WO2014162626A1 - 回転電機の固定子 - Google Patents
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Abstract
Description
δ状のコイルパターンを径方向にm回(但し、mは1以上の自然数)繰り返して巻き回したパターンに構成された巻線体を1スロットピッチで配列している。そこで、異相のコイルエンド部が交差する径方向の隣り合う層間の数が減り、相間絶縁が簡易となるとともに、相間絶縁に起因するコイルエンドの大型化を抑制できる。
図1はこの発明の実施の形態1に係る回転電機を示す片側断面図、図2はこの発明の実施の形態1に係る回転電機の要部を示す斜視図、図3はこの発明の実施の形態1に係る回転電機に適用される固定子を示す斜視図、図4はこの発明の実施の形態1に係る回転電機に適用される固定子鉄心を構成する鉄心ブロックを示す斜視図、図5はこの発明の実施の形態1に係る回転電機に適用される固定子の固定子巻線を構成する巻線アッセンブリを示す斜視図、図6はこの発明の実施の形態1に係る回転電機における巻線アッセンブリを構成する巻線体を示す正面図、図7はこの発明の実施の形態1に係る回転電機における巻線アッセンブリを構成する巻線体を固定子鉄心に装着した状態を第1コイルエンド側から見た模式図、図8はこの発明の実施の形態1に係る回転電機において3つの巻線体が1つのスロットを共有して固定子鉄心に装着されている状態を第1コイルエンド側から見た要部端面図、図9はこの発明の実施の形態1に係る回転電機において3つの巻線体が1つのスロットを共有して固定子鉄心に装着されている状態を第1コイルエンド側から見た展開図、図10はこの発明の実施の形態1に係る回転電機において16個の巻線体を周方向に1スロットピッチで配列した状態を示す斜視図、図11はこの発明の実施の形態1に係る回転電機において16個の巻線体を周方向に1スロットピッチで配列した状態を第1コイルエンド側から見た端面図である。なお、図9では、便宜上、コイルエンド部を直線的に示している。
ついで、図12の(d)に示されるように、3番目の巻線体223を2番目の巻線体222に軸方向高さ位置を揃えて周方向に隣接させる。ついで、図12の(e)に示されるように、3番目の巻線体223を2番目の巻線体222側に移動させる。そして、図12の(f)に示されるように、3番目の巻線体223が2番目の巻線体222に1スロットピッチまで近づくと、3番目の巻線体223の移動を停止する。
ついで、図14に示されるように、48番目の巻線体2248を47番目の巻線体2247側に組み付ける。さらに、図15に示されるように、C字状の組立体23の開口を閉じ、1番目の巻線体221と48番目の巻線体2248とを組み付け、円環状の巻線アッセンブリ21が組み立てられる。
また、第1から第4直線部22a,22b,22c,22dが長方形断面の長辺の長さ方向を周方向に向けてスロット13内に径方向に1列に配列されているので、スロット深さ方向の寸法が小さくなり、回転電機100の径方向寸法の小型化を図ることができる。
スロット13内に径方向に1列に配列された第1から第4直線部22a,22b,22c,22dが長方形断面に形成されているので、占積率が高められ、回転電機の高出力化が図られる。
図30はこの発明の実施の形態2に係る回転電機の要部を示す斜視図、図31はこの発明の実施の形態2に係る回転電機に適用される固定子を示す斜視図、図32はこの発明の実施の形態2に係る回転電機に適用される固定子の固定子巻線を構成する巻線アッセンブリを示す斜視図、図33はこの発明の実施の形態2に係る回転電機における巻線アッセンブリを構成する巻線体を示す斜視図、図34はこの発明の実施の形態2に係る回転電機における巻線アッセンブリを構成する巻線体を示す正面図、図35はこの発明の実施の形態2に係る回転電機における巻線アッセンブリを構成する巻線体を第2コイルエンド側から見た図、図36はこの発明の実施の形態2に係る回転電機において3つの巻線体が1つのスロットを共有して固定子鉄心に装着されている状態を第2コイルエンド側から見た要部端面図、図37はこの発明の実施の形態2に係る回転電機において3つの巻線体が1つのスロットを共有して固定子鉄心に装着されている状態を第2コイルエンド側から見た展開図、図38はこの発明の実施の形態2に係る回転電機において固定子鉄心に装着された巻線体を径方向外方から見た展開図、図39はこの発明の実施の形態2に係る回転電機において16個の巻線体を周方向に1スロットピッチで配列した状態を示す斜視図、図40はこの発明の実施の形態2に係る回転電機において16個の巻線体を周方向に1スロットピッチで配列した状態を第1コイルエンド側から見た端面図である。なお、図37では、便宜上、コイルエンド部を直線的に示している。
したがって、実施の形態2によれば、特許文献2に対して、第2コイルエンドの1層目と2層目の間、3層目と4層目の間、5層目と6層目、7層目と8層目の間に配設される絶縁紙18が不要となり、その分第2コイルエンドの径方向寸法を小さくすることができる。
また、上記各実施の形態では、第1から第4直線部が長方形断面の長辺の長さ方向を周方向に向けてスロット内に径方向に1列に配列されているものとしているが、第1から第4直線部は長方形断面の短辺の長さ方向を周方向に向けてスロット内に径方向に1列に配列してもよい。
また、上記各実施の形態では、本願を電動機に適用した場合について説明しているが、本願を発電機に適用しても、同様の効果を奏する。
Claims (5)
- スロットが周方向に配列された円環状の固定子鉄心と、上記固定子鉄心に装着された固定子巻線と、を備えた回転電機の固定子において、
上記固定子巻線は、それぞれ、絶縁被覆された、かつ接続部のない連続した導体線を巻き回して作製され、周方向にnスロット角度間隔(但し、nは2以上の自然数)で並ぶ第1スロット、第2スロットおよび第3スロットに装着されて、周方向に1スロットピッチで配列された複数の巻線体を備え、
上記巻線体は、上記導体線を、上記第1スロット、上記第2スロット、上記第3スロット、上記第2スロットの順に、かつ上記第1スロット、上記第2スロットおよび上記第3スロットへの軸方向からの挿入方向を交互に変えて挿入して形成されたδ状のコイルパターンを、径方向にm回(但し、mは1以上の自然数)繰り返して巻き回して構成されていることを特徴とする回転電機の固定子。 - 上記巻線体は、上記第1スロット、上記第2スロットおよび上記第3スロットに収納される直線部と、上記直線部の端部間を連結するコイルエンド部と、を備え、上記直線部の上記第1スロット、上記第2スロットおよび上記第3スロット内の径方向における収納位置が、上記第1スロット、上記第2スロット、上記第3スロット、上記第2スロットの順に、上記直線部の径方向厚み分、径方向の一側に順次シフトしていることを特徴とする請求項1記載の回転電機の固定子。
- 上記直線部は、上記スロットのそれぞれに1列に配列して4ラm層に収納され、
上記スロットに収納された、隣り合う層の上記直線部から周方向に延び出る上記コイルエンド部の方向が、径方向に、同方向と逆方向とを交互に繰返されていることを特徴とする請求項2記載の回転電機の固定子。 - 上記スロットに収納された上記直線部から周方向に延び出る上記コイルエンド部により構成されるコイルエンドにおいて、絶縁紙が、上記スロットに収納された、隣り合う層の上記直線部から周方向に延び出る上記コイルエンド部の方向が逆方向のコイルエンド部間のみに配設されていることを特徴とする請求項3記載の回転電機の固定子。
- 上記スロットに収納された上記直線部から周方向に延び出る上記コイルエンド部により構成されるコイルエンドにおいて、
第1の絶縁紙が、上記スロットに収納された、隣り合う層の上記直線部から周方向に延び出る上記コイルエンド部の方向が逆方向のコイルエンド部間に配設され、
上記第1の絶縁紙より薄い第2の絶縁紙が、上記スロットに収納された、隣り合う層の上記直線部から周方向に延び出る上記コイルエンド部の方向が同方向のコイルエンド部間に配設されていることを特徴とする請求項3記載の回転電機の固定子。
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