JPH10112948A - Bipolar armature winding of rotating electric machine and its manufacture - Google Patents
Bipolar armature winding of rotating electric machine and its manufactureInfo
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- JPH10112948A JPH10112948A JP26276796A JP26276796A JPH10112948A JP H10112948 A JPH10112948 A JP H10112948A JP 26276796 A JP26276796 A JP 26276796A JP 26276796 A JP26276796 A JP 26276796A JP H10112948 A JPH10112948 A JP H10112948A
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Landscapes
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- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機において
同心巻形状のコイルをもつ電機子巻線及びその製造方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an armature winding having a concentric winding coil in a rotating electric machine and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、交流機とくに三相誘導電動機にお
いて、同心巻で電機子巻線を構成する場合、例えば三相
4極48スロットの電機子巻線は、電機子巻線の展開図
である図11と電機子巻線の収納状態を示すコイル配置
図である図12に示す構成になっている。ここで、図1
1の点線はスロットの上側(開口側)に重ねて挿入され
るコイル辺を示し、図12の実線の円弧は各コイルのコ
イルエンドを、黒点はコイル辺を表している。図中、番
号1〜48はスロット番号(以下、単に#1〜#48の
ように表記する)、U1〜U4はU相の極巻線、V1〜
V4はV相の極巻線、W1〜W4はW相の極巻線を示
す。2. Description of the Related Art Conventionally, in an AC machine, particularly a three-phase induction motor, when an armature winding is formed by concentric windings, for example, an armature winding of three-phase four poles and 48 slots is a development view of the armature winding. The configuration is as shown in FIG. 11 and FIG. 12 which is a coil arrangement diagram showing a housed state of the armature winding. Here, FIG.
A dotted line 1 indicates a coil side inserted over the slot (opening side), a solid arc in FIG. 12 indicates a coil end of each coil, and a black dot indicates a coil side. In the figure, numbers 1 to 48 are slot numbers (hereinafter simply referred to as # 1 to # 48), U1 to U4 are U-phase pole windings, and V1 to V4.
V4 indicates a V-phase pole winding, and W1 to W4 indicate W-phase pole windings.
【0003】ここで、U相の第1極巻線U1に着目する
と、#1〜#12の同心巻コイルは夫々のスロット内に
1個のコイルしか挿入されていない。それに対して、#
2〜#11と#3〜#10の同心巻コイルは、夫々のス
ロット内に他の相の1つのコイル(ここでは、V4とW
1)と共に挿入されている。通常、#2,#11および
#3,#10におけるコイルの巻回数は同一であり、#
1,#12のコイルの半分である。他の全ての同心巻コ
イルの巻回数についても同様で、倍・半分の関係であ
る。Here, focusing on the U-phase first pole winding U1, only one coil is inserted into each of the concentric winding coils # 1 to # 12 in each slot. On the other hand,#
The concentric winding coils # 2 to # 11 and # 3 to # 10 have one coil of another phase (here, V4 and W
Inserted with 1). Usually, the number of turns of the coils in # 2, # 11 and # 3, # 10 is the same,
1, half of the # 12 coil. The same applies to the number of turns of all other concentrically wound coils, and the relationship is twice or half.
【0004】又、特公昭51−28125号公報「同心
巻コイルの巻装方法」では、図13に示すような電機子
巻線の収納状態に関して、特公昭60−36698号公
報では図13,図14に示す構成になっているが、各コ
イルの巻回数に関しては詳細な明示がない。通常、スロ
ット内に他相のコイルが挿入されているコイルの巻回数
は、スロット内に1個のコイルしか挿入されていない場
合の巻回数の半分であり、これらの巻回数については倍
・半分の関係にあるのが一般的である。しかし、このよ
うに各スロット毎の巻回数が倍・半分の関係にある場
合、巻線の起磁力波形を見ると正弦波分布とならないた
め、多くの高調波が存在して電動機の効率や力率の悪化
あるいは電磁振動音が増加するという欠点があった。Japanese Patent Publication No. Sho 51-28125, entitled "Method of Wrapping Concentrically Wound Coil", discloses a housing state of an armature winding as shown in FIG. 14, the number of turns of each coil is not specified in detail. Normally, the number of turns of a coil in which a coil of another phase is inserted in a slot is half of the number of turns when only one coil is inserted in the slot. In general, the relationship is as follows. However, when the number of turns for each slot is twice or half as described above, the waveform of the magnetomotive force of the winding does not show a sinusoidal distribution, so that there are many harmonics and the efficiency and power of the motor are high. There is a drawback that the rate deteriorates or the electromagnetic vibration noise increases.
【0005】これに対して、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。これの改良として、特開平6−26
1479号公報「電機子巻線」においては、巻線方式に
正弦波巻線と二層同心巻を採用している。On the other hand, 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 winding is changed for each slot, and the magnetomotive force distribution of the winding is changed. May form a sine wave winding that attempts to approximate a sine wave. As an improvement of this, JP-A-6-26
No. 1479, entitled "Armature Winding", employs a sine wave winding and a two-layer concentric winding as the winding system.
【0006】図16は三相4極48スロット、並列回路
数が2倍のコイル展開図を示しており、ここで、毎極毎
相のスロット数qは、q=48/(3×4)=4であ
る。各相の極巻線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
連ねて極巻線が構成され、全体としては、U相の極巻線
U1,U2,U3,U4と、V相の極巻線V1,V2,
V3,V4と、W相の極巻線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。
図16において、スロット#5から#16にわたってコ
イルを収納し、この場合の各極巻線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極巻線
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
たって収納コイル(コイルピッチ5)とを順に重ねて構
成されいてる。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。FIG. 16 is a development view of a coil in which three phases, four poles and 48 slots are used, and the number of parallel circuits is doubled. Here, the number of slots q for each pole and each phase is q = 48 / (3 × 4). = 4. The pole winding of each phase is a two-layer concentric winding consisting of four continuous coils distributed in concentric windings. These four are connected to a continuous coil to form a pole winding, and as a whole, a U-phase pole winding U1, U2, U3, U4 and a V-phase pole winding V1, V2,
V3, V4 and W-phase pole windings W1, W2, W3, W4, a total of 12 concentrically wound coils.
In FIG. 16, coils are accommodated in slots # 5 to # 16, and the coil pitch of each pole winding in this case is 11, 9, 7, and 5, respectively. For example, the U-phase first pole winding U1 includes a coil (coil pitch 11) stored over # 5 to # 16, a coil (coil pitch 9) stored over # 6 to # 15, and # 7 to # 14. The coil (coil pitch 7) housed over # 8 to # 13 and the stored coil (coil pitch 5) over # 8 to # 13 are sequentially stacked. Similarly, the other poles of the U-phase and the coils of the other phase are configured by four types of four coils having a coil pitch of 11, 9, 7, and 5 in series.
【0007】ここで、各スロット毎のコイルの巻回数を
図17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コイルの
巻回数は従来と同一で各相のコイル数は2倍である。U
相に着目すると、図17においてU相の第1巻線U1は
#5〜#8と#13〜#16に分布し、巻回数を夫々2
8,21,13,5と5,13,21,28というよう
に変化させ同心形状の巻線を構成している。また、U相
の第2極巻線U2は#17〜#20と#25〜#28に
分布し、巻回数を夫々28,21,13,5と5,1
3,21,28というように変化させて同心形状の巻線
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、#1〜#8においては巻回数が、5,13,2
1,28,28,21,13,5と変化して通常の巻線
の場合とは異なり、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。FIG. 17 shows the number of turns of the coil for each slot. This figure only shows the arrangement of the coils housed in each slot, and does not show the vertical relationship of the coils. The number of turns of the coil housed in the slot is the same as the conventional one, and the number of coils of each phase is twice. U
Focusing on the phases, in FIG. 17, the U-phase first windings U1 are distributed in # 5 to # 8 and # 13 to # 16, and the number of turns is 2 respectively.
8, 21, 13, 5 and 5, 13, 21, 28 to form concentric windings. The U-phase second pole winding U2 is distributed in # 17 to # 20 and # 25 to # 28, and the number of turns is 28, 21, 13, 5 and 5, 1, respectively.
The concentric windings are formed by changing them to 3, 21, and 28. Looking at each slot in which the U-phase winding is accommodated, in # 1 to # 8, the number of windings is 5, 13, 2
1, 28, 28, 21, 13 and 5, which is different from a normal winding, whereby the magnetomotive force distribution of the winding can be made substantially sinusoidal.
【0008】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
17中の#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、33,33,34,34と略
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。In addition, because of the double-layer concentric winding winding system,
As can be seen by focusing on the portions # 1 to # 8 in FIG. 17, the total number of turns of the coil stored in each slot is 33, 33, 34, and 34. It can be seen that it is uniform in almost any slot, and the slot cross-sectional area is effectively used.
【0009】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、高調波巻線係数を0
に近づけるように決定しており、例えば、芝浦レビュ
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。先にも述べたように、図18は図17に
示す巻線における各相コイルの上下配置関係をその巻回
数と共に示している。Here, the number of turns in each slot is such that the magnetomotive force distribution by the winding is substantially sinusoidal, and the harmonic winding coefficient is 0.
It has been determined to be close to that described in, for example, Shibaura Review, No. 8, No. 8, "Theoretical Study of Induction Motor Abnormal Phenomena" (published by Tadayoshi Okawa in August 1934). I have. As described above, FIG. 18 shows the vertical arrangement relationship of each phase coil in the winding shown in FIG. 17 together with the number of turns.
【0010】図19(A)は、この正弦波巻線を施した
場合の起磁力分布を、図19(B)は通常の巻線による
場合の起磁力分布を示す。図20は、図19(A)に対
応する正弦波巻線及び図19(B)に対応する非正弦波
巻線の巻線係数を示す。これら図19,図20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、高調波巻線係数も大幅に低減できる。
尚、図16において、並列回路数が2倍とは外部端子U
−X間で形成される極巻線並列回数が2であることをい
う。FIG. 19A shows the magnetomotive force distribution when the sine wave winding is applied, and FIG. 19B shows the magnetomotive force distribution when the normal winding is used. FIG. 20 shows the winding coefficients of the sine wave winding corresponding to FIG. 19A and the non-sine wave winding corresponding to FIG. 19B. As can be seen from FIGS. 19 and 20, the use of the sine wave winding makes the magnetomotive force distribution closer to a sine wave, and the harmonic winding coefficient can be greatly reduced.
In FIG. 16, the double number of parallel circuits means that the external terminal U
It means that the number of parallel pole windings formed between −X is 2.
【0011】図21は、図17に示す巻線構成において
の各相コイルのスロット内上下関係を含む配置と巻回数
を示している。図21に示すように、まずU相の全極巻
線U1〜U4をスロットに下コイルとして収納し、次に
V相の全極巻線V1〜V4を下コイルとして、そして最
後にW相の全極巻線W1〜W4を上コイルとして夫々収
納する順序を経る。このように二層同心巻とすると、一
相全極巻線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。従って、この巻線構成によれば、重ね巻と同様の正
弦波巻線の効果を発揮することができ、絶縁物の機械挿
入もできる。FIG. 21 shows the arrangement including the vertical relationship in the slot of each phase coil and the number of turns in the winding configuration shown in FIG. As shown in FIG. 21, the U-phase all-pole windings U1 to U4 are housed in the slots as lower coils, then the V-phase all-pole windings V1 to V4 are set as lower coils, and finally the W-phase All the windings W1 to W4 are stored as upper coils. With the two-layer concentric winding as described above, the one-phase all-pole winding can be inserted at the same time, so that the winding can be easily stored and the winding can be inserted into the slot by a machine. Therefore, according to this winding configuration, the effect of a sine wave winding similar to that of a lap winding can be exhibited, and mechanical insertion of an insulator can also be performed.
【0012】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 this winding, by changing the number of turns of one slot for each slot, the winding distribution is changed to make the magnetomotive force waveform of the winding substantially sinusoidal, thereby improving various characteristics of the motor. Was.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図11,図1
5に示すような従来の同心巻巻線方式では、スロット毎
の巻回数が倍・半数の関係にあり、巻線の起磁力波形が
正弦波分布とならないために、多くの高調波が存在して
電動機の効率や力率の悪化あるいは電磁振動音の増加が
あった。However, FIG. 11 and FIG.
In the conventional concentric winding winding method as shown in FIG. 5, the number of turns per slot is twice or half, and since the magnetomotive force waveform of the winding does not have a sine wave distribution, many harmonics exist. As a result, the efficiency and power factor of the motor deteriorated or the electromagnetic vibration noise increased.
【0014】更に、これらの欠点を改良した図16に示
す特開平6−261479号における正弦波巻線を用い
た二層同心巻方式でも、図21から理解されるように各
スロットについて、スロット間での巻数差が少ないが、
全てのスロット(#1〜#48)に異相のコイルが配置
されており、スロット内の上下異相コイル間の絶縁性を
保つために、全てのスロット(ここでは48個)に絶縁
物を挿入する必要があり、非常に巻線工数が増加する。
又、上下コイルの巻回数が大きく異なるスロット(例え
ばスロット番号1,4,5,8,9,12,13,1
6,17,20,21,24,25,28,29,3
2,33,36,37,40,41,63,64,48
では5ターンと28ターン)が存在し、そのためスロッ
ト毎に上下コイル間に挿入する絶縁物の寸法を変化させ
ることが必要となり、多種類の絶縁物を準備する必要が
ある。Further, in the two-layer concentric winding method using a sine wave winding in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-261479 shown in FIG. 16 in which these disadvantages are improved, as shown in FIG. The difference in the number of turns
Out-of-phase coils are arranged in all slots (# 1 to # 48), and an insulator is inserted into all slots (here, 48) in order to maintain insulation between upper and lower out-of-phase coils in the slots. Required, which greatly increases winding man-hours.
Also, slots (for example, slot numbers 1, 4, 5, 8, 9, 12, 13, 1
6,17,20,21,24,25,28,29,3
2,33,36,37,40,41,63,64,48
There are 5 turns and 28 turns), so it is necessary to change the dimensions of the insulator inserted between the upper and lower coils for each slot, and it is necessary to prepare various types of insulators.
【0015】更に、先にスロットに挿入するコイルの巻
回数が少ない場合、挿入したコイルや絶縁物のスロット
内での収まりが悪く、手作業や機械での次工程のコイル
挿入が困難であったり、スロット内に収納した絶縁物の
移動が生じ品質が低下する場合がある。また、二層巻の
ため相間紙の挿入が困難であったり、更に各極巻線数は
q個で夫々の寸法は異なっているので、q個のコイル巻
型が必要である等の欠点がある。Further, if the number of turns of the coil inserted in the slot is small, the inserted coil or the insulating material will not fit inside the slot, and it will be difficult to insert the coil in the next step manually or by machine. In some cases, the insulator stored in the slot may move, resulting in a decrease in quality. In addition, it is difficult to insert the interphase paper because of the two-layer winding, and furthermore, the number of windings of each pole is q and each dimension is different, so that q windings are required. is there.
【0016】本発明の目的は、1極の巻線を構成するコ
イルの数を削減でき、スロット内絶縁物の種類及び使用
個数を削減でき、コイルの機械挿入や相間紙の挿入が容
易に可能な回転電機の2極電機子巻線とその製造方法を
提供することにある。An object of the present invention is to reduce the number of coils constituting a single-pole winding, to reduce the type and number of insulators in a slot, and to easily insert a coil into a machine or insert a sheet of paper. It is an object of the present invention to provide a two-pole armature winding for a rotary electric machine and a method for manufacturing the same.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の手段で
は、毎極毎相のスロット数qが4以上に設定され、且つ
これら各コイルが各スロットに単相同心巻分布をなすよ
うに収納され、巻線の起磁力が略正弦波分布となるよう
に各コイルの巻回数が毎極毎相のスロット間で相互に異
なる値に設定されている。According to the first means of the present invention, the number of slots q for each pole and each phase is set to 4 or more, and each coil has a single homocentric winding distribution in each slot. The number of turns of each coil is set to a mutually different value between slots for each pole and phase so that the magnetomotive force of the windings is housed and has a substantially sinusoidal distribution.
【0018】このような巻線構成では、第1には極巻線
のコイル数がqの1/2となってコイル巻型の数が少な
くなり、第2には異相コイルが挿入されるスロットがな
く、第3にはコイルの機械挿入が容易となり、第4には
コイルエンドに挿入する相間紙の挿入が容易になる。In such a winding configuration, firstly, the number of coils of the pole winding is 1 / of q, the number of coil windings is reduced, and secondly, a slot into which a different-phase coil is inserted. Thirdly, the mechanical insertion of the coil is facilitated, and fourthly, the insertion of the interleaf paper to be inserted into the coil end is facilitated.
【0019】本発明の第2の手段では、三相の各相第1
極巻線をなす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、順に各相の次極巻線が前
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πだけずれた分割領域に
順次分散配置された状態になっている。According to the second means of the present invention, each of the three phases has a first phase.
The coils forming the pole windings are distributed and arranged in each divided region that divides the entire slot region into three, and the next pole winding of each phase is a region that divides the front slot region into three and corresponds to the front pole in order. Each divided region is in a state of being sequentially distributed and arranged in divided regions spatially shifted by π in mechanical angle.
【0020】このようにすると、コイル挿入機を利用し
た2個(極数に等しい)の挿入作業にて全ての巻線の挿
入作業を終えることができ、作業工数が小となる。また
第2グループのコイルの平均巻回長さを短くしたので全
コイル挿入後のコイルエンド寸法が第1グループと略同
一となる。そして、巻線インピーダンスが相間でバラン
スする。(実施例の図6,7,8) 第3の手段では、上記2極電機子巻線で、各コイルの巻
回数を最外側から内側に向かいN1,N2,N3……N
(q/2)とした時、N1>N2>N3……N(q/
2)となるように構成している。In this way, the insertion of all windings can be completed by two (equal to the number of poles) insertion operations using the coil insertion machine, and the number of operation steps is reduced. Further, since the average winding length of the coils of the second group is reduced, the coil end dimensions after inserting all the coils are substantially the same as those of the first group. Then, the winding impedance is balanced between the phases. (FIGS. 6, 7, 8 of the embodiment) In the third means, in the above-mentioned two-pole armature winding, the number of windings of each coil is changed from the outermost to the innermost to N1, N2, N3,.
When (q / 2), N1>N2> N3... N (q /
2).
【0021】これを用いることにより、2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。(実施例の図1,5,6,7,8) 第4の手段では、上記2極電機子巻線で、q各コイルの
巻回数を最内側から外側に向かいN1,N2,N3,…
…N(q/2)とした時、N1>N2>N3……N(q
/2)となるように構成している。By using this, the number of parallel circuits can be doubled for two poles, and the degree of freedom in design is improved. (FIGS. 1, 5, 6, 7, and 8 of the embodiment) In the fourth means, in the two-pole armature winding, the number of turns of each coil q is changed from the innermost to the outermost to N1, N2, N3,.
... N (q / 2), N1>N2> N3 ... N (q
/ 2).
【0022】これを用いることにより、2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。(実施例の図9,10) 第5及び第6の手段では、前記2極電機子巻線で、各端
子から最も近いコイルの口出しを巻回数の少ないコイル
に接続している。By using this, the number of parallel circuits can be doubled for two poles, and the degree of freedom in design is improved. (Embodiments FIGS. 9 and 10) In the fifth and sixth means, in the two-pole armature winding, the lead of the coil closest to each terminal is connected to a coil having a small number of turns.
【0023】サージ電圧が最も大きく加わる端子に最も
近いコイルでは、同相内の巻回数が最も少なく、スロッ
ト内の同相間のコイル巻始めと巻終わりの電圧差を小さ
くすることができ、サージ電圧によるコイルの絶縁破壊
を保護することができる。また、次のスロットでも巻回
数は大コイルに比較して少なく、同相コイルの巻始めと
巻終わりの電圧差を小さくすることができる。(実施例
の図1,6) 第7の手段では、前記2極電機子巻線のグループ毎の順
に挿入する作業が含まれていることを特徴とする。(実
施例の図7,8,10)In the coil closest to the terminal to which the surge voltage is applied most, the number of turns in the same phase is the least, and the voltage difference between the start and end of the coil between the same phases in the slot can be reduced. The insulation breakdown of the coil can be protected. In the next slot, the number of turns is smaller than that of the large coil, and the voltage difference between the start and end of winding of the in-phase coil can be reduced. (FIGS. 1 and 6 of the embodiment) The seventh means is characterized in that an operation of inserting the bipolar armature windings in order of each group is included. (FIGS. 7, 8, and 10 of Examples)
【0024】[0024]
(第1実施例)以下、本発明の第1実施例につき、図1
〜図5を参照しながら説明する。図中、番号1〜36は
スロット番号、U1〜U2はU相の各極巻線、V1〜V
2はV相の各極巻線、W1〜W2はW相の各極巻線を示
す。(First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS. In the drawing, numbers 1 to 36 are slot numbers, U1 to U2 are U-phase pole windings, V1 to V
Reference numeral 2 denotes a V-phase winding, and W1 and W2 denote W-phase windings.
【0025】この実施例では、三相2極スロット数3
6、巻線の並列回路数が2倍としている。図1は電機子
巻線の展開図であり、毎極毎相のスロット数qは、36
/(3×2)=6で、各相の各極巻線は同心巻に分布さ
れた(6/2)=3個の連続コイルからなる単層同心巻
である。この3個が連続コイルに連ねて極巻線が構成さ
れ、全体としては、U相の極巻線U1,U2、V相の極
巻線V1,V2、W相の巻線W1,W2の計6個の同心
巻形状のコイルにより構成されている。In this embodiment, the three-phase two-pole slot number 3
6. The number of winding parallel circuits is doubled. FIG. 1 is an exploded view of the armature winding.
With / (3 × 2) = 6, each pole winding of each phase is a single-layer concentric winding consisting of (6/2) = 3 continuous coils distributed concentrically. These three are connected to a continuous coil to form a pole winding, and as a whole, a total of a U-phase pole winding U1, U2, a V-phase pole winding V1, V2, and a W-phase winding W1, W2 is obtained. It is composed of six concentric wound coils.
【0026】各コイルのコイルピッチは夫々17、1
5、13である。例えば、U相の第1極の巻線U1は、
#1〜#18にわたって収納したコイル(コイルピッチ
17)と、#2〜#17にわたって収納したコイル(コ
イルピッチ15)と、#3〜#16にわたって収納した
コイル(コイルピッチ13)とを連続させて構成されて
いる。U相の他の巻線及び他相の巻線についても同様
に、コイルピッチを17,15,13の3種類の3個の
コイルを連続させて構成されている。The coil pitch of each coil is 17, 1
5 and 13. For example, the U-phase first pole winding U1 is:
The coil (coil pitch 17) stored over # 1 to # 18, the coil (coil pitch 15) stored over # 2 to # 17, and the coil (coil pitch 13) stored over # 3 to # 16 are made continuous. It is configured. Similarly, the other windings of the U phase and the windings of the other phase are configured by three types of three coils having coil pitches of 17, 15, and 13 being continuous.
【0027】ここで、各スロット毎のコイルの巻回数を
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る。スロット内に収納され
るコイルの巻回数は従来と異なり、U相に着目すると、
図2においてU相の第1極巻線U1は、スロット#1〜
#3とスロット#16〜#18に分布し、一つのコイル
巻回数を夫々38,32,25,25,32,38とい
うように変化させ同心形状の巻線を構成している。ま
た、U相の第2極巻線U2は、スロット#19〜#21
とスロット#34〜#36に分布し、巻回数を夫々3
8,32,25,25,32,38というように変化さ
せて同心形状の巻線を構成している。FIG. 2 shows the number of turns of the coil for each slot. This figure only shows the arrangement of coils housed in each slot. The number of turns of the coil housed in the slot is different from the conventional one.
In FIG. 2, the U-phase first pole winding U1 has slots # 1 to # 1.
# 3 and slots # 16 to # 18, and the number of turns of one coil is changed to 38, 32, 25, 25, 32, 38 to form concentric windings. Further, the U-phase second pole winding U2 has slots # 19 to # 21.
And slots # 34 to # 36, and the number of turns is 3
8, 32, 25, 25, 32, 38, and so on to form concentric windings.
【0028】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〜#3においては巻回数がU1では3
8,32,25と分布(以下単に38,32,25,2
5,32,38のように示す)しており、変化度合が図
19(A)に示す従来の正弦波巻線の場合と異なるが、
階段状に変化しているため巻線の起磁力分布は、従来の
正弦波巻線と同様に略正弦波状とすることが可能であ
る。図3(A)は本実施例の正弦波巻線を施した場合の
起磁力分布を、図3(B)は通常の巻線(非正弦波巻
線)による場合の起磁力分布を示し、図4は、夫々の巻
線係数を対比して示す。これら図3,図4からも判るよ
うに本実施例の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調波巻線係数も大幅に低減でき
る。Looking at each slot in which the U-phase winding is accommodated, the number of turns in slot # 1 to # 3 is 3 in U1.
8, 32, 25 and distribution (hereinafter simply 38, 32, 25, 2
5, 32, 38), and the degree of change is different from the case of the conventional sine wave winding shown in FIG.
Because of the stepwise change, the magnetomotive force distribution of the winding can be made substantially sinusoidal like the conventional sinusoidal winding. FIG. 3A shows the magnetomotive force distribution when the sine wave winding of the present embodiment is applied, and FIG. 3B shows the magnetomotive force distribution when the normal winding (non-sine wave winding) is used. FIG. 4 shows the respective winding coefficients in comparison. As can be seen from FIGS. 3 and 4, by using the sine wave winding of the present embodiment, the magnetomotive force distribution approaches a sine wave and the harmonic winding coefficient can be greatly reduced.
【0029】図5は、図1に示す巻線構成においての各
相コイルの配置関係と巻回数とを示す。ここで、図5の
実線の円弧は各コイルのコイルエンドを、黒点はコイル
辺を表している。黒点の大中小において、大きい黒点は
スロット内に一つのコイルが配置され最も巻回数が大き
い38ターンを示し、中の黒点は同様に巻回数が中の3
2ターンを示し、小の黒点は同様に巻回数が小の25タ
ーンを示している。FIG. 5 shows the positional relationship between the coils of each phase and the number of turns in the winding configuration shown in FIG. Here, the solid arc in FIG. 5 represents the coil end of each coil, and the black dots represent the coil sides. Among the large, medium, and small black spots, the large black spot indicates 38 turns in which one coil is arranged in the slot and has the largest number of turns, and the middle black dot similarly indicates that the number of turns is 3 in the middle.
Two turns are shown, and a small black dot similarly shows a small number of turns of 25 turns.
【0030】図5に示すように、まずU相の全極巻線U
1〜U2をスロット内に収納し、次にV相の全極巻線を
V1〜V2、そして最後にW相の全極巻線W1からW2
を夫々収納する順序を経る。このように単層同心巻とす
ると、一相全極巻線を同時スロットに挿入できるため巻
線の収納が簡単になり、機械によるコイルのスロットへ
の挿入が可能となる。As shown in FIG. 5, first, a U-phase all-pole winding U
1 to U2 are stored in the slots, then the V-phase all-pole windings are V1 to V2, and finally the W-phase all-pole windings W1 to W2.
Go through the order of storing each. When the single-layer concentric winding is used, the single-phase all-pole winding can be inserted into the slot at the same time, so that the winding can be easily stored and the coil can be inserted into the slot by a machine.
【0031】また、図5に本実施例のコイル配置を示す
ように単層同心巻であるので、従来の正弦波巻線の二層
同心巻を用いた巻線方式より異相コイル間の絶縁物が不
要となり、大幅な巻線収納工数の削減となる。またコイ
ル数も従来(4極48スロット)の4個(=q)より2
極36スロットのため、3個(q×1/2)のコイルで
良くコイル巻型の個数の低減も図れる。Further, as shown in FIG. 5, the coil arrangement of this embodiment is a single-layer concentric winding, so that the insulation between the different-phase coils is smaller than that of the conventional winding method using two-layer concentric winding of a sine wave winding. Becomes unnecessary, and the number of winding storage man-hours is greatly reduced. Also, the number of coils is two more than the conventional (4 poles, 48 slots)
Since the number of poles is 36, three (q × 1 /) coils are sufficient, and the number of coil winding forms can be reduced.
【0032】そして、次相コイル挿入によるコイルエン
ドの交差部のコイルボリュームが、従来の単層同心巻の
約1/2となるので小さな成形力で成形ができ、コイル
のダメージが少なくなり、且つ、次相コイルの挿入が容
易となる。更に、隣り会うスロットで次相コイルと交差
するスロットは巻回数が少なくなりコイル断面積が小さ
いため、次相目のコイル挿入・成形作業性が向上する。Since the coil volume at the intersection of the coil ends due to the insertion of the next-phase coil is about half that of the conventional single-layer concentric winding, molding can be performed with a small molding force, and coil damage is reduced, and In addition, insertion of the next phase coil becomes easy. Furthermore, the slot that intersects with the next phase coil in the adjacent slot has a smaller number of turns and a smaller coil cross-sectional area, so that the coil insertion / forming workability of the next phase is improved.
【0033】尚、図1に示された巻線構成は、端子U−
X間に2個直列の極巻線群が2群並列接続となっており
巻線の並列回路が2である。更に、本実施例におけるコ
イル巻回数では、基本波の巻線係数が0.962であ
り、図20に示す正弦波巻線における巻線係数0.95
6に対して、約0.6%程度向上しモータ特性が改善さ
れる。Incidentally, the winding configuration shown in FIG.
Two series pole winding groups are connected in parallel between X, and two parallel winding circuits are provided. Further, in the number of coil turns in the present embodiment, the winding coefficient of the fundamental wave is 0.962, and the winding coefficient of the sine wave winding shown in FIG.
6, the motor characteristics are improved by about 0.6%.
【0034】また、上記巻線構成における各スロット毎
の巻回数については図2に一例を示しているが、U相の
巻線が収納されるスロットを例にすると、スロット#1
〜#3においては、巻回数がN3(=38),N2(=
32),N1(=25),N1,N2,N3(ここで、
N3<N2<N1)と分布する。即ち、同心形状のコイ
ルの最外側の巻回数をN1とし、順次内周に向かってN
2,N3と変化している。FIG. 2 shows an example of the number of turns for each slot in the above-described winding configuration. In the case of a slot in which a U-phase winding is housed, for example, slot # 1
From # 3 to # 3, the number of turns is N3 (= 38), N2 (=
32), N1 (= 25), N1, N2, N3 (where,
N3 <N2 <N1). That is, the outermost number of turns of the concentric coil is set to N1, and N
2, N3.
【0035】(第2実施例)第2実施例につき図6,図
7を参照しながら説明する。この実施例のものは、図1
の実施例と同様の単層同心巻において、各相の同一極に
対応する3個の極巻線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7に
示す如く例えばU相の第1極巻線U1は#1〜#18
に、V相の第1の極巻線V1は#25〜#6の分割領域
内に、W相の第1極巻線は#13〜#30の分割領域内
に夫々配置されている。(Second Embodiment) A second embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, FIG.
In the same single-layer concentric winding as in the embodiment, three pole windings corresponding to the same pole of each phase are distributed and arranged in each divided region obtained by dividing all slot regions of the armature core into three. As shown in FIG. 7, for example, the U-phase first pole winding U1 is # 1 to # 18.
In addition, the V-phase first pole winding V1 is disposed in a divided region of # 25 to # 6, and the W-phase first pole winding is disposed in a divided region of # 13 to # 30.
【0036】また、U,V,Wの各相の第2極巻線であ
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極巻線群に対応する各
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だけずれた各分割領域内に配
置されている。U2, V2, and W2, which are the second pole windings of the U, V, and W phases, are also regions obtained by dividing all the slot regions of the armature core into three, and the former first pole winding. Each divided area corresponding to the line group is spatially, that is, a mechanical angle of 2π / p in the circumferential direction.
(P is the number of poles).
【0037】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。まず機械角で2π/3だけ隔たる各相の
第1極巻線U1,V1,W1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
巻線U2,V2,W2を第2の各分割領域に同時に挿入
する。これにより極数と同数の回数、即ち2回の挿入に
よって全てのコイル挿入が完了され、成形工程に移るこ
とになる。The order of inserting the coil groups into the slots is as follows. First, the first pole windings U1, V1, and W1 of each phase separated by 2π / 3 in mechanical angle are simultaneously inserted into the first three divided regions, and then the second poles of each phase separated by 2π / 3 are also inserted. The windings U2, V2, and W2 are simultaneously inserted into the second divided regions. As a result, the insertion of all coils is completed by the same number of times as the number of poles, that is, two insertions, and the process proceeds to a molding step.
【0038】更に、第2実施例において各コイルの挿入
手順について説明する。まず第1回目のコイル挿入作業
は、三相の第1極巻線U1,V1,W1を1つの組とし
て第1グループを形成し、コイルを図示しないコイル挿
入機にセットしてスロットに同時に挿入することができ
る。この第1グループの巻線を構成する各相3個で計9
個のコイルは、図7からも明らかなように全てのコイル
辺がスロット底部に収納される。また、前記第1極巻線
U1,V1,W1の相互間は各々が電気角で240°の
隔たりとなると共に、第1極と第2極とは電気角で18
0°の隔たりとなるように図示しないコイル挿入機にセ
ットするのであるから、同一スロットに同時に挿入され
る関係のコイルはなく、コイルどうしが挿入時にお互い
に干渉はしない。Further, a procedure for inserting each coil in the second embodiment will be described. First, in the first coil insertion operation, a first group is formed by setting the three-phase first pole windings U1, V1, and W1 as one set, and the coils are set in a coil insertion machine (not shown) and inserted simultaneously into the slots. can do. A total of 9 for each of the three phases constituting the windings of the first group.
As shown in FIG. 7, all the coil sides of the individual coils are housed in the bottom of the slot. The first pole windings U1, V1, and W1 are separated from each other by an electric angle of 240 °, and the first pole and the second pole are connected by an electric angle of 18 °.
Since the coils are set in a coil insertion machine (not shown) so as to be separated by 0 °, no coils are simultaneously inserted into the same slot, and the coils do not interfere with each other when inserted.
【0039】次に三相第2極巻線U2,V2,W2のコ
イル平均巻回長さを第1極巻線より数%〜十数%短くし
た上で、第2回目のコイル挿入作業としてこれら第2グ
ループのコイルを図示しないコイル挿入機にセットして
スロットに同時に挿入する。この場合、これらの巻線を
構成する各相3個で計9個のコイルは、図7からも明ら
かなように相互に前記同様に電気角で240°の隔たり
となる。Next, after shortening the average winding length of the three-phase second pole windings U2, V2, and W2 by several percent to several tens of percent from the first pole winding, a second coil insertion operation is performed. These coils of the second group are set in a coil inserter (not shown) and inserted into slots at the same time. In this case, a total of 9 coils of 3 phases each constituting these windings are separated from each other by an electrical angle of 240 ° as described above, as is clear from FIG.
【0040】このように本実施例では、コイル挿入機を
利用した2個(極数に等しい)の挿入作業にて全ての巻
線の挿入作業を終えることができ、作業工数が小とな
る。また第2グループのコイルの平均巻回長さを短くし
たので全コイル挿入後のコイルエンド寸法が第1グルー
プと略同一となる。As described above, in this embodiment, the insertion work of all the windings can be completed by two (equal to the number of poles) insertion work using the coil insertion machine, and the number of work steps is reduced. Further, since the average winding length of the coils of the second group is reduced, the coil end dimensions after inserting all the coils are substantially the same as those of the first group.
【0041】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
域に極巻線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。この第2実施例によ
れば、単層同心巻のため巻線の機械による挿入が可能と
なる。The arrangement relationship of the above-described armature windings based on the arrangement relationship of the coils and the insertion order is such that the coil ends of each phase are arranged in order in the radial direction for each pole, and the poles are arranged in the same annular region. Since the windings are arranged in three phases, the winding impedance is balanced between the phases. According to the second embodiment, the winding can be mechanically inserted because of the single-layer concentric winding.
【0042】(第3実施例)第3実施例につき図8を用
いて説明する。これは2極スロット数48、巻線の並列
回路数が2倍を例にしている。ここで、各相は極巻線U
1〜U2,V1〜V2,W1〜W2の2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2倍に取ることが可能である。その他は図1の構成と
同一である。従って、この実施例を用いることにより、
2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。(Third Embodiment) A third embodiment will be described with reference to FIG. This is an example in which the number of two-pole slots is 48 and the number of parallel circuits of the winding is double. Here, each phase is a pole winding U
1 to U2, V1 to V2, and W1 to W2 respectively, the number of parallel winding circuits can be clearly doubled between the terminals UX. The rest is the same as the configuration of FIG. Therefore, by using this embodiment,
With two poles, the number of parallel circuits can be doubled, and the degree of freedom in design is improved.
【0043】尚、本実施例において、並列回路数が1倍
を取れるのは言うまでもない。 (第4実施例)第4実施例につき図9,図10を参照し
ながら説明する。図9は2極スロット数36、並列回路
数が2倍を例にしている。毎極毎相のスロット数qは、
36/(3×2)=6で、各相の各極巻線は同心巻に分
布された6×(1/2)=3個の連続コイルからなる単
層同心巻である。この3個が連続コイルに連ねて極巻線
が構成され、全体としては、U相の極巻線U1,U2、
V相の極巻線V1,V2、W相の極巻線W1,W2の計
6個の同心巻形状に構成されている。In this embodiment, it goes without saying that the number of parallel circuits can be increased by one. (Fourth Embodiment) A fourth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 shows an example in which the number of two-pole slots is 36 and the number of parallel circuits is twice. The number of slots q for each pole and phase is
With 36 / (3 × 2) = 6, each pole winding of each phase is a single-layer concentric winding composed of 6 × (1 /) = 3 continuous coils distributed in concentric windings. These three are connected to a continuous coil to form a pole winding, and as a whole, U-phase pole windings U1, U2,
The V-phase pole windings V1, V2 and the W-phase pole windings W1, W2 are configured in a total of six concentric windings.
【0044】この実施例はスロット数36の状態で更な
るコイルの銅線量を減少させて、正弦波巻線の効果を引
き出すことが可能であることを示している。各極巻線の
コイルピッチは図9にも示すように夫々17,15,1
3である。例えば、U相の第1極巻線U1は、#1〜#
18にわたって収納したコイル(コイルピッチ17)
と、#2〜#17にわたって収納したコイル(コイルピ
ッチ15)と、#3〜#16にわたって収納したコイル
(コイルピッチ11)とを順に重ねて構成されている。
U相の他の巻線及び他相の巻線についても同様に、コイ
ルピッチを17,15,13の3種類の3個のコイルを
連続させて構成されている。This embodiment shows that it is possible to further reduce the copper dose of the coil in the case of the number of slots of 36 so as to obtain the effect of the sinusoidal winding. The coil pitch of each pole winding is 17, 15, 1 as shown in FIG.
3. For example, the U-phase first pole winding U1 has # 1 to #
Coil stored over 18 (coil pitch 17)
And a coil (coil pitch 15) housed over # 2 to # 17 and a coil (coil pitch 11) housed over # 3 to # 16.
Similarly, the other windings of the U phase and the windings of the other phase are configured by three types of three coils having coil pitches of 17, 15, and 13 being continuous.
【0045】ここでU相に着目すると、図9でU相の第
1極巻線U1は、スロット#1〜#3とスロット#16
〜#18に分布し、同心形状のコイルを構成している。
またU相の第2極巻線U2は、スロット#19〜#21
とスロット#34〜#36に分布し、同心形状のコイル
を構成している。Focusing on the U-phase, the U-phase first pole winding U1 in FIG.
To # 18, forming a concentric coil.
The U-phase second pole winding U2 is provided in slots # 19 to # 21.
And slots # 34 to # 36 to form a concentric coil.
【0046】また各スロット毎の巻回数については、U
相の巻線が収納されるスロットを例に見ると、スロット
#1〜#3においては巻回数がN1,N2,N3で、#
16〜#18ではN3,N2,N1(ここで、N3<N
2<N1)と分布し、同心形状のコイル最内側の巻回数
をN1とし、順次外側に向ってN2,N3と変化してい
る。For the number of turns for each slot, U
Taking the slots in which the phase windings are stored as an example, in slots # 1 to # 3, the number of turns is N1, N2, N3, and #
16 to # 18, N3, N2, N1 (where N3 <N
2 <N1), and the number of turns on the innermost side of the concentric coil is set to N1, and N2 and N3 are sequentially changed outward.
【0047】第4実施例の変形例につき図10を用いて
説明する。これは2極スロット数36、巻線の並列回路
数が1倍又は2倍を例にしている。ここで、各相の極巻
線はU1〜U2,V1〜V2,W1〜W2の2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2倍に取ることが可能である。従って、この実
施例を用いることにより、2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。A modification of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. This is an example in which the number of two-pole slots is 36 and the number of parallel circuits of the winding is one or two. Here, since the pole windings of each phase are composed of two each of U1 to U2, V1 to V2, and W1 to W2, the number of parallel circuits of the windings is clearly doubled between the terminals UX. It is possible. Therefore, by using this embodiment, the number of parallel circuits in two poles is two.
It can be doubled, and the degree of freedom in design is improved.
【0048】これまで述べた実施例では2極36スロッ
ト,2極4スロットにて3回コイル挿入方式及び2回コ
イル挿入方式の例を説明したが、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。In the embodiments described so far, the three-coil insertion method and the two-coil insertion method with two poles and 36 slots and two poles and four slots have been described, but the present invention is not limited to these. Of course, the present invention can be applied to other numbers of poles and slots.
【0049】又、本発明の実施例においては、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 embodiment of the present invention, it is possible to manufacture a coil in which the number of turns is automatically changed by setting the number of turns in the winding machine to an arbitrary value in advance. In addition, the winding can be stored by a machine.
【0050】ここで、図1では、U相の端子Uからコイ
ル巻始めが#16と21でコイル巻回数は25となり、
スロット内には異相のコイルが配置されない。又、端子
V,端子Wの夫々のコイル巻始めも同様に、#4,9,
28,33,であり、夫々の巻回数が25のスロットか
らコイルが巻き始められている。In FIG. 1, the coil winding starts from the U-phase terminal U at # 16 and # 21, and the number of coil windings is 25,
No out-of-phase coil is arranged in the slot. Similarly, at the start of coil winding of each of the terminals V and W, # 4, 9,
28, 33, and the coil is started to be wound from the slot having the number of turns of 25 each.
【0051】一般に、回転電機を商用電源で駆動する際
には問題にならないが、インバータ電源で駆動する場合
には、回転電機とインバータ間の電源ケーブルの静電容
量により電源電圧よりも高いサージ電圧を発生する場合
があり、回転電機の巻線にこのサージ電圧がかかり、最
悪の場合では巻線の絶縁破壊を生じる可能性がある。こ
の場合、特に電源端子近傍のコイルに最も高い電圧が加
わり、異相間ではなく同相間でも絶縁破壊を生じる可能
性がある。Generally, there is no problem when the rotating electric machine is driven by a commercial power supply. However, when the rotating electric machine is driven by an inverter power supply, a surge voltage higher than the power supply voltage due to the capacitance of a power supply cable between the rotating electric machine and the inverter. This surge voltage is applied to the windings of the rotating electric machine, and in the worst case, there is a possibility that the windings will be broken down. In this case, particularly, the highest voltage is applied to the coil near the power supply terminal, and there is a possibility that dielectric breakdown may occur not only between different phases but also between the same phases.
【0052】単層同心巻では、スロット内に同相コイル
だけが配置されているが、スロット内におけるコイルの
巻始めと巻終わりでも相当の電圧差が生じる。図1で
は、各端子からのコイル巻始めは巻回数の最も少ないコ
イルであり、順次巻回数の多いコイルへと接続されてい
る。従って、サージ電圧が最も大きく加わる端子に最も
近いコイルでは、同相内の巻回数が最も少なく、スロッ
ト内の同相間のコイル巻始めと巻終わりの電圧差を小さ
くすることができ、サージ電圧によるコイルの絶縁破壊
を保護することができる。また、次のスロットでも巻回
数は大コイルに比較して少なく、同相コイルの巻始めと
巻終わりの電圧差を小さくすることができる。In the single-layer concentric winding, only the in-phase coil is arranged in the slot. However, a considerable voltage difference occurs between the start and end of the coil winding in the slot. In FIG. 1, the beginning of coil winding from each terminal is the coil with the smallest number of windings, and is sequentially connected to the coil with the largest number of windings. Therefore, in the coil closest to the terminal to which the surge voltage is most applied, the number of turns in the same phase is the least, and the voltage difference between the coil start and end in the same phase in the slot can be reduced, and the coil by the surge voltage Can be protected from dielectric breakdown. In the next slot, the number of turns is smaller than that of the large coil, and the voltage difference between the start and end of winding of the in-phase coil can be reduced.
【0053】ここで、この電機子巻線を2倍結線で運転
すると、各端子に最も近いスロットで巻回数が最少とな
る為、サージによる同相コイル間の絶縁破壊を低下する
ことができる。又、図6のように結線すれば1倍のY結
線,△結線で同様となる。Here, when the armature winding is operated in double connection, the number of turns is minimized in the slot closest to each terminal, so that dielectric breakdown between the in-phase coils due to surge can be reduced. Further, if the connection is made as shown in FIG. 6, the same applies to the 1-time Y connection and the △ connection.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上述べたように、本発明の一つの構成
態様によれば、起磁力が例えば略正弦波分布となるよう
なコイル分布をもつ巻線構成とする場合においても、1
極の巻線を構成するコイル数が毎極毎相当たりのスロッ
ト数の1/2となってコイル巻型数が減少し、異相コイ
ルが収納されるスロットがなくなってスロット内絶縁物
の必要数もなくなる。また、コイルの機械挿入が容易と
なり、更に、異相コイル間に挿入する相間紙の挿入が容
易となり、コイルエンドの根元まで挿入することができ
る等、回転電機の2極電機子巻線とその製造方法を提供
することができる。As described above, according to one embodiment of the present invention, even in the case of a winding configuration having a coil distribution in which the magnetomotive force has, for example, a substantially sinusoidal distribution, the present invention is not limited thereto.
The number of coils constituting the pole winding is の of the number of slots per pole and phase, and the number of coil windings is reduced. Is also gone. In addition, it is easy to insert the coil mechanically, furthermore, it is easy to insert the interleaving paper inserted between the different phase coils, and it is possible to insert it to the root of the coil end. A method can be provided.
【図1】本発明の第1実施例の電機子巻線の展開図、FIG. 1 is a development view of an armature 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 view showing the number of turns of a coil in a slot in the first embodiment;
【図3】巻線の起磁力分布を示す図、FIG. 3 is a diagram showing a magnetomotive force distribution of a winding;
【図4】巻線係数の対照図、FIG. 4 is a contrast diagram of a winding coefficient,
【図5】第1実施例を示すコイル配置図、FIG. 5 is a coil arrangement diagram showing a first embodiment,
【図6】第2実施例を示す電機子巻線の展開図、FIG. 6 is a development view of an armature winding showing a second embodiment,
【図7】第2実施例を示すコイル配置図、FIG. 7 is a coil arrangement diagram showing a second embodiment,
【図8】第3実施例を示すコイル配置図、FIG. 8 is a coil arrangement diagram showing a third embodiment,
【図9】第4実施例を示すコイル配置図、FIG. 9 is a coil arrangement diagram showing a fourth embodiment,
【図10】第4実施例の変形例を示すコイル配置図、FIG. 10 is a coil layout diagram showing a modification of the fourth embodiment;
【図11】従来の同心巻線を示す電機子巻線の展開図、FIG. 11 is a development view of an armature winding showing a conventional concentric winding;
【図12】従来の同心巻線を示すコイル配置図、FIG. 12 is a coil arrangement diagram showing a conventional concentric winding;
【図13】従来の同心巻線を示すコイル配置図、FIG. 13 is a coil arrangement diagram showing a conventional concentric winding;
【図14】従来の同心巻線を示すコイル配置図、FIG. 14 is a coil arrangement diagram showing a conventional concentric winding;
【図15】従来の同心巻線を示す他の電機子巻線の展開
図、FIG. 15 is a development view of another armature winding showing a conventional concentric winding,
【図16】従来の正弦波巻線を示す電機子巻線の展開
図、FIG. 16 is a development view of an armature winding showing a conventional sine wave winding,
【図17】従来の正弦波巻線におけるスロット内の巻回
数を示す説明図、FIG. 17 is an explanatory diagram showing the number of turns in a slot in a conventional sine wave winding,
【図18】従来の正弦波巻線における巻線のコイル配置
図、FIG. 18 is a coil arrangement diagram of a conventional sine wave winding,
【図19】巻線の起磁力分布を示す図、FIG. 19 is a diagram showing a magnetomotive force distribution of a winding;
【図20】巻線係数の対照図、FIG. 20 is a contrast diagram of the winding coefficient,
【図21】従来の正弦波巻線を示すコイル配置図。FIG. 21 is a coil layout diagram showing a conventional sine wave winding.
U1〜U2……U相巻線、 V1〜V2……
V相巻線、W1〜W2……W相巻線、U,V,W,X,
Y,Z……端子、1〜48……スロット番号。U1 to U2: U-phase winding, V1 to V2:
V-phase winding, W1 to W2... W-phase winding, U, V, W, X,
Y, Z... Terminals, 1 to 48... Slot numbers.
Claims (7)
1極に対応する1つの巻線が他と異なる巻回数をもつ少
なくとも1つのコイルを含むと共にコイルピッチが互い
に異なる複数個のコイルからなり、これらコイルが各ス
ロットに収納されてなる電機子巻線において、スロット
数qが4以上に設定され、且つこれら各コイルが各スロ
ットに単相同心巻分布をなすように収納され、巻線の起
磁力が略正弦波分布となるように各コイルの巻回数が毎
極毎相のスロット間で相互に異なる値に設定されている
ことを特徴とする回転電機の2極電機子巻線。1. The number of slots for each pole and phase is set to q,
An armature winding in which one winding corresponding to one pole includes at least one coil having a different number of windings from the other and includes a plurality of coils having different coil pitches, and these coils are housed in respective slots. In the above, the number of slots q is set to 4 or more, and each of these coils is housed in each slot so as to form a single homocentric winding distribution, and each coil is wound so that the magnetomotive force of the winding becomes a substantially sinusoidal distribution. A two-pole armature winding of a rotating electric machine, wherein the number of times is set to a mutually different value between slots of each pole and each phase.
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、順に各相の次極巻線が前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πだけずれた分割領域に順次分散配置された
状態になっていることを特徴とする請求項1に記載の回
転電機の2極電機子巻線。2. A coil forming a first pole winding of each of the three phases is dispersedly arranged in each divided region obtained by dividing the entire slot region into three, and a next pole winding of each phase is sequentially arranged in a front slot region. 3. The divided region which is divided into three and which is sequentially distributed and arranged in divided regions which are spatially shifted by π in mechanical angle from each divided region corresponding to the front pole. A two-pole armature winding of the rotating electric machine according to claim 1.
かいN1,N2,N3,N4,……N(q/2)とした
時、N1>N2>N3>N4……>N(q/2n)であ
ることを特徴とする請求項1に記載の回転電機の2極電
機子巻線。3. When the number of turns of each coil is N1, N2, N3, N4,... N (q / 2) from the outermost side to the innermost side, N1>N2>N3> N4. / 2n), wherein the two-pole armature winding of the rotating electric machine according to claim 1.
かいN1,N2,N3,N4,……N(q/2)とした
時、N1>N2>N3>N4……>N(q/2)である
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機の2極電機
子巻線。4. When the number of turns of each coil is N1, N2, N3, N4,... N (q / 2) from the innermost to the outermost, N1>N2>N3> N4. 2. The two-pole armature winding of the rotating electric machine according to claim 1, wherein
少ない最内周のコイルからとすることを特徴とする請求
項1に記載の回転電機の2極電機子巻線。5. The two-pole armature winding of a rotating electric machine according to claim 1, wherein winding of the coil from each terminal is started from an innermost coil having a small number of turns.
回数の少ないコイルからとすることを特徴とする請求項
2に記載の回転電機の2極電機子巻線。6. The two-pole armature winding of a rotating electric machine according to claim 2, wherein the coil closest to each terminal is led out from a coil having a small number of turns.
され、1極に対応する1つの巻線が他と異なる巻回数を
もつ少なくとも1つのコイルを含むと共にコイルピッチ
が互いに異なる複数個のコイルからなり、これらコイル
が各スロットに収納されて、更に、1つの巻線のコイル
数が(q×1/2)個に設定され、且つ、これら各コイ
ルが各スロットに単層同心巻分布をなすように収納され
る整数スロット巻き構成にされた電機子巻線の製造方法
において、最少コイルピッチを予めスロット数で少なく
ともq個に設定すると共に、少なくとも2極についての
スロットへのコイル収納を三相分の第1極に対応する3
個の巻線を一つのグループとし、三相分の第2極に対応
する3個の巻線を一つのグループとし、第2極の3個の
巻線のコイル平均巻回長さを第1極の3個の巻線より短
く設定した上で、スロットへのコイル挿入作業を上記グ
ループごとの順に実施する作業が含まれることを特徴と
する回転電機の2極電機子巻線の製造方法。7. A plurality of coils, wherein the number of slots q for each pole and each phase is set to 4 or more, one winding corresponding to one pole includes at least one coil having a different number of windings from the other and coil pitches are different from each other. Coils, each coil is accommodated in each slot, the number of coils of one winding is set to (q × 1 /), and each coil is concentric with each slot in a single layer. In a method of manufacturing an armature winding having an integral slot winding configuration housed in a winding distribution, a minimum coil pitch is set in advance to at least q by the number of slots, and a coil for at least two poles is inserted into a slot. Storage corresponding to the first pole for three phases 3
And the three windings corresponding to the second poles of the three phases as one group, and the average winding length of the three windings of the second pole is defined as the first winding. A method for manufacturing a two-pole armature winding of a rotating electric machine, comprising: setting the length of the winding to be shorter than the three windings of the poles, and performing the operation of inserting the coil into the slot in the order of each group.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26276796A JPH10112948A (en) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | Bipolar armature winding of rotating electric machine and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP26276796A JPH10112948A (en) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | Bipolar armature winding of rotating electric machine and its manufacture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10112948A true JPH10112948A (en) | 1998-04-28 |
Family
ID=17380313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP26276796A Pending JPH10112948A (en) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | Bipolar armature winding of rotating electric machine and its manufacture |
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JP (1) | JPH10112948A (en) |
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1996
- 1996-10-03 JP JP26276796A patent/JPH10112948A/en active Pending
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