JP2011024352A

JP2011024352A - 回転電機の固定子

Info

Publication number: JP2011024352A
Application number: JP2009167687A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Hiwasa; 寛道日和佐; Akihide Mashita; 明秀真下; Masayuki Isurugi; 雅行石動
Original assignee: Fuji Electric Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2011-02-03

Abstract

【目的】部品点数と製作工数を低減しつつ、固定子コイルが周方向に動くことを防止する固定子を提供すること。
【解決手段】スロット底部の突起を固定子巻線の径方向の動き止めとしている。そのため、スロット底部の突起が、固定子巻線の動き止めとなる。突起は固定子鉄心板の一部分であるため、別部品を使用する必要がなくなり、部品点数が低減される。また、突起の軸方向への動き止めとしてコイルへ接着することも不要となり、製作工数も低減される。
【選択図】図１

Description

本発明は、１つのスロットに２本のコイル片が挿入される固定子コイルで構成された回転電機の固定子に関する。

従来の回転電機の固定子の構造として、図５に示す構造が知られている（特許文献１、２参照）。図５は、従来の回転電機の固定子の部分断面図である。図において、１は固定子鉄心、２はスロット、３ａおよび３ｂはコイル片、３は固定子コイル、４は固定子鉄心歯部、５は固定子楔、６はスペーサである。回転電機の固定子の１本の固定子鉄心歯部４に素線を巻き回した集中巻きにおいて、１つのスロット２に、隣接する固定子鉄心歯部４に巻き回された２本のコイル片３ａ・３ｂが挿入される固定子コイル３がある。そして、スロット２の入口は、固定子楔５により塞がれている。

また、固定子コイル３に発生する電磁力により、コイル片３ａ・３ｂが固定子の周方向に動くことを防止するために、図５に示すように、同一スロット内の隣接するコイル片３ａ・３ｂの間に、動き止めとして絶縁物のスペーサ６が挿入されている。

特開２００３−１６４０８８号公報特開２００６−８７１７２号公報

しかし、従来のように、同一スロット内の隣接する固定子コイルのコイル片の間に、動き止めとして絶縁物のスペーサを挿入していた場合には、２つの問題点があった。
１つ目は、スペーサについて別部品として準備する必要があるため、部品点数が増えてしまうという問題である。２つ目は、スペーサが固定子の径方向に移動または脱落することを防ぐには、樹脂等によりスペーサを固定子コイルのコイル片に接着させる必要があるため、製作工数が増えてしまうという問題である。

本発明の目的は、部品点数と製作工数を低減しつつ、固定子コイルのコイル片が固定子の周方向に動くことを防止する固定子を提供することである。

前記の目的を達成するために、本発明によれば、固定子鉄心歯部を固定子周方向に複数配列してなる固定子鉄心と、前記固定子鉄心歯部の間に形成されるスロットと、該スロット内に２本のコイル片が挿入される固定子コイルとを有する回転電機の固定子において、前記２本のコイル片の固定子周方向への動き止めとなるように、前記２本のコイル片に隣接する突起を前記スロットの底部に有する構成とする。

この構成とすることで、スロット底部の突起が、固定子コイルのコイル片の周方向への動き止めとなる。突起は固定子鉄心の一部分として形成されているため、突起が径方向に動くことはない。また、固定子コイルのコイル片は、通常、樹脂含浸処理またはモールド処理により硬化しているため、一部分のみが固定子鉄心の突起に掛かっていれば、周方向への動きを防止することができる。

また、本発明によれば、上記の構成において、前記固定子鉄心は、複数のスロットを有するものを１分割単位とし、両端では前記突起が２分割されるように複数に分割される構成とする。

また、本発明によれば、上記の構成において、前記固定子コイルは、１分割単位内の前記スロットに挿入されるコイル片が全て同一分割単位内のコイル片と対をなすように集中巻きされる構成とする。

また、本発明によれば、上記の構成において、前記固定子コイルは、分割された前記固定子鉄心が組み合わされる前に集中巻きされる構成とする。

本発明では、スロット底部の突起を固定子コイルコイル片の固定子周方向への動き止めとしている。突起は、固定子鉄心の一部分として形成されているため、別部品を使用する必要がなくなり、部品点数が低減される。また、径方向へ移動または脱落することを防ぐためにコイルへ接着することも不要であるため、製作工数も低減される。

本発明の実施例の固定子断面図である。図１に示す固定子鉄心にコイル片を挿入した固定子の断面図である。本発明の他の実施例の固定子断面図である。図３に示す固定子の端部の拡大図である。従来技術による固定子断面図である。

実施の形態を以下の実施例で説明する。以下の説明で従来の構造と同一部位には同一の符号を付した。

図１に本発明を実施した固定子鉄心断面を示す。固定子鉄心１にはスロット２が設けられており、このスロット２によって固定子鉄心歯部４が形成されている。そして、スロット２の底部に突起７が設けられている。この突起７は、鉄心板にスロット２を打ち抜いて固定子鉄心１を形成する際に同時に形成される。

図２は、図１に示す固定子鉄心にコイル片を挿入した固定子の断面図である。スロット２内には、固定子鉄心歯部４に巻き回されるコイル片３ａ・３ｂの固定子コイル３が挿入されている。突起７は、１つのスロット内にて隣接するコイル片３ａ・３ｂの間に配置される。また、突起７は、少なくとも、コイル片３ａ・３ｂの一部がかかるような高さとする。このような形状となるように、鉄心板を打ち抜いて固定子鉄心１を形成する。

この構成により、スロット２底部の突起７が、コイル片３ａ・３ｂの固定子周方向への動き止めとして働く。突起７は固定子鉄心１の一部分であるため、突起７が径方向に動くことはない。また、コイル片３ａ・３ｂは、通常、樹脂含浸処理またはモールド処理により硬化しているため、一部分のみが突起７に掛かっていれば、コイル片３ａ・３ｂの固定子周方向への動きは防止できる。

図３は、本発明の他の実施例の固定子断面図である。図３に示す固定子は、９つのスロットを有する固定子鉄心１を１分割単位として形成されている。そして、それらを１４分割単位組み合わせることにより固定子が構成される。この場合、回転子の磁極数を１１２とすると、１分割単位（固定子鉄心１）では回転子の８極分の磁極に相当する。また、スロット２内には突起７が設けられており、コイル片３ａ・３ｂの固定子周方向への動きが防止される構成となっている。

図４は、図３に示す固定子の端部の拡大図である。。固定子鉄心１（１分割単位）では、両端のスロットはそれぞれ半分に分割されて０．５スロットずつとなる。また、両端の突起７も半分に分割されて両端のスロット（各０．５スロット）に、分割突起７ａおよび７ｂとしてそれぞれ形成される。これにより、両端のスロット（各０．５スロット）に挿入されるコイル片の固定子周方向への動きも防止できる。

このとき、分布巻きおよび重ね巻きを採用した場合には、固定子鉄心１（１分割単位）のスロット２に挿入されるコイル片３ａ・３ｂは、同一の分割単位内のコイル片ではなく、他の異なる分割単位の固定子鉄心のスロットに挿入されるコイル片と対をなすことになる。そのため、複数のスロットを有する固定子鉄心を１分割単位とし、複数の分割単位の固定子鉄心を組み合わせて固定子を形成する場合であっても、各分割単位の固定子鉄心を組み合わせた後になってからでないと、各スロットにコイル片を挿入することはできない。

それに対して、集中巻きを採用した場合には、固定子鉄心１の１分割単位のスロット２に挿入されるコイル片３ａ・３ｂは、同一分割単位内のスロットに挿入されるコイル片と対をなすことになる。従って、複数のスロットを有する固定子鉄心を１分割単位とし、複数の分割単位の固定子鉄心を組み合わせて固定子を形成する場合には、各分割単位の固定子鉄心を組み合わせる前に、１分割単位の固定子鉄心ごとに、スロットへのコイル片の挿入作業を完了させることができる。そのため、その後にコイル片が挿入された各分割単位の固定子鉄心を組み合わせてコイル結線をすることにより、固定子を完成させることができる。なお、固定子鉄心を複数の分割単位に分けて取り扱った場合でも、１分割単位の固定子鉄心１のスロット２には突起７が設けられているため、コイル片３ａ・３ｂは移動したり脱落することなく安定する。特に、１分割単位の固定子鉄心１の両端には突起７が半分に分割されて分割突起７ａ・７ｂとして設けられているため、スロットに挿入されたコイル片を１分割単位の固定子鉄心ごとに安定させることができる。従って、固定子鉄心を複数の分割単位に分けて取り扱った場合でも、１分割単位の固定子鉄心１の取り扱いが容易になる。

以上のとおり、スロットに突起を設けたことと集中巻きとの相乗効果により、固定子鉄心を１分割単位ごとに取り扱うことが容易となる。この場合には、各分割単位の固定子鉄心を組み合わせる前に、１分割単位の固定子鉄心ごとにスロットへのコイル片の挿入作業を完了させることができるため、作業効率が向上する。

１固定子鉄心
２スロット
３固定子コイル
３ａ、３ｂコイル片
４固定子鉄心歯部
５固定子楔
６スペーサ
７突起
７ａ、７ｂ分割突起

Claims

固定子鉄心歯部を固定子周方向に複数配列してなる固定子鉄心と、前記固定子鉄心歯部の間に形成されるスロットと、該スロット内に２本のコイル片が挿入される固定子コイルとを有する回転電機の固定子において、
前記２本のコイル片の固定子周方向への動き止めとなるように、前記２本のコイル片に隣接する突起を前記スロットの底部に有することを特徴とする回転電機の固定子。
請求項１に記載の回転電機の固定子において、
前記固定子鉄心は、複数のスロットを有するものを１分割単位とし、両端では前記突起が２分割されるように複数に分割されることを特徴とする回転電機の固定子。
請求項２に記載の回転電機の固定子において、
前記固定子コイルは、１分割単位内の前記スロットに挿入されるコイル片が全て同一分割単位内のコイル片と対をなすように集中巻きされることを特徴とする回転電機の固定子。
請求項３に記載の回転電機の固定子において、
前記固定子コイルは、分割された前記固定子鉄心が組み合わされる前に集中巻きされることを特徴とする回転電機の固定子。