JP4492800B2 - 電動機の固定子巻線方法 - Google Patents
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Description
電動機の高効率化の手段として、固定子巻線におけるコイル占積率の向上は、巻線方法を開発する上で最大課題として絶え間なく追求されている。
この従来の巻線方法は、固定子鉄心10に放射状に一体に配置された各磁極12へ直に集中巻線を施すに際し、隣接する磁極12および磁極突出部13により形成されるスロット15の内部に、ノズル41を固定子鉄心10の内側から挿入し、このノズル41を磁極12の周囲を周回運動させながら巻線を行うスロット内ノズル揺動式巻線であるノズル巻線方法が主流である。
例えば、特開2002−142416号公報のようにノズル巻線にインサータ巻線を組み合わせた方法では、コイル相互の接続ポイントが多くなり、極数が多くなるほどコイル数が増え、品質、工数の面で好ましくない。また、インサータ巻線はノズル巻線と違いコイルが直に巻装されていないため、コイルの固定手段を別に追加する必要があり、同じく品質、工数の面で好ましくない。
また、前記第二の巻線工程において第1のコイルと直列に巻装される第2のコイルの一つの磁極への巻装を、コイルエンド上に設けた2つのフックによって、前記磁極に隣接する両側のスロットの中心線に沿って略放射方向に導線を移載することを特徴とする。
(実施の形態1)
図1〜図3は(実施の形態1)を示す。
固定子鉄心11は、巻線が施されている磁極12と、磁極12の先端に通常幅広に配置された磁極突出部13と、各磁極12の基端を連結する略環状のヨーク部14とから構成されている。
第1のコイル201,202,221,222,241,242を巻線する第一の巻線工程では、従来のノズル巻線方法によって3つのノズルで各相同時に巻線を行う。
図3(a)において、第二の巻線工程におけるノズル41は、これから巻線されるコイルと干渉しない領域に位置する。具体的には、隣接する磁極突出部13の間であるスロットオープン18にノズル41が位置した状態を示す。この位置にて、前記ノズル41は磁極12に導線を供給するために、固定子鉄心11のスロットオープン18において、固定子鉄心11の軸心方向の移動および巻線途中のコイルエンド上の水平移動して、巻線を施す磁極12を中心に定位置での周回を行う。
図4は(実施の形態2)を示す。
(実施の形態1)では第一の巻線工程の第1のコイルと第二の巻線工程の第2のコイルは途中で切断せずに連続した導線で巻装を実行したが、第1のコイルを巻装後コイルの切断、仮預け等の端末処理を行うことで別工程に分離することも可能で、次工程で第2のコイルを巻装した後に第1のコイルと第2のコイルを電気接続して構成することもできる。
第一の巻線工程での巻装を終えて、巻線されたコイルの最終の巻線終り線217を、固定子鉄心11に装着されるインシュレータ30などに設けた端子台31に預けた状態で切断する。
フック式巻線はコイル巻線位置制御性が課題であるが、その主要因としてフックから開放されたコイルが巻装されるまでのコイルの弛みの発生がある。これはノズルが固定子磁極に対し直接巻装するのではなく、フックに一時預けた後開放して巻装することにより必然的に発生するものである。当然フックが巻装される対象物に近いほどその影響は小さくなるが、現実として絶縁体などの固定子構成体が存在することで、対象物周辺でのフック動作範囲は著しく制限されてしまう。
11 固定子鉄心
12 磁極
13 磁極突出部
14 ヨーク部
15 スロット内
16 ノズル通過領域
17 コア内径空間
18 スロットオープン
20 コイル
211 U相の巻線始め線
212 U相の巻線終り線
213 V相の巻線始め線
214 V相の巻線終り線
215 W相の巻線始め線
216 W相の巻線終り線
217 U相のノズル工程巻線終り線
218 U相のフック工程の巻線始め線
201、202 ノズル巻線工程で巻線されたU相コイル
221、222 ノズル巻線工程で巻線されたV相コイル
241、242 ノズル巻線工程で巻線されたW相コイル
261、262 フック巻線工程で巻線されたU相コイル
281、282 フック巻線工程で巻線されたV相コイル
291、292 フック巻線工程で巻線されたW相コイル
24 渡り線
30 インシュレータ
31 端子台
41 ノズル
421、422、423、424 フック
Claims (5)
- 固定子鉄心に放射状に配置された磁極に固定子巻線を巻装するに際し、
固定子鉄心の隣接する磁極および磁極突出部により形成されるスロット内に挿入されたノズルを、前記磁極に対して相対的に周回運動させるノズル巻線方法によって、巻装された導線に前記ノズルが干渉するまでを限度として各相の対応する各磁極に第1のコイルを巻装する第一の巻線工程と、
前記第1のコイルの最終の巻終り線を所定の位置に預けた状態で切断するとともに、前記所定の位置に第2のコイルの最初の巻始め線を預ける工程と、
前記ノズルおよび前記第1のコイルとの干渉領域から退避した位置で前記ノズルとは別のノズルを磁極に対して相対的に周回運動させながら、前記ノズルから供給される導線を固定子鉄心のコイルエンド上に設けたフックによって規定の位置に移載させるフック巻線方法によって、前記第一の巻線工程において巻装された第1のコイルの上に第2のコイルを直列に巻装する第二の巻線工程と、
を有する電動機の固定子巻線方法。 - 第一の巻線工程におけるノズルの磁極に対する相対的な周回運動を、前記ノズルの周回運動とする請求項1記載の電動機の固定子巻線方法。
- 第二の巻線工程において第1のコイルと直列に巻装される第2のコイルの一つの磁極への巻装を、コイルエンド上に設けた2つのフックによって、前記磁極に隣接する両側のスロットの中心線に沿って略放射方向に導線を移載する請求項1記載の電動機の固定子巻線方法。
- ノズルから供給される導線を固定子鉄心のコイルエンド上に設けたフックによって規定の位置に移載して、巻装する側のコイルエンドのフックに把持された導線を開放すると共に、他方のコイルエンドで導線を把持しているフックにより余剰線を解消しながら巻装する請求項1記載の電動機の固定子巻線方法。
- 第一の巻線工程または第二の巻線工程は、渡り線により連続して順次巻装する請求項1記載の電動機の固定子巻線方法。
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