JP2013207972A - Rotary electric machine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine which can decrease an insulation compensation level between coils when the coils of different phases are disposed in a same slot.SOLUTION: A stator 12 constituting a rotary electric machine includes a conductor 16 arranged in a plurality of slots 14. The conductor 16 consists of a U-phase coil 18, a V-phase coil 20, and a W-phase coil 22. The U-phase coil 18, the V-phase coil 20, and the W-phase coil 22 serially connects a first coil U1, V1, W1, a second coil U2, V2, W2, and a third coil U3, V3, W3 from each end part in a U-phase terminal 24 side, in a V-phase terminal side 28, and in a W-phase terminal side 30 toward a neutral point 26. When coils of heterogenous phases are arranged in the slot 14, an insulation compensation level of an insulation member 32 can be set lower by arranging the third coils U3, V3, and W3 which are closest to the neutral point 26, facing each other across an insulation member 32.

Description

本発明は、ステータのスロットに収納され回転磁界を発生させる導電部材を有し、電動機又は発電機として動作する回転電機に関する。   The present invention relates to a rotating electric machine that has a conductive member that is housed in a slot of a stator and generates a rotating magnetic field, and operates as an electric motor or a generator.

従来から、円環状に形成されたステータと、該ステータの中心部に回転自在に挿入されるロータとを有し、前記ステータのスロットに巻回された複数のコイルによって回転磁界を発生させ、前記ロータを回転させる回転電機が知られている。例えば、このような回転電機を高電圧で用いる場合には、複数のコイル間の電位差が大きくなるため、それに伴って、絶縁補償を行う必要がある。一般的に、上述したコイル間の電位差を抑えるために、同一のスロットに同相のコイルを配置して絶縁補償を行ったり、前記スロットに異相のコイルを配置する場合には、特許文献1及び2に開示されているように、前記コイルの間に絶縁部材を追加することで電位差の大きな異相のコイル間の絶縁補償を行っている。   Conventionally, it has a ring-shaped stator and a rotor that is rotatably inserted into the center of the stator, and a rotating magnetic field is generated by a plurality of coils wound around the stator slot, A rotating electrical machine that rotates a rotor is known. For example, when such a rotating electrical machine is used at a high voltage, the potential difference between a plurality of coils becomes large, and accordingly, it is necessary to perform insulation compensation. In general, in order to suppress the potential difference between the coils described above, in the case where an in-phase coil is arranged in the same slot to perform insulation compensation or a different-phase coil is arranged in the slot, Patent Documents 1 and 2 are used. Insulation compensation between coils of different phases having a large potential difference is performed by adding an insulating member between the coils.

また、特許文献3には、コイルの表面を覆う絶縁被膜層を厚くすることで、電位差に対する絶縁補償を行っている回転電機が開示されている。   Patent Document 3 discloses a rotating electrical machine that performs insulation compensation for a potential difference by increasing the thickness of an insulating coating layer that covers the surface of a coil.

実開昭63−146443号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-146443 特開2009−195004号公報JP 2009-195004 A 特開2010−183839号公報JP 2010-183839 A

しかしながら、上述した特許文献1〜3の従来技術においては、例えば、回転電機を高電圧化させる場合に、さらなる追加の絶縁部材が必要であったり、コイルの絶縁被膜層をさらに厚くする必要が生じる。その結果、絶縁部材が増加することでスロットを大きく形成する必要があり、一方、前記コイルの絶縁被膜層が厚くなることで、同一本数のコイルをスロットに配置しようとした場合にも、前記スロットを大きく形成する必要があるため、スロットを有するステータが大型化し、それに伴って、回転電機の大型化を招くこととなる。   However, in the above-described prior arts of Patent Documents 1 to 3, for example, when the rotating electrical machine is increased in voltage, a further additional insulating member is required, or the insulating coating layer of the coil needs to be further thickened. . As a result, it is necessary to form a larger slot by increasing the number of insulating members. On the other hand, when the same number of coils are to be arranged in the slot due to a thicker insulating coating layer of the coil, the slot is required. Therefore, the size of the stator having the slot is increased, and accordingly, the rotating electrical machine is increased in size.

また、スロット内における絶縁部材の数量や厚さを増加させることで、相対的にコイルの断面積が減少し、前記コイルの発熱量が多くなるという問題が生じる。さらに、一般的に、上述したような絶縁部材は熱を通しにくいため、コイルで発生した熱を効率的に逃がすことが難しいという問題がある。   Further, by increasing the number and thickness of the insulating members in the slot, there arises a problem that the sectional area of the coil is relatively reduced and the amount of heat generated by the coil is increased. Furthermore, in general, since the insulating member as described above is difficult to pass heat, there is a problem that it is difficult to efficiently release the heat generated in the coil.

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、装置を大型化させることなく、異なる相のコイルが同一のスロット内に配置された場合におけるコイル間の絶縁補償レベルを低下させることが可能な回転電機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and reduces the insulation compensation level between coils when coils of different phases are arranged in the same slot without increasing the size of the apparatus. An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine capable of performing the above.

前記の目的を達成するために、本発明は、複数のスロットを有したステータと、前記スロット内に異なる相のコイルが配置される回転電機であって、
前記異なる相のコイルは、中点側に位置する第1のコイルと、
前記中点とは反対側に位置する第2のコイルと、
をそれぞれ備え、
前記スロット内において、前記第1のコイル同士が隣接するように配置されることを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides a rotating electrical machine in which a stator having a plurality of slots and coils of different phases are disposed in the slots,
The coils of the different phases are a first coil located on the middle point side,
A second coil located on the opposite side of the midpoint;
Each with
In the slot, the first coils are arranged adjacent to each other.

本発明によれば、異なる相のコイルがステータのスロットに配置される回転電機において、前記異なる相のコイルが、中点側に位置する第1のコイルと、前記中点とは反対側に位置する第2のコイルとからそれぞれ構成され、前記スロット内において、一方の異なる相のコイルにおける第1のコイルと、他方の異なる相のコイルにおける第1のコイルとが隣接するように配置される。   According to the present invention, in the rotating electric machine in which coils of different phases are arranged in the slots of the stator, the coils of different phases are located on the side opposite to the middle point, the first coil located on the middle point side. In the slot, the first coil in one different phase coil and the first coil in the other different phase coil are arranged adjacent to each other.

従って、中点側に設けられ電圧の低い第1のコイル同士を隣接配置することで、電圧の高い第2のコイル同士を隣接配置した場合と比較し、両者の間の電位差を小さくすることができるため、異なる相のコイル間における絶縁補償レベルを低下させることができる。その結果、従来技術に係る回転電機のように、絶縁を行う絶縁部材の厚さが必要以上に厚くなったり、新たな別の絶縁部材を追加したり、さらには、コイルの絶縁被膜を厚くする必要がないため、スロットにおけるコイルの断面積を相対的に増加させることができ、それに伴って、回転電機の小型化を図ることができると共に、コイルで発生した熱を効率的に放熱させることができる。   Therefore, by arranging the first coils having a low voltage adjacent to each other on the middle point side, the potential difference between the two can be reduced compared to the case where the second coils having a high voltage are arranged adjacent to each other. Therefore, the insulation compensation level between coils of different phases can be reduced. As a result, as in the conventional rotating electrical machine, the thickness of the insulating member to be insulated becomes thicker than necessary, another new insulating member is added, and the insulating film of the coil is made thicker. Since there is no need, the cross-sectional area of the coil in the slot can be relatively increased, and accordingly, the rotating electrical machine can be reduced in size and the heat generated in the coil can be efficiently radiated. it can.

また、スロットは、異なる相のコイルが配置される第1スロットと、
同一の相のコイルが配置される第2スロットと、
を備え、
前記第2スロットには、前記第2のコイルを配置するとよい。
The slot includes a first slot in which coils of different phases are disposed,
A second slot in which coils of the same phase are arranged;
With
The second coil may be disposed in the second slot.

これにより、中点とは反対側に位置し電圧の高い第2のコイルを、同一の相が配置される第2スロットに配置することで、電位差の大きくなる第2のコイル同士を絶縁することなく同一のスロットに配置することができると共に、異なる相であり電位差の小さな第1のコイル同士を、第2スロットとは別の第1スロットに隣接して配置することが可能となる。   In this way, the second coil that is located on the opposite side of the midpoint and has a high voltage is disposed in the second slot in which the same phase is disposed to insulate the second coils that have a large potential difference from each other. The first coils having different phases and small potential differences can be arranged adjacent to the first slot different from the second slot.

さらに、スロット内に異なる相のコイルと同一の相のコイルとをそれぞれ複数備え、前記異なる相のコイル及び前記同一の相のコイルを、隣接するコイル同士の電位差が小さくなるように順に配置するとよい。これにより、スロット内に複数設けられたコイルは、互いに隣接したコイル同士の電位差が順に小さくなるように配置されているため、隣接配置されたコイル同士の電位差を抑制することができると共に、該コイルに対してさらに隣接した別のコイル同士の電位差も抑制することができるため、前記複数のコイル間の電位差をそれぞれ抑制することで絶縁補償のレベルを低下させることができる。   Further, a plurality of coils of different phases and coils of the same phase may be provided in the slot, and the coils of the different phases and the coils of the same phase may be arranged in order so that the potential difference between adjacent coils becomes small. . As a result, the plurality of coils provided in the slot are arranged so that the potential difference between adjacent coils decreases in order, so that the potential difference between adjacent coils can be suppressed, and the coils Further, since the potential difference between adjacent coils can be suppressed, the level of insulation compensation can be reduced by suppressing the potential difference between the plurality of coils.

さらにまた、スロット内に異なる相のコイルと同一の相のコイルとをそれぞれ複数備え、前記異なる相のコイル及び前記同一の相のコイルを、隣接するコイル同士の電位差が、前記異なる相のコイルと前記同一の相のコイルとの隣接部位から離間する方向に向かって順に大きくなるように順に配置するとよい。これにより、スロット内に複数設けられたコイルは、互いに隣接したコイル同士の電位差が、隣接部位から互いに離間する方向に向かって順に大きくなるため、隣接配置されたコイル同士の電位差を抑制することができると共に、隣接部位から離間し該コイルに対してさらに隣接した別のコイル同士の電位差も抑制することができるため、前記複数のコイル間の電位差をそれぞれ抑制することで絶縁補償のレベルを低下させることができる。   Furthermore, a plurality of coils of different phases and coils of the same phase are provided in the slots, and the potential difference between adjacent coils of the coils of the different phases and the coils of the same phase is different from that of the coils of the different phases. It is good to arrange in order so that it may become large sequentially toward the direction away from the adjacent part with the coil of the same phase. As a result, in the coils provided in the slot, the potential difference between adjacent coils gradually increases in the direction away from each other from the adjacent portion, so that the potential difference between adjacent coils can be suppressed. In addition, since the potential difference between other coils that are separated from the adjacent part and further adjacent to the coil can be suppressed, the level of insulation compensation is reduced by suppressing the potential difference between the plurality of coils. be able to.

またさらに、第1のコイル同士の間に絶縁部材を設けることにより、電位差が小さいため、前記絶縁部材による絶縁補償のレベルを抑えることが可能となる。   Furthermore, since the potential difference is small by providing an insulating member between the first coils, the level of insulation compensation by the insulating member can be suppressed.

本発明によれば、以下の効果が得られる。   According to the present invention, the following effects can be obtained.

すなわち、異なる相のコイルがステータのスロットに配置される回転電機において、前記異なる相のコイルが、中点側に位置する第1のコイルと、前記中点とは反対側に位置する第2のコイルとからそれぞれ構成され、前記スロット内において、一方の異なる相のコイルにおける第1のコイルと、他方の異なる相のコイルにおける第1のコイルとが隣接するように配置することにより、前記第1のコイル間における電位差を小さくすることができる。その結果、異なる相のコイル間における絶縁補償のレベルを低下させることができ、従来技術に係る回転電機のように、絶縁を行う絶縁部材の厚さが必要以上に厚くなったり、新たな別の絶縁部材を追加したり、さらには、コイルの絶縁被膜を厚くする必要がないため、スロットにおけるコイルの断面積を相対的に増加させ、回転電機の小型化を図ることが可能となる。   That is, in the rotating electrical machine in which coils of different phases are arranged in the slots of the stator, the coils of different phases are the first coil located on the middle point side and the second coil located on the opposite side to the middle point. In the slot, the first coil in one different phase coil and the first coil in the other different phase coil are arranged so as to be adjacent to each other. The potential difference between the coils can be reduced. As a result, the level of insulation compensation between coils of different phases can be reduced, and the insulation member for insulation becomes thicker than necessary as in the rotating electric machine according to the prior art, Since it is not necessary to add an insulating member or further increase the thickness of the insulating coating of the coil, it is possible to relatively increase the cross-sectional area of the coil in the slot and reduce the size of the rotating electrical machine.

本発明の実施の形態に係る回転電機を構成する導電体の回路図である。It is a circuit diagram of the conductor which comprises the rotary electric machine which concerns on embodiment of this invention. 回転電機を構成するステータのスロットに対する導電体のU相コイル、V相コイル、W相コイルの配置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows arrangement | positioning of the U phase coil of a conductor, the V phase coil, and the W phase coil with respect to the slot of the stator which comprises a rotary electric machine. 図2の導電体の配置を変更した変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification which changed arrangement | positioning of the conductor of FIG.

本発明に係る回転電機について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Preferred embodiments of a rotating electrical machine according to the present invention will be given and described in detail below with reference to the accompanying drawings.

この回転電機10は、例えば、3相交流ブラシレス式モータであり、円環状のステータ12(図2参照)のスロット14に複数の導電体16が装着される。   The rotating electrical machine 10 is, for example, a three-phase AC brushless motor, and a plurality of conductors 16 are mounted in slots 14 of an annular stator 12 (see FIG. 2).

導電体16は、図1に示されるように、U相コイル18、V相コイル20、W相コイル22が互いにY字結線されて形成される。   As shown in FIG. 1, the conductor 16 is formed by connecting a U-phase coil 18, a V-phase coil 20, and a W-phase coil 22 to each other in a Y shape.

U相コイル18は、図示しない電力源から電力の供給されるU相端子24が接続され、該U相端子24の接続される一端部から他端部に向かって第1〜第3コイルU1、U2、U3が直列に接続されている。そして、U相コイル18の他端部には中性点26が接続される。   The U-phase coil 18 is connected to a U-phase terminal 24 to which power is supplied from a power source (not shown), and the first to third coils U1 from one end to the other end connected to the U-phase terminal 24, U2 and U3 are connected in series. A neutral point 26 is connected to the other end of the U-phase coil 18.

V相コイル20は、図示しない電力源から電力の供給されるV相端子28が接続され、該V相端子28の接続される一端部から他端部に向かって第1〜第3コイルV1、V2、V3が直列に接続されている。一方、V相コイル20の他端部には中性点26が接続される。   The V-phase coil 20 is connected to a V-phase terminal 28 to which power is supplied from a power source (not shown), and the first to third coils V1, from one end to the other end connected to the V-phase terminal 28, V2 and V3 are connected in series. On the other hand, a neutral point 26 is connected to the other end of the V-phase coil 20.

W相コイル22は、図示しない電力源から電力の供給されるW相端子30が接続され、該W相端子30の接続される一端部から他端部に向かって第1〜第3コイルW1、W2、W3が直列に接続され、前記W相コイル22の他端部には中性点26が接続される。   The W-phase coil 22 is connected to a W-phase terminal 30 to which power is supplied from a power source (not shown), and the first to third coils W1, from one end to which the W-phase terminal 30 is connected, toward the other end. W2 and W3 are connected in series, and a neutral point 26 is connected to the other end of the W-phase coil 22.

すなわち、U相コイル18、V相コイル20、W相コイル22は、その他端部が中性点26を介して互いに接続されると共に、電力の供給されるU相端子24、V相端子28、W相端子30側に配置される第1コイルU1、V1、W1が最も電圧が高く、中性点26側に向かって第2コイルU2、V2、W2、第3コイルU3、V3、W3の順番で電圧が段階的に小さくなる。換言すれば、U相コイル18、V相コイル20、W相コイル22において、第3コイルU3、V3、W3が最も低電圧となる。   That is, the U-phase coil 18, V-phase coil 20, and W-phase coil 22 are connected to each other at the other end via a neutral point 26, and the U-phase terminal 24, V-phase terminal 28, The first coils U1, V1, and W1 arranged on the W-phase terminal 30 side have the highest voltage, and the second coils U2, V2, and W2, and the third coils U3, V3, and W3 are ordered toward the neutral point 26 side. The voltage decreases step by step. In other words, in the U-phase coil 18, the V-phase coil 20, and the W-phase coil 22, the third coils U3, V3, and W3 have the lowest voltage.

次に、ステータ12の各スロットに対するU相コイル18、V相コイル20、W相コイル22の配置について、図2を参照しながら説明する。なお、この図2は、ステータ12の軸方向と直交する断面を直線状に展開した模式図である。また、各スロット14(14a〜14e)には、それぞれ8本のコイルが配置されるものとする。   Next, the arrangement of the U-phase coil 18, the V-phase coil 20, and the W-phase coil 22 in each slot of the stator 12 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram in which a cross section orthogonal to the axial direction of the stator 12 is developed linearly. In addition, it is assumed that eight coils are disposed in each slot 14 (14a to 14e).

先ず、第2スロット14bには、U相コイル18において最もU相端子24となる第1コイルU1のみが配置される。すなわち、第2スロット14bには、同一の相であるU相コイル18の第1コイルのみが配置されている。この第1コイルU1は、第2スロット14bに対して8本配置され、同相であるため該第1コイルU1の間に絶縁部材32を設ける必要がない。   First, only the first coil U1 that is the U-phase terminal 24 in the U-phase coil 18 is disposed in the second slot 14b. That is, only the first coil of the U-phase coil 18 that is the same phase is disposed in the second slot 14b. Eight first coils U1 are arranged with respect to the second slot 14b and are in phase, so there is no need to provide an insulating member 32 between the first coils U1.

次に、第2スロット14bに隣接する第1スロット14aには、U相コイル18における第2及び第3コイルU2、U3と、W相コイル22における第2及び第3コイルW2、W3とが配置される。なお、第1スロット14aにおける外周側(矢印A方向)にU相コイル18が配置され、前記第1スロット14aにおける内周側(矢印B方向)にW相コイル22が配置される。   Next, in the first slot 14a adjacent to the second slot 14b, the second and third coils U2, U3 in the U-phase coil 18 and the second and third coils W2, W3 in the W-phase coil 22 are arranged. Is done. The U-phase coil 18 is disposed on the outer peripheral side (arrow A direction) of the first slot 14a, and the W-phase coil 22 is disposed on the inner peripheral side (arrow B direction) of the first slot 14a.

この第1スロット14aでは、その内部に配置されるU相コイル18とW相コイル22とが異相であるため、その第1スロット14aの長手方向(矢印A、B方向)に沿った略中央部となる境界部位に絶縁部材32が設けられる。絶縁部材32は、例えば、セルロース系の電気絶縁材料で形成された絶縁紙から形成され、第1スロット14aの長手方向と直交するように配置される。   In the first slot 14a, since the U-phase coil 18 and the W-phase coil 22 disposed in the first slot 14a are out of phase, the substantially central portion along the longitudinal direction (arrow A, B direction) of the first slot 14a. An insulating member 32 is provided at the boundary portion. The insulating member 32 is made of, for example, insulating paper made of a cellulosic electric insulating material, and is disposed so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the first slot 14a.

また、U相コイル18とW相コイル22とは、異相であるため、絶縁部材32を挟んで配置される前記U相コイル18と前記W相コイル22との間の電位差が小さくなるように配置される。具体的には、U相コイル18及びW相コイル22では、それぞれ中性点26に最も近い位置に配置された第3コイルU3、W3が絶縁部材32に隣接するようにそれぞれ配置され、該第3コイルU3、W3と比較し、U相端子24、W相端子30側に形成され電圧の高い第2コイルU2、W2がそれぞれ前記第3コイルU3、W3に対して外周側(矢印A方向)、内周側(矢印B方向)に配置される。   Further, since the U-phase coil 18 and the W-phase coil 22 are in different phases, the U-phase coil 18 and the W-phase coil 22 are arranged so that the potential difference between the U-phase coil 18 and the W-phase coil 22 is small. Is done. Specifically, in the U-phase coil 18 and the W-phase coil 22, the third coils U3 and W3 arranged at positions closest to the neutral point 26 are arranged so as to be adjacent to the insulating member 32, respectively. Compared with the three coils U3 and W3, the second coils U2 and W2, which are formed on the U-phase terminal 24 and W-phase terminal 30 side and have higher voltages, are on the outer peripheral side (in the direction of arrow A) with respect to the third coils U3 and W3, respectively. , Arranged on the inner peripheral side (arrow B direction).

すなわち、最も電圧の低い第3コイルU3と第3コイルW3とを隣接するように配置することで、U相コイル18とW相コイル22との間の電位差を小さく抑えることができるため、その間に設けられる絶縁部材32の絶縁補償を最小限のレベル(例えば、厚さ寸法)で対応することができる。   That is, by arranging the third coil U3 and the third coil W3 having the lowest voltage so as to be adjacent to each other, the potential difference between the U-phase coil 18 and the W-phase coil 22 can be kept small. The insulation compensation of the provided insulating member 32 can be handled with a minimum level (for example, a thickness dimension).

また、第3コイルU3の外周側(矢印A方向)に、U相コイル18において2番目に電圧の低い第2コイルU2を配置し、一方、第3コイルW3の内周側(矢印B方向)に、W相コイル22において2番目に電圧の低い第2コイルW2を配置することで、絶縁部材32を中心とし、且つ、該絶縁部材32に対して略同一の離間距離で第2コイルU2、W2が配置される。そのため、第3コイルU3、W3のみならず、該第3コイルU3、W3に隣接配置された第2コイルU2、W2同士の電位差も抑制することができるため、前記第2コイルU2、W2の電位差に起因して絶縁部材32の絶縁補償レベルを高める必要がなく、該絶縁補償レベルを抑制可能となる。   Further, the second coil U2 having the second lowest voltage in the U-phase coil 18 is disposed on the outer peripheral side (arrow A direction) of the third coil U3, while the inner peripheral side (arrow B direction) of the third coil W3. In addition, by disposing the second coil W2 having the second lowest voltage in the W-phase coil 22, the second coil U2, centered on the insulating member 32, and at substantially the same distance from the insulating member 32, W2 is arranged. Therefore, since not only the third coils U3 and W3 but also the potential difference between the second coils U2 and W2 disposed adjacent to the third coils U3 and W3 can be suppressed, the potential difference between the second coils U2 and W2 can be suppressed. Therefore, it is not necessary to increase the insulation compensation level of the insulating member 32, and the insulation compensation level can be suppressed.

一方、第2スロット14bに隣接する第3スロット14cには、U相コイル18における第2及び第3コイルU2、U3と、V相コイル20における第2及び第3コイルV2、V3とが配置される。第3スロット14cでは、その内部に配置されるU相コイル18とV相コイル20とが異相であるため、第1スロット14aと同様に、その第3スロット14cの長手方向(矢印A、B方向)に沿った略中央部に絶縁部材32が設けられる。なお、絶縁部材32は、第1スロット14aに設けられたものと同様のものが用いられる。   On the other hand, in the third slot 14c adjacent to the second slot 14b, the second and third coils U2, U3 in the U-phase coil 18 and the second and third coils V2, V3 in the V-phase coil 20 are arranged. The In the third slot 14c, since the U-phase coil 18 and the V-phase coil 20 disposed in the third slot 14c are out of phase, the longitudinal direction of the third slot 14c (directions of arrows A and B) is the same as the first slot 14a. The insulating member 32 is provided at a substantially central portion along the line. The insulating member 32 is the same as that provided in the first slot 14a.

また、U相コイル18とV相コイル20とは、異相であるため、絶縁部材32を挟んで配置される前記U相コイル18と前記V相コイル20との間の電位差が小さくなるように配置される。具体的には、U相コイル18及びV相コイル20では、それぞれ中性点26に近い位置に配置された第3コイルU3、V3が絶縁部材32に隣接するように配置され、該第3コイルU3、V3と比較し、U相端子24、V相端子28側に形成され電圧の高い第2コイルU2、V2がそれぞれ前記第3コイルU3、V3に対して内周側(矢印B方向)、外周側(矢印A方向)に配置される。   Further, since the U-phase coil 18 and the V-phase coil 20 are in different phases, they are arranged so that the potential difference between the U-phase coil 18 and the V-phase coil 20 arranged with the insulating member 32 interposed therebetween is small. Is done. Specifically, in the U-phase coil 18 and the V-phase coil 20, the third coils U3 and V3 arranged at positions close to the neutral point 26 are arranged so as to be adjacent to the insulating member 32, and the third coil. Compared with U3 and V3, the second coils U2 and V2 formed on the U-phase terminal 24 and V-phase terminal 28 side are higher in voltage than the third coils U3 and V3, respectively (in the direction of arrow B). Arranged on the outer peripheral side (arrow A direction).

すなわち、最も電圧の低い第3コイルU3と第3コイルV3とを隣接するように配置することで、U相コイル18とW相コイル22との間の電位差を小さく抑えることができるため、その間に設けられる絶縁部材32の絶縁補償を最小限のレベル(例えば、厚さ寸法)として対応することが可能となる。   That is, by arranging the third coil U3 and the third coil V3 having the lowest voltage so as to be adjacent to each other, the potential difference between the U-phase coil 18 and the W-phase coil 22 can be kept small. It becomes possible to cope with insulation compensation of the provided insulating member 32 as a minimum level (for example, thickness dimension).

また、第3コイルU3の内周側(矢印B方向)に、U相コイル18において2番目に電圧の低い第2コイルU2を配置し、一方、第3コイルV3の外周側(矢印A方向)に、V相コイル20において2番目に電圧の低い第2コイルV2を配置することで、絶縁部材32を中心とし、且つ、該絶縁部材32に対して略同一の離間距離で第2コイルU2、V2が配置されるため、前記第3コイルU3、V3のみならず、隣接配置された第2コイルU2、V2同士の電位差も抑制することができる。その結果、第2コイルU2、V2の電位差に起因して絶縁部材32の絶縁補償レベルが高くなってしまうことが防止される。   The second coil U2 having the second lowest voltage in the U-phase coil 18 is arranged on the inner peripheral side (arrow B direction) of the third coil U3, while the outer periphery side (arrow A direction) of the third coil V3. In addition, the second coil V2 having the second lowest voltage in the V-phase coil 20 is arranged so that the second coil U2 is centered on the insulating member 32 and at substantially the same distance from the insulating member 32. Since V2 is arranged, not only the third coils U3 and V3 but also the potential difference between the adjacent second coils U2 and V2 can be suppressed. As a result, an increase in the insulation compensation level of the insulating member 32 due to the potential difference between the second coils U2 and V2 is prevented.

なお、上述した実施の形態では、第1スロット14aにおけるU相コイル18とW相コイル22との配置、第3スロット14cにおけるU相コイル18とV相コイル20との配置について説明したが、上述した配置関係に限定されるものではなく、U相コイル18、V相コイル20、W相コイル22のうちのいずれか2相を、同一のスロット14に異相として配置する際に、中性点26側に設けられた第3コイルU3、V3、W3同士を最も絶縁部材32側とし、電圧が高くなる第2コイルU2、V2、W2、第1コイルU1、V1、W1の順番で、前記絶縁部材32から離間するように順番に配置すればよい。   In the above-described embodiment, the arrangement of the U-phase coil 18 and the W-phase coil 22 in the first slot 14a and the arrangement of the U-phase coil 18 and the V-phase coil 20 in the third slot 14c have been described. The neutral point 26 is not limited to the arrangement relationship, and any two phases of the U-phase coil 18, the V-phase coil 20, and the W-phase coil 22 are arranged as different phases in the same slot 14. The third coils U3, V3, and W3 provided on the side are the most insulating member 32 side, and the insulating members are in the order of the second coils U2, V2, W2, and the first coils U1, V1, and W1 that increase the voltage. What is necessary is just to arrange | position in order so that it may space apart from 32.

なお、第3スロット14cに隣接した第Nスロット14dには、V相コイル20において最もV相端子28となる第1コイルV1のみが配置される。すなわち、第Nスロット14dには、同一の相であるV相コイル20の第1コイルV1のみが配置されている。さらに隣接する第N+1スロット14eには、その外周側(矢印A方向)にW相コイル22の第2及び第3コイルW2、W3が配置され、内周側(矢印B方向)にV相コイル20の第2及び第3コイルV2、V3が配置される。この場合も、絶縁部材32を挟んで第3コイルV3、W3同士が隣接するように配置されている。   In the Nth slot 14d adjacent to the third slot 14c, only the first coil V1 that is the most V-phase terminal 28 in the V-phase coil 20 is disposed. That is, only the first coil V1 of the V-phase coil 20 that is the same phase is disposed in the Nth slot 14d. Further, in the adjacent N + 1th slot 14e, the second and third coils W2, W3 of the W-phase coil 22 are arranged on the outer peripheral side (arrow A direction), and the V-phase coil 20 on the inner peripheral side (arrow B direction). The second and third coils V2, V3 are arranged. Also in this case, the third coils V3 and W3 are arranged adjacent to each other with the insulating member 32 interposed therebetween.

以上のように、本実施の形態では、3相のU相コイル18、V相コイル20、W相コイル22からなる導電体16を有した回転電機10において、ステータ12のスロット14に異相のコイルを配置する際、絶縁部材32を挟んで一方のコイルと他方のコイルとを配置すると共に、前記コイルにおける中性点26に最も近い第3コイルU3、V3、W3を前記絶縁部材32に隣接するように配置する。これにより、最も電圧の低い第3コイルU3、V3、W3を絶縁部材32を挟んで隣接して配置することで、異相となるU相コイル18、V相コイル20、W相コイル22の間の電位差を抑制できるため、前記絶縁部材32に要求される絶縁補償レベルを最小限とすることができる。   As described above, in the present embodiment, in the rotating electrical machine 10 having the conductor 16 including the three-phase U-phase coil 18, the V-phase coil 20, and the W-phase coil 22, coils of different phases are placed in the slots 14 of the stator 12. , One coil and the other coil are arranged with the insulating member 32 in between, and the third coils U3, V3, W3 closest to the neutral point 26 in the coil are adjacent to the insulating member 32. Arrange as follows. Accordingly, the third coils U3, V3, and W3 having the lowest voltage are disposed adjacent to each other with the insulating member 32 interposed therebetween, so that the U-phase coil 18, the V-phase coil 20, and the W-phase coil 22 that are out of phase are arranged. Since the potential difference can be suppressed, the insulation compensation level required for the insulating member 32 can be minimized.

そのため、従来技術に係る回転電機のように、絶縁部材の厚さが必要以上に厚くなったり、新たな別の絶縁部材を追加したり、さらには、コイルの絶縁被膜を厚くする必要が生じることがないため、絶縁部材32及び導電体16の小型化に伴って、スロット14における導電体16の断面積を相対的に増加させることができる。その結果、導電体16をより効率的にスロット14に配置でき、それに伴って、回転電機10の小型化を図ることができると共に、前記導電体16で発生した熱を効率的に放熱させることができる。   For this reason, it is necessary to increase the thickness of the insulating member more than necessary, to add another new insulating member, and to increase the thickness of the insulating film of the coil, as in the conventional rotating electrical machine. Therefore, as the insulating member 32 and the conductor 16 are reduced in size, the cross-sectional area of the conductor 16 in the slot 14 can be relatively increased. As a result, the conductor 16 can be arranged in the slot 14 more efficiently, and accordingly, the rotating electrical machine 10 can be reduced in size and the heat generated in the conductor 16 can be efficiently radiated. it can.

また、U相コイル18、V相コイル20、W相コイル22において、最も電圧の高い第1コイルU1、V1、W1は、異相となるコイルと組み合わせることなく、同相のコイルのみで同一のスロット14(第2スロット14b、第Nスロット14d)に配置するとよい。これにより、同相であるためスロット14内に絶縁部材32を設ける必要がなく、異相となる別のコイルを前記スロット14とは別のスロットへと配置することが可能となる。   In the U-phase coil 18, the V-phase coil 20, and the W-phase coil 22, the first coils U 1, V 1, and W 1 having the highest voltage are not combined with coils having different phases, and only the coils in the same phase are used in the same slot 14. It may be arranged in (second slot 14b, Nth slot 14d). Accordingly, since the phase is the same, there is no need to provide the insulating member 32 in the slot 14, and another coil having a different phase can be arranged in a slot different from the slot 14.

すなわち、同一のスロット14に対して、電圧が高く、且つ、異相となる第1コイルU1、V1、W1同士を配置した場合に懸念させる電位差の増加が防止され、それに伴って、絶縁補償のレベルを高くする必要がないため、例えば、絶縁部材32の厚さや数量の増加を防止することが可能となる。   That is, an increase in potential difference that is a concern when the first coils U1, V1, and W1 having high voltages and different phases are arranged in the same slot 14 is prevented, and accordingly, the level of insulation compensation is reduced. Therefore, for example, it is possible to prevent an increase in the thickness or quantity of the insulating member 32.

また、図3に示す変形例に係る回転電機50では、U相コイル18における第1〜第3コイルU1、U2、U3と、V相コイル20における第1〜第3コイルV1、V2、V3をそれぞれ同一のスロット52に配置している。この場合、U相コイル18とV相コイル20とが異相であるため、その境界部位に絶縁部材32が設けられると共に、前記絶縁部材32を挟んで、最も中性点26側であり電圧の低い第3コイルU3、V3が隣接するように設けられ、第1コイルU1が最も内周側(矢印B方向)、第1コイルV1が最も外周側(矢印A方向)となるようにそれぞれ配置される。   3, the first to third coils U1, U2, U3 in the U-phase coil 18 and the first to third coils V1, V2, V3 in the V-phase coil 20 are provided. Each of them is arranged in the same slot 52. In this case, since the U-phase coil 18 and the V-phase coil 20 are out of phase, an insulating member 32 is provided at the boundary portion, and the neutral member 26 side is the lowest and the voltage is low across the insulating member 32. The third coils U3 and V3 are provided so as to be adjacent to each other, and the first coil U1 is disposed on the innermost side (arrow B direction) and the first coil V1 is disposed on the outermost side (arrow A direction). .

これにより、最も電圧の高い第1コイルV1を、絶縁部材32から最も離れたスロット52の外周側(矢印A方向)、第1コイルU1を内周側(矢印B方向)に配置しているため、前記絶縁部材32の絶縁補償に影響を及ぼすことがなく、該絶縁補償のレベルを高めずに絶縁することが可能となる。   Accordingly, the first coil V1 having the highest voltage is arranged on the outer peripheral side (arrow A direction) of the slot 52 farthest from the insulating member 32, and the first coil U1 is arranged on the inner peripheral side (arrow B direction). Insulation compensation of the insulation member 32 is not affected, and insulation can be performed without increasing the level of insulation compensation.

なお、本発明に係る回転電機は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。   In addition, the rotating electrical machine according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

10、50…回転電機 12…ステータ
14、52…スロット 14a…第1スロット
14b…第2スロット 14c…第3スロット
14d…第Nスロット 14e…第N+1スロット
16…導電体 18…U相コイル
20…V相コイル 22…W相コイル
24…U相端子 26…中性点
28…V相端子 30…W相端子
32…絶縁部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 50 ... Rotary electric machine 12 ... Stator 14, 52 ... Slot 14a ... 1st slot 14b ... 2nd slot 14c ... 3rd slot 14d ... Nth slot 14e ... N + 1 slot 16 ... Conductor 18 ... U-phase coil 20 ... V-phase coil 22 ... W-phase coil 24 ... U-phase terminal 26 ... Neutral point 28 ... V-phase terminal 30 ... W-phase terminal 32 ... Insulating member

Claims (5)

複数のスロットを有したステータと、前記スロット内に異なる相のコイルが配置される回転電機であって、
前記異なる相のコイルは、中点側に位置する第1のコイルと、
前記中点とは反対側に位置する第2のコイルと、
をそれぞれ備え、
前記スロット内において、前記第1のコイル同士が隣接するように配置されることを特徴とする回転電機。
A rotating electric machine in which a stator having a plurality of slots and coils of different phases are arranged in the slots,
The coils of the different phases are a first coil located on the middle point side,
A second coil located on the opposite side of the midpoint;
Each with
The rotating electrical machine, wherein the first coils are arranged adjacent to each other in the slot.
請求項1記載の回転電機において、
前記スロットは、前記異なる相のコイルが配置される第1スロットと、
同一の相のコイルが配置される第2スロットと、
を備え、
前記第2スロットには、前記第2のコイルが配置されることを特徴とする回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein
The slot includes a first slot in which the coils of different phases are disposed;
A second slot in which coils of the same phase are arranged;
With
The rotating electrical machine, wherein the second coil is disposed in the second slot.
請求項1又は2記載の回転電機において、
前記スロット内に前記異なる相のコイルと前記同一の相のコイルとをそれぞれ複数備え、前記異なる相のコイル及び前記同一の相のコイルは、隣接するコイル同士の電位差が小さくなるように順に配置されることを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
A plurality of the different phase coils and the same phase coil are provided in the slot, and the different phase coils and the same phase coil are sequentially arranged so that a potential difference between adjacent coils is reduced. Rotating electric machine characterized by that.
請求項1又は2記載の回転電機において、
前記スロット内に前記異なる相のコイルと前記同一の相のコイルとをそれぞれ複数備え、前記異なる相のコイル及び前記同一の相のコイルは、隣接するコイル同士の電位差が、前記異なる相のコイルと前記同一の相のコイルとの境界から離間する方向に向かって順に大きくなるように順に配置されることを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The slot includes a plurality of different phase coils and the same phase coil, and the different phase coil and the same phase coil are different in potential difference between adjacent coils from the different phase coils. The rotating electrical machine is arranged in order so as to increase sequentially in a direction away from a boundary with the coil of the same phase.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転電機において、
前記第1のコイル同士の間には、絶縁部材が設けられることを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4,
An electric rotating machine, wherein an insulating member is provided between the first coils.
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