JP2016025796A - Rotary machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固定子巻線の端部の先端部分を覆う絶縁部材を、紐を用いて固定子巻線の端部に結束する回転機に関する。 The present invention relates to a rotating machine that binds an insulating member that covers a tip portion of an end portion of a stator winding to an end portion of a stator winding using a string.
回転機として、例えば、図13に示されている電動機800が知られている。
電動機800は、回転子(図示省略)と、固定子810を備えている。
固定子810は、固定子コア820と固定子巻線を有している。固定子コア820は、軸方向に直角な断面で見て、周方向に沿って延びるヨークと、ヨークから径方向に沿って延びる複数のティースと、周方向に沿って隣接するティースによって形成される複数のスロットを有している。固定子巻線は、ティースに巻き付けられている。
図13に示す電動機800では、三相(U相、V相、W相)の固定子巻線831、832、833(図示省略)がティースに巻き付けられ、各相の固定子巻線831、832、833の一方側の端部831a、832a、833aおよび他方側の端部(図示省略)が固定子コア820の軸方向端面820aから飛び出た状態で周方向に沿って配置され(引き回され)ている。そして、各相の固定子巻線831、832、833の一方側の端部831a、832a、833aの先端部分が共通接続されて中性点用接続部が形成されている。中性点用接続部は、筒状の絶縁部材850によって覆われている。各相の固定子巻線831、832、833の他方側の端部は、直接あるいはリード線を介して電源線に接続される。
絶縁部材850は、例えば、絶縁フィルムを筒状に巻き付けた後、一方側の端部を接合することによって形成されている。すなわち、絶縁部材850は、長手方向に沿った一方側の端部に接合領域860を有し、他方端が開口している筒状体として形成されている。
各相の固定子巻線831、832、833の一方側の端部831a、832a、833aの先端部分が共通接続され、筒状の絶縁部材850の開口を介して挿入された状態で、紐(「結束紐」あるいは「縛り紐」とも呼ばれる)840により各相の固定子巻線831、832、833の一方側の端部831a、832a、833aおよび他方側の端部に結束されている。
As a rotating machine, for example, an
The
The
In the
The insulating
In the state where the tip portions of one
従来の絶縁部材850の接合領域860の長手方向に沿った長さは、コスト等の観点から、周方向に沿って隣接する紐840の間隔より短い長さに設定されていた。すなわち、接合領域860に配置される紐840の数は最大1本であった。
ここで、図13の部分拡大図である図14に示されているように、接合領域860の、開口側の箇所に紐840が配置されると、絶縁部材850の先端側の部分(開口と反対側の部分)が、紐840が配置されている箇所を支点として、固定子コア820の軸方向端面820aと反対側に折れ曲がるおそれがある。
絶縁部材850の先端側の部分が、固定子コア820の軸方向端面820aと反対側に折れ曲がると、絶縁部材850が固定子巻線の一方側の端部の先端部分(中性点用接続部)から抜け易くなる。また、電動機800が密閉型圧縮機の駆動用電動機として用いられている場合には、冷媒の流れが乱れ、圧縮機の効率が低下するおそれがある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、固定子巻線の端部の先端部分を覆う筒状の絶縁部材の折れ曲げを防止することができる技術を提供することを目的とする。
The length along the longitudinal direction of the joining
Here, as shown in FIG. 14 which is a partially enlarged view of FIG. 13, when the
When the portion on the distal end side of the
The present invention has been devised in view of such a point, and provides a technique capable of preventing the bending of a cylindrical insulating member that covers the tip portion of the end portion of the stator winding. Objective.
本発明の回転機は、好適には電動機として構成されるが、発電機として構成することもできる。
本発明の回転機は、相対移動可能に配置された回転子と固定子を備え、固定子は、固定子コアと固定子巻線を有している。
固定子コアは、軸方向と直交する断面で見て、周方向に沿って延びているヨークと、ヨークから径方向に沿って延びている複数のティースと、周方向に沿って隣接するティースによって形成される複数のスロットを有している。
固定子巻線は、固定子コアのティースに巻き付けられている。固定子巻線の少なくとも一方側の端部は、固定子コアの軸方向端面から突出した状態で周方向に沿って配置されているとともに、先端部分が絶縁部材によって覆われている。そして、絶縁部材は、周方向に沿って離間して配置される紐によって固定子巻線の少なくとも一方側の端部に結束されている。なお、固定子巻線の他方側の端部も、一方側の端部とともに、固定子コアの軸方向端面から突出した状態で周方向に沿って配置されていてもよい。この場合、絶縁部材は、固定子巻線の一方側の端部および他方側の端部の少なくとも一方に結束される。
典型的には、多相の固定子巻線がティースに巻き付けられる。そして、各相の固定子巻線の少なくとも一方側の端部が固定子コアの軸方向端面から突出した状態で周方向に沿って配置されているとともに、先端部分が共通接続されて共通接続部が形成され、共通接続部が絶縁部材で覆われる。
絶縁部材は、長手方向に沿った一方側の端部に接合領域を有し、他方端が開口している筒状体により構成されている。典型的には、絶縁部材は、絶縁フィルムを筒状に巻き付け、長手方向に沿った一方側の端部を接合することによって形成される。
The rotating machine of the present invention is preferably configured as an electric motor, but can also be configured as a generator.
The rotating machine of the present invention includes a rotor and a stator that are arranged to be relatively movable, and the stator includes a stator core and a stator winding.
The stator core includes a yoke extending along the circumferential direction, a plurality of teeth extending along the radial direction from the yoke, and teeth adjacent along the circumferential direction as viewed in a cross section orthogonal to the axial direction. It has a plurality of slots to be formed.
The stator winding is wound around the teeth of the stator core. At least one end portion of the stator winding is disposed along the circumferential direction in a state of protruding from the axial end surface of the stator core, and the tip portion is covered with an insulating member. The insulating member is bound to at least one end portion of the stator winding by a string that is spaced apart along the circumferential direction. The other end portion of the stator winding may be arranged along the circumferential direction in a state of protruding from the axial end surface of the stator core together with the one end portion. In this case, the insulating member is bound to at least one of one end and the other end of the stator winding.
Typically, multiphase stator windings are wound around the teeth. Then, at least one end of the stator winding of each phase is arranged along the circumferential direction in a state of protruding from the axial end surface of the stator core, and the tip end portion is commonly connected to the common connection portion. And the common connection portion is covered with an insulating member.
The insulating member is configured by a cylindrical body having a bonding region at one end along the longitudinal direction and having the other end opened. Typically, the insulating member is formed by winding an insulating film in a cylindrical shape and joining one end along the longitudinal direction.
第一の発明では、絶縁部材の接合領域の長手方向に沿った長さL1は、接合領域が、周方向に沿って隣接する2本の紐によって固定子巻線の少なくとも一方側の端部に結束されるように、すなわち、接合領域に、周方向に沿って隣接する2本の紐が配置されるように設定されている。
典型的には、絶縁部材の長手方向に沿った一方側の端部に、周方向に沿って隣接する2本の紐が配置される長さを有する接合領域が1つ形成される。
本発明では、絶縁部材の接合領域が、周方向に沿って隣接する2本の紐によって固定子巻線の少なくとも一方側の端部に結束されるため、絶縁部材の先端側の部分(開口と反対側の部分)の折れ曲げを防止することができる。
第一の発明の異なる形態では、スロットの数をN(個)、周方向に沿って配置されている、固定子巻線の少なくとも一方側の端部の最内周の直径をDa(mm)、最外周の直径をDb(mm)とした場合、接合領域の長手方向に沿った長さL1(mm)は、以下の条件を満足するように設定されている。
L1min≦L1≦L1max
L1min=π×[(Da+Db)/2]×(θ1min/360)
θ1min=(360/N)−[(360/N)×0.3×2]
L1max=π×[(Da+Db)/2]×(θ1max/360)
θ1max=(360/N)+[(360/N)×0.3×2]
なお、{π×[(Da+Db)/2]}は、固定子巻線の少なくとも一方側の端部の最内周と最外周の中間の位置の円周の長さを表している。また、(360/N)は、周方向に沿って隣接するティースのティース基部の中心線間の角度(スロットピッチ)を表している。また、[(360/N)×0.3]は、ティースのティース基部の中心線と当該ティース基部の側壁(周方向に沿った一方側あるいは他方側の側壁)との間の角度を表している。
絶縁部材を固定子巻線の少なくとも一方側の端部に結束する紐は、ティースのティース基部上に配置される。このため、接合領域の長手方向(周方向)に沿った長さL1は、周方向に沿って隣接するティースのティース基部の側壁のうち、当該ティース間に形成されるスロットに対応する側の側壁間の角度(最小角度:θ1min)に対応する周方向に沿った長さ(最小長さ:L1min)と、ティース間に形成されるスロットに対応する側と反対側の側壁間の角度(最大角度:θ1max)に対応する長さ(最大長さ:L1max)の範囲内に設定される。
In the first invention, the length L1 along the longitudinal direction of the joining region of the insulating member is such that the joining region is at the end of at least one side of the stator winding by two strings adjacent along the circumferential direction. It is set so that two strings that are adjacent to each other along the circumferential direction are arranged in the joining region so as to be bound.
Typically, one joining region having a length in which two adjacent strings are disposed along the circumferential direction is formed at one end portion along the longitudinal direction of the insulating member.
In the present invention, since the joining region of the insulating member is bound to at least one end of the stator winding by two adjacent strings along the circumferential direction, a portion (opening and opening) of the insulating member is bound. The bending of the opposite part) can be prevented.
In a different form of the first invention, the number of slots is N (pieces), and the diameter of the innermost circumference of at least one end of the stator winding arranged along the circumferential direction is Da (mm). When the outermost diameter is Db (mm), the length L1 (mm) along the longitudinal direction of the joining region is set so as to satisfy the following conditions.
L1min ≦ L1 ≦ L1max
L1min = π × [(Da + Db) / 2] × (θ1min / 360)
θ1min = (360 / N) − [(360 / N) × 0.3 × 2]
L1max = π × [(Da + Db) / 2] × (θ1max / 360)
θ1max = (360 / N) + [(360 / N) × 0.3 × 2]
Note that {π × [(Da + Db) / 2]} represents the length of the circumference at an intermediate position between the innermost circumference and the outermost circumference of at least one end of the stator winding. Further, (360 / N) represents an angle (slot pitch) between the center lines of the teeth bases adjacent to each other along the circumferential direction. [(360 / N) × 0.3] represents the angle between the center line of the tooth base of the tooth and the side wall (one side or the other side wall in the circumferential direction) of the tooth base. Yes.
A string that binds the insulating member to at least one end of the stator winding is disposed on the teeth base of the teeth. For this reason, the length L1 along the longitudinal direction (circumferential direction) of the joining region is the side wall on the side corresponding to the slot formed between the teeth among the side walls of the tooth base portion of the teeth adjacent along the circumferential direction. The length (minimum length: L1min) along the circumferential direction corresponding to the angle between the teeth (minimum angle: θ1min) and the angle between the side wall corresponding to the slot formed between the teeth and the opposite side wall (maximum angle) : Θ1max) is set within a range of a length (maximum length: L1max).
第二の発明では、絶縁部材の長手方向に沿った一方側の端部に、長手方向に沿って離間して設けられている第1の接合領域と第2の接合領域を有している。そして、第1および第2の接合領域の長手方向に沿った長さL2、第1の接合領域と第2の接合領域の間の長手方向に沿った間隔L3は、第1の接合領域および第2の接合領域が、周方向に沿って隣接する2本の紐それぞれによって固定子巻線の少なくとも一方側の端部に結束されるように設定されるように、すなわち、第1および第2の接合領域に、周方向に沿って隣接する2本の紐それぞれが配置されるように設定されている。
本発明では、接合部材の第1および第2の接合領域が、周方向に沿って隣接する2本の紐それぞれによって固定子巻線の少なくとも一方側の端部に結束されるため、絶縁部材の先端側の部分(開口と反対側の部分)の折れ曲げを防止することができる。
第二の発明の異なる形態では、スロットの数をN(個)、周方向に沿って配置されている、固定子巻線の少なくとも一方側の端部の最内周の直径をDa(mm)、最外周の直径をDb(mm)とした場合、第1および第2の接合領域の長手方向に沿った長さL2(mm)は、以下の条件を満足するように設定されている。
L2min<L2<L2max
L2min=π×[(Da+Db)/2]×(θ2min/360)
θ2min={(360/N)−[(360/N)×0.3×2]}/2
L2max=π×[(Da+Db)/2]×(θ2max/360)
θ2max={(360/N)+[(360/N)×0.3×2]}/2
なお、{π×[(Da+Db)/2]}は、固定子巻線の少なくとも一方側の端部の最内周と最外周の中間の位置の円周の長さを表している。また、(360/N)は、周方向に沿って隣接するティースのティース基部の中心線間の角度(スロットピッチ)を表している。
第1の接合領域と第2の接合領域の間の長手方向に沿った間隔L3は、第1および第2の接合領域の長手方向の長さL2に応じて、第1の接合領域と第2の接合領域が長手方向に沿って離間して配置されるように設定される。
第二の発明の他の異なる形態では、第1の接合領域の長手方向に沿った中心と第2の接合領域の長手方向に沿った中心との間の間隔L4(mm)が、以下の条件を満足するように設定されている。
L4=π×[(Da+Db)/2]×(θ4/360)
θ4=(360/N)
本形態では、第1および第2の接合領域を容易に形成することができる。
In 2nd invention, it has the 1st joining area | region and 2nd joining area | region which were spaced apart and provided along the longitudinal direction in the edge part of the one side along the longitudinal direction of an insulating member. The length L2 along the longitudinal direction of the first and second joint regions, and the distance L3 along the longitudinal direction between the first joint region and the second joint region are the first joint region and the first joint region. The two joining regions are set so as to be bound to at least one end of the stator winding by two adjacent strings in the circumferential direction, that is, the first and second It is set so that each of the two strings that are adjacent to each other in the circumferential direction is arranged in the joining region.
In the present invention, the first and second joining regions of the joining member are bound to at least one end of the stator winding by two adjacent strings in the circumferential direction. It is possible to prevent the distal end portion (the portion opposite to the opening) from being bent.
In a different form of the second invention, the number of slots is N (pieces), and the diameter of the innermost circumference of at least one end of the stator winding arranged along the circumferential direction is Da (mm). When the outermost diameter is Db (mm), the length L2 (mm) along the longitudinal direction of the first and second joining regions is set to satisfy the following conditions.
L2min <L2 <L2max
L2min = π × [(Da + Db) / 2] × (θ2min / 360)
θ2min = {(360 / N) − [(360 / N) × 0.3 × 2]} / 2
L2max = π × [(Da + Db) / 2] × (θ2max / 360)
θ2max = {(360 / N) + [(360 / N) × 0.3 × 2]} / 2
Note that {π × [(Da + Db) / 2]} represents the length of the circumference at an intermediate position between the innermost circumference and the outermost circumference of at least one end of the stator winding. Further, (360 / N) represents an angle (slot pitch) between the center lines of the teeth bases adjacent to each other along the circumferential direction.
The distance L3 along the longitudinal direction between the first joining region and the second joining region depends on the length L2 in the longitudinal direction of the first and second joining regions. Are set so as to be spaced apart in the longitudinal direction.
In another different form of the second invention, the distance L4 (mm) between the center along the longitudinal direction of the first joining region and the center along the longitudinal direction of the second joining region is as follows: Is set to satisfy.
L4 = π × [(Da + Db) / 2] × (θ4 / 360)
θ4 = (360 / N)
In this embodiment, the first and second bonding regions can be easily formed.
第一の発明および第二の発明の他の異なる形態では、絶縁部材は、絶縁フィルムを筒状に巻きつけ、長手方向に沿った一方側の端部において接合することによって形成されている。
絶縁フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルムが用いられる。接合方法としては、例えば、超音波溶着方法が用いられる。勿論、絶縁フィルムとしては、公知の種々の絶縁フィルムを用いることができ、また、接合方法としては、公知の種々の接合方法を用いることができる。
絶縁部材を、巻き付けられた絶縁フィルムにより形成され、長手方向に沿った一方側の端部に接合領域を有し、他方端が開口している筒状体により構成することにより、樹脂等により筒状体を形成する場合に較べて、安価で容易に製造することができる。また、開口側が接合されていないため、固定子巻線の端部の先端部分を絶縁部材の空間内に挿入する作業が容易である。また、絶縁フィルムにピンホールが発生している場合でも、ピンホールが発生している箇所の外周側あるいは内周側に絶縁フィルムが配置されているため、ピンホールによる絶縁性能の低下を防止することができる。
第一の発明および第二の発明の他の異なる形態では、固定子巻線は、第一相、第二相および第三相の固定子巻線により構成されている。そして、第一相、第二相および第三相の固定子巻線の一方側の端部が、固定子コアの軸方向端面から突出した状態で周方向に沿って配置されているとともに、それぞれの先端部分が共通接続されて中性点用接続部が形成され、中性点用接続部が絶縁部材で覆われている。他方側の端部は、固定子巻線に電流を供給する電源線に直接またはリード線を介して接続される。中性点用接続部は、好適には、各相の固定子巻線の一方側の端部を、絶縁被膜を除去した状態で束ね、周方向に沿って捩った後、溶接することによって形成される。
本形態では、三相の固定子巻線をスター結線した回転機における、中性点用接続部を覆う絶縁部材の折り曲げを防止することができる。
第一の発明および第二の発明の他の異なる形態では、固定子巻線の少なくとも一方側の端部の先端部分が電源線の一方側の端部と共通接続されて電源線用接続部が形成され、電源用接続部が絶縁部材で覆われている。
本形態では、固定子巻線の端部と、固定子巻線に電流を供給する電源線とを共通接続した電源線用接続部を覆う絶縁部材の折れ曲げを防止することができる。
第一の発明および第二の発明の他の異なる形態では、固定子巻線の少なくとも一方側の端部の先端部分がリード線の一方側の端部と共通接続されてリード線用接続部が形成され、リード線用接続部が絶縁部材で覆われている。
本形態では、固定子巻線の端部と、固定子巻線の端部を固定子巻線に電流を供給する電源線に接続するリード線とを共通接続したリード線用接続部を覆う絶縁部材の折れ曲げを防止することができる。
In another different form of the first invention and the second invention, the insulating member is formed by winding an insulating film in a cylindrical shape and joining it at one end along the longitudinal direction.
For example, a polyester film is used as the insulating film. As the joining method, for example, an ultrasonic welding method is used. Needless to say, various known insulating films can be used as the insulating film, and various known bonding methods can be used as the bonding method.
The insulating member is formed of a wound insulating film, and is formed of a cylindrical body having a joining region at one end along the longitudinal direction and having the other end open, thereby forming a cylinder made of resin or the like. Compared with the case of forming a shape, it can be manufactured at low cost and easily. Moreover, since the opening side is not joined, the operation | work which inserts the front-end | tip part of the edge part of a stator coil | winding in the space of an insulating member is easy. In addition, even when pinholes are generated in the insulating film, the insulating film is disposed on the outer peripheral side or inner peripheral side of the portion where the pinholes are generated, thereby preventing deterioration of the insulating performance due to the pinholes. be able to.
In another different form of the first invention and the second invention, the stator winding is constituted by a first-phase, second-phase, and third-phase stator winding. And the end of one side of the stator windings of the first phase, the second phase and the third phase are arranged along the circumferential direction in a state protruding from the axial end surface of the stator core, respectively. The tip portions of the two are commonly connected to form a neutral point connection portion, and the neutral point connection portion is covered with an insulating member. The other end is connected directly or via a lead wire to a power supply line that supplies current to the stator winding. The neutral point connection is preferably formed by bundling one end of the stator winding of each phase with the insulating film removed, twisting along the circumferential direction, and then welding. It is formed.
In this embodiment, it is possible to prevent the insulating member covering the neutral point connecting portion from being bent in the rotating machine in which the three-phase stator windings are star-connected.
In another different form of the first invention and the second invention, the tip end portion of at least one end of the stator winding is commonly connected to one end of the power supply line, and the power supply line connecting portion is provided. The power connection portion is covered with an insulating member.
In this embodiment, it is possible to prevent bending of the insulating member that covers the connection portion for the power supply line in which the end portion of the stator winding and the power supply line that supplies current to the stator winding are commonly connected.
In another different form of the first invention and the second invention, the leading end portion of at least one end of the stator winding is commonly connected to one end of the lead wire, and the lead wire connecting portion is provided. The lead wire connection portion is covered with an insulating member.
In this embodiment, the insulation for covering the lead wire connecting portion in which the end portion of the stator winding and the lead wire connecting the end portion of the stator winding to the power supply line for supplying current to the stator winding are connected in common. The bending of the member can be prevented.
本発明では、固定子巻線の端部の先端部分を覆う筒状の絶縁部材の折れ曲げを防止することができる。 In the present invention, it is possible to prevent the cylindrical insulating member that covers the tip of the end of the stator winding from being bent.
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態では、本発明を、三相(U相、V相、W相)の固定子巻線を備え、各相の固定子巻線の一方側の端部が共通接続されてスター結線された電動機について説明する。勿論、相数は三相に限定されず、結線方法もスター結線に限定されない。また、本発明は、発電機として構成することもできる。
また、本明細書では、「軸方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、回転中心を通る回転中心線の方向を示す。また、「周方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、軸方向(回転中心線の方向)に直角な断面でみて、回転中心を中心とする円周方向を示す。また、「径方向」は、回転子が固定子に対して回転可能に支持されている状態において、軸方向に直角な断面でみて、回転中心を通る方向を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the following embodiments, the present invention includes three-phase (U-phase, V-phase, and W-phase) stator windings, and one end of each phase stator winding is commonly connected. A motor connected in a star connection will now be described. Of course, the number of phases is not limited to three phases, and the connection method is not limited to star connection. The present invention can also be configured as a generator.
In the present specification, the “axial direction” indicates the direction of the rotation center line passing through the rotation center in a state where the rotor is rotatably supported with respect to the stator. In addition, the “circumferential direction” refers to a circle centered on the rotation center when viewed in a cross section perpendicular to the axial direction (direction of the rotation center line) in a state where the rotor is rotatably supported with respect to the stator. Indicates direction. The “radial direction” indicates a direction passing through the center of rotation when viewed in a cross section perpendicular to the axial direction in a state where the rotor is rotatably supported with respect to the stator.
本発明の回転機の第1の実施の形態の概略構成を、図1〜図5を参照して説明する。なお、図1は、第1の実施の形態の電動機100を、軸方向と直角する方向から見た断面図であり、図2は、図1の部分拡大図である。図3は、第1の実施の形態の電動機100の電気回路図である。図4は、第1の実施の形態の電動機100の固定子コアの要部の斜視図であり、図5は、図4の部分拡大図である。
A schematic configuration of a first embodiment of a rotating machine of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of the
本実施の形態の電動機100は、相対移動可能に配置された固定子200と回転子500を備えている。
固定子200は、薄い板状の電磁鋼板を軸方向に沿って複数枚積層した固定子コア210と固定子巻線を有している。
固定子コア210は、軸方向に直角な断面で見て、外周側に配置され、周方向に沿って延びているヨーク220と、ヨーク220から径方向に沿って回転中心O側に延びている複数のティース230、周方向に沿って隣接するティース230によって形成される複数のスロット240を有している。
ティース230は、ヨーク220から径方向に沿って回転中心O側に延びているティース基部231と、ティース基部231の先端側(回転子500側)に形成され、周方向に沿って延びているティース先端部232を有している。ティース基部231は、周方向に沿った両側に側壁231a、231bを有している。ティース先端部232には、回転子500の外周面500aと対向する箇所にティース先端面232aが形成されている。周方向に沿って隣接するティース230のうち周方向に沿って一方側(例えば、時計方向側)に配置されているティース230のティース基部231の、周方向に沿った他方側(例えば、反時計方向側)の側壁231bと、周方向に沿って他方側に配置されているティース230のティース基部231の、周方向に沿った一方側の側壁231aによってスロット240が形成されている。ティース先端面232aは、回転中心Oを中心とする円弧形状に形成されている。
ティース230には、固定子巻線が巻き付けられている。
回転子500は、薄い板状の電磁鋼板を軸方向に沿って複数枚積層した回転子コアにより構成されている。
回転子コアは、外周面500aと、回転軸が挿入される回転軸挿入孔を形成する内周面500bを有している。回転子コアには、回転磁極を形成する永久磁石等が配置されている。
The
The
The
The
A stator winding is wound around the
The
The rotor core has an outer
本実施の形態の電動機100のティース230には、図3に示されているように、三相(U相、V相、W相)の固定子巻線251、252、253が巻き付けられている。本実施の形態では、固定子巻線251、252、253は、分布巻方式で巻き付けられている。なお、図3では、各相の固定子巻線251、252、253を一つの巻線で表しているが、複数の巻線により構成することもできる。
三相(U相、V相、W相)の固定子巻線251、252、253が、本発明の「固定子巻線」に対応する。
As shown in FIG. 3, three-phase (U-phase, V-phase, W-phase)
Three-phase (U-phase, V-phase, W-phase)
各相の固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aは、共通接続され、スター結線の中性点を構成する中性点用接続部270が形成されている。
本実施の形態では、各相の固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aの先端部分を、絶縁被覆を除去した状態で束ね、周方向に沿って捩った後溶接することによって、中性点用接続部270を形成している。中性点用接続部270を形成する方法としては、これ以外の種々の方法を用いることができる。
中性点用接続部270が、本発明の「共通接続部」に対応する。
各相の固定子巻線251、252、253の他方側の端部251b、252b、253bは、接続端子291、292、293の一方側の端子に接続される。
The
In this embodiment, the ends of the one
The neutral
The
図3において、10は、インバータ等の電源回路であり、三相(R相、S相、T相)の電源端子11、12、13に三相(R相、S相、T相)の交流電流を供給する。電源回路10としては、商用電源を用いることもできる。
電源回路10の電源端子11、12、13には、三相(R相、S相、T相)の電源線21、22、23の一方側の端部が接続される。各相の電源線21、22、23の他方側の端部は、接続端子291、292、293の他方側の端子に接続される。
接続端子291、292、293としては、公知の接続端子を用いることができる。また、固定子巻線251、252、253の他方側の端部と電源線21、22、23の他方側の端部を、圧着や溶接等によって直接接続することもできる。
三相(R相、S相、T相)の電源線21、22、23が、本発明の「電源線」に対応する。
In FIG. 3, 10 is a power supply circuit such as an inverter, and three-phase (R-phase, S-phase, T-phase) alternating current is supplied to three-phase (R-phase, S-phase, T-phase) power supply terminals 11, 12, and 13. Supply current. A commercial power supply can also be used as the
One end of three-phase (R-phase, S-phase, T-phase)
As the
Three-phase (R-phase, S-phase, T-phase)
本実施の形態では、図4に示されているように、各相の固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aおよび他方側の端部251b、252b、253bは、固定子コア210の軸方向端面210aから突出した(飛び出た)状態で周方向に沿って配置されている。
固定子巻線251、252、253の一方側の端部251、252a、253aの先端部分は、共通接続され、スター結線の中性点を構成する中性点用接続部270が形成されている。
中性点用接続部270は、筒状の絶縁部材400によって覆われている。
さらに、絶縁部材400は、絶縁性を有する紐(「結束紐」あるいは「縛り紐」とも呼ばれる)280によって、固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aおよび他方側の端部251b、252b、253bの少なくとも一方に結束されている。本実施の形態では、絶縁部材400と固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aおよび他方側の端部251b、252b、253bの少なくとも一方を紐280で縛る方法として、ひし形の目のように斜め十文字に縛る方法(「亀の子縛り」と呼ばれている)を用いている。なお、図4において、下方に配置される紐280の周方向に沿った間隔と上方に配置される紐280の周方向に沿った間隔がほぼ等しくなるように縛り付けられる。
紐280としては、例えば、ポリエステルコード(ポリエステルより紐、ポリエステル編組紐)、ノーメックスコード、PPSコード、ベクトランコード、ポリエステル・ノーメックス混合(編組)紐等が用いられる。なお、本発明の「紐」には、糸も含まれる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, one
The
The neutral
Further, the insulating
As the
次に、本実施の形態の電動機100で用いている絶縁部材400の製造方法を、図6を参照して説明する。
先ず、絶縁フィルム600を多数回(多層状に)巻き付ける。本実施の形態では、絶縁フィルム600としてポリエステルフィルムが用いられている。勿論、絶縁フィルムとしては、公知の種々の絶縁フィルムを用いることができる。
次に、絶縁フィルム600を巻き付けた状態で、長手方向に沿った一方側の端部を接合する。本実施の形態では、超音波溶着方法を用いて絶縁フィルム600を接合している。すなわち、図6の矢印650、660で示す箇所に、超音波振動を伝達するホーンおよび治具を配置し、超音波振動と加圧力によって絶縁フィルム600を接合している。勿論、絶縁フィルム600を接合する方法としては、公知の種々の接合方法を用いることができる。
Next, a method for manufacturing the insulating
First, the insulating
Next, in the state where the insulating
本実施の形態の電動機100で用いている絶縁部材400を、図7を参照して説明する。
絶縁部材400は、絶縁フィルム600を筒状に巻き付けた筒状体により構成されている。筒状体の長手方向に沿った一方側の端部には、巻き付けた絶縁フィルム600を接合することによって形成された接合領域410を有している。一方、他方端には、開口400aを有している。
各相の固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aの先端部分を共通接続して形成された中性点用接続部270は、開口400aを介して絶縁部材400(筒状体)の空間内に挿入される。
The insulating
The insulating
The neutral
絶縁部材400を、絶縁フィルム600を多数回(多層状に)巻き付け、長手方向に沿った一方側の端部を接合した筒状体により構成することによって、以下のような利点を有する。
樹脂等により筒状体を形成する場合に較べて、安価で容易に製造することができる。
絶縁フィルム600にピンホールが発生している場合でも、ピンホールが発生している箇所の外周側あるいは内周側に絶縁フィルムが配置されているため、ピンホールによる絶縁性能の低下を防止することができる。
開口400a側が接合されていないため、中性点用接続部270を絶縁部材(筒状体)400の開口400aから容易に挿入することができる。
By configuring the insulating
Compared to the case where the cylindrical body is formed of resin or the like, it can be manufactured at low cost and easily.
Even when pinholes are generated in the insulating
Since the opening 400 a side is not joined, the neutral
前述したように、絶縁部材400の接合領域410の長手方向に沿った長さL1が短く、接合領域410に紐280が最大1本しか配置されない場合には、絶縁部材400の先端側(開口400aと反対側)が折れ曲がるおそれがある。
本発明者らは、図5に示されているように、接合領域410に2本の紐280を配置することにより、すなわち、接合領域410を2本の紐280によって固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aおよび他方側の端部251b、252b、253bに結束することによって、絶縁部材400の先端側が折れ曲がるのを防止することができることを見出した。
As described above, when the length L1 along the longitudinal direction of the joining
As shown in FIG. 5, the present inventors arrange the two
次に、接合領域410に2本の紐280を配置するための条件を、図2、図4を参照して説明する。
基本的には、固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aおよび他方側の端部251b、252b、253bを結束する紐280は、固定子コア210のティース230のティース基部231の中心線P(ティース基部231の周方向に沿った中心点と回転子500の回転中心Oを結ぶ線)の位置に配置される。この場合、周方向に沿って隣接する紐280間の角度は、周方向に沿って隣接するティース230の中心線P間の角度θaである。
ここで、固定子コア210の軸方向端面210aから突出している状態で周方向に沿って配置される、固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aおよび他方側の端部251b、252b、253bの最内周の直径をDa(mm)、最外周の直径をDb(mm)とする(図4参照)。また、絶縁部材400を、固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aおよび他方側の端部251b、252b、253bの最内周と最外周の中間の位置に配置するものとする。
この場合、周方向に沿って隣接するティース230のティース基部231の中心線Pそれぞれの位置に配置される2本の紐280を、絶縁部材400の接合領域410に配置するためには、接合領域410の長手方向に沿った長さL1(mm)が、以下の(式1)を満足する必要がある。
L1≧π×[(Da+Db)/2]×(θa/360) (式1)
Next, conditions for arranging the two
Basically, the
Here, one
In this case, in order to arrange the two
L1 ≧ π × [(Da + Db) / 2] × (θa / 360) (Formula 1)
しかしながら、固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aおよび他方側の端部251b、252b、253bを紐280で結束する作業中等に紐280の位置が移動することがある。
ここで、紐280の配置位置は、固定子コア210のティース230のティース基部231の範囲内であれば許容される。
そこで、紐280の配置位置の許容範囲について検討する。
However, the position of the
Here, the arrangement position of the
Therefore, an allowable range of the arrangement position of the
周方向に沿って隣接する紐280間の、許容可能な最少角度は、周方向に沿って隣接するティース230のティース基部231の側壁のうち、当該周方向に沿って隣接するティース230によって形成されるスロット240に対向する側壁間の角度である。すなわち、周方向に沿った一方方向側のティース230のティース基部231の、周方向に沿った他方方向側の側壁231bと回転中心Oを結ぶ線Pbと、周方向に沿った他方方向側のティース230のティース基部231の、周方向に沿った一方方向側の側壁231aと回転中心Oを結ぶ線Pa間の角度θbが、許容可能な最小角度である。
この場合、周方向に沿って隣接する線PaとPbそれぞれの位置に配置される2本の紐280を、絶縁部材400の接合領域410に配置するためには、接合領域410の長手方向に沿った長さL1(mm)が、以下の(式2)を満足する必要がある。
なお、ティース230の中心線Pとティース基部231の側壁231aを通る線Pa間の角度あるいは中心線Pとティース基部231の側壁231bを通る線Pb間の角度は、スロットピッチ(θa=360/N)の0.3倍以下である。
L1≧L1min
L1min=π×[(Da+Db)/2]×(θ1min/360)
θ1min=(360/N)−[(360/N)×0.3×2] (式2)
The minimum allowable angle between the
In this case, in order to arrange the two
Note that the angle between the line Pa passing through the center line P of the
L1 ≧ L1min
L1min = π × [(Da + Db) / 2] × (θ1min / 360)
θ1min = (360 / N) − [(360 / N) × 0.3 × 2] (Formula 2)
周方向に沿って隣接する紐280間の、許容可能な最大角度は、周方向に沿って隣接するティース230のティース基部231の側壁のうち、当該周方向に沿って隣接するティース230によって形成されるスロット240に対向しない側壁間の角度である。すなわち、周方向に沿った一方方向側のティース230のティース基部231の、周方向に沿った一方方向側の側壁231aと回転中心Oを結ぶ線Paと、周方向に沿った他方方向側のティース230のティース基部231の、周方向に沿った他方方向側の側壁231bと回転中心Oを結ぶ線Pb間の角度θcが、許容可能な最大角度である。
この場合、周方向に沿って隣接する線PaとPbそれぞれの位置に配置される2本の紐280を、絶縁部材400の接合領域410に配置するためには、接合領域410の長手方向に沿った長さL1(mm)が、以下の(式3)を満足する必要がある。
L1max≧L1
L1max=π×[(Da+Db)/2]×(θ1max/360)
θ1max=(360/N)+[(360/N)×0.3×2] (式3)
The maximum allowable angle between the
In this case, in order to arrange the two
L1max ≧ L1
L1max = π × [(Da + Db) / 2] × (θ1max / 360)
θ1max = (360 / N) + [(360 / N) × 0.3 × 2] (Formula 3)
第1の実施の形態では、三相の固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aの先端部分を共通接続した中性点用接続部270を絶縁部材400で覆ったが、他方側の端部251b、252b、253bの先端部分を絶縁部材で覆うこともできる。
第2の実施の形態の電動機100を、図8を参照して説明する。なお、図8は、第2の実施の形態の電動機100の電気回路図である。
図8に示す第2の実施の形態の電動機100は、固定子巻線251、252、253の他方側の端部251b、252b、253bがリード線261、262、263を介して電源線21、22、23に接続されている点を除いて、図3に示されている第1の実施の形態の電動機100と同じ構成である。したがって、以下では、第1の実施の形態の電動機100と異なる構成についてのみ説明する。
In the first embodiment, the neutral
The
In the
固定子巻線251、252、253の他方側の端部251b、252b、253bは、固定子コア210の軸方向端面210aから突出した状態で周方向に沿って配置される。
固定子巻線の他方側の端部251b、252b、253bの先端部分は、それぞれリード線261、262、263の一方側の端部と共通接続され、リード線用接続部271、272、273が形成される。固定子巻線の他方側の端部251b、252b、253bの先端部分とリード線261、262、263の端部を接続する方法としては、前述した方法を用いることができる。
リード線用接続部271、272、273は、それぞれ絶縁部材401、402、403によって覆われる。絶縁部材401、402、403としては、第1の実施の形態で用いた絶縁部材400と同様のものを用いることができる。
そして、絶縁部材401、402、403の接合領域(図示省略)は、絶縁部材400の接合領域410と同様に、紐280によって固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aおよび他方側の端部251b、252b、253bの少なくとも一方に結束される。
リード線261、262、263の他方側の端部は、接続端子291、292、293の一方側の端子に接続される。
リード線261、262、263が、本発明の「リード線」に対応する。
The other ends 251 b, 252 b, 253 b of the
The tip portions of the
The lead
And the joining area | region (illustration omitted) of the insulating
The other ends of the
The
なお、第2の実施の形態では、固定子巻線251、252、253の他方側の端部251b、252b、253bを、それぞれリード線261、262、263を介して電源線21、22、23に接続したが、直接電源線21、22、23に接続することもできる。
この場合には、固定子巻線の他方側の端部251b、252b、253bの先端部分は、それぞれ電源線21、22、23の他方側の端部と共通接続され、電源線用接続部が形成される。
電源線用接続部は、それぞれ絶縁部材401、402、403によって覆われる。
そして、絶縁部材401、402、403の接合領域は、絶縁部材400の接合領域410と同様に、紐280によって固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aおよび他方側の端部251b、252b、253bの少なくとも一方に結束される。
In the second embodiment, the
In this case, the tip ends of the
The power line connecting portions are covered with insulating
And the joining area | region of the insulating
また、第2の実施の形態では、各相の固定子巻線の一方側の端部の先端部分を共通接続した共通接続部、各相の固定子巻線の他方側の端部の先端部分をリード線の端部と共通接続したリード線用接続部あるいは電源線の端部と共通接続した電源線用接続部を絶縁部材で覆ったが、少なくとも1つの固定子巻線の少なくとも一方側の端部の先端部分を絶縁部材で覆っていればよい。 Further, in the second embodiment, a common connection portion in which the tip portions of one end portions of the stator windings of the respective phases are connected in common, and the tip portion of the other end portion of the stator windings of the respective phases. Is covered with an insulating member, or connected to the end of the lead wire or connected to the end of the power supply line. What is necessary is just to cover the front-end | tip part of an edge part with the insulating member.
第1および第2の実施の形態では、長手方向に沿った一方側の端部に1つの接合領域を有する絶縁部材を用いたが、他の構成の絶縁部材を用いることもできる。
第3の実施の形態の電動機100を、図9、図10を参照して説明する。なお、図9は、第3の実施の形態の電動機100の固定子コアの要部の斜視図であり、図10は、図9の部分拡大図である。
本実施の形態の電動機100は、絶縁部材の構成を除いて第1の実施の形態の電動機100と同じ構成である。
したがって、以下では、第3の実施の形態の電動機100で用いている絶縁部材700についてのみ説明する。
In the first and second embodiments, the insulating member having one joining region at the end portion on one side along the longitudinal direction is used, but insulating members having other configurations can also be used.
The
The
Therefore, hereinafter, only the insulating
本実施の形態の電動機100で用いている絶縁部材700は、長手方向に沿った一方側の端部に、長手方向に沿って離間して設けられている第1の接合領域710と第2の接合領域720を有している。
本実施の形態の電動機100で用いている絶縁部材700の製造方法を、図11を参照して説明する。
先ず、絶縁フィルム600を多数回(多層状に)巻き付ける。本実施の形態では、絶縁フィルム600として、第1の実施の形態と同様に、ポリエステルフィルムが用いられている。
次に、絶縁フィルム600を巻き付けた状態で、長手方向に沿った一方側の端部を接合する。本実施の形態では、筒状体の長手方向に沿った一方側の端部の、長手方向に沿って離間した2個所を接合している。接合方法としては、第1の実施の形態と同様に超音波振動溶着方法を用いている。すなわち、図11の矢印750、760で示す箇所および矢印770、780で示す箇所に、超音波振動を伝達するホーンおよび治具を配置し、超音波振動と加圧力によって絶縁フィルム700を接合している。
The insulating
A method of manufacturing the insulating
First, the insulating
Next, in the state where the insulating
本実施の形態の電動機100で用いている絶縁部材絶縁部材700を、図12を参照して説明する。
絶縁部材700は、絶縁フィルム600を筒状に巻き付けた筒状体により構成されている。筒状体の長手方向に沿った一方側の端部には、巻き付けた絶縁フィルム600を接合することによって形成された第1の接合領域710と第2の接合領域720を有している。一方、他方端には、開口700aを有している。
各相の固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aの先端部分を共通接続して形成された中性点用接続部270は、開口700aを介して絶縁部材700(筒状体)の空間内に挿入される。
An insulating
The insulating
The neutral
本実施の形態では、絶縁部材700の先端側が折れ曲がるのを防止するために、図10に示されているように、長手方向に沿って離間している第1の接合領域710と第2の接合領域720に、周方向に沿って隣接する2本の紐280それぞれを配置することにより、すなわち、第1の接合領域710と第2の接合領域720を周方向に沿って隣接する2本の紐280それぞれによって固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aおよび他方側の端部251b、252b、253bの少なくとも一方に結束している。
In the present embodiment, in order to prevent the distal end side of the insulating
次に、第1の接合領域710と第2の接合領域720に周方向に沿って隣接する2本の紐280それぞれを配置するための条件を、図2、図9を参照して説明する。
前述したように、基本的には、固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aおよび他方側の端部251b、252b、253bを結束する紐280は、固定子コア210のティース230のティース基部231の中心線Pの位置に配置されるが、固定子巻線251、252、253の一方側の端部251a、252a、253aおよび他方側の端部251b、252b、253bを紐280で結束する作業中等に紐280の位置が移動することがある。
紐280の配置位置は、固定子コア210のティース230のティース基部231の範囲内であれば許容される。
そこで、紐280の配置位置の許容範囲について検討する。
Next, conditions for disposing each of the two
As described above, basically, the
The arrangement position of the
Therefore, an allowable range of the arrangement position of the
周方向に沿って隣接する紐280間の、許容可能な最少角度は、周方向に沿って隣接するティース230のティース基部231の側壁のうち、当該周方向に沿って隣接するティース230によって形成されるスロット240に対向する側壁間の角度である。すなわち、周方向に沿った一方方向側のティース230のティース基部231の、周方向に沿った他方方向側の側壁231bと回転中心Oを結ぶ線Pbと、周方向に沿った他方方向側のティース230のティース基部231の、周方向に沿った一方方向側の側壁231aと回転中心Oを結ぶ線Pa間の角度θbが、許容可能な最小角度である。
この場合、周方向に沿って隣接する線PaとPbそれぞれの位置に配置される2本の紐280を、絶縁部材700の、長手方向に沿って離間している第1の接合領域710と第2の接合領域720それぞれに配置するためには、第1の接合領域710と第2の接合領域720の長手方向に沿った長さL2(mm)が、以下の(式4)を満足する必要がある。
L2>L2min
L2min=π×[(Da+Db)/2]×(θ2min/360)
θ2min={(360/N)−[(360/N)×0.3×2]}/2
(式4)
The minimum allowable angle between the
In this case, the two
L2> L2min
L2min = π × [(Da + Db) / 2] × (θ2min / 360)
θ2min = {(360 / N) − [(360 / N) × 0.3 × 2]} / 2
(Formula 4)
周方向に沿って隣接する紐280間の、許容可能な最大角度は、周方向に沿って隣接するティース230のティース基部231の側壁のうち、当該周方向に沿って隣接するティース230によって形成されるスロット240に対向しない側壁間の角度である。すなわち、周方向に沿った一方方向側のティース230のティース基部231の、周方向に沿った一方方向側の側壁231aと回転中心Oを結ぶ線Paと、周方向に沿った他方方向側のティース230のティース基部231の、周方向に沿った他方方向側の側壁231bと回転中心Oを結ぶ線Pb間の角度θcが、許容可能な最大角度である。
この場合、周方向に沿って隣接する線PaとPbそれぞれの位置に配置される2本の紐280を、絶縁部材700の、長手方向に沿って離間している第1の接合領域710と第2の接合領域720それぞれに配置するためには、第1の接合領域710と第2の接合領域720の長手方向に沿った長さL2(mm)が、以下の(式5)を満足する必要がある。
L2max>L2
L2max=π×[(Da+Db)/2]×(θ2max/360)
θ2max={(360/N)+[(360/N)×0.3×2]}/2
(式5)
The maximum allowable angle between the
In this case, the two
L2max> L2
L2max = π × [(Da + Db) / 2] × (θ2max / 360)
θ2max = {(360 / N) + [(360 / N) × 0.3 × 2]} / 2
(Formula 5)
なお、好適には、第1の接合領域710の長手方向に沿った中心と第2の接合領域720の長手方向に沿った中心との間の間隔L4(mm)は、以下の(式6)を満足するように設定するのが好ましい。
L4=π×[(Da+Db)/2]×(θ4/360)
θ4=(360/N) (式5)
また、第1の接合領域710と第2の接合領域720間の長手方向に沿った間隔L3は、第1の接合領域710および第2の接合領域720の長手方向に沿った長さL2等に応じて適宜設定される。
Preferably, a distance L4 (mm) between the center along the longitudinal direction of the first joining
L4 = π × [(Da + Db) / 2] × (θ4 / 360)
θ4 = (360 / N) (Formula 5)
Further, the distance L3 along the longitudinal direction between the first joining
本発明は、実施の形態で説明した構成に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更、追加、削除が可能である。
絶縁部材としては、実施の形態で説明した構成の絶縁部材に限定されない。
三相の固定子巻線をスター結線した電動機について説明したが、固定子巻線の相数は、単相を含めて適宜変更可能であり、また固定子巻線の結線方法はスター結線に限定されない。
三相の固定子巻線の一方側の端部の先端部分を共通接続した共通接続部を絶縁部材で覆ったが、本発明は、少なくとも1つの固定子巻線の少なくとも一方側の端部の先端部分を絶縁部材で覆った回転機として構成することができる。
絶縁部材を固定子巻線の端部に結束する方法として亀の子縛り方法を用いたが、これに限定されない。
固定子巻線の一方側の端部および他方側の端部を、固定子コアの同一の軸方向端面から突出させたが、固定子巻線の一方側の端部を固定子コアの一方側の軸方向端面から突出させ、他方側の端部を他方側の軸方向端面から突出させるように構成することもできる。
筒状に巻き付けた絶縁フィルムを接合する方法としては、公知の種々の接合方法を用いることができる。
絶縁フィルムを用いて絶縁部材を製造する方法は、実施の形態で説明した製造方法に限定されない。
電動機について説明したが、本発明は発電機として構成することもできる。
The present invention is not limited to the configuration described in the embodiment, and various modifications, additions, and deletions can be made without departing from the gist of the present invention.
The insulating member is not limited to the insulating member having the configuration described in the embodiment.
We have explained a motor with three-phase stator windings star-connected, but the number of phases of the stator windings can be changed as appropriate, including single-phase, and the stator winding connection method is limited to star-connection. Not.
Although the common connection part which connected the front-end | tip part of the edge part of the one side of a three-phase stator winding in common was covered with the insulating member, this invention of the edge part of the at least one side of at least 1 stator winding It can comprise as a rotary machine which covered the front-end | tip part with the insulating member.
The turtle binding method is used as a method of binding the insulating member to the end of the stator winding, but is not limited to this.
The one end and the other end of the stator winding are projected from the same axial end surface of the stator core, but the one end of the stator winding is connected to one side of the stator core. It is also possible to project from the axial end surface of the other end and project the other end from the other axial end surface.
As a method for joining the insulating films wound in a cylindrical shape, various known joining methods can be used.
The method for manufacturing the insulating member using the insulating film is not limited to the manufacturing method described in the embodiment.
Although the electric motor has been described, the present invention can also be configured as a generator.
10 電源回路
11、21、31 電源端子
21、22、23 電源線
100、800 電動機
200、810 固定子
210、820 固定子コア
210a、820a 軸方向端面
220 ヨーク
230 ティース
231 ティース基部
231a、231b 側壁
232 ティース先端部
232a ティース先端面
240 スロット
251、252、253、831、832、833 固定子巻線
251a、252a、253a、831a、832a、833a 端部
251b、252b、253b 端部
261、262、263 リード線
261a、262a、263a 端部
261b、262b、263b 端部
270 中性点用接続部
271、272、273 リード線用接続部
400、401、402、403、700、850 絶縁部材
280、840 紐
400a、700a 開口
410、710、720、860 接合部(接合領域)
291、292、293 接続端子
500 回転子
500a 外周面
500b 内周面
600 絶縁フィルム
10
291, 292, 293
Claims (9)
前記固定子は、固定子コアと固定子巻線を有し、前記固定子コアは、軸方向と直交する断面で見て、周方向に沿って延びているヨークと、前記ヨークから径方向に沿って延びている複数のティースと、周方向に沿って隣接する前記ティースによって形成される複数のスロットを有し、前記固定子巻線は、前記ティースに巻き付けられており、
前記固定子巻線の少なくとも一方側の端部は、前記固定子コアの軸方向端面から突出した状態で周方向に沿って配置されているとともに、先端部分が絶縁部材によって覆われており、
前記絶縁部材は、周方向に沿って離間して配置される紐によって前記固定子巻線の少なくとも一方側の端部に結束されている回転機であって、
前記絶縁部材は、筒状に形成されているとともに、長手方向に沿った一方側の端部に接合領域を有しており、
前記接合領域の前記長手方向に沿った長さL1は、前記接合領域が周方向に沿って隣接する2本の前記紐によって前記固定子巻線の少なくとも一方側の端部に結束されるように設定されていることを特徴とする回転機。 It has a rotor and a stator that are arranged to be relatively movable,
The stator includes a stator core and a stator winding, and the stator core includes a yoke extending along a circumferential direction when viewed in a cross section orthogonal to the axial direction, and a radial direction from the yoke. A plurality of teeth extending along the circumferential direction and a plurality of slots formed by the teeth adjacent along the circumferential direction, and the stator winding is wound around the teeth;
The end of at least one side of the stator winding is disposed along the circumferential direction in a state of protruding from the axial end surface of the stator core, and the tip is covered with an insulating member,
The insulating member is a rotating machine that is bound to at least one end of the stator winding by a string that is spaced apart along the circumferential direction,
The insulating member is formed in a cylindrical shape, and has a bonding region at one end along the longitudinal direction,
The length L1 along the longitudinal direction of the joining region is such that the joining region is bound to at least one end of the stator winding by two strings adjacent in the circumferential direction. A rotating machine characterized by being set.
前記スロットの数をN、周方向に沿って配置されている前記固定子巻線の少なくとも一方側の端部の最内周の直径をDa(mm)、最外周の直径をDb(mm)とした場合、前記接合領域の前記長手方向に沿った長さL1(mm)は、
L1min≦L1≦L1max
L1min=π×[(Da+Db)/2]×(θ1min/360)
θ1min=(360/N)−[(360/N)×0.3×2]
L1max=π×[(Da+Db)/2]×(θ1max/360)
θ1max=(360/N)+[(360/N)×0.3×2]
を満足するように設定されていることを特徴とする回転機。 The rotating machine according to claim 1,
The number of slots is N, the innermost diameter of at least one end of the stator windings arranged along the circumferential direction is Da (mm), and the outermost diameter is Db (mm). The length L1 (mm) along the longitudinal direction of the joining region is
L1min ≦ L1 ≦ L1max
L1min = π × [(Da + Db) / 2] × (θ1min / 360)
θ1min = (360 / N) − [(360 / N) × 0.3 × 2]
L1max = π × [(Da + Db) / 2] × (θ1max / 360)
θ1max = (360 / N) + [(360 / N) × 0.3 × 2]
A rotating machine characterized in that it is set to satisfy
前記固定子は、固定子コアと固定子巻線を有し、前記固定子コアは、軸方向と直交する断面で見て、周方向に沿って延びているヨークと、前記ヨークから径方向に沿って延びている複数のティースと、周方向に沿って隣接する前記ティースによって形成される複数のスロットを有し、前記固定子巻線は、前記ティースに巻き付けられており、
前記固定子巻線の少なくとも一方側の端部は、前記固定子コアの軸方向端面から突出した状態で周方向に沿って配置されているとともに、先端部分が絶縁部材によって覆われており、
前記絶縁部材は、周方向に沿って離間して配置される紐によって前記固定子巻線の少なくとも一方側の端部に結束されている回転機であって、
前記絶縁部材は、筒状に形成されているとともに、長手方向に沿った一方側の端部に、長手方向に沿って離間している第1の接合領域および第2の接合領域を有しており、
前記第1の接合領域および前記第2の接合領域の前記長手方向に沿った長さL2、前記第1の接合領域と前記第2の接合領域の間の前記長手方向に沿った間隔L3は、前記第1の接合領域および前記第2の接合領域が周方向に沿って隣接する2本の前記紐それぞれによって前記固定子巻線の少なくとも一方側の端部に結束されるように設定されていることを特徴とする回転機。 It has a rotor and a stator that are arranged to be relatively movable,
The stator includes a stator core and a stator winding, and the stator core includes a yoke extending along a circumferential direction when viewed in a cross section orthogonal to the axial direction, and a radial direction from the yoke. A plurality of teeth extending along the circumferential direction and a plurality of slots formed by the teeth adjacent along the circumferential direction, and the stator winding is wound around the teeth;
The end of at least one side of the stator winding is disposed along the circumferential direction in a state of protruding from the axial end surface of the stator core, and the tip is covered with an insulating member,
The insulating member is a rotating machine that is bound to at least one end of the stator winding by a string that is spaced apart along the circumferential direction,
The insulating member is formed in a cylindrical shape, and has a first bonding region and a second bonding region that are separated along the longitudinal direction at one end portion along the longitudinal direction. And
A length L2 along the longitudinal direction of the first joining region and the second joining region, and an interval L3 along the longitudinal direction between the first joining region and the second joining region are: The first joining region and the second joining region are set so as to be bound to at least one end portion of the stator winding by each of the two strings adjacent in the circumferential direction. A rotating machine characterized by that.
前記スロットの数をN、周方向に沿って配置されている前記固定子巻線の少なくとも一方側の端部の最内周の直径をDa(mm)、最外周の直径をDb(mm)とした場合、前記第1の接合領域および前記第2の接合領域の前記長手方向に沿った長さL2(mm)は、
L2min<L2<L2max
L2min=π×[(Da+Db)/2]×(θ2min/360)
θ2min={(360/N)−[(360/N)×0.3×2]}/2
L2max=π×[(Da+Db)/2]×(θ2max/360)
θ2max={(360/N)+[(360/N)×0.3×2]}/2
を満足するように設定されていることを特徴とする回転機。 The rotating machine according to claim 3,
The number of slots is N, the innermost diameter of at least one end of the stator windings arranged along the circumferential direction is Da (mm), and the outermost diameter is Db (mm). In this case, the length L2 (mm) along the longitudinal direction of the first joint region and the second joint region is
L2min <L2 <L2max
L2min = π × [(Da + Db) / 2] × (θ2min / 360)
θ2min = {(360 / N) − [(360 / N) × 0.3 × 2]} / 2
L2max = π × [(Da + Db) / 2] × (θ2max / 360)
θ2max = {(360 / N) + [(360 / N) × 0.3 × 2]} / 2
A rotating machine characterized in that it is set to satisfy
前記第1の接合領域の前記長手方向に沿った中心と前記第2の接合領域の前記長手方向に沿った中心との間の間隔L4(mm)が、
L4=π×[(Da+Db)/2]×(θ4/360)
θ4=(360/N)
を満足するように設定されていることを特徴とする回転機。 The rotating machine according to claim 4,
An interval L4 (mm) between the center along the longitudinal direction of the first joining region and the center along the longitudinal direction of the second joining region is,
L4 = π × [(Da + Db) / 2] × (θ4 / 360)
θ4 = (360 / N)
A rotating machine characterized in that it is set to satisfy
前記絶縁部材は、絶縁フィルムを筒状に巻きつけ、長手方向に沿った一方側の端部において接合することによって形成されていることを特徴とする回転機。 It is a rotary machine as described in any one of Claims 1-5,
The said insulating member is formed by winding an insulating film in a cylinder shape and joining at the edge part of the one side along a longitudinal direction.
前記固定子巻線は、第一相、第二相および第三相の固定子巻線により構成されており、
前記第一相、第二相および第三相の固定子巻線の一方側の端部が、前記固定子コアの軸方向端面から突出した状態で周方向に沿って配置されているとともに、それぞれの先端部分が共通接続されて中性点用接続部が形成され、前記中性点用接続部が前記絶縁部材で覆われていることを特徴とする回転機。 It is a rotary machine as described in any one of Claims 1-6,
The stator winding is composed of first-phase, second-phase and third-phase stator windings,
Ends on one side of the stator windings of the first phase, second phase and third phase are arranged along the circumferential direction in a state protruding from the axial end surface of the stator core, respectively. The rotating machine is characterized in that the tip portions of the two are commonly connected to form a neutral point connection portion, and the neutral point connection portion is covered with the insulating member.
前記固定子巻線の少なくとも一方側の端部の先端部分が電源線の一方側の端部と共通接続されて電源線用接続部が形成され、前記電源用接続部が前記絶縁部材で覆われていることを特徴とする回転機。 It is a rotary machine as described in any one of Claims 1-6,
A tip portion of at least one end of the stator winding is commonly connected to one end of a power supply line to form a power supply connection portion, and the power supply connection portion is covered with the insulating member. A rotating machine characterized by that.
前記固定子巻線の少なくとも一方側の端部の先端部分がリード線の一方側の端部と共通接続されてリード線用接続部が形成され、前記リード線用接続部が前記絶縁部材で覆われていることを特徴とする回転機。 It is a rotary machine as described in any one of Claims 1-6,
A leading end portion of at least one end of the stator winding is commonly connected to one end of the lead wire to form a lead wire connecting portion, and the lead wire connecting portion is covered with the insulating member. A rotating machine characterized by
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