JPH06261479A - Armature winding - Google Patents

Armature winding

Info

Publication number
JPH06261479A
JPH06261479A JP4361093A JP4361093A JPH06261479A JP H06261479 A JPH06261479 A JP H06261479A JP 4361093 A JP4361093 A JP 4361093A JP 4361093 A JP4361093 A JP 4361093A JP H06261479 A JPH06261479 A JP H06261479A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
phase
pole
coils
coil
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP4361093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sukeyasu Mochizuki
資康 望月
Sadayoshi Hibino
定良 日々野
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
Toshiba Corp
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4361093A priority Critical patent/JPH06261479A/en
Publication of JPH06261479A publication Critical patent/JPH06261479A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To provide an armature winding in which sinusoidal magnetomotive force distribution can be achieved using a two layer concentric winding and three-phase winding impedances are balanced while allowing mechanical insertion of coil. CONSTITUTION:The armature winding has the number of slots (q) per pole per phase and has a sine wave winding for producing substantially sinusoidal electromotive force distribution from the winding by differentiating the number of turns of coil between the slots. For example, the number of parallel circuits of three-phase, four pole, 48 slots winding is doubled. Number of slots per pole per phase (q)=(48/3X4)=4, i.e., the slot number is 1-48, phase U coil comprises pole coils U1-U4, phase V coil comprises pole coils V1-V4 and phase W coil comprises pole coils W1-W4. Consequently, each pole coil U1-U4, V1-V4, W1-W4 of each phase can be contained in a two layer concentric winding comprising four continuous coils distributed concentrically. This constitution can prevent adverse effect of distorted wave.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、回転電機において巻
線による起磁力分布が正弦波となる巻線分布をもつ電機
子巻線に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an armature winding having a winding distribution in which a magnetomotive force distribution of the winding is a sine wave in a rotary electric machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】電動機の効率、力率の改善あるいは電磁
振動音の低減などの目的から、一つのスロットの巻線の
巻回数をスロット毎に変化させて、巻線の起磁力分布を
正弦波に近づけようとする正弦波巻線を構成するものが
ある。この正弦波巻線において、従来から巻線方式とし
ては図14に三相、4極、48スロット、並列回路数が
2倍のものをもって例示するように重ね巻方式を用いて
いた。
2. Description of the Related Art For the purpose of improving the efficiency and power factor of an electric motor or reducing electromagnetic vibration noise, the number of windings of one slot is changed for each slot to obtain a magnetomotive force distribution of the winding with a sine wave. There is one that constitutes a sinusoidal winding that tries to approach. In this sine wave winding, as a winding method, a lap winding method has been conventionally used as illustrated in FIG. 14 having three phases, four poles, 48 slots, and two parallel circuits.

【0003】図中、番号1〜48はスロット番号、U
1、U2はU相のコイル、V1、V2はV相のコイル、
W1、W2はW相のコイルを示す。ここで、毎極毎相の
スロット数qは、q=48/(3×4)=4である。図
14において、番号が1から13のスロット(以下「#
1〜#13」と表記する。以下同様)にわたってコイル
を収納し(コイルピッチ13)、連続した8個(2×
q)で1コイルを形成し、U相、V相、W相のコイル
は、それぞれU1〜U2、V1〜V2、W1〜W2の2
個のコイルを並列に有した重ね巻方式を用いている。こ
の巻線において、一つのスロットの巻回数を各スロット
毎に変化させることにより、巻線分布を変化させ、巻線
の起磁力波形が略正弦波状とし、電動機の諸特性を改善
していた。
In the figure, numbers 1 to 48 are slot numbers, U
1, U2 are U-phase coils, V1 and V2 are V-phase coils,
W1 and W2 indicate W-phase coils. Here, the number of slots q for each pole and each phase is q = 48 / (3 × 4) = 4. In FIG. 14, slots with numbers 1 to 13 (hereinafter “#
1 to # 13 ". The same applies to the following, and the coils are stored (coil pitch 13), and eight consecutive coils (2 x
q) forms one coil, and the U-phase, V-phase, and W-phase coils are respectively U1 to U2, V1 to V2, and W1 to W2.
The lap winding method is used, which has individual coils in parallel. In this winding, the winding distribution is changed by changing the number of turns of one slot for each slot, and the magnetomotive force waveform of the winding is made substantially sinusoidal, thereby improving various characteristics of the electric motor.

【0004】ここで、各スロット内の巻回数は、巻線に
よる起磁力分布が略正弦波状になり、高周波巻線係数を
0に近づけるように決定されており、例えば、芝浦レビ
ユー、第13年第8号、「誘導電動機異常現象の理論的
研究」(昭和9年8月大川忠吉氏発表)の中にも詳しく
述べられている。図15は図14に示す巻線の各相コイ
ルの配置と一つのスロット内のコイル巻回数の一例が示
されている。図15において、U相の第1極コイルU1
は、スロット#1〜#8とスロット#13〜#20に分
布し、スロット内の巻回数を5、13、21、28、2
8、21、13、5というように変化させ、巻線の起磁
力分布を略正弦波に近づけている。
Here, the number of turns in each slot is determined so that the magnetomotive force distribution due to the winding becomes substantially sinusoidal and the high frequency winding coefficient approaches 0. For example, Shibaura Revue, 13th year. It is also described in detail in No. 8, "Theoretical Study of Abnormal Phenomena of Induction Motors" (announced by Tadakichi Okawa in August 1991). FIG. 15 shows an example of the arrangement of each phase coil of the winding shown in FIG. 14 and the number of coil turns in one slot. In FIG. 15, the U-phase first pole coil U1
Are distributed in slots # 1 to # 8 and slots # 13 to # 20, and the number of windings in the slot is 5, 13, 21, 28, 2
8, 21, 13 and 5, so that the magnetomotive force distribution of the winding is approximated to a substantially sine wave.

【0005】図16(A)は、この正弦波巻線を施した
場合の起磁力分布を、図16(B)は通常の巻線による
場合の起磁力分布を示し、図17は、それぞれの巻線係
数の比較を示す。これら図16、図17からも判るよう
に、正弦波巻線を用いることにより、起磁力分布が正弦
波に近づき、高周波巻線係数も大幅に低減できる。尚、
図14において、並列回路数が2倍とは外部端子U−X
間で形成される極コイル並列回数が2であることをい
う。
FIG. 16 (A) shows the magnetomotive force distribution when this sine wave winding is applied, FIG. 16 (B) shows the magnetomotive force distribution when using an ordinary winding, and FIG. A comparison of winding factors is shown. As can be seen from FIGS. 16 and 17, by using the sine wave winding, the magnetomotive force distribution approaches a sine wave, and the high frequency winding coefficient can be greatly reduced. still,
In FIG. 14, the number of parallel circuits being double means that the external terminal U-X.
It means that the number of parallel pole coils formed between two is two.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来では、巻
線が重ね巻の分布になっており、巻線の電機子鉄心への
納め時に工数がかかり、更に機械での巻線納めが不可能
であるという問題があった。また図14に示す従来の重
ね巻の構成では、U相、V相、W相のコイルはそれぞれ
2個(p/2、p:極数)となり、4倍の並列回路数を
取ることは各相のコイルが2個しかないために不可能で
あった。
However, in the prior art, the windings are distributed in a lap winding, which requires a lot of man-hours when the windings are installed in the armature core, and the windings cannot be installed in a machine. There was a problem that was. In the conventional lap winding configuration shown in FIG. 14, the number of U-phase coils, V-phase coils, and W-phase coils is two (p / 2, p: number of poles), and it is not possible to take four times the number of parallel circuits. This was impossible because there were only two phase coils.

【0007】従来のその他の重ね巻巻線方式として、図
18に三相、4極、60スロット、並列回路数が2倍の
ものを、図19に三相、4極、72スロット、並列回路
数が2倍のものを示す。図18及び図19においてもU
相、V相、W相のコイルはそれぞれ2個(p/2)とな
り、これら図からスロット数を変化させても並列回路数
は、1倍、または2倍は可能であるが、並列回路数を4
倍に取ることは不可能であることがわかる。更に、従来
の重ね巻巻線方式として、図20に三相、6極、72ス
ロット、並列回路数が3倍の巻線構成を示す。この図か
ら明らかなように、U相、V相、W相のコイルはそれぞ
れ3個となり、並列回路数は、1倍、または3倍は可能
であるが、2倍、6倍に取ることは不可能である。
As another conventional lap winding method, a three-phase, four-pole, 60-slot type having double the number of parallel circuits is shown in FIG. 18, and a three-phase, four-pole, 72-slot type, parallel circuit is shown in FIG. The number is doubled. Also in FIG. 18 and FIG.
The number of coils for each phase, V phase, and W phase is 2 (p / 2). Even if the number of slots is changed from these figures, the number of parallel circuits can be increased by 1 or 2 times, but the number of parallel circuits is increased. 4
It turns out that doubling is impossible. Further, as a conventional lap winding method, FIG. 20 shows a three-phase, 6-pole, 72-slot, and winding configuration in which the number of parallel circuits is three times. As is clear from this figure, the number of U-phase, V-phase, and W-phase coils is three, respectively, and the number of parallel circuits can be 1 or 3 times, but it is not possible to take 2 or 6 times. It is impossible.

【0008】以上、従来の重ね巻巻線方式では、極数p
に対して各相のコイルがp/2個となり、並列回路数を
通常の巻線と同様にp倍に取ることが不可能となる。更
に、6極では、並列回路数を2倍に取ることが不可能と
なり、設計の自由度が大幅に落ちてしまうという欠点が
あった。本発明の目的は、巻線の起磁力が正弦波形とな
る二層同心巻巻線構成が得られ、巻線納めの機械化が可
能になり、巻線の並列回路数を比較的自由に選択できる
電機子巻線を提供することにある。
As described above, in the conventional lap winding method, the number of poles is p
On the other hand, the number of coils for each phase is p / 2, and it is impossible to increase the number of parallel circuits to p times as in the case of a normal winding. Further, with 6 poles, it is impossible to double the number of parallel circuits, and there is a drawback in that the degree of freedom in design is greatly reduced. The object of the present invention is to obtain a two-layer concentric winding winding configuration in which the magnetomotive force of the winding has a sinusoidal waveform, which makes it possible to mechanize the winding winding and relatively freely select the number of parallel circuits of the winding. To provide an armature winding.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明による電機子巻線
は、毎極毎相のスロット数がqで有り、各スロット毎に
コイル巻回数を異ならせることにより巻線の起磁力分布
を略正弦波分布にするための正弦波巻線を持つ電機子巻
線において、q個の連続コイルからなる毎極毎相のコイ
ルが二層同心巻に収納されることを特徴とるする。この
電機子巻線の好ましい配置構成は、各相の第1極コイル
が全スロット領域を三分した各分割領域内に分散配置さ
れ、かつ、順に各相の次極コイルが全スロット領域を三
分した各分割領域であって前極に対応する各分割領域と
は空間的に即ち円周方向に機械角で2π/p(pは極
数)だけずれた分割領域に順次分散配置された状態とな
っていることを特徴とする。
In the armature winding according to the present invention, the number of slots for each pole and each phase is q, and the magnetomotive force distribution of the winding is made substantially different by varying the number of coil windings for each slot. In an armature winding having a sinusoidal winding for making a sinusoidal distribution, it is characterized in that coils of q continuous coils for each pole and for each phase are housed in a two-layer concentric winding. The preferred arrangement of the armature winding is such that the first pole coils of each phase are dispersedly arranged in each divided region that divides the entire slot region into three parts, and the next-pole coils of each phase sequentially divide the entire slot region into three parts. A state in which the divided regions are sequentially distributed in the divided regions which are spatially displaced from each other corresponding to the front pole by 2π / p (p is the number of poles) in mechanical direction in the circumferential direction. It is characterized in that.

【0010】[0010]

【作用】この電機子巻線は、二層同心巻構成でありなが
ら、正弦波巻線構成となっているため巻線による起磁力
が正弦波分布となるので従来の重ね巻方式正弦波巻線と
同様に歪波がもたらす種々の悪影響を防止でき、さらに
並列回路数の選択可能範囲が従来の重ね巻巻線に比し拡
大されその選択自由度が増す。一方、好ましい巻線配置
によれば、第1回目の三分割領域に三相の各相U、V、
Wに属する第1極コイルU1、V2、W3がスロットに
1回の操作で挿入され、これと同一のコイル挿入操作が
次の第2極コイルについて行われ、以後順次最終極のコ
イルへと進行される。このような順を経るコイル挿入操
作は機械により行なうことが可能であり、及びこの巻線
配置構成によると、全相の第1極コイルが電機子コアの
同一半径上に位置し、次極についても同様であるから同
一極のコイルエンドの長さが相間で略同一になり、巻線
インピーダンスが全相間で略平衡する。
This armature winding has a two-layer concentric winding structure, but has a sinusoidal winding structure, so that the magnetomotive force of the winding has a sinusoidal distribution. Similarly to the above, various adverse effects caused by distorted waves can be prevented, and the selectable range of the number of parallel circuits is expanded as compared with the conventional lap winding, and the degree of freedom in selection is increased. On the other hand, according to the preferable winding arrangement, the three phases U, V, and
The first pole coils U1, V2, W3 belonging to W are inserted into the slot by one operation, and the same coil insertion operation is performed for the next second pole coil, and then to the coil of the last pole. To be done. The coil insertion operation through such a sequence can be performed by a machine, and according to this winding arrangement configuration, the first pole coils of all phases are located on the same radius of the armature core, and Since the same is true, the lengths of the coil ends of the same pole are substantially the same between the phases, and the winding impedance is substantially balanced between all the phases.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の第1実施例につき、図1及び
図3を参照しながら説明する。図中、番号1〜48はス
ロット番号、U1〜U4はU相の各極コイル、V1〜V
4はV相の各極コイル、W1〜W4はW相の各極コイル
を示す。この実施例では3相、4極、スロット数48、
巻線の並列回路数が2倍としている。毎極毎相のスロッ
ト数qは、(48/3×4)=4で、各相の各極コイル
は同心巻に分布された4個の連続コイルからなる二層同
心巻である。この4個が連続コイルに連ねて極コイルが
構成され、全体としては、U相のコイルU1、U2、U
3、U4、V相のコイルV1、V2、V3、V4、W相
のコイルW1、W2、W3、W4の計12個の同心巻形
状のコイルにより構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the figure, numbers 1 to 48 are slot numbers, U1 to U4 are U-phase pole coils, and V1 to V
Reference numeral 4 denotes a V-phase pole coil, and W1 to W4 denote W-phase pole coils. In this embodiment, three phases, four poles, the number of slots is 48,
The number of parallel winding circuits is doubled. The number of slots q of each pole and each phase is (48/3 × 4) = 4, and each pole coil of each phase is a two-layer concentric winding consisting of four continuous coils distributed in concentric winding. The four coils are connected to a continuous coil to form a pole coil, and as a whole, U-phase coils U1, U2, U
3, U4, V-phase coils V1, V2, V3, V4, and W-phase coils W1, W2, W3, W4, total 12 concentric winding coils.

【0012】各極コイルのコイルピッチは夫々11、
9、7、5である。例えば、U相の第1極のコイルU1
は、#5〜#16にわたって収納したコイル(コイルピ
ッチ11)と、#6〜#15にわたって収納したコイル
(コイルピッチ9)と、#7〜#14にわたって収納し
たコイル(コイルピッチ7)と、#8〜#13にわたっ
て収納したコイル(コイルピッチ5)とを順に重ねて構
成されている。
The coil pitch of each pole coil is 11, respectively.
They are 9, 7, and 5. For example, the U-phase first pole coil U1
Is a coil (coil pitch 11) stored over # 5 to # 16, a coil (coil pitch 9) stored over # 6 to # 15, and a coil (coil pitch 7) stored over # 7 to # 14. The coils (coil pitch 5) housed over # 8 to # 13 are sequentially stacked.

【0013】U相の他の極及び他相のコイルについても
同様に、コイルピッチを11、9、7、5の4種類の4
個のコイルを連続させて構成されている。ここで、各ス
ロット毎の巻線の巻回数を図2に示す。この図では各ス
ロットに収納されるコイルの配置を表しているのみであ
り、コイルの上下関係をも示すものではない。スロット
内に収納される巻回数としては、従来と同一であるが、
各相のコイル数は2倍であり、U相に着目すると、図2
において、U相の第1極コイルU1は、スロット#5〜
#8とスロット#13〜#16に分布し、巻回数をそれ
ぞれ28、21、13、5と5、13、21、28とい
うように変化させ同心形状のコイルを構成している。ま
た、U相の第2極コイルU2は、スロット#17〜#2
0とスロット#25〜#28に分布し、巻回数をそれぞ
れ28、21、13、5と5、13、21、28という
ように変化させて同心形状のコイルを構成している。U
相の巻線が収納されるスロット毎に見ると、スロット#
1〜#8においては、巻回数が5、13、21、28、
28、21、13、5と変化しており、従来の重ね巻の
場合と同様となり、これにより、巻線の起磁力分布は、
略正弦波状とすることが可能である。
Similarly, for the other poles of the U-phase and the coils of the other phases, the coil pitches are four, which are 11, 9, 7, and 4.
It is configured by connecting individual coils. Here, the number of turns of the winding wire for each slot is shown in FIG. This drawing only shows the arrangement of the coils housed in each slot, and does not show the vertical relationship of the coils. The number of windings stored in the slot is the same as the conventional one,
The number of coils in each phase is doubled.
In, the U-phase first pole coil U1 has slots # 5 to # 5.
The coils are distributed in # 8 and slots # 13 to # 16, and the number of turns is changed to 28, 21, 13, 5 and 5, 13, 21, 28 to form concentric coils. Further, the U-phase second pole coil U2 has slots # 17 to # 2.
0 and slots # 25 to # 28, and the number of turns is changed to 28, 21, 13, 5 and 5, 13, 21, 28, respectively, to form concentric coils. U
Looking at each slot where the phase winding is housed, slot #
In 1 to # 8, the number of windings was 5, 13, 21, 28,
28, 21, 13, and 5, which is the same as in the case of the conventional lap winding, whereby the magnetomotive force distribution of the winding is
It is possible to make it substantially sinusoidal.

【0014】また二層同心巻巻線方式であることから、
各スロット内に収納されるコイルの巻回数の合計は、図
2中の、スロット#1〜#8の部分に着目してわかるよ
うに、スロット毎の合計巻回数は、33、34、34、
33と、ほぼどのスロットにおいても均一となり、スロ
ット断面積が有効に活用されていることが判る。図3は
図1に示す巻線構成においての、各相コイルの上下関係
を含む配置と巻回数の一例を示す。図3に示すように、
まずU相の全極コイルU1〜U4をスロット内に収納
し、次にV相の全極コイルV1〜V4、そして最後にW
相の全極コイルW1〜W4を夫々収納する順序を経る。
このように、二層同心巻とすると、一相全極コイルを同
時的に挿入できるため巻線の収納が簡単になり、機械に
よる巻線のスロットへの挿入も可能となる。
Since it is a two-layer concentric winding system,
The total number of turns of the coils housed in each slot is 33, 34, 34, as shown in FIG. 2 by focusing on the slots # 1 to # 8.
33, it is uniform in almost any slot, and it can be seen that the slot cross-sectional area is effectively utilized. FIG. 3 shows an example of the arrangement including the vertical relationship of the phase coils and the number of turns in the winding configuration shown in FIG. As shown in FIG.
First, the U-phase all-pole coils U1 to U4 are housed in the slots, then the V-phase all-pole coils V1 to V4, and finally W.
The order in which the all-pole coils W1 to W4 of the phases are housed is followed.
In this way, in the two-layer concentric winding, the one-phase all-pole coil can be inserted at the same time, so that the winding can be easily housed and the winding can be inserted into the slot by a machine.

【0015】従って、この第1実施例の巻線構成によれ
ば、従来と同様の正弦波巻線の効果を発揮することがで
き、巻線装置も非正弦波巻線の場合と同様の装置を用い
ることができる。尚、図1に示された巻回構成は、端子
U−X間に2個直列の極コイル群が2群並列接続となっ
ており、巻線の並列回路が2である。
Therefore, according to the winding structure of the first embodiment, the same effect as the conventional sinusoidal winding can be exerted, and the winding device is the same as the non-sinusoidal winding. Can be used. In the winding configuration shown in FIG. 1, two series-connected pole coil groups are connected in parallel between the terminals U and X, and the number of winding parallel circuits is two.

【0016】第2実施例につき、図4及び図5を参照し
ながら説明するに、この実施例のものは図1の実施例と
同様な二層同心巻において、各相の同一極に対応する3
個の極コイルを電機子鉄心の全スロット領域を三分した
各分割領域内に分散配置されるもので、図4に示す如
く、例えばU相の第1極コイルU1は#5〜#16に、
V相の第1極コイルV1は#37〜#48の分割領域内
に、W相の第1極コイルは、#21〜#32の分割領域
内に夫々配置されている。また、U、V、Wの各相の第
2極コイルであるU2、V2、W2も電機子鉄心の全ス
ロット領域を三分した領域であって、前の第1極コイル
群に対応する各分割領域とは空間的に即ち円周方向に機
械角で2π/p(pは極数)に相当するπ/2だけずれ
た各分割領域内に配置され、その次の第3極コイルU
3、V3、W3も電機子鉄心の全スロット領域を三分し
た領域であって、前の第2極コイルに対応する各分割領
域とはπ/2だけずれた分割領域内に配置され、その次
の第4極コイルU4、V4、W4も電機子鉄心の全スロ
ット領域を三分した領域であって、前の第3極コイルに
対応する各分割領域とはπ/2だけずれた分割領域内に
配置されている。
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. This embodiment corresponds to the same pole of each phase in the two-layer concentric winding similar to the embodiment of FIG. Three
As shown in FIG. 4, for example, the U-phase first pole coil U1 is divided into # 5 to # 16 as shown in FIG. ,
The V-phase first pole coil V1 is arranged in the divided areas # 37 to # 48, and the W-phase first pole coil is arranged in the divided areas # 21 to # 32. Further, U2, V2, and W2, which are the second-pole coils of each phase of U, V, and W, are regions obtained by dividing the entire slot region of the armature core into three parts and correspond to the previous first-pole coil group. The divided areas are arranged in each divided area spatially, that is, in the circumferential direction by a mechanical angle of π / 2 corresponding to 2π / p (p is the number of poles), and the next third pole coil U
3, V3, and W3 are also regions obtained by dividing the entire slot region of the armature core into three parts, and are arranged in a divided region shifted by π / 2 from each divided region corresponding to the previous second pole coil. The next fourth pole coil U4, V4, W4 is also a region obtained by dividing the entire slot region of the armature core into three parts, and is a divided region shifted by π / 2 from each divided region corresponding to the previous third pole coil. It is located inside.

【0017】上記コイル群のスロットへの挿入順序は次
の通りである。即ち、まず機械角で2π/3だけ隔たる
各相の第1極コイルU1、V1、W2を第1の三分割領
域に同時に挿入し、次にやはり2π/3だけ隔たる各相
の第2極コイルU2、V2、W2を第2の各分割領域に
同時に挿入し、以下同様に、U3、V3、W3及びU
4、V4、W4の各極コイルを順次挿入する。これによ
り極数と同数の回数、即ち4回の挿入作業によって全て
のコイルの挿入が完了され、成形工程に移ることにな
る。
The order of inserting the coil group into the slot is as follows. That is, first the first pole coils U1, V1 and W2 of each phase separated by a mechanical angle of 2π / 3 are simultaneously inserted into the first three-divided region, and then the second phase of each phase also separated by 2π / 3. The pole coils U2, V2, W2 are simultaneously inserted in the respective second divided regions, and so on, in the same manner as U3, V3, W3 and U.
4, V4, and W4 pole coils are sequentially inserted. As a result, the insertion of all the coils is completed by the same number of times as the number of poles, that is, four times of insertion work, and the molding process is started.

【0018】上述した各コイルの配置関係と挿入順序に
基づき巻装された電機子巻線にあっては、各スロットに
2個のコイル辺が収納され二層同心巻となる。ここで、
各コイルはコイルエンド側から見ると図5に示するよう
に配置されていることになる。この配置関係は、各相の
コイルエンドが極毎に径方向に順に配置され、同一の環
状領域に極コイルが三相分配置された形態であるので巻
線インピーダンスが相間でバランスする。
In the armature winding wound based on the above-mentioned arrangement relationship of the coils and the insertion order, two coil sides are housed in each slot to form a two-layer concentric winding. here,
When viewed from the coil end side, the coils are arranged as shown in FIG. This arrangement relationship is such that the coil ends of each phase are sequentially arranged in the radial direction for each pole, and the pole coils are arranged for three phases in the same annular region, so that the winding impedance is balanced between the phases.

【0019】この第2実施例によれば、二層同心巻にお
いても巻線の機械による挿入が可能となる。第3実施例
につき、図6を用いて説明するに、これは4極、スロッ
ト数48、巻線の並列回路数が4倍を例にしている。こ
こで、各相は極コイルU1〜U4、V1〜V4、W1〜
W4の4個づつからなるので、巻線の並列回路数は端子
U−X間で明らかなように4倍に取ることが可能であ
る。従来の重ね巻巻線方式では、各相の極コイルが2個
であり、並列回路数を4倍に取ることができない。した
がって、この実施例を用いることにより、p極におい
て、並列回路数がp倍を取ることができ、設計の自由度
が向上する。尚、本発明において、並列回路数が1倍を
取れるのは言うまでもない。
According to the second embodiment, the winding can be mechanically inserted even in the two-layer concentric winding. The third embodiment will be described with reference to FIG. 6. This is an example in which four poles, the number of slots is 48, and the number of parallel circuits of windings is four times. Here, each phase has pole coils U1 to U4, V1 to V4, W1
Since it is composed of four W4's, the number of parallel circuits of the winding can be quadrupled, as is apparent between the terminals U and X. In the conventional lap winding method, there are two pole coils for each phase, and the number of parallel circuits cannot be quadrupled. Therefore, by using this embodiment, the number of parallel circuits can be increased to p times at the p pole, and the degree of freedom in design is improved. Needless to say, the number of parallel circuits can be increased to one in the present invention.

【0020】第4実施例につき図7〜図10を参照しな
がら説明する。図7は4極、スロット数60、並列回路
数が2倍のものを示す。この巻線は二層の同心巻巻線と
して構成され、それぞれそU相は極コイルU1、U2、
U3、U4、V相は極コイルV1、V2、V3、V4、
W相は極コイルW1、W2、W3、W4からなり、全体
として12個の同心形状のコイルにより構成されてい
る。この実施例はスロット数を48から60に変化させ
ても上記のように、正弦波巻線を二層同心巻にて構成す
ることが可能であることを示している。
The fourth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows four poles, 60 slots, and twice the number of parallel circuits. This winding is constructed as a two-layer concentric winding, and the U phase of each winding is a pole coil U1, U2,
U3, U4 and V phases are pole coils V1, V2, V3 and V4,
The W phase is composed of pole coils W1, W2, W3 and W4, and is composed of 12 concentric coils as a whole. This embodiment shows that even if the number of slots is changed from 48 to 60, the sine wave winding can be configured by two-layer concentric winding as described above.

【0021】ここで、図7の並列回路数を2倍から4倍
にした場合の巻線構成を第4実施例の第1の変形例とし
て図8に示す。例えばU相について、端子U−X間に極
コイルU1〜U4が互いに並列接続され4個の並列回路
が存在する。V相及びW相についても同様である。この
点従来の重ね巻巻線方式では、各相のコイルが2個であ
り、並列回路数を4倍に取ることができない。
Here, FIG. 8 shows a winding configuration when the number of parallel circuits in FIG. 7 is doubled to four times as a first modification of the fourth embodiment. For example, for the U phase, the pole coils U1 to U4 are connected in parallel between the terminals U and X, and there are four parallel circuits. The same applies to the V phase and the W phase. In this respect, the conventional lap winding method has two coils for each phase, and the number of parallel circuits cannot be quadrupled.

【0022】図9は4極、スロット数72、並列回路数
が2倍の巻線構成を第2の変形例として示す。この図に
示すように、各極コイルは、二層の同心巻巻線として構
成され、U相は極コイルU1、U2、U3、U4から、
V相は極コイルV1、V2、V3、V4から、W相は極
コイルW1、W2、W3、W4から夫々構成されてい
る。したがって、スロット数を72と変化させても同様
に正弦波巻線を二層同心巻にて構成することが可能であ
ることがわかる。
FIG. 9 shows a winding structure having four poles, 72 slots and twice the number of parallel circuits as a second modification. As shown in this figure, each pole coil is configured as a two-layer concentric winding, and the U phase is composed of pole coils U1, U2, U3, and U4.
The V phase is composed of pole coils V1, V2, V3 and V4, and the W phase is composed of pole coils W1, W2, W3 and W4. Therefore, it can be seen that even if the number of slots is changed to 72, the sine wave winding can be similarly configured by the two-layer concentric winding.

【0023】ここで、図9の並列回路数を2倍から4倍
にした場合の巻線構成を図10に第3の変形例として示
す。この図から各相が4個の極コイルがU1〜U4、V
1〜V4、W1〜W4をもつので、巻線の並列回路数を
4倍に取ることが可能であることがわかる。従来の重ね
巻巻線方式では、各相のコイルが2個であり、並列回路
数を4倍に取ることができない。
Here, FIG. 10 shows a winding configuration when the number of parallel circuits in FIG. 9 is doubled to four times as a third modification. From this figure, four pole coils for each phase are U1-U4, V
Since it has 1 to V4 and W1 to W4, it is understood that the number of parallel circuits of windings can be quadrupled. In the conventional lap winding method, the number of coils for each phase is two, and the number of parallel circuits cannot be quadrupled.

【0024】第5実施例につき図11〜図13を参照し
て説明する。この実施例は6極、スロット数72、並列
回路数が3倍の巻線構成を例にしている。この図11に
示すように、各極コイルは、二層の同心巻巻線として構
成され、それぞそれれU相の極コイルU1、U2、U
3、U4、U5、U6、V相の極コイルV1、V2、V
3、V4、V5、V6、W相の極コイルW1、W2、W
3、W4、W5、W6を有し、合計18個の同心巻形状
のコイルにより構成されている。したがって、極数が4
極から6極に変化しても本発明により正弦波巻線を二層
同心巻にて、構成することが可能であることが理解され
る。
A fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 11 to 13. This embodiment exemplifies a winding configuration having 6 poles, 72 slots, and 3 times the number of parallel circuits. As shown in FIG. 11, each pole coil is configured as a two-layer concentric winding, and U-phase pole coils U1, U2, and U are respectively provided.
3, U4, U5, U6, V-phase pole coils V1, V2, V
3, V4, V5, V6, W-phase pole coils W1, W2, W
3, W4, W5, W6, and is composed of a total of 18 concentric winding coils. Therefore, the number of poles is 4
It will be understood that the present invention allows the sinusoidal winding to be constructed with two layers of concentric windings even if the number of poles is changed to six.

【0025】更に、各相に極コイルU1〜U6、V1〜
V6、W1〜W6が6個づつあるので、巻線の並列回路
数を2倍または6倍に取ることが可能である。従来の重
ね巻巻線方式では、各相の極コイルが3個であり、並列
回路数を2倍、6倍に取ることができない。図12は6
極、スロット数72、並列回路数を2倍とした場合の巻
線構成を、及び図13は6極、スロット数72、並列回
路数を6倍にした場合の巻線構成を夫々第5実施例の第
1及び第2の変形例として示す。したがって、本構成を
用いることにより、6極において、並列回路数が2倍を
取ることができ、設計の自由度が向上する。
Further, pole coils U1 to U6 and V1 to each phase are provided.
Since there are six V6 and six W1 to W6, it is possible to double or six times the number of parallel circuits of windings. In the conventional lap winding method, there are three pole coils for each phase, and the number of parallel circuits cannot be doubled or six times. FIG. 12 shows 6
Fifth embodiment of the winding configuration when the number of poles, the number of slots 72, and the number of parallel circuits is doubled, and FIG. This is shown as a first and second modification of the example. Therefore, by using this configuration, the number of parallel circuits can be doubled in 6 poles, and the degree of freedom in design is improved.

【0026】これまで述べた実施例では4極48スロッ
ト、4極60スロット、4極72スロット、6極72ス
ロットの例を説明したが、本発明はこれらに限定される
ものではなく、他の極数、スロット数に適用することが
可能であることは勿論である。 又、本発明の実施にお
いては、巻線機における巻回数を予め任意の値に設定し
ておくことにより、自動的にターン数を変化させたコイ
ルを作製することが可能であり、更に、機械による巻線
納めも可能となるものである。
In the above-mentioned embodiments, examples of 4 poles 48 slots, 4 poles 60 slots, 4 poles 72 slots, 6 poles 72 slots have been described, but the present invention is not limited to these and other embodiments. Of course, it is possible to apply to the number of poles and the number of slots. Further, in the practice of the present invention, by setting the number of turns in the winding machine to an arbitrary value in advance, it is possible to manufacture a coil in which the number of turns is automatically changed. It is also possible to store the winding by.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば正弦
波巻線構成を、二層の同心巻に構成しているのでコイル
の挿入作業が簡単になると共にコイル挿入の機械化も可
能となり、又、極数、スロット数及び巻線の並列回路数
が、従来の非正弦波巻線構成と同一に設定できる上に、
各相のコイル数が極数と同数個であるので、並列回路数
の選択範囲が広くなり設計の自由度が向上する。
As described above, according to the present invention, since the sinusoidal winding structure is composed of two layers of concentric windings, the coil insertion work is simplified and the coil insertion can be mechanized. Moreover, the number of poles, the number of slots, and the number of parallel circuits of windings can be set to the same as the conventional non-sinusoidal winding configuration, and
Since the number of coils in each phase is the same as the number of poles, the selection range of the number of parallel circuits is widened and the degree of freedom in design is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の正弦波巻線を示すコイル
展開図
FIG. 1 is a coil development view showing a sine wave winding according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例におけるスロット内コイルの巻回数
を示す説明図
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the number of turns of a coil in a slot in the first embodiment.

【図3】第1実施例における巻線のコイル配置説明図FIG. 3 is an explanatory view of coil arrangement of windings in the first embodiment.

【図4】第2実施例を示す図3相当図FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 3 showing a second embodiment.

【図5】第2実施例のコイルエンドの分布図FIG. 5 is a distribution diagram of coil ends according to the second embodiment.

【図6】第3実施例を示す図1相当図FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 1 showing a third embodiment.

【図7】第4実施例を示す図1相当図FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 1 showing a fourth embodiment.

【図8】第4実施例の第1の変形例を示す図1相当図FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 1 showing a first modification of the fourth embodiment.

【図9】第4実施例の第2の変形例を示す図1相当図FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second modification of the fourth embodiment.

【図10】第4実施例の第3の変形例を示す図1相当図FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 1 showing a third modification of the fourth embodiment.

【図11】第5実施例を示す図1相当図FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 1 showing a fifth embodiment.

【図12】第5実施例の第1の変形例を示す図1相当図FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 1 showing a first modification of the fifth embodiment.

【図13】第5実施例の第2の変形例を示す図1相当図FIG. 13 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second modification of the fifth embodiment.

【図14】従来の重ね巻巻線を示す展開図FIG. 14 is a development view showing a conventional lap winding.

【図15】図14に示す巻線の図3相当図FIG. 15 is a view of the winding shown in FIG. 14 corresponding to FIG.

【図16】巻線の起磁力分布を示す図FIG. 16 is a diagram showing a magnetomotive force distribution of windings.

【図17】巻線係数の対照図FIG. 17 is a comparison diagram of winding factors.

【図18】三相4極、60スロット、並列回数2倍の従
来例を示す図14相当図
FIG. 18 is a diagram corresponding to FIG. 14 showing a conventional example of three-phase four poles, 60 slots, and the number of parallels is twice.

【図19】図18においてスロット数を72に変更した
場合の従来構成を示す図14相当図
FIG. 19 is a view corresponding to FIG. 14 showing the conventional configuration when the number of slots is changed to 72 in FIG.

【図20】三相6極、72スロット、並列回路数が3倍
の従来例を示す図14相当図
FIG. 20 is a diagram corresponding to FIG. 14 showing a conventional example in which three-phase six-poles, 72 slots, and the number of parallel circuits are tripled.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

U1〜U6…U相極コイル、V1〜V6…V相極コイ
ル、W1〜W6…W相極コイル、U、V、W、X、Y,
Z…端子、1〜72…スロット番号
U1 to U6 ... U phase pole coil, V1 to V6 ... V phase pole coil, W1 to W6 ... W phase pole coil, U, V, W, X, Y,
Z ... Terminal, 1-72 ... Slot number

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 毎極毎相のスロット数がqであり、各ス
ロット毎にその巻回数を異らせることにより、巻線の起
磁力分布を略正弦波分布にするための正弦波巻線をもつ
電機子巻線において、q個の連続コイルからなる毎極毎
相のコイルが二層同心巻に収納されてなることを特徴と
する電機子巻線。
1. A sinusoidal winding in which the number of slots for each pole and each phase is q, and the magnetomotive force distribution of the winding is made substantially sinusoidal by varying the number of turns for each slot. An armature winding having: q, wherein coils of q continuous coils for each pole and for each phase are housed in a two-layer concentric winding.
【請求項2】 三相の各相の第1極コイルが全スロット
領域を三分した各分割領域内に分散配置され、且つ、順
に各相の次極コイルが全スロット領域を三分した領域で
あって前極に対応する各分割領域とは空間的に機械角で
2π/p(pは極数)だけずれた分割領域に順次分散配
置された状態となっていることを特徴とする請求項1記
載の電機子巻線。
2. A first-pole coil of each of the three phases is dispersedly arranged in each divided region that divides the entire slot region into three parts, and a next-pole coil of each phase sequentially divides the entire slot region into three parts. And the divided regions corresponding to the front pole are sequentially dispersed and arranged in divided regions spatially shifted by 2π / p (p is the number of poles) in mechanical angle. Item 1. The armature winding according to item 1.
【請求項3】 極数がpであり、及び巻線の並列回路数
がp倍であることを特徴とする請求項1記載の電機子巻
線。
3. The armature winding according to claim 1, wherein the number of poles is p and the number of parallel circuits of the winding is p times.
【請求項4】 極数が6であり、及び巻線の並列回路数
が2倍であることを特徴とする請求項1記載の電機子巻
線。
4. The armature winding according to claim 1, wherein the number of poles is 6, and the number of parallel circuits of the winding is double.
JP4361093A 1993-03-04 1993-03-04 Armature winding Pending JPH06261479A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4361093A JPH06261479A (en) 1993-03-04 1993-03-04 Armature winding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4361093A JPH06261479A (en) 1993-03-04 1993-03-04 Armature winding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06261479A true JPH06261479A (en) 1994-09-16

Family

ID=12668608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4361093A Pending JPH06261479A (en) 1993-03-04 1993-03-04 Armature winding

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06261479A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5898251A (en) * 1995-08-18 1999-04-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of making armature winding of double-layer concentric-wound or lap-winding type for dynamoelectric machine
US7847464B2 (en) 2004-10-22 2010-12-07 Mitsuba Corporation Armature of rotary electric machine and method for producing same
JP2011177012A (en) * 2010-02-18 2011-09-08 Tesla Motors Inc Dual layer winding pattern and method of manufacturing the same
JP2012200127A (en) * 2011-03-10 2012-10-18 Mitsubishi Electric Corp Electric machine and method of manufacturing the same
CN102957247A (en) * 2012-11-21 2013-03-06 泰豪科技股份有限公司 Contravariant intermediate frequency permanent magnet generator with pole to groove ratio of 5:6
US9608501B2 (en) 2012-12-13 2017-03-28 Mitsubishi Electric Corporation Rotary electric machine
CN112106276A (en) * 2018-03-05 2020-12-18 法雷奥电机设备公司 Rotating electric machine with distributed windings

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5898251A (en) * 1995-08-18 1999-04-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of making armature winding of double-layer concentric-wound or lap-winding type for dynamoelectric machine
US7847464B2 (en) 2004-10-22 2010-12-07 Mitsuba Corporation Armature of rotary electric machine and method for producing same
JP2011177012A (en) * 2010-02-18 2011-09-08 Tesla Motors Inc Dual layer winding pattern and method of manufacturing the same
EP2388894A3 (en) * 2010-02-18 2013-08-07 Tesla Motors, Inc. Electric motor
EP2388895A3 (en) * 2010-02-18 2013-08-07 Tesla Motors, Inc. Electric motor
JP2012200127A (en) * 2011-03-10 2012-10-18 Mitsubishi Electric Corp Electric machine and method of manufacturing the same
CN102957247A (en) * 2012-11-21 2013-03-06 泰豪科技股份有限公司 Contravariant intermediate frequency permanent magnet generator with pole to groove ratio of 5:6
US9608501B2 (en) 2012-12-13 2017-03-28 Mitsubishi Electric Corporation Rotary electric machine
CN112106276A (en) * 2018-03-05 2020-12-18 法雷奥电机设备公司 Rotating electric machine with distributed windings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4409507A (en) Dynamoelectric machines for multiples of three phases with unbalanced fractional-slot windings
JP2000324739A (en) Electric rotating machine and connection method of coils of electric rotating machine
JP3515283B2 (en) Armature winding of rotating electric machine and method of manufacturing the same
JPH06261479A (en) Armature winding
JPS5967855A (en) Method of winding polyphase multiwinding brushless electric machine
JPH10112948A (en) Bipolar armature winding of rotating electric machine and its manufacture
JPH0759283A (en) Armature winding connection of three-phase ac motor
JP2901888B2 (en) Stator winding assembly method
JPH0260438A (en) Lap winding method
JP4177462B2 (en) Winding method in two cutting planes for rotating electrical equipment
JP3474494B2 (en) Armature and armature winding method
KR101965743B1 (en) Stator for rotary electric machine
JPH0447551B2 (en)
CN111478479A (en) Motor stator and motor
JP5172439B2 (en) Rotating electric machine stator and rotating electric machine
JP3494729B2 (en) Three-phase armature winding
JPH03178536A (en) Method of connecting rotating-machine winding
CN217508401U (en) Flat wire winding armature winding and stator and motor comprising same
CN212085913U (en) Motor stator and motor
WO2021193462A1 (en) Motor
CN218888245U (en) Stator and motor
CN212114942U (en) Motor stator and motor
JPS6412171B2 (en)
JPS6237406Y2 (en)
JPH0530693A (en) Three phase armature winding