JPH11346448A - 車両用交流発電機の固定子 - Google Patents
車両用交流発電機の固定子Info
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Abstract
定子を提供すること。 【解決手段】 固定子巻線は、固定子鉄心の軸方向端面
の一方に形成され、電気導体よりなるセグメントのタ−
ン部を配置してなる第1コイルエンド群と、固定子鉄心
の軸方向端面の他方に形成され、重ね巻を形成するよう
に前記セグメントの端部を接合してなる第2コイルエン
ド群とを備える。重ね巻によってターン数を確保できる
とともに、接合部を固定子の軸方向の片側にそろえるこ
とができる。
Description
動される交流発電機に関し、乗用車、トラック等あるい
は船舶などの乗り物に搭載可能な車両用交流発電機の固
定子に関する。
おいて、連続線を用いるのではなく、あらかじめヘアピ
ン状に屈曲した(以下、この屈曲した部分をターン部と
称する)多数の電気導体よりなるセグメントを用い、固
定子のスロットへの挿入工程とセグメントどうしの接合
とによって巻線を構成する方法がある。この構成では接
合箇所が多いので、製造コストを低減するためには接合
工程の自動化が不可欠であった。
定子としては、国際公開92/06527に記載の構成
が知られている。国際公開92/06527には、セグ
メントどうしの接合部を固定子鉄心の片側に環状に配置
し、半田付けや溶接による接合を自動化しやすくする構
成が提案されている。ここに示された構成によれば、ス
ロット内に4本のセグメントが配置され、個々の巻線の
反転接続部や中間接続部に対応したセグメントをあらか
じめ個別に作成し、これらを接合することによって固定
子巻線を形成している。
27では、図21のように、ひとつのスロット内の外層
側と内層側に2本ずつ配置されたセグメントを使って波
巻を形成している。図20に1相分の巻線仕様図を示
す。ここで、図の中央横一列に並ぶ数字はスロット番号
を表す。また、図20の実線は図21のAの位置に挿入
されている電気導体を表し、同様に1点鎖線はB、2点
鎖線はC、そして破線はDの位置に挿入されている電気
導体を表す。
は、同じ長さ、同じ形状を持った複数の基本セグメント
105が含まれている。この基本セグメント105は、
その2本の直線部が、基本の1磁極ピッチ離れたスロッ
ト内にそれぞれ位置するように配置される。そして、複
数の基本セグメントが規則的に配置され、規則的に接合
されることで、一連のコイルが形成される。
に4本の電気導体が収容されるため、固定子鉄心を4周
する波巻コイルが形成される。このため、各周の波巻コ
イルを直列接続するために、基本セグメント105とは
異なる形状の異形セグメントを用いている。この巻線で
は、1周めと2周めとを接続する異形セグメント10
0、2周めと3周めとを接続する異形セグメント101
および3周めと4周めとを接続する異形セグメント10
2を用いている。
線X1、X2を形成するために、2本の異形セグメント
103と異形セグメント104とが用いられている。
コイルを形成するためには、合計5本の異形セグメント
を必要とする。
1、X2が1磁極ピッチ離れて配置される。これは引出
線X1、X2はともにスロットの外層側に配置された電
気導体であるため、他のY相、Z相の基本セグメントと
の干渉を避けるために必要である。
のコイルを形成するためには、少なくとも5本の異形セ
グメントを必要とする。このことは以下のように説明す
ることができる。国際公開92/06527において
は、1つの固定子鉄心のスロットに4本のセグメントを
挿入して接続部106で接続することにより巻線にし
て、固定子鉄心の周りを4周する巻線が形成されてい
る。
を形成するためのセグメントの挿入工程、セグメント端
部の接合工程は全てのセグメントについて同一である。
上記のスロットと同じスロットについてもう1周分の別
の環状巻線を、そして、上記2周分の巻線と3スロット
ずらした位置でさらに2周分の巻線を形成し、計4周分
の環状の巻線を形成する。
線を1本の巻線とするためには、各環について1箇所
(4環で計4箇所)で切断し、他の環の切断部と接続す
る必要がある。異形セグメントは、他の環との接続部を
有する3本および出力端としての引出部を有する2本の
計5本必要になる。
極ピッチ間のコイルエンドに集中して設けることはでき
ない。なぜなら、上述のように、4周分の環状の巻線は
互いに3スロット分だけ位置がずれた2組に分かれ、4
つの環が径方向に並んでいるコイルエンドで重なること
はないからである。
例の半分の2本にすれば、異形セグメントを1磁極ピッ
チ間のコイルエンドに集中させることは可能である。し
かし、スロットあたりのターン数を減らしたのでは、車
両用交流発電機として必要な低速回転域での出力を十分
に確保できない。
た電気導体と外層側から出た電気導体とを接合部106
で接合している。そのため、各スロットから出た電気導
体は、内層側および外層側では全て同一の方向に傾斜し
ており、隣り合うスロットから出た電気導体どうしが干
渉し合うことはない。
巻線においては、接合部106は、固定子鉄心の片側に
おいて、1つの環状に配置されているので、特に固定子
の体格が小さくなると接合部どうしの距離が近接して、
接合工程が難しくなる。
間隔の縮小により、セグメントの固定子鉄心への組み付
け工程が煩雑になり、製造コストが高くなるため、当初
の目的を達成できない。
グメントを用いて固定子巻線を重ね巻(ル−プ巻)にす
ることができるという旨の記載がある。しかし、国際公
開92/06527には、セグメントを用いた重ね巻を
実施することが可能な程度の記載がされていない。
のターン数を確保する固定子を提供することを目的とす
る。
なされたものであり、セグメントを使用した巻線工程を
容易にする固定子を提供することを目的とする。
ーン数を確保しつつ、特異なセグメントが少ない固定子
を提供するものである。
ットを持つ固定子鉄心と前記スロットに装備された多相
の固定子巻線とを有する車両用交流発電機の固定子にお
いて、前記固定子巻線は、電気導体よりなる複数のセグ
メントを接合して構成されており、前記セグメントは、
規則的な形状の基本セグメントと、前記基本セグメント
と形状を異にする異形セグメントとから構成され、前記
基本セグメントは、ターン部を有するU字状であり、前
記固定子鉄心の軸方向端面の一方に、前記セグメントの
ターン部を配置してなる第1コイルエンド群が形成さ
れ、前記固定子鉄心の軸方向端面の他方に、重ね巻を形
成するように前記セグメントの端部を接合して複数の隣
接層コイルエンドを形成してなる第2コイルエンド群が
形成され、前記基本セグメントを規則的にスロットに配
置して前記固定子鉄心のまわりを2周するコイルが形成
され、前記基本セグメントとは形状の異なる異形セグメ
ントで、前記固定子巻線の引出線と1周めと2周めとを
接続するターン部とが構成されることを特徴とする車両
用交流発電機の固定子である。
一のセグメントのターン部を他のセグメントのターン部
が囲むように配置してなることを特徴とする請求項1に
記載の車両用交流発電機の固定子である。
最小とする偶数本の電気導体が径方向にのみ配列されて
いることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用
交流発電機の固定子である。
ける接合部は、2重、3重または4重の環状に配置され
ていることを特徴とする請求項3記載の車両用交流発電
機の固定子である。
機を図に示す各実施例に基づいて説明する。 〔第一実施形態〕図1から図7はこの発明の第一実施形
態を示したもので、図1は車両用交流発電機の主要部断
面、図2から図6は本実施形態の固定子の説明図であ
る。
固定子2と、界磁として働く回転子3と、固定子2並び
に回転子3を支持するハウジング4と、交流電力を直流
電力に変換する整流器5を備えて構成されている。
転するもので、ランデル型ポ−ルコア7、界磁コイル
8、スリップリング9、10、冷却ファン11、12を
備えている。シャフト6は、プーリ20に連結され、自
動車に搭載された走行用のエンジン(図示せず)により
回転駆動される。
アを組合わせて構成されている。ランデル型ポールコア
7は、シャフト6に組付られたボス部71およびボス部
71の両端より径方向に延びるディスク部72、及び1
2個の爪状磁極部73により構成されている。
が設けられている。 そして、ハウジング4の外周両肩部
には、固定子2の第1コイルエンド群31aと第2コイ
ルエンド群31bとの径方向外側に対応して冷却風の排
出孔42が設けられている。
心32に形成されたスロット35内に配置された複数の
電気導体により構成される固定子巻線と、固定子鉄心3
2と電気導体との間を電気絶縁するインシュレータ34
とにより構成される。
固定子鉄心32に装着されるセグメント33の模式的形
状を示す斜視図である。図2に示すように、固定子鉄心
32には、多相の固定子巻線を収容できるように、複数
のスロット35が形成されている。本実施形態では、回
転子3の磁極数に対応して、3相の固定子巻線を収容す
るように、36本のスロット35が、等間隔に配置され
ている。
た固定子巻線は、1本1本の電気導体として把握するこ
とができ、複数のスロット35のそれぞれの中には、偶
数本(本実施形態では4本)の電気導体が収容されてい
る。また、一のスロット内の4本の電気導体は、固定子
鉄心32の径方向に関して内側から内端層、内中層、外
中層、外端層の順で一列に配列されている。これら電気
導体が所定のパターンで接続されることにより、固定子
巻線が形成される。なお、本実施形態では、スロット3
5内の電気導体は、固定子鉄心32の両端のコイルエン
ド部において、一端は連続線を配置することにより、他
端は接合により接続される。
磁極ピッチ離れた他のスロット内の1本の他の電気導体
と対をなしている。
導体間の隙間を確保し、整列して配置するために、一の
スロット内の所定の層の電気導体は、所定の磁極ピッチ
離れた他のスロット内の他の層の電気導体と対をなして
いる。
体331aは、固定子鉄心32の時計回り方向に向けて
1磁極ピッチ離れた他のスロット内の外端層の電気導体
331bと対をなしている。同様に、一のスロット内の
内中層の電気導体332aは固定子鉄心32の時計回り
方向に向けて1磁極ピッチ離れた他のスロット内の外中
層の電気導体332bと対をなしている。
定子鉄心32の軸方向の一方の端部において連続線を用
いることにより、ターン部331c、332cを経由す
ることで接続される。
ては、外中層の電気導体と内中層の電気導体とを接続す
る連続線を、外端層の電気導体と内端層の電気導体とを
接続する連続線が囲むこととなる。このように、固定子
鉄心32の一方の端部においては、対をなす電気導体の
接続部が、同じスロット内に収容された他の対をなす電
気導体の接続部により囲まれる。外中層の電気導体と内
中層の電気導体とを接続により中層コイルエンドが形成
され、外端層の電気導体と内端層の電気導体とを接続に
より端層コイルエンドが形成される。
332aは、固定子鉄心32の時計回り方向に向けて1
磁極ピッチ離れた、他のスロット内の内端層の電気導体
331a' とも対をなしている。同様に、一のスロット
内の外端層の電気導体331b' は、固定子鉄心32の
時計回り方向に向けて1磁極ピッチ離れた他のスロット
内の外中層の電気導体332bと対をなしている。そし
て、これらの電気導体は固定子鉄心32の軸方向の他方
の端部において接合により接続される。
いては、外端層の電気導体と外中層の電気導体とを接続
する接合部と、内端層の電気導体と内中層の電気導体と
を接続する接合部とが、径方向に並んでいる。外端層の
電気導体と外中層の電気導体との接続、および内端層の
電気導体と内中層の電気導体との接続により隣接層コイ
ルエンドが形成される。
おいては、対をなす電気導体の接続部が、重複すること
なく並べて配置される。
った電気導体を所定形状に成形したセグメントにより提
供される。図3に図示されるように、内端層の電気導体
と外端層の電気導体とが、一連の電気導体をほぼU字状
に成形してなる大セグメント331により提供される。
そして、内中層の電気導体と外中層の電気導体とが一連
の電気導体をほぼU字状に成形してなる小セグメント3
32により提供される。
とは基本セグメント33を形成する。そして、基本セグ
メント33を規則的にスロット35に配置して、固定子
鉄心32の周りを2周するコイルが形成される。しか
し、固定子巻線の引出線を構成するセグメントおよび1
周めと2周めとを接続するターン部は基本セグメント3
3とは形状の異なる異形セグメントで構成される。そし
て、本実施形態の場合、異形セグメントの本数は3本と
なる。1周めと2周めとの接続は端層と中層の接続とな
るが、この接続により異形コイルエンドが形成される。
X相について、図4、図5、図6を使用して説明する。
外端層を1点鎖線、外中層を破線、内中層を実線、内端
層を2点鎖線で示す。また、上段がタ−ン部を配列して
なる第1コイルエンド群31aであり、下段が接合部を
配列してなる第2コイルエンド群31bである。また、
図の中央に横一列に並ぶ数字はスロット番号を表し、他
の巻線仕様図においても同様である。
はスロット番号の1番から3スロットおきに配置され
る。第2コイルエンド群31bにおいて、一のスロット
から出た外中層の電気導体の端部は固定子鉄心32の時
計周り方向に向けて1磁極ピッチ離れた他のスロットか
ら出た外端層の電気導体の端部と、また、一のスロット
から出た内端層の電気導体の端部は固定子鉄心32の時
計周り方向に向けて1磁極ピッチ離れた他のスロットか
ら出た内中層の電気導体の端部と接合される。そして、
スロットあたり2タ−ンの重ね巻の第1巻線311が形
成される。
り2タ−ンの重ね巻の第2巻線312が形成される。
312は、図6に示すように、第1巻線311の端部3
3mと第2巻線312の端部33nとが連結され、スロ
ットあたり4タ−ンの巻線315が形成される。
2巻線312の端部33nとを連結するターン部を有す
るセグメントは、基本セグメント33である大セグメン
ト311および小セグメント312とは形状が異なって
いる。
第1巻線311の端部33mと第2巻線312の端部3
3nとを連結するターン部を有するセグメント、巻線端
X1を有するセグメントおよび巻線端X2を有するセグ
メントの3つである。異形セグメントが3つに抑えられ
ることは、次のように説明できる。
に規則的に接合してできる環状の巻線において、1番と
34番のスロット35に挿入されている小セグメント3
32のターン部332cを切断することによって得るこ
とができる。
してできる環状の巻線において、1番と34番のスロッ
ト35に挿入されている大セグメント331のターン部
331cを切断することによって得ることができる。そ
して、ターン部331cの切断部の一方とターン部33
2cの切断部の一方とを直列に連結し、それぞれの切断
部の他方を巻線端とすることにより、1本の巻線315
を形成している。このように、2つの環状の巻線を2箇
所で切断し、一の環の切断部と他の環の切断部とを接続
して1本の巻線にすることで、4ターンの重ね巻の巻線
315を形成できる。そのため、必要な異形セグメント
は3つである。
エンド群31aの1磁極ピッチ間に集中して設けること
ができる。本実施形態では、ターン部331cが第1巻
線311を形成し、ターン部332ccが第2巻線31
2を形成するからである。X相と同様にして、互いに1
20度ずつ位相の異なるスロットにY相、Z相が形成さ
れる。X相の巻線端X1、および図示せぬY相、Z相の
巻線端Y1、Z1は、整流器5に接続され、巻線端X2
は中性点として図示せぬY2、Z2と接続される。そし
て、図7に示すようにこれらの3相が星形結線される。
図6に示した巻線では、整流器5につながる巻線端X1
は、第1コイルエンド群31a側から軸方向に取り出さ
れている。
基本セグメント33は、U字状の小セグメント332の
ターン部332cをU字状の大セグメント331のター
ン部331cが囲むように揃えられ、固定子鉄心32の
軸方向側面の一方側から挿入される。その際、大セグメ
ント331の一方の電気導体331aは固定子鉄心32
の一のスロットの内端層に、小セグメント332の一方
の電気導体332aは前記一のスロットの内中層に、そ
して、大セグメント331の他方の電気導体331bは
固定子鉄心32の前記一のスロットから時計方向に1磁
極ピッチ離れた他のスロットの外端層に、小セグメント
332の他方の電気導体も前記他のスロットの外中層に
挿入される。
には内端層側から、上述の電気導体として直線部331
a、332a、332b' 、331b' が一列に配置さ
れる。ここで、332b' 、331b' は1磁極ピッチ
ずれた他のスロット内の電気導体と対をなしている大小
のセグメントの直線部である。
て、端層側に位置している電気導体は、大セグメント3
31が開く方向に接合部331d、331eが1.5ス
ロット分傾けられる。そして、中層の電気導体は、小セ
グメント332が閉じる方向に接合部332d、332
eが1.5スロット分傾けられる。
メント33について繰り返す。そして、第2コイルエン
ド群31bにおいて、外端層の接合部331e' と外中
層の接合部332eとが、そして、内中層の接合部33
2dと内端層の接合部331d' とが溶接、超音波溶
着、アーク溶接、ろう付け等の手段によって接合され、
電気的に接続されている。
ス等で略U字型形状に成形される。大セグメントと小セ
グメントは個別に成形しても良いし、銅平板から2本を
同時に成形しても良い。また、セグメントは直線の平角
断面を持つ電気導体をひねって形成される。ターン部の
形状は、図3に示すようなコの字形に限らず、円弧状と
してもよい。 〔第一実施形態の作用効果〕上記構成とすることによ
り、第1コイルエンド群31aおよび第2コイルエンド
群31bにおいて、各層の電気導体は同一方向に傾斜し
ている。そのため、同じ層のセグメントどうしが干渉す
ることなく、スロットあたり4タ−ンの重ね巻の巻線3
15を形成することができる。この時、異形セグメント
は1相あたり3本のみで済み、他はすべて基本セグメン
ト33の配置で重ね巻の巻線を構成できる。
を揃えることができ、作業性を改善できる。その一方で
多数の接合部を、2重の環状に等間隔に配置できる。そ
のため、接合部間の距離の近接を抑制でき、溶接などの
接合工程を容易にできる。たとえば、溶接装置の位置決
め、溶接したい部位への位置合わせなどが容易になるな
ど、生産性の向上が可能である。
31が小セグメント332を囲むように2重のタ−ン部
を形成しているので、両者をそろえて同時にスロットに
導入できることや、タ−ン部の成形加工において両者を
同時に製作することも可能であるので、生産性をより向
上させることができる。
を第1コイルエンド31aの1磁極ピッチ間に集中した
部分に設けることによっても、生産性を向上することが
できる。
において、セグメント製作および巻線工程の生産性を向
上させ、製造コストの低減をすることができる。 〔第二実施形態〕第1実施形態では、スロットあたり4
ターンの巻線315を示した。しかし、車両が要求され
る出力特性に応じ、スロットあたりの電気導体数を多く
したいという要求は、以下の第2から第4の実施形態の
ようにして実現することができる。
導体数を4本とした巻線の構造を示したが、スロットあ
たりの電気導体数を4本を単位とした巻線316を巻線
315の径方向に積層することができる。これによって
一のスロットに形成された複数個の4ターンの巻線を直
列に接続することができる。
の第1コイルエンド群31aの模式的な断面を図8に、
また1相分の巻線仕様図を図9、図10に示す。図9は
外端層側から4層分形成される巻線を表し、外端層側か
ら第1層を1点鎖線、第2層を破線、第3層を実線、第
4層を2点鎖線で示す。また、図10は第5層から第8
層で形成される巻線を表し、外端層側から第5層を1点
鎖線、第6層を破線、第7層を実線、第8層を2点鎖線
で示す。図9の巻線および図10の巻線は第一実施形態
と同様にして形成される。そして、巻線端XX1と巻線
端XX2とをつなぐターン部を持つセグメントを1本配
置することにより、図9、図10の巻線は直列に接続さ
れる。
接合部を揃えることができ、作業性を改善できる。その
一方で多数の接合部を4重の環状に等間隔に配置でき
る。そのため、第一実施形態と同様に接合工程の生産性
を確保できる。また、この実施形態では異形セグメント
は1相あたり5本必要となるが、第一実施形態と同様
に、それらの異形セグメントは第1コイルエンド群31
aの1磁極ピッチの間に集中させることができる。 〔第三実施形態〕第一実施形態では、スロットあたりの
電気導体数を4本とした巻線315の構造を示したが、
スロットあたりの電気導体数を4の倍数の場合として、
第1コイルエンド群31aで巻線315が巻線317に
多重に囲まれるようにセグメントのターン部を配置して
もよい。
本、さらに隣接する2本ずつを順次組み合わせて第一実
施形態と同様の巻線を複数形成し、これらを直列に接続
する。スロットあたりの導体数が8本の場合の第1コイ
ルエンド群31aの模式的断面を図11に、また1相分
の巻線仕様図を図12、図13に示す。第1層から第8
層のうち、図12は第3層から第6層の構成を示し、図
13は第1層、第2層、第7層、第8層の構成を示して
いる。
点鎖線、第4層を破線、第5層を実線、第6層を2点鎖
線で示す。また、図13において、外端層側から第1層
を1点鎖線、第2層を破線、第7層を実線、第8層を2
点鎖線で示す。図9の巻線および図10の巻線は第一実
施形態と同様にして形成される。図12の巻線端XX
3、図13の巻線端XX4をつなぐタ−ン部を持つセグ
メントを1本配置することにより、図12、図13の巻
線は直列に接続される。
接合部を揃えることができ、作業性を改善できる。その
一方で多数の接合部を4重の環状に等間隔に配置でき
る。そのため、第一実施形態と同様に接合工程の生産性
を確保できる。また、この実施形態においても異形セグ
メントは1相あたり5本必要となるが、第一実施形態お
よび第2実施形態と同様に、それらの異形セグメントは
第1コイルエンド群31aの1磁極ピッチの間に集中さ
せることができる。 〔第四実施形態〕第一実施形態では、スロットあたりの
電気導体数を4本とした固定子巻線の構造を示したが、
スロットあたりの電気導体数を6本として、一方のコイ
ルエンドで2つのU字状の小セグメント332、333
を径方向に配置し、それらを1つの大セグメント331
が囲む構造としてもよい。
式的な断面図であり、外端層側から第1層、第2層、第
3層、第4層、第5層、第6層とする。第1層と第6層
とで端層331a、331b' を形成し、第2層と第3
層とで中層332a、332b' を、そして、第4層と
第5層とで他の中層333a、333b' を形成する。
第1層と第6層とによって外端層間をつなぐタ−ン部が
形成され、その内側に第2層と第3層、および第4層と
第5層をつなぐタ−ン部が配置されている。巻線仕様図
を1相分を代表例として、図15、図16に示す。
1層を1点鎖線、第2層を細い破線、第3層を細い実
線、第4層を2点鎖線、第5層を太い破線、第6層を太
い実線で示す。図15に示す第1巻線313および図1
6に示す第2巻線314は、スロットあたり3ターンの
重ね巻の巻線を形成する。第1巻線313の巻線端XX
5、第2巻線314の巻線端XX6をつなぐタ−ン部を
持つセグメントを1本配置することにより、図15、図
16の巻線は直列に接続される。
に、第2コイルエンド群31bに接合部を揃えることが
でき、作業性を改善できる。その一方で多数の接合部を
3重の環状に等間隔に配置できるため、第一実施形態と
同様に接合工程の生産性を向上できる。
セグメントは第1巻線313の端部XX5と第2巻線3
14の端部XX6との接続部を有するセグメント、巻線
端X1を有するセグメントおよび巻線端X2を有するセ
グメントの3本である。また、異形セグメントは第一実
施形態から第三実施形態と同様に、第1コイルエンド群
31aの1磁極ピッチの間に集中させることができる。 〔その他の実施形態〕第一実施形態においては、第1巻
線311と第2巻線322とを接続する異形セグメント
は、内端層と外中層との接続とし、外端層と内中層とを
引出線とした。しかし、第1巻線311と第2巻線32
2とを接続する異形セグメントは、外端層と内中層との
接続とし、内端層と外中層とを引出線としてもよい。
ント33の形状を、一方のコイルエンドにおいて、大セ
グメント331のターン部331cが小セグメント33
2のターン部332cを囲むU字状とした。しかし、棒
状のセグメントをスロット35に挿入し、第一実施形態
においてターン部を経由して連続線を用いて接続してい
た部分を接合により接続してもよい。この場合は、双方
のコイルエンドにおいて、電気導体が接合により接続さ
れて電気巻線を形成する。そして、その接合部は一方の
コイルエンドにおいては、内層側と外層側の2層の環状
に並んで位置し、他方のコイルエンドにおいては、外中
層の電気導体と内中層の電気導体との接合部を外端層の
電気導体と内端層の電気導体との接合部が囲むように位
置する。
層の電気導体と内中層の電気導体との接合部を、外端層
の電気導体と内端層の電気導体との接合部が囲み、他方
のコイルエンドにおいて、外端層の電気導体と外中層の
電気導体と、および内端層の電気導体と内中層の電気導
体とを連続線で接続した構成としてもよい。
引出線は第1コイルエンド群31a側に設けたが、引出
線を接合部側である第2コイルエンド群31bに設けて
も構わない。
が、導体数が6+4N(N:自然数)の場合も、内端層
と外端層がタ−ン部でつながり、他は径方向に並んでい
る層がタ−ン部でつながっていれば、同様の巻線構造を
適用できる。
爪状磁極を持ち、固定子2のスロットを36個としてい
るが、極数が変更され、それに伴いスロット数が変更さ
れた場合にも、同様の形態の巻線構造を適用できる。例
えば、スロット数を2倍にして2つの三相巻線群を形成
し、これらの出力を合成してもよい。
るときに、それらを接続して1本の巻線を形成するが、
それらの接続の組合せは任意である。すなわち、車両か
ら要求される出力特性に応じ、直列接続でも、並列接続
でも、または直列と並列の複合接続でもよい。図17は
直列と並列の複合接続を示したものである。図17はス
ロットあたり8ターンの巻線を形成した実施形態、例え
ば第二実施形態において、第1巻線311の端部33m
と第2巻線の端部33nとをそれぞれ棒状のセグメント
を用いて形成し、それら第1巻線311と第2巻線32
2とを並列に接続している。そして、それを他の4ター
ン分の巻線と直列に接続して、それらの両端を出力とし
て各相の巻線を形成している。
2つの巻線を形成する場合に、星形結線の巻線を2組作
り、各々の整流器によって直流に変換した後、直流出力
を合成してもよい。
合を示したが、スロット数が倍になった実施形態におい
ても同様に巻線を形成することができる。スロット数が
倍になった場合の回路図を図19に示す。図19に示す
例では、お互いに電気角で30°異なる巻線を、上記実
施形態と同様に形成し、それらを直列に接続してX相、
Y相、Z相のそれぞれの巻線を形成している。また、お
互いに電気角で30°異なる巻線のそれぞれを星形結線
して、各々の整流器によって直流に変換した後、直流出
力を合成してもよい。なお、スロットが3倍以上に設定
される場合も、同様の巻線を形成できる。
相、Y相、Z相を星形結線して形成したが、X相、Y
相、Z相を三角結線して形成してもよい。あるいは、2
つ以上の整流器を用いて整流後の直流出力を合成する場
合に、星形結線と三角結線とを組合わせてもよい。
の周回数より1多い数となるので、第一実施形態および
第四実施形態で説明したようなスロットを周回する巻線
311、312、313、314のような巻線の個数よ
り1多い数だけ必要となる。上記巻線311、312、
313、314は固定子鉄心1周あたり複数ターンの巻
線であるので、ターン数を維持しつつ、異形セグメント
の本数を抑えることができる。
角断面のものを用いたが、少なくともスロット内に収容
される直線部331a、331b、332aおよび33
2bが平角断面であればよく、その他の部分は丸線断面
でもよい。
面図である。
る。
る。
ある。
ある。
ある。
簡略図である。
ある。
である。
の簡略図である。
である。
である。
の簡略図である。
である。
である。
る。
配置を示した図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 複数のスロットを持つ固定子鉄心と前記
スロットに装備された多相の固定子巻線とを有する車両
用交流発電機の固定子において、 前記固定子巻線は、電気導体よりなる複数のセグメント
を接合して構成されており、 前記セグメントは、規則的な形状の基本セグメントと、
前記基本セグメントと形状を異にする異形セグメントと
から構成され、 前記基本セグメントは、ターン部を有するU字状であ
り、 前記固定子鉄心の軸方向端面の一方に、前記セグメント
のターン部を配置してなる第1コイルエンド群が形成さ
れ、 前記固定子鉄心の軸方向端面の他方に、重ね巻を形成す
るように前記セグメントの端部を接合して複数の隣接層
コイルエンドを形成してなる第2コイルエンド群が形成
され、 前記基本セグメントを規則的にスロットに配置して前記
固定子鉄心のまわりを2周するコイルが形成され、前記
基本セグメントとは形状の異なる異形セグメントで、前
記固定子巻線の引出線と1周めと2周めとを接続するタ
ーン部とが構成されることを特徴とする車両用交流発電
機の固定子。 - 【請求項2】 前記第1コイルエンド群は、一のセグメ
ントのターン部を他のセグメントのターン部が囲むよう
に配置してなることを特徴とする請求項1に記載の車両
用交流発電機の固定子。 - 【請求項3】 前記スロット内には、4本を最小とする
偶数本の電気導体が径方向にのみ配列されていることを
特徴とする請求項1または2に記載の車両用交流発電機
の固定子。 - 【請求項4】 前記第2コイルエンド群における接合部
は、2重、3重または4重の環状に配置されていること
を特徴とする請求項3記載の車両用交流発電機の固定
子。
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