JP5469687B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
ここで、共振要素としてのコイルインダクタンスLは、単独のコイルにより発生する自己インダクタンスと、コイルの結合により発生する相互インダクタンスとで決まる。また、静電容量Cは、主に固定子巻線と固定子鉄心との間に発生する対地容量で決まる。本発明では、同相スロットに収容される各相巻線の部分巻線の収容位置を上記のように変更することで、互いに影響し合う負の相互インダクタンスを0に近づけることができる。これにより、共振周波数fnが低くなり且つ共振ピークが低くなるように、共振特性を変えることができる。
図1は、参考例1に係る回転電機の構成を模式的に示す軸方向断面図である。参考例1に係る回転電機1は、車両用電動機として使用されるものであって、図1に示すように、略有底筒状の一対のハウジング部材10a,10bが開口部同士で接合されてなるハウジング10と、ハウジング10に軸受け11,12を介して回転自在に支承される回転軸13に固定された回転子14と、ハウジング10内の回転子14を包囲する位置でハウジング10に固定された固定子20と、を備えている。
本発明の奏する最大電圧低減効果を確認するため、各相2倍スロットで12層の波巻き仕様の回転電機にて、各部分巻線間の結線部のみを操作し、部分巻線のスロット挿入順をふった場合の相間電圧を測定する試験を行った。相間電圧の測定は、図8に示すように、相巻線41間で共振が高くなる部位(例えば、相巻線41の延伸方向において出力端子側から約1/4の位置)で行った。その実測値を図9に示す。
図10は、参考例2における各相巻線の巻線方式を示す説明図であって、(a)斜め上方から見た斜視図であり、(b)は軸方向から見た平面図である。
図11は、参考例3における各相巻線の巻線方式を示す説明図であって、(a)斜め上方から見た斜視図であり、(b)は軸方向から見た平面図であり、(c)は周方向に展開した展開図である。
図12は、実施形態1に係る固定子巻線を構成する各相巻線の結線図である。図13は、実施形態1に係る固定子巻線の各相巻線を構成する第1〜第4部分巻線のスロット内での収容位置を示す説明図である。
図14は、参考例4に係る固定子巻線を構成する各相巻線の結線図である。図15は、参考例4に係る固定子巻線を構成する各相巻線の巻線方式を示す周方向展開図である。
図16は、比較例1に係る固定子巻線を構成する各相巻線の巻線方式を示す周方向展開図である。
図17は、参考例5に係る固定子巻線の各並列巻線を構成する第1〜第4部分巻線のスロット内での収容位置を示す説明図である。
図18は、実施形態2に係る固定子巻線の各並列巻線を構成する第1〜第4部分巻線のスロット内での収容位置を示す説明図である。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
Claims (6)
- 周方向に配列された複数対の磁極を有する回転子と、周方向に配列された複数のスロットを有し前記回転子と径方向に対向配置された固定子鉄心、及び、前記スロットに挿入されて前記固定子鉄心に巻装された複数の相巻線よりなる固定子巻線を有する固定子と、を備えた回転電機において、
前記固定子鉄心は、同一相の前記相巻線が収容される同相スロットを前記磁極ごとに周方向に連続してn(nは2以上の自然数)個ずつ有し、
各前記相巻線は、延伸方向一端から他端までをk(kは2以上の自然数)個に分割されて、前記延伸方向一端側から順に配置された第1部分巻線、・・・、第k部分巻線により構成され、前記第1部分巻線と前記第k部分巻線が前記固定子鉄心の異なる前記同相スロットに収容されているとともに、各相端子から中性点までにおいてj列(jは2以上の自然数)に並んだ複数の並列巻線からなり、
各前記並列巻線は、延伸方向一端から他端までをk個の部分巻線に分割されて、第1〜第k/2部分巻線と第(k/2+1)〜第k部分巻線が前記固定子鉄心の異なる前記同相スロットに収容されていることを特徴とする回転電機。 - 請求項1に記載の回転電機において、
各前記相巻線は、延伸方向一端から他端までを2n個に分割されて、前記延伸方向一端側から順に配置された第1部分巻線、第2部分巻線、・・・、第2n部分巻線により構成され、前記第1部分巻線と前記第2n部分巻線が前記固定子鉄心の異なる前記同相スロットに収容されていることを特徴とする回転電機。 - 請求項1又は2に記載の回転電機において、
各前記相巻線は、前記延伸方向一端側から偶数番目に位置する第2m(mは1≦m≦nを満たす全ての自然数)部分巻線と第(2m−1)部分巻線が前記固定子鉄心の同一の前記同相スロットに収容されていることを特徴とする回転電機。 - 回転子と、周方向に配列された複数のスロットを有し前記回転子と径方向に対向配置された固定子鉄心、及び、前記スロットに挿入されて前記固定子鉄心に巻装された複数の相巻線よりなる固定子巻線を有する固定子と、を備えた回転電機において、
各前記相巻線は、各相端子から中性点までにおいてj列に並んだ複数の並列巻線からなり、
各前記並列巻線は、延伸方向一端から他端までをk個の部分巻線に分割されて、各前記並列巻線の前記延伸方向一端側から数えて同一番目に位置する部分巻線が同一の前記スロットで互いに近接するように整列配置されているとともに、第1〜第k/2番目の部分巻線と第(k/2+1)〜第k番目の部分巻線が前記固定子鉄心の異なる同相スロットに収容されていることを特徴とする回転電機。 - 請求項1〜4の何れか一項に記載の回転電機において、
前記第1〜第k又は第2n部分巻線の巻線方式は全て波巻きであることを特徴とする回転電機。 - 請求項1〜5の何れか一項に記載の回転電機において、
前記固定子巻線は、前記スロットに軸方向に挿入配置された複数の導体セグメントが直列に接続されて前記固定子鉄心に巻装された複数の前記相巻線により構成され、前記固定子鉄心の軸方向一端側には、異なる前記スロットから延出した前記導体セグメントの端末部同士が互いに接合された接合部が周方向に周期的に且つ放射方向に配置されてなる第1コイルエンド群が形成され、前記固定子鉄心の軸方向他端側には、異なる前記スロットに収容されたスロット収容部同士を前記スロットの外部で連結する複数のターン部よりなる第2コイルエンド群が形成されていることを特徴とする回転電機。
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