JPS59222066A - 三相電機子巻線 - Google Patents

三相電機子巻線

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JPS59222066A
JPS59222066A JP9501283A JP9501283A JPS59222066A JP S59222066 A JPS59222066 A JP S59222066A JP 9501283 A JP9501283 A JP 9501283A JP 9501283 A JP9501283 A JP 9501283A JP S59222066 A JPS59222066 A JP S59222066A
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JP
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phase
winding
coils
coil
slot
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JP9501283A
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Sukeyasu Mochizuki
資康 望月
Tadatomo Kimura
忠朋 木村
Satoshi Matsuda
松田 智
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings

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  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Induction Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は並列回路と形成できる二層重ね春分数スロット
巻の三相’Jt 13i子巻線に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
三相交流回転゛ルiRCは磁1幾子鉄心の周上に沿つて
複数個のスロットを設け、これに電機子巻線を巻装して
いる。その電機子巻線の巻き方には多くの種類があるが
、従来は二層重ね巻方式が多く採用されている。
さらに三相心機子巻線の巻き方には、分数スロット巻と
整数スロット巻がある。即ち、−J4−相当VJ(Dx
ayト数q 75i q=A+B/C(但しA、B、C
は正の整数でB/Cは既約分数とする)で表わされる場
合が分数スロット巻であり、一方qがiEの整数で表わ
δれる場合が整数スロット巻である。
上記分数スロット巻け、極数の整数1をでないスロット
数を選定できるので、回転べ鍋の定格が与えられた場合
、設計上の自由度を大きくすることができる。さらにス
ロット高調波に起因する誘導4圧波形の変歪も減少させ
ることができる。従って、最近の多極構造の回転(1幾
においては、分数スロット巻が多く採用されている。
このような二層重ね巻でかつ分数スロット巻の従来の三
相゛4護予巻線の一例について第1図ないし第3図を参
照して説明する。第1図は45スロット、8極の三相、
n411子巻線の巻線展開図を示し、第2図は第1図の
巻線の電機子鉄心スロット内における首相コイルの導体
配置図、第3図はスロット数に対応した相帯の分配図で
ある。第1図ないし第;う図において(1)〜(旬はス
ロット番号を示し、第1図の実線はU相のコイル、1点
鎖線は■相のコイル、破線はW相のコイルを示す。又、
第1図なIysシ第3図)U1〜U8.■1〜■8.W
1〜W8はそれぞれU、V、W相の各相帯を示す。第2
図の○印。
ロ印、△印はそルぞれU、V、W相の各コイルを示し、
その印肉の数字(この場合1)はコイルの導体数を示す
。[J、V、W、X、Y、Zは端子符号を示す。
尚コイルピッチは第1スロツトから第6スロツトへわた
るものとし、第2図では上側コイル辺とF副コイル辺と
を3個だけ斜線でっな込で各コイルを形成することを示
し他は省略した。この巻線の一極一相当りのスロット数
qはq=1+778である。
ナして相帯のスロット分配数は第3図に示すように2.
2,2,2,2,2,2.1の繰返しである。
ここで、U相、■相、W相の各相帯U1〜U3゜vl−
vB、w1〜W8の連続コイル数は、それぞれ2個連が
7個、1個連が1個となる。例えばU相に着目すると、
第1ないし第5の相帯U1〜U5および第7.第8の相
帯が2個連であり、第6の相帯U6だけが1個連となっ
ている。従って2倍の並列回路を作ろうとすると、1個
連が1個しかないので、後述するようにどんな組合せに
しても8個。
711i!itという異なるコイル数となる。従って両
回路が平衡しないから2倍の並列回路を形成することは
不可能Cある。その平衡しない状態を第4図ないし第6
図を参照して詳述する。第4図は第1図に示した各相1
直列回路の接続のものを、2並列回路に接続してみた接
続展開図である。第5図は第4図の巻線をY結線に接続
した接続図で各相帯の上側コイル辺の導体数の構成を併
記したものである。第4図および第5図の並列回路のU
相について着目すると、このU相はJl、 第3.第5
゜第7の相帯Ul、U3.U5.U7の直列回路および
第2゜第4.第6.第7の相帯u2 、 U4 、 U
6 、 U8の直列回路で形成されるが、これらの直列
回路の導体の総数はそれぞれ8個および711Ili]
となり異なった数字を示す。同様に■相、W相について
も等しくならない。従って上記各直夕i回路に誘起され
る電圧は不平衡となり、並列回路間に循m’4流を生じ
、コイルの焼損を生ずるか、焼損を生じないまでも著し
く損失を生じて効率の悪い回転′4機となるため実用に
共し得ない。第6図に示すように△結線に接続しても同
様なことが言える。
〔発明の目的〕
本発明は設計の自由度を高めるために並列回路を形成で
きる二層重ね巻分数スロット巻の三相心1幾子巻線を提
供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明においては、−画一相当りのスロット数qがq=
A十B/C(但しA≧1の整数、Bは正の整数、  C
=4.5,7.8とし、B/Cは既約分数とする)で表
わされる二層重ね巻の分数スロット巻三相猷磯子巻線に
おいて、全相帯を連続する相帯数が0個ずっとなる巻線
群に分け、各々の巻線群に属するコイルのうちの1個の
コイルを導体数が他のコイルの約【/2となる2 fl
i!itのコイルに分割し、隣接する両相帯に分配し、
この分割コイルを並列回路に分配することにより、平衡
した並列回路を形成し、効率良く使用できる三相41′
幾F巻線を提供できるようにして、設計の自由度を増す
ものである。
〔発明の実施例〕
実施例1 以下、本発明の第1の実施例について第7図なりし第9
図を参照して説明する。向これらの図において、第1図
ないし第6図と同一部分には同一符号を付して説明を省
略する。そして第8図の長円形、長方形、長三角形の各
印は、0印、(コ印。
△印と同様にU相、■相、W相のコイル辺を示し、特に
細長く記載したのは各○9ロ、△印のものを2つ重ねた
大きさのコイル辺断面形状を有することを示すものであ
る。
この実施例は第1図ないし第6図に示した従来例のもの
と同一に、45スロツ)+  8極の三相心機子巻線で
あって、−画一相当りのスロット数qは(1= 1+7
/8 テアル。即らA =1 、 B =7 、 C=
8テある。コイルピッチも同様にilスロットから第6
スロツトへわたるものとしである。
この実施例においては全相帯U1〜U8.Vl〜V3゜
W1〜W8を連続する拒否数がC=8個rつとなる第1
ないし第3の巻線群に分ける。即ち上側コイル辺につい
てみれば、Ul、Wl、Vl、U2.W2゜V2.U3
.W3の各拒否で第1巻線群を形成し、V3.U4.W
4.V4,05.W5.tJ6  ノG拒否で第28線
群’C形成り、 、 W6 、V6 、 U7 、W7
 、’V7 、08.W8゜■8の各拒否で第3巻線群
を形成する。そして各々の巻線群に属するコイルのうち
の1個のコイル即ち第14スロツト、第29スロツト、
第44スロツトに上側コイル辺が収納されるコイルを導
体数が他のコイルの導体数即ち2本の1/2となる1本
の導体の2個のコイルに分割し、隣接する両相帯即ち第
1巻線群ではU3とW3の拒否に分配する。第2巻線群
ではv5とU6の拒否に分配され、第3巻線群ではW8
とv8の拒否に分配されることは第7図および第8図に
示す通9である。そしてこの分割コイルを第7図および
第9図に示すようにY結線の2並列回路に分配する。
次に作用について説明する。
まず、各々の巻線群に属するコイルのうちの1個のコイ
ルを1/2に分割したので、各巻線群の拒否のコイル数
は21固、2(固、21固、21固、2(固。
2個、1.5個、1.5個の繰返しとなる。従ってコイ
ル数2個の拒否のコイル辺の導体数(上側のみについて
考察する)は4本であり、コイル数1.5個の拒否のコ
イル辺の導体数は3本である。即ち第9図のU相につい
てみれば、Ul 、 U5 、 U7の拒否のコイル辺
の導体数はそれぞれ4本であす、 IJ3の拒否のコイ
ル辺の導体数は3本であり、これを直列にすると 4+3+4+4=15 即ち15本となる。又、U2 、 U4 、 U8の拒
否のコイル辺の導体数はそれぞれ4本であり、U6の拒
否のコイル辺の導体数は3本であり、これを直列にする
と 4ト4+3+4=15 即ちこれも15本となり、これらの2つの直列回路の導
体数は15本ずつで等しくなる。同様に■相、W相につ
いCも等しくなる。従って、このY結線回路においては
、上記各直列回路に誘起される′4圧の差は極めて少な
くなる。従って第9図に示す並列回路を実用に供するこ
とが出来、設計の自由度を拡大したことになる。そして
分割コイルは池のコイルの導体数の1/2の導体数であ
るから、コイル辺の断面積も分割コイルを2個重ねたも
のと、他のコイル辺の断面積と略等しくなるので、同一
形状のどのスロットに対しても略同−の占積率でコイル
を納めることが出来て、製造が容易である。同、この実
施例は普通コイルの導体数が2本のものについて示した
ので、分割コイルの導体数は丁度1/2の1本としたが
、普通コイルの導体数が10本のものであれば、分割コ
イルの導体数を約1/2の4本とし、絶縁物の増加を計
ることも可能である。
そし−C本実施例においては並列回路の各直列導体数を
平衡させたから、起磁力分布も均一化し、高調波成分を
低減させ、性能の良い三相電機子巻線となる。
また、第8図において第19スロツトに納められた各コ
イル辺に着目すると、上側コイル辺としては、U相第4
相帯U4の右IIIのコイル辺が収納され、下側コイル
辺としては、U相第3相帯U3の右側の分割コイル辺と
W相第3相帯W3の左側の分割コイル辺が重ねて収納さ
れている。ここで第9図においてU4とU3の電位差は
小さくなる様に端子側から等位置に配置されている。従
って同一スロツ) (tl内におけるU相第4相帯U4
とU相第3相帯U3の各コイル辺間の同相間絶縁物は省
略することができて経済的である。父、第7図および第
8図のコイルピッチは第1スロツトから第6スロツトへ
渡るようにしであるが、第7スロツトへわたるように変
えた場合、図示は省略するが、第20スロツ)KはW相
第4相帯W4の左側上コイル辺と、W相第3相帯W3の
左側丁分割コイル辺とU相第3相帯U3の右t11F分
割コイル辺とが収納されることになる。従って、第9図
において、W4とW3は端子からの位置が近似であるた
め、その1E位差は小さく、前記と同様に同相間絶縁物
を省略することができる。この場合W4とW3を隣接す
るようにし、U3が中間に入らないようにすることは勿
論である。
このように、コイルピッチを適当に選定することにより
、同相間絶縁物を省略することができる。
実施例2 第10図に示す第2の実症例は第7図および第8園の巻
線を△結線構成にしたものである。
このようにすれば実施例1と同様の作用効果が得られる
ほか、例えばW相第1相帯W1に着目して、そのコイル
辺と■相第3相帯■3又は■相第4相帯V4に属するコ
イル辺が同一スロツ)[収納されるようにコイルピッチ
を選定すれば、これらのコイル辺は端子■から等位置に
配置されているから、[区立差が小さり、従って異相間
18縁物を省略することができる。
実施例、:3 第1工図に示す第3の実施例は15スロツト。
4極、即ちQ=1+1/4の例である。この場合はC=
4であるから、4相帯ずつの3巻線群となる。
コイルピッチは第1スロツトから第4スロツトにわたる
ようにしである。他は実施例1、あるいは実施例2に準
するものである。
このようにすれば実施例1、あるいは実施例2と同様の
作用効果が得られる。
実施例4 第12図に示す第4の実施例は36スロツト。
10極、即ち(1=1+115の例である。この場合は
C=5であるから、5相帯rつの6巻線群となる。
コイルピッチは第1スロツトから第4スロツトにわたる
ようにしである。他は実施例1、あるいは実施例2に準
するものである。
このようにすれば実施例1、あるいは実施例2と同様の
作用効果が得られる一 実施例5 第13図に示す第5の実施例は48スロツト。
14i、即ちq=1+1/7の例である。この場合はC
−7であるから、7相帯ずつの6巻線群となる。
コイルピッチは第1スロツトから第4スロツトにわたる
ようにしである。曲は実施例1、あるいは実施例2に準
するものである。
このようにすれば実施例1、あるhは実施例2と同様の
作用効果が得l)れる。
実施例6 第14図および第15図に示す第6の実施例は90スロ
ツト、8極、即らq=3+374の例で4並列回路のY
結線に接続したものである。この場合はC−4であるか
ら、4相帯ずつの6巻線群となる。コイルピッチは第1
スロツトから第12スロツトにわたるようにしである。
そして導体数が7本と8本のコイルを直列処した回路を
4並列回路にして各回路を平衡さ亡ている。
このようにすれば実施列1と同法の作用効果が得られる
以上各実施例のほかに、一般的には極数をP、スロット
数をZ、mを正の整・紋とするときii表に示すスロッ
ト数ならば、本発明の適用が可能である。
!、育1表 但し、−極一相当りのスロット数q=A+B/Cであり
、A≧1(7)整数、Bは正cli数、C=4 、5 
、7 。
8とし、B/Cは既約分数とした場合の上表中のZの値
を選択する。
そして第2表には本発明により可能で一般的に使用する
範囲の並列回路数を示す。
(以下余白) 第2表 冑、本発明でCを4.5,7.8に限定したのは3およ
びその倍数の6.9等は3相巻線の場合、起磁力を平衡
させることが出来ないから除外したものであり、4,5
,7.8が一般的に使用する範囲であって、他は不要で
あるからである。
〔発:叫の効果〕
以上説明し・こように、本発明によれば、二層重ね巻分
数スロット巻の三相電機子巻線を構成する際に、一定の
拒否数毎にスロット配分が周期性を有する巻線群のうち
で、各々の巻線群に属するコイルのうちの1個のコイル
を導体数が曲のコイルの約1/2となる2個のコイルに
分割し、隣接する両相帯に分配し、この分割コイルを並
列回路に分配したので、各並列回路の誘起電圧が平衡し
て使用に適し、従って、起磁力の均一化および高調波成
分の低減、さら釦は設計の自由度を向上させる三相電機
子巻線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の三相電機子巻線を示す巻線展開図、第2
図は第1図の巻線の導体配置図、第3図は第1図の巻線
のスロット数に対応した拒否の分配図、第4図は第1図
の巻線を2並列回路に接続変更した巻線展開図、第5図
は第4図の巻線をY結線に接続した接続図、第6図は第
4図の巻線をΔ結線に接続した接続図、第7図は本発明
の三相電機子巻線の第1の実施例を示す巻線展開図、第
8図は第7図の巻線の導体配置図、第9図は第7図の巻
線をY結線に接続した接続図、第10図は第2の実施例
を示す接続図、第11図ないし第14図は第3ないし第
6の実施例を示す導体配置図。 第15図は第14図の実施例の接続の一例を示す接続図
である。 1〜90  スロット番号 ○印、長円形印も含む・・・U相のコイル辺ロ印、長方
形印も含む ■相のコイル辺△印、長三角形印も含む・
・W相のコイル辺U、V、W、X、Y、Z端子記号 U】〜U8・・U相第1〜第8相帯 ■1〜v8・・V相第1−第8相帯 Wl−W8・・・W相第1〜第8相帯 代理人 弁理士  井 上 −男 第  5  図 U 第6図 WI W7 W!s V4B 第  9  図 U 第  10  図 wlW7藺W3

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一極一相当りのスロット数qがq=A十B/C(但しA
    イ1の整数、Bは正の整数、C二層、5,7.8とし、
    B/Cは既約分数とする〕で表わされる二層重ね巻の分
    数スロット巻三相′4機構巻線において、全相帯を連続
    する相帯教が0個ずつとなる巻線群に分け、各々の巻線
    群に属するコイルのうちの1個のコイルを導体数が他の
    コイルの約1/2となる2個のコイルに分割し、隣接す
    る両相帯に分配し、この分割コイルを並列回路に分配し
    たことを特徴とする三相心機子巻線。
JP9501283A 1983-05-31 1983-05-31 三相電機子巻線 Granted JPS59222066A (ja)

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