JP2021170886A

JP2021170886A - Stator of rotary electric machine

Info

Publication number: JP2021170886A
Application number: JP2020073486A
Authority: JP
Inventors: 智則佐々木; Tomonori Sasaki; 満季浅井; Mitsuki Asai; 康佐竹; Yasushi Satake; 峻史水野; Takashi Mizuno; 謙太清水; Kenta Shimizu; 敬太宮重; Keita MIYASHIGE
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2020-04-16
Filing date: 2020-04-16
Publication date: 2021-10-28

Abstract

To provide a stator of a rotary electric machine capable of reducing a coil end height.SOLUTION: A stator of a rotary electric machine includes distributed winding coils 91, 92, 93 for each phase wound so as to pass through slots 81, 82, 83 arranged in parallel in a circumferential direction of a stator core 61. The distributed winding coils 91, 92, 93 are wound over at least one or more slots of the plurality of slots 81, 82, 83. All the slots 81, 82, 83 have the same area. Among the slots 81, 82, 83, the slot routing the radially outer coil of distributed winding coils 91, 92, 93 of each phase extends radially outward so that radially outer end units Eo1, Eo2, Eo3 are positioned outward.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、回転電機のステータに関するものである。 The present invention relates to a stator of a rotary electric machine.

回転電機のステータにおいて、ステータコアの周方向に並設したスロットのうちの異なるスロットに跨ってコイルを巻回する際に分布巻が行われている（例えば、特許文献１）。 In the stator of a rotary electric machine, distributed winding is performed when the coil is wound across different slots among the slots arranged side by side in the circumferential direction of the stator core (for example, Patent Document 1).

特開２０１８−１４８６７５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-148675

分布巻は、ステータコアの軸方向における端面からのコイルの飛び出し部分であるコイルエンドにおいてコイル同士が重なり合うことでコイルエンドの高さが大きくなる。分布巻の巻き方の一例として、例えば、図８に示すように、３スロット先に同相のコイル１００，１０１，１０２を巻回する場合、３相分のコイル１００，１０１，１０２が重なる。例えば、図９に示すように３相分のコイル１００，１０１，１０２が重なると、コイルエンドの高さが高くなるため、図１０あるいは図１１のように取り回したいが、コイルの立ち上り位置は同じであるため、図１０での各相のコイル１００，１０１，１０２や図１１での各相のコイル１００，１０１，１０２のように取り回すのが難しい。上手く取り回せずにコイルエンドの高さが大きくなる。また、無理に取り回すとコイルの被覆に傷をつけたりする。 In the distributed winding, the height of the coil end is increased by overlapping the coils at the coil end, which is a portion of the coil protruding from the end face in the axial direction of the stator core. As an example of how to wind the distributed winding, for example, when winding the coils 100, 101, 102 of the same phase ahead of three slots, as shown in FIG. 8, the coils 100, 101, 102 for the three phases overlap. For example, as shown in FIG. 9, when the coils 100, 101, and 102 for three phases overlap, the height of the coil end becomes high. Therefore, it is difficult to handle the coils 100, 101, 102 of each phase in FIG. 10 and the coils 100, 101, 102 of each phase in FIG. The height of the coil end increases without proper handling. Also, if it is forcibly handled, the coil coating may be damaged.

本発明の目的は、コイルエンドの高さを小さくすることができる回転電機のステータを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a stator of a rotary electric machine capable of reducing the height of a coil end.

上記課題を解決するための回転電機のステータは、ロータの外周側に円筒状のステータコアの内周面が対向するように配置された回転電機のステータであって、前記ステータコアの周方向において並設されたスロットを通るように巻回された相毎のコイルを有し、前記コイルは、複数のスロットのうち少なくとも１以上のスロットを跨いで巻かれた分布巻コイルであり、全ての前記スロットは、面積が同一であるとともに、前記スロットは、前記相毎のコイルのうちの径方向の外側のコイルを取り回すスロットほど外径側端部が外側に位置するように外径方向に延びていることを要旨とする。 The stator of the rotary electric machine for solving the above problems is a stator of the rotary electric machine arranged so that the inner peripheral surfaces of the cylindrical stator cores face each other on the outer peripheral side of the rotor, and are arranged side by side in the circumferential direction of the stator cores. It has a phase-by-phase coil wound so as to pass through the slot, wherein the coil is a distributed winding coil wound across at least one of a plurality of slots, and all the slots are The area is the same, and the slot extends in the outer radial direction so that the outer diameter side end is located on the outer side as the slot around the outer coil in the radial direction of the coils for each phase is routed. The gist is that.

これによれば、全てのスロットは、面積が同一であるとともに、スロットは、相毎のコイルのうちの径方向の外側のコイルを取り回すスロットほど外径側端部が外側に位置するように外径方向に延びているので、各相のコイルの立ち上がり位置をずらすことができる。そして、各相のコイルにおける立ち上がり位置をずらすことによってステータコアの軸方向における端面からの各相のコイルの飛び出しを抑えることができる。その結果、コイルエンドの高さを小さくすることができる。 According to this, all the slots have the same area, and the outer diameter side end of the slot is located on the outer side as much as the slot that manages the outer coil in the radial direction among the coils for each phase. Since it extends in the outer diameter direction, the rising position of the coil of each phase can be shifted. Then, by shifting the rising position of the coil of each phase, it is possible to suppress the protrusion of the coil of each phase from the end face in the axial direction of the stator core. As a result, the height of the coil end can be reduced.

回転電機のステータにおいて、前記相毎のコイルは、ｕ相分布巻コイルとｖ相分布巻コイルとｗ相分布巻コイルとであるとよい。
回転電機のステータにおいて、全ての前記スロットは、内径側端部が前記ステータコアの中心に対し同一半径上に位置しているとよい。 In the stator of the rotary electric machine, the coils for each phase are preferably a u-phase distributed winding coil, a v-phase distributed winding coil, and a w-phase distributed winding coil.
In the stator of the rotary electric machine, it is preferable that the inner diameter side ends of all the slots are located on the same radius with respect to the center of the stator core.

回転電機のステータにおいて、前記相毎のコイルのうちの最も径方向の外側のコイルを取り回すスロットに対し前記外径側端部が内側に位置する他のスロットの径方向外側のバックヨーク部に前記ステータコアの軸方向に延びる冷媒流路を設けるとよい。 In the stator of a rotary electric machine, in the radial outer back yoke portion of the other slot whose outer diameter side end portion is located inside with respect to the slot for routing the outermost coil in the radial direction among the coils for each phase. It is preferable to provide a refrigerant flow path extending in the axial direction of the stator core.

回転電機のステータにおいて、全ての前記スロットは、円形をなすとよい。 In the stator of the rotary electric machine, all the slots may be circular.

本発明によれば、コイルエンドの高さを小さくすることができる。 According to the present invention, the height of the coil end can be reduced.

実施形態における回転電機を示す概略断面図。The schematic cross-sectional view which shows the rotary electric machine in embodiment. ステータの概略正面図。Schematic front view of the stator. ステータの一部を示す概略正面図。Schematic front view showing a part of the stator. 図３のＡ−Ａ線に対応する部位での概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view at a portion corresponding to the line AA in FIG. 図３のＡ−Ａ線に対応する部位での概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view at a portion corresponding to the line AA in FIG. 別例のステータの一部を示す概略正面図。The schematic front view which shows a part of the stator of another example. 別例のステータの一部を示す概略正面図。The schematic front view which shows a part of the stator of another example. 課題を説明するためのステータの一部を示す概略正面図。Schematic front view showing a part of a stator for explaining a problem. 図８のＡ−Ａ線に対応する部位での概略断面図。The schematic cross-sectional view at the part corresponding to the line AA of FIG. 図８のＡ−Ａ線に対応する部位での概略断面図。The schematic cross-sectional view at the part corresponding to the line AA of FIG. 図８のＡ−Ａ線に対応する部位での概略断面図。The schematic cross-sectional view at the part corresponding to the line AA of FIG.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。本実施形態においては、車載用空調装置に用いられる車載用電動圧縮機に適用している。車載用電動圧縮機は、回転電機により圧縮機を駆動して冷媒を圧縮するものである。 Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, it is applied to an in-vehicle electric compressor used in an in-vehicle air conditioner. An in-vehicle electric compressor drives a compressor by a rotary electric machine to compress a refrigerant.

図１に示すように、車載用電動圧縮機１０は、ハウジング２０と、３相回転電機３０と、圧縮部４０と、を備える。ハウジング２０内に回転電機３０及び圧縮部４０が収納されている。圧縮部４０は、回転電機３０により駆動されて、冷媒を圧縮することができる。 As shown in FIG. 1, the in-vehicle electric compressor 10 includes a housing 20, a three-phase rotary electric machine 30, and a compression unit 40. The rotary electric machine 30 and the compression unit 40 are housed in the housing 20. The compression unit 40 can be driven by the rotary electric machine 30 to compress the refrigerant.

ハウジング２０の冷媒供給部２０ａから冷媒が供給されるとともにハウジング２０の冷媒吐出部２０ｂから、圧縮した冷媒が吐出される。このとき、ハウジング２０の冷媒供給部２０ａから供給される冷媒がハウジング２０内を軸方向に流れて回転電機３０の配置領域を通して圧縮部４０に供給される。圧縮部４０は、回転電機３０の駆動によって生じる回転力によって冷媒を圧縮し、冷媒吐出部２０ｂから冷媒を吐出する。冷媒供給部２０ａ及び冷媒吐出部２０ｂには、図示しない外部冷媒回路が接続されており、外部冷媒回路は、例えば熱交換器及び膨張弁等を有している。 The refrigerant is supplied from the refrigerant supply unit 20a of the housing 20, and the compressed refrigerant is discharged from the refrigerant discharge unit 20b of the housing 20. At this time, the refrigerant supplied from the refrigerant supply unit 20a of the housing 20 flows axially in the housing 20 and is supplied to the compression unit 40 through the arrangement region of the rotary electric machine 30. The compression unit 40 compresses the refrigerant by the rotational force generated by driving the rotary electric machine 30, and discharges the refrigerant from the refrigerant discharge unit 20b. An external refrigerant circuit (not shown) is connected to the refrigerant supply unit 20a and the refrigerant discharge unit 20b, and the external refrigerant circuit includes, for example, a heat exchanger and an expansion valve.

車両用空調装置は、車載用電動圧縮機１０によって冷媒が圧縮され、かつ、外部冷媒回路によって冷媒の熱交換及び膨張が行われることによって、車内の冷暖房を行う。なお、圧縮部４０としては、スクロールタイプ、ピストンタイプ、ベーンタイプ等任意のタイプの圧縮部を用いることができる。 The vehicle air conditioner heats and cools the inside of the vehicle by compressing the refrigerant by the in-vehicle electric compressor 10 and heat exchange and expansion of the refrigerant by the external refrigerant circuit. As the compression unit 40, any type of compression unit such as a scroll type, a piston type, and a vane type can be used.

回転電機３０は、ロータ５０とステータ６０を有する。ハウジング２０における回転電機３０の配置領域において、ハウジング２０は、円筒部２１と、円筒部２１の両側開口部を塞ぐ円板部２２，２３を有する。ハウジング２０の内部において円筒部２１の内面にはステータ６０が固定されている。ステータ６０は、円筒状のステータコア６１と分布巻コイル９０を有する。ステータコア６１がハウジング２０の円筒部２１の内面に固定されている。分布巻コイル９０がステータコア６１に巻回されている。ステータコア６１は、電磁鋼板を積層することにより構成されている。 The rotary electric machine 30 has a rotor 50 and a stator 60. In the arrangement region of the rotary electric machine 30 in the housing 20, the housing 20 has a cylindrical portion 21 and disc portions 22 and 23 that close the openings on both sides of the cylindrical portion 21. Inside the housing 20, the stator 60 is fixed to the inner surface of the cylindrical portion 21. The stator 60 has a cylindrical stator core 61 and a distributed winding coil 90. The stator core 61 is fixed to the inner surface of the cylindrical portion 21 of the housing 20. The distributed winding coil 90 is wound around the stator core 61. The stator core 61 is formed by laminating electromagnetic steel sheets.

ハウジング２０内においてステータ６０の径方向内側にロータ５０が回転可能に配置されている。
ロータ５０は、円筒材（パイプ）５１と、中実円柱状の永久磁石５２と、第１シャフト５３と、第２シャフト５４を有する。永久磁石５２は、円筒材５１の内側に設けられている。詳しくは、円筒材５１内において永久磁石５２が軸方向中央部分に圧入等により配置される。永久磁石５２は、径方向に配向されている。第１シャフト５３は、円筒材５１の軸方向一端に嵌合されている。第２シャフト５４は、円筒材５１の軸方向他端に嵌合されている。 The rotor 50 is rotatably arranged inside the stator 60 in the radial direction in the housing 20.
The rotor 50 includes a cylindrical material (pipe) 51, a solid cylindrical permanent magnet 52, a first shaft 53, and a second shaft 54. The permanent magnet 52 is provided inside the cylindrical member 51. Specifically, the permanent magnet 52 is arranged in the cylindrical member 51 at the central portion in the axial direction by press fitting or the like. The permanent magnet 52 is radially oriented. The first shaft 53 is fitted to one end of the cylindrical member 51 in the axial direction. The second shaft 54 is fitted to the other end of the cylindrical member 51 in the axial direction.

ロータ５０の第１シャフト５３がハウジング２０の円板部２３の中心部に貫通する状態で配置される。ハウジング２０内において円板部２３の中央部には円筒部５５が突設されており、円筒部５５にはロータ５０の第１シャフト５３が貫通する状態で配置される。円筒部５５の内面には第１軸受７０が配置される。第１軸受７０により第１シャフト５３が回転可能に支持されている。 The first shaft 53 of the rotor 50 is arranged so as to penetrate the central portion of the disk portion 23 of the housing 20. A cylindrical portion 55 is projected from the central portion of the disk portion 23 in the housing 20, and the cylindrical portion 55 is arranged so that the first shaft 53 of the rotor 50 penetrates the cylindrical portion 55. The first bearing 70 is arranged on the inner surface of the cylindrical portion 55. The first shaft 53 is rotatably supported by the first bearing 70.

ハウジング２０内において円板部２２の中央部には円筒部５６が突設されている。円筒部５６にはロータ５０の第２シャフト５４の端部が配置される。円筒部５６の内面には第２軸受７１が配置される。第２軸受７１により第２シャフト５４が回転可能に支持されている。 A cylindrical portion 56 is projected from the central portion of the disc portion 22 in the housing 20. The end of the second shaft 54 of the rotor 50 is arranged in the cylindrical portion 56. A second bearing 71 is arranged on the inner surface of the cylindrical portion 56. The second shaft 54 is rotatably supported by the second bearing 71.

このように、第１シャフト５３は、第１軸受７０を介して回転可能にハウジング２０に支持されている。第２シャフト５４は、第２軸受７１を介して回転可能にハウジング２０に支持されている。 In this way, the first shaft 53 is rotatably supported by the housing 20 via the first bearing 70. The second shaft 54 is rotatably supported by the housing 20 via a second bearing 71.

図１、図２に示すように、ステータ６０は、円筒状のステータコア６１の内周面がロータ５０の外周側に対向するように配置される。ステータコア６１には、スロット８０が形成されており、スロット８０はステータコア６１の周方向において並設されている。各スロット８０は、ステータコア６１の内周面に開口している。スロット８０にはコイル９０がスロット８０を通るように巻回されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the stator 60 is arranged so that the inner peripheral surface of the cylindrical stator core 61 faces the outer peripheral side of the rotor 50. Slots 80 are formed in the stator core 61, and the slots 80 are arranged side by side in the circumferential direction of the stator core 61. Each slot 80 is open to the inner peripheral surface of the stator core 61. A coil 90 is wound around the slot 80 so as to pass through the slot 80.

図２に示すコイル９０は、図３に示すように、相毎のコイル９１，９２，９３を有する。図３に示すように、コイル９１は、２つのスロットを跨いで巻かれたｕ相分布巻コイルである。コイル９２は、２つのスロットを跨いで巻かれたｖ相分布巻コイルである。コイル９３は、２つのスロットを跨いで巻かれたｗ相分布巻コイルである。各相のコイル９１，９２，９３は、それぞれ、２つのスロットを跨いで複数回、巻回されている。 As shown in FIG. 3, the coil 90 shown in FIG. 2 has coils 91, 92, 93 for each phase. As shown in FIG. 3, the coil 91 is a u-phase distributed winding coil wound across two slots. The coil 92 is a v-phase distributed winding coil wound across two slots. The coil 93 is a w-phase distributed winding coil wound across two slots. The coils 91, 92, and 93 of each phase are wound a plurality of times across the two slots, respectively.

図２に示すスロット８０は、図３に示すように、３種類のスロット８１，８２，８３を有する。図３において、スロット８１の右隣りにスロット８２が位置しているとともに、スロット８２の右隣りにスロット８３が位置している。スロット８１にｕ相分布巻コイル９１が通る。スロット８２にｖ相分布巻コイル９２が通る。スロット８３にｗ相分布巻コイル９３が通る。 As shown in FIG. 3, the slot 80 shown in FIG. 2 has three types of slots 81, 82, 83. In FIG. 3, the slot 82 is located to the right of the slot 81, and the slot 83 is located to the right of the slot 82. The u-phase distributed winding coil 91 passes through the slot 81. The v-phase distributed winding coil 92 passes through the slot 82. The w-phase distributed winding coil 93 passes through the slot 83.

図３に示すように、スロット８１は、内径側端部Ｅｉ１を有する。スロット８２は、内径側端部Ｅｉ２を有する。スロット８３は、内径側端部Ｅｉ３を有する。全てのスロットの内径側端部、即ち、スロット８１の内径側端部Ｅｉ１と、スロット８２の内径側端部Ｅｉ２と、スロット８３の内径側端部Ｅｉ３とは、ステータコア６１の中心Ｏに対し同一半径Ｒ１上に位置している。 As shown in FIG. 3, the slot 81 has an inner diameter side end Ei1. The slot 82 has an inner diameter side end Ei2. Slot 83 has an inner diameter side end Ei3. The inner diameter side end portion of all the slots, that is, the inner diameter side end portion Ei1 of the slot 81, the inner diameter side end portion Ei2 of the slot 82, and the inner diameter side end portion Ei3 of the slot 83 are the same with respect to the center O of the stator core 61. It is located on the radius R1.

スロット８１はステータコア６１の軸方向から見たとき真円形をなし、外径方向の長さが最も短い。スロット８１の隣のスロット８２はステータコア６１の軸方向から見たとき楕円形をなし、外径方向の長さが２番目に長い。スロット８２の隣のスロット８３はステータコア６１の軸方向から見たときスロット８２よりも長軸が長い楕円形をなし、外径方向の長さが最も長い。このように、全てのスロット８１，８２，８３は円形をなしている。 The slot 81 has a perfect circular shape when viewed from the axial direction of the stator core 61, and has the shortest length in the outer diameter direction. The slot 82 adjacent to the slot 81 has an elliptical shape when viewed from the axial direction of the stator core 61, and has the second longest length in the outer diameter direction. The slot 83 next to the slot 82 has an elliptical shape having a longer axis than the slot 82 when viewed from the axial direction of the stator core 61, and has the longest length in the outer diameter direction. As described above, all the slots 81, 82, 83 have a circular shape.

全てのスロット、即ち、ｕ相分布巻コイル９１が通るスロット８１と、ｖ相分布巻コイル９２が通るスロット８２と、ｗ相分布巻コイル９３が通るスロット８３とは、それぞれ、ステータコア６１の軸方向から見たときの面積が同一である。３相の抵抗が異なると循環電流が流れてしまい銅損の増加を招くため銅損を抑制すべくスロット８１とスロット８２とスロット８３は同一面積となっている。なお、スロット８１とスロット８２とスロット８３の面積が同一とは、製造誤差がある場合も、その範疇に入る。 All the slots, that is, the slot 81 through which the u-phase distributed winding coil 91 passes, the slot 82 through which the v-phase distributed winding coil 92 passes, and the slot 83 through which the w-phase distributed winding coil 93 passes are in the axial direction of the stator core 61, respectively. The area when viewed from is the same. If the resistances of the three phases are different, a circulating current flows and an increase in copper loss is caused. Therefore, the slot 81, the slot 82, and the slot 83 have the same area in order to suppress the copper loss. It should be noted that the same area of the slot 81, the slot 82, and the slot 83 falls into the category even if there is a manufacturing error.

各相の分布巻コイル９１，９２，９３は、それぞれ、コイルエンドにおいて周方向に延びるように巻回される。ｕ相分布巻コイル９１よりもｖ相分布巻コイル９２が外径側に巻回されるとともに、ｖ相分布巻コイル９２よりもｗ相分布巻コイル９３が外径側に巻回される。 The distributed winding coils 91, 92, and 93 of each phase are wound so as to extend in the circumferential direction at the coil end, respectively. The v-phase distributed winding coil 92 is wound on the outer diameter side of the u-phase distributed winding coil 91, and the w-phase distributed winding coil 93 is wound on the outer diameter side of the v-phase distributed winding coil 92.

スロット８１は、外径側端部Ｅｏ１を有する。スロット８２は、外径側端部Ｅｏ２を有する。スロット８３は、外径側端部Ｅｏ３を有する。スロット８２の外径側端部Ｅｏ２は、スロット８１の外径側端部Ｅｏ１よりも径方向外側に位置している。つまり、ｖ相分布巻コイル９２が通るスロット８２は、外径側端部Ｅｏ２が、ｕ相分布巻コイル９１が通るスロット８１の外径側端部Ｅｏ１よりも外側に位置するように外径方向に長くなっている。スロット８３の外径側端部Ｅｏ３は、スロット８２の外径側端部Ｅｏ２よりも径方向外側に位置している。つまり、ｗ相分布巻コイル９３が通るスロット８３は、外径側端部Ｅｏ３が、ｖ相分布巻コイル９２が通るスロット８２の外径側端部Ｅｏ２よりも外側に位置するように外径方向に長くなっている。 The slot 81 has an outer diameter side end Eo1. The slot 82 has an outer diameter side end Eo2. Slot 83 has an outer diameter side end Eo3. The outer diameter side end Eo2 of the slot 82 is located radially outside the outer diameter side end Eo1 of the slot 81. That is, in the slot 82 through which the v-phase distributed winding coil 92 passes, the outer diameter side end Eo2 is located outside the outer diameter side end Eo1 of the slot 81 through which the u-phase distributed winding coil 91 passes. It is getting longer. The outer diameter side end Eo3 of the slot 83 is located radially outside the outer diameter side end Eo2 of the slot 82. That is, in the slot 83 through which the w-phase distributed winding coil 93 passes, the outer diameter side end Eo3 is located outside the outer diameter side end Eo2 of the slot 82 through which the v-phase distributed winding coil 92 passes. It is getting longer.

周方向に隣り合うスロット８１間にｕ相の分布巻コイル９１が巻回されている。周方向に隣り合うスロット８２間にｖ相の分布巻コイル９２が、ｕ相の分布巻コイル９１よりも外径側において巻回されている。周方向に隣り合うスロット８３間にｗ相の分布巻コイル９３が、ｖ相の分布巻コイル９２よりも外径側において巻回されている。 A u-phase distributed winding coil 91 is wound between slots 81 adjacent to each other in the circumferential direction. A v-phase distributed winding coil 92 is wound between slots 82 adjacent to each other in the circumferential direction on the outer diameter side of the u-phase distributed winding coil 91. A w-phase distributed winding coil 93 is wound on the outer diameter side of the v-phase distributed winding coil 92 between slots 83 adjacent to each other in the circumferential direction.

このように、スロット８１，８２，８３は、相毎の分布巻コイル９１，９２，９３のうちの径方向の外側のコイルを取り回すスロットほど外径側端部Ｅｏ１，Ｅｏ２，Ｅｏ３が外側に位置するように外径方向に延びている。 In this way, in the slots 81, 82, 83, the outer diameter side ends Eo1, Eo2, and Eo3 are outward as the slots around which the outer coils in the radial direction of the phase-by-phase distributed winding coils 91, 92, and 93 are routed. It extends in the outer diameter direction so that it is located.

各相の分布巻コイル９１，９２，９３は、図４のように軸方向に積んで俵型に配置しても、図５のように径方向に一列に並べて配置してもよい。
このように本実施形態では、スロット形状を全てのスロットで同一としない。ただし、スロット面積は全てのスロットで同一である。そして、外側のコイルを取り回すスロットほど、スロットの形状を径方向に長い形状としている。 The distributed winding coils 91, 92, and 93 of each phase may be stacked in the axial direction and arranged in a bale shape as shown in FIG. 4, or may be arranged in a line in the radial direction as shown in FIG.
As described above, in the present embodiment, the slot shape is not the same in all slots. However, the slot area is the same for all slots. The slot around which the outer coil is routed has a longer diameter in the radial direction.

次に、作用について説明する。
全てのスロット８１，８２，８３は、面積が同一であるとともに、スロット８１，８２，８３は、相毎の分布巻コイル９１，９２，９３のうちの径方向の外側のコイルを取り回すスロットほど外径側端部Ｅｏ１，Ｅｏ２，Ｅｏ３が外側に位置するように外径方向に延びている。 Next, the action will be described.
All the slots 81, 82, 83 have the same area, and the slots 81, 82, 83 are as large as the slots that route the outer coil in the radial direction of the distributed winding coils 91, 92, 93 for each phase. The outer diameter side ends Eo1, Eo2, and Eo3 extend in the outer diameter direction so as to be located on the outside.

これにより、図３に示すように、ｕ相の分布巻コイル９１の立ち上がり位置Ｐ１、ｖ相の分布巻コイル９２の立ち上がり位置Ｐ２、ｗ相の分布巻コイル９３の立ち上がり位置Ｐ３の関係において、次のようにできる。 As a result, as shown in FIG. 3, the relationship between the rising position P1 of the u-phase distributed winding coil 91, the rising position P2 of the v-phase distributed winding coil 92, and the rising position P3 of the w-phase distributed winding coil 93 is as follows. Can be done like this.

ｕ相の分布巻コイル９１の立ち上がり位置Ｐ１に対しｖ相の分布巻コイル９２の立ち上がり位置Ｐ２を、外径側に距離ΔＬ１だけ、ずらすことができる。また、ｖ相の分布巻コイル９２の立ち上がり位置Ｐ２に対しｗ相の分布巻コイル９３の立ち上がり位置Ｐ３を、外径側に距離ΔＬ２だけ、ずらすことができる。 The rising position P2 of the v-phase distributed winding coil 92 can be shifted to the outer diameter side by a distance ΔL1 with respect to the rising position P1 of the u-phase distributed winding coil 91. Further, the rising position P3 of the w-phase distributed winding coil 93 can be shifted to the outer diameter side by a distance ΔL2 with respect to the rising position P2 of the v-phase distributed winding coil 92.

そして、各相の分布巻コイル９１，９２，９３における立ち上がり位置をずらすことによってステータコア６１の軸方向における端面６１ａ，６１ｂ（図１参照）からの各相の分布巻コイル９１，９２，９３の飛び出しを抑えることができる。その結果、コイルエンドの高さを小さくすることができる。 Then, by shifting the rising positions of the distributed winding coils 91, 92, 93 of each phase, the distributed winding coils 91, 92, 93 of each phase protrude from the end faces 61a, 61b (see FIG. 1) in the axial direction of the stator core 61. Can be suppressed. As a result, the height of the coil end can be reduced.

このようにして、ステータ６０における分布巻コイル９１，９２，９３の取り回しを容易にし、コイルエンド高さを抑えることができる。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。 In this way, the distributed winding coils 91, 92, 93 in the stator 60 can be easily routed, and the coil end height can be suppressed.
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.

（１）ロータ５０の外周側に円筒状のステータコア６１の内周面が対向するように配置された回転電機３０のステータ６０の構成として、ステータコア６１の周方向において並設されたスロット８１，８２，８３を通るように巻回された相毎の分布巻コイル９１，９２，９３を有し、分布巻コイル９１，９２，９３は、複数のスロット８１，８２，８３のうち少なくとも１以上のスロットを跨いで巻かれた分布巻コイルであり、全てのスロット８１，８２，８３は、面積が同一であるとともに、スロット８１，８２，８３は、相毎の分布巻コイル９１，９２，９３のうちの径方向の外側のコイルを取り回すスロットほど外径側端部Ｅｏ１，Ｅｏ２，Ｅｏ３が外側に位置するように外径方向に延びている。 (1) Slots 81, 82 arranged side by side in the circumferential direction of the stator core 61 as a configuration of the stator 60 of the rotary electric machine 30 arranged so that the inner peripheral surfaces of the cylindrical stator core 61 face each other on the outer peripheral side of the rotor 50. It has phase-by-phase distributed winding coils 91, 92, 93 wound so as to pass through 83, and the distributed winding coils 91, 92, 93 have at least one or more of the plurality of slots 81, 82, 83. All the slots 81, 82, 83 have the same area, and the slots 81, 82, 83 are among the distributed winding coils 91, 92, 93 for each phase. The outer diameter side end portions Eo1, Eo2, and Eo3 extend in the outer radial direction so as to be located on the outer side as the slot around the outer coil in the radial direction of the above.

よって、各相の分布巻コイル９１，９２，９３の立ち上がり位置（図３における位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）をずらすことができる。即ち、図３における距離ΔＬ１，ΔＬ２だけ位置をずらす。そして、各相の分布巻コイル９１，９２，９３における立ち上がり位置をずらすことによってステータコア６１の軸方向における端面６１ａ，６１ｂからの各相の分布巻コイル９１，９２，９３の飛び出しを抑えることができる。その結果、コイルエンドの高さを小さくすることができる。 Therefore, the rising positions (positions P1, P2, P3 in FIG. 3) of the distributed winding coils 91, 92, 93 of each phase can be shifted. That is, the positions are shifted by the distances ΔL1 and ΔL2 in FIG. Then, by shifting the rising positions of the distributed winding coils 91, 92, 93 of each phase, it is possible to suppress the protrusion of the distributed winding coils 91, 92, 93 of each phase from the end faces 61a, 61b in the axial direction of the stator core 61. .. As a result, the height of the coil end can be reduced.

（２）全てのスロット８１，８２，８３は、内径側端部Ｅｉ１，Ｅｉ２，Ｅｉ３がステータコア６１の中心Ｏに対し同一半径Ｒ１上に位置していることにより、スロットの内周側開口部の深さを浅く揃えることによってスロットの内周側開口部からスロット内にコイルを挿入しやすい。 (2) In all slots 81, 82, 83, since the inner diameter side ends Ei1, Ei2, and Ei3 are located on the same radius R1 with respect to the center O of the stator core 61, the inner peripheral side openings of the slots By aligning the depths shallowly, it is easy to insert the coil into the slot through the opening on the inner peripheral side of the slot.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 図３に代わり図６に示す構成としてもよい。図６に示すように、ステータコア６１におけるスロットの径方向外径側の部位であるバックヨーク部６２において、バックヨーク幅が十分に確保できているスロットの位置にステータコア６１の軸方向に延びる冷媒流路６３，６４を設けてもよい。 The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
○ Instead of FIG. 3, the configuration shown in FIG. 6 may be used. As shown in FIG. 6, in the back yoke portion 62 which is a portion of the stator core 61 on the radial outer diameter side of the slot, the refrigerant flow extending in the axial direction of the stator core 61 at the position of the slot where the back yoke width is sufficiently secured. Roads 63 and 64 may be provided.

つまり、バックヨーク部６２の径方向幅であるバックヨーク幅に余裕がある部位に冷媒流路６３，６４を設ける。スロット８１，８２，８３における最小のバックヨーク幅Ｗｍｉｎ、即ち、磁気飽和しない最小のバックヨーク幅Ｗｍｉｎは同じであり、冷媒流路６３，６４は、ステータコア６１の外周面において円弧状に切り欠かれ、かつ、軸方向に延びている。ハウジング２０の冷媒供給部２０ａ（図１参照）から供給される冷媒が冷媒流路６３，６４を軸方向に冷媒が流れて、圧縮部４０に供給される。 That is, the refrigerant flow paths 63 and 64 are provided at a portion where the back yoke width, which is the radial width of the back yoke portion 62, has a margin. The minimum back yoke width Wmin in slots 81, 82, 83, that is, the minimum back yoke width Wmin that does not magnetically saturate is the same, and the refrigerant flow paths 63, 64 are cut out in an arc shape on the outer peripheral surface of the stator core 61. And it extends in the axial direction. The refrigerant supplied from the refrigerant supply unit 20a (see FIG. 1) of the housing 20 flows axially along the refrigerant flow paths 63 and 64 and is supplied to the compression unit 40.

より詳しくは、図６に示すように、スロット８１は円形をなし、外径方向の長さが最も短く、スロット８１の外径側のバックヨーク部６２に深い冷媒流路６３が形成されている。スロット８１の隣のスロット８２は楕円形をなし、外径方向の長さが２番目に長く、スロット８２の外径側のバックヨーク部６２に浅い冷媒流路６４が形成されている。スロット８２の隣のスロット８３はスロット８２よりも長軸が長い楕円形をなし、外径方向の長さが最も長く、最小バックヨーク幅Ｗｍｉｎを確保するために冷媒流路は形成しない。 More specifically, as shown in FIG. 6, the slot 81 has a circular shape, the length in the outer diameter direction is the shortest, and a deep refrigerant flow path 63 is formed in the back yoke portion 62 on the outer diameter side of the slot 81. .. The slot 82 adjacent to the slot 81 has an elliptical shape, has the second longest length in the outer diameter direction, and a shallow refrigerant flow path 64 is formed in the back yoke portion 62 on the outer diameter side of the slot 82. The slot 83 adjacent to the slot 82 has an elliptical shape having a longer axis than the slot 82, has the longest length in the outer diameter direction, and does not form a refrigerant flow path in order to secure the minimum back yoke width Wmin.

このようにして、相毎のコイルのうちの最も径方向の外側のコイルを取り回すスロット８３に対し外径側端部が内側に位置する他のスロット８１，８２の径方向外側のバックヨーク部６２にステータコア６１の軸方向に延びる冷媒流路６３，６４を設ける。よって、バックヨーク部６２における磁気的に飽和していない部位に冷媒流路６３，６４を設けることにより、効率の低下なく回転電機３０を冷却することができる。 In this way, the back yoke portion on the outer side in the radial direction of the other slots 81 and 82 whose outer diameter side ends are located inside with respect to the slot 83 for routing the outermost coil in the radial direction among the coils for each phase. The refrigerant flow paths 63 and 64 extending in the axial direction of the stator core 61 are provided in 62. Therefore, by providing the refrigerant flow paths 63 and 64 in the portion of the back yoke portion 62 that is not magnetically saturated, the rotary electric machine 30 can be cooled without a decrease in efficiency.

図６に示した構成に代わり、図７に示すようにしてもよい。つまり、スロット８１は円形をなし、外径方向の長さが最も短く、スロット８１の外径側のバックヨーク部６２に深い冷媒流路６３が形成されている。スロット８１の隣のスロット８３はスロット８２よりも長軸が長い楕円形をなし、外径方向の長さが最も長く、最小のバックヨーク幅Ｗｍｉｎを確保するために冷媒流路は形成しない。スロット８３の隣のスロット８２は楕円形をなし、外径方向の長さが２番目に長く、スロット８２の外径側のバックヨーク部６２に浅い冷媒流路６４が形成されている。 Instead of the configuration shown in FIG. 6, the configuration shown in FIG. 7 may be used. That is, the slot 81 has a circular shape and has the shortest length in the outer diameter direction, and a deep refrigerant flow path 63 is formed in the back yoke portion 62 on the outer diameter side of the slot 81. The slot 83 adjacent to the slot 81 has an elliptical shape having a longer axis than the slot 82, has the longest length in the outer diameter direction, and does not form a refrigerant flow path in order to secure the minimum back yoke width Wmin. The slot 82 adjacent to the slot 83 has an elliptical shape, has the second longest length in the outer diameter direction, and a shallow refrigerant flow path 64 is formed in the back yoke portion 62 on the outer diameter side of the slot 82.

〇冷媒は空調用の冷媒であったがこれに限定されずに、例えば回転電機を冷却する空気でもよく、空気を冷媒流路６３，６４に流して回転電機を冷却するようにしてもよい。
〇スロットの形状は円形であったが、円形以外の形状であってもよい。 (0) The refrigerant was a refrigerant for air conditioning, but the present invention is not limited to this, and for example, air for cooling the rotary electric machine may be used, or air may be allowed to flow through the refrigerant flow paths 63 and 64 to cool the rotary electric machine.
〇 The shape of the slot was circular, but it may be a shape other than circular.

３０…回転電機、５０…ロータ、６０…ステータ、６１…ステータコア、６２…バックヨーク部、６３…冷媒流路、６４…冷媒流路、８１…スロット、８２…スロット、８３…スロット、９１…分布巻コイル、９２…分布巻コイル、９３…分布巻コイル、Ｅｉ１，Ｅｉ２，Ｅｉ３…内径側端部、Ｅｏ１，Ｅｏ２，Ｅｏ３…外径側端部、Ｏ…ステータコアの中心。 30 ... rotary electric machine, 50 ... rotor, 60 ... stator, 61 ... stator core, 62 ... back yoke part, 63 ... refrigerant flow path, 64 ... refrigerant flow path, 81 ... slot, 82 ... slot, 83 ... slot, 91 ... distribution Winding coil, 92 ... Distributed winding coil, 93 ... Distributed winding coil, Ei1, Ei2, Ei3 ... Inner diameter side end, Eo1, Eo2, Eo3 ... Outer diameter side end, O ... Center of the stator core.

Claims

ロータの外周側に円筒状のステータコアの内周面が対向するように配置された回転電機のステータであって、
前記ステータコアの周方向において並設されたスロットを通るように巻回された相毎のコイルを有し、
前記コイルは、複数のスロットのうち少なくとも１以上のスロットを跨いで巻かれた分布巻コイルであり、
全ての前記スロットは、面積が同一であるとともに、前記スロットは、前記相毎のコイルのうちの径方向の外側のコイルを取り回すスロットほど外径側端部が外側に位置するように外径方向に延びていることを特徴とする回転電機のステータ。 A stator of a rotary electric machine arranged so that the inner peripheral surfaces of a cylindrical stator core face each other on the outer peripheral side of the rotor.
It has a phase-by-phase coil wound so as to pass through slots arranged side by side in the circumferential direction of the stator core.
The coil is a distributed winding coil wound across at least one of a plurality of slots.
All the slots have the same area, and the outer diameter of the slots is such that the outer diameter side end is located on the outer side as much as the slot for routing the outer coil in the radial direction among the coils for each phase. A stator of a rotating electric machine characterized by extending in a direction.

前記相毎のコイルは、ｕ相分布巻コイルとｖ相分布巻コイルとｗ相分布巻コイルとであることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータ。 The stator of a rotary electric machine according to claim 1, wherein the coils for each phase are a u-phase distributed winding coil, a v-phase distributed winding coil, and a w-phase distributed winding coil.

全ての前記スロットは、内径側端部が前記ステータコアの中心に対し同一半径上に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機のステータ。 The stator of a rotary electric machine according to claim 1 or 2, wherein all the slots have inner diameter side ends located on the same radius with respect to the center of the stator core.

前記相毎のコイルのうちの最も径方向の外側のコイルを取り回すスロットに対し前記外径側端部が内側に位置する他のスロットの径方向外側のバックヨーク部に前記ステータコアの軸方向に延びる冷媒流路を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転電機のステータ。 In the axial direction of the stator core, the back yoke portion on the radial outer side of the other slot whose outer diameter side end is located inside with respect to the slot for routing the outermost coil in the radial direction among the coils for each phase. The stator of a rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3, wherein an extending refrigerant flow path is provided.

全ての前記スロットは、円形をなすことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転電機のステータ。 The stator of a rotary electric machine according to any one of claims 1 to 4, wherein all the slots have a circular shape.