JP2020202651A - 回転電気機械およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
実施形態1について説明する。本実施形態の回転電気機械(10)は、負荷を駆動するための電動機として構成されている。回転電気機械(10)は、例えば回転式圧縮機に適用されるが、その用途はこれに限られない。
図1に示すように、回転電気機械(10)は、固定子(20)と、固定子(20)の内周側に設けられる回転子(図示せず)とを備える。固定子(20)は、固定子コア(21)と、セグメントコイル(30)とを備える。
図2には、任意の1つの接合部(34)で接合された複数(この例では、6つ)の導体セグメント(33)の端部近傍が示されている。各導体セグメント(33)は、横断面形状が長方形状の平角線で構成される。各導体セグメント(33)は、導体と、導体を被覆する絶縁材料(例えば、エナメル)とを有し、端部でのみ導体が露出している。複数の導体セグメント(33)は、固定子コア(21)の径方向に並ぶように配置される(以下、複数の導体セグメント(33)が並ぶ方向を「並び方向」ともいう)。各導体セグメント(33)は、横断面の長方形状の短手方向が並び方向と一致するように配置される。
図4および図5を参照して、回転電気機械(10)の製造方法について説明する。ここでは、固定子コア(21)にセグメントコイル(30)を設ける工程について主に説明する。
本実施形態の回転電気機械(10)は、各接合部(34)で3つ以上の導体セグメント(33)が接合されることで形成されるセグメントコイル(30)を有する固定子(20)を備え、3つ以上の上記導体セグメント(33)の上記接合部(34)は、該接合部(34)に対する電流の向きが互いに異なる上記導体セグメント(33)を接続する直列接続部(35)を有し、上記直列接続部(35)の断面積(S1)は、各上記導体セグメント(33)の断面積(S2)よりも大きい。したがって、3つ以上の導体セグメント(33)を流れる電流の全てが直列接続部(35)を流れる。このため、直列接続部(35)の断面積(S1)が小さいと、直列接続部(35)における電気抵抗が大きくなり、ひいてはセグメントコイル(30)の電気抵抗が大きくなってしまう。これに対し、直列接続部(35)の断面積(S1)が各導体セグメント(33)の断面積(S2)よりも大きいので、直列接続部(35)における電気抵抗が抑制され、ひいてはセグメントコイル(30)の電気抵抗が抑制される。
実施形態1の変形例について説明する。本変形例では、回転電気機械(10)の製造に用いる治具(40)の形状と、それに対応する接合部(34)の形状とが上記実施形態1と異なる。以下、上記実施形態1と異なる点について主に説明する。
実施形態2について説明する。本実施形態では、保持工程および接合工程において、治具(40)ではなく導体リング(50)を用いる。以下、上記実施形態1と異なる点について主に説明する。
本実施形態の回転電気機械(10)によっても、上記実施形態1と同様の効果が得られる。
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
20 固定子
30 セグメントコイル
33 導体セグメント
34 接合部
35 直列接続部
36 並列接続部
40 治具
41 凹部
50 導体リング
51 凹部
S1 (接合部の)断面積
S2 (導体セグメントの)断面積
Claims (8)
- 各接合部(34)で3つ以上の導体セグメント(33)が接合されることで形成されるセグメントコイル(30)を有する固定子(20)を備えた回転電気機械(10)であって、
3つ以上の上記導体セグメント(33)の上記接合部(34)は、該接合部(34)に対する電流の向きが互いに異なる上記導体セグメント(33)を接続する直列接続部(35)を有し、
上記直列接続部(35)の断面積(S1)は、各上記導体セグメント(33)の断面積(S2)よりも大きい
ことを特徴とする回転電気機械。 - 請求項1において、
上記接合部(34)は、該接合部(34)に対する電流の向きが互いに同じである上記導体セグメント(33)を接続する並列接続部(36)を有し、
上記並列接続部(36)の断面積(S1)は、各上記導体セグメント(33)の断面積(S2)よりも大きい
ことを特徴とする回転電気機械。 - 請求項1または2において、
上記接合部(34)の全体の断面積(S1)は、各上記導体セグメント(33)の断面積(S2)よりも大きい
ことを特徴とする回転電気機械。 - 各接合部(34)で3つ以上の導体セグメント(33)が接合されることで形成されるセグメントコイル(30)を有する固定子(20)を備えた回転電気機械(10)の製造方法であって、
上記固定子(20)のスロットに上記導体セグメント(33)を挿入する挿入工程と、
上方へ開口する凹部(41)を有する治具(40)によって3つ以上の上記導体セグメント(33)の端部を保持する保持工程と、
3つ以上の上記導体セグメント(33)の端部を溶かして接合する接合工程とを含み、
上記保持工程では、上記導体セグメント(33)の端部の少なくとも一部が上記凹部(41)内に位置するように上記端部を上記治具(40)により保持し、
上記接合工程では、溶けた上記導体セグメント(33)を上記凹部(41)で受けた状態で凝固させる
ことを特徴とする回転電気機械の製造方法。 - 請求項4において、
上記治具(40)は、少なくとも一部が導電体で構成されており、
上記接合工程では、上記治具(40)の導電体で構成された部分を一方の電極とするアーク溶接によって上記導体セグメント(33)の端部を接合する
ことを特徴とする回転電気機械の製造方法。 - 請求項4または5において、
上記保持工程では、上記治具(40)によって上記導体セグメント(33)の端部を位置決めし、
上記接合工程では、位置決めされた上記導体セグメント(33)の端部を溶かして接合する
ことを特徴とする回転電気機械の製造方法。 - 請求項4〜6のいずれか1項において、
上記凹部(41)のうち少なくとも溶けた上記導体セグメント(33)が接触する部分は、セラミックス材料で構成される
ことを特徴とする回転電気機械の製造方法。 - 各接合部(34)で3つ以上の導体セグメント(33)が接合されることで形成されるセグメントコイル(30)を有する固定子(20)を備えた回転電気機械(10)の製造方法であって、
上記固定子(20)のスロットに上記導体セグメント(33)を挿入する挿入工程と、
上方へ開口する凹部(51)を有する導体リング(50)によって3つ以上の上記導体セグメント(33)の端部を保持する保持工程と、
3つ以上の上記導体セグメント(33)の端部を溶かして接合する接合工程とを含み、
上記保持工程では、上記導体セグメント(33)の端部の少なくとも一部が上記凹部(51)内に位置するように上記端部を上記導体リング(50)により保持し、
上記接合工程では、溶けた上記導体セグメント(33)を上記凹部(51)で受けつつ上記導体リング(50)のうち上記凹部(51)の周辺部分を溶かし、上記導体セグメント(33)と上記導体リング(50)とが一体化するように凝固させる
ことを特徴とする回転電気機械の製造方法。
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JP2019107818A JP2020202651A (ja) | 2019-06-10 | 2019-06-10 | 回転電気機械およびその製造方法 |
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WO2013099001A1 (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | 回転電機及び固定子製造方法 |
WO2016103989A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 回転電機の固定子巻線、これを備えた回転電機の固定子、およびこれを備えた回転電機 |
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2019
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