WO2025248682A1 - 回転電機の固定子、回転電機 - Google Patents
回転電機の固定子、回転電機Info
- Publication number
- WO2025248682A1 WO2025248682A1 PCT/JP2024/019777 JP2024019777W WO2025248682A1 WO 2025248682 A1 WO2025248682 A1 WO 2025248682A1 JP 2024019777 W JP2024019777 W JP 2024019777W WO 2025248682 A1 WO2025248682 A1 WO 2025248682A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- conductor
- layer
- slot
- straight portions
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
Definitions
- the present invention relates to a stator for a rotating electric machine and a rotating electric machine.
- Patent Document 1 discloses a configuration in which, to achieve a smaller motor, the distance between the second straight section and the first straight section located outside it is greater than the distance between the first straight sections, and the radial protrusion direction of the turn-back section relative to the second straight section is different from the radial protrusion direction of the jumper section relative to the first straight section.
- the objective is to provide a rotating electric machine stator and rotating electric machine that achieve improved insulation, reduced cost, and compact size.
- a rotating electric machine stator and rotating electric machine comprising a core, a plurality of slots formed in the core, and a plurality of conductors inserted into the plurality of slots and arranged side by side in the radial direction of the core, wherein the plurality of conductors comprise two straight portions inserted into the slots and a turn portion connecting the ends of the two straight portions, and the turn portion comprises two inclined portions inclined circumferentially facing each other, and an apex portion connecting the ends of the two inclined portions and projecting axially outward from the core, the conductors including a first conductor and a second conductor in phase with the first conductor, the first conductor having a first inclination angle which is the inclination angle formed by the inclined portions with respect to the surface of the core into which the first conductor is inserted, the first inclination angle being the same angle as the second conductor, and the second conductor having a second inclination angle which is the inclination angle formed by the inclined portions with respect to the surface of the core into which the
- FIG. 1 is an overall perspective view and a partially enlarged view of a stator of a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention; 1 illustrates the inclination angle of the coils in the stator according to one embodiment of the present invention.
- 1A and 1B are diagrams illustrating the configuration of coils in slots according to an embodiment of the present invention;
- FIG. 1 is a diagram illustrating the interphase distance of a coil according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 1(a) is an overall perspective view of a stator of a rotating electric machine
- Fig. 1(b) is a diagram showing details of conductors inserted into the stator of the rotating electric machine of Fig. 1(a).
- the stator 1 of the rotating electric machine has a stator core 3 and coils 2.
- the coils 2, which are conductors, are partially inserted into a plurality of slots 9 formed in the stator core 3 and arranged side by side in the radial direction of the stator core 3.
- Coil ends 2a which are portions of the coils 2 that are not inserted into the slots 9, are exposed axially outside the stator core 3.
- the coil ends 2a have a top portion 8, which will be described later, and are provided with a bent portion 11 that is bent radially at the top portion 8.
- Fig. 2(a) is an overall perspective view illustrating two conductors with different inclination angles and slot pitches inserted into a stator core 3 according to one embodiment of the present invention
- Fig. 2(b) is a detailed view illustrating the configuration of Fig. 2(a).
- the coil 2 has a first conductor 4 and a second conductor 5 with different inclination angles and slot pitches.
- the first conductor 4 and the second conductor 5 are in phase.
- the first conductor 4 and second conductor 5 each have two straight sections 2b that are inserted into the slots 9, and a turn section 6 that connects the ends of the two straight sections 2b.
- the turn section 6 has two inclined sections 7 that face each other and are inclined in the circumferential direction, and a top section 8 that connects the ends of the two inclined sections 7 and protrudes axially outward from the stator core 3.
- the first conductor 4 has two inclination angles formed by the inclined portion 7 relative to the surface of the stator core 3 into which the first conductor 4 is inserted, which are the same. This inclination angle is referred to as the inclined portion angle ⁇ 1.
- the second conductor 5 has two inclination angles formed by the inclined portion 7 relative to the surface of the stator core 3 into which the second conductor 5 is inserted, which are the same. This inclination angle is referred to as the inclined portion angle ⁇ 2.
- inclined portion angle ⁇ 1 and inclined portion angle ⁇ 2 were the same angle, but in the configuration of the present invention, inclined portion angle ⁇ 1 is larger than inclined portion angle ⁇ 2.
- the height of the top 8 of the second conductor 5 is lower than the height of the top 8 of the second conductor 5 in conventional configurations, which contributes to miniaturization.
- the first slot pitch P1 which is the slot pitch between the straight portions 2b in the first conductor 4
- the second slot pitch P2 which is the slot pitch between the straight portions 2b in the second conductor 5.
- the mth layer from the radially outer side is the first layer Lm
- the nth layer from the radially outer side of the stator is the second layer Ln.
- One of the two straight portions 2b in the first conductor 4 and one of the two straight portions 2b in the second conductor 5 are inserted into the first layer Lm of the slot 9.
- stator 1 circuit with a wave winding structure that provides a high space factor for the coil 2. Furthermore, by having the two straight sections 2b penetrate different layers of the slot 9, the space factor of the coil 2 within the slot 9 is improved, enabling higher output. Furthermore, no resistance, inductance, or phase differences are generated within the same layer of the slot 9.
- the coil 2 arrangement shown in Figure 3 may be applied to only some of the coils 2 inserted into the stator core 3, or may be applied to all of the coils 2 inserted into the stator core 3.
- a 2Y-connected or 4Y-connected wave winding can be formed in the stator core 3.
- the interphase distance between coils in the configuration of the present invention will now be described.
- the U-phase, V-phase, and W-phase coils are inserted into slots in the stator core 3.
- the U-phase conductor group includes U-phase first conductors 20a and U-phase second conductors 20b
- the V-phase conductor group includes V-phase first conductors 21a and V-phase second conductors 21b
- the W-phase conductor group includes W-phase first conductors 22a and W-phase second conductors 22b.
- the inclination angle of the U-phase first conductor 20a in the U-phase is greater than that of the second conductor 20b
- the inclination angle of the U-phase first conductor 20a is greater than that of the V-phase second conductor 21b, which is a different phase adjacent to the U-phase first conductor 20a.
- This allows the interphase distance 10 between the top 8 of the U-phase first conductor 20a and the V-phase second conductor 21b to be greater than before.
- the relationship between the top 8 of the V-phase first conductor 21a and the W-phase second conductor 22b, which is a different phase and adjacent to the V-phase first conductor 21a, is the same as described above.
- the relationship between the top 8 of the W-phase first conductor 22a and the U-phase second conductor 20b, which is a different phase and adjacent to the W-phase first conductor 22a, is the same as described above.
- Figure 5(a) shows a first modified example
- Figure 5(b) shows a second modified example.
- the inclination angle of one of the three conductors for the same phase, the first conductor 4 is larger than the inclination angle of two identically shaped second conductors 5a and 5b, thereby reducing the height of the coil end.
- FIG. 6(a) and 6(b) show modified examples of the arrangement of the coil 2 shown in FIG. 3.
- the first layer Lm is the mth layer from the radially outer side
- the second layer Ln1 is the n1th layer from the radially outer side
- the third layer Ln2 is the n2th layer from the radially outer side.
- the first layer Lm, the second layer Ln1, and the third layer Ln2 are different layers.
- the relationship between the first slot pitch P1, which is the slot pitch between the straight portions 2b in the first conductor 4 and the second slot pitch P2, which is the slot pitch between the straight portions 2b in the second conductor 5, is the same as in FIG. 3.
- stator 1 circuit with a wave winding structure that provides a high space factor for the coil 2. Furthermore, by having the two straight sections 2b penetrate different layers of the slot 9, the space factor of the coil 2 within the slot 9 is improved, enabling higher output. Furthermore, no resistance, inductance, or phase differences are generated within the same layer of the slot 9.
- a stator 1 for a rotating electric machine comprising a core 3, a plurality of slots 9 formed in the core 3, and a plurality of conductors 2 inserted into the plurality of slots 9 and arranged side by side in the radial direction of the core 3, wherein the plurality of conductors 2 comprise two straight portions 2b that are inserted into the slots 9 and a turn portion 6 that connects the ends of the two straight portions 2b, and the turn portion 6 comprises two inclined portions 7 that face each other and are inclined in the circumferential direction, and a turn portion 6 that connects the ends of the two inclined portions 7 and is extended from the core 3.
- the conductor 2 includes a first conductor 4 and a second conductor 5 that is in phase with the first conductor 4.
- the first conductor 4 has a first inclination angle ⁇ 1, which is the inclination angle formed by the inclined portion 7 relative to the surface of the core 3 into which the first conductor 4 is inserted, and the first and second conductors have a second inclination angle ⁇ 2, which is the inclination angle formed by the inclined portion 7 relative to the surface of the core 3 into which the second conductor 5 is inserted, and the second conductors have a second inclination angle ⁇ 2, which is the inclination angle formed by the inclined portion 7 relative to the surface of the core 3 into which the second conductor 5 is inserted, and the first inclination angle ⁇ 1 is larger than the second inclination angle ⁇ 2.
- This configuration provides a stator 1 for a rotating electric machine that achieves improved insulation, reduced cost, and compact size.
- the first slot pitch P1 which is the slot pitch between the straight portions 2b in the first conductor 4
- the second slot pitch P2 which is the slot pitch between the straight portions 2b in the second conductor 5.
- the top portion 8 has a bent portion that is bent in the radial direction. This allows a circuit to be formed in the stator 1 of the rotating electric machine without interfering with the conductor 2.
- one of the two straight portions 2b of the first conductor 4 and one of the two straight portions 2b of the second conductor 5 are inserted into the first layer Lm of the slot 9, the other of the two straight portions 2b of the first conductor 4 is inserted into the second layer Ln of the slot 9, and the other of the two straight portions 2b of the second conductor 5 is inserted into the third layer Ln2 of the slot 9, with the first layer Lm and the second layer Ln1 being adjacent layers within the slot 9, the first layer Lm and the third layer Ln2 being adjacent layers within the slot 9, and the first layer Lm, the second layer Ln1, and the third layer Ln2 being different layers within the slot 9.
- a 2Y-connected wave winding can be formed in the stator core 3.
- a rotating electric machine comprising a core 3, a plurality of slots 9 formed in the core 3, and a plurality of conductors 2 inserted into the plurality of slots 9 and arranged side by side in the radial direction of the core 3, wherein the plurality of conductors 2 comprise two straight portions 2b that are inserted into the slots 9 and a turn portion 6 that connects the ends of the two straight portions 2b, and the turn portion 6 comprises two inclined portions 7 that face each other and are inclined in the circumferential direction, and a turn portion 6 that connects the ends of the two inclined portions 7 and extends from the core 3 in the axial direction.
- the conductor 2 includes a first conductor 4 and a second conductor 5 that is in phase with the first conductor 4.
- the first conductor 4 has a first inclination angle ⁇ 1, which is the inclination angle formed by the inclined portion 7 with respect to the surface of the core 3 into which the first conductor 4 is inserted, and the first and second conductors have a second inclination angle ⁇ 2, which is the inclination angle formed by the inclined portion 7 with respect to the surface of the core 3 into which the second conductor 5 is inserted, and the ... first inclination angle ⁇ 1 is larger than the second inclination angle ⁇ 2.
- This configuration makes it possible to provide a rotating electric machine that achieves improved insulation, reduced costs, and compact size.
- the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and other configurations can be combined without departing from the spirit of the invention. Furthermore, the present invention is not limited to those that include all of the configurations described in the above embodiments, and also includes those in which some of the configurations are omitted.
- stator 2 coil 2a coil end 2b straight portion 3 stator core 4 first conductor 5 second conductor 6 turn portion 7 inclined portion 8 top portion 8a U-phase first conductor top portion 9 slot 10 interphase distance 11 bent portion 20 U-phase conductor 20a U-phase first conductor 20b U-phase second conductor 21 V-phase conductor 21a V-phase first conductor 21b V-phase second conductor 22 W-phase conductor 22a W-phase first conductor 22b W-phase second conductor P1 first slot pitch P2 second slot pitch Lm first layer Ln, Ln1 second layer Ln2 third layer ⁇ 1 first inclined portion angle ⁇ 2 second inclined portion angle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
コアと、前記コアに形成された複数のスロットと、前記複数のスロットにそれぞれ挿入され、かつ前記コアの径方向に並んで配列されている複数の導体と、を備える回転電機の固定子および回転電機であって、前記複数の導体は、前記スロットに挿入される部分である２つの直線部と、前記２つの直線部の端部同士を接続するターン部と、を備え、前記ターン部は、互いに向かい合って周方向に傾斜している２つの傾斜部と、前記２つの傾斜部の端部同士を接続し、かつ前記コアから軸方向外部側に突出して形成されている頂部と、を備え、前記導体は、第１導体と、前記第１導体と同相である第２導体を含み、前記第１導体は、前記第１導体が挿入される前記コアの面に対して前記傾斜部が形成する傾斜角であり、互いが同一の角度である第１傾斜角を有し、前記第２導体は、前記第２導体が挿入される前記コアの面に対して前記傾斜部が形成する傾斜角であり、互いが同一の角度である第２傾斜角を有し、前記第１傾斜角は、前記第２傾斜角よりも大きい。
Description
本発明は、回転電機の固定子、回転電機に関する。
モータは、配置スペースの観点から小型化の要求がある。これについて、モータの高さはコイルエンドの寸法が大きく影響するため、この寸法を低減する必要がある。下記の特許文献１には、モータの小型化を実現するために、第２直線部とその外側に位置する第１直線部との距離が第１直線部同士の距離より大きく、第２直線部に対する折り返し部の径方向における突出方向と、第１直線部に対する渡り部の径方向における突出方向と、が互いに異なる構成が開示されている。
特許文献１に記載の構成を鑑みて、絶縁性の向上、コスト低減、小型化を実現した回転電機の固定子および回転電機を提供することが目的である。
コアと、前記コアに形成された複数のスロットと、前記複数のスロットにそれぞれ挿入され、かつ前記コアの径方向に並んで配列されている複数の導体と、を備える回転電機の固定子および回転電機であって、前記複数の導体は、前記スロットに挿入される部分である２つの直線部と、前記２つの直線部の端部同士を接続するターン部と、を備え、前記ターン部は、互いに向かい合って周方向に傾斜している２つの傾斜部と、前記２つの傾斜部の端部同士を接続し、かつ前記コアから軸方向外部側に突出して形成されている頂部と、を備え、前記導体は、第１導体と、前記第１導体と同相である第２導体を含み、前記第１導体は、前記第１導体が挿入される前記コアの面に対して前記傾斜部が形成する傾斜角であり、互いが同一の角度である第１傾斜角を有し、前記第２導体は、前記第２導体が挿入される前記コアの面に対して前記傾斜部が形成する傾斜角であり、互いが同一の角度である第２傾斜角を有し、前記第１傾斜角は、前記第２傾斜角よりも大きい。
絶縁性の向上、コスト低減、小型化を実現した回転電機の固定子および回転電機を提供できる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
（一実施形態および全体構成）
（図１）
図１（ａ）は回転電機の固定子の全体斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の回転電機の固定子に挿入されている導体の詳細を示す図である。回転電機の固定子１は、固定子コア３、コイル２を有する。導体であるコイル２は、固定子コア３に形成されている複数のスロット９にその一部が挿入され、固定子コア３の径方向に並んで配列されている。固定子コア３の軸方向外部には、コイル２のうちスロット９に挿入されていない部分であるコイルエンド２ａが露出している。コイルエンド２ａは、後述する頂部８を有し、頂部８において径方向に屈曲する屈曲部１１を備えている。
（図１）
図１（ａ）は回転電機の固定子の全体斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の回転電機の固定子に挿入されている導体の詳細を示す図である。回転電機の固定子１は、固定子コア３、コイル２を有する。導体であるコイル２は、固定子コア３に形成されている複数のスロット９にその一部が挿入され、固定子コア３の径方向に並んで配列されている。固定子コア３の軸方向外部には、コイル２のうちスロット９に挿入されていない部分であるコイルエンド２ａが露出している。コイルエンド２ａは、後述する頂部８を有し、頂部８において径方向に屈曲する屈曲部１１を備えている。
（図２、図３）
図２（ａ）は本発明の一実施形態に係る固定子コア３に挿入されている傾斜角およびスロットピッチの異なる２つの導体を説明する全体斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）の構成を説明する詳細図である。コイル２は、傾斜角およびスロットピッチがそれぞれ異なる第１導体４および第２導体５を有する。なお、第１導体４と第２導体５は同相である。
図２（ａ）は本発明の一実施形態に係る固定子コア３に挿入されている傾斜角およびスロットピッチの異なる２つの導体を説明する全体斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）の構成を説明する詳細図である。コイル２は、傾斜角およびスロットピッチがそれぞれ異なる第１導体４および第２導体５を有する。なお、第１導体４と第２導体５は同相である。
第１導体４および第２導体５は、それぞれスロット９に挿入される部分である２つの直線部２ｂと、２つの直線部２ｂの端部同士を接続するターン部６を有する。ターン部６は、互いに向かい合って周方向に傾斜している２つの傾斜部７と、２つの傾斜部７の端部同士を接続し、かつ固定子コア３から軸方向外部側に突出して形成されている頂部８と、を有する。
第１導体４は、第１導体４が挿入される固定子コア３の面に対して傾斜部７が形成する２つの傾斜角同士が同一である。この傾斜角を、傾斜部角度α１とする。同様に、第２導体５は、第２導体５が挿入される固定子コア３の面に対して傾斜部７が形成する２つの傾斜角同士が同一である。この傾斜角を、傾斜部角度α２とする。第１導体４および第２導体５がそれぞれ同一の傾斜角を有する構成にすることで、導体の成形は容易になるため、銅の使用量が低減され、コスト低減に貢献する。なお、第１導体４および第２導体５は、それぞれの傾斜角同士が略同一であってもよい。
従来では、傾斜部角度α１と傾斜部角度α２は同じ角度であったが、本発明の構成では、傾斜部角度α１は傾斜部角度α２よりも大きい。これにより、第２導体５の頂部８の高さが、従来の構成における第２導体５の頂部８の高さよりも低くなるため、小型化に貢献する。
また、第１導体４における直線部２ｂ間のスロットピッチである第１スロットピッチＰ１は、第２導体５における直線部２ｂ間のスロットピッチである第２スロットピッチＰ２よりも小さい。このようにすることで、波巻構造を有する固定子１の回路を形成しつつ、スロットピッチ毎に各コイル２の傾斜部角度を前述のように変更して、回転電機の固定子１の小型化を実現できる。
固定子コア３において、径方向外側からｍ番目のレイヤを第１レイヤＬｍ、ステータ径方向外側からｎ番目のレイヤを第２レイヤＬｎとする。第１導体４において２つの直線部２ｂのうち一方と、第２導体５において２つの直線部２ｂのうち一方とは、スロット９の第１レイヤＬｍに挿入されている。また、第１導体４において２つの直線部２ｂのうち他方と、第２導体５において２つの直線部２ｂのうち他方とは、スロット９の第２レイヤＬｎに挿入されている。よって、図示するように、ｍ＝ｎ＋１の関係式が成り立つ。また、図示していないが、ｍ＝ｎ－１の関係式も成立する。
このようにしたことで、コイル２の占積率が高い波巻構造を有する固定子１の回路を形成できる。また、２つの直線部２ｂがスロット９の異なる層に貫通することで、スロット９内のコイル２の占積率が向上し、高出力化を実現できる。また、スロット９の同層内で抵抗やインダクタンス、位相の差を発生させない。
なお、図３に図示するコイル２の配置構成は、固定子コア３に挿入されるコイル２の一部だけに適用されていてもよいし、固定子コア３に挿入されるコイル２の全てに適用されていてもよい。固定子コア３に挿入されるコイル２の全てに上述の構成を適用することで、固定子コア３において２Ｙ結線または４Ｙ結線の波巻きを形成することができる。
（図４）
本発明の構成におけるコイル同士の相間距離について説明する。図４では、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相それぞれのコイルが固定子コア３のスロットに挿入されている。なお、Ｕ相の導体群はＵ相第１導体２０ａおよびＵ相第２導体２０ｂ、Ｖ相の導体群はＶ相第１導体２１ａおよびＶ相第２導体２１ｂ、Ｗ相の導体群はＷ相第１導体２２ａおよびＷ相第２導体２２ｂである。
本発明の構成におけるコイル同士の相間距離について説明する。図４では、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相それぞれのコイルが固定子コア３のスロットに挿入されている。なお、Ｕ相の導体群はＵ相第１導体２０ａおよびＵ相第２導体２０ｂ、Ｖ相の導体群はＶ相第１導体２１ａおよびＶ相第２導体２１ｂ、Ｗ相の導体群はＷ相第１導体２２ａおよびＷ相第２導体２２ｂである。
Ｕ相において第１導体２０ａの傾斜角が第２導体２０ｂの傾斜角よりも大きいことと同様に、Ｕ相第１導体２０ａの傾斜角は、Ｕ相第１導体２０ａに隣接している異なる相であるＶ相第２導体２１ｂの傾斜角よりも大きい。これにより、Ｕ相第１導体２０ａの頂部８とＶ相第２導体２１ｂとの間の相間距離１０を、従来よりも大きく設けることができる。また、このようにすることで、コイルにおいて曲げ加工される部位であり、エナメルが薄くなることで絶縁性が悪い部位である頂部８において、電位差の大きい異相間での絶縁距離を確保して絶縁性を向上させつつ、異相のコイル同士を干渉させずに回路を形成できる。
なお、Ｖ相第１導体２１ａの頂部８と、Ｖ相第１導体２１ａに隣接している異なる相であるＷ相第２導体２２ｂとの関係も上述と同様である。また、Ｗ相第１導体２２ａの頂部８と、Ｗ相第１導体２２ａに隣接している異なる相であるＵ相第２導体２０ｂとの関係も上述と同様である。
（第１変形例、第２変形例）
（図５）
図５（ａ）は第１変形例、図５（ｂ）は第２変形例である。図５（ａ）は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のうち１相を３つの導体で構成する場合、同相の３つの導体のうち１つの第１導体４の傾斜角が、２つの同形状である第２導体５ａ，５ｂの傾斜角よりも大きいことで、コイルエンドの高さを低減できる。また、図５（ｂ）Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のうち１相を４つの導体にする場合、同相の４つの導体のうち１つの第１導体４の傾斜角が、３つの同形状である第２導体５ａ～５ｃの傾斜角よりも大きいことで、コイルエンドの高さを低減できる。
（図５）
図５（ａ）は第１変形例、図５（ｂ）は第２変形例である。図５（ａ）は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のうち１相を３つの導体で構成する場合、同相の３つの導体のうち１つの第１導体４の傾斜角が、２つの同形状である第２導体５ａ，５ｂの傾斜角よりも大きいことで、コイルエンドの高さを低減できる。また、図５（ｂ）Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のうち１相を４つの導体にする場合、同相の４つの導体のうち１つの第１導体４の傾斜角が、３つの同形状である第２導体５ａ～５ｃの傾斜角よりも大きいことで、コイルエンドの高さを低減できる。
（第３変形例、第４変形例）
（図６）
図６（ａ）および図６（ｂ）は、図３に示すコイル２の配置構成の変形例である。固定子コア３において、第１レイヤＬｍは径方向外側からｍ番目のレイヤ、第２レイヤＬｎ１は径方向外側からｎ１番目のレイヤ、第３レイヤＬｎ２は径方向外側からｎ２番目のレイヤとする。なお、第１レイヤＬｍと第２レイヤＬｎ１と第３レイヤＬｎ２とは、互いに異なるレイヤである。また、第１導体４における直線部２ｂ間のスロットピッチである第１スロットピッチＰ１と、第２導体５における直線部２ｂ間のスロットピッチである第２スロットピッチＰ２との関係は、図３と同様である。
（図６）
図６（ａ）および図６（ｂ）は、図３に示すコイル２の配置構成の変形例である。固定子コア３において、第１レイヤＬｍは径方向外側からｍ番目のレイヤ、第２レイヤＬｎ１は径方向外側からｎ１番目のレイヤ、第３レイヤＬｎ２は径方向外側からｎ２番目のレイヤとする。なお、第１レイヤＬｍと第２レイヤＬｎ１と第３レイヤＬｎ２とは、互いに異なるレイヤである。また、第１導体４における直線部２ｂ間のスロットピッチである第１スロットピッチＰ１と、第２導体５における直線部２ｂ間のスロットピッチである第２スロットピッチＰ２との関係は、図３と同様である。
第１導体４において２つの直線部２ｂのうち一方と、第２導体５において２つの直線部２ｂのうち一方とは、スロット９の第１レイヤＬｍに挿入されている。また、第１導体４において２つの直線部２ｂのうち他方は、他スロット９の第２レイヤＬｎ１に挿入されている。また、第２導体５において２つの直線部２ｂのうち他方は、他スロット９の第３レイヤＬｎ２に挿入されている。つまり、図６（ａ）に図示するように、ｍ＝ｎ１－１、ｍ＝ｎ２＋１の関係式が成立する。また、図６（ｂ）に図示するように、ｍ＝ｎ１＋１、ｍ＝ｎ２－１の関係式が成立する。
このようにしたことで、コイル２の占積率が高い波巻構造を有する固定子１の回路を形成できる。また、２つの直線部２ｂがスロット９の異なる層に貫通することで、スロット９内のコイル２の占積率が向上し、高出力化を実現できる。また、スロット９の同層内で抵抗やインダクタンス、位相の差を発生させない。
なお、図３に示した構成が固定子コア３におけるコイル２の配置構成の一部分であり、図６に示した構成が固定子コア３におけるコイル２の配置構成のその他の部分である構成を適用してもよい。この場合、固定子コア３において、図３のコイル２の配置構成の領域の割合が、図６のコイル２の配置構成の領域の割合よりも大きい。これにより、固定子コア３において２Ｙ結線の波巻きを形成することができる。
以上説明した本発明の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（１）コア３と、コア３に形成された複数のスロット９と、複数のスロット９にそれぞれ挿入され、かつコア３の径方向に並んで配列されている複数の導体２と、を備える回転電機の固定子１であって、複数の導体２は、スロット９に挿入される部分である２つの直線部２ｂと、２つの直線部２ｂの端部同士を接続するターン部６と、を備え、ターン部６は、互いに向かい合って周方向に傾斜している２つの傾斜部７と、２つの傾斜部７の端部同士を接続し、かつコア３から軸方向外部側に突出して形成されている頂部８と、を備え、導体２は、第１導体４と、第１導体４と同相である第２導体５を含み、第１導体４は、第１導体４が挿入されるコア３の面に対して傾斜部７が形成する傾斜角であり、互いが同一の角度である第１傾斜角α１を有し、第２導体５は、第２導体５が挿入されるコア３の面に対して傾斜部７が形成する傾斜角であり、互いが同一の角度である第２傾斜角α２を有し、第１傾斜角α１は、第２傾斜角α２よりも大きい。このようにしたことで、絶縁性の向上、コスト低減、小型化を実現した回転電機の固定子１を提供できる。
（２）第１導体４における直線部２ｂ間のスロットピッチである第１スロットピッチＰ１は、第２導体５における直線部２ｂ間のスロットピッチである第２スロットピッチＰ２よりも小さい。このようにしたことで、回転電機の固定子１に波巻構造の固定子回路を形成できる。
（３）第１導体４において２つの直線部２ｂのうち一方と、第２導体５において２つの直線部２ｂのうち一方とは、スロット９の第１レイヤＬｍに挿入され、第１導体４において２つの直線部２ｂのうち他方と、第２導体５において２つの直線部２ｂのうち他方とは、スロット９の第２レイヤＬｎに挿入され、第１レイヤＬｍと第２レイヤＬｎは、スロット９内で互いに隣接するレイヤである。このようにしたことで、導体占積率の高い回転電機の固定子１に波巻構造の固定子回路を形成できる。
（４）頂部８は、径方向に屈曲する屈曲部を備える。このようにしたことで、回転電機の固定子１において、導体２を干渉させず回路を形成できる。
（５）第１導体４において２つの直線部２ｂのうち一方と、第２導体５において２つの直線部２ｂのうち一方とは、スロット９の第１レイヤＬｍに挿入され、第１導体４において２つの直線部２ｂのうち他方はスロット９の第２レイヤＬｎ１に挿入され、第２導体５において２つの直線部２ｂのうち他方はスロット９の第３レイヤＬｎ２に挿入され、第１レイヤＬｍおよび第２レイヤＬｎ１はスロット９内で互いに隣接するレイヤであり、第１レイヤＬｍおよび第３レイヤＬｎ２はスロット９内で互いに隣接するレイヤであり、第１レイヤＬｍと第２レイヤＬｎ１と第３レイヤＬｎ２はスロット９内で互いに異なるレイヤである。このようにしたことで、コイル２の占積率が高い波巻構造を有する固定子１の回路を形成できる。
（６）第１導体４および第２導体５のうち一部は、第１導体４において２つの直線部２ｂのうち一方と、第２導体５において２つの直線部２ｂのうち一方とが、スロット９の第１レイヤＬｍに挿入され、かつ、第１導体４において２つの直線部２ｂのうち他方と、第２導体５において２つの直線部２ｂのうち他方とが、スロット９の第２レイヤＬｎに挿入され、第１レイヤＬｍと第２レイヤＬｎは、スロット９内で互いに隣接するレイヤである。また、第１導体４および第２導体５のうちその他の部分は、第１導体４において２つの直線部２ｂのうち一方と、第２導体５において２つの直線部２ｂのうち一方とが、スロット９の第１レイヤＬｍに挿入され、かつ第１導体４において２つの直線部２ｂのうち他方が、スロット９の第２レイヤＬｎに挿入され、第２導体５において２つの直線部２ｂのうち他方がスロット９の第３レイヤＬｎ２に挿入され、第１レイヤＬｍおよび第２レイヤＬｎ１はスロット９内で互いに隣接するレイヤであり、第１レイヤＬｍおよび第３レイヤＬｎ２はスロット９内で互いに隣接するレイヤであり、第１レイヤＬｍと第２レイヤＬｎ１と第３レイヤＬｎ２はスロット９内で互いに異なるレイヤである。このようにしたことで、固定子コア３において２Ｙ結線の波巻きを形成することができる。
（７）第１導体４および第２導体５はすべて、第１導体４において２つの直線部２ｂのうち一方と、第２導体５において２つの直線部２ｂのうち一方とが、スロット９の第１レイヤＬｍに挿入され、第１導体４において２つの直線部２ｂのうち他方と、第２導体５において２つの直線部２ｂのうち他方とが、スロット９の第２レイヤＬｎに挿入され、第１レイヤＬｍと第２レイヤＬｎはスロット９内で互いに隣接するレイヤである。このようにしたことで、固定子コア３において２Ｙ結線または４Ｙ結線の波巻きを形成することができる。
（８）コア３と、コア３に形成された複数のスロット９と、複数のスロット９にそれぞれ挿入され、かつコア３の径方向に並んで配列されている複数の導体２と、を備える回転電機であって、複数の導体２は、スロット９に挿入される部分である２つの直線部２ｂと、２つの直線部２ｂの端部同士を接続するターン部６と、を備え、ターン部６は、互いに向かい合って周方向に傾斜している２つの傾斜部７と、２つの傾斜部７の端部同士を接続し、かつコア３から軸方向外部側に突出して形成されている頂部８と、を備え、導体２は、第１導体４と、第１導体４と同相である第２導体５を含み、第１導体４は、第１導体４が挿入されるコア３の面に対して傾斜部７が形成する傾斜角であり、互いが同一の角度である第１傾斜角α１を有し、第２導体５は、第２導体５が挿入されるコア３の面に対して傾斜部７が形成する傾斜角であり、互いが同一の角度である第２傾斜角α２を有し、第１傾斜角α１は、第２傾斜角α２よりも大きい。このようにしたことで、絶縁性の向上、コスト低減、小型化を実現した回転電機を提供できる。
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や他の構成を組み合わせることができる。また本発明は、上記の実施形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。
１ 固定子
２ コイル
２ａ コイルエンド
２ｂ 直線部
３ 固定子コア
４ 第１導体
５ 第２導体
６ ターン部
７ 傾斜部
８ 頂部
８ａ Ｕ相第１導体頂部
９ スロット
１０ 相間距離
１１ 屈曲部
２０ Ｕ相導体
２０ａ Ｕ相第１導体
２０ｂ Ｕ相第２導体
２１ Ｖ相導体
２１ａ Ｖ相第１導体
２１ｂ Ｖ相第２導体
２２ Ｗ相導体
２２ａ Ｗ相第１導体
２２ｂ Ｗ相第２導体
Ｐ１ 第１スロットピッチ
Ｐ２ 第２スロットピッチ
Ｌｍ 第１レイヤ
Ｌｎ，Ｌｎ１ 第２レイヤ
Ｌｎ２ 第３レイヤ
α１ 第１傾斜部角度
α２ 第２傾斜部角度
２ コイル
２ａ コイルエンド
２ｂ 直線部
３ 固定子コア
４ 第１導体
５ 第２導体
６ ターン部
７ 傾斜部
８ 頂部
８ａ Ｕ相第１導体頂部
９ スロット
１０ 相間距離
１１ 屈曲部
２０ Ｕ相導体
２０ａ Ｕ相第１導体
２０ｂ Ｕ相第２導体
２１ Ｖ相導体
２１ａ Ｖ相第１導体
２１ｂ Ｖ相第２導体
２２ Ｗ相導体
２２ａ Ｗ相第１導体
２２ｂ Ｗ相第２導体
Ｐ１ 第１スロットピッチ
Ｐ２ 第２スロットピッチ
Ｌｍ 第１レイヤ
Ｌｎ，Ｌｎ１ 第２レイヤ
Ｌｎ２ 第３レイヤ
α１ 第１傾斜部角度
α２ 第２傾斜部角度
Claims (8)
- コアと、
前記コアに形成された複数のスロットと、
前記複数のスロットにそれぞれ挿入され、かつ前記コアの径方向に並んで配列されている複数の導体と、を備える回転電機の固定子であって、
前記複数の導体は、前記スロットに挿入される部分である２つの直線部と、前記２つの直線部の端部同士を接続するターン部と、を備え、
前記ターン部は、互いに向かい合って周方向に傾斜している２つの傾斜部と、前記２つの傾斜部の端部同士を接続し、かつ前記コアから軸方向外部側に突出して形成されている頂部と、を備え、
前記導体は、第１導体と、前記第１導体と同相である第２導体を含み、
前記第１導体は、前記第１導体が挿入される前記コアの面に対して前記傾斜部が形成する傾斜角であり、互いが同一の角度である第１傾斜角を有し、
前記第２導体は、前記第２導体が挿入される前記コアの面に対して前記傾斜部が形成する傾斜角であり、互いが同一の角度である第２傾斜角を有し、
前記第１傾斜角は、前記第２傾斜角よりも大きい
回転電機の固定子。 - 請求項１に記載の回転電機の固定子であって、
前記第１導体における前記直線部間のスロットピッチである第１スロットピッチは、前記第２導体における前記直線部間のスロットピッチである第２スロットピッチよりも小さい
回転電機の固定子。 - 請求項１に記載の回転電機の固定子であって、
前記第１導体において２つの前記直線部のうち一方と、前記第２導体において２つの前記直線部のうち一方とは、前記スロットの第１レイヤに挿入され、
前記第１導体において２つの前記直線部のうち他方と、前記第２導体において２つの前記直線部のうち他方とは、前記スロットの第２レイヤに挿入され、
前記第１レイヤと前記第２レイヤは、前記スロット内で互いに隣接するレイヤである
回転電機の固定子。 - 請求項１に記載の回転電機の固定子であって、
前記頂部は、前記径方向に屈曲する屈曲部を備える
回転電機の固定子。 - 請求項１に記載の回転電機の固定子であって、
前記第１導体において２つの前記直線部のうち一方と、前記第２導体において２つの前記直線部のうち一方とは、前記スロットの第１レイヤに挿入され、
前記第１導体において２つの前記直線部のうち他方は、前記スロットの第２レイヤに挿入され、
前記第２導体において２つの前記直線部のうち他方は、前記スロットの第３レイヤに挿入され、
前記第１レイヤおよび前記第２レイヤは、前記スロット内で互いに隣接するレイヤであり、
前記第１レイヤおよび前記第３レイヤは、前記スロット内で互いに隣接するレイヤであり、
前記第１レイヤと前記第２レイヤと前記第３レイヤは、前記スロット内で互いに異なるレイヤである
回転電機の固定子。 - 請求項５に記載の回転電機の固定子であって、
前記第１導体および前記第２導体のうち一部は、前記第１導体において２つの前記直線部のうち一方と、前記第２導体において２つの前記直線部のうち一方とが、前記スロットの前記第１レイヤに挿入され、かつ、前記第１導体において２つの前記直線部のうち他方と、前記第２導体において２つの前記直線部のうち他方とが、前記スロットの前記第２レイヤに挿入され、前記第１レイヤと前記第２レイヤは、前記スロット内で互いに隣接するレイヤであり、
前記第１導体および前記第２導体のうちその他の部分は、前記第１導体において２つの前記直線部のうち一方と、前記第２導体において２つの前記直線部のうち一方とが、前記スロットの前記第１レイヤに挿入され、かつ前記第１導体において２つの前記直線部のうち他方が、前記スロットの前記第２レイヤに挿入され、前記第２導体において２つの前記直線部のうち他方が、前記スロットの前記第３レイヤに挿入され、前記第１レイヤおよび前記第２レイヤは、前記スロット内で互いに隣接するレイヤであり、前記第１レイヤおよび前記第３レイヤは、前記スロット内で互いに隣接するレイヤであり、前記第１レイヤと前記第２レイヤと前記第３レイヤは、前記スロット内で互いに異なるレイヤである
回転電機の固定子。 - 請求項３に記載の回転電機の固定子であって、
前記第１導体および前記第２導体はすべて、前記第１導体において２つの前記直線部のうち一方と、前記第２導体において２つの前記直線部のうち一方とが、前記スロットの前記第１レイヤに挿入され、前記第１導体において２つの前記直線部のうち他方と、前記第２導体において２つの前記直線部のうち他方とが、前記スロットの前記第２レイヤに挿入され、前記第１レイヤと前記第２レイヤは、前記スロット内で互いに隣接するレイヤである
回転電機の固定子。 - コアと、
前記コアに形成された複数のスロットと、
前記複数のスロットにそれぞれ挿入され、かつ前記コアの径方向に並んで配列されている複数の導体と、を備える回転電機であって、
前記複数の導体は、前記スロットに挿入される部分である２つの直線部と、前記２つの直線部の端部同士を接続するターン部と、を備え、
前記ターン部は、互いに向かい合って周方向に傾斜している２つの傾斜部と、前記２つの傾斜部の端部同士を接続し、かつ前記コアから軸方向外部側に突出して形成されている頂部と、を備え、
前記導体は、第１導体と、前記第１導体と同相である第２導体を含み、
前記第１導体は、前記第１導体が挿入される前記コアの面に対して前記傾斜部が形成する同一の傾斜角である第１傾斜角を有し、
前記第２導体は、前記第２導体が挿入される前記コアの面に対して前記傾斜部が形成する同一の傾斜角である第２傾斜角を有し、
前記第１傾斜角は、前記第２傾斜角よりも大きい
回転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2024/019777 WO2025248682A1 (ja) | 2024-05-29 | 2024-05-29 | 回転電機の固定子、回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2024/019777 WO2025248682A1 (ja) | 2024-05-29 | 2024-05-29 | 回転電機の固定子、回転電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2025248682A1 true WO2025248682A1 (ja) | 2025-12-04 |
Family
ID=97869851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2024/019777 Pending WO2025248682A1 (ja) | 2024-05-29 | 2024-05-29 | 回転電機の固定子、回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2025248682A1 (ja) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105914916A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-08-31 | 浙江方正电机股份有限公司 | 三相电机定子及电机 |
| JP2017034860A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 株式会社デンソー | 回転電機の固定子 |
| JP2017034848A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 株式会社デンソー | 回転電機の固定子及びその固定子を備えた回転電機 |
| CN106787290A (zh) * | 2017-01-21 | 2017-05-31 | 浙江方正电机股份有限公司 | 一种三相电机定子结构及电机 |
| WO2019062914A1 (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 比亚迪股份有限公司 | 定子组件和具有其的电机和车辆 |
| JP2022136858A (ja) * | 2021-03-08 | 2022-09-21 | 日本電産株式会社 | モータ |
| WO2024084934A1 (ja) * | 2022-10-19 | 2024-04-25 | 株式会社アイシン | 回転電機用ステータ |
-
2024
- 2024-05-29 WO PCT/JP2024/019777 patent/WO2025248682A1/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017034860A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 株式会社デンソー | 回転電機の固定子 |
| JP2017034848A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 株式会社デンソー | 回転電機の固定子及びその固定子を備えた回転電機 |
| CN105914916A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-08-31 | 浙江方正电机股份有限公司 | 三相电机定子及电机 |
| CN106787290A (zh) * | 2017-01-21 | 2017-05-31 | 浙江方正电机股份有限公司 | 一种三相电机定子结构及电机 |
| WO2019062914A1 (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 比亚迪股份有限公司 | 定子组件和具有其的电机和车辆 |
| JP2022136858A (ja) * | 2021-03-08 | 2022-09-21 | 日本電産株式会社 | モータ |
| WO2024084934A1 (ja) * | 2022-10-19 | 2024-04-25 | 株式会社アイシン | 回転電機用ステータ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6072238B2 (ja) | 回転電機の製造方法 | |
| KR101128995B1 (ko) | 스테이터 및 그 제조방법 | |
| US10116179B2 (en) | Three-phase alternating current motor | |
| JP6191450B2 (ja) | ３相回転電機の波巻き巻線 | |
| US7262538B2 (en) | Concentrated winding stator coil for an electric rotary machine | |
| CN102801242A (zh) | 旋转电机 | |
| JP2008253063A (ja) | モータ用ステータ及びその製造方法 | |
| JP6638629B2 (ja) | 回転電機のステータ | |
| WO2014007177A1 (ja) | ステータ | |
| JP5315644B2 (ja) | 回転電機のステータコイル巻装方法及び回転電機 | |
| CN115051492A (zh) | 马达 | |
| JP6598736B2 (ja) | 回転電機の固定子 | |
| JP2010068590A (ja) | ステータ | |
| US7148593B2 (en) | Concentrated winding stator coil for an electric rotary machine | |
| JPWO2018185902A1 (ja) | 回転電機 | |
| JP6968215B2 (ja) | 回転電機 | |
| US11183897B2 (en) | Stator of rotating electric apparatus | |
| JP7524475B2 (ja) | 回転電機の固定子および回転電機 | |
| US20150372551A1 (en) | Structure of stator | |
| JP5172439B2 (ja) | 回転電機の固定子および回転電機 | |
| CN114389393B (zh) | 旋转电机 | |
| JP6840217B1 (ja) | 回転電機 | |
| WO2022004338A1 (ja) | モータ | |
| CN223436958U (zh) | 一种绕组结构、定子组件及电机 | |
| JP2020171168A (ja) | 回転電機の固定子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 24941739 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2026525063 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2026525063 Country of ref document: JP |