JP2011182579A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は回転電機に関し、より特定的には、2つのコイル端末を接続する接続部を備えた回転電機に関するものである。 The present invention relates to a rotating electrical machine, and more particularly to a rotating electrical machine having a connection portion that connects two coil terminals.
従来、回転電機は、たとえば特開2009−11116号公報(特許文献1)、特開2001−238386号公報(特許文献2)、特開2007−236199号公報(特許文献3)および特開2004−32892号公報(特許文献4)に開示されている。 Conventionally, rotating electric machines are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-11116 (Patent Document 1), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-238386 (Patent Document 2), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-236199 (Patent Document 3), and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-2004. No. 32892 (Patent Document 4).
従来の技術では、スロット底部から引き出されるコイル端末と、スロット開口部から引き出されるコイル端末とがモータ外径側において接続されている。この場合接続部が近接し、絶縁空間距離(沿面距離)が確保されていない。また、沿面距離を確保しつつ、コイルエンドを小型化することが困難であるという問題があった。 In the conventional technique, the coil terminal drawn from the slot bottom and the coil terminal drawn from the slot opening are connected on the motor outer diameter side. In this case, the connecting portions are close to each other, and the insulation space distance (creeping distance) is not ensured. Further, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the coil end while securing the creepage distance.
そこでこの発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、接続部の絶縁距離を確保することが可能な回転電機を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a rotating electrical machine that can secure an insulation distance of a connecting portion.
この発明に従った回転電機は、ステータの外径側に位置するスロット底部から軸方向に引き出される、断面が矩形の複数の第一コイル端末と、ステータの内径側に位置するスロット開口部からコイルエンド方向に引き出される、断面が矩形の複数の第二コイル端末と、ある第一コイル端末とある第二コイル端末とを内径側で接続する内径側接続部と、別の第一コイル端末と、別の第二コイル端末とを内径側接続部よりも外径側で接続する外径側接続部とを備え、内径側接続部と外径側接続部とが交互に配置されている。 A rotating electrical machine according to the present invention includes a plurality of first coil terminals having a rectangular cross section that are drawn in an axial direction from a slot bottom located on the outer diameter side of the stator, and a coil formed from a slot opening located on the inner diameter side of the stator. A plurality of second coil terminals with a rectangular cross section drawn out in the end direction, an inner diameter side connection portion that connects a certain first coil terminal and a certain second coil terminal on the inner diameter side, another first coil terminal, An outer diameter side connection portion that connects another second coil terminal on the outer diameter side with respect to the inner diameter side connection portion is provided, and the inner diameter side connection portion and the outer diameter side connection portion are alternately arranged.
このように構成された回転電機では、内径側接続部と外径側接続部とが交互に配置されているため、内径側接続部と外径側接続部との距離を大きくすることができる。その結果、絶縁空間距離を確保することができる。 In the rotating electrical machine configured as described above, the inner diameter side connection portions and the outer diameter side connection portions are alternately arranged, so that the distance between the inner diameter side connection portion and the outer diameter side connection portion can be increased. As a result, the insulation space distance can be ensured.
好ましくは、内径側接続部および外径側接続部において第一コイル端末および第二コイル端末は溶接により接続されている。 Preferably, the first coil terminal and the second coil terminal are connected by welding in the inner diameter side connection portion and the outer diameter side connection portion.
この発明に従えば、内径側接続部と外径側接続部との絶縁空間距離を確保することが可能な回転電機を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a rotating electrical machine capable of ensuring an insulation space distance between the inner diameter side connection portion and the outer diameter side connection portion.
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1に従った回転電機における第一および第二コイル端末を示す平面図である。図1を参照して、回転電機5では、ステータ1のスラスト端面1Aに渡り線としてのコイル端末10U1,10V1,10W1,10U2,10V2,10W2,10U3,10V3,10W3,10U4,10V4,10W4が配置されている。第一コイル端末としてのコイル端末10U1、10W1、10V2、10U3、10W3,10V4は、それぞれ内径側で内径側接続部20U1,20W1、20V2、20U3、20W3および20V4により、図示しない第二コイル端末と接続されている。
(Embodiment 1)
1 is a plan view showing first and second coil terminals in a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention. Referring to FIG. 1, in rotating
第二コイル端末としてのコイル端末10V1,10U2,10W2,10V3,10U4,10W4は、外径側接続部20V1,20U2,20W2,20V3,20U4,20W4により、図示しない第一コイル端末と接続されている。接続は溶接によって行なわれ、溶接部に絶縁材料を塗布する。内径側接続部20U1、20W1、20V2、20U3、20W3、20V4および外径側接続部20V1,20U2,20W2,20V3,20U4,20W4には絶縁のための絶縁材が塗布されている。 The coil terminals 10V1, 10U2, 10W2, 10V3, 10U4, and 10W4 as the second coil terminals are connected to the first coil terminal (not shown) by the outer diameter side connecting portions 20V1, 20U2, 20W2, 20V3, 20U4, and 20W4. . The connection is made by welding and an insulating material is applied to the weld. An insulating material for insulation is applied to the inner diameter side connection portions 20U1, 20W1, 20V2, 20U3, 20W3, 20V4 and the outer diameter side connection portions 20V1, 20U2, 20W2, 20V3, 20U4, 20W4.
なお、絶縁材は、必ずしも塗布されていなくてもよい。この発明に従った内径側接続部20U1、20W1、20V2、20U3、20W3、20V4と外径側接続部20V1,20U2,20W2,20V3,20U4,20W4との間の距離が離れているため、絶縁材を塗布しなくても絶縁を確保することが可能である。 Note that the insulating material is not necessarily applied. Since the distance between the inner diameter side connecting portions 20U1, 20W1, 20V2, 20U3, 20W3, 20V4 and the outer diameter side connecting portions 20V1, 20U2, 20W2, 20V3, 20U4, 20W4 according to the present invention is increased, the insulating material Insulation can be ensured without coating.
スラスト端面1A上のコイル端末の数は、この例に限られず、さらに多い、または少ないコイル端末がスラスト端面1A上に配置されてもよい。
The number of coil terminals on the
コイル端末10U1から10W4は、ステータに巻かれるコイルの端末であり、コイル端末10U1,10U2,10U3,10U4はそれぞれU相コイルの端末であり、コイル端末10V1,10V2,10V3,10V4はそれぞれV相コイルの端末であり、コイル端末10W1,10W2,10W3,10W4はそれぞれW相コイルの端末である。 Coil terminals 10U1 to 10W4 are terminals of coils wound around the stator, coil terminals 10U1, 10U2, 10U3, and 10U4 are terminals of U-phase coils, respectively, and coil terminals 10V1, 10V2, 10V3, and 10V4 are V-phase coils, respectively. The coil terminals 10W1, 10W2, 10W3, and 10W4 are terminals of W-phase coils.
図2は、図1中のII−II線に沿った、外周側接続部における第一および第二コイル端末の断面図である。図3は、図1中のIII−III線に沿った、外周側接続部における第一および第二コイル端末の断面図である。図2および図3を参照して、外径側接続部20V1では、断面が平角線状のコイル端末10V1および10V5が溶接により接続されている。そして溶接部が絶縁材料により覆われて絶縁が保たれている。図3で示すように、コイル端末10V1,10V5の断面は矩形である。なお、絶縁材が塗布されない場合には、絶縁材は断面には現れない。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the first and second coil terminals at the outer peripheral side connection portion along the line II-II in FIG. 1. FIG. 3 is a cross-sectional view of the first and second coil terminals at the outer peripheral side connection portion along the line III-III in FIG. 1. Referring to FIGS. 2 and 3,
コイル端末10V1,10V5を構成するコイルは銅線の外周が絶縁材で被覆された部材である。溶接部ではこの絶縁材が剥がされるので、溶接部の絶縁材を確保するために絶縁材料が塗布される。内周側接続部の断面も、図2および図3と同様の形状となる。 The coils constituting the coil terminals 10V1 and 10V5 are members in which the outer periphery of a copper wire is covered with an insulating material. Since this insulating material is peeled off at the welded portion, an insulating material is applied to secure the insulating material at the welded portion. The cross section of the inner peripheral side connecting portion also has the same shape as in FIGS.
図4は、この発明に従った第一および第二コイル端末の接続部分を有する回転電機の斜視図である。図4を参照して、回転電機5のステータ1には複数のスロット2が設けられる。複数のスロット2の各々は外径側の底部2Bと、内径側の開口部2Aを有する。開口部2A側から第二コイル端末としてのコイル端末10U5が引き出されている。また別のスロット2の底部2Bからステータ1の外周面1Cおよびスラスト端面1Aに沿って第一コイル端末としてのコイル端末10U1が引き出されている。これらのコイル端末10U1,10U5は内径側接続部20U1で接続されている。
FIG. 4 is a perspective view of a rotating electrical machine having a connection portion between first and second coil terminals according to the present invention. Referring to FIG. 4, the
隣接するスロット2においては開口部2A側からコイル端末10V1が引き出されている。また別のスロット2の外径側の底部2Bからコイル端末10V5が引き出され、コイル端末10V5とコイル端末10V1とが外径側接続部20V1で接続されている。
In the
内周面1Bから外周面1C側へスロット2が延びている。なお、この例では、隣接するスロット2の各々からコイル端末が引き出されてそれらが接続部で接続される構成を示しているが、これに限られるものではなく、スロットの数よりも接続部の数が少ない構成を採用してもよい。この場合、あるスロットからはコイル端末が引き出されたとしても、そのコイル端末は接続部により他のコイル端末または銅線と接続されることはなく、そのコイル端末が別のスロットへ差し込まれてコイルを構成する。すなわち、図4で示す内径側接続部20U1に向かうコイル端末10U5が設けられるスロット2と、外径側接続部20V1に接続されるコイル端末10V1が設けられるスロット2との間に別のスロットが設けられ、このスロットから引き出されるコイル端末は内径側接続部および外径側接続部のいずれにも接続されない構成を採用してもよい。
A
また、この例では、U相コイル同士、V相コイル同士およびW相コイル同士が接続される例を示しているが、この例に限られず、スター結線においてU相コイル端末、V相コイル端末およびW相コイル端末が接続される中性点が内周側接続部または外周側接続部で構成されていてもよい。この場合、中性点を構成する内周側接続部または外周側接続部は、U相コイル、V相コイルおよびW相コイルの各々に電気的に接続される。 In this example, U-phase coils, V-phase coils, and W-phase coils are connected to each other. However, the present invention is not limited to this example. In star connection, U-phase coil terminals, V-phase coil terminals, and The neutral point to which the W-phase coil terminal is connected may be configured by an inner peripheral side connection part or an outer peripheral side connection part. In this case, the inner periphery side connection portion or the outer periphery side connection portion constituting the neutral point is electrically connected to each of the U phase coil, the V phase coil, and the W phase coil.
また、デルタ結線で回転電機を構成する場合であっても、U相、V相およびW相の1相と、違う相のコイルとを接続する部分にこの発明に従った内周側接続部および外周側接続部を採用してもよい。 Further, even when the rotating electrical machine is configured by delta connection, the inner peripheral side connecting portion according to the present invention and the portion connecting one phase of the U phase, the V phase, and the W phase and a coil of a different phase, and You may employ | adopt an outer peripheral side connection part.
図5は、比較例に従った回転電機におけるコイルエンドでのコイル端末の接続部を示す平面図である。図5を参照して、比較例に従った回転電機5では、すべての接続部が外径側接続部20U11,20V1,20U11,20U2,20V12,20W2,20U13,20V3,20W13,20U4,20V14,20W4であり、すべてが外側に設けられている点で図1から4で示す実施の形態1に従った回転電機と異なる。このようにすべての接続部を外周接続部とした場合には、各々の外周接続部間の距離が短いため、絶縁が困難になるという問題がある。
FIG. 5 is a plan view showing a connection portion of the coil terminal at the coil end in the rotating electrical machine according to the comparative example. Referring to FIG. 5, in rotating
図6は、この発明に従った接続構造が用いられる回転電機の巻線構造を示す斜視図である。図7は、図6中のVII−VII線に沿った、コイルエンドにおける巻線の断面図である。図6および図7を参照して、平角線材10が各々のコイルを形成している。空隙部11が予め巻線構造に設けられ、この空隙部11にステータコアのティースが嵌め合わせられる。平角線材10は矢印10Aで示す方向に進むにつれて外周側へ位置するように配置される。そのため、内周側から巻き始められた平角線は、次のコイルを構成する部分で外周側へ移動し、さらに次のコイルを構成する部分においてさらに外周側へ位置決めされる。そして最外周まで辿り着いたコイルのコイルエンドが内周側へ移されるときに、図1から4で示す構造の渡り線構造を採用する。これにより内周側のコイルと外周側のコイルとを接続することができる。平角線材10によりコイルが構成され、その端部がコイル端末10U1,10V1,10W1,10U2,10V2,10W2,10U3,10V3,10W3,10U4,10V4,10W4である。
FIG. 6 is a perspective view showing a winding structure of a rotating electrical machine in which the connection structure according to the present invention is used. FIG. 7 is a cross-sectional view of the winding at the coil end along the line VII-VII in FIG. 6. Referring to FIGS. 6 and 7, a
図7では、スロット上に配置されるコイルエンドの断面を示している。図7を参照して、コイルエンドにおいても高密度で平角線材10が巻かれていることがわかる。これにより磁束密度を向上させ回転電機の出力を向上させることができる。
In FIG. 7, the cross section of the coil end arrange | positioned on a slot is shown. Referring to FIG. 7, it can be seen that the
すなわち、この発明に従った回転電機5は、ステータの外径側に位置するスロット底部から軸方向に引き出される、断面が矩形の複数の第一のコイル端末としてのコイル端末10U1,10W1,10V2,10U3,10W3,10V4と、ステータ1の内周側に位置するスロット開口部からコイルエンド方向に引き出される断面が矩形の複数の第二のコイル端末としてのコイル端末10V1,10U2,10W2,10V3,10U4,10W4と、ある第一コイル端末とある第二コイル端末とを内径側で接続する内径側接続部20U1,20W1,20V2,20U3,20W3,20V4と、別の第一コイル端末と別の第二コイル端末とを内径側接続部より外径側で接続する外径側接続部20V1,20U2,20W2,20V3,20U4,20W4とを備える。内径側接続部20U1,20W1,20V2,20U3,20W3,20V4と外径側接続部20V1,20U2,20W2,20V3,20U4,20W4とは交互に配置される。
That is, the rotating
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 ステータ、1A スラスト端面、1B 内周面、1C 外周面、2 スロット、2B 底部、2A 開口部、5 回転電機、10U1,10V1,10W1,10U2,10V2,10W2,10U3,10V3,10W3,10U4,10V4,10W4 コイル端末、10 平角線材、11 空隙部、20U1,20W1,20V2,20U3,20W3,20V4 内径側接続部、20V1,20U2,20W2,20V3,20U4,20W4 外径側接続部。 1 stator, 1A thrust end face, 1B inner peripheral face, 1C outer peripheral face, 2 slots, 2B bottom, 2A opening, 5 rotating electrical machine, 10U1, 10V1, 10W1, 10U2, 10V2, 10W2, 10U3, 10V3, 10W3, 10U4 10V4, 10W4 coil terminal, 10 rectangular wire, 11 gap, 20U1, 20W1, 20V2, 20U3, 20W3, 20V4 inner diameter side connection, 20V1, 20U2, 20W2, 20V3, 20U4, 20W4 outer diameter side connection.
Claims (2)
前記ステータの内径側に位置するスロット開口部からコイルエンド方向に引き出される、断面が矩形の複数の第二コイル端末と、
ある第一コイル端末とある第二コイル端末とを内径側で接続する内径側接続部と、
別の第一コイル端末と別の第二コイル端末とを内径側接続部よりも外径側で接続する外径側接続部とを備え、
前記内径側接続部と前記外径側接続部とが交互に配置される、回転電機。 A plurality of first coil terminals having a rectangular cross section drawn out in the axial direction from the bottom of the slot located on the outer diameter side of the stator;
A plurality of second coil terminals having a rectangular cross section drawn out from the slot opening located on the inner diameter side of the stator in the coil end direction;
An inner diameter side connecting portion for connecting a certain first coil terminal and a certain second coil terminal on the inner diameter side;
An outer diameter side connection portion for connecting another first coil terminal and another second coil terminal on the outer diameter side than the inner diameter side connection portion,
A rotating electrical machine in which the inner diameter side connection portions and the outer diameter side connection portions are alternately arranged.
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Cited By (2)
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CN113098176A (en) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | 三菱电机株式会社 | Rotating electrical machine |
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