JP4186158B2

JP4186158B2 - 回転電機の固定子製造方法

Info

Publication number: JP4186158B2
Application number: JP2003063153A
Authority: JP
Inventors: 政憲新; 豊橋場; 英二霜村; 耕太郎田中; 幸夫大橋; 宏基嶋屋; 敏朗厚地
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2023-03-10
Also published as: JP2004274901A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリッツ線を採用する回転電機の固定子製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
全閉スロットが設けられた固定子に平角状のリッツ線を納めた従来の回転電機は特開平１１−２１５７４８号公報が知られている。この公報による固定子製造方法を図６〜図８を参照して説明する。
【０００３】
【特許文献】
特開平１１−２１５７４８号公報
【０００４】
図６は平角リッツ線全体の斜視図、図７は図６の平角リッツ線Ａ部分を拡大して示す詳細図、図８は説明を簡略とするため一例として２ポール、２相巻、２倍のスター結線、接続パラ数２の場合の平角リッツ線を鉄心に挿入した状態を示す斜視図である。
【０００５】
図６ないし図８において、固定子鉄心１には図示しない回転子か配置される中空の孔１ａが設けられ、その孔１ａの中心に向って全閉スロット２が設けられている。全閉スロット２は１２個形成されており、この全閉スロット２の各々にはエナメル素線３を複数本拠り合わせた後断面を平角状に成形し、絶縁紙４を巻いた後Ｕ字状に成形した平角リッツ線５が挿入されている。図では平角リッツ線５は合計１２コイル必要となる。平角リッツ線を固定子鉄心１の全閉スロット２に挿入後、開放側の平角リッツ線５の先端をほぐし、素線のエナメル被膜を除去し、圧着または半田等により接続する。図の従来例では合計２４箇所のエナメル被覆剥きと接続箇所ができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記、特開平１１−２１５７４８号公報のような従来の回転電機の固定子製造方法においては、コイル数×２倍の箇所のエナメル被覆剥きと接続が必要となるため、コイル納めの作業時間が長くなり、作業効率が劣るという問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、その課題は、１極１相分のコイルを連続して巻回し、エナメル被覆剥きと接続箇所を削減することでコイル納め作業時間を短縮して、作業効率を向上できる回転電機の固定子製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項１記載の発明は、絶縁被覆が施されたリッツ線を固定子鉄心に設けられた全閉スロットの所定位置に挿入するに際し、当該リッツ線を固定子鉄心の両端面で所定回数折り返すことにより固定子鉄心を縫うように巻回した回転電機の固定子製造方法において、
前記リッツ線は、１極１相分の長さを有するとともに、全閉スロットの所定位置に挿入する際、当該リッツ線の端部が導出される側の固定子鉄心端面側で１回、固定子鉄心の反対側端面で２回折り返すようにし、当該リッツ線の一端部を電源端子に接続し、他端部を前記電源端部と同じ側で他相の端部とスター接続することを特徴とする。
請求項１によると、１極１相分のコイルを連続して巻回し、スター接続とすることで、エナメル被覆剥きと接続箇所が削減できるので、コイル納め作業時間が短縮可能となる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の回転電機の固定子製造方法において、前記リッツ線の他端子をスター接続の代りにデルタ接続することを特徴とする。
請求項２によると、１極１相分のコイルを連続して巻回し、デルタ接続とすることで、エナメル被覆剥きと接続箇所が削減できるので、コイル納め作業時間が短縮可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施形態の回転電機の三相結線図、図２は図１の回転電機の固定子鉄心の全閉スロットに挿入される三相コイルの配置図、図３は図１の回転電機の固定子鉄心の全閉スロットに平角リッツ線を挿入した状態を示す斜視図である。
【００１３】
図に示すように、本実施形態は２ポール、２相巻、２倍のスター結線、接続パラ数２の場合であり、図３は接続時の１極１相分のコイルを納めた図である。従来例と同一の構成部分には同一符号を付して説明する。
【００１４】
本実施形態において、固定子鉄心１には図示しない回転子が配置される中心孔１ａが形成されており、この固定子鉄心１の内側には中心孔１ａの中心に向って全閉スロット２が１２個設けられている。エナメル素線３を複数本拠り合わせた後断面を平角状に成形したのち絶縁紙４を巻いた平角リッツ線５が全閉スロット２内に挿入される。この時、平角リッツ線５の長さは１極１相分の長さに切断しておき、図１及び図２の結線図に示したように、所定の全閉スロット２に固定子鉄心１を縫うように平角リッツ線５を挿入する。Ｕ，Ｖ，Ｗは三相巻線を構成するＵ相、Ｖ相、Ｗ相を表す。
次に、図１乃至３を参照して具体的に平角リッツ線５が固定子鉄心１に巻回される方法を説明する。
図１の結線図及び図２の配置図において、符号１、２、３、・・・１２は固定子鉄心１に設けた全閉スロットであり、各スロット１、２、３、・・・１２毎に２本の平角リッツ線５を上コイルあるいは下コイルとして挿入するようになっている。そして、各スロットに挿入される平角リッツ線５のうち、図１で図示左側に位置するコイル辺を上コイル、図示右側に位置するコイル辺を下コイルと称する。
これを図２に照らして説明すると、固定子鉄心１の中心孔１ａに対向する位置に挿入されたコイル辺が上コイル、鉄心の外周に対向する位置に挿入されたコイル辺が下コイルとなる。
ここで図１及び図２おいて、第１スロットに注目する。第１スロットに上コイル辺として挿入された平角リッツ線５の一端部（図１の下側端部）は電源のＵ端子に接続され、他端部（図１の上側端部）は図示上側のコイルエンド部を経て第６スロットに下コイル辺として挿入される。
さらに、第６スロットに下コイル辺として挿入された平角リッツ線５は、第６スロットから図示下側に導出されたのち、図示下側のコイルエンドを経て今度は第２スロットに上コイル辺として挿入される。そして、第２スロットに挿入された平角リッツ線５の他端部（図示上側端部）は図示上側のコイルエンドを経て第７スロットに下コイル辺として挿入され、平角リッツ線５の最終端部は中性点Ｏに接続されるようになっている。
第７スロットに上コイル辺として挿入された平角リッツ線５の一端子（図示下側端子）は電源の他のＵ端子に接続され、上記と同様にして、第１２スロット、第８スロット、第１スロットを経て最終端部が中性点Ｏに接続されるようになっている。
２つのＶ相および２つのＷ相においても、平角リッツ線５は同様にして固定子鉄心１の各スロットに挿入され、一端が電源に、最終端部が中性点Ｏに接続されるようになっている。
このように、平角リッツ線５は、端部が導出される側の固定子鉄心端面側で１回、固定子鉄心の反対側端面で２回折り返すようにして全閉スロット内に挿入し、平角リッツ線の一端部を電源端子に接続し、他端部を前記電源端部と同じ側で他相の端部とスター接続することによって、エナメル被覆剥きと接続箇所が削減できるので、コイル納め作業時間が短縮可能となる。
以上の接続方法を図３の斜視図に照らしてみると、固定子鉄心１の手前側端面から突出している上部位置の平角リッツ線５が挿入されているスロットを第１スロットとし、時計回りに第２スロット、第３スロット、・・・と付けていくと第１２スロットまであることがわかる。
そして、固定子鉄心１の手前側端面から突出している上部平角リッツ線５は第１スロットの中心孔１ａ側の位置に上コイル辺として挿入され、固定子鉄心の反対側端面から導出されたのち、コイルエンドを経て第６スロットの鉄心外周側の位置に下コイル辺として挿入されていることがわかる。
そして、平角リッツ線５は固定子鉄心１の手前側端面から導出されたのち、コイルエンド部を経て第２スロットの中心孔１ａ側の位置に上コイル辺として挿入され、さらに、固定子鉄心１の反対側の端面から導出されたのち、第７スロットの鉄心外周側の位置に下コイル辺として挿入され、最終的に固定子鉄心１の手前側端面から導出されることがわかる。
【００１５】
上記したように平角リッツ線５を挿入することにより、エナメル被覆剥きと接続箇所が従来の２４箇所から１２箇所へと半減するので、コイル納め作業時間が短縮可能となる。また、本実施形態以外の接続においてもエナメル被覆剥きと接続箇所が削減可能であり、接続パラ数が多い場合は作業時間短縮効果もさらに大きくなる。
【００１６】
本発明の第２実施形態は上記第１実施形態のスター結線の代りにデルタ結線の場合に適用したものであり、第１実施形態と同様、エナメル被覆剥きと接続箇所が削減できるので、コイル納め作業時間が短縮可能となる。
【００１７】
図４は本発明の第３実施形態の平角リッツ線端部の斜視図である。
図において、本実施形態では、エナメル素線３を平角状に成形した後に巻く絶縁紙としてテープ状絶縁紙４を用いたものである。テープ状絶縁紙４は螺旋状にオーバーラップ部を設けながら巻回していくが、図のようにオーバーラップ部の上側にくるテープ状絶縁紙４を平角リッツ線５の挿入時にめくり上がらない方向に巻いていく。そして、平角リッツ線先端面は止めテープ６でほどけないように固定する。
【００１８】
本実施形態は、上記のようにテープ状絶縁紙４を平角状に形成したエナメル素線３に巻くことで、平角リッツ線の挿入時にテープ状絶縁紙を傷つけることなくスムーズに固定子の全閉スロットに納めることができ、コイル納め作業時間の短縮と品質向上が可能となる。
【００１９】
図５は本発明の第４実施形態のスロット部の詳細図である。
図において、本実施形態では、スロット絶縁に絶縁紙４と平角リッツ線５の間に摺動性のよい絶縁物７、例えばカプトンを挿入した後、スロットクサビ８を打ち込んで平角リッツ線を全閉スロットに固定する。また、作業性をよくするためカプトンの代りに絶縁紙４に摺動性のよい絶縁物７を貼り付けても本実施形態と同様の効果がある。
【００２０】
本実施形態は上記のように構成しているので、平角リッツ線の挿入時に絶縁紙を傷つけることなくスムーズに全閉スロットに納めることかできるので、コイル納め作業時間の短縮と品質向上が可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、全閉スロットが設けられた固定子のコイルに、平角状に成形し絶縁被覆を施したリッツ線を採用する高周波回転電機において、１極１相分のコイルを連続して巻回することで、エナメル被覆剥きと接続箇所を削減可能となり、コイル納め作業時間と品質向上が短縮可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の回転電機の三相コイルの結線図。
【図２】図１の回転電機の固定子鉄心の全閉スロットに挿入される三相コイルの配置図。
【図３】図１の回転電機の固定子鉄心の全閉スロットに平角リッツ線を挿入した状態を示す斜視図。
【図４】本発明の第３実施形態の平角リッツ線端部の斜視図。
【図５】本発明の第４実施形態のスロット部の詳細図。
【図６】従来の平角リッツ線全体の斜視図。
【図７】図６の平角リッツ線のＡ部分を拡大して示す詳細図。
【図８】従来の平角リッツ線を鉄心に挿入した状態を示す斜視図。
【符号の説明】
１…固定子鉄心、１ａ…中心孔、２…全閉スロット、３…エナメル素線、４…絶縁紙、５…平角リッツ線、６…止めテープ、７…摺動性のよい絶縁物、８…スロットクサビ。

Claims

絶縁被覆が施されたリッツ線を固定子鉄心に設けられた全閉スロットの所定位置に挿入するに際し、当該リッツ線を固定子鉄心の両端面で所定回数折り返すことにより固定子鉄心を縫うように巻回した回転電機の固定子製造方法において、
前記リッツ線は、１極１相分の長さを有するとともに、全閉スロットの所定位置に挿入する際、当該リッツ線の端部が導出される側の固定子鉄心端面側で１回、固定子鉄心の反対側端面で２回折り返すようにし、当該リッツ線の一端部を電源端子に接続し、他端部を前記電源端部と同じ側で他相の端部とスター接続することを特徴とする回転電機の固定子製造方法。
前記請求項１記載の回転電機の固定子製造方法において、前記リッツ線の他端子をスター接続の代りにデルタ接続することを特徴とする回転電機の固定子製造方法。