JPH1169737A - 電動機固定子の製造方法 - Google Patents

電動機固定子の製造方法

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JPH1169737A
JPH1169737A JP26262997A JP26262997A JPH1169737A JP H1169737 A JPH1169737 A JP H1169737A JP 26262997 A JP26262997 A JP 26262997A JP 26262997 A JP26262997 A JP 26262997A JP H1169737 A JPH1169737 A JP H1169737A
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JP
Japan
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coil
phase
coils
iron core
stator
Prior art date
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JP26262997A
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English (en)
Inventor
Noboru Ichinomiya
登 市之宮
Megumi Imazu
恵 今津
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Aichi Elec Co
Original Assignee
Aichi Elec Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 12n個のスロットHを有する鉄心Gに4n
極の三相巻線を装着する電動機固定子において、作業工
数の低減、品質の向上及びコイルエンドのコンパクト化
を達成する。 【構成】 鉄心Gに電気角180゜のフルピッチで装着
できるように巻回したコイルを各相当たり渡り線を介し
て複数つなげて形成し、この複数のコイルを巻回方向が
同一となるように電気角360゜間隔で前記鉄心へ装着
して一つの相巻線を構成するとともに、この鉄心への装
着作業を前記渡り線を切断することなく、Cu1とCu
2、Cv1とCv2、Cw1とCw2の各相毎に3回に
分けて行うようにした製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、同期電動機等の製造方
法に関し、特にnを自然数としたとき、12n個のスロ
ットを有する鉄心に4n極の三相巻線を装着するように
した固定子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】上記同期電動機は、永久磁石界磁を備え
た回転子の外側に該界磁と同数の極数に巻装された三相
巻線を備えた固定子を配置し、インバータを介して供給
される電源によって巻線を順次励磁して回転子を回転さ
せるように構成されている。
【0003】図6は固定子コイルを展開図で示したもの
であり、12個のスロットを有する固定子鉄心に3相4
極のコイルが装着されており、従って毎極毎相のスロッ
ト数は1に構成されている。図中1〜12はスロット番
号を表しており、これらスロットには電気角180゜の
フルピッチでコイルが装着されている。即ち、スロット
1と4に跨って実線で示すU相の第1コイルCu1が装
着され、これと電気角360゜隔てたスロット7と10
に跨って同様の実線で示すU相の第2コイルCu2が装
着され、同様にスロット3から6及び9から12に跨っ
て破線で示すV相コイルCv2及びCv1がそれぞれ装
着され、スロット5から8及び11から2に跨って一点
鎖線で示すW相コイルCw1及びCw2がそれぞれ装着
され、これら各相コイルは相互に電気角120゜ずつず
らして配置されている。
【0004】上記コイルは周知のように、巻線機によっ
て巻回されたものをコイルインサータによって鉄心のス
ロットに挿入するものであり、このコイルインサータに
先ずコイルCu2,Cv2,Cw2をセットして鉄心へ
同時に挿入し、次にコイルCu1,Cv1,Cw1をセ
ットして同様に挿入するものである。従って鉄心から突
出する各コイルのコイルエンドは、コイルCu2,Cv
2,Cw2が外層側、コイルCu1,Cv1,Cw1が
内層側となって2層に配置されることになる。
【0005】また、巻線機による巻回数が少なくて済む
ため、各相における複数のコイルは直列に結線される。
即ち、U相におけるコイルCu1の引き出し線X2はコ
イルCu2の引き出し線X3と結線され、同様にV相の
引き出し線Y2とY3、W相の引き出し線Z2とZ3と
がそれぞれ結線され、これらの結線部分は絶縁紙で覆っ
てコイルエンド内に固定される。各相の残った引き出し
線U,V,Wは例えば電源線としてリード線と結線さ
れ、またX1,Y1,Z1は中性点として結線される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の固定子にお
いては、三相コイルを2回の挿入工程によって鉄心に装
着することができるものであるが、反面、種々の欠点も
備えている。先ず、引き出し線が合計12本存在するた
め、結線を行う際のこれら引き出し線の判別が厄介とな
り、この結果結線作業の遅延による工数の増加、さらに
は誤結線の多発による不良率の増大等が生じ、電動機を
コストアップさせる要因となっていた。
【0007】また各相のコイル間の渡り部分を結線し、
この部分を絶縁しさらにコイルエンド内へ固定する必要
があるため、これらの作業に工数を要するとともに、こ
の結線部分を収容するコイルエンドが肥大化して整形寸
法が大きくなってしまうという欠点がある。
【0008】また鉄心のスロットへコイルを挿入する際
は、3つのコイルを3等配で隙間なくコイルインサータ
のブレードにセットするため、コイル相互での挿入時の
干渉が大きくなって電線傷等の発生率が高くなる。また
内層側コイルを挿入する際は、先に装着された外層側コ
イルのコイルエンドを外側へ大きく拡げて、内層側コイ
ルの挿入の妨げとならないように形成する必要がある
が、図6の例の外層側コイルCu2,Cv2,Cw2の
各コイルエンドの跨ぐ範囲内には内層側コイルCu1,
Cv1,Cw1の挿入されるスロットが各々2個ずつ存
在し、このためこの固定子のコイルエンドは3ヶ所で外
側へ大きく膨らませたおにぎり形状となる。そして前述
のコイル相互の干渉が存在するために挿入抵抗が大き
く、この挿入抵抗を少しでも緩和する必要上、特に内層
側コイルを挿入する際は外層側コイルを外側へ一層大き
く膨らませて構成する必要が生じる。従って各外層側コ
イルのコイルエンド長は当然長くなり、電線使用量及び
電気的抵抗値が増加するといった欠点が存在する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、nを自然数と
したとき、12n個のスロットを有する鉄心に4n極の
三相巻線を装着するものにおいて、前記鉄心に電気角1
80゜のフルピッチで装着できるように巻回したコイル
を各相当たり渡り線を介して複数つなげて形成し、この
複数のコイルを巻回方向が同一となるように電気角36
0゜間隔で前記鉄心へ装着して一つの相巻線を構成する
とともに、この鉄心への装着作業を前記渡り線を切断す
ることなく各相毎に3回に分けて行うようにした電動機
固定子の製造方法である。
【0010】
【作用】各相におけるコイル間が渡り線によって予め接
続されるため、コイルを鉄心に装着したときの引き出し
線は、各相の巻き始めと巻き終わりのみとなって合計6
本となる。また各相毎にコイルを3回に分けて鉄心へ装
着するため、コイルエンドの跨ぐ範囲内に後からコイル
が挿入されるスロットが2個存在するものは、最外層の
コイルのみとなる。
【0011】
【実施例】本発明の実施例を、12個のスロットを有す
る鉄心に4極の三相巻線を装着する場合を例にとって説
明するが、例えば24スロット8極等、スロット数が1
2n個で極数が4n個のものであれば、これら実施例の
コイル配置が反復するのみであるので、本発明の製造方
法は有効に適用することができる。
【0012】図2は、本発明によって鉄心に装着された
固定子コイルを展開図で示したものであり、鉄心スロッ
ト1〜12に対するコイル配置は図6に示した例と同一
であるため、重複する説明は省略する。本発明の場合、
各相における複数のコイルは、巻線機による巻回時に予
め直列につなげて形成されている。例えばU相コイルC
u1とCu2は渡り線A1によってつながれ、巻き始め
と巻き終わりから引き出される引き出し線は2本のみと
なっている。Cu1とCu2は、巻回方向が同一となる
ように電気角360゜間隔で鉄心へ装着されている。V
相及びW相に関しても2つのコイルが渡り線A2及びA
3によってそれぞれつながれて、同様に鉄心へ装着され
ている。これら各相の引き出し線の合計は6本であり、
図1に示すように、各相の一方の引き出し線U,V,W
は例えば電源線としてリード線Dと結線され、またX
1,Y1,Z1は中性点Fとして結線される。
【0013】図3は、固定子鉄心へ図1及び図2に示し
たようにコイルを装着するための方法を説明するもので
ある。本発明においては、コイルを各相毎に3回に分け
て鉄心へ装着するものであり、図3はU相コイルをコイ
ルインサータのブレードBにセットした状態を示してい
る。電気角360゜間隔で鉄心へ装着するために、コイ
ルCu1とCu2は機械角180゜対称位置でブレード
Bにセットされる。このとき両コイルは、渡り線A1に
よってつながったままとなっている。そしてこのコイル
Cu1とCu2はブレードBの環内を上下動する図示し
ないストリッパによって押し上げられて鉄心のスロット
内へ挿入されるが、このときコイルCu1とCu2は円
周方向に離間しているため、相互に干渉することなくス
ムースに挿入することができる。
【0014】上記の要領で例えばW相コイルCw1,C
w2、V相コイルCv1,Cv2、U相コイルCu1,
Cu2の順に鉄心GのスロットHへ挿入して、それぞれ
外層、中層、内層として装着すると、図1に示すような
コイルエンド形状を得る。外層コイルCw1,Cw2の
各コイルエンドの跨ぐ範囲内には、中層コイルCv1,
Cv2及び内層コイルCu1,Cu2の挿入されるスロ
ットが各々2個ずつ存在し、このためこの部分は外層コ
イルのコイルエンドを外側へ大きく膨らませる必要があ
る。しかし中層コイルCv1,Cv2の各コイルエンド
の跨ぐ範囲内には、内層コイルCu1,Cu2の挿入さ
れるスロットが各々1個ずつ存在するのみであるため、
中層コイルのコイルエンドはさほど大きく膨らませなく
ても内層コイルを容易に挿入することができる。
【0015】また前述したように、同時に挿入する1対
のコイルが円周方向に離間していて相互に干渉すること
がないため挿入抵抗が小さく、このため外層コイル及び
中相コイルを外側へ膨らませる量は従来に比べて格段に
少なくてよい。このようにして構成される図1に示す固
定子のコイルエンドは、外層コイルCw1,Cw2の跨
る部分2ヶ所で外側へ膨らんだ楕円形状となるため、従
来の3ヶ所膨らんだおにぎり形状のものと比較してコイ
ルエンドが全体的にコンパクトになる。以上の理由か
ら、電線使用量及び電気的抵抗値が削減されたものが形
成される。
【0016】上記のように、本発明においては同じ相の
コイルが同じ層のコイルエンドに配置されるため、例え
ば回転子を固定子内に組み付けてから固定子コイルを用
いて回転子に装着された永久磁石の着磁を行うような場
合、図4に示す結線にて行うと都合がよい。即ち、直流
電源Eから供給されるインパルス電流によって、U相コ
イル部分Cu1,Cu2とV相コイル部分Cv1,Cv
2の並列回路に比べてW相コイル部分Cw1,Cw2は
より大きな衝撃を受けるが、W相コイル部分は最外層に
配置されているため、該インパルス電流によるコイルエ
ンドの変形が抑制されるものである。
【0017】図5は本発明の異なる実施例を示し、各引
き出し線U,V,W,X1,Y1,Z1が引き出される
側と鉄心を挟んだ反対側で、各相の渡り線A4,A5,
A6をそれぞれ渡らせたものである。この渡り線のコイ
ル挿入時の状態を図3に2点鎖線で示してある。このよ
うにコイル挿入側に渡り線A4を配置することによっ
て、コイル挿入時に渡り線が引き出し線と交差して損傷
して絶縁不良となったりすることがなく、また挿入時に
渡り線が突っ張ったりあるいはたるんだりして後工程の
整形が行い難くなるようなことがない。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、引き出し線の数が半減
するため、結線を行う際の判別が非常に容易となり、作
業工数が低減され、同時に誤結線による不良率が低減さ
れるものである。さらにコイル間の渡り部分の結線が不
要となるため、結線作業並びに結線部分の絶縁とコイル
エンド内への固定作業が不要となって、この面からも作
業工数が低減される。これらの作業工数の低減効果によ
って、コイルの挿入回数が2回から3回へ増加すること
による工数の増加を十分吸収されて、さらなる余剰の工
数低減が達成される。本発明による顕著な効果は、これ
に加えて、固定子の品質が格段に向上する点にある。
【0019】また上記渡り部分の結線部分がコイルエン
ド内へ配置されることがないため、コイルエンドが非常
にコンパクトに整形できる特長がある。一方、外層コイ
ルの膨らみが2ヶ所となってコイルエンドが楕円形状と
なる点、並びに外層コイルのコイルエンド長が従来より
も短縮できるといった点からもコイルエンドが非常にコ
ンパクトに形成されて、これらの結果、電線使用量及び
電気的抵抗値が削減されるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す固定子コイルエンドの説
明用平面図。
【図2】図1の固定子コイルの展開説明図。
【図3】図1の固定子コイルの鉄心への装着方法を説明
する平面図。
【図4】着磁時の結線を示す回路図。
【図5】本発明の別の実施例を示す固定子コイルの展開
説明図。
【図6】従来例を示す固定子コイルの展開説明図。
【符号の説明】
1〜12…スロット Cu1,Cu2,Cv1,Cv2,Cw1,Cw2…コ
イル A1,A2,A3,A4,A5,A6…渡り線 U,V,W,X1,Y1,Z1…引き出し線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 nを自然数としたとき、12n個のスロ
    ットを有する鉄心に4n極の三相巻線を装着するものに
    おいて、前記鉄心に電気角180゜のフルピッチで装着
    できるように巻回したコイルを各相当たり渡り線を介し
    て複数つなげて形成し、この複数のコイルを巻回方向が
    同一となるように電気角360゜間隔で前記鉄心へ装着
    して一つの相巻線を構成するとともに、この鉄心への装
    着作業を前記渡り線を切断することなく各相毎に3回に
    分けて行うようにしたことを特徴とする電動機固定子の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 前記コイルの巻き始めと巻き終わりの引
    き出し線が引き出される側と前記鉄心を挟んだ反対側で
    前記渡り線を渡らせたことを特徴とする請求項1記載の
    電動機固定子の製造方法。
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