JP5234258B2

JP5234258B2 - Rotating electric machine stator

Info

Publication number: JP5234258B2
Application number: JP2008138816A
Authority: JP
Inventors: 請司香田; 哲也五郎畑; 裕章梶浦
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-05-30
Filing date: 2008-05-28
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2028-05-28
Also published as: JP2009011152A

Description

本発明は、乗用車等に搭載される回転電機の固定子に関する。 The present invention relates to a stator for a rotating electric machine mounted on a passenger car or the like.

従来から、Ｕ字状に成形した導体セグメントを固定子コアのスロットに挿入し、反対側に突出した導体セグメントの端部同士を溶接等で接合することにより構成された固定子巻線の構造が知られている（例えば特許文献１参照。）。
特許第３４３８５７０号公報（第５−７頁、図１−１３） Conventionally, a structure of a stator winding formed by inserting a U-shaped conductor segment into a slot of a stator core and joining ends of the conductor segment protruding to the opposite side by welding or the like has been provided. It is known (for example, refer to Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3438570 (page 5-7, FIG. 1-13)

ところで、特許文献１に開示された構成では、ねじって成形されたＵ字状の導体セグメントを用いて固定子巻線のコイルエンド部が形成されるため、コイルエンド部の導体間に隙間が生じ、コイルエンド部の高さを低くすることができないという問題があった。この問題は、導体セグメントを固定子コアに挿入した後にコイルエンド部の形状を成形することである程度解決することができるが、径方向に多数の線材が配置されたコイルエンド部の場合にはコイルエンド部の形状を成形するために治具等が固定子コアと干渉するため、成形作業のためのスペース確保が必要になり、治具形状や成形工程が複雑化して実用的とはいえない。 By the way, in the structure disclosed by patent document 1, since the coil end part of a stator winding is formed using the U-shaped conductor segment shape | molded by twisting, a clearance gap arises between the conductors of a coil end part. There was a problem that the height of the coil end portion could not be lowered. This problem can be solved to some extent by forming the shape of the coil end part after inserting the conductor segment into the stator core, but in the case of the coil end part in which a large number of wires are arranged in the radial direction, the coil Since a jig or the like interferes with the stator core in order to mold the shape of the end portion, it is necessary to secure a space for the molding operation, and the jig shape and the molding process are complicated, which is not practical.

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、固定子巻線のコイルエンド部の高さを低くすることができる回転電機の固定子を提供することにある。 The present invention was created in view of the above points, and an object thereof is to provide a stator of a rotating electrical machine that can reduce the height of a coil end portion of a stator winding. .

上述した課題を解決するために、本発明の回転電機の固定子は、周方向に複数のスロットを有する固定子コアと、線材により形成されスロットに設置されている固定子巻線とを備えている。固定子巻線は周方向の異なるスロットに設置されているスロット収容部と、スロットの外部でスロット収容部同士を接続しているターン部とを有する。スロットから突出するターン部に、固定子コアの端面に平行な段部が形成されている。固定子コアは固定子巻線に対して径方向に挿入可能な複数の分割コアからなり、固定子巻線は、複数の分割固定子巻線を組み合わせて結線を行ったものである。 In order to solve the above-described problem, a stator of a rotating electrical machine according to the present invention includes a stator core having a plurality of slots in the circumferential direction, and a stator winding formed of a wire and installed in the slots. Yes. The stator winding includes a slot accommodating portion that is installed in a slot having a different circumferential direction, and a turn portion that connects the slot accommodating portions to each other outside the slot. A step portion parallel to the end face of the stator core is formed in the turn portion protruding from the slot. The stator core is composed of a plurality of split cores that can be inserted in the radial direction with respect to the stator winding, and the stator winding is formed by combining a plurality of split stator windings.

固定子巻線を成形した後に分割コアが挿入されるため、固定子コアと干渉することなく固定子巻線のターン部の形状を成形することができ、成形作業のためのスペース確保が容易となり、ターン部で構成されるコイルエンド部の高さを低くすることが可能となる。特に、スロットから突出するターン部に、固定子コアの端面に平行な段部が形成されているため、ターン部の段部の間隔が、線材が配置されているスロット同士の間隔よりも狭くなり、固定子コアから突出している線材の形状が全体に小さくなって、コイルエンドの高さをさらに低くすることができる。また、固定子巻線の成形は、各分割固定子巻線毎に行うことができるため、ターン部の成形が容易になるとともに巻線形成の工程の簡略化が可能となる。 Since the split core is inserted after molding the stator winding, the shape of the turn part of the stator winding can be molded without interfering with the stator core, making it easy to secure space for the molding operation. It becomes possible to reduce the height of the coil end part constituted by the turn part. In particular, since the step portion parallel to the end face of the stator core is formed in the turn portion protruding from the slot, the interval between the step portions of the turn portion is narrower than the interval between the slots in which the wires are arranged. The shape of the wire protruding from the stator core is reduced as a whole, and the height of the coil end can be further reduced. In addition, since the stator winding can be formed for each divided stator winding, the turn portion can be easily formed and the winding forming process can be simplified.

また、上述した分割固定子巻線は、互いに径が異なる円環形状を有することが望ましい。これにより、径方向に並ぶ線材の数（層数）が多い場合であっても複数の分割固定子巻線のそれぞれ毎に巻線工程を実施することができ、さらに巻線形成の工程の簡略化が可能となる。 Further, it is desirable that the above-described split stator windings have an annular shape with different diameters. As a result, even if the number of wires arranged in the radial direction (number of layers) is large, the winding process can be performed for each of the plurality of divided stator windings, and the winding forming process can be simplified. Can be realized.

また、上述した固定子巻線の相数をｋ、周方向に交互に異なる複数の磁極を有する回転子の１極あたりの各相のスロットの数をｔとすると、固定子巻線において線材の接続が切れている端末数ｍは、４×ｋ×ｔである。こうすると、巻線形成の工程を簡略化することができるとともに、端末毎に区切られた各相の線材に電圧を印加して固定子巻線の各相の絶縁検査を行うことによる信頼性向上が可能となる。 Further, when the number of phases of the stator winding described above is k and the number of slots of each phase per pole of a rotor having a plurality of magnetic poles alternately different in the circumferential direction is t, The number m of disconnected terminals is 4 × k × t . This simplifies the winding formation process and improves reliability by applying a voltage to the wire of each phase separated for each terminal and performing an insulation test on each phase of the stator winding. Is possible.

また、上述した固定子巻線の相数をｋ、周方向に交互に異なる複数の磁極を有する回転子の１極あたりの各相のスロットの数をｔ、２周波巻結線された線材の径方向に沿った層数を２ｐ（ｐは１以上の自然数）とすると、固定子巻線において径方向に沿った各層のそれぞれ毎に線材の接続が切れている箇所の層数分の合計数ｃは、４×ｋ×ｔ×ｐであることが望ましい。 Further, k is the number of phases of the stator winding described above, t is the number of slots of each phase per pole of the rotor having a plurality of magnetic poles that are alternately different in the circumferential direction, and the diameter of the wire rod wound by two frequencies. Assuming that the number of layers along the direction is 2p (p is a natural number of 1 or more), the total number c of the number of layers at the location where the connection of the wire rod is disconnected for each of the layers along the radial direction in the stator winding c Is preferably 4 × k × t × p.

また、上述したスロットから突出するターン部のすべての突出箇所に、固定子コアの端面に沿った段部が形成されていることが望ましい。これにより、すべてのターン部を規則正しく成形することが可能になり、コイルエンド部全体の高さを低くすることが可能となる。 In addition, it is desirable that stepped portions along the end face of the stator core are formed at all projecting portions of the turn portion projecting from the above-described slot. Thereby, it becomes possible to form all the turn parts regularly, and it becomes possible to make the height of the whole coil end part low.

また、上述した固定子巻線と分割コアとが組み合わされる前にそれぞれのスロットに対応する複数のスロット収納部に巻き付けられた絶縁部材をさらに備えることが望ましい。これにより、線材と固定子コアとの間の電気絶縁を確保することができる。 Further, it is desirable to further include an insulating member wound around a plurality of slot accommodating portions corresponding to each slot before the stator winding and the split core described above are combined. Thereby, the electrical insulation between a wire and a stator core is securable.

また、上述した分割コアと組み合わされる前の固定子巻線の外周に帯状の絶縁部材を巻き付けた状態で分割コアを径方向に挿入することで、スロット内に絶縁部材を配置することが望ましい。これにより、絶縁部材を各スロット毎に個別に挿入する必要がなくなるため、絶縁部材組付工程を簡略化することができる。 In addition, it is desirable to dispose the insulating member in the slot by inserting the dividing core in the radial direction in a state where the strip-shaped insulating member is wound around the outer periphery of the stator winding before being combined with the above-described dividing core. As a result, it is not necessary to insert the insulating member individually for each slot, so that the insulating member assembling step can be simplified.

また、上述した絶縁部材は、熱融着可能な樹脂フィルムであることが望ましい。これにより、各分割コアを加熱した状態で固定子巻線に挿入することにより、樹脂フィルムによって形成された絶縁部材が線材と分割コアの間で熱融着するため、分割コアの挿入と同時に固定子巻線を構成する各線材の位置を仮固定することが可能になる。 The insulating member described above is preferably a resin film that can be heat-sealed. As a result, by inserting each divided core into the stator winding in a heated state, the insulating member formed by the resin film is heat-sealed between the wire and the divided core, so that it is fixed simultaneously with the insertion of the divided core. It becomes possible to temporarily fix the position of each wire constituting the child winding.

また、上述したターン部は、固定子コアから最も離れた位置がクランク形状に形成されていることが望ましい。また、このクランク形状は、固定子コアの端面に平行に形成されていることが望ましい。これにより、線材のターン部がねじられている場合に比べて、固定子コアから突出している線材のターン部の高さを低くすることができ、コイルエンド部の高さもその分低くなる。 Further, it is desirable that the turn portion described above is formed in a crank shape at a position farthest from the stator core. The crank shape is preferably formed in parallel to the end face of the stator core. Thereby, compared with the case where the turn part of a wire is twisted, the height of the turn part of the wire which protrudes from the stator core can be made low, and the height of a coil end part becomes low by that much.

また、上述したクランク形状は、線材の幅分だけ固定子コアの径方向にずれていることが望ましい。これにより、線材同士を径方向に隙間なく並べることができるため、固定子巻線の径方向の幅を狭くすることができる。 Further, it is desirable that the crank shape described above is shifted in the radial direction of the stator core by the width of the wire. As a result, the wire rods can be arranged in the radial direction without any gap, so that the radial width of the stator winding can be reduced.

また、上述した固定子巻線の相数をｋ、周方向に交互に異なる複数の磁極を有する回転子の１極あたりの各相のスロットの数をｔとすると、ターン部に形成されている段部の合計は（ｋ×ｔ）であることが望ましい。固定子巻線の相数がｋ、回転子の１極あたりの各相のスロットの数がｔであると、周方向に隣接しているｋ相の固定子巻線が巻回されている１極当たりのスロットの総数はｋ×ｔである。その結果、周方向の異なるスロット同士にまたがって配置されている線材は、周方向にｋ×ｔ個離れたスロット同士に配置されるので、（ｋ×ｔ）個の段部がターン部に必要になる。このように、（ｋ×ｔ）個の階段形状を形成することにより、線材同士の干渉を防止することができるとともに、コイルエンドの高さをさらに低くすることができる。 Further, when the number of phases of the stator winding described above is k and the number of slots of each phase per pole of a rotor having a plurality of magnetic poles that are alternately different in the circumferential direction is t, it is formed in the turn portion. The sum of the stepped portions is preferably (k × t). When the number of phases of the stator winding is k and the number of slots of each phase per one pole of the rotor is t, the k-phase stator winding adjacent in the circumferential direction is wound 1 The total number of slots per pole is k × t. As a result, the wires arranged across different slots in the circumferential direction are arranged in slots separated by k × t in the circumferential direction, so that (k × t) stepped portions are required for the turn portion. become. Thus, by forming (k × t) stepped shapes, interference between the wires can be prevented and the height of the coil end can be further reduced.

また、上述したターン部において段部に形成されている突出箇所が固定子コアの軸方向端面に沿っている長さは、周方向に隣り合うスロットの間隔以下の長さであることが望ましい。これにより、スロットから突出する線材の突出部が周方向に隣り合うスロットから突出する線材と干渉することを防止することができる。 In addition, it is desirable that the length of the projecting portion formed in the step portion in the turn portion described above along the axial end surface of the stator core is equal to or shorter than the interval between slots adjacent in the circumferential direction. Thereby, it can prevent that the protrusion part of the wire which protrudes from a slot interferes with the wire which protrudes from the slot adjacent to the circumferential direction.

また、上述した線材は、導体と、導体の外周を覆う絶縁被膜とを有し、絶縁被膜は、１００〜２００μｍの厚みであることが望ましい。 Moreover, the wire mentioned above has a conductor and the insulating film which covers the outer periphery of a conductor, and it is desirable for an insulating film to have a thickness of 100-200 micrometers.

また、上述した絶縁被膜は、内層と、内層の外周を覆って内層よりもガラス転移温度の低い外層とを有することが望ましい。これにより、回転電機に発生する熱により絶縁被膜の外層は内層よりも早く結晶化するため、外層の表面硬度が高くなり、線材に傷がつきにくくなる。このため、ターン部に段部を形成する加工を施した線材の絶縁を確保することができる。 The insulating coating described above preferably has an inner layer and an outer layer that covers the outer periphery of the inner layer and has a glass transition temperature lower than that of the inner layer. As a result, the outer layer of the insulating coating is crystallized faster than the inner layer due to the heat generated in the rotating electrical machine, so that the surface hardness of the outer layer is increased and the wire is less likely to be damaged. For this reason, the insulation of the wire which performed the process which forms a step part in a turn part is securable.

以下、本発明を適用した一実施形態の回転電機の固定子について、図面を参照しながら詳細に説明する。一実施形態の回転電機の固定子は、固定子コアを複数に分割し（分割された固定子コアの一部を「分割コア」と称する）、予め用意された所定形状を有する固定子巻線にこれらの分割コアを組み合わせることで固定子を構成することに特徴がある。 Hereinafter, a stator for a rotating electrical machine according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. A stator of a rotating electrical machine according to an embodiment includes a stator winding having a predetermined shape prepared by dividing a stator core into a plurality of parts (a part of the divided stator core is referred to as a “divided core”). In addition, the stator is configured by combining these divided cores.

図１は、一実施形態の固定子の部分的な斜視図である。図２は、図１に示す固定子に含まれる固定子巻線を構成する線材の部分的な斜視図である。図１に示す固定子は、例えば車両の電動機および発電機を兼ねる回転電機に使用される。この固定子は、内周側に回転子６０（図７参照）を回転自在に収容する。回転子６０は、永久磁石により周方向に交互に異なる磁極を、固定子１０の内周側と対向する外周側に複数形成している。固定子コア１２は、所定厚さの磁性鋼板を軸方向に積層して環状に形成されている。図１に示すように、固定子コア１２には、軸方向に沿って内周側に開口して互いに周方向に隣接するスロット１４、１５が形成されている。隣接するスロット１４、１５を一組とし、複数組のスロット１４、１５が周方向に等間隔に並んで配置されている。多相固定子巻線としての固定子巻線２０は、例えば三相巻線であり、周方向に隣接する一組のスロット１４、１５に各相の固定子巻線２０が巻回されている。そして、周方向に隣接する三組のスロット１４、１５のそれぞれの組には、異なる相の固定子巻線２０が巻回されている。 FIG. 1 is a partial perspective view of a stator according to an embodiment. 2 is a partial perspective view of a wire constituting a stator winding included in the stator shown in FIG. The stator shown in FIG. 1 is used, for example, in a rotating electric machine that also serves as a motor and a generator of a vehicle. This stator accommodates a rotor 60 (see FIG. 7) rotatably on the inner peripheral side. The rotor 60 is formed with a plurality of magnetic poles, which are alternately different in the circumferential direction by permanent magnets, on the outer peripheral side facing the inner peripheral side of the stator 10. The stator core 12 is formed in an annular shape by laminating magnetic steel plates having a predetermined thickness in the axial direction. As shown in FIG. 1, the stator core 12 is formed with slots 14 and 15 that are open on the inner circumferential side along the axial direction and are adjacent to each other in the circumferential direction. Adjacent slots 14 and 15 form a set, and a plurality of sets of slots 14 and 15 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The stator winding 20 as a multiphase stator winding is, for example, a three-phase winding, and the stator winding 20 of each phase is wound around a pair of slots 14 and 15 adjacent in the circumferential direction. . A stator winding 20 of a different phase is wound around each of the three sets of slots 14 and 15 adjacent in the circumferential direction.

図３は、固定子巻線２０を形成している線材３０の断面図である。図３に示すように、固定子巻線２０を形成している線材３０は、銅製の導体３２と、導体３２の外周を覆って導体３２を絶縁する内層３４および外層３６からなる絶縁被膜とから形成されている。内層３４は、導体３２の外周を覆い、外層３６は内層３４の外周を覆っている。内層３４と外層３６を合わせた絶縁被膜の厚みは、１００μｍ〜２００μｍの間に設定されている。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the wire 30 forming the stator winding 20. As shown in FIG. 3, the wire 30 forming the stator winding 20 is composed of a copper conductor 32 and an insulating film composed of an inner layer 34 and an outer layer 36 that cover the outer periphery of the conductor 32 and insulate the conductor 32. Is formed. The inner layer 34 covers the outer periphery of the conductor 32, and the outer layer 36 covers the outer periphery of the inner layer 34. The thickness of the insulating coating including the inner layer 34 and the outer layer 36 is set between 100 μm and 200 μm.

外層３６は、ナイロン等の絶縁材で形成されている。内層３４は、外層３６よりもガラス転移温度の高い熱可塑性樹脂またはガラス転移温度が高いポリアミドイミド等の絶縁材で形成されている。すなわち、外層３６は、内層３４よりもガラス転移温度が低く設定されている。これにより、回転電機に発生する熱により外層３６は内層３４よりも早く結晶化するため、外層３６の表面硬度が高くなり、線材３０に傷がつきにくくなる。このため、ターン部４２に段部４６を形成する加工を施した線材３０の絶縁を確保することができる。 The outer layer 36 is made of an insulating material such as nylon. The inner layer 34 is formed of an insulating material such as a thermoplastic resin having a glass transition temperature higher than that of the outer layer 36 or a polyamideimide having a higher glass transition temperature. That is, the outer layer 36 is set to have a glass transition temperature lower than that of the inner layer 34. As a result, the outer layer 36 is crystallized faster than the inner layer 34 due to heat generated in the rotating electrical machine, so that the surface hardness of the outer layer 36 is increased and the wire 30 is less likely to be damaged. For this reason, the insulation of the wire 30 which processed the turn part 42 and formed the step part 46 is securable.

図２に示すように、線材３０は、固定子コア１２のスロット１４、１５内に配置されるスロット収容部４０と、スロット１４、１５から固定子コア１２の外に突出し、周方向に異なるスロットに配置されているスロット収容部４０同士を接続しているターン部４２とを有しており、固定子コア１２に波巻されることにより固定子巻線２０が形成されている。ターン部４２は、固定子コア１２の軸方向端面１３の両側にそれぞれ形成されている。ターン部４２のほぼ中央部にはねじりを伴わないクランク部４４が形成されている。クランク部４４は、固定子コア１２の軸方向端面１３に沿って（軸方向端面１３に平行に）クランク形状に形成されている。このクランク部４４のクランク形状によるずれ量は、線材３０のほぼ幅分に設定されている。これにより、径方向に隣接している線材３０のターン部４２同士を密に巻回することができる。その結果、コイルエンドの径方向の幅を狭くすることができるので、固定子巻線２０が径方向外側に張り出すことを防止することができる。 As shown in FIG. 2, the wire 30 includes a slot accommodating portion 40 disposed in the slots 14 and 15 of the stator core 12, and slots that protrude from the slots 14 and 15 to the outside of the stator core 12 and differ in the circumferential direction. And a turn portion 42 that connects the slot accommodating portions 40 arranged on each other, and the stator winding 20 is formed by being wound around the stator core 12. The turn portions 42 are respectively formed on both sides of the axial end surface 13 of the stator core 12. A crank portion 44 without twisting is formed at a substantially central portion of the turn portion 42. The crank portion 44 is formed in a crank shape along the axial end surface 13 of the stator core 12 (parallel to the axial end surface 13). The amount of shift due to the crank shape of the crank portion 44 is set to be approximately the width of the wire 30. Thereby, the turn parts 42 of the wire 30 adjacent to each other in the radial direction can be densely wound. As a result, since the radial width of the coil end can be reduced, it is possible to prevent the stator winding 20 from protruding outward in the radial direction.

また、スロット１４、１５から固定子コア１２の外に突出するターン部４２のすべての突出箇所に、線材３０がまたがって配置されているスロット同士に向けて固定子コア１２の軸方向端面１３に沿って段部４６が形成されている。図６に示すように、スロット１４、１５から突出している線材３０のターン部４２の突出箇所の間隔、言い換えればターン部４２が形成する三角形状部分の底辺の長さは、線材３０がまたがって配置されているスロット同士の間隔よりも狭くなっている。その結果、コイルエンドの高さｈが低くなる。 Further, on the axial end surface 13 of the stator core 12 toward the slots where the wire rods 30 are disposed across all projecting portions of the turn portion 42 projecting out of the stator core 12 from the slots 14 and 15. A step 46 is formed along the line. As shown in FIG. 6, the distance between the protruding portions of the turn part 42 of the wire 30 protruding from the slots 14 and 15, in other words, the length of the bottom side of the triangular part formed by the turn part 42 lies across the wire 30. It is narrower than the interval between the arranged slots. As a result, the height h of the coil end is lowered.

また、固定子コア１２の端面１３に沿った段部４６の長さをｄ１、周方向に隣接するスロット同士の間隔をｄ２とすると、ｄ１≦ｄ２になっている。これにより、線材３０の段部４６が周方向に隣り合うスロットから突出する線材３０と干渉することを防止することができる。また、周方向に隣接するスロットから突出する線材３０同士が互いに干渉することを避けるために、コイルエンドの高さが高くなったり、あるいはコイルエンドの径方向の幅が広がることを防止することができる。その結果、コイルエンドの高さが低くなる。さらに、コイルエンドの径方向の幅を狭くすることができるため、固定子巻線２０が径方向外側に張り出すことを防止することができる。 Further, d1 ≦ d2 is satisfied, where d1 is the length of the stepped portion 46 along the end face 13 of the stator core 12 and d2 is the interval between slots adjacent in the circumferential direction. Thereby, it can prevent that the step part 46 of the wire 30 interferes with the wire 30 which protrudes from the slot adjacent to the circumferential direction. Further, in order to prevent the wire rods 30 protruding from the slots adjacent in the circumferential direction from interfering with each other, it is possible to prevent the coil ends from becoming high or the coil ends from being radially widened. it can. As a result, the height of the coil end is reduced. Furthermore, since the radial width of the coil end can be narrowed, the stator winding 20 can be prevented from projecting radially outward.

さらに、線材３０には、ターン部４２のほぼ中央部のクランク部４４と、ターン部４２の突出箇所に形成した段部４６との間に、それぞれ２個の段部４８が形成されている。つまり、固定子コア１２の一方の軸方向端面１３側の線材３０のターン部４２には、合計６個の段部が形成されている。これにより、段部を有しない三角形状のターン部３３０（図６）の高さに比べ、ターン部４２の高さｈが低くなる。段部４８の階段形状も、段部４６と同様に、固定子コア１２の軸方向端面１３に沿ったクランク形状に形成されている。したがって、線材３０のターン部４２は、クランク部４４を挟んで両側に階段状に形成されている。 Furthermore, two step portions 48 are respectively formed on the wire 30 between a crank portion 44 at a substantially central portion of the turn portion 42 and a step portion 46 formed at a protruding portion of the turn portion 42. That is, a total of six step portions are formed in the turn portion 42 of the wire 30 on the one axial end face 13 side of the stator core 12. Thereby, the height h of the turn part 42 becomes lower than the height of the triangular turn part 330 (FIG. 6) that does not have a step part. Similarly to the step portion 46, the step shape of the step portion 48 is also formed in a crank shape along the axial end surface 13 of the stator core 12. Therefore, the turn part 42 of the wire 30 is formed in steps on both sides with the crank part 44 interposed therebetween.

上述した三相の固定子巻線２０では、回転子の１極当たり各相の線材３０は２個のスロット１４、１５に配置されている。つまり、周方向に連続して隣接している三相の固定子巻線２０の回転子６０の１極当たりのスロット総数は３×２＝６である。その結果、周方向の異なるスロットにまたがって配置されている線材３０は、周方向に６個離れたスロット同士に配置されるので、周方向に隣接しているスロットから突出する線材３０同士の干渉を避けるため、（３×２）個の段部をターン部４２に形成することが望ましい。このように固定子コア１２の一方の軸方向側のコイルエンドで線材３０に６個の段部を形成することにより、コイルエンドの高さを低くし、コイルエンドの径方向の幅を狭くすることができる。なお、固定子巻線２０の相数をｋ、回転子６０の１極あたりの各相のスロット数をｔとして、望ましいターン部４２の段数を一般化すると（ｋ×ｔ）となる。 In the three-phase stator winding 20 described above, each phase wire 30 per pole of the rotor is arranged in two slots 14 and 15. That is, the total number of slots per pole of the rotor 60 of the three-phase stator winding 20 adjacent in the circumferential direction is 3 × 2 = 6. As a result, the wire rods 30 that are arranged across different slots in the circumferential direction are arranged in slots that are separated from each other by six in the circumferential direction. In order to avoid this, it is desirable to form (3 × 2) stepped portions in the turn portion 42. Thus, by forming six step portions on the wire 30 at the coil end on one axial side of the stator core 12, the height of the coil end is reduced and the radial width of the coil end is reduced. be able to. When the number of phases of the stator winding 20 is k and the number of slots of each phase per pole of the rotor 60 is t, the desired number of stages of the turn part 42 is generalized (k × t).

次に、上述した固定子巻線２０の巻線仕様を図７〜図９に基づいて説明する。図７〜図９では、説明を簡単にするために、回転子６０の磁極数、固定子コア１２のスロット１４、１５の総数を実際のものよりも少なくしている。各相においてスロット１４、１５を一組とし、図８に示すように、４組のスロット１４、１５が９０°間隔に固定子コア１２に形成されているものとする。したがって、図７に示すように、スロット１４、１５を一組とした相の異なる組同士は３０°間隔で固定子コア１２に形成されている。各スロット１４、１５には、それぞれ線材３０の４本のスロット収容部４０が合計８本配置されている。各組のスロット１４の径方向外側から内側に向けて線材３０が配置されている位置に１〜４の符号を付し、各組のスロット１５の径方向外側から内側に向けて線材３０が配置されている位置に５〜８の符号を付している。 Next, the winding specifications of the stator winding 20 described above will be described with reference to FIGS. 7 to 9, the number of magnetic poles of the rotor 60 and the total number of slots 14 and 15 of the stator core 12 are made smaller than the actual ones in order to simplify the explanation. In each phase, the slots 14 and 15 are set as one set, and as shown in FIG. 8, four sets of slots 14 and 15 are formed in the stator core 12 at intervals of 90 °. Therefore, as shown in FIG. 7, different sets of pairs of slots 14 and 15 are formed on the stator core 12 at intervals of 30 °. In each of the slots 14 and 15, a total of eight slot accommodating portions 40 of the wire rods 30 are arranged. 1 to 4 are attached to the positions where the wire rods 30 are arranged from the radially outer side to the inner side of the slots 14 in each group, and the wire rods 30 are arranged from the radially outer side to the inside of the slots 15 of each group. 5-8 are attached | subjected to the position currently made.

なお、図１に示した例では、各スロット１４、１５には、それぞれ線材３０の６本のスロット収容部４０が合計１２本配置されており、その中で周方向の向きが同一の６本が図示されている。 In the example shown in FIG. 1, a total of twelve slot accommodating portions 40 of the wire 30 are arranged in each of the slots 14 and 15, and six of them have the same circumferential direction. Is shown.

以下では、図９を用いて、一相の固定子巻線２０について巻線仕様を説明する。図９において、例えば（１−４）とは、図８の＃１の４の位置に配置されている線材３０を表している。図９に示すように、スロット１４、１５の８箇所の位置に配置されている線材は、まず、以下に示す位置の線材が連続して接続されて８グループを形成している。（１−１）、（１−５）の位置の線材は入力部５０と接続されている。また、一相の固定子巻線２０は、（４−１）、（４−５）の２個の巻端をそれぞれ中性点５２としている。三相の固定子巻線２０の合計６個の中性点５２は、図４および図５に示すように１箇所に集められている。つまり、固定子巻線２０はスター結線されており、各相の一方の巻端が中性点５２、他方の巻端が入力部５０となっている。
（グループ１）（１−１）−（２−２）−（３−１）−（４−２）
（グループ２）（１−２）−（２−１）−（３−２）−（４−１）
（グループ３）（１−３）−（２−４）−（３−３）−（４−４）
（グループ４）（１−４）−（２−３）−（３−４）−（４−３）
（グループ５）（１−５）−（２−６）−（３−５）−（４−６）
（グループ６）（１−６）−（２−５）−（３−６）−（４−５）
（グループ７）（１−７）−（２−８）−（３−７）−（４−８）
（グループ８）（１−８）−（２−７）−（３−８）−（４−７）
そして、これら８グループの連続する線材は、（１−２）と（４−３）、（１−３）と（４−２）、（１−４）と（４−８）、（１−６）と（４−７）、（１−７）と（４−６）、（１−８）と（４−４）を接続することにより、以下に示す入力部５０から中性点５２に至る図９において点線と実線とで示された連続した線材３０により、並列に接続された固定子巻線２０（＃１）および固定子巻線２０（＃２）を一組形成している。他の二相の固定子巻線２０も同様に、入力部５０から中性点５２に至る連続した線材３０により、並列に接続された固定子巻線２０をそれぞれ一組形成している。図９に示す（１−４）と（４−８）、（１−８）と（４−４）の接続部５４は、図４および図５において、三相分が同じ符号５４で示されている。
・固定子巻線＃１
（入力部）−（グループ１）−（グループ３）−（グループ８）−（グループ６）−（中性点）
・固定子巻線＃２
（入力部）−（グループ５）−（グループ７）−（グループ４）−（グループ２）−（中性点）
このように、固定子コア１２の全周にわたり連続した線材３０により入力部５０から中性点５２まで一相の固定子巻線を形成しているので、公知のセグメント導体を溶接等により電気的に接続して入力部５０から中性点５２までの固定子巻線を形成する構成に比べ、電気的接続箇所を極力減らすことができる。これにより、固定子巻線２０の製造コストが低下するとともに、固定子巻線２０の電気的接続不良を極力低減することができる。 Hereinafter, the winding specifications of the one-phase stator winding 20 will be described with reference to FIG. In FIG. 9, for example, (1-4) represents the wire 30 arranged at the position 4 in # 1 of FIG. 8. As shown in FIG. 9, the wire rods arranged at eight positions of the slots 14 and 15 are first connected in the following positions to form eight groups. The wires at the positions (1-1) and (1-5) are connected to the input unit 50. Further, the one-phase stator winding 20 has two winding ends (4-1) and (4-5) as neutral points 52, respectively. A total of six neutral points 52 of the three-phase stator winding 20 are collected in one place as shown in FIGS. That is, the stator winding 20 is star-connected, and one winding end of each phase is a neutral point 52 and the other winding end is an input unit 50.
(Group 1) (1-1)-(2-2)-(3-1)-(4-2)
(Group 2) (1-2)-(2-1)-(3-2)-(4-1)
(Group 3) (1-3)-(2-4)-(3-3)-(4-4)
(Group 4) (1-4)-(2-3)-(3-4)-(4-3)
(Group 5) (1-5)-(2-6)-(3-5)-(4-6)
(Group 6) (1-6)-(2-5)-(3-6)-(4-5)
(Group 7) (1-7)-(2-8)-(3-7)-(4-8)
(Group 8) (1-8)-(2-7)-(3-8)-(4-7)
And these 8 groups of continuous wires are (1-2) and (4-3), (1-3) and (4-2), (1-4) and (4-8), (1- 6) and (4-7), (1-7) and (4-6), and (1-8) and (4-4) are connected to the neutral point 52 from the input unit 50 shown below. A continuous wire 30 indicated by a dotted line and a solid line in FIG. 9 forms a pair of a stator winding 20 (# 1) and a stator winding 20 (# 2) connected in parallel. Similarly, the other two-phase stator windings 20 each form a pair of stator windings 20 connected in parallel by the continuous wire 30 from the input unit 50 to the neutral point 52. The connection portions 54 of (1-4) and (4-8) and (1-8) and (4-4) shown in FIG. 9 are indicated by the same reference numeral 54 in FIG. 4 and FIG. ing.
・ Stator winding # 1
(Input section)-(Group 1)-(Group 3)-(Group 8)-(Group 6)-(Neutral point)
・ Stator winding # 2
(Input section)-(Group 5)-(Group 7)-(Group 4)-(Group 2)-(Neutral point)
In this way, since a single-phase stator winding is formed from the input portion 50 to the neutral point 52 by the wire 30 continuous over the entire circumference of the stator core 12, a known segment conductor is electrically connected by welding or the like. As compared with the configuration in which the stator winding from the input unit 50 to the neutral point 52 is formed by connecting to the, the number of electrical connection points can be reduced as much as possible. As a result, the manufacturing cost of the stator winding 20 is reduced, and poor electrical connection of the stator winding 20 can be reduced as much as possible.

また、コイルエンドの径方向の幅が狭くなってコイルエンドが径方向外側に張り出さなくなるため、中性点５２をコイルエンドの径方向外側に取り出すことができる。 Further, since the radial width of the coil end becomes narrow and the coil end does not protrude radially outward, the neutral point 52 can be taken out radially outward of the coil end.

ところで、本実施形態では、上述した固定子巻線２０は、固定子コア１２とは別に所定形状に成形された後、固定子コア１２を構成する複数の分割コアと組み合わされる。図１０は、固定子コア１２とは別に巻回された固定子巻線２０の斜視図である。図１１は、固定子巻線２０の外周から分割コアを挿入する手順を示す図である。なお、図１０および図１１に示された固定子巻線２０は、スロット内に径方向に８本の線材３０が配置された場合が示されている。また、図１０および図１１に示された固定子巻線２０の巻線仕様は図９に示したものと異なるが、本発明の特徴には直接関係がないので、巻線仕様の詳細な説明は省略する。 By the way, in the present embodiment, the stator winding 20 described above is formed into a predetermined shape separately from the stator core 12 and then combined with a plurality of divided cores constituting the stator core 12. FIG. 10 is a perspective view of the stator winding 20 wound separately from the stator core 12. FIG. 11 is a diagram illustrating a procedure for inserting a split core from the outer periphery of the stator winding 20. The stator winding 20 shown in FIGS. 10 and 11 shows a case where eight wire rods 30 are arranged in the radial direction in the slot. Further, although the winding specifications of the stator winding 20 shown in FIGS. 10 and 11 are different from those shown in FIG. 9, the characteristics of the present invention are not directly related, so that the detailed description of the winding specifications is provided. Is omitted.

図１０に示すように、固定子巻線２０を固定子コア１２がない状態で巻回する場合には、線材３０を内周側からあるいは外周側から固定子コア１２の存在を考慮することなく三次元的に変形しながら巻回することができるため、固定子コア１２から突出するターン部４２を隙間なく配置することが可能になる。例えば、径方向にずらした状態でターン部４２の成形を行った後、所定の径方向位置に順番に配置することができるため、隣接するターン部４２の隙間を確保して線材３０の巻回を行う必要がない。 As shown in FIG. 10, when the stator winding 20 is wound without the stator core 12, the wire 30 is not considered from the inner peripheral side or the outer peripheral side of the stator core 12. Since it can be wound while being deformed three-dimensionally, the turn part 42 protruding from the stator core 12 can be arranged without a gap. For example, after forming the turn part 42 in a state shifted in the radial direction, the turn part 42 can be sequentially arranged at a predetermined radial direction position, so that a gap between adjacent turn parts 42 is secured and the wire 30 is wound. There is no need to do.

図１１に示す形状の固定子巻線２０を成形した後、外周側から絶縁部材である一枚の帯状の絶縁紙７０が巻き付けられる。絶縁紙７０は、幅がスロット１４、１５の軸方向長さとほぼ同じに（好ましくはスロット１４、１５の軸方向長さと同じか若干長く）設定されている。また、この絶縁紙７０は、熱融着可能な樹脂フィルムが用いられる。各分割コア１２Ａは、２スロット分の周方向長さを有しており、１つのスロットがほぼ中央に配置され、周方向の両端部のそれぞれには１つのスロットの１／２が配置されている。なお、図１１では、２つの分割コア１２Ａが図示されているが、実際にはこれらの分割コア１２Ａが１周分存在する。 After the stator winding 20 having the shape shown in FIG. 11 is formed, a single strip of insulating paper 70 as an insulating member is wound from the outer peripheral side. The width of the insulating paper 70 is set to be substantially the same as the axial length of the slots 14 and 15 (preferably the same as or slightly longer than the axial length of the slots 14 and 15). The insulating paper 70 is made of a heat-sealable resin film. Each split core 12A has a circumferential length of two slots, one slot is arranged at the center, and half of one slot is arranged at each of both ends in the circumferential direction. Yes. In FIG. 11, two divided cores 12A are shown, but actually, these divided cores 12A exist for one turn.

分割コア１２Ａの固定子巻線２０への挿入は、図１１に示すように、固定子巻線２０の外周に絶縁紙７０を巻き付けた状態で、絶縁紙７０の一方端側（先端側）から順番に一つずつ分割コア１２Ａを径方向内側に差し込むことにより行われる。このとき、絶縁紙７０の先端位置は固定されており、分割コア１２Ａを径方向内側に差し込んだときに、分割コア１２Ａの内径側形状に合わせて絶縁紙７０が巻き込まれ、周方向に隣接する線材３０のスロット収納部４０間に分割コア１２Ａとともに挿入される。このように、分割コア１２Ａを１周分固定子巻線２０に挿入することで、本実施形態の固定子１０が完成する。 As shown in FIG. 11, the split core 12 </ b> A is inserted into the stator winding 20 from the one end side (tip side) of the insulating paper 70 with the insulating paper 70 wound around the outer periphery of the stator winding 20. This is done by inserting the split cores 12A one by one in the radial direction. At this time, the leading end position of the insulating paper 70 is fixed, and when the split core 12A is inserted inward in the radial direction, the insulating paper 70 is wound in conformity with the inner diameter side shape of the split core 12A and adjacent in the circumferential direction. The split cores 12 </ b> A are inserted between the slot accommodating portions 40 of the wire 30. Thus, the stator 10 of this embodiment is completed by inserting the split core 12A into the stator winding 20 for one turn.

このように、固定子巻線２０を成形した後に分割コア１２Ａが挿入されるため、固定子コア１２と干渉することなく固定子巻線２０のターン部４２の形状を成形することができ、成形作業のためのスペース確保が容易となり、ターン部４２で構成されるコイルエンド部の高さを低くすることが可能となる。特に、スロット１４、１５の外部で線材３０のスロット収容部４０同士を接続している線材３０のターン部４２がスロット１４、１５から突出する突出箇所は、線材３０がまたがって配置されているスロット同士に向けて階段形状に形成されているため、ターン部４２の突出箇所の間隔が、線材３０が配置されているスロット同士の間隔よりも狭くなり、固定子コア１２から突出している線材３０の形状が全体に小さくなって、コイルエンドの高さをさらに低くすることができる。 As described above, since the split core 12A is inserted after the stator winding 20 is formed, the shape of the turn portion 42 of the stator winding 20 can be formed without interfering with the stator core 12. It becomes easy to secure a space for work, and the height of the coil end portion constituted by the turn portion 42 can be reduced. In particular, the protruding portion where the turn portion 42 of the wire 30 connecting the slot accommodating portions 40 of the wire 30 outside the slots 14 and 15 protrudes from the slots 14 and 15 is a slot in which the wire 30 is disposed. Since it is formed in a staircase shape toward each other, the interval between the protruding portions of the turn portion 42 is narrower than the interval between the slots in which the wire rods 30 are arranged, and the wire rods 30 protruding from the stator core 12 The overall shape is reduced, and the height of the coil end can be further reduced.

また、分割コア１２Ａと組み合わされる前の固定子巻線２０の外周に帯状の絶縁紙７０を巻き付けた状態で分割コア１２Ａを径方向に挿入することで、スロット内に絶縁紙７０を配置しており、絶縁紙７０を各スロット毎に個別に挿入する必要がなくなるため、絶縁紙の組付工程を簡略化することができる。 Further, by inserting the split core 12A in the radial direction in a state where the strip-shaped insulating paper 70 is wound around the outer periphery of the stator winding 20 before being combined with the split core 12A, the insulating paper 70 is arranged in the slot. In addition, since it is not necessary to insert the insulating paper 70 for each slot, the process of assembling the insulating paper can be simplified.

また、絶縁紙７０を熱融着可能な樹脂フィルムとしているため、各分割コア１２Ａを加熱した状態で固定子巻線２０に挿入することにより、樹脂フィルムによって形成された絶縁紙７０が線材３０と分割コア１２Ａの間で熱融着し、分割コア１２Ａの挿入と同時に固定子巻線２０を構成する各線材３０の位置を仮固定することが可能になる。 Further, since the insulating paper 70 is a resin film that can be heat-sealed, the insulating paper 70 formed of the resin film is connected to the wire 30 by inserting each divided core 12A into the stator winding 20 in a heated state. It becomes possible to heat-seal between the split cores 12A and temporarily fix the positions of the wire rods 30 constituting the stator winding 20 simultaneously with the insertion of the split cores 12A.

ところで、上述したように、１スロットに挿入される１本の線材３０を成形して巻線を形成する場合、１相の１スロットに巻線の巻き始めが１本、巻き終わりが１本で合計２本の切れている箇所が存在する。本実施形態では線材３０が波巻で巻かれており、２本の巻線がスロット内配置が交互に入れ替わるように配置されるため、上述した切れている箇所はさらに１セット存在することになり、合計４本の切れている箇所が存在することになる。固定子巻線２０の全体では、相数が３、回転子の１極あたりの各相のスロットの数が２であるため、固定子巻線２０の全体において線材３０の接続が切れている端末数ｍは、４×３×２となる。本実施形態の固定子巻線を、固定子巻線の相数をｋ、回転子の１極あたりの各相の前記スロットの数をｔの場合に拡張すると、固定子巻線において線材３０の接続が切れている端末数ｍは、４×ｋ×ｔとなる。 By the way, as described above, when a wire is formed by forming one wire rod 30 to be inserted into one slot, one winding has one winding start and one winding end in one slot of one phase. There are a total of two cut points. In the present embodiment, the wire 30 is wound in a wave winding, and the two windings are arranged so that the arrangement in the slot is alternately switched. , There will be a total of four cut points. In the entire stator winding 20, the number of phases is 3 and the number of slots of each phase per pole of the rotor is 2, so that the end of the connection of the wire 30 in the entire stator winding 20 is disconnected. The number m is 4 × 3 × 2. When the number of phases of the stator winding is k and the number of slots of each phase per one pole of the rotor is t, the stator winding according to the present embodiment is expanded in the stator winding. The number m of disconnected terminals is 4 × k × t.

また、本実施形態の固定子巻線２０は、１本の線材３０を周方向に沿って２周巻回することで１つの巻線群が存在する。固定子巻線２０の相数をｋ、回転子の１極あたりの各相のスロットの数をｔ、１本が２周波巻結線された線材の径方向に沿った巻線群の層数を２ｐ（ｐは１以上の自然数）とすると、固定子巻線２０において径方向に沿った各層（各巻線群）のそれぞれ毎に線材３０の接続が切れている箇所の層数分の合計数ｃは、４×ｋ×ｔ×ｐとなる。このｃ箇所において固定子巻線２０を分割することが可能であり、分割された巻線毎に線材３０を巻回することにより、巻線工程を簡略化することができる。 Further, the stator winding 20 of the present embodiment has one winding group by winding one wire 30 twice in the circumferential direction. The number of phases of the stator winding 20 is k, the number of slots of each phase per pole of the rotor is t, and the number of layers of the winding group along the radial direction of the wire rod in which two wires are wound in two frequencies. Assuming 2p (p is a natural number of 1 or more), the total number c of the number of layers in the portion where the connection of the wire 30 is disconnected for each layer (each winding group) along the radial direction in the stator winding 20 Is 4 × k × t × p. It is possible to divide the stator winding 20 at this c location, and the winding process can be simplified by winding the wire 30 for each divided winding.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、図１１に示すように連続した１枚の絶縁紙７０を用いたが、図１２に示すように、径方向に一列に配置された線材の周囲に別々に絶縁紙７０Ａを巻き付けるようにしてもよい。固定子巻線２０と分割コア１２Ａとが組み合わされる前にそれぞれのスロットに対応する複数のスロット収納部４０に絶縁紙７０Ａを巻き付けることにより、線材３０と固定子コア１２との間の電気絶縁を確保することができる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, in the above-described embodiment, a single piece of insulating paper 70 is used as shown in FIG. 11, but as shown in FIG. 12, the insulating paper is separately provided around the wires arranged in a row in the radial direction. You may make it wind 70A. Before the stator winding 20 and the split core 12A are combined, the insulating paper 70A is wound around the plurality of slot accommodating portions 40 corresponding to the respective slots, thereby electrically insulating the wire 30 and the stator core 12 from each other. Can be secured.

また、上述した実施形態では、図１０に示す形状の固定子巻線２０の全体を予め形成するようにしたが、固定子巻線２０は複数の分割されたものを別々に形成した後に組み合わせて結線するようにしてもよい。例えば、図１３に示すように、互いに径が異なる円環形状を有する２種類の分割固定子巻線を別々に巻回した後に組み合わせて結線を行い、図１４に示すような固定子巻線を形成するようにしてもよい。分割固定子巻線の数は３以上であってもよい。固定子巻線２０の成形を、各分割固定子巻線毎に行うことができるため、ターン部の成形が容易になるとともに巻線形成の工程の簡略化が可能となる。 Further, in the above-described embodiment, the entire stator winding 20 having the shape shown in FIG. 10 is formed in advance, but the stator winding 20 is combined after forming a plurality of divided pieces separately. You may make it connect. For example, as shown in FIG. 13, two types of split stator windings having an annular shape with different diameters are separately wound and then combined to form a stator winding as shown in FIG. You may make it form. The number of split stator windings may be three or more. Since the stator winding 20 can be formed for each divided stator winding, the turn portion can be easily formed and the winding forming process can be simplified.

また、上述した実施形態では、固定子コア１２のスロット内に絶縁紙７０あるいは７０Ａが挿入された固定子について説明したが、線材３０の導線３２の外周に設けられた絶縁被膜によって充分な電気絶縁が得られている場合にはこれらの絶縁紙７０あるいは７０Ａを省略するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the stator in which the insulating paper 70 or 70A is inserted into the slot of the stator core 12 has been described. However, sufficient electrical insulation is provided by the insulating coating provided on the outer periphery of the conducting wire 32 of the wire 30. In such a case, the insulating paper 70 or 70A may be omitted.

また、図２に示したように、線材３０のターン部４２に固定子コア１２の軸方向端面１３に沿った段部４６とほぼ中央部のクランク部４４の他に４箇所に段部４８を形成したが、これらの段部４８の数を減らすようにしてもよい。例えば、図１５に示す例では、線材のターン部７２に、固定子コア１２の軸方向端面１３に沿った段部７８と、ほぼ中央部のクランク部７６とが形成されており、段部７８とクランク部７６の間が直線形状に形成されている。 Further, as shown in FIG. 2, in addition to the step portion 46 along the axial end surface 13 of the stator core 12 and the crank portion 44 at the substantially central portion, the step portion 48 is provided at four places on the turn portion 42 of the wire 30. Although formed, the number of these step portions 48 may be reduced. For example, in the example shown in FIG. 15, a step portion 78 along the axial end surface 13 of the stator core 12 and a crank portion 76 at the substantially central portion are formed in the turn portion 72 of the wire rod. And the crank part 76 are formed in a linear shape.

また、上述した実施形態では、電動機および発電機を兼ねている回転電機の固定子について説明したが、電動機または発電機のいずれか一方の機能のみを有する回転電機の固定子についても本発明を適用することができる。 In the embodiment described above, the stator of a rotating electrical machine that also serves as an electric motor and a generator has been described. However, the present invention is also applied to a stator of a rotating electrical machine that has only one function of an electric motor or a generator. can do.

また、上述した実施形態では、線材３０のターン部４２のほぼ中央部にねじりを伴わない径方向に沿ったクランク部４４を形成したが、クランク部４４の位置は中央部からずれてもよい。また、スター結線の固定子巻線に限定されず、デルタ結線の固定子巻線を有する固定子に本発明を適用してもよい。 In the above-described embodiment, the crank portion 44 along the radial direction without twisting is formed at the substantially central portion of the turn portion 42 of the wire 30, but the position of the crank portion 44 may be shifted from the central portion. Further, the present invention may be applied to a stator having a delta-connected stator winding without being limited to a star-connected stator winding.

一実施形態の固定子の部分的な斜視図である。It is a partial perspective view of the stator of one embodiment. 図１に示す固定子に含まれる固定子巻線を構成する線材の部分的な斜視図である。It is a partial perspective view of the wire which comprises the stator coil | winding contained in the stator shown in FIG. 固定子巻線を形成している線材の断面図である。It is sectional drawing of the wire which forms the stator winding | coil. 本実施形態の固定子の部分的な斜視図である。It is a partial perspective view of the stator of this embodiment. 本実施形態の固定子の部分的な斜視図である。It is a partial perspective view of the stator of this embodiment. 線材のターン部の形状を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the shape of the turn part of a wire. 回転電機の回転子の磁極および固定子のスロットの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the magnetic pole of the rotor of a rotary electric machine, and the slot of a stator. 一相当たりのスロットの配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning of the slot per phase. 一相当たりの巻線仕様図である。It is a winding specification figure per phase. 固定子コアとは別に巻回された固定子巻線の斜視図である。It is a perspective view of the stator coil | winding wound separately from the stator core. 固定子巻線の外周から分割コアを挿入する手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure which inserts a split core from the outer periphery of a stator winding | coil. 絶縁紙の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of insulating paper. 固定子巻線の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a stator winding | coil. 固定子巻線の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a stator winding | coil. ターン部形状の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a turn part shape.

符号の説明Explanation of symbols

１０固定子
１２固定子コア
１２Ａ分割コア
１３軸方向端面
１４、１５スロット
２０固定子巻線
３０線材
３２導体
４０スロット収容部
４２、７２ターン部
４４、７６クランク部
４６、４８、７８段部
５０入力部
５２中性点
５４接続部
６０回転子
７０、７０Ａ絶縁紙 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stator 12 Stator core 12A Division | segmentation core 13 Axial direction end surface 14, 15 Slot 20 Stator winding 30 Wire material 32 Conductor 40 Slot accommodating part 42, 72 Turn part 44, 76 Crank part 46, 48, 78 Step part 50 Input Part 52 Neutral point 54 Connection part 60 Rotor 70, 70A Insulating paper

Claims

周方向に複数のスロットを有する固定子コアと、線材により形成され前記スロットに設置されている固定子巻線とを備える回転電機の固定子において、
前記固定子巻線は周方向の異なる前記スロットに設置されているスロット収容部と、前記スロットの外部で前記スロット収容部同士を接続しているターン部とを有し、
前記スロットから突出する前記ターン部に、前記固定子コアの端面に平行な段部が形成されており、
前記固定子コアは前記固定子巻線に対して径方向に挿入可能な複数の分割コアからなり、
前記固定子巻線は、複数の分割固定子巻線を組み合わせて結線を行ったものであり、
前記固定子巻線の相数をｋ、周方向に交互に異なる複数の磁極を有する回転子の１極あたりの各相の前記スロットの数をｔとすると、前記固定子巻線において前記線材の接続が切れている端末数ｍは、４×ｋ×ｔであることを特徴とする回転電機の固定子。 In a stator of a rotating electrical machine comprising a stator core having a plurality of slots in the circumferential direction, and a stator winding formed of a wire and installed in the slot,
The stator winding has a slot accommodating portion installed in the slot having a different circumferential direction, and a turn portion connecting the slot accommodating portions to each other outside the slot,
A step portion parallel to the end face of the stator core is formed on the turn portion protruding from the slot,
The stator core is composed of a plurality of split cores that can be inserted in a radial direction with respect to the stator winding,
It said stator winding state, and are not subjected to connection by combining a plurality of split stator windings,
When the number of phases of the stator winding is k and the number of slots of each phase per pole of a rotor having a plurality of magnetic poles that are alternately different in the circumferential direction is t, terminal number m that connection is broken, the stator of the rotating electric machine according to claim 4 × k × t der Rukoto.

前記分割固定子巻線は、互いに径が異なる円環形状を有することを特徴とする請求項１に記載の回転電機の固定子。 The stator of a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the divided stator windings have an annular shape having different diameters.

前記固定子巻線の相数をｋ、周方向に交互に異なる複数の磁極を有する回転子の１極あたりの各相の前記スロットの数をｔ、２周波巻結線された前記線材の径方向に沿った層数を２ｐ（ｐは１以上の自然数）とすると、前記固定子巻線において径方向に沿った各層のそれぞれ毎に前記線材の接続が切れている箇所の層数分の合計数ｃは、４×ｋ×ｔ×ｐであることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機の固定子。 K is the number of phases of the stator winding, t is the number of slots of each phase per pole of a rotor having a plurality of magnetic poles that are alternately different in the circumferential direction, and the radial direction of the wire wire wound in two frequencies If the number of layers along the line is 2p (p is a natural number equal to or greater than 1), the total number of layers in the stator winding corresponding to the number of layers where the wire is disconnected for each of the layers along the radial direction c is stator according to claim 1 or 2, characterized in that a 4 × k × t × p.

前記スロットから突出する前記ターン部のすべての突出箇所に、前記固定子コアの端面に沿った段部が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の回転電機の固定子。 The rotation according to any one of claims 1 to 3 , wherein a step portion along an end surface of the stator core is formed at all projecting portions of the turn portion projecting from the slot. Electric stator.

前記固定子巻線と前記分割コアとが組み合わされる前にそれぞれの前記スロットに対応する複数の前記スロット収納部に巻き付けられた絶縁部材をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の回転電機の固定子。 Any one of claims 1-4, characterized by further comprising an insulating member wound around the plurality of the slot-housed portions corresponding to each of the slot prior to said stator winding and the divided cores are combined The stator of the rotating electrical machine according to one item.

前記分割コアと組み合わされる前の前記固定子巻線の外周に帯状の絶縁部材を巻き付けた状態で前記分割コアを径方向に挿入することで、前記スロット内に前記絶縁部材を配置することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の回転電機の固定子。 The insulating member is arranged in the slot by inserting the dividing core in a radial direction in a state where a strip-shaped insulating member is wound around the outer periphery of the stator winding before being combined with the dividing core. The stator for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4 .

前記絶縁部材は、熱融着可能な樹脂フィルムであることを特徴とする請求項５または６に記載の回転電機の固定子。 The stator for a rotating electrical machine according to claim 5 , wherein the insulating member is a heat-sealable resin film.

前記ターン部は、前記固定子コアから最も離れた位置がクランク形状に形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の回転電機の固定子。 The stator of the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 7 , wherein the turn portion is formed in a crank shape at a position farthest from the stator core.

前記クランク形状は、前記固定子コアの端面に平行に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の回転電機の固定子。 The stator of a rotating electrical machine according to claim 8 , wherein the crank shape is formed in parallel to an end face of the stator core.

前記クランク形状は、前記線材の幅分だけ前記固定子コアの径方向にずれていることを特徴とする請求項８または９に記載の回転電機の固定子。 The stator for a rotating electrical machine according to claim 8 or 9 , wherein the crank shape is shifted in a radial direction of the stator core by a width of the wire.

前記固定子巻線の相数をｋ、周方向に交互に異なる複数の磁極を有する回転子の１極あたりの各相の前記スロットの数をｔとすると、前記ターン部に形成されている前記段部の合計は（ｋ×ｔ）であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の回転電機の固定子。 When the number of phases of the stator winding is k and the number of slots of each phase per pole of a rotor having a plurality of magnetic poles that are alternately different in the circumferential direction is t, the turns formed in the turn portion The stator of the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 10 , wherein the sum of the stepped portions is (k x t).

前記ターン部において前記段部に形成されている前記突出箇所が前記固定子コアの軸方向端面に沿っている長さは、周方向に隣り合う前記スロットの間隔以下の長さであることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の回転電機の固定子。 In the turn portion, the length of the protruding portion formed in the step portion along the axial end surface of the stator core is equal to or shorter than the interval between the slots adjacent in the circumferential direction. A stator for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 11 .

前記線材は、導体と、前記導体の外周を覆う絶縁被膜とを有し、
前記絶縁被膜は、１００〜２００μｍの厚みであることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の回転電機の固定子。 The wire has a conductor and an insulating film covering an outer periphery of the conductor,
The stator for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 12 , wherein the insulating coating has a thickness of 100 to 200 µm.

前記絶縁被膜は、内層と、前記内層の外周を覆って前記内層よりもガラス転移温度の低い外層とを有することを特徴とする請求項１３に記載の回転電機の固定子。 The stator for a rotating electrical machine according to claim 13 , wherein the insulating coating includes an inner layer and an outer layer that covers an outer periphery of the inner layer and has a glass transition temperature lower than that of the inner layer.