JP2017184558A - Stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータに関する。 The present invention relates to a stator.
従来、回転電機の固定子(ステータともいう)に対してコイルの巻線を波巻きすることが知られている(例えば、特許文献1参照)。
波巻きにおいては、松葉形状とされた巻線セグメントの両端を固定子の一対のスロットの挿入側から挿入し、スロットの反挿入側から突出した巻線セグメントの一端と、当該一対のスロットに対し、回転方向に所定ピッチ離間したスロットの反挿入側から突出した他の巻線セグメントの他端とを溶接している。
Conventionally, it is known that a coil winding is wound around a stator (also referred to as a stator) of a rotating electrical machine (see, for example, Patent Document 1).
In wave winding, both ends of a pine needle-shaped winding segment are inserted from the insertion side of the pair of slots of the stator, and one end of the winding segment protruding from the opposite insertion side of the slot and the pair of slots The other end of another winding segment protruding from the opposite side of the slot spaced apart by a predetermined pitch in the rotation direction is welded.
しかしながら、前記特許文献1に記載の技術では、コイルのターン数が多いほど、結線点数(溶接点)が増加するという課題がある。
また、巻線仕様の自由度から、ダブルスター結線、クワッドスター結線等が採用されることがあるが、やはり結線数が増加することから、中性点、渡り線等の重なりや、リード部の引出線によってコイルエンド高さが増加してしまうという課題がある。
However, the technique described in
In addition, double star connection, quad star connection, etc. may be adopted due to the freedom of winding specifications, but again the number of connections will increase, so the neutral point, the crossover of overlapping wires, etc. There is a problem that the coil end height is increased by the lead wire.
本発明の目的は、コイルエンド高さを低くすることができ、小型化を図ることのできるステータを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a stator that can reduce the coil end height and can be miniaturized.
本発明のステータは、内部にロータが収容され、回転方向に交互に形成された複数のティースおよび複数のスロットを有するステータコアと、前記複数のスロットに所定のピッチで波巻き状に巻回されたコイルを有する三相交流回路とを備え、前記三相交流回路は、前記複数のスロットに複数ターン巻回された一対のコイルを、並列接続したダブルスター結線して構成され、前記一対のコイルのうち、一方のコイルの給電部が接続される入口と、他方のコイルの給電部が接続される入口とが、前記一対のコイルの径方向で異なるレイヤーに配置され、前記ステータコアのスロット数をNs、前記ロータの極数をNpとしたときに、前記一方のコイルの入口と、前記他方のコイルの入口とは、2Ns/Np+1スロット離れた位置に配置されることを特徴とする。 The stator according to the present invention has a rotor housed therein, a stator core having a plurality of teeth and a plurality of slots alternately formed in the rotation direction, and a plurality of slots wound in a wave-like shape at a predetermined pitch. A three-phase AC circuit having a coil, wherein the three-phase AC circuit is configured by a double star connection in which a pair of coils wound around the plurality of slots is connected in parallel, Among them, the inlet to which the power feeding part of one coil is connected and the inlet to which the power feeding part of the other coil is connected are arranged in different layers in the radial direction of the pair of coils, and the number of slots of the stator core is Ns. When the number of poles of the rotor is Np, the inlet of the one coil and the inlet of the other coil are arranged at a position 2Ns / Np + 1 slot apart. And wherein the door.
本発明では、前記所定のピッチは、Ns/Npピッチであるのが好ましい。
本発明では、前記一方のコイルは、時計回りに巻回され、前記他方のコイルは、反時計回りに巻回されているのが好ましい。
本発明では、前記一対のコイルのそれぞれのコイルは、2周分を1ターンとする連続コイルを直列に接続して構成され、前記連続コイルの端部となる入口および出口が、前記ステータコアの径方向外側に配置されるのが好ましい。
In the present invention, the predetermined pitch is preferably an Ns / Np pitch.
In the present invention, it is preferable that the one coil is wound clockwise and the other coil is wound counterclockwise.
In the present invention, each of the pair of coils is configured by connecting in series a continuous coil having two turns for one turn, and an inlet and an outlet serving as end portions of the continuous coil have diameters of the stator core. It is preferable to be arranged on the outside in the direction.
本発明では、前記一対のコイルのそれぞれのコイルの巻数をNとしたときに、前記それぞれのコイルは、前記連続コイルをN/2個接続して構成され、前記入口および出口は、前記コイルの中心から外周に向かう一対の放射線上に配置され、前記一対のコイルのうち、一方のコイルは、入口が、前記一対の放射線のうち、一方の放射線の外周からN−2(m−1)番目(mは1以上の整数)のレイヤーに配置され、出口が、他方の放射線のレイヤーの外周からN−(2m−1)番目に配置されるのが好ましい。 In the present invention, when the number of turns of each of the pair of coils is N, each of the coils is configured by connecting N / 2 continuous coils, and the inlet and the outlet are connected to the coil. It arrange | positions on a pair of radiation which goes to an outer periphery from a center, and as for one coil among said pair of coils, an entrance is N-2 (m-1) th from the outer periphery of one radiation among said pair of radiation. Preferably, m is an integer of 1 or more and the exit is N- (2m-1) th from the outer periphery of the other radiation layer.
本発明では、前記一方のコイルは、一方の放射線の外周からN−(2m−1)番目のレイヤーに配置された入口と、他方の放射線の外周からN−2m番目のレイヤーに配置された出口とが、渡り線部材によって連結され、前記他方のコイルは、一方の放射線の外周からN−2(m−1)番目のレイヤーに配置された入口と、他方の放射線の外周からN−(2m+1)とが、渡り線部材によって連結されているのが好ましい。
本発明では、前記コイルは、平角線を松葉状に折り曲げた松葉コイルセグメントの脚部を、前記複数のスロットのいずれかのスロットに挿入し、前記スロットを有する面とは反対側の前記ステータコアの面で互いに溶接されて接合されているのが好ましい。
In the present invention, the one coil includes an inlet disposed in the N− (2m−1) th layer from the outer periphery of one radiation and an outlet disposed in the N−2mth layer from the outer periphery of the other radiation. Are connected by a crossover member, and the other coil is connected to the entrance disposed in the (N−2 (m−1)) th layer from the outer periphery of one radiation and N− (2m + 1) from the outer periphery of the other radiation. Are preferably connected by a crossover member.
In the present invention, the coil includes a leg portion of a pine needle coil segment in which a flat wire is bent into a pine needle shape, and is inserted into any one of the plurality of slots, and the stator core on the opposite side to the surface having the slot. It is preferable that the surfaces are welded and joined together.
本発明によれば、三相交流回路を構成する一対のコイルのうち、一方のコイルの入口と、他方のコイルの入口とを異なるレイヤーに配置して、それぞれの入口を2Ns/Np+1スロット離れた位置に配置することにより、中性点の位置がステータコアの径方向および周方向でずれた位置に配置されるので、中性点が上下に重なることを防止することができ、コイルエンド高さを防止して、小型化を図ることができる。
また、一方のコイルの入口と、他方のコイルの入口とを2NS/Np+1スロット離れた位置に配置することにより、各相のリード部の長さのばらつきが抑えられるので、相抵抗のばらつきを低減することができる上、順方向に2本のリード部が配線されるため、逆方向へのリード部の折曲が低減され、加工、組み立てを容易にすることができる。
According to the present invention, among the pair of coils constituting the three-phase AC circuit, the inlet of one coil and the inlet of the other coil are arranged in different layers, and the respective inlets are separated by 2 Ns / Np + 1 slots. By disposing at the position, the position of the neutral point is displaced at a position shifted in the radial direction and the circumferential direction of the stator core, so that it is possible to prevent the neutral point from overlapping vertically and to reduce the coil end height. Therefore, the size can be reduced.
Also, by arranging the entrance of one coil and the entrance of the other coil at a position 2NS / Np + 1 slots away from each other, variation in the lead length of each phase can be suppressed, thus reducing variation in phase resistance. In addition, since the two lead portions are wired in the forward direction, bending of the lead portions in the reverse direction is reduced, and processing and assembly can be facilitated.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1および図2は、本実施形態に係る回転電機10のステータ11を示す斜視図である。
[1]回転電機10の概略説明
図1および図2において、回転電機10は、例えば図示しない建設機械の上部旋回体を下部走行体に対して旋回駆動する3相(U相、V相、W相)8極の交流型の永久磁石同期モータとして構成される。回転電機10は、円筒状のステータ11と、ステータ11の内部に回転自在に収容されるロータとを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are perspective views showing a
[1] Schematic Description of Rotating
ステータ11は、複数の円環状の電磁鋼板を積層して構成されるステータコア12と、ステータコア12に波巻き状に巻回される平角線により形成された3相分のコイル13U、13V、13Wとを備える。3相8極を有する本実施形態において、ステータコア12にはそれぞれ、48個のティース14およびスロット15が周方向(回転電機10での回転方向に同じ)に等間隔で交互に形成されている。
図3には、コイル13U、13V、13Wを組み合わせて構成される三相交流回路が示されており、コイル13Uは、並列接続されるコイルU1、U2を備え、コイル13Vは、並列接続されるコイルV1、V2を備え、コイル13Wは、並列接続されるコイルW1、W2を備える。三相交流回路は、コイル13U、13V、13Wを、中性点N1、N2で接続したダブルスター結線が採用されている。
コイル13U、13V、13Wの中性点は、図1および図2に示されるように、最内周に第1の中性点N1が配置され、最内周から2番目に第2の中性点N2が配置され、それぞれ独立に配置されている。これにより、中性点N1、N2が同じ内周位置で重ならないので、コイルエンドが高くなることはない。なお、本発明はこれに限らず、中性点N1およびN2を短絡させて共通としてもよい。
The
FIG. 3 shows a three-phase AC circuit configured by combining
As shown in FIGS. 1 and 2, the neutral points of the
また、図2に示されるように、本実施形態の説明では、スロット15の番号を順に括弧書きにて、(1)…(48)として示すこととする。以下の説明においても、同様である。
図2において、コイル13VのコイルV1の端部は外部電源の給電部に接続され、(48)番のスロット15の最外周のレイヤーとされ、コイルV2の端末も、外部電源の給電部とされ、(13)番のスロット15の最外周から2番目のレイヤーである。
As shown in FIG. 2, in the description of the present embodiment, the numbers of the
In FIG. 2, the end of the coil V1 of the
コイル13U、13V、13Wにおける給電部の位置は、図4に示される位置に設定されている。コイル13Vにおいて、コイルV1における給電部LV1の位置は(48)番のスロット15であり、コイルV2における給電部LV2の位置は(13)番のスロット15である。
コイル13Uにおいて、コイルU1における給電部LU1の位置は(4)番のスロット15であり、コイルU2における給電部LU2の位置は(17)番のスロット15である。
The positions of the power feeding units in the
In the
コイル13Wにおいて、コイルW1における給電部LW1の位置は(8)番のスロット15であり、コイルW2における給電部LW2の位置は(21)番のスロット15である。
コイル13U、13V、13Wにおける給電部LU1〜LW2の位置は、ステータコア12のスロット15の数をNsとし、回転電機10の極数をNpとすると、2Ns/Np+1スロット分離れている。本実施形態では、スロット15の数が48であり、ロータの極数が8極なので、2×48/8+1=13スロット毎に給電部LU1〜LW2が接続される。
In the
The positions of the power feeding units LU1 to LW2 in the
コイル13U、13V、13Wの配置を、図4のようにすることにより、コイル13Uにおいて、コイルU1の渡りスロット数が4、コイルU2が9で計13となり、コイル13Vにおいて、コイルV1の渡りスロット数が8、コイルU2が5で計13となり、コイル13Wにおいて、コイルW1の渡りスロット数が10、コイルW2の渡りスロット数が3となり計13となる。したがって、コイル13U、13V、13Wの周長を略同じとすることができるので、相抵抗のばらつきを低減することができる。
By arranging the
[2]コイル13U、13V、13Wの構造
次に、コイル13U、13V、13Wの具体的な構造について、代表してU相のコイル13Uを以下に説明する。図5は、2周分を1ターンとする連続コイル13である。
連続コイル13は、平角線を松葉状に折り曲げた松葉コイルセグメント131を、ステータコア12内で円周方向に複数組み合わせて構成される。1周目のコイルCAの終端と、2周目のコイルCBの始端との間は、サブコイルセグメント132によって連結される。
[2] Structure of
The
松葉コイルセグメント131の松葉の頂点側の折曲部は、周方向に延びて松葉の頂点部で隣のレイヤーにシフトする。松葉コイルセグメント131は、周方向に斜めに延びているので、1ピッチずれた松葉コイルセグメント131とは、上下に重なって延びることができる。隣のレイヤーにシフトする頂点も1ピッチずれているので、干渉することがなく、上下が入れ替わる交差がなされる。隣接する脚部間の溶接位置で前述とは逆のレイヤーにシフトする。ここでも1ピッチずれた松葉コイルセグメント131と上下が入れ替わる。
The bent portion on the apex side of the pine needle of the pine
このようなコイルCA、CBは、図6に示されるように、松葉コイルセグメント131をスロット15に挿入し、ステータコア12のスロットを有する面とは反対側の面である下面側で突出した隣接する松葉コイルセグメント131の脚部間を溶接接合することにより、形成することができる。
松葉コイルセグメント131は、両脚部が、スロット15が6ピッチずれた位置に挿入、例えば、一方の脚部が(1)番目のスロット15に差し込まれれば、他方の脚部は(7)番のスロット15に挿入される。
ステータコア12のスロット15の数をNs、回転電機10の極数をNpとすると、ピッチずれは、Ns/Npピッチとなっており、本実施形態では、スロット数が48、極数が8であるから、6ピッチずれた位置に松葉コイルセグメント131が挿入される。
As shown in FIG. 6, the coils CA and CB are adjacent to each other with the pine
In the
When the number of
一方、サブコイルセグメント132は、両脚部が5ピッチずれた位置に挿入され、一方が(1)番目のスロット15に挿入されれば、他方は(6)番のスロット15に挿入されることとなる。サブコイルセグメント132を使用することにより、2周目のコイルCBが挿入されるスロット15が、1周目のコイルCAが挿入されるスロット15に対して、1つずれた位置となる。
また、1周目の松葉コイルセグメント131の始端と、2周目の松葉コイルセグメント131の終端には、S字コイルセグメント133が組み合わされる。
On the other hand, the
In addition, an S-shaped
以下、図7、図8、図9を参照して8ターンのコイルについて説明する。
図7には、2周4ターンのコイル13Aが示されている。コイル13Aは、前述した2周1ターンの連続コイル13(以下、C1、C2、C3、C4という)4個を径方向に配置して直列に接続し、図3で説明したU相コイルU1としている。
外側から同心状に配置される連続コイルC1、C2、C3、C4は、外側のコイルほど周方向寸法が大きくなる。コイル13Aと同様のコイルU2を45°回転させて組み合わせることにより、図8に示されるような8ターンのコイルとなる。なお、コイルU1は時計回りで巻回され、コイルU2は反時計回りで巻回されている。
連続コイルC1、C2、C3、C4の端部となる入口C1S、C2S、C3S、C4Sおよび出口C1G、C2G、C3G、C4Gは、コイル13Aの中心から外側に向かう一対の放射線上に配置される。連続コイルC1、C2、C3、C4の端部となる入口C1S、C2S、C3S、C4Sは、一方の放射線LL上に配置され、連続コイルC1、C2、C3、C4の端部となる出口C1G、C2G、C3G、C4Gは、他方の放射線LR上に配置される。
レイヤーは、最内周が1番目のレイヤーとされ、最外周が8番目のレイヤーとされる。
Hereinafter, the 8-turn coil will be described with reference to FIGS. 7, 8, and 9.
FIG. 7 shows a
The continuous coils C1, C2, C3, and C4 arranged concentrically from the outside have larger circumferential dimensions as the outer coils are arranged. A coil U2 similar to the
The inlets C1S, C2S, C3S, C4S and the outlets C1G, C2G, C3G, C4G, which are the ends of the continuous coils C1, C2, C3, C4, are arranged on a pair of radiations that go outward from the center of the
The innermost circumference is the first layer and the outermost circumference is the eighth layer.
U相のコイルU1の連続コイルC1は、最内周から8番目のレイヤーの入口C1Sから、7番目のレイヤーの出口C1Gまで連続し、連続コイルC2は、6番目のレイヤーの入口C2Sから、5番目のレイヤーの出口C2Gまで連続する。連続コイルC3は、4番目のレイヤーの入口C3Sから、3番目のレイヤーの出口C3Gまで連続し、連続コイルC4は、2番目のレイヤーの入口C4Sから、1番目のレイヤーの出口C4Gまで連続する。
コイルU1は、7番目のレイヤーの出口C1Gと6番目のレイヤーの入口C2Sとを渡り線で連結し、5番目のレイヤーの出口C2Gと4番目のレイヤーの入口C3Sとを渡り線で連結し、3番目のレイヤーの出口C3Gと2番目のレイヤーの入口C4Sとを渡り線で連結することにより、形成される。
The continuous coil C1 of the U-phase coil U1 continues from the inlet C1S of the eighth layer from the innermost circumference to the outlet C1G of the seventh layer, and the continuous coil C2 extends from the inlet C2S of the sixth layer to 5 Continue to the exit C2G of the second layer. The continuous coil C3 is continuous from the inlet C3S of the fourth layer to the outlet C3G of the third layer, and the continuous coil C4 is continuous from the inlet C4S of the second layer to the outlet C4G of the first layer.
The coil U1 connects the outlet C1G of the seventh layer and the inlet C2S of the sixth layer with a jumper, connects the outlet C2G of the fifth layer and the inlet C3S of the fourth layer with a jumper, It is formed by connecting the outlet C3G of the third layer and the inlet C4S of the second layer with a crossover.
一方、U相のコイルU2の連続コイルC1は、最内周から7番目レイヤーの入口C1Sから8番目のレイヤーの出口C1Gまで連続し、連続コイルC2は、5番目のレイヤーの入口C2Sから6番目のレイヤーの出口C2Gまで連続する。連続コイルC3は、3番目のレイヤーの入口C3Sから4番目のレイヤーの出口C3Gまで連続し、連続コイルC4は、1番目のレイヤーの入口C4Sから2番目のレイヤーの出口C4Gまで連続する。
コイルU2は、8番目のレイヤーの出口C1Gと、5番目のレイヤーの入口C2Sとを渡り線で連結し、6番目のレイヤーの出口C2Gと、3番目のレイヤーの入口C3Sとを渡り線で連結し、4番目のレイヤーの出口C3Gと、1番目のレイヤーの入口C4Sとを渡り線で連結することにより、形成される。
これを、連続コイルをC1、C2、…、入口、出口のレイヤーをLA1、LA2、LA3、LA4…、連結部をLA3−LA2等で表現すると、図8に示される8ターンのコイルの入口、出口、連結部の位置は、下記表1のようになる。
On the other hand, the continuous coil C1 of the U-phase coil U2 is continuous from the innermost periphery from the inlet C1S of the seventh layer to the outlet C1G of the eighth layer, and the continuous coil C2 is sixth from the inlet C2S of the fifth layer. It continues to the exit C2G of the layer. The continuous coil C3 is continuous from the inlet C3S of the third layer to the outlet C3G of the fourth layer, and the continuous coil C4 is continuous from the inlet C4S of the first layer to the outlet C4G of the second layer.
The coil U2 connects the outlet C1G of the eighth layer and the inlet C2S of the fifth layer with a jumper, and connects the outlet C2G of the sixth layer and the inlet C3S of the third layer with a jumper. The fourth layer outlet C3G and the first layer inlet C4S are connected by a crossover.
If this is expressed as C1, C2,..., Inlet and outlet layers as LA1, LA2, LA3, LA4, etc., and the connecting portion as LA3-LA2, etc., the inlet of the 8-turn coil shown in FIG. The positions of the outlet and the connecting portion are as shown in Table 1 below.
このような8ターンのコイル13Uによれば、コイルU1の入口C1Sを、最外周レイヤーLA8に配置し、コイルU2の入口C1Sをその最内周から2番目のレイヤーLA7に配置することにより、コイルU1の中性点N1が接続される出口C4Gを最内周のレイヤーLA1に配置して、コイルU2の中性点N2が接続される出口C4Gを最内周から2番目のレイヤーLA2に配置することができる。
したがって、中性点N1および中性点N2が径方向にずれて、上下方向に重ならずに配置されるため、コイルエンドが高くなることを防止することができる。
According to such an 8-
Therefore, since the neutral point N1 and the neutral point N2 are displaced in the radial direction and arranged without overlapping in the vertical direction, it is possible to prevent the coil end from becoming high.
図9には、8ターンのコイル13Uにおける渡り線部材134、135の配置が示されている。コイルU1の連続コイルC1の入口C1Sには、コイルU1の最外周のレイヤーLA8に配置される給電部LU1が接続され、連続コイルC1の出口C1Gと連続コイルC2の入口C2Sとの間、連続コイルC2の出口C2Gと連続コイルC3の入口C3Sの間、連続コイルC3の出口C3Gと連続コイルC4の入口C4Sとの間には、渡り線部材134が配置される。
一方、コイルU2の連続コイルC1の連続コイルC1の入口C1Sには、最外周から2番目のレイヤーLA7に配置される給電部LU2が接続され、連続コイルC1の出口C1Gと連続コイルC2の入口C2Sとの間、連続コイルC2の出口C2Gと連続コイルC3の入口C3Sの間、連続コイルC3の出口C3Gと連続コイルC4の入口C4Sとの間には、渡り線部材135が配置される。
コイル13U、13V、13Wにおける給電部LU1〜LW2位置を、このように配置することにより、渡り線部材134、135が同方向に配置されるので、渡り線部材134、135同士が上下で重なることや、中性点N1、N2との重なりが生じることも防止でき、コイルエンドの高さを抑えることができる。
FIG. 9 shows the arrangement of the
On the other hand, the feeding part LU2 arranged in the second layer LA7 from the outermost periphery is connected to the inlet C1S of the continuous coil C1 of the continuous coil C1 of the coil U2, and the outlet C1G of the continuous coil C1 and the inlet C2S of the continuous coil C2 are connected. The connecting
By arranging the positions of the power supply units LU1 to LW2 in the
なお、コイルエンド高さを抑えられるのは、前述した8ターンの場合に限られず、任意の巻数でも可能である。
例えば、4ターンの場合は、表2のようになる。
Note that the coil end height can be suppressed not only in the above-described eight turns, but can be any number of turns.
For example, in the case of 4 turns, it becomes like Table 2.
例えば、6ターンの場合は、表3のようになる。 For example, in the case of 6 turns, it becomes as shown in Table 3.
10ターンの場合は、表4のようになる。 In the case of 10 turns, it becomes like Table 4.
12ターンの場合は、表5のようになる。 In the case of 12 turns, it becomes like Table 5.
14ターンの場合は、表6のようになる。 In the case of 14 turns, it becomes as shown in Table 6.
これらを一般化すると、一対のコイルU1、U2を並列接続したコイル13Uの巻数をNとしたときに、それぞれのコイルU1、U2は、連続コイル13をN/2個接続して構成される。
そして、一方のコイルU1は、入口C1S、C2S、C3S、C4Sが、一対の放射線LL、LRのうち、一方の放射線の外周からN−2(m−1)番目(mは1以上の整数)のレイヤーに配置され、出口が一方の放射線LL上に配置される。
また、一対のコイルU1、U2のうち、他方のコイルU2が一方のコイルU1に対して、周方向に45°回転させて組み合わされ、入口C1S、C2S、C3S、C4Sが、45°回転させて配置される一対の放射線のうち、一方の放射線の外周からN−(2m−1)番目(mは1以上の整数)のレイヤーに配置され、出口が、他方の放射線の外周からN−2(m−1)番目のレイヤーに配置される。
コイルU1、U2の渡り線部材134、135の連結を一般化すると、表7のようになる。
When these are generalized, when the number of turns of the
And one coil U1 has the inlets C1S, C2S, C3S, and C4S at the N−2 (m−1) th from the outer periphery of one of the pair of radiations LL and LR (m is an integer of 1 or more). The exit is disposed on one radiation LL.
In addition, of the pair of coils U1 and U2, the other coil U2 is combined by rotating 45 ° in the circumferential direction with respect to one coil U1, and the inlets C1S, C2S, C3S, and C4S are rotated 45 °. Of the pair of radiations arranged, the N- (2m-1) th layer (m is an integer of 1 or more) from the outer periphery of one radiation, and the exit is N-2 (from the outer periphery of the other radiation. m-1) Arranged in the layer.
Table 7 shows generalization of the connection of the
一方のコイルU1は、一方の放射線の外周からN−(2m−1)番目のレイヤーに配置された入口と、他方の放射線の外周からN−2m番目のレイヤーに配置された出口とが、渡り線部材134によって連結される。
他方のコイルU2は、一方の放射線の外周からN−2(m−1)番目のレイヤーに配置された入口と、他方の放射線の外周からN−(2m+1)番目のレイヤーに配置された出口とが、渡り線部材135によって連結される。
One coil U1 has a cross between an inlet disposed in the N− (2m−1) th layer from the outer periphery of one radiation and an outlet disposed in the N−2mth layer from the outer periphery of the other radiation. They are connected by a
The other coil U2 includes an inlet disposed in the N−2 (m−1) th layer from the outer periphery of one radiation, and an outlet disposed in the N− (2m + 1) th layer from the outer periphery of the other radiation. Are connected by the
前述した説明では、図5のS字コイルセグメント133の先端、例えば、図7の出口C1Gと入口C2Sを連結する説明をしていたが、これに限らず、渡り線部材134、渡り線部材135は、松葉コイルセグメント131と類似の形状とすることができる。
松葉コイルセグメント131は、時計回りRTに延びる間に(図6参照)、1レイヤー分外周側のレイヤーにシフトする。
これに対して、渡り線部材134は時計回りRTに7ピッチ延びる間に、1レイヤー分内周側のレイヤーにシフトするように構成することができる。
渡り線部材135は、時計回りRTに7ピッチ延びる間に3レイヤー分外周側のレイヤーにシフトするように構成することができる。
In the above description, the tip of the S-shaped
The pine
On the other hand, the
The
以上のような本実施形態によれば、三相交流回路を構成する一対のコイルU1、U2のうち、一方のコイルU1の入口と、他方のコイルU2の入口とを異なるレイヤーに配置して、それぞれの入口を2Ns/Np+1スロット離れた位置に配置することにより、中性点N1、N2の位置が、ステータコア12の径方向および周方向でずれた位置に配置されるので、中性点N1、N2が上下に重なることを防止することができ、コイルエンド高さを防止して、小型化を図ることができる。
According to this embodiment as described above, among the pair of coils U1 and U2 constituting the three-phase AC circuit, the inlet of one coil U1 and the inlet of the other coil U2 are arranged in different layers, By disposing the respective inlets at positions separated by 2Ns / Np + 1 slots, the positions of the neutral points N1 and N2 are disposed at positions shifted in the radial direction and the circumferential direction of the
また、コイルU1の入口を(4)番のスロット15とし、コイルU2の入口を(17)番のスロットとすることにより、U相、V相、W相の給電部の長さにばらつきが生じることを抑えることができるため、ノイズの影響が少なくなる。
さらに、図2に示されるように配置することにより、給電部のリード線を逆方向に曲げることがなくなるため、加工のしづらさがなくなり、リード線の導体表面の絶縁層にダメージが生じることを防止できる。さらに、逆方向の曲がりがないので松葉コイルセグメント131の挿入もし易くなる。
Further, the length of the feeding portions of the U phase, the V phase, and the W phase varies due to the entrance of the coil U1 being the slot (4) and the entrance of the coil U2 being the slot (17). Since this can be suppressed, the influence of noise is reduced.
Further, by arranging as shown in FIG. 2, the lead wire of the power feeding portion is not bent in the reverse direction, so that it is difficult to process and the insulating layer on the conductor surface of the lead wire is damaged. Can be prevented. Furthermore, since there is no bending in the reverse direction, the pine
コイル13U、13V、13Wを、ダブルスター結線で中性点N1、N2を独立して構成しているので、コイルU1、U2に誘起電圧による電位差が生じても循環電流が流れることがなく、効率がよい。
図9に示されるように、概略外周側から連続コイル13が配置されるので、外周側から徐々に電圧が降下していく。したがって、同じスロット15内で隣接する分担電圧が低減される。
Since the
As shown in FIG. 9, since the
10…回転電機、11…ステータ、12…ステータコア、13…連続コイル、13A…コイル、13U…コイル、13V…コイル、13W…コイル、14…ティース、15…スロット、131…松葉コイルセグメント、132…サブコイルセグメント、133…S字コイルセグメント、134…渡り線部材、135…渡り線部材、C1…連続コイル、C1G…出口、C1S…入口、C2…連続コイル、C2G…出口、C2S…入口、C3…連続コイル、C3G…出口、C3S…入口、C4…連続コイル、C4G…出口、C4S…入口、CA…コイル、CB…コイル、LA1…レイヤー、LA2…レイヤー、LL…放射線、LR…放射線、LU1…給電部、LU2…給電部、LV1…給電部、LV2…給電部、LW1…給電部、LW2…給電部、N1…第1の中性点、N2…第2の中性点、U1…コイル、U2…コイル、V1…コイル、V2…コイル、W1…コイル、W2…コイル。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記複数のスロットに所定のピッチで波巻き状に巻回されたコイルを有する三相交流回路とを備え、
前記三相交流回路は、前記複数のスロットに複数ターン巻回された一対のコイルを、並列接続したダブルスター結線して構成され、
前記一対のコイルのうち、一方のコイルの給電部が接続される入口と、他方のコイルの給電部が接続される入口とが、前記一対のコイルの径方向で異なるレイヤーに配置され、
前記ステータコアのスロット数をNs、前記ロータの極数をNpとしたときに、前記一方のコイルの入口と、前記他方のコイルの入口とは、2Ns/Np+1スロット離れた位置に配置されることを特徴とするステータ。 A stator core having a plurality of teeth and a plurality of slots alternately accommodated in a rotation direction, in which a rotor is accommodated;
A three-phase AC circuit having a coil wound in a wave shape at a predetermined pitch in the plurality of slots,
The three-phase AC circuit is constituted by a double star connection in which a pair of coils wound in a plurality of turns in the plurality of slots are connected in parallel,
Of the pair of coils, the inlet to which the power feeding part of one coil is connected and the inlet to which the power feeding part of the other coil is connected are arranged in different layers in the radial direction of the pair of coils,
When the number of slots of the stator core is Ns and the number of poles of the rotor is Np, the inlet of the one coil and the inlet of the other coil are arranged at positions separated by 2Ns / Np + 1 slots. A featured stator.
前記所定のピッチは、Ns/Npピッチであることを特徴とするステータ。 The stator according to claim 1,
The stator having a predetermined pitch of Ns / Np.
前記一方のコイルは、時計回りに巻回され、前記他方のコイルは、反時計回りに巻回されていることを特徴とするステータ。 The stator according to claim 1 or 2,
The stator is characterized in that the one coil is wound clockwise and the other coil is wound counterclockwise.
前記一対のコイルのそれぞれのコイルは、2周分を1ターンとする連続コイルを直列に接続して構成され、
前記連続コイルの端部となる入口および出口が、前記ステータコアの径方向外側に配置されることを特徴とするステータ。 In the stator according to any one of claims 1 to 3,
Each coil of the pair of coils is configured by connecting in series a continuous coil having two turns as one turn,
The stator according to claim 1, wherein an inlet and an outlet serving as end portions of the continuous coil are disposed on a radially outer side of the stator core.
前記一対のコイルのそれぞれのコイルの巻数をNとしたときに、前記それぞれのコイルは、前記連続コイルをN/2個接続して構成され、
前記入口および出口は、前記コイルの中心から外周に向かう一対の放射線上に配置され、
前記一対のコイルのうち、一方のコイルは、
入口が、前記一対の放射線のうち、一方の放射線の外周からN−2(m−1)番目(mは1以上の整数)のレイヤーに配置され、出口が、他方の放射線のレイヤーの外周からN−(2m−1)番目に配置されることを特徴とするステータ。 The stator according to claim 4, wherein
When the number of turns of each of the pair of coils is N, each coil is configured by connecting N / 2 continuous coils,
The inlet and outlet are arranged on a pair of radiations from the center of the coil toward the outer periphery,
One of the pair of coils is:
The entrance is arranged in the N−2 (m−1) -th layer (m is an integer of 1 or more) from the outer periphery of one of the pair of radiations, and the exit is from the outer periphery of the other radiation layer. A stator arranged in the N- (2m-1) th.
前記一方のコイルは、一方の放射線の外周からN−(2m−1)番目のレイヤーに配置された入口と、他方の放射線の外周からN−2m番目のレイヤーに配置された出口とが、渡り線部材によって連結され、
前記他方のコイルは、一方の放射線の外周からN−2(m−1)番目のレイヤーに配置された入口と、他方の放射線の外周からN−(2m+1)とが、渡り線部材によって連結されていることを特徴とするステータ。 The stator according to claim 5, wherein
The one coil has a cross between an inlet disposed in the N− (2m−1) th layer from the outer periphery of one radiation and an outlet disposed in the N−2mth layer from the outer periphery of the other radiation. Connected by wire members,
In the other coil, the entrance arranged in the N−2 (m−1) th layer from the outer periphery of one radiation and the N− (2m + 1) from the outer periphery of the other radiation are connected by a crossover member. The stator is characterized by that.
前記コイルは、平角線を松葉状に折り曲げた松葉コイルセグメントの脚部を、前記複数のスロットのいずれかのスロットに挿入し、前記スロットを有する面とは反対側の前記ステータコアの面で互いに溶接されて接合されていることを特徴とするステータ。 The stator according to any one of claims 1 to 6,
The coil includes a leg portion of a pine needle coil segment obtained by bending a rectangular wire into a pine needle shape, and is welded to each other on the surface of the stator core opposite to the surface having the slot. And a stator that is joined.
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