JP2007028880A - 回転電機及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上記課題は、エナメル電線41を複数巻回して構成した複数のエナメル電線群43を、スロット15内における巻き始めエナメル電線41Sと巻き終わりエナメル電線41Eとの間の距離が近接するように、好ましくはエナメル電線41の直径をRとしたとき、スロット15内における巻き始めエナメル電線41Sと巻き終わりエナメル電線
41Eとの間の距離が2R以内となるように、ステータコア12の複数のスロット15に収納することにより解決できる。
【選択図】図4
Description
48個のスロット15が形成されている。ステータコイル14は分布巻きで、ステータコア12のティースコアに巻回されている。ここで、分布巻きとは、コイルが、複数のスロットを跨いで(或いは挟んで)離間した2つのスロット15に収納されるように、ステータコア12に巻かれる巻線方式である。
W4が直列に接続された直列回路と相コイル(単位コイル)W5〜W8が直列に接続された直列回路とがそれぞれ並列に接続されている。本実施例では、直列回路の1つを構成する相コイル(或いは単位コイル)の数が、巻線回路の1つを構成する直列回路の数よりも大きくなるように、各相のステータコイル(巻線回路)を構成している。
(ターン数+1)/2回だけ、一方向に巻き進め、その後、逆方向に巻進めれば良い。
66,第3の相コイル(単位コイル)の分担電圧67,第4の相コイルの分担電圧68のいずれも、サージ電圧の立ち上がり時間が短くなるとともに増加する。また、比較例のステータコイルでは、ライン側の第1の相コイル(単位コイル)の分担電圧の増加が特に大きく、サージ電圧の立ち上がり時間が短くなると、第1の相コイル(単位コイル)の分担電圧65は、エナメル電線の絶縁が劣化し始める部分放電劣化電圧レベルを超えてしまう。このため、比較例のステータコイルでは、インバータ装置を用いて駆動した際、コイル絶縁を厚くするなどの絶縁強化を施す必要があり、機械出力特性を変化させてインバータ装置のサージ電圧に耐えるようにしなければならないことが判る。
WH−Fを、前述した第1及び第2実施例で説明した回転電機からなるリア側モータ・ジェネレータRMGによって後輪WH−Rをそれぞれ駆動するように構成された四輪駆動式のものである。尚、本実施形態では、エンジンENとフロント側モータ・ジェネレータ
FMGによって前輪WH−Fを、リア側モータ・ジェネレータRMGによって後輪WH−Rをそれぞれ駆動する場合について説明するが、エンジンENと前述の各実施形態にて説明した回転電機からなるフロント側モータ・ジェネレータFMGによって後輪WH−Rを、リア側モータ・ジェネレータRMGによって前輪WH−Fをそれぞれ駆動するようにしてもよい。
ENとモータ・ジェネレータMGが機械的に接続されている。出力制御機構(図示省略)は、回転出力の合成や分配を司る機構である。フロント側モータ・ジェネレータMGの固定子巻線にはインバータINVの交流側が電気的に接続されている。インバータINVは、直流電力を三相交流電力に変換する電力変換装置であり、モータ・ジェネレータMGの駆動を制御するものである。インバータINVの直流側にはバッテリBAが電気的に接続されている。
TMに入力される。入力された回転出力は変速機TMによって変速される。変速された回転出力はフロント側差動装置FDFを介して前輪車軸DS−Fに伝達される。これにより、前輪WH−Fが回転駆動される。また、バッテリBAの充電状態を検出し、バッテリ
BAを充電する必要がある場合は、エンジンENの回転出力を、出力制御機構(図示省略)を介してフロント側モータ・ジェネレータFMGに分配し、フロント側モータ・ジェネレータFMGを回転駆動する。これにより、フロント側モータ・ジェネレータFMGは発電機として動作する。この動作により、フロント側モータ・ジェネレータFMGの固定子巻線に三相交流電力が発生する。この発生した三相交流電力はインバータINVによって所定の直流電力に変換される。この変換によって得られた直流電力はバッテリBAに供給される。これにより、バッテリBAは充電される。
RMGによって後輪WH−Rを駆動する。また、上記通常走行と同様に、エンジンENによって前輪WH−Fを駆動する。さらに、リア側モータ・ジェネレータRMGの駆動によってバッテリBAの蓄電量が減少するので、上記通常走行と同様に、エンジンENの回転出力によってフロント側モータ・ジェネレータFMGを回転駆動してバッテリBAを充電する。リア側モータ・ジェネレータRMGによって後輪WH−Rを駆動するめに、インバータINVにはバッテリBAから直流電力が供給される。供給された直流電力はインバータINVによって三相交流電力に変換され、この変換によって得られた交流電力がリア側モータ・ジェネレータRMGの固定子巻線に供給される。これにより、リア側モータ・ジェネレータRMGは駆動され、回転出力を発生する。発生した回転出力は、リア側減速機RGによって減速され、差動装置RDFに入力される。入力された回転出力は差動装置
RDFによって左右に分配され、後輪WH−Rの一方における後輪車軸DS−R1,DS−R2と後輪WH−Rの他方における後輪車軸DS−R1,DS−R2にそれぞれ伝達される。これにより、後輪車軸DS−F4回転駆動される。そして、後輪車軸DS−R1,DS−R2の回転駆動によって後輪WH−Rが回転駆動される。
FMGによって前輪WH−Fを駆動し、リア側モータ・ジェネレータRMGによって後輪WH−Rを駆動するようにしてもよい(四輪駆動走行をしてもよい)。エンジンENとフロント側モータ・ジェネレータFMGの回転出力は出力制御機構(図示省略)を介して変速機TMに入力される。入力された回転出力は変速機TMによって変速される。変速された回転出力は差動装置FDFを介して前輪車軸DS−Fに伝達される。これにより、前輪WH−Fが回転駆動される。
Transistor)を使用することができる。
FMG(RMG)のW相端子に接続される。固定子巻線がY結線の場合はW相巻線の電流が流れる。バッテリBAから供給される直流電力を交流電力に変換して、モータ・ジェネレータFMG(RMG)のステータを構成するU相,V相,W相の3相のステータコイルに供給することにより、3相のステータコイルに流れる電流によって発生する起磁力により、ロータが回転駆動する。
、各相のドライバユニットからゲート信号が各相の半導体スイッチング素子にゲート信号が供給される。このゲート信号により各アームの導通,非導通(遮断)が制御される。その結果供給された直流は三相交流に変換される。三相交流の発生は既に知られているので詳細な動作説明を省略する。
Claims (11)
- 固定子鉄心と、
該固定子に空隙を介して対向配置されかつ回転可能に保持された回転子とを有し、
前記固定子鉄心は、
複数のスロットが形成された固定子鉄心と、
該固定子鉄心に装着された巻線固定子巻線とを備えており、
前記固定子巻線は、巻線導体を複数巻回して構成した複数の単位巻線を備えており、
前記複数の単位巻線は、前記巻線導体の直径をRとしたとき、前記スロット内における巻線巻き始めの前記巻線導体と巻き終わりの前記巻線導体との間の距離が2R以内となるように、前記複数のスロットに収納されている
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項1に記載の回転電機において、
前記固定子巻線は3相の巻線回路によって構成されている
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項2に記載の回転電機において、
前記3相の巻線回路のそれぞれは、前記単位巻線によって構成された2つの直列回路が並列に接続されて構成されたものであり、
前記3相の巻線回路はその一端側同士が接続されて、Y型あるいはΔ型の結線回路を構成している
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項3に記載の回転電機において、
前記直列回路は、3つ以上の前記単位巻線が直列に接続されて構成されたものである
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項1に記載の回転電機において、
前記固定子巻線にはインバータから電圧が印加される
ことを特徴とする回転電機。 - 固定子鉄心と、
該固定子に空隙を介して対向配置されかつ回転可能に保持された回転子とを有し、
前記固定子鉄心は、
複数のスロットが形成された固定子鉄心と、
該固定子鉄心に装着された巻線固定子巻線とを備えており、
前記固定子巻線は、巻線導体を複数巻回して構成した複数の単位巻線を備えており、
前記複数の単位巻線は、前記スロット内における巻線巻き始めの前記巻線導体と巻き終わりの前記巻線導体との間の距離が近接するように、前記複数のスロットに収納されている
ことを特徴とする回転電機。 - 巻線導体を巻枠に複数回巻き付けて単位巻線を製造する工程を繰り返して複数の単位巻線を製作し、この製造された複数の単位巻線を固定子鉄心の複数のスロットに収納し、この収納された複数の単位巻線同士を接続して固定子巻線を構成し、この構成された固定子巻線を備えた固定子を回転電機本体に組み込む巻線回転電機の製造方法であって、
前記巻線導体を前記巻枠に巻き付ける場合、巻き始めの前記巻線導体と巻き終わりの前記巻線導体との間の距離が近接するように、前記巻枠の一部分から他方の部分に掛けて前記巻枠に前記巻線導体を1往復以上、往復させて巻き付けることを特徴とする回転電機の製造方法。 - 巻線導体を巻枠に複数回巻き付けて単位巻線を製造する工程を繰り返して複数の単位巻線を製作し、この製造された複数の単位巻線を固定子鉄心の複数のスロットに収納し、この収納された複数の単位巻線同士を接続して固定子巻線を構成し、この構成された固定子巻線を備えた固定子を回転電機本体に組み込む巻線回転電機の製造方法であって、
前記巻線導体の直径をRとして、前記巻線導体を前記巻枠に巻き付ける場合、巻き始めの前記巻線導体と巻き終わりの前記巻線導体との間の距離が2R以内になるように、前記巻枠の一部分から他方の部分に掛けて前記巻枠に前記巻線導体を1往復以上、往復させて巻き付ける
ことを特徴とする回転電機の製造方法。 - 固定子と、
該固定子に空隙を介して対向配置されかつ回転可能に保持された回転子とを有し、
前記固定子は、
複数のスロットが形成された固定子鉄心と、
該固定子鉄心に装着された固定子巻線とを備えており、
前記固定子巻線は、
巻線導体を複数巻回して構成した複数の単位巻線を備え、
かつ前記単位巻線によって構成された複数の直列回路を並列に接続して構成した複数の巻線回路同士が接続されることにより構成されており、
前記直列回路の1つを構成する前記単位巻線の数は、前記巻線回路の1つを構成する前記直列回路の並列数よりも大きい
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項9に記載の回転電機において、
前記複数の単位巻線は、
前記スロットに収納される2つの巻線辺部と、
前記固定子鉄心の外部において前記2つの巻線辺部の間を接続する2つの巻線端部とを備えており、
前記直列回路のそれぞれを構成する複数の単位巻線の巻線端部は、前記固定子鉄心の周方向に隣接するもの同士が接触するように、前記固定子鉄心の周方向に連続して配置されており、
前記直列回路のそれぞれを構成する複数の単位巻線は、前記巻線端部の配置順序にしたがって順番に直列に接続されている
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項9に記載の回転電機において、
前記直列回路は、3つ以上の前記単位巻線が直列に接続されて構成されている
ことを特徴とする回転電機。
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