JP2007295691A - 多重巻線電動機の固定子コイル - Google Patents

Abstract

【課題】多重巻線の接続作業性に優れ、しかも容易に製造できる安価な多重巻線電動機の固定子コイルを提供する。
【解決手段】多重巻線電動機の固定子鉄心のスロット内に所定の多重巻数分のコイルを収納してなる多重巻線電動機の固定子コイルにおいて、前記コイルのコイル口出し部を電動機直結側および反直結側のコイルエンド部に配し、それぞれのコイルエンド部側にて接続を行い、同一スロット内に納めた多重巻線に流れる電流が同一方向になるように、直結側に口出し部を配したコイルと反直結側に口出し部を配したコイルとで、コイルの巻き始めと巻き終りの接続が反対になるように配置したことにより、多重巻線の接続作業性に優れ、しかも容易に製造できる安価な多重巻線電動機の固定子コイルを提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のインバータにより回転を可変制御する多重巻線電動機の固定子コイルに関する。

従来の多重巻線電動機の固定子コイルは、例えば特許文献１に開示されているように、各素線間の電位差による渦流の減少や渦流損失の減少を図ることを目的として、多重巻亀甲形コイルを隣接する亀甲形コイルの接続および極間接続において、多重巻亀甲形コイルの素線の並びを１段ずらして接続する接続方法が提案されている。また、同じ目的として、特許文献２に開示されているように、一回巻ハーフコイルを用いる接続方法が提案されている。これらの接続方法は、いずれも同一スロット内へ多重巻数分のコイルを収納する必要のある接続方法である。その他の接続方法として、特許文献３に開示されているように、３相誘導電動機における１相分の対抗する極を形成する巻線を分離した状態の６相誘導電動機を構成し、６相誘導電動機において存在する二種類の巻線をそれぞれのインバータに接続し、各巻線に同相又は逆相の対称電圧を給電する接続方法が提案されている。
特公平５−５０２１９号公報 特公昭５８−１４１４１号公報 特開平７−２９８６８５号公報

しかしながら、特許文献１の多重巻亀甲形コイルの素線の並びを１段ずらして接続する接続方法では、多重巻数が多いと接続部のスペースが広くなり、接続作業および接続部の絶縁作業も複雑化するので、工作上好ましくないという課題があった。また、特許文献２のハーフコイルを用いる接続方法は、特許文献１よりも更に作業方法が複雑となり、多くの製作時間を要するため高価格の巻線になるという課題があった。

さらに、特許文献３の二種類の巻線を分離した構成とする巻線方法は、インバータによる制御が複雑となり、インバータが高価格になるという課題があった。
本発明は、上記状況に対処するためになされたもので、その課題は多重巻線の接続作業性に優れ、容易に製造できる安価な多重巻線電動機の固定子コイルを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、多重巻線電動機の固定子鉄心のスロット内に所定の多重巻数分のコイルを収納してなる多重巻線電動機の固定子コイルにおいて、前記コイルのコイル口出し部を電動機直結側および反直結側のコイルエンド部に配し、それぞれのコイルエンド部側にて接続を行い、同一スロット内に納めた多重巻線に流れる電流が同一方向になるように、直結側に口出し部を配したコイルと反直結側に口出し部を配したコイルとで、コイルの巻き始めと巻き終りの接続が反対になるように配置したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の多重巻線電動機の固定子コイルにおいて、巻回する素線の本数が多重巻数の半分又は同数、あるいは倍数であり、上コイルと下コイルの方向の異なる２種類の亀甲形コイルを用いたことを特徴とする。

請求項１および請求項２記載の発明によると、接続側を電動機の直結側および反直結側に分割しているので、多重巻数が増加した場合の接続作業の複雑化を防ぎ、作業性に優れた多重巻線電動機の固定子コイルを提供することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の多重巻線電動機の固定子コイルにおいて、コイルのターン毎に全て絶縁テーピング処理を施した乱巻コイルを用いたことを特徴とする。
請求項３記載の発明によると、亀甲形コイルを製造するための装置を必要とせずに、安価に製造可能な多重巻線電動機の固定子コイルを提供することができる。

本発明によれば、多重巻線の接続作業が向上し、しかも安価な多重巻線電動機の固定子コイルを提供することができる。

以下、本発明の最良の実施の形態を図を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態である多重巻線電動機の固定子コイルの側面図、図２は多重巻数が４の場合の同一スロットに納められたコイルの口出し接続部の斜視図である。

図１に示すように、本実施形態の多重巻線電動機の固定子コイルは、固定子鉄心１に所定の多重巻数分の固定子コイル２が納められており、この固定子コイル２の接続部３は両側に振り分けられている。例えば４重巻線の場合、接続側を２重巻線毎に振り分けており、多重巻線のそれぞれの巻線毎に接続部３で接続した後、口出しケーブル４に接続して、図示しない端子箱に繋がっている。

図２は同一スロットに納めるコイルが４重巻線の場合を示しており、図中の右側口出しコイル５の巻き始め側６に口出しケーブル４を接続している。また、図中の左側口出しコイル７の巻き終り側８に口出しケーブル４を接続している。この図では、固定子コイル２と口出しケーブル４との接続についてではあるが、極間接続部なども同様に右側に口出し部を配したコイルと、左側に口出し部を配したコイルのそれぞれの接続が固定子コイル２の巻き始めと巻き終りが反対になるように接続する。また、例として多重巻数が４の場合について説明しているが、それ以外の巻数の場合にも適用できる。更に図中では１つのコイルについて説明しているが、１極１相分のコイルを連続巻きにする場合でもよい。

前記したように、本実施形態では、右側に口出し部を配したコイルと左側に口出し部を配したコイルのそれぞれの接続が、固定子コイルの巻き始めと巻き終りがそれぞれ反対になるように接続したことにより、巻き始め側と巻き終り側から流れた電流が同一スロットに納められた多重数のコイルに流れる際、流れる電流方向を同一にすることができる。

したがって、本実施形態によれば、両側に固定子コイルの接続部を配したことで、多重巻線の接続作業の複雑化が軽減され、作業性に優れた多重巻線電動機の固定子コイルを提供することができる。

（第２の実施形態）
図３は本発明の第２の実施形態である多重巻線電動機の固定子コイルの構成図であり、同図（ａ）は、コイル口出し側から見て、右側が上コイル９、左側が下コイル１０の亀甲形コイル、同図（ｂ）は、コイル口出し側から見て、左側が上コイル９、右側が下コイル１０の亀甲形コイルである。

この同図（ａ）と（ｂ）は上コイルと下コイルが逆方向となっている。そして、図示しないが、本実施形態は、第１の実施形態と同様にコイル口出し部を電動機直結側および反直結側のコイルエンド部に配し、それぞれのコイルエンド部側にて接続を行い、同一スロット内のコイルに流れる電流が同一方向になるように、コイルの巻き始めと巻き終りのそれぞれの接続を直結側に口出し部を配したコイルと反直結側に口出し部を配したコイルとが反対になるように接続している。

また、図に示す亀甲形コイルは、巻回する素線の本数が多重巻数の半分又は同数、あるいは数倍から構成されており、前記素線を多重巻線にあった接続を行うことで多重巻線電動機の固定子コイルを構成する。なお、本実施形態の亀甲形コイルは、成形装置にコイルを取付ける方向において、口出し側を反対に取付けることで、それぞれの亀甲形コイルが容易に製造することができる。

したがって、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、両側に固定子コイルの接続部を配したことで、接続作業の複雑化が軽減され、作業性に優れた多重巻線電動機の固定子コイルを提供することができる。

図４は本発明の第３実施形態の固定子コイルの構成図である。
図４は本実施形態に係るコイルのターン毎に全て絶縁テーピング処理を施した乱巻コイル１１を示している。このコイルは、複数本の素線を巻回して、そのコイルのターン毎に全て絶縁テーピングを施した構成となっている。このような素線には、エナメル銅線、マイカ巻銅線等を用いており、また絶縁テープには、ガラステープ、マイカテープ等を使用している。そして、図示しないが、本発明の第１の実施形態と同様にコイル口出し部を電動機直結側および反直結側のコイルエンド部に配する様に多重巻数分のコイルを鉄心に納め、それぞれのコイルエンド部側にて接続を行い、同一スロット内のコイルに流れる電流が同一方向になるように、コイルの巻き始めと巻き終りのそれぞれの接続を直結側に口出し部を配したコイルと反直結側に口出し部を配したコイルとが反対になるように接続している。また、図中では１つのコイルを示しているが、１極１相分のコイルを連続巻きしても良い。

上述したように、本実施形態によれば、亀甲形コイルを製造するための装置を必要とせずに、容易に製造できるので、安価な多重巻線電動機の固定子コイルを提供することができる。

本発明の第１の実施形態である多重巻線電動機の固定子コイルの側面図。 本発明の第１実施形態の多重巻数が４の場合の同一スロットに納められた多重巻線電動機のコイルの口出し接続部の斜視図。 本発明の第２の実施形態である多重巻線電動機の固定子コイルの構成図。 本発明の第３の実施形態である多重巻線電動機の固定子コイルの構成図。

符号の説明

１…固定子鉄心、２…固定子コイル、３…接続部、４…口出しケーブル、５…右側口出しコイル、６…右側口出しコイルの巻き始め側、７…左側口出しコイル、８…左側口出しコイルの巻き終り側、９…上コイル、１０…下コイル、１１…コイルのターン毎に全て絶縁テーピング処理した乱巻コイル。

Claims (3)

1. 多重巻線電動機の固定子鉄心のスロット内に所定の多重巻数分のコイルを収納してなる多重巻線電動機の固定子コイルにおいて、前記コイルのコイル口出し部を電動機直結側および反直結側のコイルエンド部に配し、それぞれのコイルエンド部側にて接続を行い、同一スロット内に納めた多重巻線に流れる電流が同一方向になるように、直結側に口出し部を配したコイルと反直結側に口出し部を配したコイルとで、コイルの巻き始めと巻き終りの接続が反対になるように配置したことを特徴とする多重巻線電動機の固定子コイル。
2. 巻回する素線の本数が多重巻数の半分又は同数、あるいは倍数であり、上コイルと下コイルの方向の異なる２種類の亀甲形コイルを用いたことを特徴とする請求項１記載の多重巻線電動機の固定子コイル。
3. コイルのターン毎に全て絶縁テーピング処理を施した乱巻コイルを用いたことを特徴とする請求項１記載の多重巻線電動機の固定子コイル。
   
   

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