JP6895326B2 - 三相モータの結線構造、結線方法及び三相モータ - Google Patents
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Description
本発明によれば、2つの相の凸極のコイルを単一の連続した第1の導線で構成するので、接続加工を行なう箇所も減り、短絡端子の寸法を小さくすることができる。
本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施の一形態の結線構造が適用される三相モータの固定子の構成の一例を示している。図示される固定子10は、図4(a)に示す等価回路を有するインナーロータ型の三相モータに用いられるものであって、略円筒形に形成されている。円筒内面には、鉄心によって形成された6個の凸極12が円周方向に沿って等間隔に配置している。この固定子10を用いてモータを組み立てるときには各凸極12には導線が巻回されてコイルを構成するが、説明のため、図1においては導線は示していない。6個の凸極12は、図2及び図3に示すように、U相についての2つの凸極U1,U2と、V相についての2つの凸極V1,V2と、W相についての2つの凸極W1,W2とからなっており、凸極U1→凸極V1→凸極W1→凸極U2→凸極V2→凸極W2の順で円周方向に等間隔に配置している。
図2は、本実施形態の結線構造を説明する図である。ここでは、固定子10を構成するためのコイルを第1の導線21及び第2の導線22の2本の導線で構成する。第1の導線21はU相及びW相のコイルに用いられるものであり、第2の導線22はV相のコイルに用いられるものである。第1の導線21は、U相用の外部接続端子Usを始点として、凸極U1のコイル、凸極U1と凸極U2の間の渡り線、凸極U2のコイル、凸極U2と凸極W2の間の渡り線、凸極W2のコイル、凸極W2と凸極W1の間の渡り線、及び凸極W1のコイルをこの順で連続した単一の導線として構成し、最後にW相用の外部接続端子Wsに接続している。特に第1の導線21は、凸極U2と凸極W2の間の渡り線の区間で、導線として切断されることなく、中性点Nである短絡端子に電気的に接続している。中性点Nとの接続の位置は、第1の導線21における中間点の位置となる。一方、第2の導線22は、V相用の外部接続端子Vsを始点として、凸極V1のコイル、凸極V1と凸極V2の間の渡り線、及び凸極V2のコイルをこの順で連続した単一の導線として構成し、最後に中性点Nである短絡端子に接続している。
次に、図3を用いて、各凸極に対するコイルの形成手順を説明する。図3は固定子10をその上方から見た平面図である。図3では、第1の導線21を太実線で示し、第2の導線22を太破線で示している。また、各凸極において導線は一般に多層巻きとされるが、ここでは説明のため、1層巻きで導線を示している。渡り線となる部分では導線21,22は実際には固定子10の円筒外側面に形成された溝14の中に収容されるが、導線21,22の配置状況を明確にするために、図3では固定子10の外側の位置において導線21,22を示している。
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。以上の説明では、各相の凸極数が2である場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、相ごとの凸極の数は1であっても3以上であってもよい。相ごとの凸極の数が例えばn(nは3以上の整数)である場合には、1本の導線を用い、U相のn個の凸極のコイルを連続して巻回し、次にその導線を中性点を経由して引き回し、その後、W相のn個の凸極のコイルを連続して巻回するようにすればよい。V相については別の1本の導線を用いてそのn個の凸極のコイルを連続して巻回し、その後、中性点にその導線を接続するようにすればよい。また、上記の説明では、U相とW相の凸極のコイルを単一の第1の導線21で構成しているが、単一の第1の導線でコイルが巻回される相の組み合わせはU相とW相との組み合わせに限定されるものではなく、U相とV相との組み合わせであってもよく、V相とW相との組み合わせであってもよい。
Claims (7)
- 第1の相、第2の相及び第3の相のそれぞれの凸極を有する三相モータにおける各凸極に巻回されるコイルの結線構造であって、
前記第1の相、前記第2の相及び前記第3の相のうちのいずれか2つの相に属する凸極のコイルが単一の連続した第1の導線によって構成され、
前記第1の相、前記第2の相及び前記第3の相のうちの残りの1つの相に属する凸極のコイルが前記第1の導線とは異なる単一の連続した第2の導線によって構成され、
前記第1の導線によって構成される凸極のコイルは、第1の凸極のコイルと第2の凸極のコイルと第3の凸極のコイルと第4の凸極のコイルとを含み、前記第1の導線は、前記第1の凸極のコイル、前記第2の凸極のコイル、前記第3の凸極のコイル、前記第4の凸極のコイルに順番に巻回され、
前記第2の導線によって構成される凸極のコイルは、第5の凸極のコイルと第6の凸極コイルとを含み、前記第2の導線は、前記第5の凸極、前記第6の凸極に順番に巻回され、
前記第1乃至第6の凸極は、前記第1の凸極、前記第5の凸極、前記第4の凸極、前記第2の凸極、前記第6の凸極、前記第3の凸極の順で円周方向に等間隔に配置され、
前記第1の導線の中間点が前記第1の導線を切断することなく中性点の短絡端子に電気的に接続し、
前記短絡端子は、U字断面の溝状の形状の2つの接続部を備え、前記短絡端子の一方の接続部に前記第2の導線が差し込まれ、前記短絡端子の他方の接続部に前記第1の導線が溝状の前記接続部の一端側から他端側に通過するように挟み込まれていることを特徴とする結線構造。 - 前記第1の導線の一方の端部が前記2つの相の一方に対応する外部接続端子に電気的に接続し、前記第1の導線の他方の端部が前記2つの相の他方に対応する外部接続端子に電気的に接続し、
前記第2の導線の一方の端部が前記残りの1つの相に対応する外部接続端子に電気的に接続し、前記第2の導線の他方の端部が前記短絡端子に電気的に接続することを特徴とする請求項1に記載の結線構造。 - 各相の凸極の数が複数個であり、前記第1の導線の一方の端部と前記中間点との間の区間で前記第1の導線は前記2つの相の一方に対応する複数の凸極に巻回され、前記中間点と前記第1の導線の他方の端部との間の区間で前記第1の導線は前記2つの相の他方に対応する複数の凸極に巻回されていることを特徴とする請求項2に記載の結線構造。
- 第1の相、第2の相及び第3の相のそれぞれの凸極を有する三相モータにおける各凸極に巻回されるコイルの結線方法であって、
単一の連続した第1の導線を用い、前記第1の相、前記第2の相及び前記第3の相のうちのいずれか2つの相に属する凸極のコイルを連続して巻回する第1の工程と、
前記第1の導線とは異なる単一の連続した第2の導線を用い、前記第1の相、前記第2の相及び前記第3の相のうちの残りの1つの相に属する凸極のコイルを巻回する第2の工程と、
を有し、
前記第1の導線によって構成される凸極のコイルは、第1の凸極のコイル、第2の凸極のコイル、第3の凸極のコイル及び第4の凸極のコイルであって、前記第1の工程において、前記第1の導線を切断することなく前記第1の導線によって、前記第1の凸極のコイル、前記第2の凸極のコイル、前記第3の凸極のコイル及び前記第4の凸極のコイルをこの順番で連続的に巻回し、
前記第2の導線によって構成される凸極のコイルは、第5の凸極のコイル及び第6の凸極コイルであって、前記第2の工程において、前記第2の導線を切断することなく前記第2の導線によって前記第5の凸極のコイル及び前記第6の凸極のコイルをこの順番で連続的に巻回し、
前記三相モータにおいて、前記第1乃至第6の凸極は、前記第1の凸極、前記第5の凸極、前記第4の凸極、前記第2の凸極、前記第6の凸極、前記第3の凸極の順で円周方向に等間隔に配置され、前記第1の導線の中間点が中性点の短絡端子に電気的に接続し、前記短絡端子は、U字断面の溝状の形状の2つの接続部を備え、前記短絡端子の一方の接続部に前記第2の導線が差し込まれ、前記短絡端子の他方の接続部に前記第1の導線が溝状の前記接続部の一端側から他端側に通過するように挟み込まれている、結線方法。 - 前記第1の工程は、
前記第1の導線の始端を前記2つの相の一方に対応する外部接続端子の位置に引き出し、その後、前記始端の位置を保ったまま前記2つの相の一方に対応する凸極に前記第1の導線を巻回して前記中性点の前記短絡端子の位置に引き出す中性点引き出し工程と、
前記中性点引き出し工程の後、前記短絡端子の位置に引き出された状態を保ったまま、前記2つの相の他方に対応する凸極に前記第1の導線を巻回して前記第1の導線の終端を前記2つの相の他方に対応する外部接続端子の位置に配置する工程と、
を有し、
前記第2の工程において、前記第2の導線の一方の端部を前記残りの1つの相に対応する外部接続端子の位置に配置し、前記第2の導線の他方の端部を前記短絡端子の位置に配置し、
さらに、前記第1の導線の始端を前記2つの相の一方に対応する外部接続端子に電気的に接続し、前記短絡端子の位置で前記短絡端子の前記他方の接続部に対して前記第1の導線を当該接続部の一端側から他端側に通過するように挟み込むことによって前記短絡端子に電気的に接続し、前記第1の導線の終端を前記2つの相の他方に対応する外部接続端子に電気的に接続し、前記第2の導線の一方の端部を前記残りの1つの相に対応する外部接続端子に電気的に接続し、前記第2の導線の他方の端部を前記短絡端子の前記一方の接続部に差し込むことによって前記短絡端子に電気的に接続する第3の工程を有することを特徴とする請求項4に記載の結線方法。 - 各相の凸極の数が複数個であることを特徴とする請求項5に記載の結線方法。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載された結線構造を有する固定子を備えることを特徴とする三相モータ。
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