JPWO2015155934A1 - Three-phase motor - Google Patents
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Abstract
本発明の三相電動機は、三相の巻線(4a、4b、4c)を有する。三相を成す各々の巻線(4a、4b、4c)は、第1電線の電線であるアルミニウム線(10a、10b、10c)と第2電線である銅線(11a、11b、11c)とが並列に並べられる。第1電線であるアルミニウム線(10a、10b、10c)と第2電線である銅線(11a、11b、11c)とは、中性点(13)または接続部(14a、14b、14c)において、半田で接続される。The three-phase motor of the present invention has three-phase windings (4a, 4b, 4c). Each of the windings (4a, 4b, 4c) forming the three phases is composed of an aluminum wire (10a, 10b, 10c) which is the electric wire of the first electric wire and a copper wire (11a, 11b, 11c) which is the second electric wire. They are arranged in parallel. The aluminum wire (10a, 10b, 10c) as the first electric wire and the copper wire (11a, 11b, 11c) as the second electric wire are at the neutral point (13) or the connection portion (14a, 14b, 14c), Connected with solder.
Description
本発明は、各相の巻線が第1電線と第2電線とを並列に並べて構成された三相電動機に関する。特に、第1電線はアルミニウム線であり、第2電線は銅線である、三相電動機に関する。 The present invention relates to a three-phase motor in which a winding of each phase is configured by arranging a first electric wire and a second electric wire in parallel. In particular, the present invention relates to a three-phase electric motor in which the first electric wire is an aluminum wire and the second electric wire is a copper wire.
従来、三相電動機が有するステータには、巻線が施される。一般的に、巻線は、銅線を代表とする、一種類の線材で構成される。 Conventionally, a winding is applied to a stator of a three-phase motor. Generally, the winding is composed of one type of wire represented by a copper wire.
近年、巻線は、つぎの目的を達成するために、アルミニウム線を代表とする、銅線以外の線材が使用されている。すなわち、一つ目の目標は、原材料である銅の価格が高騰したことに対する、コスト抑制である。二つ目の目標は、モータの軽量化である。 In recent years, wires other than copper wires, typically aluminum wires, have been used for windings in order to achieve the following objects. In other words, the first goal is cost control against the increase in the price of copper as a raw material. The second goal is to reduce the weight of the motor.
ところで、アルミニウム線は、つぎの特徴を有する。すなわち、アルミニウム線は、銅線と比べて、軽量であり、安価である。アルミニウム線は、銅線と比べて、導電率が低い。よって、三相電動機が有する全ての巻線を、銅線からアルミニウム線に置き換えた場合、三相電動機は、発熱量が増え過ぎるため、モータ温度が上昇し過ぎる、という課題を有していた。 By the way, the aluminum wire has the following characteristics. That is, the aluminum wire is lighter and cheaper than the copper wire. Aluminum wire has a lower electrical conductivity than copper wire. Therefore, when all the windings included in the three-phase motor are replaced with the aluminum wire from the copper wire, the three-phase motor has a problem that the motor temperature is excessively increased because the calorific value is excessively increased.
そこで、特許文献1では、一つの電動機において、異なる線材を用いる技術が提案されている。具体的には、特許文献1において、各相を構成する巻線は、各相で線材が異なる。
Thus,
また、特許文献2では、異種金属が接触することで生じる、腐食を防止する技術が提案されている。具体的には、特許文献2において、アルミニウム線と銅線、または、アルミニウム線と銅のリード線を接続する方法が開示されている。
特許文献2で開示された技術について、図面を用いて説明する。
The technique disclosed in
図4Aは、従来の電動機が有する、アルミニウム線と銅線との接続状態を示す要部拡大図である。図4Bは、図4Aで示す従来の電動機が有する、アルミニウム線と銅線との接続状態を示す側面図である。図4Cは、従来の電動機が有する、アルミニウム線と銅のリード線との接続状態を示す要部拡大図である。図4Dは、図4Cで示す従来の電動機が有する、アルミニウム線と銅のリード線との接続状態を示す側面図である。 FIG. 4A is an enlarged view of a main part showing a connection state between an aluminum wire and a copper wire that a conventional electric motor has. FIG. 4B is a side view showing a connection state between the aluminum wire and the copper wire that the conventional electric motor shown in FIG. 4A has. FIG. 4C is an enlarged view of a main part showing a connection state between an aluminum wire and a copper lead wire, which the conventional electric motor has. FIG. 4D is a side view showing a connection state between an aluminum wire and a copper lead wire included in the conventional electric motor shown in FIG. 4C.
具体的には、図4Aに示すように、アルミニウム線20と銅線21は、接続片23で接続される。接続片23は、銅または銅合金で形成される。図4Bに示すように、接続片23は、両端部が丸められる。図4A、図4Bに示すように、丸められた両端部には、それぞれ、アルミニウム線20と銅線21が挿入される。アルミニウム線20と銅線21が挿入された両端部には、圧力が加えられる。接続片23とアルミニウム線20、および、接続片23と銅線21は、各々、圧着される。接続片23を介して、アルミニウム線20と銅線21とは、接続される。
Specifically, as shown in FIG. 4A, the
接続片23の内面には、歯状の突起が形成される。アルミニウム線と銅線は、各々、外周に絶縁被膜が施される。アルミニウム線と銅線に、各々、施された絶縁被膜は、突起で突き破られる。よって、アルミニウム線20と、接続片23と、銅線21との間には、導通が確保される。
On the inner surface of the
上記説明と同様、図4C、図4Dに示すように、アルミニウム線20と銅のリード線22とは、接続片23を介して接続される。
Similar to the above description, as shown in FIGS. 4C and 4D, the
特許文献2では、異種金属が接触することで生じる腐食の進行を抑制するため、つぎの対応が施される。
In
すなわち、アルミニウム線20と銅線21とは、接続片23で接続される。各電線と接続片23とが接続された部分には、ワニス含浸が施されて、ワニス皮膜が形成される。各電線と接続片23とが接続された部分にワニス皮膜が形成されるため、各電線と接続片23とが接続された部分は、大気中の空気や水分から遮断される。
That is, the
また、アルミニウム線20と銅のリード線22とは、アルミニウム線20と銅のリード線22との間が離された状態で接続される。よって、アルミニウム線20と銅のリード線22とは、直接、接触しない。
The
本発明の三相電動機は、三相の巻線を有する。三相を成す各々の巻線は、第1電線と第2電線とが並列に並べられる。第1電線と第2電線とは、半田で接続される。 The three-phase motor of the present invention has three-phase windings. In each of the windings forming the three phases, the first electric wire and the second electric wire are arranged in parallel. The first electric wire and the second electric wire are connected by solder.
特に、第1電線は、アルミニウム線である。第2電線は、銅線である。 In particular, the first electric wire is an aluminum wire. The second electric wire is a copper wire.
本発明の実施の形態である三相電動機は、後述する詳細に示すように、各相を構成する巻線が並列に並べられた、第1電線と第2電線とで構成される。第1電線と第2電線とは、半田で接続される。特に、第1電線は、アルミニウム線であり、第2電線は、銅線である。 A three-phase motor according to an embodiment of the present invention includes a first electric wire and a second electric wire in which windings constituting each phase are arranged in parallel, as will be described in detail later. The first electric wire and the second electric wire are connected by solder. In particular, the first electric wire is an aluminum wire, and the second electric wire is a copper wire.
本構成とすれば、三相電動機は、コストを削減できるとともに、品質を向上できる。 With this configuration, the three-phase motor can reduce costs and improve quality.
つまり、従来の電動機には、つぎの改善すべき点があった。 That is, the conventional motor has the following points to be improved.
すなわち、従来の電動機では、銅または銅合金で形成される接続片が用いられる。よって、この接続片とアルミニウム線とが接する部分では、異種金属である、銅等とアルミニウムとの接触は避けられない。 That is, in the conventional electric motor, a connection piece formed of copper or a copper alloy is used. Therefore, in the part where this connection piece and the aluminum wire are in contact, contact between different metals such as copper and aluminum is inevitable.
従って、従来の電動機が目的とする、異種金属が接触することで生じる腐食の進行を抑制することができない、という課題を有していた。 Therefore, there has been a problem that it is impossible to suppress the progress of corrosion caused by contact of dissimilar metals, which is a purpose of conventional electric motors.
また、従来の電動機では、接続片を変形することで、各電線と接続片とが圧着される。このとき、接続片の内側に形成された歯状の突起が、各電線の外周に施された絶縁被膜を突き破る。よって、接続片と各電線とが、電気的に導通される。 Moreover, in the conventional electric motor, each electric wire and a connection piece are crimped | bonded by deforming a connection piece. At this time, the tooth-like protrusions formed on the inner side of the connection piece break through the insulating coating applied to the outer periphery of each electric wire. Therefore, the connection piece and each electric wire are electrically connected.
しかしながら、接続片の大きさや、接続片に形成される歯状の突起の高さが一種類であれば、つぎの不具合が生じる。すなわち、接続片の仕様が一種類であれば、接続片に接続される、アルミニウム線の線径や銅線の線径が変更されると、接続片と各電線との導通が不安定になる。 However, if the size of the connecting piece and the height of the tooth-like protrusion formed on the connecting piece are one type, the following problems occur. That is, if there is only one type of connection piece, if the wire diameter of the aluminum wire or the copper wire connected to the connection piece is changed, the connection between the connection piece and each wire becomes unstable. .
よって、接続片に接続される、アルミニウム線の線径や銅線の線径に応じて、適切な形状の接続片を準備することが求められる。つまり、使用するアルミニウム線や銅線などの線径に応じて、準備する部品の種類が増える。準備する部品の種類が増えると、在庫などを管理する工数も増加する。 Therefore, it is required to prepare a connection piece having an appropriate shape according to the wire diameter of the aluminum wire or the copper wire connected to the connection piece. That is, the types of parts to be prepared increase according to the wire diameters such as aluminum wires and copper wires used. As the types of parts to be prepared increase, the man-hours for managing inventory and the like also increase.
従って、電動機を製造するための工数が増加し、コストが上昇するという課題を有していた。 Therefore, the man-hour for manufacturing an electric motor increased, and there existed a subject that cost raised.
また、従来の電動機において、銅または銅合金で形成される接続片と、アルミニウム線とは、熱膨張率が異なる。 Moreover, in the conventional electric motor, the thermal expansion coefficient differs between the connection piece formed of copper or a copper alloy and the aluminum wire.
よって、接続片と各電線との接続部に温度変化が生じると、接続片とアルミニウム線との間で、接触圧力が低下することがある。 Therefore, when a temperature change arises in the connection part of a connection piece and each electric wire, a contact pressure may fall between a connection piece and an aluminum wire.
従って、接続片と各電線、特に、アルミニウム線との間で、接触抵抗が増加する、という課題を有していた。 Therefore, it has the subject that contact resistance increases between a connection piece and each electric wire, especially an aluminum wire.
また、アルミニウム線と接続片とを圧着して接続する構造は、アルミニウム材料が有する固有の特徴により、つぎの課題があった。 Further, the structure in which the aluminum wire and the connection piece are connected by pressure bonding has the following problems due to the inherent characteristics of the aluminum material.
すなわち、アルミニウム材料は、冷間流れという、応力が低下する特徴を有する。よって、アルミニウム線と接続片とを圧着した後、時間が経過すれば、接続片がアルミニウム線に作用する応力が低下する。 That is, the aluminum material has a characteristic that stress is reduced, that is, a cold flow. Therefore, if time passes after crimping | bonding an aluminum wire and a connection piece, the stress which a connection piece acts on an aluminum wire will fall.
従って、接続片がアルミニウム線に加える接触圧力が低下するため、接続片とアルミニウム線との間で、接触抵抗が増加する、という課題を有していた。 Therefore, since the contact pressure which a connection piece applies to an aluminum wire falls, it had the subject that contact resistance increased between a connection piece and an aluminum wire.
そこで、本発明の実施の形態における三相電動機は、異なる材料からなる、第1電線と第2電線とを半田で接続する。よって、本実施の形態における三相電動機は、製造コストが削減されるとともに、品質が向上する。 Therefore, the three-phase motor in the embodiment of the present invention connects the first electric wire and the second electric wire made of different materials with solder. Therefore, the three-phase motor in the present embodiment has a reduced manufacturing cost and improved quality.
特に顕著な作用効果を奏する形態は、第1電線がアルミニウム線であり、第2電線が銅線である。 The form which exhibits a particularly remarkable effect is that the first electric wire is an aluminum wire and the second electric wire is a copper wire.
また、アルミニウム線と銅線とを半田で接続する形態に加えて、さらに、アルミニウム線と銅線に電力を供給する銅のリード線とを半田で接続する形態も、同様の作用効果を奏する。 Further, in addition to the form in which the aluminum wire and the copper wire are connected by solder, the form in which the aluminum wire and the copper lead wire for supplying power to the copper wire are connected by solder also has the same effect.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiment is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態における三相電動機を示す概略図である。図2Aは、図1に示す三相電動機が有する巻線が、Y結線する場合の結線図である。図2Bは、図1に示す三相電動機が有する巻線が、デルタ結線する場合の結線図である。図3Aは、図1に示す三相電動機が有する、アルミニウム線と銅線との接続状態を示す要部拡大図である。図3Bは、図1に示す三相電動機が有する、アルミニウム線と銅線と銅のリード線との接続状態を示す要部拡大図である。(Embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a three-phase motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a connection diagram when the windings of the three-phase motor shown in FIG. 1 are Y-connected. FIG. 2B is a connection diagram when the windings of the three-phase motor shown in FIG. 1 are delta-connected. FIG. 3A is an enlarged view of a main part showing a connection state between an aluminum wire and a copper wire, which the three-phase motor shown in FIG. 1 has. FIG. 3B is an enlarged view of a main part showing a connection state of the aluminum wire, the copper wire, and the copper lead wire that the three-phase motor shown in FIG. 1 has.
図1、図2Aに示すように、本発明の実施の形態における三相電動機50は、三相の巻線4、4a、4b、4cを有する。三相を成す各々の巻線4、4a、4b、4cは、第1電線であるアルミニウム線10a、10b、10cと第2電線である銅線11a、11b、11cとが並列に並べられる。後述するように、第1電線であるアルミニウム線10a、10b、10cと第2電線である銅線11a、11b、11cとは、半田(15)で接続される。
As shown in FIGS. 1 and 2A, a three-
なお、以下の説明において、巻線4は、各相を示す、巻線4a、4b、4cということもある。また、アルミニウム線10は、各相を示す、アルミニウム線10a、10b、10cということもある。同様に、銅線11は、各相を示す、銅線11a、11b、11cということもある。
In the following description, the winding 4 may be referred to as
第1電線と第2電線とは、アルミニウム線10と銅線11に換えて、アルミニウム合金線、アルミニウムと銅とを含むクラッド線および銅合金線のうち、いずれか一つ以上を用いることができる。
As the first electric wire and the second electric wire, any one or more of an aluminum alloy wire, a clad wire containing aluminum and copper, and a copper alloy wire can be used instead of the
換言すれば、第1電線と第2電線とは、つぎの材料の電線が使用できる。すなわち、使用できる電線は、アルミニウム線10、銅線11、アルミニウム合金線、アルミニウムと銅とを含むクラッド線および銅合金線、である。
In other words, the following electric wires can be used for the first electric wire and the second electric wire. That is, the electric wire which can be used is the
特に、顕著な作用効果を奏する形態は、つぎのとおりである。 In particular, the following forms exhibit remarkable effects.
すなわち、本実施の形態における三相電動機50において、半田(15)は、標準電極電位が、アルミニウムと銅との間に位置する元素を含む。特に、元素は、ニッケルが有効である。
That is, in the three-
また、本実施の形態における三相電動機50において、第1電線であるアルミニウム線10と第2電線である銅線11とは、各々、2本以上の電線である。
Moreover, in the three-
また、本実施の形態における三相電動機50は、第1電線であるアルミニウム線10と第2電線である銅線11に対して、電力を供給するリード線である、銅のリード線12をさらに備える。第1電線であるアルミニウム線10と、第2電線である銅線11と、リード線である銅のリード線12とは、半田(15)で接続される。
In addition, the three-
上記構成とすれば、つぎの作用効果を奏する。 With the above configuration, the following operational effects are achieved.
すなわち、本実施の形態における三相電動機50は、アルミニウム線10と銅線11、または、アルミニウム線10と銅線11と銅のリード線12とを接続するために、半田(15)が用いられる。半田(15)の主成分は、錫(Sn)である。錫は、標準電極電位がアルミニウムと銅との間に位置する元素である。
That is, in the three-
よって、本実施の形態における三相電動機50は、アルミニウム線10と銅線11とを接続するにあたり、銅または銅合金で形成される接続片を用いるよりも、異種金属が接触するときに生じる腐食を抑制できる。
Therefore, in the three-
また、本実施の形態における三相電動機50は、用いられるアルミニウム線10や銅線11などの線径が変更されたとしても、同じ材料、同じ工法で作業を実施できる。よって、本実施の形態における三相電動機50は、三相電動機50を製造するための管理工数を抑えることができる。しかも、本実施の形態における三相電動機50は、用いられる電線の線径が変更されたとしても、導通状態が不安定にはならない。よって、本実施の形態における三相電動機50は、より良好な導通状態を得ることができる。
Moreover, even if the wire diameters of the
また、本実施の形態における三相電動機50において、半田(15)は、溶融して固まる際、アルミニウム線10と銅線11との隙間、または、アルミニウム線10と銅のリード線12との隙間に入り込む。よって、本実施の形態における三相電動機50において、アルミニウム線10と銅線11、または、アルミニウム線10と銅のリード線12とは、直接、接触し難くなる。
Further, in the three-
従って、本実施の形態における三相電動機50は、アルミニウム線10と銅線11、または、アルミニウム線10と銅のリード線12等を接続する際、必要以上に空間距離を確保しなくてもよい。その結果、本実施の形態における三相電動機50は、組立時の作業効率が向上する。
Therefore, the three-
さらに、本実施の形態における三相電動機50において、半田(15)には、標準電極電位がアルミニウムと銅との間に位置する元素、例えば、ニッケルが添加される。
Furthermore, in the three-
本半田(15)を用いれば、アルミニウム線10と銅線11等を接続する際、異種金属が接触することで生じる腐食を、より一層抑制できる。
If this solder (15) is used, when connecting the
また、上述した構成において、第1電線と第2電線とを構成する電線は、各々、2本以上でもよい。 Moreover, in the above-described configuration, the number of electric wires constituting the first electric wire and the second electric wire may be two or more.
さらに、本実施の形態における三相電動機50において、アルミニウム線10と銅線11とが半田(15)で接続される部分、または、アルミニウム線10と銅線11と銅のリード線12とが半田(15)で接続される部分は、ワニス含浸によるワニス皮膜が施されてもよい。あるいは、アルミニウム線10と銅線11とが半田(15)で接続される部分、または、アルミニウム線10と銅線11と銅のリード線12とが半田(15)で接続される部分は、他の高分子材料で覆われてもよい。
Furthermore, in the three-
本構成とすれば、アルミニウム線10と銅線11とが半田(15)で接続される部分、または、アルミニウム線10と銅線11と銅のリード線12とが半田(15)で接続される部分は、大気中の空気や水分から遮断される。よって、本実施の形態における三相電動機50は、異種金属が接する接続部において、腐食が進行することを、より一層抑制できる。
With this configuration, the
さらに、図面を用いて、詳細に説明する。 Furthermore, it demonstrates in detail using drawing.
図1に示すように、三相電動機50は、主たる構成要素として、固定子1と、回転子2と、一対の軸受3を備える。
As shown in FIG. 1, the three-
固定子1は、鉄心に巻線4が巻回される。本実施の形態における三相電動機50が有する巻線4は、三相である。巻線4には、三相電動機50の外部から電力を供給するために、銅のリード線12が接続される。
The
回転子2は、回転子2と固定子1との間に、微小な隙間を有して配置される。回転子2が有する軸5は、軸5の両端が一対の軸受3で支えられる。軸5は、一対の軸受3により、回転自在となっている。
The
本構成において、巻線4には、銅のリード線12を介して、電力が供給される。巻線4に電力が供給されると、各相に磁界が発生する。磁界の影響により、回転子2が回転する。
In this configuration, power is supplied to the winding 4 via the
つぎに、本実施の形態における三相電動機50において、巻線4と銅のリード線12とが接続する、結線の状態を説明する。
Next, in the three-
なお、以下の説明において、各接続部14a、14b、14cを総称して、接続部14ということもある。
In the following description, the
図2Aに示すように、本実施の形態における三相電動機は、一例として、巻線4a、4b、4cがY結線を構成する。Y結線は、スター結線ともいう。
As shown in FIG. 2A, in the three-phase motor in the present embodiment, as an example,
巻線4a、4b、4cは、3相を成す。各相を成す巻線4a、4b、4cは、アルミニウム線10a、10b、10cと銅線11a、11b、11cとが、各々、並列に並べられる。アルミニウム線10a、10b、10cと銅線11a、11b、11cとは、各々、両端が接続される。
The
一端は、全ての相を成す、アルミニウム線10a、10b、10cと銅線11a、11b、11cとが接続されて、中性点13を構成する。他端は、各相単位で、アルミニウム線10a(10b、10c)と銅線11a(11b、11c)とが銅のリード線12a(12b、12c)と接続されて、接続部14a(14b、14c)を構成する。三相電動機は、1つの中性点13と、3つの接続部14a、14b、14cとを有する。
At one end, the
あるいは、図2Bに示すように、本実施の形態における三相電動機は、他の例として、巻線4a、4b、4cがΔ結線を構成する。Δ結線は、デルタ結線ともいう。 Or as shown to FIG. 2B, as for the three-phase motor in this Embodiment, winding 4a, 4b, 4c comprises delta connection as another example. Δ connection is also referred to as delta connection.
巻線4a、4b、4cは、3相を成す。各相を成す巻線4a、4b、4cは、アルミニウム線10a、10b、10cと銅線11a、11b、11cとが、各々、並列に並べられる。アルミニウム線10a、10b、10cと銅線11a、11b、11cとは、各々、両端が接続される。
The
まず、接続部14aにおいて、1対のアルミニウム線10aと銅線11aは、銅のリード線12aと、1対のアルミニウム線10cと銅線11cとに、接続される。
First, in the
また、接続部14bにおいて、1対のアルミニウム線10aと銅線11aは、銅のリード線12bと、1対のアルミニウム線10bと銅線11bとに、接続される。
In the connecting
さらに、接続部14cにおいて、1対のアルミニウム線10bと銅線11bは、銅のリード線12cと、1対のアルミニウム線10cと銅線11cとに、接続される。
Further, in the
三相電動機は、3つの接続部14a、14b、14cを有する。
The three-phase motor has three
つぎに、上述した、中性点13と、接続部14とにおける、各電線の接続状態について、説明する。
Below, the connection state of each electric wire in the
図3Aに示すように、中性点13は、アルミニウム線10と銅線11とが接続される。アルミニウム線10の先端と、銅線11の先端とは、各々、表面に施された絶縁被膜が除去される。絶縁被膜が除去されたアルミニウム線10の先端と、絶縁被膜が除去された銅線11の先端とは、お互いが近接された状態で、半田15が施される。アルミニウム線10と銅線11とは、半田15により、電気的、機械的に接続される。
As shown in FIG. 3A, the
なお、本実施の形態における三相電動機では、中性点13において、3本のアルミニウム線10と、3本の銅線11とが絡められて、半田で接続される。
In the three-phase motor in the present embodiment, at the
つぎに、図3Bに示すように、接続部14は、アルミニウム線10と銅線11と銅のリード線12とが接続される。アルミニウム線10の先端と、銅線11の先端と、銅のリード線12の先端とは、各々、表面に施された絶縁被膜が除去される。絶縁被膜が除去されたアルミニウム線10の先端と、絶縁被膜が除去された銅線11の先端と、銅のリード線12の先端とは、お互いが近接された状態で、半田15が施される。アルミニウム線10と銅線11と銅のリード線12とは、半田15により、電気的、機械的に接続される。
Next, as shown in FIG. 3B, the connecting
なお、図2Aに示したY結線を構成する三相電動機では、1本のアルミニウム線10と、1本の銅線11と、1本の銅のリード線12とが絡められて、半田で接続される。
In the three-phase motor constituting the Y connection shown in FIG. 2A, one
また、図2Bに示したΔ結線を構成する三相電動機では、2本のアルミニウム線10と、2本の銅線11と、1本の銅のリード線12とが絡められて、半田で接続される。
In the three-phase motor constituting the Δ connection shown in FIG. 2B, two
以上の説明から明らかなように、本実施の形態における三相電動機は、アルミニウム線と銅線との接続、あるいは、アルミニウム線と銅線と銅のリード線との接続に、半田が用いられる。半田は、主成分として錫が含まれる。錫は、標準電極電位がアルミニウムと銅との間に位置する元素である。 As is clear from the above description, the three-phase motor in the present embodiment uses solder for connecting an aluminum wire and a copper wire, or for connecting an aluminum wire, a copper wire, and a copper lead wire. Solder contains tin as a main component. Tin is an element whose standard electrode potential is located between aluminum and copper.
よって、本構成とすれば、アルミニウムと銅という、異種金属が接触することで生じる腐食を抑制できる。 Therefore, with this configuration, it is possible to suppress corrosion caused by contact of dissimilar metals such as aluminum and copper.
また、本構成とすれば、各相を成す、アルミニウム線や銅線の線径に変更が生じたとしても、同じ材料を用いて、同じ工法による、継続した作業が可能になる。よって、本実施の形態における三相電動機を組み立てるための管理工数が、抑制される。 Moreover, if it is this structure, even if a change arises in the wire diameter of the aluminum wire and copper wire which comprise each phase, the continuous operation | work by the same construction method will be attained using the same material. Therefore, the management man-hour for assembling the three-phase motor in this Embodiment is suppressed.
また、本実施の形態における三相電動機は、各電線の線径が変更されたとしても、導通状態が不安定になることを抑制できる。よって、本実施の形態における三相電動機は、より良好な導通状態を得ることができる。 Moreover, even if the wire diameter of each electric wire is changed, the three-phase motor in this Embodiment can suppress that a conduction | electrical_connection state becomes unstable. Therefore, the three-phase motor in the present embodiment can obtain a better conduction state.
また、本実施の形態における三相電動機において、半田は、溶融して固まる際、アルミニウム線と銅線との隙間、または、アルミニウム線と銅のリード線との隙間に入り込む。よって、本実施の形態における三相電動機において、アルミニウム線と銅線、または、アルミニウム線と銅のリード線とは、直接、接触し難くなる。 Further, in the three-phase motor according to the present embodiment, when the solder melts and hardens, the solder enters the gap between the aluminum wire and the copper wire or the gap between the aluminum wire and the copper lead wire. Therefore, in the three-phase electric motor in the present embodiment, the aluminum wire and the copper wire, or the aluminum wire and the copper lead wire are difficult to contact directly.
従って、本実施の形態における三相電動機は、アルミニウム線と銅線、または、アルミニウム線と銅のリード線等を接続する際、必要以上に空間距離を確保しなくてもよい。その結果、本実施の形態における三相電動機は、組立時の作業効率が向上する。 Therefore, the three-phase motor in the present embodiment does not need to secure an unnecessarily large spatial distance when connecting an aluminum wire and a copper wire, or an aluminum wire and a copper lead wire. As a result, the three-phase motor in the present embodiment improves the working efficiency during assembly.
さらに、本実施の形態における三相電動機において、半田には、標準電極電位がアルミニウムと銅との間に位置する元素、例えば、ニッケルが添加される。 Furthermore, in the three-phase motor in the present embodiment, an element having a standard electrode potential between aluminum and copper, for example, nickel, is added to the solder.
本半田を用いれば、アルミニウム線と銅線等を接続する際、異種金属が接触することで生じる腐食を、より一層、抑制できる。 If this solder is used, when connecting an aluminum wire, a copper wire, etc., the corrosion which arises by a dissimilar metal contacting can be suppressed further.
なお、上述した構成において、第1電線であるアルミニウム線と第2電線である銅線とを構成する電線は、各々、2本以上でもよい。 In addition, in the structure mentioned above, the number of the electric wires which comprise the aluminum wire which is a 1st electric wire, and the copper wire which is a 2nd electric wire may each be two or more.
また、第1電線と第2電線には、アルミニウム線と銅線以外に、アルミニウム合金線、アルミニウムと銅とを含むクラッド線および銅合金が使用できる。 In addition to the aluminum wire and the copper wire, an aluminum alloy wire, a clad wire containing aluminum and copper, and a copper alloy can be used for the first electric wire and the second electric wire.
本発明の三相電動機は、冷蔵庫やエアコンなどの冷凍サイクルを構成する圧縮機用電動機などに利用できる。本発明の三相電動機は、その他、産業用電動機としても利用できる。 The three-phase motor of the present invention can be used for an electric motor for a compressor constituting a refrigeration cycle such as a refrigerator or an air conditioner. The three-phase motor of the present invention can also be used as an industrial motor.
1 固定子
2 回転子
3 軸受
4,4a,4b,4c 巻線
5 軸
10,10a,10b,10c,20 アルミニウム線(第1電線)
11,11a,11b,11c,21 銅線(第2電線)
12,12a,12b,12c,22 銅のリード線
13 中性点
14,14a,14b,14c 接続部
15 半田
23 接続片
50 三相電動機DESCRIPTION OF
11, 11a, 11b, 11c, 21 Copper wire (second electric wire)
12, 12a, 12b, 12c, 22
本発明は、各相の巻線が第1電線と第2電線とを並列に並べて構成された三相電動機に関する。特に、第1電線はアルミニウム線であり、第2電線は銅線である、三相電動機に関する。 The present invention relates to a three-phase motor in which a winding of each phase is configured by arranging a first electric wire and a second electric wire in parallel. In particular, the present invention relates to a three-phase electric motor in which the first electric wire is an aluminum wire and the second electric wire is a copper wire.
従来、三相電動機が有するステータには、巻線が施される。一般的に、巻線は、銅線を代表とする、一種類の線材で構成される。 Conventionally, a winding is applied to a stator of a three-phase motor. Generally, the winding is composed of one type of wire represented by a copper wire.
近年、巻線は、つぎの目的を達成するために、アルミニウム線を代表とする、銅線以外の線材が使用されている。すなわち、一つ目の目標は、原材料である銅の価格が高騰したことに対する、コスト抑制である。二つ目の目標は、モータの軽量化である。 In recent years, wires other than copper wires, typically aluminum wires, have been used for windings in order to achieve the following objects. In other words, the first goal is cost control against the increase in the price of copper as a raw material. The second goal is to reduce the weight of the motor.
ところで、アルミニウム線は、つぎの特徴を有する。すなわち、アルミニウム線は、銅線と比べて、軽量であり、安価である。アルミニウム線は、銅線と比べて、導電率が低い。よって、三相電動機が有する全ての巻線を、銅線からアルミニウム線に置き換えた場合、三相電動機は、発熱量が増え過ぎるため、モータ温度が上昇し過ぎる、という課題を有していた。 By the way, the aluminum wire has the following characteristics. That is, the aluminum wire is lighter and cheaper than the copper wire. Aluminum wire has a lower electrical conductivity than copper wire. Therefore, when all the windings included in the three-phase motor are replaced with the aluminum wire from the copper wire, the three-phase motor has a problem that the motor temperature is excessively increased because the calorific value is excessively increased.
そこで、特許文献1では、一つの電動機において、異なる線材を用いる技術が提案されている。具体的には、特許文献1において、各相を構成する巻線は、各相で線材が異なる。
Thus,
また、特許文献2では、異種金属が接触することで生じる、腐食を防止する技術が提案されている。具体的には、特許文献2において、アルミニウム線と銅線、または、アルミニウム線と銅のリード線を接続する方法が開示されている。
特許文献2で開示された技術について、図面を用いて説明する。
The technique disclosed in
図4Aは、従来の電動機が有する、アルミニウム線と銅線との接続状態を示す要部拡大図である。図4Bは、図4Aで示す従来の電動機が有する、アルミニウム線と銅線との接続状態を示す側面図である。図4Cは、従来の電動機が有する、アルミニウム線と銅のリード線との接続状態を示す要部拡大図である。図4Dは、図4Cで示す従来の電動機が有する、アルミニウム線と銅のリード線との接続状態を示す側面図である。 FIG. 4A is an enlarged view of a main part showing a connection state between an aluminum wire and a copper wire that a conventional electric motor has. FIG. 4B is a side view showing a connection state between the aluminum wire and the copper wire that the conventional electric motor shown in FIG. 4A has. FIG. 4C is an enlarged view of a main part showing a connection state between an aluminum wire and a copper lead wire, which the conventional electric motor has. FIG. 4D is a side view showing a connection state between an aluminum wire and a copper lead wire included in the conventional electric motor shown in FIG. 4C.
具体的には、図4Aに示すように、アルミニウム線20と銅線21は、接続片23で接続される。接続片23は、銅または銅合金で形成される。図4Bに示すように、接続片23は、両端部が丸められる。図4A、図4Bに示すように、丸められた両端部には、それぞれ、アルミニウム線20と銅線21が挿入される。アルミニウム線20と銅線21が挿入された両端部には、圧力が加えられる。接続片23とアルミニウム線20、および、接続片23と銅線21は、各々、圧着される。接続片23を介して、アルミニウム線20と銅線21とは、接続される。
Specifically, as shown in FIG. 4A, the
接続片23の内面には、歯状の突起が形成される。アルミニウム線と銅線は、各々、外周に絶縁被膜が施される。アルミニウム線と銅線に、各々、施された絶縁被膜は、突起で突き破られる。よって、アルミニウム線20と、接続片23と、銅線21との間には、導通が確保される。
On the inner surface of the
上記説明と同様、図4C、図4Dに示すように、アルミニウム線20と銅のリード線22とは、接続片23を介して接続される。
Similar to the above description, as shown in FIGS. 4C and 4D, the
特許文献2では、異種金属が接触することで生じる腐食の進行を抑制するため、つぎの対応が施される。
In
すなわち、アルミニウム線20と銅線21とは、接続片23で接続される。各電線と接続片23とが接続された部分には、ワニス含浸が施されて、ワニス皮膜が形成される。各電線と接続片23とが接続された部分にワニス皮膜が形成されるため、各電線と接続片23とが接続された部分は、大気中の空気や水分から遮断される。
That is, the
また、アルミニウム線20と銅のリード線22とは、アルミニウム線20と銅のリード線22との間が離された状態で接続される。よって、アルミニウム線20と銅のリード線22とは、直接、接触しない。
The
本発明の三相電動機は、三相の巻線を有する。三相を成す各々の巻線は、第1電線と第2電線とが並列に並べられる。第1電線と第2電線とは、半田で接続される。 The three-phase motor of the present invention has three-phase windings. In each of the windings forming the three phases, the first electric wire and the second electric wire are arranged in parallel. The first electric wire and the second electric wire are connected by solder.
特に、第1電線は、アルミニウム線である。第2電線は、銅線である。 In particular, the first electric wire is an aluminum wire. The second electric wire is a copper wire.
本発明の実施の形態である三相電動機は、後述する詳細に示すように、各相を構成する巻線が並列に並べられた、第1電線と第2電線とで構成される。第1電線と第2電線とは、半田で接続される。特に、第1電線は、アルミニウム線であり、第2電線は、銅線である。 A three-phase motor according to an embodiment of the present invention includes a first electric wire and a second electric wire in which windings constituting each phase are arranged in parallel, as will be described in detail later. The first electric wire and the second electric wire are connected by solder. In particular, the first electric wire is an aluminum wire, and the second electric wire is a copper wire.
本構成とすれば、三相電動機は、コストを削減できるとともに、品質を向上できる。 With this configuration, the three-phase motor can reduce costs and improve quality.
つまり、従来の電動機には、つぎの改善すべき点があった。 That is, the conventional motor has the following points to be improved.
すなわち、従来の電動機では、銅または銅合金で形成される接続片が用いられる。よって、この接続片とアルミニウム線とが接する部分では、異種金属である、銅等とアルミニウムとの接触は避けられない。 That is, in the conventional electric motor, a connection piece formed of copper or a copper alloy is used. Therefore, in the part where this connection piece and the aluminum wire are in contact, contact between different metals such as copper and aluminum is inevitable.
従って、従来の電動機が目的とする、異種金属が接触することで生じる腐食の進行を抑制することができない、という課題を有していた。 Therefore, there has been a problem that it is impossible to suppress the progress of corrosion caused by contact of dissimilar metals, which is a purpose of conventional electric motors.
また、従来の電動機では、接続片を変形することで、各電線と接続片とが圧着される。このとき、接続片の内側に形成された歯状の突起が、各電線の外周に施された絶縁被膜を突き破る。よって、接続片と各電線とが、電気的に導通される。 Moreover, in the conventional electric motor, each electric wire and a connection piece are crimped | bonded by deforming a connection piece. At this time, the tooth-like protrusions formed on the inner side of the connection piece break through the insulating coating applied to the outer periphery of each electric wire. Therefore, the connection piece and each electric wire are electrically connected.
しかしながら、接続片の大きさや、接続片に形成される歯状の突起の高さが一種類であれば、つぎの不具合が生じる。すなわち、接続片の仕様が一種類であれば、接続片に接続される、アルミニウム線の線径や銅線の線径が変更されると、接続片と各電線との導通が不安定になる。 However, if the size of the connecting piece and the height of the tooth-like protrusion formed on the connecting piece are one type, the following problems occur. That is, if there is only one type of connection piece, if the wire diameter of the aluminum wire or the copper wire connected to the connection piece is changed, the connection between the connection piece and each wire becomes unstable. .
よって、接続片に接続される、アルミニウム線の線径や銅線の線径に応じて、適切な形状の接続片を準備することが求められる。つまり、使用するアルミニウム線や銅線などの線径に応じて、準備する部品の種類が増える。準備する部品の種類が増えると、在庫などを管理する工数も増加する。 Therefore, it is required to prepare a connection piece having an appropriate shape according to the wire diameter of the aluminum wire or the copper wire connected to the connection piece. That is, the types of parts to be prepared increase according to the wire diameters such as aluminum wires and copper wires used. As the types of parts to be prepared increase, the man-hours for managing inventory and the like also increase.
従って、電動機を製造するための工数が増加し、コストが上昇するという課題を有していた。 Therefore, the man-hour for manufacturing an electric motor increased, and there existed a subject that cost raised.
また、従来の電動機において、銅または銅合金で形成される接続片と、アルミニウム線とは、熱膨張率が異なる。 Moreover, in the conventional electric motor, the thermal expansion coefficient differs between the connection piece formed of copper or a copper alloy and the aluminum wire.
よって、接続片と各電線との接続部に温度変化が生じると、接続片とアルミニウム線との間で、接触圧力が低下することがある。 Therefore, when a temperature change arises in the connection part of a connection piece and each electric wire, a contact pressure may fall between a connection piece and an aluminum wire.
従って、接続片と各電線、特に、アルミニウム線との間で、接触抵抗が増加する、という課題を有していた。 Therefore, it has the subject that contact resistance increases between a connection piece and each electric wire, especially an aluminum wire.
また、アルミニウム線と接続片とを圧着して接続する構造は、アルミニウム材料が有する固有の特徴により、つぎの課題があった。 Further, the structure in which the aluminum wire and the connection piece are connected by pressure bonding has the following problems due to the inherent characteristics of the aluminum material.
すなわち、アルミニウム材料は、冷間流れという、応力が低下する特徴を有する。よって、アルミニウム線と接続片とを圧着した後、時間が経過すれば、接続片がアルミニウム線に作用する応力が低下する。 That is, the aluminum material has a characteristic that stress is reduced, that is, a cold flow. Therefore, if time passes after crimping | bonding an aluminum wire and a connection piece, the stress which a connection piece acts on an aluminum wire will fall.
従って、接続片がアルミニウム線に加える接触圧力が低下するため、接続片とアルミニウム線との間で、接触抵抗が増加する、という課題を有していた。 Therefore, since the contact pressure which a connection piece applies to an aluminum wire falls, it had the subject that contact resistance increased between a connection piece and an aluminum wire.
そこで、本発明の実施の形態における三相電動機は、異なる材料からなる、第1電線と第2電線とを半田で接続する。よって、本実施の形態における三相電動機は、製造コストが削減されるとともに、品質が向上する。 Therefore, the three-phase motor in the embodiment of the present invention connects the first electric wire and the second electric wire made of different materials with solder. Therefore, the three-phase motor in the present embodiment has a reduced manufacturing cost and improved quality.
特に顕著な作用効果を奏する形態は、第1電線がアルミニウム線であり、第2電線が銅線である。 The form which exhibits a particularly remarkable effect is that the first electric wire is an aluminum wire and the second electric wire is a copper wire.
また、アルミニウム線と銅線とを半田で接続する形態に加えて、さらに、アルミニウム線と銅線に電力を供給する銅のリード線とを半田で接続する形態も、同様の作用効果を奏する。 Further, in addition to the form in which the aluminum wire and the copper wire are connected by solder, the form in which the aluminum wire and the copper lead wire for supplying power to the copper wire are connected by solder also has the same effect.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiment is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態における三相電動機を示す概略図である。図2Aは、図1に示す三相電動機が有する巻線が、Y結線する場合の結線図である。図2Bは、図1に示す三相電動機が有する巻線が、デルタ結線する場合の結線図である。図3Aは、図1に示す三相電動機が有する、アルミニウム線と銅線との接続状態を示す要部拡大図である。図3Bは、図1に示す三相電動機が有する、アルミニウム線と銅線と銅のリード線との接続状態を示す要部拡大図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a three-phase motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a connection diagram when the windings of the three-phase motor shown in FIG. 1 are Y-connected. FIG. 2B is a connection diagram when the windings of the three-phase motor shown in FIG. 1 are delta-connected. FIG. 3A is an enlarged view of a main part showing a connection state between an aluminum wire and a copper wire, which the three-phase motor shown in FIG. 1 has. FIG. 3B is an enlarged view of a main part showing a connection state of the aluminum wire, the copper wire, and the copper lead wire that the three-phase motor shown in FIG. 1 has.
図1、図2Aに示すように、本発明の実施の形態における三相電動機50は、三相の巻線4、4a、4b、4cを有する。三相を成す各々の巻線4、4a、4b、4cは、第1電線であるアルミニウム線10a、10b、10cと第2電線である銅線11a、11b、11cとが並列に並べられる。後述するように、第1電線であるアルミニウム線10a、10b、10cと第2電線である銅線11a、11b、11cとは、半田(15)で接続される。
As shown in FIGS. 1 and 2A, a three-
なお、以下の説明において、巻線4は、各相を示す、巻線4a、4b、4cということもある。また、アルミニウム線10は、各相を示す、アルミニウム線10a、10b、10cということもある。同様に、銅線11は、各相を示す、銅線11a、11b、11cということもある。
In the following description, the winding 4 may be referred to as
第1電線と第2電線とは、アルミニウム線10と銅線11に換えて、アルミニウム合金線、アルミニウムと銅とを含むクラッド線および銅合金線のうち、いずれか一つ以上を用いることができる。
As the first electric wire and the second electric wire, any one or more of an aluminum alloy wire, a clad wire containing aluminum and copper, and a copper alloy wire can be used instead of the
換言すれば、第1電線と第2電線とは、つぎの材料の電線が使用できる。すなわち、使用できる電線は、アルミニウム線10、銅線11、アルミニウム合金線、アルミニウムと銅とを含むクラッド線および銅合金線、である。
In other words, the following electric wires can be used for the first electric wire and the second electric wire. That is, the electric wire which can be used is the
特に、顕著な作用効果を奏する形態は、つぎのとおりである。 In particular, the following forms exhibit remarkable effects.
すなわち、本実施の形態における三相電動機50において、半田(15)は、標準電極電位が、アルミニウムと銅との間に位置する元素を含む。特に、元素は、ニッケルが有効である。
That is, in the three-
また、本実施の形態における三相電動機50において、第1電線であるアルミニウム線10と第2電線である銅線11とは、各々、2本以上の電線である。
Moreover, in the three-
また、本実施の形態における三相電動機50は、第1電線であるアルミニウム線10と第2電線である銅線11に対して、電力を供給するリード線である、銅のリード線12をさらに備える。第1電線であるアルミニウム線10と、第2電線である銅線11と、リード線である銅のリード線12とは、半田(15)で接続される。
In addition, the three-
上記構成とすれば、つぎの作用効果を奏する。 With the above configuration, the following operational effects are achieved.
すなわち、本実施の形態における三相電動機50は、アルミニウム線10と銅線11、または、アルミニウム線10と銅線11と銅のリード線12とを接続するために、半田(15)が用いられる。半田(15)の主成分は、錫(Sn)である。錫は、標準電極電位がアルミニウムと銅との間に位置する元素である。
That is, in the three-
よって、本実施の形態における三相電動機50は、アルミニウム線10と銅線11とを接続するにあたり、銅または銅合金で形成される接続片を用いるよりも、異種金属が接触するときに生じる腐食を抑制できる。
Therefore, in the three-
また、本実施の形態における三相電動機50は、用いられるアルミニウム線10や銅線11などの線径が変更されたとしても、同じ材料、同じ工法で作業を実施できる。よって、本実施の形態における三相電動機50は、三相電動機50を製造するための管理工数を抑えることができる。しかも、本実施の形態における三相電動機50は、用いられる電線の線径が変更されたとしても、導通状態が不安定にはならない。よって、本実施の形態における三相電動機50は、より良好な導通状態を得ることができる。
Moreover, even if the wire diameters of the
また、本実施の形態における三相電動機50において、半田(15)は、溶融して固まる際、アルミニウム線10と銅線11との隙間、または、アルミニウム線10と銅のリード線12との隙間に入り込む。よって、本実施の形態における三相電動機50において、アルミニウム線10と銅線11、または、アルミニウム線10と銅のリード線12とは、直接、接触し難くなる。
Further, in the three-
従って、本実施の形態における三相電動機50は、アルミニウム線10と銅線11、または、アルミニウム線10と銅のリード線12等を接続する際、必要以上に空間距離を確保しなくてもよい。その結果、本実施の形態における三相電動機50は、組立時の作業効率が向上する。
Therefore, the three-
さらに、本実施の形態における三相電動機50において、半田(15)には、標準電極電位がアルミニウムと銅との間に位置する元素、例えば、ニッケルが添加される。
Furthermore, in the three-
本半田(15)を用いれば、アルミニウム線10と銅線11等を接続する際、異種金属が接触することで生じる腐食を、より一層抑制できる。
If this solder (15) is used, when connecting the
また、上述した構成において、第1電線と第2電線とを構成する電線は、各々、2本以上でもよい。 Moreover, in the above-described configuration, the number of electric wires constituting the first electric wire and the second electric wire may be two or more.
さらに、本実施の形態における三相電動機50において、アルミニウム線10と銅線11とが半田(15)で接続される部分、または、アルミニウム線10と銅線11と銅のリード線12とが半田(15)で接続される部分は、ワニス含浸によるワニス皮膜が施されてもよい。あるいは、アルミニウム線10と銅線11とが半田(15)で接続される部分、または、アルミニウム線10と銅線11と銅のリード線12とが半田(15)で接続される部分は、他の高分子材料で覆われてもよい。
Furthermore, in the three-
本構成とすれば、アルミニウム線10と銅線11とが半田(15)で接続される部分、または、アルミニウム線10と銅線11と銅のリード線12とが半田(15)で接続される部分は、大気中の空気や水分から遮断される。よって、本実施の形態における三相電動機50は、異種金属が接する接続部において、腐食が進行することを、より一層抑制できる。
With this configuration, the
さらに、図面を用いて、詳細に説明する。 Furthermore, it demonstrates in detail using drawing.
図1に示すように、三相電動機50は、主たる構成要素として、固定子1と、回転子2と、一対の軸受3を備える。
As shown in FIG. 1, the three-
固定子1は、鉄心に巻線4が巻回される。本実施の形態における三相電動機50が有する巻線4は、三相である。巻線4には、三相電動機50の外部から電力を供給するために、銅のリード線12が接続される。
The
回転子2は、回転子2と固定子1との間に、微小な隙間を有して配置される。回転子2が有する軸5は、軸5の両端が一対の軸受3で支えられる。軸5は、一対の軸受3により、回転自在となっている。
The
本構成において、巻線4には、銅のリード線12を介して、電力が供給される。巻線4に電力が供給されると、各相に磁界が発生する。磁界の影響により、回転子2が回転する。
In this configuration, power is supplied to the winding 4 via the
つぎに、本実施の形態における三相電動機50において、巻線4と銅のリード線12とが接続する、結線の状態を説明する。
Next, in the three-
なお、以下の説明において、各接続部14a、14b、14cを総称して、接続部14ということもある。
In the following description, the
図2Aに示すように、本実施の形態における三相電動機は、一例として、巻線4a、4b、4cがY結線を構成する。Y結線は、スター結線ともいう。
As shown in FIG. 2A, in the three-phase motor in the present embodiment, as an example,
巻線4a、4b、4cは、3相を成す。各相を成す巻線4a、4b、4cは、アルミニウム線10a、10b、10cと銅線11a、11b、11cとが、各々、並列に並べられる。アルミニウム線10a、10b、10cと銅線11a、11b、11cとは、各々、両端が接続される。
The
一端は、全ての相を成す、アルミニウム線10a、10b、10cと銅線11a、11b、11cとが接続されて、中性点13を構成する。他端は、各相単位で、アルミニウム線10a(10b、10c)と銅線11a(11b、11c)とが銅のリード線12a(12b、12c)と接続されて、接続部14a(14b、14c)を構成する。三相電動機は、1つの中性点13と、3つの接続部14a、14b、14cとを有する。
At one end, the
あるいは、図2Bに示すように、本実施の形態における三相電動機は、他の例として、巻線4a、4b、4cがΔ結線を構成する。Δ結線は、デルタ結線ともいう。 Or as shown to FIG. 2B, as for the three-phase motor in this Embodiment, winding 4a, 4b, 4c comprises delta connection as another example. Δ connection is also referred to as delta connection.
巻線4a、4b、4cは、3相を成す。各相を成す巻線4a、4b、4cは、アルミニウム線10a、10b、10cと銅線11a、11b、11cとが、各々、並列に並べられる。アルミニウム線10a、10b、10cと銅線11a、11b、11cとは、各々、両端が接続される。
The
まず、接続部14aにおいて、1対のアルミニウム線10aと銅線11aは、銅のリード線12aと、1対のアルミニウム線10cと銅線11cとに、接続される。
First, in the
また、接続部14bにおいて、1対のアルミニウム線10aと銅線11aは、銅のリード線12bと、1対のアルミニウム線10bと銅線11bとに、接続される。
In the connecting
さらに、接続部14cにおいて、1対のアルミニウム線10bと銅線11bは、銅のリード線12cと、1対のアルミニウム線10cと銅線11cとに、接続される。
Further, in the
三相電動機は、3つの接続部14a、14b、14cを有する。
The three-phase motor has three
つぎに、上述した、中性点13と、接続部14とにおける、各電線の接続状態について、説明する。
Below, the connection state of each electric wire in the
図3Aに示すように、中性点13は、アルミニウム線10と銅線11とが接続される。アルミニウム線10の先端と、銅線11の先端とは、各々、表面に施された絶縁被膜が除去される。絶縁被膜が除去されたアルミニウム線10の先端と、絶縁被膜が除去された銅線11の先端とは、お互いが近接された状態で、半田15が施される。アルミニウム線10と銅線11とは、半田15により、電気的、機械的に接続される。
As shown in FIG. 3A, the
なお、本実施の形態における三相電動機では、中性点13において、3本のアルミニウム線10と、3本の銅線11とが絡められて、半田で接続される。
In the three-phase motor in the present embodiment, at the
つぎに、図3Bに示すように、接続部14は、アルミニウム線10と銅線11と銅のリード線12とが接続される。アルミニウム線10の先端と、銅線11の先端と、銅のリード線12の先端とは、各々、表面に施された絶縁被膜が除去される。絶縁被膜が除去されたアルミニウム線10の先端と、絶縁被膜が除去された銅線11の先端と、銅のリード線12の先端とは、お互いが近接された状態で、半田15が施される。アルミニウム線10と銅線11と銅のリード線12とは、半田15により、電気的、機械的に接続される。
Next, as shown in FIG. 3B, the connecting
なお、図2Aに示したY結線を構成する三相電動機では、1本のアルミニウム線10と、1本の銅線11と、1本の銅のリード線12とが絡められて、半田で接続される。
In the three-phase motor constituting the Y connection shown in FIG. 2A, one
また、図2Bに示したΔ結線を構成する三相電動機では、2本のアルミニウム線10と、2本の銅線11と、1本の銅のリード線12とが絡められて、半田で接続される。
In the three-phase motor constituting the Δ connection shown in FIG. 2B, two
以上の説明から明らかなように、本実施の形態における三相電動機は、アルミニウム線と銅線との接続、あるいは、アルミニウム線と銅線と銅のリード線との接続に、半田が用いられる。半田は、主成分として錫が含まれる。錫は、標準電極電位がアルミニウムと銅との間に位置する元素である。 As is clear from the above description, the three-phase motor in the present embodiment uses solder for connecting an aluminum wire and a copper wire, or for connecting an aluminum wire, a copper wire, and a copper lead wire. Solder contains tin as a main component. Tin is an element whose standard electrode potential is located between aluminum and copper.
よって、本構成とすれば、アルミニウムと銅という、異種金属が接触することで生じる腐食を抑制できる。 Therefore, with this configuration, it is possible to suppress corrosion caused by contact of dissimilar metals such as aluminum and copper.
また、本構成とすれば、各相を成す、アルミニウム線や銅線の線径に変更が生じたとしても、同じ材料を用いて、同じ工法による、継続した作業が可能になる。よって、本実施の形態における三相電動機を組み立てるための管理工数が、抑制される。 Moreover, if it is this structure, even if a change arises in the wire diameter of the aluminum wire and copper wire which comprise each phase, the continuous operation | work by the same construction method will be attained using the same material. Therefore, the management man-hour for assembling the three-phase motor in this Embodiment is suppressed.
また、本実施の形態における三相電動機は、各電線の線径が変更されたとしても、導通状態が不安定になることを抑制できる。よって、本実施の形態における三相電動機は、より良好な導通状態を得ることができる。 Moreover, even if the wire diameter of each electric wire is changed, the three-phase motor in this Embodiment can suppress that a conduction | electrical_connection state becomes unstable. Therefore, the three-phase motor in the present embodiment can obtain a better conduction state.
また、本実施の形態における三相電動機において、半田は、溶融して固まる際、アルミニウム線と銅線との隙間、または、アルミニウム線と銅のリード線との隙間に入り込む。よって、本実施の形態における三相電動機において、アルミニウム線と銅線、または、アルミニウム線と銅のリード線とは、直接、接触し難くなる。 Further, in the three-phase motor according to the present embodiment, when the solder melts and hardens, the solder enters the gap between the aluminum wire and the copper wire or the gap between the aluminum wire and the copper lead wire. Therefore, in the three-phase electric motor in the present embodiment, the aluminum wire and the copper wire, or the aluminum wire and the copper lead wire are difficult to contact directly.
従って、本実施の形態における三相電動機は、アルミニウム線と銅線、または、アルミニウム線と銅のリード線等を接続する際、必要以上に空間距離を確保しなくてもよい。その結果、本実施の形態における三相電動機は、組立時の作業効率が向上する。 Therefore, the three-phase motor in the present embodiment does not need to secure an unnecessarily large spatial distance when connecting an aluminum wire and a copper wire, or an aluminum wire and a copper lead wire. As a result, the three-phase motor in the present embodiment improves the working efficiency during assembly.
さらに、本実施の形態における三相電動機において、半田には、標準電極電位がアルミニウムと銅との間に位置する元素、例えば、ニッケルが添加される。 Furthermore, in the three-phase motor in the present embodiment, an element having a standard electrode potential between aluminum and copper, for example, nickel, is added to the solder.
本半田を用いれば、アルミニウム線と銅線等を接続する際、異種金属が接触することで生じる腐食を、より一層、抑制できる。 If this solder is used, when connecting an aluminum wire, a copper wire, etc., the corrosion which arises by a dissimilar metal contacting can be suppressed further.
なお、上述した構成において、第1電線であるアルミニウム線と第2電線である銅線とを構成する電線は、各々、2本以上でもよい。 In addition, in the structure mentioned above, the number of the electric wires which comprise the aluminum wire which is a 1st electric wire, and the copper wire which is a 2nd electric wire may each be two or more.
また、第1電線と第2電線には、アルミニウム線と銅線以外に、アルミニウム合金線、アルミニウムと銅とを含むクラッド線および銅合金が使用できる。 In addition to the aluminum wire and the copper wire, an aluminum alloy wire, a clad wire containing aluminum and copper, and a copper alloy can be used for the first electric wire and the second electric wire.
本発明の三相電動機は、冷蔵庫やエアコンなどの冷凍サイクルを構成する圧縮機用電動機などに利用できる。本発明の三相電動機は、その他、産業用電動機としても利用できる。 The three-phase motor of the present invention can be used for an electric motor for a compressor constituting a refrigeration cycle such as a refrigerator or an air conditioner. The three-phase motor of the present invention can also be used as an industrial motor.
1 固定子
2 回転子
3 軸受
4,4a,4b,4c 巻線
5 軸
10,10a,10b,10c,20 アルミニウム線(第1電線)
11,11a,11b,11c,21 銅線(第2電線)
12,12a,12b,12c,22 銅のリード線
13 中性点
14,14a,14b,14c 接続部
15 半田
23 接続片
50 三相電動機
DESCRIPTION OF
11, 11a, 11b, 11c, 21 Copper wire (second electric wire)
12, 12a, 12b, 12c, 22
Claims (8)
前記三相を成す各々の巻線は、第1電線と第2電線とを並列に並べるとともに、前記第1電線と前記第2電線とを半田で接続する、三相電動機。A three-phase motor having three-phase windings,
Each of the windings forming the three-phase is a three-phase electric motor in which the first electric wire and the second electric wire are arranged in parallel, and the first electric wire and the second electric wire are connected by solder.
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