JP2010110160A

JP2010110160A - 回転電機

Info

Publication number: JP2010110160A
Application number: JP2008281383A
Authority: JP
Inventors: Hironori Kato; 裕典加藤; Masanori Ohashi; 正典大橋; Takao Hirano; 恭男平野; Wataru Ito; 伊藤　　渉
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Industrial Products and Systems Corp
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-05-13
Anticipated expiration: 2028-10-31
Also published as: JP5380043B2

Abstract

【課題】固定子の巻線を相別にそれぞれバスリングを介して結線するものにおける、固定子の寸法上のデメリットを解消できるようにする。
【解決手段】Ｕ相結線用、Ｖ相結線用、及びＷ相結線用のバスリング１６〜１８と、中性点結線用のバスリング１９とを、固定子１の鉄心２の軸方向の両端部のうちの一方の端部側と他方の端部側とに振り分けて配設することにより、それらのバスリング１６〜１９の配設スペースが鉄心２の軸方向の一方の端部側にのみ必要とされることが避けられ（両方の端部側に分けて確保すれば良く）、かくして、固定子１の外径寸法を小さくでき、又は固定子１の内径寸法を大きくできるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、固定子の巻線を相別にそれぞれバスリングを介して結線する回転電機に関する。

従来より、回転電機においては、固定子の巻線を相別にそれぞれバスリングを介して結線するものが供されている。このものでは、Ｕ相結線用バスリングと、Ｖ相結線用バスリング、及びＷ相結線用バスリング、並びに中性点結線用バスリングが具えられ、それらのバスリングが、すべて、固定子鉄心の軸方向の一方の端部側に同心円状に配設されている。そして、Ｕ相結線用バスリングにはＵ相の巻線の一端部が、Ｖ相結線用バスリングにはＶ相の巻線の一端部が、Ｗ相結線用バスリングにはＷ相の巻線の一端部がそれぞれ接続されており、中性点結線用バスリングにはＵ相の巻線、Ｖ相の巻線、及びＷ相の巻線のそれぞれ他端部が共通に接続されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００８−２２６２０号公報

上記従来の回転電機においては、Ｕ相結線用バスリングと、Ｖ相結線用バスリング、及びＷ相結線用バスリング、並びに中性点結線用バスリングが、すべて、固定子鉄心の軸方向の一方の端部側に同心円状に配設されているため、その配設スペースが固定子鉄心の軸方向の一方の端部側に必要となり、その結果、固定子の外径寸法が大きくなる、又は固定子の内径寸法が小さくなるという、寸法上のデメリットを有していた。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、固定子の巻線を相別にそれぞれバスリングを介して結線するものにおける、固定子の寸法上のデメリットを解消できる回転電機を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の回転電機においては、固定子鉄心の周囲部にＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれ複数の巻線が施され、その巻線を相別にそれぞれバスリングを介して結線するものにおいて、Ｕ相結線用バスリングと、Ｖ相結線用バスリング、及びＷ相結線用バスリング、並びに中性点結線用バスリングを具え、そのうちのＵ相結線用バスリングと、Ｖ相結線用バスリング、及びＷ相結線用バスリングを、前記固定子鉄心の軸方向の両端部のうちの一方の端部側に配設し、中性点結線用バスリングを、前記固定子鉄心の軸方向の両端部のうちの他方の端部側に配設したことを特徴とする（請求項１の発明）。

上記手段によれば、要するに、Ｕ相結線用、Ｖ相結線用、及びＷ相結線用のバスリングと、中性点結線用バスリングとを、固定子鉄心の軸方向の両端部のうちの一方の端部側と他方の端部側とに振り分けて配設したものであり、それによって、それらのバスリングの配設スペースが固定子鉄心の軸方向の一方の端部側にのみ必要とされることが避けられ（両方の端部側に分けて確保すれば良く）、かくして、固定子の外径寸法を小さくでき、又は固定子の内径寸法を大きくできる。又、固定子の外径寸法を大きく、又は固定子の内径寸法を小さく留めた場合には、Ｕ相結線用、Ｖ相結線用、及びＷ相結線用のバスリングの配設スペースに余裕ができるため、それらのバスリングの各間の寸法を大きくとることができて、絶縁性能を向上でき、より高電圧化を図ることができる。

以下、本発明の第１実施例（第１の実施形態）につき、図１ないし図５を参照して説明する。
まず、３相回転電機の固定子１の全容を示した図４及び図５において、該固定子１の環状を成す鉄心２には、周囲部（この場合、内周部）に、歯部３を複数設けており、その各歯部３に絶縁スプール４（図４）及び絶縁スプール５（図５）をそれぞれに介してＵ相の巻線６と、Ｖ相の巻線７、及びＷ相の巻線８を、相別に施している。

絶縁スプール４，５は、図１及び図２に示すように、鉄心２の歯部３に、軸方向の一方側（図１で右方、図２で上方）と他方側（図１で左方、図２で下方）から装着したもので、図１及び図２にはこの絶縁スプール４，５の合わせ目９を示している。そして、絶縁スプール４，５のそれぞれ図１に示す鉄心２の内周側には、巻線収納溝１０，１１を形成しており、この巻線収納溝１０，１１に巻線６〜８（図１及び図２では巻線７）を収納するようにして、該巻線６〜８を絶縁スプール４，５に巻装している。

鉄心２の軸方向の一方の端部側である絶縁スプール４の鉄心２外周側には、バスリング収納溝１２，１３，１４を形成しており、鉄心２の軸方向の他方の端部側である絶縁スプール５の鉄心２外周側には、バスリング収納溝１５を形成している。この場合、前者のバスリング収納溝１２〜１４は、鉄心２の径方向に層を成すように配列（成層配列）させて形成しており、従って、これらのバスリング収納溝１２〜１４は同心円状に形成している（図４参照）。又、後者のバスリング収納溝１５は、バスリング収納溝１２〜１４のうちの最内周側のバスリング収納溝１２と対称的に形成している（図１及び図５参照）。

バスリング収納溝１２には、Ｕ相結線用のバスリング１６を挿入して保持させており、バスリング収納溝１３には、Ｖ相結線用のバスリング１７を挿入して保持させ、バスリング収納溝１４には、Ｗ相結線用のバスリング１８を挿入して保持させている。かくして、Ｕ相結線用バスリング１６と、Ｖ相結線用バスリング１７、及びＷ相結線用バスリング１８を、鉄心２の軸方向の両端部のうちの一方の端部側に配設している。

又、それらのバスリング１６〜１８は、いずれも平板で鉄心２の全周にわたる円環状を成すものであり、これらが上述の成層配列されたバスリング収納溝１２〜１４に挿入して保持される結果、これらのバスリング１６〜１８も、鉄心２の径方向に層を成すように配列（成層配列）され、且つ、同心円状に配列されている。

バスリング収納溝１５には、中性点結線用のバスリング１９を挿入して保持させており、かくして、中性点結線用バスリング１９を、鉄心２の軸方向の両端部のうちの他方の端部側に配設している。なお、このバスリング１９も平板で鉄心２の全周にわたる円環状を成している。

そして、絶縁スプール４のバスリング収納溝１２〜１４と前記巻線収納溝１０との間の仕切壁２０には、図２に示すように、鉄心２の周方向（図２で左右）の外方側の両側に、２つの巻線通し溝２１を形成していて、そのうちの一つの巻線通し溝２１に前記巻線６〜８の一端部６ａ，７a，８ａ（図１及び図２では巻線７の一端部７ａ）を通している。

加えて、前記バスリング１６〜１８のそれぞれ巻線接続部分には、図３に示すように、それぞれ二股の接続部１６ａ，１７ａ，１８ａを立ち上がり形成していて、これらの接続部１６ａ〜１８ａに、上述の巻線通し溝２１を通した巻線６〜８の一端部６ａ〜８ａを差し込んで接続している。かくして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれ複数の巻線６〜８を、相別にそれぞれバスリング１６〜１８を介して結線している。
なお、図３、図４及び図５には、バスリング１６〜１８のそれぞれ電源接続部分に立ち上げて設けたＵ相、Ｖ相、Ｗ相の接続端子２２，２３，２４を示している。

一方、図１に示す絶縁スプール５のバスリング収納溝１５と前記巻線収納溝１１との間の仕切壁２５には、図２に示すように、鉄心２の周方向（図２で左右）の内方側の両側に、２つの巻線通し溝２６を形成していて、そのうちの一つの巻線通し溝２６に前記巻線６〜８の他端部６ｂ，７ｂ，８ｂ（図１及び図２では巻線７の他端部７ｂ）を通している。
加えて、前記バスリング１９の巻線接続部分には、図５に示すように、二股の接続部１９ａを立ち上がり形成していて、この接続部１９ａに、上述の巻線通し溝２６を通した巻線６〜８の他端部６ｂ〜８ｂを差し込んで接続している。

このように上記構成のものでは、Ｕ相結線用バスリング１６と、Ｖ相結線用バスリング１７、及びＷ相結線用バスリング１８を、固定子１の鉄心２の軸方向の両端部のうちの一方の端部側に配設し、中性点結線用バスリング１９を、同鉄心２の軸方向の両端部のうちの他方の端部側に配設していて、要するに、Ｕ相結線用、Ｖ相結線用、及びＷ相結線用のバスリング１６〜１８と、中性点結線用のバスリング１９とを、固定子１の鉄心２の軸方向の両端部のうちの一方の端部側と他方の端部側とに振り分けて配設しており、それによって、それらのバスリング１６〜１９の配設スペースが鉄心２の軸方向の一方の端部側にのみ必要とされることが避けられ（両方の端部側に分けて確保すれば良く）、かくして、固定子１の外径寸法を小さくでき、又は固定子１の内径寸法を大きくできる。

又、その場合、固定子１の外径寸法を大きく、又は固定子１の内径寸法を小さく留めた場合には、Ｕ相結線用、Ｖ相結線用、及びＷ相結線用のバスリング１６〜１８の配設スペースに余裕ができるため、それらのバスリング１６〜１８の各間の寸法を大きくとることができて、絶縁性能を向上でき、より高電圧化を図ることができる。

加えて、上記構成のものでは、Ｕ相結線用、Ｖ相結線用、及びＷ相結線用のバスリング１６〜１８が、平板の円環状のもので、それらを鉄心２の径方向に成層配列している。これにより、固定子１の外径寸法をより小さくでき、又は固定子１の内径寸法をより大きくできるもので、更に、固定子１の軸方向寸法もより小さく留めることができる。

以上に対して、図６ないし図９は本発明の第２実施例（第２の実施形態）を示すもので、上記第１実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。

このものの場合、絶縁スプール４に、バスリング収納溝３１，３２，３３を、鉄心２の軸方向に層を成すように配列（成層配列）させて形成しており、このバスリング収納溝３１〜３３に、平板の円環状を成すＵ相結線用、Ｖ相結線用、及びＷ相結線用のバスリング３４，３５，３６を挿入して保持させることにより、これらのバスリング３４〜３６を、鉄心２の軸方向の両端部のうちの一方の端部側に配設すると共に、鉄心２の径方向に層を成すように配列（成層配列）させている。

なお、絶縁スプール５には、バスリング収納溝３７を上記バスリング収納溝３１〜３３の一つと対称的に形成しており、このバスリング収納溝３７には、平板の円環状を成す中性点結線用のバスリング３８を挿入して保持させることにより、該バスリング３８を鉄心２の軸方向の両端部のうちの他方の端部側に配設している。
そして、絶縁スプール５のバスリング収納溝３１〜３３部分の最外側壁３９には、巻線通し溝４０を形成していて、この巻線通し溝４０に巻線６〜８の一端部６ａ，７a，８ａを通している。

加えて、上記バスリング３４〜３６のそれぞれ巻線接続部分には、それぞれ二股の接続部３４ａ〜３６ａを延出形成していて、これらの接続部３４ａ〜３６ａに、上述の巻線通し溝４０を通した巻線６〜８の一端部６ａ〜８ａを差し込んで接続している。かくして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれ複数の巻線６〜８を、相別にそれぞれバスリング３４〜３６を介して結線している。

一方、バスリング３８の巻線接続部分にも、二股の接続部３８ａを延出形成しており、
この接続部３８ａに、前述の巻線通し溝２６を通した巻線６〜８の他端部６ｂ〜８ｂを差し込んで接続している。
なお、図６〜９には、バスリング３４〜３６のそれぞれ電源接続部分に立ち上げて設けたＵ相、Ｖ相、Ｗ相の接続端子４１，４２，４３を示している。

このように、Ｕ相結線用、Ｖ相結線用、及びＷ相結線用のバスリングバスリング３４〜３６が、平板の円環状のもので、それらを鉄心２の径方向に成層配列しても、固定子１の外径寸法をより小さくでき、又は固定子１の内径寸法をより大きくできるもので、更に、固定子１の軸方向寸法もより小さく留めることができる。
このほか、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。

本発明の第１実施例を示す、図４のＡ−Ａ断面拡大図図４のＢ矢視拡大図図４のＣ部拡大図固定子全体の正面図固定子全体の裏面図本発明の第２実施例を示す図１相当図図３相当図図４相当図図５相当図

符号の説明

図面中、１は固定子、２は鉄心、６はＵ相の巻線、７はＶ相の巻線、８はＷ相の巻線、１６はＵ相結線用のバスリング、１７はＶ相結線用のバスリング、１８はＷ相結線用のバスリング、１９は中性点結線用のバスリング、３４はＵ相結線用バスリング、３５はＶ相結線用バスリング、３６はＷ相結線用バスリング、３８は中性点結線用バスリングを示す。

Claims

固定子鉄心の周囲部にＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれ複数の巻線が施され、その巻線を相別にそれぞれバスリングを介して結線するものにおいて、
Ｕ相結線用バスリングと、Ｖ相結線用バスリング、及びＷ相結線用バスリング、並びに中性点結線用バスリングを具え、
そのうちのＵ相結線用バスリングと、Ｖ相結線用バスリング、及びＷ相結線用バスリングを、前記固定子鉄心の軸方向の両端部のうちの一方の端部側に配設し、
中性点結線用バスリングを、前記固定子鉄心の軸方向の両端部のうちの他方の端部側に配設したことを特徴とする回転電機。
Ｕ相結線用バスリングと、Ｖ相結線用バスリング、及びＷ相結線用バスリングバスリングが、平板の円環状のもので、それらを固定子鉄心の径方向に成層配列したことを特徴とする請求項１記載の回転電機。
Ｕ相結線用バスリングと、Ｖ相結線用バスリング、及びＷ相結線用バスリングバスリングが、平板の円環状のもので、それらを固定子鉄心の軸方向に成層配列したことを特徴とする請求項１記載の回転電機。