gにそれぞれ沿って相対向する巻線スロット1
3d,13e,13fへ渡し、磁極歯12d,12e,
12fに連続して巻線を行って第2のコイルU2,V
2,W2を形成する。巻線後、図3及び図4に示すよう
に、第1のコイルU1,V1,W1の巻き始めの中性線
1u,1v,1wと第2のコイルU2,V2,W2の巻
き終わりの中性線2u,2v,2wを後述する線処理ロ
ボット等を用いて3連端子(または6連端子)14dの
スリットへ任意の2本(または1本)ずつ預け、絶縁枠
14の同一面に形成した3個の単連端子14a,14
b,14cへU相,V相,W相の各電源端子を接続する
とともに、1個の3連端子14dに圧接端子(図示しな
い)を挿入することにより、すべての中性線1u,1
v,1w,2u,2v,2wが接続されて中性点が形成
されるようにする。
示すものである。この結線図から分かるように、この実
施形態では、従来はU相,V相,W相の各電源線から巻
き始めていたコイル巻線をそれぞれ中性線から巻き始め
るようにし、相対向する第1,第2のコイルU1,U
2;V1,V2;W1,W2の渡り線を絶縁枠に設けた
3個の単連端子に仲介させ、それぞれの単連端子にU
相,V相,W相の電源を接続することにより、巻線後の
各電源線の線処理を省略することができる。また、同時
に巻線された第1のコイルU1,V1,W1のリード線
を電源線接続用端子のスリットに預けた後、反対側の面
へ導き、中性線と分離して電源線の渡りを行うようにし
たので、小さなスペース内で各電源線の接触が防止さ
れ、中性線の接続と電源線の接続を回路基板等を用いる
ことなく固定子の一方の面だけで行うことができ、絶縁
枠の構成が簡単になって既成のものを使用することが可
能になるとともに結線の自動化が容易になる。なお、絶
縁枠の端子側にスペースがある場合には、電源線の渡り
線を反対側へ導くことは必ずしも必要とするものではな
い。
す正面図、図8は、その要部のみを示す平面図である。
この線処理ロボット20は、左右,前後,上下及び旋回
自在で各コイルのリード線30を把持及び釈放可能なハ
ンド21と、ハンド21に把持されたリード線30を各
端子例えば3連端子14dのスリットに押し込むワイヤ
プッシャー22と、押し込まれたリード線の余り線を切
断するニッパ23と、これらにより各リード線を各端子
のスリットに預けるときの案内をする線預けガイド24
(図8)とを有している。このような構成で、固定子1
0を予め定めた線処理位置にセットし、線預けガイド2
4を図8に仮想線で示す位置から実線で示す位置に前進
させるとともに、ハンド21が処理しようとするリード
線、例えば巻き始めの中性線1u,1v,1wと巻き終
わりの中性線2u,2v,2wをそれぞれ把持する。次
に、線処理ロボット20を作動させて各リード線を預け
ようとする端子、例えば3連端子14dまで搬送し、ワ
イヤプッシャー22によりそれぞれ任意の2本ずつを3
個のスリットへそれぞれ押し込み、余り線をニッパ23
により切断する。
子の場合について説明したが、図9は、この発明を3相
9極の固定子に実施した他の実施形態を示す結線図であ
る。なお、この図9においては図を分かりやすくするた
めにU相のコイルのみを図示しているが、実際にはその
他にV相及びW相の2組(全部で3組)の同様に結線さ
れたコイルが存在する。この固定子40は、内周部に中
心から40度間隔に配置された9極の磁極歯42a,4
2b,42c,42d,42e,42f,42g,42
h,42iを有する固定鉄芯41と、同一面側に前実施
形態と同様の3個の単連端子(図9ではそのうちの1個
の端子44aのみを示す)と1個の多連端子を有する絶
縁枠(いずれも図示しない)を有している。そして、上
記の磁極歯42a,42d,42gにそれぞれU相の第
1,第2,第3のコイルU1,U2,U3を、磁極歯4
2b,42e,42hにそれぞれV相の第1,第2,第
3のコイルV1,V2,V3を、磁極歯42c,42
f,42iにそれぞれW相の第1,第2,第3のコイル
W1,W2,W3をそれぞれ巻線して、各相のコイルを
並列に接続している。
同様に、磁極歯42a,42b,42cに同時に3相の
第1のコイルU1,V1,W1をいずれも中性線から巻
き始める。以後はU相のみについて説明するが、第1の
コイルU1を所定のターン数巻線した後、巻き終わり線
を巻き始めの中性線1uと反対側の面を時計方向に渡ら
せて中性線1u側に設けた単連端子44aのスリットを
跨がせ、磁極歯42dに第2のコイルU2を巻線し、そ
の端末線2uを中性線側へ所定の長さ引き出して切断す
る。次いで、上記の単連端子44aのスリットへ新たな
ワイヤからなる第3のコイルの巻き始め線3uを預けた
後、端子面と反対側の面を時計方向に渡らせて磁極歯4
2gに第3のコイルU3を所定のターン数巻線し、その
巻き終わりの端末線3u´を中性線側へ所定の長さ引き
出して切断する。
W1の巻き終わり線を、図示しない図1と同様の第2,
第3の単連端子のスリットを跨いで磁極歯42d,42
fにそれぞれ第2のコイルV2,W2を巻線し、その巻
き終わりの端末線をそれぞれ所定の長さを引き出して切
断する。さらに、新たなワイヤからなる第3のコイルV
3,W3の巻き始め線を第2,第3の単連端子に預けた
後、磁極歯42h,42iにそれぞれV相,W相の第3
のコイルV3,W3を巻線し巻線後の端末線を所定の長
さ引き出して切断する。最後に、第1,第2,第3の単
連端子にU相,V相,W相の各電源端子を接続するとと
もに、上記の単連端子と同一面側に設けた多連端子に第
1のコイルU1,V1,W1の巻き始め線と第2,第3
のコイルU2,V2;U3,W3の巻き終わり線へ複数
本ずつ預け、上記多連端子に圧接端子を挿入することに
より、すべての中性線を接続する。したがって、この実
施形態では第3のコイルU3,V3,W3だけは電源線
から巻き始めることになる。なお、3相12極の固定子
の場合は、前述の3相6極の巻線パターンを30度回転
方向にずらせて重ね合わせ、U相,V相,W相それぞれ
2箇所ずつ電源端子を設け、これらの2箇所ずつの電源
端子を電源線接続に短絡することにより4コイルを並列
接続することが可能になる。
以下に記載する効果を奏する。請求項1記載の固定子コ
イルの並列結線方法によれば、固定子の各磁極歯の相対
向する一方の磁極歯に巻線する第1のコイルをそれぞれ
中性線から巻き始め、他方の磁極歯に巻線する第2のコ
イルへの渡り線を3相の電源線にそれぞれ接続したの
で、電源線の巻線後の線処理を省くことができ、少ない
リード線の処理で並列結線を行うことが可能になる。請
求項2記載の固定子コイルの並列結線方法によれば、第
1のコイルから第2のコイルへの渡り線を絶縁枠の端子
を介してそれぞれ3相の電源線に接続するようにしたの
で、電源線への接続を大幅に簡略化することができる。
請求項3記載の固定子コイルの並列結線方法によれば、
第1,第2のコイル間の電源線の渡り線を端子と反対側
のガイドに沿って渡らせるようにしたので、各中性線と
錯綜して電源線同志が互いに接触するおそれがなくな
る。
一方の面に第1,第2のコイル間の渡り線を預ける電源
線用端子を設けたので、これらの電源線用端子に3相の
電源線をワンタッチで接続することが可能になる。請求
項5記載の固定子によれば、絶縁枠の電源用端子と同一
面に中性線用端子を設けたので各リード線の接続は固定
子の一方の面側だけでよく、線処理ロボット等による線
処理の自動化が容易になる。請求項6記載の固定子によ
れば、第1,第2のコイル間の電源線を絶縁枠の端子と
反対側の面に設けたガイド部を渡らせるようにしたの
で、電源線間同志が接触するおそれがなく、回路基板等
を必要とせず固定子の小型化と生産コストの低減が可能
になる。
す平面図である。
断面図である。
ある。
トの概略を示す正面図である。
図である。
る。
線) 2u,2v,2w:第2のコイルの巻き終わり線(中性
線) 3u:第3のコイルの巻き始め線 3u´:第3のコイルの巻き終わり線 10,40:固定子 11,41:
固定子鉄心 12,12a〜12f,42a〜42i:磁極歯 13a〜13f:巻線スロット 14:絶縁枠 14a〜14c,44a:単連端子 14d:3
連端子 14e〜14g:ガイド溝 20:線処理ロボット 21:ハンド 22:ワイヤプッシャー 23:ニッパ 30:リード線 U1,V1,W1:第1のコイル U2,V2,W2:第2のコイル U3,V3,W3:第3のコイル
Claims (6)
- 【請求項1】 固定子鉄心の複数の磁極歯に絶縁枠を介
して巻線する3相星形結線の固定子コイルの並列結線方
法であって、 前記複数の磁極歯のうち、相対向する一方の磁極歯に巻
線する第1のコイルをそれぞれ中性線から巻き始め、他
方の磁極歯に巻線する第2のコイルへの渡り線を3相の
電源線にそれぞれ接続するとともに、第1のコイルの巻
き始めの中性線と第2のコイルの巻き終わりの中性線と
を互いに接続することを特徴とする固定子コイルの並列
結線方法。 - 【請求項2】 第1のコイルから第2のコイルへの渡り
線を絶縁枠と一体の端子を介してそれぞれ3相の電源線
に接続することを特徴とする請求項1記載の固定子コイ
ルの並列結線方法。 - 【請求項3】 第1のコイルから第2のコイルへの渡り
線を絶縁枠の端子に預けた後,該端子側の面と反対側の
面に導いて前記絶縁枠に設けたガイドに沿って相対向す
る巻線スロットへ渡らせることを特徴とする請求項2記
載の固定子コイルの並列結線方法。 - 【請求項4】 内周部に等間隔に配置された複数の磁極
歯を有する固定子鉄心に、絶縁枠を介して3相星形結線
の固定子コイルを巻線した固定子において、 前記固定子の各相を互いに並列結線された第1のコイル
と第2のコイルで構成し、前記絶縁枠の一方の面に前記
第1,第2のコイル間の渡り線を預ける3個の電源線用
端子を設けたことを特徴とする固定子。 - 【請求項5】 絶縁枠は、第1,第2のコイル間の渡り
線を預ける電源線用端子側に、前記第1のコイルの巻き
始め線と前記第2のコイルの巻き終わり線とを接続する
中性線用端子を設けたことを特徴とする請求項4記載の
固定子。 - 【請求項6】 絶縁枠は、第1,第2のコイル間の渡り
線を預ける電源線用端子と反対側の面に、各コイル間の
電源線の渡り線をそれぞれ接触することなく渡らせるガ
イド部を設けたことを特徴とする請求項5記載の固定
子。
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