JP2008109796A - Winding structure of rotating electric machine - Google Patents

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Akihide Takehara
明秀 竹原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a winding structure of a rotating electric machine, capable of restraining generation of circulating current and attaining high insulation among a plurality of coils. <P>SOLUTION: A stator winding has two series coils A, B connected in parallel. U-phase coils 111U, 112U, 116U1, 115U1 included in the series coil A are separated in a circumferential direction of a stator core, and disposed so that separated one may face the other ones in a diametrical direction of the core body. U-phase coils 118U, 117U, 113U1, 114U1 included in the series coil B are separated in a circumferential direction of the stator core, and disposed so that the separated one may face the other one in a diametrical direction of the stator core 100. The U-phase coils 111U-118U are disposed so as to be arranged in the order of high potential level toward a portion in which a neutral point N is positioned from a portion in which a U-phase terminal 120U is positioned. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転電機の巻線構造に関し、特に、コア体と巻線部とを備えた回転電機の巻線構造に関する。   The present invention relates to a winding structure of a rotating electrical machine, and more particularly to a winding structure of a rotating electrical machine including a core body and a winding portion.

従来の回転電機の巻線構造としては、たとえば、特開2000−217290号公報や特開平10−313557号公報に記載されたものなどが挙げられる。   As a conventional winding structure of a rotating electrical machine, for example, those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-217290 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-31557 can be cited.

特開2000−217290号公報においては、各相ごとに相対する極位置関係にある巻線同士を並列に接続し、この並列接続の巻線を直列に接続して一相の巻線とした電動機が開示されている。   In Japanese Patent Laid-Open No. 2000-217290, an electric motor in which windings in a pole position relationship facing each phase are connected in parallel, and the parallel-connected windings are connected in series to form a one-phase winding. Is disclosed.

また、特開平10−313557号公報においては、対向する巻線の巻線数を調整することにより、不平衡磁気吸引力を調整した回転電機が開示されている。
特開2000−217290号公報 特開平10−313557号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-31557 discloses a rotating electrical machine in which the unbalanced magnetic attractive force is adjusted by adjusting the number of windings of opposing windings.
JP 2000-217290 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-31557

回転電機の回転子と固定子とが偏芯して設けられる場合がある。ここで、直列コイルを並列に接続した巻線構造においては、偏芯による起電力のアンバランスにより、並列回路内に循環電流が生じ、この結果、回転電機の駆動時の振動、ノイズが増大する場合がある。   In some cases, a rotor and a stator of a rotating electrical machine are provided eccentrically. Here, in the winding structure in which the series coils are connected in parallel, a circulating current is generated in the parallel circuit due to the unbalance of the electromotive force due to the eccentricity. As a result, vibration and noise during driving of the rotating electrical machine increase. There is a case.

しかしながら、特開2000−217290号公報に記載されたように、各コイルごとに並列回路を形成した場合、接続点が多くなるために作業性が低下し、体格も大きくなる。   However, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-217290, when a parallel circuit is formed for each coil, the number of connection points increases, so that workability is reduced and the physique is increased.

一方、特開平10−313557号公報に記載された巻線構造は、巻線数を調整するものであって、巻線の配置を調整するものではない。   On the other hand, the winding structure described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-31557 adjusts the number of windings and does not adjust the arrangement of the windings.

また、上記とは異なる観点では、回転電機の巻線構造において、複数のコイル間の絶縁性を高めることが要請されている。   Further, from a viewpoint different from the above, in the winding structure of a rotating electrical machine, it is required to improve insulation between a plurality of coils.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、循環電流の発生が抑制されるとともに、複数のコイル間の絶縁性が高い回転電機の巻線構造を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a winding structure of a rotating electrical machine that suppresses the generation of circulating current and has high insulation between a plurality of coils. It is to provide.

本発明に係る回転電機の巻線構造は、ティースを有するコア体と、コア体のティースに巻付けられる巻線部とを備える。巻線部は第1と第2コイル群を有する。第1と第2コイル群は並列に接続され、第1コイル群は第1から第4コイルを含む。第1から第4コイルは、第1コイル、第2コイル、第3コイル、第4コイルの順に直列に接続され、第1から第4コイルは、コア体の周方向において分離し、かつ、分離された一方と他方とが前記コア体の径方向に対向するように配置される。第2コイル群は第5から第8コイルを含む。第5から第8コイルは、第5コイル、第6コイル、第7コイル、第8コイルの順に直列に接続され、第5から第8コイルは、コア体の周方向において分離し、かつ、分離された一方と他方とがコア体の径方向に対向するように配置される。第1から第8コイルは、コア体の第1部分から該第1部分とコア体の径方向に対向する第2部分に向かって、電位の高い順に並ぶように配設される。   A winding structure of a rotating electrical machine according to the present invention includes a core body having teeth and a winding portion wound around the teeth of the core body. The winding portion has first and second coil groups. The first and second coil groups are connected in parallel, and the first coil group includes first to fourth coils. The first to fourth coils are connected in series in the order of the first coil, the second coil, the third coil, and the fourth coil, and the first to fourth coils are separated in the circumferential direction of the core body and separated. The arranged one and the other are arranged so as to face each other in the radial direction of the core body. The second coil group includes fifth to eighth coils. The fifth to eighth coils are connected in series in the order of the fifth coil, the sixth coil, the seventh coil, and the eighth coil, and the fifth to eighth coils are separated in the circumferential direction of the core body and separated. The arranged one and the other are arranged so as to face each other in the radial direction of the core body. The first to eighth coils are arranged so as to be arranged in descending order of potential from the first portion of the core body toward the second portion facing the first portion in the radial direction of the core body.

上記構成によれば、コア体の周方向において分離されたコイルの一方と他方とがコア体の径方向に対向するように配設されるので、回転子と固定子とが偏芯して設けられた場合でも、電磁気的なバランスが保たれ、並列回路内に循環電流が生じることが抑制される。また、巻線部に含まれるコイルがコア体の周方向に電位の高い順に並ぶように配設されることで、隣接するコイル間の電位差を小さくしてコイル間の絶縁性を向上させることができる。   According to the above configuration, one of the coils separated in the circumferential direction of the core body and the other are arranged so as to face each other in the radial direction of the core body, so that the rotor and the stator are eccentrically provided. Even in such a case, electromagnetic balance is maintained, and generation of circulating current in the parallel circuit is suppressed. Further, by arranging the coils included in the winding portion so as to be arranged in order of increasing potential in the circumferential direction of the core body, it is possible to reduce the potential difference between adjacent coils and improve the insulation between the coils. it can.

なお、上記構成において、第1から第8コイルは、1つのコイルから構成されるものであってもよいし、2つ以上のコイルから構成されるものであってもよい。   In the above configuration, the first to eighth coils may be composed of one coil, or may be composed of two or more coils.

好ましくは、上記回転電機の巻線構造において、第1コイル群は、互いに逆向きに巻回される複数のコイルを含み、第2コイル群は、互いに逆向きに巻回される複数のコイルを含む。   Preferably, in the winding structure of the rotating electric machine, the first coil group includes a plurality of coils wound in opposite directions, and the second coil group includes a plurality of coils wound in opposite directions. Including.

このように、第1と第2コイル群が互いに逆向きに巻回される複数のコイルを含むことで、コイル捻れを緩和しながらコイルの巻取りを行なうことができる。結果として、コイルの連続巻きを容易に行なうことができる。   As described above, the first and second coil groups include a plurality of coils wound in opposite directions, so that the coil can be wound while the coil twist is reduced. As a result, continuous winding of the coil can be easily performed.

好ましくは、上記回転電機の巻線構造において、第1から第8コイル間を接続する配線の一部が、第1から第8コイルの中の他のコイルと同じティースに巻付けられる。   Preferably, in the winding structure of the rotating electric machine, a part of the wiring connecting the first to eighth coils is wound around the same teeth as the other coils in the first to eighth coils.

上記構成によれば、複数のコイルを接続する配線の一部がティース部に巻付けられてコイルの一部となるので、複数のコイル間を接続する渡り線の長さが短くなり、コイルエンドが小型化される。   According to the above configuration, since a part of the wiring connecting the plurality of coils is wound around the teeth portion to become a part of the coil, the length of the connecting wire connecting the plurality of coils is shortened, and the coil end Is miniaturized.

好ましくは、上記回転電機の巻線構造において、第1から第8コイル間を接続する配線における他のコイルと同じティースに巻付けられる部分の巻数は、該ティースに巻付けられる他のコイルの巻数以下である。   Preferably, in the winding structure of the rotating electric machine, the number of turns of the portion wound around the same tooth as the other coil in the wiring connecting the first to eighth coils is the number of turns of the other coil wound around the tooth. It is as follows.

これにより、巻線構造の電磁気的なバランスの変動を抑制しながら、巻線構造の小型化を図ることができる。   Thereby, size reduction of a winding structure can be achieved, suppressing the fluctuation | variation of the electromagnetic balance of a winding structure.

好ましくは、上記回転電機の巻線構造は、コア体の周方向にずれて形成された複数相の巻線部を備える。これにより、複数相を有する回転電機の巻線構造が提供される。   Preferably, the winding structure of the rotating electric machine includes a plurality of phases of winding portions formed so as to be shifted in the circumferential direction of the core body. Thereby, a winding structure of a rotating electric machine having a plurality of phases is provided.

本発明によれば、回転電機の巻線構造において、並列回路内に流れる循環電流の発生を抑制するとともに、複数のコイル間の絶縁性を高めることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the winding structure of a rotary electric machine, while being able to suppress generation | occurrence | production of the circulating current which flows in a parallel circuit, the insulation between several coils can be improved.

以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。   Embodiments of the present invention will be described below. Note that the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may not be repeated.

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。   Note that in the embodiments described below, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. In the following embodiments, each component is not necessarily essential for the present invention unless otherwise specified. In addition, when there are a plurality of embodiments below, it is planned from the beginning to appropriately combine the features of each embodiment unless otherwise specified.

図1は、本発明の実施の形態1,2に係る巻線構造が設けられる回転電機を示した上面図である。図1を参照して、回転電機は、ステータ1と、ロータ2とを備える。ステータ1は、「コア体」としてのステータコア100と、ステータコア100に巻付けられるステータ巻線(図1には図示せず。)とを有する。   FIG. 1 is a top view showing a rotating electrical machine provided with a winding structure according to Embodiments 1 and 2 of the present invention. Referring to FIG. 1, the rotating electrical machine includes a stator 1 and a rotor 2. The stator 1 includes a stator core 100 as a “core body” and a stator winding (not shown in FIG. 1) wound around the stator core 100.

図2は、図1に示される回転電機のステータ巻線構造を示した図である。図2を参照して、「巻線部」としてのステータ巻線110は、U相コイル110Uと、V相コイル110Vと、W相コイル110Wとを有する。各相コイル110U,110V,110Wの一方端は、三相ケーブルである給電ケーブルの対応する各相に接続されるU相端子120U,V相端子120V,W相端子120Wである。また、各相コイル110U,110V,110Wの他方端は、一点に共通接続され、中性点Nとなる。   FIG. 2 is a diagram showing a stator winding structure of the rotating electrical machine shown in FIG. Referring to FIG. 2, stator winding 110 as a “winding portion” includes U-phase coil 110 </ b> U, V-phase coil 110 </ b> V, and W-phase coil 110 </ b> W. One end of each phase coil 110U, 110V, 110W is a U-phase terminal 120U, a V-phase terminal 120V, and a W-phase terminal 120W connected to each corresponding phase of a feeding cable that is a three-phase cable. Further, the other ends of the respective phase coils 110U, 110V, 110W are commonly connected to one point and become a neutral point N.

図3は、図2に示された巻線構造が設けられたステータ1を示した上面図である。図3を参照して、ステータコア100は、中空円筒形状からなり、周方向に配列された48個のティース(たとえばティース100A〜100E)を内周面に有する。U相コイル111U〜118Uは、U相コイル110U(図2)を構成し、V相コイル111V〜118Vは、V相コイル110V(図2)を構成し、W相コイル111W〜118Wは、W相コイル110W(図2)を構成する。各相コイル111U〜118U,111V〜118V,111W〜118Wの各々は、略円弧形状から成る。U相コイル111U〜118Uは、最外周に配置される。V相コイル111V〜118Vは、U相コイル111U〜118Uの内側であって、それぞれ、U相コイル111U〜118Uに対して円周方向に一定距離だけずれた位置に配置される。W相コイル111W〜118Wは、V相コイル111V
〜118Vの内側であって、それぞれ、V相コイル111V〜118Vに対して円周方向に一定距離だけずれた位置に配置される。
FIG. 3 is a top view showing the stator 1 provided with the winding structure shown in FIG. Referring to FIG. 3, stator core 100 has a hollow cylindrical shape, and has 48 teeth (for example, teeth 100 </ b> A to 100 </ b> E) arranged in the circumferential direction on the inner peripheral surface. U-phase coils 111U to 118U constitute U-phase coil 110U (FIG. 2), V-phase coils 111V to 118V constitute V-phase coil 110V (FIG. 2), and W-phase coils 111W to 118W constitute W-phase. The coil 110W (FIG. 2) is configured. Each of the phase coils 111U to 118U, 111V to 118V, 111W to 118W has a substantially arc shape. U-phase coils 111U to 118U are arranged on the outermost periphery. V-phase coils 111V to 118V are arranged inside U-phase coils 111U to 118U and are respectively displaced from U-phase coils 111U to 118U by a certain distance in the circumferential direction. W-phase coils 111W to 118W are V-phase coils 111V.
˜118V, which are arranged at positions shifted by a certain distance in the circumferential direction with respect to the V-phase coils 111V to 118V, respectively.

各相コイル111U〜118U,111V〜118V,111W〜118Wの各々は、対応する複数のティースの各々に巻回される。たとえば、U相コイル111Uは、ティース100A〜100Eに所定回数巻回されて形成される。   Each of the phase coils 111U to 118U, 111V to 118V, 111W to 118W is wound around each of a plurality of corresponding teeth. For example, U-phase coil 111U is formed by winding a predetermined number of times around teeth 100A to 100E.

その他のコイル112U〜118U,111V〜118V,111W〜118Wについても、それぞれ対応するティースに巻回され、U相コイル111Uと同じようにして形成される。   The other coils 112U to 118U, 111V to 118V, and 111W to 118W are also wound around corresponding teeth and formed in the same manner as the U-phase coil 111U.

各相コイルは、隣接する同相のコイルと逆向きに巻回される。たとえば、U相コイル111Uは、U相コイル118Uと逆向きに巻回され、U相コイル112Uは、U相コイル111Uと逆向き、すなわち、U相コイル118Uと同じ向きに巻回される。U相コイル111Uの巻回方向を「第1方向」とし、U相コイル112Uの巻回方向を「第2方向」とすると、U相コイル111U,113U,115U,117Uが「第1方向」に巻回され、U相コイル112U,114U,116U,118Uが「第2方向」に巻回される。   Each phase coil is wound in the opposite direction to the adjacent in-phase coil. For example, U-phase coil 111U is wound in the opposite direction to U-phase coil 118U, and U-phase coil 112U is wound in the opposite direction to U-phase coil 111U, that is, in the same direction as U-phase coil 118U. When the winding direction of the U-phase coil 111U is “first direction” and the winding direction of the U-phase coil 112U is “second direction”, the U-phase coils 111U, 113U, 115U, and 117U are in the “first direction”. The U-phase coils 112U, 114U, 116U, and 118U are wound in the “second direction”.

(実施の形態1)
図4は、実施の形態1に係る巻線構造を模式的に示した図である。また、図5は、図4に示される巻線構造を示した等価回路図である。図4,図5を参照して、「第1コイル群(直列コイルA)」を構成する「第1から第4コイル」としてのU相コイル111U(A1),112U(A2),116U1(A3),115U1(A4)は、直列に接続され、その一方端がU相端子120Uであり、他方端が中性点Nである。「第2コイル群(直列コイルB)」を構成する「第5から第8コイル」としてのU相コイル118U(B1),117U(B2),113U1(B3),114U1(B4)は、直列に接続され、その一方端がU相端子120Uであり、他方端が中性点Nである。すなわち、本実施の形態に係る巻線構造においては、直列に接続された複数のコイルの集合体であるU相コイル111U,112U,116U1,115U1を含む直列コイル(直列コイルA)およびU相コイル118U,117U,113U1,114U1を含む直列コイル(直列コイルB)が、並列に接続されている。
(Embodiment 1)
FIG. 4 is a diagram schematically showing the winding structure according to the first embodiment. FIG. 5 is an equivalent circuit diagram showing the winding structure shown in FIG. 4 and 5, U-phase coils 111U (A1), 112U (A2), 116U1 (A3) as "first to fourth coils" constituting "first coil group (series coil A)" ), 115U1 (A4) are connected in series, one end of which is a U-phase terminal 120U and the other end is a neutral point N. U-phase coils 118U (B1), 117U (B2), 113U1 (B3), 114U1 (B4) as “fifth to eighth coils” constituting “second coil group (series coil B)” are connected in series. One end thereof is a U-phase terminal 120U, and the other end is a neutral point N. That is, in the winding structure according to the present embodiment, a series coil (series coil A) and a U-phase coil including U-phase coils 111U, 112U, 116U1, and 115U1 that are aggregates of a plurality of coils connected in series. A series coil (series coil B) including 118U, 117U, 113U1, and 114U1 is connected in parallel.

本実施の形態に係る巻線構造においては、図4,図5に示すように、直列コイルAに含まれるU相コイル112U(A2),116U1(A3)間を接続する配線の一部が、直列コイルBに含まれるU相コイル113U1(B3)および直列コイルAに含まれるU相コイル115U1(A4)と同じティースに巻付けられてそれぞれU相コイル113U2(A21),115U2(A22)を構成する。すなわち、直列コイルAは、U相コイル113U2,115U2をさらに含む。   In the winding structure according to the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, part of the wiring that connects between the U-phase coils 112U (A2) and 116U1 (A3) included in the series coil A is W-phase coil 113U1 (B3) included in series coil B and U-phase coil 115U1 (A4) included in series coil A are wound around the same teeth to form U-phase coils 113U2 (A21) and 115U2 (A22), respectively. To do. That is, series coil A further includes U-phase coils 113U2 and 115U2.

他方、直列コイルBに含まれるU相コイル117U(B2),113U1(B3)間を接続する配線の一部が、直列コイルAに含まれるU相コイル116U1(A3)および直列コイルBに含まれるU相コイル114U1(B4)と同じティースに巻付けられてそれぞれU相コイル116U2(B21),114U2(B22)を構成する。すなわち、直列コイルBは、U相コイル116U2,114U2をさらに含む。   On the other hand, part of the wiring connecting the U-phase coils 117U (B2) and 113U1 (B3) included in the series coil B is included in the U-phase coil 116U1 (A3) and the series coil B included in the series coil A. It is wound around the same teeth as U-phase coil 114U1 (B4) to form U-phase coils 116U2 (B21) and 114U2 (B22), respectively. That is, series coil B further includes U-phase coils 116U2 and 114U2.

このように、本実施の形態における巻線構造では、U相コイル113UはU相コイル113U1,113U2により構成され、U相コイル114UはU相コイル114U1,114U2により構成され、U相コイル115UはU相コイル115U1,115U2により構成され、U相コイル116UはU相コイル116U1,116U2により構成されている。   Thus, in the winding structure in the present embodiment, U-phase coil 113U is constituted by U-phase coils 113U1 and 113U2, U-phase coil 114U is constituted by U-phase coils 114U1 and 114U2, and U-phase coil 115U is The phase coils 115U1 and 115U2 are configured, and the U phase coil 116U is configured by the U phase coils 116U1 and 116U2.

図4に示すように、「直列コイルA」であるU相コイル111U,112U,115U1,116U1は、ステータコア100の周方向において分離し、かつ、分離された一方と他方とがステータコア100の径方向に対向するように配設される。より具体的には、U相コイル111U,112UとU相コイル115U1,116U1とは、ステータコア100の周方向に180°ずれて形成されている。   As shown in FIG. 4, U-phase coils 111U, 112U, 115U1, and 116U1 that are “series coils A” are separated in the circumferential direction of stator core 100, and one and the other separated are in the radial direction of stator core 100. It arrange | positions so that it may oppose. More specifically, U-phase coils 111U and 112U and U-phase coils 115U1 and 116U1 are formed with a 180 ° shift in the circumferential direction of stator core 100.

また、「直列コイルB」であるU相コイル113U1,114U1,117U,118Uは、ステータコア100の周方向において分離し、かつ、分離された一方と他方とがステータコア100の径方向に対向するように配設される。より具体的には、U相コイル113U1,114U1とU相コイル117U,118Uとは、ステータコア100の周方向に180°ずれて形成されている。   Further, U-phase coils 113U1, 114U1, 117U, and 118U that are “series coils B” are separated in the circumferential direction of stator core 100, and the separated one and the other are opposed to each other in the radial direction of stator core 100. Arranged. More specifically, U-phase coils 113U1 and 114U1 and U-phase coils 117U and 118U are formed with a 180 ° shift in the circumferential direction of stator core 100.

図6は、本実施の形態に係る巻線構造におけるコイル111U〜118Uの巻回順について説明する図である。図6を参照して、「巻き始め」から、U相コイル114U1(B4)が「第2方向」に巻回され、次に、U相コイル113U1(B3)が「第1方向」に巻回される。続いて、U相コイル114U2(B22)およびU相コイル116U2(B21)が「第2方向」に巻回された後、U相コイル117U(B2)が「第1方向」に巻回され、U相コイル118U(B1)が「第2方向」に巻回される。このようにして、直列コイルBが形成される。その状態から連続して、中間タップTを設けた後、U相コイル111U(A1)が「第1方向」に巻回され、U相コイル112U(A2)が「第2方向」に巻回される。続いて、U相コイル113U2(A21)およびU相コイル115U2(A22)が「第1方向」に巻回された後、U相コイル116U1(A3)が「第2方向」に巻回され、U相コイル115U1(A4)が「第1方向」に巻回される。このようにして、直列コイルAが形成される。   FIG. 6 is a diagram illustrating the winding order of the coils 111U to 118U in the winding structure according to the present embodiment. Referring to FIG. 6, from the “start of winding”, U-phase coil 114U1 (B4) is wound in “second direction”, and then U-phase coil 113U1 (B3) is wound in “first direction”. Is done. Subsequently, after the U-phase coil 114U2 (B22) and the U-phase coil 116U2 (B21) are wound in the “second direction”, the U-phase coil 117U (B2) is wound in the “first direction”. Phase coil 118U (B1) is wound in the “second direction”. In this way, the series coil B is formed. After providing the intermediate tap T continuously from that state, the U-phase coil 111U (A1) is wound in the “first direction”, and the U-phase coil 112U (A2) is wound in the “second direction”. The Subsequently, after the U-phase coil 113U2 (A21) and the U-phase coil 115U2 (A22) are wound in the “first direction”, the U-phase coil 116U1 (A3) is wound in the “second direction”. Phase coil 115U1 (A4) is wound in the “first direction”. In this way, the series coil A is formed.

このようにして形成された巻線における中間タップTが位置する部分は、U相端子120Uに接続される。また、該巻線の「巻き始め」および「巻き終わり」部分は、中性点Nに接続される。   The portion of the winding formed in this way where the intermediate tap T is located is connected to the U-phase terminal 120U. Further, the “winding start” and “winding end” portions of the winding are connected to the neutral point N.

上記のように、本実施の形態では、直列コイルAにおいて、U相コイル111U(A1),113U2(A21),115U2(A22),115U1(A4)が「第1方向」に巻回され、U相コイル112U(A2),116U1(A3)が「第2方向」に巻回されている。また、直列コイルBにおいては、U相コイル117U(B2),113U1(B3)が「第1方向」に巻回され、U相コイル118U(B1),116U2(B21),114U2(B22),114U1(B4)が「第2方向」に巻回されている。このように、直列コイルA,Bは、それぞれ、互いに逆向きに巻回されるコイルを含む。   As described above, in the present embodiment, in the series coil A, the U-phase coils 111U (A1), 113U2 (A21), 115U2 (A22), and 115U1 (A4) are wound in the “first direction”. Phase coils 112U (A2) and 116U1 (A3) are wound in the “second direction”. In series coil B, U-phase coils 117U (B2) and 113U1 (B3) are wound in the “first direction”, and U-phase coils 118U (B1), 116U2 (B21), 114U2 (B22), and 114U1. (B4) is wound in the “second direction”. Thus, each of the series coils A and B includes a coil wound in the opposite direction.

図7は、図4に示される巻線構造と比較される1つの巻線構造を模式的に示した図である。また、図8は、図7に示される巻線構造を示した等価回路図である。図7,図8を参照して、本比較例に係る巻線構造は、基本的には、図4,図5に示される巻線構造と同様の構成を有するが、U相コイル111U〜118Uの接続状態が、図4,図5に示される巻線構造と異なる。すなわち、本比較例においては、直列に接続された複数のコイルの集合体であるU相コイル111U〜114U(直列コイルA:A1〜A4)およびU相コイル115U〜118U(直列コイルB:B1〜B4)が、並列に接続されている。   FIG. 7 is a diagram schematically showing one winding structure compared with the winding structure shown in FIG. FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing the winding structure shown in FIG. 7 and 8, the winding structure according to this comparative example has basically the same configuration as the winding structure shown in FIGS. 4 and 5, but U-phase coils 111U to 118U. Is different from the winding structure shown in FIGS. That is, in this comparative example, U-phase coils 111U to 114U (series coils A: A1 to A4) and U-phase coils 115U to 118U (series coils B: B1 to B1), which are aggregates of a plurality of coils connected in series. B4) are connected in parallel.

本比較例に係る巻線構造においては、図7に示されるように、ステータ1に対してロータ2が偏芯して設けられた場合に、図8に示すように、U相コイル111U〜114U(直列コイルA:A1〜A4)における起電力200の和と、U相コイル115U〜118U(直列コイルB:B1〜B4)における起電力200の和とが不均衡となる状態が生じる。この結果、2つの直列コイルによる並列回路内に流れる循環電流300が発生する。この結果、三相回路間に電流差が生じ、起磁力に2f(f:電気周波数)の高調波が発生する。この結果、ステータ1に作用する力の変動が生じ、回転電機の駆動時の振動、ノイズが増大する場合がある。   In the winding structure according to this comparative example, as shown in FIG. 7, when the rotor 2 is eccentrically provided with respect to the stator 1, as shown in FIG. 8, U-phase coils 111 </ b> U to 114 </ b> U are provided. There arises a state where the sum of the electromotive forces 200 in (series coil A: A1 to A4) and the sum of electromotive forces 200 in U-phase coils 115U to 118U (series coils B: B1 to B4) are unbalanced. As a result, a circulating current 300 that flows in a parallel circuit formed by two series coils is generated. As a result, a current difference is generated between the three-phase circuits, and a harmonic of 2f (f: electrical frequency) is generated in the magnetomotive force. As a result, fluctuations in the force acting on the stator 1 may occur, and vibration and noise during driving of the rotating electrical machine may increase.

たとえば、回転電機が搭載されるハイブリッド車においては、走行中にエンジンを停止させるモード(たとえば、低車速時に蓄電機構から電力が供給された回転電機により走行するEV走行モードや、減速時に車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し蓄電機構に回収する回生モードなど)があり、暗騒音が低く、ギアノイズやモータノイズが比較的聞こえやすくなっている。したがって、回転電機の駆動時の騒音を抑制することは重要である。また、回転電機を車両に搭載する際に、スペースや重量の制約から伝達系、共振系のノイズ対策を採ることが制限される場合がある。これらの制約条件を満たしながら回転電機の駆動時の騒音を抑制することは重要である。   For example, in a hybrid vehicle equipped with a rotating electrical machine, a mode in which the engine is stopped during traveling (for example, an EV traveling mode in which traveling is performed by a rotating electrical machine supplied with electric power from a power storage mechanism at low vehicle speeds, or vehicle motion during deceleration). Regenerative mode in which energy is converted into electrical energy and collected in the power storage mechanism), and background noise is low, and gear noise and motor noise are relatively easy to hear. Therefore, it is important to suppress noise during driving of the rotating electrical machine. In addition, when a rotating electrical machine is mounted on a vehicle, taking noise countermeasures for a transmission system and a resonance system may be restricted due to space and weight restrictions. It is important to suppress noise during driving of the rotating electrical machine while satisfying these constraints.

一方で、効率的に高出力、高トルクを得る観点からは、ステータ1とロータ2とのギャップは極力小さく設定されることが好ましい。しかしながら、該ギャップが小さく設定されることで、僅かな偏芯であってもステータ−ロータ間のギャップに及ぼす影響は大きくなり、結果として、大きな起振力が生じやすい。また、製作の都合上、ステータ1とロータ2との偏芯量を、図7,図8に示される巻線構造において循環電流300が全く生じない程度にまで抑えることは難しい。そして、制御システムによって偏芯に伴なう電流の不均衡を抑制しようとする場合、該システムは複雑なものになる。   On the other hand, from the viewpoint of efficiently obtaining high output and high torque, the gap between the stator 1 and the rotor 2 is preferably set as small as possible. However, since the gap is set small, even a slight eccentricity has a large effect on the gap between the stator and the rotor, and as a result, a large vibration force is likely to be generated. Further, for the convenience of manufacturing, it is difficult to suppress the eccentricity between the stator 1 and the rotor 2 to such an extent that no circulating current 300 is generated in the winding structure shown in FIGS. And when it is going to suppress the imbalance of the current accompanying eccentricity by a control system, this system becomes complicated.

図9は、図4に示される巻線構造と比較される他の巻線構造を模式的に示した図である。また、図10は、図9に示される巻線構造を示した等価回路図である。図9,図10を参照して、本比較例に係る巻線構造は、基本的には、図4,図5に示される巻線構造と同様の構成を有するが、U相コイル111U〜118Uの接続状態が、図4,図5に示される巻線構造と異なる。すなわち、直列に接続された複数のコイルの集合体であるU相コイル111U,113U,115U,117U(直列コイルA:A1〜A4)およびU相コイル112U,114U,116U,118U(直列コイルB:B1〜B4)が、並列に接続されている。   FIG. 9 is a diagram schematically showing another winding structure compared with the winding structure shown in FIG. FIG. 10 is an equivalent circuit diagram showing the winding structure shown in FIG. 9 and 10, the winding structure according to this comparative example has basically the same configuration as the winding structure shown in FIGS. 4 and 5, but U-phase coils 111 </ b> U to 118 </ b> U. Is different from the winding structure shown in FIGS. That is, U-phase coils 111U, 113U, 115U, 117U (series coil A: A1 to A4) and U-phase coils 112U, 114U, 116U, 118U (series coil B: B1-B4) are connected in parallel.

本比較例に係る巻線構造においては、直列コイルAに含まれるU相コイル111U,113U,115U,117Uと、直列コイルBに含まれるU相コイル112U,114U,116U,118Uとが互いに逆向きに巻回されている。そして、直列コイルAに含まれるU相コイル111U,113U,115U,117Uの巻回方向は全て同じ方向であり、直列コイルBに含まれるU相コイル112U,114U,116U,118Uの巻回方向は全て同じ方向である。   In the winding structure according to this comparative example, U-phase coils 111U, 113U, 115U, 117U included in series coil A and U-phase coils 112U, 114U, 116U, 118U included in series coil B are opposite to each other. It is wound around. The winding directions of the U-phase coils 111U, 113U, 115U, and 117U included in the series coil A are all the same direction, and the winding directions of the U-phase coils 112U, 114U, 116U, and 118U included in the series coil B are All are in the same direction.

図9,図10に示される巻線構造においては、ステータ1とロータ2とが偏芯して設けられた場合でも、電磁気的なバランスが保たれ(図10)、並列回路内に循環電流が生じることが抑制されるが、一方で、図7,図8に示される巻線構造に対してコイルの接続順序を変更したことによる影響が生じる。   In the winding structure shown in FIG. 9 and FIG. 10, even when the stator 1 and the rotor 2 are provided eccentrically, the electromagnetic balance is maintained (FIG. 10), and the circulating current is generated in the parallel circuit. On the other hand, the effect of changing the connection order of the coils to the winding structure shown in FIGS. 7 and 8 occurs.

図11は、巻線を形成する巻線機(たとえば、フライヤー式巻線機)を示した概略図である。ステータコイルは、巻線機により形成された後にインサータを用いてステータコアに組付けられる。図11を参照して、巻付け枠4に巻線3が巻回され、コイルが形成され
る。この際に、巻線3が矢印DR1の方向に捻れやすい傾向にある(本願明細書では、上記捻れを「コイル捻れ」と称する場合がある。)。図9,図10に示される巻線構造のように、直列コイルの巻線方向が全て同じであると、コイル巻取り時にコイル捻れ量が順次増大し、直列コイルの連続巻きが困難になる場合がある。一方で、コイル捻れを生じさせずにコイルを形成するためには、別段の設備が必要になる。このことは、工程の煩雑化やコストアップの要因になる。
FIG. 11 is a schematic view showing a winding machine (for example, a flyer type winding machine) for forming a winding. The stator coil is formed by a winding machine and then assembled to the stator core using an inserter. Referring to FIG. 11, winding 3 is wound around winding frame 4 to form a coil. At this time, the winding 3 tends to be twisted in the direction of the arrow DR1 (in the present specification, the twist is sometimes referred to as “coil twist”). When the winding direction of the series coil is the same as in the winding structure shown in FIGS. 9 and 10, the amount of twisting of the coil increases sequentially when winding the coil, making it difficult to continuously wind the series coil. There is. On the other hand, in order to form a coil without causing coil twist, separate equipment is required. This becomes a factor of process complexity and cost increase.

また、図9,図10に示される巻線構造においては、U相端子120に接続される入力線と中性線とが周方向に近接しているため、巻線構造の絶縁性が低下することが懸念される。   Further, in the winding structure shown in FIGS. 9 and 10, since the input line connected to the U-phase terminal 120 and the neutral line are close to each other in the circumferential direction, the insulation of the winding structure is deteriorated. There are concerns.

図12は、図4に示される巻線構造と比較されるさらに他の巻線構造を模式的に示した図である。また、図13は、図12に示される巻線構造を示した等価回路図である。図12,図13を参照して、本比較例に係る巻線構造は、基本的には、図4,図5に示される巻線構造と同様の構成を有するが、U相コイル111U〜118Uの接続状態が、図4,図5に示される巻線構造と異なる。すなわち、本比較例においては、直列に接続された複数のコイルの集合体であるU相コイル111U,112U,115U,116U(直列コイルA:A1〜A4)およびU相コイル113U,114U,117U,118U(直列コイルB:B1〜B4)が、並列に接続されている。   FIG. 12 is a diagram schematically showing still another winding structure compared with the winding structure shown in FIG. FIG. 13 is an equivalent circuit diagram showing the winding structure shown in FIG. 12 and 13, the winding structure according to this comparative example has basically the same configuration as the winding structure shown in FIGS. 4 and 5, but U-phase coils 111 </ b> U to 118 </ b> U. Is different from the winding structure shown in FIGS. That is, in this comparative example, U-phase coils 111U, 112U, 115U, 116U (series coil A: A1 to A4) and U-phase coils 113U, 114U, 117U, which are aggregates of a plurality of coils connected in series, 118U (series coil B: B1-B4) are connected in parallel.

図12に示すように、「直列コイルA:A1〜A4」であるU相コイル111U,112U,115U,116Uは、ステータコア100の周方向において分離し、かつ、分離された一方と他方とがステータコア100の径方向に対向するように配設される。   As shown in FIG. 12, U-phase coils 111U, 112U, 115U, and 116U, which are “series coils A: A1 to A4”, are separated in the circumferential direction of stator core 100, and one and the other separated are stator cores. 100 are arranged to face each other in the radial direction.

また、「直列コイルB:B1〜B4」であるU相コイル113U,114U,117U,118Uは、ステータコア100の周方向において分離し、かつ、分離された一方と他方とがステータコア100の径方向に対向するように配設される。   Further, the U-phase coils 113U, 114U, 117U, and 118U, which are “series coils B: B1 to B4”, are separated in the circumferential direction of the stator core 100, and one and the other separated in the radial direction of the stator core 100. It arrange | positions so that it may oppose.

図12,図13に示される巻線構造においては、上記のように、直列コイルA,Bが、それぞれステータコア100の周方向において分離され、分離された部分の一方と他方とがステータコア100の径方向に対向するように配設されることで、ステータ1とロータ2とが偏芯して設けられた場合でも、電磁気的なバランスが保たれ(図13)、並列回路内に循環電流が生じることが抑制される。   In the winding structure shown in FIGS. 12 and 13, as described above, the series coils A and B are separated in the circumferential direction of the stator core 100, and one of the separated portions is the diameter of the stator core 100. By being arranged so as to face each other, even when the stator 1 and the rotor 2 are provided eccentrically, an electromagnetic balance is maintained (FIG. 13), and a circulating current is generated in the parallel circuit. It is suppressed.

また、図12,図13に示される巻線構造においては、直列コイルAに含まれるU相コイル111U(A1),112U(A2),115U(A3),116U(A4)は、その接続順に交互に逆向きに巻回され、直列コイルBに含まれるU相コイル118U(B1),117U(B2),114U(B3),113U(B4)は、その接続順に交互に逆向きに巻回される。このように、直列コイルA,Bにおける各コイルを、その直列接続順に交互に逆向きに巻回することにより、コイル捻れを緩和しながらコイルの巻取りを行なうことができる。具体的には、たとえば、U相コイル111Uの巻取り時に生じたコイル捻れをU相コイル112Uの巻取り時に緩和することができる。   12 and 13, the U-phase coils 111U (A1), 112U (A2), 115U (A3), and 116U (A4) included in the series coil A are alternately arranged in the order of connection. The U-phase coils 118U (B1), 117U (B2), 114U (B3), and 113U (B4) included in the series coil B are alternately wound in the reverse order in the connection order. . Thus, by winding each coil in the series coils A and B alternately in the reverse order of the series connection, the coil can be wound while the coil twist is reduced. Specifically, for example, the coil twist generated when winding the U-phase coil 111U can be reduced when winding the U-phase coil 112U.

上記のように、図12,図13に示される巻線構造によれば、並列回路内の循環電流が抑制されることで、回転電機の駆動時の振動、ノイズを低減することが可能であるが、一方で、図7,図8に示される巻線構造に対してコイルの接続順序を変更したことによる影響が生じる。   As described above, according to the winding structure shown in FIGS. 12 and 13, it is possible to reduce vibration and noise during driving of the rotating electrical machine by suppressing the circulating current in the parallel circuit. However, on the other hand, there is an influence caused by changing the coil connection order with respect to the winding structure shown in FIGS.

図14は、直列コイルAにおける各コイルA1〜A4(およびB1〜B4)の両端の電位を説明するための図である。図14を参照して、U相端子120Uから中性点Nに至るまでに、各コイルA1,A2,A3,A4の順に電位が低下する。図12におけるα1部においては、コイルA1の中性点N側の電位(すなわち、コイルA2のU相端子120U側の電位)を有する部分と、コイルA4の中性点N側の電位を有する部分とが隣接することになる(図12におけるα2部においても同様)。この隣接コイル間の電位差Vαは、複数のコイルをステータコア100の周方向に電位が高い順に配置した場合(たとえば図7,図8の例)における隣接コイル間の電位差よりも大きい。このことは、ステータ1の絶縁品質という観点からは不利に作用する。 FIG. 14 is a diagram for explaining potentials at both ends of each of the coils A1 to A4 (and B1 to B4) in the series coil A. Referring to FIG. 14, the potential decreases in the order of coils A1, A2, A3, and A4 from U-phase terminal 120U to neutral point N. In the α1 portion in FIG. 12, a portion having a potential on the neutral point N side of the coil A1 (that is, a potential on the U-phase terminal 120U side of the coil A2) and a portion having a potential on the neutral point N side of the coil A4. Are adjacent to each other (the same applies to the portion α2 in FIG. 12). The potential difference V α between adjacent coils is larger than the potential difference between adjacent coils when a plurality of coils are arranged in the circumferential direction of the stator core 100 in order of increasing potential (for example, the example of FIGS. 7 and 8). This is disadvantageous from the viewpoint of the insulation quality of the stator 1.

これに対し、本実施の形態に係る巻線構造においては、図4に示すように、図12,図13の構造におけるコイルA3,A4の位置を入れ換えるとともに、コイルB3,B4の位置を入れ換えている。このようにすることで、U相端子120から中性点Nに向かって、電位の高い順(コイルA1,A2,B3,B4の順、および、コイルB1,B2,A3,A4の順)に各コイルが並ぶことになる。この結果、隣接するコイル間の電位差が低減され、ステータ1の絶縁品質が向上する。   On the other hand, in the winding structure according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the positions of coils A3 and A4 in the structures of FIGS. 12 and 13 are interchanged, and the positions of coils B3 and B4 are interchanged. Yes. By doing in this way, from the U-phase terminal 120 toward the neutral point N, in order of increasing potential (in order of the coils A1, A2, B3, B4 and in order of the coils B1, B2, A3, A4). Each coil will be lined up. As a result, the potential difference between adjacent coils is reduced, and the insulation quality of the stator 1 is improved.

また、図12,図13に示される巻線構造においては、図7,図8に示される巻線構造と比較して複数のコイル間を繋ぐ渡り線が長くなる傾向にある。   Further, in the winding structure shown in FIGS. 12 and 13, the connecting wire connecting the plurality of coils tends to be longer than the winding structure shown in FIGS. 7 and 8.

これに対し、本実施の形態においては、図4に示すように、複数のコイル間を接続する配線(渡り線)を他のコイルと同じティースに巻付ける、すなわち、渡り線をコイルターンの一部としてスロット内に通している。これにより、ステータ1のコイルエンドが小型化される。また、長い渡り線がステータコア100の軸方向端面上に露出することによる絶縁性の低下が抑制される。さらには、渡り線が短くなることにより、生産性が向上する。   On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, a wiring (crossover wire) for connecting a plurality of coils is wound around the same teeth as other coils, that is, the crossover wire is used as one coil turn. It passes through the slot as a part. Thereby, the coil end of the stator 1 is reduced in size. In addition, a decrease in insulation due to exposure of the long connecting wire on the axial end surface of the stator core 100 is suppressed. Furthermore, productivity is improved by shortening the crossover.

なお、U相コイル111U〜118Uのターン数(巻数)の一例を表1に示す。   Table 1 shows an example of the number of turns (number of turns) of the U-phase coils 111U to 118U.

Figure 2008109796
Figure 2008109796

ここで、U相コイル113U2,114U2,115U2,116U2のターン数は、適宜変更可能であるが、典型的にはM=1である。M=1であっても、上記のように、回転電機を小型化し、絶縁性を確保し、生産性を向上させる効果を十分に得ることができる。   Here, the number of turns of the U-phase coils 113U2, 114U2, 115U2, and 116U2 can be changed as appropriate, but typically M = 1. Even if M = 1, as described above, the rotating electrical machine can be downsized, insulation can be ensured, and productivity can be sufficiently improved.

なお、U相コイル113U2,114U2,115U2,116U2のターン数は、それぞれ、コイル111U,112U,117U,118Uのターン数の半数以下(すなわち、M≦N/2)であることが好ましい。換言すると、U相コイル113U2,114U2,115U2,116U2のターン数は、それぞれ、U相コイル113U1,114U1,115U1,116U1のターン数以下であることが好ましい。   Note that the number of turns of U-phase coils 113U2, 114U2, 115U2, and 116U2 is preferably equal to or less than half the number of turns of coils 111U, 112U, 117U, and 118U (that is, M ≦ N / 2). In other words, the number of turns of U-phase coils 113U2, 114U2, 115U2, and 116U2 is preferably equal to or less than the number of turns of U-phase coils 113U1, 114U1, 115U1, and 116U1, respectively.

上記のようにすることで、電磁気的にはM=0の場合(すなわち、U相コイル113U,114U,115U,116UをU相コイル113U1,114U1,115U1,116U1のみによって構成する場合)と電磁気的に近似した巻線構造を得ることができる。したがって、巻線構造の電磁気的なバランスの変動を抑制しながら巻線構造の小型化を図ることができる。   With the above configuration, electromagnetically, when M = 0 (that is, when the U-phase coils 113U, 114U, 115U, and 116U are configured only by the U-phase coils 113U1, 114U1, 115U1, and 116U1) and electromagnetically, Can be obtained. Therefore, it is possible to reduce the size of the winding structure while suppressing fluctuations in the electromagnetic balance of the winding structure.

なお、本実施の形態に係る巻線構造においては、上記のように、直列コイルA,Bが、それぞれステータコア100の周方向において分離され、分離された部分の一方と他方とがステータコア100の径方向に対向するように配設されることで、上述した循環電流の問題(図7,図8の例)について、図12,図13に示す構造とほぼ同等の効果を期待することができる。   In the winding structure according to the present embodiment, as described above, series coils A and B are separated in the circumferential direction of stator core 100, and one of the separated portions and the other are the diameter of stator core 100. By being arranged so as to face each other, it is possible to expect substantially the same effect as the structure shown in FIGS. 12 and 13 with respect to the above-described problem of circulating current (examples of FIGS. 7 and 8).

また、本実施の形態に係る巻線構造においては、コイル巻取り時に巻回されるコイルの巻回方向が連続して同じ方向となる部分が存在するものの、上記のように、コイル直列コイルA,Bが、それぞれ、互いに逆向きに巻回された複数のコイルを含むようにすることで、コイル捻れの程度を低減する効果を期待できる。   Further, in the winding structure according to the present embodiment, although there is a portion in which the winding direction of the coil wound at the time of winding the coil is continuously in the same direction, as described above, the coil series coil A , B each include a plurality of coils wound in opposite directions, and an effect of reducing the degree of coil twist can be expected.

上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係る巻線構造は、ティース(たとえばティース100A〜100E)を有するステータコア100と、ステータコア100のティースに巻付けられるステータ巻線110とを備える。ステータ巻線110は直列コイルA(A1〜A4,A21,A22)および直列コイルB(B1〜B4,B21,B22)を有し、直列コイルA,Bは並列に接続される。直列コイルAは、U相コイル111U,112U,116U1,115U1を含み、U相コイル111U,112U,116U1,115U1は、この順で直列に接続される。U相コイル111U,112U,116U1,115U1は、ステータコア100の周方向において分離し、かつ、分離された一方と他方とがステータコア100の径方向に対向するように配置される。他方、直列コイルBは、U相コイル118U,117U,113U1,114U1を含み、U相コイル118U,117U,113U1,114U1は、この順で直列に接続される。U相コイル118U,117U,113U1,114U1は、ステータコア100の周方向において分離し、かつ、分離された一方と他方とがステータコア100の径方向に対向するように配置される。そして、U相コイル111U〜118Uは、ステータコア100の「第1部分」(U相端子120が位置する部分)から該部分とステータコア100の径方向に対向する「第2部分」(中性点Nが位置する部分)に向かって、電位の高い順に並ぶように配設される。   The above contents are summarized as follows. That is, the winding structure according to the present embodiment includes a stator core 100 having teeth (for example, teeth 100A to 100E) and a stator winding 110 wound around the teeth of the stator core 100. Stator winding 110 has series coil A (A1-A4, A21, A22) and series coil B (B1-B4, B21, B22), and series coils A and B are connected in parallel. Series coil A includes U-phase coils 111U, 112U, 116U1, and 115U1, and U-phase coils 111U, 112U, 116U1, and 115U1 are connected in series in this order. U-phase coils 111 </ b> U, 112 </ b> U, 116 </ b> U <b> 1, 115 </ b> U <b> 1 are separated in the circumferential direction of stator core 100, and one separated and the other are arranged so On the other hand, series coil B includes U-phase coils 118U, 117U, 113U1, and 114U1, and U-phase coils 118U, 117U, 113U1, and 114U1 are connected in series in this order. U-phase coils 118 </ b> U, 117 </ b> U, 113 </ b> U <b> 1, 114 </ b> U <b> 1 are separated in the circumferential direction of stator core 100, and one separated and the other are arranged to face each other in the radial direction of stator core 100. The U-phase coils 111U to 118U are formed from the “first portion” (portion where the U-phase terminal 120 is located) of the stator core 100 and “second portion” (neutral point N) facing the portion and the stator core 100 in the radial direction. Are arranged in order of increasing potential.

(実施の形態2)
図15は、実施の形態2に係る巻線構造を模式的に示した図である。また、図16は、図15に示される巻線構造を示した等価回路図である。図15,図16を参照して、本実施の形態に係る巻線構造は、実施の形態1に係る巻線構造の変形例であって、U相コイル112U,116U間を接続する渡り線、および、U相コイル117U,113U間を接続する渡り線を他のコイル用のティースに巻回することなくステータコア100の軸方向端面上に露出させたことを特徴とする。
(Embodiment 2)
FIG. 15 is a diagram schematically showing the winding structure according to the second embodiment. FIG. 16 is an equivalent circuit diagram showing the winding structure shown in FIG. Referring to FIGS. 15 and 16, the winding structure according to the present embodiment is a modification of the winding structure according to the first embodiment, and includes a connecting wire that connects between U-phase coils 112 </ b> U and 116 </ b> U, Further, the connecting wire connecting the U-phase coils 117U and 113U is exposed on the end surface in the axial direction of the stator core 100 without being wound around other coil teeth.

本実施の形態に係る巻線構造によっても、実施の形態1と同様に、循環電流の発生が抑制されるとともに、隣接するコイル間の電位差が低減された巻線構造が得られる。   The winding structure according to the present embodiment also provides a winding structure in which the generation of circulating current is suppressed and the potential difference between adjacent coils is reduced, as in the first embodiment.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の実施の形態1,2に係る巻線構造が設けられる回転電機を示した上面図である。It is the top view which showed the rotary electric machine provided with the coil | winding structure which concerns on Embodiment 1, 2 of this invention. 本発明の実施の形態1,2に係る巻線構造を示した図である。It is the figure which showed the coil | winding structure which concerns on Embodiment 1, 2 of this invention. 本発明の実施の形態1,2に係る巻線構造が設けられたステータを示した上面図である。It is the top view which showed the stator provided with the coil | winding structure which concerns on Embodiment 1, 2 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る巻線構造の詳細を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the detail of the coil | winding structure which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図4に示される巻線構造を示した等価回路図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram showing the winding structure shown in FIG. 4. 本発明の実施の形態1に係る巻線構造におけるコイルの巻回順について説明する図である。It is a figure explaining the winding order of the coil in the coil | winding structure which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図4に示される巻線構造と比較される1つの巻線構造の詳細を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the detail of one winding structure compared with the winding structure shown by FIG. 図7に示される巻線構造を示した等価回路図である。FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing the winding structure shown in FIG. 7. 図4に示される巻線構造と比較される他の巻線構造の詳細を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the detail of the other winding structure compared with the winding structure shown by FIG. 図9に示される巻線構造を示した等価回路図である。FIG. 10 is an equivalent circuit diagram showing the winding structure shown in FIG. 9. 巻線を形成する巻線機を示した図である。It is the figure which showed the winding machine which forms a coil | winding. 図4に示される巻線構造と比較されるさらに他の巻線構造の詳細を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the detail of the another winding structure compared with the winding structure shown by FIG. 図12に示される巻線構造を示した等価回路図である。FIG. 13 is an equivalent circuit diagram showing the winding structure shown in FIG. 12. 直列接続された各コイルの両端の電位を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the electric potential of the both ends of each coil connected in series. 本発明の実施の形態2に係る巻線構造の詳細を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the detail of the coil | winding structure which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図15に示される巻線構造を示した等価回路図である。FIG. 16 is an equivalent circuit diagram showing the winding structure shown in FIG. 15.

符号の説明Explanation of symbols

1 ステータ、2 ロータ、3 巻線、4 巻付け枠、100 ステータコア、110
ステータ巻線、110U〜118U,113U1,113U2,114U1,114U2,115U1,115U2,116U1,116U2 U相コイル、110V〜118V V相コイル、110W〜118W W相コイル、120U U相端子、120V V相端子、120W W相端子、200 起電力、300 循環電流、N 中性点。
1 Stator, 2 Rotor, 3 Winding, 4 Winding Frame, 100 Stator Core, 110
Stator winding, 110U to 118U, 113U1, 113U2, 114U1, 114U2, 115U1, 115U2, 116U1, 116U2 U phase coil, 110V to 118V V phase coil, 110W to 118W W phase coil, 120U U phase terminal, 120V V phase terminal , 120W W-phase terminal, 200 electromotive force, 300 circulating current, N neutral point.

Claims (5)

ティースを有するコア体と、
前記コア体のティースに巻付けられる巻線部とを備え、
前記巻線部は第1と第2コイル群を有し、
前記第1と第2コイル群は並列に接続され、
前記第1コイル群は第1から第4コイルを含み、
前記第1から第4コイルは、第1コイル、第2コイル、第3コイル、第4コイルの順に直列に接続され、
前記第1から第4コイルは、前記コア体の周方向において分離し、かつ、分離された一方と他方とが前記コア体の径方向に対向するように配置され、
前記第2コイル群は第5から第8コイルを含み、
前記第5から第8コイルは、第5コイル、第6コイル、第7コイル、第8コイルの順に直列に接続され、
前記第5から第8コイルは、前記コア体の周方向において分離し、かつ、分離された一方と他方とが前記コア体の径方向に対向するように配置され、
前記第1から第8コイルは、前記コア体の第1部分から該第1部分と前記コア体の径方向に対向する第2部分に向かって、電位の高い順に並ぶように配設される、回転電機の巻線構造。
A core body having teeth;
A winding portion wound around the teeth of the core body,
The winding portion has first and second coil groups,
The first and second coil groups are connected in parallel;
The first coil group includes first to fourth coils,
The first to fourth coils are connected in series in the order of the first coil, the second coil, the third coil, and the fourth coil,
The first to fourth coils are separated in the circumferential direction of the core body, and the separated one and the other are arranged so as to face each other in the radial direction of the core body,
The second coil group includes fifth to eighth coils,
The fifth to eighth coils are connected in series in the order of the fifth coil, the sixth coil, the seventh coil, and the eighth coil,
The fifth to eighth coils are separated in the circumferential direction of the core body, and the separated one and the other are arranged so as to face each other in the radial direction of the core body,
The first to eighth coils are arranged so as to be arranged in descending order of potential from a first portion of the core body toward a second portion facing the first portion in the radial direction of the core body. Winding structure of rotating electrical machines.
前記第1コイル群は、互いに逆向きに巻回される複数のコイルを含み、
前記第2コイル群は、互いに逆向きに巻回される複数のコイルを含む、請求項1に記載の回転電機の巻線構造。
The first coil group includes a plurality of coils wound in opposite directions to each other,
The winding structure of the rotating electrical machine according to claim 1, wherein the second coil group includes a plurality of coils wound in opposite directions.
第1から第8コイル間を接続する配線の一部が、前記第1から第8コイルの中の他のコイルと同じ前記ティースに巻付けられる、請求項1または請求項2に記載の回転電機の巻線構造。   3. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein a part of the wiring connecting the first to eighth coils is wound around the same tooth as the other coils in the first to eighth coils. Winding structure. 前記第1から第8コイル間を接続する配線における他のコイルと同じ前記ティースに巻付けられる部分の巻数は、該ティースに巻付けられる前記他のコイルの巻数以下である、請求項3に記載の回転電機の巻線構造。   The number of turns of the portion wound around the same tooth as the other coil in the wiring connecting the first to eighth coils is equal to or less than the number of turns of the other coil wound around the tooth. Winding structure of rotating electrical machines. 前記コア体の周方向にずれて形成された複数相の前記巻線部を備えた、請求項1から請求項4のいずれかに記載の回転電機の巻線構造。   The winding structure of the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a plurality of phases of the winding portions formed so as to be shifted in a circumferential direction of the core body.
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