JP6114786B2 - 回転電機の固定子巻線、回転電機の固定子、回転電機および車両 - Google Patents
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Description
請求項6の発明に係る回転電機の固定子は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の回転電機の固定子巻線と、前記スロット導体が挿通されるスロットを有する固定子コアと、を備える。
請求項7の発明に係る回転電機は、請求項6に記載の回転電機の固定子と、前記固定子に対して空隙を介して回転自在に支持された回転子と、を備える。
請求項8の発明に係る車両は、請求項7に記載の回転電機と、直流電力を供給するバッテリと、前記バッテリの直流電力を交流電力に変換して前記回転電機に供給する変換装置と、を備え、前記回転電機のトルクを駆動力として用いる。
−第1の実施の形態−
本発明による回転電機は、以下に説明するように、トルクリプル低減による低騒音化が可能である。そのため、例えば、電気自動車の走行用モータとして好適である。本発明による回転電機は、回転電機のみによって走行する純粋な電気自動車や、エンジンと回転電機の双方によって駆動されるハイブリッド型の電気自動車にも適用できるが、以下ではハイブリッド型の電気自動車を例に説明する。
制御指令は通信回線174を介してそれぞれの制御装置へ送信される。
10,620は、回転電機200,202の固定子巻線に誘起された交流電力を直流に変換し、高電圧バッテリ180に供給する。
48はそれらの入力信号に基づいて制御値を演算し、駆動回路652,656にスイッチングタイミングを制御するための制御信号を出力する。
極スロット数+1とするとともに、他方のコイルエンド側ではスロットピッチNp=毎極スロット数−1とし、さらに、周回巻線U12,U13間の位相差および周回巻線U22,U23間の位相差をなくすように巻き回したことにより、図10に示すようなスロット導体233aの配置を実現することができる。
ロット導体群、W相で黒丸印のスロット導体233bから成るスロット導体群、V相でクロス印のスロット導体233bから成るスロット導体群が配置されることになる。
図16、17は、本発明の第2の実施の形態を示す図であり、毎極毎相スロット数NSPPが2で、1つのスロット237に挿入されるスロット導体233aのレイヤ数が2の固定子に本発明を適用した場合を示す。図16は、固定子巻線のU相巻線の詳細結線を示す図であり、(a)はU1相巻線群を示し、(b)はU2相巻線群を示す。図17は、固定子コア232におけるスロット導体233aの配置を示す図である。
7のレイヤ1に入る。ここまでが周回巻線U11である。
図18,19は、本発明の第3の実施の形態を示す図であり、毎極毎相スロット数NSPPが3で、1つのスロット237に挿入されるスロット導体233aのレイヤ数が4の固定子に本発明を適用した場合を示す。図18は、U相巻線の詳細結線の一部を示したものであり、(a)はU1相巻線群を示し、(b)はU2相巻線群を示す。図19は、固定子コア232におけるスロット導体233aの配置を示す図である。
ロット番号09のレイヤ3を出た巻線は、ジャンパー線を介してスロット番号106のレイヤ2へ入る。そして、スロット番号106のレイヤ2からスロット番号08のレイヤ1までの巻線が周回巻線U14であり、スロット番号107のレイヤ2からスロット番号09のレイヤ1までの巻線が周回巻線U15であり、スロット番号108のレイヤ2からスロット番号10のレイヤ1までの巻線が周回巻線U16である。
ク低下を抑えることができる。
(a)渡り導体は、毎極スロット数をNとしたとき、一方のコイルエンドではスロットピッチNp=N+1でスロットを跨ぎ、他方のコイルエンドではスロットピッチNp=N−1でスロットを跨ぐように前記スロット導体間を接続する。
(b)固定子巻き線は、固定子コア周方向に連続して並んだ所定スロット数Nsのスロットに挿通されるとともにスロットおよびレイヤに関して隣接して配置された同一相の一群のスロット導体で構成されるスロット導体群を有する。
(c)所定スロット数Nsは、毎極毎相スロット数をNSPP、レイヤ数を2×NLとしたとき、Ns=NSPP+NLに設定されている。
233aと、隣接する偶数レイヤに含まれる2つのスロット導体233aとを含んでいる。ここでは、奇数レイヤを(2m−1)レイヤ、偶数レイヤを2mレイヤと呼ぶことにする。ただし、mは、m=1,2,・・・,NLである。図21のようにレイヤ数2×NLが4である場合には、mは1または2である。
いて、実線の矢印はスロット導体小群内におけるスロット導体のずらし方向を示し、破線の矢印はスロット導体小群のずらし方向を示している。
して、外周側のスロット導体小群235aを反回転方向に1スロットピッチ(Np=−1)
ずらした配置になっている。すなわち、スロット導体小群235aの周方向中央位置は、スロット導体小群235bの周方向中央位置に対して1スロットピッチだけ反回転方向にずれている。
)だけずれて配置されている。
れたスロット導体小群235aは、最内周のスロット導体小群235aに対して2スロットピッチ(Np=−2)ずれて、すなわち、その内周側に隣接するスロット導体小群235
aに対しては1スロットピッチずれている。
群235aは2スロットピッチ(Np=−2)ずれて配置されている。
35aは反回転方向に1スロットピッチ(Np=−1)ずれて配置されている。
)ずらしたものになっている。
−1)ずらした配置になっており、図23(b)では内周側のスロット導体小群1235bに対して外周側のスロット導体小群1235aを反回転方向に1スロットピッチ(Np=
−1)ずらした配置になっており、図23(c)では内周側のスロット導体小群1235aに対して外周側のスロット導体小群1235aを回転子回転方向に1スロットピッチ(Np=1)ずらした配置になっている。
ロット導体小群は、固定子コア周方向に1スロットピッチずつずれて配置されている。
Claims (8)
- 複数相の固定子相巻線を備え、前記固定子相巻線の各々は、固定子コアの各スロットに挿通されて複数のレイヤの内のいずれか一つを構成するスロット導体と、異なるスロットに挿通されたスロット導体の同一側端部同士を接続してコイルエンドを構成する渡り導体とから成る波巻の周回巻線を複数有する、回転電機の固定子巻線であって、
前記周回巻線は複数のセグメントコイルにより構成され、
前記渡り導体は、毎極スロット数をNとしたとき、口出し線が引き出されている一方のコイルエンド側ではスロットピッチNp=N+1でスロットを跨ぎ、他方のコイルエンド側ではスロットピッチNp=N−1でスロットを跨ぐように前記スロット導体の間を接続し、
前記固定子相巻線は、同一相では位相差のない固定子巻線群で構成される、回転電機の固定子巻線。 - 請求項1に記載の回転電機の固定子巻線において、
前記固定子巻線は、同一相の複数のスロット導体で構成される一群のスロット導体群を複数有し、
前記スロット導体群の複数のスロット導体は、固定子コア周方向に連続して並んだ所定数Nsのスロット内にスロットおよびレイヤが隣接するように挿通され、
前記所定数Nsは、毎極毎相スロット数をNSPP、レイヤ数を2×NLとしたとき、Ns=NSPP+NLに設定され、
前記固定子巻線はY結線を複数有し、それぞれのY結線の各相の巻線に誘起する電圧に位相差が無い、回転電機の固定子巻線。 - 請求項2に記載の回転電機の固定子巻線において、
前記スロット導体群は、(2m−1)番目のレイヤのスロット導体と2m番目のレイヤのスロット導体とが互いに固定子コア周方向に1スロットピッチずれて配置されているスロット導体小群をNL個有し、
前記NL個のスロット導体小群は、固定子コア周方向に1スロットピッチずつずれて配置されている、回転電機の固定子巻線。ただし、mは、m=1,2,・・・,NLとする。 - 請求項2に記載の回転電機の固定子巻線において、
前記固定子巻線は、同一相の一群の複数のスロット導体で構成され、同一レイヤを構成するスロット導体が連続する所定数NSPPのスロットに渡って配置されたスロット導体群を複数有し、
前記スロット導体群のスロット内周側から数えて2m番目のレイヤのスロット導体は、1番目のレイヤのスロット導体に対して固定子コア周方向の一方の向きにmスロットピッチずらして配置され、1番目のレイヤを除く(2m−1)番目のレイヤのスロット導体は、1番目のレイヤのスロット導体に対して前記一方の向きに(m−1)スロットピッチずらして配置されている、回転電機の固定子巻線。ただし、NSPPは毎極毎相スロット数、2×NLはレイヤ数であって、mはm=1,2,・・・,NLとする。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の回転電機の固定子巻線において、
前記スロット導体が平角線である、回転電機の固定子巻線。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の回転電機の固定子巻線と、
前記スロット導体が挿通されるスロットを有する固定子コアと、を備える回転電機の固定子。 - 請求項6に記載の回転電機の固定子と、
前記固定子に対して空隙を介して回転自在に支持された回転子と、を備える回転電機。 - 請求項7に記載の回転電機と、
直流電力を供給するバッテリと、
前記バッテリの直流電力を交流電力に変換して前記回転電機に供給する変換装置と、を備え、
前記回転電機のトルクを駆動力として用いる車両。
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