JPH0427783B2 - - Google Patents

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JPH0427783B2
JPH0427783B2 JP57163413A JP16341382A JPH0427783B2 JP H0427783 B2 JPH0427783 B2 JP H0427783B2 JP 57163413 A JP57163413 A JP 57163413A JP 16341382 A JP16341382 A JP 16341382A JP H0427783 B2 JPH0427783 B2 JP H0427783B2
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JP
Japan
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phase
coils
coil
slots
slot
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Application number
JP57163413A
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English (en)
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JPS5953048A (ja
Inventor
Sadayoshi Hibino
Yasuro Masuyama
Yasuyoshi Ishii
Tadayoshi Tanigawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP16341382A priority Critical patent/JPS5953048A/ja
Publication of JPS5953048A publication Critical patent/JPS5953048A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕 本発明は、交流回転電機に使用される三相電機
子巻線の改良に関する。 〔発明の技術的背景〕 三相交流回転電機では電機子鉄心の周上に沿つ
て複数のスロツトを設け、これに電機子巻線を巻
装している。その電機子巻線の巻き方には多くの
種類があるが、従来の三相交流回転電機において
は、二層重ね巻方式が多く採用されていた。 しかし、最近の多極構造の回転電機において
は、単層鎖巻方式が多く採用されている。この理
由は、上記単層鎖巻方式では、総コイル数の減
少、コイル相互間の接続箇所の減少、コイル絶縁
の容易化、スロツトへの収納の容易化等の電機子
巻線の製造時における生産性向上を図れるからで
ある。 さらに、電機子巻線の巻き方には、分数スロツ
ト巻と整数スロツト巻とがある。すなわち、毎極
毎相のスロツト数qがq=m+b/c(但し、
b/cは既約分数)で表わされる場合が分数スロ
ツト巻であり、一方、q=mで表わされる場合が
整数スロツト巻である。 上記分数スロツト巻は、整数スロツト巻より並
列回路数の選定範囲は狭いが、極数の整数倍でな
い毎極毎相のスロツト数を選定できるので、回転
電機の定格が与えられた場合、設計上の自由度を
大きくとることができる。さらにスロツト高調波
に起因する誘導電圧波形の変歪も減少させること
ができる。したがつて、前述した多極構造の回転
電機においては、上記分数スロツト巻が多く採用
されている。 本発明は、上記のb/c=1/2の場合に関し、
具体的には、30スロツト4極、42スロツト4極、
45スロツト6極、60スロツト8極、90スロツト12
極、63スロツト6極等の三相電機子巻線に関す
る。 このような単層鎖巻でかつ分数スロツト巻の三
相電機子巻線の一例を図面を用いて説明する。す
なわち、第1図は、45スロツト6極の三相電機子
巻線の展開接続図であり、この場合、毎極毎相の
スロツト数qはq=2+1/2(n=1)となる。
U,V,Wの3相のうちたとえばU相について着
目すると、1個(n=1)のコイルで形成される
第1のコイル群(例えばコイルU1)と2個のコ
イルを同心的に連続巻きした第2のコイル群(例
えばコイルU2,U3)とを交互に隣接して電機子
鉄心の周上に連続配置している。そして各コイル
を図示するように配列順(U1,U2,U3,U4
U9)に直列接続し、外部への引出し線をコイル
U1の巻き始め位置に接続している。 他のV相,W相も上記と同様な構成である。た
だし、V相の外部への引出線を上記U相のコイル
U1より電気角で120゜位相が離れたコイルに接続
し、このコイルをV1と設定している。なお、こ
こで言う電気角とは1磁極ピツチ(360゜/極数)
を180゜として表わした角度であり、たとえば第1
図の場合1スロツト間は24゜となり、全周は1080゜
となる。さらに、W相の引出し線を上記コイル
U1より電気角で240゜位相が離れたコイルに接続し
ている。そして、各相毎に直列接続された各相の
終端コイルU9,V9,W9の端末はX,Y,Zとな
つている。 なお、各相(U,V,W)の互いに隣接する第
2のコイル群の内側のコイルどうしは、片方のス
ロツトを共用するので、コイルの巻数が他のコイ
ルの巻数の約半分に設定されている。 〔背景技術の問題点〕 しかしながら、上記のように構成された三相電
機子巻線にあつては、次のような問題があつた。 すなわち、第1図の各相の端末X,Y,ZをY
結線した場合には、第2のコイル群の内側のコイ
ルU3,U6,U9,V3,V6,V9,W3,W6,W9
両側のコイル辺はいずれも異る位相のコイル辺と
同一スロツト内に納められているので、スロツト
内の各コイル辺間に絶縁物を挿入してコイル間の
絶縁を強化する必要がある。 第2図は各相(U,V,W)の引出し線から電
源電圧E0の三相交流を印加しX,Y,ZをY結
線した場合の、同一スロツト内に納められたコイ
ル相互間の電位差を求めるための電位分布図であ
る。ただし、図中斜線で示すコイルは前述したよ
うに、巻数が他のコイルの約半分であるのでコイ
ル両端の電位差も他のコイルの半分として計算す
る。 電源電圧がE0で、Y結線された巻線において、
電位がそれぞれA,Bで示される120゜位相が異つ
た二つのコイル間の電位差Eは、第3図に示すよ
うに幾何学的手法で求めると次式のようになる。 E=E0/√3√22−2120゜ =E0/√3√22+ ……(1) たとえば、スロツトNo.24内に収納されたU相の
コイルU6とW相のコイルW3との間の電位差E24
は、斜線を施したコイルU6,U9,W9,W6,W3
の両端の電位差は他のコイルの半分であるので、 となる。 このように、位相が異る2個のコイルが収納さ
れた全スロツト内のコイル相互間の電位差Eを求
めると第1表のようになる。
〔発明の目的〕
本発明は、このような事情に基ずいてなされた
もので、その目的とするところは、同一スロツト
内に収納された二つのコイル相互間の電位差を減
少させることによつて、上記コイル間の絶縁処理
作業の容易化を図れ、もつて、製造費の低減を図
ることのできる三相電機子巻線を提供することに
ある。 〔発明の概要〕 上記の目的を達成するために、本発明の三相電
機子巻線を次のように構成したことを特徴として
いる。 すなわち、毎極毎相のスロツト数qがq=m+
1/2(m;2以上の自然数)で表わされる分数ス
ロツト巻の三相電機子巻線において、外部へ取り
出す各相の引出線を、複数の第1のコイル群のう
ち一つの基準とする第1のコイル群と、この第1
のコイル群に対して電気角で240゜および480゜の位
相差を有する位置にそれぞれ配置された他の二つ
の第1のコイル群とにそれぞれ接続している。 〔発明の実施例〕 第4図は本発明の一実施例に係る三相電機子巻
線の展開接続図である。 この実施例の三相電機子巻線は、前述した従来
の巻線と同じく、45スロツト6極構成であり、各
スロツト1〜45内に収納するコイルも第1図の
従来巻線と同じ配列である。しかし、各相(U,
V,W)の外部への引出し線を次のように接続し
ている。すなわち、U相の引出し線を基準となる
コイルU1の巻始め位置(スロツトNo.1)に接続
し、V相の引出し線をコイルU1から電気角で480゜
(20スロツト間隔分)位相が離れたコイルの巻き
始め位置(スロツトNo.21)に接続し、このコイル
をV1と設定している。なお、W相の引出し線は
第1図と同じくコイルU1より電気角で240゜離れた
コイルW1の巻始め位置(スロツトNo.11)に接続
している。 そして、各相(U,V,W)毎に直列接続され
た各相の終端コイルU9,V9,W9の端末をX,
Y,Zとしている。 このような構成の三相電機子巻線の各相(U,
V,W)の端末をY結線とし、各相(U,V,
W)の引出し線から電源電圧E0の三相交流を印
加した場合の各相の電位分布は第5図のようにな
る。次に、第2図の従来例と同じ計算法にて位相
が異る二つのコイルが収納されたスロツト内のコ
イル相互間の電位差Eを求めると第2表のように
なる。
【表】 第2表に示すように、同一スロツト内の異相コ
イル相互間の最大電圧は電源電圧E0の0.57倍であ
る。第2図に示す従来の巻線の最大電圧はE0
0.73倍であつたので、上記最大電圧を従来のそれ
に比較して20%以上低下させることができる。 以上のように、電気角で240゜づつ間隔をあけた
3個のコイルから各相U,V,Wの外部への引出
し線を接続し、同一スロツト内に収納された位相
の異るコイルのX,Y,Z結合点からの電位を互
いにずらして、高電位点のコイルどうしが同一ス
ロツト内に配置されないようにしている。 したがつて、上述のように、コイル間の最大電
圧を従来のそれに比較して低下さすことができる
ので、スロツト内におけるコイル相互間の絶縁耐
圧を低下させることができる。したがつて、絶縁
処理作業の容易化を図れ、コイルをスロツト内に
収納する作業を自動化することも可能となり、結
局、三相電機子巻線の製造費を低減することがで
きる。 第6図は63スロツト6極の三相電機子巻線の展
開接続図であり、この場合、毎極毎相のスロツト
数qはq=3+1/2(n−1)となる。したがつ
て、各磁極はスロツトを共有しない2個のコイル
を有する第1のコイル群と一部スロツトを共用す
る2個のコイルを有する第2のコイル群とで形成
される。第4図の実施例と同様に各相(U,V,
W)の引出し線を第1のコイル群のコイルU1
対して電気角で480゜および240゜離れた位置のコイ
ルV1,W1にそれぞれ接続している。各コイル間
相互の接続方法は前記の実施例と同じである。 この実施例においては、スロツトを共用するコ
イルNo.は、U4,U8,U12,V4,V8,V12,W4
W8,W12である。これら各コイルの両端の電位
差を他のコイル群の半分として第5図の実施例と
同一方法で電源電圧E0の場合の各コイル相互間
の電位差を求めると第3表のようになる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、分数ス
ロツト巻された三相電機子巻線において、外部へ
の引出し線を電気角で240゜づつ位相のずれた位置
に配置された同一構成の第1のコイル群に接続し
ているので、同一スロツト内に収納された位相の
異るコイルのY結線された結合点からの電位を互
いにずらして、高電位点のコイルどうしが同一ス
ロツト内に位置することを防止できる。したがつ
て、上記コイル相互間の電位差を低減できるの
で、上記コイル相互間の絶縁処理作業の容易化を
図れ、結局、三相電機子巻線の製造費を低減する
ことができる。 さらに、本発明においては、スロツトを共用す
る第2のコイル群をスロツトを共用しない第1の
コイル群より、平均的にY結合点よりに接続して
いるので、第2のコイル群のY結合点からの平均
電位を低くできる。したがつて、前記のコイル相
互間の電位差をさらに低くでき、前述の効果をよ
り向上できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の三相電機子巻線の接続展開図、
第2図は同巻線における電位分布図、第3図は同
電位分布図を説明するための説明図、第4図は本
発明の一実施例に係る三相電機子巻線の接続展開
図、第5図は同巻線における電位分布図、第6図
は本発明の他の実施例に係る三相電機子巻線の接
続展開図である。 U1,U2,…,U12……U相のコイル、V1,V2
…,V12……V相のコイル、W1,W2,…,W12
……W相のコイル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 構成コイルが異相のコイルとはスロツトを共
    用しない1個以上のコイルで構成された第1のコ
    イル群と、構成コイルが異相のコイルと共に一部
    のスロツトを共用する1個以上のコイルで構成さ
    れた第2のコイル群とが交互に配置され、毎極毎
    相のスロツト数qがq=m+1/2(m;2以上の
    自然数)で表わされる三相電機子巻線において、
    外部へ取り出す各相の引出し線を、複数の第1の
    コイル群のうち一つの基準とする第1のコイル群
    と、この第1のコイル群に対して電気角で240゜お
    よび480゜の位相差を有する位置にそれぞれ配置さ
    れた他の二つの第1のコイル群とにそれぞれ接続
    したことを特徴とする三相電機子巻線。 2 前記第1のコイル群および第2のコイル群
    は、前記毎極毎相のスロツト数qがq=2n+1/2
    (n;自然数)で表わされる場合、それぞれn個
    および(n+1)個のコイルで構成されることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の三相電機
    子巻線。 3 前記第1のコイル群および第2のコイル群
    は、前記毎極毎相のスロツト数qがq=2n+1
    +1/2(n;自然数)で表わされる場合、それぞ
    れ(n+1)個のコイルで構成されることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の三相電機子巻
    線。
JP16341382A 1982-09-20 1982-09-20 三相電機子巻線 Granted JPS5953048A (ja)

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JPS5953048A JPS5953048A (ja) 1984-03-27
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014220972A (ja) * 2013-05-10 2014-11-20 株式会社東芝 回転電機の電機子巻線

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