JP5663206B2 - Stator and winding method thereof - Google Patents
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本発明は、ステータ及びその巻線方法に関し、より具体的には電動機や発電機などの回転電機のステータ(固定子)及びそのコイルの巻線方法に関する。 The present invention relates to a stator and a winding method thereof, and more specifically to a stator (stator) of a rotating electric machine such as an electric motor or a generator and a winding method of a coil thereof.
電動機や発電機などの回転電機のステータ及びその巻線方法としては、例えば特許文献1記載の技術を挙げることができる。特許文献1記載の技術にあっては、図38に示すように、コイルがステータに挿入した状態となるように逆展開した形状を模擬した模擬スロット101と模擬ティース102を備え、且つ、模擬スロット101の数を実際のステータのものより所定個数多くした巻枠100を用意する。そして、この巻枠100に三相のコイル103,104,105を同時に形成した後、巻枠100から取り外してステータに挿入している。このようにして、コイルをステータに挿入することで、コイルエンドにおける渡り線の長さを最小限に抑えることができ、コイルエンドの高さを小さくして、銅損を低減している。
As a stator of a rotating electrical machine such as an electric motor or a generator and a winding method thereof, for example, a technique described in
ところで、特許文献1に記載の製造方法では、予め巻枠にて所定の巻線形状を形成し、その巻枠より巻線を取り外して、実際のステータの形状に沿うように変形を伴いながら挿入するか、実際のステータに挿入される巻線形状に成形し直してから挿入する必要があった。特に、巻線の剛性が高い場合には、巻線形状を変形させ難く、比較的小型の電機子においては課題とならないが、大型の電機子においては、巻線の剛性は課題となる。
By the way, in the manufacturing method described in
また、図39に示すような特許文献1に記載のアキシャルギャップ型モータの巻線200の場合にも、実際のステータのスロットよりも所定個数多い数の模擬スロットを備えた巻枠を用いて巻線が巻回される。このため、巻枠に巻回された巻線形状は、外周径と内周径が大きくなっており、実際のステータに挿入するためには、巻線に外周側から圧力を掛け、各相の両端部のコイル巻回部がラップして、実際のステータと同等径となるように変形させる必要がある。この場合にも、巻線の剛性が高いと、巻線形状を変形させ難いという課題がある。
Further, in the case of the winding 200 of the axial gap type motor described in
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、巻枠で形成された巻線の形状を変化させずに、巻線をステータに装着することができるステータ及びその巻線方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is a stator capable of mounting a winding to the stator without changing the shape of the winding formed by the winding frame, and the winding thereof. It is to provide a line method.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
6×m×n(m:整数、n:巻線極対数)個のティースを備えるステータコアと、前記ティース間のスロットに挿入される3相の巻線と、を有するステータにおいて、
前記3相の各巻線は、2つの巻線要素によってそれぞれ構成され、
前記2つの巻線要素は、m個ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された2×m×n個のスロットによって構成される各相用のスロット群に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることで構成される、前記2つの巻線要素において同数である、所定数のコイル巻回部を有し、
前記2つの巻線要素の両端側のコイル巻回部は、前記各相用のスロット群の任意のスロットを共有して収容され、
前記ステータコアは、環状のコアと、該コアの内周面から径方向内側に向けて放射状に突設され、前記nを偶数とした6×m×n個の前記ティースを備え、
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を異ならせた状態で、所定数のコイル巻回部を巻回し、
前記2つの巻線要素の各巻き始め側コイル巻回部は、前記2つの巻線要素の各巻き終り側コイル巻回部のコア側に位置するように、前記任意のスロットを共有して収容されており、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、入力側に接続され、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、中性点側に接続されることを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、
6×m×n(m:整数、n:巻線極対数)個のティースを備えるステータコアと、前記ティース間のスロットに挿入される3相の巻線と、を有するステータにおいて、
前記3相の各巻線は、2つの巻線要素によってそれぞれ構成され、
前記2つの巻線要素は、m個ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された2×m×n個のスロットによって構成される各相用のスロット群に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることで構成される、前記2つの巻線要素において同数である、所定数のコイル巻回部を有し、
前記2つの巻線要素の両端側のコイル巻回部は、前記各相用のスロット群の任意のスロットを共有して収容され、
前記ステータコアは、環状のコアと、該コアの内周面から径方向内側に向けて放射状に突設された、前記nを奇数とした6×m×n個の前記ティースを備え、
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を同一にした状態で、所定数のコイル巻回部を巻回し、
前記2つの巻線要素の各巻き始め側コイル巻回部は、前記2つの巻線要素の各巻き終り側コイル巻回部のコア側に位置するように、前記任意のスロットを共有して収容されており、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、入力側に接続され、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、中性点側に接続されることを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、
6×m×n(m:整数、n:巻線極対数)個のティースを備えるステータコアと、前記ティース間のスロットに挿入される3相の巻線と、を有するステータにおいて、
前記3相の各巻線は、2つの巻線要素によってそれぞれ構成され、
前記2つの巻線要素は、m個ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された2×m×n個のスロットによって構成される各相用のスロット群に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることで構成される、前記2つの巻線要素において同数である、所定数のコイル巻回部を有し、
前記2つの巻線要素の両端側のコイル巻回部は、前記各相用のスロット群の任意のスロットを共有して収容され、
前記ステータコアは、環状のコアと、該コアの軸方向一側面から軸方向に向けて突設される、前記nを偶数とした6×m×n個の前記ティースを備え、
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を異ならせた状態で、所定数のコイル巻回部を巻回し、
前記2つの巻線要素の各巻き始め側コイル巻回部は、前記2つの巻線要素の各巻き終り側コイル巻回部のコア側に位置するように、前記任意のスロットを共有して収容されており、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、入力側に接続され、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、中性点側に接続されることを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、
6×m×n(m:整数、n:巻線極対数)個のティースを備えるステータコアと、前記ティース間のスロットに挿入される3相の巻線と、を有するステータにおいて、
前記3相の各巻線は、2つの巻線要素によってそれぞれ構成され、
前記2つの巻線要素は、m個ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された2×m×n個のスロットによって構成される各相用のスロット群に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることで構成される、前記2つの巻線要素において同数である、所定数のコイル巻回部を有し、
前記2つの巻線要素の両端側のコイル巻回部は、前記各相用のスロット群の任意のスロットを共有して収容され、
前記ステータコアは、環状のコアと、該コアの軸方向一側面から軸方向に向けて突設される、前記nを奇数とした6×m×n個の前記ティースを備え、
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を同一にした状態で、所定数のコイル巻回部を巻回し、
前記2つの巻線要素の各巻き始め側コイル巻回部は、前記2つの巻線要素の各巻き終り側コイル巻回部のコア側に位置するように、前記任意のスロットを共有して収容されており、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、入力側に接続され、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、中性点側に接続されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
In a stator having a stator core having 6 × m × n (m: integer, n: number of winding pole pairs) teeth, and three-phase windings inserted into slots between the teeth,
Each of the three-phase windings is composed of two winding elements,
The two winding elements are adjacent to each other in a slot group for each phase composed of 2 × m × n slots in which m slots are arranged with an electrical angle shifted by approximately 180 °. Having the predetermined number of coil winding portions, which is the same number in the two winding elements, configured by being wound a predetermined number of times in series while reversing the winding direction of
The coil winding portions on both ends of the two winding elements are accommodated by sharing any slot of the slot group for each phase,
The stator core includes an annular core and 6 × m × n teeth protruding radially from the inner peripheral surface of the core toward the radially inner side, where n is an even number,
The two winding elements are in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are different from each other in a predetermined number. Wind the coil winding part,
Each winding start side coil winding part of the two winding elements shares and accommodates the arbitrary slot so as to be positioned on the core side of each winding end side coil winding part of the two winding elements. Has been
Winding ends provided at one winding start side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding end side coil winding portion of the other two winding elements The end is connected to the input side,
Winding end portions provided at one winding end side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding start side coil winding portion of the other of the two winding elements the end, and wherein the Rukoto is connected to the neutral point side.
The invention according to
In a stator having a stator core having 6 × m × n (m: integer, n: number of winding pole pairs) teeth, and three-phase windings inserted into slots between the teeth,
Each of the three-phase windings is composed of two winding elements,
The two winding elements are adjacent to each other in a slot group for each phase composed of 2 × m × n slots in which m slots are arranged with an electrical angle shifted by approximately 180 °. Having the predetermined number of coil winding portions, which is the same number in the two winding elements, configured by being wound a predetermined number of times in series while reversing the winding direction of
The coil winding portions on both ends of the two winding elements are accommodated by sharing any slot of the slot group for each phase,
The stator core includes a ring-shaped core and 6 × m × n teeth that project radially from the inner peripheral surface of the core toward the radially inner side, where n is an odd number,
The two winding elements have a predetermined number of windings in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are the same. Wind the coil winding part,
Each winding start side coil winding part of the two winding elements shares and accommodates the arbitrary slot so as to be positioned on the core side of each winding end side coil winding part of the two winding elements. Has been
Winding ends provided at one winding start side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding end side coil winding portion of the other two winding elements The end is connected to the input side,
Winding end portions provided at one winding end side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding start side coil winding portion of the other of the two winding elements The end portion is connected to the neutral point side.
The invention according to
In a stator having a stator core having 6 × m × n (m: integer, n: number of winding pole pairs) teeth, and three-phase windings inserted into slots between the teeth,
Each of the three-phase windings is composed of two winding elements,
The two winding elements are adjacent to each other in a slot group for each phase composed of 2 × m × n slots in which m slots are arranged with an electrical angle shifted by approximately 180 °. Having the predetermined number of coil winding portions, which is the same number in the two winding elements, configured by being wound a predetermined number of times in series while reversing the winding direction of
The coil winding portions on both ends of the two winding elements are accommodated by sharing any slot of the slot group for each phase,
The stator core includes an annular core and 6 × m × n teeth that are provided so as to protrude in the axial direction from one axial side surface of the core, where n is an even number,
The two winding elements are in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are different from each other in a predetermined number. Wind the coil winding part,
Each winding start side coil winding part of the two winding elements shares and accommodates the arbitrary slot so as to be positioned on the core side of each winding end side coil winding part of the two winding elements. Has been
Winding ends provided at one winding start side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding end side coil winding portion of the other two winding elements The end is connected to the input side,
Winding end portions provided at one winding end side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding start side coil winding portion of the other of the two winding elements The end portion is connected to the neutral point side.
The invention according to
In a stator having a stator core having 6 × m × n (m: integer, n: number of winding pole pairs) teeth, and three-phase windings inserted into slots between the teeth,
Each of the three-phase windings is composed of two winding elements,
The two winding elements are adjacent to each other in a slot group for each phase composed of 2 × m × n slots in which m slots are arranged with an electrical angle shifted by approximately 180 °. Having the predetermined number of coil winding portions, which is the same number in the two winding elements, configured by being wound a predetermined number of times in series while reversing the winding direction of
The coil winding portions on both ends of the two winding elements are accommodated by sharing any slot of the slot group for each phase,
The stator core includes an annular core and 6 × m × n teeth that project from the one axial side surface of the core in the axial direction, with n being an odd number.
The two winding elements have a predetermined number of windings in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are the same. Wind the coil winding part,
Each winding start side coil winding part of the two winding elements shares and accommodates the arbitrary slot so as to be positioned on the core side of each winding end side coil winding part of the two winding elements. Has been
Winding ends provided at one winding start side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding end side coil winding portion of the other two winding elements The end is connected to the input side,
Winding end portions provided at one winding end side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding start side coil winding portion of the other of the two winding elements The end portion is connected to the neutral point side.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の構成に加えて、
前記3相の各巻線要素は、前記各相の巻き始め側コイル巻回部が1個ずつ重ね合わされるとともに、前記各相の残りのコイル巻回部も1個ずつ重ね合わされて形成される、2つの巻線ユニットをそれぞれ構成しており、
前記3相の巻線の巻き始め側コイル巻回部のうち、他の2相に挟まれた1相の巻線の巻き始め側コイル巻回部は、他の2相の巻線の巻き始め側コイル巻回部の巻回方向と異なることを特徴とする。
In addition to the structure in any one of Claims 1-4 , the invention of
Each of the three-phase winding elements is formed by superimposing one winding start side coil winding part of each phase one by one, and superimposing the remaining coil winding parts of each phase one by one. Each of the winding units is composed of
Of the winding start side coil winding portion of the three-phase winding, the winding start side coil winding portion of the one-phase winding sandwiched between the other two phases is the winding start of the other two-phase winding It differs from the winding direction of a side coil winding part.
請求項6に記載の発明は、
6×m×n(m:整数、n:巻線極対数)個のティースを備えるステータコアに、第1相、第2相、第3相からなる3相の巻線が前記ティースの間のスロットに挿入されてなる、ステータの巻線方法において、
前記ティースを模した模擬ティースによって画成される、3×m×(n+1)個の模擬スロットを有する巻枠を準備する工程と、
m個ずつの模擬スロットが電気角でほぼ180°ずれて配置されたm×(n+1)個の各相用の模擬スロットによって構成される各相用の模擬スロット群に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることで構成される、所定数のコイル巻回部を有する各相の巻線要素を、前記各相の巻き始め側コイル巻回部を1個ずつ重ね合わせるとともに、前記各相の残りのコイル巻回部も1個ずつ重ね合わせて配置しながら、各相の巻線要素が重ね合わされた巻線ユニットを2つ形成する工程と、
前記巻枠から取り外された前記2つの巻線ユニットを、前記各相の2つの巻線要素の巻き始め側及び巻き終り側のコイル巻回部が、m個ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された2×m×n個のスロットによって構成される各相用のスロット群の任意のスロットを共有するように、前記各相の2つの巻線要素が前記各相用のスロット群にそれぞれ収容されて前記ステータコアに取り付けられる工程と、
を備えることを特徴とする。
The invention described in
A stator core having 6 × m × n (m: integer, n: number of winding pole pairs) teeth, and a three-phase winding consisting of a first phase, a second phase, and a third phase are slots between the teeth. In the stator winding method, inserted into
Preparing a reel having 3 × m × (n + 1) simulated slots defined by simulated teeth imitating the teeth;
A mock slot group composed of m × (n + 1) mock slots for each phase in which m mock slots are arranged with an electrical angle shifted by approximately 180 ° between the adjacent ones. The winding element of each phase having a predetermined number of coil winding portions, which is configured by winding a predetermined number of times in series while reversing the winding direction, the winding start side coil winding portion of each phase Forming two winding units in which the winding elements of each phase are superposed while superposing one by one and arranging the remaining coil winding portions of each phase one by one,
The two winding units removed from the winding frame are divided into coil winding portions on the winding start side and winding end side of the two winding elements of each phase, and m slots each having an electrical angle of approximately 180. The two winding elements of each phase share the slots for each phase so that they share an arbitrary slot of the slot group for each phase constituted by 2 × m × n slots arranged at an offset A process of being accommodated in each group and attached to the stator core;
It is characterized by providing.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の構成に加えて、
前記3相の巻線の巻き始め側コイル巻回部のうち、他の2相に挟まれた1相の巻線の巻き始め側コイル巻回部は、他の2相の巻線の巻き始め側コイル巻回部の巻回方向と異なることを特徴とする。
The invention according to
Of the winding start side coil winding portion of the three-phase winding, the winding start side coil winding portion of the one-phase winding sandwiched between the other two phases is the winding start of the other two-phase winding It differs from the winding direction of a side coil winding part.
請求項8に記載の発明は、請求項6または7に記載の構成に加えて、
前記巻枠は、前記ステータのティース及びスロットと略同一形状の前記模擬ティース及び前記模擬スロットを有し、
前記巻枠から取り外された前記2つの巻線ユニットは、その形状を実質的に維持したまま、前記各相用のスロット群にそれぞれ収容されて前記ステータコアに取り付けられることを特徴とする。
In addition to the structure of
The winding frame has the simulated teeth and the simulated slots having substantially the same shape as the teeth and slots of the stator,
The two winding units removed from the winding frame are respectively accommodated in the slot groups for each phase and attached to the stator core while substantially maintaining their shapes.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の構成に加えて、
前記巻枠から取り外された前記2つの巻線ユニットは、前記各相の2つの巻線要素の各巻き始め側コイル巻回部の一部が、前記2つの巻線要素の各巻き終り側コイル巻回部の一部の外周側に位置するようにして組み合わされ、
前記組み合わされた前記2つの巻線ユニットに対して、前記ステータコアを構成する複数の分割ステータコアのティース部を外周側から挿入し、該分割ステータコアのコア部を結合させ、
前記分割ステータコアのコア部の外周に外周リングを圧入することを特徴とする。
In addition to the structure of
In the two winding units removed from the winding frame, a part of each winding start side coil winding portion of the two winding elements of each phase is arranged so that each winding end side coil of the two winding elements Combined so as to be located on the outer peripheral side of a part of the winding part,
For the combined two winding units, a plurality of split stator core teeth that constitute the stator core are inserted from the outer peripheral side, and the core portions of the split stator core are joined together,
An outer ring is press-fitted into the outer periphery of the core portion of the divided stator core.
請求項10に記載の発明は、請求項6〜9のいずれかに記載の構成に加えて、
前記ステータコアは、環状のコアと、該コアの内周面から径方向内側に向けて放射状に突設され、前記nを偶数とした6×m×n個の前記ティースを備え、
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を異ならせた状態で、所定数のコイル巻回部を巻回することを特徴とする。
The invention according to
The stator core includes an annular core and 6 × m × n teeth protruding radially from the inner peripheral surface of the core toward the radially inner side, where n is an even number,
The two winding elements are in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are different from each other in a predetermined number. The coil winding part is wound.
請求項11に記載の発明は、請求項6〜9のいずれかに記載の構成に加えて、
前記ステータコアは、環状のコアと、該コアの内周面から径方向内側に向けて放射状に突設された、前記nを奇数とした6×m×n個の前記ティースを備え、
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を同一にした状態で、所定数のコイル巻回部を巻回することを特徴とする。
The invention according to
The stator core includes a ring-shaped core and 6 × m × n teeth that project radially from the inner peripheral surface of the core toward the radially inner side, where n is an odd number,
The two winding elements have a predetermined number of windings in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are the same. The coil winding part is wound.
請求項12に記載の発明は、請求項10または11に記載の構成に加えて、
前記2つの巻線要素の各巻き始め側コイル巻回部は、前記2つの巻線要素の各巻き終り側コイル巻回部のコア側に位置するように、前記任意のスロットを共有して収容されており、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、入力側に接続され、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、中性点側に接続されることを特徴とする。
In addition to the structure of
Each winding start side coil winding part of the two winding elements shares and accommodates the arbitrary slot so as to be positioned on the core side of each winding end side coil winding part of the two winding elements. Has been
Winding ends provided at one winding start side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding end side coil winding portion of the other two winding elements The end is connected to the input side,
Winding end portions provided at one winding end side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding start side coil winding portion of the other of the two winding elements The end portion is connected to the neutral point side.
請求項13に記載の発明は、請求項6から8のいずれかに記載の構成に加えて、
前記ステータコアは、環状のコアと、該コアの軸方向一側面から軸方向に向けて突設され、前記nを偶数とした6×m×n個の前記ティースを備え、
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を異ならせた状態で、所定数のコイル巻回部を巻回することを特徴とする。
The invention according to
The stator core includes an annular core, and 6 × m × n teeth protruding in the axial direction from one axial side surface of the core, where n is an even number,
The two winding elements are in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are different from each other in a predetermined number. The coil winding part is wound.
請求項14に記載の発明は、請求項6から8のいずれかに記載の構成に加えて、
前記ステータコアは、環状のコアと、該コアの軸方向一側面から軸方向に向けて突設され、前記nを奇数とした6×m×n個の前記ティースを備え、
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を同一にした状態で、所定数のコイル巻回部を巻回することを特徴とする。
The invention according to
The stator core includes an annular core and 6 × m × n teeth protruding from an axial side surface of the core in the axial direction, where n is an odd number,
The two winding elements have a predetermined number of windings in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are the same. The coil winding part is wound.
請求項15に記載の発明は、請求項13または14に記載の構成に加えて、
前記2つの巻線要素の各巻き始め側コイル巻回部は、前記2つの巻線要素の各巻き終り側コイル巻回部のコア側に位置するように、前記任意のスロットを共有して収容されており、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、入力側に接続され、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、中性点側に接続されることを特徴とする。
In addition to the structure of
Each winding start side coil winding part of the two winding elements shares and accommodates the arbitrary slot so as to be positioned on the core side of each winding end side coil winding part of the two winding elements. Has been
Winding ends provided at one winding start side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding end side coil winding portion of the other two winding elements The end is connected to the input side,
Winding end portions provided at one winding end side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding start side coil winding portion of the other of the two winding elements The end portion is connected to the neutral point side.
請求項1〜5及び6〜9によれば、巻枠で形成された巻線の形状を変化させずに、巻線をステータに装着することができる。また、各相の巻線を2つの巻線要素によって2並列で構成することで、巻き始め側コイル巻回部及び巻き終り側コイル巻回部付近での巻線温度が異なっても、残りのコイル巻回部付近での温度差がなければ、スロットに流れる電流は同一となり、各スロットの電流差で発生するトルク変動を防止し、振動を低減することができる。また、各相の巻線は、2並列で構成されるので、結線工数も少なくてすむ。さらに、各相の巻線は、同一形状で、各相の渡り線側及び口出し線側におけるコイルエンド部が疎密になることがなく、各相の渡り線側及び口出し線側におけるコイルエンド部が占める領域を最小、また、コイルエンド部の長さも最小にでき、かつ、各相の相抵抗と各相の相インダクタンスを均一にすることができる。加えて、各相の巻線は、同一形状で、各相の逆起電圧は同一となるため、3相に流れる電流は同一となり、各相の相電流差により発生するトルク変動を防止し、振動を低減することができる。 According to the first to fifth and sixth to ninth aspects , the winding can be mounted on the stator without changing the shape of the winding formed by the winding frame. Moreover, even if the winding temperature in the vicinity of the winding start side coil winding portion and the winding end side coil winding portion is different by configuring the windings of each phase in two parallel by two winding elements, If there is no temperature difference in the vicinity of the coil winding portion, the currents flowing in the slots are the same, and torque fluctuations caused by the current difference in each slot can be prevented and vibration can be reduced. In addition, since the windings of each phase are configured in parallel, the number of connection man-hours can be reduced. Furthermore, the windings of each phase have the same shape, and the coil end portions on the connecting wire side and the lead wire side of each phase are not sparse, and the coil end portions on the connecting wire side and the lead wire side of each phase are not The occupied area can be minimized, the length of the coil end portion can be minimized, and the phase resistance of each phase and the phase inductance of each phase can be made uniform. In addition, the windings of each phase have the same shape and the back electromotive force of each phase is the same, so the current flowing in the three phases is the same, preventing torque fluctuations caused by the phase current difference of each phase, Vibration can be reduced.
請求項1,2,8及び9によれば、巻線極対数が偶数又は奇数である場合においてもラジアルギャップ型モータのステータを構成することができる。 According to the first , second , eighth, and ninth aspects, the stator of the radial gap type motor can be configured even when the number of winding pole pairs is an even number or an odd number.
請求項3,4,13及び14によれば、巻線極対数が偶数又は奇数である場合においてもアキシャルギャップ型モータのステータを構成することができる。 According to the third , fourth , thirteenth and fourteenth aspects, the stator of the axial gap type motor can be configured even when the number of winding pole pairs is even or odd.
請求項1〜4,12及び15によれば、入力側に接続される巻線端部と中性点側に接続される巻線端部とを、円周方向で別々に集めて導出することができる。
According to
以下、本発明に係るステータの各実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。 Hereinafter, embodiments of a stator according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
<第1実施形態>
図1に示すように、ステータ1は、電動機や発電機などの回転電機の固定子であり、ロータ2(想像線で示す)の外周に配置される。具体的に、このステータ1は、ラジアルギャップ型のブラシレスモータのステータであり、ロータ2は、例えば、4極対(巻線極対数n=4)、即ち、永久磁石を8個備える。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the
ステータ1は、同一形状、同一寸法の複数(本実施形態では、24個)の分割ステータコア3を円周上に配列してなるステータコア5を有する。各分割ステータコア3は、鉄系材料から製作される薄板を積層(或いは鉄系材料を焼結もしくは圧粉成型)することで構成され、略T字形をなし、円弧状をなすコア部3aの中央から径方向内側に向かってティース部3bが突出している。分割ステータコア3のコア部3aは円環状に接続されて環状のコア5aを形成しており、隣接するコア部3aの凸部3cとコア部3aの凹部3dとを係合させて円環状に接続されるコア部3aは、外周リング4を外側から嵌め込むことで、強固に保持される。
The
このようにして結合されたステータコア5では、24個のティース(突極)5bが径方向内側に向けて放射状に電気角60度ごとに突設され、ティース5b間には、スロット(間隙)5cが同様に電気角60度ごとに24個形成される。図1に示すステータコア5において、ティース5b及びスロット5cの個数はそれぞれ6×m×n(=24)で示される。mは整数であり、nはロータ2の巻線極対数の値となる。
In the
スロット5cには、各相が2つの巻線要素、即ち、U相巻線要素6a,6b、V相巻線要素7a,7b、W相巻線要素8a,8bによって構成される、U,V,Wからなる3相の巻線6,7,8が挿通されている。巻線6,7,8は細い電線(エナメル線)からなる束線であってもよく、又は、直径が0.8mm以上、好ましくは、1.0mm以上の単線であってもよい。各相の巻線6,7,8は、m個(本実施形態では、1個)ずつのスロット5cが電気角でほぼ180°ずれて配置された2×m×n個(本実施形態では、8個)のスロット5cによって構成される各相用のスロット群20a,20b,20c(図4参照)に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数(例えば数十ターン)ずつ巻回されることで構成される、それぞれ8個のコイル巻回部16a1〜16a4,16b1〜16b4,17a1〜17a4,17b1〜17b4,18a1〜18a4,18b1〜18b4を有する。なお、図1などにおいては、図示の便宜のため、巻線6,7,8のターン数(巻き数)を3つとしている。また、図1に示すステータ1や後述する図36に示すステータ1hでは、実際には、コイルエンド部とティースとの間の隙間を小さくするように、ティース5bの形状に沿って巻線6,7,8が巻回される。
In the
即ち、本実施形態では、各相用のスロット群20a,20b,20cは、それぞれ他相用の2個のスロット5cを跨ぐように位置する計8個のスロット5cによって構成される。図2に示すように、U相巻線要素6a、6bは、互いに同数である、所定数(本実施形態では、4個)のU相コイル巻回部16a1〜16a4,16b1〜16b4をそれぞれ構成し、V相巻線要素7a,7bは、互いに同数である、所定数(本実施形態では、4個)のV相コイル巻回部17a1〜17a4,17b1〜17b4をそれぞれ構成し、及びW相巻線要素8a,8bは、互いに同数である、所定数(本実施形態では、4個)のW相コイル巻回部18a1〜18a4,18b1〜18b4をそれぞれ構成する。
In other words, in the present embodiment, the
また、各相の2つの巻線要素の一方6a,7a,8aは、後述する巻線方法によって、各相の巻き始め側コイル巻回部16a1,17a1,18a1が1個ずつ重ね合わされるとともに、各相の残りのコイル巻回部16a2〜16a4、17a2〜17a4、18a2〜18a4も1個ずつ重ね合わされて形成される。同様に、他方の巻線要素6b,7b,8bも、各相の巻き始め側コイル巻回部16b1,17b1,18b1が1個ずつ重ね合わされるとともに、各相の残りのコイル巻回部16b2〜16b4、17b2〜17b4、18b2〜18b4も1個ずつ重ね合わされて形成される。これにより、2つの巻線ユニット9a,9bがそれぞれ構成される。
In addition, one of the two winding
具体的に、図2及び図3を参照して、U相巻線要素6aのU相コイル巻回部16a1〜16a4は、U相用のスロット群20aを構成するU相用のスロット5c1,5c4,5c7,5c10,5c13に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回される。また、U相巻線要素6bのU相コイル巻回部16b1〜16b4も、U相用のスロット群20aを構成するU相用のスロット5c13,5c16,5c19,5c22,5c1に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回される。このため、U相巻線要素6aの巻き始め側U相コイル巻回部16a1とU相巻線要素6bの巻き終り側コイル巻回部16b4は、巻き始め側U相コイル巻回部16a1がコア側に位置するようにして、U相用のスロット5c1を共有して収容される。また、U相巻線要素6aの巻き終り側U相コイル巻回部16a4とU相巻線要素6bの巻き始め側コイル巻回部16b1は、巻き始め側U相コイル巻回部16b1がコア側に位置するようにして、U相用のスロット5c13を共有して収容される。
Specifically, referring to FIGS. 2 and 3, U-phase coil winding portions 16a1 to 16a4 of
V相巻線要素7aのU相コイル巻回部17a1〜17a4は、V相用のスロット群20bを構成するU相用のスロット5c3,5c6,5c9,5c12,5c15に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回される。V相巻線要素7bのV相コイル巻回部17b1〜17b4も、V相用のスロット群20bを構成するV相用のスロット5c15,5c18,5c21,5c24,5c3に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回される。このため、V相巻線要素7aの巻き始め側V相コイル巻回部17a1とV相巻線要素7bの巻き終り側コイル巻回部17b4は、巻き始め側V相コイル巻回部17a1がコア側に位置するようにして、V相用のスロット5c3を共有して収容される。また、V相巻線要素7aの巻き終り側V相コイル巻回部17a4とV相巻線要素7bの巻き始め側コイル巻回部17b1は、巻き始め側V相コイル巻回部17b1がコア側に位置するようにして、V相用のスロット5c15を共有して収容される。
The U-phase coil winding portions 17a1 to 17a4 of the V-
さらに、W相巻線要素8aのW相コイル巻回部18a1〜18a4は、W相用のスロット群20cを構成するW相用のスロット5c2,5c5,5c8,5c11,5c14に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回される。また、W相巻線要素8bのW相コイル巻回部18b1〜18b4も、W相用のスロット群20cを構成するW相用のスロット5c14,5c17,5c20,5c23,5c2に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回される。このため、W相巻線要素8aの巻き始め側W相コイル巻回部18a1とW相巻線要素8bの巻き終り側コイル巻回部18b4は、巻き始め側W相コイル巻回部18a1がコア側に位置するようにして、W相用のスロット5c2を共有して収容される。また、W相巻線要素8aの巻き終り側W相コイル巻回部18a4とW相巻線要素8bの巻き始め側コイル巻回部18b1は、巻き始め側W相コイル巻回部18b1がコア側に位置するようにして、W相用のスロット5c14を共有して収容される。
Furthermore, the W-phase coil winding portions 18a1 to 18a4 of the W-
また、U相巻線要素6a,6bの巻線端部6aa,6ab,6ba,6bb、V相巻線要素7a,7bの巻線端部7aa,7ab,7ba,7bb、及びW相巻線要素8a,8bの巻線端部8aa,8ab,8ba,8bbは、すべてステータ1の軸方向一端側から引き出され、インバータなどの通電切替装置に接続される。U相巻線要素6aの巻き始め側U相コイル巻回部16a1の巻線端部6aaとU相巻線要素6bの巻き終り側U相コイル巻回部16b4の巻線端部6bbは、ともにスロット5c1から導出され、電力を入力する入力側(正極)に接続される。一方、U相巻線要素6aの巻き終り側U相コイル巻回部16a4の巻線端部6abとU相巻線要素6bの巻き始め側U相コイル巻回部16b1の巻線端部6baは、スロット5c10,5c16からそれぞれ導出され、入力側と反対側(負極)、即ち、Y結線(或いはΔ結線)において中性点側に接続される。
In addition, winding end portions 6aa, 6ab, 6ba, 6bb of
V相巻線要素7aの巻き始め側V相コイル巻回部17a1の巻線端部7aaとV相巻線要素7bの巻き終り側V相コイル巻回部17b4の巻線端部7bbは、ともにスロット5c3から導出され、入力側に接続される一方、V相巻線要素7aの巻き終り側V相コイル巻回部17a4の巻線端部7abとV相巻線要素7bの巻き始め側V相コイル巻回部17b1の巻線端部7baは、スロット5c12,5c18からそれぞれ導出され、中性点側に接続される。
The winding end portion 7aa of the winding start side V phase coil winding portion 17a1 of the V
W相巻線要素8aの巻き始め側W相コイル巻回部18a1の巻線端部8aaとW相巻線要素8bの巻き終り側W相コイル巻回部18b4の巻線端部8bbは、スロット5c5,5c23からそれぞれ導出され、入力側に接続される一方、W相巻線要素8aの巻き終り側W相コイル巻回部18a4の巻線端部8abとW相巻線要素8bの巻き始め側W相コイル巻回部18b1の巻線端部8baは、ともにスロット5c14から導出され、中性点側に接続される。
The winding end 8aa of the winding start side W phase coil winding portion 18a1 of the W
これにより、入力側に接続される各相の一方の巻線要素6a,7a,8aの各巻き始め側コイル巻回部16a1,17a1,18a1に設けられた巻線端部6aa,7aa,8aaと、各相の他方の巻線要素6b,7b,8bの各巻き終り側コイル巻回部16b4,17b4,18b4に設けられた巻線端部6bb,7bb,8bbは、ステータ1の円周方向の一方部分に寄って配置される。また、中性点側に接続される各相の一方の巻線要素6a,7a,8aの各巻き終り側コイル巻回部16a4,17a4,18a4に設けられた巻線端部6ab,7ab,8abと、各相の他方の巻線要素6b,7b,8bの各巻き始め側コイル巻回部16b1,17b1,18b1に設けられた巻線端部6ba,7ba,8baは、該一方部分と点対称なステータ1の円周方向の他方部分に寄って配置される。これにより、各巻線端部は、入力側及び中性点側にそれぞれ接続しやすく配置される。
As a result, the winding ends 6aa, 7aa, 8aa provided on the winding start side coil winding portions 16a1, 17a1, 18a1 of one winding
ここで、これら巻線要素の正負極側の巻線端部の線を「口出し線」と称し、口出し線が配置されているステータ1の軸方向一端側を「口出し線側」、口出し線が引き出されていない、ステータ1の軸方向他端側を「渡り線側」ということとする。
Here, the wire at the winding end on the positive and negative sides of these winding elements is referred to as “lead wire”, one end in the axial direction of the
また、図3等の巻線パターン図において、U、V、W相からなる3相の巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bの連続を01から24までの番号で示す。図に矢印で示される如く、それぞれの巻線は番号が連続するように巻回される。図4等においては、中性点側はアンダーバーを付すことによっても示す。
In addition, in the winding pattern diagram of FIG. 3 and the like, the continuation of three-
また、各相の巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bは、ラジアルギャップ型モータで、偶数極対数のステータ1であるため、各相の一方の巻線要素6a,7a,8aの巻き始め側コイル巻回部16a1,17a1,18a1と、各相の他方の巻線要素6b,7b,8bの巻き始め側コイル巻回部16b1,17b1,18b1との巻回方向を異ならせており、各相の2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bは、それぞれ異なる巻き方で形成される。これにより、共有するスロット5c1〜5c3、及び5c13〜5c15に収容される各相の巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bの電流の流れる方向を合わせることができる。
Further, the winding
さらに、巻線ユニット9a、9bは、3相の巻き始め側コイル巻回部16a1,16b1,17a1,17b1,18a1,18b1のうち2相(U相、V相)が任意の方向(時計方向或いは反時計方向)に巻回され、残りの1相(W相)が該任意の方向と逆の方向に巻回され、また、残りのコイル巻回部16a2〜16a4,16b2〜16b4,17a2〜17a4,17b2〜17b4,18a2〜18a4,18b2〜18b4も同様に1相(W相)が逆回転巻となる、第3相逆回転巻きで形成されている。
Further, in the winding
また、本実施形態では、所定の方向(例えば、口出し線側)から見たときの巻き方で、ステータ1の円周方向の外側方向に向かう巻き方である外巻きが採用されているが、ステータ1の円周方向に中心に向かう巻き方である内巻きで巻回されてもよい。さらに、巻回方向は、所定の方向(例えば、口出し線側)から見たときの巻き方で、各相の隣接するコイル巻回部同士が、巻き始め側コイル巻回部16a1,16b1,17a1,17b1,18a1,18b1から時計回りで形成されているが、反時計回りで形成されてもよい。従って、本実施形態の第3相(W相)逆回転巻きの巻回方法において、4つのパターンのいずれかが採用される。
Further, in the present embodiment, an outer winding that is a winding direction when viewed from a predetermined direction (for example, the lead-out line side) and is wound outward in the circumferential direction of the
このようにしてステータ1に巻回された巻線では、図2に示すように、3相の各巻線要素6a,7a,8a,6b,7b,8bが、巻線要素6a,7a,8a,6b,7b,8bが配置されるスロット5cの口出し線側及び渡り線側において、該スロット5cから延びる隣り合うコイル巻回部16a1〜16a4,16b1〜16b4,17a1〜17a4,17b1〜17b4,18a1〜18a4,18b1〜18b4間で残りの2相の巻線要素6a,7a,8a,6b,7b,8bを挟持している。
In the winding wound around the
次に、図5〜図28を参照しながら、ステータ1の巻線方法について説明する。
図5に示すように、巻枠30は、小径円弧31aと大径円弧31bとを構成する巻枠本体31と、巻枠本体31の小径円弧31aに形成された複数の凹部31cに着脱自在に装着され、該装着時に、大径円弧31bと略等しい外径寸法をなす複数の模擬ティース32と、小径円弧31aと大径円弧31bとの一方の段差部分31dから3本目の模擬ティース32までの間に配置され、段差部分31dから直線的に延出するストレート部分31eに接触する第1〜第4の駒部材33〜36と、巻枠31の大径円弧31bに沿って回転可能な円弧状押さえ部材37と、を有する。これにより、巻枠30は、模擬ティース32によって3×m×(n+1)個(本実施形態では、m=1、n=4で、計15個)の模擬スロットs1〜s15を画成し、m個ずつの模擬スロットが電気角でほぼ180°ずれた配置されたm×(n+1)個の各相用の模擬スロットによって構成される各相用の模擬スロット群を形成する。なお、模擬スロットs1は、第1の駒部材33と模擬ティース32との間に形成され、模擬スロットs1〜s3は、他の模擬スロットs4〜s15よりも径方向寸法を小さく、具体的には、略半分に設定されている。また、図5などに示す模擬ティース32は、模式的に直線状に示されているが、図1に示すティース部3bを模した略同一形状を有しており、同様に、模擬スロットs4〜s15も略同一形状を有する。
Next, a winding method of the
As shown in FIG. 5, the
そして、まず、図6に示すように、模擬スロットs1からU相用巻線要素6aの巻線端部6aaを挿入し、模擬スロットs1とs4との間でU相用巻線要素6aを任意の方向に外巻きで所定回数巻回し、巻き始め側コイル巻回部16a1を形成する。次に、図7に示すように、模擬スロットs1を閉じるように円弧状押さえ部材37を回転させ、巻き始め側U相コイル巻回部16a1を模擬スロットs1内に保持する。また、模擬スロットs5からW相用巻線要素8aの巻線端部8aaを挿入し、模擬スロットs2とs5との間でW相用巻線要素8aを任意の方向と逆方向に外巻きで所定回数巻回し、巻き始め側W相コイル巻回部18a1を形成する。
6. First, as shown in FIG. 6, the winding end 6aa of the
さらに、図8に示すように、模擬スロットs1、s2を閉じるように円弧状押さえ部材37を回転させ、巻き始め側コイル巻回部16a1,18a1を模擬スロットs1,s2内に保持する。また、模擬スロットs3からV相用巻線要素7aの巻線端部7aaを挿入し、模擬スロットs3とs6との間でV相用巻線要素7aを該任意の方向に外巻きで所定回数巻回し、巻き始め側V相コイル巻回部17a1を形成する。これにより、W相が逆転巻きされた状態で、U相、W相、V相の巻き始め側コイル巻回部16a1,18a1,17a1が1個ずつ重ね合わされる。
Further, as shown in FIG. 8, the arc-shaped pressing
加えて、図9〜図11に示すように、U相用巻線要素6aを模擬スロットs4とs7との間に、巻き始め側U相コイル巻回部16a1の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回し、W相用巻線要素8aを模擬スロットs5とs8との間に、巻き始め側W相コイル巻回部18a1の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回し、V相用巻線要素7aを模擬スロットs6とs9との間に、巻き始め側V相コイル巻回部17a1の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回する。これにより、U相、W相、V相の2つ目のコイル巻回部16a2,18a2,17a2が1個ずつ重ね合わされる。また、各相の巻線要素6a,7a,8aを収容し終えた模擬スロットs4,s5を閉じるように円弧状押さえ部材37を順に回転させる。
In addition, as shown in FIGS. 9 to 11, the
以後、同様にして、U相用巻線要素6a、W相用巻線要素8a、V相用巻線要素7aを順に各相用の模擬スロット群に、互いに隣接するコイル巻回部同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回することで、図12に示すように、所定数(本実施形態では、4つ)のコイル巻回部16a1〜16a4,17a1〜17a4,18a1〜18a4を形成する。これにより、巻き終り側U相コイル巻回部16a4の巻線端部6abは、模擬スロットs10から導出され、巻き終り側W相コイル巻回部18a4の巻線端部8abは、模擬スロットs14から導出され、巻き終り側V相コイル巻回部17a4の巻線端部7abは、模擬スロットs12から導出される。
Thereafter, in the same manner, the
このようにして第1巻線ユニット9aを形成した後、図12に示すように、円弧状押さえ部材37を巻枠30から取り外し、さらに、図13に示すように、模擬ティース32を巻枠本体31から取り外す。そして、図14〜図18に示すように、第1〜第4の駒部材33〜36を順に巻枠本体31から取り外し、最終的に、第1巻線ユニット9aを巻枠本体31から取り外すことで、図19に示すような第1巻線ユニット9aが巻枠30から取り出される。
After the first winding
次に、上述した巻枠30を使って、第1巻線ユニット9aと同様に、U相の他方の巻線要素6b、W相の他方の巻線要素8b、V相の他方の巻線要素7bの順に巻回し、第2巻線ユニット9bを形成する。ただし、ラジアルギャップ型モータで、偶数極対数のステータ1であるため、各相の他方の巻線要素6b,8b,7bの巻き始め側コイル巻回部16b1,18b1,17b1は、各相の一方の巻線要素6a,8a,7aの巻き始め側コイル巻回部16a1,18a1,17a1と巻回方向を異ならせている。即ち、図20に示すように、U相巻線要素6bは、模擬スロットs4からU相用巻線要素6bの巻線端部6baを挿入し、模擬スロットs1とs4との間でU相用巻線要素6bを任意の方向と逆方向に外巻きで所定回数巻回し、巻き始め側U相コイル巻回部16b1を形成する。
Next, using the above-described winding
また、W相用巻線要素8bは、模擬スロットs2からW相用巻線要素8bの巻線端部8baを挿入し、模擬スロットs2とs5との間でW相用巻線要素8aを任意の方向に外巻きで所定回数巻回し、巻き始め側W相コイル巻回部18b1を形成する。さらに、V相用巻線要素7bは、模擬スロットs6からV相用巻線要素7bの巻線端部7baを挿入し、模擬スロットs3とs6との間でV相用巻線要素7bを該任意の方向と逆方向に外巻きで所定回数巻回し、巻き始め側V相コイル巻回部17b1を形成する。
Further, in the W-
このようにして、図21に示すように、各相用の模擬スロット群に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることで構成される、所定数のコイル巻回部を有する各相の他方の巻線要素6b,8b,7bを、各相の巻き始め側コイル巻回部16b1,18b1,17b1を1個ずつ重ね合わせるとともに、各相の残りのコイル巻回部16b2〜16b4,18b2〜18b4,17b2〜17b4も1個ずつ重ね合わせて配置しながら、所定数のコイル巻回部16b1〜16b4,17b1〜17b4,18b1〜18b4を形成する。これにより、巻き終り側U相コイル巻回部16b4の巻線端部6bbは、模擬スロットs13から導出され、巻き終り側W相コイル巻回部18b4の巻線端部8bbは、模擬スロットs11から導出され、巻き終り側V相コイル巻回部17b4の巻線端部7bbは、模擬スロットs15から導出される。そして、図22に示すように、第1巻線ユニット9aと同様に、第2巻線ユニット9bが巻枠30から取り出される。
In this way, as shown in FIG. 21, each of the simulated slot groups for each phase is configured by being wound a predetermined number of times in series while inverting the winding direction of adjacent ones. The other winding
さらに、図23及び図24に示す2つの第1及び第2巻線ユニット9a,9bを、その形状を実質的に維持したまま、図25及び図26に示すように重ね合わせる。このため、2つの巻線ユニット9a,9bは、各相の2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bの各巻き始め側コイル巻回部16a1,16b1,17a1,17b1,18a1,18b1の一部が、2つの巻線要素の各巻き終り側コイル巻回部16a4,16b4,17a4,17b4,18a4,18b4の一部のコア側に位置するようにして組み合わされる。
Furthermore, the two first and second winding
次に、組み合わされた2つの巻線ユニット9a,9bに対して、図27に示すように、ステータコア5を構成する複数の分割ステータコア3のティース部3bを外周側から挿入し、図28に示すように、分割ステータコア3のコア部3aを結合させる。これにより、2つの巻線ユニット9a,9bを、各相の巻線要素の巻き始め側及び巻き終り側のコイル巻回部16a1,16b1,17a1,17b1,18a1,18b1,16a4,16b4,17a4,17b4,18a4,18b4が、任意のスロット5c1〜5c3、5c13〜5c15を共有するように、各相用のスロット群20a,20b,20cにそれぞれ収容されてステータコア5に取り付けられる。そして、さらに、分割ステータコア3のコア部3aの外周に外周リング4を圧入することで、図1〜図4に示すようなステータ1が完成する。
Next, as shown in FIG. 27, the
以上説明したように、本実施形態のステータ1によれば、3相の各巻線6,7,8は、2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bによってそれぞれ構成され、2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bは、1個ずつのスロット5cが電気角でほぼ180°ずれて配置された8個のスロットによって構成される各相用のスロット群20a,20b,20cに、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることで構成される、2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bにおいて同数である、4つのコイル巻回部16a1〜16a4,17a1〜17a4,18a1〜18a4,16b1〜16b4,17b1〜17b4,18b1〜18b4を有し、2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bの両端側のコイル巻回部16a1,16a4,17a1,17a4,18a1,18a4,16b1,16b4,17b1,17b4,18b1,18b4は、スロット5c1〜5c3、及び5c13〜5c15を共有して収容されている。これにより、巻枠30で形成された巻線の形状を変化させずに、巻線6,7,8をステータコア5に装着することができる。また、各相の巻線6,7,8を2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bによって2並列で構成することで、巻き始め側コイル巻回部16a1,16b1,17a1,17b1,18a1,18b1及び巻き終り側コイル巻回部16a4,16b4,17a4,17b4,18a4,18b4付近での巻線温度が異なっても、残りのコイル巻回部付近での温度差がなければ、スロット5cに流れる電流は同一となり、各スロット5cの電流差で発生するトルク変動を防止し、振動を低減することができる。また、各相の巻線6,7,8は、2並列で構成されるので、結線工数も少なくてすむ。さらに、各相の巻線6,7,8は、同一形状で、各相の渡り線側及び口出し線側におけるコイルエンド部が疎密になることがなく、各相の渡り線側及び口出し線側におけるコイルエンド部が占める領域を最小、また、コイルエンド部の長さも最小にでき、かつ、各相の相抵抗と各相の相インダクタンスを均一にすることができる。加えて、各相の巻線6,7,8は、同一形状で、各相の逆起電圧は同一となるため、3相に流れる電流は同一となり、各相の相電流差により発生するトルク変動を防止し、振動を低減することができる。
As described above, according to the
また、本実施形態のステータ1の巻線方法によれば、ティース3bを模した模擬ティース32によって画成される、15個の模擬スロット32を有する巻枠30を準備する工程と、1個ずつの模擬スロット32が電気角でほぼ180°ずれて配置された5個の各相用の模擬スロット32によって構成される各相用の模擬スロット群に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることで構成される、4つのコイル巻回部16a1〜16a4,17a1〜17a4,18a1〜18a4,16b1〜16b4,17b1〜17b4,18b1〜18b4を有する各相の巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bを、各相の巻き始め側コイル巻回部16a1,17a1,18a1,16b1,17b1,18b1を1個ずつ重ね合わせるとともに、各相の残りのコイル巻回部16a2〜16a4,17a2〜17a4,18a2〜18a4,16b2〜16b4,17b2〜17b4,18b2〜18b4も1個ずつ重ね合わせて配置しながら、各相の巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bが重ね合わされた巻線ユニット9a,9bを2つ形成する工程と、巻枠30から取り外された2つの巻線ユニット9a,9bを、各相の2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bの巻き始め側及び巻き終り側のコイル巻回部16a1,16a4,17a1,17a4,18a1,18a4,16b1,16b4,17b1,17b4,18b1,18b4が、スロット5c1〜5c3、及び5c13〜5c15を共有するように、各相の2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bが各相用のスロット群20a,20b,20cにそれぞれ収容されてステータコア1に取り付けられる工程と、を備えることで、上記と同様の効果を奏することができる。
Further, according to the winding method of the
なお、各相用のスロット群20a,20b,20cが、1個ずつのスロットを電気角でほぼ180°ずらして配置したシングルスロットで構成されるステータとしては、上述した巻線極対数を4とした実施形態に加えて、図29に示す巻線極対数を2(n=2)としたステータ1aや、図30に示す巻線極対数を3(n=3)としたステータ1bが挙げられる。
Note that the
即ち、図29に示すステータ1aでは、各相の巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bが、2つずつ、つまり、巻き始め側及び巻き終り側コイル巻回部16a1,16a2,17a1,17a2,18a1,18a2,16b1,16b2,17b1,17b2,18b1,18b2をそれぞれ有し、直列に所定回数ずつ巻回される各巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bの巻き始め側及び巻き終り側コイル巻回部16a1,16a2,17a1,17a2,18a1,18a2,16b1,16b2,17b1,17b2,18b1,18b2は、互いの巻回方向を反転させている。また、第1実施形態と同様、第3相(W相)逆転巻きであり、W相の巻線の巻き始め側コイル巻回部18a1,18b1は、U相、V相の巻線の巻き始め側コイル巻回部16a1,16b1,17a1,17b1の巻回方向と異なる。
That is, in the
そして、2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bの両端側のコイル巻回部16a1,16a2,17a1,17a2,18a1,18a2,16b1,16b2,17b1,17b2,18b1,18b2は、スロット5c1〜5c3、及び5c7〜5c9を共有して収容されている。この実施形態においても、ステータ1aは、ラジアルギャップ型モータで、巻線極対数nが偶数であるので、各相の一方の巻線要素6a,7a,8aの巻き始め側コイル巻回部16a1,17a1,18a1と、各相の他方の巻線要素6b,7b,8bの巻き始め側コイル巻回部16b1,17b1,18b1との巻回方向を異ならせており、各相の2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bは、それぞれ異なる巻き方で形成される。
The coil winding portions 16a1, 16a2, 17a1, 17a2, 18a1, 18a2, 16b1, 16b2, 17b1, 17b2, 18b1, 18b2 on both ends of the two winding
また、図30に示すステータ1bでは、各相の巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bが、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることで構成される、3つずつのコイル巻回部16a1〜16a3、17a1〜17a3、18a1〜18a3を有する。このステータ1bも第3相(W相)逆転巻きであり、W相の巻線の巻き始め側コイル巻回部18a1,18b1は、U相、V相の巻線の巻き始め側コイル巻回部16a1,16b1,17a1,17b1の巻回方向と異なる。
Further, in the
そして、2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bの両端側のコイル巻回部16a1,16a3,17a1,17a3,18a1,18a3,16b1,16b3,17b1,17b3,18b1,18b3は、スロット5c1〜5c3、及び5c10〜5c12を共有して収容されている。一方、この実施形態においては、ステータ1bは、ラジアルギャップ型モータで、巻線極対数nが奇数であるので、各相の一方の巻線要素6a,7a,8aの巻き始め側コイル巻回部16a1,17a1,18a1と、各相の他方の巻線要素6b,7b,8bの巻き始め側コイル巻回部16b1,17b1,18b1は、互いの巻回方向を同一にした状態で形成され、即ち、第1及び第2巻線ユニット9a,9bは、同一構成のものを形成すればよい。これにより、共有するスロット5c1〜5c3、及び5c10〜5c12に収容される各相の巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bの電流の流れる方向を合わせることができる。
The coil winding portions 16a1, 16a3, 17a1, 17a3, 18a1, 18a3, 16b1, 16b3, 17b1, 17b3, 18b1, 18b3 on the both ends of the two winding
この場合、中性点側に接続される各相の巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bの巻線端部6ab,6ba,7ab,7ba,8ab,8baにおいて、U相の一方の巻線要素6aの巻線端部6abと他方の巻線要素6bの巻線端部6baがスロット5c10を共有して導出され、V相の一方の巻線要素7aの巻線端部7abと他方の巻線要素7bの巻線端部7baがスロット5c12を共有して導出され、W相の一方の巻線要素8aの巻線端部8abがスロット5c8から、他方の巻線要素8bの巻線端部8baがスロット5c14から導出される。
In this case, at one end of the U phase at the winding ends 6ab, 6ba, 7ab, 7ba, 8ab, 8ba of the winding
<第2実施形態>
図31a(a)及び図31b(a)は、本発明の第2実施形態に係る、ダブルスロットで、巻線極対数を4としたステータにコイルが巻回されている状態を、コイルを展開して模式的に示す展開図であり、図31a(b)及び図31b(b)は、図31a(a)及び図31b(a)の方向Aから見たステータの側面図である。
Second Embodiment
31a (a) and 31b (a) show a state where the coil is wound around a stator having a double slot and a number of winding pole pairs of 4, according to the second embodiment of the present invention. FIG. 31a (b) and FIG. 31b (b) are side views of the stator as viewed from the direction A in FIGS. 31a (a) and 31b (a).
即ち、この実施形態のステータ1cは、m=2、n=4とした6×m×n(=48)個のティース5bを備えるステータコア5と、ティース5b間のスロット5cに挿入される3相の巻線6,7,8と、を有する。そして、各相用のスロット群20a,20b,20cは、他相用の4つのスロットを跨ぐ、2個ずつのスロット5c、即ち、ダブルスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された16個のスロット5cによってそれぞれ構成される。
That is, the
また、3相の各巻線6,7,8は、2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bによってそれぞれ構成される。2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bは、各相用のスロット群20a,20b,20cに、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ同心で2層に分布巻きされることで構成される、2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bにおいて同数である、4つのコイル巻回部16a1〜16a4,17a1〜17a4,18a1〜18a4,16b1〜16b4,17b1〜17b4,18b1〜18b4を有する。
Each of the three-
そして、一方の巻線要素6a,7a,8aの各相の巻き始め側コイル巻回部16a1,17a1,18a1が1個ずつ重ね合わされるとともに、各相の残りのコイル巻回部16a2〜16a4,17a2〜17a4,18a2〜18a4も1個ずつ重ね合わされて第1巻線ユニット9aを形成し、他方の巻線要素6b,7b,8bの各相の巻き始め側コイル巻回部16b1,17b1,18b1が1個ずつ重ね合わされるとともに、各相の残りのコイル巻回部16b2〜16b4,17b2〜17b4,18b2〜18b4も1個ずつ重ね合わされて第2巻線ユニット9bを形成する。
Then, the winding start side coil winding portions 16a1, 17a1, 18a1 of each phase of one winding
また、巻線ユニット9a、9bは、3相の巻き始め側コイル巻回部16a1,16b1,17a1,17b1,18a1,18b1のうち2相(U相、V相)が任意の方向(時計方向或いは反時計方向)に巻回され、残りの1相(W相)が該任意の方向と逆の方向に巻回され、また、残りのコイル巻回部16a2〜16a4,16b2〜16b4,17a2〜17a4,17b2〜17b4,18a2〜18a4,18b2〜18b4も同様に1相(W相)が逆回転巻となる、第3相逆回転巻きで形成されている。
The winding
さらに、各相の巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bは、ラジアルギャップ型モータで、偶数極対数のステータ1であるため、各相の一方の巻線要素6a,7a,8aの巻き始め側コイル巻回部16a1,17a1,18a1と、各相の他方の巻線要素6b,7b,8bの巻き始め側コイル巻回部16b1,17b1,18b1との巻回方向を異ならせており、各相の2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bは、それぞれ異なる巻き方で形成される。
Further, the winding
2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bの両端側のコイル巻回部16a1,16a4,17a1,17a4,18a1,18a4,16b1,16b4,17b1,17b4,18b1,18b4は、各相用のスロット群20a,20b,20cの任意の一対のスロット5c1〜5c3及び5c13〜5c15を共有して収容されている。
The coil winding portions 16a1, 16a4, 17a1, 17a4, 18a1, 18a4, 16b1, 16b4, 17b1, 17b4, 18b1, 18b4 on both ends of the two winding
また、U相巻線要素6a,6bの巻線端部6aa,6bbは、ともに一対のスロット5c1から導出され、入力側に接続される。一方、U相巻線要素6a,6bの巻線端部6ab,6baは、一対のスロット5c10,5c16からそれぞれ導出され、中性点側に接続される。
Further, the winding end portions 6aa and 6bb of the
V相巻線要素7a,7bの巻線端部7aa,7bbは、ともに一対のスロット5c3から導出され、入力側に接続される一方、V相巻線要素7a,7bの巻線端部7ab,7baは、一対のスロット5c12,5c18からそれぞれ導出され、中性点側に接続される。
Winding ends 7aa and 7bb of the V-
W相巻線要素8a,8bの巻線端部8aa,8bbは、一対のスロット5c5,5c23からそれぞれ導出され、入力側に接続される一方、W相巻線要素8a,8bの巻線端部8ab,8baは、ともに一対のスロット5c14から導出され、中性点側に接続される。なお、巻線端部6aa,6bb,7aa,7bb,8ab,8baが導出される際に共有する一対のスロット5c1,5c3,5c14は、巻き方に応じて一対のスロットのうち1つのスロットから両方導出されてもよく、2つのスロットから別々に導出されてもよい。
Winding ends 8aa and 8bb of the W-
なお、本実施形態のステータ1cは、各コイル巻回部16a1〜16a4,17a1〜17a4,18a1〜18a4,16b1〜16b4,17b1〜17b4,18b1〜18b4が2層に分布巻きされる以外は、第1実施形態のものと同様であり、巻線方法も、第1実施形態と同様にして、巻枠を利用して行われる。この場合、巻枠は、ティースを模した模擬ティースによって画成される、3×m×(n+1)個(=30)の模擬スロットを有する。そして、2個ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置されたm×(n+1)個(=10)の各相用の模擬スロットによって構成される各相用の模擬スロット群に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ同心で2層に分布巻きされることで構成される、所定数のコイル巻回部を有する各相の巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bを、各相の巻き始め側コイル巻回部16a1,17a1,18a1,16b1,17b1,18b1を1個ずつ重ね合わせるとともに、各相の残りのコイル巻回部16a2〜16a4,16b2〜16b4,17a2〜17a4,17b2〜17b4,18a2〜18a4,18b2〜18b4も1個ずつ重ね合わせて配置しながら、各相の巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bが重ね合わされた巻線ユニット9a,9bを2つ形成する。そして、巻枠から取り外された2つの巻線ユニット9a,9bを、各相の2つの巻線要素の巻き始め側及び巻き終り側のコイル巻回部が、m個(=2)ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された2×m×n個(=16)のスロットによって構成される各相用のスロット群20a,20b,20cの任意のスロットを共有するように、各相の2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bが各相用のスロット群20a,20b,20cにそれぞれ収容されてステータコア5に取り付けられる。
The
また、本実施形態のように、2層に分布巻きとすることで、コイルの起磁力が方形波となる集中巻に比べて正弦波により近づくことから、磁束変化が滑らかとなり、低損失、高出力なモータを提供することができる。 In addition, as in this embodiment, by using distributed winding in two layers, the magnetomotive force of the coil is closer to a sine wave than a concentrated winding that is a square wave, so the magnetic flux change is smooth, low loss, high An output motor can be provided.
なお、本実施形態の第3相逆回転巻きの他の巻回方法としては、図31a及び31bに示した同心巻以外に、図32a及び図32bに示すステータ1dのようなピッチ巻が採用されてもよい。即ち、図31a及び図31bに示した同心巻では、各相用の隣接する一対のスロット(計4個のスロット)のうち、近接する側のスロット内を巻回した後に離間する側のスロット内を巻回する(、或いはその逆)ようにしているが、ピッチ巻の場合には、口出し線側から見て時計方向寄りのスロット内を巻回した後に反時計寄りのスロット内を巻回する(、或いはその逆)ようにする。
In addition to the concentric winding shown in FIGS. 31a and 31b, pitch winding like the
また、各相用のスロット群が、2個ずつのスロットを電気角でほぼ180°ずらして配置したダブルスロットで構成されるステータとしては、上述した巻線極対数を4とした実施形態に加えて、図33a〜図34bに示す巻線極対数を3(n=3)としたステータ1e,1e´が挙げられる。
In addition to the embodiment in which the number of winding pole pairs is four, the stator is composed of double slots in which the slots for each phase are arranged with two slots shifted by approximately 180 ° in electrical angle. Thus, there are
一方、図33a及び33bに示す変形例においては、ステータ1eは、ラジアルギャップ型モータで、巻線極対数nが奇数であるので、各相の一方の巻線要素6a,7a,8aの巻き始め側コイル巻回部16a1,17a1,18a1と、各相の他方の巻線要素6b,7b,8bの巻き始め側コイル巻回部16b1,17b1,18b1は、互いの巻回方向を同一にした状態で形成され、即ち、第1及び第2巻線ユニット9a,9bは、同一構成のものを形成すればよい。
また、ステータ1eは、各コイル巻回部がピッチ巻された場合を示しているが、巻線極対数が奇数であっても、図34a及び図34bに示すステータ1e´のような同心巻を採用することができる。同心巻の場合にも、第1及び第2巻線ユニット9a,9bは、同一構成のものを形成することができる。
On the other hand, in the modification shown in FIGS. 33a and 33b, the
The
<第3実施形態>
図35a(a)及び図35b(a)は、本発明の第3実施形態に係る、トリプルスロットで、巻線極対数を4としたステータにコイルが巻回されている状態を、コイルを展開して模式的に示す展開図であり、図35a(b)及び図35b(b)は、図35a(a)及び図35b(a)の方向Aから見たステータの側面図である。
<Third Embodiment>
FIGS. 35a (a) and 35b (a) show a state where the coil is wound around a stator having a triple slot and a number of winding pole pairs of 4, according to the third embodiment of the present invention. FIG. 35a (b) and FIG. 35b (b) are side views of the stator as seen from the direction A in FIG. 35a (a) and FIG. 35b (a).
即ち、この実施形態のステータ1fは、m=3、n=4とした6×m×n(=72)個のティース5bを備えるステータコア5と、ティース5b間のスロット5cに挿入される3相の巻線6,7,8と、を有する。そして、各相用のスロット群20a,20b,20cは、3個ずつのスロット5c、即ち、トリプルスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された24個のスロット5cによってそれぞれ構成される。
That is, the
従って、本実施形態のステータ1fは、3個ずつのスロット5cからなる各相用のスロット群20a,20b,20cに、各コイル巻回部16a1〜16a4,17a1〜17a4,18a1〜18a4,16b1〜16b4,17b1〜17b4,18b1〜18b4が3層に分布巻きされる以外は、第1実施形態のものと同様であり、W相逆回転巻きで、ピッチ巻または同心巻(本実施形態では、ピッチ巻)で巻回される。
Therefore, the
また、本実施形態の巻線方法も、第1及び第2実施形態と同様にして、巻枠を利用して行われる。この場合、巻枠は、ティースを模した模擬ティースによって画成される、3×m×(n+1)個(=45)の模擬スロットを有する。そして、3個ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置されたm×(n+1)個(=15)の各相用の模擬スロットによって構成される各相用の模擬スロット群に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつピッチ巻で3層に分布巻きされることで構成される、所定数のコイル巻回部を有する各相の巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bを、各相の巻き始め側コイル巻回部16a1,17a1,18a1,16b1,17b1,18b1を1個ずつ重ね合わせるとともに、各相の残りのコイル巻回部16a2〜16a4,16b2〜16b4,17a2〜17a4,17b2〜17b4,18a2〜18a4,18b2〜18b4も1個ずつ重ね合わせて配置しながら、各相の巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bが重ね合わされた巻線ユニット9a,9bを2つ形成する。そして、巻枠から取り外された2つの巻線ユニット9a,9bを、各相の2つの巻線要素の巻き始め側及び巻き終り側のコイル巻回部が、m個(=3)ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された2×m×n個(=24)のスロットによって構成される各相用のスロット群20a,20b,20cの任意のスロットを共有するように、各相の2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bが各相用のスロット群20a,20b,20cにそれぞれ収容されてステータコア5に取り付けられる。
Further, the winding method of the present embodiment is also performed using a winding frame in the same manner as in the first and second embodiments. In this case, the reel has 3 × m × (n + 1) (= 45) simulated slots defined by simulated teeth simulating teeth. Then, each of the three simulated slots for each phase is composed of m × (n + 1) (= 15) simulated slots for each phase in which three slots are arranged with an electrical angle shifted by approximately 180 °. A winding
これにより、3層に分布巻きとすることで、コイルの起磁力が正弦波により近づくことから、磁束変化が滑らかとなり、低損失、高出力なモータを提供することができる。 Thereby, since the magnetomotive force of the coil is approximated by a sine wave by using distributed winding in three layers, the change in magnetic flux becomes smooth, and a motor with low loss and high output can be provided.
また、各相用のスロット群が、3個ずつのスロットを電気角でほぼ180°ずらして配置したトリプルスロットで構成されるステータにおいても、上述した巻線極対数を4とした実施形態に加えて、図36a及び36bに示す巻線極対数を3(n=3)としたステータ1gが挙げられる。
In addition to the embodiment in which the number of pairs of winding poles is 4 in the stator constituted by triple slots in which the slots for each phase are arranged by shifting the three slots by approximately 180 ° in electrical angle. Thus, there is a
即ち、図36a及び36bに示す変形例においては、ステータ1gは、ラジアルギャップ型モータで、巻線極対数nが奇数であるので、各相の一方の巻線要素6a,7a,8aの巻き始め側コイル巻回部16a1,17a1,18a1と、各相の他方の巻線要素6b,7b,8bの巻き始め側コイル巻回部16b1,17b1,18b1は、互いの巻回方向を同一にした状態で形成され、即ち、第1及び第2巻線ユニット9a,9bは、同一構成のものを形成すればよい。
また、ステータ1gは、各コイル巻回部がピッチ巻された場合を示しているが、巻線極対数が奇数であっても、同心巻を採用することができる。
That is, in the modification shown in FIGS. 36a and 36b, the
Moreover, although the
なお、本発明は上述した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。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
上述した実施形態では、3相の相順をU,W,Vとしたが、それに限定されるものではなく、V,U,Wなどの相順であってもよい。 In the above-described embodiment, the phase order of the three phases is U, W, and V. However, the order is not limited thereto, and may be a phase order such as V, U, and W.
さらに、この発明に係るステータとしてラジアルギャップ型のブラシレスモータのステータを例に取ったが、この発明に係るステータはそれに限られるものではない。即ち、本発明に係るステータは、アキシャルギャップ型モータのステータであってもよく、誘導モータ、同期モータ等の3相のコイルを備えるものである限り、どのような回転電機のステータにも応用可能である。また、ラジアルギャップ型モータのステータとして、インナーロータタイプのものを示したが、アウターロータタイプのものにも応用可能である。 Furthermore, although the radial gap type brushless motor stator is taken as an example of the stator according to the present invention, the stator according to the present invention is not limited thereto. That is, the stator according to the present invention may be a stator of an axial gap type motor, and can be applied to a stator of any rotating electric machine as long as it includes a three-phase coil such as an induction motor or a synchronous motor. It is. Moreover, although the inner rotor type thing was shown as a stator of a radial gap type motor, it is applicable also to an outer rotor type thing.
即ち、図37に示すアキシャルギャップ型モータに使用されるステータ1hでは、シングルスロットで、巻線極対数を6としたステータコアに、2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bによってそれぞれ構成される3相の巻線が巻回されている。このステータコア5は、環状のコア5aと、該コア5aの軸方向一側面から軸方向に向けて突設される、6×m×n個(本実施形態では、m=1、n=6で36個)のティース5bを備え、ティース5b間には36個のスロット5cが形成される。
That is, in the
この場合、2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bは、m(=1)個ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された2×m×n(=12)個のスロット5cによって構成される各相用のスロット群に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることで構成される、6個ずつのコイル巻回部16a1〜16a6,17a1〜17a6,18a1〜18a6,16b1〜16b6,17b1〜17b6,18b1〜18b6を有する。
In this case, the two winding
また、2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bの各巻き始め側コイル巻回部16a1,17a1,18a1,16b1,17b1,18b1は、2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bの各巻き終り側コイル巻回部16a6,17a6,18a6,16b6,17b6,18b6のコア側に位置するように、任意のスロットを共有して収容されている。
The winding start side coil winding portions 16a1, 17a1, 18a1, 16b1, 17b1, and 18b1 of the two winding
さらに、2つの巻線要素の一方6a,7a,8aの各巻き始め側コイル巻回部16a1,17a1,18a1に設けられた巻線端部6aa,7aa,8aaと、他方の巻線要素6b,7b,8bの各巻き終り側コイル巻回部16b6,17b6,18b6に設けられた巻線端部6bb,7bb,8bbとは、入力側に接続され、一方の巻線要素6a,7a,8aの各巻き終り側コイル巻回部16a6,17a6,18a6に設けられた巻線端部6ab,7ab,8abと、他方の巻線要素6b,7b,8bの各巻き始め側コイル巻回部16b1,17b1,18b1に設けられた巻線端部6ba,7ba,8baは、中性点側に接続される。
Further, the winding end portions 6aa, 7aa, 8aa provided in the winding start side coil winding portions 16a1, 17a1, 18a1 of the two winding
なお、アキシャルギャップ型モータにおいても、nを偶数とした場合には、2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bは、一方の巻線要素6a,7a,8aの巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素6b,7b,8bの巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を異ならせた状態で、所定数のコイル巻回部を巻回する。一方、nを奇数とした場合には、2つの巻線要素6a,6b,7a,7b,8a,8bは、一方の巻線要素6a,7a,8aの巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素6b,7b,8bの巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を同一にした状態で、所定数のコイル巻回部を巻回する。
Also in the axial gap type motor, when n is an even number, the two winding
また、アキシャルギャップ型モータの場合には、ラジアルギャップ型モータと同様に、ティースを模した模擬ティースを有する巻枠を準備する工程、2つの巻線ユニットを形成する工程と、2つの巻線ユニットをステータコアに取り付ける工程と、を備えることで形成されてもよいが、単一の部材からなるステータコアに直接2つの巻線要素を巻回して2つの巻線ユニットを形成することで形成されてもよい。この場合、2つの巻線要素の各巻き始め側コイル巻回部は、2つの巻線要素の各巻き終り側コイル巻回部のコア側に位置するように、任意のスロットを共有して収容されるので、2つの巻線要素の各巻き始め側コイル巻回部は、2つの巻線要素の各巻き終り側コイル巻回部が巻回される前に形成されるように、同時にステータコアに巻回されることが好ましい。 In the case of an axial gap type motor, as in the case of a radial gap type motor, a step of preparing a winding frame having simulated teeth imitating teeth, a step of forming two winding units, and two winding units Attaching to the stator core, or forming the two winding units by directly winding two winding elements around the stator core made of a single member. Good. In this case, each winding start side coil winding portion of the two winding elements is shared and accommodated in an arbitrary slot so as to be positioned on the core side of each winding end side coil winding portion of the two winding elements. Therefore, each winding start side coil winding portion of the two winding elements is formed on the stator core at the same time so as to be formed before each winding end side coil winding portion of the two winding elements is wound. It is preferably wound.
具体的、この場合の巻線方法は、m個ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された2×m×n個の各相用のスロットによって構成される各相用のスロット群のうち、略点対称に配置された所定のスロットに、各相用の2つの巻線要素を所定回数ずつ巻回されることでそれぞれ構成される前記各相の巻き始め側コイル巻回部を1個ずつ重ね合わせる工程と、前記各相用のスロット群に、各相用の2つの巻線要素を互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることでそれぞれ構成される、前記各相の残りのコイル巻回部を1個ずつ重ね合わせ、前記各相の巻き終り側のコイル巻回部が、前記各相の巻き始め側コイル巻回部が巻回される前記各相用のスロット群の任意のスロットを共有して、前記各相の巻線要素が重ね合わされた巻線ユニットを2つ形成する工程と、を備える。 Specifically, the winding method in this case is a slot group for each phase constituted by 2 × m × n slots for each phase in which m slots are arranged with an electrical angle shifted by approximately 180 °. Winding start side coil winding portion of each phase configured by winding two winding elements for each phase a predetermined number of times in a predetermined slot arranged substantially point-symmetrically The step of superimposing one by one and the two winding elements for each phase are wound around the slot group for each phase by a predetermined number of times in series while reversing the winding direction between adjacent ones. Each of the remaining coil winding portions of each phase is superposed one by one, and the coil winding portion on the winding end side of each phase is wound on the winding start side coil winding portion on each phase. Share each slot of the slot group for each phase to be rotated, And a step winding element to form two winding units superimposed, the.
1,1a、1b、1c,1d,1e,1e´,1f,1g,1h ステータ
2 ロータ
3 分割ステータコア
3a コア部
3b ティース部
4 外周リング
5 ステータコア
5a コア
5b ティース
5c スロット
6,7,8 巻線
6a,6b U相巻線要素
7a,7b V相巻線要素
8a,8b W相巻線要素
6aa,6ab,6ba,6bb,7aa,7ab,7ba,7bb,8aa,8ab, 8ba,8bb 巻線端部
9a,9b 巻線ユニット
16a1〜16a6,16b1〜16b6,17a1〜17a6,17b1〜17b6,18a1〜18a6,18b1〜18b6 コイル巻回部
30 巻枠
32 模擬ティース
s1〜s15 模擬スロット
1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1e ', 1f, 1g,
Claims (15)
前記3相の各巻線は、2つの巻線要素によってそれぞれ構成され、
前記2つの巻線要素は、m個ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された2×m×n個のスロットによって構成される各相用のスロット群に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることで構成される、前記2つの巻線要素において同数である、所定数のコイル巻回部を有し、
前記2つの巻線要素の両端側のコイル巻回部は、前記各相用のスロット群の任意のスロットを共有して収容され、
前記ステータコアは、環状のコアと、該コアの内周面から径方向内側に向けて放射状に突設され、前記nを偶数とした6×m×n個の前記ティースを備え、
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を異ならせた状態で、所定数のコイル巻回部を巻回し、
前記2つの巻線要素の各巻き始め側コイル巻回部は、前記2つの巻線要素の各巻き終り側コイル巻回部のコア側に位置するように、前記任意のスロットを共有して収容されており、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、入力側に接続され、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、中性点側に接続されることを特徴とするステータ。 In a stator having a stator core having 6 × m × n (m: integer, n: number of winding pole pairs) teeth, and three-phase windings inserted into slots between the teeth,
Each of the three-phase windings is composed of two winding elements,
The two winding elements are adjacent to each other in a slot group for each phase composed of 2 × m × n slots in which m slots are arranged with an electrical angle shifted by approximately 180 °. Having the predetermined number of coil winding portions, which is the same number in the two winding elements, configured by being wound a predetermined number of times in series while reversing the winding direction of
The coil winding portions on both ends of the two winding elements are accommodated by sharing any slot of the slot group for each phase ,
The stator core includes an annular core and 6 × m × n teeth protruding radially from the inner peripheral surface of the core toward the radially inner side, where n is an even number,
The two winding elements are in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are different from each other in a predetermined number. Wind the coil winding part,
Each winding start side coil winding part of the two winding elements shares and accommodates the arbitrary slot so as to be positioned on the core side of each winding end side coil winding part of the two winding elements. Has been
Winding ends provided at one winding start side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding end side coil winding portion of the other two winding elements The end is connected to the input side,
Winding end portions provided at one winding end side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding start side coil winding portion of the other of the two winding elements the end stator, wherein Rukoto is connected to the neutral point side.
前記3相の各巻線は、2つの巻線要素によってそれぞれ構成され、Each of the three-phase windings is composed of two winding elements,
前記2つの巻線要素は、m個ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された2×m×n個のスロットによって構成される各相用のスロット群に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることで構成される、前記2つの巻線要素において同数である、所定数のコイル巻回部を有し、The two winding elements are adjacent to each other in a slot group for each phase composed of 2 × m × n slots in which m slots are arranged with an electrical angle shifted by approximately 180 °. Having the predetermined number of coil winding portions, which is the same number in the two winding elements, configured by being wound a predetermined number of times in series while reversing the winding direction of
前記2つの巻線要素の両端側のコイル巻回部は、前記各相用のスロット群の任意のスロットを共有して収容され、The coil winding portions on both ends of the two winding elements are accommodated by sharing any slot of the slot group for each phase,
前記ステータコアは、環状のコアと、該コアの内周面から径方向内側に向けて放射状に突設された、前記nを奇数とした6×m×n個の前記ティースを備え、The stator core includes a ring-shaped core and 6 × m × n teeth that project radially from the inner peripheral surface of the core toward the radially inner side, where n is an odd number,
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を同一にした状態で、所定数のコイル巻回部を巻回し、The two winding elements have a predetermined number of windings in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are the same. Wind the coil winding part,
前記2つの巻線要素の各巻き始め側コイル巻回部は、前記2つの巻線要素の各巻き終り側コイル巻回部のコア側に位置するように、前記任意のスロットを共有して収容されており、Each winding start side coil winding part of the two winding elements shares and accommodates the arbitrary slot so as to be positioned on the core side of each winding end side coil winding part of the two winding elements. Has been
前記2つの巻線要素の一方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、入力側に接続され、Winding ends provided at one winding start side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding end side coil winding portion of the other two winding elements The end is connected to the input side,
前記2つの巻線要素の一方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、中性点側に接続されることを特徴とするステータ。Winding end portions provided at one winding end side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding start side coil winding portion of the other of the two winding elements The end portion is connected to the neutral point side, and the stator.
前記3相の各巻線は、2つの巻線要素によってそれぞれ構成され、Each of the three-phase windings is composed of two winding elements,
前記2つの巻線要素は、m個ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された2×m×n個のスロットによって構成される各相用のスロット群に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることで構成される、前記2つの巻線要素において同数である、所定数のコイル巻回部を有し、The two winding elements are adjacent to each other in a slot group for each phase composed of 2 × m × n slots in which m slots are arranged with an electrical angle shifted by approximately 180 °. Having the predetermined number of coil winding portions, which is the same number in the two winding elements, configured by being wound a predetermined number of times in series while reversing the winding direction of
前記2つの巻線要素の両端側のコイル巻回部は、前記各相用のスロット群の任意のスロットを共有して収容され、The coil winding portions on both ends of the two winding elements are accommodated by sharing any slot of the slot group for each phase,
前記ステータコアは、環状のコアと、該コアの軸方向一側面から軸方向に向けて突設される、前記nを偶数とした6×m×n個の前記ティースを備え、The stator core includes an annular core and 6 × m × n teeth that are provided so as to protrude in the axial direction from one axial side surface of the core, where n is an even number,
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を異ならせた状態で、所定数のコイル巻回部を巻回し、The two winding elements are in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are different from each other in a predetermined number. Wind the coil winding part,
前記2つの巻線要素の各巻き始め側コイル巻回部は、前記2つの巻線要素の各巻き終り側コイル巻回部のコア側に位置するように、前記任意のスロットを共有して収容されており、Each winding start side coil winding part of the two winding elements shares and accommodates the arbitrary slot so as to be positioned on the core side of each winding end side coil winding part of the two winding elements. Has been
前記2つの巻線要素の一方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、入力側に接続され、Winding ends provided at one winding start side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding end side coil winding portion of the other two winding elements The end is connected to the input side,
前記2つの巻線要素の一方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、中性点側に接続されることを特徴とするステータ。Winding end portions provided at one winding end side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding start side coil winding portion of the other of the two winding elements The end portion is connected to the neutral point side, and the stator.
前記3相の各巻線は、2つの巻線要素によってそれぞれ構成され、Each of the three-phase windings is composed of two winding elements,
前記2つの巻線要素は、m個ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された2×m×n個のスロットによって構成される各相用のスロット群に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることで構成される、前記2つの巻線要素において同数である、所定数のコイル巻回部を有し、The two winding elements are adjacent to each other in a slot group for each phase composed of 2 × m × n slots in which m slots are arranged with an electrical angle shifted by approximately 180 °. Having the predetermined number of coil winding portions, which is the same number in the two winding elements, configured by being wound a predetermined number of times in series while reversing the winding direction of
前記2つの巻線要素の両端側のコイル巻回部は、前記各相用のスロット群の任意のスロットを共有して収容され、The coil winding portions on both ends of the two winding elements are accommodated by sharing any slot of the slot group for each phase,
前記ステータコアは、環状のコアと、該コアの軸方向一側面から軸方向に向けて突設される、前記nを奇数とした6×m×n個の前記ティースを備え、The stator core includes an annular core and 6 × m × n teeth that project from the one axial side surface of the core in the axial direction, with n being an odd number.
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を同一にした状態で、所定数のコイル巻回部を巻回し、The two winding elements have a predetermined number of windings in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are the same. Wind the coil winding part,
前記2つの巻線要素の各巻き始め側コイル巻回部は、前記2つの巻線要素の各巻き終り側コイル巻回部のコア側に位置するように、前記任意のスロットを共有して収容されており、Each winding start side coil winding part of the two winding elements shares and accommodates the arbitrary slot so as to be positioned on the core side of each winding end side coil winding part of the two winding elements. Has been
前記2つの巻線要素の一方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、入力側に接続され、Winding ends provided at one winding start side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding end side coil winding portion of the other two winding elements The end is connected to the input side,
前記2つの巻線要素の一方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、中性点側に接続されることを特徴とするステータ。Winding end portions provided at one winding end side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding start side coil winding portion of the other of the two winding elements The end portion is connected to the neutral point side, and the stator.
前記3相の巻線の巻き始め側コイル巻回部のうち、他の2相に挟まれた1相の巻線の巻き始め側コイル巻回部は、他の2相の巻線の巻き始め側コイル巻回部の巻回方向と異なることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のステータ。 Each of the three-phase winding elements is formed by superimposing one winding start side coil winding part of each phase one by one, and superimposing the remaining coil winding parts of each phase one by one. Each of the winding units is composed of
Of the winding start side coil winding portion of the three-phase winding, the winding start side coil winding portion of the one-phase winding sandwiched between the other two phases is the winding start of the other two-phase winding The stator according to any one of claims 1 to 4, wherein the stator is different from a winding direction of the side coil winding portion.
前記ティースを模した模擬ティースによって画成される、3×m×(n+1)個の模擬スロットを有する巻枠を準備する工程と、
m個ずつの模擬スロットが電気角でほぼ180°ずれて配置されたm×(n+1)個の各相用の模擬スロットによって構成される各相用の模擬スロット群に、互いに隣接するもの同士の巻回方向を反転しつつ直列に所定回数ずつ巻回されることで構成される、所定数のコイル巻回部を有する各相の巻線要素を、前記各相の巻き始め側コイル巻回部を1個ずつ重ね合わせるとともに、前記各相の残りのコイル巻回部も1個ずつ重ね合わせて配置しながら、各相の巻線要素が重ね合わされた巻線ユニットを2つ形成する工程と、
前記巻枠から取り外された前記2つの巻線ユニットを、前記各相の2つの巻線要素の巻き始め側及び巻き終り側のコイル巻回部が、m個ずつのスロットが電気角でほぼ180°ずれて配置された2×m×n個のスロットによって構成される各相用のスロット群の任意のスロットを共有するように、前記各相の2つの巻線要素が前記各相用のスロット群にそれぞれ収容されて前記ステータコアに取り付けられる工程と、
を備えることを特徴とするステータの巻線方法。 A stator core having 6 × m × n (m: integer, n: number of winding pole pairs) teeth, and a three-phase winding consisting of a first phase, a second phase, and a third phase are slots between the teeth. In the stator winding method, inserted into
Preparing a reel having 3 × m × (n + 1) simulated slots defined by simulated teeth imitating the teeth;
A mock slot group composed of m × (n + 1) mock slots for each phase in which m mock slots are arranged with an electrical angle shifted by approximately 180 ° between the adjacent ones. The winding element of each phase having a predetermined number of coil winding portions, which is configured by winding a predetermined number of times in series while reversing the winding direction, the winding start side coil winding portion of each phase Forming two winding units in which the winding elements of each phase are superposed while superposing one by one and arranging the remaining coil winding portions of each phase one by one,
The two winding units removed from the winding frame are divided into coil winding portions on the winding start side and winding end side of the two winding elements of each phase, and m slots each having an electrical angle of approximately 180. The two winding elements of each phase share the slots for each phase so that they share an arbitrary slot of the slot group for each phase constituted by 2 × m × n slots arranged at an offset A process of being accommodated in each group and attached to the stator core;
A stator winding method characterized by comprising:
前記巻枠から取り外された前記2つの巻線ユニットは、その形状を実質的に維持したまま、前記各相用のスロット群にそれぞれ収容されて前記ステータコアに取り付けられることを特徴とする請求項6または7に記載のステータの巻線方法。 The winding frame has the simulated teeth and the simulated slots having substantially the same shape as the teeth and slots of the stator,
7. The two winding units detached from the winding frame are respectively accommodated in the slot groups for each phase and attached to the stator core while substantially maintaining the shape thereof. winding method of the stator according to or 7.
前記組み合わされた前記2つの巻線ユニットに対して、前記ステータコアを構成する複数の分割ステータコアのティース部を外周側から挿入し、該分割ステータコアのコア部を結合させ、
前記分割ステータコアのコア部の外周に外周リングを圧入することを特徴とする請求項8に記載のステータの巻線方法。 In the two winding units removed from the winding frame, a part of each winding start side coil winding portion of the two winding elements of each phase is arranged so that each winding end side coil of the two winding elements Combined so as to be located on the outer peripheral side of a part of the winding part,
For the combined two winding units, a plurality of split stator core teeth that constitute the stator core are inserted from the outer peripheral side, and the core portions of the split stator core are joined together,
The stator winding method according to claim 8 , wherein an outer peripheral ring is press-fitted into an outer periphery of a core portion of the divided stator core.
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を異ならせた状態で、所定数のコイル巻回部を巻回することを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載のステータの巻線方法。 The stator core includes an annular core and 6 × m × n teeth protruding radially from the inner peripheral surface of the core toward the radially inner side, where n is an even number,
The two winding elements are in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are different from each other in a predetermined number. The winding method of the stator according to any one of claims 6 to 9 , wherein the coil winding portion is wound.
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を同一にした状態で、所定数のコイル巻回部を巻回することを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載のステータの巻線方法。 The stator core includes a ring-shaped core and 6 × m × n teeth that project radially from the inner peripheral surface of the core toward the radially inner side, where n is an odd number,
The two winding elements have a predetermined number of windings in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are the same. The winding method of the stator according to any one of claims 6 to 9 , wherein the coil winding portion is wound.
前記2つの巻線要素の一方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、入力側に接続され、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、中性点側に接続されることを特徴とする請求項10または11に記載のステータの巻線方法。 Each winding start side coil winding part of the two winding elements shares and accommodates the arbitrary slot so as to be positioned on the core side of each winding end side coil winding part of the two winding elements. Has been
Winding ends provided at one winding start side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding end side coil winding portion of the other two winding elements The end is connected to the input side,
Winding end portions provided at one winding end side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding start side coil winding portion of the other of the two winding elements the end winding method of a stator according to claim 10 or 11, characterized in that it is connected to the neutral point side.
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を異ならせた状態で、所定数のコイル巻回部を巻回することを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載のステータの巻線方法。 The stator core includes an annular core, and 6 × m × n teeth protruding in the axial direction from one axial side surface of the core, where n is an even number,
The two winding elements are in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are different from each other in a predetermined number. The stator winding method according to any one of claims 6 to 8 , wherein the coil winding portion is wound.
前記2つの巻線要素は、一方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部と他方の巻線要素の巻き始め側コイル巻回部との巻回方向を同一にした状態で、所定数のコイル巻回部を巻回することを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載のステータの巻線方法。 The stator core includes an annular core and 6 × m × n teeth protruding from an axial side surface of the core in the axial direction, where n is an odd number,
The two winding elements have a predetermined number of windings in a state in which the winding directions of the winding start side coil winding portion of one winding element and the winding start side coil winding portion of the other winding element are the same. The stator winding method according to any one of claims 6 to 8 , wherein the coil winding portion is wound.
前記2つの巻線要素の一方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、入力側に接続され、
前記2つの巻線要素の一方の各巻き終り側コイル巻回部に設けられた巻線端部と、前記2つの巻線要素の他方の各巻き始め側コイル巻回部に設けられた巻線端部とは、中性点側に接続されることを特徴とする請求項13または14に記載のステータの巻線方法。 Each winding start side coil winding part of the two winding elements shares and accommodates the arbitrary slot so as to be positioned on the core side of each winding end side coil winding part of the two winding elements. Has been
Winding ends provided at one winding start side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding end side coil winding portion of the other two winding elements The end is connected to the input side,
Winding end portions provided at one winding end side coil winding portion of one of the two winding elements, and windings provided at the other winding start side coil winding portion of the other of the two winding elements The stator winding method according to claim 13 or 14 , wherein the end portion is connected to a neutral point side.
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