JP5172439B2 - 回転電機の固定子および回転電機 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1の実施形態について図1〜図3を参照しながら説明する。
図2は、インバータにより駆動される電動機の固定子の概略構成を示す側面図(コイルエンド側から見た図)である。電動機10(回転電機に相当)は、固定子11と図示しない回転子とを備えている。固定子11は、固定子鉄心12に複数相、例えば三相(U相、V相、W相)の巻線部13u〜13wが巻装された構成である。固定子鉄心12は、複数枚の鋼板を積層して一体的に結着することで形成されており、円環状をなしている。
従来技術で述べたように、回転電機をインバータ駆動する場合において各相の巻線部にサージ電圧が印加されると、その電圧が複数のコイルに不平等に分担されるため、電源入力端子に接続される各第1コイルに最も大きな電圧が印加される。そこで、本実施形態の電動機10の固定子11は、電源入力端子Pu、Pv、Pwに接続される巻線部13u〜13wの第1コイルU1、U1’、V1、V1’、W1およびW1’のターン数を通常のコイルのターン数の半分とした。このため、上記第1コイルが分担する電圧は、図9および図10に示した従来の巻線部1の第1コイルL1、L1’が分担する電圧と比べて低減される。
以下、本発明の第2の実施形態について図4および図5を参照しながら説明する。
本実施形態では、第1の実施形態に対して巻線部の構成を変更した場合について説明する。図4および図5は、ぞれぞれ第1の実施形態における図1および図3に相当する図であり、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
以下、本発明の第3の実施形態について図6を参照しながら説明する。
本実施形態では、第1の実施形態に対して巻線部の構成を変更した場合について説明する。図6は、第1の実施形態における図1に相当する図であり、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
以下、本発明の第4の実施形態について図7を参照しながら説明する。
本実施形態では、第1の実施形態に対して巻線部の構成を変更した場合について説明する。図7は、第1の実施形態における図1に相当する図であり、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
以下、本発明の第5の実施形態について図8を参照しながら説明する。
本実施形態では、第1の実施形態に対して巻線部の構成を変更した場合について説明する。図8は、第1の実施形態における図1に相当する図であり、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
各相の巻線部の構成は、上記各実施形態において示したものに限らず、電源入力端子に接続される各第1コイルが、それぞれ他のコイル群の第1コイルとともに1つの磁極を形成するように固定子鉄心に巻装されており且つ上記第1コイルのターン数が通常のコイルのターン数の半分となるような構成であればよい。上記各実施形態では、三相の巻線部の構成としてスター結線された例を示したが、本発明は、デルタ結線された三相の巻線部についても適用可能である。
上記各実施形態では、本発明を三相の巻線部を有する固定子に適用した場合について説明したが、本発明は、これに限らず、複数相の巻線部を有する固定子であれば適用可能である。巻線部により形成される磁極の数、固定子鉄心に設けられるスロットの数などは、回転電機の仕様に応じて適宜変更可能である。また、コイル群を構成するコイルの数については、上記磁極の数や回転電機の仕様に応じて適宜変更すればよい。
Claims (6)
- 固定子鉄心とこの固定子鉄心に巻装される各相の巻線部とを備え、
前記各相の巻線部は、各々磁極を形成する複数のコイルが直列に接続されてなる第1〜第mコイル群(ただし、mは偶数)を有し、
この第1〜第mコイル群は互いに並列に接続されており、
外部から電源が供給される前記巻線部の一端に接続される前記第1〜第mコイル群の各始端コイルは、それぞれ他のコイル群の前記始端コイルとともに1つの磁極を形成するように巻装され、前記始端コイルのターン数は、1つのコイルにより1つの磁極を形成する通常のコイルのターン数の半分とされていることを特徴とする回転電機の固定子。 - 前記巻線部の他端に接続される前記第1〜第mコイル群の各終端コイルは、それぞれ他のコイル群の前記終端コイルとともに1つの磁極を形成するように巻装され、前記終端コイルのターン数は、前記通常のコイルのターン数の半分とされていることを特徴とする請求項1記載の回転電機の固定子。
- 前記通常のコイルのターン数が、2n+1ターン(nは自然数)である場合、
同一の磁極を形成する一方の前記始端コイルのターン数をn+1ターンとし、この一方の始端コイルと直列に接続された前記終端コイルのターン数をnターンとし、
同一の磁極を形成する他方の前記始端コイルのターン数をnターンとし、この他方の始端コイルと直列に接続された前記終端コイルのターン数をn+1ターンとすることを特徴とする請求項2記載の回転電機の固定子。 - 前記第1〜第mコイル群の前記始端コイルと前記巻線部の他端に接続される終端コイルとの間に位置する中間コイルのうち少なくとも1つは、他のコイル群の前記始端コイルと前記終端コイルとの間に位置する中間コイルとともに1つの磁極を形成するように巻装され、この中間コイルのターン数は、前記通常のコイルのターン数の半分とされていることを特徴とする請求項1記載の回転電機の固定子。
- 前記巻線部の他端に接続される前記第1〜第mコイル群の各終端コイルは、それぞれ他のコイル群の前記始端コイルと前記終端コイルとの間に位置する中間コイルとともに1つの磁極を形成するように巻装され、これら終端コイルおよび中間コイルのターン数は、前記通常のターン数の半分とされていることを特徴とする請求項1または4記載の回転電機の固定子。
- 請求項1ないし5のいずれかに記載の回転電機の固定子を備えていることを特徴とする回転電機。
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