JP2012175822A - 回転電機ステータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステータ10は、周方向複数個所に設けられたスロット12を有するステータコア14と、ステータコア14に巻装された複数のカセットコイルU1等とを含む。複数のカセットコイルU1等は、第1誘電率を有する第1絶縁被膜50を含むカセットコイルU5と、第1誘電率よりも低い第2誘電率を有する第2絶縁被膜54を含む別のカセットコイルU1とを含む。複数のスロット12は、カセットコイルU5が挿入される基準スロットS8と、カセットコイルU5よりも入力端子側に接続されるカセットコイルU1が挿入される入力端子側スロットS7とを含む。
【選択図】図9A
Description
以下において、図1から図8、図9A、図9B,図9Cを用いて本発明に係る第1の実施の形態を説明する。本実施の形態の回転電機ステータ(以下、単に「ステータ」という。)は、例えば電動モータ、発電機等の回転電機を構成するために使用される。ステータ10は、内周面の周方向複数個所に複数のスロット12を有する環状のステータコア14と、ステータコア14に、複数のスロット12に挿入されるように分布巻きで複数個所に巻装された複数相であるU相、V相、W相の3相のカセット環状部18,20,22とを備える。すなわち、各相のカセット環状部18,20,22は、それぞれ複数のスロット12に挿入される複数のスロット内配置部を有する複数のステータコイルである導体カセットコイル16を含む。ステータ10の使用時には、ステータ10の径方向内側に、回転軸に固定されたロータ(図示せず)を配置し、ステータ10とロータとを径方向に対向させることでラジアル型の回転電機を構成する。
次に、図10から図16を用いて本発明に係る第2の実施の形態について説明する。図10に示すように、本実施の形態のステータ10Aは、内周面の周方向複数個所に複数のスロット12を有する環状のステータコア14と、ステータコア14に分布巻きで巻装された複数相であるU相、V相、W相の3相のセグメント環状部58,60,62とを備える。なお、ステータコア14の構成は、上記の第1の実施の形態と同様である。
なお、本発明に係る第3の実施の形態として、図1から図8、図9A,図9B,図9Cに示した第1の実施形態、または図10から図16に示した第2の実施形態のいずれかにおいて、複数のスロット12のうち、少なくとも入力端子側スロットである一部のスロット12に挿入されるカセットコイル16またはセグメントコイル56の少なくとも一部は、フィラーが混入された樹脂を有する第2絶縁被膜54または別の絶縁被膜を含むように構成されてもよい。例えば、第1の実施の形態において、セグメントコイルU1は、第2絶縁被膜54であって、樹脂中にフィラーが混入された樹脂を含む第2絶縁被膜54を含むようにすることもできる。また、第2の実施の形態において、セグメントコイルC1は、第2絶縁被膜54であって、樹脂中にフィラーが混入された樹脂を含む第2絶縁被膜54を含むようにすることもできる。このような構成によれば、高温や、標高の高い気圧の低い状態で使用され、サージ電圧に対する部分放電開始電圧が低くなる傾向となる場合でも、駆動電圧を低下させる等により回転電機の性能を低下させることなく、ステータ10,10Aを含む回転電機の耐久性を十分に高くすることができる。なお、フィラーを混入することにより構成される絶縁被膜は、入力端子側に設けられるコイルだけでなく、少なくとも1以上の他のコイルに設けることもできる。このように樹脂中にフィラーが混入された絶縁被膜を有するコイル素線は、「耐サージ電線」と呼ばれる。
Claims (9)
- 複数のスロットを有するステータコアと、
前記複数のスロットに挿入されるように前記ステータコアの複数個所に巻装される複数のステータコイルとを備え、
前記複数のステータコイルは、第1誘電率を有する第1絶縁被膜を含む第1コイルと、前記第1誘電率よりも低い第2誘電率を有する第2絶縁被膜を含む第2コイルとを含み、
前記複数のスロットは、前記第1コイルが挿入される基準スロットと、前記第1コイルよりも入力端子側に接続される別のステータコイルが挿入される入力端子側スロットとを含み、
前記入力端子側スロットに挿入されるステータコイルのうち、少なくとも一部の前記ステータコイルは、前記第2コイルを含むことを特徴とする回転電機ステータ。 - 請求項1に記載の回転電機ステータにおいて、
前記入力端子側スロットは、前記第1コイルよりも入力端子側に接続される前記別のステータコイルである前記第2コイルと、前記第2コイルよりも中性点側に接続された第2の別のステータコイルとが挿入されていることを特徴とする回転電機ステータ。 - 請求項2に記載の回転電機ステータにおいて、
さらに、前記第2の別のステータコイルは、前記第1絶縁被膜よりも低い誘電率を有する絶縁被膜を含むことを特徴とする回転電機ステータ。 - 請求項1に記載の回転電機ステータにおいて、
前記入力端子側スロットは、前記第2コイルと、前記第1コイルよりも入力端子側に接続される前記別のステータコイルとが挿入されていることを特徴とする回転電機ステータ。 - 請求項1から請求項4のいずれか1に記載の回転電機ステータにおいて、
前記各ステータコイルは、
それぞれコイル状に形成され、予め定めた単位コイル間隔で幅方向両端部に設けられるスロット内配置部を有する導体カセットコイルを含み、
前記複数のステータコイルは、同相となる前記複数の導体カセットコイルの両端同士を環状に連結して構成されるカセット環状部を少なくとも1周分含み、
さらに、前記各導体カセットコイルは、軸方向一端部に設けられる片側コイルエンド部を含み、
前記片側コイルエンド部は、対応する前記複数のスロットに前記各導体カセットコイルの前記スロット内配置部を挿入させつつ、前記ステータコアの軸方向一端側から軸方向に前記カセット環状部を組み付ける際に、対応する2の前記スロットに軸方向に通過可能な2のスロット通過可能部と、前記2のスロット通過可能部同士を連結し、前記ステータコアの内周面よりも径方向内側に配置される内側連結部とを有し、
前記第2コイルである1の前記導体カセットコイルに設けられた前記スロット内配置部は、別の導体カセットコイルに設けられた前記スロット内配置部と同じ前記入力端子側スロットに挿入されていることを特徴とする回転電機ステータ。 - 請求項1から請求項4のいずれか1に記載の回転電機ステータにおいて、
前記各ステータコイルは、
それぞれ両端部にスロット内配置部を有する2本の平行な脚部を含む複数の導体セグメントであって、予め定めた単位コイル間隔で配置される2の前記スロットの径方向に沿って整列されるように、前記ステータコアの軸方向片側から軸方向他側に挿入される複数の導体セグメントをコイル状に接合して構成される導体セグメントコイルを含み、
前記複数のステータコイルは、同相となる複数の前記導体セグメントコイルの両端同士を環状に連結して構成されるセグメント環状部を少なくとも1周分含み、
前記第2コイルである1の前記導体セグメントコイルに設けられた前記スロット内配置部は、別の導体セグメントコイルに設けられた前記スロット内配置部と同じ前記入力端子側スロットに挿入されていることを特徴とする回転電機ステータ。 - 請求項1から請求項6のいずれか1に記載の回転電機ステータにおいて、
前記第2絶縁被膜は、ポリイミドとポリアミドイミドとをアロイ化した樹脂を有するエナメル樹脂を含み、
前記第1絶縁被膜は、第2絶縁被膜の誘電率よりも高い誘電率を有する材料を含むことを特徴とする回転電機ステータ。 - 請求項1から請求項6のいずれか1に記載の回転電機ステータにおいて、
前記第1絶縁被膜は、ポリアミドイミドを有するエナメル樹脂を含み、
前記第2絶縁被膜は、ポリイミドを有するエナメル樹脂を含むことを特徴とする回転電機ステータ。 - 請求項1から請求項8のいずれか1に記載の回転電機ステータにおいて、
前記入力端子側スロットに挿入される前記ステータコイルの少なくとも一部は、フィラーが混入された樹脂を有する第2絶縁被膜または別の絶縁被膜を含むことを特徴とする回転電機ステータ。
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