JP2015126628A - Wave winding for three-phase rotary electric machine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wave winding for a three-phase rotary electric machine including an armature winding of a wave winding configuration, which can reduce harmonic contents in magnetomotive force distribution of the armature winding, and miniaturize the three-phase rotary electric machine.SOLUTION: A wave winding for a three-phase rotary electric machine is provided in which the wave winding is constituted by alternatively repeating a short-pitch wound part (3SW) and a long-pitch wound part (3LW). A slot (73) that is the integral slot comprises: a single phase slot (731) which accommodates a coil side part of the single phase among three phases in the slot (73); and a multiple phase slot (732) which accommodates coil side parts of the multiple phases among three phases in the slot (73). When the pitch specified amount is defined as a positive integer obtained by subtracting one from the number of slots per pole per phase or less, the coil side pitch of the short-pitch part (3SW) is set to a number obtained by subtracting the pitch specified amount from the number of slots per pole, and the coil side pitch of the long-pitch part (3LW) is set to a number obtained by adding the pitch specified amount to the number of slots per pole.

Description

本発明は、3相回転電機の波巻き巻線に関する。   The present invention relates to a wave winding of a three-phase rotating electrical machine.
波巻き構成の電機子巻線を有する3相回転電機の一例として、特許文献1に記載の発明が挙げられる。特許文献1に記載の発明は、1スロットピッチずつ離間して配列される6本のコイル導体を用いて3相の波巻き構成が為されており、一連のシート状コイルが形成されている。また、特許文献1に記載の波巻き巻線は、スロットに挿入されるスロット導体部と、スロット導体部を接続する渡り導体部とを有しており、渡り導体部によって接続されるスロット導体部間のピッチが1磁極ピッチである全節巻によって、波巻き構成が為されている。   As an example of a three-phase rotating electric machine having an armature winding having a wave winding configuration, the invention described in Patent Document 1 can be cited. The invention described in Patent Document 1 has a three-phase wave winding configuration using six coil conductors that are spaced apart by one slot pitch, and a series of sheet coils are formed. Further, the wave winding described in Patent Document 1 includes a slot conductor portion inserted into a slot and a transition conductor portion connecting the slot conductor portions, and the slot conductor portion connected by the transition conductor portion. A wave winding structure is formed by all-pitch winding with a pitch of 1 pole between them.
特許第3952346号公報Japanese Patent No. 3952346
しかしながら、特許文献1に記載の発明では、全節巻で波巻き構成が為されているので、スロット導体部が収容されるスロットは、1つのスロット内において3相のうちの単一相のスロット導体部が収容される単相スロットのみである。そのため、1つのスロット内において3相のうちの複数相のスロット導体部が収容される複相スロットと、単相スロットとが混在する場合と比べて、電機子巻線の起磁力分布における高調波成分が増加して、トルクリプルが増大する。   However, in the invention described in Patent Document 1, since the wave winding configuration is made with all the windings, the slot in which the slot conductor portion is accommodated is a single-phase slot of the three phases in one slot. Only the single-phase slot in which the conductor portion is accommodated. Therefore, the harmonics in the magnetomotive force distribution of the armature winding are compared with the case where a multiphase slot in which a slot conductor portion of a plurality of phases of three phases is accommodated in one slot and a single phase slot are mixed. The component increases and the torque ripple increases.
そこで、例えば、トルクリプル等を低減させるために、スキューを設けることが考えられるが、スキューを設けない場合と比べて3相回転電機の出力トルクは低下する。よって、スキューを設けない場合と同等の出力トルクを得ようとすると、3相回転電機は大型化する。   Thus, for example, in order to reduce torque ripple or the like, it is conceivable to provide a skew, but the output torque of the three-phase rotating electrical machine is lower than in the case where no skew is provided. Therefore, when an output torque equivalent to that obtained when no skew is provided is obtained, the three-phase rotating electrical machine is increased in size.
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、波巻き構成の電機子巻線を有する3相回転電機において、電機子巻線の起磁力分布における高調波成分を低減するとともに、3相回転電機を小型化することが可能な3相回転電機の波巻き巻線を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and in a three-phase rotating electric machine having an armature winding having a wave winding configuration, the harmonic component in the magnetomotive force distribution of the armature winding is reduced. It is an object of the present invention to provide a wave winding of a three-phase rotating electric machine that can reduce the size of the three-phase rotating electric machine.
請求項1に記載の3相回転電機の波巻き巻線は、ステータコアの各スロットに交互に挿通されるコイル辺部と、前記コイル辺部と一体に形成され前記コイル辺部の同一側端部を接続するコイル端部とを有するコイル導体が波巻き構成となるように巻装された3相回転電機の波巻き巻線であって、前記波巻き構成は、前記コイル端部によって接続される前記コイル辺部間のコイル辺ピッチが1磁極ピッチより短い短節巻部と、前記コイル端部によって接続される前記コイル辺部間のコイル辺ピッチが1磁極ピッチより長い長節巻部とが交互に繰り返されて波巻きが構成されており、前記スロットは、毎極毎相スロット数が整数である整数スロットであり、1つのスロット内において3相のうちの単一相のコイル辺部が収容される単相スロットと、1つのスロット内において3相のうちの複数相のコイル辺部が収容される複相スロットとを有し、前記毎極毎相スロット数から1を減じた数以下の自然数をピッチ規定量とするとき、前記短節巻部の前記コイル辺ピッチは、毎極スロット数から前記ピッチ規定量を減じた数に設定され、前記長節巻部の前記コイル辺ピッチは、前記毎極スロット数に前記ピッチ規定量を加えた数に設定されている。   The wave winding of the three-phase rotating electrical machine according to claim 1 includes a coil side portion alternately inserted into each slot of the stator core, and an end portion on the same side of the coil side portion formed integrally with the coil side portion. A coiled conductor of a three-phase rotating electrical machine wound so that a coil conductor having a coil end connected to form a wave winding configuration, wherein the wave winding configuration is connected by the coil end A short-pitch winding portion in which the coil side pitch between the coil side portions is shorter than one magnetic pole pitch, and a long-node winding portion in which the coil side pitch between the coil side portions connected by the coil end portion is longer than one magnetic pole pitch. A wave winding is constituted by repeating alternately, and the slot is an integer slot in which the number of slots per phase per pole is an integer, and a coil side portion of a single phase of the three phases is included in one slot. With single phase slot accommodated The slot has a multi-phase slot in which a coil side portion of a plurality of phases of three phases is accommodated in one slot, and a natural number equal to or less than the number obtained by subtracting 1 from the number of slots per phase per pole is defined as the pitch regulation amount. The coil side pitch of the short-pitch winding part is set to a number obtained by subtracting the predetermined pitch amount from the number of slots per pole, and the coil side pitch of the long-pitch winding part is set to the number of slots per pole. It is set to a number that includes the specified pitch amount.
請求項1に記載の3相回転電機の波巻き巻線によれば、短節巻部と長節巻部とが交互に繰り返されて波巻き構成が為されており、単相スロットと複相スロットとが混在している。短節巻部および長節巻部が重塁することで、単相スロットのみとなる全節巻部のみの場合と比べて、電機子巻線の起磁力分布は正弦波に近づく。その結果、波巻き構成の電機子巻線を有する3相回転電機において、電機子巻線の起磁力分布における高調波成分を低減することができる。   According to the wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 1, the short-pitch winding part and the long-pitch winding part are alternately repeated to form a wave winding configuration. Slots are mixed. When the short-pitch winding portion and the long-pitch winding portion overlap each other, the magnetomotive force distribution of the armature winding approaches a sine wave as compared to the case of only the full-pitch winding portion having only a single-phase slot. As a result, in a three-phase rotating electric machine having an armature winding having a wave winding configuration, harmonic components in the magnetomotive force distribution of the armature winding can be reduced.
また、短節巻部のコイル辺ピッチは、毎極スロット数から上記ピッチ規定量を減じた数に設定され、長節巻部のコイル辺ピッチは、毎極スロット数に上記ピッチ規定量を加えた数に設定されている。そのため、全節巻部とのコイル辺ピッチ差が大きくなりすぎ、巻線係数が低下することによる出力トルクの低下を抑制することができる。よって、3相回転電機の高効率化、小型化および低コスト化を図ることができる。   Further, the coil side pitch of the short-pitch winding part is set to a number obtained by subtracting the above-mentioned pitch specified amount from the number of slots per pole, and the coil side pitch of the long-pitch winding part is added to the number of slots per pole. Is set to a number. For this reason, the coil side pitch difference with the entire joint winding portion becomes too large, and the decrease in the output torque due to the decrease in the winding coefficient can be suppressed. Therefore, it is possible to improve the efficiency, size and cost of the three-phase rotating electrical machine.
請求項2に記載の3相回転電機の波巻き巻線は、請求項1に記載の3相回転電機の波巻き巻線において、前記短節巻部の前記コイル端部と前記長節巻部の前記コイル端部とは、前記3相回転電機の軸方向両端に分離して配されており、3相の各相端子を引き出す相端部、および、可動子磁極の移動方向の一端側であって前記相端部側の前記短節巻部および前記長節巻部における引き回し部分は、前記短節巻部のコイル端部側に配されている。   The wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 2 is the wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 1, wherein the coil end portion and the long-pitch winding portion of the short-pitch winding portion are used. The coil end portions of the three-phase rotating electric machine are separated from each other in the axial direction, and are arranged at the phase end portions for pulling out the respective three-phase terminals and at one end side in the moving direction of the mover magnetic poles. Thus, the short-pitch winding portion on the phase end side and the routing portion in the long-pitch winding portion are arranged on the coil end side of the short-pitch winding portion.
短節巻部のコイル端部は、長節巻部のコイル端部と比べて3相回転電機の軸方向のコイル端部高さが低い。請求項2に記載の3相回転電機の波巻き巻線によれば、相端部および上記引き回し部分は、長節巻部のコイル端部と比べてコイル端部高さが低い短節巻部のコイル端部側に配されているので、3相回転電機の軸方向長の均衡を図ることができ、3相回転電機の小型化および低コスト化を図ることができる。   The coil end portion of the short-pitch winding portion has a lower coil end portion height in the axial direction of the three-phase rotating electrical machine than the coil end portion of the long-pitch winding portion. According to the wave winding of the three-phase rotating electrical machine according to claim 2, the short-end winding portion in which the phase end portion and the routing portion are lower in coil end height than the long-end winding portion coil end portion. Therefore, the axial length of the three-phase rotating electrical machine can be balanced, and the three-phase rotating electrical machine can be reduced in size and cost.
請求項3に記載の3相回転電機の波巻き巻線は、請求項1または2に記載の3相回転電機の波巻き巻線において、前記コイル端部は、前記スロットの深さ方向において異なる位置に配されるスロット底部側の前記コイル辺部とスロット開口部側の前記コイル辺部とを接続する。これにより、コイル端部をコンパクトにしつつ、隣接するコイル端部との干渉を回避することができる。   The wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 3 is the wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 1 or 2, wherein the coil end portion is different in the depth direction of the slot. The coil side portion on the slot bottom portion side arranged at the position and the coil side portion on the slot opening portion side are connected. Thereby, interference with an adjacent coil edge part can be avoided, making a coil edge part compact.
請求項4に記載の3相回転電機の波巻き巻線は、請求項3に記載の3相回転電機の波巻き巻線において、隣接する前記コイル端部は、可動子磁極の移動方向、前記3相回転電機の軸方向および前記スロットの深さ方向の方向毎に略等距離になるように配され、前記コイル端部は、前記3相回転電機の軸方向両端のコイル端部高さがそれぞれ略均一になるように形成されている。   The wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 4 is the wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 3, wherein the adjacent coil ends are in a moving direction of the mover magnetic pole, The coil end portions are arranged so as to be substantially equidistant in each of the axial direction of the three-phase rotating electrical machine and the depth direction of the slot, and the coil end portions have coil end heights at both axial ends of the three-phase rotating electrical machine. Each is formed to be substantially uniform.
そのため、コイル端部同士の重なりを3次元的に、きめ細かく回避することができ、コイル端部の占積率が向上してコイル端部の占有スペースを小さくすることができる。また、コイル端部を短くしてコンパクトにできるので、漏れリアクタンスを減少させることができる。   Therefore, the overlapping of the coil end portions can be finely avoided three-dimensionally, the space factor of the coil end portions can be improved, and the occupied space of the coil end portions can be reduced. Moreover, since the coil end portion can be shortened to be compact, leakage reactance can be reduced.
請求項5に記載の3相回転電機の波巻き巻線は、請求項3または4に記載の3相回転電機の波巻き巻線において、前記コイル端部は、前記スロットの深さ方向において異なる位置に配される前記スロット底部側の前記コイル辺部と前記スロット開口部側の前記コイル辺部とを交互に接続して、前記スロット底部側の前記コイル辺部と前記スロット開口部側の前記コイル辺部とが、前記スロットの深さ方向の2層分を占有しており、前記波巻き巻線は、可動子磁極の移動方向の一端側に設けられる相端部から巻き始められ、前記短節巻部と前記長節巻部とが交互に繰り返されて前記可動子磁極の移動方向の他端側まで巻装され、前記可動子磁極の移動方向の他端側の前記短節巻部または前記長節巻部が、前記コイル端部によって接続される前記コイル辺部間のコイル辺ピッチが1磁極ピッチである全節巻部に接続されて巻き返され、前記全節巻部が前記短節巻部または前記長節巻部に接続されて、前記短節巻部と前記長節巻部とが交互に繰り返されて前記可動子磁極の移動方向の一端側まで巻装されている。   The wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 5 is the wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 3 or 4, wherein the coil end portion is different in the depth direction of the slot. The coil sides on the slot bottom side and the coil sides on the slot opening side that are arranged at positions are alternately connected, and the coil sides on the slot bottom side and the slot sides on the slot opening side The coil side portion occupies two layers in the depth direction of the slot, and the wave winding is started from a phase end portion provided on one end side in the moving direction of the mover magnetic pole, The short-pitch winding portion and the long-pitch winding portion are alternately and repeatedly wound to the other end side in the moving direction of the mover magnetic pole, and the short-pitch winding portion on the other end side in the moving direction of the mover magnetic pole. Or, the long winding part is connected by the coil end part. The coil side pitch between the coil side parts is connected to all the winding parts with a single magnetic pole pitch, and the whole winding part is connected to the short-pitch winding part or the long-pitch winding part. The node winding portion and the long node winding portion are alternately and repeatedly wound to one end side in the moving direction of the mover magnetic pole.
請求項5に記載の3相回転電機の波巻き巻線によれば、波巻き巻線は、可動子磁極の移動方向の他端側で、全節巻部を介して可動子磁極の移動方向の一端側に巻き返される。これによって、短節巻部と長節巻部とが交互に繰り返されて波巻き構成が為される波巻き巻線において、可動子磁極の移動方向の一端側から他端側への巻装と、可動子磁極の移動方向の他端側から一端側への巻装とを併存させることができる。   According to the wave winding of the three-phase rotating electrical machine according to claim 5, the wave winding is the other end side in the moving direction of the mover magnetic pole, and the moving direction of the mover magnetic pole through the entire joint winding portion. It is rolled back to one end side. Thereby, in the wave winding in which the short winding portion and the long winding portion are alternately repeated to form a wave winding configuration, winding from one end side to the other end side in the moving direction of the mover magnetic pole The winding from the other end side to the one end side in the moving direction of the mover magnetic pole can coexist.
請求項6に記載の3相回転電機の波巻き巻線は、請求項5に記載の3相回転電機の波巻き巻線において、前記波巻き構成は、前記コイル導体がヘリカル状につながる2層のヘリカル巻シート状コイルとして構成され、前記ヘリカル巻シート状コイルは、2層のうちの一方の層が他方の層に対して前記可動子磁極の移動方向に、前記短節巻部の前記コイル辺ピッチまたは前記長節巻部の前記コイル辺ピッチ分、移動した状態に形成されている。   The wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 6 is the wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 5, wherein the wave winding configuration has two layers in which the coil conductor is connected in a helical shape. The helically wound sheet-like coil is configured such that one of the two layers is in the moving direction of the mover magnetic pole with respect to the other layer, and the coil of the short winding part It is formed in a state of being moved by the side pitch or the coil side pitch of the long winding portion.
そのため、ヘリカル巻シート状コイルを備える3相回転電機において、単相スロットと複相スロットとを混在させることが容易であり、電機子巻線の起磁力分布における高調波成分を低減することができる。さらに、短節巻部のコイル辺ピッチまたは長節巻部のコイル辺ピッチの選択により、3相回転電機の軸方向両端に分離して配される短節巻部のコイル端部および長節巻部のコイル端部の形成状態を変更することができる。   Therefore, in a three-phase rotating electric machine having a helically wound sheet-like coil, it is easy to mix single-phase slots and multi-phase slots, and harmonic components in the magnetomotive force distribution of the armature winding can be reduced. . Further, by selecting the coil side pitch of the short-pitch winding part or the coil side pitch of the long-pitch winding part, the coil end part and the long-pitch winding of the short-pitch part arranged separately at both axial ends of the three-phase rotating electric machine The formation state of the coil end of the part can be changed.
請求項7に記載の3相回転電機の波巻き巻線は、請求項6に記載の3相回転電機の波巻き巻線において、前記可動子磁極の移動方向の一端側の前記相端部側視において、前記コイル辺部から前記3相回転電機の軸方向外方に離れていく前記コイル端部の立ち上り方向と、前記可動子磁極の移動方向との為す角を立ち上り傾斜角とし、前記可動子磁極の移動方向の一端側の前記相端部側視において、前記3相回転電機の軸方向外方から前記コイル辺部に向かう前記コイル端部の立下り方向と、前記可動子磁極の移動方向との為す角を立下り傾斜角とするとき、前記全節巻部の前記立ち上り傾斜角は、前記短節巻部の前記立ち上り傾斜角と同じ角度に設定され、前記全節巻部の前記立下り傾斜角は、前記短節巻部の前記立下り傾斜角と比べて小さく設定されている。これにより、シート端部の全節巻部を含めて、3相回転電機の軸方向両端のコイル端部高さをそれぞれ略均一にすることができ、全節巻部の隣接するコイル端部間の絶縁を確保することができる。   The wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 7 is the wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 6, wherein the phase end portion side of one end side in the moving direction of the mover magnetic pole is provided. In view, the angle formed by the rising direction of the coil end that moves away from the coil side in the axial direction of the three-phase rotating electrical machine and the moving direction of the mover magnetic pole is defined as a rising inclination angle, and the movable In the phase end side view of one end side in the moving direction of the child magnetic pole, the falling direction of the coil end toward the coil side from the axially outer side of the three-phase rotating electrical machine, and the movement of the mover magnetic pole When the angle formed with the direction is a falling inclination angle, the rising inclination angle of the whole winding section is set to the same angle as the rising inclination angle of the short winding section, The falling inclination angle is smaller than the falling inclination angle of the short winding portion. It has been set. As a result, the coil end heights at both ends in the axial direction of the three-phase rotating electrical machine can be made substantially uniform, including all the node winding portions at the sheet end portion, and between adjacent coil end portions of all the node winding portions. Insulation can be ensured.
請求項8に記載の3相回転電機の波巻き巻線は、請求項6に記載の3相回転電機の波巻き巻線において、前記可動子磁極の移動方向の一端側の前記相端部側視において、前記コイル辺部から前記3相回転電機の軸方向外方に離れていく前記コイル端部の立ち上り方向と、前記可動子磁極の移動方向との為す角を立ち上り傾斜角とし、前記可動子磁極の移動方向の一端側の前記相端部側視において、前記3相回転電機の軸方向外方から前記コイル辺部に向かう前記コイル端部の立下り方向と、前記可動子磁極の移動方向との為す角を立下り傾斜角とするとき、前記全節巻部の前記立ち上り傾斜角は、前記長節巻部の前記立ち上り傾斜角と同じ角度に設定され、前記全節巻部の前記立下り傾斜角は、前記長節巻部の前記立下り傾斜角と比べて大きく設定されている。これにより、シート端部の全節巻部を含めて、3相回転電機の軸方向両端のコイル端部高さをそれぞれ略均一にすることができ、全節巻部の隣接するコイル端部間の絶縁を向上させることができる。   The wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 8 is the wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 6, wherein the phase end portion side of one end side in the moving direction of the mover magnetic pole is provided. In view, the angle formed by the rising direction of the coil end that moves away from the coil side in the axial direction of the three-phase rotating electrical machine and the moving direction of the mover magnetic pole is defined as a rising inclination angle, and the movable In the phase end side view of one end side in the moving direction of the child magnetic pole, the falling direction of the coil end toward the coil side from the axially outer side of the three-phase rotating electrical machine, and the movement of the mover magnetic pole When the angle formed with the direction is the falling inclination angle, the rising inclination angle of the whole winding section is set to the same angle as the rising inclination angle of the long winding section, The falling inclination angle is larger than the falling inclination angle of the long winding part. It has been set. As a result, the coil end heights at both ends in the axial direction of the three-phase rotating electrical machine can be made substantially uniform, including all the node winding portions at the sheet end portion, and between adjacent coil end portions of all the node winding portions. Insulation can be improved.
請求項9に記載の3相回転電機の波巻き巻線は、請求項6〜8のいずれか一項に記載の3相回転電機の波巻き巻線において、前記可動子磁極の移動方向の前記ヘリカル巻シート状コイルのシート端部であって前記コイル導体を巻き始める部分をコイル導体巻始め部とし、前記可動子磁極の移動方向の前記コイル導体巻始め部側視において前記コイル導体巻始め部から離れていく前記コイル導体の巻方向をヘリカル巻方向とし、相端部側からの前記3相回転電機の軸方向視において渦巻き状に装着したヘリカル巻シート状コイルで前記相端部を始点とした場合の渦巻き方向を円環巻方向とするとき、前記ヘリカル巻方向と前記円環巻方向とが一致している。   The wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 9 is the wave winding of the three-phase rotating electric machine according to any one of claims 6 to 8, wherein the moving magnetic pole moves in the moving direction. The coil end portion of the helically wound sheet-like coil that begins to wind the coil conductor is defined as a coil conductor winding start portion, and the coil conductor winding start portion as viewed from the coil conductor winding start portion side in the moving direction of the mover magnetic pole The winding direction of the coil conductor away from the helical winding direction is a helical winding direction, and the phase end portion is a starting point with a helically wound sheet-like coil mounted in a spiral shape when viewed in the axial direction of the three-phase rotating electrical machine from the phase end portion side. In this case, when the spiral direction is the annular winding direction, the helical winding direction and the annular winding direction coincide with each other.
請求項9に記載の3相回転電機の波巻き巻線によれば、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致しているので、コイル導体巻始め部から巻回される巻線等をステータコアの外周側(ステータコアヨーク側)に移動させることが容易であり、コイル導体巻始め部から巻回される巻線等がコイル導体巻始め部に巻き重なるヘリカル巻シート状コイルと干渉することを回避できる。そのため、ステータコアの径方向に巻き重なる部分を効率良く変形させることができ、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイルをコンパクトにすることができる。   According to the wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 9, since the helical winding direction and the annular winding direction coincide with each other, the winding wound from the coil conductor winding start portion is used as the stator core. It is easy to move to the outer peripheral side (stator core yoke side) of the coil and avoids interference of the winding wound from the coil conductor winding start part with the helically wound sheet coil wound around the coil conductor winding start part it can. Therefore, the portion of the stator core that is wound in the radial direction can be efficiently deformed, and the spiral helically wound sheet coil can be made compact.
請求項10に記載の3相回転電機の波巻き巻線は、請求項9に記載の3相回転電機の波巻き巻線において、前記可動子磁極の移動方向の前記ヘリカル巻シート状コイルのシート端部であって前記コイル導体が巻き返される部分をコイル導体巻き返し部とし、前記渦巻き状のヘリカル巻シート状コイルにおいて前記コイル導体巻始め部から前記コイル導体巻き返し部に掛けて前記ステータコアの径方向内周側に乗り上げるように巻き重なる2磁極ピッチ分のコイル導体をシート乗り上げ部とするとき、前記シート乗り上げ部のコイル端部は、前記円環巻方向に対して前記ステータコアの径方向内周側に傾斜して変形された部位をもち、前記コイル導体巻き返し部の先端側2相分のコイル端部は、前記可動子磁極の移動方向と略平行に配設されている。   The wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 10 is the wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 9, wherein the sheet of the helically wound sheet-like coil in the moving direction of the mover magnetic pole is provided. A portion where the coil conductor is rewound as an end portion is defined as a coil conductor rewound portion, and in the spiral helical sheet-like coil, the coil conductor winding start portion is hung from the coil conductor rewound portion in the radial direction of the stator core. When a coil conductor corresponding to two magnetic pole pitches wound so as to ride on the inner peripheral side is used as a seat riding portion, the coil end portion of the seat riding portion is on the radially inner peripheral side of the stator core with respect to the annular winding direction. A coil end portion corresponding to two phases on the distal end side of the coil conductor winding portion is disposed substantially parallel to the moving direction of the mover magnetic pole. That.
これにより、コイル導体巻き返し部の径方向内周側に突出する領域を低減させることができ、シート乗り上げ部の径方向厚みを低減させることができる。したがって、請求項9に記載の3相回転電機の波巻き巻線と比べて、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイルをさらにコンパクトにすることができる。   Thereby, the area | region which protrudes to the radial direction inner peripheral side of a coil conductor winding | wrapping part can be reduced, and the radial direction thickness of a seat riding-up part can be reduced. Therefore, as compared with the wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 9, the spiral helical sheet-like coil can be made more compact.
第1実施形態に係り、1本のコイルユニット1aの巻装方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which concerns on 1st Embodiment and shows the winding method of the one coil unit 1a. 第1実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイル3の1相の単位コイル分を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a one-phase unit coil portion of a helically wound sheet-like coil 3 according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイル3の3相分を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a three-phase portion of a helically wound sheet-like coil 3 according to the first embodiment. 図3のIV−IV断面図である。It is IV-IV sectional drawing of FIG. 第1実施形態に係り、3相回転電機の相構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which concerns on 1st Embodiment and shows the phase structure of a three-phase rotary electric machine. 第1実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイル3の接続状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the connection state of the helical winding sheet-like coil 3 concerning 1st Embodiment. 第1実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイル3がステータコア7のスロット73に装着された状態を示す部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a state in which the helically wound sheet-like coil 3 is mounted in a slot 73 of the stator core 7 according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、スロット73の相配置を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a phase arrangement of slots 73 according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイル3を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a helically wound sheet-like coil 3 according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7に渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイル3が巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which the helically wound sheet-like coil 3 is spirally attached to the stator core 7 and the helically wound sheet-like coil 3 is wound linearly according to the first embodiment. 第1実施形態に係り、短節巻部3SWおよび全節巻部3FWのコイル端部高さを説明する図である。It is a figure which concerns on 1st Embodiment and demonstrates the coil end part height of short-pitch winding part 3SW and all-pitch winding part 3FW. 図10において、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1および立下り傾斜角θDF1が変更された状態を示す模式図である。In FIG. 10, it is a schematic diagram which shows the state in which the rising inclination angle θUF1 and the falling inclination angle θDF1 of the entire joint winding portion 3FW are changed. 第2実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7に渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイル3が巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a state in which the helically wound sheet-like coil 3 is spirally attached to the stator core 7 and the helically wound sheet-like coil 3 is wound linearly according to the second embodiment. 第2実施形態に係り、スロット73の相配置を示す図である。It is a figure which concerns on 2nd Embodiment and shows the phase arrangement | positioning of the slot 73. FIG. 第2実施形態に係り、長節巻部3LWおよび全節巻部3FWのコイル端部高さを説明する図である。It is a figure which concerns on 2nd Embodiment and explains the coil end part height of long-pitch winding part 3LW and all-pitch winding part 3FW. 図13において、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1および立下り傾斜角θDF1が変更された状態を示す模式図である。In FIG. 13, it is a schematic diagram which shows the state in which the rising inclination angle θUF1 and the falling inclination angle θDF1 of the whole joint winding portion 3FW are changed. 第2実施形態に係り、コイル引回し点5RU1の可動子磁極の移動方向の移動量を増加させた場合を説明する図である。It is a figure explaining the case where the moving amount | distance of the moving direction of the needle | mover magnetic pole of coil routing point 5RU1 is increased according to 2nd Embodiment. 第3実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイル3の接続状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the connection state of the helical winding sheet-like coil 3 concerning 3rd Embodiment. 第3実施形態に係り、スロット73の相配置を示す図である。It is a figure which concerns on 3rd Embodiment and shows the phase arrangement | positioning of the slot 73. FIG. 第3実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7に渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイル3が巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a state in which the helically wound sheet-like coil 3 is spirally attached to the stator core 7 and the helically wound sheet-like coil 3 is wound linearly according to the third embodiment. 第4実施形態に係り、スロット73の相配置を示す図である。It is a figure which concerns on 4th Embodiment and shows the phase arrangement | positioning of the slot 73. FIG. 第4実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7に渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイル3が巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a state in which the helically wound sheet-like coil 3 is spirally attached to the stator core 7 and the helically wound sheet-like coil 3 is wound linearly according to the fourth embodiment. 第5実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7に渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイル3が巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a state in which the helically wound sheet-like coil 3 is spirally attached to the stator core 7 and the helically wound sheet-like coil 3 is wound linearly according to the fifth embodiment. 第5実施形態に係り、ヘリカル巻シート状コイル3を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the helical winding sheet-like coil 3 in connection with 5th Embodiment. 第5実施形態に係り、隙間詰めの第1段階におけるシート乗り上げ部3Aの状態を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a state of a seat riding-up portion 3A in a first stage of gap filling according to the fifth embodiment. 第5実施形態に係り、隙間詰めの第2段階におけるシート乗り上げ部3Aのコイル端部の変形方法を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a method of deforming a coil end portion of a seat riding-up portion 3A in a second stage of gap filling according to the fifth embodiment. 第5実施形態に係り、隙間詰めの第2段階におけるシート乗り上げ部3Aの状態を示す模式図である。FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a state of the seat riding-up portion 3A in the second stage of gap filling according to the fifth embodiment. 第5実施形態に係り、隙間詰めの第3段階におけるシート乗り上げ部3Aの状態を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a state of a seat riding-up portion 3A in a third stage of gap filling according to the fifth embodiment. 第1実施形態に係り、隙間詰め後のシート乗り上げ部3Aの状態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a state of the seat riding-up portion 3A after gap clearance according to the first embodiment. U相コイル9Uの接続状態の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the connection state of U-phase coil 9U.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態について、共通する箇所には共通の符号を付して対応させることにより、重複する説明を省略する。また、各図は概念図であり、細部構造の寸法まで規定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about each embodiment, the common code | symbol is attached | subjected to a common location, and the overlapping description is abbreviate | omitted. Each figure is a conceptual diagram and does not define the dimensions of the detailed structure.
<第1実施形態>
本実施形態の3相回転電機の波巻き巻線は、コイル導体が波巻き構成となるように巻装されており、波巻き構成は、コイル導体がヘリカル状につながる2層のヘリカル巻シート状コイル3として構成されている。まず、ヘリカル巻シート状コイル3の構成について詳説する。図1は、1本のコイルユニット1aの巻装方法を示す模式図である。(a)は、C側視における第1層および第2層のコイル導体の層渡り状態を示している。(b)は、コイル導体が巻芯に巻装された状態を示しており、(c)は、(b)において、巻芯を取り除いた状態を示している。(d)は、紙面奥側(A側)のコイル導体の巻装状態(B側からの透視図)を示しており、(e)は、紙面手前側(B側)のコイル導体の巻装状態を示している。(f)は、D側視における第1層および第2層のコイル導体の層渡り状態を示している。
<First Embodiment>
The wave winding of the three-phase rotating electric machine of the present embodiment is wound so that the coil conductor has a wave winding configuration, and the wave winding configuration is a two-layer helical winding sheet shape in which the coil conductor is helically connected. The coil 3 is configured. First, the configuration of the helically wound sheet coil 3 will be described in detail. FIG. 1 is a schematic diagram showing a winding method of one coil unit 1a. (A) has shown the layer crossing state of the coil conductor of the 1st layer and the 2nd layer in C side view. (B) has shown the state by which the coil conductor was wound by the winding core, (c) has shown the state which removed the winding core in (b). (D) shows the winding state (perspective view from the B side) of the coil conductor on the back side (A side) of the drawing, and (e) shows the winding of the coil conductor on the front side (B side) of the drawing. Indicates the state. (F) has shown the layer crossing state of the coil conductor of the 1st layer and the 2nd layer in D side view.
コイルユニット1aは、スロットS13の位置において、紙面手前側(B側)から紙面奥側(A側)の方向に巻装されている。そして、スロットS13、S18、S25、S30およびS37において、コイルユニット1aは、巻芯の短手方向(巻芯軸に垂直な方向)に直線状に延びるコイル辺部10aが形成されている。同図のB側からA側に向けてコイル導体が巻装されるときに形成されるコイル辺部10aを往き導体部11aと呼称し、A側からB側に向けて巻装されるときに形成されるコイル辺部10aを還り導体部12aと呼称する。往き導体部11aおよび還り導体部12aは、後述するステータコア7の各スロット73に交互に挿通される。   The coil unit 1a is wound in the direction from the front side (B side) to the back side (A side) of the paper at the position of the slot S13. In the slots S13, S18, S25, S30, and S37, the coil unit 1a is formed with a coil side portion 10a that extends linearly in the short direction of the core (the direction perpendicular to the core axis). The coil side portion 10a formed when the coil conductor is wound from the B side to the A side in the figure is referred to as the forward conductor portion 11a, and is wound from the A side toward the B side. The formed coil side portion 10a is referred to as a return conductor portion 12a. The forward conductor portion 11a and the return conductor portion 12a are alternately inserted into slots 73 of the stator core 7 described later.
往き導体部11aおよび還り導体部12aの同一側端部は、コイル辺部10aと一体に形成されるコイル端部20aによって接続されている。巻芯の長手方向(巻芯軸方向)に平行な線分であって、スロットS13およびS18を結ぶ線分を考えると、コイル端部20aは、当該線分の垂直二等分線上で巻き曲げられて、巻き曲げ部21aが形成されている。スロットS18およびS25を結ぶ線分の垂直二等分線上、スロットS25およびS30を結ぶ線分の垂直二等分線上、並びに、スロットS30およびS37を結ぶ線分の垂直二等分線上においても同様に、コイル端部20aは巻き曲げられており、巻き曲げ部21aがそれぞれ形成されている。   The same side end portions of the forward conductor portion 11a and the return conductor portion 12a are connected by a coil end portion 20a formed integrally with the coil side portion 10a. Considering a line segment parallel to the longitudinal direction (core axis direction) of the core and connecting the slots S13 and S18, the coil end portion 20a is bent on a vertical bisector of the line segment. Thus, a bent portion 21a is formed. The same applies to the vertical bisector connecting the slots S18 and S25, the vertical bisector connecting the slots S25 and S30, and the vertical bisector connecting the slots S30 and S37. The coil end portion 20a is bent and a bent portion 21a is formed.
同図に示すように、往き導体部11aと、5スロットピッチ分のコイル端部20aと、還り導体部12aと、7スロットピッチ分のコイル端部20aとを有するコイル導体をコイル要素4aと呼称する。そして、コイル要素4aが2磁極ピッチ毎に巻芯の長手方向(巻芯軸方向)に配されて接続された状態のコイル導体をコイルユニット1aと呼称する。コイル要素4aは、短節巻部3SWおよび長節巻部3LWを有しており、コイルユニット1aは、短節巻部3SWと長節巻部3LWとが交互に繰り返されてコイル導体が巻装されている。   As shown in the figure, a coil conductor having a forward conductor portion 11a, a coil end portion 20a corresponding to a 5-slot pitch, a return conductor portion 12a, and a coil end portion 20a corresponding to a 7-slot pitch is referred to as a coil element 4a. To do. The coil conductor in which the coil elements 4a are arranged and connected in the longitudinal direction of the core (core axis direction) every two magnetic pole pitches is referred to as a coil unit 1a. The coil element 4a has a short-pitch winding part 3SW and a long-pitch winding part 3LW. In the coil unit 1a, the short-pitch winding part 3SW and the long-pitch winding part 3LW are alternately repeated to wind the coil conductor. Has been.
ここで、短節巻部3SWとは、コイル端部20aによって接続されるコイル辺部10a間(往き導体部11aおよび還り導体部12a間)のコイル辺ピッチが1磁極ピッチより短いコイル導体部分をいう。また、長節巻部3LWとは、コイル端部20aによって接続されるコイル辺部10a間(往き導体部11aおよび還り導体部12a間)のコイル辺ピッチが1磁極ピッチより長いコイル導体部分をいう。後述するように、本実施形態では、1磁極ピッチは6スロットピッチであり、短節巻部3SWのコイル辺ピッチは5スロットピッチに設定され、長節巻部3LWのコイル辺ピッチは7スロットピッチに設定されている。   Here, the short winding portion 3SW is a coil conductor portion in which the coil side pitch between the coil side portions 10a connected by the coil end portion 20a (between the forward conductor portion 11a and the return conductor portion 12a) is shorter than one magnetic pole pitch. Say. Further, the long winding portion 3LW refers to a coil conductor portion in which the coil side pitch between the coil side portions 10a connected by the coil end portion 20a (between the forward conductor portion 11a and the return conductor portion 12a) is longer than one magnetic pole pitch. . As will be described later, in this embodiment, one magnetic pole pitch is 6 slot pitch, the coil side pitch of the short-pitch winding part 3SW is set to 5 slot pitch, and the coil side pitch of the long-pitch winding part 3LW is 7 slot pitch. Is set to
図2は、ヘリカル巻シート状コイル3の1相の単位コイル分を示す模式図である。図2(a)〜(f)は、図1(a)〜(f)にそれぞれ対応しており、図2に示すスロットSは、図1に示すスロットSに対応している。破線で示すコイルユニット1bは、実線で示すコイルユニット1aを、巻芯の長手方向(巻芯軸方向)に1磁極ピッチ分、移動させたものである。よって、コイルユニット1bは、スロットS19の位置において、紙面手前側(B側)から紙面奥側(A側)の方向に巻装されており、スロットS12、S19、S24、S31およびS36において、コイル辺部10bが形成されている。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a one-phase unit coil portion of the helically wound sheet-like coil 3. 2A to 2F correspond to FIGS. 1A to 1F, respectively, and the slot S shown in FIG. 2 corresponds to the slot S shown in FIG. A coil unit 1b indicated by a broken line is obtained by moving the coil unit 1a indicated by a solid line by one magnetic pole pitch in the longitudinal direction of the core (core axis direction). Therefore, the coil unit 1b is wound in the direction from the front side (B side) to the back side (A side) of the paper at the position of the slot S19, and in the slots S12, S19, S24, S31 and S36, the coil unit 1b is wound. A side portion 10b is formed.
コイル辺部10aと同様に、コイル辺部10bは、往き導体部11bおよび還り導体部12bを有しており、往き導体部11bおよび還り導体部12bは、ステータコア7の各スロット73に交互に挿通される。また、コイル端部20aと同様に、往き導体部11bおよび還り導体部12bの同一側端部は、コイル辺部10bと一体に形成されるコイル端部20bによって接続されており、コイル端部20bには、巻き曲げ部21bが形成されている。   Similar to the coil side portion 10 a, the coil side portion 10 b has a forward conductor portion 11 b and a return conductor portion 12 b, and the forward conductor portion 11 b and the return conductor portion 12 b are alternately inserted into the slots 73 of the stator core 7. Is done. Similarly to the coil end portion 20a, the same side end portions of the forward conductor portion 11b and the return conductor portion 12b are connected by a coil end portion 20b formed integrally with the coil side portion 10b, and the coil end portion 20b. Is formed with a bent portion 21b.
同図に示すように、7スロットピッチ分のコイル端部20bと、往き導体部11bと、5スロットピッチ分のコイル端部20bと、還り導体部12bとを有するコイル導体をコイル要素4bと呼称する。そして、コイル要素4bが2磁極ピッチ毎に巻芯の長手方向(巻芯軸方向)に配されて接続された状態のコイル導体をコイルユニット1bと呼称する。コイル要素4bは、短節巻部3SWおよび長節巻部3LWを有しており、コイルユニット1bは、短節巻部3SWと長節巻部3LWとが交互に繰り返されてコイル導体が巻装されている。コイルユニット1aおよびコイルユニット1bは、シート厚さ方向に対をなしている。   As shown in the figure, a coil conductor having a coil end portion 20b for 7 slot pitch, a forward conductor portion 11b, a coil end portion 20b for 5 slot pitch, and a return conductor portion 12b is referred to as a coil element 4b. To do. A coil conductor in which the coil elements 4b are arranged and connected in the longitudinal direction (core axis direction) of the core every two magnetic pole pitches is referred to as a coil unit 1b. The coil element 4b has a short-pitch winding part 3SW and a long-pitch winding part 3LW. In the coil unit 1b, the short-pitch winding part 3SW and the long-pitch winding part 3LW are alternately repeated to wind the coil conductor. Has been. The coil unit 1a and the coil unit 1b are paired in the sheet thickness direction.
図3は、ヘリカル巻シート状コイル3の3相分を示す模式図である。図3(a)〜(f)は、図1(a)〜(f)および図2(a)〜(f)にそれぞれ対応しており、図3に示すスロットSは、図1および図2に示すスロットSに対応している。図4は、図3のIV−IV断面図を示している。本実施形態では、実線で示すコイル要素4aと破線で示すコイル要素4bとを一対として、一対のコイル要素4a、4bが2磁極ピッチ毎に巻芯の長手方向(巻芯軸方向)に配されている。   FIG. 3 is a schematic diagram showing three phases of the helically wound sheet coil 3. FIGS. 3A to 3F correspond to FIGS. 1A to 1F and FIGS. 2A to 2F, respectively. The slot S shown in FIG. The slot S shown in FIG. FIG. 4 shows a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. In the present embodiment, the coil element 4a indicated by the solid line and the coil element 4b indicated by the broken line are paired, and the pair of coil elements 4a and 4b are arranged in the longitudinal direction of the core (core axis direction) every two magnetic pole pitches. ing.
例えば、図4に示すように、スロットS13の第2層とスロットS18の第1層との間でコイル要素4aが形成され、これと対になるコイル要素4bは、スロットS12の第1層とスロットS19の第2層との間で形成されている。同様にして、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に1スロットピッチ進んだスロットS14の第2層と、スロットS19の第1層との間でコイル要素4aが形成され、これと対になるコイル要素4bは、スロットS13の第1層とスロットS20(図示略)の第2層との間で形成されている。同図に示すように、シート厚さ方向に隣接するコイル辺部10a、10bが密着するように加圧成形されると、コイル辺部10a、10bは、巻芯の長手方向(巻芯軸方向)に2層に亘って整列する。   For example, as shown in FIG. 4, the coil element 4a is formed between the second layer of the slot S13 and the first layer of the slot S18, and the coil element 4b paired therewith is connected to the first layer of the slot S12. It is formed between the second layer of the slot S19. Similarly, a coil element 4a is formed between the second layer of the slot S14 advanced by one slot pitch in the moving direction of the mover magnetic pole (in the direction of the arrow F1) and the first layer of the slot S19. The coil element 4b is formed between the first layer of the slot S13 and the second layer of the slot S20 (not shown). As shown in the drawing, when the coil sides 10a and 10b adjacent to each other in the sheet thickness direction are pressure-molded, the coil sides 10a and 10b are arranged in the longitudinal direction of the core (core axis direction). ) Over two layers.
図1〜図3に示すように、紙面奥側(A側)に形成されるコイル辺部10aおよびコイル辺部10bを第1層と呼称し、紙面手前側(B側)に形成されるコイル辺部10aおよびコイル辺部10bを第2層と呼称する。図1〜図3の(a)および(f)は、第1層および第2層におけるコイル導体の層渡り状態を示している。これらの図では、層間を接続する部分が最短となるようにコイル導体の層渡り状態を模式的に図示している。なお、コイルユニット1a、1bがステータコア7に取り付けられた際には、巻芯の長手方向(巻芯軸方向)は、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に相当する。   As shown in FIGS. 1 to 3, the coil side portion 10a and the coil side portion 10b formed on the back side (A side) of the paper are referred to as the first layer, and the coil formed on the front side (B side) of the paper. The side portion 10a and the coil side portion 10b are referred to as a second layer. FIGS. 1 to 3 (a) and (f) show the cross-layer states of the coil conductors in the first layer and the second layer. In these figures, the layered state of the coil conductor is schematically illustrated so that the portion connecting the layers is the shortest. When the coil units 1a and 1b are attached to the stator core 7, the longitudinal direction of the core (core axis direction) corresponds to the moving direction of the mover magnetic pole (arrow F1 direction).
本実施形態では、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に、U相(通電方向関係:順方向U1)、U相(通電方向関係:順方向U2)、W相(通電方向関係:逆方向W1)、W相(通電方向関係:逆方向W2)、V相(通電方向関係:順方向V1)、V相(通電方向関係:順方向V2)、U相(通電方向関係:逆方向U1)、U相(通電方向関係:逆方向U2)、W相(通電方向関係:順方向W1)、W相(通電方向関係:順方向W2)、V相(通電方向関係:逆方向V1)、V相(通電方向関係:逆方向V2)の順に巻線が形成されている。なお、図4では、相を用いて通電方向が逆方向であることを示しており、以下同様に図示する。 In the present embodiment, the U-phase (energization direction relationship: forward direction U1), U-phase (energization direction relationship: forward direction U2), and W-phase (energization direction relationship: reverse) in the moving direction of the mover magnetic pole (arrow F1 direction). Direction W1), W phase (energization direction relationship: reverse direction W2), V phase (energization direction relationship: forward direction V1), V phase (energization direction relationship: forward direction V2), U phase (energization direction relationship: reverse direction U1) ), U phase (energization direction relationship: reverse direction U2), W phase (energization direction relationship: forward direction W1), W phase (energization direction relationship: forward direction W2), V phase (energization direction relationship: reverse direction V1), Windings are formed in the order of the V-phase (energization direction relationship: reverse direction V2). FIG. 4 shows that the energization direction is the reverse direction using the phase * , and the same is shown below.
同相のコイル辺部10aまたは10bが可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に2本隣接しており、同相コイルの巻線単位は4本からなる。後述するように、同相のコイルユニット1a、1b、1a、1bは、3相回転電機の駆動時に流れる電流方向が一致するように接続されており、12本の巻線単位からなる3相巻線が構成されている。なお、同図に示すように、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)の隣接する各コイル辺部間は、ステータコア7のステータコア磁極72を収容可能に所定間隔1W離間されている。   Two in-phase coil sides 10a or 10b are adjacent to each other in the moving direction of the mover magnetic pole (in the direction of arrow F1), and the winding unit of the in-phase coil is composed of four. As will be described later, the in-phase coil units 1a, 1b, 1a, and 1b are connected so that the directions of the currents that flow when the three-phase rotating electrical machine is driven are matched, and the three-phase windings that consist of twelve winding units. Is configured. As shown in the figure, adjacent coil sides in the moving direction of the mover magnetic pole (the direction of the arrow F1) are separated by a predetermined interval of 1 W so as to accommodate the stator core magnetic pole 72 of the stator core 7.
図5は、3相回転電機の相構成を示す模式図である。本実施形態では、X1相(XはU、V、Wのいずれか。以下同じ。)のコイルユニット1aと、X1相のコイルユニット1bとが直列接続されて相単位コイル5X1が形成されている。また、X2相のコイルユニット1aと、X2相のコイルユニット1bとが直列接続されて相単位コイル5X2が形成されている。相単位コイル5X1、5X2は直列接続されて、相コイル6Xが形成されている。なお、本実施形態では、相コイル6Xの周方向長がステータの周方向長の自然数倍になるステータ周倍の波巻き構成になっている。また、同図では、X相端子を5TXで示し、中性点を5Nで示している。   FIG. 5 is a schematic diagram showing a phase configuration of a three-phase rotating electrical machine. In the present embodiment, an X1-phase coil unit 1a (X is any of U, V, and W; the same applies hereinafter) and an X1-phase coil unit 1b are connected in series to form a phase unit coil 5X1. . The X2-phase coil unit 1a and the X2-phase coil unit 1b are connected in series to form a phase unit coil 5X2. The phase unit coils 5X1 and 5X2 are connected in series to form a phase coil 6X. In the present embodiment, the circumferential length of the phase coil 6 </ b> X is a wave winding configuration of the stator circumference that is a natural number times the circumferential length of the stator. In the figure, the X-phase terminal is indicated by 5TX, and the neutral point is indicated by 5N.
図6は、ヘリカル巻シート状コイル3の接続状態を示す模式図である。同図は、シート厚さ方向視におけるシート両端部の巻線の接続状態を示している。(a)〜(c)は、順にU相、V相、W相の1相分の接続状態を示しており、(d)は、3相分の接続状態を示している。同図では、説明の便宜上、コイルユニット1aを実線で示し、コイルユニット1bを破線で示して区別しているが、実際は一体に形成されている。また、図中の数字は、相端子5TXから中性点5Nまでの巻線の接続順を示している。以下、同図(a)に基づいてU相を例に説明するが、V相およびW相についても同様である。 FIG. 6 is a schematic diagram showing a connection state of the helically wound sheet coil 3. This figure shows a connection state of windings at both ends of the sheet as viewed in the sheet thickness direction. (A)-(c) has shown the connection state for one phase of U phase, V phase, and W phase in order, (d) has shown the connection state for three phases. In the figure, for convenience of explanation, the coil unit 1a is indicated by a solid line and the coil unit 1b is indicated by a broken line to be distinguished from each other, but they are actually formed integrally. Further, the numeral * in the figure indicates the connection order of the windings from the phase terminal 5TX to the neutral point 5N. Hereinafter, the U phase will be described as an example based on FIG. 5A, but the same applies to the V phase and the W phase.
相単位コイル5U1は、U相端子5TUを起点にして矢印F12方向に巻装された後(実線で示すU1相のコイルユニット1aに相当。1〜7)、コイル引回し点5RU1で巻き返されて矢印F11方向に巻装されており(破線で示すU1相のコイルユニット1bに相当。8〜15)、接続点5JU1に接続されている。相単位コイル5U2は、接続点5JU1を起点にして矢印F12方向に巻装された後(実線で示すU2相のコイルユニット1aに相当。16〜22)、コイル引回し点5RU2で巻き返されて矢印F11方向に巻装されており(破線で示すU2相のコイルユニット1bに相当。23〜30)、中性点5Nに接続されている。相単位コイル5U1および相単位コイル5U2は、直列接続されており、相コイル6Uが形成されている。 The phase unit coil 5U1 is wound in the direction of arrow F12 starting from the U-phase terminal 5TU (corresponding to the U1-phase coil unit 1a indicated by the solid line, 1 * to 7 * ), and then wound at the coil routing point 5RU1. It is returned and wound in the direction of arrow F11 (corresponding to the U1-phase coil unit 1b indicated by a broken line, 8 * to 15 * ), and is connected to the connection point 5JU1. The phase unit coil 5U2 is wound in the direction of arrow F12 starting from the connection point 5JU1 (corresponding to the U2-phase coil unit 1a indicated by the solid line, 16 * -22 * ), and then wound back at the coil routing point 5RU2. It is wound in the direction of the arrow F11 (corresponding to the U2-phase coil unit 1b indicated by a broken line, 23 * -30 * ), and is connected to the neutral point 5N. Phase unit coil 5U1 and phase unit coil 5U2 are connected in series, and phase coil 6U is formed.
相単位コイル5U1、5U2は、反相端子5TU側(矢印F12方向側)のシート端部で巻線が引回されており、反相端子5TU側(矢印F12方向側)のシート端部に接続点を有しない。そのため、反相端子5TU側(矢印F12方向側)のシート端部でコイルユニット1a、1bを接続する場合と比べて、コイル端部20a、20bをコンパクトにすることができる。なお、巻線を引回す代わりに、反相端子5TU側(矢印F12方向側)のシート端部でコイルユニット1a、1bを接続することもできる。この場合は、コイルユニット1a、1bをそれぞれ巻装した後に互いの端部同士を接続することができるので、巻線を引回す場合と比べて、製作が容易である。   The phase unit coils 5U1 and 5U2 are wound around the sheet end on the opposite phase terminal 5TU side (arrow F12 direction side) and connected to the sheet end on the opposite phase terminal 5TU side (arrow F12 direction side). Has no points. Therefore, compared with the case where the coil units 1a and 1b are connected at the sheet end portion on the opposite phase terminal 5TU side (arrow F12 direction side), the coil end portions 20a and 20b can be made compact. Instead of routing the windings, the coil units 1a and 1b can be connected at the sheet end portion on the opposite phase terminal 5TU side (arrow F12 direction side). In this case, since each end can be connected after coil unit 1a, 1b is wound, manufacture is easy compared with the case where winding is drawn.
また、同図に示すように、本実施形態の波巻き巻線は、可動子磁極の移動方向の一端側(矢印F11方向側)に設けられる相端部5Tから巻き始められ、短節巻部3SWと長節巻部3LWとが交互に繰り返されて可動子磁極の移動方向の他端側(矢印F12方向側のシート端部)まで巻装されている。そして、可動子磁極の移動方向の他端側(矢印F12方向側のシート端部)の長節巻部3LWは、全節巻部3FWに接続されて巻き返されている。なお、相端部5Tとは、3相の各相端子5TU、5TV、5TWを引き出す部分をいう。   Further, as shown in the figure, the wave winding of the present embodiment starts winding from a phase end portion 5T provided on one end side (arrow F11 direction side) of the moving direction of the mover magnetic pole, and the short-pitch winding portion 3SW and the long winding part 3LW are alternately repeated and wound up to the other end side in the moving direction of the mover magnetic pole (the sheet end part on the arrow F12 direction side). The long-pitch winding portion 3LW on the other end side in the moving direction of the mover magnetic pole (the sheet end portion on the arrow F12 direction side) is connected to the full-pitch winding portion 3FW and is rewound. The phase end portion 5T is a portion from which the three-phase terminals 5TU, 5TV, and 5TW are drawn.
全節巻部3FWは長節巻部3LWに接続されて、短節巻部3SWと長節巻部3LWとが交互に繰り返されて可動子磁極の移動方向の一端側(矢印F11方向側のシート端部)まで巻装されている。なお、全節巻部3FWとは、コイル端部20aによって接続されるコイル辺部10a間のコイル辺ピッチが1磁極ピッチであるコイル導体部分をいう。コイル端部20bについても同様である。   The full-pitch winding portion 3FW is connected to the long-pitch winding portion 3LW, and the short-pitch winding portion 3SW and the long-pitch winding portion 3LW are alternately repeated so that one end side in the moving direction of the mover magnetic pole (the sheet on the arrow F11 direction side) Winding up to the end). The full-pitch winding part 3FW refers to a coil conductor part in which the coil side pitch between the coil side parts 10a connected by the coil end part 20a is one magnetic pole pitch. The same applies to the coil end 20b.
本実施形態の波巻き巻線は、可動子磁極の移動方向の他端側(矢印F12方向側のシート端部)で、全節巻部3FWを介して可動子磁極の移動方向の一端側(矢印F11方向側)に巻き返される。これによって、短節巻部3SWと長節巻部3LWとが交互に繰り返されて波巻き構成が為される波巻き巻線において、可動子磁極の移動方向の一端側(矢印F11方向側)から他端側(矢印F12方向側)への巻装と、可動子磁極の移動方向の他端側(矢印F12方向側)から一端側(矢印F11方向側)への巻装とを併存させることができる。   The wave winding of the present embodiment is the other end side in the moving direction of the mover magnetic pole (the sheet end portion on the arrow F12 direction side), and the one end side in the moving direction of the mover magnetic pole via the full-pitch winding portion 3FW ( Wrapped in the direction of arrow F11). Accordingly, in the wave winding in which the short winding portion 3SW and the long winding portion 3LW are alternately repeated to form a wave winding configuration, from one end side (arrow F11 direction side) in the moving direction of the mover magnetic pole. Winding on the other end side (arrow F12 direction side) and winding from the other end side (arrow F12 direction side) in the moving direction of the mover magnetic pole to one end side (arrow F11 direction side) can coexist. it can.
図7は、ヘリカル巻シート状コイル3がステータコア7のスロット73に装着された状態を示す部分断面図である。同図に示すように、ステータコア7は、ステータコア7の周方向に延在するステータコアヨーク71と、ステータコアヨーク71からステータコア7の軸芯方向に突出する複数のステータコア磁極72と、を有している。また、ステータコア磁極72、72の間には、ヘリカル巻シート状コイル3のコイル辺部10a、10b(往き導体部11a、11b、還り導体部12a、12b)を収容可能にスロット73が形成されており、コイル辺部10a、10bは、スロット73に収容されている。なお、同図では、説明の便宜上、4層分のコイル辺部10a(往き導体部11a、還り導体部12a、往き導体部11a、還り導体部12a)が記載されているが、スロット73は、巻き重ねられる周回分のコイル辺部10a、10bを収容することができる。   FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a state in which the helically wound sheet-like coil 3 is mounted in the slot 73 of the stator core 7. As shown in the figure, the stator core 7 has a stator core yoke 71 extending in the circumferential direction of the stator core 7 and a plurality of stator core magnetic poles 72 protruding from the stator core yoke 71 in the axial direction of the stator core 7. . Further, a slot 73 is formed between the stator core magnetic poles 72 and 72 so as to accommodate the coil side portions 10a and 10b (the forward conductor portions 11a and 11b and the return conductor portions 12a and 12b) of the helically wound sheet-like coil 3. The coil side portions 10 a and 10 b are accommodated in the slot 73. In the figure, for convenience of explanation, four sides of the coil side portion 10a (the forward conductor portion 11a, the return conductor portion 12a, the forward conductor portion 11a, and the return conductor portion 12a) are shown. The coil side portions 10a and 10b for the rounds to be wound can be accommodated.
ステータコア磁極72の先端部721は、ステータコア7の周方向に幅広になっており、可動子8と対向している。可動子8は、同図に示す可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に回転可能に支持されている。本実施形態の波巻き巻線は、可動子8およびステータコア7がステータの径方向に同芯に配されるラジアル空隙型の円筒状回転電機として用いることができる。なお、同図では、1つのスロット73について図示しているが、スロット73は、ステータコア7の周方向に所定磁極数分、形成されており、コイル辺部10a(往き導体部11a、還り導体部12a)は、ステータコア7の各スロット73に交互に挿通されている。コイル辺部10b(往き導体部11b、還り導体部12b)についても同様である。   The leading end 721 of the stator core magnetic pole 72 is wide in the circumferential direction of the stator core 7 and faces the mover 8. The mover 8 is supported so as to be rotatable in the moving direction of the mover magnetic pole shown in FIG. The wave winding of the present embodiment can be used as a radial air gap type cylindrical rotating electric machine in which the mover 8 and the stator core 7 are arranged concentrically in the radial direction of the stator. In the drawing, only one slot 73 is shown, but the slots 73 are formed in the circumferential direction of the stator core 7 by a predetermined number of magnetic poles, and the coil side portion 10a (the forward conductor portion 11a, the return conductor portion). 12 a) are alternately inserted into the slots 73 of the stator core 7. The same applies to the coil side portion 10b (the forward conductor portion 11b and the return conductor portion 12b).
コイル端部20aは、スロット73の深さ方向(矢印H1方向)において異なる位置に配されるスロット底部側(矢印H11方向側)のコイル辺部10a(還り導体部12a)とスロット開口部側(矢印H12方向側)のコイル辺部10a(往き導体部11a)とを交互に接続して、スロット底部側(矢印H11方向側)のコイル辺部10a(還り導体部12a)とスロット開口部側(矢印H12方向側)のコイル辺部10a(往き導体部11a)とが、スロット73の深さ方向(矢印H1方向)の2層分を占有している。コイル端部20b、コイル辺部10b(往き導体部11b、還り導体部12b)についても同様である。   The coil end portion 20a includes a coil side portion 10a (return conductor portion 12a) on the slot bottom side (arrow H11 direction side) and a slot opening portion side (side of the arrow H11 direction) arranged at different positions in the depth direction of the slot 73 (arrow H1 direction). The coil side portions 10a (forward conductor portions 11a) on the arrow H12 direction side are alternately connected, and the coil side portions 10a (return conductor portion 12a) on the slot bottom side (arrow H11 direction side) and the slot opening side ( The coil side portion 10a (the forward conductor portion 11a) on the arrow H12 direction side occupies two layers in the depth direction of the slot 73 (arrow H1 direction). The same applies to the coil end portion 20b and the coil side portion 10b (the forward conductor portion 11b and the return conductor portion 12b).
本実施形態では、2極12スロットを基本構成とする3相回転電機であり、毎極毎相スロット数は2である。つまり、本実施形態では、スロット73は、毎極毎相スロット数が整数である整数スロットである。また、スロット73は、単相スロット731と複相スロット732とを有している。ここで、単相スロット731とは、1つのスロット73内において3相のうちの単一相のコイル辺部10a、10bが収容されるスロットをいう。一方、複相スロット732とは、1つのスロット73内において3相のうちの複数相のコイル辺部10a、10bが収容されるスロットをいう。   In this embodiment, it is a three-phase rotating electrical machine having two poles and twelve slots as a basic configuration, and the number of slots per phase per pole is two. That is, in this embodiment, the slot 73 is an integer slot in which the number of slots per phase per pole is an integer. The slot 73 includes a single-phase slot 731 and a multi-phase slot 732. Here, the single-phase slot 731 refers to a slot in which one-phase coil side portions 10 a and 10 b out of three phases are accommodated in one slot 73. On the other hand, the multiphase slot 732 refers to a slot in which the coil side portions 10a and 10b of a plurality of phases among the three phases are accommodated in one slot 73.
図8は、スロット73の相配置を示す図である。破線で囲まれたスロット73は、複相スロット732を示しており、破線で囲まれていないスロット73は、単相スロット731を示している。同図に示すように、本実施形態では、単相スロット731と複相スロット732とが可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に交互に繰り返されており、単相スロット731と複相スロット732とが混在している。   FIG. 8 is a diagram showing the phase arrangement of the slots 73. A slot 73 surrounded by a broken line indicates a multiphase slot 732, and a slot 73 not surrounded by a broken line indicates a single-phase slot 731. As shown in the figure, in the present embodiment, the single-phase slot 731 and the multi-phase slot 732 are alternately repeated in the moving direction of the mover magnetic pole (the direction of the arrow F1). 732 is mixed.
また、同図では、U1相のコイルユニット1aの接続順を、反相端子5TX側の可動子磁極の移動方向(矢印F12方向)に延びる矢印で示し、U1相のコイルユニット1bの接続順を、相端子5TX側の可動子磁極の移動方向(矢印F11方向)に延びる矢印で示している。同図に示すように、図6の矢印A1方向側視に短節巻部3SWを有しており、同図の矢印A2方向側視に長節巻部3LWを有している。   Further, in the drawing, the connection order of the U1-phase coil unit 1a is indicated by an arrow extending in the moving direction of the mover magnetic pole on the opposite phase terminal 5TX side (arrow F12 direction), and the connection order of the U1-phase coil unit 1b. , Indicated by an arrow extending in the moving direction (arrow F11 direction) of the mover magnetic pole on the phase terminal 5TX side. As shown in FIG. 6, the short winding portion 3SW is seen in the direction of arrow A1 in FIG. 6, and the long winding portion 3LW is seen in the direction of arrow A2 in FIG.
ここで、毎極毎相スロット数から1を減じた数以下の自然数をピッチ規定量とする。本実施形態では、毎極毎相スロット数は2であるので、ピッチ規定量は、1スロットピッチにする。そして、短節巻部3SWのコイル辺ピッチは、毎極スロット数(本実施形態では6)から上記ピッチ規定量(1スロットピッチ)を減じた数に設定する。この場合、短節巻部3SWのコイル辺ピッチは、5スロットピッチにする。一方、長節巻部3LWのコイル辺ピッチは、毎極スロット数(本実施形態では6)に上記ピッチ規定量(1スロットピッチ)を加えた数に設定する。この場合、長節巻部3LWのコイル辺ピッチは、7スロットピッチにする。   Here, a natural number equal to or smaller than the number obtained by subtracting 1 from the number of slots per phase per pole is defined as the pitch regulation amount. In the present embodiment, since the number of slots per phase per pole is 2, the prescribed pitch amount is 1 slot pitch. Then, the coil side pitch of the short-pitch winding part 3SW is set to a number obtained by subtracting the above specified pitch amount (1 slot pitch) from the number of slots per pole (6 in this embodiment). In this case, the coil side pitch of the short winding portion 3SW is set to 5 slot pitch. On the other hand, the coil side pitch of the long winding portion 3LW is set to a number obtained by adding the above-mentioned pitch specified amount (1 slot pitch) to the number of slots per pole (6 in this embodiment). In this case, the coil side pitch of the long winding part 3LW is set to 7 slot pitch.
本実施形態では、短節巻部3SWと長節巻部3LWとが交互に繰り返されて波巻き構成が為されており、単相スロット731と複相スロット732とが混在している。短節巻部3SWおよび長節巻部3LWが重塁することで、単相スロット731のみとなる全節巻部3FWのみの場合と比べて、電機子巻線の起磁力分布は正弦波に近づく。その結果、波巻き構成の電機子巻線を有する3相回転電機において、電機子巻線の起磁力分布における高調波成分を低減することができる。   In the present embodiment, the short-pitch winding part 3SW and the long-pitch winding part 3LW are alternately repeated to form a wave winding configuration, and the single-phase slot 731 and the multi-phase slot 732 are mixed. The short-pitch winding part 3SW and the long-pitch winding part 3LW overlap each other, so that the magnetomotive force distribution of the armature winding approaches a sine wave compared to the case of only the full-pitch winding part 3FW having only the single-phase slot 731. . As a result, in a three-phase rotating electric machine having an armature winding having a wave winding configuration, harmonic components in the magnetomotive force distribution of the armature winding can be reduced.
一方、トルク定数は、巻線係数、磁束数および巻数を乗じて導出することができ、巻線係数は、短節巻係数および分布巻係数を乗じて導出することができる。本実施形態では、毎極毎相スロット数2から1を減じた数以下の自然数である1をピッチ規定量として、短節巻部3SWのコイル辺ピッチは、毎極スロット数6から上記ピッチ規定量(1スロットピッチ)を減じた数に設定され、長節巻部3LWのコイル辺ピッチは、毎極スロット数6に上記ピッチ規定量(1スロットピッチ)を加えた数に設定されている。そのため、全節巻部3FWとのコイル辺ピッチ差が大きくなりすぎ、巻線係数が低下することによる出力トルクの低下を抑制することができる。よって、3相回転電機の高効率化、小型化および低コスト化を図ることができる。   On the other hand, the torque constant can be derived by multiplying the winding coefficient, the number of magnetic fluxes, and the number of turns, and the winding coefficient can be derived by multiplying the short-pitch winding coefficient and the distributed winding coefficient. In this embodiment, 1 is a natural number equal to or less than the number obtained by subtracting 1 from the number of slots per phase per pole 2, and the coil side pitch of the short-pitch winding portion 3 </ b> SW is changed from the number of slots per pole 6 to the pitch specified above. The coil side pitch of the long-pitch winding portion 3LW is set to a number obtained by adding the above-mentioned pitch regulation amount (1 slot pitch) to the number of slots 6 per pole. For this reason, the coil side pitch difference from the full-pitch winding part 3FW becomes too large, and it is possible to suppress a decrease in output torque due to a decrease in the winding coefficient. Therefore, it is possible to improve the efficiency, size and cost of the three-phase rotating electrical machine.
また、本実施形態では、コイル端部20aは、スロット73の深さ方向(矢印H1方向)において異なる位置に配されるスロット底部側(矢印H11方向側)のコイル辺部10a(還り導体部12a)と、スロット開口部側(矢印H12方向側)のコイル辺部10a(往き導体部11a)とを接続する。これにより、コイル端部20aをコンパクトにしつつ、隣接するコイル端部20aとの干渉を回避することができる。これらのことは、コイル端部20bについても同様である。   Further, in the present embodiment, the coil end portion 20a is a coil side portion 10a (return conductor portion 12a) on the slot bottom side (arrow H11 direction side) arranged at a different position in the depth direction of the slot 73 (arrow H1 direction). ) And the coil side portion 10a (outward conductor portion 11a) on the slot opening side (arrow H12 direction side). Thereby, interference with the adjacent coil end part 20a can be avoided, making the coil end part 20a compact. The same applies to the coil end 20b.
さらに、図6に示すように、隣接するコイル端部20aは、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)、3相回転電機の軸方向(同図の紙面上において、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に直交する矢印G1方向)およびスロット73の深さ方向(同図の紙面に直交する矢印H1方向)の方向毎に略等距離になるように配されている。また、コイル端部20aは、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)両端のコイル端部高さ5H11、5H12がそれぞれ略均一になるように形成されている。   Further, as shown in FIG. 6, the adjacent coil ends 20a are arranged in the moving direction of the mover magnetic pole (direction of arrow F1), the axial direction of the three-phase rotating electrical machine (the moving direction of the mover magnetic pole on the paper surface of the figure). They are arranged so as to be substantially equidistant in each direction in the direction of arrow G1 perpendicular to (direction of arrow F1) and the depth direction of slot 73 (direction of arrow H1 perpendicular to the paper surface of the figure). The coil end 20a is formed so that the coil end heights 5H11 and 5H12 at both ends in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine are substantially uniform.
そのため、コイル端部20a同士の重なりを3次元的に、きめ細かく回避することができ、コイル端部20aの占積率が向上してコイル端部20aの占有スペースを小さくすることができる。また、コイル端部20aを短くしてコンパクトにできるので、漏れリアクタンスを減少させることができる。これらのことは、コイル端部20bについても同様である。   Therefore, the overlapping of the coil end portions 20a can be finely avoided three-dimensionally, the space factor of the coil end portions 20a can be improved, and the space occupied by the coil end portions 20a can be reduced. Moreover, since the coil end portion 20a can be shortened and made compact, the leakage reactance can be reduced. The same applies to the coil end 20b.
なお、ヘリカル巻シート状コイル3は、2層のうちの一方の層(第2層)が他方の層(第1層)に対して、反相端子5TX側の可動子磁極の移動方向(矢印F12方向)に、長節巻部3LWのコイル辺ピッチ分(7スロットピッチ分)、移動した状態に形成されている。そのため、ヘリカル巻シート状コイル3を備える3相回転電機において、単相スロット731と複相スロット732とを混在させることが容易であり、電機子巻線の起磁力分布における高調波成分を低減することができる。   In the helically wound sheet-like coil 3, one of the two layers (second layer) moves relative to the other layer (first layer) in the moving direction of the mover magnetic pole on the opposite phase terminal 5TX side (arrow). In the F12 direction), the long-winding winding portion 3LW is formed to move by the coil side pitch (for 7 slot pitch). Therefore, in the three-phase rotating electric machine including the helically wound sheet-like coil 3, it is easy to mix the single-phase slot 731 and the multi-phase slot 732 and reduce the harmonic component in the magnetomotive force distribution of the armature winding. be able to.
次に、ヘリカル巻シート状コイル3の巻線(コイル導体ともいう)について説明する。巻線は、導体表面がエナメルなどの絶縁層で被覆されている。巻線の断面形状は、特に限定されるものではなく、任意の断面形状とすることができる。例えば、断面円形状の丸線、断面多角形状の角線などの種々の断面形状の巻線を用いることができる。また、複数のより細い巻線素線を組み合わせた並列細線でも良い。並列細線を用いる場合、単線の場合と比べて巻線に発生する渦電流損を低減させることができ、3相回転電機の効率が向上する。また、コイル成形に要する力を小さくすることができるので、成形性が向上してコイル製作が容易になる。   Next, the winding (also referred to as a coil conductor) of the helically wound sheet-like coil 3 will be described. The surface of the winding is covered with an insulating layer such as enamel. The cross-sectional shape of the winding is not particularly limited, and can be an arbitrary cross-sectional shape. For example, windings having various cross-sectional shapes such as a circular wire having a circular cross-section and a polygonal cross-sectional square line can be used. Moreover, the parallel thin wire | line which combined several thin wire | winding strand may be sufficient. When parallel thin wires are used, eddy current loss generated in the windings can be reduced as compared with the case of single wires, and the efficiency of the three-phase rotating electrical machine is improved. Moreover, since the force required for coil forming can be reduced, the moldability is improved and the coil can be manufactured easily.
コイルユニット1a、1bは、例えば、巻芯に巻線をヘリカル状に巻装して成形することができる。巻線は、1本毎に巻芯に巻装しても複数本を同時に巻装しても良い。コイル辺ピッチを確保するために、巻芯にピンや溝等を設けて、ピンや溝をガイドにして巻装することもできる。そして、図3に示すように、すべての巻線を巻装後に巻芯を巻線から取り除き、一対のコイルユニット1a、1bを形成するコイル辺部10a、10bが紙面垂直方向に隣接して密着するように加圧成形する。加圧成形の際に巻線が損傷する場合を考慮して、加圧成形後に補修用の樹脂コーティング等を施しても良い。   The coil units 1a and 1b can be formed, for example, by winding a winding around a winding core in a helical shape. One winding may be wound around the core or a plurality of windings may be wound simultaneously. In order to secure the coil side pitch, it is also possible to provide a pin, a groove, or the like on the winding core, and wind it using the pin or groove as a guide. Then, as shown in FIG. 3, after winding all the windings, the core is removed from the windings, and the coil side portions 10a, 10b forming the pair of coil units 1a, 1b are adjacent to each other in the vertical direction on the paper surface. Press to form. In consideration of the case where the winding is damaged during pressure molding, a resin coating for repair may be applied after pressure molding.
次に、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7のスロット73に装着する方法の一例を説明する。まず、ヘリカル巻シート状コイル3を渦巻き状に巻き上げて、ステータコア7の内周側(図7に示すスロット開口部側(矢印H12方向側))に収容し、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイル3の外周側シートから巻きほどきながらステータコア7のスロット73に取り付ける。ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7のスロット73に装着後は、相端子5TXにおける接合および引き出し処理ならびに中性点5Nにおける接合を行う。そして、3相分の接合後に接合部を絶縁処理して、ワニスの含浸、樹脂モールド等によって巻線をステータコア7に固定する。   Next, an example of a method for mounting the helically wound sheet-like coil 3 in the slot 73 of the stator core 7 will be described. First, the helically wound sheet-like coil 3 is wound up in a spiral shape and accommodated on the inner peripheral side (slot opening side (arrow H12 direction side) shown in FIG. 7) of the stator core 7. It is attached to the slot 73 of the stator core 7 while being unwound from the outer peripheral side sheet. After the helically wound sheet-like coil 3 is mounted in the slot 73 of the stator core 7, the joining and drawing process at the phase terminal 5TX and the joining at the neutral point 5N are performed. Then, after joining the three phases, the joint is insulated and the winding is fixed to the stator core 7 by impregnation with varnish, resin molding, or the like.
図9は、ヘリカル巻シート状コイル3を示す模式図である。(a)は、相端子5TX側からのコイル辺部方向視におけるヘリカル巻シート状コイル3を示し、(b)は、相端子5TX側からの3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)視におけるヘリカル巻シート状コイル3を示している。同図(a)では、2層のヘリカル巻シート状コイル3を模式的に示しており、ヘリカル巻シート状コイル3がステータコア7のスロット73に装着されたときに、スロット底部側(矢印H11方向側)に配される層を実線で示し、スロット開口部側(矢印H12方向側)に配される層を破線で示している。なお、スロット底部側(矢印H11方向側)は、適宜、ステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)といい、スロット開口部側(矢印H12方向側)は、適宜、ステータコア7の内周側という。   FIG. 9 is a schematic view showing the helically wound sheet-like coil 3. (A) shows the helically wound sheet-like coil 3 as viewed from the side of the coil side from the phase terminal 5TX side, and (b) shows the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine from the phase terminal 5TX side. The helical winding sheet-like coil 3 is shown. FIG. 2A schematically shows a two-layer helically wound sheet-like coil 3, and when the helically wound sheet-like coil 3 is attached to the slot 73 of the stator core 7, the slot bottom side (in the direction of arrow H <b> 11). The layer arranged on the slot opening side (arrow H12 direction side) is indicated by a broken line. The slot bottom side (arrow H11 direction side) is appropriately referred to as the outer peripheral side (stator core yoke 71 side) of the stator core 7, and the slot opening side (arrow H12 direction side) is appropriately referred to as the inner peripheral side of the stator core 7. .
本明細書では、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)のヘリカル巻シート状コイル3のシート端部であって、コイル導体を巻き始める部分をコイル導体巻始め部3Sとする。本実施形態では、コイル導体巻始め部3Sは、6本のコイル辺部を有している。同図では、コイル導体巻始め部3S側の2層の端部を白色丸印および白色三角印で示している。また、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)のヘリカル巻シート状コイル3のシート端部であって、コイル導体が巻き返される部分をコイル導体巻き返し部3Rとする。コイル導体巻き返し部3Rは、2磁極ピッチ分のコイル導体であり、本実施形態では17本のコイル辺部を有している。同図では、コイル導体巻き返し部3R側の2層の端部を黒色丸印および黒色三角印で示している。   In this specification, the portion of the sheet end portion of the helically wound sheet-like coil 3 in the moving direction of the mover magnetic pole (in the direction of the arrow F1), where the coil conductor starts to be wound, is referred to as a coil conductor winding start portion 3S. In the present embodiment, the coil conductor winding start portion 3S has six coil side portions. In the figure, the end portions of the two layers on the coil conductor winding start portion 3S side are indicated by white circles and white triangles. Further, a portion of the sheet end portion of the helically wound sheet-like coil 3 in the moving direction of the mover magnetic pole (in the direction of the arrow F1) where the coil conductor is wound is referred to as a coil conductor winding portion 3R. The coil conductor winding portion 3R is a coil conductor for two magnetic pole pitches, and has 17 coil sides in this embodiment. In the figure, the end portions of the two layers on the coil conductor winding portion 3R side are indicated by black circles and black triangles.
同図(b)に示すように、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7に渦巻き状に装着したとき、ヘリカル巻シート状コイル3とステータコア7のスロット底部との間に隙間SP1が生じている。また、ヘリカル巻シート状コイル3のシート両端部において、シート間に隙間SP2、SP3が生じている。なお、ヘリカル巻シート状コイル3は、ステータコア7の径方向内周側に滑らかに乗り上げるように巻き重なり、ヘリカル巻シート状コイル3の外周側シートとステータコア7のスロット底部との間の隙間は、同図に示す隙間SP1で最大になる。   As shown in FIG. 2B, when the helically wound sheet-like coil 3 is spirally attached to the stator core 7, a gap SP <b> 1 is generated between the helically wound sheet-like coil 3 and the slot bottom of the stator core 7. In addition, gaps SP <b> 2 and SP <b> 3 are generated between the sheets at both ends of the helically wound sheet-like coil 3. The helically wound sheet-like coil 3 is wound so as to smoothly run on the radially inner peripheral side of the stator core 7, and the gap between the outer peripheral side sheet of the helically wound sheet-like coil 3 and the slot bottom of the stator core 7 is It becomes maximum at the gap SP1 shown in the figure.
図10は、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7に渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイル3が巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。(a)は、シート側面方向視(同図(b)に示す矢印A1方向視)におけるコイル導体の層渡り状態を示している。(b)は、シート厚さ方向視におけるシート両端部の巻線の接続状態を示しており、図6(d)と同じである。(c)は、シート側面方向視(同図(b)に示す矢印A2方向視)におけるコイル導体の層渡り状態を示している。なお、同図(a)、(c)は、層間を接続する部分が最短となるようにコイル導体の層渡り状態を模式的に示している。また、同図(a)、(b)では、相端子5TXとの接続を併せて示している。なお、相内を接続する配策および相間を接続する配策は、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)およびスロット73の深さ方向(矢印H1方向)のうちの少なくとも一方向で、干渉回避を行うことができる。   FIG. 10 is a schematic diagram showing a state in which the helically wound sheet-like coil 3 is spirally attached to the stator core 7 and the helically wound sheet-like coil 3 is wound up linearly. (A) has shown the layer crossing state of the coil conductor in the sheet | seat side surface direction view (arrow A1 direction view shown to the same figure (b)). FIG. 6B shows the connection state of the windings at both ends of the sheet as viewed in the sheet thickness direction, and is the same as FIG. (C) has shown the layer crossing state of the coil conductor in sheet | seat side surface direction view (arrow A2 direction view shown to the same figure (b)). In addition, the same figure (a), (c) has shown typically the layer crossing state of a coil conductor so that the part which connects an interlayer may become the shortest. In addition, in FIGS. 4A and 4B, connection with the phase terminal 5TX is also shown. In addition, the arrangement which connects the inside of a phase, and the arrangement which connects between phases are at least one direction of the axial direction (arrow G1 direction) of a three-phase rotary electric machine, and the depth direction (arrow H1 direction) of the slot 73, Interference can be avoided.
同図(a)、(c)に示すように、ヘリカル巻シート状コイル3は、ステータの周方向長の4倍の波巻き構成になっている。説明の便宜上、2層のヘリカル巻シート状コイル3は、ステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)から順に、第1層、第2層、...、第9層、第10層で表されている。これにより、ステータコア7のスロット73内で径方向に巻き重なる周回を区別している。   As shown in FIGS. 4A and 4C, the helically wound sheet-like coil 3 has a wave winding configuration that is four times the circumferential length of the stator. For convenience of explanation, the two-layer helically wound sheet-like coil 3 includes a first layer, a second layer,... In order from the outer peripheral side of the stator core 7 (stator core yoke 71 side). . . , 9th layer, 10th layer. Thereby, the circumference | surroundings wound in radial direction within the slot 73 of the stator core 7 are distinguished.
コイル導体は、第1層のコイル導体巻始め部3Sから巻き始められ、第2層の第1コイル辺部群3G1に巻き回されて、第1層の第2コイル辺部群3G2に巻き回されている。同図(a)に示すように、コイル導体巻始め部3Sは、U相端子5TUおよびV相端子5TVが引き出される2本のコイル辺部を含む6本のコイル辺部を有しており、6本のコイル辺部は、紙面手前側から紙面奥側に向かってコイル導体が巻き回されている。   The coil conductor is started to be wound from the coil conductor winding start portion 3S of the first layer, wound around the first coil side group 3G1 of the second layer, and wound around the second coil side group 3G2 of the first layer. Has been. As shown in FIG. 5A, the coil conductor winding start portion 3S has six coil sides including two coil sides from which the U-phase terminal 5TU and the V-phase terminal 5TV are drawn, The coil conductors are wound around the six coil sides from the front side of the paper toward the back side of the paper.
第1コイル辺部群3G1は、コイル導体巻始め部3Sから巻き回された6本のコイル辺部を有しており、6本のコイル辺部は、紙面奥側から紙面手前側に向かって巻き回されている。また、第2コイル辺部群3G2は、第1コイル辺部群3G1から巻き回された6本のコイル辺部を有しており、6本のコイル辺部は、紙面手前側から紙面奥側に向かって巻き回されている。以降、同様にして、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に、第2層、第1層、第2層、第1層と繰り返しながら、6本のコイル辺部毎に順にコイル導体が巻回されている。   The first coil side group 3G1 has six coil sides wound from the coil conductor winding start portion 3S, and the six coil sides are from the back side to the front side of the page. It is wound. The second coil side group 3G2 has six coil sides wound from the first coil side group 3G1, and the six coil sides are from the front side to the back side of the page. It is wound towards. Thereafter, in the same manner, the coil conductors are sequentially arranged for every six coil sides while repeating the second layer, the first layer, the second layer, and the first layer in the moving direction of the mover magnetic pole (the direction of the arrow F1). It is wound.
ステータコア7の径方向において、第2層の第1コイル辺部群3G1と隣接する第1層のコイル辺部群を第3コイル辺部群3G3とする。第3コイル辺部群3G3は、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)において、コイル導体巻始め部3Sおよび第2コイル辺部群3G2と隣接しており、W相端子5TWが引き出される1本のコイル辺部を含む6本のコイル辺部を有している。なお、同図では、ステータの周方向1周分のヘリカル巻シート状コイル3を太線の境界線L1で示し、起点をシート始め3H1、1周分の終点をシート1周終り3T1で示している。   In the radial direction of the stator core 7, the first coil side group adjacent to the second coil first side group 3G1 is referred to as a third coil side group 3G3. The third coil side group 3G3 is adjacent to the coil conductor winding start portion 3S and the second coil side group 3G2 in the moving direction (arrow F1 direction) of the mover magnetic pole, and the W-phase terminal 5TW is drawn out 1 It has six coil sides including one coil side. In the drawing, the helically wound sheet-like coil 3 for one circumferential direction of the stator is indicated by a bold boundary line L1, the starting point is indicated by the sheet start 3H1, and the end point for one turn is indicated by the end of the sheet 1 rotation 3T1. .
本明細書では、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイル3において、コイル導体巻始め部3Sからコイル導体巻き返し部3Rに掛けてステータコア7の径方向内周側に乗り上げるように巻き重なる2磁極ピッチ分のコイル導体をシート乗り上げ部3Aとする。シート乗り上げ部3Aにおける隙間SP1〜SP3は、図9(b)に示す隙間SP1〜SP3に対応している。   In this specification, in the spiral helical sheet-like coil 3, two magnetic pole pitches are wound so as to run from the coil conductor winding start portion 3 </ b> S to the coil conductor rewind portion 3 </ b> R so as to ride on the radially inner peripheral side of the stator core 7. The coil conductor is referred to as a seat riding portion 3A. The clearances SP1 to SP3 in the seat riding portion 3A correspond to the clearances SP1 to SP3 shown in FIG.
また、図10では、コイル導体巻き返し部3Rにおける巻線(V2相)の引回し順序を数字で示している。2〜3において、実線で示すV2相のコイルユニット1aから破線で示すV2相のコイルユニット1bにつなぎ替えられており、巻線が引き回されている層(以下、巻線の引き回しレーンという。)は、第10層から第9層に変更されている。巻線の引き回しレーンは、4〜5において、第9層から第10層に変更され、7〜8において、第10層から第9層に変更され、11〜12において、第9層から第10層に変更されている。このように、一旦、ステータコア7の外周側の隙間SP3上部へ巻線の引き回しレーンを変更し、コイル端部高さ方向のステータコア7近傍で、もとの引き回しレーンに戻されている。V2相以外の他の相についても同様である。 Further, in FIG. 10, the winding order (V2 phase) in the coil conductor winding portion 3R is indicated by a number * . In 2 * to 3 * , the layer in which the V2-phase coil unit 1a indicated by the solid line is connected to the V2-phase coil unit 1b indicated by the broken line and the winding is routed (hereinafter referred to as the winding routing lane). Is changed from the 10th layer to the 9th layer. The winding lane is changed from the 9th layer to the 10th layer in 4 * to 5 * , changed from the 10th layer to the 9th layer in 7 * to 8 * , and in 11 * to 12 * , The ninth layer is changed to the tenth layer. In this way, the winding lane is once changed to the upper part of the clearance SP3 on the outer peripheral side of the stator core 7 and returned to the original routing lane in the vicinity of the stator core 7 in the coil end height direction. The same applies to other phases other than the V2 phase.
同図(a)に示すように、第2層の第1コイル辺部群3G1は、第1層のコイル導体巻始め部3Sに対して、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に7スロットピッチ分、移動している。そして、第1コイル辺部群3G1の6本のコイル辺部と、第2コイル辺部群3G2の6本のコイル辺部との間において、同相のコイル辺部間のコイル辺ピッチは、5スロットピッチになっている。つまり、波巻き巻線は、矢印A1方向側に短節巻部3SWを有している。   As shown in FIG. 6A, the first coil side portion group 3G1 of the second layer is 7 in the moving direction (arrow F1 direction) of the mover magnetic pole with respect to the coil conductor winding start portion 3S of the first layer. Moves by the slot pitch. And between the six coil sides of the first coil side group 3G1 and the six coil sides of the second coil side group 3G2, the coil side pitch between the coil sides of the same phase is 5 Slot pitch. That is, the wave winding has a short-pitch winding part 3SW on the arrow A1 direction side.
一方、同図(c)に示すように、コイル導体巻始め部3Sの6本のコイル辺部と、第1コイル辺部群3G1の6本のコイル辺部との間において、同相のコイル辺部間のコイル辺ピッチは、7スロットピッチになっている。つまり、波巻き巻線は、矢印A2方向側に長節巻部3LWを有している。なお、同図では、U1相のコイル辺部間のコイル辺ピッチを図示している。   On the other hand, as shown in FIG. 5C, the coil sides in the same phase between the six coil sides of the coil conductor winding start portion 3S and the six coil sides of the first coil side group 3G1. The coil side pitch between the parts is 7 slot pitch. That is, the wave winding has the long-pitch portion 3LW on the arrow A2 direction side. In the figure, the coil side pitch between the U1 phase coil sides is shown.
本実施形態では、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に、第1層、第2層、第1層、第2層と繰り返しながら、6本のコイル辺部毎に順にコイル導体が巻回されるので、波巻き巻線は、同図(b)に示す矢印A1方向側に短節巻部3SWを有し、矢印A2方向側に長節巻部3LWを有している。つまり、短節巻部3SWのコイル端部と長節巻部3LWのコイル端部とは、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)両端に分離して配されている。   In the present embodiment, the coil conductor is wound in order for each of the six coil sides while repeating the first layer, the second layer, the first layer, and the second layer in the moving direction of the mover magnetic pole (the direction of the arrow F1). Since it is rotated, the wave winding has a short-pitch portion 3SW on the arrow A1 direction side and a long-pitch portion 3LW on the arrow A2 direction side shown in FIG. That is, the coil end portion of the short-pitch winding portion 3SW and the coil end portion of the long-pitch winding portion 3LW are separately arranged at both ends in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine.
3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)一端側(矢印A1方向側)のコイル端部の高さをコイル端部高さ5H11とし、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)他端側(矢印A2方向側)のコイル端部の高さをコイル端部高さ5H12とする。図6に示すように、コイル端部高さ5H11は、U2相のコイルユニット1bの占有分と、W1相のコイルユニット1aの占有分と、W2相のコイルユニット1aの占有分と、W2相のコイルユニット1aの立ち上りの0.5スロットピッチ分と、を加算した高さになる。なお、立ち上り方向は、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)の一端側の相端部5T側視において、コイル辺部10aから3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)外方に離れていくコイル端部20aの方向をいう。コイル端部20bについても同様であり、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)の他の位置においても同様である。   The height of the coil end on one end side (arrow A1 direction side) in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electric machine is the coil end height 5H11, and the other end in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electric machine The height of the coil end on the side (arrow A2 direction side) is the coil end height 5H12. As shown in FIG. 6, the coil end height 5H11 includes the occupation of the U2-phase coil unit 1b, the occupation of the W1-phase coil unit 1a, the occupation of the W2-phase coil unit 1a, and the W2-phase. The height is obtained by adding the 0.5 slot pitch of the rising of the coil unit 1a. The rising direction is away from the coil side portion 10a in the axial direction (arrow G1 direction) outward of the three-phase rotating electrical machine when viewed from the side of the phase end 5T on one end side in the moving direction of the mover magnetic pole (arrow F1 direction). This refers to the direction of the coil end 20a. The same applies to the coil end portion 20b, and the same applies to other positions in the moving direction (arrow F1 direction) of the mover magnetic pole.
一方、コイル端部高さ5H12は、U1相のコイルユニット1aの占有分と、V1相のコイルユニット1bの占有分と、V2相のコイルユニット1bの占有分と、W2相のコイルユニット1aの占有分と、U1相のコイルユニット1aの立ち上りの0.5スロットピッチ分と、を加算した高さになる。可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)の他の位置においても同様である。よって、コイル端部高さ5H11は、コイル端部高さ5H12と比べて低くなっている。   On the other hand, the coil end height 5H12 includes the occupation of the U1 phase coil unit 1a, the occupation of the V1 phase coil unit 1b, the occupation of the V2 phase coil unit 1b, and the W2 phase coil unit 1a. The height is obtained by adding the occupied amount and the 0.5 slot pitch of the rising edge of the U1-phase coil unit 1a. The same applies to other positions in the moving direction of the mover magnetic pole (in the direction of arrow F1). Therefore, the coil end height 5H11 is lower than the coil end height 5H12.
本実施形態では、相端部5Tおよび引き回し部分5DWは、短節巻部3SWのコイル端部側(図10に示す矢印A1方向側)に配されている。相端部5Tは、3相の各相端子5TU、5TV、5TWが引き出される部分であり、引き回し部分5DWは、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)の一端側であって相端部5T側の短節巻部3SWおよび長節巻部3LWにおける引き回し部分をいう。   In the present embodiment, the phase end portion 5T and the routing portion 5DW are arranged on the coil end side (arrow A1 direction side shown in FIG. 10) of the short-pitch winding portion 3SW. The phase end portion 5T is a portion from which the three phase terminals 5TU, 5TV, and 5TW are drawn, and the routing portion 5DW is one end side in the moving direction of the mover magnetic pole (arrow F1 direction) and the phase end portion 5T. This refers to the routing portion of the short-pitch winding part 3SW and the long-pitch winding part 3LW.
具体的には、引き回し部分5DWは、接続点5JU1近傍のU1相のコイルユニット1bおよびU2相のコイルユニット1aと、接続点5JV1近傍のV1相のコイルユニット1bおよびV2相のコイルユニット1aと、接続点5JW1近傍のW1相のコイルユニット1bおよびW2相のコイルユニット1aと、U2相のコイルユニット1b、V2相のコイルユニット1bおよびW2相のコイルユニット1bから中性点5Nに接続される部分と、が含まれる。   Specifically, the routing portion 5DW includes a U1-phase coil unit 1b and a U2-phase coil unit 1a in the vicinity of the connection point 5JU1, a V1-phase coil unit 1b and a V2-phase coil unit 1a in the vicinity of the connection point 5JV1, The portion connected to the neutral point 5N from the W1 phase coil unit 1b and W2 phase coil unit 1a, the U2 phase coil unit 1b, the V2 phase coil unit 1b and the W2 phase coil unit 1b in the vicinity of the connection point 5JW1 And are included.
短節巻部3SWのコイル端部は、長節巻部3LWのコイル端部と比べて3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)のコイル端部高さが低い。本実施形態では、相端部5Tおよび引き回し部分5DWは、長節巻部3LWのコイル端部と比べてコイル端部高さが低い短節巻部3SWのコイル端部側(図10に示す矢印A1方向側)に配されているので、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)長の均衡を図ることができ、3相回転電機の小型化および低コスト化を図ることができる。   The coil end portion of the short-pitch winding portion 3SW has a lower coil end height in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine than the coil end portion of the long-pitch winding portion 3LW. In the present embodiment, the phase end portion 5T and the routing portion 5DW are provided on the coil end side of the short-pitch winding portion 3SW having a lower coil end height than the coil end portion of the long-pitch winding portion 3LW (arrows shown in FIG. 10). Since it is arranged on the (A1 direction side), the axial length (direction of arrow G1) of the three-phase rotating electric machine can be balanced, and the three-phase rotating electric machine can be reduced in size and cost.
また、図6および図10に示すように、全節巻部3FWのコイル端部高さは、短節巻部3SWのコイル端部高さ5H11に対して、コイル端部高さ5H2分、高くなっている。以下、図11を参照しつつ、詳細に説明する。図11は、短節巻部3SWおよび全節巻部3FWのコイル端部高さを説明する図である。(a)は、全節巻部3FWのコイル端部高さを変更する前の状態を示し、図6および図10に示す状態と同じである。(b)および(c)は、全節巻部3FWのコイル端部高さを短節巻部3SWのコイル端部高さ5H11と同じ高さに変更した状態を示している。   Further, as shown in FIGS. 6 and 10, the coil end height of all-pitch winding portion 3FW is higher by the coil end height 5H2 than the coil end height 5H11 of short-pitch winding portion 3SW. It has become. Hereinafter, it will be described in detail with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram for explaining the coil end heights of the short-pitch winding part 3SW and the full-pitch winding part 3FW. (A) shows the state before changing the coil end part height of all joint winding part 3FW, and is the same as the state shown to FIG. 6 and FIG. (B) And (c) has shown the state which changed the coil end part height of all the volume winding parts 3FW into the same height as the coil end part height 5H11 of the short knob winding part 3SW.
ここで、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)の一端側の相端部5T側視において、コイル辺部10aから3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)外方に離れていくコイル端部20aの立ち上り方向(矢印J1方向)と、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)との為す角を立ち上り傾斜角とする。また、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)の一端側の相端部5T側視において、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)外方からコイル辺部10aに向かうコイル端部20aの立下り方向(矢印K1方向)と、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)との為す角を立下り傾斜角とする。これらのことは、コイル端部20bについても同様である。   Here, when viewed from the side of the phase end portion 5T on one end side in the moving direction of the mover magnetic pole (arrow F1 direction), the coil moves away from the coil side portion 10a in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine. The angle formed by the rising direction of the end portion 20a (in the direction of arrow J1) and the moving direction of the mover magnetic pole (in the direction of arrow F1) is defined as the rising inclination angle. In addition, when viewed from the side of the phase end portion 5T on one end side in the moving direction of the mover magnetic pole (arrow F1 direction), the coil end portion 20a heading from the outside of the three-phase rotating electrical machine in the axial direction (arrow G1 direction) toward the coil side portion 10a. The angle formed by the falling direction (in the direction of arrow K1) and the moving direction of the mover magnetic pole (in the direction of arrow F1) is the falling inclination angle. The same applies to the coil end 20b.
同図(a)では、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1は、短節巻部3SWの立ち上り傾斜角θUS1と同じ角度θ1に設定されており、全節巻部3FWの立下り傾斜角θDF1は、短節巻部3SWの立下り傾斜角θDS1と同じ角度θ1に設定されている。全節巻部3FWのコイル辺ピッチ(6スロットピッチ)は、短節巻部3SWのコイル辺ピッチ(5スロットピッチ)と比べて長い。そのため、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1が、短節巻部3SWの立ち上り傾斜角θUS1と同じ角度θ1に設定されていると、全節巻部3FWのコイル端部高さは、短節巻部3SWのコイル端部高さ5H11に対して、コイル端部高さ5H2分、高くなる。   In FIG. 9A, the rising inclination angle θUF1 of the entire winding portion 3FW is set to the same angle θ1 as the rising inclination angle θUS1 of the short winding portion 3SW, and the falling inclination angle θDF1 of the entire winding portion 3FW. Is set to the same angle θ1 as the falling inclination angle θDS1 of the short winding portion 3SW. The coil side pitch (6 slot pitch) of all-pitch winding part 3FW is longer than the coil side pitch (5 slot pitch) of short-pitch winding part 3SW. Therefore, when the rising inclination angle θUF1 of the entire node winding portion 3FW is set to the same angle θ1 as the rising inclination angle θUS1 of the short node winding portion 3SW, the coil end height of the entire node winding portion 3FW becomes shorter. The coil end height is 5H2 higher than the coil end height 5H11 of the winding part 3SW.
同図(b)では、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1は、短節巻部3SWの立ち上り傾斜角θUS1と比べて小さい角度θ2に設定されており、全節巻部3FWの立下り傾斜角θDF1は、短節巻部3SWの立下り傾斜角θDS1と比べて小さい角度θ2に設定されている。これにより、全節巻部3FWのコイル端部高さを、短節巻部3SWのコイル端部高さ5H11と同じ高さにすることができる。   In FIG. 5B, the rising inclination angle θUF1 of the entire joint winding portion 3FW is set to an angle θ2 that is smaller than the rising inclination angle θUS1 of the short winding portion 3SW, and the falling inclination of the entire joint winding portion 3FW The angle θDF1 is set to an angle θ2 that is smaller than the falling inclination angle θDS1 of the short-pitch winding part 3SW. Thereby, the coil end part height of all the joint winding parts 3FW can be made the same height as the coil end part height 5H11 of the short joint winding part 3SW.
しかしながら、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1は、短節巻部3SWの立ち上り傾斜角θUS1と比べて小さい角度θ2に設定されているので、全節巻部3FWにおいて、隣接するコイル端部20a間の距離が短くなり、コイル端部20a間の絶縁の確保の観点から好ましくない。隣接するコイル端部20b間および隣接するコイル端部20a、20b間についても同様である。なお、同図では、説明の便宜上、全節巻部3FWのコイル端部20a、20bに積み重なる短節巻部3SWのコイル端部20a、20bは、記載が省略されている。   However, since the rising inclination angle θUF1 of the full-pitch winding portion 3FW is set to an angle θ2 that is smaller than the rising inclination angle θUS1 of the short-pitch winding portion 3SW, the adjacent coil end 20a in the full-pitch winding portion 3FW. This is not preferable from the viewpoint of securing insulation between the coil end portions 20a. The same applies between the adjacent coil ends 20b and between the adjacent coil ends 20a and 20b. In the figure, for convenience of explanation, the description of the coil end portions 20a and 20b of the short-pitch winding portion 3SW that is stacked on the coil end portions 20a and 20b of the full-pitch winding portion 3FW is omitted.
そこで、同図(c)では、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1は、短節巻部3SWの立ち上り傾斜角θUS1と同じ角度θ1に設定され、全節巻部3FWの立下り傾斜角θDF1は、短節巻部3SWの立下り傾斜角θDS1と比べて小さい角度θ3に設定されている。このとき、コイル引回し点5RU1は、相端子5TX側の可動子磁極の移動方向(矢印F11方向)に、0.5スロットピッチ分、移動している。これにより、シート端部の全節巻部3FWを含めて、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)両端のコイル端部高さをそれぞれ略均一にすることができ、全節巻部3FWの隣接するコイル端部20a間の絶縁を確保することができる。隣接するコイル端部20b間および隣接するコイル端部20a、20b間についても同様である。   Therefore, in FIG. 5C, the rising inclination angle θUF1 of the whole-pitch winding portion 3FW is set to the same angle θ1 as the rising inclination angle θUS1 of the short-pitch winding portion 3SW, and the falling inclination angle θDF1 of the full-pitch winding portion 3FW. Is set to an angle θ3 that is smaller than the falling inclination angle θDS1 of the short winding portion 3SW. At this time, the coil routing point 5RU1 has moved by 0.5 slot pitch in the moving direction (direction of arrow F11) of the mover magnetic pole on the phase terminal 5TX side. Accordingly, the coil end heights at both ends in the axial direction (in the direction of arrow G1) of the three-phase rotating electric machine including the entire node winding portion 3FW at the sheet end can be made substantially uniform, and the entire node winding portion 3FW can be made uniform. It is possible to ensure insulation between adjacent coil end portions 20a. The same applies between the adjacent coil ends 20b and between the adjacent coil ends 20a and 20b.
図12は、図10において、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1および立下り傾斜角θDF1が変更された状態を示す模式図である。同図は、図10に示す状態から、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1および立下り傾斜角θDF1が、図11(c)に示す角度に設定された状態を示している。これにより、シート端部の全節巻部3FWを含めて、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)の一端側(矢印A1方向側)のコイル端部高さは、コイル端部高さ5H11で略均一化されている。なお、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)の他端側(矢印A2方向側)のコイル端部高さは、コイル端部高さ5H12で略均一になっている。   FIG. 12 is a schematic diagram showing a state in which the rising inclination angle θUF1 and the falling inclination angle θDF1 of all the nodal winding portions 3FW are changed in FIG. This figure shows a state in which the rising inclination angle θUF1 and the falling inclination angle θDF1 of all the joint winding portions 3FW are set to the angles shown in FIG. 11C from the state shown in FIG. Thus, the coil end height on one end side (arrow A1 direction side) in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine including the entire joint winding portion 3FW at the sheet end portion is the coil end height. It is made substantially uniform by 5H11. Note that the coil end height on the other end side (arrow A2 direction side) in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electric machine is substantially uniform at a coil end height 5H12.
また、同図(b)に示すように、矢印RC1で示される位置において、実線で示すU1相のコイルユニット1aから破線で示すU1相のコイルユニット1bにつなぎ替えられており、巻線の引き回しレーンは、第10層から第9層に変更されている。同図(a)の破線で囲まれる領域RC11で示すように、当該つなぎ替え部分の巻線の引き回しレーン間隔は、第8層から第7層に変更される巻線の引き回しレーン間隔と同じ間隔になっている。   Also, as shown in FIG. 4B, at the position indicated by the arrow RC1, the U1-phase coil unit 1a indicated by the solid line is connected to the U1-phase coil unit 1b indicated by the broken line, and the winding is routed. The lane is changed from the 10th layer to the 9th layer. As indicated by a region RC11 surrounded by a broken line in FIG. 9A, the winding lane interval of the winding at the switching portion is the same as the winding lane interval of the winding changed from the eighth layer to the seventh layer. It has become.
一方、図10(a)および(b)に示すように、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1および立下り傾斜角θDF1が変更される前は、当該つなぎ替え部分の巻線の引き回しレーン間隔は、第8層から第7層に変更される巻線の引き回しレーン間隔と比べて、0.5スロットピッチ分、広くなっている。つまり、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1および立下り傾斜角θDF1が図11(c)に示す角度に設定されて、コイル引回し点5RU1が、相端子5TX側の可動子磁極の移動方向(矢印F11方向)に、0.5スロットピッチ分、移動することにより、上記つなぎ替え部分の巻線の引き回しレーン間隔を、他の巻線の引き回しレーン間隔と同じ間隔にすることができる。   On the other hand, as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), before the rising inclination angle θUF1 and the falling inclination angle θDF1 of all the nodal winding portions 3FW are changed, the winding lane interval of the connecting portion is changed. Is wider by 0.5 slot pitch than the winding lane spacing of the winding changed from the eighth layer to the seventh layer. In other words, the rising inclination angle θUF1 and the falling inclination angle θDF1 of all the node winding portions 3FW are set to the angles shown in FIG. 11C, and the coil routing point 5RU1 is the moving direction of the mover magnetic pole on the phase terminal 5TX side. By moving by 0.5 slot pitch (in the direction of arrow F11), the winding lane interval of the winding at the switching portion can be made the same as the routing lane interval of the other windings.
以上のことは、他のコイル引回し点5RU2、5RV1、5RV2、5RW1、5RW2についても同様であり、第4層から第3層に変更される巻線の引き回しレーン間隔や第6層から第5層に変更される巻線の引き回しレーン間隔に対しても同様である。   The same applies to the other coil routing points 5RU2, 5RV1, 5RV2, 5RW1, and 5RW2. The winding routing lane interval changed from the fourth layer to the third layer and the sixth to fifth layers are the same. The same applies to the winding lane spacing of the windings that are changed to layers.
<第2実施形態>
本実施形態は、第1実施形態と比べて、ヘリカル巻シート状コイル3の2層の移動量が異なり、相端部5Tおよび引き回し部分5DWが、長節巻部3LWのコイル端部20a、20b側に配されている点で第1実施形態と異なる。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
Second Embodiment
Compared with the first embodiment, the present embodiment differs in the amount of movement of the two layers of the helically wound sheet-like coil 3, and the phase end portion 5T and the routing portion 5DW are coil end portions 20a, 20b of the long-pitch portion 3LW. It differs from the first embodiment in that it is arranged on the side. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.
図13は、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7に渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイル3が巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。図13(a)〜(c)は、図10(a)〜(c)にそれぞれ対応している。図13(a)に示すように、第2層の第1コイル辺部群3G1は、第1層のコイル導体巻始め部3Sに対して、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に5スロットピッチ分、移動している。そして、第1コイル辺部群3G1の6本のコイル辺部と、第2コイル辺部群3G2の6本のコイル辺部との間において、同相のコイル辺部間のコイル辺ピッチは、7スロットピッチになっている。つまり、波巻き巻線は、矢印A1方向側に長節巻部3LWを有している。   FIG. 13 is a schematic diagram showing a state in which the helically wound sheet-like coil 3 is spirally attached to the stator core 7 and the helically wound sheet-like coil 3 is wound up linearly. 13A to 13C correspond to FIGS. 10A to 10C, respectively. As shown in FIG. 13A, the first coil side portion group 3G1 of the second layer is 5 in the moving direction (arrow F1 direction) of the mover magnetic pole with respect to the coil conductor winding start portion 3S of the first layer. Moves by the slot pitch. And between the six coil sides of the first coil side group 3G1 and the six coil sides of the second coil side group 3G2, the coil side pitch between the coil sides of the same phase is 7 Slot pitch. That is, the wave winding has the long-pitch portion 3LW on the arrow A1 direction side.
一方、同図(c)に示すように、コイル導体巻始め部3Sの6本のコイル辺部と、第1コイル辺部群3G1の6本のコイル辺部との間において、同相のコイル辺部間のコイル辺ピッチは、5スロットピッチになっている。つまり、波巻き巻線は、矢印A2方向側に短節巻部3SWを有している。なお、同図では、U1相のコイル辺部間のコイル辺ピッチを図示している。   On the other hand, as shown in FIG. 5C, the coil sides in the same phase between the six coil sides of the coil conductor winding start portion 3S and the six coil sides of the first coil side group 3G1. The coil side pitch between the parts is 5 slot pitch. That is, the wave winding has a short-pitch winding portion 3SW on the arrow A2 direction side. In the figure, the coil side pitch between the U1 phase coil sides is shown.
可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に、第1層、第2層、第1層、第2層と繰り返しながら、6本のコイル辺部毎に順にコイル導体が巻回されるので、波巻き巻線は、矢印A1方向側に長節巻部3LWを有し、矢印A2方向側に短節巻部3SWを有している。つまり、短節巻部3SWのコイル端部と長節巻部3LWのコイル端部とは、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)両端に分離して配されている。   Since the coil conductor is wound in order for each of the six coil sides while repeating the first layer, the second layer, the first layer, and the second layer in the moving direction of the mover magnetic pole (the direction of the arrow F1), The wave winding has a long-pitch winding portion 3LW on the arrow A1 direction side and a short-pitch winding portion 3SW on the arrow A2 direction side. That is, the coil end portion of the short-pitch winding portion 3SW and the coil end portion of the long-pitch winding portion 3LW are separately arranged at both ends in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine.
また、波巻き巻線は、矢印A1方向側に長節巻部3LWを有し、矢印A2方向側に短節巻部3SWを有しているので、矢印A1方向側のコイル端部の高さは、第1実施形態で既述のコイル端部高さ5H12に相当し、矢印A2方向側のコイル端部の高さは、コイル端部高さ5H11に相当する。さらに、同図に示すように、相端部5Tおよび引き回し部分5DWは、長節巻部3LWのコイル端部側(矢印A1方向側)に配されている。   Further, the wave winding has a long-pitch winding portion 3LW on the arrow A1 direction side and a short-pitch winding portion 3SW on the arrow A2 direction side, so that the height of the coil end on the arrow A1 direction side is Corresponds to the coil end height 5H12 described in the first embodiment, and the height of the coil end on the arrow A2 direction side corresponds to the coil end height 5H11. Further, as shown in the figure, the phase end portion 5T and the routing portion 5DW are arranged on the coil end side (arrow A1 direction side) of the long-pitch winding portion 3LW.
波巻き巻線は、可動子磁極の移動方向の一端側(矢印F11方向側)に設けられる相端部5Tから巻き始められ、短節巻部3SWと長節巻部3LWとが交互に繰り返されて可動子磁極の移動方向の他端側(矢印F12方向側のシート端部)まで巻装されている。そして、可動子磁極の移動方向の他端側(矢印F12方向側のシート端部)の短節巻部3SWは、全節巻部3FWに接続されて巻き返されている。   The wave winding is started from the phase end portion 5T provided on one end side (arrow F11 direction side) in the moving direction of the mover magnetic pole, and the short-pitch portion 3SW and the long-pitch portion 3LW are alternately repeated. Thus, the coil is wound up to the other end side in the moving direction of the mover magnetic pole (the sheet end on the arrow F12 direction side). The short-pitch winding portion 3SW on the other end side in the moving direction of the mover magnetic pole (the sheet end portion on the arrow F12 direction side) is connected to the full-pitch winding portion 3FW and is rewound.
全節巻部3FWは短節巻部3SWに接続されて、短節巻部3SWと長節巻部3LWとが交互に繰り返されて可動子磁極の移動方向の一端側(矢印F11方向側のシート端部)まで巻装されている。つまり、本実施形態の波巻き巻線は、可動子磁極の移動方向の他端側(矢印F12方向側のシート端部)で、全節巻部3FWを介して可動子磁極の移動方向の一端側(矢印F11方向側)に巻き返される。よって、本実施形態の波巻き巻線は、第1実施形態で既述の効果と同様の効果を得ることができる。   The full-pitch winding part 3FW is connected to the short-pitch winding part 3SW, and the short-pitch winding part 3SW and the long-pitch winding part 3LW are alternately repeated so that one end side in the moving direction of the mover magnetic pole (the sheet on the arrow F11 direction side) Winding up to the end). In other words, the wave winding of the present embodiment is one end in the moving direction of the mover magnetic pole via the entire joint winding portion 3FW on the other end side in the moving direction of the mover magnetic pole (the sheet end on the arrow F12 direction side). It is wound back to the side (arrow F11 direction side). Therefore, the wave winding of the present embodiment can obtain the same effects as those already described in the first embodiment.
図14は、スロット73の相配置を示す図である。図14は、図8に対応している。本実施形態においても、単相スロット731と複相スロット732とが可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に交互に繰り返されており、単相スロット731と複相スロット732とが混在している。なお、本実施形態では、図13の矢印A1方向側視に長節巻部3LWを有しており、同図の矢印A2方向側視に短節巻部3SWを有している。   FIG. 14 is a diagram showing the phase arrangement of the slots 73. FIG. 14 corresponds to FIG. Also in this embodiment, the single-phase slot 731 and the multi-phase slot 732 are alternately repeated in the moving direction of the mover magnetic pole (direction of arrow F1), and the single-phase slot 731 and the multi-phase slot 732 are mixed. Yes. In addition, in this embodiment, it has the long joint winding part 3LW in the arrow A1 direction side view of FIG. 13, and has the short joint winding part 3SW in the arrow A2 direction side view of the figure.
本実施形態では、第1実施形態と同様に、短節巻部3SWのコイル辺ピッチは、5スロットピッチに設定され、長節巻部3LWのコイル辺ピッチは、7スロットピッチに設定されている。よって、本実施形態の波巻き巻線は、第1実施形態で既述の効果と同様の効果を得ることができる。また、ヘリカル巻シート状コイル3は、2層のうちの一方の層(第2層)が他方の層(第1層)に対して可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に、短節巻部3SWのコイル辺ピッチ(5スロットピッチ)分、移動した状態に形成されている。このとき、図13の矢印A1方向側視に長節巻部3LWを有しており、同図の矢印A2方向側視に短節巻部3SWを有している。   In this embodiment, as in the first embodiment, the coil side pitch of the short-pitch winding part 3SW is set to 5 slot pitch, and the coil side pitch of the long-pitch winding part 3LW is set to 7 slot pitch. . Therefore, the wave winding of the present embodiment can obtain the same effects as those already described in the first embodiment. The helically wound sheet-like coil 3 has one of the two layers (second layer) that is short in the moving direction of the mover magnetic pole (in the direction of arrow F1) with respect to the other layer (first layer). The winding 3SW is formed so as to move by the coil side pitch (5 slot pitch). At this time, it has the long-pitch winding part 3LW in the arrow A1 direction side view of FIG. 13, and has the short-pitch winding part 3SW in the arrow A2 direction side view of FIG.
一方、第1実施形態では、ヘリカル巻シート状コイル3は、2層のうちの一方の層(第2層)が他方の層(第1層)に対して可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に、長節巻部3LWのコイル辺ピッチ(7スロットピッチ)分、移動した状態に形成されている。このとき、図10の矢印A1方向側視に短節巻部3SWを有しており、同図の矢印A2方向側視に長節巻部3LWを有している。このように、短節巻部3SWのコイル辺ピッチ(5スロットピッチ)または長節巻部3LWのコイル辺ピッチ(7スロットピッチ)の選択により、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)両端に分離して配される短節巻部3SWのコイル端部20a、20bおよび長節巻部3LWのコイル端部20a、20bの形成状態を変更することができる。   On the other hand, in the first embodiment, the helically wound sheet-like coil 3 has one of the two layers (second layer) moved in the moving direction of the mover magnetic pole (arrow F1) with respect to the other layer (first layer). In the direction), it is formed in a state of being moved by the coil side pitch (7 slot pitch) of the long-pitch winding portion 3LW. At this time, it has the short-pitch winding part 3SW in the arrow A1 direction side view of FIG. 10, and has the long-pitch winding part 3LW in the arrow A2 direction side view of FIG. Thus, by selecting the coil side pitch (5 slot pitch) of the short-pitch winding part 3SW or the coil side pitch (7 slot pitch) of the long-pitch winding part 3LW, both ends in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine The formation states of the coil end portions 20a and 20b of the short-pitch winding portion 3SW and the coil end portions 20a and 20b of the long-pitch winding portion 3LW can be changed.
図13に示すように、全節巻部3FWのコイル端部高さは、長節巻部3LWのコイル端部高さ5H12に対して、コイル端部高さ5H3分、低くなっている。図15は、長節巻部3LWおよび全節巻部3FWのコイル端部高さを説明する図である。(a)は、全節巻部3FWのコイル端部高さを変更する前の状態を示し、図13に示す状態と同じである。(b)および(c)は、全節巻部3FWのコイル端部高さを長節巻部3LWのコイル端部高さ5H12と同じ高さに変更した状態を示している。図15(a)〜(c)は、図11(a)〜(c)にそれぞれ対応している。   As shown in FIG. 13, the coil end height of the full-pitch winding part 3FW is lower than the coil end height 5H12 of the long-pitch winding part 3LW by the coil end height 5H3. FIG. 15 is a diagram for explaining the coil end heights of the long-pitch winding portion 3LW and the full-pitch winding portion 3FW. (A) shows the state before changing the coil end part height of all the joint winding parts 3FW, and is the same as the state shown in FIG. (B) And (c) has shown the state which changed the coil end part height of all the joint winding parts 3FW into the same height as the coil end part height 5H12 of the long joint winding part 3LW. FIGS. 15A to 15C correspond to FIGS. 11A to 11C, respectively.
図15(a)では、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1は、長節巻部3LWの立ち上り傾斜角θUL1と同じ角度θ3に設定されており、全節巻部3FWの立下り傾斜角θDF1は、長節巻部3LWの立下り傾斜角θDL1と同じ角度θ3に設定されている。全節巻部3FWのコイル辺ピッチ(6スロットピッチ)は、長節巻部3LWのコイル辺ピッチ(7スロットピッチ)と比べて短い。そのため、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1が、長節巻部3LWの立ち上り傾斜角θUL1と同じ角度θ3に設定されていると、全節巻部3FWのコイル端部高さは、長節巻部3LWのコイル端部高さ5H12に対して、コイル端部高さ5H3分、低くなる。   In FIG. 15 (a), the rising inclination angle θUF1 of the full-pitch winding portion 3FW is set to the same angle θ3 as the rising inclination angle θUL1 of the long-pitch winding portion 3LW, and the falling inclination angle θDF1 of the full-pitch winding portion 3FW. Is set at the same angle θ3 as the falling inclination angle θDL1 of the long winding part 3LW. The coil side pitch (6 slot pitch) of all-node winding part 3FW is shorter than the coil side pitch (7 slot pitch) of long node winding part 3LW. Therefore, when the rising inclination angle θUF1 of the entire node winding part 3FW is set to the same angle θ3 as the rising inclination angle θUL1 of the long node winding part 3LW, the coil end height of the entire node winding part 3FW is long The coil end height is 5H3 lower than the coil end height 5H12 of the winding portion 3LW.
また、同図に示す10〜11において、V2相のコイルユニット1bおよびU1相のコイルユニット1bは、同一スロット(9〜10間のスロット)から突出して、同一方向(10から11の方向)に引き回されている。そのため、コイル端部20b間の配策が交錯しており、絶縁を確保するという観点から好ましくない。なお、数字は、図13に示す数字に対応しており、図15では、その一部が記載されている。 Further, in 10 * to 11 * shown in the figure, the V2-phase coil unit 1b and the U1-phase coil unit 1b protrude from the same slot (between 9 * to 10 * ) and extend in the same direction (from 10 *). 11 * direction). Therefore, the arrangements between the coil end portions 20b are mixed, which is not preferable from the viewpoint of ensuring insulation. Note that the numbers * correspond to the numbers * shown in FIG. 13 and a part of them is shown in FIG.
同図(b)では、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1は、長節巻部3LWの立ち上り傾斜角θUL1(角度θ3)と比べて大きい角度θ2に設定されており、全節巻部3FWの立下り傾斜角θDF1は、長節巻部3LWの立下り傾斜角θDL1(角度θ3)と比べて大きい角度θ2に設定されている。角度θ2は、図11に示す角度θ2と同じ角度である。これにより、全節巻部3FWのコイル端部高さは、長節巻部3LWのコイル端部高さ5H12と同じ高さに変更されている。よって、シート端部の全節巻部3FWを含めて、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)両端のコイル端部高さをそれぞれ略均一にすることができる。   In FIG. 5B, the rising inclination angle θUF1 of the entire node winding portion 3FW is set to an angle θ2 that is larger than the rising inclination angle θUL1 (angle θ3) of the long node winding portion 3LW, and the entire node winding portion 3FW The falling inclination angle θDF1 is set to an angle θ2 larger than the falling inclination angle θDL1 (angle θ3) of the long-pitch winding portion 3LW. The angle θ2 is the same angle as the angle θ2 shown in FIG. Thereby, the coil end part height of all the joint winding parts 3FW is changed to the same height as the coil end part height 5H12 of the long joint winding part 3LW. Therefore, the coil end heights at both ends in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine can be made substantially uniform, including the entire joint winding portion 3FW at the sheet end.
しかしながら、10〜11におけるV2相のコイルユニット1bおよびU1相のコイルユニット1bの引き回し状態は、同図(a)に示す状態と略同じ状態である。そこで、同図(c)では、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1は、長節巻部3LWの立ち上り傾斜角θUL1と同じ角度θ3に設定され、全節巻部3FWの立下り傾斜角θDF1は、長節巻部3LWの立下り傾斜角θDL1と比べて大きい角度θ1に設定されている。角度θ1は、図11に示す角度θ1と同じ角度である。 However, the routing state of the V2-phase coil unit 1b and the U1-phase coil unit 1b at 10 * to 11 * is substantially the same as the state shown in FIG. Therefore, in FIG. 5C, the rising inclination angle θUF1 of the entire node winding portion 3FW is set to the same angle θ3 as the rising inclination angle θUL1 of the long node winding portion 3LW, and the falling inclination angle θDF1 of the entire node winding portion 3FW is set. Is set to an angle θ1 that is larger than the falling inclination angle θDL1 of the long winding portion 3LW. The angle θ1 is the same angle as the angle θ1 shown in FIG.
このとき、コイル引回し点5RU1は、反相端子5TX側の可動子磁極の移動方向(矢印F12方向)に、0.5スロットピッチ分、移動している。これにより、シート端部の全節巻部3FWを含めて、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)両端のコイル端部高さをそれぞれ略均一にすることができ、10〜11における全節巻部3FWの隣接するコイル端部20b間の絶縁を向上させることができる。 At this time, the coil routing point 5RU1 is moved by 0.5 slot pitch in the moving direction (direction of arrow F12) of the mover magnetic pole on the opposite phase terminal 5TX side. As a result, the coil end heights at both ends in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electric machine including the entire joint winding portion 3FW at the sheet end can be made substantially uniform, 10 * to 11 *. Insulation between adjacent coil ends 20b of the full-pitch winding part 3FW can be improved.
図16は、図13において、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1および立下り傾斜角θDF1が変更された状態を示す模式図である。同図は、図13に示す状態から、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1および立下り傾斜角θDF1が、図15(c)に示す角度に設定された状態を示している。これにより、シート端部の全節巻部3FWを含めて、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)の一端側(矢印A1方向側)のコイル端部高さは、コイル端部高さ5H12で略均一化されている。なお、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)の他端側(矢印A2方向側)のコイル端部高さは、コイル端部高さ5H11で略均一になっている。   FIG. 16 is a schematic diagram showing a state in which the rising inclination angle θUF1 and the falling inclination angle θDF1 of all the nodal winding portions 3FW are changed in FIG. This figure shows a state in which the rising inclination angle θUF1 and the falling inclination angle θDF1 of all joint winding portions 3FW are set to the angles shown in FIG. 15C from the state shown in FIG. Thus, the coil end height on one end side (arrow A1 direction side) in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine including the entire joint winding portion 3FW at the sheet end portion is the coil end height. It is made substantially uniform by 5H12. Note that the coil end height on the other end side (arrow A2 direction side) in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electric machine is substantially uniform at a coil end height 5H11.
また、同図(b)に示すように、矢印RC1で示される位置において、実線で示すU1相のコイルユニット1aから破線で示すU1相のコイルユニット1bにつなぎ替えられており、巻線の引き回しレーンは、第10層から第9層に変更されている。同図(a)の破線で囲まれる領域RC11で示すように、当該つなぎ替え部分の巻線の引き回しレーン間隔は、第8層から第7層に変更される巻線の引き回しレーン間隔と同じ間隔になっている。   Also, as shown in FIG. 4B, at the position indicated by the arrow RC1, the U1-phase coil unit 1a indicated by the solid line is connected to the U1-phase coil unit 1b indicated by the broken line, and the winding is routed. The lane is changed from the 10th layer to the 9th layer. As indicated by a region RC11 surrounded by a broken line in FIG. 9A, the winding lane interval of the winding at the switching portion is the same as the winding lane interval of the winding changed from the eighth layer to the seventh layer. It has become.
一方、図13(a)および(b)に示すように、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1および立下り傾斜角θDF1が変更される前は、当該つなぎ替え部分の巻線の引き回しレーン間隔は、第8層から第7層に変更される巻線の引き回しレーン間隔と比べて、0.5スロットピッチ分、狭くなっている。つまり、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1および立下り傾斜角θDF1が図15(c)に示す角度に設定されて、コイル引回し点5RU1が、反相端子5TX側の可動子磁極の移動方向(矢印F12方向)に、0.5スロットピッチ分、移動することにより、上記つなぎ替え部分の巻線の引き回しレーン間隔を、他の巻線の引き回しレーン間隔と同じ間隔にすることができる。   On the other hand, as shown in FIGS. 13A and 13B, before the rising inclination angle θUF1 and the falling inclination angle θDF1 of all the nodal winding portions 3FW are changed, the winding lane interval of the connecting portion is changed. Is narrower by 0.5 slot pitch than the winding lane spacing of the winding changed from the eighth layer to the seventh layer. In other words, the rising inclination angle θUF1 and the falling inclination angle θDF1 of the full-pitch winding part 3FW are set to the angles shown in FIG. 15C, and the coil routing point 5RU1 is moved by the mover magnetic pole on the opposite phase terminal 5TX side. By moving by 0.5 slot pitch in the direction (the direction of arrow F12), the winding lane interval of the windings in the switching portion can be the same as the routing lane interval of the other windings.
以上のことは、他のコイル引回し点5RU2、5RV1、5RV2、5RW1、5RW2についても同様であり、第4層から第3層に変更される巻線の引き回しレーン間隔や第6層から第5層に変更される巻線の引き回しレーン間隔に対しても同様である。   The same applies to the other coil routing points 5RU2, 5RV1, 5RV2, 5RW1, and 5RW2. The winding routing lane interval changed from the fourth layer to the third layer and the sixth to fifth layers are the same. The same applies to the winding lane spacing of the windings that are changed to layers.
図17は、コイル引回し点5RU1の可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)の移動量を増加させた場合を説明する図である。同図は、図15(c)において、コイル引回し点5RU1を、反相端子5TX側の可動子磁極の移動方向(矢印F12方向)に、さらに0.5スロットピッチ分、移動させた状態を示している。なお、同図では、コイル引回し点5RV1近傍のV1相のコイルユニット1a、1bを併せて図示している。   FIG. 17 is a diagram for explaining a case where the amount of movement of the mover magnetic pole at the coil routing point 5RU1 in the moving direction (arrow F1 direction) is increased. In FIG. 15C, the coil routing point 5RU1 is further moved by 0.5 slot pitch in the moving direction of the mover magnetic pole on the opposite phase terminal 5TX side (arrow F12 direction). Show. In the figure, the V1-phase coil units 1a and 1b in the vicinity of the coil routing point 5RV1 are also illustrated.
コイル引回し点5RU1を、反相端子5TX側の可動子磁極の移動方向(矢印F12方向)に、さらに0.5スロットピッチ分、移動すると、コイル引回し点5RU1は、V1相のコイルユニット1aに積み重なるようになり、V1相のコイルユニット1aの占有分、コイル端部高さが高くなる。同図では、コイル端部高さ5H12に対する増加分を、コイル端部高さ5H4で示している。このとき、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1は、長節巻部3LWの立ち上り傾斜角θUL1と比べて大きい角度θ4に設定され、全節巻部3FWの立下り傾斜角θDF1は、長節巻部3LWの立下り傾斜角θDL1と比べて大きい角度θ5に設定されている。   When the coil routing point 5RU1 is further moved by 0.5 slot pitch in the moving direction (arrow F12 direction) of the mover magnetic pole on the opposite phase terminal 5TX side, the coil routing point 5RU1 becomes the V1-phase coil unit 1a. As a result, the coil end height is increased by the amount occupied by the V1-phase coil unit 1a. In the figure, the increase with respect to the coil end height 5H12 is indicated by the coil end height 5H4. At this time, the rising inclination angle θUF1 of the full-pitch winding part 3FW is set to an angle θ4 that is larger than the rising inclination angle θUL1 of the long-pitch winding part 3LW, and the falling inclination angle θDF1 of the full-pitch winding part 3FW is long The angle θ5 is set larger than the falling inclination angle θDL1 of the winding portion 3LW.
なお、コイル引回し点5RU1が、反相端子5TX側の可動子磁極の移動方向(矢印F12方向)に、さらに0.5スロットピッチ分、移動するので、既述のつなぎ替え部分の巻線の引き回しレーン間隔は、第8層から第7層に変更される巻線の引き回しレーン間隔と比べて、0.5スロットピッチ分、広くなる。また、他のコイル引回し点5RU2、5RV1、5RV2、5RW1、5RW2についても同様であり、第4層から第3層に変更される巻線の引き回しレーン間隔や第6層から第5層に変更される巻線の引き回しレーン間隔に対しても同様である。   Note that the coil routing point 5RU1 further moves by 0.5 slot pitch in the moving direction (arrow F12 direction) of the mover magnetic pole on the opposite phase terminal 5TX side. The routing lane interval is wider by 0.5 slot pitch than the winding lane interval of the winding changed from the eighth layer to the seventh layer. The same applies to the other coil routing points 5RU2, 5RV1, 5RV2, 5RW1, and 5RW2, and the winding routing lane interval changed from the 4th layer to the 3rd layer and the 6th layer to the 5th layer are changed. The same applies to the winding winding lane interval.
以上により、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1および立下り傾斜角θDF1が、図15(c)に示す角度に設定されて、コイル引回し点5RU1が、反相端子5TX側の可動子磁極の移動方向(矢印F12方向)に、0.5スロットピッチ分、移動していると好適である。他のコイル引回し点5RU2、5RV1、5RV2、5RW1、5RW2についても同様である。   As described above, the rising inclination angle θUF1 and the falling inclination angle θDF1 of all the nodal winding portions 3FW are set to the angles shown in FIG. 15C, and the coil routing point 5RU1 is the movable pole on the opposite phase terminal 5TX side. It is preferable to move by 0.5 slot pitch in the moving direction (direction of arrow F12). The same applies to the other coil routing points 5RU2, 5RV1, 5RV2, 5RW1, and 5RW2.
<第3実施形態>
本実施形態では、2極18スロットを基本構成とする3相回転電機であり、毎極毎相スロット数が3である点で第1実施形態と異なる。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
<Third Embodiment>
This embodiment is a three-phase rotating electrical machine having two poles and 18 slots as a basic configuration, and is different from the first embodiment in that the number of slots per phase per pole is three. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.
図18は、ヘリカル巻シート状コイル3の接続状態を示す模式図である。図18(a)〜(d)は、図6(a)〜(d)にそれぞれ対応している。図18(a)に示すように、相単位コイル5U1は、U相端子5TUを起点にして矢印F12方向に巻装された後(実線で示すU1相のコイルユニット1aに相当。1〜6)、コイル引回し点5RU1で巻き返されて矢印F11方向に巻装されており(破線で示すU1相のコイルユニット1bに相当。7〜12)、接続点5JU1に接続されている。相単位コイル5U2は、接続点5JU1を起点にして矢印F12方向に巻装された後(実線で示すU2相のコイルユニット1aに相当。13〜17)、コイル引回し点5RU2で巻き返されて矢印F11方向に巻装されており(破線で示すU2相のコイルユニット1bに相当。18〜22)、接続点5JU2に接続されている。 FIG. 18 is a schematic diagram showing a connection state of the helically wound sheet-like coil 3. 18A to 18D correspond to FIGS. 6A to 6D, respectively. As shown in FIG. 18A, the phase unit coil 5U1 is wound in the direction of the arrow F12 starting from the U-phase terminal 5TU (corresponding to the U1-phase coil unit 1a indicated by the solid line. 1 * to 6). * ), Wound back at the coil routing point 5RU1 and wound in the direction of arrow F11 (corresponding to the U1-phase coil unit 1b shown by the broken line, 7 * -12 * ), and connected to the connection point 5JU1 . The phase unit coil 5U2 is wound in the direction of the arrow F12 starting from the connection point 5JU1 (corresponding to the U2-phase coil unit 1a indicated by the solid line, 13 * to 17 * ), and then wound back at the coil routing point 5RU2. It is wound in the direction of the arrow F11 (corresponding to the U2-phase coil unit 1b indicated by a broken line, 18 * -22 * ), and is connected to the connection point 5JU2.
相単位コイル5U3は、接続点5JU2を起点にして矢印F12方向に巻装された後(実線で示すU3相のコイルユニット1aに相当。23〜28)、コイル引回し点5RU3で巻き返されて矢印F11方向に巻装されており(破線で示すU3相のコイルユニット1bに相当。29〜32)、中性点5Nに接続されている。相単位コイル5U1、相単位コイル5U2および相単位コイル5U3は、直列接続されており、相コイル6Uが形成されている。 The phase unit coil 5U3 is wound in the direction of arrow F12 starting from the connection point 5JU2 (corresponding to the U3-phase coil unit 1a indicated by the solid line. 23 * to 28 * ), and then wound back at the coil routing point 5RU3. It is wound in the direction of arrow F11 (corresponding to a U3-phase coil unit 1b indicated by a broken line, 29 * to 32 * ), and is connected to a neutral point 5N. The phase unit coil 5U1, the phase unit coil 5U2, and the phase unit coil 5U3 are connected in series to form a phase coil 6U.
本実施形態の波巻き巻線は、可動子磁極の移動方向の一端側(矢印F11方向側)に設けられる相端部5Tから巻き始められ、短節巻部3SWと長節巻部3LWとが交互に繰り返されて可動子磁極の移動方向の他端側(矢印F12方向側のシート端部)まで巻装されている。そして、可動子磁極の移動方向の他端側(矢印F12方向側のシート端部)の長節巻部3LWは、全節巻部3FWに接続されて巻き返されている。   The wave winding of the present embodiment starts to be wound from a phase end portion 5T provided on one end side (arrow F11 direction side) in the moving direction of the mover magnetic pole, and includes a short-pitch portion 3SW and a long-pitch portion 3LW. It is alternately repeated and wound to the other end side (sheet end portion on the arrow F12 direction side) in the moving direction of the mover magnetic pole. The long-pitch winding portion 3LW on the other end side in the moving direction of the mover magnetic pole (the sheet end portion on the arrow F12 direction side) is connected to the full-pitch winding portion 3FW and is rewound.
全節巻部3FWは長節巻部3LWに接続されて、短節巻部3SWと長節巻部3LWとが交互に繰り返されて可動子磁極の移動方向の一端側(矢印F11方向側のシート端部)まで巻装されている。つまり、本実施形態の波巻き巻線は、可動子磁極の移動方向の他端側(矢印F12方向側のシート端部)で、全節巻部3FWを介して可動子磁極の移動方向の一端側(矢印F11方向側)に巻き返される。よって、本実施形態の波巻き巻線は、第1実施形態で既述の効果と同様の効果を得ることができる。   The full-pitch winding portion 3FW is connected to the long-pitch winding portion 3LW, and the short-pitch winding portion 3SW and the long-pitch winding portion 3LW are alternately repeated so that one end side in the moving direction of the mover magnetic pole (the sheet on the arrow F11 direction side) Winding up to the end). In other words, the wave winding of the present embodiment is one end in the moving direction of the mover magnetic pole via the entire joint winding portion 3FW on the other end side in the moving direction of the mover magnetic pole (the sheet end on the arrow F12 direction side). It is wound back to the side (arrow F11 direction side). Therefore, the wave winding of the present embodiment can obtain the same effects as those already described in the first embodiment.
図19は、スロット73の相配置を示す図である。図19は、図8に対応している。図19に示すように、本実施形態においても、単相スロット731と複相スロット732とが混在している。また、第1実施形態と同様に、図18の矢印A1方向側視に短節巻部3SWを有しており、同図の矢印A2方向側視に長節巻部3LWを有している。   FIG. 19 is a diagram showing the phase arrangement of the slots 73. FIG. 19 corresponds to FIG. As shown in FIG. 19, the single-phase slot 731 and the multi-phase slot 732 are also mixed in this embodiment. Further, similarly to the first embodiment, it has a short-pitch winding part 3SW in the side view of the arrow A1 direction in FIG. 18, and has a long-pitch winding part 3LW in the side view of the arrow A2 direction in FIG.
本実施形態では、2極18スロットを基本構成とする3相回転電機であり、毎極毎相スロット数は3である。よって、ピッチ規定量は、1スロットピッチまたは2スロットピッチが考えられる。本実施形態では、ピッチ規定量は、1スロットピッチにする。そして、短節巻部3SWのコイル辺ピッチは、毎極スロット数(本実施形態では9)から上記ピッチ規定量(1スロットピッチ)を減じた数に設定する。この場合、短節巻部3SWのコイル辺ピッチは、8スロットピッチにする。一方、長節巻部3LWのコイル辺ピッチは、毎極スロット数(本実施形態では9)に上記ピッチ規定量(1スロットピッチ)を加えた数に設定する。この場合、長節巻部3LWのコイル辺ピッチは、10スロットピッチにする。   In this embodiment, it is a three-phase rotating electrical machine having two poles and 18 slots as a basic configuration, and the number of slots per phase per pole is three. Therefore, the prescribed pitch amount can be 1 slot pitch or 2 slot pitch. In this embodiment, the specified pitch amount is 1 slot pitch. Then, the coil side pitch of the short-pitch winding part 3SW is set to a number obtained by subtracting the predetermined pitch amount (1 slot pitch) from the number of slots per pole (9 in this embodiment). In this case, the coil side pitch of the short winding portion 3SW is set to 8 slot pitch. On the other hand, the coil side pitch of the long winding portion 3LW is set to a number obtained by adding the above-mentioned pitch regulation amount (1 slot pitch) to the number of slots per pole (9 in this embodiment). In this case, the coil side pitch of the long winding part 3LW is set to 10 slot pitch.
本実施形態においても、短節巻部3SWと長節巻部3LWとが交互に繰り返されて波巻き構成が為されており、単相スロット731と複相スロット732とが混在している。また、短節巻部3SWのコイル辺ピッチは、8スロットピッチに設定され、長節巻部3LWのコイル辺ピッチは、10スロットピッチに設定されている。よって、本実施形態の波巻き巻線は、第1実施形態で既述の効果と同様の効果を得ることができる。なお、ヘリカル巻シート状コイル3は、2層のうちの一方の層(第2層)が他方の層(第1層)に対して可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に、長節巻部3LWのコイル辺ピッチ(10スロットピッチ)分、移動した状態に形成されている。   Also in this embodiment, the short-pitch winding part 3SW and the long-pitch winding part 3LW are alternately repeated to form a wave winding configuration, and the single-phase slot 731 and the multi-phase slot 732 are mixed. Further, the coil side pitch of the short-pitch winding part 3SW is set to 8 slot pitch, and the coil side pitch of the long-pitch winding part 3LW is set to 10 slot pitch. Therefore, the wave winding of the present embodiment can obtain the same effects as those already described in the first embodiment. The helically wound sheet-like coil 3 is long in one of the two layers (second layer) in the moving direction of the mover magnetic pole (in the direction of arrow F1) with respect to the other layer (first layer). The winding portion 3LW is formed to move by the coil side pitch (10 slot pitch).
図20は、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7に渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイル3が巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。(a)は、シート側面方向視(同図(b)に示す矢印A1方向視)におけるコイル導体の層渡り状態を示している。(b)は、シート厚さ方向視におけるシート両端部の巻線の接続状態を示しており、図18(d)と同じである。(c)は、シート側面方向視(同図(b)に示す矢印A2方向視)におけるコイル導体の層渡り状態を示している。なお、図20(a)〜(c)は、図12(a)〜(c)にそれぞれ対応している。   FIG. 20 is a schematic diagram showing a state in which the helically wound sheet-like coil 3 is spirally attached to the stator core 7 and the helically wound sheet-like coil 3 is wound up linearly. (A) has shown the layer crossing state of the coil conductor in the sheet | seat side surface direction view (arrow A1 direction view shown to the same figure (b)). FIG. 18B shows the connection state of the windings at both ends of the sheet as viewed in the sheet thickness direction, and is the same as FIG. (C) has shown the layer crossing state of the coil conductor in sheet | seat side surface direction view (arrow A2 direction view shown to the same figure (b)). 20A to 20C correspond to FIGS. 12A to 12C, respectively.
本実施形態では、コイル導体巻始め部3S、第1コイル辺部群3G1、第2コイル辺部群3G2および第3コイル辺部群3G3は、それぞれ9本のコイル辺部を有しており、コイル導体巻き返し部3Rは、26本のコイル辺部を有している。図20(a)に示すように、第2層の第1コイル辺部群3G1は、第1層のコイル導体巻始め部3Sに対して、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に10スロットピッチ分、移動している。そして、第1コイル辺部群3G1の9本のコイル辺部と、第2コイル辺部群3G2の9本のコイル辺部(一部図示略)との間において、同相のコイル辺部間のコイル辺ピッチは、8スロットピッチになっている。つまり、波巻き巻線は、矢印A1方向側に短節巻部3SWを有している。   In the present embodiment, the coil conductor winding start portion 3S, the first coil side portion group 3G1, the second coil side portion group 3G2, and the third coil side portion group 3G3 each have nine coil sides. The coil conductor winding portion 3R has 26 coil sides. As shown in FIG. 20A, the first coil side portion group 3G1 of the second layer is 10 in the moving direction (arrow F1 direction) of the mover magnetic pole with respect to the coil conductor winding start portion 3S of the first layer. Moves by the slot pitch. Between the nine coil sides of the first coil side group 3G1 and the nine coil sides (partially omitted) of the second coil side group 3G2, between the coil sides of the same phase The coil side pitch is 8 slot pitch. That is, the wave winding has a short-pitch winding part 3SW on the arrow A1 direction side.
一方、同図(c)に示すように、コイル導体巻始め部3Sの9本のコイル辺部と、第1コイル辺部群3G1の9本のコイル辺部との間において、同相のコイル辺部間のコイル辺ピッチは、10スロットピッチになっている。つまり、波巻き巻線は、矢印A2方向側に長節巻部3LWを有している。なお、同図では、U1相のコイル辺部間のコイル辺ピッチを図示している。   On the other hand, as shown in FIG. 5C, the coil sides in the same phase between the nine coil sides of the coil conductor winding start portion 3S and the nine coil sides of the first coil side group 3G1. The coil side pitch between the parts is 10 slot pitch. That is, the wave winding has the long-pitch portion 3LW on the arrow A2 direction side. In the figure, the coil side pitch between the U1 phase coil sides is shown.
可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に、第1層、第2層、第1層、第2層と繰り返しながら、9本のコイル辺部毎に順にコイル導体が巻回されるので、波巻き巻線は、矢印A1方向側に短節巻部3SWを有し、矢印A2方向側に長節巻部3LWを有している。つまり、短節巻部3SWのコイル端部と長節巻部3LWのコイル端部とは、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)両端に分離して配されている。   Since the coil conductor is wound in order for each of the nine coil sides while repeating the first layer, the second layer, the first layer, and the second layer in the moving direction of the mover magnetic pole (the direction of the arrow F1), The wave winding has a short-pitch winding part 3SW on the arrow A1 direction side and a long-pitch winding part 3LW on the arrow A2 direction side. That is, the coil end portion of the short-pitch winding portion 3SW and the coil end portion of the long-pitch winding portion 3LW are separately arranged at both ends in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine.
3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)一端側(矢印A1方向側)のコイル端部の高さをコイル端部高さ5H51とし、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)他端側(矢印A2方向側)のコイル端部の高さをコイル端部高さ5H52とする。同図に示すように、コイル端部高さ5H51は、コイル端部高さ5H52と比べて低くなっている。本実施形態では、相端部5Tおよび引き回し部分5DWは、短節巻部3SWのコイル端部側(図20に示す矢印A1方向側)に配されている。よって、本実施形態の波巻き巻線は、第1実施形態で既述の効果と同様の効果を得ることができる。   The height of the coil end on one end side (arrow A1 direction side) in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electric machine is defined as the coil end height 5H51, and the other end in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electric machine. The height of the coil end on the side (arrow A2 direction side) is the coil end height 5H52. As shown in the figure, the coil end height 5H51 is lower than the coil end height 5H52. In the present embodiment, the phase end portion 5T and the routing portion 5DW are arranged on the coil end side (arrow A1 direction side shown in FIG. 20) of the short-pitch winding portion 3SW. Therefore, the wave winding of the present embodiment can obtain the same effects as those already described in the first embodiment.
図20では、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1および立下り傾斜角θDF1が変更された状態を示している。具体的には、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1は、短節巻部3SWの立ち上り傾斜角θUS1と同じ角度θ6に設定され、全節巻部3FWの立下り傾斜角θDF1は、短節巻部3SWの立下り傾斜角θDS1と比べて小さい角度θ7に設定されている。このとき、コイル引回し点5RU1は、相端子5TX側の可動子磁極の移動方向(矢印F11方向)に、0.5スロットピッチ分、移動している。   FIG. 20 shows a state in which the rising inclination angle θUF1 and the falling inclination angle θDF1 of all the nodal winding portions 3FW are changed. Specifically, the rising inclination angle θUF1 of the full-pitch winding part 3FW is set to the same angle θ6 as the rising inclination angle θUS1 of the short-pitch winding part 3SW, and the falling inclination angle θDF1 of the full-pitch winding part 3FW is a short-pitch. The angle θ7 is set smaller than the falling inclination angle θDS1 of the winding portion 3SW. At this time, the coil routing point 5RU1 has moved by 0.5 slot pitch in the moving direction (direction of arrow F11) of the mover magnetic pole on the phase terminal 5TX side.
これにより、シート端部の全節巻部3FWを含めて、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)の一端側(矢印A1方向側)のコイル端部高さは、コイル端部高さ5H51で略均一化されている。なお、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)の他端側(矢印A2方向側)のコイル端部高さは、コイル端部高さ5H52で略均一になっている。よって、本実施形態の波巻き巻線は、第1実施形態で既述の効果と同様の効果を得ることができる。   Thus, the coil end height on one end side (arrow A1 direction side) in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine including the entire joint winding portion 3FW at the sheet end portion is the coil end height. It is made substantially uniform by 5H51. The coil end height on the other end side (arrow A2 direction side) in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electric machine is substantially uniform at a coil end height 5H52. Therefore, the wave winding of the present embodiment can obtain the same effects as those already described in the first embodiment.
また、同図(b)に示すように、矢印RC1で示される位置において、実線で示すU1相のコイルユニット1aから破線で示すU1相のコイルユニット1bにつなぎ替えられており、巻線の引き回しレーンは、第10層から第9層に変更されている。同図(a)の破線で囲まれる領域RC11で示すように、当該つなぎ替え部分の巻線の引き回しレーン間隔は、第8層から第7層に変更される巻線の引き回しレーン間隔と同じ間隔になっている。以上のことは、他のコイル引回し点5RU2、5RV1、5RV2、5RW1、5RW2についても同様であり、第4層から第3層に変更される巻線の引き回しレーン間隔や第6層から第5層に変更される巻線の引き回しレーン間隔に対しても同様である。   Also, as shown in FIG. 4B, at the position indicated by the arrow RC1, the U1-phase coil unit 1a indicated by the solid line is connected to the U1-phase coil unit 1b indicated by the broken line, and the winding is routed. The lane is changed from the 10th layer to the 9th layer. As indicated by a region RC11 surrounded by a broken line in FIG. 9A, the winding lane interval of the winding at the switching portion is the same as the winding lane interval of the winding changed from the eighth layer to the seventh layer. It has become. The same applies to the other coil routing points 5RU2, 5RV1, 5RV2, 5RW1, and 5RW2. The winding routing lane interval changed from the fourth layer to the third layer and the sixth to fifth layers are the same. The same applies to the winding lane spacing of the windings that are changed to layers.
なお、第2実施形態と同様に、ヘリカル巻シート状コイル3は、2層のうちの一方の層(第2層)が他方の層(第1層)に対して可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に、短節巻部3SWのコイル辺ピッチ(8スロットピッチ)分、移動した状態に形成することもできる。これにより、第2実施形態で既述の効果と同様の効果を得ることができる。   As in the second embodiment, the helically wound sheet coil 3 has one of the two layers (second layer) moved in the moving direction of the mover magnetic pole (second layer) with respect to the other layer (first layer) (see FIG. It can also be formed in the state moved in the direction of arrow F1) by the coil side pitch (8 slot pitch) of the short-pitch winding part 3SW. Thereby, the same effects as those described above can be obtained in the second embodiment.
<第4実施形態>
本実施形態では、ヘリカル巻シート状コイル3は、2層のうちの一方の層(第2層)が他方の層(第1層)に対して可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に、長節巻部3LWのコイル辺ピッチ(11スロットピッチ)分、移動した状態に形成されている点で第1実施形態および第3実施形態と異なる。以下、第1実施形態および第3実施形態と異なる点を中心に説明する。
<Fourth embodiment>
In the present embodiment, the helically wound sheet-like coil 3 is such that one of the two layers (second layer) moves in the moving direction (arrow F1 direction) of the mover magnetic pole with respect to the other layer (first layer). The third embodiment is different from the first and third embodiments in that the long winding portion 3LW is formed so as to move by the coil side pitch (11 slot pitch). The following description will focus on differences from the first and third embodiments.
図21は、スロット73の相配置を示す図である。図21は、図8および図19に対応している。図21に示すように、本実施形態においても、単相スロット731と複相スロット732とが混在している。また、第1実施形態と同様に、後述する図22の矢印A1方向側視に短節巻部3SWを有しており、同図の矢印A2方向側視に長節巻部3LWを有している。   FIG. 21 is a diagram showing the phase arrangement of the slots 73. FIG. 21 corresponds to FIGS. 8 and 19. As shown in FIG. 21, the single-phase slot 731 and the multi-phase slot 732 are also mixed in this embodiment. Further, similarly to the first embodiment, it has a short-pitch winding part 3SW in the side view of the arrow A1 direction in FIG. 22 described later, and has a long-pitch winding part 3LW in the side view of the arrow A2 direction in FIG. Yes.
本実施形態では、2極18スロットを基本構成とする3相回転電機であり、毎極毎相スロット数は3である。よって、ピッチ規定量は、1スロットピッチまたは2スロットピッチが考えられる。本実施形態では、ピッチ規定量は、2スロットピッチにする。そして、短節巻部3SWのコイル辺ピッチは、毎極スロット数(本実施形態では9)から上記ピッチ規定量(2スロットピッチ)を減じた数に設定する。この場合、短節巻部3SWのコイル辺ピッチは、7スロットピッチにする。一方、長節巻部3LWのコイル辺ピッチは、毎極スロット数(本実施形態では9)に上記ピッチ規定量(2スロットピッチ)を加えた数に設定する。この場合、長節巻部3LWのコイル辺ピッチは、11スロットピッチにする。   In this embodiment, it is a three-phase rotating electrical machine having two poles and 18 slots as a basic configuration, and the number of slots per phase per pole is three. Therefore, the prescribed pitch amount can be 1 slot pitch or 2 slot pitch. In the present embodiment, the prescribed pitch amount is 2 slot pitch. Then, the coil side pitch of the short-pitch winding part 3SW is set to a number obtained by subtracting the above specified pitch amount (2-slot pitch) from the number of slots per pole (9 in this embodiment). In this case, the coil side pitch of the short winding portion 3SW is set to 7 slot pitch. On the other hand, the coil side pitch of the long winding portion 3LW is set to a number obtained by adding the above-mentioned pitch regulation amount (2 slot pitch) to the number of slots per pole (9 in this embodiment). In this case, the coil side pitch of the long winding part 3LW is set to 11 slot pitch.
本実施形態においても、短節巻部3SWと長節巻部3LWとが交互に繰り返されて波巻き構成が為されており、単相スロット731と複相スロット732とが混在している。また、短節巻部3SWのコイル辺ピッチは、7スロットピッチに設定され、長節巻部3LWのコイル辺ピッチは、11スロットピッチに設定されている。よって、本実施形態の波巻き巻線は、第1実施形態で既述の効果と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態では、ヘリカル巻シート状コイル3は、2層のうちの一方の層(第2層)が他方の層(第1層)に対して可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に、長節巻部3LWのコイル辺ピッチ(11スロットピッチ)分、移動した状態に形成されている。   Also in this embodiment, the short-pitch winding part 3SW and the long-pitch winding part 3LW are alternately repeated to form a wave winding configuration, and the single-phase slot 731 and the multi-phase slot 732 are mixed. The coil side pitch of the short-pitch winding part 3SW is set to 7 slot pitch, and the coil side pitch of the long-pitch winding part 3LW is set to 11 slot pitch. Therefore, the wave winding of the present embodiment can obtain the same effects as those already described in the first embodiment. In the present embodiment, the helically wound sheet-like coil 3 is such that one of the two layers (second layer) moves with respect to the other layer (first layer) in the moving direction of the mover magnetic pole (in the direction of arrow F1). ) In a state of being moved by the coil side pitch (11 slot pitch) of the long-pitch winding portion 3LW.
図22は、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7に渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイル3が巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。図22(a)〜(c)は、図12(a)〜(c)および図20(a)〜(c)にそれぞれ対応している。本実施形態では、コイル導体巻始め部3S、第1コイル辺部群3G1、第2コイル辺部群3G2および第3コイル辺部群3G3は、それぞれ9本のコイル辺部を有しており、コイル導体巻き返し部3Rは、25本のコイル辺部を有している。   FIG. 22 is a schematic diagram showing a state in which the helically wound sheet-like coil 3 is spirally attached to the stator core 7 and the helically wound sheet-like coil 3 is wound up linearly. FIGS. 22A to 22C correspond to FIGS. 12A to 12C and FIGS. 20A to 20C, respectively. In the present embodiment, the coil conductor winding start portion 3S, the first coil side portion group 3G1, the second coil side portion group 3G2, and the third coil side portion group 3G3 each have nine coil sides. The coil conductor winding portion 3R has 25 coil sides.
図22(a)に示すように、第2層の第1コイル辺部群3G1は、第1層のコイル導体巻始め部3Sに対して、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に11スロットピッチ分、移動している。そして、第1コイル辺部群3G1の9本のコイル辺部と、第2コイル辺部群3G2の9本のコイル辺部(一部図示略)との間において、同相のコイル辺部間のコイル辺ピッチは、7スロットピッチになっている。つまり、波巻き巻線は、矢印A1方向側に短節巻部3SWを有している。   As shown in FIG. 22A, the first coil side group 3G1 of the second layer is 11 in the moving direction of the mover magnetic pole (direction of arrow F1) with respect to the coil conductor winding start portion 3S of the first layer. Moves by the slot pitch. Between the nine coil sides of the first coil side group 3G1 and the nine coil sides (partially omitted) of the second coil side group 3G2, between the coil sides of the same phase The coil side pitch is 7 slot pitch. That is, the wave winding has a short-pitch winding part 3SW on the arrow A1 direction side.
一方、同図(c)に示すように、コイル導体巻始め部3Sの9本のコイル辺部と、第1コイル辺部群3G1の9本のコイル辺部との間において、同相のコイル辺部間のコイル辺ピッチは、11スロットピッチになっている。つまり、波巻き巻線は、矢印A2方向側に長節巻部3LWを有している。なお、同図では、U1相のコイル辺部間のコイル辺ピッチを図示している。   On the other hand, as shown in FIG. 5C, the coil sides in the same phase between the nine coil sides of the coil conductor winding start portion 3S and the nine coil sides of the first coil side group 3G1. The coil side pitch between the parts is 11 slot pitch. That is, the wave winding has the long-pitch portion 3LW on the arrow A2 direction side. In the figure, the coil side pitch between the U1 phase coil sides is shown.
可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に、第1層、第2層、第1層、第2層と繰り返しながら、9本のコイル辺部毎に順にコイル導体が巻回されるので、波巻き巻線は、矢印A1方向側に短節巻部3SWを有し、矢印A2方向側に長節巻部3LWを有している。つまり、短節巻部3SWのコイル端部と長節巻部3LWのコイル端部とは、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)両端に分離して配されている。   Since the coil conductor is wound in order for each of the nine coil sides while repeating the first layer, the second layer, the first layer, and the second layer in the moving direction of the mover magnetic pole (the direction of the arrow F1), The wave winding has a short-pitch winding part 3SW on the arrow A1 direction side and a long-pitch winding part 3LW on the arrow A2 direction side. That is, the coil end portion of the short-pitch winding portion 3SW and the coil end portion of the long-pitch winding portion 3LW are separately arranged at both ends in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine.
3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)一端側(矢印A1方向側)のコイル端部の高さをコイル端部高さ5H61とし、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)他端側(矢印A2方向側)のコイル端部の高さをコイル端部高さ5H62とする。同図に示すように、コイル端部高さ5H61は、コイル端部高さ5H62と比べて低くなっている。本実施形態では、相端部5Tおよび引き回し部分5DWは、短節巻部3SWのコイル端部側(図22に示す矢印A1方向側)に配されている。よって、本実施形態の波巻き巻線は、第1実施形態で既述の効果と同様の効果を得ることができる。   The height of the coil end on one end side (arrow A1 direction side) in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine is the coil end height 5H61, and the other end in the axial direction (arrow G1 direction) on the three-phase rotating electric machine The height of the coil end on the side (arrow A2 direction side) is the coil end height 5H62. As shown in the figure, the coil end height 5H61 is lower than the coil end height 5H62. In the present embodiment, the phase end portion 5T and the routing portion 5DW are arranged on the coil end portion side (the arrow A1 direction side shown in FIG. 22) of the short-pitch winding portion 3SW. Therefore, the wave winding of the present embodiment can obtain the same effects as those already described in the first embodiment.
図22では、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1および立下り傾斜角θDF1が変更された状態を示している。具体的には、全節巻部3FWの立ち上り傾斜角θUF1は、短節巻部3SWの立ち上り傾斜角θUS1と同じ角度θ8に設定され、全節巻部3FWの立下り傾斜角θDF1は、短節巻部3SWの立下り傾斜角θDS1と比べて小さい角度θ9に設定されている。このとき、コイル引回し点5RU1は、相端子5TX側の可動子磁極の移動方向(矢印F11方向)に、0.5スロットピッチ分、移動している。   FIG. 22 shows a state in which the rising inclination angle θUF1 and the falling inclination angle θDF1 of the entire joint winding portion 3FW are changed. Specifically, the rising inclination angle θUF1 of the full-pitch winding part 3FW is set to the same angle θ8 as the rising inclination angle θUS1 of the short-pitch winding part 3SW, and the falling inclination angle θDF1 of the full-pitch winding part 3FW is a short-pitch. The angle θ9 is set smaller than the falling inclination angle θDS1 of the winding portion 3SW. At this time, the coil routing point 5RU1 has moved by 0.5 slot pitch in the moving direction (direction of arrow F11) of the mover magnetic pole on the phase terminal 5TX side.
これにより、シート端部の全節巻部3FWを含めて、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)の一端側(矢印A1方向側)のコイル端部高さは、コイル端部高さ5H61で略均一化されている。なお、3相回転電機の軸方向(矢印G1方向)の他端側(矢印A2方向側)のコイル端部高さは、コイル端部高さ5H62で略均一になっている。よって、本実施形態の波巻き巻線は、第1実施形態で既述の効果と同様の効果を得ることができる。   Thus, the coil end height on one end side (arrow A1 direction side) in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine including the entire joint winding portion 3FW at the sheet end portion is the coil end height. It is made substantially uniform by 5H61. Note that the coil end height on the other end side (arrow A2 direction side) in the axial direction (arrow G1 direction) of the three-phase rotating electrical machine is substantially uniform at a coil end height 5H62. Therefore, the wave winding of the present embodiment can obtain the same effects as those already described in the first embodiment.
また、同図(b)に示すように、矢印RC1で示される位置において、実線で示すU1相のコイルユニット1aから破線で示すU1相のコイルユニット1bにつなぎ替えられており、巻線の引き回しレーンは、第10層から第9層に変更されている。同図(a)の破線で囲まれる領域RC11で示すように、当該つなぎ替え部分の巻線の引き回しレーン間隔は、第8層から第7層に変更される巻線の引き回しレーン間隔と同じ間隔になっている。以上のことは、他のコイル引回し点5RU2、5RV1、5RV2、5RW1、5RW2についても同様であり、第4層から第3層に変更される巻線の引き回しレーン間隔や第6層から第5層に変更される巻線の引き回しレーン間隔に対しても同様である。   Also, as shown in FIG. 4B, at the position indicated by the arrow RC1, the U1-phase coil unit 1a indicated by the solid line is connected to the U1-phase coil unit 1b indicated by the broken line, and the winding is routed. The lane is changed from the 10th layer to the 9th layer. As indicated by a region RC11 surrounded by a broken line in FIG. 9A, the winding lane interval of the winding at the switching portion is the same as the winding lane interval of the winding changed from the eighth layer to the seventh layer. It has become. The same applies to the other coil routing points 5RU2, 5RV1, 5RV2, 5RW1, and 5RW2. The winding routing lane interval changed from the fourth layer to the third layer and the sixth to fifth layers are the same. The same applies to the winding lane spacing of the windings that are changed to layers.
なお、第2実施形態と同様に、ヘリカル巻シート状コイル3は、2層のうちの一方の層(第2層)が他方の層(第1層)に対して可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に、短節巻部3SWのコイル辺ピッチ(7スロットピッチ)分、移動した状態に形成することもできる。これにより、第2実施形態で既述の効果と同様の効果を得ることができる。   As in the second embodiment, the helically wound sheet coil 3 has one of the two layers (second layer) moved in the moving direction of the mover magnetic pole (second layer) with respect to the other layer (first layer) (see FIG. It can also be formed in a state moved in the direction of arrow F1 by the coil side pitch (7 slot pitch) of the short-pitch winding part 3SW. Thereby, the same effects as those described above can be obtained in the second embodiment.
<第5実施形態>
本実施形態は、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致している点で第1実施形態と異なる。図10に示すように、第1実施形態では、コイル導体は、第1層のコイル導体巻始め部3Sから巻き始められ、第2層の第1コイル辺部群3G1に巻き回されている。既述のとおり、コイル導体巻始め部3Sの6本のコイル辺部は、紙面手前側から紙面奥側に向かってコイル導体が巻き回されており、第1コイル辺部群3G1の6本のコイル辺部は、紙面奥側から紙面手前側に向かってコイル導体が巻き回されている。
<Fifth Embodiment>
This embodiment is different from the first embodiment in that the helical winding direction and the annular winding direction are the same. As shown in FIG. 10, in the first embodiment, the coil conductor is started to be wound from the coil conductor winding start portion 3S of the first layer, and is wound around the first coil side portion group 3G1 of the second layer. As described above, the coil conductors are wound around the six coil sides of the coil conductor winding start portion 3S from the front side of the paper to the back side of the paper, and the six coil sides of the first coil side group 3G1. A coil conductor is wound around the coil side from the back side of the paper toward the front side of the paper.
以降、同様にして、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に、第1層、第2層、第1層、第2層と繰り返しながら、6本のコイル辺部毎に順にコイル導体が巻回されている。したがって、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)のコイル導体巻始め部3S側視において、コイル導体巻始め部3Sから離れていくコイル導体の巻方向をヘリカル巻方向とするとき、ヘリカル巻方向は、反時計回り(左回り)になっている。   Thereafter, in the same manner, the coil conductors are sequentially arranged for every six coil sides while repeating the first layer, the second layer, the first layer, and the second layer in the moving direction of the mover magnetic pole (the direction of the arrow F1). It is wound. Therefore, when the winding direction of the coil conductor away from the coil conductor winding start portion 3S is the helical winding direction in the coil conductor winding start portion 3S side view in the moving direction (arrow F1 direction) of the mover magnetic pole, the helical winding direction Is counterclockwise (counterclockwise).
また、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7に渦巻き状に装着するとき、相端部5T側からの3相回転電機の軸方向視において、渦巻き状に装着したヘリカル巻シート状コイル3で相端部5Tを始点とした場合の渦巻き方向を円環巻方向とする。図9(b)に示すように、第1実施形態では、円環巻方向は、時計回り(右回り)になっている。つまり、第1実施形態では、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致していない。一方、本実施形態では、ヘリカル巻方向および円環巻方向は、いずれも時計回り(右回り)になっており、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致している。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。   Further, when the helically wound sheet-like coil 3 is attached to the stator core 7 in a spiral shape, the helically wound sheet-like coil 3 attached in a spiral shape when viewed in the axial direction of the three-phase rotating electrical machine from the phase end portion 5T side. The spiral direction when the portion 5T is the starting point is the annular winding direction. As shown in FIG. 9B, in the first embodiment, the annular winding direction is clockwise (clockwise). That is, in the first embodiment, the helical winding direction does not match the annular winding direction. On the other hand, in this embodiment, the helical winding direction and the annular winding direction are both clockwise (clockwise), and the helical winding direction and the annular winding direction coincide with each other. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.
図23は、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7に渦巻き状に装着してヘリカル巻シート状コイル3が巻き重ねられている状態を直線的に展開して示す模式図である。図23(a)〜(c)は、図12(a)〜(c)にそれぞれ対応している。コイル導体は、第2層のコイル導体巻始め部3Sから巻き始められ、第1層の第1コイル辺部群3G1、第2層の第2コイル辺部群3G2の順に巻き回されている。コイル導体巻始め部3Sの6本のコイル辺部は、紙面手前側から紙面奥側に向かってコイル導体が巻き回されており、第1コイル辺部群3G1の6本のコイル辺部は、紙面奥側から紙面手前側に向かってコイル導体が巻き回されている。   FIG. 23 is a schematic diagram showing a state in which the helically wound sheet-like coil 3 is spirally attached to the stator core 7 and the helically wound sheet-like coil 3 is wound up linearly. 23A to 23C correspond to FIGS. 12A to 12C, respectively. The coil conductor is started from the coil conductor winding start portion 3S of the second layer, and is wound in the order of the first coil side group 3G1 of the first layer and the second coil side group 3G2 of the second layer. Coil conductors are wound around the six coil sides of the coil conductor winding start portion 3S from the front side of the paper toward the back side of the paper, and the six coil sides of the first coil side group 3G1 are A coil conductor is wound from the back side of the paper toward the front side of the paper.
また、第2コイル辺部群3G2の6本のコイル辺部は、紙面手前側から紙面奥側に向かってコイル導体が巻き回されている。以降、同様にして、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に、第1層、第2層、第1層、第2層と繰り返しながら、6本のコイル辺部毎に順にコイル導体が巻回されている。したがって、本実施形態では、ヘリカル巻方向は、時計回り(右回り)になっている。   In addition, coil conductors are wound around the six coil sides of the second coil side group 3G2 from the front side of the drawing toward the back side of the drawing. Thereafter, in the same manner, the coil conductors are sequentially arranged for every six coil sides while repeating the first layer, the second layer, the first layer, and the second layer in the moving direction of the mover magnetic pole (the direction of the arrow F1). It is wound. Therefore, in this embodiment, the helical winding direction is clockwise (clockwise).
図24は、ヘリカル巻シート状コイル3を示す模式図である。図24(a)、(b)は、図9(a)、(b)にそれぞれ対応している。第1実施形態と同様、同図では、コイル導体巻始め部3S側の2層の端部を白色丸印および白色三角印で示しており、コイル導体巻き返し部3R側の2層の端部を黒色丸印および黒色三角印で示している。   FIG. 24 is a schematic diagram showing the helically wound sheet-like coil 3. FIGS. 24A and 24B correspond to FIGS. 9A and 9B, respectively. As in the first embodiment, in the same figure, the two layer ends on the coil conductor winding start portion 3S side are shown by white circles and white triangle marks, and the two layer ends on the coil conductor winding portion 3R side are shown. This is indicated by black circles and black triangles.
同図(b)に示すように、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7に渦巻き状に装着したとき、ヘリカル巻シート状コイル3とステータコア7のスロット底部との間に隙間SP4が生じている。また、ヘリカル巻シート状コイル3のシート両端部において、径方向外周側に隙間SP5が生じ、径方向内周側に隙間SP6が生じている。隙間SP4は、第1実施形態の隙間SP1に対応し、隙間SP5は、第1実施形態の隙間SP2に対応し、隙間SP6は、第1実施形態の隙間SP3に対応している。なお、ヘリカル巻シート状コイル3は、ステータコア7の径方向内周側に滑らかに乗り上げるように巻き重なり、ヘリカル巻シート状コイル3の外周側シートとステータコア7のスロット底部との間の隙間は、同図に示す隙間SP4で最大になる。   As shown in FIG. 2B, when the helically wound sheet-like coil 3 is spirally mounted on the stator core 7, a gap SP 4 is generated between the helically wound sheet-like coil 3 and the slot bottom of the stator core 7. Further, at both ends of the helically wound sheet-like coil 3, a gap SP5 is generated on the radially outer peripheral side, and a gap SP6 is generated on the radially inner peripheral side. The gap SP4 corresponds to the gap SP1 of the first embodiment, the gap SP5 corresponds to the gap SP2 of the first embodiment, and the gap SP6 corresponds to the gap SP3 of the first embodiment. The helically wound sheet-like coil 3 is wound so as to smoothly run on the radially inner peripheral side of the stator core 7, and the gap between the outer peripheral side sheet of the helically wound sheet-like coil 3 and the slot bottom of the stator core 7 is It becomes maximum at the gap SP4 shown in FIG.
同図(b)に示すように、円環巻方向は、時計回り(右回り)になっており、本実施形態では、ヘリカル巻方向および円環巻方向は、いずれも時計回り(右回り)になっている。つまり、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致している。なお、図23に示すように、ヘリカル巻シート状コイル3は、ステータの周方向長の4倍の波巻き構成であるので、仮に、ヘリカル巻シート状コイル3がステータコア7のスロット73に隙間なく装着することができたとすると、ヘリカル巻シート状コイル3は、第1層〜第8層に収容することができる。同図では、第8層と第9層との境界線を理想収容ライン3ILで表している。   As shown in FIG. 4B, the annular winding direction is clockwise (clockwise), and in this embodiment, both the helical winding direction and the annular winding direction are clockwise (clockwise). It has become. That is, the helical winding direction matches the annular winding direction. 23, since the helically wound sheet-like coil 3 has a wave winding configuration that is four times the circumferential length of the stator, the helically wound sheet-like coil 3 has no gap in the slot 73 of the stator core 7. Assuming that the helically wound sheet-like coil 3 can be mounted, it can be accommodated in the first to eighth layers. In the figure, the boundary line between the eighth layer and the ninth layer is represented by an ideal accommodation line 3IL.
図25は、隙間詰めの第1段階におけるシート乗り上げ部3Aの状態を示す模式図である。図25(a)〜(c)は、図23(a)〜(c)にそれぞれ対応している。具体的には、図25は、図24に示すコイル導体巻始め部3Sの6本のコイル辺部と、第3コイル辺部群3G3のU1相のコイル辺部3G31とをステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)に移動(第2層から第1層に移動)させた状態を示している。これら7本のコイル辺部は、他のコイル辺部の配置の影響を受けることなく、容易にステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)へ移動させることができる。なお、7本のコイル辺部を移動させると、隙間SP5は消滅するが、7本のコイル辺部と第3層のヘリカル巻シート状コイル3との間に、隙間SP51が生じる。   FIG. 25 is a schematic diagram illustrating a state of the seat riding-up portion 3A in the first stage of gap filling. FIGS. 25A to 25C correspond to FIGS. 23A to 23C, respectively. Specifically, FIG. 25 shows the outer peripheral side of the stator core 7 with the six coil sides of the coil conductor winding start portion 3S shown in FIG. 24 and the U1-phase coil sides 3G31 of the third coil side group 3G3. The state (moved from the 2nd layer to the 1st layer) is shown (the stator core yoke 71 side). These seven coil side portions can be easily moved to the outer peripheral side (stator core yoke 71 side) of the stator core 7 without being affected by the arrangement of the other coil side portions. When the seven coil sides are moved, the gap SP5 disappears, but a gap SP51 is generated between the seven coil sides and the third-layer helically wound sheet-like coil 3.
また、同図(c)に示すように、これらの7本のコイル辺部をステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)に移動させるとき、7本のコイル辺部から巻回される巻線をステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)に移動させる。つまり、7本のコイル辺部から巻回される巻線は、一旦、ステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)上部へ巻線の引き回しレーンが変更され、コイル端部高さ方向のステータコア7近傍で、もとの引き回しレーンに戻されている。   Further, as shown in FIG. 6C, when these seven coil sides are moved to the outer peripheral side of the stator core 7 (stator core yoke 71 side), the windings wound from the seven coil sides. Is moved to the outer peripheral side (stator core yoke 71 side) of the stator core 7. That is, for the winding wound from the seven coil side portions, the winding lane is once changed to the upper part on the outer peripheral side (stator core yoke 71 side) of the stator core 7, and the stator core 7 in the coil end height direction is changed. In the vicinity, it has been returned to the original routing lane.
同図(c)は、同図(b)に示す矢印A2方向視であるので、コイル導体巻始め部3Sの6本のコイル辺部は、紙面奥側から紙面手前側に向かってコイル導体が巻き回されている。そして、コイル導体巻始め部3Sから巻回された第1コイル辺部群3G1の6本のコイル辺部は、紙面手前側から紙面奥側に向かってコイル導体が巻き回される。そのため、ステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)に移動させた巻線は、他のコイル辺部の配策の影響を受けることなく、第1コイル辺部群3G1に向かってコイル導体を巻回すことができる。   FIG. 6C is a view in the direction of arrow A2 shown in FIG. 5B, and therefore, the six coil sides of the coil conductor winding start portion 3S have coil conductors from the back side to the front side of the page. It is wound. The coil conductors of the six coil sides of the first coil side group 3G1 wound from the coil conductor winding start portion 3S are wound from the front side to the back side of the page. Therefore, the winding moved to the outer peripheral side (stator core yoke 71 side) of the stator core 7 is wound with the coil conductor toward the first coil side group 3G1 without being affected by the arrangement of other coil side parts. Can be turned.
また、第3コイル辺部群3G3のU1相のコイル辺部3G31は、第1コイル辺部群3G1および第2コイル辺部群3G2に隣接するU1相のコイル辺部から巻き回される。当該コイル辺部は、紙面手前側から紙面奥側に向かってコイル導体が巻き回されており、第3コイル辺部群3G3のU1相のコイル辺部3G31は、紙面奥側から紙面手前側に向かってコイル導体が巻き回される。そのため、ステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)に移動させた巻線は、他のコイル辺部の配策の影響を受けることなく、第3コイル辺部群3G3のU1相のコイル辺部3G31に向かってコイル導体を巻回すことができる。   Also, the U1-phase coil side 3G31 of the third coil side group 3G3 is wound from the U1-phase coil side adjacent to the first coil side group 3G1 and the second coil side group 3G2. A coil conductor is wound around the coil side from the front side of the paper toward the back side of the paper, and the coil side 3G31 of the U1 phase of the third coil side group 3G3 extends from the back side of the paper to the front side of the paper. The coil conductor is wound around. Therefore, the coil moved to the outer peripheral side (stator core yoke 71 side) of the stator core 7 is not affected by the arrangement of other coil side parts, and the coil side part of the U1 phase of the third coil side group 3G3. The coil conductor can be wound toward 3G31.
本実施形態では、ヘリカル巻方向および円環巻方向は、いずれも時計回り(右回り)になっており、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致している。そのため、上記7本のコイル辺部に巻回される巻線をステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)に移動させることが容易である。なお、同図(b)に示すように、矢印A1方向側において、相端子5TXが引き出されているので、矢印A2方向側は、矢印A1方向側と比べて、巻線の引き回しレーンを変更するスペース3G11を確保することが容易である。また、同図では、コイル導体巻始め部3Sの移動後の境界線L1を境界線L2で示している。   In this embodiment, the helical winding direction and the annular winding direction are both clockwise (clockwise), and the helical winding direction and the annular winding direction coincide with each other. Therefore, it is easy to move the winding wound around the seven coil side portions to the outer peripheral side (stator core yoke 71 side) of the stator core 7. As shown in FIG. 5B, since the phase terminal 5TX is drawn out on the arrow A1 direction side, the winding lane is changed on the arrow A2 direction side compared to the arrow A1 direction side. It is easy to secure the space 3G11. Further, in the figure, the boundary line L1 after the movement of the coil conductor winding start portion 3S is indicated by the boundary line L2.
図26は、隙間詰めの第2段階におけるシート乗り上げ部3Aのコイル端部の変形方法を示す模式図である。図27は、隙間詰めの第2段階におけるシート乗り上げ部3Aの状態を示す模式図である。図26(a)〜(c)および図27(a)〜(c)は、図25(a)〜(c)にそれぞれ対応している。具体的には、図25に示す状態のヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)に寄せて、隙間SP4、SP51を詰める。図26は、このときのシート乗り上げ部3Aのコイル端部の変形方法を示しており、図27は、隙間詰め後のシート乗り上げ部3Aの状態を示している。図26および図27では、シート乗り上げ部3Aのコイル端部の変形状態を境界線L31〜L35で示している。   FIG. 26 is a schematic diagram illustrating a method of deforming the coil end portion of the seat riding portion 3A in the second stage of gap filling. FIG. 27 is a schematic diagram illustrating a state of the seat riding-up portion 3A in the second stage of gap filling. FIGS. 26A to 26C and FIGS. 27A to 27C correspond to FIGS. 25A to 25C, respectively. Specifically, the helically wound sheet-like coil 3 in the state shown in FIG. 25 is brought close to the outer peripheral side (stator core yoke 71 side) of the stator core 7 to close the gaps SP4 and SP51. FIG. 26 shows a method for deforming the coil end portion of the seat ride-up portion 3A at this time, and FIG. 27 shows the state of the seat ride-up portion 3A after gap clearance. In FIG. 26 and FIG. 27, the deformation | transformation state of the coil edge part of 3 A of seat riding-up parts is shown with the boundary lines L31-L35.
図26に示すように、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)に寄せると、第3層〜第10層のヘリカル巻シート状コイル3は、シート乗り上げ部3A以外では、矢印A3方向に移動し、シート乗り上げ部3Aでは、矢印A4方向に移動する。具体的には、第3層および第4層のヘリカル巻シート状コイル3は、境界線L31、L32で狭持される領域に移動する。第5層および第6層のヘリカル巻シート状コイル3は、境界線L32、L33で狭持される領域に移動する。第7層〜第10層のヘリカル巻シート状コイル3についても同様である。   As shown in FIG. 26, when the helically wound sheet-like coil 3 is brought closer to the outer peripheral side (stator core yoke 71 side) of the stator core 7, the helically wound sheet-like coils 3 of the third to tenth layers are other than the seat riding-up portion 3 </ b> A. Then, the vehicle moves in the direction of the arrow A3, and the seat riding part 3A moves in the direction of the arrow A4. Specifically, the third-layer and fourth-layer helically wound sheet-like coils 3 move to a region sandwiched between the boundary lines L31 and L32. The helically wound sheet-like coils 3 of the fifth layer and the sixth layer move to a region sandwiched by the boundary lines L32 and L33. The same applies to the helically wound sheet-like coils 3 of the seventh layer to the tenth layer.
可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)のシート乗り上げ部3Aのコイル端部の変形開始位置をシート曲げ開始部3A1とし、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)のシート乗り上げ部3Aのコイル端部の変形終了位置をシート曲げ終了部3A2とする。シート乗り上げ部3Aのコイル端部の一部(部位3A3a、3A3b)は、シート曲げ開始部3A1からシート曲げ終了部3A2までの間、円環巻方向に対してステータコア7の径方向内周側に傾斜するように変形される。   The deformation start position of the coil end portion of the seat ride-up portion 3A in the moving direction (arrow F1 direction) of the mover magnetic pole is a sheet bending start portion 3A1, and the coil of the seat ride-up portion 3A in the move direction of the mover magnetic pole (arrow F1 direction) The end position of deformation at the end is defined as a sheet bending end section 3A2. Part of the coil end portion (parts 3A3a, 3A3b) of the seat ride-up portion 3A is located on the radially inner side of the stator core 7 with respect to the annular winding direction from the sheet bending start portion 3A1 to the sheet bending end portion 3A2. It is deformed to tilt.
図27は、シート乗り上げ部3Aのコイル端部の一部が円環巻方向に対してステータコア7の径方向内周側に傾斜して変形されている状態を示している。シート乗り上げ部3Aのコイル端部が変形されると、隙間SP4は隙間SP41になり、隙間SP51は隙間SP52になる。隙間SP41は、変形前の隙間SP4と比べて小さくなっており、隙間SP52は、変形前の隙間SP51と比べて小さくなっている。   FIG. 27 shows a state in which a part of the coil end portion of the seat riding-up portion 3A is deformed by being inclined toward the radially inner peripheral side of the stator core 7 with respect to the annular winding direction. When the coil end portion of the seat riding-up portion 3A is deformed, the gap SP4 becomes the gap SP41 and the gap SP51 becomes the gap SP52. The gap SP41 is smaller than the gap SP4 before deformation, and the gap SP52 is smaller than the gap SP51 before deformation.
本実施形態では、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致しているので、コイル導体巻始め部3Sから巻回される巻線等をステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)に移動させることが容易であり、コイル導体巻始め部3Sから巻回される巻線等がコイル導体巻始め部3Sに巻き重なるヘリカル巻シート状コイル3と干渉することを回避できる。そのため、ステータコア7の径方向に巻き重なる部分(シート乗り上げ部3A)を効率良く変形させることができる。   In the present embodiment, since the helical winding direction and the annular winding direction coincide with each other, the winding wound from the coil conductor winding start portion 3S is moved to the outer peripheral side (stator core yoke 71 side) of the stator core 7. Therefore, it is possible to avoid the winding wound from the coil conductor winding start portion 3S from interfering with the helically wound sheet-like coil 3 wound around the coil conductor winding start portion 3S. For this reason, the portion of the stator core 7 that is wound in the radial direction (the seat ride-up portion 3A) can be efficiently deformed.
よって、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7に渦巻き状に装着したときに、ステータコア7とヘリカル巻シート状コイル3との間に生じる隙間SP4およびヘリカル巻シート状コイル3のシート端部に生じる隙間SP5を効率良く低減させることができる。したがって、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイル3をコンパクトにすることができ、3相回転電機を小型化および低コスト化することができる。   Therefore, when the helically wound sheet-like coil 3 is spirally attached to the stator core 7, the gap SP4 generated between the stator core 7 and the helically wound sheet-like coil 3 and the gap generated at the sheet end of the helically wound sheet-like coil 3. SP5 can be reduced efficiently. Therefore, the spiral helically wound sheet-like coil 3 can be made compact, and the three-phase rotating electrical machine can be reduced in size and cost.
図28は、隙間詰めの第3段階におけるシート乗り上げ部3Aの状態を示す模式図である。図28(a)〜(c)は、図27(a)〜(c)にそれぞれ対応している。図27に示すように、シート乗り上げ部3Aのコイル端部の変形前後において隙間SP6の大きさに変更はなく、コイル導体巻き返し部3Rの一部が第9層および第10層に突出している。そこで、図28に示すように、コイル導体巻き返し部3Rの先端側2相(V相およびW相)分のコイル端部3R1を、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)と略平行に配設する。   FIG. 28 is a schematic diagram showing a state of the seat riding-up portion 3A in the third stage of gap filling. FIGS. 28A to 28C correspond to FIGS. 27A to 27C, respectively. As shown in FIG. 27, there is no change in the size of the gap SP6 before and after the deformation of the coil end portion of the seat riding portion 3A, and a part of the coil conductor rewinding portion 3R protrudes from the ninth layer and the tenth layer. Therefore, as shown in FIG. 28, the coil end portions 3R1 for the two phases (V phase and W phase) on the tip side of the coil conductor rewinding portion 3R are arranged substantially parallel to the moving direction (direction of arrow F1) of the mover magnetic pole. Set up.
〜5における巻線の引き回しは、スロット内で干渉するコイル導体が無いので、コイル導体巻き返し部3Rの先端側2相(V相およびW相)分の配策を調整することが容易である。これにより、コイル導体巻き返し部3Rは、第9層のみに突出し、第10層には突出しない。よって、ヘリカル巻シート状コイル3がステータコア7の径方向に巻き重ねられたときに、シート乗り上げ部3Aの径方向厚みは、理想収容ライン3ILに対して1層分の増加に抑制することができ、シート乗り上げ部3Aをさらにコンパクトにすることができる。なお、同図では、配策変更後の隙間SP6を隙間SP61で示している。 Since there is no coil conductor interfering in the slot when winding the windings in 3 * to 5 *, it is easy to adjust the arrangement for the two phases (V phase and W phase) on the tip side of the coil conductor winding portion 3R. It is. As a result, the coil conductor winding portion 3R protrudes only to the ninth layer and does not protrude to the tenth layer. Therefore, when the helically wound sheet-like coil 3 is wound in the radial direction of the stator core 7, the radial thickness of the seat riding portion 3A can be suppressed to an increase of one layer with respect to the ideal accommodation line 3IL. Further, the seat riding portion 3A can be made more compact. In the drawing, the gap SP6 after the change of the plan is indicated by a gap SP61.
本実施形態では、シート乗り上げ部3Aのコイル端部は、円環巻方向に対してステータコア7の径方向内周側に傾斜して変形された部位3A3a、3A3bをもち、コイル導体巻き返し部3Rの先端側2相(V相およびW相)分のコイル端部3R1は、可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)と略平行に配設されている。そのため、コイル導体巻き返し部3Rの径方向内周側に突出する領域を低減させることができ、シート乗り上げ部3Aの径方向厚みを低減させることができる。したがって、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイル3をさらにコンパクトにすることができる。   In the present embodiment, the coil end portion of the seat riding portion 3A has portions 3A3a and 3A3b that are deformed by being inclined toward the radially inner peripheral side of the stator core 7 with respect to the annular winding direction, and the coil conductor winding portion 3R The coil end portions 3R1 for the two phases (V phase and W phase) on the front end side are disposed substantially parallel to the moving direction (arrow F1 direction) of the mover magnetic pole. Therefore, it is possible to reduce the region protruding to the radially inner peripheral side of the coil conductor winding portion 3R, and it is possible to reduce the radial thickness of the seat riding-up portion 3A. Therefore, the spiral helical sheet-like coil 3 can be made more compact.
次に、第1実施形態の波巻き巻線において、同様の隙間詰めを行いシート乗り上げ部3Aのコイル端部を変形した場合について説明する。既述のとおり、第1実施形態では、ヘリカル巻方向は反時計回り(左回り)であり、円環巻方向は、時計回り(右回り)であるので、ヘリカル巻方向および円環巻方向は一致していない。   Next, in the wave winding of the first embodiment, the case where the same gap is filled and the coil end portion of the seat riding portion 3A is deformed will be described. As described above, in the first embodiment, the helical winding direction is counterclockwise (counterclockwise) and the annular winding direction is clockwise (clockwise). Therefore, the helical winding direction and the annular winding direction are Does not match.
図29は、隙間詰め後のシート乗り上げ部3Aの状態を示す模式図である。図29(a)〜(c)は、図28(a)〜(c)にそれぞれ対応している。なお、図29では、シート乗り上げ部3Aのコイル端部の変形状態を境界線L41〜L45で示している。また、同図に示すように、コイル導体巻始め部3Sから第1コイル辺部群3G1に巻き回されているU1相のコイル端部、U2相のコイル端部およびW1相のコイル端部をシート干渉部3SAで示す。   FIG. 29 is a schematic diagram illustrating a state of the seat riding-up portion 3A after gap clearance. FIGS. 29A to 29C correspond to FIGS. 28A to 28C, respectively. In FIG. 29, the deformation state of the coil end portion of the seat riding-up portion 3A is indicated by boundary lines L41 to L45. Further, as shown in the figure, the U1 phase coil end, the U2 phase coil end, and the W1 phase coil end that are wound from the coil conductor winding start portion 3S to the first coil side group 3G1 This is indicated by the sheet interference portion 3SA.
同図(c)に示すように、ヘリカル巻シート状コイル3をステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)に寄せて、シート乗り上げ部3Aのコイル端部の一部(部位3A3a、3A3b)を変形させたとき、境界線L41、L42で狭持されるヘリカル巻シート状コイル3とシート干渉部3SAとが干渉する。そこで、シート曲げ終了部3A2を3スロットピッチ分、円環巻方向と反対方向に移動させ、シート曲げ開始部3A1からシート曲げ終了部3A2までのスロットピッチを9スロットピッチ分にする。これにより、シート干渉部3SAにおける干渉を回避することができる。   As shown in FIG. 4C, the helically wound sheet-like coil 3 is moved to the outer peripheral side (stator core yoke 71 side) of the stator core 7 and a part of the coil end portion (parts 3A3a, 3A3b) of the seat riding-up portion 3A is moved. When deformed, the helically wound sheet coil 3 held between the boundary lines L41 and L42 interferes with the sheet interference portion 3SA. Therefore, the sheet bending end portion 3A2 is moved by 3 slot pitches in the direction opposite to the annular winding direction, and the slot pitch from the sheet bending start portion 3A1 to the sheet bending end portion 3A2 is set to 9 slot pitches. Thereby, the interference in sheet interference part 3SA can be avoided.
次に、コイル導体巻始め部3Sから第1コイル辺部群3G1に巻回される巻線をステータコアヨーク71側に移動させる場合を考える。同図(c)は、同図(b)に示す矢印A2方向視であるので、コイル導体巻始め部3Sの6本のコイル辺部は、紙面奥側から紙面手前側に向かってコイル導体が巻き回されている。そして、コイル導体巻始め部3Sから巻回された第1コイル辺部群3G1の6本のコイル辺部は、紙面手前側から紙面奥側に向かってコイル導体が巻き回されている。   Next, consider a case where the winding wound around the first coil side group 3G1 from the coil conductor winding start portion 3S is moved to the stator core yoke 71 side. FIG. 6C is a view in the direction of arrow A2 shown in FIG. 5B, and therefore, the six coil sides of the coil conductor winding start portion 3S have coil conductors from the back side to the front side of the page. It is wound. The coil conductors are wound around the six coil sides of the first coil side group 3G1 wound from the coil conductor winding start portion 3S from the front side to the back side.
このとき、第1コイル辺部群3G1の径方向外周側には、第3コイル辺部群3G3が配設されているので、コイル導体巻始め部3Sから第1コイル辺部群3G1に巻回す巻線をステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)に移動させようとすると、第1層および第2層の2つのレーンに亘って移動させる必要がある。そのため、ステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)に移動させた巻線をスロット内のコイル導体部へ戻すための配策が煩雑となる。このように、第1実施形態では、ヘリカル巻方向と円環巻方向とが一致していないので、コイル導体巻始め部3Sから第1コイル辺部群3G1に巻回される巻線をステータコア7の外周側(ステータコアヨーク71側)に移動させて、シート干渉部3SAにおける干渉を回避することは、容易ではない。   At this time, since the third coil side group 3G3 is disposed on the radially outer side of the first coil side group 3G1, the coil conductor winding start portion 3S is wound around the first coil side group 3G1. If the winding is to be moved to the outer peripheral side of the stator core 7 (stator core yoke 71 side), it is necessary to move it over the two lanes of the first layer and the second layer. Therefore, the arrangement for returning the winding moved to the outer peripheral side (stator core yoke 71 side) of the stator core 7 to the coil conductor portion in the slot becomes complicated. Thus, in the first embodiment, since the helical winding direction and the annular winding direction do not coincide with each other, the winding wound from the coil conductor winding start portion 3S to the first coil side group 3G1 is connected to the stator core 7. It is not easy to move to the outer peripheral side (stator core yoke 71 side) and avoid interference in the sheet interference portion 3SA.
同図は、シート乗り上げ部3Aのコイル端部の一部(部位3A3a、3A3b)を円環巻方向に対してステータコア7の径方向内周側に傾斜して変形させた状態を示している。シート乗り上げ部3Aのコイル端部が変形されると、隙間SP1は隙間SP11になり、隙間SP2は隙間SP21になり、隙間SP3は隙間SP31になる。なお、同図では、コイル導体巻き返し部3Rの先端側の6本のコイル辺部を第10層から第9層に移動させている。   This figure shows a state in which a part (parts 3A3a, 3A3b) of the coil end portion of the seat riding portion 3A is inclined and deformed in the radial inner peripheral side of the stator core 7 with respect to the annular winding direction. When the coil end portion of the seat riding portion 3A is deformed, the gap SP1 becomes the gap SP11, the gap SP2 becomes the gap SP21, and the gap SP3 becomes the gap SP31. In the figure, the six coil sides on the tip side of the coil conductor rewinding portion 3R are moved from the 10th layer to the 9th layer.
コイル導体巻き返し部3Rの先端側の6本のコイル辺部は、ヘリカル巻シート状コイル3のシート端部でありコイル導体が巻き返される部分であるので、他のコイル辺部の配置の影響を受けることなく、第10層から第9層に容易に移動させることができる。しかしながら、同図(c)に示すように、これらの6本のコイル辺部を接続するコイル端部の配策のために、第10層のスペースが必要であり、コイル導体巻き返し部3Rは、第9層および第10層に突出している。   The six coil sides on the front end side of the coil conductor winding portion 3R are the sheet end portions of the helically wound sheet-like coil 3 and are portions where the coil conductor is wound back, so the influence of the arrangement of other coil sides is affected. It can be easily moved from the 10th layer to the 9th layer without receiving. However, as shown in FIG. 5C, a space for the tenth layer is required for the arrangement of the coil ends connecting these six coil sides, and the coil conductor winding portion 3R is It protrudes into the ninth and tenth layers.
よって、ヘリカル巻シート状コイル3がステータコア7の径方向に巻き重ねられたとき、シート乗り上げ部3Aの径方向厚みは、理想収容ライン3ILに対して2層分、増加する。このように、第5実施形態に示すヘリカル巻シート状コイル3は、第1実施形態に示すヘリカル巻シート状コイル3と比べて、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイル3をコンパクトにすることができ、3相回転電機を小型化および低コスト化することができる。   Therefore, when the helically wound sheet-like coil 3 is wound in the radial direction of the stator core 7, the radial thickness of the seat riding portion 3A increases by two layers with respect to the ideal accommodation line 3IL. Thus, the helically wound sheet-like coil 3 shown in the fifth embodiment can make the spiral helically wound sheet-like coil 3 compact compared to the helically wound sheet-like coil 3 shown in the first embodiment. The three-phase rotating electrical machine can be reduced in size and cost.
なお、本実施形態では、ヘリカル巻方向および円環巻方向は、時計回り(右回り)で一致しているが、ヘリカル巻方向および円環巻方向は、反時計回り(左回り)で一致させることもできる。また、第2実施形態〜第4実施形態においても、第5実施形態と同様にして、渦巻き状のヘリカル巻シート状コイル3をコンパクトにすることができ、3相回転電機を小型化および低コスト化することができる。   In the present embodiment, the helical winding direction and the annular winding direction coincide with each other clockwise (clockwise), but the helical winding direction and the annular winding direction coincide with each other counterclockwise (counterclockwise). You can also. Also in the second to fourth embodiments, the spiral helical sheet-like coil 3 can be made compact in the same manner as in the fifth embodiment, and the three-phase rotating electrical machine can be reduced in size and cost. Can be
<その他>
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに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することができる。例えば、上記実施形態では、3相回転電機の波巻き巻線として、ヘリカル巻シート状コイル3を例に説明したが、本発明は、ヘリカル巻シート状コイル3に限定されるものではない。以下、コイル導体がステータコア7の周方向の1方向に巻装される1方向巻きコイルを例に説明する。
<Others>
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications within a range not departing from the gist. For example, in the above-described embodiment, the helically wound sheet-like coil 3 is described as an example of the wave winding of the three-phase rotating electrical machine, but the present invention is not limited to the helically wound sheet-like coil 3. Hereinafter, a one-way winding coil in which the coil conductor is wound in one circumferential direction of the stator core 7 will be described as an example.
図30は、U相コイル9Uの接続状態の一例を示す模式図である。同図では、U相コイル9Uを直線的に展開して、U1相の1方向巻きコイルU1a、U1bと、U2相の1方向巻きコイルU2a、U2bと、を分離して示している。なお、同図では、一例として4極の3相回転電機を示しており、ステータコア7の周方向(可動子磁極の移動方向(矢印F1方向))におけるU相コイル9Uの巻始め位置74を黒色四角印で示し、U相コイル9Uの巻始め位置74と同位相になる同位相位置75を白色四角印で示している。以下、同図に基づいて、U相を例に説明するが、V相およびW相についても同様である。   FIG. 30 is a schematic diagram illustrating an example of a connection state of the U-phase coil 9U. In the figure, the U-phase coil 9U is linearly expanded, and the U1-phase one-way coils U1a, U1b and the U2-phase one-way coils U2a, U2b are shown separately. In the figure, a four-pole three-phase rotating electric machine is shown as an example, and the winding start position 74 of the U-phase coil 9U in the circumferential direction of the stator core 7 (moving magnetic pole movement direction (arrow F1 direction)) is black. The same phase position 75 that is in phase with the winding start position 74 of the U-phase coil 9U is indicated by a white square mark. Hereinafter, the U phase will be described as an example based on the same figure, but the same applies to the V phase and the W phase.
U相コイル9Uは、U1相の1方向巻きコイルU1a、U1bと、U2相の1方向巻きコイルU2a、U2bと、が直列接続されている。1方向巻きコイルU1a、U1bは、それぞれ短節巻部3SWと長節巻部3LWとが交互に繰り返されて波巻きが構成されており、1方向巻きコイルU1a、U1bは直列接続されている。1方向巻きコイルU2aは、1方向巻きコイルU1aを可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に1スロットピッチ分、移動させたものであり、1方向巻きコイルU2bは、1方向巻きコイルU1bを可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に1スロットピッチ分、移動させたものである。   In the U-phase coil 9U, U1-phase one-way coils U1a, U1b and U2-phase one-way coils U2a, U2b are connected in series. The one-way winding coils U1a and U1b each have a short winding portion 3SW and a long winding portion 3LW that are alternately repeated to form a wave winding, and the one-way winding coils U1a and U1b are connected in series. The one-way coil U2a is obtained by moving the one-way coil U1a by one slot pitch in the moving direction of the mover magnetic pole (arrow F1 direction). The one-way coil U2b is a one-way coil U1b. The mover magnetic pole is moved by one slot pitch in the moving direction (arrow F1 direction).
は、1方向巻きコイルU1aの巻始め位置を示し、2は、1方向巻きコイルU1aの巻終わり位置を示している。4は、1方向巻きコイルU1bの巻始め位置を示し、3は、1方向巻きコイルU1bの巻終わり位置を示している。U2相についても同様であり、5は、1方向巻きコイルU2aの巻始め位置を示し、6は、1方向巻きコイルU2aの巻終わり位置を示している。8は、1方向巻きコイルU2bの巻始め位置を示し、7は、1方向巻きコイルU2bの巻終わり位置を示している。なお、1は、U相端子9TUに接続され、8は、中性点9Nに接続される。 1 * indicates the winding start position of the unidirectional winding coil U1a, and 2 * indicates the winding end position of the unidirectional winding coil U1a. 4 * indicates the winding start position of the unidirectional winding coil U1b, and 3 * indicates the winding end position of the unidirectional winding coil U1b. The same applies to the U2 phase. 5 * indicates the winding start position of the one-way winding coil U2a, and 6 * indicates the winding end position of the one-way winding coil U2a. 8 * indicates the winding start position of the unidirectional winding coil U2b, and 7 * indicates the winding end position of the unidirectional winding coil U2b. 1 * is connected to the U-phase terminal 9TU, and 8 * is connected to the neutral point 9N.
同図に示すように、1方向巻きコイルU1bは、1方向巻きコイルU1aを可動子磁極の移動方向(矢印F1方向)に1磁極ピッチ分、移動させているので、3相回転電機の駆動時に1方向巻きコイルU1bに流れる電流方向は、1方向巻きコイルU1aの電流方向に対して逆方向になる。そのため、1方向巻きコイルU1a、U1bの関係は、既述のコイルユニット1a、1bの関係と同様の関係になっている。なお、同図では、電流方向を矢印で示している。   As shown in the figure, the one-way coil U1b moves the one-way coil U1a by one magnetic pole pitch in the moving direction of the mover magnetic pole (direction of arrow F1). The direction of current flowing through the one-way coil U1b is opposite to the current direction of the one-way coil U1a. Therefore, the relationship between the one-way winding coils U1a and U1b is the same as the relationship between the coil units 1a and 1b described above. In the figure, the current direction is indicated by an arrow.
具体的には、U1相のコイルユニット1aに相当する1方向巻きコイルU1aは、相端子9TUから巻き始められ、長節巻部3LWと短節巻部3SWとが交互に繰り返されている(1〜2)。そして、1方向巻きコイルU1aの長節巻部3LWは、全節巻部3FWを介してU1相のコイルユニット1bに相当する1方向巻きコイルU1bに接続されている(2〜3)。全節巻部3FWは、1方向巻きコイルU1bの長節巻部3LWに接続されており、1方向巻きコイルU1bは、長節巻部3LWと短節巻部3SWとが交互に繰り返されている(3〜4)。 Specifically, the one-way winding coil U1a corresponding to the U1-phase coil unit 1a is started to be wound from the phase terminal 9TU, and the long winding part 3LW and the short winding part 3SW are alternately repeated (1 * ~ 2 * ). The long-pitch portion 3LW of the one-way winding coil U1a is connected to the one-way winding coil U1b corresponding to the U1-phase coil unit 1b via the full-pitch winding portion 3FW (2 * to 3 * ). The full-pitch winding part 3FW is connected to the long-pitch winding part 3LW of the one-way winding coil U1b, and the long-pitch winding part 3LW and the short-pitch winding part 3SW are alternately repeated in the one-way winding coil U1b. (3 * -4 * ).
1方向巻きコイルU1bの長節巻部3LWは、短節巻部3SWを介してU2相のコイルユニット1aに相当する1方向巻きコイルU2aに接続されている(4〜5)。1方向巻きコイルU2aは、長節巻部3LWと短節巻部3SWとが交互に繰り返されている(5〜6)。そして、1方向巻きコイルU2aの長節巻部3LWは、全節巻部3FWを介してU2相のコイルユニット1bに相当する1方向巻きコイルU2bに接続されている(6〜7)。全節巻部3FWは、1方向巻きコイルU2bの長節巻部3LWに接続されており、1方向巻きコイルU2bは、長節巻部3LWと短節巻部3SWとが交互に繰り返されている(7〜8)。1方向巻きコイルU2bの長節巻部3LWは、中性点9Nに接続される。 The long-winding portion 3LW of the one-way winding coil U1b is connected to the one-way winding coil U2a corresponding to the U2-phase coil unit 1a via the short-turn winding portion 3SW (4 * to 5 * ). In the one-way coil U2a, the long-pitch part 3LW and the short-pitch part 3SW are alternately repeated (5 * to 6 * ). The long-pitch winding part 3LW of the one-way winding coil U2a is connected to the one-way winding coil U2b corresponding to the U2-phase coil unit 1b via the full-pitch winding part 3FW (6 * to 7 * ). The full-pitch winding part 3FW is connected to the long-pitch winding part 3LW of the one-way winding coil U2b, and the long-pitch winding part 3LW and the short-pitch winding part 3SW are alternately repeated in the one-way winding coil U2b. (7 * -8 * ). Long joint winding portion 3LW of one-way winding coil U2b is connected to neutral point 9N.
このように、1方向巻きコイルU1a、U1b、U2a、U2bにおいても、ヘリカル巻シート状コイル3の場合と同様に巻装することができ、上記実施形態で既述の効果と同様の効果を得ることができる。また、上記実施形態では、ヘリカル巻シート状コイル3は、ステータの周方向長の4倍の波巻き構成が為されているが、これに限定されるものではなく、ステータの周方向長の自然数倍であれば良い。なお、本発明の波巻き巻線は、波巻き巻装方式の種々の3相回転電機に用いることができ、例えば、車両の駆動用電動機、発電機、産業用の電動機、発電機などに用いることができる。   As described above, the one-way winding coils U1a, U1b, U2a, and U2b can be wound in the same manner as in the case of the helically wound sheet-like coil 3, and the same effects as those described above can be obtained in the above embodiment. be able to. In the above embodiment, the helically wound sheet-like coil 3 has a wave winding configuration that is four times the circumferential length of the stator. However, the helical winding sheet-like coil 3 is not limited to this. It should be several times. The wave winding of the present invention can be used for various three-phase rotating electric machines of the wave winding method, and for example, used for vehicle driving motors, generators, industrial motors, generators, and the like. be able to.
10a,10b:コイル辺部、
20a,20b:コイル端部、
3:ヘリカル巻シート状コイル、
3SW:短節巻部、3LW:長節巻部、3FW:全節巻部、
3S:コイル導体巻始め部、3R:コイル導体巻き返し部、3A:シート乗り上げ部、
5X1,5X2:相単位コイル、5T:相端部、5DW:引き回し部分、
6X:相コイル、
7:ステータコア、73:スロット、731:単相スロット、732:複相スロット、
F1:可動子磁極の移動方向、G1:3相回転電機の軸方向、H1:スロット73の深さ方向、H11:スロット底部側、H12:スロット開口部側、
θUS1,θUL1,θUF1:立ち上り傾斜角、
θDS1,θDL1,θDF1:立下り傾斜角。
但し、Xは、U、V、Wのいずれか。
10a, 10b: coil sides,
20a, 20b: coil ends,
3: Helical wound sheet coil,
3SW: short-pitch winding part, 3LW: long-pitch winding part, 3FW: all-pitch winding part,
3S: Coil conductor winding start part, 3R: Coil conductor winding part, 3A: Seat riding part,
5X1, 5X2: Phase unit coil, 5T: Phase end portion, 5DW: Leading portion,
6X: phase coil,
7: Stator core, 73: Slot, 731: Single-phase slot, 732: Multi-phase slot,
F1: moving direction of the mover magnetic pole, G1: axial direction of the three-phase rotating electric machine, H1: depth direction of the slot 73, H11: slot bottom side, H12: slot opening side,
θUS1, θUL1, θUF1: rising inclination angle,
θDS1, θDL1, θDF1: falling inclination angle.
However, X is any one of U, V, and W.

Claims (10)

  1. ステータコアの各スロットに交互に挿通されるコイル辺部と、前記コイル辺部と一体に形成され前記コイル辺部の同一側端部を接続するコイル端部とを有するコイル導体が波巻き構成となるように巻装された3相回転電機の波巻き巻線であって、
    前記波巻き構成は、前記コイル端部によって接続される前記コイル辺部間のコイル辺ピッチが1磁極ピッチより短い短節巻部と、前記コイル端部によって接続される前記コイル辺部間のコイル辺ピッチが1磁極ピッチより長い長節巻部とが交互に繰り返されて波巻きが構成されており、
    前記スロットは、毎極毎相スロット数が整数である整数スロットであり、1つのスロット内において3相のうちの単一相のコイル辺部が収容される単相スロットと、1つのスロット内において3相のうちの複数相のコイル辺部が収容される複相スロットとを有し、
    前記毎極毎相スロット数から1を減じた数以下の自然数をピッチ規定量とするとき、
    前記短節巻部の前記コイル辺ピッチは、毎極スロット数から前記ピッチ規定量を減じた数に設定され、前記長節巻部の前記コイル辺ピッチは、前記毎極スロット数に前記ピッチ規定量を加えた数に設定されている3相回転電機の波巻き巻線。
    A coil conductor having a coil side portion alternately inserted into each slot of the stator core and a coil end portion integrally formed with the coil side portion and connecting the same side end portion of the coil side portion has a wave winding configuration. A wave winding of a three-phase rotating electrical machine wound as follows:
    The wave winding configuration includes a short-pitch winding portion in which a coil side pitch between the coil side portions connected by the coil end portion is shorter than one magnetic pole pitch, and a coil between the coil side portions connected by the coil end portion. The long pitch winding part whose side pitch is longer than one magnetic pole pitch is alternately repeated to constitute a wave winding,
    The slot is an integer slot in which the number of slots per phase is an integer, and a single-phase slot in which a single-phase coil side portion of three phases is accommodated in one slot and a single slot. A multi-phase slot that accommodates coil sides of a plurality of phases of the three phases;
    When a natural number equal to or less than the number obtained by subtracting 1 from the number of slots per phase per pole is used as the pitch regulation amount,
    The coil side pitch of the short-pitch winding part is set to a number obtained by subtracting the pitch regulation amount from the number of slots per pole, and the coil side pitch of the long-pitch winding part is set to the pitch regulation number of the poles per pole. A wave winding of a three-phase rotating electric machine set to a number plus the amount.
  2. 前記短節巻部の前記コイル端部と前記長節巻部の前記コイル端部とは、前記3相回転電機の軸方向両端に分離して配されており、
    3相の各相端子を引き出す相端部、および、可動子磁極の移動方向の一端側であって前記相端部側の前記短節巻部および前記長節巻部における引き回し部分は、前記短節巻部のコイル端部側に配されている請求項1に記載の3相回転電機の波巻き巻線。
    The coil end portion of the short-pitch winding portion and the coil end portion of the long-pitch winding portion are separately disposed at both axial ends of the three-phase rotating electrical machine,
    The phase end portion for pulling out each phase terminal of the three phases, and the short-pitch winding portion on one end side in the moving direction of the mover magnetic pole and on the phase end portion side and the routing portion in the long-pitch winding portion are The wave winding of the three-phase rotating electrical machine according to claim 1, wherein the wave winding is disposed on a coil end side of the node winding portion.
  3. 前記コイル端部は、前記スロットの深さ方向において異なる位置に配されるスロット底部側の前記コイル辺部とスロット開口部側の前記コイル辺部とを接続する請求項1または2に記載の3相回転電機の波巻き巻線。   The coil end portion connects the coil side portion on the slot bottom side and the coil side portion on the slot opening side, which are arranged at different positions in the depth direction of the slot. Wave winding of phase rotating electric machine.
  4. 隣接する前記コイル端部は、可動子磁極の移動方向、前記3相回転電機の軸方向および前記スロットの深さ方向の方向毎に略等距離になるように配され、前記コイル端部は、前記3相回転電機の軸方向両端のコイル端部高さがそれぞれ略均一になるように形成されている請求項3に記載の3相回転電機の波巻き巻線。   The adjacent coil ends are arranged so as to be substantially equidistant in each of the moving direction of the mover magnetic pole, the axial direction of the three-phase rotating electric machine, and the direction of the depth direction of the slot, and the coil ends are The wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 3, wherein the coil end heights at both axial ends of the three-phase rotating electric machine are substantially uniform.
  5. 前記コイル端部は、前記スロットの深さ方向において異なる位置に配される前記スロット底部側の前記コイル辺部と前記スロット開口部側の前記コイル辺部とを交互に接続して、前記スロット底部側の前記コイル辺部と前記スロット開口部側の前記コイル辺部とが、前記スロットの深さ方向の2層分を占有しており、
    前記波巻き巻線は、可動子磁極の移動方向の一端側に設けられる相端部から巻き始められ、前記短節巻部と前記長節巻部とが交互に繰り返されて前記可動子磁極の移動方向の他端側まで巻装され、
    前記可動子磁極の移動方向の他端側の前記短節巻部または前記長節巻部が、前記コイル端部によって接続される前記コイル辺部間のコイル辺ピッチが1磁極ピッチである全節巻部に接続されて巻き返され、
    前記全節巻部が前記短節巻部または前記長節巻部に接続されて、前記短節巻部と前記長節巻部とが交互に繰り返されて前記可動子磁極の移動方向の一端側まで巻装されている請求項3または4に記載の3相回転電機の波巻き巻線。
    The coil end portion alternately connects the coil side portion on the slot bottom portion side and the coil side portion on the slot opening portion side which are arranged at different positions in the depth direction of the slot, The coil side on the side and the coil side on the slot opening side occupy two layers in the depth direction of the slot,
    The wave winding is started from a phase end portion provided on one end side in the moving direction of the mover magnetic pole, and the short-pitch winding portion and the long-pitch winding portion are alternately repeated to form the mover magnetic pole. Wound to the other end side in the moving direction,
    All the nodes in which the coil side pitch between the coil sides connected by the coil end of the short-pitch winding part or the long-pitch winding part on the other end side in the moving direction of the mover magnetic pole is one magnetic pole pitch. It is connected to the winding part and rewound,
    The all-pitch winding part is connected to the short-pitch winding part or the long-pitch winding part, and the short-pitch winding part and the long-pitch winding part are alternately repeated so that one end side in the moving direction of the mover magnetic pole The wave winding of the three-phase rotating electrical machine according to claim 3 or 4, wherein the winding is wound up to.
  6. 前記波巻き構成は、前記コイル導体がヘリカル状につながる2層のヘリカル巻シート状コイルとして構成され、
    前記ヘリカル巻シート状コイルは、2層のうちの一方の層が他方の層に対して前記可動子磁極の移動方向に、前記短節巻部の前記コイル辺ピッチまたは前記長節巻部の前記コイル辺ピッチ分、移動した状態に形成されている請求項5に記載の3相回転電機の波巻き巻線。
    The wave winding configuration is configured as a two-layer helically wound sheet-like coil in which the coil conductor is connected in a helical shape,
    The helically wound sheet-like coil has one of two layers in the moving direction of the mover magnetic pole with respect to the other layer, the coil side pitch of the short-pitch winding part or the long-pitch winding part The wave winding of the three-phase rotating electrical machine according to claim 5, wherein the wave winding is formed in a state of being moved by the coil side pitch.
  7. 前記可動子磁極の移動方向の一端側の前記相端部側視において、前記コイル辺部から前記3相回転電機の軸方向外方に離れていく前記コイル端部の立ち上り方向と、前記可動子磁極の移動方向との為す角を立ち上り傾斜角とし、前記可動子磁極の移動方向の一端側の前記相端部側視において、前記3相回転電機の軸方向外方から前記コイル辺部に向かう前記コイル端部の立下り方向と、前記可動子磁極の移動方向との為す角を立下り傾斜角とするとき、
    前記全節巻部の前記立ち上り傾斜角は、前記短節巻部の前記立ち上り傾斜角と同じ角度に設定され、前記全節巻部の前記立下り傾斜角は、前記短節巻部の前記立下り傾斜角と比べて小さく設定されている請求項6に記載の3相回転電機の波巻き巻線。
    The rising direction of the coil end portion that is away from the coil side portion in the axial direction of the three-phase rotating electrical machine when viewed from the side of the phase end portion on one end side in the moving direction of the mover magnetic pole, and the mover The angle formed with the moving direction of the magnetic pole is a rising inclination angle, and when viewed from the phase end side on one end side in the moving direction of the mover magnetic pole, the axial direction is outward from the three-phase rotating electrical machine toward the coil side. When the angle between the falling direction of the coil end and the moving direction of the mover magnetic pole is a falling inclination angle,
    The rising inclination angle of the full-pitch winding portion is set to the same angle as the rising inclination angle of the short-pitch winding portion, and the falling inclination angle of the full-pitch winding portion is the rising angle of the short-pitch winding portion. The wave winding of the three-phase rotating electric machine according to claim 6, wherein the wave winding is set to be smaller than a downward inclination angle.
  8. 前記可動子磁極の移動方向の一端側の前記相端部側視において、前記コイル辺部から前記3相回転電機の軸方向外方に離れていく前記コイル端部の立ち上り方向と、前記可動子磁極の移動方向との為す角を立ち上り傾斜角とし、前記可動子磁極の移動方向の一端側の前記相端部側視において、前記3相回転電機の軸方向外方から前記コイル辺部に向かう前記コイル端部の立下り方向と、前記可動子磁極の移動方向との為す角を立下り傾斜角とするとき、
    前記全節巻部の前記立ち上り傾斜角は、前記長節巻部の前記立ち上り傾斜角と同じ角度に設定され、前記全節巻部の前記立下り傾斜角は、前記長節巻部の前記立下り傾斜角と比べて大きく設定されている請求項6に記載の3相回転電機の波巻き巻線。
    The rising direction of the coil end portion that is away from the coil side portion in the axial direction of the three-phase rotating electrical machine when viewed from the side of the phase end portion on one end side in the moving direction of the mover magnetic pole, and the mover The angle formed with the moving direction of the magnetic pole is a rising inclination angle, and when viewed from the phase end side on one end side in the moving direction of the mover magnetic pole, the axial direction is outward from the three-phase rotating electrical machine toward the coil side. When the angle between the falling direction of the coil end and the moving direction of the mover magnetic pole is a falling inclination angle,
    The rising inclination angle of the all-pitch winding part is set to the same angle as the rising inclination angle of the long-pitch winding part, and the falling inclination angle of the all-pitch winding part is the rising angle of the long-pitch winding part. The wave winding of the three-phase rotating electrical machine according to claim 6, wherein the winding is set to be larger than a downward inclination angle.
  9. 前記可動子磁極の移動方向の前記ヘリカル巻シート状コイルのシート端部であって前記コイル導体を巻き始める部分をコイル導体巻始め部とし、前記可動子磁極の移動方向の前記コイル導体巻始め部側視において前記コイル導体巻始め部から離れていく前記コイル導体の巻方向をヘリカル巻方向とし、相端部側からの前記3相回転電機の軸方向視において渦巻き状に装着したヘリカル巻シート状コイルで前記相端部を始点とした場合の渦巻き方向を円環巻方向とするとき、
    前記ヘリカル巻方向と前記円環巻方向とが一致している請求項6〜8のいずれか一項に記載の3相回転電機の波巻き巻線。
    A coil end portion of the helically wound sheet-like coil in the moving direction of the mover magnetic pole and a portion where the coil conductor starts to be wound is defined as a coil conductor winding start portion, and the coil conductor winding start portion in the moving direction of the mover magnetic pole Helical winding sheet shape mounted in a spiral shape when viewed from the axial direction of the three-phase rotating electrical machine from the phase end side, with the winding direction of the coil conductor moving away from the coil conductor winding start portion in side view as the helical winding direction When the spiral direction when starting from the phase end of the coil is the circular winding direction,
    The wave winding of the three-phase rotating electrical machine according to any one of claims 6 to 8, wherein the helical winding direction and the annular winding direction coincide with each other.
  10. 前記可動子磁極の移動方向の前記ヘリカル巻シート状コイルのシート端部であって前記コイル導体が巻き返される部分をコイル導体巻き返し部とし、前記渦巻き状のヘリカル巻シート状コイルにおいて前記コイル導体巻始め部から前記コイル導体巻き返し部に掛けて前記ステータコアの径方向内周側に乗り上げるように巻き重なる2磁極ピッチ分のコイル導体をシート乗り上げ部とするとき、
    前記シート乗り上げ部のコイル端部は、前記円環巻方向に対して前記ステータコアの径方向内周側に傾斜して変形された部位をもち、前記コイル導体巻き返し部の先端側2相分のコイル端部は、前記可動子磁極の移動方向と略平行に配設されている請求項9に記載の3相回転電機の波巻き巻線。
    A portion of the sheet end of the helically wound sheet-like coil in the moving direction of the mover magnetic pole and where the coil conductor is wound back is used as a coiled conductor winding part, and the coiled conductor winding in the spirally wound helically wound sheet-like coil When the coil conductor corresponding to two magnetic pole pitches wound around the coil conductor winding portion from the start portion so as to ride on the radially inner peripheral side of the stator core is used as the seat riding portion,
    The coil end portion of the seat riding portion has a portion that is inclined and deformed in the radial inner peripheral side of the stator core with respect to the annular winding direction, and is a coil for two phases on the front end side of the coil conductor winding portion. The wave winding of the three-phase rotating electrical machine according to claim 9, wherein the end portion is disposed substantially parallel to the moving direction of the mover magnetic pole.
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