JPH0974702A - 車両用発電機の電機子巻線 - Google Patents
車両用発電機の電機子巻線Info
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- JPH0974702A JPH0974702A JP16735496A JP16735496A JPH0974702A JP H0974702 A JPH0974702 A JP H0974702A JP 16735496 A JP16735496 A JP 16735496A JP 16735496 A JP16735496 A JP 16735496A JP H0974702 A JPH0974702 A JP H0974702A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発電機の信頼性向上を実現できる電機子巻線
の提供、及びその電機子巻線の温度低減を図ること。 【解決手段】 電機子巻線は、各相の波巻コイルがそれ
ぞれ一方のコイルＸ1 と他方のコイルＸ2 とに２分割さ
れて、その一方のコイルＸ1 と他方のコイルＸ2とが周
方向に３０度ずれた状態で同一スロット３に挿入されて
いる。但し、各コイルは、それぞれ一方のコイルＸ1 の
方が他方のコイルＸ2 より先にステータコア２のスロッ
ト３に挿入されて、ターン数も１回だけ多く設定され、
且つ一方のコイルＸ1 の方が他方のコイルＸ2 より線径
が太く設定されている。
の提供、及びその電機子巻線の温度低減を図ること。 【解決手段】 電機子巻線は、各相の波巻コイルがそれ
ぞれ一方のコイルＸ1 と他方のコイルＸ2 とに２分割さ
れて、その一方のコイルＸ1 と他方のコイルＸ2とが周
方向に３０度ずれた状態で同一スロット３に挿入されて
いる。但し、各コイルは、それぞれ一方のコイルＸ1 の
方が他方のコイルＸ2 より先にステータコア２のスロッ
ト３に挿入されて、ターン数も１回だけ多く設定され、
且つ一方のコイルＸ1 の方が他方のコイルＸ2 より線径
が太く設定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用発電機の電
機子巻線に関する。
機子巻線に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に車両用発電機では、ステータコイ
ルの巻き数に応じて出力特性（回転数と出力電流との関
係）が大きく変化する。例えば、図６の出力曲線Ａに示
す様に、低速域での発電能力を重視する場合にはステー
タコイルの巻き数を多くすることが有効であり、また、
図６の出力曲線Ｂに示す様に、高速域での発電能力を重
視する場合にはステータコイルの巻き数を少なくするこ
とが有効である。一方、近年では、例えばエンジンの低
アイドル化とともに、巡行時のエンジン回転数を低減し
て省燃費化を図るために、図６の出力曲線Ｃに示す様な
出力特性（即ち、出力曲線Ａに対しては、低速域での出
力低下を最小限に抑えつつ、高速域での出力を向上させ
る。あるいは出力曲線Ｂに対しては、高速域での出力低
下を最小限に抑えつつ、低速域での出力を向上させる）
が得られる車両用発電機を実現する必要性が高まってい
る。そこで、特公昭４２−７７２１号公報、及び実公昭
６１−３２４１号公報では、巻き数が異なる２つのステ
ータコイルの合成特性を得ることでユーザーからの要求
仕様に応える出力特性を実現する技術が提案されてい
る。
ルの巻き数に応じて出力特性（回転数と出力電流との関
係）が大きく変化する。例えば、図６の出力曲線Ａに示
す様に、低速域での発電能力を重視する場合にはステー
タコイルの巻き数を多くすることが有効であり、また、
図６の出力曲線Ｂに示す様に、高速域での発電能力を重
視する場合にはステータコイルの巻き数を少なくするこ
とが有効である。一方、近年では、例えばエンジンの低
アイドル化とともに、巡行時のエンジン回転数を低減し
て省燃費化を図るために、図６の出力曲線Ｃに示す様な
出力特性（即ち、出力曲線Ａに対しては、低速域での出
力低下を最小限に抑えつつ、高速域での出力を向上させ
る。あるいは出力曲線Ｂに対しては、高速域での出力低
下を最小限に抑えつつ、低速域での出力を向上させる）
が得られる車両用発電機を実現する必要性が高まってい
る。そこで、特公昭４２−７７２１号公報、及び実公昭
６１−３２４１号公報では、巻き数が異なる２つのステ
ータコイルの合成特性を得ることでユーザーからの要求
仕様に応える出力特性を実現する技術が提案されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の各公
報に開示されたステータコイルは、引出し端子数が多く
なるため信頼性が得られ難い。また、電気負荷の増加に
伴って発電機の出力向上の要求が大きくなると、発電機
での発熱量も増加してステータコイルの温度上昇を引き
起こしている。本発明は、上記事情に基づいて成された
もので、その目的は、発電機の信頼性向上を実現できる
電機子巻線の提供、及びその電機子巻線の温度低減を図
ることにある。
報に開示されたステータコイルは、引出し端子数が多く
なるため信頼性が得られ難い。また、電気負荷の増加に
伴って発電機の出力向上の要求が大きくなると、発電機
での発熱量も増加してステータコイルの温度上昇を引き
起こしている。本発明は、上記事情に基づいて成された
もので、その目的は、発電機の信頼性向上を実現できる
電機子巻線の提供、及びその電機子巻線の温度低減を図
ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１の手段によれ
ば、一方の巻線の方が他方の巻線より巻き数（以下ター
ン数と言う）が多く設定されている。そこで、一方の巻
線のターン数をｎ回、他方の巻線のターン数を（ｎ−
１）回とすると、各相毎の電機子巻線は、それぞれｎタ
ーンと（ｎ−１）ターンとの中間、即ち（ｎ−１／２）
ターンの特性が得られることになる。この結果、（ｎ−
１）ターンの出力特性に対して、高速域での出力低下を
最小限に抑えつつ、低速域での出力向上を図ることが可
能となる。また、ｎターンの出力特性に対して、低速域
での出力低下を最小限に抑えつつ、高速域での出力向上
を図ることが可能となる。
ば、一方の巻線の方が他方の巻線より巻き数（以下ター
ン数と言う）が多く設定されている。そこで、一方の巻
線のターン数をｎ回、他方の巻線のターン数を（ｎ−
１）回とすると、各相毎の電機子巻線は、それぞれｎタ
ーンと（ｎ−１）ターンとの中間、即ち（ｎ−１／２）
ターンの特性が得られることになる。この結果、（ｎ−
１）ターンの出力特性に対して、高速域での出力低下を
最小限に抑えつつ、低速域での出力向上を図ることが可
能となる。また、ｎターンの出力特性に対して、低速域
での出力低下を最小限に抑えつつ、高速域での出力向上
を図ることが可能となる。
【０００５】また、一方の巻線の方が他方の巻線より線
径が太く設けられているため、ターン数の多い一方の巻
線の内部抵抗が低下して発熱を抑えることができる。そ
して、一方の巻線と他方の巻線とを並列接続としたこと
により、電機子巻線の引出し端子数を少なくできるた
め、信頼性の高い発電機を提供できる。また、引出し端
子数の低減に伴って工数を減らすことができることから
コストダウンを図ることができる。
径が太く設けられているため、ターン数の多い一方の巻
線の内部抵抗が低下して発熱を抑えることができる。そ
して、一方の巻線と他方の巻線とを並列接続としたこと
により、電機子巻線の引出し端子数を少なくできるた
め、信頼性の高い発電機を提供できる。また、引出し端
子数の低減に伴って工数を減らすことができることから
コストダウンを図ることができる。
【０００６】請求項２の手段によれば、線径の太い一方
の巻線の方を他方の巻線より先に固定子鉄心のスロット
に挿入しているため、他方の巻線の後から一方の巻線を
スロットに挿入する場合よりスロット内の挿入空間を広
く利用でき、挿入性が良好となる。また、線径の細い巻
線の方が太い巻線より発熱量が大きいため、線径の細い
他方の巻線を線径の太い一方の巻線の後から挿入してス
ロット内の中心側（回転子側）に配置した方が冷却性の
面で効率的である。
の巻線の方を他方の巻線より先に固定子鉄心のスロット
に挿入しているため、他方の巻線の後から一方の巻線を
スロットに挿入する場合よりスロット内の挿入空間を広
く利用でき、挿入性が良好となる。また、線径の細い巻
線の方が太い巻線より発熱量が大きいため、線径の細い
他方の巻線を線径の太い一方の巻線の後から挿入してス
ロット内の中心側（回転子側）に配置した方が冷却性の
面で効率的である。
【０００７】請求項３の手段によれば、一方の巻線の抵
抗値が他方の巻線の抵抗値より略同等以下である。この
ため、例えば約３０００ｒｐｍ以下の低速回転域では、
ターン数の多い一方の巻線の発熱が抑えられることによ
り、電機子巻線の温度上昇を低減できる。
抗値が他方の巻線の抵抗値より略同等以下である。この
ため、例えば約３０００ｒｐｍ以下の低速回転域では、
ターン数の多い一方の巻線の発熱が抑えられることによ
り、電機子巻線の温度上昇を低減できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の車両用発電機の電
機子巻線を図面に基づいて説明する。 （第１実施例）図１は固定子鉄心のスロットに挿入され
た電機子巻線の断面図（図２のＡ−Ａ断面図）である。
機子巻線を図面に基づいて説明する。 （第１実施例）図１は固定子鉄心のスロットに挿入され
た電機子巻線の断面図（図２のＡ−Ａ断面図）である。
【０００９】本実施例の電機子巻線１は、Ｙ結線あるい
はΔ結線（結線方法については後述する）された３つの
波巻コイルＸ、Ｙ、Ｚから成り、各波巻コイルＸ、Ｙ、
Ｚがそれぞれ一方のコイルＸ1 、Ｙ1 、Ｚ1 と他方のコ
イルＸ2 、Ｙ2 、Ｚ2 とに２分割されて２層巻きされて
いる。具体的には、一方のコイルＸ1 、Ｙ1 、Ｚ1 と他
方のコイルＸ2 、Ｙ2 、Ｚ2 が周方向に３０度ずれた状
態でステータコア２（固定子鉄心）の同一スロット３
（Ｎo.１〜３６）に挿入されている（図２参照）。但
し、各波巻コイルＸ、Ｙ、Ｚは、図１に示す様に、一方
のコイルＸ1 、Ｙ1、Ｚ1 の方が他方のコイルＸ2 、Ｙ2
、Ｚ2 より先にスロット３内に挿入されるとともに、
一方のコイルＸ1 、Ｙ1 、Ｚ1 の方が他方のコイルＸ2
、Ｙ2 、Ｚ2よりターン数が１回だけ多く設定され、且
つ一方のコイルＸ1 、Ｙ1 、Ｚ1 の方が他方のコイルＸ
2 、Ｙ2 、Ｚ2 より線径が太く設定されている。
はΔ結線（結線方法については後述する）された３つの
波巻コイルＸ、Ｙ、Ｚから成り、各波巻コイルＸ、Ｙ、
Ｚがそれぞれ一方のコイルＸ1 、Ｙ1 、Ｚ1 と他方のコ
イルＸ2 、Ｙ2 、Ｚ2 とに２分割されて２層巻きされて
いる。具体的には、一方のコイルＸ1 、Ｙ1 、Ｚ1 と他
方のコイルＸ2 、Ｙ2 、Ｚ2 が周方向に３０度ずれた状
態でステータコア２（固定子鉄心）の同一スロット３
（Ｎo.１〜３６）に挿入されている（図２参照）。但
し、各波巻コイルＸ、Ｙ、Ｚは、図１に示す様に、一方
のコイルＸ1 、Ｙ1、Ｚ1 の方が他方のコイルＸ2 、Ｙ2
、Ｚ2 より先にスロット３内に挿入されるとともに、
一方のコイルＸ1 、Ｙ1 、Ｚ1 の方が他方のコイルＸ2
、Ｙ2 、Ｚ2よりターン数が１回だけ多く設定され、且
つ一方のコイルＸ1 、Ｙ1 、Ｚ1 の方が他方のコイルＸ
2 、Ｙ2 、Ｚ2 より線径が太く設定されている。
【００１０】ここで、各波巻コイルＸ、Ｙ、Ｚの巻線方
法を図３の巻線図に基づいて説明する。なお、ステータ
コア２のスロット３は、全部で３６個設けられており、
そのスロットＮo.を図３の上部に付す（但し、１６〜３
０の番号は省略している）。 ａ）波巻コイルＸ 一方のコイルＸ1 は、Ｎo.１スロットより巻き始めてｎ
ターン後にＮo.３４スロットで巻き終わり、他方のコイ
ルＸ2 は、Ｎo.４スロットより巻き始めて（ｎ−１）タ
ーン後にＮo.１スロットで巻き終わる。 ｂ）波巻コイルＹ 一方のコイルＹ1 は、Ｎo.３スロットより巻き始めてｎ
ターン後にＮo.３６スロットで巻き終わり、他方のコイ
ルＹ2 は、Ｎo.６スロットより巻き始めて（ｎ−１）タ
ーン後にＮo.３スロットで巻き終わる。 ｃ）波巻コイルＺ 一方のコイルＺ1 は、Ｎo.５スロットより巻き始めてｎ
ターン後にＮo.２スロットで巻き終わり、他方のコイル
Ｚ2 は、Ｎo.８スロットより巻き始めて（ｎ−１）ター
ン後にＮo.５スロットで巻き終わる。
法を図３の巻線図に基づいて説明する。なお、ステータ
コア２のスロット３は、全部で３６個設けられており、
そのスロットＮo.を図３の上部に付す（但し、１６〜３
０の番号は省略している）。 ａ）波巻コイルＸ 一方のコイルＸ1 は、Ｎo.１スロットより巻き始めてｎ
ターン後にＮo.３４スロットで巻き終わり、他方のコイ
ルＸ2 は、Ｎo.４スロットより巻き始めて（ｎ−１）タ
ーン後にＮo.１スロットで巻き終わる。 ｂ）波巻コイルＹ 一方のコイルＹ1 は、Ｎo.３スロットより巻き始めてｎ
ターン後にＮo.３６スロットで巻き終わり、他方のコイ
ルＹ2 は、Ｎo.６スロットより巻き始めて（ｎ−１）タ
ーン後にＮo.３スロットで巻き終わる。 ｃ）波巻コイルＺ 一方のコイルＺ1 は、Ｎo.５スロットより巻き始めてｎ
ターン後にＮo.２スロットで巻き終わり、他方のコイル
Ｚ2 は、Ｎo.８スロットより巻き始めて（ｎ−１）ター
ン後にＮo.５スロットで巻き終わる。
【００１１】以上の様に巻線した後、各一方のコイルＸ
1 、Ｙ1 、Ｚ1 および各他方のコイルＸ2 、Ｙ2 、Ｚ2
の端末を接続して図４に示すＹ結線、あるいは図５に示
すΔ結線とする。具体的には、各コイルの端末を以下の
様に接続する。なお、一方のコイルＸ1 の端末をＸ1-1
およびＸ1-34、他方のコイルＸ2 の端末をＸ2-4 および
Ｘ2-1 、一方のコイルＹ1 の端末をＹ1-3 およびＹ1-3
6、他方のコイルＹ2 の端末をＹ2-6 およびＹ2-3 、一
方のコイルＺ1 の端末をＺ1-5 よびＺ1-2 、他方のコイ
ルＺ2 の端末をＺ2-8 およびＺ2-5 とする。
1 、Ｙ1 、Ｚ1 および各他方のコイルＸ2 、Ｙ2 、Ｚ2
の端末を接続して図４に示すＹ結線、あるいは図５に示
すΔ結線とする。具体的には、各コイルの端末を以下の
様に接続する。なお、一方のコイルＸ1 の端末をＸ1-1
およびＸ1-34、他方のコイルＸ2 の端末をＸ2-4 および
Ｘ2-1 、一方のコイルＹ1 の端末をＹ1-3 およびＹ1-3
6、他方のコイルＹ2 の端末をＹ2-6 およびＹ2-3 、一
方のコイルＺ1 の端末をＺ1-5 よびＺ1-2 、他方のコイ
ルＺ2 の端末をＺ2-8 およびＺ2-5 とする。
【００１２】ａ）図４に示すＹ結線の場合。 Ｘ点……Ｘ1-1 とＸ2-1 とを接続する。 Ｙ点……Ｙ1-3 とＹ2-3 とを接続する。 Ｚ点……Ｚ1-5 とＺ2-5 とを接続する。 Ｎ点……Ｘ1-34、Ｘ2-4 、Ｙ1-36、Ｙ2-6 、Ｚ1-2 およ
びＺ2-8 を接続する。 ｂ）図５に示すΔ結線の場合。 ＺＸ点…Ｘ1-1 、Ｘ2-1 、Ｚ1-2 およびＺ2-8 を接続す
る。 ＸＹ点…Ｘ1-34、Ｘ2-4 、Ｙ1-3 およびＹ2-3 を接続す
る。 ＹＺ点…Ｙ1-36、Ｙ2-6 、Ｚ1-5 およびＺ2-5 を接続す
る。
びＺ2-8 を接続する。 ｂ）図５に示すΔ結線の場合。 ＺＸ点…Ｘ1-1 、Ｘ2-1 、Ｚ1-2 およびＺ2-8 を接続す
る。 ＸＹ点…Ｘ1-34、Ｘ2-4 、Ｙ1-3 およびＹ2-3 を接続す
る。 ＹＺ点…Ｙ1-36、Ｙ2-6 、Ｚ1-5 およびＺ2-5 を接続す
る。
【００１３】（本実施例に対する比較例）図７はスロッ
トに挿入された電機子巻線（比較例）の断面図である。
この比較例の電機子巻線１０は、本実施例の電機子巻線
１と同様、Ｙ結線あるいはΔ結線（結線方法については
後述する）された３つの波巻コイルｘ、ｙ、ｚから成
り、各波巻コイルｘ、ｙ、ｚがそれぞれ一方のコイルｘ
1 、ｙ1 、ｚ1 と他方のコイルｘ2 、ｙ2 、ｚ2 とに２
分割されて２層巻きされている。具体的には、一方のコ
イルｘ1 、ｙ1 、ｚ1 と他方のコイルｘ2 、ｙ2 、ｚ2
が周方向に３０度ずれた状態でステータコア２（固定子
鉄心）の同一スロット３（Ｎo.１〜３６）に挿入されて
いる（図８参照）。但し、各波巻コイルｘ、ｙ、ｚは、
図７に示す様に、一方のコイルｘ1 、ｙ1 、ｚ1 の方が
他方のコイルｘ2 、ｙ2 、ｚ2 よりターン数が１回だけ
多く設定されている。また、一方のコイルｘ1 、ｙ1、
ｚ1 と他方のコイルｘ2 、ｙ2 、ｚ2 の線径は同一であ
る。
トに挿入された電機子巻線（比較例）の断面図である。
この比較例の電機子巻線１０は、本実施例の電機子巻線
１と同様、Ｙ結線あるいはΔ結線（結線方法については
後述する）された３つの波巻コイルｘ、ｙ、ｚから成
り、各波巻コイルｘ、ｙ、ｚがそれぞれ一方のコイルｘ
1 、ｙ1 、ｚ1 と他方のコイルｘ2 、ｙ2 、ｚ2 とに２
分割されて２層巻きされている。具体的には、一方のコ
イルｘ1 、ｙ1 、ｚ1 と他方のコイルｘ2 、ｙ2 、ｚ2
が周方向に３０度ずれた状態でステータコア２（固定子
鉄心）の同一スロット３（Ｎo.１〜３６）に挿入されて
いる（図８参照）。但し、各波巻コイルｘ、ｙ、ｚは、
図７に示す様に、一方のコイルｘ1 、ｙ1 、ｚ1 の方が
他方のコイルｘ2 、ｙ2 、ｚ2 よりターン数が１回だけ
多く設定されている。また、一方のコイルｘ1 、ｙ1、
ｚ1 と他方のコイルｘ2 、ｙ2 、ｚ2 の線径は同一であ
る。
【００１４】ここで、各波巻コイルｘ、ｙ、ｚの巻線方
法を図９の巻線図に基づいて説明する。なお、ステータ
コア２のスロット３は、全部で３６個設けられており、
そのスロットＮo.を図９の上部に付す（但し、１６〜３
０の番号は省略している）。 ａ）波巻コイルｘ 一方のコイルｘ1 は、Ｎo.１スロットより巻き始めてｎ
ターン後にＮo.３４スロットで巻き終わり、他方のコイ
ルｘ2 は、Ｎo.４スロットより巻き始めて（ｎ−１）タ
ーン後にＮo.１スロットで巻き終わる。 ｂ）波巻コイルｙ 一方のコイルｙ1 は、Ｎo.３スロットより巻き始めてｎ
ターン後にＮo.３６スロットで巻き終わり、他方のコイ
ルｙ2 は、Ｎo.６スロットより巻き始めて（ｎ−１）タ
ーン後にＮo.３スロットで巻き終わる。 ｃ）波巻コイルｚ 一方のコイルｚ1 は、Ｎo.５スロットより巻き始めてｎ
ターン後にＮo.２スロットで巻き終わり、他方のコイル
ｚ2 は、Ｎo.８スロットより巻き始めて（ｎ−１）ター
ン後にＮo.５スロットで巻き終わる。
法を図９の巻線図に基づいて説明する。なお、ステータ
コア２のスロット３は、全部で３６個設けられており、
そのスロットＮo.を図９の上部に付す（但し、１６〜３
０の番号は省略している）。 ａ）波巻コイルｘ 一方のコイルｘ1 は、Ｎo.１スロットより巻き始めてｎ
ターン後にＮo.３４スロットで巻き終わり、他方のコイ
ルｘ2 は、Ｎo.４スロットより巻き始めて（ｎ−１）タ
ーン後にＮo.１スロットで巻き終わる。 ｂ）波巻コイルｙ 一方のコイルｙ1 は、Ｎo.３スロットより巻き始めてｎ
ターン後にＮo.３６スロットで巻き終わり、他方のコイ
ルｙ2 は、Ｎo.６スロットより巻き始めて（ｎ−１）タ
ーン後にＮo.３スロットで巻き終わる。 ｃ）波巻コイルｚ 一方のコイルｚ1 は、Ｎo.５スロットより巻き始めてｎ
ターン後にＮo.２スロットで巻き終わり、他方のコイル
ｚ2 は、Ｎo.８スロットより巻き始めて（ｎ−１）ター
ン後にＮo.５スロットで巻き終わる。
【００１５】以上の様に巻線した後、各一方のコイルｘ
1 、ｙ1 、ｚ1 および各他方のコイルｘ2 、ｙ2 、ｚ2
の端末を接続して図１０に示すＹ結線、あるいは図１１
に示すΔ結線とする。具体的には、各コイルの端末を以
下の様に接続する。なお、一方のコイルｘ1 の端末をｘ
1-1 およびｘ1-34、他方のコイルｘ2 の端末をｘ2-4 お
よびｘ2-1 、一方のコイルｙ1 の端末をｙ1-3 およびｙ
1-36、他方のコイルｙ2 の端末をｙ2-6 およびｙ2-3 、
一方のコイルｚ1 の端末をｚ1-5 よびｚ1-2 、他方のコ
イルｚ2 の端末をｚ2-8 およびｚ2-5 とする。
1 、ｙ1 、ｚ1 および各他方のコイルｘ2 、ｙ2 、ｚ2
の端末を接続して図１０に示すＹ結線、あるいは図１１
に示すΔ結線とする。具体的には、各コイルの端末を以
下の様に接続する。なお、一方のコイルｘ1 の端末をｘ
1-1 およびｘ1-34、他方のコイルｘ2 の端末をｘ2-4 お
よびｘ2-1 、一方のコイルｙ1 の端末をｙ1-3 およびｙ
1-36、他方のコイルｙ2 の端末をｙ2-6 およびｙ2-3 、
一方のコイルｚ1 の端末をｚ1-5 よびｚ1-2 、他方のコ
イルｚ2 の端末をｚ2-8 およびｚ2-5 とする。
【００１６】ａ）図１０に示すＹ結線の場合。 ｘ点……ｘ1-1 とｘ2-1 とを接続する。 ｙ点……ｙ1-3 とｙ2-3 とを接続する。 ｚ点……ｚ1-5 とｚ2-5 とを接続する。 Ｎ点……ｘ1-34、ｘ2-4 、ｙ1-36、ｙ2-6 、ｚ1-2 およ
びｚ2-8 を接続する。 ｂ）図１１に示すΔ結線の場合。 ｚｘ点…ｘ1-1 、ｘ2-1 、ｚ1-2 およびｚ2-8 を接続す
る。 ｘｙ点…ｘ1-34、ｘ2-4 、ｙ1-3 およびｙ2-3 を接続す
る。 ｙｚ点…ｙ1-36、ｙ2-6 、ｚ1-5 およびｚ2-5 を接続す
る。
びｚ2-8 を接続する。 ｂ）図１１に示すΔ結線の場合。 ｚｘ点…ｘ1-1 、ｘ2-1 、ｚ1-2 およびｚ2-8 を接続す
る。 ｘｙ点…ｘ1-34、ｘ2-4 、ｙ1-3 およびｙ2-3 を接続す
る。 ｙｚ点…ｙ1-36、ｙ2-6 、ｚ1-5 およびｚ2-5 を接続す
る。
【００１７】（第１実施例の効果）各波巻コイルＸ、
Ｙ、Ｚを一方のコイルＸ1 、Ｙ1 、Ｚ1 と他方のコイル
Ｘ2、Ｙ2 、Ｚ2 とに２分割して、その巻線回数（ター
ン数）を一方のコイルＸ1 、Ｙ1 、Ｚ1 が他方のコイル
Ｘ2 、Ｙ2 、Ｚ2 より１回だけ多く設定したことによ
り、各波巻コイルＸ、Ｙ、Ｚは、それぞれｎターンと
（ｎ−１）ターンとの中間、即ち（ｎ−１／２）ターン
の特性を得ることができる。具体的には、図６の出力曲
線Ｃに示すように、（ｎ−１）ターンの時に得られる出
力特性（図６の出力曲線Ｂ）に対して、高速域での出力
低下を最小限に抑えつつ、且つ低速域での出力向上を図
ることができる。言い換えれば、ｎターンの時に得られ
る出力特性（図６の出力曲線Ａ）に対して、低速域での
出力低下が小さく、且つ高速域での出力向上を図ること
ができる。
Ｙ、Ｚを一方のコイルＸ1 、Ｙ1 、Ｚ1 と他方のコイル
Ｘ2、Ｙ2 、Ｚ2 とに２分割して、その巻線回数（ター
ン数）を一方のコイルＸ1 、Ｙ1 、Ｚ1 が他方のコイル
Ｘ2 、Ｙ2 、Ｚ2 より１回だけ多く設定したことによ
り、各波巻コイルＸ、Ｙ、Ｚは、それぞれｎターンと
（ｎ−１）ターンとの中間、即ち（ｎ−１／２）ターン
の特性を得ることができる。具体的には、図６の出力曲
線Ｃに示すように、（ｎ−１）ターンの時に得られる出
力特性（図６の出力曲線Ｂ）に対して、高速域での出力
低下を最小限に抑えつつ、且つ低速域での出力向上を図
ることができる。言い換えれば、ｎターンの時に得られ
る出力特性（図６の出力曲線Ａ）に対して、低速域での
出力低下が小さく、且つ高速域での出力向上を図ること
ができる。
【００１８】また、ｎターンと（ｎ−１）ターンの巻線
は、各相毎に並列接続されているため、図４に示す様な
Ｙ結線の場合に、ｎターン巻線の中性点と（ｎ−１）タ
ーン巻線の中性点とが接続（短絡）されたのと等価にな
る。これにより、ｎターンと（ｎ−１）ターンそれぞれ
の中性点を接続（短絡）せず、何れかの中性点から中性
点ダイオード（図示しない）を介して出力を取り出す場
合に対して、出力向上を図ることができる。さらに、一
方のコイルＸ1 と他方のコイルＸ2 とを並列接続とした
ことにより、電機子巻線１の引出し端子数を少なくでき
るため、信頼性の高い発電機を提供できる。また、引出
し端子数の低減に伴って工数を減らすことができること
からコストダウンを図ることも可能である。本実施例で
は、一方のコイルＸ1 の方が他方のコイルＸ2 より線径
を太くしたことにより、比較例に示した線径が同一の場
合と比べて、ターン数の多い一方のコイルＸ1 の内部抵
抗が低下して発熱を抑えることができる。
は、各相毎に並列接続されているため、図４に示す様な
Ｙ結線の場合に、ｎターン巻線の中性点と（ｎ−１）タ
ーン巻線の中性点とが接続（短絡）されたのと等価にな
る。これにより、ｎターンと（ｎ−１）ターンそれぞれ
の中性点を接続（短絡）せず、何れかの中性点から中性
点ダイオード（図示しない）を介して出力を取り出す場
合に対して、出力向上を図ることができる。さらに、一
方のコイルＸ1 と他方のコイルＸ2 とを並列接続とした
ことにより、電機子巻線１の引出し端子数を少なくでき
るため、信頼性の高い発電機を提供できる。また、引出
し端子数の低減に伴って工数を減らすことができること
からコストダウンを図ることも可能である。本実施例で
は、一方のコイルＸ1 の方が他方のコイルＸ2 より線径
を太くしたことにより、比較例に示した線径が同一の場
合と比べて、ターン数の多い一方のコイルＸ1 の内部抵
抗が低下して発熱を抑えることができる。
【００１９】また、本実施例では、線径の太い一方のコ
イルＸ1 を先にスロット３に挿入してから線径の細い他
方のコイルＸ2 をスロット３に挿入しているため、挿入
性が良好であり、挿入不良を低減できる。つまり、図１
２に示すように、線径の細い他方のコイルＸ2 を先にス
ロット３に挿入してから線径の太い一方のコイルＸ1を
スロット３に挿入した場合、スロット３内の外周寄りに
デッドスペースが出来にくいものの、先に挿入した線径
の細い他方のコイルＸ2 がスロット３内で整然と整列す
るとは限らないため、スロット３内に線径の細い他方の
コイルＸ2 が挿入された後から線径の太い一方のコイル
Ｘ1 を挿入するのは不利になりがちである。そこで、図
１に示したように、線径の太い一方のコイルＸ1 を先に
スロット３に挿入してから線径の細い他方のコイルＸ2
を挿入した方がスロット３内の挿入空間を有効に使うこ
とができるため、容易にスロット３内へ挿入することが
できる。
イルＸ1 を先にスロット３に挿入してから線径の細い他
方のコイルＸ2 をスロット３に挿入しているため、挿入
性が良好であり、挿入不良を低減できる。つまり、図１
２に示すように、線径の細い他方のコイルＸ2 を先にス
ロット３に挿入してから線径の太い一方のコイルＸ1を
スロット３に挿入した場合、スロット３内の外周寄りに
デッドスペースが出来にくいものの、先に挿入した線径
の細い他方のコイルＸ2 がスロット３内で整然と整列す
るとは限らないため、スロット３内に線径の細い他方の
コイルＸ2 が挿入された後から線径の太い一方のコイル
Ｘ1 を挿入するのは不利になりがちである。そこで、図
１に示したように、線径の太い一方のコイルＸ1 を先に
スロット３に挿入してから線径の細い他方のコイルＸ2
を挿入した方がスロット３内の挿入空間を有効に使うこ
とができるため、容易にスロット３内へ挿入することが
できる。
【００２０】また、この場合、線径の細い他方のコイル
Ｘ2 がスロット３内で中心側（回転子側）に偏在するた
め、冷却性の面で効率的であると言える。即ち、線径の
細いコイルの方が太いコイルより発熱量が大きいため、
その発熱量の大きい他方のコイルＸ2 がスロット３内で
中心側に偏在することで冷却風が当たり易くなり、その
結果、冷却性が向上する。
Ｘ2 がスロット３内で中心側（回転子側）に偏在するた
め、冷却性の面で効率的であると言える。即ち、線径の
細いコイルの方が太いコイルより発熱量が大きいため、
その発熱量の大きい他方のコイルＸ2 がスロット３内で
中心側に偏在することで冷却風が当たり易くなり、その
結果、冷却性が向上する。
【００２１】（第２実施例）本実施例は、一方のコイル
Ｘ1 の抵抗値Ｒx1が他方のコイルＸ2 の抵抗値Ｒx2より
略同等以下となる様に、一方のコイルＸ1 と他方のコイ
ルＸ2 の各線径が設定されている。但し、一方のコイル
Ｘ1 の方が他方のコイルＸ2 より線径が太く、且つター
ン数も多い。一方のコイルＸ1 の抵抗値Ｒx1を他方のコ
イルＸ2 の抵抗値Ｒx2より略同等以下とするためには、
一方のコイルＸ1 の線径と他方のコイルＸ2 の線径との
間に下記の数式に示す関係が成立する。なお、各コイル
Ｘ1 、Ｘ2 のターン数と線径を以下の記号で表す。 一方のコイルＸ1 ：ターン数ｎ、線径φx1 他方のコイルＸ2 ：ターン数ｎ−１、線径φx2（但しφ
x1＞φx2） また、線材である銅の伝導率をρcu 、１ターン当たり
の銅線の長さをＬとする。
Ｘ1 の抵抗値Ｒx1が他方のコイルＸ2 の抵抗値Ｒx2より
略同等以下となる様に、一方のコイルＸ1 と他方のコイ
ルＸ2 の各線径が設定されている。但し、一方のコイル
Ｘ1 の方が他方のコイルＸ2 より線径が太く、且つター
ン数も多い。一方のコイルＸ1 の抵抗値Ｒx1を他方のコ
イルＸ2 の抵抗値Ｒx2より略同等以下とするためには、
一方のコイルＸ1 の線径と他方のコイルＸ2 の線径との
間に下記の数式に示す関係が成立する。なお、各コイル
Ｘ1 、Ｘ2 のターン数と線径を以下の記号で表す。 一方のコイルＸ1 ：ターン数ｎ、線径φx1 他方のコイルＸ2 ：ターン数ｎ−１、線径φx2（但しφ
x1＞φx2） また、線材である銅の伝導率をρcu 、１ターン当たり
の銅線の長さをＬとする。
【００２２】
【数１】
【００２３】ここで、各コイルＸ1 、Ｘ2 の線径と電機
子巻線１の温度との関係を図１３に示す。但し、図中の
実線グラフａは、スロット内の断面積に対する銅線の断
面積合計の比率（導体占積率）が一定となるφx1とφx2
との関係を示し、破線グラフｂは、一方のコイルＸ1 が
７ターン、他方のコイルＸ2 が６ターンの場合の上記数
式の関係を示し、実線グラフｃは、導体占積率が一定
となるφx1とφx2との組み合わせ（実線グラフａ）での
測温結果である。
子巻線１の温度との関係を図１３に示す。但し、図中の
実線グラフａは、スロット内の断面積に対する銅線の断
面積合計の比率（導体占積率）が一定となるφx1とφx2
との関係を示し、破線グラフｂは、一方のコイルＸ1 が
７ターン、他方のコイルＸ2 が６ターンの場合の上記数
式の関係を示し、実線グラフｃは、導体占積率が一定
となるφx1とφx2との組み合わせ（実線グラフａ）での
測温結果である。
【００２４】この図１３に示すグラフでは、破線グラフ
ｂの上側がＲx1＞Ｒx2となる領域であるため、Ｒx1をＲ
x2より略同等以下とするためには、破線グラフｂより下
側での使用が必要である。また、実線グラフａより上側
は導体占積率が高くなる領域であるため、実際には導体
占積率が一定となる実線グラフａに沿ったφx1とφx2と
の組み合わせが選択される（但し、実用的には実線グラ
フａより下側でのφx1とφx2との組み合わせを選択する
こともできる）。これらの結果、電機子巻線の温度低減
に効果があるのは、実線グラフａと破線グラフｂとの交
点となるφx1とφx2との組み合わせ（φx1≒１．４、φ
x2≒１．３）、あるいはその交点よりφx1が大となる実
線グラフａで示されるφx1とφx2との組み合わせ（例え
ば、下記の表１に示すＣ及びＤの組み合わせ）である。
ｂの上側がＲx1＞Ｒx2となる領域であるため、Ｒx1をＲ
x2より略同等以下とするためには、破線グラフｂより下
側での使用が必要である。また、実線グラフａより上側
は導体占積率が高くなる領域であるため、実際には導体
占積率が一定となる実線グラフａに沿ったφx1とφx2と
の組み合わせが選択される（但し、実用的には実線グラ
フａより下側でのφx1とφx2との組み合わせを選択する
こともできる）。これらの結果、電機子巻線の温度低減
に効果があるのは、実線グラフａと破線グラフｂとの交
点となるφx1とφx2との組み合わせ（φx1≒１．４、φ
x2≒１．３）、あるいはその交点よりφx1が大となる実
線グラフａで示されるφx1とφx2との組み合わせ（例え
ば、下記の表１に示すＣ及びＤの組み合わせ）である。
【００２５】
【表１】
【００２６】なお、実線グラフｃの測温結果では、Ａ点
に対し、Ｂ点でも十分に温度低減の効果は認められ、そ
の時のＲx1とＲx2との関係を見ても、Ｒx1がＲx2の略＋
２．５％である。従って、Ｒx1とＲx2が略同等という範
囲は、Ｂ点よりもＡ点寄りの範囲である＋４％程度まで
含めて言うことができる。この様に、Ｒx1がＲx2より略
同等以下となるφx1とφx2との組み合わせを選択するこ
とにより、出力向上の実現とともに電機子巻線１の温度
低減を達成できる。本実施例の場合、φx1＞φx2の条件
で一方のコイルＸ1 と他方のコイルＸ2 の各長さを適宜
変更することによって一方のコイルＸ1 の抵抗値Ｒx1を
他方のコイルＸ2 の抵抗値Ｒx2より略同等以下とするこ
とも可能である。
に対し、Ｂ点でも十分に温度低減の効果は認められ、そ
の時のＲx1とＲx2との関係を見ても、Ｒx1がＲx2の略＋
２．５％である。従って、Ｒx1とＲx2が略同等という範
囲は、Ｂ点よりもＡ点寄りの範囲である＋４％程度まで
含めて言うことができる。この様に、Ｒx1がＲx2より略
同等以下となるφx1とφx2との組み合わせを選択するこ
とにより、出力向上の実現とともに電機子巻線１の温度
低減を達成できる。本実施例の場合、φx1＞φx2の条件
で一方のコイルＸ1 と他方のコイルＸ2 の各長さを適宜
変更することによって一方のコイルＸ1 の抵抗値Ｒx1を
他方のコイルＸ2 の抵抗値Ｒx2より略同等以下とするこ
とも可能である。
【００２７】〔変形例〕本実施例では、２分割された各
波巻コイルＸ、Ｙ、Ｚを２層状態で各スロット３に挿入
しているが（即ち、本実施例では３０度ずれた状態で一
方のコイルＸ1と他方のコイルＸ2 とを同一スロット３
に挿入している）、一方のコイルＸ1 と他方のコイルＸ
2 とがずれることなく、同一スロット３に挿入すること
も可能である。また、本実施例では、一方のコイルＸ1
と他方のコイルＸ2 とのターン数を１回だけ異なるよう
に設定しているが、１回に限ることなく、２回以上異な
るようにしても良い。
波巻コイルＸ、Ｙ、Ｚを２層状態で各スロット３に挿入
しているが（即ち、本実施例では３０度ずれた状態で一
方のコイルＸ1と他方のコイルＸ2 とを同一スロット３
に挿入している）、一方のコイルＸ1 と他方のコイルＸ
2 とがずれることなく、同一スロット３に挿入すること
も可能である。また、本実施例では、一方のコイルＸ1
と他方のコイルＸ2 とのターン数を１回だけ異なるよう
に設定しているが、１回に限ることなく、２回以上異な
るようにしても良い。
【図１】スロットに挿入された電機子巻線の断面図（図
２のＡ−Ａ断面図）である。
２のＡ−Ａ断面図）である。
【図２】スロットに挿入された電機子巻線を内周側から
見た展開図である。
見た展開図である。
【図３】電子機巻線のコイル図である。
【図４】電機子巻線の結線方法（Ｙ結線）を示す結線図
である。
である。
【図５】電機子巻線の結線方法（Δ結線）を示す結線図
である。
である。
【図６】電機子巻線の出力特性を示す出力曲線図であ
る。
る。
【図７】スロットに挿入された電機子巻線の断面図であ
る（比較例）。
る（比較例）。
【図８】スロットに挿入された電機子巻線を内周側から
見た展開図である（比較例）。
見た展開図である（比較例）。
【図９】電子機巻線のコイル図である（比較例）。
【図１０】電機子巻線の結線方法（Ｙ結線）を示す結線
図である（比較例）。
図である（比較例）。
【図１１】電機子巻線の結線方法（Δ結線）を示す結線
図である（比較例）。
図である（比較例）。
【図１２】スロットに挿入された電機子巻線の断面図で
ある。
ある。
【図１３】電機子巻線の線径とコイル温度との関係を示
すグラフである（第２実施例）。
すグラフである（第２実施例）。
１ 電機子巻線 ２ ステータコア（固定子鉄心） ３ スロット Ｘ1 、Ｙ1 、Ｚ1 一方のコイル（一方の巻線） Ｘ2 、Ｙ2 、Ｚ2 他方のコイル（他方の巻線）
Claims (3)
- 【請求項１】各相毎にそれぞれ一方の巻線と他方の巻線
とに二分割されて、その一方の巻線と他方の巻線とが並
列接続され、 前記一方の巻線の方が前記他方の巻線より巻き数が多
く、且つ前記一方の巻線の方が前記他方の巻線より線径
が太く設けられていることを特徴とする車両用発電機の
電機子巻線。 - 【請求項２】前記一方の巻線の方が前記他方の巻線より
先に固定子鉄心のスロットに挿入されていることを特徴
とする車両用発電機の電機子巻線。 - 【請求項３】請求項１または２に記載した車両用発電機
の電機子巻線において、 前記一方の巻線の抵抗値が前記他方の巻線の抵抗値より
略同等以下となることを特徴とする車両用発電機の電機
子巻線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16735496A JP3684681B2 (ja) | 1995-06-27 | 1996-06-27 | 車両用発電機の電機子巻線 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-160265 | 1995-06-27 | ||
| JP16026595 | 1995-06-27 | ||
| JP16735496A JP3684681B2 (ja) | 1995-06-27 | 1996-06-27 | 車両用発電機の電機子巻線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0974702A true JPH0974702A (ja) | 1997-03-18 |
| JP3684681B2 JP3684681B2 (ja) | 2005-08-17 |
Family
ID=26486816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16735496A Expired - Fee Related JP3684681B2 (ja) | 1995-06-27 | 1996-06-27 | 車両用発電機の電機子巻線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3684681B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2148087A1 (es) * | 1997-08-09 | 2000-10-01 | Bosch Gmbh Robert | Maquina electrica especialmente maquina de corriente trifasica. |
| EP1225677A2 (en) * | 2001-01-19 | 2002-07-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Automotive alternator |
| US6847147B2 (en) * | 2003-01-29 | 2005-01-25 | Wavecrest Laboratories, Llc | Dynamoelectric machine having windings that differ in wire gauge and number of winding turns |
| JP2009273216A (ja) * | 2008-05-06 | 2009-11-19 | Denso Corp | モータ |
| DE102011088056A1 (de) | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Okuma Corporation | Motor |
| WO2019229972A1 (ja) * | 2018-06-01 | 2019-12-05 | 三菱電機株式会社 | 固定子、電動機、圧縮機、及び空気調和装置 |
| CN113746227A (zh) * | 2020-05-29 | 2021-12-03 | 日本电产株式会社 | 定子及定子的制造方法 |
-
1996
- 1996-06-27 JP JP16735496A patent/JP3684681B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2148087A1 (es) * | 1997-08-09 | 2000-10-01 | Bosch Gmbh Robert | Maquina electrica especialmente maquina de corriente trifasica. |
| EP1225677A2 (en) * | 2001-01-19 | 2002-07-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Automotive alternator |
| EP1225677A3 (en) * | 2001-01-19 | 2002-10-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Automotive alternator |
| KR100453492B1 (ko) * | 2001-01-19 | 2004-10-15 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 차량용 교류발전기 |
| US6847147B2 (en) * | 2003-01-29 | 2005-01-25 | Wavecrest Laboratories, Llc | Dynamoelectric machine having windings that differ in wire gauge and number of winding turns |
| JP2009273216A (ja) * | 2008-05-06 | 2009-11-19 | Denso Corp | モータ |
| DE102011088056A1 (de) | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Okuma Corporation | Motor |
| US8836195B2 (en) | 2010-12-22 | 2014-09-16 | Okuma Corporation | Three-phase electric-motor winding with differing turn numbers forming fractional effective turns |
| DE102011088056B4 (de) | 2010-12-22 | 2021-08-26 | Okuma Corporation | Motor |
| WO2019229972A1 (ja) * | 2018-06-01 | 2019-12-05 | 三菱電機株式会社 | 固定子、電動機、圧縮機、及び空気調和装置 |
| JPWO2019229972A1 (ja) * | 2018-06-01 | 2020-12-10 | 三菱電機株式会社 | 固定子、電動機、圧縮機、及び空気調和装置 |
| CN112204853A (zh) * | 2018-06-01 | 2021-01-08 | 三菱电机株式会社 | 定子、电动机、压缩机及空气调节装置 |
| CN112204853B (zh) * | 2018-06-01 | 2023-04-25 | 三菱电机株式会社 | 定子、电动机、压缩机及空气调节装置 |
| US11831212B2 (en) | 2018-06-01 | 2023-11-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Stator, electric motor, compressor, and air conditioner |
| CN113746227A (zh) * | 2020-05-29 | 2021-12-03 | 日本电产株式会社 | 定子及定子的制造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3684681B2 (ja) | 2005-08-17 |
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