JP2006271051A

JP2006271051A - ブラシレスモータの固定子

Info

Publication number: JP2006271051A
Application number: JP2005083093A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Sumi; 治彦角; Kazuhiro Shimoda; 和弘下田; Yukio Ozaki; 行雄尾崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2006-10-05

Abstract

【課題】３００Ｖｄｃ以上の高電圧で駆動されるブラシレスモータの固定子の異なる相のコイル間および同相の異極コイル間の接触させずに絶縁を確保することができ、信頼性の高いブラシレスモータの固定子を提供する。
【解決手段】ブラシレスモータの固定子３０において、略環状のヨーク３３と、前記ヨーク３３の内周部に配置された複数のティース３２からなる固定子コア３１と、前記各々のティース３２に集中して巻回されたコイル３５とからなり、電源端子３９からコイル３５への引き回し線４１と、中性点４０からコイル３９への引き回し線４２に絶縁チューブ４３を通し、前記コイル３５には３００Ｖｄｃ以上の電圧を印加することを特徴としたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、３００Ｖｄｃ以上の高電圧で駆動される、例えば、密閉型圧縮機等の各種機器に具備されるブラシレスモータの固定子に関する。

図４は、従来のブラシレスモータの固定子を示している。

固定子コア３１は、その内径側に放射状に設けられた複数のティース３２と、複数のティース３２を連結する略環状のヨーク３３から形成されている。

また、固定子コア３１には、ティース３２の数に等しいスロット３４が、隣接するティース３２およびヨーク３３により形成されており、スロット３４内には複数のティース３２に跨るように巻回されたコイル３５が挿入されている。

前記コイル３５はスロット３４ａより出てスロット３４ｂに入るまでにコイルエンド３６として存在し、コイルエンド３６ｕは図示のように異なる相のコイルエンド３６ｖと隣接して存在し、このコイルエンド３６ｕとコイルエンド３６ｖは、相間絶縁紙３７により絶縁されている。

このような構成とすることによって、異なる相のコイル３５の絶縁は相間絶縁紙３７により確保している。

また、コイル３５ａとコイル３５ｂは同相の異極コイルであり、図示の通り隣り合って存在する（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１３６８９６号公報

しかしながら、上記従来のブラシレスモータの固定子においては、異なる相のコイル間は相間絶縁紙により絶縁されているが、コイルエンドの形状を使用される機器やフレームなどの形状に合わせて整形される場合、整形する形状によっては相間絶縁紙の形状が複雑になり、相間絶縁紙によって異なる相のコイル同士を接触させずに絶縁を確保することは困難である。

また、隣り合う同相の異極コイルの間は近接しているため、この同相の異極コイル同士を接触させずに絶縁を確保することは困難である。

さらに、電源端子からコイルへの引き回し線は、コイルエンドの上、または、異なる相のコイル間に存在し、引き回されるため、異なる相のコイルや同相の異極コイルと接触する可能性が高く、電源端子からコイルへの引き回し線は、異なる相のコイルや同相の異極コイルとの絶縁を確保するのは困難となる。

また、中性点からコイルへの引き回し線についても、電源端子からコイルへの引き回し線と同様に、異なる相のコイルや同相の異極コイルとの絶縁を確保するのは困難となる。

このようなブラシレスモータの固定子では、異なる相のコイル間および同相の異極コイル間には電位差が生じているため、３００Ｖｄｃ以上の電圧を印加して駆動される場合、
電圧を印加するインバータによっては、印加電圧より高いサージ電圧を発生することもあるため、異なる相のコイル間および同相の異極コイル間の電位差が、コロナ放電発生開始電圧よりも高くなる場合があり、この場合、コイルの被膜の劣化が生じ、絶縁不良となってしまう場合もありえる。

上記課題を解決するために本発明のブラシレスモータの固定子は、略環状のヨークと、前記ヨークの内周部に配置された複数のティースからなる固定子コアと、前記各々のティースに集中して巻回されたコイルとからなる構成としたものであって、３００Ｖｄｃ以上の電圧を印加して駆動される場合においても、異なる相のコイル同士および同相の異極コイル同士を接触させずに絶縁を確保することができ、信頼性の高いブラシレスモータの固定子を得ることができる。

本願発明のブラシレスモータの固定子によれば、略環状のヨークと、前記ヨークの内周部に配置された複数のティースからなる固定子コアと、前記各々のティースに集中して巻回されたコイルとからなり、電源端子からコイルへの引き回し線と、中性点からコイルへの引き回し線に絶縁チューブを通し、前記コイルには３００Ｖｄｃ以上の電圧を印加することを特徴としたブラシレスモータの固定子であるので、コイルを複数存在する各々のティースに集中して巻回する構成とし、電源端子からコイルへの引き回し線と、中性点からコイルへの引き回し線に絶縁チューブを通すため、異なる相のコイル同士および同相の異極コイル同士を接触させずに絶縁を確保することができる。

さらに、スロット内の異なる相のコイル間に相間絶縁紙を配置することにより、同一スロット内に配置される、異なる相のコイルを接触させることなく絶縁を確保することができる。

したがって、信頼性の高いブラシレスモータの固定子を提供することができる。

本願の請求項１に係る発明は、略環状のヨークと、前記ヨークの内周部に配置された複数のティースからなる固定子コアと、前記各々のティースに集中して巻回されたコイルとからなり、電源端子からコイルへの引き回し線と、中性点からコイルへの引き回し線に絶縁チューブを通し、前記コイルには３００Ｖｄｃ以上の電圧を印加することを特徴としたブラシレスモータの固定子である。

本願の請求項２に係る発明は、スロット内の異なる相のコイル間に相間絶縁紙を配置したことを特徴とした、請求項１に記載のブラシレスモータの固定子である。

本発明の１実施例について図を用いて説明する。図１はブラシレスモータの固定子の断面図を示しており、４極６スロットの構成を一例としてあげている。図１において、略環状のヨーク３３と、前記ヨーク３３の内周部に配置された複数のティース３２により固定子コア３１が構成されている。

固定子コア３１には隣接する複数のティース３２と、ヨーク３３とによってスロット３４が構成されており、後述するコイル３５と固定子コア３１は、樹脂材料からなるスロット絶縁紙３８によって絶縁されている。

前記コイル３５はノズルなどを用いた巻線機（図示せず）によって、前記複数のティー
ス３２の各々に集中して巻回されている。

この構成において、同一スロット内の隣り合う異なる相のコイル３５ｕと３５ｖの間は、前記のノズルなどを用いた巻線方法にて巻回されるので、一定の空間を保って配置されるため、同一スロット内の隣り合う異なる相のコイル３５ｕと３５ｖを接触させずに絶縁を確保することができることとなる。

また、ブラシレスモータの効率を上げるために前記となりあう異極のコイル３５ｕと３５ｖとの間にある隙間を埋めるように巻線することもある。この場合には、コイル３５ｕと３５ｖとの間に相間絶縁紙３７を配置させることによって、隣り合う異なる相のコイル３５ｕと３５ｖの間の絶縁を確保している。

図２は、本実施例のブラシレスモータ固定子のコイル結線を模式的に示した図であり、図３はブラシレスモータの固定子の結線図である。

図において、互いに対向するコイル３５ｕａとコイル３５ｕｂ、コイル３５ｖａとコイル３５ｖｂ、またコイル３５ｗａとコイル３５ｗｂの各対にて同じ相をなしている。

また、前記コイル３５は、図２および図３に示すように電源端子３９と中性点４０にそれぞれ、電源への引き回し線４１、中性点への引き回し線４２によって結線されている。

図２はコイル結線を模式的に示した図であるが、実際には、電源への引き回し線４１や中性点への引き回し線４２は、コイルエンド３６の上に異なる相のコイル３５と接触して引き回され、コイルエンド３６の上で整列させてコイルエンド縛り糸（図示せず）によって固定される。

例えば、コイル３５ｕｂより電源端子３９ｕへ向かう電源への引き回し線４１ｖｂは、異なる相のコイル３５ｗａおよびコイル３５ｖａと接触して引き回される。

したがって、３００Ｖｄｃ以上の高電圧を電源端子３９ｕと電源端子３９ｖとの間に印加する場合、電源への引き回し線４１ｖｂがコイル３５ｖａと接触している部分においては印加される電圧分だけ電位差が生じていることとなる。また、駆動されるインバータによっては電源電圧より高いサージ電圧を発生することもあるため、実際には電源電圧以上の電位差が生じている場合が起こりえる。

したがって、電源への引き回し線４１には、樹脂材料などで作られた絶縁チューブ４３を挿入することにより、電源への引き回し線４１とコイル３５は接触させずに絶縁を確保することができる。

また、中性点への引き回し線４２も電源への引き回し線４１の場合と同様に異なる相のコイル３５の上を接触して引き回されるため、電源への引き回し線４１の場合よりコイル３５との間に生じる電位差は低いが、高電圧で駆動される時の信頼性を確保するために、絶縁チューブを挿入する形態としている。

本発明のブラシレスモータの固定子は、３００ｖｄｃ以上の高電圧で駆動される場合のモータの信頼性確保に最適であり、高電圧で駆動されるブラシレスモータを使用する機器などにも有用である。

本発明の実施例におけるブラシレスモータの固定子の断面図本発明の実施例におけるブラシレスモータの固定子のコイル結線を模式的に示した図本発明の実施例におけるブラシレスモータの固定子の結線図従来のブラシレスモータの固定子の断面図

符号の説明

３０固定子
３１固定子コア
３２ティース
３３ヨーク
３４スロット
３５コイル
３６コイルエンド
３７相間絶縁紙
３８スロット絶縁紙
３９電源端子
４０中性点
４１電源への引き回し線
４２中性点への引き回し線
４３絶縁チューブ

Claims

ブラシレスモータの固定子において、略環状のヨークと、前記ヨークの内周部に配置された複数のティースからなる固定子コアと、前記各々のティースに集中して巻回されたコイルとからなり、電源端子からコイルへの引き回し線と、中性点からコイルへの引き回し線に絶縁チューブを通し、前記コイルには３００Ｖｄｃ以上の電圧を印加することを特徴としたブラシレスモータの固定子。
スロット内の異なる相のコイル間に相間絶縁紙を配置したことを特徴とした、請求項１に記載のブラシレスモータの固定子