JP2009195009A - Rotating electrical machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機に係る。 The present invention relates to a rotating electrical machine.
従来、固定子鉄心の内周側に開口するように設けられた多数のスロット内にコイルを分布巻きで巻回し、固定子のコイルに交流電流を供給することで、固定子に回転磁界を発生し、この回転磁界により回転子に回転トルクを発生する回転電機が使用されている。 Conventionally, a rotating magnetic field is generated in a stator by winding a coil in distributed winding in a number of slots provided so as to open to the inner peripheral side of the stator core and supplying an alternating current to the stator coil. A rotating electrical machine that generates rotational torque in the rotor by this rotating magnetic field is used.
このような回転電機として、仮成形されたコイルをスロット内に挿入し、固定子鉄心とスロット内の伝導コイルの間を絶縁すべくインシュレータをS字形状にしたものが知られている(例えば特許文献1参照)。 As such a rotating electric machine, a coil in which a temporarily formed coil is inserted into a slot and an insulator is formed in an S shape so as to insulate between a stator core and a conductive coil in the slot is known (for example, a patent). Reference 1).
スロットの開口部幅がスロットの幅と同じ、もしくはそれ以上であるスロットの固定子を有する回転電機は、伝導コイルと固定子鉄心を絶縁するための絶縁紙において、コイルの傷を抑制しさらに高電圧に耐えうる絶縁紙形状が必要であったが、従来技術は必ずしもこの点を十分に考慮していなかった。 A rotating electrical machine having a slot stator whose slot opening width is equal to or larger than the slot width suppresses damage to the coil in insulating paper for insulating the conductive coil and stator core. An insulating paper shape that can withstand the voltage is required, but the prior art does not always fully consider this point.
本発明の目的は、伝導コイルの絶縁に好適なインシュレータを備えた回転電機を提供することである。 The objective of this invention is providing the rotary electric machine provided with the insulator suitable for insulation of a conductive coil.
本発明は、第1の伝導コイルと、同じスロット内で第1の伝導コイルに隣接した第2の伝導コイルとの間に挟まれるようにインシュレータが設けられ、インシュレータは第1の伝導コイルを周回し、その端部が挟み部においてインシュレータの一方の面と第1の伝導コイルの間に挟まれるように固定されるとともに、第2の伝導コイルの周囲を、第1の伝導コイルに周回しているインシュレータ部分と同じ方向に周回し、その端部が挟み部においてインシュレータの他方の面と第2の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている回転電機である。 In the present invention, an insulator is provided so as to be sandwiched between a first conduction coil and a second conduction coil adjacent to the first conduction coil in the same slot, and the insulator circulates around the first conduction coil. The end portion is fixed so as to be sandwiched between one surface of the insulator and the first conductive coil at the sandwiched portion, and the second conductive coil is wound around the first conductive coil. A rotating electric machine that circulates in the same direction as the insulator portion and is fixed so that the end portion is sandwiched between the other surface of the insulator and the second conductive coil at the sandwiching portion.
また本発明は、第1の伝導コイルと、同じスロット内で第1の伝導コイルに隣接した第2の伝導コイルの双方に対して一方面に渡るようにインシュレータが設けられ、インシュレータは第1の伝導コイルを周回し、その端部が渡り部においてインシュレータの一方の面と第1の伝導コイルの間に挟まれるように固定されるとともに、第2の伝導コイルの周囲を、第1の伝導コイルに周回しているインシュレータ部分とは逆方向に周回し、その端部が渡り部においてインシュレータの一方の面と第2の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている回転電機である。 In the present invention, an insulator is provided so as to extend over one surface with respect to both the first conduction coil and the second conduction coil adjacent to the first conduction coil in the same slot. The conductive coil circulates and is fixed so that the end of the conductive coil is sandwiched between one surface of the insulator and the first conductive coil at the crossing portion, and the second conductive coil is surrounded by the first conductive coil. It is a rotating electrical machine that circulates in the opposite direction to the insulator portion that circulates in the direction, and that is fixed so that the end portion is sandwiched between one surface of the insulator and the second conductive coil at the crossover portion.
また本発明は、第1の伝導コイルと、同じスロット内で第1の伝導コイルに隣接した第2の伝導コイルの双方に対して一方面に渡るようにインシュレータが設けられ、インシュレータは第1の伝導コイルを周回し、第1の伝導コイルと第2の伝導コイルの間に挟まれた後、その端部がインシュレータの一方の面と第2の伝導コイルの間に伸びて、渡り部においてインシュレータと第2の伝導コイルの間に挟まれるように固定されるとともに、第2の伝導コイルの周囲を第1の伝導コイルに周回しているインシュレータ部分とは逆方向に周回し、その端部が挟み部においてインシュレータの面と第2の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている回転電機である。 In the present invention, an insulator is provided so as to extend over one surface with respect to both the first conduction coil and the second conduction coil adjacent to the first conduction coil in the same slot. After the conductive coil circulates and is sandwiched between the first conductive coil and the second conductive coil, the end portion extends between one surface of the insulator and the second conductive coil, and the insulator is formed at the crossover portion. The second conductive coil is fixed so as to be sandwiched between the second conductive coil and the second conductive coil circulates in the direction opposite to the insulator portion that circulates around the first conductive coil. The rotating electrical machine is fixed so as to be sandwiched between the surface of the insulator and the second conductive coil at the sandwiching portion.
また本発明は、板材のインシュレータを波状に形成し、その波に挟むように複数の伝導コイルを被覆している回転電機である。 Further, the present invention is a rotating electrical machine in which an insulator of a plate material is formed in a wave shape and a plurality of conductive coils are covered so as to be sandwiched between the waves.
本発明によれば、伝導コイルの絶縁に好適なインシュレータを備えた回転電機を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rotary electric machine provided with the insulator suitable for insulation of a conductive coil can be obtained.
以下、本発明の一実施形態をなす回転電機を説明する。 Hereinafter, a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention will be described.
これは、特にスロット形状に沿って断面矩形状に形成されたセグメント伝導コイルの絶縁に好適なインシュレータを備えた回転電機である。例えば、伝導コイルをインシュレータが巻き込んで被覆した構造とし、予め固定子のスロットにインシュレータを挿入し、伝導コイルを固定子回転軸から挿入する。これにより、伝導コイルを挿入するときに伝導コイルを固定子鉄心から生じる傷を防止することができ、固定子の短絡不具合を防止する効果をさらに高めることができる。さらに、インシュレータを重ねることにより、伝導コイルと固定子鉄心の間にインシュレータを挟むことにより絶縁距離を確保している。さらに例えば固定子のスロットに異相伝導コイルでは沿面距離を確実に確保することができる。各電圧に応じて伝導コイルを巻き込むインシュレータの長さを調整することができる。 This is a rotating electrical machine provided with an insulator suitable for insulation of a segment conduction coil that is formed in a rectangular cross section along a slot shape. For example, an insulator is wound around and covered with an insulator, and the insulator is inserted in advance in the stator slot, and the conductor coil is inserted from the stator rotation shaft. Thereby, when inserting a conduction coil, the conduction coil can prevent the damage | wound which arises from a stator core, and the effect which prevents the short circuit malfunction of a stator can be heightened further. Furthermore, the insulation distance is ensured by putting the insulator between the conductive coil and the stator core by stacking the insulator. Further, for example, a creeping distance can be ensured reliably in the different-phase conductive coil in the stator slot. The length of the insulator in which the conductive coil is wound can be adjusted according to each voltage.
本実施形態における回転電機は、自動車の駆動用モータに適用すると比較的小型であるにもかかわらず比較的大きな出力が得られ、また生産性も向上できる効果を備えている。固定子コイルの導体として断面が円形の導体のみならず、断面が略矩形形状の導体を使用でき、スロット内の占積率を向上できることから、回転電機の効率が向上する。 The rotary electric machine according to the present embodiment has an effect that, when applied to a drive motor for an automobile, a relatively large output can be obtained despite the fact that it is relatively small, and productivity can be improved. As the conductor of the stator coil, not only a conductor having a circular cross section but also a conductor having a substantially rectangular cross section can be used, and the space factor in the slot can be improved, so that the efficiency of the rotating electrical machine is improved.
本実施形態では、固定子鉄心の内周側に開口するように設けられた多数のスロット内にコイルを挿入し、固定子のコイルに交流電流を供給することで、固定子に回転磁界を発生し、この回転磁界により回転子に回転トルクを発生する回転電機が使用されている。これらの回転電機は、例えばかご型回転子を使用した誘導電動機や回転子に永久磁石を有する同期電動機がある。これらの誘導電動機や同期電動機は発電機としても利用できるので両方を含めて、以下回転電機と記す。 In this embodiment, a rotating magnetic field is generated in the stator by inserting a coil into a number of slots provided so as to open to the inner peripheral side of the stator core and supplying an alternating current to the stator coil. A rotating electrical machine that generates rotational torque in the rotor by this rotating magnetic field is used. These rotary electric machines include, for example, an induction motor using a cage rotor and a synchronous motor having a permanent magnet on the rotor. Since these induction motors and synchronous motors can also be used as generators, both of them are referred to as rotating electric machines.
各スロットには、回転軸に対する径方向に複数、周方向に1個の導体を配置する。このような固定子コイルの配置により、生産性が向上する構造の回転電機を提供できる。また隣接するスロットに配置された同相の巻線を直列接続し、この直列接続された同相直列巻線を単位巻線として、固定子コイルの接続を行うことで、固定子コイルの電気的なバランス良くなる。 In each slot, a plurality of conductors are arranged in the radial direction with respect to the rotation axis and one conductor is arranged in the circumferential direction. With such an arrangement of the stator coils, it is possible to provide a rotating electrical machine having a structure in which productivity is improved. In addition, the in-phase windings arranged in adjacent slots are connected in series, and the stator coils are connected using the in-phase series windings connected in series as unit windings. Get better.
本実施形態の固定子コイルは、永久磁石型回転機にもまた誘導型回転電機にも使用可能である。誘導型回転電機として使用される場合の一例として、磁極数が8極のものを示す。尚、誘導型回転電機の極数を6極以上、特に8極や10極とすることで、固定子鉄心のコアバックの磁路の径方向厚さを薄くすることができる。また回転子に関しても同様に6極以上、特に8極や10極とすることで、回転子ヨークの磁路の径方向厚さを薄くできる。極数を多くすると回転子のかご型導体との関係で効率が低下することとなる。自動車の駆動系に使用する回転電機としては6極から10極が良く、その中で8極から10極がより優れており、8極が非常に良い。自動車の駆動系に使用する回転電機とは停止中のエンジンを始動する、あるいはエンジンと共に車両を走行するためのトルクを発生する、あるいは単独のトルクで車両を走行する回転電機のことである。 The stator coil of this embodiment can be used for both a permanent magnet type rotating machine and an induction type rotating electrical machine. As an example of the case where it is used as an induction type rotating electrical machine, one having 8 magnetic poles is shown. In addition, the radial direction thickness of the magnetic path of the core back of the stator core can be reduced by setting the number of poles of the induction rotating electric machine to 6 poles or more, particularly 8 poles or 10 poles. Similarly, with respect to the rotor, the thickness in the radial direction of the magnetic path of the rotor yoke can be reduced by using 6 poles or more, particularly 8 poles or 10 poles. When the number of poles is increased, the efficiency is lowered due to the relationship with the cage-shaped conductor of the rotor. 6 to 10 poles are preferable as a rotating electrical machine used in the drive system of an automobile, and 8 to 10 poles are better among them, and 8 poles are very good. A rotating electrical machine used for a drive system of an automobile is a rotating electrical machine that starts a stopped engine, generates a torque for traveling a vehicle together with the engine, or travels a vehicle with a single torque.
回転電機の一例として、ハイブリッド自動車に用いられる電動機に基づいて説明する。本実施形態のハイブリッド自動車用電動機は、車輪を駆動する駆動用のモータの機能と、発電を行う発電機の機能の両方を有しており、自動車の走行状態によって、夫々の機能を切り替えるようにしている。 As an example of the rotating electrical machine, description will be made based on an electric motor used in a hybrid vehicle. The electric motor for a hybrid vehicle according to the present embodiment has both a function of a driving motor for driving wheels and a function of a generator for generating power, and the functions are switched depending on the running state of the vehicle. ing.
実施例としてハイブリッド自動車用の回転電機を図面に基づいて説明する。 As an embodiment, a rotary electric machine for a hybrid vehicle will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態をなす誘導型回転電機の側面断面図を示す。図2は、図1の各部品の展開斜視図を示す。図3は、図1の固定子4の斜視図を示す。
FIG. 1 is a side sectional view of an induction type rotating electrical machine that constitutes an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an exploded perspective view of each component of FIG. FIG. 3 shows a perspective view of the
誘導型回転電機は、軸方向の一端側が開口した有底筒状のハウジング1と、このハウジング1の開口端を封止するカバー2を有している。ハウジング1の内側には水路形成部材22が設けられ、水路形成部材22の一端はハウジング1とカバー2とに挟まれて固定されており、水路24が固定子4とハウジング1との間に形成される。冷却水の取入口32から冷却水が水路24に取り入れられ、冷却水は水路24から排出口34に排出されて回転電機を冷却する。ハウジング1とカバー2は、複数本、例えば6本のボルト3によって締結されている。
The induction type rotating electrical machine includes a bottomed
ハウジング1の内周には水路形成部材22が設けられているが、この水路形成部材22の内側には、固定子4が焼き嵌め等で固定されている。この固定子4は、周方向等間隔に複数のスロット411が設けられた固定子鉄心412と、各スロット411内に巻回された3相の固定子コイルをなす伝導コイル413とによって構成されている。この実施形態では8極48スロットで、固定子コイルはスター結線にて結線されている。
A water
また、固定子鉄心412の内周には、固定子鉄心412と対向するように微小な隙間を介して回転可能に回転子5が配置されている。回転子5はシャフト6に固定されており、シャフト6と一体に回転する。シャフト6は、ハウジング1およびカバー2にそれぞれ設けられた一対の軸受として作用するボールベアリング7a,7bによって回転自在に支持されている。これらのベアリング7a,7bの内、カバー2側のベアリング7aは、図3に示す略四角形状の固定板8によって固定されており、ハウジング1の底部側のベアリング7bは、ハウジング1の底部に設けられた凹部に固定されている。このため、固定子4に対して回転子5が相対回転するようになっており、シャフト6のカバー2側端にスリーブ9及びスペーサ10を介してナット11によって取り付けられたプーリー12によってシャフト6の回転力が外部に出力される、もしくは、プーリー12からの回転力がシャフト6に入力される。尚、スリーブ9の外周及びプーリー12の内周は、若干、円錐形状となっているため、ナット11による締め込み力によってプーリー12とシャフト6が強固に一体化され、一体的に回転できるようになっている。
In addition, the
回転子5は、回転軸方向に延びる導体バー511を等間隔で周方向に全周に渡って有しており、回転軸方向両端にて各導体バー511を短絡させるよう一対の短絡環512が連結された、かご型回転子である。導体バー511は磁性体からなる回転子鉄心513に埋め込まれている。
The
回転子鉄心513は、厚さ0.05〜1mm程度の電磁鋼板を打ち抜き加工またはエッチング加工により成形し、成形された電磁鋼板を積層して構成された積層鋼板からなる。図2及び図3に示すように内周側には、軽量化の為に略扇形の空洞部514が周方向等間隔に設けられている。また、外周側には、夫々の導体バー511が配置される複数の空間が設けられている。回転子鉄心513は、固定子側に導体バー511を有しており、導体バー511の内側に磁気回路を作るための回転子ヨーク530を有している。本実施形態では固定子は8極の固定子コイルを有しており、極数が2極や4極の固定子コイルの誘導電動機に比べ、回転子ヨーク530に形成される磁気回路の径方向の厚さを薄くできる。8極より極数を増やす方が前記厚さを薄くできるが、12極以上では出力および効率が低下する問題がある。従ってエンジン始動機能も含め車両走行用の回転電機は6極から10極、特に8極あるいは10極が良好である。
The rotor core 513 is formed of a laminated steel plate formed by punching or etching an electromagnetic steel plate having a thickness of about 0.05 to 1 mm and laminating the formed electromagnetic steel plates. As shown in FIGS. 2 and 3, substantially fan-shaped
夫々の導体バー511及び短絡環512は、アルミによって構成されており、回転子鉄心513にダイキャストによって一体となるように成形している。尚、回転子鉄心の両端に配置された短絡環512は、回転子鉄心513から軸方向両端に突出するように設けられる。
Each
また、ハウジング1の底部側には、検出ロータ132が設けられ、回転速度や回転子位置を検出するための回転センサ13は検出ロータ132の歯を検出することで回転子5の位置や回転子5の回転速度を検知するための電気信号を出力する。
A
図3に示す固定子4は、周方向に等間隔に72個のスロット411が形成された固定子鉄心412と、スロット411に挿入された固定子コイルとを有している。固定子鉄心412は、例えば厚さ0.05〜1mm程度の電磁鋼板を打ち抜き加工またはエッチング加工により成形し、成形された電磁鋼板を積層して構成された積層鋼板からなり、周方向に等間隔の放射状に配置された複数のスロット411が形成されている。この実施形態ではスロットの数は72個である。これらのスロット411間にはティース414が設けられており、夫々のティース414は環状のコアバック430と一体化されている。つまり、各ティース414とコアバック430が一体成形されている。また、スロット411の内周側は開口しており、この開口部分から固定子コイルを構成するコイルが挿入される。開口の周方向の幅は、コイルが装着される各スロットのコイル装着部とほぼ同等もしくは、コイル装着部よりも若干大きな幅となるようになっている。
The
次に図3に基づいて、固定子コイルについて説明する。本実施形態の場合には3相の固定子コイルを有しているが、まずはそのうちの1相について説明する。尚、本実施形態の固定子コイルは、平角線と呼ばれる断面形状が略四角形状で外周が絶縁被膜で覆われた導体を使用しており、伝導コイルの断面の四角形状は、固定子鉄心412の周方向が短く、径方向が長くなっている。また、上述のとおり、固定子コイルの導体の表面は絶縁のための被覆が施されている。
Next, the stator coil will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a three-phase stator coil is provided. First, one phase will be described. In addition, the stator coil of this embodiment uses a conductor whose cross-sectional shape called a rectangular wire is substantially square and whose outer periphery is covered with an insulating coating. The square shape of the cross section of the conductive coil is the
また、コイルエンド上に渡り線が配置されており、全体として整然とした配置となっており、回転電機全体が小型化となる。また電気的な絶縁等の点でも信頼性が確保できる。特に最近の自動車駆動用の回転電機は使用電圧が高く、100Vを超えるものが多くあり、場合によっては400Vあるいは600Vの電圧がかかることがあり、伝導コイルの線間の信頼性が重要である。 Moreover, the crossover wires are arranged on the coil ends, and the arrangement is orderly as a whole, and the entire rotating electrical machine is downsized. In addition, reliability can be ensured in terms of electrical insulation. In particular, recent rotating electrical machines for driving automobiles have a high operating voltage, and many of them exceed 100V. In some cases, a voltage of 400V or 600V may be applied, and the reliability between the lines of the conductive coil is important.
さらにインシュレータは板材の絶縁部材からできており、厚さは0.1から0.5mm程である。インシュレータの重なり部210は1mm〜3mm程度である。
Further, the insulator is made of an insulating member made of a plate material and has a thickness of about 0.1 to 0.5 mm. The overlapping
図4〜図8は、本発明の第1実施例の固定子の詳細図を示す。図4(A)は固定子4の部分拡大斜視図で、スロット411に重なり部210のある略Sの字形状のインシュレータ200を挿入した状態を示す。図5(a),(b),(c)は重なり部210のある略Sの字形状のインシュレータ200に多数本の略丸形の伝導コイル413を挿入した拡大断面図を示す。図6(a),(b)は重なり部210のある略Sの字形状のインシュレータ200に多数本の略矩形の伝導コイル413を挿入した拡大断面図を示す。図7は重なり部210のある略Sの字形状のインシュレータ200の製造工程を示した工程図を示す。図7(A)は重なり部210のある略Sの字形状のインシュレータ200のスロット411に挿入されている状態の形体を示す。図8は折り曲げ部220を備えた重なり部210のある略Sの字形状のインシュレータ200の製造工程を示した工程図を示す。
4 to 8 show detailed views of the stator according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4A is a partially enlarged perspective view of the
図5及び図6に示す固定子4には、伝導コイル413が挿入されており、伝導コイル413と固定子鉄心412の絶縁距離が保たれるように、インシュレータと固定子が構成されている。
A
次に、固定子4の絶縁構成について説明する。図5及び図6のように固定子鉄心412のスロット411にインシュレータを事前に挿入する。そこに略丸形、もしくは略矩形の伝導コイル413を挿入する。
Next, the insulating configuration of the
図4の状態に対しに図5及び図6に示すように伝導コイル413を挿入する。固定子回転軸より伝導コイル413を挿入する場合、インシュレータが重なり部210を持つ状態になっていることにより、伝導コイル413と固定子鉄心が接触することにより発生する傷,地絡を防止することができる。
A
ここで、図の下の伝導コイルと、同じスロット411内で当該伝導コイルに隣接した上の伝導コイルとの間に挟まれるようにインシュレータ200が設けられている。このインシュレータ200は、下の伝導コイルを周回し、その端部が挟み部900においてインシュレータ200の一方の面と伝導コイルの間に挟まれるように固定されている。さらにインシュレータ200は、上の伝導コイルの周囲を、下の伝導コイルに周回しているインシュレータ200の部分と同じ方向に周回し、その端部が挟み部900においてインシュレータ200の他方の面と上の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている。
Here, the
固定子鉄心412の端面から突出し伝導コイル413と固定子鉄心412が接近して地絡することなく電気絶縁を確保することができる。
Electrical insulation can be ensured without projecting from the end face of the
しかも、スロット411内ではインシュレータ200が重なり部210を持つので固定子鉄心412にインシュレータ200を挿入するときにずれなどが生じても確実に固定子鉄心412と伝導コイル413の地絡を防ぎ確実な電気絶縁が可能となり高電圧化に適した絶縁構造である。
Moreover, since the
例えばスロット411に4本以上の伝導コイル413が挿入される場合に同相の伝導コイル413のときは同相の伝導コイルずつインシュレータ200で被覆した構造を取ってもよい。異相の伝導コイルの場合には短絡を防止できる構造である。
For example, when four or more
図5(a),(b),(c)は略丸形の伝導コイル413を挿入した固定子の部分的な断面図である。伝導コイル413と固定子鉄心412とが接近して地絡しないように伝導コイル413を包み込むような重なり部210の長さを調整することにより確実に電気絶縁を確保することが可能となる。
FIGS. 5A, 5B, and 5C are partial cross-sectional views of a stator having a substantially round
また、伝導コイル413を包み込むような重なり部210のある略Sの字形状のインシュレータ200は固定子鉄心412に対して反対に挿入し、伝導コイル413を包み込む重なりのある略逆Sの字形状でもよい。
In addition, the substantially S-shaped
さらに、固定子鉄心412のスロット411内で隣接する伝導コイル413を覆っている絶縁部材が剥がれたとしても確実に重なり部210があることにより確実に保護することができる。
Furthermore, even if the insulating member covering the adjacent
低電圧の場合は隣接する伝導コイル413を隔てる構造でなくても良いが、高電圧の場合は隣接する伝導コイル413を確実に隔て伝導コイル413を包み込むような重なり部210を持つインシュレータ200構造が好ましい。
In the case of a low voltage, the structure may not be such that adjacent
図6(a),(b)は略方形の伝導コイル413を挿入した固定子4の部分的な断面図である。伝導コイル413と固定子鉄心412とが接近して地絡しないように伝導コイル413を包み込むような重なり部210の長さを調整することにより確実に電気絶縁を確保することが可能となる。
6 (a) and 6 (b) are partial cross-sectional views of the
また、伝導コイル413を包み込むような重なり部210のある略Sの字形状のインシュレータ200は固定子鉄心412に対して反対に挿入し、伝導コイル413を包み込む重なり部210のある略逆Sの字形状でもよい。
Further, the substantially S-shaped
さらに、固定子鉄心412のスロット411内で隣接する伝導コイル413を覆っている絶縁部材が剥がれたとしても確実に重なり部210があることにより確実に保護することができる。
Furthermore, even if the insulating member covering the adjacent
低電圧の場合は隣接する伝導コイル413を隔てる構造でなくても良いが、高電圧の場合は隣接する伝導コイル413を確実に隔て伝導コイル413を包み込むような重なり部210を持つインシュレータ200構造により短絡を防ぐことができる。
In the case of a low voltage, the structure may not be such that adjacent
図7(a)〜(f)は重なり部210のある略Sの字形状のインシュレータ200の成形方法を示す。絶縁部材であるインシュレータ200をあらかじめスロット411の外周にあわせた所定の長さで折り曲げ、固定子鉄心412のスロット411に挿入する。
FIGS. 7A to 7F show a method of forming the substantially S-shaped
図8(a)〜(d)は略Sの字形状のインシュレータ200には固定子鉄心412の軸方向にずれを防止するための構造を備えた重なり部210のある略Sの字形状のインシュレータ200の成形方法を示す。
8A to 8D show a substantially S-shaped
固定子鉄心412の端面から突出し伝導コイル413と固定子鉄心412が接近して短絡することのないように固定子鉄心412の端面から2〜3mm程の折り曲げ部220を備えるために、あらかじめその長さ分を曲げ略Sの字形状を成形する。伝導コイル413を挿入したときに重なり部210のある略Sの字形状のインシュレータ200が軸方向にずれるのを防止することができる。
Since the
図9〜図11は、第2実施例の固定子の詳細図を示す。図9(A)は第2実施例固定子の部分拡大斜視図でスロット411に重なり部210のある略Bの字形状のインシュレータ200を挿入した状態を示す。図10(a),(b)は重なり部210のある略Bの字形状のインシュレータ200に多数本の略矩形の伝導コイル413を挿入した拡大断面図を示す。図11は重なり部210のある略Bの字形状のインシュレータ200の製造工程を示した工程図を示す。
9 to 11 show detailed views of the stator of the second embodiment. FIG. 9A is a partially enlarged perspective view of the stator of the second embodiment, and shows a state where an approximately B-shaped
図10に示す固定子4には、伝導コイル413が挿入されており、伝導コイル413と固定子鉄心412の絶縁距離が保たれるように、インシュレータと固定子が構成されている。
A
次に、固定子の絶縁構成について説明する。図10のように固定子鉄心412のスロット411にインシュレータを事前に挿入する。そこに略丸形、もしくは略矩形の伝導コイル413を挿入する。
Next, the insulating configuration of the stator will be described. As shown in FIG. 10, the insulator is inserted in advance into the slot 411 of the
図9の状態に対しに図10に示すように伝導コイル413を挿入する。固定子回転軸より伝導コイルを挿入する場合、インシュレータが重なり部210を持つ状態になっていることにより、伝導コイル413と固定子鉄心が接触することにより発生する傷,地絡を防止することができる。
As shown in FIG. 10, a
図の下の伝導コイルと、同じスロット411内で隣接した上の伝導コイルの双方に対して図の左方面に渡るようにインシュレータ200が設けられている。このインシュレータ200は、図の下の伝導コイル413を周回し、その端部が渡り部910においてインシュレータ200の一方の面Aと下の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている。またこのインシュレータは、図の上の伝導コイルの周囲を、下の伝導コイル413に周回しているインシュレータ200の部分とは逆方向に周回し、その端部が渡り部910においてインシュレータ200の面Aと上の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている。
An
固定子鉄心412の端面から突出し伝導コイル413と固定子鉄心412が接近して地絡することなく電気絶縁を確保することができる。
Electrical insulation can be ensured without projecting from the end face of the
しかも、スロット411内ではインシュレータ200が重なり部210を持つので固定子鉄心412にインシュレータ200を挿入するときにずれなどが生じても確実に固定子鉄心412と伝導コイル413の地絡を防ぎ確実な電気絶縁が可能となり高電圧化に適した絶縁構造である。
Moreover, since the
例えばスロット411に4本以上の伝導コイル413が挿入される場合に同相の伝導コイル413のときは同相の伝導コイルずつインシュレータ200で被覆した構造を取ってもよい。異相の伝導コイルの場合には短絡を防止できる構造である。
For example, when four or more
図10(a),(b)は略矩形の伝導コイル413を挿入した固定子の部分的な断面図である。伝導コイル413と固定子鉄心412とが接近して地絡しないように伝導コイル413を包み込むような重なり部210の長さを調整することにより確実に電気絶縁を確保することが可能となる。
FIGS. 10A and 10B are partial cross-sectional views of a stator into which a substantially rectangular
また、伝導コイル413を包み込むような重なり部210のある略Bの字形状のインシュレータ200は固定子鉄心412に対して反対に挿入し、伝導コイル413を包み込む重なりのある210略逆Bの字形状でもよい。
In addition, a substantially B-shaped
さらに、固定子鉄心412のスロット411内で隣接する伝導コイル413を覆っている絶縁部材が剥がれたとしても確実に重なり部210があることにより確実に保護することができる。
Furthermore, even if the insulating member covering the adjacent
低電圧の場合は隣接する伝導コイル413を隔てる構造でなくても良いが、高電圧の場合は隣接する伝導コイル413を確実に隔て伝導コイル413を包み込むような重なり部210を持つインシュレータ200構造が好ましい。
In the case of a low voltage, the structure may not be such that adjacent
さらに、固定子鉄心412のスロット411内で隣接する伝導コイル413を覆っている絶縁部材が剥がれたとしても確実に重なり部210があることにより確実に保護することができる。
Furthermore, even if the insulating member covering the adjacent
低電圧の場合は隣接する伝導コイル413を隔てる構造でなくても良いが、高電圧の場合は隣接する伝導コイル413を確実に隔て伝導コイル413を包み込むような重なり部210を持つインシュレータ200構造により短絡を防ぐことができる。
In the case of a low voltage, the structure may not be such that adjacent
図11(a)〜(e)は重なり部210のある略Bの字形状のインシュレータ200の成形方法を示す。絶縁部材であるインシュレータ200をあらかじめスロット411の外周にあわせた所定の長さで折り曲げ、固定子鉄心412のスロット411に挿入する。
FIGS. 11A to 11E show a method of forming the substantially B-shaped
固定子鉄心412の端面から突出し伝導コイル413と固定子鉄心412が接近して短絡することのないように固定子鉄心412の端面から2〜3mm程の折り曲げ部220を備えるために、あらかじめその長さ分を曲げ略Bの字形状を成形する。伝導コイル413を挿入したときに重なり部210のある略Bの字形状のインシュレータ200が軸方向にずれるのを防止することができる。重なり部210のある略Bの字形状のインシュレータ200の重なり部210が谷部で重なりあう場合には、お互いに広がる向きに力が作用するため伝導コイル413を挿入するスペースが取りやすい構造になり伝導コイルが挿入しやすい構造である。略丸形状の伝導コイルでも同様である。
Since the
図12〜図14は、第3実施例の固定子の詳細図を示す。図12(A)は第3実施例固定子の部分拡大斜視図でスロット411に重なり部210のある略6の字形状のインシュレータ200を挿入した状態を示す。図13は重なり部210のある略6の字形状のインシュレータ200に多数本の略矩形の伝導コイル413を挿入した拡大断面図を示す。図14は重なり部210のある略6の字形状のインシュレータ200の製造工程を示した工程図を示す。
12 to 14 show detailed views of the stator of the third embodiment. FIG. 12A is a partially enlarged perspective view of the stator of the third embodiment, and shows a state in which an approximately 6-shaped
図13に示す固定子4には、伝導コイル413が挿入されており、伝導コイル413と固定子鉄心412の絶縁距離が保たれるように、インシュレータと固定子が構成されている。
A
次に、固定子の絶縁構成について説明する。図12のように固定子鉄心412のスロット411にインシュレータを事前に挿入する。そこに略丸形、もしくは略矩形の伝導コイル413を挿入する。
Next, the insulating configuration of the stator will be described. As shown in FIG. 12, the insulator is inserted in advance into the slot 411 of the
図12の状態に対しに図13に示すように伝導コイル413を挿入する。固定子回転軸より伝導コイルを挿入する場合、インシュレータが重なり部210を持つ状態になっていることにより、伝導コイル413と固定子鉄心が接触することにより発生する傷,地絡を防止することができる。
As shown in FIG. 13, a
図の下の伝導コイルと、同じスロット411内で下の伝導コイルに隣接した上の伝導コイルの双方に対して一方面に渡るようにインシュレータ200が設けられている。インシュレータ200は、下の伝導コイルを周回し、下の伝導コイルと上の伝導コイルの間に挟み部900で挟まれた後、その端部がインシュレータ200の一方の面Aと上の伝導コイルの間に伸びて、渡り部910においてインシュレータ200と上の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている。またインシュレータ200は、上の伝導コイルの周囲を、下の伝導コイルに周回しているインシュレータ200の部分とは逆方向に周回し、その端部が前記挟み部900においてインシュレータ200の面と上の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている。
An
固定子鉄心412の端面から突出し伝導コイル413と固定子鉄心412が接近して地絡することなく電気絶縁を確保することができる。
Electrical insulation can be ensured without projecting from the end face of the
しかも、スロット411内ではインシュレータ200が重なり部210を持つので固定子鉄心412にインシュレータ200を挿入するときにずれなどが生じても確実に固定子鉄心412と伝導コイル413の地絡を防ぎ確実な電気絶縁が可能となり高電圧化に適した絶縁構造である。
Moreover, since the
例えばスロット411に4本以上の伝導コイル413が挿入される場合に同相の伝導コイル413のときは同相の伝導コイルずつインシュレータ200で被覆した構造を取ってもよい。異相の伝導コイルの場合には短絡を防止できる構造である。
For example, when four or more
図13は略矩形の伝導コイル413を挿入した固定子の部分的な断面図である。伝導コイル413と固定子鉄心412とが接近して地絡しないように伝導コイル413を包み込むような重なり部210の長さを調整することにより確実に電気絶縁を確保することが可能となる。
FIG. 13 is a partial cross-sectional view of a stator having a substantially rectangular
また、伝導コイル413を包み込むような重なり部210のある略6の字形状のインシュレータ200は固定子鉄心412に対して反対に挿入し、伝導コイル413を包み込む重なりのある210略逆6の字形状でもよい。
In addition, a substantially 6-shaped
さらに、固定子鉄心412のスロット411内で隣接する伝導コイル413を覆っている絶縁部材が剥がれたとしても確実に重なり部210があることにより確実に保護することができる。
Furthermore, even if the insulating member covering the adjacent
低電圧の場合は隣接する伝導コイル413を隔てる構造でなくても良いが、高電圧の場合は隣接する伝導コイル413を確実に隔て伝導コイル413を包み込むような重なり部210を持つインシュレータ200構造が好ましい。
In the case of a low voltage, the structure may not be such that adjacent
さらに、固定子鉄心412のスロット411内で隣接する伝導コイル413を覆っている絶縁部材が剥がれたとしても確実に重なり部210があることにより確実に保護することができる。
Furthermore, even if the insulating member covering the adjacent
低電圧の場合は隣接する伝導コイル413を隔てる構造でなくても良いが、高電圧の場合は隣接する伝導コイル413を確実に隔て伝導コイル413を包み込むような重なり部210を持つインシュレータ200構造により短絡を防ぐことができる。
In the case of a low voltage, the structure may not be such that adjacent
図14(a)〜(g)は重なり部210のある略6の字形状のインシュレータ200の成形方法を示す。絶縁部材であるインシュレータ200をあらかじめスロット411の外周にあわせた所定の長さで折り曲げ、固定子鉄心412のスロット411に挿入する。
FIGS. 14A to 14G show a method of forming the approximately six-shaped
固定子鉄心412の端面から突出し伝導コイル413と固定子鉄心412が接近して短絡することのないように固定子鉄心412の端面から2〜3mm程の折り曲げ部220を備えるために、あらかじめその長さ分を曲げ略6の字形状を成形する。伝導コイル413を挿入したときに重なり部210のある略Sの字形状のインシュレータ200が軸方向にずれるのを防止することができる。
Since the
図15は重なり部210のある略6の字形状のインシュレータ200に多数本の略矩形の伝導コイル413を挿入した拡大断面図を示す。
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view in which a large number of substantially rectangular
図15は、固定子鉄心412のスロット411に重なり部210のある略波形状のインシュレータ200を挿入した断面図である。固定子鉄心412の端面から突出し伝導コイル413と固定子鉄心412が接近して地絡することなく電気絶縁を確保することができる。
FIG. 15 is a cross-sectional view in which a substantially wave-shaped
スロット411内ではインシュレータ200が重なり部210を持つので固定子鉄心412にインシュレータ200を挿入するときにずれなどが生じても確実に固定子鉄心412と伝導コイル413の地絡を防ぎ確実な電気絶縁が可能となり高電圧化に適した絶縁構造である。
Since the
例えばスロット411に4本以上の伝導コイル413が挿入される場合に同相の伝導コイル413のときは同相の伝導コイル413ずつインシュレータ200で被覆した構造を取ってもよい。異相の伝導コイル413の場合は図15(a),(b)に示すように異相の伝導コイル413ずつ隔てるような構造をとる。
For example, when four or more
図15(a)は略丸形状の伝導コイル413、図15(b)は略矩形状の伝導コイル413略矩形状の伝導コイル413を挿入した固定子の部分的な断面図である。
15A is a partial cross-sectional view of a stator in which a substantially round
伝導コイル413と固定子鉄心412とが接近して地絡しないように伝導コイル413を包み込むような重なり部210の長さを調整することにより確実に電気絶縁を確保することが可能となる。
By adjusting the length of the overlapping
固定子鉄心412のスロット411内で隣接する伝導コイル413を覆っている絶縁部材が剥がれたとしても確実に重なり部210があることにより確実に保護することができる。高電圧の場合は図15のような隣接する伝導コイル413を確実に隔て伝導コイル413を包み込むような重なり部210を持つインシュレータ200構造が好ましい。同相の伝導コイルは1ずつ隔てなくても良い。
Even if the insulating member covering the adjacent
一枚の絶縁部材の折り曲げだけの構造の為、生産性も向上できる効果を備えている。また、複数枚の絶縁部材で波構造を構成することも可能である。 Since the structure is such that only a single insulating member is bent, the productivity can be improved. It is also possible to form a wave structure with a plurality of insulating members.
4 固定子
200 インシュレータ
411 スロット
412 固定子鉄心
413 伝導コイル
900 挟み部
910 渡り部
4
Claims (4)
前記固定子は、第1の伝導コイルと、同じ前記スロット内で前記第1の伝導コイルに隣接した第2の伝導コイルとの間に挟まれるように前記インシュレータが設けられ、
前記インシュレータは、前記第1の伝導コイルを周回し、その端部が前記挟み部において前記インシュレータの一方の面と前記第1の伝導コイルの間に挟まれるように固定されているとともに、
前記インシュレータは、前記第2の伝導コイルの周囲を、前記第1の伝導コイルに周回している前記インシュレータ部分と同じ方向に周回し、その端部が前記挟み部において前記インシュレータの他方の面と前記第2の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている回転電機。 A stator that is electrically insulated by an insulator between the conductive coils that are loaded so as to be laminated in the slot in the radial direction and between the slot and the conductive coil; and a predetermined gap with respect to the stator. And a rotor provided rotatably through,
The insulator is provided so that the stator is sandwiched between a first conduction coil and a second conduction coil adjacent to the first conduction coil in the same slot;
The insulator circulates around the first conductive coil, and an end thereof is fixed so as to be sandwiched between one surface of the insulator and the first conductive coil at the sandwiching portion, and
The insulator circulates around the second conductive coil in the same direction as the insulator portion that circulates around the first conductive coil, and an end of the insulator is connected to the other surface of the insulator at the sandwiched portion. A rotating electric machine fixed so as to be sandwiched between the second conductive coils.
前記固定子は、第1の伝導コイルと、同じ前記スロット内で前記第1の伝導コイルに隣接した第2の伝導コイルの双方に対して一方面に渡るように前記インシュレータが設けられ、
前記インシュレータは、前記第1の伝導コイルを周回し、その端部が前記渡り部において前記インシュレータの一方の面と前記第1の伝導コイルの間に挟まれるように固定されているとともに、
前記インシュレータは、前記第2の伝導コイルの周囲を、前記第1の伝導コイルに周回している前記インシュレータ部分とは逆方向に周回し、その端部が前記渡り部において前記インシュレータの前記一方の面と前記第2の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている回転電機。 A stator that is electrically insulated by an insulator between the conductive coils that are loaded so as to be laminated in the slot in the radial direction and between the slot and the conductive coil; and a predetermined gap with respect to the stator. And a rotor provided rotatably through,
The stator is provided with the insulator so as to extend over one surface with respect to both the first conduction coil and the second conduction coil adjacent to the first conduction coil in the same slot,
The insulator circulates around the first conductive coil, and its end is fixed so as to be sandwiched between one surface of the insulator and the first conductive coil at the crossover portion,
The insulator circulates around the second conductive coil in a direction opposite to the insulator portion that circulates around the first conductive coil, and an end portion of the insulator is the one of the insulators at the crossover portion. A rotating electrical machine fixed so as to be sandwiched between a surface and the second conductive coil.
前記固定子は、第1の伝導コイルと、同じ前記スロット内で前記第1の伝導コイルに隣接した第2の伝導コイルの双方に対して一方面に渡るように前記インシュレータが設けられ、
前記インシュレータは、前記第1の伝導コイルを周回し、前記第1の伝導コイルと前記第2の伝導コイルの間に挟まれた後、その端部が前記インシュレータの一方の面と前記第2の伝導コイルの間に伸びて、前記渡り部において前記インシュレータと前記第2の伝導コイルの間に挟まれるように固定されているとともに、
前記インシュレータは、前記第2の伝導コイルの周囲を、前記第1の伝導コイルに周回している前記インシュレータ部分とは逆方向に周回し、その端部が前記挟み部において前記インシュレータの面と前記第2の伝導コイルの間に挟まれるように固定されている回転電機。 A stator that is electrically insulated by an insulator between the conductive coils that are loaded so as to be laminated in the slot in the radial direction and between the slot and the conductive coil; and a predetermined gap with respect to the stator. And a rotor provided rotatably through,
The stator is provided with the insulator so as to extend over one surface with respect to both the first conduction coil and the second conduction coil adjacent to the first conduction coil in the same slot,
The insulator circulates around the first conductive coil and is sandwiched between the first conductive coil and the second conductive coil, and then an end portion of the insulator is connected to one surface of the insulator and the second conductive coil. It extends between the conductive coils and is fixed so as to be sandwiched between the insulator and the second conductive coil at the transition portion,
The insulator circulates around the second conductive coil in a direction opposite to the insulator portion that circulates around the first conductive coil, and an end portion of the insulator is connected to the surface of the insulator and the surface of the insulator. A rotating electrical machine fixed so as to be sandwiched between second conductive coils.
前記インシュレータは板材からなり、波状に形成された前記インシュレータが、その波に挟むように前記複数の伝導コイルを被覆している回転電機。 A rotating electrical machine that is installed in a slot and is electrically insulated by an insulator between a plurality of conductive coils stacked in a radial direction and between the slot and the conductive coil,
The insulator is made of a plate material, and the insulator formed in a wave shape covers the plurality of conductive coils so as to be sandwiched between the waves.
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