JP2018157709A - Rotary electric machine and stator winding - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the size of a rotary electric machine.SOLUTION: A rotary electric machine 10 includes: a three-phase stator winding 41 configured such that four coils are connected in parallel to form a wave winding system so as to have four parallel circuits Lu, Lv, Lw in a U phase, a V phase, and a W phase, respectively; and a stator core 32 including a plurality of slots 31 storing two each of four coils constituting an in-phase parallel circuit in two slots 31 arranged consecutively in the circumferential direction in correspondence to magnetic poles of a rotor 20.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

開示の実施形態は、回転電機及び固定子巻線に関する。   The disclosed embodiment relates to a rotating electrical machine and a stator winding.

特許文献1には、U字型の電気導体である複数のセグメントを固定子鉄心の各スロットへ挿入した後セグメント同士を直列に接合することで、1相分の波巻巻線を構成した車両用交流発電機が記載されている。   Patent Document 1 discloses a vehicle in which a plurality of segments, which are U-shaped electric conductors, are inserted into slots of a stator core, and then the segments are joined in series to form a wave winding for one phase. AC generators are described.

特開平11−155270号公報JP-A-11-155270

上記車両用交流発電機において小型化を図る場合、装置構成の更なる最適化が要望される。   When the vehicle AC generator is to be reduced in size, further optimization of the device configuration is desired.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、小型化を図ることが可能な回転電機及び固定子巻線を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a rotating electrical machine and a stator winding that can be reduced in size.

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、各相に2以上の並列回路を有するように複数のコイルが並列に接続されて波巻方式となるように構成された三相の固定子巻線と、同相の前記並列回路を構成する2以上の前記コイルを各々収容する複数のスロットを備えた固定子鉄心と、を有する回転電機が適用される。   In order to solve the above-described problem, according to one aspect of the present invention, a three-phase structure in which a plurality of coils are connected in parallel to form a wave winding system so as to have two or more parallel circuits in each phase. And a stator core having a plurality of slots each accommodating two or more coils constituting the parallel circuit of the same phase.

また、本発明のさらに別の観点によれば、回転電機の固定子鉄心に装着される固定子巻線であって、各相に2以上の並列回路を有するように複数のコイルが並列に接続されて波巻方式となるように構成され、同相の前記並列回路を構成する2以上の前記コイルが前記固定子鉄心の各スロットに各々収容されるように構成されている固定子巻線が適用される。   According to still another aspect of the present invention, a stator winding mounted on a stator core of a rotating electrical machine, wherein a plurality of coils are connected in parallel so that each phase has two or more parallel circuits. The stator winding is configured so that the two or more coils constituting the parallel circuit of the same phase are accommodated in the slots of the stator core, respectively. Is done.

本発明によれば、回転電機の小型化を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the size of a rotating electrical machine.

実施形態に係る回転電機の全体構成の一例を表す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing an example of the whole structure of the rotary electric machine which concerns on embodiment. 図1中II−II断面による横断面図である。It is a cross-sectional view by the II-II cross section in FIG. 固定子巻線の並列回路の構成の一例を表す回路図である。It is a circuit diagram showing an example of a structure of the parallel circuit of a stator winding | coil. U相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the specific example of the arrangement configuration of a U-phase coil. V相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the specific example of the arrangement configuration of a V-phase coil. W相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the specific example of the arrangement configuration of a W-phase coil. 第1変形例のU相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the specific example of the arrangement configuration of the U-phase coil of a 1st modification. 第2変形例のU相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the specific example of the arrangement structure of the U-phase coil of a 2nd modification. 第3変形例のU相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the specific example of the arrangement configuration of the U-phase coil of a 3rd modification. 第4変形例のU相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the specific example of the arrangement structure of the U-phase coil of a 4th modification. 第5変形例のU相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the specific example of the arrangement structure of the U-phase coil of a 5th modification. 第6変形例のU相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the specific example of the arrangement structure of the U-phase coil of a 6th modification. 第7変形例のU相コイルの配置構成の具体例を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the specific example of the arrangement structure of the U-phase coil of a 7th modification.

以下、実施の形態について図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

<1.回転電機の全体構成>
まず、図1及び図2を参照しつつ、本実施形態に係る回転電機10の全体構成の一例について説明する。回転電機10は、モータ又は発電機として使用される。
<1. Overall configuration of rotating electrical machine>
First, an example of the overall configuration of the rotating electrical machine 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The rotating electrical machine 10 is used as a motor or a generator.

図1及び図2に示すように、回転電機10は、回転子20と、固定子30と、フレーム11と、負荷側ブラケット12と、反負荷側ブラケット14と、負荷側軸受13と、反負荷側軸受15と、エンコーダ17とを有する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the rotating electrical machine 10 includes a rotor 20, a stator 30, a frame 11, a load side bracket 12, an antiload side bracket 14, a load side bearing 13, and an antiload. It has a side bearing 15 and an encoder 17.

なお、本明細書において「負荷側」とは回転電機10に対して負荷が取り付けられる方向、すなわちこの例ではシャフト16が突出する方向(図1中右側、図2中紙面の手前側)を指し、「反負荷側」とは負荷側の反対方向、すなわちこの例では回転電機10に対してエンコーダ17が配置される方向(図1中左側、図2中紙面の奥側)を指す。   In the present specification, the “load side” refers to the direction in which the load is attached to the rotating electrical machine 10, that is, the direction in which the shaft 16 protrudes in this example (the right side in FIG. 1 and the front side in FIG. 2). “An anti-load side” refers to a direction opposite to the load side, that is, in this example, a direction in which the encoder 17 is arranged with respect to the rotating electrical machine 10 (left side in FIG. 1, back side in FIG. 2).

固定子30は、筒状のフレーム11の内周に設けられている。回転子20は、固定子30の内周側に配置されている。回転子20は、シャフト16を備えている。   The stator 30 is provided on the inner periphery of the cylindrical frame 11. The rotor 20 is disposed on the inner peripheral side of the stator 30. The rotor 20 includes a shaft 16.

負荷側ブラケット12は、フレーム11の負荷側に設けられ、反負荷側ブラケット14は、フレーム11の反負荷側に設けられる。負荷側ブラケット12の負荷側端部には、ダストシール18が設けられている。このダストシール18により、回転電機10内への異物の侵入が抑制される。   The load side bracket 12 is provided on the load side of the frame 11, and the anti-load side bracket 14 is provided on the anti-load side of the frame 11. A dust seal 18 is provided at the load side end of the load side bracket 12. The dust seal 18 suppresses entry of foreign matter into the rotating electrical machine 10.

負荷側軸受13は、負荷側ブラケット12に設けられ、反負荷側軸受15は、反負荷側ブラケット14に設けられる。シャフト16は、負荷側軸受13と反負荷側軸受15により、回転軸心AX周りに回転自在に支持されている。   The load side bearing 13 is provided on the load side bracket 12, and the anti-load side bearing 15 is provided on the anti-load side bracket 14. The shaft 16 is supported by the load side bearing 13 and the anti-load side bearing 15 so as to be rotatable around the rotation axis AX.

なお、本明細書において「軸方向」とは上記回転軸心AXに沿った方向、「周方向」とは回転軸心AX周りの周方向、「径方向」とは回転軸心AXを中心とする径方向である。   In the present specification, the “axial direction” refers to the direction along the rotational axis AX, the “circumferential direction” refers to the circumferential direction around the rotational axis AX, and the “radial direction” refers to the rotational axis AX as the center. It is the radial direction to do.

シャフト16の負荷側軸受13と回転子20との間には、負荷側側板8が取り付けられ、シャフト16の反負荷側軸受15と回転子20との間には、反負荷側側板9が取り付けられている。これら負荷側側板8及び反負荷側側板9により、回転子20の軸方向の移動が規制される。また、シャフト16の負荷側側板8と負荷側軸受13との間には、位置決め用側板7が取り付けられている。エンコーダ17はシャフト16の反負荷側端部に設けられている。エンコーダ17はシャフト16の回転位置を検出する。   A load side plate 8 is attached between the load side bearing 13 of the shaft 16 and the rotor 20, and an anti load side plate 9 is attached between the anti load side bearing 15 of the shaft 16 and the rotor 20. It has been. The load side plate 8 and the anti-load side plate 9 restrict the movement of the rotor 20 in the axial direction. A positioning side plate 7 is attached between the load side plate 8 and the load side bearing 13 of the shaft 16. The encoder 17 is provided at the end on the opposite side of the shaft 16. The encoder 17 detects the rotational position of the shaft 16.

なお、この例では、回転電機10がエンコーダ17を有する構成としたが、エンコーダ以外の回転位置検出手段(レゾルバ等)を有してもよいし、エンコーダ17を有しない構成としてもよい。   In this example, the rotating electrical machine 10 includes the encoder 17, but may include a rotational position detection unit (such as a resolver) other than the encoder, or may not include the encoder 17.

図2に示すように、回転子20は、回転子鉄心22と複数の永久磁石23とを有する。回転子鉄心22は、シャフト16の外周面に取り付けられ、固定子30の内周面と径方向に磁気的空隙を介して対向配置されている。複数(この例では16)の永久磁石23は、回転子鉄心22に1極ごとにV字状に埋設され、回転子鉄心22の周方向に複数極(この例では8極)の磁極を形成している。回転子鉄心22には、貫通穴21が形成されており、回転子鉄心22は、貫通穴21がシャフト16と嵌合することで、シャフト16の外周面に固定される。   As shown in FIG. 2, the rotor 20 includes a rotor core 22 and a plurality of permanent magnets 23. The rotor core 22 is attached to the outer peripheral surface of the shaft 16 and is disposed opposite to the inner peripheral surface of the stator 30 in the radial direction via a magnetic gap. A plurality (16 in this example) of permanent magnets 23 are embedded in the rotor core 22 in a V shape for each pole, and a plurality of poles (8 poles in this example) are formed in the circumferential direction of the rotor core 22. doing. A through hole 21 is formed in the rotor core 22, and the rotor core 22 is fixed to the outer peripheral surface of the shaft 16 by fitting the through hole 21 with the shaft 16.

なお、この例では、回転子20を、永久磁石23が回転子鉄心22にV字状に埋設された構成としたが、永久磁石23が回転子鉄心22に径方向に沿ってI字状に埋設された構成としてもよい。また、この例では、回転子20を、永久磁石23が回転子鉄心22に埋設された、いわゆるIPM(Internal Permanent Magnet)型の構成としたが、永久磁石23が回転子鉄心22の表面に設けられた、いわゆるSPM(Surface Permanent Magnet)型の構成としてもよい。   In this example, the rotor 20 is configured such that the permanent magnet 23 is embedded in the rotor core 22 in a V shape. However, the permanent magnet 23 is formed in an I shape along the radial direction in the rotor core 22. It is good also as an embedded structure. In this example, the rotor 20 has a so-called IPM (Internal Permanent Magnet) configuration in which the permanent magnet 23 is embedded in the rotor core 22, but the permanent magnet 23 is provided on the surface of the rotor core 22. A so-called SPM (Surface Permanent Magnet) type configuration may be used.

図2に示すように、固定子30は、全周に亘って複数(この例では48)のスロット31が配列された略円環状の固定子鉄心32と、複数のスロット31に波巻方式で装着された固定子巻線41とを有する。図1に示すように、固定子鉄心32の反負荷側端面には、固定子巻線41を構成する複数のコイルが結線処理された結線部44が配置されている。結線部44には、図示しないリード線を介して図示しない外部電源が接続されており、外部電源からリード線及び結線部44を介して固定子巻線41への給電が行われる。   As shown in FIG. 2, the stator 30 includes a substantially annular stator core 32 in which a plurality (48 in this example) of slots 31 are arranged over the entire circumference, and a plurality of slots 31 in a wave winding manner. And a mounted stator winding 41. As shown in FIG. 1, a connection portion 44 in which a plurality of coils constituting the stator winding 41 are connected is disposed on the end surface on the opposite side of the stator core 32. An external power supply (not shown) is connected to the connection portion 44 via a lead wire (not shown), and power is supplied from the external power supply to the stator winding 41 via the lead wire and the connection portion 44.

固定子鉄心32は、内周側に横断面形状が略矩形状の複数のティース部34を備える。スロット31は、隣り合うティース部34,34の間に形成されている。固定子巻線41は、複数のスロット31に波巻方式で装着されるとともに、適宜のモールド樹脂により一体的に樹脂成形され固められている。なお、樹脂成形はされなくてもよい。また、固定子鉄心32は複数の鉄心片(いわゆる分割コア)で構成されてもよい。   The stator core 32 includes a plurality of teeth portions 34 having a substantially rectangular cross section on the inner peripheral side. The slot 31 is formed between adjacent tooth portions 34 and 34. The stator winding 41 is mounted in a plurality of slots 31 by a wave winding method, and is integrally molded and solidified with an appropriate molding resin. Note that resin molding may not be performed. The stator core 32 may be composed of a plurality of core pieces (so-called split cores).

なお、上記で説明した回転電機10の構成は一例であり、上記以外の構成であってもよい。例えば、上記では回転電機のスロットコンビネーションが8極48スロットである場合を一例として説明したが、その他のスロットコンビネーションとしてもよい。   In addition, the structure of the rotary electric machine 10 demonstrated above is an example, and structures other than the above may be sufficient. For example, although the case where the slot combination of the rotating electrical machine has 8 poles and 48 slots has been described above as an example, other slot combinations may be used.

<2.固定子巻線の並列回路の構成>   <2. Configuration of parallel circuit of stator winding>

次に、図3を参照しつつ、固定子巻線41の並列回路構成の一例について説明する。   Next, an example of the parallel circuit configuration of the stator winding 41 will be described with reference to FIG.

図3に示すように、固定子巻線41は、U,V,Wの各相に2以上(本実施形態では4)の並列回路Lu,Lv,Lwをそれぞれ有するように、複数のコイルが並列に接続されて構成されている。すなわち、U相の固定子巻線41は、4つの並列回路Luをそれぞれ構成する4つのコイルU1,U2,U3,U4を有している。V相の固定子巻線41は、4つの並列回路Lvをそれぞれ構成する4つのコイルV1,V2,V3,V4を有している。W相の固定子巻線41は、4つの並列回路Lwをそれぞれ構成する4つのコイルW1,W2,W3,W4を有している。U相、V相、W相の各コイルは、それぞれ巻き始め側が前述の結線部44に接続され、巻き終わり側が中性点Nに接続される。   As shown in FIG. 3, the stator winding 41 includes a plurality of coils so that each of U, V, and W has two or more (4 in the present embodiment) parallel circuits Lu, Lv, and Lw. It is configured to be connected in parallel. That is, the U-phase stator winding 41 has four coils U1, U2, U3, and U4 that constitute four parallel circuits Lu, respectively. The V-phase stator winding 41 has four coils V1, V2, V3, and V4 that constitute four parallel circuits Lv, respectively. The W-phase stator winding 41 has four coils W1, W2, W3, and W4 that respectively constitute four parallel circuits Lw. Each of the U-phase, V-phase, and W-phase coils has a winding start side connected to the connecting portion 44 and a winding end side connected to the neutral point N.

なお、図3では回路構成がY結線である場合を一例として図示したが、例えばΔ結線やY−Δ結線等の回路構成としてもよい。   In FIG. 3, the case where the circuit configuration is a Y connection is illustrated as an example, but a circuit configuration such as a Δ connection or a Y-Δ connection may be used.

<3.固定子巻線を構成するコイルの配置構成>   <3. Arrangement of coils constituting the stator winding>

次に、図4〜図6を参照しつつ、固定子巻線41を構成するコイルの配置構成の一例について説明する。なお、以下の説明では、回転子20の磁極ごとに対応して割り当てられる各相のスロット31の数を毎相毎極スロット数q、各相の並列回路の数を並列回路数z、定数n、回転子20の磁極の数の半分(極数/2)を極対数pとして説明する。定数nは、z≦pの場合は1以上且つ上記毎相毎極スロット数q以下の整数(1≦n≦q)、z>pの場合は1以上且つpq/z以下の整数(1≦n≦pq/z)である。   Next, an example of the arrangement configuration of the coils constituting the stator winding 41 will be described with reference to FIGS. In the following description, the number of slots 31 of each phase assigned corresponding to each magnetic pole of the rotor 20 is the number of pole slots q per phase, the number of parallel circuits of each phase is the number of parallel circuits z, and the constant n In the following description, half the number of magnetic poles of the rotor 20 (number of poles / 2) is defined as the number p of pole pairs. The constant n is an integer of 1 or more when z ≦ p and the number of pole slots per phase q or less (1 ≦ n ≦ q), and an integer of 1 or more and pq / z or less when z> p (1 ≦ 1). n ≦ pq / z).

固定子巻線41は、毎相毎極スロット数qが並列回路数zより小さくなるように(q<z)、言い換えると、1つのスロット31に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数が2以上(z/q個)となるように構成される。また、1つのスロット31に収容される同相の並列回路を構成する2以上のコイルのそれぞれの巻き始め位置が、周方向において等間隔に配置されるように構成される。具体的には、2以上のコイルのそれぞれの巻き始め位置は、z≦pの場合は360°×(n/z)であらわされる機械角ごとに配置され、z>pの場合は360°×(n/p)であらわされる機械角ごとに配置される。さらに、1つのスロット31に収容される同相の並列回路を構成する2以上のコイルのうち、1つの並列回路を構成するコイルは、他の並列回路を構成するコイルの巻き始め位置で当該コイルと径方向に重なるように層(ターン数)が変更される。   The stator winding 41 is configured so that the number of slots per pole per phase q is smaller than the number of parallel circuits z (q <z), in other words, the coils constituting the in-phase parallel circuit accommodated in one slot 31. The number is configured to be 2 or more (z / q). In addition, the winding start positions of two or more coils constituting the in-phase parallel circuit accommodated in one slot 31 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Specifically, the winding start positions of the two or more coils are arranged for each mechanical angle represented by 360 ° × (n / z) when z ≦ p, and 360 ° × when z> p. It arrange | positions for every mechanical angle represented by (n / p). Further, among the two or more coils constituting the in-phase parallel circuit accommodated in one slot 31, the coil constituting one parallel circuit is connected to the coil at the winding start position of the coil constituting the other parallel circuit. The layer (number of turns) is changed to overlap in the radial direction.

また、固定子巻線41は、毎相毎極スロット数qが2以上、すなわち、同相の並列回路を構成する2以上のコイルが、回転子20の磁極ごとに対応して周方向に連続して配置された2以上のスロット31にそれぞれ収容されるように、構成されている。さらに、固定子巻線41は、同相の並列回路を構成する2以上のコイルが径方向に沿って順に代わりつつ各スロット31に収容されるように、構成されている。   In the stator winding 41, the number of pole slots q per phase is 2 or more, that is, two or more coils constituting a parallel circuit of the same phase are continuous in the circumferential direction corresponding to each magnetic pole of the rotor 20. Are configured to be accommodated in two or more slots 31, respectively. Furthermore, the stator winding 41 is configured such that two or more coils constituting the in-phase parallel circuit are accommodated in the slots 31 while being sequentially changed along the radial direction.

前述のように、回転電機10は、回転子20の磁極の数が8、固定子30のスロット31の数が48で、8P48Sのスロットコンビネーションを有しているので、毎相毎極スロット数qは2となる。また、並列回路数zは4、極対数pは4である。したがって、1つのスロット31に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は2(z/q)となる。また、z≦pで定数nは1≦n≦qとなるため、例えば定数nを2とした場合、1つのスロット31に収容される2つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、機械角で180°(360°×(n/z))ごとに配置される。したがって、各コイルは180°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心32を半周(n/z周)するごとに、ターン数が増加する。以下、毎相毎極スロット数q=2、並列回路数z=4、定数n=2である場合の各相のコイルの配置構成の具体例について説明する。   As described above, the rotating electrical machine 10 has the number of magnetic poles of the rotor 20, the number of slots 31 of the stator 30 is 48, and has a slot combination of 8P48S. Becomes 2. The number of parallel circuits z is 4, and the number of pole pairs p is 4. Therefore, the number of coils constituting the in-phase parallel circuit accommodated in one slot 31 is 2 (z / q). Further, since z ≦ p and the constant n is 1 ≦ n ≦ q, for example, when the constant n is 2, the winding start positions of the two coils accommodated in one slot 31 are 180 mechanical angles. It arrange | positions for every (360 degrees x (n / z)). Therefore, the number of turns of each coil increases every 180 °, in other words, every time the stator core 32 is made a half turn (n / z turn) in the circumferential direction. Hereinafter, a specific example of the arrangement configuration of the coils of each phase when the number of slots per pole per phase q = 2, the number of parallel circuits z = 4, and the constant n = 2 will be described.

(3−1.U相コイルの配置構成の具体例)
図4は、U相コイルの配置構成の一例を表す説明図であり、固定子鉄心32の複数のスロット31に収容されるU相コイルの配置構成を周方向に展開して模式的に表している。前述のように、U相の固定子巻線41は4つの並列回路Luをそれぞれ構成する4つのコイルU1,U2,U3,U4を備える。
(3-1. Specific example of U-phase coil arrangement)
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the arrangement configuration of the U-phase coil, and schematically shows the arrangement configuration of the U-phase coil accommodated in the plurality of slots 31 of the stator core 32 in the circumferential direction. Yes. As described above, the U-phase stator winding 41 includes the four coils U1, U2, U3, and U4 that constitute the four parallel circuits Lu, respectively.

図4において、コイルU1は、1ターン目においてNo.48のスロットが巻き始め位置となり、収容方向が軸方向一方側から他方側、他方側から一方側に交互に変更されながら、No.7、No.12、No.19のスロットにそれぞれ収容される。コイルU3の巻き始め位置であるNo.24のスロットでターン数が増加し、2ターン目において収容方向が交互に変更されながらNo.24、No.31、No.36、No.43のスロットにそれぞれ収容される。自身のコイルU1の巻き始め位置であるNo.48のスロットでターン数が増加し、3ターン目において同様にNo.48、No.7、No.12、No.19のスロットにそれぞれ収容される。コイルU3の巻き始め位置であるNo.24のスロットでターン数が増加し、4ターン目において同様にNo.24、No.31、No.36、No.43のスロットにそれぞれ収容される。その後、5ターン目、6ターン目、7ターン目、8ターン目において同様に収容される。そして、自身のコイルU1の巻き始め位置であるNo.48のスロットでターン数が増加し、9ターン目においてNo.48、No.7、No.12のスロットにそれぞれ収容され、No.19のスロットが巻き終わり位置となる。   In FIG. 4, the coil U1 is No. 1 in the first turn. No. 48 slot is the winding start position, and the accommodation direction is alternately changed from one side to the other side in the axial direction and from the other side to the one side. 7, no. 12, no. Each of the 19 slots is accommodated. No. which is the winding start position of the coil U3. The number of turns increases in 24 slots, and the accommodation direction is alternately changed in the second turn while No. 2 is changed. 24, no. 31, no. 36, no. It is accommodated in 43 slots. No. which is the winding start position of its own coil U1. The number of turns increases in 48 slots, and in the third turn, no. 48, no. 7, no. 12, no. Each of the 19 slots is accommodated. No. which is the winding start position of the coil U3. The number of turns increases in 24 slots. 24, no. 31, no. 36, no. It is accommodated in 43 slots. After that, they are similarly accommodated at the 5th, 6th, 7th and 8th turns. And No. which is the winding start position of own coil U1. The number of turns increases in 48 slots. 48, no. 7, no. No. 12 slots are accommodated in each slot. Nineteen slots are winding end positions.

コイルU2は、コイルU1と隣接するスロット31に収容される。コイルU2は、1ターン目においてNo.1のスロットが巻き始め位置となり、収容方向が軸方向一方側から他方側、他方側から一方側に交互に変更されながら、No.6、No.13、No.18のスロットにそれぞれ収容される。コイルU4の巻き始め位置であるNo.25のスロットでターン数が増加し、2ターン目において収容方向が交互に変更されながらNo.25、No.30、No.37、No.42のスロットにそれぞれ収容される。自身のコイルU2の巻き始め位置であるNo.1のスロットでターン数が増加し、3ターン目において同様にNo.1、No.6、No.13、No.18のスロットにそれぞれ収容される。コイルU4の巻き始め位置であるNo.25のスロットでターン数が増加し、4ターン目において同様にNo.25、No.30、No.37、No.42のスロットにそれぞれ収容される。その後、5ターン目、6ターン目、7ターン目、8ターン目において同様に収容される。そして、自身のコイルU2の巻き始め位置であるNo.1のスロットでターン数が増加し、9ターン目においてNo.1、No.6、No.13のスロットにそれぞれ収容され、No.18のスロットが巻き終わり位置となる。   The coil U2 is accommodated in the slot 31 adjacent to the coil U1. The coil U2 is No. 1 in the first turn. No. 1 becomes the winding start position, and the accommodation direction is changed alternately from one side to the other side in the axial direction and from one side to the other side. 6, no. 13, no. Each is accommodated in 18 slots. No. which is the winding start position of the coil U4. The number of turns increases in the 25th slot, and the accommodation direction is alternately changed in the second turn while No. 2 is changed. 25, no. 30, no. 37, no. Each of the slots is accommodated in 42 slots. No. which is the winding start position of its own coil U2. The number of turns increases in slot 1, and No. 1 is the same in turn 3. 1, no. 6, no. 13, no. Each is accommodated in 18 slots. No. which is the winding start position of the coil U4. The number of turns increases in 25 slots. 25, no. 30, no. 37, no. Each of the slots is accommodated in 42 slots. After that, they are similarly accommodated at the 5th, 6th, 7th and 8th turns. And No. which is the winding start position of own coil U2. The number of turns increases in slot 1 and No. 9 turns. 1, no. 6, no. Each of the slots is accommodated in each of the 13 slots. Eighteen slots are the winding end position.

コイルU3は、コイルU1と同一のスロット31に収容される。コイルU3は、1ターン目においてNo.24のスロットが巻き始め位置となり、収容方向が軸方向一方側から他方側、他方側から一方側に交互に変更されながら、No.31、No.36、No.43のスロットにそれぞれ収容される。コイルU1の巻き始め位置であるNo.48のスロットでターン数が増加し、2ターン目において収容方向が交互に変更されながらNo.48、No.7、No.12、No.19のスロットにそれぞれ収容される。自身のコイルU3の巻き始め位置であるNo.24のスロットでターン数が増加し、3ターン目において同様にNo.24、No.31、No.36、No.43のスロットにそれぞれ収容される。コイルU1の巻き始め位置であるNo.48のスロットでターン数が増加し、4ターン目において同様にNo.48、No.7、No.12、No.19のスロットにそれぞれ収容される。その後、5ターン目、6ターン目、7ターン目、8ターン目において同様に収容される。そして、自身のコイルU3の巻き始め位置であるNo.24のスロットでターン数が増加し、9ターン目においてNo.24、No.31、No.36のスロットにそれぞれ収容され、No.43のスロットが巻き終わり位置となる。   The coil U3 is accommodated in the same slot 31 as the coil U1. The coil U3 is No. 1 in the first turn. No. 24 slot becomes the winding start position, and the accommodation direction is changed alternately from one side to the other side in the axial direction and from one side to the other side. 31, no. 36, no. It is accommodated in 43 slots. No. which is the winding start position of the coil U1. The number of turns increases in the 48 slots, and the accommodation direction is alternately changed in the second turn while No. 4 is changed. 48, no. 7, no. 12, no. Each of the 19 slots is accommodated. No. which is the winding start position of its own coil U3. The number of turns is increased in 24 slots, and in the third turn, the number is similarly changed. 24, no. 31, no. 36, no. It is accommodated in 43 slots. No. which is the winding start position of the coil U1. The number of turns increases in 48 slots. 48, no. 7, no. 12, no. Each of the 19 slots is accommodated. After that, they are similarly accommodated at the 5th, 6th, 7th and 8th turns. And No. which is the winding start position of own coil U3. The number of turns increases in 24 slots. 24, no. 31, no. Each of the 36 slots accommodates No. 36. 43 slots are the winding end position.

コイルU4は、コイルU3と隣接するスロット31に収容されると共に、コイルU2と同一のスロット31に収容される。コイルU4は、1ターン目においてスロットNo.25のスロットが巻き始め位置となり、収容方向が軸方向一方側から他方側、他方側から一方側に交互に変更されながら、No.30、No.37、No.42のスロットにそれぞれ収容される。コイルU2の巻き始め位置であるNo.1のスロットでターン数が増加し、2ターン目において収容方向が交互に変更されながらNo.1、No.6、No.13、No.18のスロットにそれぞれ収容される。自身のコイルU4の巻き始め位置であるNo.25のスロットでターン数が増加し、3ターン目において同様にNo.25、No.30、No.37、No.42のスロットにそれぞれ収容される。コイルU2の巻き始め位置であるNo.1のスロットでターン数が増加し、4ターン目において同様にNo.1、No.6、No.13、No.18のスロットにそれぞれ収容される。その後、5ターン目、6ターン目、7ターン目、8ターン目において同様に収容される。そして、自身のコイルU3の巻き始め位置であるNo.25のスロットでターン数が増加し、9ターン目においてNo.25、No.30、No.37のスロットにそれぞれ収容され、No.42のスロットが巻き終わり位置となる。   The coil U4 is accommodated in the slot 31 adjacent to the coil U3, and is accommodated in the same slot 31 as the coil U2. Coil U4 has slot No. 1 in the first turn. No. 25 slot is the winding start position and the accommodation direction is changed alternately from one side to the other side in the axial direction and from the other side to the one side. 30, no. 37, no. Each of the slots is accommodated in 42 slots. No. which is the winding start position of the coil U2. The number of turns increases in the slot 1 and the accommodation direction is changed alternately in the second turn. 1, no. 6, no. 13, no. Each is accommodated in 18 slots. No. which is the winding start position of its own coil U4. The number of turns increases in the 25th slot. 25, no. 30, no. 37, no. Each of the slots is accommodated in 42 slots. No. which is the winding start position of the coil U2. The number of turns increases in slot 1, and No. 4 is the same in turn 4. 1, no. 6, no. 13, no. Each is accommodated in 18 slots. After that, they are similarly accommodated at the 5th, 6th, 7th and 8th turns. And No. which is the winding start position of own coil U3. The number of turns increases in 25 slots. 25, no. 30, no. No. 37, respectively. 42 slots are the winding end position.

以上により、U相の4つの並列回路Luをそれぞれ構成する4つのコイルU1,U2,U3,U4が、周方向に連続して配置された2つのスロット31にコイルU1,U2とコイルU3,U4の2組に分けて2つずつ収容される。また、同じスロット31に収容される2つのコイルU1,U3のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において180°間隔に配置され、同様に同じスロット31に収容される2つのコイルU2,U4のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において180°間隔に配置される。また、同じスロット31に収容される2つのコイルU1,U3は、コイルU1がコイルU3の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更され、コイルU3がコイルU1の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。同様に、同じスロット31に収容される2つのコイルU2,U4は、コイルU2がコイルU4の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更され、コイルU4がコイルU2の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。以上の結果、コイルU1,U3が収容されるスロット31(例えばNo.48、No.24等)では、コイルU1,U3が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容され、コイルU2,U4が収容されるスロット31(例えばNo.1、No.25等)では、コイルU2,U4が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容される。   As described above, the four coils U1, U2, U3, and U4 constituting the four U-phase parallel circuits Lu are respectively disposed in the two slots 31 that are continuously arranged in the circumferential direction, and the coils U1 and U2 and the coils U3 and U4. It is housed in two sets. Further, the winding start positions of the two coils U1 and U3 accommodated in the same slot 31 are arranged at intervals of 180 ° in the circumferential direction, and each of the two coils U2 and U4 accommodated in the same slot 31 is similarly provided. The winding start positions of are arranged at intervals of 180 ° in the circumferential direction. Further, the two coils U1 and U3 accommodated in the same slot 31 are changed in layer so that the coil U1 overlaps in the radial direction at the winding start position of the coil U3, and the coil U3 is in the radial direction at the winding start position of the coil U1. The layer is changed to overlap. Similarly, the layers of the two coils U2 and U4 accommodated in the same slot 31 are changed so that the coil U2 overlaps in the radial direction at the winding start position of the coil U4, and the coil U4 has a diameter at the winding start position of the coil U2. The layers are changed to overlap in the direction. As a result, in the slots 31 (for example, No. 48, No. 24, etc.) in which the coils U1, U3 are accommodated, the coils U1, U3 are alternately accommodated in order along the radial direction, and the coils U2, U4 are accommodated. In the slots 31 to be accommodated (for example, No. 1 and No. 25), the coils U2 and U4 are alternately accommodated while being sequentially changed along the radial direction.

(3−2.V相コイルの配置構成の具体例)
図5は、V相コイルの配置構成の一例を表す説明図であり、固定子鉄心32の複数のスロット31に収容されるV相コイルの配置構成を周方向に展開して模式的に表している。前述のように、V相の固定子巻線41は4つの並列回路Lvをそれぞれ構成する4つのコイルV1,V2,V3,V4を備える。
(3-2. Specific example of arrangement configuration of V-phase coil)
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the arrangement configuration of the V-phase coil, and schematically shows the arrangement configuration of the V-phase coil accommodated in the plurality of slots 31 of the stator core 32 in the circumferential direction. Yes. As described above, the V-phase stator winding 41 includes the four coils V1, V2, V3, and V4 that constitute the four parallel circuits Lv, respectively.

図5において、コイルV1,V2,V3,V4の配置構成は、前述の図4に示すコイルU1,U2,U3,U4の配置構成を周方向にスロット数16だけ移動させた配置構成であり、それ以外は同じであるので説明を省略する。これにより、V相の4つの並列回路Lvをそれぞれ構成する4つのコイルV1,V2,V3,V4が、周方向に連続して配置された2つのスロット31にコイルV1,V2とコイルV3,V4の2組に分けて2つずつ収容される。また、同じスロット31に収容される2つのコイルV1,V3のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において180°間隔に配置され、同様に同じスロット31に収容される2つのコイルV2,V4のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において180°間隔に配置される。また、同じスロット31に収容される2つのコイルV1,V3は、コイルV1がコイルV3の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更され、コイルV3がコイルV1の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。同様に、同じスロット31に収容される2つのコイルV2,V4は、コイルV2がコイルV4の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更され、コイルV4がコイルV2の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。以上の結果、コイルV1,V3が収容されるスロット31(例えばNo.16、No.40等)では、コイルV1,V3が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容され、コイルV2,V4が収容されるスロット31(例えばNo.17、No.41等)では、コイルV2,V4が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容される。   In FIG. 5, the arrangement configuration of the coils V1, V2, V3, V4 is an arrangement configuration in which the arrangement configuration of the coils U1, U2, U3, U4 shown in FIG. 4 is moved by 16 slots in the circumferential direction. Since other than that is the same, description is abbreviate | omitted. As a result, the four coils V1, V2, V3, and V4 constituting the four parallel circuits Lv of the V phase are respectively arranged in the two slots 31 that are continuously arranged in the circumferential direction, and the coils V1, V2 and the coils V3, V4. It is housed in two sets. The winding start positions of the two coils V1 and V3 accommodated in the same slot 31 are arranged at intervals of 180 ° in the circumferential direction, and each of the two coils V2 and V4 similarly accommodated in the same slot 31 is provided. The winding start positions of are arranged at intervals of 180 ° in the circumferential direction. The two coils V1 and V3 accommodated in the same slot 31 are changed in layer so that the coil V1 overlaps in the radial direction at the winding start position of the coil V3, and the coil V3 is radially in the winding start position of the coil V1. The layer is changed to overlap. Similarly, the layers of the two coils V2 and V4 accommodated in the same slot 31 are changed so that the coil V2 overlaps in the radial direction at the winding start position of the coil V4, and the coil V4 has a diameter at the winding start position of the coil V2. The layers are changed to overlap in the direction. As a result, in the slots 31 (for example, No. 16, No. 40, etc.) in which the coils V1, V3 are accommodated, the coils V1, V3 are alternately accommodated in order along the radial direction, and the coils V2, V4 are accommodated. In the slot 31 to be accommodated (for example, No. 17, No. 41, etc.), the coils V2 and V4 are alternately accommodated while being sequentially changed along the radial direction.

(3−3.W相コイルの配置構成の具体例)
図6は、W相コイルの配置構成の一例を表す説明図であり、固定子鉄心32の複数のスロット31に収容されるW相コイルの配置構成を周方向に展開して模式的に表している。前述のように、W相の固定子巻線41は4つの並列回路Lwをそれぞれ構成する4つのコイルW1,W2,W3,W4を備える。
(3-3. Specific example of arrangement configuration of W-phase coil)
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the arrangement configuration of the W-phase coil, and schematically shows the arrangement configuration of the W-phase coil housed in the plurality of slots 31 of the stator core 32 in the circumferential direction. Yes. As described above, the W-phase stator winding 41 includes the four coils W1, W2, W3, and W4 that constitute the four parallel circuits Lw, respectively.

図6において、コイルW1,W2,W3,W4の配置構成は、前述の図4に示すコイルU1,U2,U3,U4の配置構成を周方向にスロット数8だけ移動させた配置構成であり、それ以外は同じであるので説明を省略する。これにより、W相の4つの並列回路Lwをそれぞれ構成する4つのコイルW1,W2,W3,W4が、周方向に連続して配置された2つのスロット31にコイルW1,W2とコイルW3,W4の2組に分けて2つずつ収容される。また、同じスロット31に収容される2つのコイルW1,W3のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において180°間隔に配置され、同様に同じスロット31に収容される2つのコイルW2,W4のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において180°間隔に配置される。また、同じスロット31に収容される2つのコイルW1,W3は、コイルW1がコイルW3の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更され、コイルW3がコイルW1の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。同様に、同じスロット31に収容される2つのコイルW2,W4は、コイルW2がコイルW4の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更され、コイルW4がコイルW2の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。以上の結果、コイルW1,W3が収容されるスロット31(例えばNo.8、No.32等)では、コイルW1,W3が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容され、コイルW2,W4が収容されるスロット31(例えばNo.9、No.33等)では、コイルW2,W4が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容される。   In FIG. 6, the arrangement configuration of the coils W1, W2, W3, and W4 is an arrangement configuration in which the arrangement configuration of the coils U1, U2, U3, and U4 shown in FIG. Since other than that is the same, description is abbreviate | omitted. As a result, the four coils W1, W2, W3, and W4 constituting the four parallel circuits Lw of the W phase are respectively disposed in the two slots 31 that are continuously arranged in the circumferential direction, and the coils W1, W2 and the coils W3, W4. It is housed in two sets. Further, the winding start positions of the two coils W1 and W3 accommodated in the same slot 31 are arranged at intervals of 180 ° in the circumferential direction, and each of the two coils W2 and W4 similarly accommodated in the same slot 31 is provided. The winding start positions of are arranged at intervals of 180 ° in the circumferential direction. The two coils W1 and W3 accommodated in the same slot 31 are changed in layer so that the coil W1 overlaps in the radial direction at the winding start position of the coil W3, and the coil W3 is in the radial direction at the winding start position of the coil W1. The layer is changed to overlap. Similarly, the layers of the two coils W2 and W4 accommodated in the same slot 31 are changed so that the coil W2 overlaps in the radial direction at the winding start position of the coil W4, and the coil W4 has a diameter at the winding start position of the coil W2. The layers are changed to overlap in the direction. As a result, in the slots 31 (for example, No. 8, No. 32, etc.) in which the coils W1, W3 are accommodated, the coils W1, W3 are alternately accommodated in order along the radial direction, and the coils W2, W4 are accommodated. In the slot 31 to be accommodated (for example, No. 9, No. 33, etc.), the coils W2, W4 are alternately accommodated while being sequentially changed along the radial direction.

なお、以上では一例として各コイルのターン数が9である場合について説明したが、ターン数は9に限定されるものではなく、回転電機の要求仕様、性能等に応じて適宜のターン数に設定される。   In addition, although the case where the number of turns of each coil is 9 was described above as an example, the number of turns is not limited to 9, and is set to an appropriate number of turns according to the required specifications, performance, etc. of the rotating electrical machine. Is done.

<4.第1実施形態の効果>
以上説明したように、本実施形態の回転電機10は、各相に2以上の並列回路を有するように複数のコイルが並列に接続されて波巻方式となるように構成された三相の固定子巻線41と、同相の並列回路を構成する2以上のコイルを各々収容する複数のスロット31を備えた固定子鉄心32と、を有する。これにより、次の効果を奏する。
<4. Effects of First Embodiment>
As described above, the rotating electrical machine 10 according to the present embodiment has a three-phase fixed configuration in which a plurality of coils are connected in parallel so as to have two or more parallel circuits in each phase to be a wave winding system. And a stator core 32 having a plurality of slots 31 each accommodating two or more coils constituting a parallel circuit of the same phase. Thereby, there exists the following effect.

すなわち、固定子巻線41を波巻方式で固定子鉄心32に装着すると、その他の分布巻方式に比べてコイルエンドを小さくすることができる。また、固定子巻線41が各相に2以上の並列回路を有する場合、直列回路の場合に比べてインバータ等の外部機器も含めた電気回路構成を小型化できる。本実施形態では、複数のスロット31の各々に、同相の並列回路を構成する2以上のコイルを各々収容することにより、並列回路を有する固定子巻線41を波巻方式で固定子鉄心32に装着させた回転電機10を実現できる。したがって、回転電機10の小型化が可能となる。   That is, if the stator winding 41 is attached to the stator core 32 by the wave winding method, the coil end can be made smaller than other distributed winding methods. Further, when the stator winding 41 has two or more parallel circuits in each phase, the electric circuit configuration including external devices such as an inverter can be reduced in size as compared with the case of the series circuit. In the present embodiment, each of the plurality of slots 31 accommodates two or more coils constituting a parallel circuit of the same phase, whereby the stator winding 41 having the parallel circuit is formed into the stator core 32 by a wave winding method. The mounted rotating electrical machine 10 can be realized. Therefore, the rotating electrical machine 10 can be reduced in size.

また、本実施形態では特に、固定子巻線41は、1つのスロット31に収容される、同相の並列回路を構成する2以上のコイルのそれぞれの巻き始め位置が周方向において等間隔に配置されるように構成されている。   In the present embodiment, in particular, the stator windings 41 are arranged at equal intervals in the circumferential direction at the respective winding start positions of two or more coils that are housed in one slot 31 and constitute a parallel circuit of the same phase. It is comprised so that.

これにより、各並列回路をそれぞれ構成する各コイルの各ターンにおける巻き量(巻き長さ)を略均一化することができる。したがって、各ターンにおける巻き量の相違に起因する並列回路同士の定数アンバランス(インダクタンス、インピーダンス、電流値等のアンバランス)が生じるのを抑制できる。   Thereby, the winding amount (winding length) in each turn of each coil constituting each parallel circuit can be made substantially uniform. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of constant unbalance (unbalance of inductance, impedance, current value, etc.) between the parallel circuits due to the difference in winding amount in each turn.

また、本実施形態では特に、固定子巻線41は、上記1つのスロットに収容される、同相の並列回路を構成する2以上のコイルのうち、1つの並列回路を構成するコイルが他の並列回路を構成するコイルの巻き始め位置で当該コイルと径方向に重なるように層(ターン数)が変更されるように、構成されている。これにより、次の効果を奏する。   Further, in the present embodiment, in particular, the stator winding 41 is configured such that one of the two or more coils constituting the in-phase parallel circuit accommodated in the one slot is a coil constituting one parallel circuit. The layer (the number of turns) is configured so as to overlap the coil in the radial direction at the winding start position of the coil constituting the circuit. Thereby, there exists the following effect.

例えば、固定子巻線41を各磁極ごとにターン数を変更させる構成とした場合、並列回路数の選択に制限が生じたり、ターン数とスロット数等によっては並列回路を構成するために径方向の最外周と最内周との間でバイパス回路を設ける必要が生じる場合がある。   For example, when the stator winding 41 has a configuration in which the number of turns is changed for each magnetic pole, the selection of the number of parallel circuits is limited, or the radial direction in order to configure a parallel circuit depending on the number of turns and the number of slots. It may be necessary to provide a bypass circuit between the outermost periphery and the innermost periphery.

本実施形態によれば、各並列回路を構成するコイルが他のコイルの巻き始め位置ごとにターン数を増加させていく構成とすることできるので、上記のようにバイパス回路を設けることなく任意の並列回路数を選択することが可能となる。したがって、設計の自由度を向上できると共に、コイルエンドの小型化に寄与できる。   According to the present embodiment, the coils constituting each parallel circuit can be configured to increase the number of turns for each winding start position of the other coils. Therefore, any bypass circuit is not provided as described above. The number of parallel circuits can be selected. Therefore, the degree of freedom in design can be improved and the coil end can be reduced in size.

また、本実施形態では特に、回転電機10が複数の磁極を備えた回転子20を有し、固定子巻線41は、同相の並列回路を構成する2以上のコイルが、回転子20の磁極ごとに対応して周方向に連続して配置された2以上のスロット31にそれぞれ収容されるように、構成されている。   In this embodiment, in particular, the rotating electrical machine 10 includes the rotor 20 having a plurality of magnetic poles, and the stator winding 41 includes two or more coils constituting a parallel circuit of the same phase and the magnetic poles of the rotor 20. It is configured so as to be accommodated in two or more slots 31 arranged continuously in the circumferential direction corresponding to each.

これにより、並列回路数を増やすことができるので、回転電機10のさらなる小型化を図ることができる。また、固定子巻線41のターン数の選択の幅が広がるので、設計の自由度をさらに向上できる。   Thereby, since the number of parallel circuits can be increased, the further miniaturization of the rotary electric machine 10 can be achieved. Moreover, since the selection range of the number of turns of the stator winding 41 is widened, the degree of freedom in design can be further improved.

また、本実施形態では特に、固定子巻線41は、同相の並列回路を構成する2以上のコイルが固定子鉄心32の径方向に沿って順に代わりつつ各スロット31に収容されるように、構成されている。これにより、次の効果を奏する。   Further, particularly in the present embodiment, the stator winding 41 is accommodated in each slot 31 while two or more coils constituting the in-phase parallel circuit are sequentially changed along the radial direction of the stator core 32. It is configured. Thereby, there exists the following effect.

例えば、スロット31内で2つの並列回路を構成するコイル(例えばコイルU1とU2、コイルU3とU4)が径方向外側と内側に分けて積層される構成とした場合、外側の並列回路と内側の並列回路との間でスロット漏れ磁束に起因する定数アンバランス(インダクタンス、インピーダンス、電流値等のアンバランス)が発生する可能性がある。このような定数アンバランスの発生は、回転電機の特性の低下や振動、騒音の原因となりうる。   For example, when the coils constituting the two parallel circuits in the slot 31 (for example, the coils U1 and U2 and the coils U3 and U4) are stacked separately on the radially outer side and the inner side, the outer parallel circuit and the inner There is a possibility that constant imbalance (imbalance of inductance, impedance, current value, etc.) due to slot leakage magnetic flux may occur with the parallel circuit. The occurrence of such a constant imbalance can cause deterioration of the characteristics of the rotating electrical machine, vibration, and noise.

本実施形態によれば、スロット31内で2つの並列回路を構成するコイルが交互に代わりながら積層されるので、上記の並列回路同士の定数アンバランスを解消できる。したがって、回転電機10の特性の低下や振動、騒音の発生等を防止できる。   According to the present embodiment, since the coils constituting the two parallel circuits are alternately stacked in the slot 31, the constant unbalance between the parallel circuits can be eliminated. Accordingly, it is possible to prevent the characteristics of the rotating electrical machine 10 from being deteriorated, vibration, noise, and the like.

また、本実施形態では特に、固定子巻線41は、U相、V相、W相に4つの並列回路Lu,Lv,Lwをそれぞれ有するように複数のコイルが並列に接続されて構成され、U相(V相、W相も同様)において、4つの並列回路Luをそれぞれ構成する4つのコイルU1,U2,U3,U4が回転子20の磁極ごとに対応して周方向に連続して配置された2つのスロット31にコイルU1,U3とコイルU2,U4に分けて2つずつ収容され、上記1つのスロット31に収容される2つのコイルU1,U3(コイルU2,U4)のそれぞれの巻き始め位置が固定子鉄心32の周方向において180°間隔に配置され、上記1つのスロット31に収容される2つのコイルU1,U3(コイルU2,U4)のうち、一方のコイルU1(U2)が他方のコイルU3(U4)の巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される、ように構成されている。これにより、次の効果を奏する。   In the present embodiment, in particular, the stator winding 41 is configured by connecting a plurality of coils in parallel so as to have four parallel circuits Lu, Lv, and Lw in the U phase, the V phase, and the W phase, In the U phase (the same applies to the V phase and the W phase), four coils U1, U2, U3, and U4 that respectively constitute the four parallel circuits Lu are continuously arranged in the circumferential direction corresponding to each magnetic pole of the rotor 20. The two slots 31 are divided into coils U1 and U3 and coils U2 and U4, respectively, and each of the two coils U1 and U3 (coils U2 and U4) accommodated in the one slot 31 is wound. The starting positions are arranged at 180 ° intervals in the circumferential direction of the stator core 32, and one of the two coils U1 and U3 (coils U2 and U4) accommodated in the one slot 31 has one coil U1 (U2). The other Layer is changed so as to overlap radially winding start position of the coil U3 (U4), it is configured as. Thereby, there exists the following effect.

すなわち、一般に並列回路数は多くなるほど、回転電機10のさらなる小型化が可能となると共に、固定子巻線41のターン数の選択の幅が広がり設計の自由度を向上できる。その一方で、並列回路数が多すぎると固定子巻線41の製造過程において一体化が難しくなり、製作性が低下する。本実施形態では各相の並列回路数zを4とすることにより、上記の小型化及び設計の自由度の向上について一定の効果を得つつ、並列回路数zが多くなりすぎることを回避して製作性についても確保できる。また、毎相毎極スロット数qを2とすることにより、体格や強度、出力(回転数やトルク)等において、例えば電気自動車(EV)の回転電機として使用する場合の要求にマッチした特性を持たせることが可能である。したがって、電気自動車(EV)の用途に好適な回転電機を実現できる。   That is, in general, as the number of parallel circuits increases, the rotating electrical machine 10 can be further reduced in size, and the selection range of the number of turns of the stator winding 41 can be widened to improve the degree of design freedom. On the other hand, if the number of parallel circuits is too large, it becomes difficult to integrate in the manufacturing process of the stator winding 41, and the manufacturability is lowered. In this embodiment, by setting the number of parallel circuits z in each phase to 4, while obtaining a certain effect on the above-described miniaturization and improvement in the degree of freedom of design, it is possible to avoid the number of parallel circuits z from becoming too large. It can also ensure manufacturability. Further, by setting the number of slots per pole per phase q to 2, the characteristics, strength, output (rotation speed and torque), etc., for example, characteristics that match the requirements for use as a rotating electric machine of an electric vehicle (EV) can be obtained. It is possible to have it. Therefore, the rotary electric machine suitable for the use of an electric vehicle (EV) is realizable.

<5.コイルの配置構成の変形例>
なお、開示の実施形態におけるコイルの配置構成は、以上述べた構成に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例について説明する。なお、以下では一例としてコイルのターン数が9である場合について説明するが、前述のようにターン数は9に限定されるものではなく、回転電機の要求仕様、性能等に応じて適宜変更される。
<5. Modification Example of Coil Arrangement Configuration>
Note that the arrangement of the coils in the disclosed embodiment is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made without departing from the spirit and technical idea thereof. Hereinafter, such modifications will be described. In the following, the case where the number of turns of the coil is 9 will be described as an example. However, as described above, the number of turns is not limited to 9, and may be appropriately changed according to the required specifications and performance of the rotating electrical machine. The

(5−1.q=2、z=8、n=1、p=4である場合)
本変形例は、毎相毎極スロット数q=2、各相の並列回路数z=8、定数n=1(z>pのため1≦n≦pq/zとなる)、極対数p=4とした場合である。この場合、1つのスロット31に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は4(z/q)となる。また、1つのスロット31に収容される4つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、z>pのため機械角で90°(360°×(n/p))ごとに配置される。したがって、各コイルは90°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心32を1/4周(n/p周)するごとに、ターン数が増加する。
(5-1. When q = 2, z = 8, n = 1, p = 4)
In this modification, the number of pole slots per phase q = 2, the number of parallel circuits of each phase z = 8, a constant n = 1 (because z> p, 1 ≦ n ≦ pq / z), and the number of pole pairs p = This is the case of 4. In this case, the number of coils constituting the in-phase parallel circuit accommodated in one slot 31 is 4 (z / q). The winding start positions of the four coils accommodated in one slot 31 are arranged every 90 ° (360 ° × (n / p)) in mechanical angle because z> p. Therefore, the number of turns of each coil increases every 90 °, in other words, every time the stator core 32 is turned 1/4 (n / p) in the circumferential direction.

図7に、本変形例のU相コイルの配置構成の一例について示す。V相、W相については、U相コイルの配置構成を周方向に適宜のスロット数だけ移動させた配置構成であるので、説明を省略する。   FIG. 7 shows an example of the arrangement configuration of the U-phase coil of this modification. Regarding the V phase and the W phase, since the arrangement configuration of the U phase coil is moved by an appropriate number of slots in the circumferential direction, the description is omitted.

本変形例では、U相の固定子巻線41は8つの並列回路Luをそれぞれ構成する8つのコイルU1,U2,U3,U4,U5,U6,U7,U8を備える。   In this modification, the U-phase stator winding 41 includes eight coils U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, and U8 that constitute eight parallel circuits Lu, respectively.

図7に示すように、U相の8つの並列回路Luをそれぞれ構成する8つのコイルU1,U2,U3,U4,U5,U6,U7,U8が、周方向に連続して配置された2つのスロット31にコイルU1,U2、コイルU3,U4、コイルU5,U6、コイルU7,U8の4組に分けて2つずつ収容される。また、同じスロット31に収容される4つのコイルU1,U3,U5,U7のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において90°間隔に配置され、同様に同じスロット31に収容される4つのコイルU2,U4,U6,U8のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において90°間隔に配置される。また、同じスロット31に収容される4つのコイルU1,U3,U5,U7は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。同様に、同じスロット31に収容される4つのコイルU2,U4,U6,U8は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。   As shown in FIG. 7, two coils U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, and U8 that respectively constitute eight U-phase parallel circuits Lu are arranged continuously in the circumferential direction. The slot 31 is divided into four sets of coils U1 and U2, coils U3 and U4, coils U5 and U6, and coils U7 and U8, and two sets are accommodated. Further, the winding start positions of the four coils U1, U3, U5, U7 accommodated in the same slot 31 are arranged at 90 ° intervals in the circumferential direction, and similarly, the four coils U2 accommodated in the same slot 31 are used. , U4, U6, U8 are arranged at 90 ° intervals in the circumferential direction. In addition, the four coils U1, U3, U5, U7 accommodated in the same slot 31 have their layers changed so that each coil overlaps in the radial direction at the winding start position of the other coil and the winding start position of its own coil. Is done. Similarly, the four coils U2, U4, U6, U8 accommodated in the same slot 31 have layers such that each coil overlaps in the radial direction at the winding start position of the other coil and the winding start position of its own coil. Be changed.

以上の結果、コイルU1,U3,U5,U7が収容されるスロット31(例えばNo.48、No.12、No.24、No.36等)では、コイルU1,U3,U5,U7が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容される。例えばNo.48のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU1,U7,U5,U3・・・の順番で収容される。また、例えばNo.12のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU3,U1,U7,U5・・・の順番で収容される。また、例えばNo.24のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU5,U3,U1,U7・・・の順番で収容される。また、例えばNo.36のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU7,U5,U3,U1・・・の順番で収容される。   As a result, in the slots 31 (for example, No. 48, No. 12, No. 24, No. 36, etc.) in which the coils U1, U3, U5, U7 are accommodated, the coils U1, U3, U5, U7 are in the radial direction. Are accommodated alternately while changing the order. For example, no. In the 48 slots, the coils U1, U7, U5, U3,... Also, for example, No. In the 12 slots, the number of turns is accommodated in the order of coils U3, U1, U7, U5. Also, for example, No. In the 24 slots, the coils U5, U3, U1, U7,... Also, for example, No. In the 36 slots, the coils U7, U5, U3, U1,...

また、コイルU2,U4,U6,U8が収容されるスロット31(例えばNo.1、No.13、No.25、No.37等)では、コイルU2,U4,U6,U8が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容される。例えばNo.1のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU2,U8,U6,U4・・・の順番で収容される。また、例えばNo.13のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU4,U2,U8,U6・・・の順番で収容される。また、例えばNo.25のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU6,U4,U2,U8・・・の順番で収容される。また、例えばNo.37のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU8,U6,U4,U2・・・の順番で収容される。   Moreover, in the slot 31 (for example, No.1, No.13, No.25, No.37 etc.) in which the coils U2, U4, U6, U8 are accommodated, the coils U2, U4, U6, U8 are along the radial direction. They are alternately accommodated in turn. For example, no. In one slot, the number of turns is accommodated in the order of coils U2, U8, U6, U4,. Also, for example, No. The thirteen slots accommodate the coils U4, U2, U8, U6,... In the order of the number of turns from small to large. Also, for example, No. In the 25 slots, the coils U6, U4, U2, U8,... Also, for example, No. In the 37 slots, the coils U8, U6, U4, U2...

本変形例においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。また、並列回路数を8とすることで、回転電機10のさらなる小型化が可能となると共に、固定子巻線41のターン数の選択の幅が広がり設計の自由度をさらに向上できる。   Also in this modification, the same effect as the above embodiment can be obtained. Further, by setting the number of parallel circuits to 8, the rotating electrical machine 10 can be further reduced in size, and the range of selection of the number of turns of the stator winding 41 can be widened to further improve the degree of design freedom.

(5−2.q=1、z=4、n=1、p=8である場合)
本変形例は、毎相毎極スロット数q=1、各相の並列回路数z=4、定数n=1(z≦pのため1≦n≦qとなる)、極対数p=8とした場合である。この場合、1つのスロット31に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は4(z/q)となる。また、1つのスロット31に収容される4つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、z≦pのため機械角で90°(360°×(n/z))ごとに配置される。したがって、各コイルは90°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心32を1/4周(n/z周)するごとに、ターン数が増加する。本変形例では、回転電機10は16極48スロットのスロットコンビネーションを有する。
(5-2. When q = 1, z = 4, n = 1, p = 8)
In this modification, the number of pole slots per phase q = 1, the number of parallel circuits z = 4 for each phase, a constant n = 1 (1 ≦ n ≦ q because z ≦ p), and the number of pole pairs p = 8 This is the case. In this case, the number of coils constituting the in-phase parallel circuit accommodated in one slot 31 is 4 (z / q). Further, the winding start positions of the four coils accommodated in one slot 31 are arranged every 90 ° (360 ° × (n / z)) in mechanical angle because z ≦ p. Therefore, the number of turns of each coil increases every 90 °, in other words, every time the stator core 32 is turned 1/4 (n / z) in the circumferential direction. In this modification, the rotary electric machine 10 has a slot combination of 16 poles and 48 slots.

図8に、本変形例のU相コイルの配置構成の一例について示す。V相、W相については、U相コイルの配置構成を周方向に適宜のスロット数だけ移動させた配置構成であるので、説明を省略する。   FIG. 8 shows an example of the arrangement configuration of the U-phase coil of this modification. Regarding the V phase and the W phase, since the arrangement configuration of the U phase coil is moved by an appropriate number of slots in the circumferential direction, the description is omitted.

前述のように、U相の固定子巻線41は4つの並列回路Luをそれぞれ構成する4つのコイルU1,U2,U3,U4を備える。   As described above, the U-phase stator winding 41 includes the four coils U1, U2, U3, and U4 that constitute the four parallel circuits Lu, respectively.

図8に示すように、U相の4つの並列回路Luをそれぞれ構成する4つのコイルU1,U2,U3,U4は、単独のスロット31に全て収容される。また、同じスロット31に収容される4つのコイルU1,U2,U3,U4のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において90°間隔に配置される。また、同じスロット31に収容される4つのコイルU1,U2,U3,U4は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。以上の結果、U1,U2,U3,U4が収容されるスロット31(例えばNo.48、No.12、No.24、No.36等)では、U1,U2,U3,U4が径方向に沿って順に代わりつつ収容される。例えばNo.48のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU1,U4,U3,U2・・・の順番で収容される。また、例えばNo.12のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU2,U1,U4,U3・・・の順番で収容される。また、例えばNo.24のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU3,U2,U1,U4・・・の順番で収容される。また、例えばNo.36のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU4,U3,U2,U1・・・の順番で収容される。   As shown in FIG. 8, the four coils U <b> 1, U <b> 2, U <b> 3, and U <b> 4 that respectively constitute the four U-phase parallel circuits Lu are accommodated in a single slot 31. Further, the winding start positions of the four coils U1, U2, U3, U4 accommodated in the same slot 31 are arranged at 90 ° intervals in the circumferential direction. Further, the four coils U1, U2, U3, U4 accommodated in the same slot 31 have their layers changed so that each coil overlaps in the radial direction at the winding start position of another coil and at the winding start position of its own coil. Is done. As a result, in the slot 31 (for example, No. 48, No. 12, No. 24, No. 36, etc.) in which U1, U2, U3, U4 are accommodated, U1, U2, U3, U4 are along the radial direction. Are accommodated in turn. For example, no. In the 48 slots, the coils U1, U4, U3, U2... Are accommodated in the order of the number of turns from small to large. Also, for example, No. In the 12 slots, the number of turns is accommodated in the order of coils U2, U1, U4, U3,. Also, for example, No. In the 24 slots, the coils U3, U2, U1, U4,... Are accommodated in the order of the number of turns from small to large. Also, for example, No. In the 36 slots, the coils U4, U3, U2, U1,...

本変形例においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。   Also in this modification, the same effect as the above embodiment can be obtained.

(5−3.q=2、z=6、n=2、p=6である場合)
本変形例は、毎相毎極スロット数q=2、各相の並列回路数z=6、定数n=2(z≦pのため1≦n≦qとなる)、極対数p=6とした場合である。この場合、1つのスロット31に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は3(z/q)となる。また、1つのスロット31に収容される3つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、z≦pのため機械角で120°(360°×(n/z))ごとに配置される。したがって、各コイルは120°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心32を1/3周(n/z周)するごとに、ターン数が増加する。本変形例では、回転電機10は12極72スロットのスロットコンビネーションを有する。
(5-3. When q = 2, z = 6, n = 2, p = 6)
In this modification, the number of pole slots per phase q = 2, the number of parallel circuits z = 6 for each phase, a constant n = 2 (1 ≦ n ≦ q because z ≦ p), and the number of pole pairs p = 6 This is the case. In this case, the number of coils constituting the in-phase parallel circuit accommodated in one slot 31 is 3 (z / q). The winding start positions of the three coils accommodated in one slot 31 are arranged every 120 ° (360 ° × (n / z)) in mechanical angle because z ≦ p. Therefore, the number of turns of each coil increases every 120 °, in other words, every time the stator core 32 is turned 1/3 (n / z) in the circumferential direction. In this modification, the rotating electrical machine 10 has a slot combination of 12 poles and 72 slots.

図9に、本変形例のU相コイルの配置構成の一例について示す。V相、W相については、U相コイルの配置構成を周方向に適宜のスロット数だけ移動させた配置構成であるので、説明を省略する。   FIG. 9 shows an example of the arrangement configuration of the U-phase coil of this modification. Regarding the V phase and the W phase, since the arrangement configuration of the U phase coil is moved by an appropriate number of slots in the circumferential direction, the description is omitted.

U相の固定子巻線41は6つの並列回路Luをそれぞれ構成する4つのコイルU1,U2,U3,U4,U5,U6を備える。V相、W相も同様である。   The U-phase stator winding 41 includes four coils U1, U2, U3, U4, U5, and U6 that constitute six parallel circuits Lu, respectively. The same applies to the V phase and the W phase.

図9に示すように、U相の6つの並列回路Luをそれぞれ構成する6つのコイルU1,U2,U3,U4,U5,U6が、周方向に連続して配置された2つのスロット31にコイルU1,U2、コイルU3,U4、コイルU5,U6の3組に分けて2つずつ収容される。また、同じスロット31に収容される3つのコイルU1,U3,U5のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において120°間隔に配置され、同様に同じスロット31に収容される3つのコイルU2,U4,U6のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において120°間隔に配置される。また、同じスロット31に収容される3つのコイルU1,U3,U5は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。同様に、同じスロット31に収容される3つのコイルU2,U4,U6は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。   As shown in FIG. 9, six coils U1, U2, U3, U4, U5, and U6 that respectively constitute six U-phase parallel circuits Lu are arranged in two slots 31 that are continuously arranged in the circumferential direction. It is divided into three sets of U1 and U2, coils U3 and U4, and coils U5 and U6, and is accommodated two by two. The winding start positions of the three coils U1, U3, U5 accommodated in the same slot 31 are arranged at 120 ° intervals in the circumferential direction, and the three coils U2, U4 similarly accommodated in the same slot 31 are also provided. , U6 are arranged at 120 ° intervals in the circumferential direction. Further, the layers of the three coils U1, U3, U5 accommodated in the same slot 31 are changed so that each coil overlaps in the radial direction at the winding start position of the other coil and the winding start position of its own coil. . Similarly, the layers of the three coils U2, U4, U6 accommodated in the same slot 31 are changed so that each coil overlaps in the radial direction at the winding start position of the other coil and the winding start position of its own coil. The

以上の結果、コイルU1,U3,U5が収容されるスロット31(例えばNo.72、No.24、No.48等)では、コイルU1,U3,U5が径方向に沿って順に代わりつつ収容される。例えばNo.72のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU1,U5,U3・・・の順番で収容される。No.24のスロットでは、コイルU3,U1,U5・・・の順番で収容される。No.48のスロットでは、コイルU5,U3,U1・・・の順番で収容される。   As a result, in the slots 31 (for example, No. 72, No. 24, No. 48, etc.) in which the coils U1, U3, U5 are accommodated, the coils U1, U3, U5 are accommodated while being sequentially changed along the radial direction. The For example, no. In the 72 slots, the number of turns is accommodated in the order of coils U1, U5, U3,. No. In the 24 slots, the coils U3, U1, U5. No. In the 48 slots, the coils U5, U3, U1,.

また、コイルU2,U4,U6が収容されるスロット31(例えばNo.1、No.25、No.49等)では、コイルU2,U4,U6が径方向に沿って順に代わりつつ収容される。例えばNo.1のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU2,U6,U4・・・の順番で収容される。No.25のスロットでは、コイルU4,U2,U6・・・の順番で収容される。No.49のスロットでは、コイルU6,U4,U2・・・の順番で収容される。   Further, in the slots 31 (for example, No. 1, No. 25, No. 49, etc.) in which the coils U2, U4, U6 are accommodated, the coils U2, U4, U6 are accommodated while being sequentially changed along the radial direction. For example, no. In one slot, the number of turns is accommodated in the order of coils U2, U6, U4,. No. In the 25 slots, the coils U4, U2, U6. No. In the 49 slots, the coils U6, U4, U2.

本変形例においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。また、並列回路数を6とすることで、回転電機10のさらなる小型化が可能となると共に、固定子巻線41のターン数の選択の幅が広がり設計の自由度をさらに向上できる。   Also in this modification, the same effect as the above embodiment can be obtained. Further, by setting the number of parallel circuits to 6, the rotating electrical machine 10 can be further reduced in size, and the selection range of the number of turns of the stator winding 41 can be widened to further improve the design freedom.

(5−4.q=1、z=3、n=1、p=12である場合)
本変形例は、毎相毎極スロット数q=1、各相の並列回路数z=3、定数n=1(z≦pのため1≦n≦qとなる)、極対数p=12とした場合である。この場合、1つのスロット31に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は3(z/q)となる。また、1つのスロット31に収容される3つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、z≦pのため機械角で120°(360°×(n/z))ごとに配置される。したがって、各コイルは120°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心32を1/3周(n/z周)するごとに、ターン数が増加する。本変形例では、回転電機10は24極72スロットのスロットコンビネーションを有する。
(5-4. When q = 1, z = 3, n = 1, p = 12.)
In this modification, the number of pole slots per phase q = 1, the number of parallel circuits z = 3 for each phase, a constant n = 1 (1 ≦ n ≦ q because z ≦ p), and the number of pole pairs p = 12. This is the case. In this case, the number of coils constituting the in-phase parallel circuit accommodated in one slot 31 is 3 (z / q). The winding start positions of the three coils accommodated in one slot 31 are arranged every 120 ° (360 ° × (n / z)) in mechanical angle because z ≦ p. Therefore, the number of turns of each coil increases every 120 °, in other words, every time the stator core 32 is turned 1/3 (n / z) in the circumferential direction. In this modification, the rotary electric machine 10 has a slot combination of 24 poles and 72 slots.

図10に、本変形例のU相コイルの配置構成の一例について示す。V相、W相については、U相コイルの配置構成を周方向に適宜のスロット数だけ移動させた配置構成であるので、説明を省略する。   FIG. 10 shows an example of the arrangement configuration of the U-phase coil of this modification. Regarding the V phase and the W phase, since the arrangement configuration of the U phase coil is moved by an appropriate number of slots in the circumferential direction, the description is omitted.

U相の固定子巻線41は3つの並列回路Luをそれぞれ構成する3つのコイルU1,U2,U3を備える。V相、W相も同様である。   The U-phase stator winding 41 includes three coils U1, U2, and U3 that constitute three parallel circuits Lu, respectively. The same applies to the V phase and the W phase.

図10に示すように、U相の3つの並列回路Luをそれぞれ構成する3つのコイルU1,U2,U3は、単独のスロット31に全て収容される。また、同じスロット31に収容される3つのコイルU1,U2,U3のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において120°間隔に配置される。また、同じスロット31に収容される3つのコイルU1,U2,U3は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。以上の結果、U1,U2,U3が収容されるスロット31(例えばNo.72、No.24、No.48等)では、U1,U2,U3が径方向に沿って順に代わりつつ収容される。例えばNo.72のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU1,U3,U2・・・の順番で収容される。また、例えばNo.24のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU2,U1,U3・・・の順番で収容される。また、例えばNo.48のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU3,U2,U1・・・の順番で収容される。   As shown in FIG. 10, the three coils U <b> 1, U <b> 2, U <b> 3 constituting the three U-phase parallel circuits Lu are all accommodated in a single slot 31. Further, the winding start positions of the three coils U1, U2, U3 accommodated in the same slot 31 are arranged at 120 ° intervals in the circumferential direction. Further, the layers of the three coils U1, U2, U3 accommodated in the same slot 31 are changed so that each coil overlaps in the radial direction at the winding start position of another coil and the winding start position of its own coil. . As a result, in the slot 31 (for example, No. 72, No. 24, No. 48, etc.) in which U1, U2, and U3 are accommodated, U1, U2, and U3 are accommodated while being sequentially changed along the radial direction. For example, no. In the 72 slots, the number of turns is accommodated in the order of coils U1, U3, U2. Also, for example, No. In the 24 slots, the number of turns is accommodated in the order of coils U2, U1, U3,. Also, for example, No. In the 48 slots, the number of turns is accommodated in the order of coils U3, U2, U1,.

本変形例においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。   Also in this modification, the same effect as the above embodiment can be obtained.

(5−5.q=1、z=2、n=1、p=8である場合)
本変形例は、毎相毎極スロット数q=1、各相の並列回路数z=2、定数n=1(z≦pのため1≦n≦qとなる)、極対数p=8とした場合である。この場合、1つのスロット31に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は2(z/q)となる。また、1つのスロット31に収容される2つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、z≦pのため機械角で180°(360°×(n/z))ごとに配置される。したがって、各コイルは180°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心32を半周(n/z周)するごとに、ターン数が増加する。本変形例では、回転電機10は16極48スロットのスロットコンビネーションを有する。
(5-5. When q = 1, z = 2, n = 1, p = 8)
In this modification, the number of pole slots per phase q = 1, the number of parallel circuits z = 2 for each phase, the constant n = 1 (1 ≦ n ≦ q because z ≦ p), and the number of pole pairs p = 8 This is the case. In this case, the number of coils constituting the in-phase parallel circuit accommodated in one slot 31 is 2 (z / q). In addition, the winding start positions of the two coils accommodated in one slot 31 are arranged every 180 ° (360 ° × (n / z)) in mechanical angle because z ≦ p. Therefore, the number of turns of each coil increases every 180 °, in other words, every time the stator core 32 is made a half turn (n / z turn) in the circumferential direction. In this modification, the rotary electric machine 10 has a slot combination of 16 poles and 48 slots.

図11に、本変形例のU相コイルの配置構成の一例について示す。V相、W相については、U相コイルの配置構成を周方向に適宜のスロット数だけ移動させた配置構成であるので、説明を省略する。   FIG. 11 shows an example of the arrangement configuration of the U-phase coil of this modification. Regarding the V phase and the W phase, since the arrangement configuration of the U phase coil is moved by an appropriate number of slots in the circumferential direction, the description is omitted.

U相の固定子巻線41は2つの並列回路Luをそれぞれ構成する2つのコイルU1,U2を備える。V相、W相も同様である。   The U-phase stator winding 41 includes two coils U1 and U2 that constitute two parallel circuits Lu, respectively. The same applies to the V phase and the W phase.

図11に示すように、U相の2つの並列回路Luをそれぞれ構成する2つのコイルU1,U2は、単独のスロット31に全て収容される。また、同じスロット31に収容される2つのコイルU1,U2のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において180°間隔に配置される。また、同じスロット31に収容される2つのコイルU1,U2は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。以上の結果、U1,U2が収容されるスロット31(例えばNo.48、No.24等)では、U1,U2が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容される。   As shown in FIG. 11, the two coils U <b> 1 and U <b> 2 constituting the two U-phase parallel circuits Lu are all accommodated in a single slot 31. Further, the winding start positions of the two coils U1 and U2 accommodated in the same slot 31 are arranged at intervals of 180 ° in the circumferential direction. Further, the layers of the two coils U1 and U2 accommodated in the same slot 31 are changed so that each coil overlaps in the radial direction at the winding start position of another coil and the winding start position of its own coil. As a result, in slots 31 (for example, No. 48, No. 24, etc.) in which U1 and U2 are accommodated, U1 and U2 are alternately accommodated while being sequentially changed along the radial direction.

本変形例においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。   Also in this modification, the same effect as the above embodiment can be obtained.

(5−6.q=1、z=6、n=1、p=12である場合)
本変形例は、毎相毎極スロット数q=1、各相の並列回路数z=6、定数n=1(z≦pのため1≦n≦qとなる)、極対数p=12とした場合である。この場合、1つのスロット31に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は6(z/q)となる。また、1つのスロット31に収容される6つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、z≦pのため機械角で60°(360°×(n/z))ごとに配置される。したがって、各コイルは60°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心32を1/6周(n/z周)するごとに、ターン数が増加する。本変形例では、回転電機10は24極72スロットのスロットコンビネーションを有する。
(5-6. When q = 1, z = 6, n = 1, p = 12.)
In this modification, the number of pole slots per phase q = 1, the number of parallel circuits of each phase z = 6, a constant n = 1 (1 ≦ n ≦ q because z ≦ p), and the number of pole pairs p = 12. This is the case. In this case, the number of coils constituting the in-phase parallel circuit accommodated in one slot 31 is 6 (z / q). Further, the winding start positions of the six coils accommodated in one slot 31 are arranged every 60 ° (360 ° × (n / z)) in mechanical angle because z ≦ p. Therefore, the number of turns of each coil increases every 60 °, in other words, every time the stator core 32 is turned 1/6 (n / z) in the circumferential direction. In this modification, the rotary electric machine 10 has a slot combination of 24 poles and 72 slots.

図12に、本変形例のU相コイルの配置構成の一例について示す。V相、W相については、U相コイルの配置構成を周方向に適宜のスロット数だけ移動させた配置構成であるので、説明を省略する。   FIG. 12 shows an example of the arrangement configuration of the U-phase coil of this modification. Regarding the V phase and the W phase, since the arrangement configuration of the U phase coil is moved by an appropriate number of slots in the circumferential direction, the description is omitted.

U相の固定子巻線41は6つの並列回路Luをそれぞれ構成する6つのコイルU1,U2,U3,U4,U5,U6を備える。V相、W相も同様である。   The U-phase stator winding 41 includes six coils U1, U2, U3, U4, U5, and U6 that constitute six parallel circuits Lu, respectively. The same applies to the V phase and the W phase.

図12に示すように、U相の6つの並列回路Luをそれぞれ構成する6つのコイルU1,U2,U3,U4,U5,U6は、単独のスロット31に全て収容される。また、同じスロット31に収容される6つのコイルU1,U2,U3,U4,U5,U6のそれぞれの巻き始め位置は、周方向において60°間隔に配置される。また、同じスロット31に収容される6つのコイルU1,U2,U3,U4,U5,U6は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。   As shown in FIG. 12, the six coils U1, U2, U3, U4, U5, and U6 that constitute the six U-phase parallel circuits Lu are all accommodated in a single slot 31. In addition, the winding start positions of the six coils U1, U2, U3, U4, U5, and U6 accommodated in the same slot 31 are arranged at 60 ° intervals in the circumferential direction. The six coils U1, U2, U3, U4, U5, and U6 accommodated in the same slot 31 are arranged such that each coil overlaps in the radial direction at the winding start position of another coil and the winding start position of its own coil. The layer is changed.

以上の結果、コイルU1,U2,U3,U4,U5,U6が収容されるスロット31(例えばNo.72、No.12、No.24、No.36、No.48、No.60等)では、コイルU1,U2,U3,U4,U5,U6が径方向に沿って順に代わりつつ収容される。例えばNo.72のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU1,U6,U5,U4,U3,U2・・・の順番で収容される。No.12のスロットでは、コイルU2,U1,U6,U5,U4,U3・・・の順番で収容される。No.24のスロットでは、コイルU3,U2,U1,U6,U5,U4・・・の順番で収容される。No.36のスロットでは、コイルU4,U3,U2,U1,U6,U5・・・の順番で収容される。No.48のスロットでは、コイルU5,U4,U3,U2,U1,U6・・・の順番で収容される。No.60のスロットでは、コイルU6,U5,U4,U3,U2,U1・・・の順番で収容される。   As a result, in the slots 31 (for example, No. 72, No. 12, No. 24, No. 36, No. 48, No. 60, etc.) in which the coils U1, U2, U3, U4, U5, U6 are accommodated. The coils U1, U2, U3, U4, U5 and U6 are accommodated while being sequentially changed along the radial direction. For example, no. In the 72 slots, the coils U1, U6, U5, U4, U3, U2... No. In the 12 slots, the coils U2, U1, U6, U5, U4, U3. No. In the 24 slots, coils U3, U2, U1, U6, U5, U4. No. In the 36 slots, coils U4, U3, U2, U1, U6, U5. No. In the 48 slots, coils U5, U4, U3, U2, U1, U6. No. In the 60 slots, coils U6, U5, U4, U3, U2, U1.

本変形例においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。また、並列回路数を6とすることで、回転電機10のさらなる小型化が可能となると共に、固定子巻線41のターン数の選択の幅が広がり設計の自由度をさらに向上できる。   Also in this modification, the same effect as the above embodiment can be obtained. Further, by setting the number of parallel circuits to 6, the rotating electrical machine 10 can be further reduced in size, and the selection range of the number of turns of the stator winding 41 can be widened to further improve the design freedom.

(5−7.q=3、z=6、n=2、p=4ある場合)
本変形例は、毎相毎極スロット数q=3、各相の並列回路数z=6、定数n=2(z>pのため1≦n≦pq/zとなる)、極対数p=4とした場合である。この場合、1つのスロット31に収容される同相の並列回路を構成するコイルの数は6となる。また、1つのスロット31に収容される6つのコイルのそれぞれの巻き始め位置は、3つのコイルを1組として、2組のコイルが、z>pのため機械角で180°(360°×(n/p))ごとに配置される。したがって、各コイルは180°ごとに、言い換えると周方向に固定子鉄心32を半周(n/p周)するごとに、ターン数が増加する。本変形例では、回転電機10は8極72スロットのスロットコンビネーションを有する。
(5-7. When q = 3, z = 6, n = 2, p = 4)
In this modification, the number of pole slots per phase q = 3, the number of parallel circuits of each phase z = 6, a constant n = 2 (because z> p, 1 ≦ n ≦ pq / z), and the number of pole pairs p = This is the case of 4. In this case, the number of coils constituting the in-phase parallel circuit accommodated in one slot 31 is six. Further, the winding start position of each of the six coils accommodated in one slot 31 is a set of three coils, and the two coils have a mechanical angle of 180 ° (360 ° × ( n / p)). Therefore, the number of turns of each coil increases every 180 °, in other words, every time the stator core 32 is made a half turn (n / p turn) in the circumferential direction. In this modification, the rotating electrical machine 10 has a slot combination of 8 poles and 72 slots.

図13に、本変形例のU相コイルの配置構成の一例について示す。V相、W相については、U相コイルの配置構成を周方向に適宜のスロット数だけ移動させた配置構成であるので、説明を省略する。   FIG. 13 shows an example of the arrangement configuration of the U-phase coil of this modification. Regarding the V phase and the W phase, since the arrangement configuration of the U phase coil is moved by an appropriate number of slots in the circumferential direction, the description is omitted.

U相の固定子巻線41は6つの並列回路Luをそれぞれ構成する6つのコイルU1,U2,U3,U4,U5,U6を備える。V相、W相も同様である。   The U-phase stator winding 41 includes six coils U1, U2, U3, U4, U5, and U6 that constitute six parallel circuits Lu, respectively. The same applies to the V phase and the W phase.

図13に示すように、U相の6つの並列回路Luをそれぞれ構成する6つのコイルU1,U2,U3,U4,U5,U6が、周方向に連続して配置された3つのスロット31にコイルU1,U2,U3、コイルU4,U5,U6の2組に分けて3つずつ収容される。また、同じスロット31に収容される6つのコイルU1,U2,U3,U4,U5,U6のそれぞれの巻き始め位置は、コイルU1,U2,U3とコイルU4,U5,U6の2組に分けて、周方向において180°間隔に配置される。また、同じスロット31に収容される6つのコイルU1,U2,U3,U4,U5,U6は、各々のコイルが他のコイルの巻き始め位置及び自身のコイルの巻き始め位置で径方向に重なるように層が変更される。   As shown in FIG. 13, six coils U1, U2, U3, U4, U5, and U6 that respectively constitute six U-phase parallel circuits Lu are arranged in three slots 31 that are continuously arranged in the circumferential direction. It is divided into two sets of U1, U2, U3 and coils U4, U5, U6, and is housed three by three. Further, the winding start positions of the six coils U1, U2, U3, U4, U5, and U6 accommodated in the same slot 31 are divided into two sets of coils U1, U2, and U3 and coils U4, U5, and U6. , Are arranged at intervals of 180 ° in the circumferential direction. The six coils U1, U2, U3, U4, U5, and U6 accommodated in the same slot 31 are arranged such that each coil overlaps in the radial direction at the winding start position of another coil and the winding start position of its own coil. The layer is changed.

以上の結果、コイルU1,U2,U3,U4,U5,U6が収容されるスロット31(例えばNo.72、No.1、No.2、No.36、No.37、No.38等)では、コイルU1,U2,U3,U4,U5,U6が径方向に沿って順に代わりつつ交互に収容される。例えばNo.72のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU1,U6,U2,U4,U3,U5・・・の順番で収容される。また、例えばNo.1のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU2,U4,U3,U5,U1,U6・・・の順番で収容される。また、例えばNo.2のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU3,U5,U1,U6,U2,U4・・・の順番で収容される。例えばNo.36のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU4,U3,U5,U1,U6,U2・・・の順番で収容される。また、例えばNo.37のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU5,U1,U6,U2,U4,U3・・・の順番で収容される。また、例えばNo.38のスロットでは、ターン数が小から大に向けてコイルU6,U2,U4,U3,U5,U1・・・の順番で収容される。   As a result, in the slot 31 (for example, No. 72, No. 1, No. 2, No. 36, No. 37, No. 38, etc.) in which the coils U1, U2, U3, U4, U5, U6 are accommodated. The coils U1, U2, U3, U4, U5 and U6 are alternately accommodated while being sequentially changed along the radial direction. For example, no. In the 72 slots, the coils U1, U6, U2, U4, U3, U5... Also, for example, No. In one slot, the number of turns is accommodated in the order of coils U2, U4, U3, U5, U1, U6. Also, for example, No. In the slot 2, the number of turns is accommodated in the order of the coils U3, U5, U1, U6, U2, U4. For example, no. In the 36 slots, the coils U4, U3, U5, U1, U6, U2... Also, for example, No. In the slot of 37, the number of turns is accommodated in the order of coils U5, U1, U6, U2, U4, U3. Also, for example, No. In the 38 slots, the coils U6, U2, U4, U3, U5, U1,...

本変形例においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。また、並列回路数を6とすることで、回転電機10のさらなる小型化が可能となると共に、固定子巻線41のターン数の選択の幅が広がり設計の自由度をさらに向上できる。   Also in this modification, the same effect as the above embodiment can be obtained. Further, by setting the number of parallel circuits to 6, the rotating electrical machine 10 can be further reduced in size, and the selection range of the number of turns of the stator winding 41 can be widened to further improve the design freedom.

また、以上既に述べた以外にも、上記各実施形態による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記各実施形態は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。   In addition to the above, the methods according to the above embodiments may be used in appropriate combination. In addition, although not illustrated one by one, each above-mentioned embodiment is implemented by adding various changes without departing from the gist thereof.

10 回転電機
20 回転子
31 スロット
32 固定子鉄心
41 固定子巻線
Lu 並列回路
Lv 並列回路
Lw 並列回路
U1〜U4 コイル
V1〜V4 コイル
W1〜W4 コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating electric machine 20 Rotor 31 Slot 32 Stator iron core 41 Stator winding Lu Parallel circuit Lv Parallel circuit Lw Parallel circuit U1-U4 coil V1-V4 coil W1-W4 coil

Claims (7)

各相に2以上の並列回路を有するように複数のコイルが並列に接続されて波巻方式となるように構成された三相の固定子巻線と、
同相の前記並列回路を構成する2以上の前記コイルを各々収容する複数のスロットを備えた固定子鉄心と、を有する
ことを特徴とする回転電機。
A three-phase stator winding configured to have a wave winding system in which a plurality of coils are connected in parallel so as to have two or more parallel circuits in each phase;
A rotating electrical machine comprising: a stator core having a plurality of slots each housing two or more coils constituting the parallel circuit of the same phase.
前記固定子巻線は、
一の前記スロットに収容される、同相の前記並列回路を構成する2以上の前記コイルのそれぞれの巻き始め位置が前記固定子鉄心の周方向において等間隔に配置されるように構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
The stator winding is
The winding start positions of the two or more coils constituting the parallel circuit of the same phase housed in one of the slots are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the stator core. The rotating electrical machine according to claim 1.
前記固定子巻線は、
前記一のスロットに収容される、同相の前記並列回路を構成する2以上の前記コイルのうち、一の前記並列回路を構成する前記コイルが他の前記並列回路を構成する前記コイルの前記巻き始め位置で当該コイルと前記固定子鉄心の径方向に重なるように層が変更されるように、構成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の回転電機。
The stator winding is
Of the two or more coils constituting the parallel circuit of the same phase housed in the one slot, the coil constituting one of the parallel circuits constitutes the winding start of the coil constituting the other parallel circuit The rotating electrical machine according to claim 2, wherein the rotating electric machine is configured such that the layer is changed so as to overlap the coil and the stator core in a radial direction at a position.
複数の磁極を備えた回転子をさらに有し、
前記固定子巻線は、
同相の前記並列回路を構成する2以上の前記コイルが、前記回転子の前記磁極ごとに対応して前記固定子鉄心の周方向に連続して配置された2以上の前記スロットにそれぞれ収容されるように、構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の回転電機。
A rotor having a plurality of magnetic poles;
The stator winding is
Two or more coils constituting the parallel circuit of the same phase are respectively accommodated in two or more slots arranged continuously in the circumferential direction of the stator core corresponding to each magnetic pole of the rotor. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the rotating electrical machine is configured as described above.
前記固定子巻線は、
同相の前記並列回路を構成する2以上の前記コイルが前記固定子鉄心の径方向に沿って順に代わりつつ各スロットに収容されるように、構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の回転電機。
The stator winding is
The two or more coils constituting the parallel circuit of the same phase are configured to be accommodated in the respective slots while being sequentially changed along the radial direction of the stator core. The rotating electrical machine according to any one of the above.
前記固定子巻線は、
U相、V相、W相に4つの前記並列回路をそれぞれ有するように前記複数のコイルが並列に接続されて構成され、
各相において、同相の前記並列回路を構成する4つの前記コイルが回転子の磁極ごとに対応して前記固定子鉄心の周方向に連続して配置された2つの前記スロットに2つずつ収容され、
一の前記スロットに収容される、同相の前記並列回路を構成する2つの前記コイルのそれぞれの巻き始め位置が前記固定子鉄心の周方向において180°間隔に配置され、
前記一のスロットに収容される、同相の前記並列回路を構成する2つの前記コイルのうち、一方の前記並列回路を構成する前記コイルが他方の前記並列回路を構成する前記コイルの前記巻き始め位置で当該コイルと前記固定子鉄心の径方向に重なるように層が変更されるように構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の回転電機。
The stator winding is
The plurality of coils are configured to be connected in parallel so as to have four parallel circuits in U phase, V phase, and W phase, respectively.
In each phase, two of the four coils constituting the parallel circuit of the same phase are accommodated in two slots arranged continuously in the circumferential direction of the stator core corresponding to each magnetic pole of the rotor. ,
Winding start positions of the two coils constituting the parallel circuit of the same phase housed in one of the slots are arranged at intervals of 180 ° in the circumferential direction of the stator core;
Of the two coils constituting the parallel circuit of the same phase housed in the one slot, the coil constituting one of the parallel circuits is the winding start position of the coil constituting the other parallel circuit 6. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the layer is changed so as to overlap in a radial direction of the coil and the stator core.
回転電機の固定子鉄心に装着される固定子巻線であって、
各相に2以上の並列回路を有するように複数のコイルが並列に接続されて波巻方式となるように構成され、同相の前記並列回路を構成する2以上の前記コイルが前記固定子鉄心の各スロットに各々収容されるように構成されている
ことを特徴とする固定子巻線。
A stator winding mounted on a stator core of a rotating electrical machine,
A plurality of coils are connected in parallel so as to have two or more parallel circuits in each phase to form a wave winding system, and the two or more coils constituting the parallel circuit of the same phase are formed of the stator core. A stator winding characterized by being configured to be accommodated in each slot.
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