JP6598736B2

JP6598736B2 - Rotating electric machine stator

Info

Publication number: JP6598736B2
Application number: JP2016116108A
Authority: JP
Inventors: 秀哲有田; 義浩深山; 晃裕大穀
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-06-10
Filing date: 2016-06-10
Publication date: 2019-10-30
Anticipated expiration: 2036-06-10
Also published as: JP2017221077A

Description

この発明は、例えば電動機、発電機などの回転電機の固定子に関し、特に分布巻の巻線により構成された固定子巻線の構造に関するものである。 The present invention relates to a stator of a rotating electric machine such as an electric motor or a generator, and more particularly to a structure of a stator winding composed of distributed windings.

従来、固定子鉄心と、固定子巻線と、からなる回転電機の固定子構造が種々提案されている。例えば、特許文献１による従来の固定子では、内周側に複数のスロットが形成された固定子鉄心と、スロットに収納される複数のコイルセグメントと、固定子鉄心の一端面上に配置され、コイルセグメントと電気的に接続される複数の第１コイルエンドプレートと、固定子鉄心の他端面上に配置され、コイルセグメントと電気的に接続される複数の第２コイルエンドプレートと、を備えていた。 Conventionally, various stator structures of a rotating electric machine including a stator core and a stator winding have been proposed. For example, in a conventional stator according to Patent Document 1, a stator core having a plurality of slots formed on the inner peripheral side, a plurality of coil segments housed in the slots, and disposed on one end surface of the stator core, A plurality of first coil end plates electrically connected to the coil segments, and a plurality of second coil end plates disposed on the other end surface of the stator core and electrically connected to the coil segments. It was.

特開２０１３−１６２７２１号公報JP 2013-162721 A

特許文献１による従来の固定子では、第１コイルエンドプレートおよび第２コイルエンドプレートは、平板状のプレート部と、プレート部の両端から同じ方向に延び出た一対の延出部と、を有していた。そして、第１コイルエンドプレートは、固定子鉄心の一端側において、ティース上に配置した一対の延出部を、周方向に連続する複数本のティースの両側に位置するスロットの対に収納されているコイルセグメントに接続して、プレート部を固定子鉄心のコアバック部上に配置し、プレート部と他の相のコイルセグメントとの干渉を回避していた。同様に、第２コイルエンドプレートは、固定子鉄心の他端側において、ティース上に配置した一対の延出部を、周方向に連続する複数本のティースの両側に位置するスロットの対に収納されているコイルセグメントに接続して、プレート部を固定子鉄心のコアバック部上に配置し、プレート部と他の相のコイルセグメントとの干渉を回避していた。 In the conventional stator according to Patent Document 1, the first coil end plate and the second coil end plate each have a flat plate portion and a pair of extending portions extending in the same direction from both ends of the plate portion. Was. In the first coil end plate, on one end side of the stator core, a pair of extending portions arranged on the teeth are accommodated in a pair of slots located on both sides of a plurality of teeth continuously in the circumferential direction. The plate portion is disposed on the core back portion of the stator core so as to avoid interference between the plate portion and the coil segments of other phases. Similarly, the second coil end plate accommodates a pair of extending portions arranged on the teeth on the other end side of the stator core in a pair of slots located on both sides of a plurality of teeth continuously in the circumferential direction. The plate portion is disposed on the core back portion of the stator core by connecting to the coil segment, and interference between the plate portion and the coil segments of other phases is avoided.

そこで、特許文献１による従来の固定子では、固定子鉄心の各端面上には、固定子鉄心の径方向に形成されるコイルターンの数と、外部から供給される電流の相数と、を乗じた数だけ、第１および第２コイルエンドプレートが積層されていたので、固定子の軸方向寸法が大きくなるという課題があった。 Therefore, in the conventional stator according to Patent Document 1, on each end face of the stator core, the number of coil turns formed in the radial direction of the stator core and the number of phases of current supplied from the outside are set. Since the first and second coil end plates are stacked by the multiplied number, the axial dimension of the stator is increased.

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、固定子鉄心の各端面上で、周方向に連続する複数本のティースの両側に位置するスロットの対に収納されているコイルセグメント同士を接続するコイルエンドプレートに、他のコイルセグメントとの干渉を回避する躱し部を設けて、同じスロットの対に収納されているコイルセグメントを接続するコイルエンドプレートを固定子鉄心の軸心と直交する平面上に配置することを可能とし、固定子鉄心の各端面上での固定子鉄心の軸方向におけるコイルエンドプレートの積層数を低減し、軸方向の寸法を縮小できる回転電機の固定子を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem. On each end face of the stator core, coil segments housed in a pair of slots located on both sides of a plurality of circumferentially continuous teeth. The coil end plate that connects the coil segments is provided with a heel portion that avoids interference with other coil segments, and the coil end plate that connects the coil segments housed in the same slot pair is connected to the axis of the stator core. A stator for a rotating electrical machine that can be arranged on a plane orthogonal to each other, reduces the number of coil end plates stacked in the axial direction of the stator core on each end face of the stator core, and reduces the axial dimension. The purpose is to obtain.

この発明の回転電機の固定子は、ティースがそれぞれ円環状のコアバック部の内周面から突出して周方向に複数配列された円環状の固定子鉄心と、前記固定子鉄心に装着された固定子巻線と、を備え、前記固定子巻線は、隣り合う前記ティースの間に構成されるスロットに収納される複数のコイルセグメントと、前記固定子鉄心の軸方向の両端面上で前記コイルセグメントに接続される複数のコイルエンドプレートと、を備えている。前記コイルセグメントは、前記スロットに、周方向にｎ列に、かつ径方向にｍ層に配列して収納され、前記固定子鉄心の軸方向の両端側に突出する接続端部と、を有し、但し、ｎは１以上の整数、ｍは２以上の整数であり、前記コイルエンドプレートは、厚み方向を軸方向として周方向に延びる平板状に構成され、周方向の両端部に形成され、周方向に連続するｌ本の前記ティースの両側に位置する前記スロットの対の、同じ周方向位置に位置する前記コイルセグメントの前記接続端部が接続される一対の接続部と、一対の前記接続部の間に形成され、前記接続部に接続される一対の前記コイルセグメントの間に位置する前記コイルセグメントの前記接続端部を通して当該接続端部との干渉を回避する躱し部と、を有し、但し、ｌは２以上の整数であり、前記スロットの対の、同じ周方向位置に位置する前記コイルセグメントの前記接続端部が接続された前記コイルエンドプレートが、前記固定子鉄心の各端面上に径方向に配列され、当該コイルエンドプレートの前記接続部に接続された一対の前記コイルセグメントの間に位置する前記コイルセグメントの前記接続端部が、前記躱し部を通って、当該コイルエンドプレートとの干渉を回避されている。複数の前記コイルエンドプレートは、前記スロットの対の、同じ周方向位置の同じ径方向位置に位置する前記コイルセグメントの前記接続端部を接続する巻線部結線用コイルエンドプレートと、前記スロットの対の、同じ周方向位置の径方向に隣り合う径方向位置に位置する前記コイルセグメントの前記接続端部を接続する渡りコイルエンドプレートと、を備え、ｌスロット毎の前記スロットの、同じ周方向位置の同じ径方向位置に位置する前記コイルセグメントが、それぞれ、周方向の配列順に、前記巻線部結線用コイルエンドプレートで、前記固定子鉄心の一端面上と他端面上とで交互に接続されている、１ターンの波巻きの巻線部に構成されており、前記固定子巻線を構成する相巻線は、それぞれ、前記巻線部が、前記渡りコイルエンドプレートで直列に接続されている、波巻き巻線に構成されており、それぞれの前記相巻線を構成する複数の前記コイルエンドプレートが、前記固定子鉄心の各端面上で、軸方向と直交する一平面上に配設されている。 The stator of the rotating electrical machine according to the present invention includes an annular stator core in which a plurality of teeth protrude from the inner peripheral surface of the annular core back portion and are arranged in the circumferential direction, and a stator attached to the stator core. A plurality of coil segments housed in a slot formed between adjacent teeth, and the coil on both end surfaces in the axial direction of the stator core. A plurality of coil end plates connected to the segments. The coil segments are housed in the slots in n rows in the circumferential direction and arranged in m layers in the radial direction, and have connection end portions that protrude to both ends in the axial direction of the stator core. However, n is an integer greater than or equal to 1, m is an integer greater than or equal to 2, The said coil end plate is comprised in the flat form extended in the circumferential direction by making thickness direction into an axial direction, and is formed in the both ends of the circumferential direction, A pair of connection portions to which the connection end portions of the coil segments located at the same circumferential position of a pair of the slots located on both sides of the l consecutive teeth in the circumferential direction are connected, and a pair of the connections And a heel part that avoids interference with the connection end part through the connection end part of the coil segment located between the pair of coil segments connected to the connection part. However, l is 2 or more The coil end plates to which the connection ends of the coil segments located at the same circumferential position of the pair of slots are connected are arranged radially on each end face of the stator core; The connection end portion of the coil segment located between the pair of coil segments connected to the connection portion of the coil end plate is prevented from interfering with the coil end plate through the crease. ing. A plurality of the coil end plates include: a coil end plate for winding portion connection that connects the connection end portions of the coil segments located at the same radial position of the same circumferential position of the pair of slots; A cross coil end plate for connecting the connection end portions of the coil segments located at radial positions adjacent to each other in the radial direction of the same circumferential position, and the same circumferential direction of the slots for each l slot The coil segments located at the same radial position are connected alternately on the one end surface and the other end surface of the stator core in the circumferential arrangement order by the coil connection plate coil end plate. Each of the phase windings constituting the stator windings is configured so that each of the windings is connected to the transition coil end. A plurality of coil end plates constituting each phase winding are orthogonal to the axial direction on each end face of the stator core. Are arranged on one plane.

この発明によれば、コイルエンドプレートの一対の接続部の間に位置するコイルセグメントの接続端部との干渉を回避する躱し部がコイルエンドプレートに形成されている。そこで、コイルエンドプレートの一対の接続部の間に位置するコイルセグメントの接続端部が当該コイルエンドプレートの躱し部を通って当該コイルエンドプレートとの干渉を回避されるので、コイルエンドプレートは、固定子鉄心の各端面上に径方向に配列される。そこで、固定子鉄心の各端面上での固定子鉄心の軸方向におけるコイルエンドプレートの積層数が低減され、固定子の軸方向の寸法を縮小できる。 According to the present invention, the flange portion that avoids interference with the connection end portion of the coil segment positioned between the pair of connection portions of the coil end plate is formed on the coil end plate. Therefore, since the connection end portion of the coil segment located between the pair of connection portions of the coil end plate passes through the flange portion of the coil end plate, interference with the coil end plate is avoided. And arranged radially on each end face of the stator core. Therefore, the number of coil end plates stacked in the axial direction of the stator core on each end face of the stator core is reduced, and the axial dimension of the stator can be reduced.

この発明の実施の形態１に係る回転電機の固定子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stator of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この実施の形態１に係る回転電機の固定子におけるコイルセグメントの固定子鉄心への装着状態を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the mounting state to the stator core of the coil segment in the stator of the rotary electric machine which concerns on this Embodiment 1. FIG. この実施の形態１に係る回転電機の固定子における固定子巻線を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stator winding | coil in the stator of the rotary electric machine which concerns on this Embodiment 1. FIG. この実施の形態１に係る回転電機の固定子における固定子巻線を構成する相巻線を軸方向一側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the phase winding which comprises the stator winding | coil in the stator of the rotary electric machine which concerns on this Embodiment 1 from the axial direction one side. この実施の形態１に係る回転電機の固定子における固定子巻線を構成する相巻線を軸方向他側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the phase winding which comprises the stator winding | coil in the stator of the rotary electric machine which concerns on this Embodiment 1 from the axial direction other side. この実施の形態１に係る回転電機の固定子における１本の相巻線を固定子鉄心に装着した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which mounted | wore the stator core with one phase winding in the stator of the rotary electric machine which concerns on this Embodiment 1. FIG. この実施の形態１に係る回転電機の固定子における１ターンの巻線部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the winding part of 1 turn in the stator of the rotary electric machine which concerns on this Embodiment 1. FIG. この実施の形態１に係る回転電機の固定子における３本のコイルセグメントがスロットに収納された状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state by which the three coil segments in the stator of the rotary electric machine which concerns on this Embodiment 1 were accommodated in the slot. この実施の形態１に係る回転電機の固定子における６本のコイルセグメントがスロットに収納された状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state by which the six coil segments in the stator of the rotary electric machine which concerns on this Embodiment 1 were accommodated in the slot. この実施の形態１に係る回転電機の固定子における６本のコイルセグメントがスロットに収納された状態を他の方向から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the state by which the six coil segments in the stator of the rotary electric machine which concerns on this Embodiment 1 were accommodated in the slot from the other direction. この実施の形態１に係る回転電機の固定子における相巻線と他の相のコイルセグメントとがスロットに収納された状態を示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the state by which the phase winding and the coil segment of another phase in the stator of the rotary electric machine which concern on this Embodiment 1 were accommodated in the slot. この実施の形態１に係る回転電機の固定子における同一スロットに収納されている２つの相巻線を示す要部端面図である。It is a principal part end elevation which shows two phase windings accommodated in the same slot in the stator of the rotary electric machine which concerns on this Embodiment 1. FIG. この発明の実施の形態１に係る回転電機の固定子における第１コイルエンドプレートと１磁極ピッチ内のスロット内の同一列の同一径方向位置に位置するコイルセグメントとの位置関係を説明する要部斜視図である。The main part explaining the positional relationship between the first coil end plate in the stator of the rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention and the coil segments located at the same radial position in the same row in the slot within one magnetic pole pitch. It is a perspective view. この発明の実施の形態１に係る回転電機の固定子における第１コイルエンドプレートと１磁極ピッチ内のスロット内の異なる列の同一径方向位置に位置する他の相のコイルセグメントとの位置関係を説明する要部斜視図である。The positional relationship between the first coil end plate in the stator of the rotary electric machine according to Embodiment 1 of the present invention and the coil segments of other phases located at the same radial position in different rows in the slots within one magnetic pole pitch. It is a principal part perspective view to explain.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る回転電機の固定子を示す斜視図、図２はこの実施の形態１に係る回転電機の固定子におけるコイルセグメントの固定子鉄心への装着状態を示す要部断面図、図３はこの実施の形態１に係る回転電機の固定子における固定子巻線を示す斜視図、図４はこの実施の形態１に係る回転電機の固定子における固定子巻線を構成する相巻線を軸方向一側から見た斜視図、図５はこの実施の形態１に係る回転電機の固定子における固定子巻線を構成する相巻線を軸方向他側から見た斜視図である。 Embodiment 1 FIG.
1 is a perspective view showing a stator of a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 shows a state in which a coil segment of the stator of the rotating electrical machine according to Embodiment 1 is mounted on a stator core. FIG. 3 is a perspective view showing a stator winding in the stator of the rotating electric machine according to the first embodiment, and FIG. 4 is a stator winding in the stator of the rotating electric machine according to the first embodiment. FIG. 5 is a perspective view of the phase winding constituting the stator as viewed from one side in the axial direction, and FIG. 5 is a view of the phase winding constituting the stator winding in the stator of the rotating electric machine according to the first embodiment as viewed from the other side in the axial direction. FIG.

図１において、固定子１は、電動機、発電機などの回転電機の固定子であり、ティース５が、それぞれ、円環状のコアバック部４の内周壁面から径方向内方に突出して、周方向に等角ピッチで配列された円環状の固定子鉄心３と、固定子鉄心３に装着された固定子巻線７と、を備えている。ここで、コアバック部４と周方向に隣り合うティース５とで囲まれた領域がスロット６となる。ティース５の固定子鉄心３の軸心と直交する断面が矩形となっており、スロット６の固定子鉄心３の軸心と直交する断面が台形となっている。固定子鉄心３には、４８個のスロット６が形成されている。各スロット６には、図２に示されるように、後述する６本のコイルセグメント１０が２列３層に収納されている。また、回転電機の回転子の極数は８極を想定している。すなわち、回転電機は、８極４８スロットの回転電機である。 In FIG. 1, a stator 1 is a stator of a rotating electric machine such as an electric motor or a generator, and teeth 5 protrude radially inward from the inner peripheral wall surface of the annular core back portion 4, respectively. An annular stator core 3 arranged at an equiangular pitch in the direction, and a stator winding 7 attached to the stator core 3 are provided. Here, an area surrounded by the core back portion 4 and the teeth 5 adjacent in the circumferential direction is the slot 6. The cross section perpendicular to the axis of the stator core 3 of the tooth 5 is rectangular, and the cross section of the slot 6 perpendicular to the axis of the stator core 3 is trapezoidal. Forty-eight slots 6 are formed in the stator core 3. As shown in FIG. 2, six coil segments 10 to be described later are housed in each slot 6 in two rows and three layers. The number of poles of the rotor of the rotating electrical machine is assumed to be 8. That is, the rotating electrical machine is an 8-pole 48-slot rotating electrical machine.

相巻線８は、図４および図５に示されるように、全節巻きの３ターンの波巻き巻線に構成されている。固定子巻線７は、図３に示されるように、相巻線８を周方向にずらしながら１２本配列して構成されている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the phase winding 8 is configured as a full-winding three-turn wave winding. As shown in FIG. 3, the stator winding 7 is configured by arranging 12 phase windings 8 while shifting the phase winding 8 in the circumferential direction.

ここで、固定子巻線７の構成について図を参照しつつ説明する。図６はこの実施の形態１に係る回転電機の固定子における１本の相巻線を固定子鉄心に装着した状態を示す斜視図、図７はこの実施の形態１に係る回転電機の固定子における１ターンの巻線部を示す斜視図、図８はこの実施の形態１に係る回転電機の固定子における３本のコイルセグメントがスロットに収納された状態を示す斜視図、図９はこの実施の形態１に係る回転電機の固定子における６本のコイルセグメントがスロットに収納された状態を示す斜視図、図１０はこの実施の形態１に係る回転電機の固定子における６本のコイルセグメントがスロットに収納された状態を他の方向から見た斜視図、図１１はこの実施の形態１に係る回転電機の固定子における相巻線と他の相のコイルセグメントとがスロットに収納された状態を示す要部斜視図、図１２はこの実施の形態１に係る回転電機の固定子における同一スロットに収納されている２つの相巻線を示す要部端面図、図１３はこの発明の実施の形態１に係る回転電機の固定子における第１コイルエンドプレートと１磁極ピッチ内のスロット内の同一列の同一径方向位置に位置するコイルセグメントとの位置関係を説明する要部斜視図、図１４はこの発明の実施の形態１に係る回転電機の固定子における第１コイルエンドプレートと１磁極ピッチ内のスロット内の異なる列の同一径方向位置に位置する他の相のコイルセグメントとの位置関係を説明する要部斜視図である。なお、図８から図１４中、説明の便宜上、固定子鉄心が削除されている。 Here, the configuration of the stator winding 7 will be described with reference to the drawings. 6 is a perspective view showing a state in which one phase winding in the stator of the rotating electrical machine according to the first embodiment is mounted on the stator core, and FIG. 7 is a stator of the rotating electrical machine according to the first embodiment. FIG. 8 is a perspective view showing a state in which three coil segments in the stator of the rotating electrical machine according to the first embodiment are housed in a slot, and FIG. FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the six coil segments in the stator of the rotating electrical machine according to the first embodiment are housed in the slot, and FIG. 10 shows the six coil segments in the stator of the rotating electrical machine according to the first embodiment. The perspective view which looked at the state accommodated in the slot from the other direction, FIG. 11 is the state in which the phase winding in the stator of the rotary electric machine which concerns on this Embodiment 1 and the coil segment of another phase were accommodated in the slot The main part showing FIG. 12 is an end view of the main part showing two phase windings housed in the same slot of the stator of the rotating electrical machine according to the first embodiment, and FIG. 13 is a first embodiment of the present invention. FIG. 14 is a perspective view of an essential part for explaining the positional relationship between a first coil end plate in a stator of a rotating electrical machine and coil segments located at the same radial position in the same row in a slot within one magnetic pole pitch. Description of the positional relationship between the first coil end plate in the stator of the rotating electrical machine according to the first embodiment and the coil segments of other phases positioned at the same radial position in different rows in a slot within one magnetic pole pitch. FIG. In FIG. 8 to FIG. 14, the stator core is omitted for convenience of explanation.

相巻線８は、スロット６に収納される２４本のコイルセグメント１０と、固定子鉄心３の一端面上に配置され、コイルセグメント１０と電気的に接続される１２枚の第１コイルエンドプレート２０と、固定子鉄心３の他端面上に配置され、コイルセグメント１０と電気的に接続される１１枚の第２コイルエンドプレート３０と、を備える。 The phase winding 8 includes 24 coil segments 10 housed in the slots 6 and 12 first coil end plates that are disposed on one end face of the stator core 3 and are electrically connected to the coil segments 10. 20 and 11 second coil end plates 30 disposed on the other end surface of the stator core 3 and electrically connected to the coil segment 10.

コイルセグメント１０は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの導電性部材を絶縁被覆してなる平角導体で構成され、直線状に形成されている。コイルセグメント１０は、スロット６に収納された際に、固定子鉄心３の一端側に突出する接続端部１０ａと、固定子鉄心３の他端側に突出する接続端部１０ｂと、を備える。 The coil segment 10 is composed of a rectangular conductor formed by insulatingly covering a conductive member such as copper, copper alloy, aluminum, or aluminum alloy, and is formed in a linear shape. The coil segment 10 includes a connection end portion 10 a that protrudes to one end side of the stator core 3 and a connection end portion 10 b that protrudes to the other end side of the stator core 3 when housed in the slot 6.

コイルセグメント１０は、図８に示されるように、スロット６に径方向に３層に収納された際に、接続端部１０ａ，１０ｂが互いに干渉しないように、スロット６からの突出部の径方向外方への曲げ位置を軸方向にシフトさせて、互いに異ならせている。また、コイルセグメント１０は、図１０に示されるように、スロット６に２列３層に収納された際に、一方の列の接続端部１０ａ，１０ｂと他方の列の接続端部１０ａ，１０ｂとが径方向に交互に並ぶように、スロット６からの突出部の軸方向への曲げ位置を径方向にシフトさせて、互いに異ならせている。さらに、コイルセグメント１０は、図９に示されるように、スロット６に周方向に２列に収納された際に、接続端部１０ａ，１０ｂが周方向に離間するように、スロット６からの突出部を周方向の逆側に曲げている。そして、接続端部１０ａ，１０ｂは、固定子鉄心３の軸方向と平行となっている。 As shown in FIG. 8, when the coil segment 10 is housed in the slot 6 in three layers in the radial direction, the connecting end portions 10a and 10b do not interfere with each other in the radial direction of the protruding portion from the slot 6 The outward bending positions are shifted in the axial direction so as to be different from each other. Further, as shown in FIG. 10, when the coil segment 10 is housed in the slot 6 in two rows and three layers, the connection end portions 10a and 10b in one row and the connection end portions 10a and 10b in the other row are arranged. Are alternately arranged in the radial direction, and the bending positions in the axial direction of the protrusions from the slots 6 are shifted in the radial direction so as to be different from each other. Furthermore, as shown in FIG. 9, the coil segments 10 protrude from the slots 6 so that the connection end portions 10 a and 10 b are spaced apart in the circumferential direction when the coil segments 10 are housed in the slots 6 in two rows in the circumferential direction. The part is bent to the opposite side in the circumferential direction. The connection end portions 10 a and 10 b are parallel to the axial direction of the stator core 3.

第１コイルエンドプレート２０は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの導電性部材を絶縁被覆してなる平角導体で構成され、円弧平板状に形成されている。第１コイルエンドプレート２０は、固定子鉄心３の一端面上に厚み方向を軸方向として周方向に延びるように配設され、周方向に連続する６本のティース５の両側に位置するスロット６、すなわち１磁極ピッチである６スロットピッチ離れた２つのスロット６の同じ周方向位置に収納されているコイルセグメント１０同士を電気的に接続するものである。そして、図４に示されるように、２つのスロット６内の内層に位置するコイルセグメント１０同士を連結する第１コイルエンドプレート２０と、２つのスロット６内の中央層に位置するコイルセグメント１０同士を連結する第１コイルエンドプレート２０と、２つのスロット６内の外層に位置するコイルセグメント１０同士を連結する第１コイルエンドプレート２０とが、固定子鉄心３の軸心と直交する一平面上に径方向に３層に配設されている。 The first coil end plate 20 is composed of a flat conductor formed by insulatingly covering a conductive member such as copper, copper alloy, aluminum, or aluminum alloy, and is formed in an arc flat plate shape. The first coil end plate 20 is disposed on one end surface of the stator core 3 so as to extend in the circumferential direction with the thickness direction as an axial direction, and is located on both sides of six teeth 5 that are continuous in the circumferential direction. That is, the coil segments 10 housed in the same circumferential direction position of the two slots 6 separated by 6 slot pitches which are 1 magnetic pole pitch are electrically connected. Then, as shown in FIG. 4, the first coil end plates 20 that connect the coil segments 10 located in the inner layer in the two slots 6 and the coil segments 10 located in the center layer in the two slots 6 are connected. The first coil end plate 20 that connects the coil segments and the first coil end plate 20 that connects the coil segments 10 located in the outer layers in the two slots 6 are on a plane perpendicular to the axis of the stator core 3. Are arranged in three layers in the radial direction.

このとき、接続端部１０ａが接続される接続部としての接続穴４０が、第１コイルエンドプレート２０の周方向の両端部に形成されている。また、図１３に示されるように、第１コイルエンドプレート２０には、接続穴４０に接続されるコイルセグメント１０間に位置し、スロット６内の周方向および径方向の同じ位置に位置する、他の相のコイルセグメント１０の接続端部１０ａを通して他の相のコイルセグメント１０との干渉を回避する躱し部としての躱し穴４１が形成されている。さらに、図１４に示されるように、第１コイルエンドプレート２０には、接続穴４０に接続されるコイルセグメント１０間に位置し、スロット６内の周方向の異なる位置、かつ径方向の同じ位置に位置する、他の相のコイルセグメント１０の接続端部１０ａを通して他の相のコイルセグメント１０との干渉を回避する躱し部としての躱し溝４２が形成されている。また、３枚の第１コイルエンドプレート２０の長さは、径方向外方に配設されるプレートほど、長くなっている。 At this time, connection holes 40 as connection portions to which the connection end portions 10 a are connected are formed at both ends in the circumferential direction of the first coil end plate 20. Further, as shown in FIG. 13, the first coil end plate 20 is located between the coil segments 10 connected to the connection holes 40 and is located at the same position in the circumferential direction and the radial direction in the slot 6. A crease hole 41 is formed as a crease that avoids interference with the coil segment 10 of the other phase through the connection end portion 10a of the coil segment 10 of the other phase. Further, as shown in FIG. 14, the first coil end plate 20 is positioned between the coil segments 10 connected to the connection holes 40, and has different circumferential positions in the slot 6 and the same radial positions. A crease groove 42 is formed as a crease that avoids interference with the coil segment 10 of the other phase through the connection end portion 10a of the coil segment 10 of the other phase. Moreover, the length of the three 1st coil end plates 20 is longer, so that the plate arrange | positioned radially outward.

第２コイルエンドプレート３０は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの導電性部材を絶縁被覆してなる平角導体で構成され、円弧平板状に形成されている。第２コイルエンドプレート３０は、固定子鉄心３の他端面上で厚み方向を軸方向として周方向に延びるように配設され、周方向に６スロットピッチ離れた２つのスロット６の同じ周方向位置に収納されているコイルセグメント１０同士を電気的に接続するものである。そして、図５に示されるように、２つのスロット６内の内層に位置するコイルセグメント１０同士を連結する第２コイルエンドプレート３０と、２つのスロット６内の中央層に位置するコイルセグメント１０同士を連結する第２コイルエンドプレート３０と、２つのスロット６内の外層に位置するコイルセグメント１０同士を連結する第２コイルエンドプレート３０とが、固定子鉄心３の軸心と直交する一平面上に径方向に３層に配設されている。 The second coil end plate 30 is formed of a flat conductor formed by insulatingly covering a conductive member such as copper, copper alloy, aluminum, or aluminum alloy, and is formed in an arc flat plate shape. The second coil end plate 30 is disposed on the other end surface of the stator core 3 so as to extend in the circumferential direction with the thickness direction as an axial direction, and the two circumferential positions of the two slots 6 that are separated by a 6-slot pitch in the circumferential direction. Are electrically connected to each other. As shown in FIG. 5, the second coil end plate 30 that connects the coil segments 10 located in the inner layer in the two slots 6 and the coil segments 10 located in the center layer in the two slots 6 are connected. The second coil end plate 30 that connects the coil segments and the second coil end plate 30 that connects the coil segments 10 located in the outer layers in the two slots 6 are on a plane perpendicular to the axis of the stator core 3. Are arranged in three layers in the radial direction.

このとき、接続端部１０ｂが接続される接続穴４０が、第２コイルエンドプレート３０の周方向の両端部に形成されている。第２コイルエンドプレート３０には、第１コイルエンドプレート２０と同様に、接続穴４０に接続されるコイルセグメント１０間に位置する他の相のコイルセグメント１０の接続端部１０ｂを通して他の相のコイルセグメント１０との干渉を回避する躱し穴４１および躱し溝４２が形成されている。また、３枚の第１コイルエンドプレート２０の長さは、径方向外方に配設されるプレートほど、長くなっている。 At this time, connection holes 40 to which the connection end portions 10 b are connected are formed at both ends in the circumferential direction of the second coil end plate 30. Similarly to the first coil end plate 20, the second coil end plate 30 has other phase through the connection end 10 b of the coil segment 10 of the other phase located between the coil segments 10 connected to the connection hole 40. A crease hole 41 and a crease groove 42 for avoiding interference with the coil segment 10 are formed. Moreover, the length of the three 1st coil end plates 20 is longer, so that the plate arrange | positioned radially outward.

そして、１ターンの巻線部９の巻き終わりのコイルセグメント１０を次の１ターンの巻線部９の巻き始めのコイルセグメント１０に接続する第２コイルエンドプレート３０には、渡り部４３が形成されている。ここで、渡り部４３が形成された第２コイルエンドプレート３０を便宜的に第３コイルエンドプレート３１とする。具体的には、第３コイルエンドプレート３１には、６スロットピッチ離れたスロット６の同じ周方向位置の隣り合う径方向位置に位置するコイルセグメント１０の接続端部１０ｂが接続される接続部としての接続穴４０’と、接続穴４０’に接続されるコイルセグメント１０間に位置する他の相のコイルセグメント１０の接続端部１０ｂを通して他の相のコイルセグメント１０との干渉を回避する躱し部としての躱し穴４１’および躱し溝４２’が形成されている。なお、第１および第２コイルエンドプレート２０，３０が巻線部結線用コイルエンドプレートであり、第３コイルエンドプレート３１が渡りコイルエンドプレートである。 Then, a transition portion 43 is formed on the second coil end plate 30 that connects the coil segment 10 at the end of winding of the winding portion 9 of one turn to the coil segment 10 of winding start of the winding portion 9 of the next one turn. Has been. Here, the second coil end plate 30 in which the crossover portion 43 is formed is referred to as a third coil end plate 31 for convenience. Specifically, the third coil end plate 31 is connected to the connection end 10b of the coil segment 10 located at the adjacent radial position of the same circumferential position of the slots 6 separated by 6 slots. To avoid interference with the coil segment 10 of the other phase through the connection end 10b of the coil segment 10 of the other phase located between the connection hole 40 'of the other phase and the coil segment 10 connected to the connection hole 40'. A crease hole 41 ′ and a crease groove 42 ′ are formed as parts. The first and second coil end plates 20 and 30 are coil end connection coil end plates, and the third coil end plate 31 is a transition coil end plate.

ここで、巻線部９を作製するには、まず、コイルセグメント１０の接続端部１０ａが接続穴４０に挿入されて、溶接により第１コイルエンドプレート２０に接続される。ついで、コイルセグメント１０の接続端部１０ｂが接続穴４０に挿入されて、溶接により第２コイルエンドプレート３０に接続される。これにより、図７に示されるように、６スロット毎のスロット６内の周方向一側の列の径方向内側に位置する８本のコイルセグメント１０が、４枚の第１コイルエンドプレート２０と３枚の第２コイルエンドプレート３０とにより直列に接続されて、１ターンの波巻き巻線からなる巻線部９が構成される。そして、この巻線部９の巻き終わり部に位置する第３コイルエンドプレート３１が渡り部４３により、内層から中央層にシフトしている。 Here, in order to produce the winding portion 9, first, the connection end portion 10a of the coil segment 10 is inserted into the connection hole 40 and connected to the first coil end plate 20 by welding. Next, the connection end portion 10b of the coil segment 10 is inserted into the connection hole 40 and connected to the second coil end plate 30 by welding. As a result, as shown in FIG. 7, the eight coil segments 10 positioned on the radially inner side of the row on one side in the circumferential direction in the slots 6 of every six slots are connected to the four first coil end plates 20. The winding part 9 which is connected in series by the three second coil end plates 30 and is composed of a one-turn wave winding is configured. And the 3rd coil end plate 31 located in the winding end part of this coil | winding part 9 is shifted from the inner layer to the center layer by the crossover part 43. FIG.

このように構成された巻線部９が、径方向に３層に配列され、第３コイルエンドプレート３１により直列に接続されて、図４および図５に示される３ターンの波巻き巻線からなる相巻線８が構成される。 The winding portions 9 configured in this way are arranged in three layers in the radial direction, connected in series by the third coil end plate 31, and from the three-turn wave winding shown in FIG. 4 and FIG. The phase winding 8 is configured.

相巻線８が、図６に示されるように、コイルセグメント１０を６スロットピッチで配列された８つのスロット６のそれぞれに径方向に３層に収納されて、固定子鉄心３に装着される。そして、第１コイルエンドプレート２０が、固定子鉄心３の一端面上の軸心と直交する一平面上に、径方向に３層に並んで、周方向に等角ピッチに配列されている。同様に、第２コイルエンドプレート３０が、固定子鉄心３の他端面上の軸心と直交する一平面上に、径方向に３層に並んで、周方向に等角ピッチに配列されている。なお、固定子鉄心３の他端面上の周方向の１箇所の領域では、第３コイルエンドプレート３１は、径方向に２層に並んでいる。 As shown in FIG. 6, phase windings 8 are accommodated in three layers in the radial direction in each of eight slots 6 in which coil segments 10 are arranged at a six-slot pitch, and are attached to the stator core 3. . The first coil end plates 20 are arranged in three layers in the radial direction on the same plane perpendicular to the axis on the one end surface of the stator core 3 and arranged at an equiangular pitch in the circumferential direction. Similarly, the second coil end plates 30 are arranged in three layers in the radial direction on the same plane perpendicular to the axis on the other end surface of the stator core 3 and arranged at an equiangular pitch in the circumferential direction. . Note that, in one region in the circumferential direction on the other end surface of the stator core 3, the third coil end plates 31 are arranged in two layers in the radial direction.

ここで、図１１に示されるように、６スロット離れたスロット６の周方向他側の列に配列されているコイルセグメント１０の接続端部１０ａが、第１コイルエンドプレート２０の接続穴４０に挿入、接続されている。そして、第１コイルエンドプレート２０の接続穴４０に挿入、接続されているコイルセグメント１０間に位置する、他の相巻線８を構成するコイルセグメント１０が、躱し穴４１および躱し溝４２内を通って第１コイルエンドプレート２０から突出し、第１コイルエンドプレート２０との干渉を回避している。図示していないが、第２コイルエンドプレート３０においても、他の相巻線８を構成するコイルセグメント１０が、躱し穴４１および躱し溝４２内を通って第２コイルエンドプレート３０から突出し、第２コイルエンドプレート３０との干渉を回避している。これにより、第１および第２コイルエンドプレート２０，３０を固定子鉄心３の各端面上の軸心と直交する一平面上に径方向に３層に配列させることができる。 Here, as shown in FIG. 11, the connection end portions 10 a of the coil segments 10 arranged in the other row in the circumferential direction of the slots 6 separated by 6 slots are formed in the connection holes 40 of the first coil end plate 20. Inserted and connected. And the coil segment 10 which comprises the other phase winding 8 located between the coil segments 10 inserted and connected to the connection hole 40 of the 1st coil end plate 20 is the crease hole 41 and the crease groove 42. It protrudes from the 1st coil end plate 20 through the inside, and the interference with the 1st coil end plate 20 is avoided. Although not shown, also in the second coil end plate 30, the coil segment 10 constituting the other phase winding 8 protrudes from the second coil end plate 30 through the inside of the crease hole 41 and the crease groove 42. Interference with the second coil end plate 30 is avoided. Thereby, the first and second coil end plates 20 and 30 can be arranged in three layers in the radial direction on one plane orthogonal to the axial center on each end face of the stator core 3.

また、図１２に示されるように、６スロット離れたスロット６の周方向一側の列に配列されているコイルセグメント１０の接続端部１０ａが、第１コイルエンドプレート２０の接続穴４０に挿入、接続されている。この第１コイルエンドプレート２０は、スロット６の周方向他側の列に配列されているコイルセグメント１０の接続端部１０ａが接続されている第１コイルエンドプレート２０に対して、第１コイルエンドプレート２０の板厚より僅かに長い距離だけ軸方向外方にシフトしているとともに、周方向の一側にシフトしている。これにより、第１コイルエンドプレート２０同士の干渉を回避している。そして、そして、第１コイルエンドプレート２０の接続穴４０に挿入、接続されているコイルセグメント１０間に位置する、他の相巻線８を構成するコイルセグメント１０の接続端部１０ａが、躱し穴４１および躱し溝４２内を通って第１コイルエンドプレート２０から突出し、第１コイルエンドプレート２０との干渉を回避している。図示していないが、第２コイルエンドプレート３０においても、同様に構成されている。 Further, as shown in FIG. 12, the connection end portions 10 a of the coil segments 10 arranged in one row in the circumferential direction of the slots 6 separated by 6 slots are inserted into the connection holes 40 of the first coil end plate 20. ,It is connected. The first coil end plate 20 has a first coil end relative to the first coil end plate 20 to which the connection end portion 10a of the coil segment 10 arranged in the other row in the circumferential direction of the slot 6 is connected. The plate 20 is shifted outward in the axial direction by a distance slightly longer than the plate thickness, and is shifted to one side in the circumferential direction. Thereby, interference between the first coil end plates 20 is avoided. And the connection end part 10a of the coil segment 10 which comprises the other phase winding 8 located between the coil segments 10 inserted and connected to the connection hole 40 of the 1st coil end plate 20 is wrinkled. The first coil end plate 20 protrudes from the first coil end plate 20 through the hole 41 and the crease groove 42 to avoid interference with the first coil end plate 20. Although not shown, the second coil end plate 30 is similarly configured.

このように構成された１２本の相巻線８を、固定子鉄心３の軸方向の一側に第１および第２コイルエンドプレート２０，３０の板厚より僅かに長い距離だけシフトさせつつ、コイルセグメント１０が収納対象のスロット６に収納されるように周方向の一側に順次シフトさせて、固定子巻線７が構成される。固定子巻線７では、固定子鉄心３の一端面上の軸心と直交する一平面上に径方向に３層に配列された４組の第１コイルエンドプレート２０が、軸方向の一側に漸次シフトしながら、周方向の一側に漸次シフトして、固定子鉄心３の一端面上にステップ状に配列されている。同様に、固定子鉄心３の他端面上の軸心と直交する一平面上に径方向に３層に配列された３組の第２コイルエンドプレート３０と径方向に２層に配列された１組の第３コイルエンドプレート３１が、軸方向の一側に漸次シフトしながら、周方向の一側に漸次シフトして、固定子鉄心３の他端面上にステップ状に配列されている。 While shifting the twelve phase windings 8 thus configured to one side in the axial direction of the stator core 3 by a distance slightly longer than the plate thickness of the first and second coil end plates 20, 30, The stator winding 7 is configured by sequentially shifting the coil segment 10 to one side in the circumferential direction so as to be accommodated in the slot 6 to be accommodated. In the stator winding 7, four sets of first coil end plates 20 arranged in three layers in the radial direction on one plane orthogonal to the axis on one end surface of the stator core 3 are arranged on one side in the axial direction. Are gradually shifted to one side in the circumferential direction while being gradually shifted to one end surface of the stator core 3. Similarly, three sets of second coil end plates 30 arranged in three layers in the radial direction and one layer arranged in two layers in the radial direction on one plane orthogonal to the axis on the other end surface of the stator core 3. The third coil end plates 31 of the set are gradually shifted to one side in the circumferential direction while being gradually shifted to one side in the axial direction, and are arranged stepwise on the other end surface of the stator core 3.

ここで、特許文献１では、他の相のコイルセグメント１０との干渉を回避するために、第１および第２コイルエンドプレート２０，３０を固定子鉄心３のコアバック部４上で積層しているので、固定子鉄心３の各端面上での第１および第２コイルエンドプレート２０，３０の積層数は、ターン数×相数となり、コイルエンドの軸方向高さが高くなる。 Here, in Patent Document 1, the first and second coil end plates 20 and 30 are stacked on the core back portion 4 of the stator core 3 in order to avoid interference with the coil segments 10 of other phases. Therefore, the number of laminated first and second coil end plates 20 and 30 on each end face of the stator core 3 is the number of turns × the number of phases, and the axial height of the coil ends is increased.

この実施の形態１では、他の相のコイルセグメント１０との干渉を回避する躱し穴４１と躱し溝４２が第１から第３コイルエンドプレート２０，３０、３１に形成されているので、他の相のコイルセグメント１０と干渉することなく、１２相の第１および第２コイルエンドプレート２０，３０を、互いに軸方向に離間させて、それぞれ、固定子鉄心３の各端面上の軸心と直交する平面上に配設させることができる。そこで，固定子鉄心３の各端面上での第１から第３コイルエンドプレート２０，３０，３１の積層数は、相数となり、コイルエンドの軸方向高さが低くなり、固定子１の軸方向寸法を縮小することができる。 In the first embodiment, the rivet holes 41 and the crease grooves 42 that avoid interference with the coil segments 10 of the other phases are formed in the first to third coil end plates 20, 30 and 31, The 12-phase first and second coil end plates 20 and 30 are axially separated from each other without interfering with the coil segments 10 of the other phases, and the axial centers on the respective end faces of the stator core 3 are respectively separated. It can arrange | position on the plane orthogonal to. Therefore, the number of layers of the first to third coil end plates 20, 30, 31 on each end face of the stator core 3 is the number of phases, the axial height of the coil ends is reduced, and the axis of the stator 1 is reduced. Directional dimensions can be reduced.

第１から第３コイルエンドプレート２０，３０，３１が、円弧平板状の平角導体により構成されている。そこで、コイルエンドの軸方向高さを低くでき、固定子１の軸方向寸法の縮小化が図られる。また、コイルエンドにおける曲げ加工が不要となり、コイルエンドの製造が容易となる。 The first to third coil end plates 20, 30, 31 are constituted by arc-shaped flat rectangular conductors. Therefore, the axial height of the coil end can be reduced, and the axial dimension of the stator 1 can be reduced. Further, the bending process at the coil end is not necessary, and the coil end can be easily manufactured.

第１から第３コイルエンドプレート２０，３０，３１が、円弧平板状の平角導体により構成されているので、躱し穴４１が形成された領域の径方向幅を広くする、躱し溝４２が形成されている領域の躱し溝４２と逆側を突出させるなど、第１から第３コイルエンドプレート２０，３０，３１の外形形状を変更するだけで、躱し穴４１および躱し溝４２の形成領域における電流経路の断面積の減少を抑制できる。 Since the first to third coil end plates 20, 30, and 31 are made of arc-shaped flat rectangular conductors, the crease grooves 42 that widen the radial width of the region where the crease holes 41 are formed are provided. Only by changing the outer shape of the first to third coil end plates 20, 30, 31 such that the opposite side of the formed groove protrudes from the ridge groove 42, the ridge hole 41 and the ridge groove 42 are formed. A reduction in the cross-sectional area of the current path in the formation region can be suppressed.

固定子巻線７は、相巻線８を、軸方向の一側に順次シフトしながら、周方向の一側に順次シフトして、１２本配列して構成されている。このように、１２本の相巻線８が、同一構造となるので、１２本の相巻線８の抵抗バラツキがなくなる。そこで、この固定子１を搭載した回転電機の制御性が高められ、電圧の上限の閾値が下がるので、回転電機の高出力化が図られる。 The stator winding 7 is composed of twelve phase windings 8 that are sequentially shifted to one side in the circumferential direction while sequentially shifting to one side in the axial direction. In this way, since the 12 phase windings 8 have the same structure, the resistance variation of the 12 phase windings 8 is eliminated. Therefore, the controllability of the rotating electrical machine equipped with the stator 1 is improved and the upper limit threshold of the voltage is lowered, so that the output of the rotating electrical machine can be increased.

固定子巻線７は、１２本の相巻線８により構成されているので、分布巻きで多相化できる。そこで、相巻線８への通電を工夫することで、集中巻きの固定子巻線と同様な通電が可能となる。これにより、固定子巻線７は、軸方向の寸法の縮小を図りつつ、集中巻きの固定子巻線と同等の通電特性を得ることができる。
コイルセグメント１０が平角導体で構成されているので、固定子巻線７の占積率を高めることができる。 Since the stator winding 7 is composed of twelve phase windings 8, it can be multiphased with distributed winding. Thus, by devising energization to the phase winding 8, energization similar to that of the concentrated winding is possible. As a result, the stator winding 7 can obtain energization characteristics equivalent to those of the concentrated winding stator winding while reducing the size in the axial direction.
Since the coil segment 10 is composed of a rectangular conductor, the space factor of the stator winding 7 can be increased.

スロット６に２列３層に収納されているコイルセグメント１０の接続端部１０ａ，１０ｂの径方向位置が、列間で互いに重なることなく径方向にずれている。そこで、第１から第３コイルエンドプレート２０，３０，３１の径方向の一方の側部に躱し溝４２を形成するだけで、各スロット６の異なる列のコイルセグメント１０の接続端部１０ａ，１０ｂとの干渉を回避できるので、第１から第３コイルエンドプレート２０，３０，３１の作製が容易となる。 The radial positions of the connecting ends 10a and 10b of the coil segments 10 housed in the slot 6 in two rows and three layers are shifted in the radial direction without overlapping each other between the rows. Therefore, the connection end portions 10a of the coil segments 10 in the different rows of the slots 6 can be formed only by forming the groove 42 on one side in the radial direction of the first to third coil end plates 20, 30, 31. Since the interference with 10b can be avoided, the first to third coil end plates 20, 30, 31 can be easily manufactured.

ここで、上記実施の形態１では、コイルセグメント１０、および第１から第３コイルエンドプレート２０，３０，３１が絶縁被覆された平角導体で作製されているので、固定子巻線７の電気絶縁性が確保される。低電圧の場合には、エナメル樹脂を平角導体に被覆すればよい。また、高電圧の場合には、高電圧に耐える絶縁性樹脂を平角導体に被覆してもよく、絶縁紙をコイルセグメント１０間、コイルセグメント１０とスロット６の内周面との間、第１コイルエンドプレート２０間、第２コイルエンドプレート３０間、および第３コイルエンドプレート３１間に挟み込んでもよい。 Here, in the first embodiment, since the coil segment 10 and the first to third coil end plates 20, 30, and 31 are made of a rectangular conductor coated with insulation, electrical insulation of the stator winding 7 is performed. Sex is secured. In the case of a low voltage, the enamel resin may be coated on a rectangular conductor. Further, in the case of a high voltage, an insulating resin that can withstand the high voltage may be coated on the rectangular conductor, and the insulating paper is provided between the coil segments 10, between the coil segments 10 and the inner peripheral surface of the slot 6, It may be sandwiched between the coil end plates 20, between the second coil end plates 30, and between the third coil end plates 31.

また、上記実施の形態１では、１２本の相巻線８が、周方向の一側に順次シフトするにつれ、軸方向の一側に一定のずらし量で漸次シフトしているが、１２本の相巻線８の軸方向の一側へのずらし量は、一定である必要はなく、１２本の相巻線８の軸方向位置が互いに異なるように配設されていればよい。そこで、電位が近い、あるいは位相が近い相巻線８同士の軸方向位置を近くすることで、相間絶縁層の厚みを薄くすることができる。また、電位が大きく異なる、あるいは位相が大きくずれる相巻線８同士の軸方向位置を離すことで、優れた相間絶縁を確保することができる。 In the first embodiment, as the twelve phase windings 8 are sequentially shifted to one side in the circumferential direction, they are gradually shifted to one side in the axial direction by a constant shift amount. The amount of shift of the phase winding 8 to one side in the axial direction does not have to be constant, and it is only necessary that the 12 phase windings 8 are arranged so that the axial positions thereof are different from each other. Therefore, the thickness of the interphase insulating layer can be reduced by reducing the axial positions of the phase windings 8 that are close in potential or close in phase. Also, excellent interphase insulation can be ensured by separating the axial positions of the phase windings 8 that are greatly different in potential or greatly out of phase.

また、上記実施の形態１において、固定子巻線７の電気絶縁性が確保された状態で、スロット６内に絶縁性樹脂を含浸硬化させ、さらにはコイルエンドを絶縁性樹脂でモールドさせてもよい。これにより、振動に起因する固定子巻線７の短絡や断線の発生が阻止される。
上記実施の形態１では、接続端部１０ａ，１０ｂと第１から第３コイルエンドプレート２０，３０，３１とを溶接により接続しているが、これらの電気接続方法は、溶接に限らず、半田、カシメ、圧接などを用いることができる。 In the first embodiment, the slot 6 may be impregnated and hardened with the insulating material of the stator winding 7 secured, and the coil end may be molded with the insulating resin. Good. As a result, the occurrence of a short circuit or disconnection of the stator winding 7 due to vibration is prevented.
In the first embodiment, the connection end portions 10a and 10b and the first to third coil end plates 20, 30, and 31 are connected by welding. However, these electrical connection methods are not limited to welding, but soldering , Caulking, pressure welding, and the like can be used.

なお、上記実施の形態１では、コイルセグメント１０が平角導体で構成されているが、コイルセグメント１０は丸線で構成されてもよい。この場合、コイルセグメント１０の曲げ加工が容易となり、コイルセグメント１０の製造が容易となる。 In the first embodiment, the coil segment 10 is made of a flat conductor, but the coil segment 10 may be made of a round wire. In this case, the bending of the coil segment 10 is facilitated, and the manufacture of the coil segment 10 is facilitated.

また、上記実施の形態１では、第１から第３コイルエンドプレート２０，３０，３１の周方向長さが、径方向外側に配置されているプレートほど長くなっているが、周方向長さが同じ第１から第３コイルエンドプレート２０，３０，３１を径方向に３層又は２層に配列させてもよい。この場合、接続穴４０を周方向長さの長い長穴とし、内層のコイルセグメント１０の接続端部１０ａ，１０ｂが接続穴４０，４０’の周方向内側の位置に挿入されて第１から第３コイルエンドプレート２０，３０，３１に接続され、中央層のコイルセグメント１０の接続端部１０ａ，１０ｂが接続穴４０，４０’の周方向中央の位置に挿入されて第１から第２コイルエンドプレート２０，３０，３１に接続され、外層のコイルセグメント１０の接続端部１０ａ，１０ｂが接続穴４０，４０’の周方向外側の位置に挿入されて第１から第３コイルエンドプレート２０，３０，３１に接続されればよい。 In the first embodiment, the circumferential lengths of the first to third coil end plates 20, 30, 31 are longer as the plates are arranged on the outer side in the radial direction. The same first to third coil end plates 20, 30, 31 may be arranged in three layers or two layers in the radial direction. In this case, the connection hole 40 is a long hole having a long circumferential length, and the connection end portions 10a and 10b of the coil segment 10 of the inner layer are inserted into positions on the inner side in the circumferential direction of the connection holes 40 and 40 ′. The first and second coil ends are connected to the three coil end plates 20, 30, 31, and the connection end portions 10 a, 10 b of the coil segment 10 in the center layer are inserted into the circumferential center positions of the connection holes 40, 40 ′. The connection ends 10a and 10b of the coil segment 10 of the outer layer are connected to the plates 20, 30 and 31, and are inserted into positions on the outer side in the circumferential direction of the connection holes 40 and 40 ′. , 31 may be connected.

また、上記実施の形態１では、コイルセグメント１０がスロット６に２列３層に収納されているが、スロット６に収納されるコイルセグメント１０の列数は、１列以上であればよく、層数は２層以上であればよい。 In the first embodiment, the coil segments 10 are accommodated in the slots 6 in two rows and three layers. However, the number of the coil segments 10 accommodated in the slots 6 may be one or more. The number may be two or more.

また、上記実施の形態１では、第３コイルエンドプレート３１が固定子鉄心３の他端面上で同じ周方向位置に配置されているが、第３コイルエンドプレート３１の固定子鉄心３の他端面上での周方向位置は、巻線部９毎に異なっていてもよい。これにより、相巻線８の両端子の固定子鉄心３からの引き出し位置が任意に設定できる。
また、上記実施の形態１では、２枚の第３コイルエンドプレート３１が、２枚の第２コイルエンドプレート３０に替えて配置されているが、２枚の第３コイルエンドプレート３１は、２枚の第１コイルエンドプレート２０に替えて配置されてもよく、１枚ずつの第１および第２コイルエンドプレート２０、３０に替えて配置されてもよい。 In the first embodiment, the third coil end plate 31 is arranged at the same circumferential position on the other end surface of the stator core 3. However, the other end surface of the stator core 3 of the third coil end plate 31 is arranged. The circumferential position above may be different for each winding portion 9. Thereby, the drawing position of the both terminals of the phase winding 8 from the stator core 3 can be set arbitrarily.
In the first embodiment, the two third coil end plates 31 are arranged in place of the two second coil end plates 30, but the two third coil end plates 31 are 2 The first coil end plates 20 may be arranged instead of the first coil end plates 20, or may be arranged instead of the first and second coil end plates 20, 30 one by one.

また、上記実施の形態１では、スロット６の断面形状が、外径側が内径側より広くなっている台形となっているが、スロット６の断面形状は、矩形としてもよい。この場合、固定子鉄心３の断面積が大きくなり、鉄損が緩和される。また、コイルセグメント１０をスロット６に密に収納できるので、固定子巻線７の占積率を高めることができるとともに、固定子巻線７の放熱性が高められる。 In the first embodiment, the cross-sectional shape of the slot 6 is a trapezoid whose outer diameter side is wider than the inner diameter side, but the cross-sectional shape of the slot 6 may be rectangular. In this case, the cross-sectional area of the stator core 3 is increased, and the iron loss is alleviated. Further, since the coil segment 10 can be tightly stored in the slot 6, the space factor of the stator winding 7 can be increased, and the heat dissipation of the stator winding 7 can be improved.

また、上記実施の形態１では、相巻線８が波巻き巻線に構成されているが、相巻線８は重ね巻き巻線に構成されてもよい。例えば、固定子が、６スロットピッチ離れたスロットの対に螺旋状に巻回された３ターンの重ね巻き巻線を、１スロットピッチで固定子鉄心３に装着して構成されているとすれば、各重ね巻き巻線が相巻線となる。そして、３ターンの重ね巻き巻線は、６スロットピッチ離れたスロットのそれぞれに径方向に３層に配列されたコイルセグメント１０が、固定子鉄心３の一端面上で、３枚の第１コイルエンドプレート２０で接続され、固定子鉄心３の他端面上で、２枚の第２コイルエンドプレート３０で接続されて、作製される。そして、第１および第２コイルエンドプレート２０，３０の接続穴４０の間に位置する他の重ね巻き巻線のコイルセグメント１０の接続端部１０ａ，１０ｂが躱し穴４１を通って第１および第２コイルエンドプレート２０，３０との干渉を回避される。これにより、第１および第２コイルエンドプレート２０，３０が、固定子鉄心３の各端面上で、軸心と直交する一平面上に径方向に配列される。 In the first embodiment, the phase winding 8 is configured as a wave winding, but the phase winding 8 may be configured as a lap winding. For example, suppose that the stator is configured by mounting a 3-turn lap winding wound spirally around a pair of slots separated by a 6-slot pitch on the stator core 3 at a 1-slot pitch. Each lap winding is a phase winding. In the three-turn lap winding, the coil segments 10 arranged in three layers in the radial direction in each of the slots separated by a six-slot pitch have three first coils on one end surface of the stator core 3. They are connected by the end plate 20 and are connected by two second coil end plates 30 on the other end surface of the stator core 3. Then, the connection ends 10a, 10b of the coil segments 10 of the other lap windings located between the connection holes 40 of the first and second coil end plates 20, 30 pass through the hole 41 and the first and Interference with the second coil end plates 20 and 30 is avoided. As a result, the first and second coil end plates 20 and 30 are arranged in a radial direction on one end surface of the stator core 3 and on one plane orthogonal to the axis.

また、上記実施の形態１では、８極４８スロットの回転電機について説明しているが、極数スロット数はこれに限定されない。
また、上記実施の形態１では、８極４８スロットの回転電機について説明しているが、極数スロット数はこれに限定されない。 Further, in Embodiment 1 described above, an 8-pole 48-slot rotary electric machine is described, but the number of pole slots is not limited to this.
Further, in Embodiment 1 described above, an 8-pole 48-slot rotary electric machine is described, but the number of pole slots is not limited to this.

また、上記実施の形態１では、８極４８スロットの回転電機において、１磁極ピッチである６スロット毎のスロット６に収納されているコイルセグメント１０を直列に接続して相巻線を構成しているが、１６極４８スロットの回転電機であれば、１磁極ピッチである３スロット毎のスロット６に収納されているコイルセグメント１０を直列に接続して相巻線を構成することになる。
また、本発明の固定子は、分布巻きの固定子巻線を使用可能な回転電機、例えば永久磁石、界磁巻線などを起磁力手段とする回転子を備えた回転電機や、スイッチトリラクタンスモータ、シンクロナスリラクタンスモータなどの回転電機に適用できる。 In the first embodiment, in the 8-pole 48-slot rotary electric machine, the coil segments 10 housed in the slots 6 of every 6 slots that are one magnetic pole pitch are connected in series to form the phase winding. However, in the case of a rotating machine having 16 poles and 48 slots, the coil segments 10 housed in the slots 6 of every three slots that are one magnetic pole pitch are connected in series to form a phase winding.
Further, the stator of the present invention is a rotating electric machine that can use a distributed winding stator winding, for example, a rotating electric machine including a rotor using a permanent magnet, a field winding or the like as a magnetomotive force means, or a switched reluctance. It can be applied to rotating electric machines such as motors and synchronous reluctance motors.

１固定子、３固定子鉄心、４コアバック部、５ティース、６スロット、７固定子巻線、８相巻線、９巻線部、１０コイルセグメント、１０ａ，１０ｂ接続端部、２０第１コイルエンドプレート（巻線部連結用コイルエンドプレート）、３０第２コイルエンドプレート（巻線部連結用コイルエンドプレート）、３１第３コイルエンドプレート（渡りコイルエンドプレート）、４０，４０’ 接続穴（接続部）、４１，４１’ 躱し穴（躱し部）、４２，４２’ 躱し溝（躱し部）。 1 Stator, 3 Stator Core, 4 Core Back, 5 Teeth, 6 Slot, 7 Stator Winding, 8 Phase Winding, 9 Winding, 10 Coil Segment, 10a, 10b Connection End, 20 1st Coil end plate (coil end plate for winding portion connection), 30 2nd coil end plate (coil end plate for winding portion connection), 31 3rd coil end plate (transition coil end plate), 40, 40 'connection hole (Connecting part), 41, 41 'crease hole (crease part), 42, 42' crease groove (crease part).

Claims

A rotating electrical machine comprising: an annular stator core in which a plurality of teeth protrude from the inner peripheral surface of an annular core back portion and are arranged in the circumferential direction; and a stator winding mounted on the stator core In the stator of
The stator winding includes a plurality of coil segments housed in a slot formed between adjacent teeth, and a plurality of coils connected to the coil segments on both axial end surfaces of the stator core. An end plate, and
The coil segments are accommodated in the slots in n rows in the circumferential direction and arranged in m layers in the radial direction, and have connecting end portions that protrude to both ends in the axial direction of the stator core. , N is an integer of 1 or more, m is an integer of 2 or more,
The coil end plate is formed in a flat plate shape extending in the circumferential direction with the thickness direction as an axial direction, formed at both ends in the circumferential direction, and a pair of the slots located on both sides of the l consecutive teeth in the circumferential direction. A pair of connection portions to which the connection end portions of the coil segments located at the same circumferential position are connected, and a pair of the coil segments formed between the pair of connection portions and connected to the connection portion And a heel portion that avoids interference with the connection end portion through the connection end portion of the coil segment positioned between, wherein l is an integer of 2 or more,
The coil end plates, to which the connection ends of the coil segments located at the same circumferential position of the pair of slots are connected, are arranged radially on each end face of the stator core, and the coil end plates The connection end of the coil segment located between a pair of the coil segments connected to the connection portion is passed through the crease portion to avoid interference with the coil end plate ,
A plurality of the coil end plates include: a coil end plate for winding portion connection that connects the connection end portions of the coil segments located at the same radial position of the same circumferential position of the pair of slots; A pair of transition coil end plates connecting the connection ends of the coil segments located at radial positions adjacent to each other in the radial direction of the same circumferential position;
The coil segments located at the same radial position and at the same circumferential position of the slots in each slot are respectively arranged in the circumferential direction in the coil end plate for winding portion connection, It is composed of a winding portion of a one-turn wave winding that is alternately connected on the end face and on the other end face,
Each of the phase windings constituting the stator winding is configured as a wave winding in which the winding portion is connected in series with the transition coil end plate,
A stator of a rotating electrical machine in which a plurality of the coil end plates constituting each of the phase windings are arranged on one plane perpendicular to the axial direction on each end face of the stator core .

Said phase windings, said as a state in which the axial position are different from each other of the coil end plates on each end face of the stator core, the stator of the rotating electric machine according to claim 1, wherein mounted on the stator core.

The stator of a rotating electrical machine according to claim 2 , wherein the phase windings are formed in the same shape.

The phase winding, the axial position of the coil end plates, in a state of being gradually shifted to one side in the axial direction while shifting in the circumferential direction one side, claim 3 mounted on the stator core The stator of the described rotating electrical machine.

The coil segments are arranged in two or more rows in the slot;
The radial position of the said connection end part on each end surface of the said stator core of the said coil segment accommodated in the said slot has shifted | deviated to radial direction without mutually overlapping between rows. Item 5. The rotating electric machine stator according to any one of items 4 to 6.