JPS5950739A - 三相電機子巻線 - Google Patents

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〕 本発明は交流回転電機に使用される三相電機子巻線の改
良に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に交流回転電機の電機子巻線においては、定格が与
えられたときの設計の自由度を増大したり、電機子巻線
に発生する高調波を抑制したすするために、分数スロッ
ト巻構造でかつ多層巻構造が多く採用されている。

分数スロット巻構造は、毎極毎相のスロット数ｑが、ｑ
　＝　ａ＋ｃ／ｂ　（ＩＬ　ｅ　ｂ　ｅ　ｅ　；整数、
ＣＡ；既約分数）で表わされる。特に極数６多い電機子
巻線においては、上記毎極毎相のスロット数９の値が１
より小さくなる場合がある。

ｑ〈１　（但し、ａ＝０） このよう々多極性の電機子巻線のうち、スロット数ｑが で示される三相電機子巻線は、たとえば、１２スロツト
１０極（ｎ＝１）、２４スロツト２２極（ｎ＝２）、３
６スロツト３４極（ｎ＝３）。

４８スロツト４６極（’ｎ＝３）等の構造がある。

第１図はどれらのうち、２４個のスロットが形成された
固定子鉄心に２層巻２２極（ｑ”４／１１）の三相電機
子巻線を巻装した場谷の展開接続図である。

すなわち、隣接する一対のスロット内に収容される２４
個の単位コイルが、互いに隣接するコイル辺を収容する
スロットが共用されるように連続配置されている。なお
、各単位コイルの両側の２つのコイル辺は一方がスロッ
ト内の内側に、他方がスロット内の外側に配置されてい
る。そして、１つの相を構成する８個の単位コイルを連
続した２個および３個の単位コイルからなる３つのコイ
ル群を作り、これらの三つのコイル群を各相のコイル群
が対称位置になるように配置している。そして各相の三
つのコイル群を図示するように順次接続し、接続された
３相巻線の一端（ｘ、ｙ、ｚ）をＹ結線し、他端（Ｕ、
Ｖ、Ｗ）に電力端子を接続して三相電機子巻線としてい
る。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、上記のように構成された三相電機子巻線
にあっては、次のような問題があった。

すなわち、同一スロット内の内側と外側とに収容された
二つのコイル辺の互いに位相が異る部分においては、異
位相間の絶縁処理が複雑となり、コイルを上記スロット
内に収容する作業時間が長くなり、三相電機子巻線の製
造費が増加する問題があった。

また、同一相を構成するコイルであっても、各単位コイ
ル毎にコイルを形成しているので、上記各単位フィル相
互間の接続箇所が増加する。

ちなみに、第１図の２４個のスロットを有する固定子鉄
心に巻装された２２極の三相電機子巻線においては、２
２個の極間接続箇所が存在する。したがって、同巻線の
製造工程において上記単位コイルの接続作業時間が長く
なり、同巻線の製造費がさらに上昇する問題もあった。

〔発明の目的〕

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであ
り、その目的とするところは、各相の巻線の電磁的・９
ランスを損うことなく、各コイル間の接続箇所の減少お
よびスロット内の相間絶縁の簡素化を図ることができ、
その結果製造時間の短縮と製造費の減少とを図れる三相
電機子巻線を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するために、本発明の三相電機子巻線
においては、同相のｎ個のコイルを同心的に連続巻きし
てなるｐ／（６ｎ　　１）ｅ〔ｐ；極数〕個の同相コイ
ル群と隣接するコイル群どうしが異相でありかつスロッ
トを共用しないように配列したことを特徴としている。

〔発明の実施例〕

第２図は本発明の一実施例に係る三相電機子巻線の展開
接続図であり、第３図は同巻線のスロット内における巻
回方向を示す配置図である。

この実施例においては、前述した従来例と同様に、２４
スロツト２２極（ｑ　＝　４／１１　、　ｎ＝２　）構
成の三相電機子巻線を形成している。

すなわち、第２図において、導線でスロット１．４内に
収容するコイルＡ１を成形し、上記導体を切断せずにス
ロット２．３内に収容するコイルＡ２を連続的に形成す
る。そして、上記５− 各フィルＡ７．Ａ、？をそれぞれスロット１，４内およ
びスロット２，３内に収容する。このとき、一方のコイ
ルを反転させて収容することによってフィル１１．に２
の極性が互いに逆方向になるように設定する。

このようなコイルｋｌ、に２からなる同相コイル群Ｕ１
に隣接して、すなわちスロット５〜８内に上記コイル群
Ｕノと同一構成の同相コイル群ｖ１を配置している。同
様な方法で同相コイル群ｖ１に隣接して同相コイル群Ｗ
１を配置し、さらに、スロット１３〜２４に同一構成の
同相フィル群Ｕ、？　、Ｖ２　、Ｗ２を順次配置してい
る。各相の２個の同相コイル群どうしは互いに巻回方向
が逆になるように接続され、各相の電力端子取付位置は
等間隔に配置されている。

一方各相の他端（Ｘ＃Ｙ＃Ｚ）はＹ結線されている。

したがって、各相のスロット内の配置および巻回方向は
第３図に示すようになる。ただし、図中○、Δ９口はそ
れぞれ三相のＵ、Ｖ、Ｗ相６一 を示し、・は紙面の裏側から表側へ巻回したことを示し
一層は反対に表側から裏側へ巻回したことを示す。

なお１各コイルｋｌ、１２は他のコイルとスロットを共
用しないので、上記コイルｋｌ。

Ａ２の巻数は第１図に示す従来の即位コイルの２倍に設
定している。

このような構成の三相電機子巻線であれば、同相コイル
群のコイルｋｌ、に２を導線を切断すること々〈連続巻
き成形しているので、各コイル間の接続箇所を著しく減
少することができる。ちなみに実施例においては、極間
の接続箇所は３個であり、第１図の従来の２２個に比較
して１／７以下に減少することができる。したがって、
製作時に接続作業時間を大幅に短縮することができ、ま
た誤接続を減少させることもできるので、製造費の減少
と、信頼性の向上とを図ることができる。

また、このような構成であれば、隣接する各相巻線の配
置は、Ｕ相、■相、Ｗ相と順序よ〈配置される七共に、
スロット内の各相巻線の位置も全く同一条件となってい
る。このことは第４図に示す電圧ベクトル図からも確認
できる。

すなわち、第４図は、交流回転電機に上記構成の三相電
機子巻線を組込んだ場合に、同巻線の各コイルのコイル
辺に発生する誘起電圧のベクトルをスロット番号を用い
て示したものである。図から理解できるように各相のベ
クトル和は完全に点対称となっている。したがって、各
相巻線間の電磁的バランスは、第１図に示す従来の場合
と同じく、全く損なわれない。

さらに、同一スロット内には１個のコイルのコイル辺し
か収容されガいので、異位相間の絶縁処理を施す必要は
ない。したがって、異位相間の絶縁紙も不要となる。ま
た、スロット外のコイル端部における異位相間の絶縁処
理も不要となるので、前述の効果をさらに向上させるこ
とができる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。前記実施例では２４スロツト２２極構成の三相電機
子巻線を用いたが、１２スロット１０極、３６スロツト
３４極、４８スロツト４６極等の三相電機子巻線を用い
ても前記実施例と同様な効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ｎ個のフィルで
構成された同相コイル群を、１相当りｐ／（６ｎ−１）
個装置しているため、三相電機子巻線のコイル総数は３
　ｎｐ／（６ｎ−１）個となる。一方、毎極毎相のスロ
ット数ｑがｑ　＝　２　ｎ　／（６ｎ−１）で表わされ
る三相電機子巻線のスロット総数は６ｎｐ／（６ｎ−１
）個と々る。したがってコイル１個当りのスロット数は
２個となるので、フィルどうしがスロットを共用するこ
とを防止できる。その結果、同一スロット内には１個の
コイルしか収容されないので、異位相間の絶縁処理を省
略でき、製造時間の短縮と製造費の減少を図れる。

また、前記同相コイル群はｎ個のコイルを同心的に連続
巻きして形成するようにしているの９− で、各フィル間の接続箇所を減少することが可能であり
、製作時における製作時間の短縮と、誤接続の減少を図
れる。したがって、製作費のより一層の減少と、信頼性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の三相電機子巻線の展開接続図、第２図は
本発明の一実施例に係る三相電機子巻線の展開接続図、
第３図は同巻線のスロット内における配置図、第４図は
同巻線の特性を示す電圧ベクトル図である。 ｋｌ、に２−１イル、Ｕｌ、Ｕ２．Ｖｌ。 Ｖ２　、Ｗｌ　、Ｗ２・・・同相コイル群。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦１０−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 毎極毎相のスロット数ｑがｑ＝２ｎ／（６ｎ−１）　＊
   〔ｎ；自然数〕で表わされる三相電機子巻線において、
   同相のｎ個のコイルを同心的に連続巻きしてなるｐ／（
   ６ｎ−１）　ｅ　Ｃｐ　：極数３個の同相コイル群と他
   相の同相コイル群とを隣接するフィル群どうしが異相で
   ありかつスロットを共用しないように配列してなること
   を特徴とする三相電機子巻線。