JPH0937494A - 三相交流回転電機の電機子巻線構造 - Google Patents

三相交流回転電機の電機子巻線構造

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JPH0937494A
JPH0937494A JP18566395A JP18566395A JPH0937494A JP H0937494 A JPH0937494 A JP H0937494A JP 18566395 A JP18566395 A JP 18566395A JP 18566395 A JP18566395 A JP 18566395A JP H0937494 A JPH0937494 A JP H0937494A
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winding
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teeth
extension
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JP18566395A
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Hiroyuki Uchida
裕之 内田
Yuichi Endo
裕一 遠藤
Shigemi Takeda
栄海 武田
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Fanuc Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 星形結線構造を有する三相交流回転電機の電
機子巻線構造において、中性点の形成作業を容易かつ安
価に自動化できる巻線構造を提供する。 【解決手段】 電機子10では、電機子鉄心12の9個
の歯14に、三相の巻線16U、16V、16Wが「じ
か巻き」で巻付けられ、コイル部分18U、18V、1
8Wが形成される。それぞれ3つの歯141、142、
143に直列に巻付けられた各相コイル部分の末端から
は、延長部分22U、22V、22Wが電機子鉄心12
の軸方向一端面20上で同一周方向へ延長される。電機
子鉄心12の軸方向一端面20には略120°間隔に3
つの結線部材24が配設される。各相の巻線の延長部分
22U、22V、22Wは、それら3つの結線部材24
のうちの2つにて、それぞれ異なる他相の巻線の延長部
分(22W、22V)、(22U、22W)、(22
V、22U)と結線され、それにより中性点が形成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、星形結線構造を有
する三相交流回転電機の電機子巻線構造に関する。
【0002】
【従来の技術】星形結線構造を有する三相交流回転電機
の電機子巻線構造において、三相の巻線は、電機子鉄心
に巻設されたコイル部分から延長される延長部分の終端
が回路上の1点で相互に短絡される。この1点を、星形
結線における中性点と称する。従来、この中性点を形成
するために、三相の巻線の延長部分を電機子鉄心の軸方
向一端面上で1箇所に集めて、それら延長部分を手作業
で相互に溶接又は半田付けしたり、1つの金属端子片に
かしめて固定したりする方法が採られている。
【0003】或いは、電機子鉄心の軸方向一端面上で3
箇所にそれぞれ各相の巻線の延長部分を終端させる金属
端子片を配置し、別体の導通部材を電機子鉄心の軸方向
一端面に取付けてそれら金属端子片間を導通させること
により、中性点を形成する方法が採用されている。この
ような導通部材としては、金属端子片間を導通可能な導
体を印刷したプリント配線板が一般に使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】星形結線構造における
中性点を、三相の巻線の延長部分を1箇所に集め相互固
着して形成する場合、煩雑な手作業を必要とするので、
作業者の熟練度に相応して作業時間を消費するとともに
巻線構造の信頼性にばらつきが生じ易い課題があった。
特に、電機子鉄心の複数の歯の1つずつにコイルを巻付
けるいわゆる「じか巻き」の巻線構造では、巻線機を使
用した自動巻付工程が広く実施されているが、中性点を
形成する際に手作業が介入することで、自動巻付工程の
採用による電機子製造工程の自動化が妨げられていた。
これに対し、上記したような別体の導通部材を用いれ
ば、巻線延長部分を1箇所に集める必要がないので、中
性点形成作業の自動化は比較的容易である。しかしなが
らこの場合、部品点数の増加による製造コストの上昇が
問題となる。
【0005】本発明の目的は、星形結線構造を有する三
相交流回転電機の電機子巻線構造において、中性点の形
成作業を容易かつ安価に自動化できる巻線構造を提供
し、以て高い信頼性を有した回転電機を良好な再現性の
もとに低コストで生産可能にすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電機子鉄心の複数の歯の1つずつに巻付
けられるコイル部分をそれぞれに備えた三相の巻線を星
形結線してなる三相交流回転電機の電機子巻線構造にお
いて、電機子鉄心の軸方向一端面に周方向へ所定間隔に
配設された2つ又は3つの結線部材を備え、各相の巻線
が、コイル部分の末端から電機子鉄心の該軸方向一端面
上で同一周方向へ延長される延長部分を有し、各相の巻
線の延長部分が、少なくとも1つの結線部材にて機械的
に支持されるとともにそれぞれ異なる他相の巻線の延長
部分と直接に結線されることを特徴とする電機子巻線構
造を提供する。
【0007】各相の巻線の延長部分を、2つ又は3つの
結線部材のうちの少なくとも1つにてそれぞれ異なる他
相の巻線の延長部分と直接に結線することにより、三相
の巻線がそれらの延長部分で電気的に接続され、以て中
性点が形成される。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の好適な実施の形態を詳細に説明する。各図面におい
て、同一又は類似の構成要素には、共通の参照符号を付
す。図面を参照すると、図1及び図2は、本発明の1つ
の実施形態による三相交流回転電機の電機子巻線構造を
示す。この回転電機において、電機子10は、珪素鋼板
等の複数の磁性薄板の積層体からなる電機子鉄心12を
備える。電機子鉄心12の内周側には、複数(図示実施
例では9個)の歯14が突設される。各歯14には、三
相交流を印加される三相の巻線16U、16V、16W
が巻付けられる。これら三相の巻線16U、16V、1
6Wは、1つずつの歯14に巻付けられる「じか巻き」
のコイル部分18U、18V、18Wを備える。
【0009】電機子10においては、各相の巻線16
U、16V、16Wは周方向へ120°間隔で配置され
た3つの歯141から巻き始められ、順次、同一周方向
へ隣合う歯142、歯143へと巻付けられる。図1に
は、各歯14に巻付けられる各相3つずつの各コイル部
分18U、18V、18Wの巻付方向が示される。さら
に各相の巻線16U、16V、16Wは、それぞれ3つ
の歯141、142、143に直列に巻付けられたコイ
ル部分18U、18V、18Wの末端から、電機子鉄心
12の軸方向一端面20上で同一周方向(図で反時計回
り)へ延長、配置される延長部分22U、22V、22
Wを備える。
【0010】電機子10は、電機子鉄心12の軸方向一
端面20に、周方向へ略120°間隔に配設された3つ
の結線部材24を備える。図示実施例ではこれら結線部
材24は、歯141と歯143との間の位置に配置され
る。各相の巻線16U、16V、16Wの延長部分22
U、22V、22Wは、歯143から見て反時計方向へ
最も近くに配置される結線部材24と、さらに反時計方
向へ次の位置に配置される結線部材24とに接続可能な
長さを有する。したがって各相の巻線の延長部分22
U、22V、22Wは、それら3つの結線部材24のう
ちの2つにて、それぞれ異なる他相の巻線の延長部分
(22W、22V)、(22U、22W)、(22V、
22U)と結線することができる。このようにして電機
子10では、三相の巻線16U、16V、16Wの延長
部分22U、22V、22Wに中性点が形成される。
【0011】結線部材24は、図3に示すように、例え
ば電気良導性の金属材料からなる端子片26から構成で
きる。端子片26は、略平坦な基部28と、基部28の
一面に突設かつ曲成されて基部28に平行に延びる巻線
支持部30とを備える。結線部材24にて結線される2
つの巻線の延長部分(例えば22U、22V)は、基部
28と巻線支持部30との間の空間に受容され、その状
態で溶接又はかしめにより延長部分同士及び端子片26
が相互に電気的かつ機械的に接続される。
【0012】周知のように電機子10は、電機子鉄心1
2と巻線16U、16V、16Wとを電気的に絶縁する
ための絶縁部材32を備える(図2参照)。絶縁部材3
2は、例えば電気絶縁性の樹脂材料から成形され、隣合
う各歯14の間に画成されるスロットの壁面と各歯14
の軸方向端面とを少なくとも被覆するように配置され
る。図示実施例では、絶縁部材32は、電機子鉄心12
の軸方向端面20上に配置される部分を有し、その部分
から軸方向に突設される壁34及び複数の柱36を備え
る。例えば端子片26は、基部28の基端をこれらの柱
36の先端に埋め込むことにより、絶縁部材32に固定
することができる(図3(b)参照)。ここで、巻線延
長部分が端子片26上で溶接される場合、溶接の熱によ
り柱36が部分的に溶融し、その後の固化によって端子
片26を柱36に強固に固定することができる。また、
各相の巻線の延長部分22U、22V、22Wは、壁3
4の半径方向外側に、壁34に沿って配置することがで
きる。
【0013】上記構成を有する電機子10の巻線構造
は、例えば図4に略示するような巻線機38を用いて自
動巻付工程を実施する際に、以下のように極めて有利に
作用する。巻線機38は、互いに120°の間隔で配置
された3つのノズル40を備え、各ノズル40の先端か
ら各相の巻線16U、16V、16Wが引き出される。
各ノズル40は、相互間隔を維持しつつ電機子鉄心12
の軸方向及び周方向へ移動して、歯141から歯14
2、歯143へ順次巻線16U、16V、16Wを巻付
け、各相3つずつのコイル部分18U、18V、18W
を形成する。
【0014】自動巻付工程において、歯143に各コイ
ル部分18U、18V、18Wを形成した後、ノズル4
0はさらに周方向(図で反時計回り)へ約140°移動
して、電機子鉄心12の軸方向一端面20上に各相の延
長部分22U、22V、22Wを配置する。このとき延
長部分22U、22V、22Wは、歯143から見て反
時計方向へ最も近くに配置される結線部材24と、さら
に反時計方向へ次の位置に配置される結線部材24とに
取付けられる。このようにして各結線部材24に、それ
ぞれ異なる二相の巻線の延長部分(22W、22V)、
(22U、22W)、(22V、22U)を取付けた
後、溶接又はかしめにより各延長部分を結線することに
より、中性点が形成される。巻線の巻き始めから中性点
の形成までのこうした一連の作業工程は、各相の巻線の
延長部分22U、22V、22Wが電機子鉄心12の軸
方向一端面20上で同一周方向へ規則的に延長され、し
かも結線部材24が異なる二相の延長部分を機械的に支
持するので、人手を介さず、巻線機38や図示しない溶
接装置等を使用して容易に自動化することができる。
【0015】なお、上記実施形態において、3つの結線
部材24のうちの1つは、巻線同士の電気的接続を行な
わず、巻線を機械的に支持するだけの構成であっても良
い。この場合も、三相の巻線16U、16V、16Wが
延長部分22U、22V、22Wにて相互に短絡され、
中性点が形成される。
【0016】本発明に係る三相交流回転電機の電機子巻
線構造は、上記したような隣合う歯に順次同一相のコイ
ルが形成される巻線形態に限らず、例えば図5に示すよ
うな他の形式の巻線形態にも適用できる。図5に示す三
相交流回転電機の電機子42は、電機子鉄心44の内周
側に突設される複数(図示実施例では12個)の歯46
を備える。各歯46には、三相交流を印加される三相の
巻線48U、48V、48Wが「じか巻き」に巻付けら
れ、コイル部分50U、50V、50Wが形成される。
【0017】電機子42においては、各相の巻線48
U、48V、48Wは隣合う3つの歯からなる歯群46
1から巻き始められ、周方向へ次の歯群462、さらに
次の歯群463、さらに次の歯群464へと順次、巻付
けられる。各相の巻線48U、48V、48Wは、それ
ぞれ4つの歯461、462、463、464に直列に
巻付けられたコイル部分50U、50V、50Wの末端
から、電機子鉄心44の軸方向一端面52上で同一周方
向(図で時計回り)へ延長、配置される延長部分54
U、54V、54Wを備える。
【0018】電機子42は、電機子鉄心44の軸方向一
端面52に、周方向へ略30°間隔に配設された2つの
結線部材56を備える。図示実施例ではこれら結線部材
56は、コイル部分50Vが形成される歯464とコイ
ル部分50Wが形成される歯464との間、及びコイル
部分50Wが形成される歯464とコイル部分50Uが
形成される歯461との間の位置に配置される。U相の
巻線48Uの延長部分54Uは、歯464に巻付けられ
たコイル部分50Uの末端から時計方向へ近い方の結線
部材56に接続可能な長さを有し、V相の巻線48Vの
延長部分54Vは、2つの結線部材56に接続可能な長
さを有し、W相の巻線48Wの延長部分54Wは、歯4
64に巻付けられたコイル部分50Wの末端から時計方
向へ隣接する結線部材56に接続可能な長さを有する。
したがって各相の巻線の延長部分54U、54V、54
Wは、それら2つの結線部材56のうちの少なくとも1
つにて、それぞれ異なる他相の巻線の延長部分54V、
(54U、54W)、54Vと結線される。このように
して電機子42では、三相の巻線48U、48V、48
Wの延長部分54U、54V、54Wに中性点が形成さ
れる。
【0019】このような構成を有する電機子42の巻線
構造も、例えば図6に略示するような巻線機58を用い
て自動巻付工程を実施する際に有利に作用する。巻線機
58は、互いに30°の間隔で配置された3つのノズル
60を備え、各ノズル60の先端から各相の巻線48
U、48V、48Wが引き出される。各ノズル60は、
相互間隔を維持しつつ電機子鉄心44の軸方向及び周方
向へ移動して、歯群461から歯群462、歯群46
3、歯群464へ順次巻線48U、48V、48Wを巻
付け、各相4つずつのコイル部分50U、50V、50
Wを形成する。
【0020】自動巻付工程において、歯464に各コイ
ル部分50U、50V、50Wを形成した後、ノズル6
0はさらに周方向(図で時計回り)へ約35°移動し
て、電機子鉄心44の軸方向一端面52上に各相の延長
部分54U、54V、54Wを配置する。このとき延長
部分54Uは、歯464に巻付けられたコイル部分50
Uの末端から時計方向へ近い方の結線部材56に取付け
られ、延長部分54Vは、2つの結線部材56に取付け
られ、延長部分54Wは、歯464に巻付けられたコイ
ル部分50Wの末端から時計方向へ隣接する結線部材5
6に取付けられる。このようにして各結線部材56に、
それぞれ異なる二相の巻線の延長部分(54U、54
V)、(54V、54W)を取付けた後、溶接又はかし
めにより各延長部分を結線することにより、中性点が形
成される。中性点の形成後、延長部分54Wの余長部分
は切断除去することができる。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、星形結線構造を有する三相交流回転電機の電
機子巻線構造において、中性点の形成作業を容易かつ安
価に自動化できる巻線構造が提供される。したがって、
本発明の電機子巻線構造を使用して、高い構造信頼性を
有した回転電機を良好な再現性のもとに低コストで生産
することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施形態による巻線構造を備え
た電機子の概略端面図である。
【図2】図1の電機子の概略斜視図である。
【図3】図1の巻線構造で使用可能な端子片の図で、
(a)正面図、及び(b)線b−bに沿った断面図、で
ある。
【図4】図1の電機子における自動巻付工程の一例を示
す概略端面図である。
【図5】本発明の他の実施形態による巻線構造を備えた
電機子の概略端面図である。
【図6】図5の電機子における自動巻付工程の一例を示
す概略端面図である。
【符号の説明】
12、44…電機子鉄心 14、141、142、143、46、461、46
2、463、464…歯 16U、16V、16W、48U、48V、48W…巻
線 18U、18V、18W、50U、50V、50W…コ
イル部分 20、52…軸方向一端面 22U、22V、22W、54U、54V、54W…延
長部分 24、56…結線部材 26…端子片 32…絶縁部材 38、58…巻線機 40、60…ノズル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電機子鉄心の複数の歯の1つずつに巻付
    けられるコイル部分をそれぞれに備えた三相の巻線を星
    形結線してなる三相交流回転電機の電機子巻線構造にお
    いて、 電機子鉄心の軸方向一端面に周方向へ所定間隔に配設さ
    れた2つ又は3つの結線部材を備え、各相の巻線が、コ
    イル部分の末端から電機子鉄心の該軸方向一端面上で同
    一周方向へ延長される延長部分を有し、各相の巻線の延
    長部分が、少なくとも1つの結線部材にて機械的に支持
    されるとともにそれぞれ異なる他相の巻線の延長部分と
    直接に結線されることを特徴とする電機子巻線構造。
JP18566395A 1995-07-21 1995-07-21 三相交流回転電機の電機子巻線構造 Pending JPH0937494A (ja)

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