WO2022113346A1 - ステータ、モータ、圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

ステータ、モータ、圧縮機および冷凍サイクル装置 Download PDF

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WO2022113346A1
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winding
yoke
inner peripheral
slot
stator
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PCT/JP2020/044518
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English (en)
French (fr)
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恵実 塚本
昌弘 仁吾
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots

Definitions

  • the present disclosure relates to a stator, a motor, a compressor and a refrigeration cycle device.
  • Patent Document 1 In order to reduce the cost and weight of the motor, it is being considered to use an aluminum wire instead of a copper wire as the winding of the motor (for example, Patent Document 1).
  • JP-A-2017-158327 (see, for example, paragraph 0008).
  • Aluminum wire has a higher electrical resistivity than copper wire, and therefore has a large amount of heat generated when energized. Therefore, it is required to efficiently dissipate the heat generated in the winding.
  • the present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to improve heat dissipation in a motor using an aluminum wire for winding.
  • the stator of the present disclosure is a stator core having a yoke extending in the circumferential direction around the axis, teeth extending inward in the radial direction from the yoke in the radial direction, and a slot adjacent to the teeth in the circumferential direction. And an insulator provided on the inner surface of the slot, and a winding wound around the teeth via the insulator and housed in the slot.
  • the winding has a conductor made of aluminum.
  • the teeth have a side end that is a circumferential end and the yoke has an inner peripheral that is a radial inner end.
  • the shortest distance D1 between the side end of the tooth and the winding satisfies 0.023 ⁇ 10 -3 [m] ⁇ D1 ⁇ 0.181 ⁇ 10 -3 [m].
  • the shortest distance D2 between the inner peripheral portion of the yoke and the winding wire satisfies 0.023 ⁇ 10 -3 [m] ⁇ D2 ⁇ 0.181 ⁇ 10 -3 [m].
  • the stator of the present disclosure is a stator core having a yoke extending in the circumferential direction around the axis, teeth extending inward in the radial direction from the yoke in the radial direction, and a slot adjacent to the teeth in the circumferential direction. And an insulator provided on the inner surface of the slot, and a winding wound around the teeth via the insulator and housed in the slot.
  • the winding has a conductor made of aluminum.
  • the teeth have a side end that is a circumferential end and the yoke has an inner peripheral that is a radial inner end.
  • the inner circumference of the yoke is located radially outside the straight line that passes through the base of the side end of the tooth on the yoke side and is orthogonal to the side end, and at least a part of the inner circumference of the yoke is linear. It extends to.
  • the amount of heat transfer from the winding to the stator core can be increased, which can improve the heat dissipation in the motor using the aluminum wire for the winding.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the motor of Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the stator of Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the cross-sectional structure of the winding of the motor of Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the circumference of the slot of the stator of Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing which enlarges and shows the circumference of the slot of the stator of the comparative example.
  • It is a schematic diagram for demonstrating the surface area in a slot of a stator core. It is a graph which shows the relationship between the shortest distance between a stator core and a winding, and the difference in heat transfer amount.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing the periphery of the slot of the stator of the third embodiment
  • FIG. 3B is an enlarged view showing a part of the insulator.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing the periphery of the slot of the stator of the third embodiment
  • FIG. 3B is an enlarged view showing a part of the insulator.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing the periphery of the slot of the stator of the third embodiment
  • FIG. 3B is an enlarged view showing a part of the insulator.
  • FIG. 4 shows the circumference of the slot of the stator of Embodiment 4.
  • FIG. 4 is sectional drawing which enlarges and shows the circumference of the slot of the stator of Embodiment 4.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the motor 100 of the first embodiment.
  • the motor 100 shown in FIG. 1 is a three-phase synchronous motor.
  • the motor 100 is used, for example, in the compressor 300 (FIG. 20) and is driven and controlled by the inverter 7 (FIG. 20).
  • the motor 100 has a rotor 5 having a shaft 6 which is a rotation shaft, and a stator 1 provided so as to surround the rotor 5.
  • An air gap of, for example, 0.3 to 1.0 mm is formed between the stator 1 and the rotor 5.
  • the stator 1 is incorporated inside the closed container 301 of the compressor 300 (FIG. 20) described later.
  • the direction of the axis axis Ax which is the center of rotation of the rotor 5, that is, the central axis of the shaft 6, is referred to as the "axial direction".
  • the radial direction centered on the axis Ax is defined as the “diameter direction”.
  • the circumferential direction centered on the axis Ax is defined as the “circumferential direction”, and is indicated by an arrow R in FIG. 1 and the like.
  • the rotor 5 has a cylindrical rotor core 50 centered on the axis Ax, and a permanent magnet 55 attached to the rotor core 50.
  • the rotor core 50 is composed of a laminated body in which a plurality of electromagnetic steel sheets are laminated in the axial direction and fixed by caulking or the like.
  • the thickness of the electrical steel sheet is 0.1 to 0.7 mm, and here it is 0.35 mm.
  • a central hole 54 is formed in the radial center of the rotor core 50.
  • a shaft 6 is fixed to the center hole 54 of the rotor core 50 by shrink fitting or press fitting.
  • the rotor core 50 has a circumferential outer circumference.
  • a plurality of magnet insertion holes 51 into which the permanent magnets 55 are inserted are formed.
  • One magnet insertion hole 51 corresponds to one magnetic pole, and the space between adjacent magnet insertion holes 51 is a pole.
  • the number of magnet insertion holes 51 is 6 here. In other words, the number of poles is 6. However, the number of poles is not limited to 6, and may be 2 or more.
  • the magnet insertion hole 51 extends linearly in a direction orthogonal to a radial straight line passing through the polar center, that is, the circumferential center of the magnet insertion hole 51.
  • One permanent magnet 55 is inserted into each magnet insertion hole 51.
  • Two or more permanent magnets 55 may be arranged in each magnet insertion hole 51.
  • the magnet insertion hole 51 is not limited to a linear shape, and may extend in a V shape, for example.
  • the permanent magnet 55 has a flat plate shape, has a width in the circumferential direction of the rotor core 50, and has a thickness in the radial direction.
  • the permanent magnet 55 is composed of, for example, a rare earth magnet containing neodymium (Nd), iron (Fe) and boron (B).
  • a flux barrier 52 as a leakage flux suppressing hole is formed at both ends in the circumferential direction of the magnet insertion hole 51.
  • a thin wall portion is formed between the flux barrier 52 and the outer periphery of the rotor core 50.
  • the width of the thin portion is set to, for example, 0.35 mm, which is equivalent to the plate thickness of the electrical steel sheet, in order to suppress a magnetic flux short circuit between adjacent magnetic poles.
  • a slit 53 is formed on the radial outer side of the magnet insertion hole 51.
  • the seven slits 53 are formed symmetrically about the circumferential center of the magnet insertion hole 51, that is, the polar center.
  • the number and arrangement of the slits 53 are arbitrary. Further, it is possible to configure the structure without the slit 53.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the stator 1.
  • the stator 1 has a stator core 10 that surrounds the rotor core 50 from the outside in the radial direction, and a winding wire 3 wound around the stator core 10.
  • the stator core 10 is composed of a laminated body in which a plurality of electromagnetic steel sheets are laminated in the axial direction and fixed by caulking or the like.
  • the thickness of the electrical steel sheet is 0.1 to 0.7 mm, and here it is 0.35 mm.
  • the stator core 10 has an annular yoke 11 centered on the axis Ax, and a plurality of teeth 12 extending radially inward from the yoke 11.
  • the yoke 11 has an inner peripheral portion 11a and an outer peripheral portion 11b.
  • the teeth 12 are formed at regular intervals in the circumferential direction.
  • the number of teeth 12 is 9 here.
  • the number of teeth 12 is not limited to 9, and may be 2 or more.
  • a slot 13, which is a space for accommodating the winding 3, is formed between the teeth 12 adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the number of slots 13 is the same as the number of teeth 12.
  • the tooth 12 has a tooth tip portion 120 at an end portion on the inner side in the radial direction thereof.
  • the tooth tip portion 120 protrudes on both sides in the circumferential direction from the other portion of the tooth 12.
  • the tooth tip portion 120 faces the rotor 5.
  • a slot opening 14 connected to the slot 13 is formed between the tooth tips 120 of the adjacent teeth 12.
  • the teeth 12 has a side end portion 12a which is an end portion in the circumferential direction.
  • the tooth tip portion 120 of the tooth 12 has a tooth tip tip portion 12c facing the rotor 5, an inclined end portion 12b facing the slot 13, and an opening end portion 12d facing the slot opening 14.
  • the winding 3 is formed of a magnet wire and is wound around each tooth 12 in a concentrated manner.
  • the number of turns of the winding 3 on one tooth 12 is, for example, 80 turns.
  • the winding 3 has U-phase, V-phase, and W-phase winding portions, which are connected by a Y connection.
  • An insulator 2 is attached to the inner surface of the slot 13 of the stator core 10.
  • the insulator 2 is composed of, for example, an insulating film.
  • the insulating film is made of a resin such as polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • the insulator 2 is fixed to the inner surface of the slot 13 by, for example, adhesion.
  • an insulator 29 (FIG. 19 (B)) is provided at the axial end portion of the stator core 10.
  • the insulator 29 is a resin molded product such as polybutylene terephthalate (PBT).
  • PBT polybutylene terephthalate
  • the insulator 29 has a protrusion that fits into the fitting hole 103 formed in the teeth 12, whereby the insulator 29 is attached to the stator core 10.
  • the winding 3 is wound around the teeth 12 via the insulator 2 and the insulator 29.
  • FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional shape of the winding 3.
  • the winding 3 has a conductor 31 and a coating 32 surrounding the conductor 31.
  • the conductor 31 is made of aluminum.
  • the coating 32 is made of an insulating resin such as polyesterimide or polyamideimide.
  • the outer diameter of the conductor 31 can be regarded as the outer diameter d1 of the winding 3.
  • the outer diameter d1 of the winding 3 is, for example, 0.75 mm.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the periphery of the slot 13 of the stator 1.
  • the slot 13 is surrounded by a side end portion 12a of the teeth 12, an inclined end portion 12b, and an inner peripheral portion 11a of the yoke 11.
  • a slot opening 14 is formed between the opposite opening ends 12d of the adjacent teeth 12.
  • the slot opening 14 serves as an inlet through which the winding 3 is passed when the winding 3 is wound around the teeth 12, that is, when the winding 3 is arranged in the slot 13.
  • the straight line extending in the radial direction through the circumferential center of the teeth 12 is defined as the teeth center line T1.
  • the side end portion 12a of the teeth 12 extends parallel to the teeth center line T1.
  • the inclined end portion 12b of the teeth 12 is inclined with respect to the teeth center line T1.
  • the inner peripheral portion 11a of the yoke 11 extends in an arc shape centered on the axis Ax (FIG. 2).
  • the insulator 2 is formed so as to cover the side end portion 12a of the tooth 12, the inner peripheral portion 11a of the yoke 11, and the inclined end portion 12b of the tooth tip portion 120.
  • the portion covering the side end portion 12a of the teeth 12 is referred to as the teeth insulating portion 21
  • the portion covering the inclined end portion 12b is referred to as the tooth tip insulating portion 23
  • the portion covering the inner peripheral portion 11a of the yoke 11 is referred to.
  • the tooth tip insulating portion 23 of the insulator 2 projects from the inclined end portion 12b of the tooth tip portion 120 into the slot opening 14. By projecting the tooth tip insulating portion 23 into the slot opening 14, it is possible to prevent the winding 3 in the slot 13 from falling off. Further, when the winding 3 is inserted into the slot 13 from the slot opening 14, the tooth tip insulating portion 23 is elastically deformable.
  • the winding 3 is wound around the teeth 12 in a plurality of layers via the insulator 2.
  • the winding 3 may be wound in a bale shape or may be wound randomly (non-aligned).
  • the bale stacking will be described in the second embodiment.
  • the winding 3 is shown in three layers, but the number of layers of the winding 3 is arbitrary. Further, the winding 3 is in contact with not only the tooth insulating portion 21 but also the yoke insulating portion 22.
  • the shortest distance between the side end portion 12a of the teeth 12 and the winding 3 is D1.
  • the shortest distance D1 is the distance from the side end portion 12a of the teeth 12 to the innermost layer (innermost layer) of the winding 3.
  • the shortest distance D1 is the same as the thickness of the insulator 2, more specifically, the thickness of the teeth insulating portion 21.
  • the shortest distance between the inner peripheral portion 11a of the yoke 11 and the winding 3 is D2.
  • the shortest distance D2 is the distance from the inner peripheral portion 11a of the yoke 11 to the portion of the winding wire 3 located on the outermost side in the radial direction.
  • the shortest distance D2 is the same as the thickness of the insulator 2, more specifically, the thickness of the yoke insulating portion 22.
  • a winding whose conductor is made of aluminum is called an aluminum wire
  • a winding whose conductor is made of copper is called a copper wire.
  • the winding 3 of the present embodiment is an aluminum wire as described above.
  • Aluminum wire has a higher electrical resistance than copper wire, and copper loss when energized, that is, resistance loss is large, so that the amount of heat generated is large. Therefore, it is a problem to efficiently dissipate the heat in the slot 13.
  • the winding 3 is in contact with the side end portion 12a of the teeth 12 via the teeth insulating portion 21, and is in contact with the inner peripheral portion 11a of the yoke 11 via the yoke insulating portion 22. Therefore, the shorter the shortest distance D1 between the side end portion 12a of the teeth 12 and the winding 3 and the shorter the shortest distance D2 between the inner peripheral portion 11a of the yoke 11 and the winding 3, the more from the winding 3 to the yoke 11. The amount of heat transfer increases.
  • the shortest distances D1 and D2 be determined so that the amount of heat transferred from the winding 3 to the teeth 12 and the yoke 11 is as large as possible without generating a leakage current.
  • the shortest distance D that is, the shortest distance D between the stator core 10 and the winding 3.
  • FIG. 5 is a diagram showing a stator 1G of a comparative example in which a copper wire is used for the winding 3.
  • a copper wire is used for the winding 3
  • the shortest distance D1 between the side end portion 12a of the teeth 12 and the winding 3 and the inner peripheral portion 11a of the yoke 11 and the shortest distance D2 between the winding 3 and the winding 3 are both. It is set to 1.0 ⁇ 10 -3 [m].
  • the compressor 300 operates under an intermediate load condition and the motor 100 using a copper wire for the winding 3 rotates at a low speed, if the current flowing through the winding 3 is 2 [A], it is 1 [from the start of operation. h] After the lapse of time, the temperature of the winding 3 rises from 20 ° C to 63 ° C.
  • the copper loss when a copper wire is used for the winding 3 and the copper loss when an aluminum wire is used for the winding 3 are calculated.
  • the phase resistance at room temperature of 20 ° C. is 2.44 ⁇ .
  • the phase resistance refers to the resistance of one phase of the U-phase, V-phase, and W-phase of the winding 3.
  • the copper loss of the winding 3 is obtained by the product of the winding resistance, which is three times the phase resistance, and the square of the current.
  • the copper loss when a copper wire is used for the winding 3 is 3 ⁇ (2.44 ⁇ (234.5 + 63) / () in consideration of the increase in resistance due to the temperature change from 20 ° C to 63 ° C. It is calculated by 234.5 + 20 )) ⁇ 22 and becomes 34.28 [W].
  • the copper loss when the aluminum wire is used for the winding 3 is calculated from the ratio of the electrical resistivity of the copper wire and the aluminum wire based on the copper loss when the copper wire is used for the winding 3.
  • the electrical resistivity of the copper wire is 1.98 ⁇ 10-8 [ ⁇ ⁇ m]
  • the electrical resistivity of the aluminum wire is 3.48 ⁇ 10-8 [ ⁇ ⁇ m].
  • the copper loss when the aluminum wire is used for the winding 3 is 3 ⁇ (2.44 ⁇ (234.5 + 63) / (234.5 + 20)) ⁇ ((3.48 ⁇ 10-8 ) / 1. 98 ⁇ 10-8 ) It is calculated by 22 and becomes 60.23 [W]. That is, when the aluminum wire is used for the winding 3, the copper loss is increased by 25.94 [W] as compared with the case where the copper wire is used.
  • the diameter d1 of the winding 3 is 0.75 ⁇ 10 -3 [m]
  • the length of the winding 3 arranged in one slot 13 is 15.594 [m].
  • the specific heat c of the copper wire is 390 [J / (Kg ⁇ ° C.)], and the density ⁇ is 8960 [kg / m 3 ].
  • the specific heat c of the aluminum wire is 900 [J / (Kg ⁇ ° C.)], and the density ⁇ is 2710 [kg / m 3 ].
  • the volume V [m 3 ] of the winding 3 in the slot 13 is 6.2 ⁇ 10 -5 [m 3 ].
  • the temperature rise ⁇ T when a copper wire is used for the winding 3 is 0.569 ° C
  • the temperature rise ⁇ T when an aluminum wire is used for the winding 3 is 1. It becomes 433 ° C.
  • the heat transfer amount Q from the winding 3 to the stator core 10 is calculated. As described above, the heat of the winding 3 is transferred to the stator core 10 from the inner surface of the slot 13 via the insulator 2.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the inner surface area A of the slot 13.
  • the side end portion 12a of the teeth 12 and the inner peripheral portion 11a of the yoke 11, which are surfaces in contact with the winding 3 serve as heat transfer surfaces for transferring the heat of the winding 3 to the stator core 10.
  • the area of this heat transfer surface is defined as the inner surface area A of the slot 13.
  • the inner surface area A of the slot 13 is the sum of the length Lc of the inner peripheral portion 11a of the yoke 11 on the plane orthogonal to the axial direction and twice the length Lt of the side end portion 12a of the teeth 12 (Lc + 2 ⁇ Lt). It is the product of the axial length of the stator core 10 and the number of slots 13.
  • the inner surface area A of the slot 13 is 0.018024 [m 2 ].
  • the thermal conductivity k of the PET forming the insulator 2 is 0.2 [W / (m ⁇ ° C.)].
  • the heat transfer amount Q Al when an aluminum wire is used for the winding 3 is calculated.
  • the heat transfer amount Q Al is set for each case where the shortest distance D between the stator core 10 and the winding 3 is changed from 0.01 ⁇ 10 -3 [m] to 0.40 ⁇ 10 -3 [m].
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the shortest distance D between the stator core 10 and the winding 3 and the heat transfer amount difference ⁇ Q.
  • the horizontal axis shows the shortest distance D [m] between the stator core 10 and the winding 3, and the vertical axis shows the heat transfer amount difference ⁇ Q [W].
  • the heat transfer amount difference ⁇ Q is 25.94, which is the copper loss difference between the copper wire and the aluminum wire described above. [W] or more.
  • the shortest distance D between the stator core 10 and the winding 3 is set to 0.181 ⁇ 10 -3 [m] or less, the amount of heat transferred from the winding 3 to the stator core 10 is increased, and the winding 3
  • the temperature rise due to the use of aluminum wire can be suppressed in the same manner as when copper loss is used.
  • the shortest distance D1 between the side end portion 12a of the teeth 12 and the winding 3 is set to 0.181 ⁇ 10 -3 [m] or less, and the shortest distance between the inner peripheral portion 11a of the yoke 11 and the winding 3 is set.
  • the distance D2 is set to 0.181 ⁇ 10 -3 [m] or less, the amount of heat transfer from the winding 3 to the teeth 12 and the yoke 11 is increased, and the temperature rise due to the use of the aluminum wire for the winding 3 is increased. It can be suppressed.
  • the capacitance C [F] between the stator core 10 and the winding 3 is the dielectric constant ⁇ [F / m] of air, the inner surface area A of the slot 13, and the shortest distance D between the stator core 10 and the winding 3. And are expressed by the following equation (3).
  • the relative permittivity of air is 1.0, and the permittivity ⁇ is 8.854 ⁇ 10-12 .
  • C ⁇ ⁇ (A / D)... (3)
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the shortest distance D between the stator core 10 and the winding 3 and the capacitance C [F].
  • the horizontal axis shows the shortest distance D [m] between the stator core 10 and the winding 3
  • the vertical axis shows the capacitance C [F] between the stator core 10 and the winding 3.
  • the upper limit of the capacitance at which leakage current does not occur is 800 pF. From FIG. 8, it can be seen that if the shortest distance D between the stator core 10 and the winding 3 is 0.023 ⁇ 10 -3 m or more, the capacitance can be suppressed to 800 pF.
  • the shortest distance D1 between the side end portion 12a of the teeth 12 and the winding 3 is 0.023 ⁇ 10 -3 m or more, and the shortest distance D2 between the inner peripheral portion 11a of the yoke 11 and the winding 3 is set.
  • the value of the dielectric constant of air was used as the value of the dielectric constant ⁇ , but in reality, the insulator 2 also exists between the stator core 10 and the winding 3. Since the relative permittivity (2.9) of the PET forming the insulator 2 is higher than the relative permittivity of air, leakage current is less likely to occur.
  • the shortest distance D1 between the side end portion 12a of the teeth 12 and the winding 3 satisfies 0.023 ⁇ 10 -3 [m] ⁇ D1 ⁇ 0.181 ⁇ 10 -3 [m], and the yoke 11
  • the winding 3 is connected to an aluminum wire. It is possible to suppress the temperature rise due to the use of the above and prevent the generation of leakage current.
  • the calculation was performed using specific numerical values such as the current flowing through the winding 3, the volume V of the winding 3, and the inner surface area A of the slot 13.
  • the shortest distances D1 and D2 are 0.023 ⁇ 10 -3 [m] ⁇ D1 ⁇ 0.181 ⁇ 10 -3 [m] and 0.023 ⁇ 10 -3 . If [m] ⁇ D2 ⁇ 0.181 ⁇ 10 -3 [m] is satisfied, it is possible to obtain the effect of reducing the temperature rise and making it difficult for the leakage current to occur.
  • the stator 1 of the first embodiment has a stator core 10 having a yoke 11, a teeth 12, and a slot 13, an insulator 2 provided on the inner surface of the slot 13, and an insulator 2 on the teeth 12. It comprises a winding 3 wound through, and the winding 3 has a conductor 31 made of aluminum.
  • the shortest distance D1 between the side end portion 12a of the teeth 12 and the winding 3 satisfies 0.023 ⁇ 10 -3 [m] ⁇ D1 ⁇ 0.181 ⁇ 10 -3 [m], and the inner peripheral portion of the yoke 11
  • the shortest distance D2 between 11a and the winding 3 satisfies 0.023 ⁇ 10 -3 [m] ⁇ D2 ⁇ 0.181 ⁇ 10 -3 [m]. Therefore, it is possible to increase the amount of heat transfer from the winding 3 to the stator core 10 while suppressing the generation of leakage current, and to suppress the temperature rise due to the use of the aluminum wire for the winding 3.
  • the shortest distances D1 and D2 are the same and the thickness of the insulating film constituting the insulator 2 is the same, the shortest distances D1 and D2 are within the above range with a simpler configuration. Can be done.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the periphery of the slot 13 of the stator 1A of the second embodiment.
  • the shape of the inner peripheral portion 11c of the yoke 11 of the stator core 10A is different from that of the stator 1 of the first embodiment.
  • the end portion of the side end portion 12a of the teeth 12 on the yoke 11 side that is, the end portion on the outer peripheral side of the side end portion 12a is referred to as the root portion A1.
  • the inner peripheral portion 11c of the yoke 11 extends linearly from the root portion A1 of the side end portion 12a of the teeth 12 on a plane orthogonal to the axial direction.
  • the shape of the teeth 12 is the same as that of the first embodiment.
  • the insulator 2A of the second embodiment has a tooth insulating portion 21, a yoke insulating portion 24, and a tooth tip insulating portion 23.
  • the yoke insulating portion 24 covers the inner peripheral portion 11c of the yoke 11.
  • the tooth insulating portion 21 and the tooth tip insulating portion 23 are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the slot 13 of the stator 1A.
  • a straight line extending from the root portion A1 of the side end portion 12a of the teeth 12 toward the inside of the slot 13 and orthogonal to the side end portion 12a is referred to as a straight line L1.
  • the inner peripheral portion 11c of the yoke 11 is located radially outside the straight line L1. That is, the angle formed by the inner peripheral portion 11c of the yoke 11 and the side end portion 12a of the teeth 12 is larger than the right angle.
  • the winding 3 can be easily arranged so as to be in contact with the inner peripheral portion 11c, and the winding 3 and the inner peripheral portion 11c are arranged.
  • the contact area can be increased.
  • the amount of heat transferred from the winding 3 to the stator core 10A can be increased, and the heat dissipation can be improved.
  • the bale stacking means that the winding 3 of the k + 1st layer (k ⁇ 1) for one turn (indicated by the reference numeral W in FIG. 10) is wound so as to be in contact with the winding 3 of the kth layer at two points. To tell.
  • the contact area between the winding portions of the adjacent turns of the windings 3 and the winding portions of the adjacent layers increases, and the arrangement density of the windings 3 is high. Become. Therefore, the amount of heat transferred from the winding 3 to the stator core 10A can be further increased.
  • the winding portion of the k + 1th layer of the winding 3 (indicated by the symbol W) is in contact with the winding portion of the kth layer at two contacts C. Then, the winding portion of the k + 1st layer is contacted at the two contacts C, and the winding portion of the k + 2nd layer is contacted at the two contacts C. That is, the winding 3 has a winding portion having six contacts C with the winding portion of the adjacent turn and the contact C with the winding portion of the adjacent layer.
  • the more the winding portion 3 has in each slot 13 the winding portion having six contacts C with the surrounding winding portion the more the amount of heat transfer from the winding 3 to the stator core 10A increases.
  • the winding 3 has at least one winding portion having six contacts C with the surrounding winding portions in each slot 13, the amount of heat transferred from the winding 3 to the stator core 10A can be transferred. The effect of increasing is obtained.
  • the inner peripheral portion 11c of the yoke 11 extends linearly, as compared with the case where the inner peripheral portion 11a (FIG. 4) extends in an arc shape as in the first embodiment. , The contact portion between the winding 3 wound in a bale shape and the inner peripheral portion 11c can be increased. Therefore, the amount of heat transferred from the winding 3 to the stator core 10A is further increased.
  • the shortest distance D1 between the side end portion 12a of the teeth 12 and the winding 3 satisfies 0.023 ⁇ 10 -3 [m] ⁇ D1 ⁇ 0.181 ⁇ 10 -3 [m]. It is desirable that the shortest distance D2 between the inner peripheral portion 11c of the yoke 11 and the winding 3 satisfies 0.023 ⁇ 10 -3 [m] ⁇ D2 ⁇ 0.181 ⁇ 10 -3 [m].
  • stator 1A of the second embodiment is the same as that of the stator 1 of the first embodiment except for the above points.
  • the inner peripheral portion 11c of the yoke 11 of the stator 1A extends linearly. Further, the inner peripheral portion 11c of the yoke 11 is located radially outside the straight line L1 that passes through the root portion A1 of the side end portion 12a of the teeth 12 and is orthogonal to the side end portion 12a. Therefore, the winding 3 can be easily arranged so as to be in contact with the inner peripheral portion 11c, and the contact portion between the winding 3 and the inner peripheral portion 11c can be increased. As a result, the amount of heat transferred from the winding 3 to the stator core 10A can be increased, and heat dissipation can be improved.
  • the windings 3 are wound in a bale-like manner, the contact area between the adjacent turns of the windings 3 and the winding portions of the adjacent layers is increased, and the arrangement density of the windings 3 is increased. be able to. Therefore, the amount of heat transferred from the winding 3 to the stator core 10A can be further increased, and the heat dissipation can be further improved.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view showing the periphery of the slot 13 of the stator 1B of the third embodiment.
  • the stator 1B of the third embodiment has a different structure of the insulator 2B from the stator 1A of the second embodiment.
  • the configuration of the stator core 10A of the stator 1B is as described in the second embodiment.
  • the folded portion 28 folded back into the slot 13 at the tip of the tooth tip insulating portion 23.
  • the folded-back portion 28 is formed so as to sandwich the winding wire 3 with the tooth insulating portion 21.
  • FIG. 11B is a diagram showing the teeth insulating portion 21 and the folded portion 28 of the insulator 2B together with the winding 3. Due to the elastic force of the insulator 2B, the folded-back portion 28 urges the winding 3 toward the side end portion 12a of the teeth 12 as shown by an arrow F. That is, the folded-back portion 28 functions as an urging portion that urges the winding 3 toward the side end portion 12a of the teeth 12.
  • the folded portion 28 of the insulator 2B urges the winding 3 toward the teeth 12, the contact area between the adjacent turns of the winding 3 and the winding portions of the adjacent layers increases, and the arrangement of the winding 3 is increased. The density increases. Therefore, the amount of heat transferred from the winding 3 to the stator core 10A is further increased.
  • the insulator 2B is attached to the stator core 10F in which the split core 18 (FIG. 18) described later is connected in an annular shape.
  • the folded portion 28 can effectively generate a force for urging the winding 3 toward the side end portion 12a of the teeth 12.
  • the configuration of the stator 1B of the third embodiment is the same as that of the stator 1A of the second embodiment except for the above points.
  • the folded portion 28 of the third embodiment may be provided on the insulator 2 of the first embodiment.
  • the folded portion 28 of the insulator 2B urges the winding portion 3 toward the teeth 12, so that the contact area between the winding portions of the winding portion 3 is increased and the winding portion 3 is wound.
  • the arrangement density of the line 3 can be improved. As a result, the amount of heat transferred from the winding 3 to the stator core 10B can be increased, and the heat dissipation can be further improved.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the periphery of the slot 13 of the stator 1C of the fourth embodiment.
  • the shape of the inner peripheral portion 15 of the yoke 11 of the stator core 10C is different from that of the stator 1 of the first embodiment.
  • the inner peripheral portion 15 of the yoke 11 has a first portion 15a extending linearly from the root portion A1 of the side end portion 12a of the teeth 12 and a first portion 15a extending linearly from the end of the first portion 15a into the slot on a plane orthogonal to the axial direction. It has a second portion 15b extending linearly toward the circumferential center P1.
  • the shape of the teeth 12 is the same as that of the first embodiment.
  • the insulator 2C of the fourth embodiment has a tooth insulating portion 21, a yoke insulating portion 25, and a tooth tip insulating portion 23.
  • the yoke insulating portion 25 has a first portion 25a that covers the first portion 15a of the inner peripheral portion 15 of the yoke 11, and a second portion 25b that covers the second portion 15b.
  • the tooth insulating portion 21 and the tooth tip insulating portion 23 are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the slot 13 of the stator 1C.
  • the entire inner peripheral portion 15 of the yoke 11 is located radially outside the straight line L1. Therefore, as described in the second embodiment, the winding 3 can be easily arranged so as to be in contact with the inner peripheral portion 15, and the contact portion between the winding 3 and the inner peripheral portion 15 can be increased.
  • the first portion 15a of the inner peripheral portion 15 of the yoke 11 extends linearly outward from the straight line L1 from the root portion A1 of the side end portion 12a of the teeth 12. That is, the angle formed by the first portion 15a and the side end portion 12a of the teeth 12 is larger than the right angle.
  • the boundary point between the first portion 15a and the second portion 15b of the inner peripheral portion 15 of the yoke 11, that is, the end of the first portion 15a is defined as the boundary point E1.
  • the second portion 15b of the inner peripheral portion 15 of the yoke 11 extends linearly between the boundary point E1 and the slot inner peripheral center P1.
  • the angle formed by the second portion 15b and the side end portion 12a of the teeth 12 is smaller than the angle formed by the first portion 15a and the side end portion 12a of the teeth 12. Therefore, the boundary point E1 between the first portion 15a and the second portion 15b is located radially outside the straight line L2 connecting the root portion A1 of the side end portion 12a of the teeth 12 and the slot inner peripheral center P1. do.
  • the boundary point E1 between the first portion 15a and the second portion 15b is located radially outside the division point E2 that divides the straight line L2 into two equal parts.
  • the dividing point E2 does not necessarily have to be a point obtained by dividing the straight line L2 into two equal parts, and may be a point that divides the straight line L2 into two or more.
  • the contact portion between the winding 3 and the first portion 15a even when the winding 3 is wound in a bale-like manner. Can be increased. Therefore, the amount of heat transferred from the winding wire 3 to the stator core 10C can be increased.
  • the boundary point E1 between the first portion 15a and the second portion 15b is located radially outside the straight line L2 connecting the root portion A1 of the side end portion 12a of the teeth 12 and the slot inner peripheral center P1. Therefore, the outer peripheral side of the slot 13 in the yoke 11 is not too narrow. As a result, a wide magnetic path can be secured in the yoke 11.
  • the shortest distance D1 between the side end portion 12a of the teeth 12 and the winding 3 satisfies 0.023 ⁇ 10 -3 [m] ⁇ D1 ⁇ 0.181 ⁇ 10 -3 [m]. It is desirable that the shortest distance D2 between the inner peripheral portion 15 of the yoke 11 and the winding 3 satisfies 0.023 ⁇ 10 -3 [m] ⁇ D2 ⁇ 0.181 ⁇ 10 -3 [m].
  • the winding 3 is wound in a bale-like manner. Further, it is desirable that the winding 3 has at least one winding portion having six contacts with the surrounding winding portions in each slot 13.
  • the inner peripheral portion 15 of the yoke 11 is divided into a first portion 15a and a second portion 15b, but it may be divided into three or more.
  • stator 1C of the fourth embodiment is the same as that of the stator 1 of the first embodiment except for the above points.
  • the insulator 2C has a folded-back portion 28, but the folded-back portion 28 does not necessarily have to be provided.
  • the inner peripheral portion 15 of the yoke 11 is located radially outside the straight line L1, and the first portion 15a of the inner peripheral portion 15 is the side end portion 12a of the teeth 12. It extends linearly from the root portion A1. Therefore, the contact portion between the winding 3 and the inner peripheral portion 15 can be increased, whereby the amount of heat transferred from the winding 3 to the stator core 10C can be increased, and the heat dissipation can be improved.
  • the boundary point E1 between the first portion 15a and the second portion 15b of the inner peripheral portion 15 sets the root portion A1 of the side end portion 12a of the teeth 12 and the slot inner peripheral center P1 on the inner peripheral portion 15. It is located radially outside the connected straight line L2. Therefore, the outer peripheral side of the slot 13 in the yoke 11 does not become too narrow, and a wide magnetic path can be secured in the yoke 11.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the periphery of the slot 13 of the stator 1D of the fifth embodiment.
  • the shape of the inner peripheral portion 16 of the yoke 11 of the stator core 10D is different from that of the stator 1 of the first embodiment.
  • the inner peripheral portion 16 of the yoke 11 has a first portion 16a extending linearly from the root portion A1 of the side end portion 12a of the teeth 12 and a first portion 16a extending linearly from the end of the first portion 16a into the slot on a plane orthogonal to the axial direction. It has a second portion 16b that curves and extends toward the circumferential center P1.
  • the shape of the teeth 12 is the same as that of the first embodiment.
  • the insulator 2D of the fifth embodiment has a tooth insulating portion 21, a yoke insulating portion 26, and a tooth tip insulating portion 23.
  • the yoke insulating portion 26 has a first portion 26a covering the first portion 16a of the inner peripheral portion 16 of the yoke 11 and a second portion 26b covering the second portion 16b.
  • the tooth insulating portion 21 and the tooth tip insulating portion 23 are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the slot 13 of the stator 1D.
  • the entire inner peripheral portion 16 of the yoke 11 is located radially outside the straight line L1. Therefore, as described in the second embodiment, the winding 3 can be easily arranged so as to be in contact with the inner peripheral portion 16, and the contact portion between the winding 3 and the inner peripheral portion 16 can be increased.
  • the first portion 16a of the inner peripheral portion 16 of the yoke 11 extends linearly outward from the straight line L1 from the root portion A1 of the side end portion 12a of the teeth 12. That is, the angle formed by the first portion 16a and the side end portion 12a of the teeth 12 is larger than the right angle.
  • the second portion 16b of the inner peripheral portion 16 of the yoke 11 extends in a curved shape that is convex outward in the radial direction between the end of the first portion 16a and the slot inner peripheral center P1.
  • the second portion 16b extends, for example, in an arc shape that is convex outward in the radial direction.
  • the second portion 16b is not limited to an arc shape, and may be a curved shape.
  • the boundary point between the first portion 16a and the second portion 16b of the inner peripheral portion 16, that is, the end of the first portion 16a described above is defined as the boundary point E1.
  • the boundary point E1 of the first portion 16a is located radially outside the straight line L2 connecting the root portion A1 of the side end portion 12a of the teeth 12 and the slot inner peripheral center P1.
  • the boundary point E1 between the first portion 16a and the second portion 16b is located radially outside the division point E2 that divides the straight line L2 into two equal parts.
  • the dividing point E2 does not necessarily have to be a point obtained by dividing the straight line L2 into two equal parts, and may be a point that divides the straight line L2 into two or more.
  • the contact portion between the winding 3 and the first portion 16a even when the winding 3 is wound in a bale-like manner. Can be increased. Therefore, the amount of heat transferred from the winding 3 to the stator core 10D can be increased.
  • the second portion 16b of the inner peripheral portion 16 extends in a curved shape that is convex outward in the radial direction, the outer peripheral side of the slot 13 in the yoke 11 does not become too narrow, and a wide magnetic path is secured in the yoke 11. Can be done.
  • the shortest distance D1 between the side end portion 12a of the teeth 12 and the winding 3 satisfies 0.023 ⁇ 10 -3 [m] ⁇ D1 ⁇ 0.181 ⁇ 10 -3 [m]. It is desirable that the shortest distance D2 between the inner peripheral portion 16 of the yoke 11 and the winding 3 satisfies 0.023 ⁇ 10 -3 [m] ⁇ D2 ⁇ 0.181 ⁇ 10 -3 [m].
  • the winding 3 is wound in a bale-like manner. Further, it is desirable that the winding 3 has at least one winding portion having six contacts with the surrounding winding portions in each slot 13.
  • the inner peripheral portion 16 of the yoke 11 is divided into a first portion 16a and a second portion 16b, but it may be divided into three or more.
  • stator 1D of the fifth embodiment is the same as that of the stator 1 of the first embodiment except for the above points.
  • the insulator 2D has the folded-back portion 28, but the folded-back portion 28 does not necessarily have to be provided.
  • the inner peripheral portion 16 of the yoke 11 is located radially outside the straight line L1, and the first portion 16a of the inner peripheral portion 16 is the side end portion 12a of the teeth 12. It extends linearly from the root portion A1. Therefore, the contact portion between the winding wire 3 and the inner peripheral portion 16 can be increased, thereby increasing the amount of heat transfer from the winding wire 3 to the stator core 10D and improving the heat dissipation.
  • the second portion 16b of the inner peripheral portion 16 of the yoke 11 has a curved shape that is convex outward in the radial direction, the outer peripheral side of the slot 13 in the yoke 11 does not become too narrow, and a wide magnetic path is secured in the yoke 11. can do.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing the periphery of the slot 13 of the stator 1E of the sixth embodiment.
  • the shape of the inner peripheral portion 17 of the yoke 11 of the stator core 10E is different from that of the stator 1 of the first embodiment.
  • Two inner peripheral portions 17 extending from the root portion A1 of the side end portions 12a of the two teeth 12 are formed on the slot 13 side of the yoke 11.
  • the inner peripheral portion 17 has a first portion 17a and a second portion 17b in order from the root portion A1 side.
  • the shape of the teeth 12 is the same as that of the first embodiment.
  • the insulator 2E of the sixth embodiment has a tooth insulating portion 21, a yoke insulating portion 27, and a tooth tip insulating portion 23.
  • the yoke insulating portion 27 has a first portion 27a covering the first portion 17a of the inner peripheral portion 17 and a second portion 27b covering the second portion 17b.
  • the tooth insulating portion 21 and the tooth tip insulating portion 23 are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the slot 13 of the stator 1E.
  • the entire inner peripheral portion 17 of the yoke 11 is located radially outside the straight line L1. Therefore, as described in the second embodiment, the winding 3 can be easily arranged so as to be in contact with the inner peripheral portion 17, and the contact portion between the winding 3 and the inner peripheral portion 17 can be increased.
  • the first portion 17a of the inner peripheral portion 17 of the yoke 11 extends linearly outward from the straight line L1 from the root portion A1 of the side end portion 12a of the teeth 12. That is, the angle formed by the first portion 17a and the side end portion 12a of the teeth 12 is larger than the right angle.
  • the second portion 17b of the inner peripheral portion 17 of the yoke 11 extends between the boundary point E1 and the slot inner peripheral center P1 so as to form two sides of a triangle that is convex outward in the radial direction.
  • the second portion 17b has a side 17c on the boundary point E1 side and a side 17d on the slot inner peripheral center P1 side.
  • the intersection P2 of the two sides 17c and 17d is located radially outside the boundary point E1 and the slot inner peripheral center P1.
  • the boundary point between the first portion 17a and the second portion 17b of the inner peripheral portion 17 of the yoke 11, that is, the end of the first portion 17a is defined as the boundary point E1.
  • the boundary point E1 between the first portion 17a and the second portion 17b is located radially outside the straight line L2 connecting the root portion A1 of the side end portion 12a of the teeth 12 and the slot inner peripheral center P1.
  • the boundary point E1 between the first portion 17a and the second portion 17b is located radially outside the division point E2 that divides the straight line L2 into two equal parts.
  • the dividing point E2 does not necessarily have to be a point obtained by dividing the straight line L2 into two equal parts, and may be a point that divides the straight line L2 into two or more.
  • the contact portion between the winding 3 and the first portion 17a even when the winding 3 is wound in a bale shape. Can be increased. Therefore, the amount of heat transferred from the winding wire 3 to the stator core 10E can be increased.
  • the second portion 17b of the inner peripheral portion 17 extends in a shape that is convex outward in the radial direction, the outer peripheral side of the slot 13 in the yoke 11 does not become too narrow, and a wide magnetic path is secured in the yoke 11. be able to.
  • the shortest distance D1 between the side end portion 12a of the teeth 12 and the winding 3 satisfies 0.023 ⁇ 10 -3 [m] ⁇ D1 ⁇ 0.181 ⁇ 10 -3 [m]. It is desirable that the shortest distance D2 between the inner peripheral portion 17 of the yoke 11 and the winding 3 satisfies 0.023 ⁇ 10 -3 [m] ⁇ D2 ⁇ 0.181 ⁇ 10 -3 [m].
  • the winding 3 is wound in a bale-like manner. Further, it is desirable that the winding 3 has at least one winding portion having six contacts with the surrounding winding portions in each slot 13.
  • the inner peripheral portion 17 of the yoke 11 is divided into a first portion 17a and a second portion 17b, but it may be divided into three or more.
  • stator 1E of the sixth embodiment is the same as that of the stator 1 of the first embodiment except for the above points.
  • the insulator 2E has the folded-back portion 28, but the folded-back portion 28 does not necessarily have to be provided.
  • the inner peripheral portion 17 of the yoke 11 is located radially outside the straight line L1, and the first portion 17a of the inner peripheral portion 17 is the root of the side end portion 12a of the teeth 12. It extends linearly from the portion A1. Therefore, it is possible to increase the number of contact portions between the winding wire 3 and the inner peripheral portion 17, thereby increasing the amount of heat transfer from the winding wire 3 to the stator core 10E and improving the heat dissipation.
  • the second portion 17b of the inner peripheral portion 17 of the yoke 11 has a shape that is convex outward in the radial direction, the outer peripheral side of the slot 13 in the yoke 11 does not become too narrow, and a wide magnetic path is secured in the yoke 11. Can be done.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a motor 101 of a modified example of each embodiment.
  • the stator core 10F of the stator 1F is configured by connecting a plurality of divided cores 18 in an annular shape.
  • the stator core 10F is composed of nine divided cores 18, but the number of divided cores 18 may be two or more.
  • the split core 18 is connected to each other by a caulking portion 102 or a thin-walled portion formed on the outer peripheral side of the split surface 19. Further, the split core 18 may be an independent component and welded on the split surface 19.
  • FIG. 19A is a perspective view showing one split core 18.
  • the split core 18 is composed of a laminated body in which electromagnetic steel sheets are laminated in the axial direction.
  • the split core 18 includes one tooth 12 and is split by a split surface 19 formed on the yoke 11.
  • FIG. 19B is a diagram showing a state in which the insulator 2 and the insulator 29 are attached to the split core 18.
  • An insulator 2 is attached to the side end portion 12a and the inclined end portion 12b of the teeth 12 of the split core 18, and the inner peripheral portion 11a of the yoke 11.
  • Insulators 29 are attached to both ends of the split core 18 in the axial direction.
  • the insulator 29 has a body portion 29a located on the teeth 12, an outer wall portion 29b located on the yoke 11, and an inner wall portion 29c located on the tooth tip portion 120.
  • the insulator 29 has a protrusion (not shown) that fits into the fitting hole 103 (FIG. 18) formed in the teeth 12, whereby the insulator 29 is attached to the stator core 10.
  • the insulator 2 and the insulator 29 are attached to the split core 18 in a state where the stator core 10F to which the split core 18 is connected is spread out in a straight line. Then, the winding 3 is wound around the teeth 12 of the split core 18 via the insulator 2 and the insulator 29. Then, by assembling the stator core 10F in an annular shape, the annular stator core 10F can be obtained.
  • stator core 10F of the modified example can be wound with the winding 3 in a state of being unfolded in a straight line, it can be easily wound in a bale-like manner. Therefore, the arrangement density of the winding 3 can be increased, thereby increasing the amount of heat transfer from the winding 3 to the stator core 10F, and further improving the heat dissipation.
  • FIG. 20 is a vertical sectional view showing a compressor 300 to which the motor of each embodiment and modification is applicable.
  • the compressor 300 is a rotary compressor and is used, for example, in the refrigeration cycle device 400 (FIG. 21).
  • the compressor 300 includes a compression mechanism unit 310, a motor 100 for driving the compression mechanism unit 310, a shaft 6 for connecting the compression mechanism unit 310 and the motor 100, and a closed container 301 for accommodating these.
  • the axial direction of the shaft 6 is the vertical direction
  • the motor 100 is arranged above the compression mechanism unit 310.
  • the closed container 301 is a container made of a steel plate.
  • the stator 1 of the motor 100 is incorporated inside the closed container 301 by shrink fitting, press fitting, welding, or the like.
  • a discharge pipe 307 for discharging the refrigerant to the outside and a terminal 305 for supplying electric power to the motor 100 are provided on the upper portion of the closed container 301.
  • an accumulator 302 for storing the refrigerant gas is attached to the outside of the closed container 301.
  • Refrigerating machine oil that lubricates the bearing portion of the compression mechanism portion 310 is stored in the bottom of the closed container 301.
  • the compression mechanism unit 310 includes a cylinder 311 having a cylinder chamber 312, a rolling piston 314 fixed to the shaft 6, a vane that divides the inside of the cylinder chamber 312 into a suction side and a compression side, and both ends in the axial direction of the cylinder chamber 312. It has an upper frame 316 and a lower frame 317 that close the frame.
  • Both the upper frame 316 and the lower frame 317 have a bearing portion that rotatably supports the shaft 6.
  • An upper discharge muffler 318 and a lower discharge muffler 319 are attached to the upper frame 316 and the lower frame 317, respectively.
  • the cylinder 311 is provided with a cylindrical cylinder chamber 312 centered on the axis Ax.
  • An eccentric shaft portion 61 of the shaft 6 is located inside the cylinder chamber 312.
  • the eccentric shaft portion 61 has a center eccentric with respect to the axis Ax.
  • a rolling piston 314 is fitted on the outer periphery of the eccentric shaft portion 61. When the motor 100 rotates, the rolling piston 314 rotates eccentrically in the cylinder chamber 312.
  • the cylinder 311 is formed with a suction port 313 for sucking the refrigerant gas in the cylinder chamber 312.
  • a suction pipe 303 communicating with the suction port 313 is attached to the closed container 301, and the refrigerant gas is supplied from the accumulator 302 to the cylinder chamber 312 via the suction pipe 303.
  • a low-pressure refrigerant gas and a liquid refrigerant are mixedly supplied to the compressor 300 from the refrigerant circuit of the refrigeration cycle device 400 (FIG. 21), but when the liquid refrigerant flows into the compression mechanism unit 310 and is compressed. , It causes a failure of the compression mechanism unit 310. Therefore, the accumulator 302 separates the liquid refrigerant and the refrigerant gas, and supplies only the refrigerant gas to the compression mechanism unit 310.
  • a lead wire from the inverter 7 that drives and controls the motor 100 is connected to the terminal 305 of the compressor 300.
  • the motor 100 is PWM (Pulse Width Modulation) controlled by the inverter 7.
  • the operation of the compressor 300 is as follows.
  • a current is supplied from the inverter 7 to the winding 3 of the stator 1 from the terminal 305, an attractive force and a repulsion are generated between the stator 1 and the rotor 5 due to the rotating magnetic field generated by the current and the magnetic field of the permanent magnet 55 of the rotor 5.
  • a force is generated and the rotor 5 rotates.
  • the shaft 6 fixed to the rotor 5 also rotates.
  • the refrigerant compressed in the cylinder chamber 312 is discharged into the closed container 301 through a discharge port and discharge mufflers 318 and 319 (not shown).
  • the refrigerant discharged into the closed container 301 rises in the closed container 301 through a hole or the like of the motor 100, is discharged from the discharge pipe 307, and is sent out to the refrigerant circuit of the refrigerating cycle device 400 (FIG. 21).
  • the motors of each embodiment and modified examples reduce the manufacturing cost by using aluminum wire and suppress the temperature rise by improving the heat dissipation. Therefore, by using the motor as the drive source of the compressor 300, the manufacturing cost of the compressor 300 can be reduced and the reliability can be improved.
  • the motor 100 is driven and controlled by the inverter 7, the load fluctuation of the motor 100 can be suppressed. As a result, stable operation of the compressor 300 can be performed.
  • FIG. 21 is a diagram showing a refrigeration cycle device 400.
  • the refrigeration cycle device 400 is, for example, an air conditioner, and includes a compressor 401, a condenser 402, a throttle device (decompression device) 403, and an evaporator 404.
  • the compressor 401, the condenser 402, the throttle device 403 and the evaporator 404 are connected by a refrigerant pipe 407 to form a refrigeration cycle.
  • the refrigerant circulates in the order of the compressor 401, the condenser 402, the throttle device 403, and the evaporator 404.
  • the compressor 401, the condenser 402 and the throttle device 403 are provided in the outdoor unit 410.
  • the compressor 401 is composed of the compressor 300 described with reference to FIG. 20.
  • the outdoor unit 410 is provided with an outdoor blower 405 that blows air to the condenser 402.
  • the evaporator 404 is provided in the indoor unit 420.
  • the indoor unit 420 is provided with an indoor blower 406 that blows air to the evaporator 404.
  • the operation of the refrigeration cycle device 400 is as follows.
  • the compressor 401 compresses and sends out the sucked refrigerant.
  • the condenser 402 exchanges heat between the refrigerant flowing in from the compressor 401 and the outdoor air, condenses the refrigerant, liquefies it, and sends it to the refrigerant pipe 407.
  • the outdoor blower 405 supplies outdoor air to the condenser 402.
  • the throttle device 403 adjusts the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 407.
  • the evaporator 404 exchanges heat between the refrigerant reduced to a low pressure by the throttle device 403 and the air in the room.
  • the refrigerant takes heat from the air, evaporates, and is sent out to the refrigerant pipe 407.
  • the indoor blower 406 supplies the air that has passed through the evaporator 404 and has been deprived of heat to the room.
  • the motors of each embodiment and modified examples reduce the manufacturing cost by using aluminum wire and suppress the temperature rise by improving the heat dissipation. Therefore, by using the motor for the compressor 401 of the refrigeration cycle device 400, the manufacturing cost of the refrigeration cycle device 400 can be reduced and the reliability can be improved.

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Abstract

ステータは、軸線を中心とする周方向に延在するヨークと、ヨークから軸線を中心とする径方向の内側に延在するティースと、周方向においてティースに隣接するスロットとを有するステータコアと、スロットの内面に設けられた絶縁体と、ティースに絶縁体を介して巻き付けられ、スロットに収容された巻線とを備える。巻線は、アルミニウムで形成された導体を有する。ティースは、周方向の端部である側端部を有し、ヨークは、径方向の内側端部である内周部を有する。ティースの側端部と巻線との最短距離Ｄ１は、０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ１≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足する。ヨークの内周部と巻線との最短距離Ｄ２は、０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ２≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足する。

Description

ステータ、モータ、圧縮機および冷凍サイクル装置
　本開示は、ステータ、モータ、圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。
　モータの低コスト化および軽量化のため、モータの巻線として、銅線に代えてアルミニウム線を利用することが検討されている（例えば、特許文献１）。
特開２０１７－１５８３２７号公報（例えば、段落０００８参照）
　アルミニウム線は、銅線よりも電気抵抗率が高く、従って通電時の発熱量も大きい。そのため、巻線で発生した熱を効率よく放熱することが求められている。
　本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、巻線にアルミニウム線を用いたモータにおける放熱性の向上を目的とする。
　本開示のステータは、軸線を中心とする周方向に延在するヨークと、ヨークから軸線を中心とする径方向の内側に延在するティースと、周方向においてティースに隣接するスロットとを有するステータコアと、スロットの内面に設けられた絶縁体と、ティースに絶縁体を介して巻き付けられ、スロットに収容された巻線とを備える。巻線は、アルミニウムで形成された導体を有する。ティースは、周方向の端部である側端部を有し、ヨークは、径方向の内側端部である内周部を有する。ティースの側端部と巻線との最短距離Ｄ１は、０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ１≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足する。ヨークの内周部と巻線との最短距離Ｄ２は、０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ２≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足する。
　本開示のステータは、軸線を中心とする周方向に延在するヨークと、ヨークから軸線を中心とする径方向の内側に延在するティースと、周方向においてティースに隣接するスロットとを有するステータコアと、スロットの内面に設けられた絶縁体と、ティースに絶縁体を介して巻き付けられ、スロットに収容された巻線とを備える。巻線は、アルミニウムで形成された導体を有する。ティースは、周方向の端部である側端部を有し、ヨークは、径方向の内側端部である内周部を有する。ヨークの内周部は、ティースの側端部のヨーク側の根元部を通り側端部に直交する直線よりも径方向の外側に位置し、ヨークの内周部の少なくとも一部は、直線状に延在する。
　この開示によれば、巻線からステータコアへの伝熱量を増加させることができ、これにより、巻線にアルミニウム線を用いたモータにおける放熱性を向上することができる。
実施の形態１のモータを示す断面図である。 実施の形態１のステータを示す断面図である。 実施の形態１のモータの巻線の断面構造を示す模式図である。 実施の形態１のステータのスロットの周囲を示す断面図である。 比較例のステータのスロットの周囲を拡大して示す断面図である。 ステータコアのスロット内表面積を説明するための模式図である。 ステータコアと巻線との最短距離と、伝熱量差との関係を示すグラフである。 ステータコアと巻線との最短距離と、静電容量との関係を示すグラフである。 実施の形態２のステータのスロットの周囲を示す断面図である。 実施の形態２のステータのスロットの周囲を拡大して示す断面図である。 実施の形態３のステータのスロットの周囲を示す断面図（Ａ）および絶縁体の一部を拡大して示す図（Ｂ）である。 実施の形態４のステータのスロットの周囲を示す断面図である。 実施の形態４のステータのスロットの周囲を拡大して示す断面図である。 実施の形態５のステータのスロットの周囲を示す断面図である。 実施の形態５のステータのスロットの周囲を拡大して示す断面図である。 実施の形態６のステータのスロットの周囲を示す断面図である。 実施の形態６のステータのスロットの周囲を拡大して示す断面図である。 変形例のモータを示す断面図である。 変形例のステータの分割コアを示す斜視図（Ａ），（Ｂ）である。 各実施の形態および変形例のモータが適用可能な圧縮機を示す縦断面図である。 図２０の圧縮機が適用可能な冷凍サイクル装置を示す図である。
実施の形態１．
＜モータの構成＞
　図１は、実施の形態１のモータ１００を示す横断面図である。図１に示すモータ１００は、３相同期モータである。モータ１００は、例えば圧縮機３００（図２０）に用いられ、インバータ７（図２０）によって駆動制御される。
　モータ１００は、回転軸であるシャフト６を有するロータ５と、ロータ５を囲むように設けられたステータ１とを有する。ステータ１とロータ５との間には、例えば０．３～１．０ｍｍのエアギャップが形成されている。ステータ１は、後述する圧縮機３００（図２０）の密閉容器３０１の内側に組み込まれている。
　以下では、ロータ５の回転中心、すなわちシャフト６の中心軸である軸線Ａｘの方向を「軸方向」とする。軸線Ａｘを中心とする径方向を「径方向」とする。軸線Ａｘを中心とする周方向を「周方向」とし、図１等に矢印Ｒで示す。
＜ロータの構成＞
　ロータ５は、軸線Ａｘを中心とする円筒状のロータコア５０と、ロータコア５０に取り付けられた永久磁石５５とを有する。ロータコア５０は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により固定した積層体で構成されている。
　電磁鋼板の板厚は０．１～０．７ｍｍであり、ここでは０．３５ｍｍである。ロータコア５０の径方向の中心には中心孔５４が形成されている。ロータコア５０の中心孔５４には、シャフト６が焼嵌めまたは圧入により固定されている。ロータコア５０は、円周状の外周を有する。
　ロータコア５０の外周に沿って、永久磁石５５が挿入される複数の磁石挿入孔５１が形成されている。１つの磁石挿入孔５１は１磁極に相当し、隣り合う磁石挿入孔５１の間は極間となる。磁石挿入孔５１の数は、ここでは６である。言い換えると、極数は６である。但し、極数は６に限定されるものではなく、２以上であればよい。
　磁石挿入孔５１は、極中心、すなわち磁石挿入孔５１の周方向中心を通る径方向の直線に直交する方向に直線状に延在する。各磁石挿入孔５１には、永久磁石５５が１つずつ挿入されている。なお、各磁石挿入孔５１には、２つ以上の永久磁石５５を配置してもよい。また、磁石挿入孔５１は、直線状に限らず、例えばＶ字状に延在していてもよい。
　永久磁石５５は、平板状であり、ロータコア５０の周方向に幅を有し、径方向に厚さを有する。永久磁石５５は、例えば、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）およびボロン（Ｂ）を含む希土類磁石で構成されている。
　ロータコア５０において、磁石挿入孔５１の周方向両端部には、漏れ磁束抑制穴としてのフラックスバリア５２が形成されている。フラックスバリア５２とロータコア５０の外周との間には、薄肉部が形成される。薄肉部の幅は、隣り合う磁極間の磁束短絡を抑制するため、電磁鋼板の板厚と同等の、例えば０．３５ｍｍに設定される。
　ロータコア５０において、磁石挿入孔５１の径方向外側には、スリット５３が形成されている。ここでは、７つのスリット５３が、磁石挿入孔５１の周方向中心すなわち極中心を中心として対称に形成されている。但し、スリット５３の数および配置は任意である。また、スリット５３を設けない構成も可能である。
＜ステータの構成＞
　図２は、ステータ１を示す断面図である。ステータ１は、ロータコア５０を径方向外側から囲むステータコア１０と、ステータコア１０に巻き付けられた巻線３とを有する。ステータコア１０は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により固定した積層体で構成される。電磁鋼板の板厚は０．１～０．７ｍｍであり、ここでは０．３５ｍｍである。
　ステータコア１０は、軸線Ａｘを中心とする環状のヨーク１１と、ヨーク１１から径方向内側に延在する複数のティース１２とを有する。ヨーク１１は、内周部１１ａおよび外周部１１ｂを有する。
　ティース１２は、周方向に一定間隔で形成されている。ティース１２の数は、ここでは９である。但し、ティース１２の数は９に限定されるものではなく、２以上であればよい。周方向に隣り合うティース１２の間には、巻線３を収容する空間であるスロット１３が形成される。スロット１３の数は、ティース１２の数と同じである。
　ティース１２は、その径方向内側の端部に、歯先部１２０を有する。歯先部１２０は、ティース１２の他の部分よりも周方向両側に突出している。歯先部１２０は、ロータ５に対向する。隣り合うティース１２の歯先部１２０の間には、スロット１３につながるスロット開口１４が形成される。
　ティース１２は、周方向端部である側端部１２ａを有する。ティース１２の歯先部１２０は、ロータ５に対向する歯先先端部１２ｃと、スロット１３に面する傾斜端部１２ｂと、スロット開口１４に面する開口端部１２ｄとを有する。
　巻線３は、マグネットワイヤで形成されており、各ティース１２に集中巻きで巻かれている。１つのティース１２への巻線３の巻き数は、例えば８０ターンである。巻線３は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の巻線部を有し、これらはＹ結線で結線されている。
　ステータコア１０のスロット１３の内面には、絶縁体２が取り付けられている。絶縁体２は、例えば、絶縁フィルムで構成される。絶縁フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂で構成される。絶縁体２は、例えば接着により、スロット１３の内面に固定されている。
　また、ステータコア１０の軸方向端部には、インシュレータ２９（図１９（Ｂ））が設けられている。インシュレータ２９は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂成形体である。インシュレータ２９は、ティース１２に形成された嵌合穴１０３に嵌合する突起を有し、これによりステータコア１０に取り付けられる。巻線３は、絶縁体２およびインシュレータ２９を介して、ティース１２に巻き付けられる。
　図３は、巻線３の断面形状を示す図である。巻線３は、導体３１と、導体３１を囲む被膜３２とを有する。導体３１は、アルミニウムで形成されている。被膜３２は、絶縁性の樹脂、例えばポリエステルイミドまたはポリアミドイミドで形成されている。
　被膜３２の厚さは導体３１の外径に比べて薄いため、導体３１の外径は巻線３の外径ｄ１とみなすことができる。巻線３の外径ｄ１は、例えば０．７５ｍｍである。
　図４は、ステータ１のスロット１３の周囲を示す断面図である。スロット１３は、ティース１２の側端部１２ａと、傾斜端部１２ｂと、ヨーク１１の内周部１１ａとで囲まれている。
　隣り合うティース１２の相対する開口端部１２ｄの間には、スロット開口１４が形成される。スロット開口１４は、ティース１２に巻線３を巻き付ける際、すなわちスロット１３内に巻線３を配置する際に、巻線３を通過させる入口となる。
　ティース１２の周方向中心を通って径方向に延在する直線を、ティース中心線Ｔ１と定義する。ティース１２の側端部１２ａは、ティース中心線Ｔ１と平行に延在する。ティース１２の傾斜端部１２ｂは、ティース中心線Ｔ１に対して傾斜している。ヨーク１１の内周部１１ａは、軸線Ａｘ（図２）を中心とする円弧状に延在する。
　絶縁体２は、ティース１２の側端部１２ａと、ヨーク１１の内周部１１ａと、歯先部１２０の傾斜端部１２ｂとを覆うように形成されている。絶縁体２のうち、ティース１２の側端部１２ａを覆う部分をティース絶縁部２１と称し、傾斜端部１２ｂを覆う部分を歯先絶縁部２３と称し、ヨーク１１の内周部１１ａを覆う部分をヨーク絶縁部２２と称する。
　絶縁体２の歯先絶縁部２３は、歯先部１２０の傾斜端部１２ｂからスロット開口１４内に突出している。歯先絶縁部２３がスロット開口１４内に突出することで、スロット１３内の巻線３の脱落を防止することができる。また、スロット開口１４からスロット１３内に巻線３を挿入する際には、歯先絶縁部２３は弾性変形可能である。
　巻線３は、絶縁体２を介してティース１２に複数層に巻き付けられている。巻線３は、俵積み状に巻かれていても良く、ランダム（非整列）に巻かれていてもよい。俵積みについては、実施の形態２で説明する。図４では、図示の便宜上、巻線３を３層に示しているが、巻線３の層数は任意である。また、巻線３は、ティース絶縁部２１だけでなく、ヨーク絶縁部２２にも接触している。
　ティース１２の側端部１２ａと巻線３との最短距離を、Ｄ１とする。最短距離Ｄ１は、ティース１２の側端部１２ａから、巻線３の最も内側に巻かれた層（最内層）までの距離である。最短距離Ｄ１は、絶縁体２の厚さ、より具体的にはティース絶縁部２１の厚さと同じである。
　ヨーク１１の内周部１１ａと巻線３との最短距離を、Ｄ２とする。最短距離Ｄ２は、ヨーク１１の内周部１１ａから、巻線３の最も径方向外側に位置する部分までの距離である。最短距離Ｄ２は、絶縁体２の厚さ、より具体的にはヨーク絶縁部２２の厚さと同じである。
　絶縁体２が絶縁フィルムで形成されている場合には、最短距離Ｄ１，Ｄ２が同じであり、距離Ｄ１（＝Ｄ２）が絶縁フィルムの厚さと同じであることが望ましい。
＜最短距離Ｄ１，Ｄ２の範囲＞
　次に、ティース１２の側端部１２ａと巻線３との最短距離Ｄ１、およびヨーク１１の内周部１１ａと巻線３との最短距離Ｄ２の望ましい範囲について説明する。
　導体がアルミニウムで形成された巻線をアルミニウム線と称し、導体が銅で形成された巻線を銅線と称する。本実施の形態の巻線３は、上記の通りアルミニウム線である。アルミニウム線は銅線よりも電気抵抗が高く、通電時の銅損すなわち抵抗損が大きいため、発熱量が多い。そのため、スロット１３内の熱を効率よく放熱することが課題となる。
　巻線３は、ティース絶縁部２１を介してティース１２の側端部１２ａに接触し、ヨーク絶縁部２２を介してヨーク１１の内周部１１ａに接触している。そのため、ティース１２の側端部１２ａと巻線３との最短距離Ｄ１を短くし、ヨーク１１の内周部１１ａと巻線３との最短距離Ｄ２を短くするほど、巻線３からヨーク１１への伝熱量が増加する。
　一方、最短距離Ｄ１が短すぎると、ティース１２の側端部１２ａと巻線３との間の浮遊静電容量により、漏洩電流が発生する可能性がある。同様に、最短距離Ｄ２が短すぎると、ヨーク１１の内周部１１ａと巻線３との間の浮遊静電容量により、漏洩電流が発生する可能性がある。
　そのため、最短距離Ｄ１，Ｄ２は、漏洩電流を発生させずに、巻線３からティース１２およびヨーク１１への伝熱量ができるだけ大きくなるように決定することが望まれる。以下では、最短距離Ｄ１，Ｄ２の共通の要件を説明する際には、これらを最短距離Ｄ（すなわち、ステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄ）と称する。
　図５は、巻線３に銅線を用いた比較例のステータ１Ｇを示す図である。巻線３に銅線を用いた場合、一般に、ティース１２の側端部１２ａと巻線３との最短距離Ｄ１、およびヨーク１１の内周部１１ａと巻線３と最短距離Ｄ２は、いずれも１．０×１０－３［ｍ］に設定される。
　一般に、圧縮機３００が中間負荷条件で運転を行い、巻線３に銅線を用いたモータ１００が低速回転する場合、巻線３に流す電流を２［Ａ］とすると、運転開始から１［ｈ］経過後に巻線３の温度が２０℃から６３℃まで上昇する。
　この一般的な運転条件において、巻線３に銅線を用いた場合の銅損と、巻線３にアルミニウム線を用いた場合の銅損を算出する。
　巻線３に銅線を用いた場合、室温２０℃での相抵抗は２．４４Ωである。相抵抗とは、巻線３のＵ相、Ｖ相およびＷ相の１相分の抵抗を言う。巻線３の銅損は、相抵抗の３倍である巻線抵抗と、電流の２乗との積で求められる。
　そのため、巻線３に銅線を用いた場合の銅損は、２０℃から６３℃までの温度変化による抵抗の増加分を加味して、３×（２．４４×（２３４．５＋６３）／（２３４．５＋２０））×２２で求められ、３４．２８［Ｗ］となる。
　これに対し、巻線３にアルミニウム線を用いた場合の銅損は、巻線３に銅線を用いた場合の銅損に基づき、銅線とアルミニウム線との電気抵抗率の比から算出される。銅線の電気抵抗率は１．９８×１０－８［Ω・ｍ］であり、アルミニウム線の電気抵抗率は３．４８×１０－８［Ω・ｍ］である。
　そのため、巻線３にアルミニウム線を用いた場合の銅損は、３×（２．４４×（２３４．５＋６３）／（２３４．５＋２０））×（（３．４８×１０－８）／１．９８×１０－８）２２で求められ、６０．２３［Ｗ］となる。すなわち、巻線３にアルミニウム線を用いた場合には、銅線を用いた場合と比較して、銅損が２５．９４［Ｗ］だけ増加する。
　次に、巻線３の温度変化を算出する。巻線３の直径ｄ１を０．７５×１０－３［ｍ］とし、１スロット１３内に配置された巻線３の長さを１５．５９４［ｍ］とする。９つのスロット１３内に配置された巻線３の長さの合計は、１５．５９４×９＝１４０．５［ｍｍ］となる。この巻線３の長さに巻線３の面積を掛けると、スロット１３内の巻線３の体積Ｖは６．２×１０－５［ｍ3］となる。
　巻線３に２［Ａ］の電流が流れた際の銅損Ｐ［Ｗ］と、モータ１００の起動からの経過時間ｔ［ｈ］と、起動時から経過時間ｔまでの温度上昇ΔＴ［℃］と、巻線３の比熱ｃ［Ｊ／（Ｋｇ・℃）］と、巻線３の密度ρ［ｋｇ／ｍ３］と、スロット１３内の巻線３の体積Ｖ［ｍ3］との間には、以下の式（１）が成立する。
　ΔＴ＝Ｐ×ｔ／（０．２７８×ｃ×ρ×Ｖ）　…（１）
　銅線の比熱ｃは３９０［Ｊ／（Ｋｇ・℃）］であり、密度ρは８９６０［ｋｇ／ｍ３］である。アルミニウム線の比熱ｃは９００［Ｊ／（Ｋｇ・℃）］であり、密度ρは２７１０［ｋｇ／ｍ３］である。また、上記の通り、スロット１３内の巻線３の体積Ｖ［ｍ3］は６．２×１０－５［ｍ3］である。
　これらの値を式（１）に代入すると、巻線３に銅線を用いた場合の温度上昇ΔＴは０．５６９℃となり、巻線３にアルミニウム線を用いた場合の温度上昇ΔＴは１．４３３℃となる。このように、巻線３にアルミニウム線を用いた場合、銅線を用いた場合よりも温度が上昇する。
　次に、巻線３からステータコア１０への伝熱量Ｑを算出する。上記の通り、巻線３の熱は、絶縁体２を介してスロット１３の内面からステータコア１０に伝熱される。
　巻線３の温度がΔＴだけ上昇すると、絶縁体２の巻線３側の面とステータコア１０側の面との間に、温度差ΔＴが生じることになる。このときの伝熱量Ｑは、温度差ΔＴと、絶縁体２の熱伝導率ｋと、スロット１３の内表面積Ａと、ステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄとを用いて、以下の式（２）で表される。
　Ｑ＝ｋ×ΔＴ×（Ａ／Ｄ）　…（２）
　図６は、スロット１３の内表面積Ａを説明するための模式図である。スロット１３の内面のうち、巻線３に接触する面であるティース１２の側端部１２ａおよびヨーク１１の内周部１１ａは、巻線３の熱をステータコア１０に伝える伝熱面となる。この伝熱面の面積を、スロット１３の内表面積Ａとする。
　スロット１３の内表面積Ａは、軸方向に直交する面におけるヨーク１１の内周部１１ａの長さＬｃと、ティース１２の側端部１２ａの長さＬｔの２倍との和（Ｌｃ＋２×Ｌｔ）と、ステータコア１０の軸方向長さと、スロット１３の数との積である。ここでは、スロット１３の内表面積Ａは、０．０１８０２４［ｍ２］である。絶縁体２を形成するＰＥＴの熱伝導率ｋは、０．２［Ｗ／（ｍ・℃）］である。
　巻線３に銅線を用いた比較例（図５）では、ステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄは、１．０×１０－３［ｍ］である。この値を式（２）に代入すると、巻線３に銅線を用いた場合の伝熱量ＱＣｕは、２．０５１８［Ｗ］となる。
　次に、巻線３にアルミニウム線を用いた場合の伝熱量ＱＡｌを算出する。ここでは、ステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄを０．０１×１０－３［ｍ］から０．４０×１０－３［ｍ］まで変化させた場合のそれぞれについて、伝熱量ＱＡｌを求める。この伝熱量ＱＡｌと比較例の伝熱量ＱＣｕ（＝２．０５１８［Ｗ］）との差を、伝熱量差ΔＱとする。
　図７は、ステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄと、伝熱量差ΔＱとの関係を示すグラフである。横軸はステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄ［ｍ］を示し、縦軸は伝熱量差ΔＱ［Ｗ］を示す。
　図７に示すように、ステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄと伝熱量差ΔＱとは、ｙ＝４．２５６６２１８ｘ－１．０５８４１６０の曲線で表される関係にある。ステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄが短いほど、伝熱量差ΔＱが大きい。
　特に、ステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄが０．１８１×１０－３［ｍ］以下になると、伝熱量差ΔＱが、上述した銅線とアルミニウム線の銅損差である２５．９４［Ｗ］以上となる。
　このことから、ステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄを０．１８１×１０－３［ｍ］以下とすることにより、巻線３からステータコア１０への伝熱量を増加させ、巻線３にアルミニウム線を用いたことによる温度上昇を、銅損を用いた場合と同等に抑制することができる。
　より具体的には、ティース１２の側端部１２ａと巻線３との最短距離Ｄ１を０．１８１×１０－３［ｍ］以下とし、ヨーク１１の内周部１１ａと巻線３との最短距離Ｄ２を０．１８１×１０－３［ｍ］以下とすることで、巻線３からティース１２およびヨーク１１への伝熱量を増加させ、巻線３にアルミニウム線を用いたことによる温度上昇を抑制することができる。
　但し、ステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄが短すぎると、ステータコア１０と巻線３との間の浮遊静電容量によって漏洩電流が発生する可能性がある。ステータコア１０と巻線３との間には空気および絶縁体２が存在するが、ここでは最も漏洩電流が発生しやすい場合を想定し、ステータコア１０と巻線３との間に空気のみが存在するものと仮定する。
　ステータコア１０と巻線３との間の静電容量Ｃ［Ｆ］は、空気の誘電率ε［Ｆ／ｍ］と、スロット１３の内表面積Ａと、ステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄとを用い、以下の式（３）で表される。空気の比誘電率は１．０であり、誘電率εは８．８５４×１０－１２である。
　Ｃ＝ε×（Ａ／Ｄ）　…（３）
　図８は、ステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄと、静電容量Ｃ［Ｆ］との関係を示すグラフである。横軸はステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄ［ｍ］を示し、縦軸はステータコア１０と巻線３との間の静電容量Ｃ［Ｆ］を示す。
　図８に示すように、ステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄと静電容量Ｃとは、ｙ＝１７．７３２１０４９ｘ－１．０００００００の曲線で表される関係にある。一般に、漏洩電流が生じない静電容量の上限は８００ｐＦである。図８から、ステータコア１０と巻線３との最短距離Ｄが０．０２３×１０－３ｍ以上であれば、静電容量が８００ｐＦに抑えられることが分かる。
　より具体的には、ティース１２の側端部１２ａと巻線３との最短距離Ｄ１を０．０２３×１０－３ｍ以上とし、ヨーク１１の内周部１１ａと巻線３との最短距離Ｄ２を０．０２３×１０－３ｍ以上とすることで、漏洩電流の発生を抑制することができる。
　ここでは、誘電率εの値として空気の誘電率の値を用いたが、実際にはステータコア１０と巻線３との間には絶縁体２も存在する。絶縁体２を形成するＰＥＴの比誘電率（２．９）は空気の比誘電率よりも高いため、さらに漏洩電流は生じにくくなる。
　このように、ティース１２の側端部１２ａと巻線３との最短距離Ｄ１が０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ１≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足し、ヨーク１１の内周部１１ａと巻線３との最短距離Ｄ２が０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ２≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足することにより、巻線３にアルミニウム線を用いたことによる温度上昇を抑制し、なお且つ漏洩電流の発生を防止することができる。
　ここでは、巻線３に流す電流、巻線３の体積Ｖ、スロット１３の内表面積Ａ等の具体的な数値を用いて計算を行った。しかしながら、これらの数値が異なる場合であっても、最短距離Ｄ１，Ｄ２が０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ１≦０．１８１×１０－３［ｍ］および０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ２≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足していれば、温度上昇を低減し、漏洩電流の発生を生じにくくする効果を得ることができる。
＜実施の形態の効果＞
　以上説明したように、実施の形態１のステータ１は、ヨーク１１とティース１２とスロット１３とを有するステータコア１０と、スロット１３の内面に設けられた絶縁体２と、ティース１２に絶縁体２を介して巻き付けられた巻線３とを備え、巻線３はアルミニウムで形成された導体３１を有する。ティース１２の側端部１２ａと巻線３との最短距離Ｄ１は０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ１≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足し、ヨーク１１の内周部１１ａと巻線３との最短距離Ｄ２は０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ２≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足する。そのため、漏洩電流の発生を抑制しながら、巻線３からステータコア１０への伝熱量を増加させ、巻線３にアルミニウム線を用いたことによる温度上昇を抑制することができる。
　また、上記の最短距離Ｄ１，Ｄ２が同じであり、絶縁体２を構成する絶縁フィルムの厚さと同じである場合には、より簡単な構成で、最短距離Ｄ１，Ｄ２を上記の範囲に収めることができる。
実施の形態２．
　次に、実施の形態２について説明する。図９は、実施の形態２のステータ１Ａのスロット１３の周囲を示す断面図である。実施の形態２のステータ１Ａは、ステータコア１０Ａのヨーク１１の内周部１１ｃの形状が、実施の形態１のステータ１と異なる。
　ティース１２の側端部１２ａのヨーク１１側の端部、すなわち側端部１２ａの外周側の端部を、根元部Ａ１とする。ヨーク１１の内周部１１ｃは、軸方向に直交する面において、ティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１から直線状に延在する。
　隣り合うティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１から直線状に延在する２つの内周部１１ｃは、スロット１３の周方向中心に位置する点（スロット内周中心）Ｐ１で互いに交わる。ティース１２の形状は、実施の形態１と同様である。
　実施の形態２の絶縁体２Ａは、ティース絶縁部２１と、ヨーク絶縁部２４と、歯先絶縁部２３とを有する。ヨーク絶縁部２４は、ヨーク１１の内周部１１ｃを覆う。ティース絶縁部２１および歯先絶縁部２３は、実施の形態１と同様である。
　図１０は、ステータ１Ａのスロット１３の周囲を拡大して示す断面図である。ティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１からスロット１３内に向けて延在し、側端部１２ａに直交する直線を、直線Ｌ１とする。ヨーク１１の内周部１１ｃは、直線Ｌ１よりも径方向外側に位置する。すなわち、ヨーク１１の内周部１１ｃとティース１２の側端部１２ａとのなす角は、直角よりも大きい。
　このようにヨーク１１の内周部１１ｃが直線Ｌ１よりも径方向外側に位置するため、巻線３を内周部１１ｃに接触するように配置し易くなり、巻線３と内周部１１ｃとの接触部分を多くすることができる。その結果、巻線３からステータコア１０Ａへの伝熱量を増加させ、放熱性を向上することができる。
　巻線３は、ティース１２の側端部１２ａに、俵積み状に巻かれていることが望ましい。俵積みとは、ｋ＋１層目（ｋ≧１）の１ターンの巻線３（図１０に符号Ｗで示す）が、ｋ層目の巻線３に２箇所で接触するように巻かれることを言う。
　巻線３が俵積み状に巻かれることにより、巻線３の隣り合うターンの巻線部分同士および隣り合う層の巻線部分同士の接触面積が増加し、また巻線３の配置密度が高くなる。そのため、巻線３からステータコア１０Ａへの伝熱量をさらに増加させることができる。
　巻線３が俵積み状に巻かれている場合、巻線３のｋ＋１層目のあるターンの巻線部分（符号Ｗで示す）は、ｋ層目の巻線部分と２つの接点Ｃで接触し、ｋ＋１層目の巻線部分と２つの接点Ｃで接触し、ｋ＋２層目の巻線部分と２つの接点Ｃで接触する。すなわち、巻線３は、隣接するターンの巻線部分との接点Ｃおよび隣接する層の巻線部分との接点Ｃを合わせて６つ有する巻線部分を有する。
　このように、巻線３が、各スロット１３内に、周囲の巻線部分との６つの接点Ｃを有する巻線部分を多く有するほど、巻線３からステータコア１０Ａへの伝熱量が増加する。但し、巻線３が、各スロット１３内に、周囲の巻線部分との６つの接点Ｃを有する巻線部分を少なくとも１つ有していれば、巻線３からステータコア１０Ａへの伝熱量を増加させる効果は得られる。
　上記の通りヨーク１１の内周部１１ｃが直線状に延在しているため、実施の形態１のように内周部１１ａ（図４）が円弧状に延在している場合と比較して、俵積み状に巻かれた巻線３と内周部１１ｃとの接触部分を多くすることができる。そのため、巻線３からステータコア１０Ａへの伝熱量がさらに増加する。
　実施の形態２においても、ティース１２の側端部１２ａと巻線３との最短距離Ｄ１が０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ１≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足し、ヨーク１１の内周部１１ｃと巻線３との最短距離Ｄ２が０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ２≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足することが望ましい。
　実施の形態２のステータ１Ａの構成は、以上の点を除き、実施の形態１のステータ１と同様である。
　以上説明したように、実施の形態２では、ステータ１Ａのヨーク１１の内周部１１ｃが直線状に延在している。また、ヨーク１１の内周部１１ｃは、ティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１を通り側端部１２ａに直交する直線Ｌ１よりも径方向外側に位置する。そのため、巻線３を内周部１１ｃに接触するように配置し易くなり、巻線３と内周部１１ｃとの接触部分を多くすることができる。これにより、巻線３からステータコア１０Ａへの伝熱量を増加させ、放熱性を向上することができる。
　また、巻線３が俵積み状に巻かれているため、巻線３の隣り合うターンおよび隣り合う層の巻線部分同士の接触面積を増加させ、また、巻線３の配置密度を高くすることができる。そのため、巻線３からステータコア１０Ａへの伝熱量をさらに増加させ、放熱性をさらに向上することができる。
実施の形態３．
　次に、実施の形態３について説明する。図１１（Ａ）は、実施の形態３のステータ１Ｂのスロット１３の周囲を示す断面図である。実施の形態３のステータ１Ｂは、絶縁体２Ｂの構成が、実施の形態２のステータ１Ａと異なる。ステータ１Ｂのステータコア１０Ａの構成は、実施の形態２で説明した通りである。
　絶縁体２Ｂは、実施の形態２で説明したティース絶縁部２１、ヨーク絶縁部２４および歯先絶縁部２３に加えて、歯先絶縁部２３の先端に、スロット１３内に折り返された折り返し部２８を有する。折り返し部２８は、ティース絶縁部２１との間で巻線３を挟み込むように形成されている。
　図１１（Ｂ）は、絶縁体２Ｂのティース絶縁部２１および折り返し部２８を、巻線３と共に示す図である。絶縁体２Ｂの弾性力により、折り返し部２８は、矢印Ｆで示すように巻線３をティース１２の側端部１２ａに向けて付勢する。すなわち、折り返し部２８は、巻線３をティース１２の側端部１２ａに向けて付勢する付勢部として機能する。
　絶縁体２Ｂの折り返し部２８が巻線３をティース１２側に付勢するため、巻線３の隣り合うターンおよび隣り合う層の巻線部分同士の接触面積が増加し、また巻線３の配置密度が高くなる。そのため、巻線３からステータコア１０Ａへの伝熱量がさらに増加する。
　絶縁体２Ｂは、後述する分割コア１８（図１８）を円環状に連結したステータコア１０Ｆに取り付けられるのが特に望ましい。この場合、直線状に広げたステータコア１０Ｆを円環状に組み立てる際に、折り返し部２８が巻線３をティース１２の側端部１２ａに向けて付勢する力を効果的に発生させることができる。
　実施の形態３のステータ１Ｂの構成は、以上の点を除き、実施の形態２のステータ１Ａと同様である。なお、実施の形態３の折り返し部２８は、実施の形態１の絶縁体２に設けてもよい。
　以上説明したように、実施の形態３では、絶縁体２Ｂの折り返し部２８が巻線３をティース１２側に付勢するため、巻線３の巻線部分同士の接触面積を増加させ、また巻線３の配置密度を向上することができる。これにより、巻線３からステータコア１０Ｂへの伝熱量を増加させ、放熱性をさらに向上することができる。
実施の形態４．
　次に、実施の形態４について説明する。図１２は、実施の形態４のステータ１Ｃのスロット１３の周囲を示す断面図である。実施の形態４のステータ１Ｃは、ステータコア１０Ｃのヨーク１１の内周部１５の形状が、実施の形態１のステータ１と異なる。
　ヨーク１１の内周部１５は、軸方向に直交する面において、ティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１から直線状に延在する第１部分１５ａと、第１部分１５ａの終端からスロット内周中心Ｐ１に向けて直線状に延在する第２部分１５ｂとを有する。
　隣り合うティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１から延在する２つの内周部１５は、スロット内周中心Ｐ１で互いに交わる。ティース１２の形状は、実施の形態１と同様である。
　実施の形態４の絶縁体２Ｃは、ティース絶縁部２１と、ヨーク絶縁部２５と、歯先絶縁部２３とを有する。ヨーク絶縁部２５は、ヨーク１１の内周部１５の第１部分１５ａを覆う第１部分２５ａと、第２部分１５ｂを覆う第２部分２５ｂとを有する。ティース絶縁部２１および歯先絶縁部２３は、実施の形態１と同様である。
　図１３は、ステータ１Ｃのスロット１３の周囲を拡大して示す断面図である。ヨーク１１の内周部１５は、その全体が、直線Ｌ１よりも径方向外側に位置する。そのため、実施の形態２でも説明したように、巻線３を内周部１５に接触するように配置し易くなり、巻線３と内周部１５との接触部分を多くすることができる。
　ヨーク１１の内周部１５の第１部分１５ａは、ティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１から、直線Ｌ１よりも径方向外側に直線状に延在する。すなわち、第１部分１５ａとティース１２の側端部１２ａとのなす角は、直角よりも大きい。
　ヨーク１１の内周部１５の第１部分１５ａと第２部分１５ｂとの境界点、すなわち第１部分１５ａの終端を、境界点Ｅ１とする。ヨーク１１の内周部１５の第２部分１５ｂは、境界点Ｅ１とスロット内周中心Ｐ１との間で直線状に延在する。
　また、第２部分１５ｂとティース１２の側端部１２ａとのなす角は、第１部分１５ａとティース１２の側端部１２ａとのなす角よりも小さい。そのため、ティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１とスロット内周中心Ｐ１とを結んだ直線Ｌ２よりも径方向外側に、第１部分１５ａと第２部分１５ｂとの間の境界点Ｅ１が位置する。
　ここでは、直線Ｌ２を２等分した分割点Ｅ２に対して径方向外側に、第１部分１５ａと第２部分１５ｂとの境界点Ｅ１が位置する。但し、分割点Ｅ２は、必ずしも直線Ｌ２を２等分した点である必要はなく、直線Ｌ２を２以上に分割する点であればよい。
　内周部１５の第１部分１５ａが直線状に延在しているため、巻線３が俵積み状に巻かれている場合であっても、巻線３と第１部分１５ａとの接触部分を多くすることができる。そのため、巻線３からステータコア１０Ｃへの伝熱量を増加させることができる。
　また、第１部分１５ａと第２部分１５ｂとの間の境界点Ｅ１が、ティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１とスロット内周中心Ｐ１とを結んだ直線Ｌ２よりも径方向外側に位置するため、ヨーク１１におけるスロット１３の外周側が狭くなり過ぎない。これにより、ヨーク１１に広い磁路を確保することができる。
　実施の形態４においても、ティース１２の側端部１２ａと巻線３との最短距離Ｄ１が０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ１≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足し、ヨーク１１の内周部１５と巻線３との最短距離Ｄ２が０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ２≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足することが望ましい。
　また、巻線３は俵積み状に巻かれていることが望ましい。また、巻線３が、各スロット１３内に、周囲の巻線部分との６つの接点を有する巻線部分を少なくとも１つ有することが望ましい。
　ここでは、ヨーク１１の内周部１５が第１部分１５ａと第２部分１５ｂとに分割されていたが、３つ以上に分割されていてもよい。
　実施の形態４のステータ１Ｃの構成は、以上の点を除き、実施の形態１のステータ１と同様である。
　図１２および図１３に示した例では、絶縁体２Ｃが折り返し部２８を有しているが、必ずしも折り返し部２８を有さなくても良い。
　以上説明したように、実施の形態４では、ヨーク１１の内周部１５が直線Ｌ１よりも径方向外側に位置し、内周部１５の第１部分１５ａが、ティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１から直線状に延在する。そのため、巻線３と内周部１５との接触部分を多くすることができ、これにより巻線３からステータコア１０Ｃへの伝熱量を増加させ、放熱性を向上することができる。
　また、内周部１５の第１部分１５ａと第２部分１５ｂとの間の境界点Ｅ１が、ティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１と内周部１５上のスロット内周中心Ｐ１とを結んだ直線Ｌ２よりも径方向外側に位置する。そのため、ヨーク１１におけるスロット１３の外周側が狭くなり過ぎず、ヨーク１１に広い磁路を確保することができる。
実施の形態５．
　次に、実施の形態５について説明する。図１４は、実施の形態５のステータ１Ｄのスロット１３の周囲を示す断面図である。実施の形態５のステータ１Ｄは、ステータコア１０Ｄのヨーク１１の内周部１６の形状が、実施の形態１のステータ１と異なる。
　ヨーク１１の内周部１６は、軸方向に直交する面において、ティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１から直線状に延在する第１部分１６ａと、第１部分１６ａの終端からスロット内周中心Ｐ１に向けて湾曲して延在する第２部分１６ｂとを有する。
　隣り合うティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１から延在する２つの内周部１６は、スロット内周中心Ｐ１で互いに交わる。ティース１２の形状は、実施の形態１と同様である。
　実施の形態５の絶縁体２Ｄは、ティース絶縁部２１と、ヨーク絶縁部２６と、歯先絶縁部２３とを有する。ヨーク絶縁部２６は、ヨーク１１の内周部１６の第１部分１６ａを覆う第１部分２６ａと、第２部分１６ｂを覆う第２部分２６ｂとを有する。ティース絶縁部２１および歯先絶縁部２３は、実施の形態１と同様である。
　図１５は、ステータ１Ｄのスロット１３の周囲を拡大して示す断面図である。ヨーク１１の内周部１６は、その全体が、直線Ｌ１よりも径方向外側に位置する。そのため、実施の形態２でも説明したように、巻線３を内周部１６に接触するように配置し易くなり、巻線３と内周部１６との接触部分を多くすることができる。
　ヨーク１１の内周部１６の第１部分１６ａは、ティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１から、直線Ｌ１よりも径方向外側に直線状に延在する。すなわち、第１部分１６ａとティース１２の側端部１２ａとのなす角は、直角よりも大きい。
　ヨーク１１の内周部１６の第２部分１６ｂは、第１部分１６ａの終端とスロット内周中心Ｐ１との間で、径方向外側に凸となる湾曲形状に延在する。第２部分１６ｂは、例えば、径方向外側に凸となる円弧状に延在する。但し、第２部分１６ｂは円弧状に限定されるものではなく、湾曲形状であればよい。
　内周部１６の第１部分１６ａと第２部分１６ｂとの境界点、すなわち上述した第１部分１６ａの終端を、境界点Ｅ１とする。ティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１とスロット内周中心Ｐ１とを結んだ直線Ｌ２よりも径方向外側に、第１部分１６ａの境界点Ｅ１が位置する。
　ここでは、直線Ｌ２を２等分した分割点Ｅ２に対して径方向外側に、第１部分１６ａと第２部分１６ｂとの境界点Ｅ１が位置する。但し、分割点Ｅ２は、必ずしも直線Ｌ２を２等分した点である必要はなく、直線Ｌ２を２以上に分割する点であればよい。
　内周部１６の第１部分１６ａが直線状に延在しているため、巻線３が俵積み状に巻かれている場合であっても、巻線３と第１部分１６ａとの接触部分を多くすることができる。そのため、巻線３からステータコア１０Ｄへの伝熱量を増加させることができる。
　また、内周部１６の第２部分１６ｂが径方向外側に凸となる湾曲形状に延在するため、ヨーク１１におけるスロット１３の外周側が狭くなり過ぎず、ヨーク１１に広い磁路を確保することができる。
　実施の形態５においても、ティース１２の側端部１２ａと巻線３との最短距離Ｄ１が０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ１≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足し、ヨーク１１の内周部１６と巻線３との最短距離Ｄ２が０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ２≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足することが望ましい。
　また、巻線３は俵積み状に巻かれていることが望ましい。また、巻線３が、各スロット１３内に、周囲の巻線部分との６つの接点を有する巻線部分を少なくとも１つ有することが望ましい。
　ここでは、ヨーク１１の内周部１６が第１部分１６ａと第２部分１６ｂとに分割されていたが、３つ以上に分割されていてもよい。
　実施の形態５のステータ１Ｄの構成は、以上の点を除き、実施の形態１のステータ１と同様である。
　図１４および図１５に示した例では、絶縁体２Ｄが折り返し部２８を有しているが、必ずしも折り返し部２８を有さなくても良い。
　以上説明したように、実施の形態５では、ヨーク１１の内周部１６が直線Ｌ１よりも径方向外側に位置し、内周部１６の第１部分１６ａが、ティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１から直線状に延在する。そのため、巻線３と内周部１６との接触部分を多くすることができ、これにより巻線３からステータコア１０Ｄへの伝熱量を増加させ、放熱性を向上することができる。
　また、ヨーク１１の内周部１６の第２部分１６ｂが、径方向外側に凸となる湾曲形状を有するため、ヨーク１１におけるスロット１３の外周側が狭くなり過ぎず、ヨーク１１に広い磁路を確保することができる。
実施の形態６．
　次に、実施の形態６について説明する。図１６は、実施の形態６のステータ１Ｅのスロット１３の周囲を示す断面図である。実施の形態６のステータ１Ｅは、ステータコア１０Ｅのヨーク１１の内周部１７の形状が、実施の形態１のステータ１と異なる。
　ヨーク１１のスロット１３側には、２つのティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１から延在する２つの内周部１７が形成されている。内周部１７は、根元部Ａ１側から順に、第１部分１７ａと第２部分１７ｂとを有する。
　隣り合うティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１から延在する２つの内周部１７は、スロット内周中心Ｐ１で互いに交わる。ティース１２の形状は、実施の形態１と同様である。
　実施の形態６の絶縁体２Ｅは、ティース絶縁部２１と、ヨーク絶縁部２７と、歯先絶縁部２３とを有する。ヨーク絶縁部２７は、内周部１７の第１部分１７ａを覆う第１部分２７ａと、第２部分１７ｂを覆う第２部分２７ｂとを有する。ティース絶縁部２１および歯先絶縁部２３は、実施の形態１と同様である。
　図１７は、ステータ１Ｅのスロット１３の周囲を拡大して示す断面図である。ヨーク１１の内周部１７は、その全体が、直線Ｌ１よりも径方向外側に位置する。そのため、実施の形態２でも説明したように、巻線３を内周部１７に接触するように配置し易くなり、巻線３と内周部１７との接触部分を多くすることができる。
　ヨーク１１の内周部１７の第１部分１７ａは、ティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１から、直線Ｌ１よりも径方向外側に直線状に延在する。すなわち、第１部分１７ａとティース１２の側端部１２ａとのなす角は、直角よりも大きい。
　ヨーク１１の内周部１７の第２部分１７ｂは、境界点Ｅ１とスロット内周中心Ｐ１との間で、径方向外側に凸となる三角形の２辺をなすように延在する。
　より具体的には、第２部分１７ｂは、境界点Ｅ１側の辺１７ｃと、スロット内周中心Ｐ１側の辺１７ｄとを有する。２つの辺１７ｃ，１７ｄの交点Ｐ２は、境界点Ｅ１およびスロット内周中心Ｐ１よりも径方向外側に位置する。
　ヨーク１１の内周部１７の第１部分１７ａと第２部分１７ｂとの境界点、すなわち第１部分１７ａの終端を、境界点Ｅ１とする。ティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１とスロット内周中心Ｐ１とを結んだ直線Ｌ２よりも径方向外側に、第１部分１７ａと第２部分１７ｂとの間の境界点Ｅ１が位置する。
　ここでは、直線Ｌ２を２等分した分割点Ｅ２に対して径方向外側に、第１部分１７ａと第２部分１７ｂとの境界点Ｅ１が位置する。但し、分割点Ｅ２は、必ずしも直線Ｌ２を２等分した点である必要はなく、直線Ｌ２を２以上に分割する点であればよい。
　内周部１７の第１部分１７ａが直線状に延在しているため、巻線３が俵積み状に巻かれている場合であっても、巻線３と第１部分１７ａとの接触部分を多くすることができる。そのため、巻線３からステータコア１０Ｅへの伝熱量を増加させることができる。
　また、内周部１７の第２部分１７ｂが径方向外側に凸となる形状に延在しているため、ヨーク１１におけるスロット１３の外周側が狭くなり過ぎず、ヨーク１１に広い磁路を確保することができる。
　実施の形態６においても、ティース１２の側端部１２ａと巻線３との最短距離Ｄ１が０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ１≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足し、ヨーク１１の内周部１７と巻線３との最短距離Ｄ２が０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ２≦０．１８１×１０－３［ｍ］を満足することが望ましい。
　また、巻線３は俵積み状に巻かれていることが望ましい。また、巻線３が、各スロット１３内に、周囲の巻線部分との６つの接点を有する巻線部分を少なくとも１つ有することが望ましい。
　ここでは、ヨーク１１の内周部１７が第１部分１７ａと第２部分１７ｂとに分割されていたが、３つ以上に分割されていてもよい。
　実施の形態６のステータ１Ｅの構成は、以上の点を除き、実施の形態１のステータ１と同様である。
　図１６および図１７に示した例では、絶縁体２Ｅが折り返し部２８を有しているが、必ずしも折り返し部２８を有さなくても良い。
　以上説明したように、実施の形態６では、ヨーク１１の内周部１７が直線Ｌ１よりも径方向外側に位置し、内周部１７の第１部分１７ａがティース１２の側端部１２ａの根元部Ａ１から直線状に延在する。そのため、巻線３と内周部１７との接触部分を多くすることができ、これにより巻線３からステータコア１０Ｅへの伝熱量を増加させ、放熱性を向上することができる。
　また、ヨーク１１の内周部１７の第２部分１７ｂが径方向外側に凸となる形状を有するため、ヨーク１１におけるスロット１３の外周側が狭くなり過ぎず、ヨーク１１に広い磁路を確保することができる。
変形例．
　図１８は、各実施の形態の変形例のモータ１０１を示す断面図である。変形例のモータ１０１は、ステータ１Ｆのステータコア１０Ｆが、複数の分割コア１８を環状に連結することにより構成されている。ここでは、ステータコア１０Ｆが９つの分割コア１８で構成されているが、分割コア１８の数は２つ以上であればよい。
　分割コア１８は、分割面１９の外周側に形成されたカシメ部１０２あるいは薄肉部で互いに連結されている。また、分割コア１８を互いに独立した部品とし、分割面１９で溶接してもよい。
　図１９（Ａ）は、１つの分割コア１８を示す斜視図である。分割コア１８は、電磁鋼板を軸方向に積層した積層体で構成されている。分割コア１８は、１つのティース１２を含み、ヨーク１１に形成された分割面１９で分割されている。
　図１９（Ｂ）は、分割コア１８に絶縁体２およびインシュレータ２９を取り付けた状態を示す図である。分割コア１８のティース１２の側端部１２ａおよび傾斜端部１２ｂ、並びにヨーク１１の内周部１１ａには、絶縁体２が取り付けられる。
　分割コア１８の軸方向両端には、インシュレータ２９が取り付けられる。インシュレータ２９は、ティース１２上に位置する胴部２９ａと、ヨーク１１上に位置する外壁部２９ｂと、歯先部１２０上に位置する内壁部２９ｃとを有する。インシュレータ２９は、ティース１２に形成された嵌合穴１０３（図１８）に嵌合する図示しない突起を有し、これによりステータコア１０に取り付けられる。
　ステータ１の組み立て時には、分割コア１８を連結したステータコア１０Ｆを直線状に広げた状態で、分割コア１８に絶縁体２およびインシュレータ２９を取り付ける。そして、分割コア１８のティース１２に絶縁体２およびインシュレータ２９を介して巻線３を巻き付ける。その後、ステータコア１０Ｆを円環状に組み立てることにより、環状のステータコア１０Ｆが得られる。
　変形例のステータコア１０Ｆは、直線状に広げた状態で巻線３の巻き付けを行うことができるため、俵積み状の巻き付けを容易に行うことができる。そのため、巻線３の配置密度を高くし、これにより巻線３からステータコア１０Ｆへの伝熱量を増加させ、放熱性をさらに向上することができる。
＜圧縮機＞
　図２０は、各実施の形態および変形例のモータが適用可能な圧縮機３００を示す縦断面図である。圧縮機３００は、ロータリ圧縮機であり、例えば冷凍サイクル装置４００（図２１）に用いられる。
　圧縮機３００は、圧縮機構部３１０と、圧縮機構部３１０を駆動するモータ１００と、圧縮機構部３１０とモータ１００とを連結するシャフト６と、これらを収容する密閉容器３０１とを備える。ここでは、シャフト６の軸方向は鉛直方向であり、モータ１００は圧縮機構部３１０に対して上方に配置されている。
　密閉容器３０１は、鋼板で形成された容器である。モータ１００のステータ１は、焼き嵌め、圧入または溶接等により、密閉容器３０１の内側に組み込まれている。密閉容器３０１の上部には、冷媒を外部に吐出する吐出管３０７と、モータ１００に電力を供給するための端子３０５とが設けられている。また、密閉容器３０１の外部には、冷媒ガスを貯蔵するアキュムレータ３０２が取り付けられている。密閉容器３０１の底部には、圧縮機構部３１０の軸受部を潤滑する冷凍機油が貯留されている。
　圧縮機構部３１０は、シリンダ室３１２を有するシリンダ３１１と、シャフト６に固定されたローリングピストン３１４と、シリンダ室３１２の内部を吸入側と圧縮側に分けるベーンと、シリンダ室３１２の軸方向両端部を閉鎖する上部フレーム３１６および下部フレーム３１７とを有する。
　上部フレーム３１６および下部フレーム３１７は、いずれも、シャフト６を回転可能に支持する軸受部を有する。上部フレーム３１６および下部フレーム３１７には、上部吐出マフラ３１８および下部吐出マフラ３１９がそれぞれ取り付けられている。
　シリンダ３１１には、軸線Ａｘを中心とする円筒状のシリンダ室３１２が設けられている。シリンダ室３１２の内部には、シャフト６の偏心軸部６１が位置している。偏心軸部６１は、軸線Ａｘに対して偏心した中心を有する。偏心軸部６１の外周には、ローリングピストン３１４が嵌合している。モータ１００が回転すると、ローリングピストン３１４がシリンダ室３１２内で偏心回転する。
　シリンダ３１１には、シリンダ室３１２内に冷媒ガスを吸入する吸入口３１３が形成されている。密閉容器３０１には、吸入口３１３に連通する吸入管３０３が取り付けられ、この吸入管３０３を介してアキュムレータ３０２からシリンダ室３１２に冷媒ガスが供給される。
　圧縮機３００には、冷凍サイクル装置４００（図２１）の冷媒回路から低圧の冷媒ガスと液冷媒とが混在して供給されるが、液冷媒が圧縮機構部３１０に流入して圧縮されると、圧縮機構部３１０の故障の原因となる。そのため、アキュムレータ３０２で液冷媒と冷媒ガスとを分離し、冷媒ガスのみを圧縮機構部３１０に供給する。
　圧縮機３００の端子３０５には、モータ１００を駆動制御するインバータ７からの引き出し線が接続されている。モータ１００は、インバータ７によってＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御される。
　次に、圧縮機３００の動作は、次の通りである。インバータ７から端子３０５からステータ１の巻線３に電流が供給されると、電流によって生じる回転磁界とロータ５の永久磁石５５の磁界とにより、ステータ１とロータ５との間に吸引力および反発力が発生し、ロータ５が回転する。これに伴い、ロータ５に固定されたシャフト６も回転する。
　圧縮機構部３１０のシリンダ室３１２には、吸入口３１３を介してアキュムレータ３０２から低圧の冷媒ガスが吸入される。シリンダ室３１２内では、シャフト６の偏心軸部６１とこれに取り付けられたローリングピストン３１４が偏心回転し、シリンダ室３１２内で冷媒を圧縮する。
　シリンダ室３１２で圧縮された冷媒は、図示しない吐出口および吐出マフラ３１８，３１９を通って密閉容器３０１内に吐出される。密閉容器３０１内に吐出された冷媒は、モータ１００の穴部等を通って密閉容器３０１内を上昇し、吐出管３０７から吐出され、冷凍サイクル装置４００（図２１）の冷媒回路に送り出される。
　各実施の形態および変形例のモータは、アルミニウム線の使用により製造コストを低減し、放熱性の向上によって温度上昇を抑制している。そのため、圧縮機３００の駆動源に当該モータを用いることで、圧縮機３００の製造コストを低減し、信頼性を向上することができる。
　また、モータ１００がインバータ７によって駆動制御されるため、モータ１００の負荷変動を抑えることができる。これにより、圧縮機３００の安定した運転を行うことができる。
＜冷凍サイクル装置＞
　次に、図２０の圧縮機３００が適用可能な冷凍サイクル装置４００について説明する。図２１は、冷凍サイクル装置４００を示す図である。冷凍サイクル装置４００は、例えば空気調和装置であり、圧縮機４０１と、凝縮器４０２と、絞り装置（減圧装置）４０３と、蒸発器４０４とを備えている。圧縮機４０１、凝縮器４０２、絞り装置４０３および蒸発器４０４は、冷媒配管４０７によって連結されて冷凍サイクルを構成している。圧縮機４０１、凝縮器４０２、絞り装置４０３および蒸発器４０４の順に、冷媒が循環する。
　圧縮機４０１、凝縮器４０２および絞り装置４０３は、室外機４１０に設けられている。圧縮機４０１は、図２０を参照して説明した圧縮機３００で構成されている。室外機４１０には、凝縮器４０２に空気を送風する室外送風機４０５が設けられている。蒸発器４０４は、室内機４２０に設けられている。この室内機４２０には、蒸発器４０４に空気を送風する室内送風機４０６が設けられている。
　冷凍サイクル装置４００の動作は、次の通りである。圧縮機４０１は、吸入した冷媒を圧縮して送り出す。凝縮器４０２は、圧縮機４０１から流入した冷媒と室外の空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液化させて冷媒配管４０７に送り出す。室外送風機４０５は、凝縮器４０２に室外の空気を供給する。絞り装置４０３は、冷媒配管４０７を流れる冷媒の圧力を調整する。
　蒸発器４０４は、絞り装置４０３により低圧状態にされた冷媒と室内の空気との熱交換を行う。冷媒は空気の熱を奪って蒸発し、冷媒配管４０７に送り出される。室内送風機４０６は、蒸発器４０４を通過して熱を奪われた空気を、室内に供給する。
　各実施の形態および変形例のモータは、アルミニウム線の使用により製造コストを低減し、放熱性の向上によって温度上昇を抑制している。そのため、冷凍サイクル装置４００の圧縮機４０１に当該モータを用いることで、冷凍サイクル装置４００の製造コストを低減し、信頼性を向上することができる。
　以上説明した各実施の形態の特徴および各変形例の特徴は、互いに組み合わせることができる。
　１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ　ステータ、　２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ　絶縁体、　３　巻線、　５　ロータ、　６　シャフト、　７　インバータ、　１０，１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ　ステータコア、　１１　ヨーク、　１１ａ，１１ｃ　内周部、　１１ｂ　外周部、　１２　ティース、　１２ａ　側端部、　１２ｂ　傾斜端部、　１２ｃ　歯先先端部、　１２ｄ　開口端部部、　１３　スロット、　１４　スロット開口、　１５　内周部、　１５ａ，１６ａ，１７ａ　第１端部、　１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ　第２端部、　１７ｃ，１７ｄ　辺、　１８　分割コア、　１９　分割面、　２１　ティース絶縁部、　２２，２４，２５，２６，２７　ヨーク絶縁部、　２３　歯先絶縁部、　２５ａ，２６ａ，２７ａ　第１部分、　２５ｂ，２６ｂ，２７ｂ　第２部分、　２８　折り返し部（付勢部）、　２９　インシュレータ、　３１　導体、　３２　被膜、　５０　ロータコア、　５１　磁石挿入孔、　５５　永久磁石、　１００　モータ、　１２０　歯先部、　３００　圧縮機、　３０１　密閉容器、　３１０　圧縮機構部、　４００　冷凍サイクル装置、　４０１　圧縮機、　４０２　凝縮器、　４０３　絞り装置、　４０４　蒸発器、　４０７　冷媒配管、　４１０　室外機、　４２０　室内機。
 
 

Claims (19)

  1. 　軸線を中心とする周方向に延在するヨークと、前記ヨークから前記軸線を中心とする径方向の内側に延在するティースと、前記周方向において前記ティースに隣接するスロットとを有するステータコアと、
    　前記スロットの内面に設けられた絶縁体と、
    　前記ティースに前記絶縁体を介して巻き付けられ、前記スロットに収容された巻線と
    　を備え、
    　前記巻線は、アルミニウムで形成された導体を有し、
    　前記ティースは、前記周方向の端部である側端部を有し、前記ヨークは、前記径方向の内側端部である内周部を有し、
    　前記ティースの前記側端部と前記巻線との最短距離Ｄ１が、
    　０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ１≦０．１８１×１０－３［ｍ］
    　を満足し、
    　前記ヨークの前記内周部と前記巻線との最短距離Ｄ２が、
    　０．０２３×１０－３［ｍ］≦Ｄ２≦０．１８１×１０－３［ｍ］
    　を満足するステータ。
  2. 　前記最短距離Ｄ１と前記最短距離Ｄ２とは同じである
    　請求項１に記載のステータ。
  3. 　前記最短距離Ｄ１および前記最短距離Ｄ２は、絶縁体の厚さである
    　請求項２に記載のステータ。
  4. 　前記ヨークの前記内周部は、前記ティースの前記側端部の前記ヨーク側の根元部を通り前記ティースの前記側端部に直交する直線よりも前記径方向の外側に位置し、
    　前記ヨークの前記内周部の少なくとも一部は、直線状に延在する
    　請求項１から３までの何れか１項に記載のステータ。
  5. 　軸線を中心とする周方向に延在するヨークと、前記ヨークから前記軸線を中心とする径方向の内側に延在するティースと、前記周方向において前記ティースに隣接するスロットとを有するステータコアと、
    　前記スロットの内面に設けられた絶縁体と、
    　前記ティースに前記絶縁体を介して巻き付けられ、前記スロットに収容された巻線と
    　を備え、
    　前記巻線は、アルミニウムで形成された導体を有し、
    　前記ティースは、前記周方向の端部である側端部を有し、前記ヨークは、前記径方向の内側端部である内周部を有し、
    　前記ヨークの前記内周部は、前記ティースの前記側端部の前記ヨーク側の根元部を通り前記側端部に直交する直線よりも前記径方向の外側に位置し、
    　前記ヨークの前記内周部の少なくとも一部は、直線状に延在する
    　ステータ。
  6. 　前記ヨークの前記内周部が、前記根元部から直線状に延在する第１部分を有する
    　請求項４または５に記載のステータ。
  7. 　前記ヨークの前記内周部が、前記第１部分の終端から、前記スロットの前記周方向の中心に向かって延在する第２部分をさらに有する
    　請求項６に記載のステータ。
  8. 　前記ヨークの前記内周部において、前記スロットの前記周方向の中心に位置する点をスロット内周中心とすると、
    　前記ヨークの前記内周部の前記第１部分と前記第２部分との境界点が、前記ティースの前記根元部と前記スロット内周中心とを結ぶ直線よりも、前記径方向の外側に位置する
    　請求項７に記載のステータ。
  9. 　前記ヨークの前記内周部の前記第２部分は、直線状に延在する
    　請求項７または８に記載のステータ。
  10. 　前記ヨークの前記内周部の前記第２部分は、前記径方向の外側に凸となる湾曲形状を有する
    　請求項７または８に記載のステータ。
  11. 　前記ヨークの前記内周部の前記第２部分は、前記径方向の外側に凸となるように組み合わせられた少なくとも２つの辺を有する
    　請求項７または８に記載のステータ。
  12. 　前記絶縁体は、前記巻線を前記ティースに向けて付勢する付勢部を有する
    　請求項１から１１までの何れか１項に記載のステータ。
  13. 　前記巻線は、前記ティースに俵積み状に巻かれている
    　請求項１から１２までの何れか１項に記載のステータ。
  14. 　前記巻線が、周囲の巻線部分との６つの接点を有する巻線部分を、前記スロット内に少なくとも１つ有する
    　請求項１から１３までの何れか１項に記載のステータ。
  15. 　前記絶縁体は、フィルムである
    　請求項１から１４までの何れか１項に記載のステータ。
  16. 　請求項１から１５までの何れか１項に記載のステータと、
    　前記ステータの前記径方向の内側に配置されたロータと
    　を備えたモータ。
  17. 　インバータによって制御される
    　請求項１６に記載のモータ。
  18. 　請求項１６または１７に記載のモータと、
    　前記モータによって駆動される圧縮機構部と
    　を備えた圧縮機。
  19. 　請求項１８に記載の圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを備えた
    　冷凍サイクル装置。
     
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