JP2021093840A - Stator of rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機のステータに関し、特に、各スロットに複数のセグメント導体が挿入されたコイルを備える回転電機のステータに関する。 The present invention relates to a stator of a rotary electric machine, and more particularly to a stator of a rotary electric machine including a coil in which a plurality of segment conductors are inserted in each slot.
従来から、ステータコアと、ステータコアの周方向に沿って複数形成されたスロットの各々に、径方向に沿って一列に挿入された複数のセグメント導体によって構成されるU相、V相、W相の各相のコイルと、を備える回転電機のステータが知られている。 Conventionally, each of the U phase, V phase, and W phase composed of a plurality of segment conductors inserted in a row along the radial direction in each of the stator core and a plurality of slots formed along the circumferential direction of the stator core. Rotating machine stators with phase coils are known.
例えば、特許文献1には、セグメント導体がスロットにおいて径方向に一列に4層挿入され、U相、V相、W相の各相のコイルは、それぞれ2つの巻線が並列に接続されて構成されている、4層2並列の回転電機のステータが開示されている。
For example, in
また、例えば、特許文献2には、セグメント導体がスロットにおいて径方向に一列に8層挿入され、U相、V相、W相の各相のコイルは、それぞれ2つの巻線が並列に接続されて構成されている、8層2並列の回転電機のステータが開示されている。
Further, for example, in
特許文献1の4層2並列の回転電機のステータは、スロットに挿入されるセグメント導体の数が少ないため、セグメント導体の導体部の径方向厚さ/導体部の周方向幅で表されるアスペクト比を容易に大きくすることができる。アスペクト比を大きくすると、セグメント導体により大きな電流を流すことができ、高出力高トルク化が可能である一方で、セグメント導体に生じる渦電流損が大きくなるため、コイルにおける損失が大きくなってしまうという課題があった。
Since the number of segment conductors inserted into the slots of the stator of the 4-layer, 2-parallel rotary electric machine of
特許文献2の8層2並列の回転電機のステータは、特許文献1の4層2並列の回転電機のステータよりもセグメント導体に生じる渦電流損が小さい。しかしながら、スロットに挿入されるセグメント導体の数が多いため、セグメント導体のアスペクト比が小さく、セグメント導体により大きな電流を流すことができず、高出力高トルク化が困難であるという課題があった。
The stator of the 8-layer 2-parallel rotary electric machine of
本発明は、回転電機の高出力高トルク化を図りつつ、コイルにおける損失を低減できる回転電機のステータを提供する。 The present invention provides a stator of a rotary electric machine capable of reducing loss in a coil while achieving high output and high torque of the rotary electric machine.
本発明は、
周方向に沿って所定の間隔で径方向内側に突出する複数のティースと、周方向で隣り合う前記ティース間の空間である複数のスロットと、を有する略円環形状のステータコアと、
複数の前記スロットの各々に挿入される複数のセグメント導体を有するコイルと、を備え、
各々の前記セグメント導体は、
前記スロットの内部に配置され、軸方向に略直線状に延びる脚部を有し、
前記脚部の軸方向の一端部は、前記ステータコアの軸方向の一端面から外側に突出しており、周方向において第1方向または第2方向に斜行して延びる斜行部と、前記斜行部の先端から軸方向外側に延びる先端部と、が形成されており、
複数の前記スロットの各々には、8つの前記セグメント導体の前記脚部が径方向に一列に挿入されている、回転電機のステータであって、
前記ステータコアの軸方向の前記一端面側から見て、
前記スロットに径方向に一列に挿入された8つの前記セグメント導体の前記脚部は、径方向内側から数えて、1層目に配置された第1脚部、2層目に配置された第2脚部、3層目に配置された第3脚部、4層目に配置された第4脚部、5層目に配置された第5脚部、6層目に配置された第6脚部、7層目に配置された第7脚部及び8層目に配置された第8脚部を有し、
前記第1脚部及び前記第2脚部の前記斜行部は、周方向において、前記第1方向及び前記第2方向のうち、いずれか一方の同一方向に斜行しており、
前記第3脚部及び前記第4脚部の前記斜行部は、周方向において、前記第1方向及び前記第2方向のうち、前記第1脚部及び前記第2脚部の前記斜行部と反対方向に斜行しており、
前記第5脚部及び前記第6脚部の前記斜行部は、周方向において、前記第1方向及び前記第2方向のうち、いずれか一方の同一方向に斜行しており、
前記第7脚部及び前記第8脚部の前記斜行部は、周方向において前記第5脚部及び前記第6脚部の前記斜行部と反対側に斜行している。
The present invention
A substantially annular stator core having a plurality of teeth protruding inward in the radial direction at predetermined intervals along the circumferential direction and a plurality of slots that are spaces between the teeth adjacent to each other in the circumferential direction.
A coil having a plurality of segment conductors inserted into each of the plurality of slots.
Each said segment conductor
It has legs that are located inside the slot and extend substantially linearly in the axial direction.
One end of the leg in the axial direction protrudes outward from one end surface in the axial direction of the stator core, and extends obliquely in the first or second direction in the circumferential direction, and the skew portion. A tip portion extending outward in the axial direction from the tip end of the portion is formed.
Each of the plurality of slots is a stator of a rotary electric machine in which the legs of eight segment conductors are inserted in a radial direction.
Seen from the one end surface side in the axial direction of the stator core
The legs of the eight segment conductors inserted in the slots in a row in the radial direction are the first leg portion arranged in the first layer and the second leg portion arranged in the second layer, counting from the inside in the radial direction. Legs, 3rd legs arranged in the 3rd layer, 4th legs arranged in the 4th layer, 5th legs arranged in the 5th layer, 6th legs arranged in the 6th layer , Has a 7th leg arranged in the 7th layer and an 8th leg arranged in the 8th layer.
The oblique portion of the first leg portion and the second leg portion is oblique in the same direction of either the first direction or the second direction in the circumferential direction.
The oblique portion of the third leg portion and the fourth leg portion is the oblique portion of the first leg portion and the second leg portion of the first direction and the second direction in the circumferential direction. It is skewed in the opposite direction to
The oblique portion of the fifth leg portion and the sixth leg portion is oblique in the same direction of either the first direction or the second direction in the circumferential direction.
The oblique portion of the 7th leg portion and the 8th leg portion is oblique in the circumferential direction to the side opposite to the oblique portion of the 5th leg portion and the 6th leg portion.
本発明によれば、ステータコアの軸方向の一端面側から見て、8つのセグメント導体がスロットに径方向に一列に挿入されているので、セグメント導体に生じる渦電流損を小さくすることができ、コイルにおける損失を低減できる。また、第1脚部及び第2脚部の斜行部は、周方向において、第1方向及び第2方向のうち、いずれか一方の同一方向に斜行しており、第3脚部及び第4脚部の斜行部は、周方向において、第1方向及び第2方向のうち、第1脚部及び第2脚部の斜行部と反対方向に斜行しており、第5脚部及び第6脚部の斜行部は、周方向において、第1方向及び第2方向のうち、いずれか一方の同一方向に斜行しており、第7脚部及び第8脚部の斜行部は、周方向において第5脚部及び第6脚部の斜行部と反対側に斜行していることによって、第1脚部と第2脚部、第3脚部と第4脚部、第5脚部と第6脚部、及び第7脚部と第8脚部によって、並列に接続した巻線を容易に構成することができる。これにより、各スロットにセグメント導体の脚部が径方向に一列に8層挿入され、U相、V相、W相の各相それぞれ4つの巻線が並列に接続された、8層4並列の回転電機を容易に構成できるので、各相のコイルにより大きな電流を流すことができ、高出力高トルク化が可能となる。 According to the present invention, eight segment conductors are inserted into the slots in a radial direction when viewed from one end surface side in the axial direction of the stator core, so that the eddy current loss generated in the segment conductors can be reduced. The loss in the coil can be reduced. Further, the oblique portions of the first leg portion and the second leg portion are oblique in the same direction of either the first direction or the second direction in the circumferential direction, and the third leg portion and the second leg portion are oblique. The oblique portion of the four legs is oblique in the circumferential direction in the direction opposite to the oblique portion of the first leg and the second leg among the first and second directions, and the fifth leg is And the oblique portion of the 6th leg is oblique in the same direction of either the 1st direction or the 2nd direction in the circumferential direction, and the oblique portion of the 7th leg and the 8th leg is oblique. The portions are oblique in the circumferential direction to the opposite side of the oblique portions of the 5th and 6th legs, so that the 1st and 2nd legs and the 3rd and 4th legs are oblique. , The fifth leg and the sixth leg, and the seventh leg and the eighth leg allow the windings connected in parallel to be easily configured. As a result, eight layers of segment conductor legs are inserted in a row in the radial direction in each slot, and four windings for each of the U-phase, V-phase, and W-phase are connected in parallel. Since the rotary electric machine can be easily configured, a large current can be passed through the coils of each phase, and high output and high torque can be achieved.
以下、本発明の回転電機のステータの一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the stator of the rotary electric machine of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1及び図2に示すように、本実施形態の回転電機のステータ10は、略円環形状のステータコア20と、ステータコア20に組付けられたコイル30と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、本明細書等では、説明を簡単かつ明確にするために、軸方向、径方向、周方向というときは、ステータ10及びステータコア20の中心軸線CLを基準にした方向をいう。また、軸方向内側とは、軸方向におけるステータ10の中央側をいい、軸方向外側とは、軸方向におけるステータ10の中央から離れる側をいう。
In the present specification and the like, for the sake of simplicity and clarification, the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction refer to the directions with reference to the central axis CL of the
ステータコア20は、略円環形状を有し、周方向に沿って所定の間隔で径方向内側に突出する複数のティース21と、周方向で隣り合うティース21間の空間である複数のスロット22と、を備える。本実施形態では、ステータコア20は、48個のティース21を有しており、48個のスロット22が形成されている。ステータコア20は、所定厚さの電磁鋼鈑を軸方向に複数積層して形成された積層コアとして形成されている。ステータコア20は、軸方向において、第1端面201と、第2端面202と、を有する。
The
コイル30は、ステータコア20に組付けられ、ステータコア20の第1端面201から軸方向外側に突出する第1コイルエンド部31と、ステータコア20の第2端面202から軸方向外側に突出する第2コイルエンド部32と、が形成されている。
The
コイル30は、48個のスロット22の各々に挿入される複数のセグメント導体40を有する。
The
図3に示すように、セグメント導体40は、断面が略矩形状の導体部401に絶縁被膜部402が設けられている。セグメント導体40は、互いに平行に延び、第1端部41a及び第2端部41bを有する一対の脚部41と、一対の脚部41の第2端部41b同士を接続する湾曲部42と、を備え、略U字状となっている。セグメント導体40は、一対の脚部41が、ステータコア20の異なるスロット22にそれぞれ挿入され、湾曲部42が、ステータコア20の第2端面202から軸方向外側に突出し、一対の脚部41の第1端部41aが、ステータコア20の第1端面201から軸方向外側に突出するように配置される。
As shown in FIG. 3, the
そして、ステータコア20の第1端面201から軸方向外側に突出した、一対の脚部41の突出部分は、不図示の治具が第1端部41aの先端部分を保持し、ステータコア20に対して軸方向で近づきながら周方向に相対回転することによって、ステータコア20の周方向に屈曲される。これにより、一対の脚部41の第1端部41aの突出部分は、ステータコア20の周方向において、互いに近づく方向、または互いに遠ざかる方向に屈曲して延びる斜行部43と、治具によって保持された第1端部41aの先端部分であり、斜行部43の先端からステータコア20の軸方向外側に延びる先端部44と、が形成される。
Then, in the protruding portion of the pair of
このようにして形成されたセグメント導体40は、斜行部43が、ステータコア20の周方向において互いに近づく方向に屈曲して延びる重ね巻セグメント導体40Aと、斜行部43が、ステータコア20の互いに遠ざかる方向に屈曲して延びる波巻セグメント導体40Bと、を有する。
In the
図4及び図5に示すように、ステータコア20の各スロット22には、セグメント導体40の脚部41が、径方向に一列に並んで8層挿入されている。すなわち、ステータコア20の各スロット22には、径方向内側から数えて、1層目に配置された第1脚部411、2層目に配置された第2脚部412、3層目に配置された第3脚部413、4層目に配置された第4脚部414、5層目に配置された第5脚部415、6層目に配置された第6脚部416、7層目に配置された第7脚部417、及び8層目に配置された第8脚部418、が挿入されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, eight layers of
ステータコア20の第1端面201側から見て、ステータコア20の各スロット22に挿入された8層の脚部41のうち、第1脚部411及び第2脚部412の斜行部43は、周方向において、反時計回りに斜行している。第3脚部413及び第4脚部414の斜行部43は、周方向において、時計回りに斜行している。第5脚部415及び第6脚部416の斜行部43は、周方向において、時計回りに斜行している。第7脚部417及び第8脚部418の斜行部43は、周方向において、反時計回りに斜行している。
When viewed from the
このように、第1脚部411〜第8脚部418の斜行部43は、2層ごとに周方向の斜行方向が同一である。したがって、第1脚部411の第1端部41aの先端部分を保持する第1治具と、第2脚部412の第1端部41aの先端部分を保持する第2治具とを、1つの駆動源でステータコア20に対して軸方向で近づきながら周方向で反時計回りとなるように相対回転させることができる。同様に、第3脚部413の第1端部41aの先端部分を保持する第3治具と、第4脚部414の第1端部41aの先端部分を保持する第4治具とを、1つの駆動源でステータコア20に対して軸方向で近づきながら周方向で時計回りとなるように相対回転させることができる。第5脚部415の第1端部41aの先端部分を保持する第5治具と第6脚部416の第1端部41aの先端部分を保持する第6治具とを、1つの駆動源でステータコア20に対して軸方向で近づきながら周方向で時計回りとなるように相対回転させることができる。第7脚部417の第1端部41aの先端部分を保持する第7治具と第8脚部418の第1端部41aの先端部分を保持する第8治具とを、1つの駆動源でステータコア20に対して軸方向で近づきながら周方向で反時計回りとなるように相対回転させることができる。
As described above, the
これにより、各スロット22に挿入されたセグメント導体40の脚部41の数(本実施形態では8つ)の半分の数(本実施形態では4つ)の駆動源で、第1脚部411〜第8脚部418の斜行部43を形成できるので、第1脚部411〜第8脚部418の斜行部43を形成する製造装置を簡素化でき、ステータ10の製造コストを低減できる。なお、本実施形態では、第3治具及び第4治具と、第5治具及び第6治具とは、いずれもステータコア20に対して周方向で時計回りとなるように相対回転するので、1つの駆動源で第3治具〜第6治具を駆動してもよい。この場合、3つの駆動源で第1脚部411〜第8脚部418の斜行部43を形成できるので、ステータ10の製造コストをさらに低減できる。
As a result, the number of drive sources (4 in the present embodiment) that is half of the number of legs 41 (8 in the present embodiment) of the
ステータコア20の第1端面201側から見て、スロット22に挿入された第1脚部411及び第2脚部412の斜行部43の先端から軸方向外側に延びる先端部44、並びに第7脚部417及び第8脚部418の斜行部43の先端から軸方向外側に延びる先端部44と、反時計回りに6つ目のスロット22に挿入された第3脚部413及び第4脚部414の斜行部43の先端から軸方向外側に延びる先端部44、並びに第5脚部415及び第6脚部416の斜行部43の先端から軸方向外側に延びる先端部44とが、径方向内側から、第1脚部411の先端部44、第2脚部412の先端部44、第3脚部413の先端部44、及び第4脚部414の先端部44、第5脚部415の先端部44、第6脚部416の先端部44、第7脚部417の先端部44、及び第8脚部418の先端部44の順で、径方向に一列に並んでいる。
When viewed from the
次に、図6に示すように、径方向に一列に並んだ第1脚部411〜第8脚部418の先端部44は、ステータコア20の第1端面201側から見て、周方向において反時計回り側に配置された第1クランパ91と、周方向において時計回り側に配置された第2クランパ92とによって挟み込まれる。
Next, as shown in FIG. 6, the tip ends 44 of the
第1クランパ91は、ステータコア20の第1端面201側から見て、径方向に延びる第1側面911と、第1側面911の径方向外側に位置し、第1側面911と略同一直線上で径方向に延びる第2側面912と、第1脚部411の先端部44の径方向内側の側面と対向するように周方向に延びる第3側面913と、第8脚部418の先端部44の径方向外側の側面と対向するように周方向に延びる第4側面914と、第1側面911の径方向外側端部911aと第2側面912の径方向内側端部912bとの間に形成された楔部915と、を有する。
The
楔部915は、第1側面911及び第2側面912から周方向で時計回り側に突出している。楔部915は、第1側面911の径方向外側端部911aから径方向外側に傾斜して周方向で時計回り側に延びる第1傾斜面915aと、第2側面912の径方向内側端部912bから径方向内側に傾斜して周方向で時計回り側に延びる第2傾斜面915bと、を備える。
The
第2クランパ92は、ステータコア20の第1端面201側から見て、径方向に延びる第1側面921と、第1側面921の径方向外側に位置し、第1側面921と略同一直線上で径方向に延びる第2側面922と、第1脚部411の先端部44の径方向内側の側面と対向するように周方向に延びる第3側面923と、第8脚部418の先端部44の径方向外側の側面と対向するように周方向に延びる第4側面924と、第1側面921の径方向外側端部921aと第2側面922の径方向内側端部922bとの間に形成された楔部925と、を有する。
The
楔部925は、第1側面921及び第2側面922から周方向で反時計回り側に突出している。楔部925は、第1側面921の径方向外側端部921aから径方向外側に傾斜して周方向で時計回り側に延びる第1傾斜面925aと、第2側面922の径方向内側端部922bから径方向内側に傾斜して周方向で時計回り側に延びる第2傾斜面925bと、を備える。
The
第1クランパ91と第2クランパ92は、ステータコア20の第1端面201側から見て、周方向で対称、すなわち径方向を軸として線対称な形状となっている。
The
この第1クランパ91及び第2クランパ92を、径方向に一列に並んだ第1脚部411〜第8脚部418の先端部44に挟み込む。
The
このとき、ステータコア20の第1端面201側から見て、第1クランパ91の第1側面911は、径方向に一列に並んだ第1脚部411〜第4脚部414の先端部44の周方向で反時計回り側の側面と対向し、第2クランパ92の第1側面921は、径方向に一列に並んだ第1脚部411〜第4脚部414の先端部44の周方向で時計回り側の側面と対向する。第1クランパ91の第2側面912は、径方向に一列に並んだ第5脚部415〜第8脚部418の先端部44の周方向で反時計回り側の側面と対向し、第2クランパ92の第2側面922は、径方向に一列に並んだ第5脚部415〜第8脚部418の先端部44の周方向で時計回り側の側面と対向する。第1クランパ91の楔部915と第2クランパ92の楔部925とは、径方向において第4脚部414の先端部44と第5脚部415の先端部44との間に位置し、周方向で対向している。第1クランパ91の第3側面913及び第2クランパ92の第3側面923は、略同一直線上で周方向に延び、第1脚部411の先端部44の径方向で内側の側面と当接または近接している。第1クランパ91の第4側面914及び第2クランパ92の第4側面924は、略同一直線上で周方向に延び、第8脚部418の先端部44の径方向で外側の側面と当接または近接している。
At this time, when viewed from the
そして、第1クランパ91及び第2クランパ92を周方向で互いに近づくように移動させる。
Then, the
すると、第4脚部414の先端部44が、第1クランパ91の楔部915の第1傾斜面915a及び第2クランパ92の楔部925の第1傾斜面925aに当接する。また、第5脚部415の先端部44が、第1クランパ91の楔部915の第2傾斜面915b及び第2クランパ92の楔部925の第2傾斜面925bに当接する。
Then, the
そして、第1クランパ91及び第2クランパ92を、周方向で互いにさらに近づくように移動させる。
Then, the
すると、第1クランパ91の楔部915の第1傾斜面915a及び第2クランパ92の楔部925の第1傾斜面925aが、第4脚部414の先端部44を径方向内側に押圧する。これにより、第1クランパ91及び第2クランパ92が互いに近づくにしたがって、第4脚部414の先端部44は、第1クランパ91の楔部915の第1傾斜面915a及び第2クランパ92の楔部925の第1傾斜面925aに沿って、径方向内側に傾斜するように屈曲変形する。そして、第4脚部414の先端部44が、径方向内側に傾斜するように屈曲変形するのに伴って第3脚部413の先端部44を径方向内側に押圧し、第3脚部413の先端部44は、径方向内側に傾斜するように屈曲変形する。さらに、第3脚部413の先端部44が、径方向内側に傾斜するように屈曲変形するのに伴って第2脚部412の先端部44を径方向内側に押圧し、第2脚部412の先端部44は、径方向内側に傾斜するように屈曲変形する。第1脚部411の先端部44は、第1クランパ91の第3側面913及び第2クランパ92の第3側面923と当接または近接しているので、第2脚部412の先端部44が径方向内側に傾斜するように屈曲変形して第1脚部411の先端部44を押圧しても、第1脚部411の先端部44は、ほぼ屈曲変形せず軸方向と略平行に延びている(図7参照)。そして、第1脚部411〜第4脚部414の先端部44は、隣接する先端部44が当接した状態で、第1クランパ91及び第2クランパ92によって保持される。
Then, the first
同時に、第1クランパ91の楔部915の第2傾斜面915b及び第2クランパ92の楔部925の第2傾斜面925bが、第5脚部415の先端部44を径方向外側に押圧する。これにより、第1クランパ91及び第2クランパ92が互いに近づくにしたがって、第5脚部415の先端部44は、第1クランパ91の楔部915の第2傾斜面915b及び第2クランパ92の楔部925の第2傾斜面925bに沿って、径方向外側に傾斜するように屈曲変形する。そして、第5脚部415の先端部44が、径方向外側に傾斜するように屈曲変形するのに伴って第6脚部416の先端部44を径方向外側に押圧し、第6脚部416の先端部44は、径方向外側に傾斜するように屈曲変形する。さらに、第6脚部416の先端部44が、径方向外側に傾斜するように屈曲変形するのに伴って第7脚部417の先端部44を径方向外側に押圧し、第7脚部417の先端部44は、径方向外側に傾斜するように屈曲変形する。第8脚部418の先端部44は、第1クランパ91の第4側面914及び第2クランパ92の第4側面924と当接または近接しているので、第7脚部417の先端部44が径方向外側に傾斜するように屈曲変形して第8脚部418の先端部44を押圧しても、第8脚部418の先端部44は、ほぼ屈曲変形せず軸方向と略平行に延びている(図7参照)。そして、第5脚部415〜第8脚部418の先端部44は、隣接する先端部44が当接した状態で、第1クランパ91及び第2クランパ92によって保持される。
At the same time, the second
そして、第1クランパ91及び第2クランパ92によって、第1脚部411〜第4脚部414の先端部44の隣接する先端部44が当接し、第5脚部415〜第8脚部418の先端部44の隣接する先端部44が当接した状態で、例えばレーザ溶接により、第1脚部411の先端部44と第2脚部412の先端部44、第2脚部412の先端部44と第3脚部413の先端部44、及び第3脚部413の先端部44と第4脚部414の先端部44が接合され、第5脚部415の先端部44と第6脚部416の先端部44、第6脚部416の先端部44と第7脚部417の先端部44、及び第7脚部417の先端部44と第8脚部418の先端部44が接合される。これにより、第1脚部411〜第4脚部414の先端部44が4つ一体に接合されて導通する第1接合部451が形成され、第5脚部415〜第8脚部418の先端部44が4つ一体に接合されて導通する第2接合部452が形成される。
Then, the
このように、ステータコア20の第1端面201側から見て、スロット22に挿入された第1脚部411及び第2脚部412の先端部44と、反時計回りに6つ目のスロット22に挿入された第3脚部413及び第4脚部414の先端部44とが径方向に一列に並んでおり、スロット22に挿入された第7脚部417及び第8脚部418の先端部44と、反時計回りに6つ目のスロット22に挿入された第3脚部413及び第4脚部414の先端部44とが径方向に一列に並んでいるので、簡素な形状の第1クランパ91及び第2クランパ92を用いて、スロット22に挿入された第1脚部411及び第2脚部412の先端部44と、反時計回りに6つ目のスロット22に挿入された第3脚部413及び第4脚部414の先端部44とを容易に接合することができ、スロット22に挿入された第7脚部417及び第8脚部418の先端部44と、反時計回りに6つ目のスロット22に挿入された第3脚部413及び第4脚部414の先端部44とを容易に接合することができる。これにより、第1接合部451及び第2接合部452を容易に形成することができる。
In this way, when viewed from the
なお、一部のスロット22に挿入された第1脚部411及び第2脚部412の先端部44は、互いに接合しているが、異なるスロット22に挿入された第3脚部413及び第4脚部414の先端部44とは、接合していない。同様に、一部のスロット22に挿入された第3脚部413及び第4脚部414の先端部44は、互いに接合しているが、異なるスロット22に挿入された第1脚部411及び第2脚部412の先端部44とは、接合していない。また、一部のスロット22に挿入された第5脚部415及び第6脚部416の先端部44は、互いに接合しているが、異なるスロット22に挿入された第7脚部417及び第8脚部418の先端部44とは、接合していない。同様に、一部のスロット22に挿入された第7脚部417及び第8脚部418の先端部44は、互いに接合しているが、異なるスロット22に挿入された第5脚部415及び第6脚部416の先端部44とは、接合していない。この詳細については後述する。
The
このようにして、48個のスロット22の各々に挿入される複数のセグメント導体40によって、コイル30が構成される。そして、各セグメント導体40の斜行部43及び先端部44が、コイル30の第1コイルエンド部31を構成し、各セグメント導体40の湾曲部42が、コイル30の第2コイルエンド部32を構成する。
In this way, the
したがって、本実施形態のステータ10は、スロット22に挿入された第1脚部411及び第2脚部412の先端部44と、異なるスロット22に挿入された第3脚部413及び第4脚部414の先端部44とが接合された第1接合部451、並びに、スロット22に挿入された第5脚部415及び第6脚部416の先端部44と、異なるスロット22に挿入された第7脚部417及び第8脚部418の先端部44とが接合された第2接合部452、を有する。すなわち、本実施形態のステータ10は、ステータコア20の各スロット22に一列に8層挿入された脚部41の先端部44が4つずつ接合されて、1つのスロット22に挿入された8つの脚部41に対して2つの接合部(第1接合部451、第2接合部452)を有する。
Therefore, the
従来のステータは、ステータコアの各スロットにセグメント導体の脚部を径方向に一列に8層並べて挿入してコイルを構成する場合、第1脚部の先端部と、異なるスロットに挿入された第2脚部の先端部とが接合された第1接合部、第3脚部の先端部と、異なるスロットに挿入された第4脚部の先端部とが接合された第2接合部、第5脚部の先端部と、異なるスロットに挿入された第6脚部の先端部とが接合された第3接合部、第7脚部の先端部と、異なるスロットに挿入された第8脚部の先端部とが接合された第4接合部を有していた。したがって、従来のステータは、ステータコアの各スロットに一列に8層挿入された脚部の先端部が2つずつ接合されて、1つのスロットに挿入された8つの脚部に対して4つの接合部を有していた。 In the conventional stator, when eight layers of segment conductor legs are arranged in a radial direction in each slot of the stator core to form a coil, the tip of the first leg and the second slot inserted in different slots. The second joint and the fifth leg, in which the tips of the first and third legs to which the tips of the legs are joined and the tips of the fourth legs inserted in different slots are joined. The tip of the third and seventh legs, where the tip of the portion and the tip of the sixth leg inserted in different slots are joined, and the tip of the eighth leg inserted in different slots. It had a fourth joint to which the parts were joined. Therefore, in the conventional stator, two tips of the legs inserted in a row in eight layers are joined to each slot of the stator core, and four joints are joined to the eight legs inserted into one slot. Had.
したがって、従来のステータは、径方向に4つの接合部が配置されるため、4つの接合部間の径方向の間隔を大きくすることが難しく、コイルの部分放電開始電圧を高くするのが困難であった。 Therefore, in the conventional stator, since four joints are arranged in the radial direction, it is difficult to increase the radial distance between the four joints, and it is difficult to increase the partial discharge start voltage of the coil. there were.
これに対し、本実施形態では、径方向に配置される接合部は第1接合部451と第2接合部452の2つであるので、接合部間の径方向の間隔を大きくすることが可能となり、コイル30の部分放電開始電圧を高くすることが可能である。
On the other hand, in the present embodiment, since there are two joints arranged in the radial direction, the first
また、従来のステータを製造するためには、第1クランパ91及び第2クランパ92には、径方向において、第2脚部の先端部と第3脚部の先端部との間、第4脚部の先端部と第5脚部の先端部との間、及び第6脚部の先端部と第7脚部の先端部との間に楔部を設ける必要があるため、第1クランパ91及び第2クランパ92それぞれ3つ、計6つの楔部を設ける必要があった。さらに、第1クランパ91及び第2クランパ92それぞれに3つの楔部を設けるためには、1つの楔部の大きさを小さくする必要があった。
Further, in order to manufacture the conventional stator, the
これに対し、本実施形態では、第1脚部411〜第4脚部414の先端部44が4つ一体に接合され、第5脚部415〜第8脚部418の先端部44が4つ一体に接合されるので、第1クランパ91及び第2クランパ92は、径方向において、第4脚部の先端部と第5脚部の先端部との間のみに楔部915、925を設ければよく、第1クランパ91及び第2クランパ92それぞれ1つ、計2つの楔部915、925を設ければよい。これにより、第1クランパ91及び第2クランパ92の形状を簡素化できるので、ステータ10の製造コストを低減することができる。さらに、第1クランパ91及び第2クランパ92それぞれ1つの楔部915、925を形成すればよいので、楔部915、925を大型化できる。これにより、第1クランパ91及び第2クランパ92の剛性を高めることができるので、ステータ10の製造コストを低減することができる。
On the other hand, in the present embodiment, four
また、図7に示すように、第2脚部412〜第4脚部414の先端部44が径方向内側に傾斜するように屈曲し、第5脚部415〜第7脚部417の先端部44が径方向外側に傾斜するように屈曲しているので、第4脚部414の先端部44と第5脚部415の先端部44の径方向の間隔が大きくなる。これにより、コイル30の部分放電開始電圧が高くなり、コイル30での部分放電の発生を抑制することができるので、コイル30をより大きな電力で駆動することができ、回転電機の出力性能が向上する。
Further, as shown in FIG. 7, the
さらに、第1クランパ91及び第2クランパ92によって、第2脚部412〜第4脚部414の先端部44を径方向内側に屈曲変形させると、軸方向に対する第3脚部413の先端部44の径方向内側への傾斜角θ3は、軸方向に対する第2脚部412の先端部44の径方向内側への傾斜角θ2よりも大きくなり、第4脚部414の先端部44の径方向内側への傾斜角θ4は、傾斜角θ3よりも大きくなる。また、このように第1クランパ91及び第2クランパ92によって、第5脚部415〜第7脚部417の先端部44を径方向外側に屈曲変形させると、軸方向に対する第6脚部416の先端部44の径方向外側への傾斜角θ6は、軸方向に対する第7脚部417の先端部44の径方向外側への傾斜角θ7よりも大きくなり、第5脚部415の先端部44の径方向外側への傾斜角θ5は、傾斜角θ6よりも大きくなる。
Further, when the
これにより、第2脚部412〜第4脚部414の先端部44のうち、第4脚部414の先端部44が径方向内側に最も傾斜するように屈曲し、第5脚部415〜第7脚部417の先端部44のうち、第5脚部415の先端部44が径方向外側に最も傾斜するように屈曲しているので、第4セグメント導体の先端部と第5セグメント導体の先端部との径方向の間隔、すなわち、第1接合部451と第2接合部452との径方向の間隔をより大きくすることができ、コイル30の部分放電開始電圧をより高くすることができる。
As a result, of the
また、第1脚部411の先端部44及び第8脚部418の先端部44は、径方向内側及び径方向外側には屈曲しておらず、軸方向と平行に延びているので、第1コイルエンド部31の径方向長さを大きくすることなく、第4セグメント導体の先端部と第5セグメント導体の先端部との径方向の間隔を大きくすることができる。
Further, the
<セグメント導体によるコイルの構成>
次に、ステータコア20の各スロット22に挿入されたセグメント導体40(重ね巻セグメント導体40A及び波巻セグメント導体40B)によるコイル30の構成について説明する。
<Coil configuration with segment conductors>
Next, the configuration of the
図8に示すように、コイル30には、U相引出線50U、V相引出線50V、W相引出線50Wが接続されている。不図示の電力変換装置等と電気的に接続されている。回転電機が電動機として駆動する際には、U相引出線50U、V相引出線50V、W相引出線50Wは、不図示の電力変換装置等から供給される3相交流電力のうち、それぞれU相交流電力、V相交流電力、W相交流電力をコイル30に供給する。回転電機が発電機として駆動する際には、U相引出線50U、V相引出線50V、W相引出線50Wは、回転電機によって生成される3相交流電力のうち、それぞれU相交流電力、V相交流電力、W相交流電力を不図示の電力変換装置等に供給する。
As shown in FIG. 8, a
本実施形態では、U相引出線50Uは、第1U相引出線51U及び第2U相引出線52Uの2本の引出線を有する。V相引出線50Vは、第1V相引出線51V及び第2V相引出線52Vの2本の引出線を有する。W相引出線50Wは、第1W相引出線51W及び第2W相引出線52Wの2本の引出線を有する。第1U相引出線51U及び第2U相引出線52Uと、第1V相引出線51V及び第2V相引出線52Vと、第1W相引出線51W及び第2W相引出線52Wとは、それぞれ所定のセグメント導体40の先端部44と電気的に接続されている。第1U相引出線51U及び第2U相引出線52Uと、第1V相引出線51V及び第2V相引出線52Vと、第1W相引出線51W及び第2W相引出線52Wとが、それぞれどのセグメント導体40の先端部44と電気的に接続されているかの詳細については、後述する。
In the present embodiment, the
コイル30には、第1U相ブリッジ61U及び第2U相ブリッジ62Uと、第1V相ブリッジ61V及び第2V相ブリッジ62Vと、第1W相ブリッジ61W及び第2W相ブリッジ62Wとが接続されている。第1U相ブリッジ61U及び第2U相ブリッジ62Uと、第1V相ブリッジ61V及び第2V相ブリッジ62Vと、第1W相ブリッジ61W及び第2W相ブリッジ62Wとは、いずれも導体であり、絶縁被覆されていても、絶縁被覆されていなくてもよい。第1U相ブリッジ61U及び第2U相ブリッジ62Uと、第1V相ブリッジ61V及び第2V相ブリッジ62Vと、第1W相ブリッジ61W及び第2W相ブリッジ62Wとは、いずれもコイル30の軸方向外側で周方向に延び、両端部がそれぞれ異なるセグメント導体40の先端部44と電気的に接続している。第1U相ブリッジ61U及び第2U相ブリッジ62Uと、第1V相ブリッジ61V及び第2V相ブリッジ62Vと、第1W相ブリッジ61W及び第2W相ブリッジ62Wとが、それぞれどのセグメント導体40の先端部44と電気的に接続されているかの詳細については、後述する。
A first
コイル30には、中性点70が接続されている。中性点70は、導体であり、絶縁被覆されていても、絶縁被覆されていなくてもよい。本実施形態では、中性点70は、コイル30の径方向外側で周方向に延び、複数のセグメント導体40の先端部44と電気的に接続している。中性点70が、どのセグメント導体40の先端部44と電気的に接続されているかの詳細については、後述する。
A
図9に示すように、コイル30は、U相コイル30U、V相コイル30V、W相コイル30Wの3相のコイルから構成される。U相コイル30Uは、U相引出線50Uと電気的に接続する。V相コイル30Vは、V相引出線50Vと電気的に接続する。W相コイル30Wは、W相引出線50Wと電気的に接続する。
As shown in FIG. 9, the
U相コイル30Uは、巻線U1、U2、U3、U4の4つの巻線が並列に接続されて構成される。それぞれの巻線U1、U2、U3、U4はそれぞれ、ステータコア20の中心軸線CLから径方向外側に向かって見て、時計回りに巻回する巻線U1−1、U2−1、U3−1、U4−1と、反時計回りに巻回する巻線U1−2、U2−2、U3−2、U4−2と、を有する。巻線U1−1、U2−1の一端部は、第1U相引出線51Uと電気的に接続している。巻線U3−1、U4−1の一端部は、第2U相引出線52Uと電気的に接続している。巻線U1−1、U2−1の他端部と巻線U1−2、U2−2の一端部とは、第1U相ブリッジ61Uを介して電気的に接続している。巻線U3−1、U4−1の他端部と巻線U3−2、U4−2一端部とは、第2U相ブリッジ62Uを介して電気的に接続している。巻線U1−2、U2−2の他端部及び巻線U3−2、U4−2の他端部は、中性点70と電気的に接続している。
The
V相コイル30Vは、巻線V1、V2、V3、V4の4つの巻線が並列に接続されて構成される。それぞれの巻線V1、V2、V3、V4はそれぞれ、ステータコア20の中心軸線CLから径方向外側に向かって見て、時計回りに巻回する巻線V1−1、V2−1、V3−1、V4−1と、反時計回りに巻回する巻線V1−2、V2−2、V3−2、V4−2と、を有する。巻線V1−1、V2−1の一端部は、第1V相引出線51Vと電気的に接続している。巻線V3−1、V4−1の一端部は、第2V相引出線52Vと電気的に接続している。巻線V1−1、V2−1の他端部と巻線V1−2、V2−2の一端部とは、第1V相ブリッジ61Vを介して電気的に接続している。巻線V3−1、V4−1の他端部と巻線V3−2、V4−2一端部とは、第2V相ブリッジ62Vを介して電気的に接続している。巻線V1−2、V2−2の他端部及び巻線V3−2、V4−2の他端部は、中性点70と電気的に接続している。
The V-
W相コイル30Wは、巻線W1、W2、W3、W4の4つの巻線が並列に接続されて構成される。それぞれの巻線W1、W2、W3、W4はそれぞれ、ステータコア20の中心軸線CLから径方向外側に向かって見て、時計回りに巻回する巻線W1−1、W2−1、W3−1、W4−1と、反時計回りに巻回する巻線W1−2、W2−2、W3−2、W4−2と、を有する。巻線W1−1、W2−1の一端部は、第1W相引出線51Wと電気的に接続している。巻線W3−1、W4−1の一端部は、第2W相引出線52Wと電気的に接続している。巻線W1−1、W2−1の他端部と巻線W1−2、W2−2の一端部とは、第1W相ブリッジ61Wを介して電気的に接続している。巻線W3−1、W4−1の他端部と巻線W3−2、W4−2一端部とは、第2W相ブリッジ62Wを介して電気的に接続している。巻線W1−2、W2−2の他端部及び巻線W3−2、W4−2の他端部は、中性点70と電気的に接続している。
The W-
ステータコア20の48個のスロット22について、説明を簡単かつ明確にするために、便宜上、ステータコア20の第1端面201側から見て、図2に示すように、時計回りに第1スロット2201〜第48スロット2248とする。
For the sake of simplicity and clarity of the description of the 48
ここでは、コイル30を構成するU相コイル30U、V相コイル30V、W相コイル30Wの3相のコイルのうち、V相コイル30Vの構成について、図10を参照して説明する。なお、図10において、巻線V1、V2を構成する脚部41は濃色(細かいドットの網掛け)で示し、巻線V3、V4を構成する脚部41は薄色(粗いドットの網掛け)で示している。
Here, the configuration of the V-
図10に示すように、ステータコア20の第1端面201側から見て、第1脚部411の第2端部41bと、周方向において反時計回りに5つ目のスロット22に挿入された第5脚部415の第2端部41bとが、湾曲部42によって接続されており、重ね巻セグメント導体40Aの一対の脚部41となっている。第2脚部412の第2端部41bと、周方向において反時計回りに5つ目のスロット22に挿入された第6脚部416の第2端部41bとが、湾曲部42によって接続されており、重ね巻セグメント導体40Aの一対の脚部41となっている。第3脚部413の第2端部41bと、周方向において時計回りに5つ目のスロット22に挿入された第7脚部417の第2端部41bとが、湾曲部42によって接続されており、波巻セグメント導体40Bの一対の脚部41となっている。第4脚部414の第2端部41bと、周方向において反時計回りに5つ目のスロット22に挿入された第8脚部418の第2端部41bとが、湾曲部42によって接続されており、波巻セグメント導体40Bの一対の脚部41となっている。
As shown in FIG. 10, when viewed from the
したがって、ステータコア20の第1端面201側から見て、第5脚部415の第2端部41bと、周方向において時計回りに5つ目のスロット22に挿入された第1脚部411の第2端部41bとが、湾曲部42によって接続されており、重ね巻セグメント導体40Aの一対の脚部41となっている。第6脚部416の第2端部41bと、周方向において時計回りに5つ目のスロット22に挿入された第2脚部412の第2端部41bとが、湾曲部42によって接続されており、重ね巻セグメント導体40Aの一対の脚部41となっている。第7脚部417の第2端部41bと、周方向において時計回りに5つ目のスロット22に挿入された第3脚部413の第2端部41bとが、湾曲部42によって接続されており、波巻セグメント導体40Bの一対の脚部41となっている。第8脚部418の第2端部41bと、周方向において時計回りに5つ目のスロット22に挿入された第4脚部414の第2端部41bとが、湾曲部42によって接続されており、波巻セグメント導体40Bの一対の脚部41となっている。
Therefore, when viewed from the
なお、第28スロット2228に挿入された第7脚部417の先端部44と第8脚部418の先端部44とは、例えばレーザ溶接により、接合されて導通している。また、第22スロット2222に挿入された第5脚部415の先端部44と第6脚部416の先端部44とは、例えばレーザ溶接により、接合されて導通している。一方で、第28スロット2228に挿入された第7脚部417及び第8脚部418の接合された先端部44と、第22スロット2222に挿入された第5脚部415及び第6脚部416の接合された先端部44とは、径方向に略直線状に並んで配置されているが、接合されておらず導通していない。
The
同様に、第27スロット2227に挿入された第7脚部417の先端部44と第8脚部418の先端部44とは、例えばレーザ溶接により、接合されて導通している。また、第21スロット2221に挿入された第5脚部415の先端部44と第6脚部416の先端部44とは、例えばレーザ溶接により、接合されて導通している。一方で、第27スロット2227に挿入された第7脚部417及び第8脚部418の接合された先端部44と、第21スロット2221に挿入された第5脚部415及び第6脚部416の接合された先端部44とは、径方向に略直線状に並んで配置されているが、接合されておらず導通していない。
Similarly, the
また、第21スロット2221に挿入された第7脚部417の先端部44と第8脚部418の先端部44とは、例えばレーザ溶接により、接合されて導通している。また、第15スロット2215に挿入された第5脚部415の先端部44と第6脚部416の先端部44とは、例えばレーザ溶接により、接合されて導通している。一方で、第21スロット2221に挿入された第7脚部417及び第8脚部418の接合された先端部44と、第15スロット2215に挿入された第5脚部415及び第6脚部416の接合された先端部44とは、径方向に略直線状に並んで配置されているが、接合されておらず導通していない。
Further, the
同様に、第22スロット2222に挿入された第7脚部417の先端部44と第8脚部418の先端部44とは、例えばレーザ溶接により、接合されて導通している。また、第16スロット2216に挿入された第5脚部415の先端部44と第6脚部416の先端部44とは、例えばレーザ溶接により、接合されて導通している。一方で、第22スロット2222に挿入された第7脚部417及び第8脚部418の接合された先端部44と、第16スロット2216に挿入された第5脚部415及び第6脚部416の接合された先端部44とは、径方向に略直線状に並んで配置されているが、接合されておらず導通していない。
Similarly, the
そして、V相引出線50Vの第1V相引出線51Vの先端部と、第28スロット2228に挿入された第7脚部417及び第8脚部418の接合された先端部44とは、例えばレーザ溶接により、接合されて導通している。そして、第28スロット2228に挿入された第8脚部418の先端部44が巻線V1−1の始点となり、第28スロット2228に挿入された第7脚部417の先端部44が巻線V2−1の始点となる。
Then, the tip of the first V-
V相引出線50Vの第2V相引出線52Vの先端部と、第27スロット2227に挿入された第7脚部417及び第8脚部418の接合された先端部44とは、例えばレーザ溶接により、接合されて導通している。そして、第27スロット2227に挿入された第8脚部418の先端部44が巻線V3−1の始点となり、第27スロット2227に挿入された第7脚部417の先端部44が巻線V4−1の始点となる。
The tip of the second V-
従来、巻線V1、V2、V3、V4の4つの巻線を並列に接続してV相コイル30Vを構成する場合、V相引出線50Vは並列数と同じ4つの引出線が必要であった。本実施形態では、第28スロット2228に挿入された第7脚部417及び第8脚部418の接合された先端部44にV相引出線50Vの第1V相引出線51Vの先端部を接合し、第27スロット2227に挿入された第7脚部417及び第8脚部418の接合された先端部44に第2V相引出線52Vの先端部を接合する。これにより、2つの引出線で、V相引出線50Vと巻線V1、V2、V3、V4とを導通することができるので、各相の引出線の数を増加させることなく、各相の巻線の並列数を2から4に増やすことができる。
Conventionally, when four windings V1, V2, V3, and V4 are connected in parallel to form a V-
次に、巻線V1(V1−1、V1−2)及び巻線V2(V2−1、V2−2)について説明する。 Next, windings V1 (V1-1, V1-2) and windings V2 (V2-1, V2-2) will be described.
巻線V1−1は、第28スロット2228に挿入された第8脚部418の先端部44が始点となり、第28スロット2228に挿入された第8脚部418が湾曲部42によって第33スロット2233に挿入された第4脚部414に接続し、第33スロット2233に挿入された第4脚部414が第1接合部451によって第39スロット2239に挿入された第2脚部412に接続し、第39スロット2239に挿入された第2脚部412が湾曲部42によって第34スロット2234に挿入された第6脚部416に接続し、第34スロット2234に挿入された第6脚部416が第2接合部452によって第40スロット2240に挿入された第8脚部418に接続し、第40スロット2240に挿入された第8脚部418が湾曲部42によって第45スロット2245に挿入された第4脚部414に接続し、第45スロット2245に挿入された第4脚部414が第1接合部451によって第3スロット2203に挿入された第2脚部412に接続し、第3スロット2203に挿入された第2脚部412が湾曲部42によって第46スロット2246に挿入された第6脚部416に接続し、第46スロット2246に挿入された第6脚部416が第2接合部452によって第4スロット2204に挿入された第8脚部418に接続し、第4スロット2204に挿入された第8脚部418が湾曲部42によって第9スロット2209に挿入された第4脚部414に接続し、第9スロット2209に挿入された第4脚部414が第1接合部451によって第15スロット2215に挿入された第2脚部412に接続し、第15スロット2215に挿入された第2脚部412が湾曲部42によって第10スロット2210に挿入された第6脚部416に接続し、第10スロット2210に挿入された第6脚部416が第2接合部452によって第16スロット2216に挿入された第8脚部418に接続し、第16スロット2216に挿入された第8脚部418が湾曲部42によって第21スロット2221に挿入された第4脚部414に接続し、第21スロット2221に挿入された第4脚部414が第1接合部451によって第27スロットに挿入された第2脚部412に接続し、第27スロットに挿入された第2脚部412が湾曲部42によって第22スロット2222に挿入された第6脚部416に接続し、第22スロット2222に挿入された第6脚部416の先端部44が終点となるように形成される。これにより、巻線V1−1は、ステータコア20の中心軸線CLから径方向外側に向かって見て、始点である第28スロット2228に挿入された第8脚部418の先端部44から、終点である第22スロット2222に挿入された第6脚部416の先端部44までの間に、時計回りに4周巻回する。
The winding V1-1 starts from the
巻線V2−1は、第28スロット2228に挿入された第7脚部417の先端部44が始点となり、第28スロット2228に挿入された第7脚部417が湾曲部42によって第33スロット2233に挿入された第3脚部413に接続し、第33スロット2233に挿入された第3脚部413が第1接合部451によって第39スロット2239に挿入された第1脚部411に接続し、第39スロット2239に挿入された第1脚部411が湾曲部42によって第34スロット2234に挿入された第5脚部415に接続し、第34スロット2234に挿入された第5脚部415が第2接合部452によって第40スロット2240に挿入された第7脚部417に接続し、第40スロット2240に挿入された第7脚部417が湾曲部42によって第45スロット2245に挿入された第3脚部413に接続し、第45スロット2245に挿入された第3脚部413が第1接合部451によって第3スロット2203に挿入された第1脚部411に接続し、第3スロット2203に挿入された第1脚部411が湾曲部42によって第46スロット2246に挿入された第5脚部415に接続し、第46スロット2246に挿入された第5脚部415が第2接合部452によって第4スロット2204に挿入された第7脚部417に接続し、第4スロット2204に挿入された第7脚部417が湾曲部42によって第9スロット2209に挿入された第3脚部413に接続し、第9スロット2209に挿入された第3脚部413が第1接合部451によって第15スロット2215に挿入された第1脚部411に接続し、第15スロット2215に挿入された第1脚部411が湾曲部42によって第10スロット2210に挿入された第5脚部415に接続し、第10スロット2210に挿入された第5脚部415が第2接合部452によって第16スロット2216に挿入された第7脚部417に接続し、第16スロット2216に挿入された第7脚部417が湾曲部42によって第21スロット2221に挿入された第3脚部413に接続し、第21スロット2221に挿入された第3脚部413が第1接合部451によって第27スロットに挿入された第1脚部411に接続し、第27スロットに挿入された第1脚部411が湾曲部42によって第22スロット2222に挿入された第5脚部415に接続し、第22スロット2222に挿入された第5脚部415の先端部44が終点となるように形成される。これにより、巻線V2−1は、ステータコア20の中心軸線CLから径方向外側に向かって見て、始点である第1V相引出線51Vと接合する第28スロット2228に挿入された第7脚部417の先端部44から、終点である第22スロット2222に挿入された第5脚部415の先端部44までの間に、時計回りに4周巻回する。
The winding V2-1 starts from the
第1V相ブリッジ61Vは、一端部が第22スロット2222に挿入された第5脚部415及び第6脚部416の接合された先端部44と接合して導通しており、他端部が第15スロット2215に挿入された第5脚部415及び第6脚部416の接合された先端部44と接合して導通している。したがって、第22スロット2222に挿入された第5脚部415及び第6脚部416の接合された先端部44と、第15スロット2215に挿入された第5脚部415及び第6脚部416の接合された先端部44とが、第1V相ブリッジ61Vを介して導通している。
One end of the first V-
そして、第1V相ブリッジ61Vの他端部と接合する第15スロット2215に挿入された第6脚部416の先端部44が巻線V1−2の始点となり、第1V相ブリッジ61Vの他端部と接合する第15スロット2215に挿入された第5脚部415の先端部44が巻線V2−2の始点となる。
Then, the
巻線V1−2は、第15スロット2215に挿入された第6脚部416の先端部44が始点となり、第15スロット2215に挿入された第6脚部416が湾曲部42によって第20スロット2220に挿入された第2脚部412に接続し、第20スロット2220に挿入された第2脚部412が第1接合部451によって第14スロット2214に挿入された第4脚部414に接続し、第14スロット2214に挿入された第4脚部414が湾曲部42によって第9スロット2209に挿入された第8脚部418に接続し、第9スロット2209に挿入された第8脚部418に接続が第2接合部452によって第3スロット2203に挿入された第6脚部416に接続し、第3スロット2203に挿入された第6脚部416が湾曲部42によって第8スロット2208に挿入された第2脚部412に接続し、第8スロット2208に挿入された第2脚部412が第1接合部451によって第2スロット2202に挿入された第4脚部414に接続し、第2スロット2202に挿入された第4脚部414が湾曲部42によって第45スロット2245に挿入された第8脚部418に接続し、第45スロット2245に挿入された第8脚部418が第2接合部452によって第39スロット2239に挿入された第6脚部416に接続し、第39スロット2239に挿入された第6脚部416が湾曲部42によって第44スロット2244に挿入された第2脚部412に接続し、第44スロット2244に挿入された第2脚部412が第1接合部451によって第38スロット2238に挿入された第4脚部414に接続し、第38スロット2238に挿入された第4脚部414が湾曲部42によって第33スロット2233に挿入された第8脚部418に接続し、第33スロット2233に挿入された第8脚部418が第2接合部452によって第27スロット2227に挿入された第6脚部416に接続し、第27スロット2227に挿入された第6脚部416が湾曲部42によって第32スロット2232に挿入された第2脚部412に接続し、第32スロット2232に挿入された第2脚部412が第1接合部451によって第26スロットに挿入された第4脚部414に接続し、第26スロットに挿入された第4脚部414が湾曲部42によって第21スロット2221に挿入された第8脚部418に接続し、第21スロット2221に挿入された第8脚部418の先端部44が終点となるように形成される。これにより、巻線V1−2は、ステータコア20の中心軸線CLから径方向外側に向かって見て、第2V相ブリッジ62Vと接合する第15スロット2215に挿入された第6脚部416の先端部44を始点として、第21スロット2221の第8脚部418の先端部44までの間に、反時計回りに4周巻回する。
The winding V1-2 starts from the
巻線V2−2は、第15スロット2215に挿入された第5脚部415の先端部44が始点となり、第15スロット2215に挿入された第5脚部415が湾曲部42によって第20スロット2220に挿入された第1脚部411に接続し、第20スロット2220に挿入された第1脚部411が第1接合部451によって第14スロット2214に挿入された第3脚部413に接続し、第14スロット2214に挿入された第3脚部413が湾曲部42によって第9スロット2209に挿入された第7脚部417に接続し、第9スロット2209に挿入された第7脚部417に接続が第2接合部452によって第3スロット2203に挿入された第5脚部415に接続し、第3スロット2203に挿入された第5脚部415が湾曲部42によって第8スロット2208に挿入された第1脚部411に接続し、第8スロット2208に挿入された第1脚部411が第1接合部451によって第2スロット2202に挿入された第3脚部413に接続し、第2スロット2202に挿入された第3脚部413が湾曲部42によって第45スロット2245に挿入された第7脚部417に接続し、第45スロット2245に挿入された第7脚部417が第2接合部452によって第39スロット2239に挿入された第5脚部415に接続し、第39スロット2239に挿入された第5脚部415が湾曲部42によって第44スロット2244に挿入された第1脚部411に接続し、第44スロット2244に挿入された第1脚部411が第1接合部451によって第38スロット2238に挿入された第3脚部413に接続し、第38スロット2238に挿入された第3脚部413が湾曲部42によって第33スロット2233に挿入された第7脚部417に接続し、第33スロット2233に挿入された第7脚部417が第2接合部452によって第27スロット2227に挿入された第5脚部415に接続し、第27スロット2227に挿入された第5脚部415が湾曲部42によって第32スロット2232に挿入された第1脚部411に接続し、第32スロット2232に挿入された第1脚部411が第1接合部451によって第26スロットに挿入された第3脚部413に接続し、第26スロットに挿入された第3脚部413が湾曲部42によって第21スロット2221に挿入された第7脚部417に接続し、第21スロット2221に挿入された第7脚部417の先端部44が終点となるように形成される。これにより、巻線V2−2は、ステータコア20の中心軸線CLから径方向外側に向かって見て、始点である第2V相ブリッジ62Vと接合する第15スロット2215に挿入された第5脚部415の先端部44から、終点である第21スロット2221の第7脚部417の先端部44までの間に、反時計回りに4周巻回する。
The winding V2-2 starts from the
そして、第21スロット2221に挿入された第7脚部417及び第8脚部418の接合された先端部44は、中性点70と接合されて導通している。
Then, the joined
次に、巻線V3(V3−1、V3−2)及び巻線V4(V4−1、V4−2)について説明する。 Next, the winding V3 (V3-1, V3-2) and the winding V4 (V4-1, V4-2) will be described.
巻線V3−1は、ステータコア20の第1端面201側から見て、巻線V1−1に対して反時計回りにスロット22が1つずれた位置で、巻線V1−1と同様に巻回するように形成される。したがって、巻線V3−1は、第27スロット2227に挿入された第8脚部418の先端部44が始点となり、第21スロット2221に挿入された第6脚部416の先端部44が終点となる。そして、巻線V3−1は、ステータコア20の中心軸線CLから径方向外側に向かって見て、始点である第27スロット2227に挿入された第8脚部418の先端部44から、終点である第21スロット2221に挿入された第6脚部416の先端部44までに間に、時計回りに4周巻回する。
The winding V3-1 is wound in the same manner as the winding V1-1 at a position where the
巻線V4−1は、ステータコア20の第1端面201側から見て、巻線V2−1に対して反時計回りにスロット22が1つずれた位置で、巻線V2−1と同様に巻回するように形成される。したがって、巻線V4−1は、第27スロット2227に挿入された第7脚部417の先端部44が始点となり、第21スロット2221に挿入された第5脚部415の先端部44が終点となる。そして、巻線V4−1は、ステータコア20の中心軸線CLから径方向外側に向かって見て、始点である第27スロット2227に挿入された第7脚部417の先端部44から、終点である第21スロット2221に挿入された第5脚部415の先端部44までに間に、時計回りに4周巻回する。
The winding V4-1 is wound in the same manner as the winding V2-1 at a position where the
第2V相ブリッジ62Vは、一端部が第21スロット2221に挿入された第5脚部415及び第6脚部416の接合された先端部44と接合して導通しており、他端部が第16スロット2216に挿入された第5脚部415及び第6脚部416の接合された先端部44と接合して導通している。したがって、第21スロット2221に挿入された第5脚部415及び第6脚部416の接合された先端部44と、第16スロット2216に挿入された第5脚部415及び第6脚部416の接合された先端部44とが、第2V相ブリッジ62Vを介して導通している。
One end of the second V-
そして、第2V相ブリッジ62Vの他端部と接合する第16スロット2216に挿入された第6脚部416の先端部44が巻線V3−2の始点となり、第2V相ブリッジ62Vの他端部と接合する第16スロット2216に挿入された第5脚部415の先端部44が巻線V4−2の始点となる。
Then, the
巻線V3−2は、ステータコア20の第1端面201側から見て、巻線V1−2に対して時計回りにスロット22が1つずれた位置で、巻線V1−2と同様に巻回するように形成である。したがって、巻線V3−2は、第16スロット2216に挿入された第6脚部416の先端部44が始点となり、第22スロット2222に挿入された第8脚部418の先端部44が終点となる。そして、巻線V3−2は、ステータコア20の中心軸線CLから径方向外側に向かって見て、始点である第16スロット2216に挿入された第6脚部416の先端部44から、終点である第22スロット2222に挿入された第8脚部418の先端部44までに間に、反時計回りに4周巻回する。
The winding V3-2 is wound in the same manner as the winding V1-2 at a position where the
巻線V4−2は、ステータコア20の第1端面201側から見て、巻線V2−2に対して時計回りにスロット22が1つずれた位置で、巻線V2−2と同様に巻回するように形成される。したがって、巻線V4−2は、第16スロット2216に挿入された第5脚部415の先端部44が始点となり、第22スロット2222に挿入された第7脚部417の先端部44が終点となる。そして、巻線V4−2は、ステータコア20の中心軸線CLから径方向外側に向かって見て、始点である第16スロット2216に挿入された第5脚部415の先端部44から、終点である第22スロット2222に挿入された第7脚部417の先端部44までに間に、反時計回りに4周巻回する。
The winding V4-2 is wound in the same manner as the winding V2-2 at a position where the
そして、第22スロット2222に挿入された第7脚部417及び第8脚部418の接合された先端部44は、中性点70と接合されて導通している。
Then, the joined
このように、第1脚部411及び第2脚部412の斜行部43は、周方向において反時計回りの方向に斜行しており、第3脚部413及び第4脚部414の斜行部43は、周方向において時計回りの方向に斜行しており、第5脚部415及び第6脚部416の斜行部43は、周方向において時計回りの方向に斜行しており、第7脚部417及び第8脚部418の斜行部43は、周方向において反時計回りの方向に斜行していることによって、第1脚部411と第2脚部412、第3脚部413と第4脚部414、第5脚部415と第6脚部416、及び第7脚部417と第8脚部418によって、並列に接続した巻線V1及び巻線V2を容易に構成することができる。これにより、各スロット22にセグメント導体40の脚部41が径方向に一列に8層挿入され、4つの巻線V1、V2、V3、V4が並列に接続された、8層4並列の回転電機を容易に構成できるので、V相コイル30Vに、より大きな電流を流すことができ、高出力高トルク化が可能となる。
As described above, the
また従来は、巻線V1、V2、V3、V4の4つの巻線を並列に接続してV相コイル30Vを構成する場合、並列数と同じ4つのブリッジが必要であった。本実施形態では、第1V相ブリッジ61V及び第2V相ブリッジ62Vの2つのブリッジで、巻線V1、V2、V3、V4の4つの巻線を並列に接続することができる。これにより、2つのブリッジで、4つの巻線を並列に接続することができるので、各相のブリッジの数を増加させることなく、各相の巻線の並列数を2から4に増やすことができる。
Further, conventionally, when four windings V1, V2, V3, and V4 are connected in parallel to form a V-
U相コイル30U及びW相コイル30Wの構成についての詳細な説明は省略するが、図11に示すように、U相コイル30Uは、ステータコア20の第1端面201側から見て、V相コイル30Vに対して、反時計回りにスロット22が4つずれている以外は、V相コイル30Vと同様の構成となっている。W相コイル30Wは、ステータコア20の第1端面201側から見て、V相コイル30Vに対して、時計回りにスロット22が4つずれている以外は、V相コイル30Vと同様の構成となっている。
Although detailed description of the configurations of the
図11において、第1スロット2201〜第48スロット2248のそれぞれに挿入された第1脚部411〜第8脚部418に付記した符号(18u、25v、31w等)におけるu、v、wは、U相、V相、W相のいずれの相の巻線を構成しているかを示すものであり、数字部分は、U相引出線50U、V相引出線50V、W相引出線50Wから何番目に接続する脚部41であるか、すなわち脚部41の接続順番を示すものである。
In FIG. 11, u, v, w in the reference numerals (18u, 25v, 31w, etc.) added to the
これにより、ステータコア20の各スロット22に挿入されたセグメント導体40によって、巻線U1〜U4、V1〜V4、W1〜W4を形成することで、各スロット22に脚部41が径方向に一列に8層挿入され、各相4つの巻線が並列に接続された、8層4並列の回転電機を構成できる。
As a result, windings U1 to U4, V1 to V4, and W1 to W4 are formed by the
<コイルにおける損失>
一般に、回転電機のコイルに電流が流れると、コイルを構成する巻線の巻線抵抗によって、下記の式(1)で示す銅損Wcが生じる。
Wc=R×i2 ・・・(1)
Wc:銅損[W]
R:巻線抵抗[Ω]
i:巻線に流れる電流[A]
<Loss in coil>
Generally, when a current flows through a coil of a rotary electric machine, a copper loss Wc represented by the following equation (1) occurs due to the winding resistance of the windings constituting the coil.
Wc = R × i 2 ... (1)
Wc: Copper loss [W]
R: Winding resistance [Ω]
i: Current flowing through the winding [A]
よって、コイルを構成する巻線の断面積が大きいほど巻線抵抗が小さくなり、銅損Wcは、巻線抵抗に比例して小さくなる。また、巻線に流れる電流が小さいほど、銅損Wcは、巻線に流れる電流に比例して小さくなる。 Therefore, the larger the cross-sectional area of the windings constituting the coil, the smaller the winding resistance, and the copper loss Wc becomes smaller in proportion to the winding resistance. Further, the smaller the current flowing through the winding, the smaller the copper loss Wc becomes in proportion to the current flowing through the winding.
回転電機の高出力高トルク化を図る場合、その手法の1つとして、コイルに流れる電流を大きくする手法がある。このとき、コイルの巻線の並列数を増やせば、巻線に流れる電流を等分できるので、コイルに流れる電流を大きくしても、巻線に流れる電流は大きくならずに済む。 When aiming for high output and high torque of a rotary electric machine, one of the methods is to increase the current flowing through the coil. At this time, if the number of parallel windings of the coil is increased, the current flowing through the windings can be equally divided. Therefore, even if the current flowing through the coil is increased, the current flowing through the windings does not increase.
また、回転電機は、ロータが回転すると、ロータ側からステータコア側に周方向の漏れ磁束が流れてくる。この漏れ磁束が、コイルを構成する巻線の導体部を流れると、巻線の導体部に渦電流が発生し、下記の式(2)で示す渦電流損Weが生じる。
We∝f2Bm2t2 ・・・(2)
We:渦電流損[W]
f:周波数[Hz]
Bm:磁束密度[T]
t:巻線の導体部の径方向厚さ[m]
Further, in the rotary electric machine, when the rotor rotates, the leakage flux in the circumferential direction flows from the rotor side to the stator core side. When this leakage flux flows through the conductor portion of the winding that constitutes the coil, an eddy current is generated in the conductor portion of the winding, and an eddy current loss We represented by the following equation (2) occurs.
We ∝ f 2 Bm 2 t 2 ... (2)
We: Eddy current loss [W]
f: Frequency [Hz]
Bm: Magnetic flux density [T]
t: Radial thickness of the conductor of the winding [m]
よって、巻線の導体部の径方向厚さが小さいほど、渦電流損Weは、巻線の導体部の径方向厚さの2乗に比例して小さくなる。 Therefore, the smaller the radial thickness of the conductor portion of the winding, the smaller the eddy current loss We becomes in proportion to the square of the radial thickness of the conductor portion of the winding.
同一のステータコア20を用いて、各スロット22に、径方向厚さが本実施形態の約2倍のセグメント導体の脚部が径方向に一列に4層挿入され、各相2つの巻線が並列に接続された、4層2並列の回転電機と、本実施形態の8層4並列の回転電機とで、銅損Wc及び渦電流損Weを比較する。
Using the
4層2並列の回転電機に対して、本実施形態の8層4並列の回転電機は、脚部41の径方向の厚さが半分のため巻線抵抗Rが2倍となるが、巻線の並列数が2倍のため巻線に流れる電流iが1/2となる。したがって、式(1)より、本実施形態の8層4並列の回転電機の銅損Wcは、理論上4層2並列の回転電機の約1/2となる。
In the 8-layer 4-parallel rotary electric machine of the present embodiment, the winding resistance R is doubled because the radial thickness of the
一方、4層2並列の回転電機に対して、本実施形態の8層4並列の回転電機は、脚部41の径方向の厚さが半分のため、式(2)より、本実施形態の8層4並列の回転電機の渦電流損Weは、理論上4層2並列の回転電機の約1/4となる。
On the other hand, the 8-layer 4-parallel rotary electric machine of the present embodiment has half the thickness of the
さらに、渦電流損Weは、周波数の2乗に比例して大きくなる。したがって、回転電機が高回転で駆動するほど、周波数が高くなり、渦電流損Weは、周波数の2乗に比例して大きくなる。そのため、各スロット22に、径方向厚さが本実施形態の約2倍のセグメント導体の脚部が径方向に一列に4層挿入され、各相2つの巻線が並列に接続された、4層2並列の回転電機で生じる損失と、本実施形態の8層4並列の回転電機で生じる損失とを比較すると、特に、回転電機が高回転で駆動するほど、本実施形態の8層4並列の回転電機は、4層2並列の回転電機よりも生じる損失を大幅に低減できる。
Further, the eddy current loss We increases in proportion to the square of the frequency. Therefore, the higher the rotation of the rotary electric machine, the higher the frequency, and the eddy current loss We becomes larger in proportion to the square of the frequency. Therefore, in each
なお、各巻線は、流れる電流の電流密度に比例して発熱量が増大するため、回転電機の発熱及び冷却の観点から、各巻線に流す電流は、電流密度が所定値以下となる電流の上限値以下とすることが望ましい。4層2並列の回転電機のコイルを構成する巻線は、径方向厚さが本実施形態の約2倍であるので、本実施形態の8層4並列の回転電機のコイルを構成する1つの巻線の電流密度が所定値以下となる電流の上限値は、4層2並列の回転電機のコイルを構成する1つの巻線の電流密度が所定値以下となる電流の上限値の1/2である。一方で、4層2並列の回転電機は、2並列であるので、2つの巻線に電流を2等分して流すことができるが、本実施形態の8層4並列の回転電機は、4並列であるので、4つの巻線に電流を4等分して流すことができる。すなわち、4層2並列の回転電機に対して、本実施形態の8層4並列の回転電機は、1本の巻線の電流密度が所定値以下となる電流の上限値は1/2となるが、並列に電流を流すことができる巻線の数が2倍となる。したがって、本実施形態の8層4並列の回転電機のコイルには、4層2並列の回転電機のコイルに流すことができる電流の上限値とほぼ変わらない値まで電流を流すことができる。 Since the calorific value of each winding increases in proportion to the current density of the flowing current, the current flowing through each winding is the upper limit of the current at which the current density is equal to or less than a predetermined value from the viewpoint of heat generation and cooling of the rotating electric machine. It is desirable that it is less than or equal to the value. Since the radial thickness of the windings constituting the coil of the 4-layer 2-parallel rotary electric machine is about twice that of the present embodiment, one of the windings constituting the 8-layer 4-parallel rotary electric machine coil of the present embodiment is formed. The upper limit of the current at which the current density of the winding is equal to or less than the predetermined value is 1/2 of the upper limit of the current at which the current density of one winding constituting the coil of the four-layer two-parallel rotating electric machine is equal to or less than the predetermined value. Is. On the other hand, since the 4-layer 2-parallel rotary electric machine is in 2-parallel, the current can be bisected through the two windings, but the 8-layer 4-parallel rotary electric machine of the present embodiment has 4 layers. Since it is in parallel, the current can be divided into four equal parts and passed through the four windings. That is, in the 8-layer 4-parallel rotary electric machine of the present embodiment, the upper limit of the current at which the current density of one winding is equal to or less than a predetermined value is 1/2 of that of the 4-layer 2-parallel rotary electric machine. However, the number of windings that can pass current in parallel is doubled. Therefore, the coil of the 8-layer 4-parallel rotary electric machine of the present embodiment can be current to a value substantially the same as the upper limit of the current that can be passed through the 4-layer 2-parallel rotary electric machine coil.
次に、同一のステータコア20を用いて、各スロット22に、本実施形態と同一の断面を有するセグメント導体の脚部が径方向に一列に8層挿入され、各相2つの巻線が並列に接続された、8層2並列の回転電機と、本実施形態の8層4並列の回転電機とを比較する。
Next, using the
8層2並列の回転電機と本実施形態の8層4並列の回転電機とは、各スロット22に、同一のセグメント導体の脚部が径方向に一列に8層挿入されているので、渦電流損Weは理論上ほぼ同一である。
Since the 8-layer 2-parallel rotary electric machine and the 8-layer 4-parallel rotary electric machine of the present embodiment have eight layers of the same segment conductor legs inserted in a row in the radial direction in each
しかしながら、8層2並列の回転電機のコイルと本実施形態の8層4並列の回転電機のコイルとに、同一の電流を流すと、8層2並列の回転電機のコイルを構成する巻線には、本実施形態の8層4並列の回転電機のコイルを構成する巻線に流れる電流の約2倍の電流が流れる。すなわち、本実施形態の8層4並列の回転電機のコイルを構成する巻線に流れる電流は、8層2並列の回転電機のコイルを構成する巻線に流れる電流の約1/2であるので、本実施形態の8層4並列の回転電機で生じる銅損Wcは、8層2並列の回転電機の約1/2となる。 However, when the same current is passed through the coil of the rotary electric machine of 8 layers and 2 parallels and the coil of the rotary electric machine of 8 layers and 4 parallels of the present embodiment, the winding forming the coil of the rotary electric machine of 8 layers and 2 parallels is formed. Is about twice the current flowing in the windings constituting the coil of the 8-layer 4-parallel rotary electric machine of the present embodiment. That is, the current flowing through the windings constituting the coil of the 8-layer 4-parallel rotary electric machine of the present embodiment is about 1/2 of the current flowing through the windings constituting the coil of the 8-layer 2-parallel rotary electric machine. The copper loss Wc generated in the 8-layer 4-parallel rotary electric machine of the present embodiment is about 1/2 that of the 8-layer 2-parallel rotary electric machine.
さらに、各巻線は、流れる電流の電流密度に比例して発熱量が増大するため、回転電機の発熱及び冷却の観点から、各巻線に流す電流は、電流密度が所定値以下となる電流の上限値以下とすることが望ましいが、8層2並列の回転電機と本実施形態の8層4並列の回転電機とは、同一の断面を有するセグメント導体を有するので、1つの巻線の電流密度が所定値以下となる電流の上限値は同一である。一方、8層2並列の回転電機は、2並列であるので、2つの巻線に電流を2等分して流すことができるため、電流密度が所定値以下となるようにコイルに流すことができる電流の上限値は、1つの巻線の電流密度が所定値以下となる電流の上限値の約2倍である。これに対し、本実施形態の8層4並列の回転電機は、4並列であるので、4つの巻線に電流を4等分して流すことができるため、電流密度が所定値以下となるようにコイルに流すことができる電流の上限値は、1つの巻線の電流密度が所定値以下となる電流の上限値の約4倍である。したがって、本実施形態の8層4並列の回転電機のコイルに電流密度が所定値以下となるように流すことができる電流の上限値は、8層2並列の回転電機のコイルに電流密度が所定値以下となるように流すことができる電流の上限値の約2倍である。このように、本実施形態の8層4並列の回転電機は、8層2並列の回転電機よりも、コイルに大きな電流を流すことができるので、高出力高トルク化を図ることができる。 Further, since the calorific value of each winding increases in proportion to the current density of the flowing current, the current flowing through each winding is the upper limit of the current at which the current density is equal to or less than a predetermined value from the viewpoint of heat generation and cooling of the rotating electric machine. It is desirable that the value is less than or equal to the value, but since the 8-layer 2-parallel rotary electric machine and the 8-layer 4-parallel rotary electric machine of the present embodiment have segment conductors having the same cross section, the current density of one winding is high. The upper limit of the current that is equal to or less than the predetermined value is the same. On the other hand, since the rotary electric machine with 8 layers and 2 parallels is 2 parallels, the current can be divided into two equal parts and passed through the two windings, so that the current density can be passed through the coil so as to be equal to or less than a predetermined value. The upper limit of the current that can be produced is about twice the upper limit of the current at which the current density of one winding is equal to or less than a predetermined value. On the other hand, since the 8-layer 4-parallel rotary electric machine of the present embodiment has 4 parallels, the current can be divided into 4 equal parts and passed through the 4 windings, so that the current density is kept below a predetermined value. The upper limit of the current that can be passed through the coil is about four times the upper limit of the current at which the current density of one winding is equal to or less than a predetermined value. Therefore, the upper limit of the current that can be passed through the coil of the 8-layer 4-parallel rotary electric machine of the present embodiment so that the current density is equal to or less than a predetermined value is that the current density is predetermined for the coil of the 8-layer 2-parallel rotary electric machine. It is about twice the upper limit of the current that can be passed so as to be less than or equal to the value. As described above, the 8-layer 4-parallel rotary electric machine of the present embodiment can pass a larger current through the coil than the 8-layer 2-parallel rotary electric machine, so that high output and high torque can be achieved.
このように、本実施形態の8層4並列の回転電機のステータ10は、回転電機の高出力高トルク化を図りつつ、回転電機で生じる損失を低減できる。
As described above, the
<アスペクト比とコイル損失との関係>
セグメント導体40は、断面が略矩形状の導体部401に絶縁被膜部402が設けられている。導体部401の径方向厚さLtと導体部401の周方向幅Lwとにおいて、アスペクト比は、径方向厚さLt/周方向幅Lwで表される。本実施形態における、アスペクト比とコイル損失との関係について、図12を用いて説明する。
<Relationship between aspect ratio and coil loss>
The
図12に示すように、銅損Wcは、アスペクト比が小さいほど大きくなる。一方、渦電流損Weは、アスペクト比が大きいほど大きくなる。そして、アスペクト比が0.5以上0.7以下の範囲のとき、銅損Wcと渦電流損Weの和は小さくなる。特に、アスペクト比が0.55以上0.65以下の範囲のとき、銅損Wcと渦電流損Weの和はより小さくなり、アスペクト比が約0.6のとき、銅損Wcと渦電流損Weの和は最も小さくなる。 As shown in FIG. 12, the copper loss Wc increases as the aspect ratio decreases. On the other hand, the eddy current loss We increases as the aspect ratio increases. When the aspect ratio is in the range of 0.5 or more and 0.7 or less, the sum of the copper loss Wc and the eddy current loss We becomes small. In particular, when the aspect ratio is in the range of 0.55 or more and 0.65 or less, the sum of the copper loss Wc and the eddy current loss We becomes smaller, and when the aspect ratio is about 0.6, the copper loss Wc and the eddy current loss The sum of We is the smallest.
本実施形態のセグメント導体40は、導体部401の径方向厚さLt/周方向幅Lwで表されるアスペクト比が、0.5以上0.7以下である。好ましくは、セグメント導体40は、導体部401の径方向厚さLt/周方向幅Lwで表されるアスペクト比が、0.55以上0.65以下である。より好ましくは、セグメント導体40は、導体部401の径方向厚さLt/周方向幅Lwで表されるアスペクト比が、0.6である。これにより、コイル30における損失をより低減できる。
The
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified, improved, and the like.
例えば、本実施形態では、セグメント導体40は、互いに平行に延び、第1端部41a及び第2端部41bを有する一対の脚部41と、一対の脚部41の第2端部41b同士を接続する湾曲部42と、を備え、略U字状となっているものとしたが、セグメント導体40は、脚部41の第2端部41bが湾曲部42によって接続されているのではなく、溶接等によって接合されるものとしてもよい。
For example, in the present embodiment, the
また、本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。 In addition, at least the following matters are described in this specification. The components and the like corresponding to the above-described embodiments are shown in parentheses, but the present invention is not limited thereto.
(1) 周方向に沿って所定の間隔で径方向内側に突出する複数のティース(ティース21)と、周方向で隣り合う前記ティース間の空間である複数のスロット(スロット22)と、を有する略円環形状のステータコア(ステータコア20)と、
複数の前記スロットの各々に挿入される複数のセグメント導体(セグメント導体40)を有するコイル(コイル30)と、を備え、
各々の前記セグメント導体は、
前記スロットの内部に配置され、軸方向に略直線状に延びる脚部(脚部41)を有し、
前記脚部の軸方向の一端部(第1端部41a)は、前記ステータコアの軸方向の一端面(第1端面201)から外側に突出しており、周方向において第1方向(時計回り)または第2方向(反時計回り)に斜行して延びる斜行部(斜行部43)と、前記斜行部の先端から軸方向外側に延びる先端部(先端部44)と、が形成されており、
複数の前記スロットの各々には、8つの前記セグメント導体の前記脚部が径方向に一列に挿入されている、回転電機のステータ(ステータ10)であって、
前記ステータコアの軸方向の前記一端面側から見て、
前記スロットに径方向に一列に挿入された8つの前記セグメント導体の前記脚部は、径方向内側から数えて、1層目に配置された第1脚部(第1脚部411)、2層目に配置された第2脚部(第2脚部412)、3層目に配置された第3脚部(第3脚部413)、4層目に配置された第4脚部(第4脚部414)、5層目に配置された第5脚部(第5脚部415)、6層目に配置された第6脚部(第6脚部416)、7層目に配置された第7脚部(第7脚部417)及び8層目に配置された第8脚部(第8脚部418)を有し、
前記第1脚部及び前記第2脚部の前記斜行部は、周方向において、前記第1方向及び前記第2方向のうち、いずれか一方の同一方向に斜行しており、
前記第3脚部及び前記第4脚部の前記斜行部は、周方向において、前記第1方向及び前記第2方向のうち、前記第1脚部及び前記第2脚部の前記斜行部と反対方向に斜行しており、
前記第5脚部及び前記第6脚部の前記斜行部は、周方向において、前記第1方向及び前記第2方向のうち、いずれか一方の同一方向に斜行しており、
前記第7脚部及び前記第8脚部の前記斜行部は、周方向において前記第5脚部及び前記第6脚部の前記斜行部と反対側に斜行している、回転電機のステータ。
(1) It has a plurality of teeth (teeth 21) protruding inward in the radial direction at predetermined intervals along the circumferential direction, and a plurality of slots (slots 22) which are spaces between the teeth adjacent to each other in the circumferential direction. A substantially ring-shaped stator core (stator core 20) and
A coil (coil 30) having a plurality of segment conductors (segment conductors 40) inserted into each of the plurality of slots is provided.
Each said segment conductor
It has legs (legs 41) that are arranged inside the slot and extend substantially linearly in the axial direction.
One end portion (
Each of the plurality of slots is a stator (stator 10) of a rotary electric machine in which the legs of eight segment conductors are inserted in a radial direction.
Seen from the one end surface side in the axial direction of the stator core
The legs of the eight segment conductors inserted in the slot in a radial direction are the first leg (first leg 411) and two layers arranged in the first layer counting from the inside in the radial direction. The second leg part (second leg part 412) arranged in the eyes, the third leg part (third leg part 413) arranged in the third layer, and the fourth leg part (fourth leg part) arranged in the fourth layer. Legs 414), 5th leg (5th leg 415) arranged in the 5th layer, 6th leg (6th leg 416) arranged in the 6th layer, 7th layer arranged It has a 7th leg (7th leg 417) and an 8th leg (8th leg 418) arranged in the 8th layer.
The oblique portion of the first leg portion and the second leg portion is oblique in the same direction of either the first direction or the second direction in the circumferential direction.
The oblique portion of the third leg portion and the fourth leg portion is the oblique portion of the first leg portion and the second leg portion of the first direction and the second direction in the circumferential direction. It is skewed in the opposite direction to
The oblique portion of the fifth leg portion and the sixth leg portion is oblique in the same direction of either the first direction or the second direction in the circumferential direction.
The slanted portion of the 7th leg portion and the 8th leg portion is oblique in the circumferential direction to the opposite side of the slanted portion of the 5th leg portion and the 6th leg portion of the rotary electric machine. Stator.
(1)によれば、ステータコアの軸方向の一端面側から見て、8つのセグメント導体がスロットに径方向に一列に挿入されているので、セグメント導体に生じる渦電流損が小さくすることができ、コイルにおける損失を低減できる。また、第1脚部及び第2脚部の斜行部は、周方向において、第1方向及び第2方向のうち、いずれか一方の同一方向に斜行しており、第3脚部及び第4脚部の斜行部は、周方向において、第1方向及び第2方向のうち、第1脚部及び第2脚部の斜行部と反対方向に斜行しており、第5脚部及び第6脚部の斜行部は、周方向において、第1方向及び第2方向のうち、いずれか一方の同一方向に斜行しており、第7脚部及び第8脚部の斜行部は、周方向において第5脚部及び第6脚部の斜行部と反対側に斜行していることによって、第1脚部と第2脚部、第3脚部と第4脚部、第5脚部と第6脚部、及び第7脚部と第8脚部によって、並列に接続した巻線を容易に構成することができる。これにより、各スロットにセグメント導体の脚部が径方向に一列に8層挿入され、U相、V相、W相の各相それぞれ4つの巻線が並列に接続された、8層4並列の回転電機を容易に構成できるので、各相のコイルにより大きな電流を流すことができ、高出力高トルク化が可能となる。 According to (1), since eight segment conductors are inserted into the slots in a radial direction when viewed from one end surface side in the axial direction of the stator core, the eddy current loss generated in the segment conductors can be reduced. , The loss in the coil can be reduced. Further, the oblique portions of the first leg portion and the second leg portion are oblique in the same direction of either the first direction or the second direction in the circumferential direction, and the third leg portion and the second leg portion are oblique. The oblique portion of the four legs is oblique in the circumferential direction in the direction opposite to the oblique portion of the first leg and the second leg among the first and second directions, and the fifth leg is And the oblique portion of the 6th leg is oblique in the same direction of either the 1st direction or the 2nd direction in the circumferential direction, and the oblique portion of the 7th leg and the 8th leg is oblique. The portions are oblique in the circumferential direction to the opposite side of the oblique portions of the 5th and 6th legs, so that the 1st and 2nd legs and the 3rd and 4th legs are oblique. , The fifth leg and the sixth leg, and the seventh leg and the eighth leg allow the windings connected in parallel to be easily configured. As a result, eight layers of segment conductor legs are inserted in a row in the radial direction in each slot, and four windings for each of the U-phase, V-phase, and W-phase are connected in parallel. Since the rotary electric machine can be easily configured, a large current can be passed through the coils of each phase, and high output and high torque can be achieved.
(2) (1)に記載の回転電機のステータであって、
前記セグメント導体は、断面が略矩形状の導体部(導体部401)を有し、前記導体部の径方向厚さ(径方向厚さLt)/周方向幅(周方向幅Lw)で表されるアスペクト比が0.5以上0.7以下である、回転電機のステータ。
(2) The stator of the rotary electric machine according to (1).
The segment conductor has a conductor portion (conductor portion 401) having a substantially rectangular cross section, and is represented by the radial thickness (radial thickness Lt) / circumferential width (circumferential width Lw) of the conductor portion. A stator of a rotating electric machine having an aspect ratio of 0.5 or more and 0.7 or less.
(2)によれば、セグメント導体は、断面が略矩形状の導体部を有し、導体部の径方向厚さ/周方向幅で表されるアスペクト比が0.5以上0.7以下であるので、コイルにおける損失をより低減できる。 According to (2), the segment conductor has a conductor portion having a substantially rectangular cross section, and the aspect ratio represented by the radial thickness / circumferential width of the conductor portion is 0.5 or more and 0.7 or less. Therefore, the loss in the coil can be further reduced.
(3) (1)または(2)に記載の回転電機のステータであって、
前記コイルは、U相コイル(U相コイル30U)、V相コイル(V相コイル30V)、及びW相コイル(W相コイル30W)を有し、
前記U相コイルは、U相引出線(U相引出線50U)と電気的に接続し、前記V相コイルは、V相引出線(V相引出線50V)と電気的に接続し、前記W相コイルは、W相引出線(W相引出線50W)と電気的に接続しており、
前記U相引出線は、所定の前記スロットに挿入された前記第7脚部及び前記第8脚部の前記先端部と接続する第1U相引出線(第1U相引出線51U)と、該所定の前記スロットと異なる前記スロットに挿入された前記第7脚部及び前記第8脚部の前記先端部と接続する第2U相引出線(第2U相引出線52U)と、を有し、
前記V相引出線は、前記U相引出線とは異なる所定の前記スロットに挿入された前記第7脚部及び前記第8脚部の前記先端部と接続する第1V相引出線(第1V相引出線51V)と、該所定の前記スロットと異なる前記スロットに挿入された前記第7脚部及び前記第8脚部の前記先端部と接続する第2V相引出線(第2V相引出線52V)と、を有し、
前記W相引出線は、前記U相引出線及び前記V相引出線とは異なる所定の前記スロットに挿入された前記第7脚部及び前記第8脚部の前記先端部と接続する第1W相引出線(第1W相引出線51W)と、該所定の前記スロットと異なる前記スロットに挿入された前記第7脚部及び前記第8脚部の前記先端部と接続する第2W相引出線(第2W相引出線52W)と、を有する、回転電機のステータ。
(3) The stator of the rotary electric machine according to (1) or (2).
The coil has a U-phase coil (
The U-phase coil is electrically connected to the U-phase leader wire (
The U-phase leader line includes a first U-phase leader line (1st
The V-phase leader is a first V-phase leader (first V-phase) connected to the tip of the seventh leg and the eighth leg inserted in a predetermined slot different from the U-phase leader.
The W-phase leader is the first W-phase connected to the 7th leg and the tip of the 8th leg inserted in a predetermined slot different from the U-phase leader and the V-phase leader. A leader wire (first W
(3)によれば、U相、V相、W相の各相のコイルは、それぞれU相引出線、V相引出線、W相引出線と電気的に接続しており、各相の引出線は、所定のスロットに挿入された第7脚部及び第8脚部の先端部と接続する第1引出線と、該所定のスロットと異なるスロットに挿入された第7脚部及び第8脚部の先端部と接続する第2引出線と、を有する。これにより、各相の引出線は、第1引出線及び第2引出線の2つの引出線で4並列の各相のコイルの巻線と接続できるので、各相の引出線の数を増加させることなく、各相のコイルの巻線の並列数を2から4に増やすことができる。 According to (3), the coils of the U-phase, V-phase, and W-phase are electrically connected to the U-phase leader wire, the V-phase leader wire, and the W-phase leader wire, respectively, and the leaders of the respective phases are connected. The wires consist of a first leader wire connected to the tips of the seventh leg and the eighth leg inserted in the predetermined slot, and the seventh leg and the eighth leg inserted in a slot different from the predetermined slot. It has a second leader that connects to the tip of the portion. As a result, the leader wire of each phase can be connected to the winding of the coil of each of the four parallel phases by the two leader wires of the first leader wire and the second leader wire, so that the number of leader wires of each phase is increased. Without this, the number of parallel windings of the coil of each phase can be increased from 2 to 4.
(4) (1)〜(3)のいずれかに記載の回転電機のステータであって、
前記コイルは、
前記第1脚部及び前記第2脚部の前記先端部、並びに周方向の前記第1方向または前記第2方向に所定数離れた前記スロットに挿入された前記第3脚部及び前記第4脚部の前記先端部、の4つの前記先端部が一体に接合されて導通する第1接合部(第1接合部451)と、
前記第5脚部及び前記第6脚部の前記先端部、並びに周方向の前記第1方向または前記第2方向に前記所定数離れた前記スロットに挿入された前記第7脚部及び前記第8脚部の前記先端部、の4つの前記先端部が一体に接合されて導通する第2接合部(第2接合部452)と、を有する、回転電機のステータ。
(4) The stator of the rotary electric machine according to any one of (1) to (3).
The coil
The first leg and the tip of the second leg, and the third leg and the fourth leg inserted into the slots separated by a predetermined number in the first direction or the second direction in the circumferential direction. A first joint portion (first joint portion 451) in which the four tip portions of the tip portion of the portion are integrally joined to conduct conduction,
The tip of the fifth leg and the sixth leg, and the seventh leg and the eighth leg inserted into the slots separated by a predetermined number in the first direction or the second direction in the circumferential direction. A stator of a rotary electric machine having a second joint portion (second joint portion 452) in which the four tip portions of the tip portion of the leg portion are integrally joined and conducted.
(4)によれば、コイルは、第1脚部〜第4脚部の先端部が一体に接合されて導通する第1接合部と、第5脚部〜第8脚部の先端部が一体に接合されて導通する第2接合部と、を有するので、各スロットに挿入された8つのセグメント導体に対して接合部を2つにすることができる。これにより接合部間の径方向の間隔を大きくすることが可能となり、コイルの部分放電開始電圧を高くすることが可能となる。 According to (4), in the coil, the tips of the first to fourth legs are integrally joined to conduct conduction, and the tips of the fifth to eighth legs are integrated. Since it has a second joint that is joined to and conducts, it is possible to have two joints for the eight segment conductors inserted in each slot. This makes it possible to increase the radial distance between the joints and increase the partial discharge start voltage of the coil.
(5) (4)に記載の回転電機のステータであって、
前記第2脚部、前記第3脚部、及び前記第4脚部の前記先端部は、径方向内側に傾斜するように屈曲しており、
前記第5脚部、前記第6脚部、及び前記第7脚部の前記先端部は、径方向外側に傾斜するように屈曲している、回転電機のステータ。
(5) The stator of the rotary electric machine according to (4).
The second leg portion, the third leg portion, and the tip portion of the fourth leg portion are bent so as to be inclined inward in the radial direction.
A stator of a rotary electric machine in which the fifth leg portion, the sixth leg portion, and the tip portion of the seventh leg portion are bent so as to be inclined outward in the radial direction.
(5)によれば、第2脚部、第3脚部、及び第4脚部の先端部は、径方向内側に傾斜するように屈曲しており、第5脚部、第6脚部、及び第7脚部の先端部は、径方向外側に傾斜するように屈曲しているので、第4脚部の先端部と第5脚部の先端部との径方向の間隔、すなわち第1接合部と第2接合部との径方向の間隔が大きくなる。これにより、コイルの部分放電開始電圧をより高くすることができる。 According to (5), the tips of the second leg, the third leg, and the fourth leg are bent so as to be inclined inward in the radial direction, and the fifth leg, the sixth leg, and the like. And since the tip of the 7th leg is bent so as to incline outward in the radial direction, the radial distance between the tip of the 4th leg and the tip of the 5th leg, that is, the first joint The radial distance between the portion and the second joint portion becomes large. As a result, the partial discharge start voltage of the coil can be made higher.
(6) (1)〜(5)のいずれか一項に記載の回転電機のステータであって、
前記コイルは、U相コイル(U相コイル30U)、V相コイル(V相コイル30V)、及びW相コイル(W相コイル30W)を有し、
前記U相コイル、前記V相コイル、及び前記W相コイルは、それぞれ、一端部が所定の前記スロットに挿入された前記第5脚部及び前記第6脚部の前記先端部と接合して導通し、他端部が該所定の前記スロットとは異なる前記スロットに挿入された前記第5脚部及び前記第6脚部の前記先端部と接合して導通する第1ブリッジ(第1U相ブリッジ61U、第1V相ブリッジ61V、第1W相ブリッジ61W)と、一端部が前記第1ブリッジとは異なる所定の前記スロットに挿入された前記第5脚部及び前記第6脚部の前記先端部と接合して導通し、他端部が該所定の前記スロットとは異なる前記スロットに挿入された前記第5脚部及び前記第6脚部の前記先端部と接合して導通する第2ブリッジ(第2U相ブリッジ62U、第2V相ブリッジ62V、第2W相ブリッジ62W)と、を有する、回転電機のステータ。
(6) The stator of the rotary electric machine according to any one of (1) to (5).
The coil has a U-phase coil (
The U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil are conductive by joining with the tip of the fifth leg and the sixth leg, each of which has one end inserted into the predetermined slot. The first bridge (first
(6)によれば、U相、V相、W相の各相のコイルは、それぞれ、一端部が所定のスロットに挿入された第5脚部及び第6脚部の先端部と接合して導通し、他端部が該所定のスロットとは異なるスロットに挿入された第5脚部及び第6脚部の先端部と接合して導通する第1ブリッジと、一端部が第1ブリッジとは異なる所定のスロットに挿入された第5脚部及び第6脚部の先端部と接合して導通し、他端部が該所定のスロットとは異なるスロットに挿入された第5脚部及び第6脚部の先端部と接合して導通する第2ブリッジと、を有する。これにより、各相のコイルは、第1ブリッジ及び第2ブリッジの2つのブリッジで4並列の各相のコイルの巻線を形成できるので、各相のブリッジの数を増加させることなく、各相のコイルの巻線の並列数を2から4に増やすことができる。 According to (6), the U-phase, V-phase, and W-phase coils are joined to the tips of the fifth leg and the sixth leg, each of which has one end inserted into a predetermined slot. What is a first bridge that conducts and whose other end joins and conducts with the tips of the fifth leg and the sixth leg inserted in a slot different from the predetermined slot, and one end of the first bridge? The fifth leg and the sixth leg are joined and conductive with the tips of the fifth and sixth legs inserted in different predetermined slots, and the other end is inserted in a slot different from the predetermined slot. It has a second bridge that joins and conducts with the tip of the leg. As a result, the coil of each phase can form the winding of the coil of each phase in four parallels with the two bridges of the first bridge and the second bridge, so that each phase can be wound without increasing the number of bridges of each phase. The number of parallel windings of the coil can be increased from 2 to 4.
10 ステータ
20 ステータコア
201 第1端面(一端面)
21 ティース
22 スロット
30 コイル
30U U相コイル
30V V相コイル
30W W相コイル
40 セグメント導体
401 導体部
41 脚部
41a 第1端部(一端部)
411 第1脚部
412 第2脚部
413 第3脚部
414 第4脚部
415 第5脚部
416 第6脚部
417 第7脚部
418 第8脚部
43 斜行部
44 先端部
451 第1接合部
452 第2接合部
50U U相引出線
50V V相引出線
50W W相引出線
51U 第1U相引出線
51V 第1V相引出線
51W 第1W相引出線
52U 第2U相引出線
52V 第2V相引出線
52W 第2W相引出線
61U 第1U相ブリッジ(第1ブリッジ)
61V 第1V相ブリッジ(第1ブリッジ)
61W 第1W相ブリッジ(第1ブリッジ)
62U 第2U相ブリッジ(第2ブリッジ)
62V 第2V相ブリッジ(第2ブリッジ)
62W 第2W相ブリッジ(第2ブリッジ)
Lt 径方向厚さ
Lw 周方向幅
10
21
411
61V 1st V phase bridge (1st bridge)
61W 1W phase bridge (1st bridge)
62U Phase 2U Bridge (Second Bridge)
62V 2nd V phase bridge (2nd bridge)
62W 2nd W phase bridge (2nd bridge)
Lt Radial thickness Lw Circumferential width
Claims (6)
複数の前記スロットの各々に挿入される複数のセグメント導体を有するコイルと、を備え、
各々の前記セグメント導体は、
前記スロットの内部に配置され、軸方向に略直線状に延びる脚部を有し、
前記脚部の軸方向の一端部は、前記ステータコアの軸方向の一端面から外側に突出しており、周方向において第1方向または第2方向に斜行して延びる斜行部と、前記斜行部の先端から軸方向外側に延びる先端部と、が形成されており、
複数の前記スロットの各々には、8つの前記セグメント導体の前記脚部が径方向に一列に挿入されている、回転電機のステータであって、
前記ステータコアの軸方向の前記一端面側から見て、
前記スロットに径方向に一列に挿入された8つの前記セグメント導体の前記脚部は、径方向内側から数えて、1層目に配置された第1脚部、2層目に配置された第2脚部、3層目に配置された第3脚部、4層目に配置された第4脚部、5層目に配置された第5脚部、6層目に配置された第6脚部、7層目に配置された第7脚部及び8層目に配置された第8脚部を有し、
前記第1脚部及び前記第2脚部の前記斜行部は、周方向において、前記第1方向及び前記第2方向のうち、いずれか一方の同一方向に斜行しており、
前記第3脚部及び前記第4脚部の前記斜行部は、周方向において、前記第1方向及び前記第2方向のうち、前記第1脚部及び前記第2脚部の前記斜行部と反対方向に斜行しており、
前記第5脚部及び前記第6脚部の前記斜行部は、周方向において、前記第1方向及び前記第2方向のうち、いずれか一方の同一方向に斜行しており、
前記第7脚部及び前記第8脚部の前記斜行部は、周方向において前記第5脚部及び前記第6脚部の前記斜行部と反対側に斜行している、回転電機のステータ。 A substantially annular stator core having a plurality of teeth protruding inward in the radial direction at predetermined intervals along the circumferential direction and a plurality of slots that are spaces between the teeth adjacent to each other in the circumferential direction.
A coil having a plurality of segment conductors inserted into each of the plurality of slots.
Each said segment conductor
It has legs that are located inside the slot and extend substantially linearly in the axial direction.
One end of the leg in the axial direction protrudes outward from one end surface in the axial direction of the stator core, and extends obliquely in the first or second direction in the circumferential direction, and the skew portion. A tip portion extending outward in the axial direction from the tip end of the portion is formed.
Each of the plurality of slots is a stator of a rotary electric machine in which the legs of eight segment conductors are inserted in a radial direction.
Seen from the one end surface side in the axial direction of the stator core
The legs of the eight segment conductors inserted in the slots in a row in the radial direction are the first leg portion arranged in the first layer and the second leg portion arranged in the second layer, counting from the inside in the radial direction. Legs, 3rd legs arranged in the 3rd layer, 4th legs arranged in the 4th layer, 5th legs arranged in the 5th layer, 6th legs arranged in the 6th layer , Has a 7th leg arranged in the 7th layer and an 8th leg arranged in the 8th layer.
The oblique portion of the first leg portion and the second leg portion is oblique in the same direction of either the first direction or the second direction in the circumferential direction.
The oblique portion of the third leg portion and the fourth leg portion is the oblique portion of the first leg portion and the second leg portion of the first direction and the second direction in the circumferential direction. It is skewed in the opposite direction to
The oblique portion of the fifth leg portion and the sixth leg portion is oblique in the same direction of either the first direction or the second direction in the circumferential direction.
The slanted portion of the 7th leg portion and the 8th leg portion is oblique in the circumferential direction to the opposite side of the slanted portion of the 5th leg portion and the 6th leg portion of the rotary electric machine. Stator.
前記セグメント導体は、断面が略矩形状の導体部を有し、前記導体部の径方向厚さ/周方向幅で表されるアスペクト比が0.5以上0.7以下である、回転電機のステータ。 The stator of the rotary electric machine according to claim 1.
The segment conductor has a conductor portion having a substantially rectangular cross section, and the aspect ratio represented by the radial thickness / circumferential width of the conductor portion is 0.5 or more and 0.7 or less. Stator.
前記コイルは、U相コイル、V相コイル、及びW相コイルを有し、
前記U相コイルは、U相引出線と電気的に接続し、前記V相コイルは、V相引出線と電気的に接続し、前記W相コイルは、W相引出線と電気的に接続しており、
前記U相引出線は、所定の前記スロットに挿入された前記第7脚部及び前記第8脚部の前記先端部と接続する第1U相引出線と、該所定の前記スロットと異なる前記スロットに挿入された前記第7脚部及び前記第8脚部の前記先端部と接続する第2U相引出線と、を有し、
前記V相引出線は、前記U相引出線とは異なる所定の前記スロットに挿入された前記第7脚部及び前記第8脚部の前記先端部と接続する第1V相引出線と、該所定の前記スロットと異なる前記スロットに挿入された前記第7脚部及び前記第8脚部の前記先端部と接続する第2V相引出線と、を有し、
前記W相引出線は、前記U相引出線及び前記V相引出線とは異なる所定の前記スロットに挿入された前記第7脚部及び前記第8脚部の前記先端部と接続する第1W相引出線と、該所定の前記スロットと異なる前記スロットに挿入された前記第7脚部及び前記第8脚部の前記先端部と接続する第2W相引出線と、を有する、回転電機のステータ。 The stator of the rotary electric machine according to claim 1 or 2.
The coil has a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil.
The U-phase coil is electrically connected to the U-phase leader, the V-phase coil is electrically connected to the V-phase leader, and the W-phase coil is electrically connected to the W-phase leader. And
The U-phase leader wire is provided in a first U-phase leader wire connected to the 7th leg portion inserted into the predetermined slot and the tip end portion of the 8th leg portion, and a slot different from the predetermined slot. It has a second U-phase leader wire that connects to the inserted 7th leg and the tip of the 8th leg.
The V-phase leader is a first V-phase leader that is inserted into a predetermined slot different from the U-phase leader and is connected to the tip of the seventh leg and the eighth leg, and the predetermined one. It has a 7th leg portion inserted into the slot different from the slot, and a 2nd V phase leader wire connected to the tip portion of the 8th leg portion.
The W-phase leader is the first W-phase connected to the 7th leg and the tip of the 8th leg inserted in a predetermined slot different from the U-phase leader and the V-phase leader. A stator of a rotary electric machine having a leader wire and a second W phase leader wire connected to the 7th leg portion and the tip end portion of the 8th leg portion inserted in the slot different from the predetermined slot.
前記コイルは、
前記第1脚部及び前記第2脚部の前記先端部、並びに周方向の前記第1方向または前記第2方向に所定数離れた前記スロットに挿入された前記第3脚部及び前記第4脚部の前記先端部、の4つの前記先端部が一体に接合されて導通する第1接合部と、
前記第5脚部及び前記第6脚部の前記先端部、並びに周方向の前記第1方向または前記第2方向に前記所定数離れた前記スロットに挿入された前記第7脚部及び前記第8脚部の前記先端部、の4つの前記先端部が一体に接合されて導通する第2接合部と、を有する、回転電機のステータ。 The stator of the rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3.
The coil
The first leg and the tip of the second leg, and the third leg and the fourth leg inserted into the slots separated by a predetermined number in the first direction or the second direction in the circumferential direction. A first joint portion in which the four tip portions of the tip portion of the portion are integrally joined to conduct conduction,
The tip of the fifth leg and the sixth leg, and the seventh leg and the eighth leg inserted into the slots separated by a predetermined number in the first direction or the second direction in the circumferential direction. A stator of a rotary electric machine having a second joint portion in which the four tip portions of the tip portion of the leg portion are integrally joined to conduct conduction.
前記第2脚部、前記第3脚部、及び前記第4脚部の前記先端部は、径方向内側に傾斜するように屈曲しており、
前記第5脚部、前記第6脚部、及び前記第7脚部の前記先端部は、径方向外側に傾斜するように屈曲している、回転電機のステータ。 The stator of the rotary electric machine according to claim 4.
The second leg portion, the third leg portion, and the tip portion of the fourth leg portion are bent so as to be inclined inward in the radial direction.
A stator of a rotary electric machine in which the fifth leg portion, the sixth leg portion, and the tip portion of the seventh leg portion are bent so as to be inclined outward in the radial direction.
前記コイルは、U相コイル、V相コイル、及びW相コイルを有し、
前記U相コイル、前記V相コイル、及び前記W相コイルは、それぞれ、一端部が所定の前記スロットに挿入された前記第5脚部及び前記第6脚部の前記先端部と接合して導通し、他端部が該所定の前記スロットとは異なる前記スロットに挿入された前記第5脚部及び前記第6脚部の前記先端部と接合して導通する第1ブリッジと、一端部が前記第1ブリッジとは異なる所定の前記スロットに挿入された前記第5脚部及び前記第6脚部の前記先端部と接合して導通し、他端部が該所定の前記スロットとは異なる前記スロットに挿入された前記第5脚部及び前記第6脚部の前記先端部と接合して導通する第2ブリッジと、を有する、回転電機のステータ。 The stator of the rotary electric machine according to any one of claims 1 to 5.
The coil has a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil.
The U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil are conductive by joining with the tip of the fifth leg and the sixth leg, each of which has one end inserted into the predetermined slot. A first bridge whose other end is joined to and conducts with the tip of the fifth leg and the sixth leg inserted in the slot different from the predetermined slot, and one end thereof. The slot that is connected to and conducts with the tip of the fifth leg and the sixth leg inserted in the predetermined slot different from the first bridge, and the other end is different from the predetermined slot. A stator of a rotary electric machine having a second bridge that joins and conducts with the tip of the fifth leg and the tip of the sixth leg inserted into the.
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