JP2005045962A - 回転電機用電機子 - Google Patents
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Abstract
【課題】Δ巻線とスター巻線との結線位置を変更することにより等価的な直列導体数(ターン数)を変更できる、回転電機用電機子巻線を提供することである。
【解決手段】電機子はスロットを有する電機子鉄心と、セグメント導体から成る電機子巻線とを含む。電機子巻線はΔ巻線50及びスター巻線70から成る。Δ巻線はそれぞれ電機子鉄心をn周する第1U相巻線、第1V相巻線及び第1W相巻線を有する。スター巻線は、それぞれ電機子鉄心をm周し、その一端がΔ巻線の結線部に接続された第2U相巻線、第2V相巻線及び第2W相巻線を含む。所望の等価ターン数を得るために、Δ巻線とスター巻線との結線位置が周方向に変更可能である。
【選択図】図4
【解決手段】電機子はスロットを有する電機子鉄心と、セグメント導体から成る電機子巻線とを含む。電機子巻線はΔ巻線50及びスター巻線70から成る。Δ巻線はそれぞれ電機子鉄心をn周する第1U相巻線、第1V相巻線及び第1W相巻線を有する。スター巻線は、それぞれ電機子鉄心をm周し、その一端がΔ巻線の結線部に接続された第2U相巻線、第2V相巻線及び第2W相巻線を含む。所望の等価ターン数を得るために、Δ巻線とスター巻線との結線位置が周方向に変更可能である。
【選択図】図4
Description
本発明は、回転電機用電機子、特にその電機子巻線の改良に関する。
近年、電気自動車やハイブリッド車には高電圧電源が装備されている。そのため回転電機(例えば、空調用コンプレッサモータや車軸駆動用モータ)には、高電圧仕様で高効率化できる電機子巻線が望まれている。
図17に従来の回転電機用電機子巻線を示す。この電機子巻線は、X相巻線500の中間点501がY相巻線505の一端507に接続され、Y相巻線505の中間点506がZ相巻線510の一端512に接続され、Z相巻線510の中間点511がX相巻線500の一端502に接続されている。その結果、各相巻線500,505及び510の中間点501,506及び511と一端502,507及び512との間の部分がΔ巻線520を形成し、それ以外の部分がスター巻線521を形成している。
特開2002−281706号公報
上記従来例は、一つの相巻線500,505及び510の一端502,507及び512を他の相巻線510,500及び505の中間点511,501及び506に接続する際、中間点511,501及び506の位置を変更している。しかし、この巻線方法では中間点501,506及び511の位置で接続するために接続線をステータの全周にわたって配置する必要があり、長さが長くなり、抵抗損失が大きかった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、各相巻線の一部をΔ結線し、残部をこれにスター結線する場合、スター結線する各相巻線部分の長さ(巻装周回数)を容易に変更でき、接続線も短く抵抗損失の小さい回転電機用電機子の電機子巻線を提供することを目的とする。
本願の発明者は、各相巻線をΔ結線した第1部分(Δ巻線)と、これにスター結線した第2部分(スター巻線)とで構成し、ある相巻線の第1部分(Δ巻線)の一端を別の相巻線の第1部分(Δ巻線)と第2部分(スター巻線)との接続部に接続し、Δ巻線の巻装周回数nとスター巻線の巻装周回数mとの比率を変え、等価的な直列導体数を変更することを思い付いて本発明を完成した。
(1)本願の第1発明による回転電機用電機子は請求項1に記載したように、複数のスロットを持つ電機子鉄心と、一対の挿入部、挿入部の一端同士を連結するU字形のターン部、及び挿入部の他端同士を接合する一対の接合部とを有し、挿入部が所定ピッチ離れた前記スロット内に配置された複数のセグメント導体から成る電機子巻線と、から成る。
(1)本願の第1発明による回転電機用電機子は請求項1に記載したように、複数のスロットを持つ電機子鉄心と、一対の挿入部、挿入部の一端同士を連結するU字形のターン部、及び挿入部の他端同士を接合する一対の接合部とを有し、挿入部が所定ピッチ離れた前記スロット内に配置された複数のセグメント導体から成る電機子巻線と、から成る。
電機子巻線はΔ巻線及びスター巻線から成る。Δ巻線はそれぞれ電機子鉄心をn周(n=1,2,3,・・)し、相互にΔ結線された第1U相巻線、第1V相巻線及び第1W相巻線を含む。スター巻線は、それぞれ電機子鉄心をm周(m=1,2,3,・・)し、その一端が第1U相巻線と第1W相巻線との接続部に直列接続された第2U相巻線、その一端が第1V相巻線と第1U相巻線との接続部に直列接続された第2V相巻線、及びその一端が第1W相巻線と第1V相巻線との接続部に直列接続された第2W相巻線を含む。
第1W相巻線と第1U相巻線と第2U相巻線との接続部との接続位置、第1U相巻線と第1V相巻線と第2V相巻線との接続部との接続位置、及び第1V相巻線と第1W相巻線と第2W相巻線との接続部との接続位置が、Δ巻線の巻装周回数nとスター巻線の巻装周回数mとの比を切替えるΔ−スター巻数比切替え手段により変更可能である。
この電機子において、例えばU相巻線について見ると、要求される等価ターン数に応じて第1U相巻線と第1V相巻線と第2V相巻線との接続部との接続位置、及び第1W相巻線と第1U相巻線と第2U相巻線との接続部との接続位置が、Δ−スター巻数比切替え手段により変更される。
請求項2の電機子は、請求項1において、第1U相巻線及び第2U相巻線は直列に接続された3つ以上のU相巻線部を含み、一部のU相巻線部が第1U相巻線を構成し、残りのU相巻線部が第2U相巻線部を形成している。第1V相巻線及び第2V相巻線は直列に接続された3つ以上のV相巻線部を含み、一部のV相巻線部が第1V相巻線を構成し、残りのV相巻線部が第2V相巻線部を形成している。第1W相巻線及び第2W相巻線は、直列に接続された3つ以上のW相巻線部を含み、一部のW相巻線部が第1W相巻線を構成し、残りのW相巻線部が第2W相巻線部を形成している。
請求項3の電機子は、請求項2において、第1U相巻線及び第2U相巻線、第1V相巻線及び第2V相巻線、第1W相巻線及び第2W相巻線の引出し線が、電機子鉄心の端面上で半円周内に位置している。
(2)第2発明による回転電機用電機子は請求項4に記載したように、複数のスロットを持つ電機子鉄心と;一対の挿入部、挿入部の一端同士を連結するU字形のターン部、及び挿入部の他端同士を接合する一対の接合部を有し、挿入部が所定ピッチ離れたスロット内に配置された複数のセグメント導体から成る電機子巻線と;から成る。電機子巻線は一方Δ巻線及び一方スター巻線を有する一方巻線と、他方Δ巻線及び他方スター巻線を有し一方巻線に並列接続された他方巻線とから成る。
(a)一方Δ巻線はそれぞれ電機子鉄心をn周(n=1,2,3,・・)して巻装され、相互にΔ結線された一方第1U相巻線、一方第1V相巻線及び一方第1W相巻線を含む。
(2)第2発明による回転電機用電機子は請求項4に記載したように、複数のスロットを持つ電機子鉄心と;一対の挿入部、挿入部の一端同士を連結するU字形のターン部、及び挿入部の他端同士を接合する一対の接合部を有し、挿入部が所定ピッチ離れたスロット内に配置された複数のセグメント導体から成る電機子巻線と;から成る。電機子巻線は一方Δ巻線及び一方スター巻線を有する一方巻線と、他方Δ巻線及び他方スター巻線を有し一方巻線に並列接続された他方巻線とから成る。
(a)一方Δ巻線はそれぞれ電機子鉄心をn周(n=1,2,3,・・)して巻装され、相互にΔ結線された一方第1U相巻線、一方第1V相巻線及び一方第1W相巻線を含む。
一方スター巻線は、それぞれ電機子鉄心をm周(m=1,2,3,・・)して巻装され、その一端が一方第1U相巻線と一方第1W相巻線との接続部に直列接続された一方第2U相巻線、その一端が一方第1V相巻線と一方第1U相巻線との接続部に直列接続された一方第2V相巻線、及びその一端が一方第1W相巻線と一方第1V相巻線との接続部に直列接続された一方第2W相巻線を含む。
一方第1W相巻線と一方第1U相巻線と一方第2U相巻線との接続部との接続位置、一方第1U相巻線と一方第1V相巻線と一方第2V相巻線との接続部との接続位置、及び一方第1V相巻線と一方第1W相巻線と一方第2W相巻線との接続部との接続位置が、 Δ−スター巻数比切替え手段により変更可能である。
(b)他方Δ巻線はそれぞれ電機子鉄心をn周(n=1,2,3,・・)して巻装され、相互にΔ結線された他方第1U相巻線、他方第1V相巻線及び他方第1W相巻線を含み、
他方スター巻線は、それぞれ該電機子鉄心をm周(m=1,2,3,・・)して巻装され、その一端が他方第1U相巻線と他方第1W相巻線との接続部に直列接続された他方第2U相巻線、その一端が他方第1V相巻線と他方第1U相巻線との接続部に直列接続された他方第2V相巻線、及びその一端が他方第1W相巻線と他方第1V相巻線との接続部に直列接続された他方第2W相巻線を含む。
(b)他方Δ巻線はそれぞれ電機子鉄心をn周(n=1,2,3,・・)して巻装され、相互にΔ結線された他方第1U相巻線、他方第1V相巻線及び他方第1W相巻線を含み、
他方スター巻線は、それぞれ該電機子鉄心をm周(m=1,2,3,・・)して巻装され、その一端が他方第1U相巻線と他方第1W相巻線との接続部に直列接続された他方第2U相巻線、その一端が他方第1V相巻線と他方第1U相巻線との接続部に直列接続された他方第2V相巻線、及びその一端が他方第1W相巻線と他方第1V相巻線との接続部に直列接続された他方第2W相巻線を含む。
他方第1W相巻線と他方第1U相巻線と他方第2U相巻線との接続部との接続位置、他方第1U相巻線と他方第1V相巻線と他方第2V相巻線との接続部との接続位置、及び他方第1V相巻線と他方第1W相巻線と他方第2W相巻線との接続部との接続位置が、Δ巻線の巻装周回数nとスター巻線の巻装周回数mとの比を切替えるΔ−スター巻数比切替え手段により変更可能である。
この電機子において、例えば一方U相巻線について見ると、要求される等価ターン数に応じて一方第1U相巻線と一方第1V相巻線と一方第2V相巻線との接続部との接続位置、及び一方第1W相巻線と一方第1U相巻線と一方第2U相巻線との接続部との接続位置が、Δ−スター巻数比切替え手段により変更される。この事情は、一方巻線に並列接続された他方巻線についても同様である。
請求項5の電機子は、請求項4において、一方第1U相巻線と他方第1U相巻線と、一方第1V相巻線と他方第1V相巻線と、一方第1W相巻線と他方第1W相巻線、並びに前記一方第2U相巻線と前記他方第2U相巻線と、前記一方第2V相巻線と前記他方第2V相巻線と、前記一方第2W相巻線と前記他方第2W相巻線とは、電機子鉄心の同じスロットに巻かれ、それぞれ同一スロットから隣接して延び出た引出し線対を有する。
請求項6の電機子は、請求項5において、一方第1U相巻線及び一方第2U相巻線、一方第1V相巻線及び一方第2V相巻線、一方第1W相巻線及び一方第2W相巻線の引出し線も、他方第1U相巻線及び他方第2U相巻線、他方第1V相巻線及び他方第2V相巻線、他方第1W相巻線及び他方第2W相巻線の引出し線も、電機子鉄心の端面上で半円周内に位置している。
(3)第3発明による回転電機用電機子は請求項7に記載したように、複数のスロットを持つ電機子鉄心と;一対の挿入部、該挿入部の一端同士を連結するU字形のターン部、及び挿入部の他端同士を接合する一対の接合部を有し、挿入部が所定ピッチ離れたスロット内に配置された複数のセグメント導体から成る電機子巻線と、から成る。電機子巻線は一方Δ巻線及び一方スター巻線を有する一方巻線と、他方巻線及び他方スター巻線を有する他方巻線とから成る。
(a)一方Δ巻線は相互にΔ結線された一方第1U相巻線、一方第1V相巻線及び一方第1W相巻線を含む。
(3)第3発明による回転電機用電機子は請求項7に記載したように、複数のスロットを持つ電機子鉄心と;一対の挿入部、該挿入部の一端同士を連結するU字形のターン部、及び挿入部の他端同士を接合する一対の接合部を有し、挿入部が所定ピッチ離れたスロット内に配置された複数のセグメント導体から成る電機子巻線と、から成る。電機子巻線は一方Δ巻線及び一方スター巻線を有する一方巻線と、他方巻線及び他方スター巻線を有する他方巻線とから成る。
(a)一方Δ巻線は相互にΔ結線された一方第1U相巻線、一方第1V相巻線及び一方第1W相巻線を含む。
一方スター巻線は、その一端が一方第1U相巻線と一方第1W相巻線との接続部に直列接続された一方第2U相巻線、その一端が一方第1V相巻線と一方第1U相巻線との接続部に直列接続された一方第2V相巻線、及びその一端が一方第1W相巻線と一方第1V相巻線との接続部に直列接続された一方第2W相巻線を含む。
(b)他方Δ巻線は相互にΔ結線された他方第1U相巻線、他方第1V相巻線及び他方第1W相巻線を含む。
(b)他方Δ巻線は相互にΔ結線された他方第1U相巻線、他方第1V相巻線及び他方第1W相巻線を含む。
他方スター巻線は、その一端が他方第1U相巻線と他方第1W相巻線との接続部に直列接続された他方第2U相巻線、その一端が他方第1V相巻線と他方第1U相巻線との接続部に直列接続された他方第2V相巻線、及びその一端が他方第1W相巻線と他方第1V相巻線との接続部に直列接続された他方第2W相巻線を含む。
(c)一方Δ巻線と他方Δ巻線とは直列接続又は並列接続が変更可能であり、一方スター巻線と他方スター巻線とは直列接続又は並列接続が変更可能である。
(c)一方Δ巻線と他方Δ巻線とは直列接続又は並列接続が変更可能であり、一方スター巻線と他方スター巻線とは直列接続又は並列接続が変更可能である。
この電機子において、大きな電流仕様が要求されるときは一方巻線と他方巻線を並列接続し、大きな電圧仕様が要求されるときは直列接続する。
(1)第1発明の回転電機用電機子によれば、Δ巻線を構成する第1U相巻線、第1V相巻線及び第1W相巻線(巻装周回数n)を変更することにより、スター換算した場合の等価ターン数を変更でき、それによりΔ−スター巻線の等価ターン数を変更できる。その結果、Δ巻線のみから成る電機子巻線の等価ターン数とスター巻線のみから成る電機子巻線のターン数との中間のターン数を容易に実現できる。
請求項2の電機子によれば、Δ巻線とスター巻線との接続位置を、各相巻線の構成巻線部単位で容易に変更できる。各相の直列巻線が3つ以上あるので、Δ−スター結線位置の自由度が高く、等価ターン数の自由度も高くできる。請求項3の電機子によれば、上記接続部の変更を、電機子鉄心の端面の配線が集中した領域内で簡単に行える。また、引出し線を短くでき、その抵抗損失を小さくできる。
(2)第2発明の回転電機用電機子によれば、Δ巻線を構成する一方第1U相巻線、一方第1V相巻線及び一方第1W相巻線の長さ(巻装周回数n)を変更することにより、スター換算した場合の等価ターン数を変更でき、それによりΔ−スター巻線の等価ターン数を変更できる。この事情は、一方巻線に並列接続された他方巻線についても同様である。
(2)第2発明の回転電機用電機子によれば、Δ巻線を構成する一方第1U相巻線、一方第1V相巻線及び一方第1W相巻線の長さ(巻装周回数n)を変更することにより、スター換算した場合の等価ターン数を変更でき、それによりΔ−スター巻線の等価ターン数を変更できる。この事情は、一方巻線に並列接続された他方巻線についても同様である。
その結果、一方巻線及び他方巻線において、Δ巻線のみから成る電機子巻線の等価ターン数とスター巻線のみから成る電機子巻線のターン数との中間のターン数を容易に実現できる。加えて、一方巻線と他方巻線とが並列接続されているので、電流容量が大きな電機子巻線を実現できる。
請求項5の電機子によれば、一方巻線を構成する各相巻線と他方巻線を構成する各相巻線とを電機子鉄心のスロット内にスペース効率よく収納でき、引出し線がシンプルな構成となる。請求項6の電機子によれば、Δ巻線を構成する第1U相巻線等と、Δ巻線とスター巻線との境界となる第1V相巻線と第2V相巻線との接続部等の変更を、電機子鉄心の端面の所定領域内で簡単に行うことができる。また、引出し線を短くでき、抵抗損失を小さくできる。
(3)第3発明の回転電機用電機子によれば、要求される仕様に応じて2つのΔ−スター巻線を並列接続することにより大きな電流仕様に対応でき、直列接続することにより大きな電圧仕様に対応できる。
(3)第3発明の回転電機用電機子によれば、要求される仕様に応じて2つのΔ−スター巻線を並列接続することにより大きな電流仕様に対応でき、直列接続することにより大きな電圧仕様に対応できる。
電機子巻線には第1タイプと第2タイプとがある。第1タイプは1つのΔ−スター巻線のみから成り、第2タイプは2つのΔ−スター巻線から成る。
(1)第1タイプ
電機子巻線のΔ巻線は第1U相巻線、第1V相巻線及び第1W相巻線を含み、スター巻線は第2U相巻線、第2V相巻線及び第2W相巻線を含む。U相巻線は直列接続された3つ以上のU相巻線部を有し、何れも電機子鉄心を1周している。その一部がΔ巻線を構成し、残りがスター巻線を構成する。
(1)第1タイプ
電機子巻線のΔ巻線は第1U相巻線、第1V相巻線及び第1W相巻線を含み、スター巻線は第2U相巻線、第2V相巻線及び第2W相巻線を含む。U相巻線は直列接続された3つ以上のU相巻線部を有し、何れも電機子鉄心を1周している。その一部がΔ巻線を構成し、残りがスター巻線を構成する。
第1U相巻線部等が電機子鉄心を周回する回数は変更可能であり、それにより所望の等価ターン数を得ることができる。回数変更のためには、Δ−スター巻数比切替え手段により、第1W相巻線等と第1U相巻線部と第2U相巻線との接続部等との接続位置を変更すれば良い。即ち、接続位置が周回単位で変更できることがΔ−スター切替え手段を構成する。第1U相巻線の一端はV相巻線の第1V相巻線部と第2V相巻線部との接続部に接続され、他端は第2U相巻線の一端に接続される。三相端子に接続される第2U相巻線の他端及び引出線は、電機子鉄心の端面上で半円周内に配置することが望ましい。
(2)第2タイプ
2つのΔ−スター巻線は同じ構成を持つことが望ましい。両者を並列接続する場合、一方第2U相巻線と他方第2U相巻線と、一方第2V相巻線と他方第2V相巻線と、一方第2W相巻線と他方第2W相巻線とを、並列に出力端子に接続する。一方第1U相巻線と他方第1U相巻線と、一方第1V相巻線と他方第1V相巻線と、一方第1W相巻線と他方第1W相巻線とは、それぞれ同じスロットに収容され円周方向で反対方向に延びる。
(2)第2タイプ
2つのΔ−スター巻線は同じ構成を持つことが望ましい。両者を並列接続する場合、一方第2U相巻線と他方第2U相巻線と、一方第2V相巻線と他方第2V相巻線と、一方第2W相巻線と他方第2W相巻線とを、並列に出力端子に接続する。一方第1U相巻線と他方第1U相巻線と、一方第1V相巻線と他方第1V相巻線と、一方第1W相巻線と他方第1W相巻線とは、それぞれ同じスロットに収容され円周方向で反対方向に延びる。
なお、2つのΔ−スター巻線を並列接続と直列接続との間で変更することができる。並列接続すれば大きな電流が得られ、直列接続すれば大きな電圧が得られる。接続方法の変更のためには、電機子鉄心の円周第1方向に進む一方第1U相巻線等と他方第1U相巻線等とを接続する反転セグメントを使用すれば良い。
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。
<第1実施例>
(構成)
(1)交流モータ
図1に示す交流モータ(永久磁石型同期モータ)はハウジング10、電機子30及び回転子25等を含む。ハウジング10はそれぞれ一端が開口した左方ハウジング11及び右方ハウジング16から成る。左方ハウジング11内に電機子30及び回転子25が配置され、右方ハウジング16がこれらを覆っている。即ち、左方ハウジング11の端壁及び右方ハウジング16の端壁に軸受12及び17を介して回転軸20が回転可能に支持されている。中間部に回転子25が取り付けられ、左方の端壁から突出した軸部分にプーリ(不図示)が固定されている。
<第1実施例>
(構成)
(1)交流モータ
図1に示す交流モータ(永久磁石型同期モータ)はハウジング10、電機子30及び回転子25等を含む。ハウジング10はそれぞれ一端が開口した左方ハウジング11及び右方ハウジング16から成る。左方ハウジング11内に電機子30及び回転子25が配置され、右方ハウジング16がこれらを覆っている。即ち、左方ハウジング11の端壁及び右方ハウジング16の端壁に軸受12及び17を介して回転軸20が回転可能に支持されている。中間部に回転子25が取り付けられ、左方の端壁から突出した軸部分にプーリ(不図示)が固定されている。
電機子30は、電機子鉄心32と、そのスロット33に挿入された電機子巻線35とを含む。詳細は次述する。回転子25は回転子鉄心26と、これに埋設された複数の永久磁石27とを含み、回転子30に対向している。
(2)電機子
電機子30につき、図2,図3及び図6を参照しつつ詳述する。電機子鉄心32は、全体的に円筒形状を呈し、その内周面には軸方向に延びる48個の同形状のスロット33が所定ピッチで形成されている。隣接する4個のスロットが各相のスロット群を構成している。例えば、第1Uスロット33a1、第2Uスロット33a2、第3Uスロット33a3及び第4Uスロット33a4がU相スロット群33aを構成する。
(2)電機子
電機子30につき、図2,図3及び図6を参照しつつ詳述する。電機子鉄心32は、全体的に円筒形状を呈し、その内周面には軸方向に延びる48個の同形状のスロット33が所定ピッチで形成されている。隣接する4個のスロットが各相のスロット群を構成している。例えば、第1Uスロット33a1、第2Uスロット33a2、第3Uスロット33a3及び第4Uスロット33a4がU相スロット群33aを構成する。
スロット33に、インシュレータ(不図示)を介して、図3に示す電機子巻線35を構成するセグメント導体37及び42が挿入されている。内側セグメント導体37は一対の平行な挿入部(直線部)38a及び38bと、その一端のU字形のターン部39と、他端の一対の接合部41a及び41bとを含む。接合部41a及び41bは幅方向で互いに近づく方向に屈曲している。
外側セグメント導体42は一対の平行な挿入部(直線部)43a及び43bと、その一端のU字形のターン部44と、一対の他端の接合部45a及び45bとを含む。接合部45a及び45bは幅方向で互いに離れる方向に屈曲している。なお、破線で示したのはセグメント導体37及び42に接合される他セグメント導体の対応部分である。
一端のターン部39及び44は鉄心一端面から突出している。他端の接合部41a、41b、45a及び45bは鉄心他端面から突出し、接合部の所定の先端部40a、46a及び40b、46b同士が接合されている。複数の内側セグメント導体37及び複数の外側セグメント導体42がU相巻線、V相巻線及びW相巻線を構成する。
図4に示すように、電機子巻線35は一方巻線47と他方巻線47’とから成る。一方巻線47は一方U相巻線、一方V相巻線及び一方W相巻線の一部で構成される一方Δ巻線50と、残部で構成される一方スター巻線70を有する。他方巻線47’は同様に他方Δ巻線50’と、他方スター巻線70’とを有する。
一方巻線47と他方巻線47’とがそれぞれ三相端子に並列接続されている。両者は同じ構成を持つので、以下一方巻線47を中心に説明する。一方巻線47の一方Δ巻線50は、電機子鉄心32のスロット33に電気的で互いに120°ずらせて巻いた一方第1U相巻線51、一方第1V相巻線54及び一方第1W相巻線57をΔ結線している。
このうち、第1U相巻線51は直列接続された第3U相巻線部(U3)52a及び第4U相巻線部(U4)52bで構成されている。一方第1V相巻線54は直列接続された第3V相巻線部(V3)55a及び第4V相巻線部(V4)55bで構成され、一方第1W相巻線57は直列接続された第3W相巻線部(W3)58a及び第4W相巻線部(W4)58bで構成されている。
これに対して、一方スター巻線70は、電機子鉄心32のスロット33に電気角で互いに120°ずらせて巻いた一方第2U相巻線71、一方第2V相巻線74及び一方第2W相巻線77をスター巻線している。このうち、第2U相巻線71は直列接続された第1U相巻線部(U1)72a及び第2U相巻線部(U2)72bで構成されている。第2V相巻線74は直列接続された第1V相巻線部(V1)75a及び第2V相巻線部(V2)75bで構成され、第2W相巻線77は直列接続された第1W相巻線部(W1)78a及び第2W相巻線部(W2)78bで構成されている。
そして、第2U相巻線部72bが第3U相巻線部52aに、第2V相巻線部75bが第3V相巻線部55aに、第2W相巻線部78bが第3W相巻線部58aに、それぞれ直列接続されている。
上記一方巻線47及び他方巻線47’を実現するためのセグメント導体37及び42の電機子鉄心32のスロット33への巻装につき、図6及び図7を参照しつつ説明する。内側セグメント37の一方挿入部38a及び外側セグメント42の一方挿入部43aがあるスロット33に挿入され、内側セグメント37の一方挿入部38b及び外側セグメント42の一方挿入部43bが別のスロット33に挿入される。その結果、各スロット33には4本の挿入部が挿入されている。
なお、図6及び図7において各スロット33内の4本の挿入部のうち、内径側から第1層を一点鎖線、第2層を破線、第3層を実線、そして第4層を二点鎖線で示している。第1U相巻線部72aは第1スロット第2層、第13スロット第1層、第25スロット第4層、第37スロット第3層、第25スロット第2層、第37スロット第1層、第1スロット第4層、そして第13スロット第3層に延び、電機子鉄心32を一周している。第2U相巻線部72bは第13スロット第3層に連続する第2スロット第2層・・・第14スロット第3層に延び、電機子鉄心32を一周した後、結線部48Aに接続されている。
なお、第1U相巻線部72aと第2U相巻線部72bとの接続には異形セグメント42Aを使用している。通常のセグメント導体42は双方の挿入部が12ピッチ離れたスロットに挿入されるが、異形セグメント42Aは11ピッチ離れたスロットに挿入される。
第3U相巻線部52aは結線部48Aから第3スロット第2層・・・第15スロット第3層に延び、電機子鉄心32を一周している。第4U相巻線部52bは第15スロット第3層に連続する第4スロット第2層・・・第16スロット第3層に延び、電機子鉄心32を一周した後、結線部48Bに接続されている。第3U相巻線部52aと第4U相巻線部52bとの接続には異形セグメント42Bを使用している。
第2U相巻線部72bと第3U相巻線部52aとの接続部48Aに第24スロット第3層から延びた第4W相巻線部58bが引出し線49Aを介してΔ結線されている。
第1V相巻線75aは第17スロット・・・第5スロットに延び、第2V相巻線75bは第18スロット・・・第6スロットに延びている。第3V相巻線55aは第19スロット・・・第7スロットに延び、第4V相巻線55bは第20スロット・・・第8スロットに延びている。何れの相巻線も電機子鉄心32を一周している。第2V相巻線部75bと第3V相巻線部55aとの接続部48Bに、第16スロット第3層から延びた第4U相巻線部52bが引出し線49Bを介して接続されている。
第1W相巻線78aは第9スロット・・・第45スロットに延び、第2W相巻線78bは第10スロット・・・第46スロットに延びている。第3W相巻線58aは第11スロット・・・第47スロットに延び、第4W相巻線58bは第12スロット・・・第48スロットに延びている。何れの相巻線も電機子鉄心32を一周している。第2W相巻線部78bと第3W相巻線部58aとの接続部48Cに、第32スロット第4層から延びた第4V相巻線55bが引出し線49Cを介して接続されている。
第3U相巻線部52a及び第4相巻線部52bを含む第1U相巻線と、第1U相巻線部72a及び第2U相巻線部72bを含む第2U相巻線との接続部48A、即ち鉄心を2周した処で、第4W相巻線部58bと接続されている。
V相巻線及びW相巻線についても事情は同様で、これよりΔ−スター巻線が完成する。
なお、他方巻線45’は一方巻線45と同じ構成を有するので、’を付して主な対応部材を示す。なお、U相巻線、V相巻線及びW相巻線は一方巻線47と他方巻線47’では電機子鉄心32の円周で反対方向に延びている。例えば、U相巻線の一方第1U相巻線部72aの端部は第1スロット第2層から左方向に、他方第1U相巻線部72a’の端部は第1スロット第1層から右方向に延びている。
図4に示すように、一方Δ−スター巻線47と他方Δ−スター巻線47’とは、三相端子80U、80V及び80Wに対して並列に接続されている。一方第1U相巻線部72a及び他方第1U相巻線部はともに第1スロットから、一方第1V相巻線部75a’及び他方第1V相巻線部はともに第17スロットから、一方第1W相巻線部78a及び他方第1W相巻線部がともに第9スロットから、それぞれ引き出されている。直流電源(不図示)に接続したインバータ(不図示)から三相端子80U,80V及び80Wに電力を供給するようになっている。
(作用)
第1実施例において、直流電源の直流をインバータで交流に変換し、電機子30の電機子巻線35に供給する。公知のように、回転子25の永久磁石27の位置を検出し、その検出結果に応じて所定の相巻線に電力を供給すると、電磁作用により回転子25が回転する。
(効果)
第1実施例によれば以下の効果が得られる。まず、Δ巻線50とスター巻線70との組合せにより、双方の中間的なターン数が実現できる。第1U相巻線部72aから第4U相巻線部52b、第1V相巻線部75aから第4V相巻線部55b、第1W相巻線部78aから第4W相巻線部58bの各ターン数(毎極毎相の直列導体数)が2である。よって、一方Δ巻線50は、スター換算した等価ターン数が(2+2)/√3(=約2.3)である。その結果、Δ−スター巻線47のスター換算した等価ターン数=2+2+4/√3(=約6.3)となる。
第1実施例において、直流電源の直流をインバータで交流に変換し、電機子30の電機子巻線35に供給する。公知のように、回転子25の永久磁石27の位置を検出し、その検出結果に応じて所定の相巻線に電力を供給すると、電磁作用により回転子25が回転する。
(効果)
第1実施例によれば以下の効果が得られる。まず、Δ巻線50とスター巻線70との組合せにより、双方の中間的なターン数が実現できる。第1U相巻線部72aから第4U相巻線部52b、第1V相巻線部75aから第4V相巻線部55b、第1W相巻線部78aから第4W相巻線部58bの各ターン数(毎極毎相の直列導体数)が2である。よって、一方Δ巻線50は、スター換算した等価ターン数が(2+2)/√3(=約2.3)である。その結果、Δ−スター巻線47のスター換算した等価ターン数=2+2+4/√3(=約6.3)となる。
比較例として図15に示すスター巻線のターン数(8)と、図16に示すΔ巻線のターン数(8/√3=約4.6)との中間的なターン数(約6.3)が実現できる。
図15のスター巻線では、U相巻線の第4U相巻線部U4と、V相巻線の第4V相巻線部V4と、W相巻線の第4W相巻線部とが1ヶ所で接続されている。このスター巻線から図5のΔ−スター巻線に変更するには、第4U相巻線部U4の端部を第2V相巻線部V2と第3V相巻線V3との接続部に接続すれば良い。また、図16のΔ巻線から図5のΔ−スター巻線に変更するには、第4U相巻線部U4の端部を第2V相巻線部V2と第3V相巻線部V3との接続部に接続すれば良い。
セグメント導体37、42のターン部39,44は電機子鉄心32の端面上に位置しているので、このつなぎ換え作業は容易に行える。この事情は、第4V相巻線、第4W相巻線の端部についても同様である。
第2に、電機子巻線35が2つのΔ−スター巻線47,47’の並列接続から成り立っているので、電流容量を大きくできる。第3に、並列接続されたΔ−スター巻線47,47’の巻線構造がシンプルである。これは、一方スター巻線50と他方スター巻線50’とで引き出されたスロットが同じであることによる。第1U相巻線部72aは第1スロットから、第1W相巻線部78aは第9スロットから、第1V相巻線部75aは第17スロットから、それぞれ引き出されている。
最後に、引出し線49A、49B及び49Cを電機子鉄心32の端面上で180°範囲内(半周内)に集約して配置でき、相間接続線を含めた接続線を短くできる。電機子鉄心32の端面上には種々の配線が密集しており、一般に放熱し難い。しかし、引出し線49A等の長さが短くなるので、その分抵抗損失が減り、耐熱性が向上する。
<第2実施例>
図8及び図9に示す第2実施例は、第1実施例と比べて一方巻線47と他方巻線47’との接続方法が異なる。上記第1実施例では両者を並列接続されていたが、第2実施例では直列接続している。即ち、一方第1U相巻線U1、他方第1U相巻線部U1’、他方第2U相巻線部U2’及び一方第2U相巻線U2がスター巻線105の一部を構成している。また、一方第3U相巻線U3、他方第3U相巻線部U3’、他方第4U相巻線部U4’及び一方第4U相巻線U4がΔ巻線110の一部を構成している。
<第2実施例>
図8及び図9に示す第2実施例は、第1実施例と比べて一方巻線47と他方巻線47’との接続方法が異なる。上記第1実施例では両者を並列接続されていたが、第2実施例では直列接続している。即ち、一方第1U相巻線U1、他方第1U相巻線部U1’、他方第2U相巻線部U2’及び一方第2U相巻線U2がスター巻線105の一部を構成している。また、一方第3U相巻線U3、他方第3U相巻線部U3’、他方第4U相巻線部U4’及び一方第4U相巻線U4がΔ巻線110の一部を構成している。
スター巻線105に関し、一方第1U相巻線部U1は第1スロット第1層から右方向に進み、第13スロット第4層に至る。他方第1U相巻線部U1’は第1スロット第2層から左方向に進み、第13スロット第3層に至る。前記第13スロット第4層と前記第1スロット第2層とを反転セグメント112で接続している。他方第2U相巻線部U2’は第2スロット第2層から左方向に進み第14スロット第3層に至る。前記第13スロット第3層と前記第2スロット第2層とは異形セグメント113で接続している。
一方第2U相巻線部U2は第2スロット第1層から右方向へ進み、第14スロット第4層に至る。前記第14スロット第3層と前記第2スロット第1層とを反転セグメント114で接続している。前記一方第2U相巻線部の第14スロット第4層から延び出た端部が48Aに接続されている。
Δ巻線110に関し、一方第3U相巻線部U3と他方第3U相巻線部U3’とは反転セグメント116で、他方第3U相巻線部U3’と他方第4U相巻線部U4’とは異形セグメント117で、他方第4U相巻線部U4’と一方第4相巻線部U4とは反転セグメント118で、それぞれ接続しており、一方第4U相巻線部U4の端部が26Bに接続されている。
(作用効果)
第2実施例によれば、Δ巻線105のスター換算した等価ターン数は(4+4)/√3=約4.6となり、Δ−スター巻線の等価ターン数は8+8/√3=約12.6となる。同相で反対方向に進行する相巻線を反転セグメント112,114,116及び118で直列接続したことにより、他の大きな変更なく、Δ−スター巻線の並列接続を直列接続に変更できる。そして、高ターン数化により、高電圧仕様に対応可能となる。
<第3実施例>
(構成)
図10及び図11に第3実施例を示す。図10から分かるように、一方Δ巻線150が第4U相巻線部U4、第4V相巻線部V4及び第4W相巻線部W4により構成されている。一方スター巻線155は第1、第2及び第3U相巻線部U1,U2及びU3と、第1、第2及び第3V相巻線部V1,V2及びV3と、第1、第2及び第3W相巻線部W1,W2及びW3とで構成されている。つまり、各相巻線は電機子鉄心32を一周したところで、別の相巻線に接続(Δ結線)されている。
(作用効果)
第2実施例によれば、Δ巻線105のスター換算した等価ターン数は(4+4)/√3=約4.6となり、Δ−スター巻線の等価ターン数は8+8/√3=約12.6となる。同相で反対方向に進行する相巻線を反転セグメント112,114,116及び118で直列接続したことにより、他の大きな変更なく、Δ−スター巻線の並列接続を直列接続に変更できる。そして、高ターン数化により、高電圧仕様に対応可能となる。
<第3実施例>
(構成)
図10及び図11に第3実施例を示す。図10から分かるように、一方Δ巻線150が第4U相巻線部U4、第4V相巻線部V4及び第4W相巻線部W4により構成されている。一方スター巻線155は第1、第2及び第3U相巻線部U1,U2及びU3と、第1、第2及び第3V相巻線部V1,V2及びV3と、第1、第2及び第3W相巻線部W1,W2及びW3とで構成されている。つまり、各相巻線は電機子鉄心32を一周したところで、別の相巻線に接続(Δ結線)されている。
具体的な巻装方法を図12に示す。第3U相巻線部U3の端部が第15スロットから引き出され、第4U相巻線部U4の端部が第4スロットから引き出され、第4W相巻線部W4の端部が第24スロットから引き出されている。これらが結線部48Aで結線されている。また、第3V相巻線部V3の端部が第31スロットから、第4V相巻線部V4の端部が第20スロットから、第4U相巻線部4Uの端部が第16スロットから、それぞれ引き出されている。これらが結線部48Bで結線されている。
更に、第23スロットから引き出された第3W相巻線部W3の端部と、第12スロットから引き出された第4U相巻線部4Uの端部と、第32スロットから引き出された第4V相巻線部4Vの端部とが、結線部48Cで結線されている。
(作用効果)
電機子巻線35は2つのΔ−スター巻線160が並列接続されている。第1U相巻線部U1から第4U相巻線部U4、第1V相巻線部V1から第4V相巻線V4、及び第1W相巻線部W1から第4W相巻部W4のターン数はそれぞれ2であるので、Δ巻線150のスター換算した等価ターン数は2/√3=約1である。よって、Δ−スター巻線160の等価ターン数は6+2/√3=約7となる。このように、スター巻線のみのターン数8から、Δ巻線150とスター巻線160との巻線位置の変更のみで、ターン数を約7に変更できる。
(作用効果)
電機子巻線35は2つのΔ−スター巻線160が並列接続されている。第1U相巻線部U1から第4U相巻線部U4、第1V相巻線部V1から第4V相巻線V4、及び第1W相巻線部W1から第4W相巻部W4のターン数はそれぞれ2であるので、Δ巻線150のスター換算した等価ターン数は2/√3=約1である。よって、Δ−スター巻線160の等価ターン数は6+2/√3=約7となる。このように、スター巻線のみのターン数8から、Δ巻線150とスター巻線160との巻線位置の変更のみで、ターン数を約7に変更できる。
また、第3実施例は上記第1実施例と比べて、第3U相巻線U3及び第4U相巻線U4の引出位置が左方向に1スロット分ずれたのみである。即ち、第3U相巻線部U3については第14スロットから第15スロットになり、第4U相巻線部U4については第3スロットから第4スロットになっている。V相巻線及びW相巻線についても同様である。このように、Δ結線部48A〜48Cにつながるセグメント導体を1スロット分移動させるのみでターン数を簡単に変更できる。
なお、2つのΔ−スター巻線160を並列接続するのではなく、直列に接続することもできる(上記第2実施例参照)。
<第4実施例>
図12に第4実施例を示す。第4実施例は相巻線が電機子鉄心32を3周した地点でΔ−スター結線している点が、第1実施例及び第3実施例とは異なる。
<第4実施例>
図12に第4実施例を示す。第4実施例は相巻線が電機子鉄心32を3周した地点でΔ−スター結線している点が、第1実施例及び第3実施例とは異なる。
直列接続された第2U相巻線部U2、第3U相巻線部U3及び第4U相巻線部U4と、第2V相巻線部V2、第3V相巻線部V3及び第4V相巻線部V4と、第2W相巻線部W2、第3W相巻線部W3及び第4W相巻線部W4とがΔ巻線200を構成している。第2U相巻線部に直列接続された第1U相巻線部U1、第1V相巻線部V1及び第1W相巻線部W1がスター巻線205を構成している。
第1U相巻線部U1から第4U相巻線部U4、第1V相巻線部V1から第4V相巻線部V4、及び第1W相巻線部W1から第4W相巻線部W4の各ターン数は2である。よって、Δ巻線200のスター換算した等価ターン数は6/√3=約3.4であり、Δ−スター巻線210の等価ターン数は2+6/√3=約5.4である。このように、Δ巻線200とスター巻線205との結線位置の変更のみで、スター巻線のみの場合のターン数8を等価的にターン数約5.4に変更できる。
なお、2つのΔ−スター巻線210を直列接続し高電圧仕様にすることもできる。この場合、第1U相巻線部U1から第4U相巻線部U4、第1V相巻線部V1から第4V相巻線部V4、及び第1W相巻線部W1から第4W相巻線部W4の各ターン数が4であるので、Δ巻線の等価ターン数は12/√3=約7となる。よって、Δ−スター巻線の等価ターン数は4+12/√3=約11となる。
第1実施例、第3実施例及び第4実施例から分かるように、各相巻線が4つの相巻線部から成る場合、Δ巻線とスター巻線との結線位置を3段階に変更できる。それにより電圧や出力仕様の大小に応じて、最適の直列導体数となるように結線できる。加えて、第1、第3及び第4実施例では反転セグメントを使用し、結線位置を変更するのみで2つのΔ−スター巻線を並列接続にも直列接続にもできる。
<第5実施例>
図13に示す第5実施例では各相巻線が3つの相巻線部から成る。U相巻線は直列に接続された第1U相巻線部U1、第2U相巻線部U2及び第3U相巻線部U3から成る。V相巻線は直列接続された第1V相巻線部V1、第2V相巻線部V2及び第3V相巻線部V3から成り、W相巻線は直列接続された第1W相巻線部W1、第2W相巻線部W2及び第3W相巻線部W3から成る。
<第5実施例>
図13に示す第5実施例では各相巻線が3つの相巻線部から成る。U相巻線は直列に接続された第1U相巻線部U1、第2U相巻線部U2及び第3U相巻線部U3から成る。V相巻線は直列接続された第1V相巻線部V1、第2V相巻線部V2及び第3V相巻線部V3から成り、W相巻線は直列接続された第1W相巻線部W1、第2W相巻線部W2及び第3W相巻線部W3から成る。
第3U相巻線部U3の一端が第2V相巻線部V2と第3V相巻線部V3との接続部に接続され、第2U相巻線部U2と第3U相巻線部U3との接続部に第3W相巻線部W3の一端が接続されている。第3V相巻線部V3の一端が第2W相巻線部W2と第3W相巻線部W3との接続部に接続され、第2V相巻線部V2と第3V相巻線部V3との接続部に第3U相巻線部U3の一端が接続されている。 第3W相巻線部W3の一端が第2U相巻線部U2と第3U相巻線部U3との接続部に接続され、第2W相巻線部W2と第3W相巻線部W3との接続部に第3V相巻線部3Vの一端が接続されている。
第3U相巻線部U3、第3V相巻線部V3及び第3W相巻線部W3でΔ巻線250が構成されている。第1U相巻線部U1及び第2U相巻線部U2と、第1V相巻線部V1及び第2V相巻線部V2と、第1W相巻線部W1及び第2W相巻線部W2とでスター巻線255が構成されている。つまり、電機子鉄心を1周した地点でΔ−スター巻線260されている。
電機子巻線35は2つの並列接続されたΔ−スター巻線260から成る。第1U相巻線U1から第3U相巻線部U3、第1V相巻線V1から第3V相巻線部V3、及び第1W相巻線W1から第3W相巻線部W3の各ターン数は2であるので、Δ巻線の等価ターン数は2/√3=約1である。よって、Δ−スター巻線の等価ターン数は4+2/√3=約5となる。
各相巻線が3つの相巻線部から成り、スター巻線のみから成る場合、ターン数は6である。結線部の位置を変更するのみでターン数を6から5に変更できることが分かる。
なお、2つのΔ−スター巻線260を直列接続することもできる。この場合、第1U相巻線U1から第3U相巻線部U3等の各ターン数は4であり、Δ巻線の等価ターン数は4/√3=約2.3である。よってΔ−スター巻線の等価ターン数は4+4/√3=約10.3となる。
<第6実施例>
図14に示す第6実施例では、第3U相巻線部U3の一端が第1V相巻線部V1と第2V相巻線部V2との接続部に接続され、第1U相巻線部U1と第2U相巻線部U2との接続部に第3W相巻線部W3の一端が接続されている。第3V相巻線部V3の一端が第1W相巻線部W1と第2W相巻線部W2との接続部に接続されている。
<第6実施例>
図14に示す第6実施例では、第3U相巻線部U3の一端が第1V相巻線部V1と第2V相巻線部V2との接続部に接続され、第1U相巻線部U1と第2U相巻線部U2との接続部に第3W相巻線部W3の一端が接続されている。第3V相巻線部V3の一端が第1W相巻線部W1と第2W相巻線部W2との接続部に接続されている。
第2U相巻線部U2及び第3U相巻線部U3と、第2V相巻線部V2及び第3V相巻線部V3と、第2W相巻線部W2及び第3W相巻線部W3とでΔ巻線300が構成されている。第1U相巻線部U1、第1V相巻線部V1及び第1W相巻線部W1でスター巻線305が構成されている。つまり、電機子鉄心を2周した地点でΔ−スター巻線されている。
電機子巻線35は2つの並列接続されたΔ−スター巻線310から成る。第1U相巻線U1から第3U相巻線部U3、第1V相巻線V1から第3V相巻線部V3、及び第1W相巻線W1から第3W相巻線部W3の各ターン数は2であるので、Δ巻線300の等価ターン数は4/√3=約2.3である。よって、Δ−スター巻線310の等価ターン数は2+2/√3=約4.3となる。
各相巻線が3つの相巻線部から成り、スター巻線のみから成る場合、ターン数は6である。結線部の位置を変更するのみでターン数を6から4.3に変更できることが分かる。
なお、2つのΔ−スター巻線310を直列接続することもできる。この場合、第1U相巻線U1から第3U相巻線部U3等のターン数は4であり、Δ巻線の等価ターン数は8/√3=約4.6である。よってΔ−スター巻線の等価ターン数は4+8/√3=約8.6となる。
10:ハウジング 25:回転子
30:電機子 32:電機子鉄心
33:スロット 35:電機子巻線
37,42:セグメント導体 47:一方巻線
50:一方Δ巻線 51:第1U相巻線
54:第1V相巻線 57:第1W相巻線
70:一方スター巻線 71:第2U相巻線
74:第2V相巻線 77:第3W相巻線
30:電機子 32:電機子鉄心
33:スロット 35:電機子巻線
37,42:セグメント導体 47:一方巻線
50:一方Δ巻線 51:第1U相巻線
54:第1V相巻線 57:第1W相巻線
70:一方スター巻線 71:第2U相巻線
74:第2V相巻線 77:第3W相巻線
Claims (7)
- 複数のスロットを持つ電機子鉄心と、
一対の挿入部、該挿入部の一端同士を連結するU字形のターン部、及び該挿入部の他端同士を接合する一対の接合部を有し、該挿入部が所定ピッチ離れた前記スロット内に配置された複数のセグメント導体から成る電機子巻線と、から成る回転電機用電機子であって、
前記電機子巻線はΔ巻線及びスター巻線から成り、
前記Δ巻線はそれぞれ電機子鉄心をn周(n=1,2,3,・・)して巻装され、相互にΔ結線された第1U相巻線、第1V相巻線及び第1W相巻線を含み、
前記スター巻線は、それぞれ電機子鉄心をm周(m=1,2,3,・・)して巻装され、その一端が前記第1U相巻線と前記第1W相巻線との接続部に直列接続された第2U相巻線、その一端が前記第1V相巻線と前記第1U相巻線との接続部に直列接続された第2V相巻線、及びその一端が前記第1W相巻線と前記第1V相巻線との接続部に直列接続された第2W相巻線を含み、
前記第1W相巻線と前記第1U相巻線と前記第2U相巻線との接続部との接続位置、前記第1U相巻線と前記第1V相巻線と前記第2V相巻線との接続部との接続位置、及び前記第1V相巻線と前記第1W相巻線と前記第2W相巻線との接続部との接続位置を変更することにより、前記Δ巻線の巻装周回数nと前記スター巻線の巻装周回数mとの比を切替えるΔ−スター巻数比切替え手段を有する、
ことを特徴とする回転電機用電機子。 - 前記第1U相巻線及び前記第2U相巻線は直列に接続された3つ以上のU相巻線部を含み、一部の該U相巻線部が該第1U相巻線を構成し、残りの該U相巻線部が該第2U相巻線部を形成し、
前記第1V相巻線及び前記第2V相巻線は直列に接続された3つ以上のV相巻線部を含み、一部の該V相巻線部が該第1V相巻線を構成し、残りの該V相巻線部が該第2V相巻線部を形成し、
前記第1W相巻線及び前記第2W相巻線は、直列に接続された3つ以上のW相巻線部を含み、一部の該W相巻線部が該第1W相巻線を構成し、残りの該W相巻線部が該第2W相巻線部を形成している請求項1に記載の回転電機用電機子。 - 前記第1U相巻線及び前記第2U相巻線、前記第1V相巻線及び前記第2V相巻線、前記第1W相巻線及び前記第2W相巻線の引出し線が、前記電機子鉄心の端面上で半円周内に位置している請求項2に記載の回転電機用電機子。
- 複数のスロットを持つ電機子鉄心と、
一対の挿入部、該挿入部の一端同士を連結するU字形のターン部、及び該挿入部の他端同士を接合する一対の接合部を有し、該挿入部が所定ピッチ離れた前記スロット内に配置された複数のセグメント導体から成る電機子巻線とから成る回転電機用電機子であって、
前記電機子巻線は一方Δ巻線及び一方スター巻線を有する一方巻線と、他方Δ巻線及び他方スター巻線を有し一方巻線に並列接続された他方巻線とから成り、
(a)前記一方Δ巻線はそれぞれ前記電機子鉄心をn周(n=1,2,3,・・)して巻装され、相互にΔ結線された一方第1U相巻線、一方第1V相巻線及び一方第1W相巻線を含み、
前記一方スター巻線は、それぞれ前記電機子鉄心をm周(m=1,2,3,・・)して巻装され、その一端が前記一方第1U相巻線と前記一方第1W相巻線との接続部に直列接続された一方第2U相巻線、その一端が該一方第1V相巻線と前記一方第1U相巻線との接続部に直列接続された一方第2V相巻線、及びその一端が該一方第1W相巻線と該一方第1V相巻線との接続部に直列接続された一方第2W相巻線を含み、
前記一方第1W相巻線と前記一方第1U相巻線と前記一方第2U相巻線との接続部との接続位置、前記一方第1U相巻線と前記一方第1V相巻線と前記一方第2V相巻線との接続部との接続位置、及び前記一方第1V相巻線と前記一方第1W相巻線と前記一方第2W相巻線との接続部との接続位置を変更することにより、前記Δ巻線の巻装周回数nと前記スター巻線の巻装周回数mとの比を切替えるΔ−スター巻数比切替え手段を有し、
(b)前記他方Δ巻線はそれぞれ電機子鉄心をn周(n=1,2,3,・・)して巻装され、相互にΔ結線された他方第1U相巻線、他方第1V相巻線及び他方第1W相巻線を含み、
前記他方スター巻線は、それぞれ該電機子鉄心をm周(m=1,2,3,・・)して巻装され、その一端が前記他方第1U相巻線と前記他方第1W相巻線との接続部に直列接続された他方第2U相巻線、その一端が該他方第1V相巻線と前記他方第1U相巻線との接続部に直列接続された他方第2V相巻線、及びその一端が該他方第1W相巻線と該他方第1V相巻線との接続部に直列接続された他方第2W相巻線を含み、
前記他方第1W相巻線と前記他方第1U相巻線と前記他方第2U相巻線との接続部との接続位置、前記他方第1U相巻線と前記他方第1V相巻線と前記他方第2V相巻線との接続部との接続位置、及び前記他方第1V相巻線と前記他方第1W相巻線と前記他方第2W相巻線との接続部との接続位置を変更することにより、前記Δ巻線の巻装周回数nと前記スター巻線の巻装周回数mとの比を切替えるΔ−スター巻数比切替え手段を有する、
ことを特徴とする回転電機用電機子。 - 前記一方第1U相巻線と前記他方第1U相巻線と、前記一方第1V相巻線と前記他方第1V相巻線と、前記一方第1W相巻線と前記他方第1W相巻線、並びに前記一方第2U相巻線と前記他方第2U相巻線と、前記一方第2V相巻線と前記他方第2V相巻線と、前記一方第2W相巻線と前記他方第2W相巻線とは、それぞれ前記電機子鉄心の同じスロットに巻かれ、該同一スロットから隣接して延び出た引出し線対を有する請求項4に記載の回転電機用電機子。
- 前記一方第1U相巻線及び前記一方第2U相巻線、前記一方第1V相巻線及び前記一方第2V相巻線、前記一方第1W相巻線及び前記一方第2W相巻線の引出し線、並びに前記他方第1U相巻線及び前記他方第2U相巻線、前記他方第1V相巻線及び前記他方第2V相巻線、前記他方第1W相巻線及び前記他方第2W相巻線の引出し線が、前記電機子鉄心の端面上で半円周内に位置している請求項5に記載の回転電機用電機子。
- 複数のスロットを持つ電機子鉄心と、
一対の挿入部、該挿入部の一端同士を連結するU字形のターン部、及び該挿入部の他端同士を接合する一対の接合部を有し、該挿入部が所定ピッチ離れた前記スロット内に配置された複数のセグメント導体から成る電機子巻線とから成る回転電機用電機子であって、
前記電機子巻線は一方Δ巻線及び一方スター巻線を有する一方巻線と、他方Δ巻線及び他方スター巻線を有する他方巻線とから成り、
(a)前記一方Δ巻線は相互にΔ結線された一方第1U相巻線、一方第1V相巻線及び一方第1W相巻線を含み、
前記一方スター巻線は、その一端が前記一方第1U相巻線と前記一方第1W相巻線との接続部に直列接続された一方第2U相巻線、その一端が該一方第1V相巻線と前記一方第1U相巻線との接続部に直列接続された一方第2V相巻線、及びその一端が該一方第1W相巻線と該一方第1V相巻線との接続部に直列接続された一方第2W相巻線を含み、
(b)前記他方Δ巻線は相互にΔ結線された他方第1U相巻線、他方第1V相巻線及び他方第1W相巻線を含み、
前記他方スター巻線は、その一端が前記他方第1U相巻線と前記他方第1W相巻線との接続部に直列接続された他方第2U相巻線、その一端が該他方第1V相巻線と前記他方第1U相巻線との接続部に直列接続された他方第2V相巻線、及びその一端が該他方第1W相巻線と該他方第1V相巻線との接続部に直列接続された他方第2W相巻線を含み、
(c)前記一方Δ巻線と前記他方Δ巻線とは直列接続又は並列接続が変更可能であり、前記一方スター巻線と前記他方スター巻線とは直列接続又は並列接続が変更可能である、
ことを特徴とする回転電機用電機子。
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