JPWO2016104262A1 - 回転電機、および、その回転電機を備えた車両 - Google Patents
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Abstract
Description
(2)本発明の第2の好ましい態様による回転電機は、複数のスロットが形成された固定子コアと、固定子コアの各スロットに挿通されて6以上の偶数個のレイヤの内のいずれか一つを構成するスロット導体および異なるスロットに挿通されたスロット導体の同一側端部同士を接続してコイルエンドを構成する渡り導体を有する波巻の周回巻線を、複数有する複数相の固定子巻線と、固定子コアに対して空隙を介して回転自在に支持された回転子と、を備え、渡り導体は、毎極スロット数をNとしたとき、一方のコイルエンドではスロットピッチNp=Nでスロットを跨ぎ、他方のコイルエンドではスロットピッチNp=Nでスロットを跨ぐようにスロット導体間を接続し、固定子巻線は、同一相の複数のスロット導体で構成される一群のスロット導体群を複数有し、スロット導体群の複数のスロット導体は、固定子コア周方向に連続して並んだ所定数Nsのスロット内にスロットおよびレイヤが隣接するように挿通され、所定数Nsは、毎極毎相スロット数をNSPP、レイヤ数を2×NL1としたとき、Ns=NSPP+NL1−1に設定されていることを特徴とする。
(3)本発明の第3の好ましい態様による回転電機は、複数のスロットが形成された固定子コアと、固定子コアの各スロットに挿通されて6以上の偶数個のレイヤの内のいずれか一つを構成するスロット導体および異なるスロットに挿通されたスロット導体の同一側端部同士を接続してコイルエンドを構成する渡り導体を有する波巻の周回巻線を、複数有する複数相の固定子巻線と、固定子コアに対して空隙を介して回転自在に支持された回転子と、を備え、渡り導体は、毎極スロット数をNとしたとき、一方のコイルエンドではスロットピッチNp=N+1でスロットを跨ぎ、他方のコイルエンドではスロットピッチNp=N−1でスロットを跨ぐようにスロット導体間を接続し、固定子巻線は、同一相の複数のスロット導体で構成される一群のスロット導体群を複数有し、スロット導体群の複数のスロット導体は、固定子コア周方向に連続して並んだ所定数Nsのスロット内にスロットおよびレイヤが隣接するように挿通され、所定数Nsは、毎極毎相スロット数をNSPP、Ns=NSPP+1に設定されていることを特徴とする。
(4)本発明の好ましい態様による車両は、本発明の第1〜3のいずれかの好ましい態様による回転電機と、直流電力を供給するバッテリと、バッテリの直流電力を交流電力に変換して回転電機に供給する変換装置と、を備え、回転電機のトルクを駆動力として用いることを特徴とする。
図1は、本発明の一実施形態の回転電機を搭載したハイブリッド型電気自動車の概略構成を示す図である。車両100には、エンジン120と第1の回転電機200と第2の回転電機202とバッテリ180とが搭載されている。バッテリ180は、回転電機200,202による駆動力が必要な場合には電力変換装置600を介して回転電機200,202に直流電力を供給し、回生走行時には回転電機200,202から直流電力を受ける。バッテリ180と回転電機200,202との間の直流電力の授受は、電力変換装置600を介して行われる。また、図示していないが、車両には低電圧電力(例えば、14ボルト系電力)を供給するバッテリが搭載されており、以下に説明する制御回路に直流電力を供給する。
図14は、本実施形態の回転電機の誘起電圧波形、および、比較例1の回転電機の誘起電圧波形を示す図である。また、図15は、図14のそれぞれの誘起電圧波形を高調波解析した結果を示したものである。
図14に示すように、本実施形態の回転電機の誘起電圧波形は、比較例1の回転電機の誘起電圧波形よりも正弦波に近いことが分かる。また、図15の高調波解析結果に示すように、本実施形態では、比較例1と比較して、特に、5次と7次の高調波成分を減らすことができることが分かった。
図18は、交流電流を通電した場合のトルク波形を、本実施形態の回転電機の場合と比較例2の回転電機の場合とについて示したものである。また、図19は、図18に示す各トルク波形を高調波解析した結果を示す。図18、図19に示すように、本実施形態では、比較例2と比較して、平均トルクが大きいことが分かった。
(1)回転電機200(回転電機202でも同様)における各相の固定子巻線は、複数のスロット237に挿通された複数のスロット導体233aと、コイルエンド241においてスロット導体233aの両端を接続する渡り導体233bと、を備えている。そして、図9、図10等に示すように、スロット237のレイヤ1,2、および、レイヤ5,6に挿通されたスロット導体233aは、変則スロットピッチの渡り導体233bで接続されている。また、図9、図10等に示すように、スロット237のレイヤ3,4に挿通されたスロット導体233aは、通常スロットピッチの渡り導体233bで接続されている。
通常スロットピッチの渡り導体233b(第1渡り導体)は、毎極スロット数をN(=6)としたとき、一方のコイルエンド241ではスロットピッチNp=N(=6)でスロット237を跨ぎ、他方のコイルエンド241ではスロットピッチNp=N(=6)でスロット237を跨ぐようにスロット導体233a間を接続する。
変則スロットピッチの渡り導体233b(第2渡り導体)は、毎極スロット数をN(=6)としたとき、一方のコイルエンド241ではスロットピッチNp=N+1(=7)でスロット237を跨ぎ、他方のコイルエンド241ではスロットピッチNp=N−1(=5)でスロット237を跨ぐようにスロット導体233a間を接続する。
固定子巻線238は、同一相の複数のスロット導体233aで構成される一群のスロット導体群234を複数有する。
これによって、本実施形態の回転電機は、高トルクかつ低騒音な回転電機を得ることができる。また、その回転電機を備えた車両では、高トルク化、かつ、低騒音化を図ることができる。
スロット導体群234の複数のスロット導体233aは、固定子コア232の周方向に連続して並んだ所定数Ns(=4)のスロット237内にスロット237およびレイヤが隣接するように挿通される。
所定数Ns(=4)は、毎極毎相スロット数をNSPP(=2)、変則スロットピッチの渡り導体233bを有する第2周回巻線に係るレイヤ数を2×NL2(NL2=2)としたとき、Ns=NSPP+NL2(=4)に設定されている。
例えば、上記の具体的構成(2)によって、本実施形態の回転電機は、高トルクかつ低騒音な回転電機を得ることができる。また、その回転電機を備えた車両では、高トルク化、かつ、低騒音化を図ることができる。
スロット導体群234は、複数のスロット導体小群235を含んで構成される。固定子コア232の径方向に隣り合うスロット導体小群235は、互いに接する側の固定子コア232の周方向両端を揃えて配置される。
スロット導体群234は、スロット導体小群235として、固定子コア232の径方向に隣り合って互いに通常スロットピッチの渡り導体233b(第1渡り導体)に接続される第1内周側レイヤおよび第1外周側レイヤよりなる第1スロット導体小群235aをNL1(=1)個有する。すなわち、レイヤ3(第1内周側レイヤ)、レイヤ4(第1外周側レイヤ)で1個の第1スロット導体小群235aを構成する。
また、スロット導体群234は、スロット導体小群235として、固定子コア232の径方向に隣り合って互いに変則スロットピッチの渡り導体233b(第2渡り導体)に接続される第2内周側レイヤおよび第2外周側レイヤよりなる第2スロット導体小群235bをNL2(=2)個有する。すなわち、レイヤ1(第2内周側レイヤ)、レイヤ2(第2外周側レイヤ)で1個の第2スロット導体小群235bを構成する。レイヤ5(第2内周側レイヤ)、レイヤ6(第2外周側レイヤ)で別の1個の第2スロット導体小群235bを構成する。よって、上記のように、スロット導体群234は、合計2個の第2スロット導体小群235bを有する。
第1内周側レイヤのスロット導体233aと第1外周側レイヤのスロット導体233aとは、固定子コア232の周方向両端を揃えて配置されている。
第2内周側レイヤのスロット導体233aと第2外周側レイヤのスロット導体233aとは、互いに固定子コア周方向に1スロットピッチずれて配置されている。
上記の具体的構成(3)によって、本実施形態の回転電機は、高トルクかつ低騒音な回転電機を得ることができる。また、その回転電機を備えた車両では、高トルク化、かつ、低騒音化を図ることができる。
図20は、第1実施形態の回転電機のスロット導体群234(234A)を示した図であり、図13と同様の図である。第1実施形態は、例えば、以下のように変形することが可能である。図20を基準にして、第1実施形態の変形例について説明する。
図21は、変形例1の回転電機のスロット導体群234(234B)を示す図である。変形例1は、第1実施形態(図20)と同様に、毎極スロット数N=6、NSPP=2、レイヤ数=6の設定である。レイヤ3,4が変則スロットピッチの周回巻線になり(NL2=1)、レイヤ1,2,5,6が通常スロットピッチの周回巻線となったことが、第1実施形態との相違点である。本変形例では、上述した規則Aに従い、固定子コア232の径方向に隣り合うスロット導体小群235は、互いに接する側の固定子コア232の周方向両端を揃えて配置される。そのため、固定子コア周方向に連続して並んだ所定スロット数Ns=3であることから、第1実施形態と同様に、Ns = NSPP + NL2 が成り立つ。本変形例のように変形しても、第1実施形態と同様に、比較例1よりもトルクリプルが小さく低騒音で、比較例2よりも平均トルクが大きいという効果を奏することができる。
図22は、変形例2の回転電機のスロット導体群234(234C)を示す図である。変形例2は、毎極スロット数N=6、NSPP=2、レイヤ数=8の設定である。変形例2では、レイヤ1,2,7,8が変則スロットピッチの周回巻線であり(NL2=2)、レイヤ3,4,5,6が通常スロットピッチの周回巻線である。本変形例では、上述した規則Aに従い、固定子コア232の径方向に隣り合うスロット導体小群235は、互いに接する側の固定子コア232の周方向両端を揃えて配置される。そのため、固定子コア周方向に連続して並んだ所定スロット数Ns=4であることから、第1実施形態と同様に、Ns = NSPP + NL2 が成り立つ。本変形例のように変形しても、NSPP=2、レイヤ数=8の設定で比較例1に相当する比較例よりもトルクリプルが小さく低騒音で、NSPP=2、レイヤ数=8の設定で比較例2に相当する比較例よりも平均トルクが大きいという効果を奏することができる。
図23は、変形例3の回転電機のスロット導体群234(234D)を示す図である。変形例3は、毎極スロット数N=6、NSPP=2、レイヤ数=8の設定である。変形例3では、レイヤ3,4,5,6が変則スロットピッチの周回巻線であり(NL2=2)、レイヤ1,2,7,8が通常スロットピッチの周回巻線である。本変形例では、上述した規則Aに従い、固定子コア232の径方向に隣り合うスロット導体小群235は、互いに接する側の固定子コア232の周方向両端を揃えて配置される。そのため、固定子コア周方向に連続して並んだ所定スロット数Ns=4であることから、第1実施形態と同様に、Ns = NSPP + NL2 が成り立つ。本変形例のように変形しても、NSPP=2、レイヤ数=8の設定で比較例1に相当する比較例よりもトルクリプルが小さく低騒音で、NSPP=2、レイヤ数=8の設定で比較例2に相当する比較例よりも平均トルクが大きいという効果を奏することができる。
図24は、変形例4の回転電機のスロット導体群234(234E)を示す図である。変形例4は、毎極スロット数N=6、NSPP=2、レイヤ数=8の設定である。変形例4では、レイヤ1,2,7,8が変則スロットピッチの周回巻線であり(NL2=2)、レイヤ3,4,5,6が通常スロットピッチの周回巻線である。本変形例では、上述した規則Aに従わない。基本的には、固定子コア232の径方向に隣り合うスロット導体小群235は、互いに接する側の固定子コア232の周方向両端を揃えて配置される。しかし、レイヤ3,4よりなるスロット導体小群235と、レイヤ5,6よりなるスロット導体小群235との間で1スロットピッチのずれがある。すなわち、レイヤ4とレイヤ5との間に1スロットピッチのずれがある。そのため、上記の関係式Ns = NSPP + NL2 が成り立たない。代わりに、後述する別の関係式が成り立つ。本変形例においては、固定子コア周方向に連続して並んだ所定スロット数Ns=5である。よって、Ns = NSPP + NL2 + 1 という、第1実施形態とは異なる関係式が成り立つ。変形例4は、変形例2に構成が類似する。変形例2では規則Aに従うので当該ずれがないため、上記の関係式Ns = NSPP + NL2が成り立つ。一方、変形例4では、レイヤ4とレイヤ5との間に1スロットピッチのずれがあるため、第1実施形態とは異なる関係式Ns = NSPP + NL2 + 1が成り立つ。しかし、本変形例のように変形しても、NSPP=2、レイヤ数=8の設定で比較例1に相当する比較例よりもトルクリプルが小さく低騒音で、NSPP=2、レイヤ数=8の設定で比較例2に相当する比較例よりも平均トルクが大きいという効果を奏することができる。
図25は、変形例5の回転電機のスロット導体群234(234F)を示す図である。変形例5は、毎極スロット数N=9、NSPP=3、レイヤ数=6の設定である。変形例5では、レイヤ1,2,5,6が変則スロットピッチの周回巻線であり(NL2=2)、レイヤ3,4が通常スロットピッチの周回巻線である。本変形例では、上述した規則Aに従い、固定子コア232の径方向に隣り合うスロット導体小群235は、互いに接する側の固定子コア232の周方向両端を揃えて配置される。そのため、固定子コア周方向に連続して並んだ所定スロット数Ns=5であることから、第1実施形態と同様に、Ns = NSPP + NL2が成り立つ。本変形例のように変形しても、NSPP=3、レイヤ数=6の設定で比較例1に相当する比較例よりもトルクリプルが小さく低騒音で、NSPP=3、レイヤ数=6の設定で比較例2に相当する比較例よりも平均トルクが大きいという効果を奏することができる。
図26は、変形例6の回転電機のスロット導体群234(234G)を示す図である。変形例6は、毎極スロット数N=9、NSPP=3、レイヤ数=6の設定である。変形例6では、レイヤ3,4が変則スロットピッチの周回巻線であり(NL2=1)、レイヤ1,2,5,6が通常スロットピッチの周回巻線である。本変形例では、上述した規則Aに従い、固定子コア232の径方向に隣り合うスロット導体小群235は、互いに接する側の固定子コア232の周方向両端を揃えて配置される。そのため、固定子コア周方向に連続して並んだ所定スロット数Ns=4であることから、第1実施形態と同様に、Ns = NSPP + NL2が成り立つ。本変形例のように変形しても、NSPP=3、レイヤ数=6の設定で比較例1に相当する比較例よりもトルクリプルが小さく低騒音で、NSPP=3、レイヤ数=6の設定で比較例2に相当する比較例よりも平均トルクが大きいという効果を奏することができる。
以下、第2実施形態について説明する。第1実施形態と同様の構成(例えば、図1〜6に記載の構成)については、説明を省略する。
本実施形態のような構成を取ると、上記の関係式Ns=NSPP+NL1−1が成り立つ。
図34は、本実施形態の回転電機の誘起電圧波形、および、比較例1の回転電機の誘起電圧波形を示す図である。また、図35は、図34のそれぞれの誘起電圧波形を高調波解析した結果を示したものである。
図34に示すように、本実施形態の回転電機の誘起電圧波形は、比較例1の回転電機の誘起電圧波形よりも正弦波に近いことが分かる。また、図35の高調波解析結果に示すように、本実施形態では、比較例1と比較して、特に、5次と7次の高調波成分を減らすことができることが分かった。
図38は、交流電流を通電した場合のトルク波形を、本実施形態の回転電機の場合と比較例2の回転電機の場合について示したものである。また、図39は、図38に示す各トルク波形を高調波解析した結果を示す。図38、図39に示すように、本実施形態では、比較例2と比較して、平均トルクが大きいことが分かった。
このように、第2実施形態においても、第1実施形態と同様の作用効果を奏する。
(1)回転電機200(回転電機202でも同様)における各相の固定子巻線は、複数のスロット237に挿通された複数のスロット導体233aと、コイルエンド241においてスロット導体233aの両端を接続する渡り導体233bと、を備えている。そして、図29、図30等に示すように、スロット導体233aは、レイヤ1〜6、すなわち、全てのレイヤにおいて、通常スロットピッチの渡り導体233bで接続されている。
通常スロットピッチの渡り導体233bは、毎極スロット数をNとしたとき、一方のコイルエンド241ではスロットピッチNp=Nでスロット237を跨ぎ、他方のコイルエンド241ではスロットピッチNp=Nでスロット237を跨ぐようにスロット導体233a間を接続する。
固定子巻線238は、同一相の複数のスロット導体233aで構成される一群のスロット導体群234を複数有する。
スロット導体群234の複数のスロット導体233aは、固定子コア232の周方向に連続して並んだ所定数Nsのスロット内にスロット237およびレイヤが隣接するように挿通されている。
所定数Nsは、毎極毎相スロット数をNSPP、レイヤ数を2×NL1としたとき、Ns=NSPP+NL1−1に設定されている。
これによって、本実施形態の回転電機は、高トルクかつ低騒音な回転電機を得ることができる。また、その回転電機を備えた車両では、高トルク化、かつ、低騒音化を図ることができる。
スロット導体群234は、固定子コア232の径方向に隣り合って互いに渡り導体233bに接続される内周側レイヤおよび外周側レイヤよりなる第1スロット導体小群235aをNL1個有する。
内周側レイヤのスロット導体と外周側レイヤのスロット導体とは、固定子コア232の周方向両端を揃えて配置されている。
NL1個のスロット導体小群は、固定子コア周方向に1スロットピッチずつずれて配置されている。
上記の具体的構成(2)によって、本実施形態の回転電機は、高トルクかつ低騒音な回転電機を得ることができる。また、その回転電機を備えた車両では、高トルク化、かつ、低騒音化を図ることができる。
図40は、第2実施形態の回転電機のスロット導体群234(234H)を示した図であり、図33と同様の図である。第2実施形態は、例えば、以下のように変形することが可能である。図40を基準にして、第2実施形態の変形例について説明する。
図41は、変形例7の回転電機のスロット導体群234(234I)を示す図である。変形例7は、毎極スロット数N=6、NSPP=2、レイヤ数=8の設定である。変形例7では、レイヤ1〜8の全てが通常スロットピッチの周回巻線である(NL1=4)。本変形例は、第2実施形態よりもレイヤ数が2つ増加した。その結果、第1スロット導体小群235aが1つ増加した。本変形例でも、第1スロット導体小群235a同士の配置は、上述した規則Bに従う。固定子コア周方向に連続して並んだ所定スロット数Ns=5であることから、第2実施形態と同様に、Ns = NSPP + NL1 −1 が成り立つことが理解される。本変形例のように変形しても、NSPP=2、レイヤ数=8の設定で比較例1に相当する比較例よりもトルクリプルが小さく低騒音で、NSPP=2、レイヤ数=8の設定で比較例2に相当する比較例よりも平均トルクが大きいという効果を奏することができる。
図42は、変形例8の回転電機のスロット導体群234(234J)を示す図である。変形例8は、毎極スロット数N=9、NSPP=3、レイヤ数=6の設定である。変形例8では、レイヤ1〜6の全てが通常スロットピッチの周回巻線である(NL1=3)。本変形例は、第2実施形態よりも毎極毎相スロット数NSPPが1つ増加して、3となった。本変形例でも、第1スロット導体小群235a同士の配置は、上述した規則Bに従う。固定子コア周方向に連続して並んだ所定スロット数Ns=5であることから、第2実施形態と同様に、Ns = NSPP + NL1 −1 が成り立つことが理解される。本変形例のように変形しても、NSPP=3、レイヤ数=6の設定で比較例1に相当する比較例よりもトルクリプルが小さく低騒音で、NSPP=3、レイヤ数=6の設定で比較例2に相当する比較例よりも平均トルクが大きいという効果を奏することができる。
以下、第3実施形態について説明する。第1実施形態と同様の構成(例えば、図1〜6に記載の構成)については、説明を省略する。
図50は、本実施形態の回転電機の誘起電圧波形、および、比較例1の回転電機の誘起電圧波形を示す図である。また、図51は、図50のそれぞれの誘起電圧波形を高調波解析した結果を示したものである。
図51に示すように、本実施形態の回転電機の誘起電圧波形は、比較例1の回転電機の誘起電圧波形よりも正弦波に近いことが分かる。また、図51の高調波解析結果に示すように、本実施形態では、比較例1と比較して、特に、5次と7次の高調波成分を減らすことができることが分かった。
図54は、交流電流を通電した場合のトルク波形を、本実施形態の回転電機の場合と比較例2の回転電機の場合とについて示したものである。また、図55は、図54に示す各トルク波形を高調波解析した結果を示す。図54、図55に示すように、本実施形態では、比較例2と比較して、平均トルクが大きいことが分かった。
(1)回転電機200(回転電機202でも同様)における各相の固定子巻線は、複数のスロット237に挿通された複数のスロット導体233aと、コイルエンド241においてスロット導体233aの両端を接続する渡り導体233bと、を備えている。そして、図45、図46等に示すように、スロット導体233aは、レイヤ1〜6、すなわち、全てのレイヤにおいて、変則スロットピッチの渡り導体233bで接続されている。
変則スロットピッチの渡り導体233bは、毎極スロット数をNとしたとき、一方のコイルエンド241ではスロットピッチNp=N+1でスロット237を跨ぎ、他方のコイルエンド241ではスロットピッチNp=N−1でスロット237を跨ぐようにスロット導体233a間を接続している。
固定子巻線238は、同一相の複数のスロット導体233aで構成される一群のスロット導体群234を複数有する。
スロット導体群234の複数のスロット導体233aは、固定子コア232の周方向に連続して並んだ所定数Nsのスロット内にスロットおよびレイヤが隣接するように挿通されている。
所定数Nsは、毎極毎相スロット数をNSPP、Ns=NSPP+1に設定されている。
これによって、本実施形態の回転電機は、高トルクかつ低騒音な回転電機を得ることができる。また、その回転電機を備えた車両では、高トルク化、かつ、低騒音化を図ることができる。
スロット導体群234は、固定子コア232の径方向に隣り合って互いに渡り導体233bに接続される内周側レイヤおよび外周側レイヤよりなる第2スロット導体小群235bをNL2個有している。
内周側レイヤのスロット導体と外周側レイヤのスロット導体とは、互いに固定子コア周方向に1スロットピッチずれて配置されている。
NL2個の第2スロット導体小群235bは、固定子コアの周方向両端を揃えて配置されている。
上記の具体的構成(2)によって、本実施形態の回転電機は、高トルクかつ低騒音な回転電機を得ることができる。また、その回転電機を備えた車両では、高トルク化、かつ、低騒音化を図ることができる。
図56は、第3実施形態の回転電機のスロット導体群234(234K)を示した図であり、図49と同様の図である。第3実施形態は、例えば、以下のように変形することが可能である。図56を基準にして、第3実施形態の変形例について説明する。
図57は、変形例9の回転電機のスロット導体群234(234L)を示す図である。変形例9は、毎極スロット数N=6、NSPP=2、レイヤ数=8の設定である。変形例9では、レイヤ1〜8の全てが変則スロットピッチの周回巻線である。本変形例は、第3実施形態よりもレイヤ数が2つ増加した。その結果、第2スロット導体小群235bが1つ増加した。複数の第2スロット導体小群235bは、上記の規則Cに従って配置される。固定子コア周方向に連続して並んだ所定スロット数Ns=3であることから、上記の関係式Ns=NSPP + 1が成り立つ。この関係式が成り立つ理由は以下である。規則Cに従って配置されると、第2スロット導体小群235b同士にずれが生じない。よって、第2スロット導体小群235bの数に関係なく、上記の関係式は、第2スロット導体小群235bの数であるNL2に依存しない。本変形例のように変形しても、NSPP=2、レイヤ数=8の設定で比較例1に相当する比較例よりもトルクリプルが小さく低騒音で、NSPP=2、レイヤ数=8の設定で比較例2に相当する比較例よりも平均トルクが大きいという効果を奏することができる。
図58は、変形例10の回転電機のスロット導体群234(234M)を示す図である。変形例10は、毎極スロット数N=9、NSPP=3、レイヤ数=6の設定である。変形例10では、レイヤ1〜6の全てが変則スロットピッチの周回巻線である(NL2=3)。本変形例は、第3実施形態よりも毎極毎相スロット数NSPPが1つ増加して、3となった。本変形例でも、第2スロット導体小群235b同士の配置は、上述した規則Cに従う。固定子コア周方向に連続して並んだ所定スロット数Ns=4であることから、第3実施形態と同様に、Ns = NSPP + 1が成り立つことが理解される。本変形例のように変形しても、NSPP=3、レイヤ数=6の設定で比較例1に相当する比較例よりもトルクリプルが小さく低騒音で、NSPP=3、レイヤ数=6の設定で比較例2に相当する比較例よりも平均トルクが大きいという効果を奏することができる。
120:エンジン
180:バッテリ
200,202:回転電機
230:固定子
232:固定子コア
233a:スロット導体
233b:渡り導体
234,234A〜234M:スロット導体群
235:スロット導体小群235a:第1スロット導体小群
235b:第2スロット導体小群
237:スロット
238:固定子巻線
241:コイルエンド
250:回転子
600:電力変換装置
U11〜U16,U21〜U26,V11〜V16,V21〜V26,W11〜W16,W21〜W26:周回巻線
Claims (11)
- 複数のスロットが形成された固定子コアと、
前記固定子コアの各スロットに挿通されて複数のレイヤの内のいずれか一つを構成するスロット導体および異なるスロットに挿通されたスロット導体の同一側端部同士を接続してコイルエンドを構成する渡り導体を有する波巻の周回巻線を、複数有する複数相の固定子巻線と、
前記固定子コアに対して空隙を介して回転自在に支持された回転子と、を備え、
前記周回巻線は、前記渡り導体として第1渡り導体を有する第1周回巻線と、前記渡り導体として第2渡り導体を有する第2周回巻線と、を含み、
前記第1渡り導体は、毎極スロット数をNとしたとき、一方のコイルエンドではスロットピッチNp=Nでスロットを跨ぎ、他方のコイルエンドではスロットピッチNp=Nでスロットを跨ぐように前記スロット導体間を接続し、
前記第2渡り導体は、毎極スロット数をNとしたとき、一方のコイルエンドではスロットピッチNp=N+1でスロットを跨ぎ、他方のコイルエンドではスロットピッチNp=N−1でスロットを跨ぐように前記スロット導体間を接続し、
前記固定子巻線は、同一相の複数のスロット導体で構成される一群のスロット導体群を複数有する回転電機。 - 請求項1に記載の回転電機において、
前記スロット導体群の複数のスロット導体は、固定子コア周方向に連続して並んだ所定数Nsのスロット内にスロットおよびレイヤが隣接するように挿通され、
前記所定数Nsは、毎極毎相スロット数をNSPP、前記第2周回巻線に係るレイヤ数を2×NL2としたとき、Ns=NSPP+NL2に設定されている回転電機。 - 請求項2に記載の回転電機において、
前記スロット導体群は、複数のスロット導体小群に分けられ、
固定子コア径方向に隣り合う前記スロット導体小群は、互いに接する側の固定子コア周方向両端を揃えて配置され、
前記複数のスロット導体小群は、固定子コア径方向に隣り合って互いに前記第1渡り導体に接続される第1内周側レイヤおよび第1外周側レイヤよりなる第1スロット導体小群をNL1個と、固定子コア径方向に隣り合って互いに前記第2渡り導体に接続される第2内周側レイヤおよび第2外周側レイヤよりなる第2スロット導体小群をNL2個と、から成り、
前記第1内周側レイヤのスロット導体と前記第1外周側レイヤのスロット導体とは、固定子コア周方向両端を揃えて配置され、
前記第2内周側レイヤのスロット導体と前記第2外周側レイヤのスロット導体とは、互いに固定子コア周方向に1スロットピッチずれて配置されている回転電機。 - 複数のスロットが形成された固定子コアと、
前記固定子コアの各スロットに挿通されて6以上の偶数個のレイヤの内のいずれか一つを構成するスロット導体および異なるスロットに挿通されたスロット導体の同一側端部同士を接続してコイルエンドを構成する渡り導体を有する波巻の周回巻線を、複数有する複数相の固定子巻線と、
前記固定子コアに対して空隙を介して回転自在に支持された回転子と、を備え、
前記渡り導体は、毎極スロット数をNとしたとき、一方のコイルエンドではスロットピッチNp=Nでスロットを跨ぎ、他方のコイルエンドではスロットピッチNp=Nでスロットを跨ぐように前記スロット導体間を接続し、
前記固定子巻線は、同一相の複数のスロット導体で構成される一群のスロット導体群を複数有し、
前記スロット導体群の複数のスロット導体は、固定子コア周方向に連続して並んだ所定数Nsのスロット内にスロットおよびレイヤが隣接するように挿通され、
前記所定数Nsは、毎極毎相スロット数をNSPP、レイヤ数を2×NL1としたとき、Ns=NSPP+NL1−1に設定されている回転電機。 - 請求項4に記載の回転電機において、
前記スロット導体群は、固定子コア径方向に隣り合って互いに前記渡り導体に接続される内周側レイヤおよび外周側レイヤよりなるスロット導体小群をNL1個有し、
前記内周側レイヤのスロット導体と前記外周側レイヤのスロット導体とは、固定子コア周方向両端を揃えて配置され、
前記NL1個のスロット導体小群は、固定子コア周方向に1スロットピッチずつずれて配置されている回転電機。 - 複数のスロットが形成された固定子コアと、
前記固定子コアの各スロットに挿通されて6以上の偶数個のレイヤの内のいずれか一つを構成するスロット導体および異なるスロットに挿通されたスロット導体の同一側端部同士を接続してコイルエンドを構成する渡り導体を有する波巻の周回巻線を、複数有する複数相の固定子巻線と、
前記固定子コアに対して空隙を介して回転自在に支持された回転子と、を備え、
前記渡り導体は、毎極スロット数をNとしたとき、一方のコイルエンドではスロットピッチNp=N+1でスロットを跨ぎ、他方のコイルエンドではスロットピッチNp=N−1でスロットを跨ぐように前記スロット導体間を接続し、
前記固定子巻線は、同一相の複数のスロット導体で構成される一群のスロット導体群を複数有し、
前記スロット導体群の複数のスロット導体は、固定子コア周方向に連続して並んだ所定数Nsのスロット内にスロットおよびレイヤが隣接するように挿通され、
前記所定数Nsは、毎極毎相スロット数をNSPPとしたとき、Ns=NSPP+1に設定されている回転電機。 - 請求項6に記載の回転電機において、
前記スロット導体群は、固定子コア径方向に隣り合って互いに前記渡り導体に接続される内周側レイヤおよび外周側レイヤよりなるスロット導体小群をNL2個有し、
前記内周側レイヤのスロット導体と前記外周側レイヤのスロット導体とは、互いに固定子コア周方向に1スロットピッチずれて配置され、
前記NL2個のスロット導体小群は、固定子コア周方向両端を揃えて配置されている回転電機。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の回転電機において、
前記周回巻線は、複数のセグメント導体を接続することで構成される回転電機。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の回転電機において、
前記スロット導体が平角線である回転電機。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の回転電機において、
前記固定子巻線はY結線を複数有し、それぞれのY結線の各相の巻線に誘起する電圧に位相差が無い回転電機。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の回転電機と、
直流電力を供給するバッテリと、
前記バッテリの直流電力を交流電力に変換して前記回転電機に供給する変換装置と、を備え、
前記回転電機のトルクを駆動力として用いる車両。
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