JPH0721078Y2

JPH0721078Y2 - 電動機

Info

Publication number: JPH0721078Y2
Application number: JP1988095675U
Authority: JP
Inventors: 要輔高場
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 1988-07-21
Filing date: 1988-07-21
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2003-07-21
Also published as: US4918347A; JPH0217947U

Description

【考案の詳細な説明】 a.産業上の利用分野本考案は、電動機に関し、特に、多相巻線を多重系を用
いて各巻線の安全性（冗長性）を得ると共に、各重系間
を互いに独立させることによって絶縁強化を計り、冗長
性における高信頼性を得るようにするための新規な改良
に関する。

b.従来の技術従来、用いられていたこの種の電動機の巻線構造として
は、種々提案されているが、その中で代表的な構造につ
いて述べると、第３図から第６図に示す本出願人の出願
による実開昭63-7954号に開示された第１従来例及び第
２従来例を挙げることができる。

すなわち、第３図及び第４図に示す第１従来例におい
て、Ｕ相の巻線U_cはU₁,U₂及びU₃の三重コイル構造から
なり、Ｖ相の巻線V_cはV₁,V₂及びV₃の三重コイル構造、
Ｗ相の巻線W_cはW₁,W₂及びW₃の三重コイル構造から各々
構成されており、ステータ１のスロット〜は18個か
ら構成され、第３図及び第４図においては、各スロット
の番号をで示している。

前記各スロット〜の間には、ステータ歯２が18個形
成され、このステータ１の中心に形成されたロータ受孔
３内には、回転軸４に一体に設けられたロータ５が回転
自在に設けられている。

前記ロータ５には、図面には示していないが６極の着磁
部が形成され、３相６極の電動機を構成している。

前述のＵ相巻線U_c,V相巻線V_c及びＷ相巻線W_cは、第４図
の巻線結線図に示されているように、まず、Ｕ相巻線U_c
の場合、コイルU₁，U₂及びU₃が、スロット内に同時に
束ねられて巻回開始され、他のＶ相巻線V_c及びＷ相巻線
W_cの場合、コイルV₁,V₂及びV₃はスロット内に束ねら
れ、コイルW₁,W₂及びW₃はスロツト内に束ねられて、
各々巻回開始されている。

前述の各相の巻線U_c,V_c及びW_cは、各スロツト，及
びから各々巻回開始された後、第３図及び第４図で示
すように、各スロット〜に各々巻回され、３相駆動
巻線を構成している。

従来の第１従来例における電動機は、前述したように構
成されており、以下に、その動作について説明する。

第３図の状態において、Ｕ相巻線U_c,V相巻線V_c及びＷ相
巻線W_cに対して、図示しない電子スイッチング手段を介
して３相の互いに位相の異なる駆動信号が順次印加され
ることにより、各ステータ歯２とロータ５の各磁極部
（図示せず）との相互磁気作用により、ロータ５が連続
回転する。

又、第５図及び第６図に示す第２従来例は、前述の第１
従来例の構成を改良するために提案されたもので、同一
又は同等部分には、同一符号を用いて説明する。

第５図及び第６図は、第２従来例の電動機を示すための
もので、図において符号１で示されるものはステータで
あり、このステータ１には所定の間隔で多数のスロット
〜が形成されている。

前記ロータ５には、６極の着磁部5a〜5fが形成され、３
相６極のブラシレス直流モータを構成している。

前述のステータ１の各スロット〜には、三相の巻線
U_c,V_c及びW_cが巻回して設けられており、Ｕ相の巻線U_c
はコイルU₁,U₂及びU₃の三重系コイル構造からなり、Ｖ
相の巻線V_cはコイルV₁,V₂及びV₃の三重系コイル構造、
Ｗ相の巻線W_cはコイルW₁,W₂及びW₃の三重系コイル構造
から各々構成されている。

前述のＵ相巻線U_c,V相巻線V_c及びＷ相巻線W_cは、第２図
のコイル巻線結線図に示されているように、まず、Ｕ相
巻線U_cの場合、コイルU₁はスリットに、コイルU₂はス
リットに、コイルU₃はスリットに各々巻回開始さ
れ、スロット、スロット及びスロットで各々巻回
終端となっている。

又、Ｖ相巻線V_cの場合、コイルV₁はスリットに、コイ
ルV₂はスリットに、コイルV₃はスリットに各々巻回
開始され、スロット、スロット及びスロットで各
々巻回終端となっている。

さらに、Ｗ相巻線W_cの場合、コイルW₁はスリットに、
コイルW₂はスリットに、コイルW₃はスリットに各々
巻回開始され、スロット、スロット及びスロット
で各々巻回終端となっている。

従って、前述の構成から明らかなように、各相の巻線
U_c,V_c及びW_cにおける各々三重系構成のコイルU₁〜U₃，V
₁〜V₃及びW₁〜W₃は、各々、第１従来例のように３本の
コイルが同時に共通のスロットに入るのではなく、各々
別位置のスロツトに入って、巻回開始されているため、
各スロツト〜における各コイルの絶縁が極めて容易
となる。

第５図及び第６図の構成では、各相U,V及びＷにおける
一重系、二重系及び三重系の各コイルU₁〜U₃，V₁〜V₃及
びW₁〜W₃の巻線状態を概略的に示したものである。

以上の構成において、Ｕ相コイルU_c,V相コイルV_c及びＷ
相コイルW_cに対して、図示しない電子スイッチング手段
を介して三相の互いに位相の異なる駆動信号が順次印加
されることにより、各ステータ歯２とロータ５の各磁極
部5a〜5fとの相互磁気作用により、ロータ５が連続回転
する。

c.考案が解決しようとする課題従来の電動機は、以上のように構成されていたため、次
のような作用を有していた。

すなわち、第３図及び第４図に示す第１従来例の場合、
安全性を確保するために三重状に巻回された各相巻線
U_c,V_c及びW_cにおけるコイル（U₁,U₂,U₃）、（V₁,V₂V₃）
及び（W₁,W₂,W₃）は、各々、同時に、１個のスロット
，及び内に巻回開始されており、３本のコイルが
１ユニットとして、スロット絶縁物とコイルエンド絶縁
物を用いて、各々独立した状態に絶縁されているので、
これらの絶縁物の絶縁性が、熱等によつて弱くなった場
合、三重に構成したはずの三本のコイルが同時にショー
トすることもあり、信頼性を向上させることが極めて困
難であった。

又、第５図及び第６図で示す第２従来例の場合、前述の
第１従来例の構成よりも絶縁性の確保は向上している
が、第５図及び第６図に示されるように、各重系間にお
いて巻線が重系ごとに独立しておらず、互いに跨った状
態で巻回されているため、各巻線間の絶縁は万全ではな
く、絶縁性が失われた場合には、冗長性の確保が困難と
なっていた。

本考案は、以上のような課題を解決するためになされた
もので、特に、多相巻線を多重系を用いて各巻線の安全
性（冗長性）を得ると共に、各系間を互いに独立させる
ことによって絶縁強化を計り、冗長性における高信頼性
を得るようにした電動機を提供することを目的とする。

d.課題を解決するための手段本考案による電動機は、多数のスロット及び歯部を有す
るステータと、前記ステータの中心に形成されたロータ
受け孔内に回転自在に設けられたロータと、前記各スロ
ット内に設けられた複数相の巻線とよりなる電動機にお
いて、前記各相の巻線は３重系からなり、前記各相の巻
線は各重系ごとに６個ごとの前記スロットを用いて各相
ごとに独立して巻回され、前記各重系の巻線を構成する
各コイルは各スロットごとに１コイルのみが設けられ、
前記各コイルは、前記各スロットの２個のスロットを飛
び越した状態で巻回されている構成である。

e.作用本考案による電動機においては、各相の巻線は、多重系
のコイルからなると共に、各重系ごとに複数のスロット
にわたって形成され、前記各重系の巻線は各重系ごとに
独立して形成され、他の重系にはわたっていないため、
各重系間の絶縁性を完全に得ることができ、例え、一重
系のコイルが断線又は絶縁不良を起こしたとしても、他
の全ての重系のコイルが断線又は絶縁不良を起こすこと
はなく、航空機、宇宙機器等に用いた場合の耐久性及び
信頼性を飛躍的に向上させることができる。

f.実施例以下、図面と共に本考案による電動機の好適な実施例に
ついて詳細に説明する。

尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を
用いて説明する。

第１図及び第２図は、本考案による電動機を示すための
もので、図において符号１で示されるものはステータで
あり、このステータ１には所定の間隔で多数のスロット
〜が形成されている。

前記各スロット〜の間には、ステータ歯２が18個形
成され、このステータ１の中心に形成されたロータ受け
孔３内には、回転軸４に一体に設けられたロータ５が回
転自在に設けられている。

前記ロータ５には、６極の着磁部5a〜5fが形成され、３
相６極の電動機を構成している。

前述のステータ１の各スロット〜には、三相の巻線
U_c,V_c及びW_cが巻回して設けられており、まず、Ｕ相の
巻線U_cはコイルU₁,U₂及びU₃の三重系コイル構造からな
り、Ｖ相の巻線V_cはコイルV₁,V₂及びV₃の三重系コイル
構造、Ｗ相の巻線W_cはコイルW₁,W₂及びW₃の三重系コイ
ル構造から各々構成されている。

前述のＵ相巻線U_c,V相巻線V_c及びＷ相巻線W_cは、第２図
のコイル巻線結線図に示されているように、まず、第１
重系C₁の場合、コイルU₁はスリットからを経てコイ
ルエンドC₁Ｅへ、コイルV₁はスリットからを経てコ
イルエンドC₁Ｅへ、コイルW₁はスリットからを経て
コイルエンドC₁Ｅへ各々巻回されている。

又、第２重系C₂の場合、コイルU₂はスリットからを
経てコイルエンドC₂Ｅへ、コイルV₂はスリットから
を経てコイルエンドC₂Ｅへ、コイルW₂はスリットから
を経てコイルエンドC₂Ｅへ、各々巻回されている。

さらに、第３重系C₃の場合、コイルU₃はスリットから
を経てコイルエンドC₃Ｅへ、コイルV₃はスリットか
らを経てコイルエンドC₃Ｅへ、コイルW₃はスリット
からを経てコイルエンドC₃Ｅへ、各々巻回されてい
る。

従って、前述の構成から明らかなように、各相の巻線
U_c,V_c及びW_cにおける各重系C₁〜C₃構成のコイルU₁〜
U₃，V₁〜V₃及びW₁〜W₃は、各重系C₁〜C₃ごとに独立して
互いに重合することなく巻回され、スリットと間、
スリットと間及びスリットと間には、コイルが
跨がらないように構成され、各重系C₁〜C₃における巻線
がブロック状に分離独立して配設されている。

本考案による電動機は、前述したように構成されてお
り、以下に、その動作について説明する。

第１図の状態において、Ｕ相コイルU_c,V相コイルV_c及び
Ｗ相コイルW_cに対して、図示しない電子スイッチング手
段を介して３相の互いに位相の異なる駆動信号が順次印
加されることにより各ステータ歯２とロータ５の各磁極
部5a〜5fとの相互磁気作用によりロータ５が連続回転す
る。

尚、本実施例においては、三重系の巻線を有する３相６
極のモータ構成について述べたが、前述の構成に限ら
ず、２重系、４重系等とすることもできると共に、３相
に限らず、２相、４相等任意に設定することができる。

g.考案の効果本考案による電動機は、以上のように構成されているた
め、次のような効果を得ることができる。

すなわち、各相における３重系コイルは、各々重系ごと
に独立して互いに跨がることなく巻回されているため、
各重系間の絶縁効果が著しく向上し、航空機及び宇宙機
器等に用いられる電動機の安全性（冗長性）及び信頼性
を確実に得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案による電動機を示すもので、
第１図は概略的な全体構成図、第２図は第１図における
コイルの結線図、第３図及び第４図は第１従来例を示す
全体構成図及び結線図、第５図及び第６図は第２従来例
を示す全体構成図及び結線図である。〜はスロット、１はステータ、２は歯部、３はロー
タ受け孔、５はロータ、U_c,V_c及びW_cは巻線、C₁は第１
重系、C₂は第２重系、C₃は第３重系である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】多数のスロット〜及び歯部（２）を有
するステータ（１）と、前記ステータ（１）の中心に形
成されたロータ受け孔（３）内に回転自在に設けられた
ロータ（５）と、前記各スロット〜内に設けられた
複数相（U,V,W）の巻線（U_c,V_c,W_c）とよりなる電動機
において、前記各相の巻線（U_c,V_c,W_c）は３重系（C₁〜
C₃）からなり、前記各相の巻線（U_c,V_c,W_c）は各重系
（C₁〜C₃）ごとに６個ごとの前記スロット（〜，
〜，〜）を用いて各相ごとに独立して巻回され、
前記各重系（C₁〜C₃）の巻線（U_c,V_c,W_c）を構成する各
コイル（U₁〜U₃，V₁〜V₃，W₁〜W₃）は各スロット（〜
）ごとに１コイルのみが設けられ、前記各コイル（U₁
〜U₃，V₁〜V₃，W₁〜W₃）は、前記各スロット（〜）
の２個のスロットを飛び越した状態で巻回されている構
成よりなることを特徴とする電動機。