JP6781499B2 - Stator for rotary electric machine - Google Patents
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Description
この発明は、例えば電動機や発電機などの回転電機用固定子に関し、特に固定子巻線の結線部の構造に関するものである。 The present invention relates to a stator for a rotary electric machine such as an electric motor and a generator, and particularly to a structure of a connection portion of a stator winding.
ＥＶ（電気自動車）、ＰＥＶ（プラグイン電気自動車）などに用いられる電動機および発電機では、固定子巻線に大電流を流すことから、断面積の大きなバスバーが用いられる。そこで、バスバーを含む結線ユニットが大型化し、電動機の周辺部品との干渉を招くことから、結線ユニットを電動機の近傍にコンパクトに収める技術が望まれている。 In electric motors and generators used in EVs (electric vehicles), PEVs (plug-in electric vehicles), etc., bus bars with a large cross-sectional area are used because a large current flows through the stator windings. Therefore, since the wiring unit including the bus bar becomes large and interferes with the peripheral parts of the electric motor, a technique for compactly housing the wiring unit in the vicinity of the electric motor is desired.
このような状況を鑑み、特許文献１に記載の従来の回転電機では、バスバーを、固定子巻線のコイルエンドの軸方向外方に軸方向に２層に配置し、絶縁部材により、バスバー間を絶縁しつつ、一体的に覆って結線ユニットを作製して、結線ユニットのコンパクト化を図っていた。
In view of such a situation, in the conventional rotary electric machine described in
特許文献１に記載の従来の回転電機では、並列回路数が１つの構成で、給電端子を構成する３本の端子線の全てが、外周側から、周方向に１つ置きに取り出されるように配置されている。そこで、特許文献１に記載の従来の回転電機では、コイルエンド上の、相巻線を結線するための周方向領域が電気角で３６０°以上となっており、小型化が図れないという課題があった。
In the conventional rotary electric machine described in
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、小型化を実現できる回転電機用固定子を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain a stator for a rotary electric machine capable of realizing miniaturization.
この発明の回転電機用固定子は、スロットが周方向に配列された円環状の固定子鉄心と、上記固定子鉄心に装着されたＡ相交流巻線（但し、Ａは３以上の自然数）と、を備え、スロットが毎極毎相当たりのスロット数がｍ（但し、ｍは自然数）、かつ上記Ａ相交流巻線における同一相の相巻線の並列数がｎ（但し、ｎは自然数）である。上記Ａ相交流巻線は、それぞれ、絶縁被覆された導体線により構成され、上記固定子鉄心に１スロットピッチで周方向に上記スロットの総数と同数装着されている分布巻きの巻線体を備え、上記巻線体を構成する上記導体線の第１導体端末が上記スロット内の径方向中央より外側から上記固定子鉄心の軸方向の一側に延び出し、上記導体線の第２導体端末が上記スロット内の径方向中央より内側から上記固定子鉄心の軸方向の一側に延び出している。複数の小コイル群は、それぞれ、上記巻線体の上記第１導体端末と接続対象の上記巻線体の上記第２導体端末とが接続された、１周回する、同じ電気角位相の複数の上記巻線体の直列接続体である。上記巻線体の上記第１導体端末のうち、上記複数の小コイル群のそれぞれの小コイル群の一端を構成する第１導体端末のみが、上記固定子鉄心の軸方向の一側に構成される上記Ａ相交流巻線のコイルエンドの周方向に延びる円弧状領域の外径側に周方向に互いに離間して配設され、上記巻線体の上記第２導体端末のうち、上記複数の小コイル群のそれぞれの上記小コイル群の他端を構成する第２導体端末だけが、上記円弧状領域の内径側に周方向に互いに離間して配設されている。上記Ａ相交流巻線は、上記円弧状領域内に配設された上記第１導体端末と上記第２導体端末を結線して構成され、上記Ａ相交流巻線の給電端子が、上記円弧状領域内に配設された上記第１導体端末と上記第２導体端末とにより構成され、上記円弧状領域の角度範囲が、スロット数で、（Ａ×ｍ×ｎ）スロット以下である。 The stator for a rotary electric machine of the present invention includes an annular stator core in which slots are arranged in the circumferential direction and an A-phase AC winding mounted on the stator core (however, A is a natural number of 3 or more). , The number of slots per pole and phase is m (where m is a natural number), and the number of parallel phase windings of the same phase in the A-phase AC winding is n (where n is a natural number). Is. Each of the A-phase AC windings is composed of an insulatingly coated conductor wire, and includes a distributed winding body in which the same number of A-phase AC windings are mounted on the stator core in the circumferential direction at a pitch of one slot as the total number of the slots. The first conductor terminal of the conductor wire constituting the winding body extends from the outside in the radial center in the slot to one side in the axial direction of the stator core, and the second conductor terminal of the conductor wire It extends from the inside of the radial center in the slot to one side in the axial direction of the stator core. Each of the plurality of small coil groups is a plurality of a plurality of small coils having the same electric angular phase, in which the first conductor terminal of the winding body and the second conductor terminal of the winding body to be connected are connected and make one round. It is a series connection body of the winding body. Of the first conductor terminals of the winding body, only the first conductor terminal constituting one end of each of the small coil groups of the plurality of small coil groups is configured on one side of the stator core in the axial direction. A plurality of the second conductor terminals of the winding body, which are arranged apart from each other in the circumferential direction on the outer diameter side of an arcuate region extending in the circumferential direction of the coil end of the A-phase AC winding. Only the second conductor terminals constituting the other end of each of the small coil groups are arranged on the inner diameter side of the arc-shaped region so as to be separated from each other in the circumferential direction. The A-phase AC winding is configured by connecting the first conductor terminal and the second conductor terminal arranged in the arc-shaped region, and the feeding terminal of the A-phase AC winding has the arc-shaped shape. It is composed of the first conductor terminal and the second conductor terminal arranged in the region, and the angular range of the arcuate region is the number of slots (A × m × n) or less.
この発明によれば、結線部のための円弧状領域がスロット数で（Ａ×ｍ×ｎ）以下であるので、円弧状領域の周方向スペースが縮小でき、固定子の小型化が図られる。 According to the present invention, since the arcuate region for the connection portion is (A × m × n) or less in terms of the number of slots, the circumferential space of the arcuate region can be reduced, and the stator can be miniaturized.
以下、本発明による回転電機用固定子の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the stator for rotary electric machines according to the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る回転電機用固定子を示す斜視図、図２はこの発明の実施の形態１に係る回転電機用固定子における固定子鉄心を構成する鉄心ブロックを示す斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係る回転電機用固定子における固定子巻線を構成する巻線体を示す斜視図、図４はこの発明の実施の形態１に係る回転電機用固定子における固定子巻線を構成する巻線体を示す正面図、図５はこの発明の実施の形態１に係る回転電機用固定子における固定子巻線を構成する巻線体を第２コイルエンド側から見た端面図、図６はこの発明の実施の形態１に係る回転電機用固定子における固定子巻線を構成する３つの巻線体が１つのスロットを共有して固定子鉄心に装着されている状態を第２コイルエンド側から見た要部端面図、図７はこの発明の実施の形態１に係る回転電機用固定子において固定子鉄心に装着された巻線体を径方向外方から見た展開図、図８はこの発明の実施の形態１に係る回転電機用固定子における固定子巻線を構成する巻線アッセンブリを示す斜視図、図９はこの発明の実施の形態１に係る回転電機用固定子における巻線体の接合状態を説明する要部断面図、図１０はこの発明の実施の形態１に係る回転電機用固定子における巻線アッセンブリを固定子鉄心に装着した状態を示す斜視図、図１１はこの発明の実施の形態１に係る回転電機用固定子における第１中性点接続用バスバーを示す斜視図、図１２はこの発明の実施の形態１に係る回転電機用固定子における中性点結線板を示す斜視図、図１３はこの発明の実施の形態１に係る回転電機用固定子における給電コイルを示す斜視図、図１４はこの発明の実施の形態１に係る回転電機用固定子における接続コイルを示す斜視図、図１５はこの発明の実施の形態１に係る回転電機用固定子における固定子巻線の結線図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a stator for a rotary electric machine according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an iron core block constituting a stator core in the stator for a rotary electric machine according to the first embodiment of the present invention. A perspective view, FIG. 3 is a perspective view showing a winding body constituting a stator winding in the stator for a rotary electric machine according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view showing a winding body according to the first embodiment of the present invention. A front view showing a winding body constituting a stator winding in a stator for use, FIG. 5 shows a second winding body forming a stator winding in a stator for a rotary electric machine according to a first embodiment of the present invention. FIG. 6 shows an end view seen from the coil end side, in which three winding bodies constituting the stator winding in the stator for a rotary electric machine according to the first embodiment of the present invention share one slot and share a stator core. The end view of the main part as seen from the second coil end side, FIG. 7 shows the diameter of the winding body mounted on the stator core in the stator for rotary electric machine according to the first embodiment of the present invention. A development view seen from the outside in the direction, FIG. 8 is a perspective view showing a winding assembly constituting a stator winding in the stator for a rotary electric machine according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a perspective view showing the embodiment of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part for explaining a joining state of the winding body in the stator for a rotary electric machine according to the first embodiment, and FIG. A perspective view showing a mounted state, FIG. 11 is a perspective view showing a bus bar for connecting a first neutral point in the stator for a rotary electric coil according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a perspective view showing the first embodiment of the present invention. A perspective view showing a neutral point connection plate in the rotary electric machine stator, FIG. 13 is a perspective view showing a power feeding coil in the rotary electric machine stator according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a perspective view showing the embodiment of the present invention. FIG. 15 is a perspective view showing a connection coil in the stator for a rotary electric machine according to the first embodiment, and FIG. 15 is a connection diagram of a stator winding in the stator for a rotary electric machine according to the first embodiment of the present invention.
図１において、固定子１は、電動機や発電機などの回転電機用固定子であり、円環状の固定子鉄心３と、固定子鉄心３に装着された固定子巻線６と、固定子巻線６を結線する結線ユニット２０と、を備えている。ここで、説明の便宜上、固定子鉄心３のスロット数を４８個、固定子巻線を三相交流巻線とする。また、スロット５は、毎極毎相当たり２個の割合で固定子鉄心３に形成されているものとする。
In FIG. 1, the
鉄心ブロック４は、円環状の固定子鉄心３を周方向に２４等分割したもので、図２に示されるように、ケイ素鋼板を積層一体化して作製され、断面円弧形のコアバック部４ａと、それぞれコアバック部４ａの内周壁面から径方向内方に突出され、周方向に離間する２本のティース４ｂと、を備えている。そして、固定子鉄心３は、ティース４ｂを径方向内方に向けて、コアバック部４ａの周方向の側面同士を突き合わせて、周方向に円環状に配列した２４個の鉄心ブロック４を、円筒状のフレーム２に焼きばめ、圧入などにより一体化して、作製される。コアバック部４ａとティース４ｂにより構成されるスロット５が、内周側に開口するように、周方向に等角ピッチで配列されている。
The
固定子巻線６は、固定子鉄心３に周方向に１スロットピッチで配設された４８個の巻線体１０を備えている。
The stator winding 6 includes 48 winding
巻線体１０は、例えば、エナメル樹脂で絶縁被覆された、かつ接続部のない連続した平角銅線からなる導体線９をエッジワイズ巻きに巻いて作製された分布巻きの巻線である。具体的には、巻線体１０は、図３から図５に示されるように、第１直線部１０ａ、第１コイルエンド部１０ｅ、第２直線部１０ｂ、第２コイルエンド部１０ｆ、第３直線部１０ｃ、第３コイルエンド部１０ｇおよび第４直線部１０ｄからなるδ状のコイルパターンを導体線９の長方形断面の短辺の長さ方向に２つ配列し、第４直線部１０ｄと第１直線部１０ａとを連結線１１で連結して構成される。そして、連結線１１がコイルエンド部を構成し、導体線９の巻き始め端部が第２導体端末１０ｈを構成し、巻き終わり端部が第１導体端末１０ｉを構成する。
The winding
このように構成された巻線体１０では、第２直線部１０ｂおよび第４直線部１０ｄが、長方形断面の長辺の長さ方向を周方向に向け、長方形断面の短辺の長さ方向に隙間ｄをあけて１列に４本配列されている。また、第１直線部１０ａが、第２直線部１０ｂおよび第４直線部１０ｄの列から周方向一側に間隔ｑだけ離れて、長方形断面の長辺の長さ方向を周方向に向け、長方形断面の短辺の長さ方向に隙間３ｄをあけて２本配列される。また、第３直線部１０ｃが、第２直線部１０ｂおよび第４直線部１０ｄの列から周方向他側に間隔ｑだけ離れて、長方形断面の長辺の長さ方向を周方向に向け、長方形断面の短辺の長さ方向に隙間３ｄをあけて２本配列される。ここでは、間隔ｑは６スロット角度間隔である。６スロット角度間隔とは、連続する６つのティース４ｂの両側のスロット５のスロット中心間の間隔であり、１磁極ピッチに相当する。また、ｄは導体線９の長方形断面の短辺の長さである。
In the winding
ここで、３相分布巻モータであれば、Ｕ＋、Ｖ−、Ｗ＋、Ｕ−、Ｖ＋、Ｗ−で位相の１周期分に相当し、電気角で３６０°となる。相数をＡ、毎極毎相当たりのスロット数をｍとすると、位相の１周期に対応するスロット数は（Ａ×ｍ×２）となる。このことから、（Ａ×ｍ）は位相の半周期（電気角１８０°）に対応するスロット数となる。そこで、１スロットピッチに相当する電気角位相は、１８０°／（Ａ×ｍ）で表される。実施の形態１では、Ａ＝３、ｍ＝２であるから、１スロットピッチに相当する電気角位相は３０°となる。 Here, in the case of a three-phase distributed winding motor, U +, V−, W +, U−, V +, and W− correspond to one cycle of the phase, and the electric angle is 360 °. Assuming that the number of phases is A and the number of slots per pole and each phase is m, the number of slots corresponding to one phase cycle is (A × m × 2). From this, (A × m) is the number of slots corresponding to the half cycle of the phase (electrical angle 180 °). Therefore, the electric angle phase corresponding to one slot pitch is represented by 180 ° / (A × m). In the first embodiment, since A = 3 and m = 2, the electrical angle phase corresponding to one slot pitch is 30 °.
図６は、それぞれ、３つの巻線体１０が、１つのスロット５を共用して固定子鉄心３に装着されている状態を示している。図７は、固定子鉄心に装着された巻線体１０を径方向外方から見た状態を示している。図６中、周方向に６スロット角度間隔で並ぶ３つのスロット５を周方向の並び順に第１スロット５1、第２スロット５2、第３スロット５3、第４スロット５4、第５スロット５5とする。FIG. 6 shows a state in which the three winding
図６および図７において、１つの巻線体１０に着目すれば、第２スロット５2のスロット開口側から第１層（最内径位置）の第１直線部１０ａから軸方向他端側に延び出た第１コイルエンド部１０ｅは、傾斜角度θで周方向に第３スロット５3側に延び、頭頂部で径方向外方に距離ｄだけレーンチェンジ（以下、シフト）され、その後逆向きの傾斜角度θで周方向に第３スロット５3側に延び、第３スロット５3のスロット開口側から第２層の第２直線部１０ｂに連結されている。ついで、第３スロット５3のスロット開口側から第２層の第２直線部１０ｂから軸方向一端側に延び出た第２コイルエンド部１０ｆは、傾斜角度θで周方向に第４スロット５4側に延び、頭頂部で径方向外方に距離ｄだけシフトされ、その後逆向きの傾斜角度θで周方向に第４スロット５4側に延び、第４スロット５4のスロット開口側から第３層の第３直線部１０ｃに連結されている。6 and 7, when attention is paid to one winding
ついで、第４スロット５4のスロット開口側から第３層の第３直線部１０ｃから軸方向他端側に延び出た第３コイルエンド部１０ｇは、傾斜角度θで周方向に第３スロット５3側に延び、頭頂部で径方向外方に距離ｄだけシフトされ、その後逆向きの傾斜角度θで周方向に第３スロット５3側に延び、第３スロット５3のスロット開口側から第４層の第４直線部１０ｄに連結されている。Then, the third
ついで、第３スロット５3のスロット開口側から第４層の第４直線部１０ｄから軸方向一端側に延び出た連結線１１は、傾斜角度θで周方向に第２スロット５2側に延び、頭頂部で径方向外方に距離ｄだけシフトされ、その後逆向きの傾斜角度θで周方向に第２スロット５2側に延び、第２スロット５2のスロット開口側から第５層の第１直線部１０ａに連結されている。第２スロット５2のスロット開口側から第５層の第１直線部１０ａから軸方向他端側に延び出た第１コイルエンド部１０ｅは、傾斜角度θで周方向に第３スロット５3側に延び、頭頂部で径方向外方に距離ｄだけシフトされ、その後逆向きの傾斜角度θで周方向に第３スロット５3側に延び、第３スロット５3のスロット開口側から第６層の第２直線部１０ｂに連結されている。Then, the connecting
ついで、第３スロット５3のスロット開口側から第６層の第２直線部１０ｂから軸方向一端側に延び出た第２コイルエンド部１０ｆは、傾斜角度θで周方向に第４スロット５4側に延び、頭頂部で径方向外方に距離ｄだけシフトされ、その後逆向きの傾斜角度θで周方向に第４スロット５4側に延び、第４スロット５4のスロット開口側から第７層の第３直線部１０ｃに連結されている。ついで、第４スロット５4のスロット開口側から第７層の第３直線部１０ｃから軸方向他端側に延び出た第３コイルエンド部１０ｇは、傾斜角度θで周方向に第３スロット５3側に延び、頭頂部で径方向外方に距離ｄだけシフトされ、その後逆向きの傾斜角度θで周方向に第３スロット５3側に延び、第３スロット５3のスロット開口側から第８層（最外径位置）の第４直線部１０ｄに連結されている。Then, the second
そこで、第２スロット５2の第１層の第１直線部１０ａと第３スロット５3の第２層の第２直線部１０ｂとが、第１コイルエンド部１０ｅにより連結され、第３スロット５3の第２層の第２直線部１０ｂと第４スロット５4の第３層の第３直線部１０ｃとが、第２コイルエンド部１０ｆにより連結され、第４スロット５4の第３層の第３直線部１０ｃと第３スロット５3の第４層の第４直線部１０ｄとが、第３コイルエンド部１０ｇにより連結され、δ状のコイルパターンを構成する。Therefore, the first
さらに、第２スロット５2の第５層の第１直線部１０ａと第３スロット５3の第６層の第２直線部１０ｂとが、第１コイルエンド部１０ｅにより連結され、第３スロット５3の第６層の第２直線部１０ｂと第４スロット５4の第７層の第３直線部１０ｃとが、第２コイルエンド部１０ｆにより連結され、第４スロット５4の第７層の第３直線部１０ｃと第３スロット５3の第８層の第４直線部１０ｄとが、第３コイルエンド部１０ｇにより連結され、δ状のコイルパターンを構成する。Furthermore, the first
このように、巻線体１０は、周方向に６スロット角度間隔で並ぶ第２スロット５2、第３スロット５3および第４スロット５4に、導体線９を、第２スロット５2、第３スロット５3、第４スロット５4、第３スロット５3の順に、かつ第２スロット５2、第３スロット５3および第４スロット５4への軸方向からの挿入方向を交互に変えて挿入して形成されたδ状のコイルパターンを、径方向に２回繰り返して巻き回して構成されている。Thus, the winding
巻線体１０は、２つのδ状のコイルパターンを連結線１１で連結して、径方向に２層に配列されて、構成される。つまり、巻線体１０は、２つのδ状のコイルパターンが一続きとなるように導体線９を巻いて作製される。そして、３つの巻線体１０が共用する第３スロット５3には、第１から第４直線部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが、導体線９の長方形断面の長辺の長さ方向を周方向に向けて、径方向に１列に並んで、収納されている。The winding
このように構成された巻線体１０を１スロットピッチで同心状に４８個配列して、図８に示される巻線アッセンブリ７が作製される。巻線アッセンブリ７においては、第１から第４直線部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄからなる８本の導体線９が、径方向に１列に並んで、周方向に１スロットピッチで４８列配列されている。そして、巻線アッセンブリ７の軸方向他端側には、第１コイルエンド部１０ｅが１スロットピッチで周方向に配列した第１コイルエンド部１０ｅの層と第３コイルエンド部１０ｇが１スロットピッチで周方向に配列した第３コイルエンド部１０ｇの層とが径方向に交互に４層に配列して、第１コイルエンド６ａを構成している。また、巻線アッセンブリ７の軸方向一端側には、第２コイルエンド部１０ｆが１スロットピッチで周方向に配列した第２コイルエンド部１０ｆの層と連結線１１が１スロットピッチで周方向に配列した連結線１１の層とが径方向に交互に３層に配列して、第２コイルエンド６ｂを構成している。そして、第２導体端末１０ｈの端部が、それぞれ、第２コイルエンド６ｂの内径側から軸方向外方に延び出て、１スロットピッチで周方向に配列され、第１導体端末１０ｉの端部が、それぞれ、第２コイルエンド６ｂの外径側から軸方向外方に延び出て、１スロットピッチで周方向に配列されている。
The winding
２４個の鉄心ブロック４が、それぞれ、径方向に１列に並んだ８本の導体線９をスロット５内に挿入するように、巻線アッセンブリ７の外径側から装着される。そして、巻線アッセンブリ７に装着されて円環状に配列された２４個の鉄心ブロック４が、フレーム２に焼き嵌め、圧入などにより、一体化される。これにより、巻線アッセンブリ７が固定子鉄心３に装着される。
The 24 iron core blocks 4 are mounted from the outer diameter side of the winding
つぎに、巻線アッセンブリ７の結線方法について、便宜上、固定子鉄心３に周方向に配設された４８個のスロット５に周方向の並び順に１番、２番・・・４８番のスロット番号を付して説明する。
Next, regarding the wiring method of the winding
まず、スロット番号（１＋６ｎ）番（ただし、ｎは０以上、７以下の自然数）のスロット５からなる第１スロット群には、８個の巻線体１０が装着されている。そして、８個の巻線体１０を直列に接続して、小コイル群Ｕ１１が構成される。
ついで、スロット番号（２＋６ｎ）番のスロット５からなる第２スロット群には、８個の巻線体１０が装着されている。そして、８個の巻線体１０を直列に接続して、小コイル群Ｕ２２が構成される。First, eight winding
Next, eight winding
スロット番号（３＋６ｎ）番のスロット５からなる第３スロット群には、８個の巻線体１０が装着されている。そして、８個の巻線体１０を直列に接続して、小コイル群Ｖ１１が構成される。
ついで、スロット番号（４＋６ｎ）番のスロット５からなる第４スロット群には、8個の巻線体１０が装着されている。そして、８個の巻線体１０を直列に接続して、小コイル群Ｖ２２が構成される。Eight winding
Next, eight winding
スロット番号（５＋６ｎ）番のスロット５からなる第５スロット群には、８個の巻線体１０が装着されている。そして、８個の巻線体１０を直列に接続して、小コイル群Ｗ１１が構成される。
ついで、スロット番号（６＋６ｎ）番のスロット５からなる第６スロット群には、８個の巻線体１０が装着されている。そして、８個の巻線体１０を直列に接続して、小コイル群Ｗ２２が構成される。Eight winding
Next, eight winding
このようにして、それぞれ、固定子鉄心３に周方向に１磁極ピッチで配列されている８個の巻線体１０を直列に接続して構成される、１周回する６個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ２２が作製される。すなわち、小コイル群Ｕ１１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ２２は、それぞれ、同じ電気角位相の８個の巻線体１０を直列に接続して構成され、並列回路の構成単位となる。
In this way, each of the six small coil groups U11 that make one revolution is configured by connecting eight winding
ここで、第１スロット群に装着されている８個の巻線体１０は、１磁極ピッチで配列されている。１磁極ピッチ離れて配列された一方の巻線体１０の第２導体端末１０ｈと他方の巻線体１０の第１導体端末１０ｉは、図６に示されるように、同じスロット５から延び出ている。そこで、図９に示されるように、一方の巻線体１０の第２導体端末１０ｈを第２コイルエンド６ｂの軸方向外側の位置で直角に曲げて径方向外方に延ばし、第１導体端末１０ｉの近傍の位置で直角に曲げて軸方向に延ばす。これにより、第２導体端末１０ｈの端部と第１導体端末１０ｉの端部とが径方向に重なる。そして、第２導体端末１０ｈの端部と第１導体端末１０ｉの端部とをＴＩＧ溶接などにより接合し、１磁極ピッチ離れて配列された２つの巻線体１０が直列に接続される。このようにして、８個の巻線体１０が直列に接続されて、小コイル群Ｕ１１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ２２が構成される。そして、第１導体端末１０ｉの軸方向に延びる先端部が第１直立部１０ｉ2となり、第２導体端末１０ｈの軸方向に延びる先端部が第２直立部１０ｈ2となる。第２導体端末１０ｈの第２コイルエンド６ｂの軸方向外側を径方向に渡っている部分が渡り部１２となる。Here, the eight winding
なお、渡り部１２を形成するために第２導体端末１０ｈの２箇所で直角の曲げ部が形成されている。この曲げ部の成形時における導体線９の絶縁被膜の損傷発生を抑制する観点から、曲げ部の曲げ半径は、導体線９の曲げ方向厚み、すなわち板厚ｄより大きくすることが望ましい。
In order to form the
そして、図１０に示されるように、６個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ２２の一端である第２導体端末１０ｈが、第２コイルエンド６ｂの周方向に円弧状に延びる円弧状領域１３の内径側に周方向に１スロットピッチで配列され、他端である第１導体端末１０ｉが第２コイルエンド６ｂの円弧状領域１３の外径側に周方向に不等ピッチで配列されている。また、第２コイルエンド６ｂの軸方向外側を通って径方向外方に引き出された第２導体端末１０ｈの一部で構成された渡り部１２が、６個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ２２の第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉが周方向に配列されている円弧状領域１３を挟むＣ字状の領域に、周方向に１スロットピッチで配列されている。
Then, as shown in FIG. 10, the
そして、６個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ２２の第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉが、円弧状領域１３において、結線ユニット２０を用いて結線され、６個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ２２が結線される。この円弧状領域１３が結線部の結線領域となる。
Then, the second and
結線ユニット２０は、中性点結線板２１と、第２コイルエンド６ｂの内径側に配置された相巻線の給電端子に接続されて、外部電源からの給電線との接続部を第２コイルエンド６ｂの外径側に移動させる給電コイル２５と、同相の小コイル群間を結線する接続コイル２６と、を備えている。第１中性点接続用バスバー２２は、図１１に示されるように、鋼板を打ち抜き、曲げ加工を施して作製される。中性点結線板２１は、図１２に示されるように、第１中性点接続用バスバー２２を絶縁樹脂２４によりインサート成形して作製される。給電コイル２５は、図１３に示されるように、矩形平板状の鋼板を曲げ成形して、一端部２５ａと他端部２５ｂが連結部２５ｃの両端から同じ方向に突出するＵ字状に作製される。接続コイル２６は、図１４に示されるように、導線をＵ字状に曲げ成形した作製される。
The
電気角で３０°ずれた小コイル群Ｕ１１，Ｕ２２の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉを接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｕ１１，Ｕ２２が直列に接続されたＵ相巻線を作製する。電気角で３０°ずれた小コイル群Ｖ１１，Ｖ２２の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉを接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｖ１１，Ｖ２２が直列に接続されたＶ相巻線を作製する。電気角で３０°ずれた小コイル群Ｗ１１，Ｗ２２の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉを接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｗ１１，Ｗ２２が直列に接続されたＷ相巻線を作製する。
The U phase in which the second and
また、中性点結線板２１を第２コイルエンド６ｂ上に配置し、第１中性点接続用バスバー２２の端子２２ａ，２２ｂ，２２ｃを小コイル群Ｕ１１，Ｖ１１，Ｗ１１の第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉに接合する。これにより、図１５に示されるように、Ｕ相巻線、Ｖ相巻線およびＷ相巻線をＹ結線して構成された三相交流巻線である固定子巻線６が形成される。さらに、給電コイル２５の一端部２５ａが固定子巻線６の給電端子を構成する第２導体端末１０ｈに接続される。そして、給電コイル２５の他端部２５ｂが、第２コイルエンド６ｂの軸方向外方を径方向に延びる連結部２５ｃにより、隣り合う第１導体端末１０ｉ間のスペースの中央位置に配置される。そこで、外部電力が、給電線（図示せず）を介して給電コイル２５の他端部２５ｂと固定子巻線６の残る２本の給電端子を構成する２本の第１導体端末１０ｉに給電される。
Further, the neutral
ここで、図１０中、円弧状領域１３内の左側の４本の第１導体端末１０ｉの根元側の第１曲げ部で左側に傾斜するように曲げ、その後第２曲げ部で軸方向に延びるように曲げて、隣り合う第１導体端末１０ｉ間の間隔Ｄが広められている。このとき、第１導体端末１０ｉの第２曲げ部の高さ位置、すなわち固定子鉄心３の端面からの軸方向の距離を変えることで、隣り合う第１導体端末１０ｉの周方向の間隔Ｄを適宜設定できる。この、間隔Ｄが広められた隣り合う第１導体端末１０ｉ間のスペースの中央部が、固定子巻線６の給電端子を構成する１本の第２導体端末１０ｈの径方向外方に位置している。つまり、径方向外方から見て、固定子巻線６の給電端子を構成する第２導体端末１０ｈが、間隔Ｄが広められた隣り合う第１導体端末１０ｉ間のスペースの中央部に位置している。そして、固定子巻線６の給電端子を構成する第２導体端末１０ｈの給電線との接続部が、第２導体端末１０ｈから径方向外方に延びる給電コイル２５により、間隔Ｄが広められた隣り合う第１導体端末１０ｉ間のスペースの中央位置に引き出されている。
Here, in FIG. 10, the four
また、固定子巻線６は、三相交流巻線により構成されている。固定子巻線６の各相巻線が、１６個の巻線体１０を直列に接続して構成された１本の巻線である。そこで、この固定子巻線６の相巻線の並列数は１となる。
Further, the stator winding 6 is composed of a three-phase AC winding. Each phase winding of the stator winding 6 is one winding formed by connecting 16 winding
また、結線部のための円弧状領域１３には、図１０に示されるように、第２導体端末１０ｈが１スロットピッチで６本配列されている。したがって、円弧状領域１３の角度範囲は、電気角で１８０°となる。固定子巻線６の相巻線の並列数が１であるので、円弧状領域１３の角度範囲は、電気角で（１８０×１）°となる。この円弧状領域１３の角度範囲をスロット数で表すと、（Ａ×ｍ×ｎ）となる。Ａは固定子巻線の相数、ｍは毎極毎相当たりのスロット数、ｎは相巻線の並列数である。固定子巻線６は三相交流巻線であるから、Ａ＝３となる。毎極毎相当たりのスロット数が２であるので、ｍ＝２となる。相巻線の並列が１であるので、ｎ＝１となる。つまり、この円弧状領域１３の角度範囲をスロット数で表すと、（３×２×１）＝６となる。１スロット当たりの電気角は３０°であるから、６スロット数は電気角で１８０°に相当する。
Further, in the
なお、特許文献１では、円弧状領域１３に相当する領域の角度範囲は電気角で３６０°である。そして、特許文献１では、各相巻線は、コイルセグメントを直列に接続して構成された１本の巻線であり、並列数が１であるので、円弧状領域１３に相当する領域の角度範囲は電気角で（３６０×１）°となる。したがって、この実施の形態１によれば、並列数が１で同じであるにも拘わらず、円弧状領域１３の角度範囲は、特許文献１の半分の角度範囲にすることができる。
In
この実施の形態１によれば、固定子巻線６の相巻線の並列数が１であり、巻線体１０の第１導体端末１０ｉおよび第２導体端末１０ｈのうち、各小コイル群の両端末である第１導体端末１０ｉおよび第２導体端末１０ｈのみを円弧状領域１３内に配置し、各組のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３本の給電端子のスロット５内からの引き出し位置を、スロット５内の最内径位置と最外径位置とに分散することにより、電気角で（１８０×ｎ）°の円弧状領域１３の角度範囲を実現している。なお、ｎは並列数であり、ここでは１である。このように、結線部のための角度範囲を電気角で（１８０×ｎ）°以下にすることができるので、結線ユニット２０の小型、軽量化が図られる。これにより、固定子１の小型，軽量化が図られるので、固定子１を実装した回転電機の車両への搭載性を向上できるとともに、耐振性を向上できる。結線ユニット２０を小型化できるので、製造コストおよび材料コストを抑えることができる。
According to the first embodiment, the number of phase windings of the stator winding 6 in parallel is 1, and among the
小コイル群Ｕ１１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ２２の巻線端である第２導体端末１０ｈと第１導体端末１０ｉとが円弧状領域１３にまとめられている。そこで、渡り部１２と結線ユニット２０とが軸方向に重ならないので、第２コイルエンド６ｂの軸方向高さを低くでき、固定子１の軸方向寸法を小さくすることができる。
また、結線ユニット２０が固定子鉄心３の端面に近づくので、結線ユニット２０の耐振性が高められる。
さらに、結線ユニット２０が径方向内方に位置している第２導体端末１０ｈの列と径方向外方に位置している第１導体端末１０ｉの列との間に配設されている。これにより、第２コイルエンド６ｂから径方向への結線ユニット２０の突出が抑えられ、結線ユニット２０と回転電機の周辺部品との干渉が生じにくくなり、固定子１の搭載性が向上する。The
Further, since the
Further, the
小コイル群Ｕ１１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ２２を構成する巻線体１０の第２導体端末１０ｈと第１導体端末１０ｉとが、円弧状領域１３を挟むＣ字状の領域に、径方向内方と外方とに分かれて、周方向に１スロットピッチで配列されている。さらに、第２導体端末１０ｈの第２直立部１０ｈ2の周方向位置が、接続対象の第１導体端末１０ｉの第２直立部１０ｉ2の周方向位置と一致している。これにより、第２導体端末１０ｈと第１導体端末１０ｉとの接続が容易となる。
第２導体端末１０ｈの第２直立部１０ｈ2を接続対象の第１導体端末１０ｉの第１直立部１０ｉ2の位置まで引き出す渡り部１２が第２導体端末１０ｈに一体に形成されている。そこで、渡り部を別部材で構成する必要がなく、接続構造の簡素化が図られる。The
A
電気角で３０°ずれた小コイル群同士を接続して相巻線を構成しているので、接続コイル２６で結線される第２導体端末１０ｈと第１導体端末１０ｉとが周方向に隣接する。そこで、接続コイル２６による結線作業が容易となるとともに、円弧状領域１３内での接続コイル２６同士の重なり、さらに給電コイル２５と接続コイル２６との重なりが最小限に抑えられる。これにより、結線ユニット２０による結線部の第２コイルエンド６ｂからの軸方向の突出が抑制される。
Since a group of small coils deviated by 30 ° in electrical angle are connected to form a phase winding, the
隣り合う第１導体端末１０ｉ間のスペースの中央部が、固定子巻線６の給電端子を構成する第２導体端末１０ｈの径方向外方に位置している。そこで、内径側に位置している給電端子に対して、給電端子の径方向外方に位置している隣り合う第１導体端末１０ｉ間のスペースを通して給電することができる。これにより、外径側に位置している第１導体端末１０ｉの軸方向外方を通して内径側に位置している給電端子に給電するような複雑な立体交差の構造をとることなく、簡易な構造で、絶縁距離を確保することができ、高い絶縁性能が得られる。
The central portion of the space between the adjacent
内径側に位置している給電端子の径方向外方に位置している隣り合う第２導体端末１０ｈ間の間隔Ｄが、他の隣り合う第１導体端末１０ｉ間の間隔より広くなっているので、大きな絶縁距離を確保でき、より高い絶縁性能が得られる。
Since the distance D between the adjacent
給電端子を構成する第２導体端末１０ｈに接合された一端部２５ａと、隣り合う第１導体端末１０ｉ間のスペースの中央部に位置する他端部２５ｂと、第２コイルエンド６ｂの軸方向外方を径方向に延びて一端部２５ａと他端部２５ｂとを連結する連結部２５ｃと、からなる給電コイル２５を備えている。そこで、全ての給電端子が、第１導体端末１０ｉと同じ径方向位置に位置することになり、給電線と給電端子との結線作業が容易となる。
One end 25a joined to the
固定子巻線６が、固定子鉄心３に１スロットピッチでスロット５と同数装着された巻線体１０により構成されているので、巻線体１０の種類が１種類となり、製造コストを低減できる。
Since the stator winding 6 is composed of winding
実施の形態２．
図１６はこの発明の実施の形態２に係る回転電機用固定子を示す斜視図、図１７はこの発明の実施の形態２に係る回転電機用固定子における固定子巻線を構成する巻線体を示す斜視図、図１８はこの発明の実施の形態２に係る回転電機用固定子における固定子巻線を構成する巻線体を示す正面図、図１９はこの発明の実施の形態２に係る回転電機用固定子における固定子巻線を構成する巻線体を第２コイルエンド側から見た端面図、図２０はこの発明の実施の形態２に係る回転電機用固定子における固定子巻線を構成する巻線アッセンブリを示す斜視図、図２１はこの発明の実施の形態２に係る回転電機用固定子における結線部の第１導体端末の曲げ工程を説明する模式図、図２２はこの発明の実施の形態２に係る回転電機用固定子における結線部の第１導体端末の曲げ工程後の結線部を径方向外方から見た状態を示す模式図、図２３はこの発明の実施の形態２に係る回転電機用固定子における巻線アッセンブリを固定子鉄心に装着した状態を示す斜視図、図２４はこの発明の実施の形態２に係る回転電機用固定子における第１および第２中性点接続用バスバーを示す斜視図、図２５はこの発明の実施の形態２に係る回転電機用固定子における中性点結線板を示す斜視図、図２６はこの発明の実施の形態２に係る回転電機用固定子における固定子巻線の結線図である。なお、図２１において、実線は曲げ加工後の第１導体端末を示し、点線は曲げ加工前の第１導体端末を示している。また、図２２において、実線は曲げ位置を変えた曲げ加工後の第１導体端末を示し、点線は曲げ位置を一定とした曲げ加工後の第１導体端末を示している。
FIG. 16 is a perspective view showing a stator for a rotary electric machine according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a winding body constituting a stator winding in the stator for a rotary electric machine according to the second embodiment of the present invention. 18 is a front view showing a winding body constituting a stator winding in the stator for a rotary electric machine according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 19 is a front view showing a winding body constituting the stator winding according to the second embodiment of the present invention. The end view of the winding body constituting the stator winding in the stator for rotary electric machine as seen from the second coil end side, FIG. 20 shows the stator winding in the stator for rotary electric machine according to the second embodiment of the present invention. 21 is a perspective view showing a winding assembly constituting the above, FIG. 21 is a schematic view illustrating a bending process of a first conductor terminal of a connection portion in a stator for a rotary electric machine according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 22 is a schematic view of the present invention. FIG. 23 is a schematic view showing a state in which the connection portion after the bending step of the first conductor terminal of the connection portion in the stator for a rotary electric machine according to the second embodiment is viewed from the outside in the radial direction, and FIG. 23 is an embodiment of the present invention. FIG. 24 is a perspective view showing a state in which the winding assembly in the stator for rotary electric machine according to No. 2 is mounted on the iron core of the stator, and FIG. 24 is a first and second neutrality in the stator for rotary electric machine according to the second embodiment of the present invention. A perspective view showing a bus bar for point connection, FIG. 25 is a perspective view showing a neutral point connection plate in a stator for a rotary electric machine according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 26 is a rotation according to the second embodiment of the present invention. It is a connection diagram of the stator winding in the stator for electric machine. In FIG. 21, the solid line indicates the first conductor terminal after the bending process, and the dotted line indicates the first conductor terminal before the bending process. Further, in FIG. 22, the solid line shows the first conductor terminal after bending in which the bending position is changed, and the dotted line shows the first conductor terminal after bending in which the bending position is constant.
図１６において、固定子１Ａは、円環状の固定子鉄心３と、固定子鉄心３に装着された固定子巻線６Ａと、固定子巻線６Ａを結線する結線ユニット２０Ａと、を備えている。ここで、実施の形態２による固定子１Ａは、固定子巻線６Ａの構成が異なる点を除いて、上記実施の形態１による固定子１と同様に構成されている。そこで、固定子鉄心３については、上記実施の形態１における図面を用いて簡易に説明し、固定子巻線６Ａについては、新たな図面を用いて詳細に説明する。
In FIG. 16, the
固定子鉄心３は、図２に示される２４個の鉄心ブロック４と、円筒状のフレーム２と、を備える。そして、２４個の鉄心ブロック４は、ティース４ｂを径方向内方に向けて、コアバック部４ａの周方向の側面同士を突き合わせて、周方向に円環状に配列される。そして、円環状に配列された２４個の鉄心ブロック４が、円筒状のフレーム２内に焼きばめ、圧入などにより挿入保持されて、固定子鉄心３が構成されている。固定子鉄心３のスロット数は４８個である。また、スロット５は、毎極毎相当たり２個の割合で固定子鉄心３に形成されている。
The
固定子巻線６Ａは、固定子鉄心３に周方向に１スロットピッチで配設された４８個の巻線体１０Ａを備えている。
The stator winding 6A includes 48 winding
巻線体１０Ａは、平角銅線からなる導体線９をエッジワイズ巻きに巻いて作製された分布巻きの巻線である。具体的には、巻線体１０Ａは、図１７から図１９に示されるように、第１直線部１０ａ、第１コイルエンド部１０ｅ、第２直線部１０ｂ、第２コイルエンド部１０ｆ、第３直線部１０ｃ、第３コイルエンド部１０ｇおよび第４直線部１０ｄからなるδ状のコイルパターンを導体線９の長方形断面の短辺の長さ方向に２つ配列し、第４直線部１０ｄと第１直線部１０ａとを連結線１１で連結して構成される。そして、連結線１１がコイルエンド部を構成し、導体線９の巻き始め端部が第２導体端末１０ｈを構成し、巻き終わり端部が第１導体端末１０ｉを構成する。
The winding
このように構成された巻線体１０Ａでは、第２直線部１０ｂおよび第４直線部１０ｄが、長方形断面の長辺の長さ方向を周方向に向け、長方形断面の短辺の長さ方向に隙間ｄをあけて１列に４本配列されている。また、第１直線部１０ａが、第２直線部１０ｂおよび第４直線部１０ｄの列から周方向一側に間隔ｑだけ離れて、長方形断面の長辺の長さ方向を周方向に向け、長方形断面の短辺の長さ方向に隙間３ｄをあけて２本配列される。また、第３直線部１０ｃが、第２直線部１０ｂおよび第４直線部１０ｄの列から周方向他側に間隔ｑだけ離れて、長方形断面の長辺の長さ方向を周方向に向け、長方形断面の短辺の長さ方向に隙間３ｄをあけて２本配列される。ここでは、間隔ｑは６スロット角度間隔である。
In the winding
ここで、巻線体１０Ａにおける第２導体端末１０ｈは、図１７および図１８に示されるように、第１直線部１０ａの端部から、周方向の第２直線部１０ｂと反対側に、かつ第１直線部１０ａの長さ方向の外方に向かうように傾斜して延び出ている。巻線体１０Ａにおける第１導体端末１０ｉは、図１７および図１８に示されるように、第４直線部１０ｄの端部から、周方向の第３直線部１０ｃと同じ側に、かつ第４直線部１０ｄの長さ方向の外方に向かうように傾斜して延び出ている。また、第２導体端末１０ｈおよび第１導体端末１０ｉは、後述するように、２磁極ピッチ離れた巻線体１０Ａ同士を接続可能な長さＬ1を有する。このように、巻線体１０Ａは、第２導体端末１０ｈおよび第１導体端末１０ｉが、第１直線部１０ａおよび第４直線部１０ｄの長さ方向に対して傾斜している点、および２磁極ピッチ離れた巻線体１０Ａ同士を接続可能な長さＬ1を有している点で、実施の形態１による巻線体１０と相違している。Here, as shown in FIGS. 17 and 18, the
このように構成された３つの巻線体１０Ａは、図６に示されるように、１つのスロット５を共用して固定子鉄心３に装着される。巻線体１０Ａは、例えば、周方向に６スロット角度間隔で並ぶ第２スロット５2、第３スロット５3および第４スロット５4に、導体線９を、第２スロット５2、第３スロット５3、第４スロット５4、第３スロット５3の順に、かつ第２スロット５2、第３スロット５3および第４スロット５4への軸方向からの挿入方向を交互に変えて挿入して形成されたδ状のコイルパターンを、径方向に２回繰り返して巻き回して構成されている。As shown in FIG. 6, the three winding
巻線体１０Ａは、２つのδ状のコイルパターンを連結線１１で連結して、径方向に２層に配列されて、構成される。つまり、巻線体１０Ａは、２つのδ状のコイルパターンが一続きとなるように導体線９を巻いて作製される。そして、３つの巻線体１０Ａが共用する第３スロット５3には、第１から第４直線部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが、導体線９の長方形断面の長辺の長さ方向を周方向に向けて、径方向に１列に８本並んで、収納されている。また、第１コイルエンド部１０ｅ、第２コイルエンド部１０ｆ、第３コイルエンド部１０ｇおよび連結線１１は、図７に示されるように、固定子鉄心３の端面に対して角度θだけ傾いている。また、第１コイルエンド部１０ｅ、第２コイルエンド部１０ｆ、第３コイルエンド部１０ｇおよび連結線１１は、頭頂部で、径方向外方に距離ｄだけシフトされている。The winding
このように構成された巻線体１０Ａを１スロットピッチで同心状に４８個配列して、図２０に示される巻線アッセンブリ７Ａが作製される。巻線アッセンブリ７Ａにおいては、第１から第４直線部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄからなる８本の導体線９が、径方向に１列に並んで、周方向に１スロットピッチで４８列配列されている。そして、巻線アッセンブリ７Ａの軸方向他端側には、第１コイルエンド部１０ｅが１スロットピッチで周方向に配列した第１コイルエンド部１０ｅの層と第３コイルエンド部１０ｇが１スロットピッチで周方向に配列した第３コイルエンド部１０ｇの層とが径方向に交互に４層に配列して、第１コイルエンド６ａを構成している。また、巻線アッセンブリ７Ａの軸方向一端側には、第２コイルエンド部１０ｆが１スロットピッチで周方向に配列した第２コイルエンド部１０ｆの層と連結線１１が１スロットピッチで周方向に配列した連結線１１の層とが径方向に交互に３層に配列して、第２コイルエンド６ｂを構成している。そして、第２導体端末１０ｈが、それぞれ、第２コイルエンド６ｂの内径側に、固定子鉄心３の端面に対して角度θだけ傾斜して、１スロットピッチで周方向に配列されている。第１導体端末１０ｉが、第２コイルエンド６ｂの外径側に、第２導体端末１０ｈと逆向きに固定子鉄心３の端面に対して角度θだけ傾斜して、１スロットピッチで周方向に配列されている。
The winding assembly 7A shown in FIG. 20 is manufactured by arranging 48 winding
２４個の鉄心ブロック４が、それぞれ、径方向に１列に並んだ８本の導体線９をスロット５内に挿入するように、巻線アッセンブリ７Ａの外径側から装着される。そして、巻線アッセンブリ７Ａに装着されて円環状に配列された２４個の鉄心ブロック４が、フレーム２に焼き嵌め、圧入などにより、一体化される。これにより、巻線アッセンブリ７Ａが固定子鉄心３に装着される。
The 24 iron core blocks 4 are mounted from the outer diameter side of the winding assembly 7A so as to insert eight
固定子鉄心３に装着された巻線アッセンブリ７Ａの結線作業に先立って、第２導体端末１０ｈおよび第１導体端末１０ｉに対して、曲げ加工が施される。
Prior to the wiring work of the winding assembly 7A mounted on the
まず、後述する１２個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ２１，Ｗ２２の結線、すなわち結線部の結線に供せられない、それぞれ、周方向に連続する３６本の第１導体端末１０ｉおよび第２導体端末１０ｈに対して曲げ加工が施される。
First, the 12 small coil groups U11, U12, U21, U22, V11, V12, V21, V22, W11, W12, W21, W22, which will be described later, cannot be used for the connection, that is, the connection of the connection portion. Bending is performed on 36
第１導体端末１０ｉにおいては、図２１に示されるように、スロット５の第８層の第４直線部１０ｄから延び出て傾斜している第１導体端末１０ｉの中間部位をツール３０，３１で挟み込み、ツール３０を回転中心としてツール３０，３１を回動させて、第１導体端末１０ｉのツール３０，３１の把持部を曲げる。このツール３０，３１の捻り動作により、第１導体端末１０ｉのツール３０，３１の把持部から延び出た先端側が起立する。これにより、第１導体端末１０ｉは、スロット５から第２コイルエンド６ｂ側に傾斜して延び出る第１斜行部１０ｉ1と、第１斜行部１０ｉ1から軸方向外方に延び出る第１直立部１０ｉ2と、に曲げ成形される。In the
ここで、ツール３０，３１の把持部による第１導体端末１０ｉの曲げ部の固定子鉄心３の端面からの高さ位置は、一定である。そこで、結線部の結線に供せられない、３６本の第１導体端末１０ｉの第１直立部１０ｉ2は、図２２に点線で示されるように、１スロットピッチで周方向に配列されている。Here, the height position of the bent portion of the
第２導体端末１０ｈおいては、図示されていないが、スロット５の第１層の第１直線部１０ａから延び出て第１斜行部１０ｉ1と逆側に傾斜している第２導体端末１０ｈの中間部位をツール３０，３１で挟み込み、第２導体端末１０ｈのツール３０，３１の把持部を曲げる。これにより、第２導体端末１０ｈのツール３０，３１の把持部からの突出部が径方向外方に延びる。ついで、径方向外方に延び出た第２導体端末１０ｈの先端側をツール３０，３１で挟み込み、第２導体端末１０ｈのツール３０，３１の把持部を曲げる。これにより、第２導体端末１０ｈのツール３０，３１の把持部からの突出部が起立する。第２導体端末１０ｈは、図１６に示されるように、スロット５から第２コイルエンド６ｂ側に傾斜して延び出る第２斜行部１０ｈ1と、第２斜行部１０ｈ1から径方向外方に延び出る渡り部１２と、渡り部１２から軸方向外方に延び出る第２直立部１０ｈ2と、に曲げ成形される。Although not shown, the
ここで、ツール３０，３１の把持部による第２導体端末１０ｈの曲げ部の固定子鉄心３の端面からの高さ位置は、一定である。そして、渡り部１２は第２コイルエンド６ｂの軸方向外側を径方向に延びている。第２直立部１０ｈ2は、１スロットピッチで周方向に配列されている。また、第２直立部１０ｈ2の周方向位置が接続対象の第１直立部１０ｉ2の周方向位置に略一致している。すなわち、第１直立部１０ｉ2と第２直立部１０ｈ2とが、径方向に相対して近接して配置される。Here, the height position of the bent portion of the
ついで、１２個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ２１，Ｗ２２の結線、すなわち結線部の結線に供せられる、それぞれ、周方向に連続する１２本の第１導体端末１０ｉおよび第２導体端末１０ｈに対して曲げ加工が施される。
Then, 12 small coil groups U11, U12, U21, U22, V11, V12, V21, V22, W11, W12, W21, W22 are connected, that is, they are used for the connection of the connection portion, each of which is continuous in the circumferential direction. The 12
第１導体端末１０ｉにおいては、図２１に示されるように、傾斜している第１導体端末１０ｉの中間部位をツール３０，３１で挟み込み、第１導体端末１０ｉのツール３０，３１の把持部を曲げる。この曲げ動作により、第１導体端末１０ｉのツール３０，３１の把持部から延び出た先端側が起立する。これにより、第１導体端末１０ｉは、スロット５から第２コイルエンド６ｂ側に傾斜して延び出る第１斜行部１０ｉ1と、第１斜行部１０ｉ1から軸方向外方に延び出る第１直立部１０ｉ2と、に曲げ成形される。In the
このとき、図２１に示されるように、ツール３０，３１の把持部による第１導体端末１０ｉの曲げ部の固定子鉄心３の端面からの高さ位置が変えられて、１２本の第１直立部１０ｉ2が不等ピッチに配列される。これにより、図２２に示されるように、一部の隣り合う第１直立部１０ｉ2間の隙間Ｄが、他の隣り合う第１直立部１０ｉ2間の隙間より広くなっている。At this time, as shown in FIG. 21, the height position of the bent portion of the
第２導体端末１０ｈおいては、図示されていないが、第１斜行部１０ｉ1と逆側に傾斜している第２導体端末１０ｈの中間部位をツール３０，３１で挟み込み、第２導体端末１０ｈのツール３０，３１の把持部を曲げる。この曲げ動作により、第２導体端末１０ｈのツール３０，３１の把持部からの突出部が起立する。これにより、第２導体端末１０ｈは、スロット５から第２コイルエンド６ｂ側に傾斜して延び出る第２斜行部１０ｈ1と、第２斜行部１０ｈ1から軸方向外方に延び出る第２直立部１０ｈ2と、に曲げ成形される。In the
ここで、ツール３０，３１の把持部による第２導体端末１０ｈの曲げ部の固定子鉄心３の端面からの高さ位置は、一定である。そこで、第２直立部１０ｈ2は、１スロットピッチで周方向に配列されている。Here, the height position of the bent portion of the
つぎに、巻線アッセンブリ７Ａの結線方法について、便宜上、固定子鉄心３に周方向に配設された４８個のスロット５に周方向の並び順に１番、２番・・・４８番のスロット番号を付して説明する。
Next, regarding the wiring method of the winding assembly 7A, for convenience,
まず、スロット番号（１＋６ｎ）番（ただし、ｎは０以上、７以下の自然数）のスロット５からなる第１スロット群には、８個の巻線体１０Ａが装着されている。そして、それぞれ、８個の巻線体１０Ａ中の２磁極ピッチで配列されている４つの巻線体１０Ａを直列に接続して、小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２が構成される。
ついで、スロット番号（２＋６ｎ）番のスロット５からなる第２スロット群には、８個の巻線体１０Ａが装着されている。そして、それぞれ、８個の巻線体１０Ａ中の２磁極ピッチで配列されている４つの巻線体１０Ａを直列に接続して、小コイル群Ｕ２１，Ｕ２２が構成される。First, eight winding
Next, eight winding
スロット番号（３＋６ｎ）番のスロット５からなる第３スロット群には、８個の巻線体１０Ａが装着されている。そして、それぞれ、８個の巻線体１０Ａ中の２磁極ピッチで配列されている４つの巻線体１０Ａを直列に接続して、小コイル群Ｖ１１，Ｖ１２が構成される。
ついで、スロット番号（４＋６ｎ）番のスロット５からなる第４スロット群には、８個の巻線体１０Ａが装着されている。そして、それぞれ、８個の巻線体１０Ａ中の２磁極ピッチで配列されている４つの巻線体１０Ａを直列に接続して、小コイル群Ｖ２１，Ｖ２２が構成される。Eight winding
Next, eight winding
スロット番号（５＋６ｎ）番のスロット５からなる第５スロット群には、８個の巻線体１０Ａが装着されている。そして、それぞれ、８個の巻線体１０Ａ中の２磁極ピッチで配列されている４つの巻線体１０Ａを直列に接続して、小コイル群Ｗ１１，Ｗ１２が構成される。
ついで、スロット番号（６＋６ｎ）番のスロット５からなる第６スロット群には、８個の巻線体１０Ａが装着されている。そして、それぞれ、８個の巻線体１０Ａ中の２磁極ピッチで配列されている４つの巻線体１０Ａを直列に接続して、小コイル群Ｗ２１，Ｗ２２が構成される。Eight winding
Next, eight winding
このようにして、それぞれ、固定子鉄心３に周方向に２磁極ピッチで配列されている４つの巻線体１０Ａを直列に接続して構成される１２個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ２１，Ｗ２２が作製される。
In this way, 12 small coil groups U11, U12, U21, which are formed by connecting four winding
ここで、接続対象の第１直立部１０ｉ2と第２直立部１０ｈ2とが径方向に相対して近接して配置されている。そこで、径方向に相対して近接している第１直立部１０ｉ2と第２直立部１０ｈ2とをＴＩＧ溶接などにより接合することで、２磁極ピッチ離れた巻線体１０Ａを接続することができる。これにより、それぞれ、１周回する１２個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ２１，Ｗ２２が作製される。小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ２１，Ｗ２２が、並列回路の構成単位となる。Here, the
そして、図２３に示されるように、１２個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ２１，Ｗ２２の一端である第２導体端末１０ｈの第２直立部１０ｈ2が、第２コイルエンド６ｂの円弧状領域１３の内径側に周方向に１スロットピッチで配列され、他端である第１導体端末１０ｉの第１直立部１０ｉ2が第２コイルエンド６ｂの円弧状領域１３の外径側に周方向に不等ピッチで配列されている。また、第２コイルエンド６ｂの軸方向外側を通って径方向外方に引き出された第２導体端末１０ｈの渡り部１２が、円弧状領域１３を挟むＣ字状の領域に、周方向に１スロットピッチで配列されている。Then, as shown in FIG. 23, the
そして、１２個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ２１，Ｗ２２の第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2が、円弧状領域１３において、結線ユニット２０Ａを用いて結線される。これにより、１２個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ２１，Ｗ２２が結線される。この円弧状領域１３が結線部の結線領域となる。Then, the second and first upright portions of the second and
結線ユニット２０Ａは、中性点結線板２１Ａと、第２コイルエンド６ｂの内径側に配置された相巻線の給電端子に接続されて、外部電源からの給電線との接続部を第２コイルエンド６ｂの外径側に移動させる給電コイル２５と、同相の小コイル群間を結線する接続コイル２６と、を備えている。第１および第２中性点接続用バスバー２２，２３は、図２４に示されるように、鋼板を打ち抜き、曲げ加工を施して作製される。中性点結線板２１Ａは、図２５に示されるように、第１および第２中性点接続用バスバー２２，２３を絶縁樹脂２４によりインサート成形して作製される。給電コイル２５は、図１５に示されるように、矩形平板状の鋼板を曲げ成形して、一端部２５ａと他端部２５ｂが連結部２５ｃの両端から同じ方向に突出するＵ字状に作製される。接続コイル２６は、図１６に示されるように、導線をＵ字状に曲げ成形した作製される。
The
電気角で３０°ずれた小コイル群Ｕ１１，Ｕ２２の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｕ１１，Ｕ２２が直列に接続されたＵ１相巻線を作製する。電気角で３０°ずれた小コイル群Ｖ１１，Ｖ２２の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｖ１１，Ｖ２２が直列に接続されたＶ１相巻線を作製する。電気角で３０°ずれた小コイル群Ｗ１１，Ｗ２２の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｗ１１，Ｗ２２が直列に接続されたＷ１相巻線を作製する。The second and first
また、電気角で３０°ずれた小コイル群Ｕ２１，Ｕ１２の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｕ２１，Ｕ１２が直列に接続されたＵ２相巻線を作製する。電気角で３０°ずれた小コイル群Ｖ２１，Ｖ１２の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｖ２１，Ｖ１２が直列に接続されたＶ２相巻線を作製する。電気角で３０°ずれた小コイル群Ｗ２１，Ｗ１２の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｗ２１，Ｗ１２が直列に接続されたＷ２相巻線を作製する。Further, the second and first
また、中性点結線板２１Ａを第２コイルエンド６ｂ上に配置し、第１中性点接続用バスバー２２の端子２２ａ，２２ｂ，２２ｃを小コイル群Ｕ１１，Ｖ１１，Ｗ１１の第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉに接合する。さらに、第２中性点接続用バスバー２３の端子２３ａ，２３ｂ，２３ｃを小コイル群Ｕ２１，Ｖ２１，Ｗ２１の第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉに接合する。これにより、図２６に示されるように、Ｕ１相巻線、Ｖ１相巻線およびＷ１相巻線をＹ結線して構成された第１三相交流巻線６１と、Ｕ２相巻線、Ｖ２相巻線およびＷ２相巻線をＹ結線して構成された第２三相交流巻線６２とが形成される。さらに、給電コイル２５の一端部２５ａが第１および第２三相交流巻線６１，６２の給電端子を構成する第２導体端末１０ｈの第２直立部１０ｈ2に接続される。そして、給電コイル２５の他端部２５ｂが、第２コイルエンド６ｂの軸方向外方を径方向に延びる連結部２５ｃにより、隣り合う第１導体端末１０ｉの第１直立部１０ｉ2間のスペースの中央位置に配置される。そこで、外部電力が、給電線（図示せず）を介して給電コイル２５の他端部２５ｂと第１および第２三相交流巻線６１，６２の残る給電端子を構成する第１導体端末１０ｉの第１直立部１０ｉ2に給電される。Further, the neutral
ここで、図１６に示されるように、間隔Ｄが広められた隣り合う第１直立部間のスペースの中央部が、第１および第２三相交流巻線６１，６２の給電端子を構成する第２導体端末１０ｈの第２直立部１０ｈ2の径方向外方に位置している。つまり、径方向外方から見て、第１および第２三相交流巻線６１，６２の給電端子を構成する第２導体端末１０ｈの第２直立部１０ｈ2が、間隔Ｄが広められた隣り合う第１直立部１０ｉ2間のスペースの中央部に位置している。そして、第１および第２三相交流巻線６１，６２の給電端子を構成する第２導体端末１０ｈの給電線との接続部が、第２直立部１０ｈ2から径方向外方に延びる給電コイル２５により、間隔Ｄが広められた隣り合う第１直立部１０ｉ2間のスペースの中央位置に引き出されている。Here, as shown in FIG. 16, the central portion of the space between the adjacent first upright portions having a wide interval D constitutes the feeding terminals of the first and second three-phase AC windings 61 and 62. It is located radially outward of the second
また、固定子巻線６Ａは、第１および第２三相交流巻線６１，６２により構成されている。第１および第２三相交流巻線６１，６２の各相巻線が、８つの巻線体１０Ａを直列に接続して構成されている。そこで、Ｕ相巻線に着目すれば、第１および第２三相交流巻線６１，６２のＵ１相巻線とＵ２相巻線は外部電力に対して並列の関係となっている。したがって、この固定子巻線６Ａの相巻線の並列数は２となる。
Further, the stator winding 6A is composed of first and second three-phase AC windings 61 and 62. Each phase winding of the first and second three-phase AC windings 61 and 62 is configured by connecting eight winding
また、結線部のための円弧状領域１３には、図２３に示されるように、第２直立部１０ｈ2が１スロットピッチで１２本配列されている。したがって、円弧状領域１３の角度範囲は、電気角で３６０°となる。固定子巻線６Ａの相巻線の並列数が２であるので、円弧状領域１３の角度範囲は、電気角で（１８０×２）°となる。この円弧状領域１３の角度範囲をスロット数で表すと、（Ａ×ｍ×ｎ）＝（３×２×２）＝１２となる。１スロット当たりの電気角は３０°であるから、１２スロット数は電気角で３６０°に相当する。Further, in the
なお、特許文献１においても、円弧状領域１３に相当する領域の角度範囲は電気角で３６０°である。しかし、特許文献１では、各相巻線は、コイルセグメントを直列に接続して構成された１本の巻線であり、並列数が１であるので、円弧状領域１３に相当する領域の角度範囲は電気角で（３６０×１）°となる。したがって、この実施の形態２によれば、並列数が２であるにも拘わらず、円弧状領域１３の角度範囲は、相巻線の並列数が１である特許文献１と同等の角度範囲にすることができる。
Also in
この実施の形態２による固定子１Ａは、巻線体１０Ａを用いている点を除いて、上記実施の形態１による固定子１と同様に構成されている。したがって、実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
The
この実施の形態２によれば、固定子巻線６Ａの相巻線の並列数が２であり、巻線体１０Ａの第１導体端末１０ｉおよび第２導体端末１０ｈのうち、各小コイル群の両端末である第１導体端末１０ｉおよび第２導体端末１０ｈのみを円弧状領域１３内に配置し、各組のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３本の給電端子のスロット５内からの引き出し位置を、スロット５内の最内径位置と最外径位置とに分散することにより、電気角で（１８０×ｎ）°の円弧状領域１３の角度範囲を実現している。なお、ｎは並列数であり、ここでは２である。このように、結線部のための角度範囲を電気角で（１８０×ｎ）°以下にすることができるので、結線ユニット２０Ａの小型、軽量化が図られる。これにより、固定子１Ａの小型，軽量化が図られるので、固定子１Ａを実装した回転電機の車両への搭載性を向上できるとともに、耐振性を向上できる。
According to the second embodiment, the number of parallel windings of the stator winding 6A is 2, and among the
巻線体１０Ａが、径方向に配列された２つのδ字のコイルパターンである分布巻きパターンと、当該分布巻きパターンの両端部から同じ方向に延び出る第１および第２導体端末１０ｉ，１０ｈと、を備えている。そして、第２導体端末１０ｈは、第２斜行部１０ｈ1と、第２直立部１０ｈ2と、から構成され、第１導体端末１０ｉは、第２斜行部１０ｈ1と逆方向に傾斜するように成形されている。そこで、巻線体１０を固定子鉄心３に装着した後の第１導体端末１０ｉの曲げ工程は、第１直立部１０ｉ2を起立させる曲げ工程のみとなり、生産性の向上が図られる。The winding
円弧状領域１３内での第１導体端末１０ｉの曲げ工程では、第１導体端末１０ｉのツール３０，３１の挟み込み部の固定子鉄心３の端面からの高さ位置を変えて、所望の隣り合う第１導体端末１０ｉの第１直立部１０ｉ2間の間隔を広げている。これにより、隣り合う第１導体端末１０ｉの第１直立部１０ｉ2間の間隔のうち、広げる間隔の位置を自由に設定できようになり、設計自由度が高められる。また、間隔を広げるために専用な巻線体を用意する必要がなく、巻線体１０Ａの種類を１種類とすることができる。In the bending step of the
なお、上記実施の形態２では、相巻線の並列数が２であり、各組の３本の給電端子が、第１導体端末と第２導体端末で構成されているが、１組の３本の給電端子が第１導体端末で構成され、もう１組の３本の給電端子が第２導体端末で構成されてもよい。この場合においても、結線部のための円弧状領域の角度範囲は、電気角で、（１８０×２）°、スロット数で、（Ａ×ｍ×ｎ）＝（３×２×２）＝１２となる。 In the second embodiment, the number of phase windings in parallel is 2, and the three power feeding terminals of each set are composed of the first conductor terminal and the second conductor terminal, but one set of 3 The power feeding terminal of the book may be composed of the first conductor terminal, and another set of three power feeding terminals may be composed of the second conductor terminal. Even in this case, the angle range of the arcuate region for the connection portion is (180 × 2) ° in electrical angle and (A × m × n) = (3 × 2 × 2) = 12 in number of slots. It becomes.
実施の形態３．
図２７はこの発明の実施の形態３に係る回転電機用固定子を示す斜視図、図２８はこの発明の実施の形態３に係る回転電機用固定子における固定子巻線を構成する巻線体を示す斜視図、図２９はこの発明の実施の形態３に係る回転電機用固定子における固定子巻線を構成する巻線体を示す正面図、図３０はこの発明の実施の形態３に係る回転電機用固定子における固定子巻線を構成する巻線体を第２コイルエンド側から見た端面図、図３１はこの発明の実施の形態３に係る回転電機用固定子における固定子巻線を構成する巻線アッセンブリを示す斜視図、図３２はこの発明の実施の形態３に係る回転電機用固定子における巻線アッセンブリを固定子鉄心に装着した状態を示す斜視図、図３３はこの発明の実施の形態３に係る回転電機用固定子における固定子巻線の結線図である。
FIG. 27 is a perspective view showing a stator for a rotary electric machine according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 28 is a winding body constituting a stator winding in the stator for a rotary electric machine according to the third embodiment of the present invention. 29 is a front view showing a winding body constituting the stator winding in the stator for a rotary electric machine according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 30 is a front view showing the winding body constituting the stator winding according to the third embodiment of the present invention. The end view of the winding body constituting the stator winding in the stator for rotary electric machine as seen from the second coil end side, FIG. 31 is the stator winding in the stator for rotary electric machine according to the third embodiment of the present invention. 32 is a perspective view showing a winding assembly constituting the above, FIG. 32 is a perspective view showing a state in which the winding assembly of the coil for rotary electric machine according to the third embodiment of the present invention is mounted on the coil core, and FIG. 33 is the present invention. It is a connection diagram of the stator winding in the stator for rotary electric machine which concerns on
図２７において、固定子１Ｂは、円環状の固定子鉄心３と、固定子鉄心３に装着された固定子巻線６Ｂと、固定子巻線６Ｂを結線する結線ユニット２０Ａと、を備えている。ここで、実施の形態３による固定子１Ｂは、固定子巻線６Ｂの構成が異なる点を除いて、上記実施の形態１による固定子１と同様に構成されている。そこで、固定子鉄心３については、上記実施の形態１における図面を用いて簡易に説明し、固定子巻線６Ｂについては、新たな図面を用いて詳細に説明する。
In FIG. 27, the stator 1B includes an
固定子鉄心３は、図２に示される２４個の鉄心ブロック４と、円筒状のフレーム２と、を備える。そして、２４個の鉄心ブロック４は、ティース４ｂを径方向内方に向けて、コアバック部４ａの周方向の側面同士を突き合わせて、周方向に円環状に配列される。そして、円環状に配列された２４個の鉄心ブロック４が、円筒状のフレーム２内に焼きばめ、圧入などにより挿入保持されて、固定子鉄心３が構成されている。固定子鉄心３のスロット数は４８個である。また、スロット５は、毎極毎相当たり２個の割合で固定子鉄心３に形成されている。
The
固定子巻線６Ｂは、固定子鉄心３に周方向に１スロットピッチで配設された４８個の巻線体１０Ｂを備えている。
The stator winding 6B includes 48 winding
巻線体１０Ｂは、平角銅線からなる導体線９をエッジワイズ巻きに巻いて作製された分布巻きの巻線である。具体的には、巻線体１０Ｂは、図２８から図３０に示されるように、第１直線部１０ａ、第１コイルエンド部１０ｅ、第２直線部１０ｂ、第２コイルエンド部１０ｆ、第３直線部１０ｃ、第３コイルエンド部１０ｇおよび第４直線部１０ｄからなるδ状のコイルパターンを導体線９の長方形断面の短辺の長さ方向に２つ配列し、第４直線部１０ｄと第１直線部１０ａとを連結線１１で連結して構成される。そして、連結線１１がコイルエンド部を構成し、導体線９の巻き始め端部が第２導体端末１０ｈを構成し、巻き終わり端部が第１導体端末１０ｉを構成する。
The winding
このように構成された巻線体１０Ｂでは、第２直線部１０ｂおよび第４直線部１０ｄが、長方形断面の長辺の長さ方向を周方向に向け、長方形断面の短辺の長さ方向に隙間ｄをあけて１列に４本配列されている。また、第１直線部１０ａが、第２直線部１０ｂおよび第４直線部１０ｄの列から周方向一側に間隔ｑだけ離れて、長方形断面の長辺の長さ方向を周方向に向け、長方形断面の短辺の長さ方向に隙間３ｄをあけて２本配列される。また、第３直線部１０ｃが、第２直線部１０ｂおよび第４直線部１０ｄの列から周方向他側に間隔ｑだけ離れて、長方形断面の長辺の長さ方向を周方向に向け、長方形断面の短辺の長さ方向に隙間３ｄをあけて２本配列される。ここでは、間隔ｑは６スロット角度間隔である。
In the winding
ここで、巻線体１０Ｂにおける第２導体端末１０ｈは、図２８および図２９に示されるように、第１直線部１０ａの端部から、周方向の第２直線部１０ｂと反対側に、かつ第１直線部１０ａの長さ方向の外方に向かうように傾斜して延び出ている。巻線体１０Ｂにおける第１導体端末１０ｉは、図２８および図２９に示されるように、第４直線部１０ｄの端部から、周方向の第３直線部１０ｃと同じ側に、かつ第４直線部１０ｄの長さ方向の外方に向かうように傾斜して延び出ている。また、第２導体端末１０ｈおよび第１導体端末１０ｉは、後述するように、４磁極ピッチ離れた巻線体１０Ｂ同士を接続可能な長さＬ2を有する。このように、巻線体１０Ｂは、第２導体端末１０ｈおよび第１導体端末１０ｉが、第１直線部１０ａおよび第４直線部１０ｄの長さ方向に対して傾斜している点、および４磁極ピッチ離れた巻線体１０Ｂ同士を接続可能な長さＬ2を有している点で、実施の形態１による巻線体１０と相違している。また、巻線体１０Ｂは、第２導体端末１０ｈおよび第１導体端末１０ｉが４磁極ピッチ離れた巻線体１０Ｂ同士を接続可能な長さＬ2を有している点で、実施の形態２による巻線体１０Ａと相違している。Here, as shown in FIGS. 28 and 29, the
このように構成された３つの巻線体１０Ｂは、図６に示されるように、１つのスロット５を共用して固定子鉄心３に装着される。巻線体１０Ｂは、例えば、周方向に６スロット角度間隔で並ぶ第２スロット５2、第３スロット５3および第４スロット５4に、導体線９を、第２スロット５2、第３スロット５3、第４スロット５4、第３スロット５3の順に、かつ第２スロット５2、第３スロット５3および第４スロット５4への軸方向からの挿入方向を交互に変えて挿入して形成されたδ状のコイルパターンを、径方向に２回繰り返して巻き回して構成されている。As shown in FIG. 6, the three winding
巻線体１０Ｂは、２つのδ状のコイルパターンを連結線１１で連結して、径方向に２層に配列されて、構成される。つまり、巻線体１０Ｂは、２つのδ状のコイルパターンが一続きとなるように導体線９を巻いて作製される。そして、３つの巻線体１０Ｂが共用する第３スロット５3には、第１から第４直線部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが、導体線９の長方形断面の長辺の長さ方向を周方向に向けて、径方向に１列に８本並んで、収納されている。また、第１コイルエンド部１０ｅ、第２コイルエンド部１０ｆ、第３コイルエンド部１０ｇおよび連結線１１は、図７に示されるように、固定子鉄心３の端面に対して角度θだけ傾いている。また、第１コイルエンド部１０ｅ、第２コイルエンド部１０ｆ、第３コイルエンド部１０ｇおよび連結線１１は、頭頂部で、径方向外方に距離ｄだけシフトされている。The winding
このように構成された巻線体１０Ｂを１スロットピッチで同心状に４８個配列して、図３１に示される巻線アッセンブリ７Ｂが作製される。巻線アッセンブリ７Ｂにおいては、第１から第４直線部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄからなる８本の導体線９が、径方向に１列に並んで、周方向に１スロットピッチで４８列配列されている。そして、巻線アッセンブリ７Ｂの軸方向他端側には、第１コイルエンド部１０ｅが１スロットピッチで周方向に配列した第１コイルエンド部１０ｅの層と第３コイルエンド部１０ｇが１スロットピッチで周方向に配列した第３コイルエンド部１０ｇの層とが径方向に交互に４層に配列して、第１コイルエンド６ａを構成している。また、巻線アッセンブリ７Ｂの軸方向一端側には、第２コイルエンド部１０ｆが１スロットピッチで周方向に配列した第２コイルエンド部１０ｆの層と連結線１１が１スロットピッチで周方向に配列した連結線１１の層とが径方向に交互に３層に配列して、第２コイルエンド６ｂを構成している。そして、第２導体端末１０ｈが、それぞれ、第２コイルエンド６ｂの内径側に、固定子鉄心３の端面に対して角度θだけ傾斜して、１スロットピッチで周方向に配列されている。第１導体端末１０ｉが、第２コイルエンド６ｂの外径側に、第２導体端末１０ｈと逆向きに固定子鉄心３の端面に対して角度θだけ傾斜して、１スロットピッチで周方向に配列されている。
The winding
２４個の鉄心ブロック４が、それぞれ、径方向に１列に並んだ８本の導体線９をスロット５内に挿入するように、巻線アッセンブリ７Ｂの外径側から装着される。そして、巻線アッセンブリ７Ｂに装着されて円環状に配列された２４個の鉄心ブロック４が、フレーム２に焼き嵌め、圧入などにより、一体化される。これにより、巻線アッセンブリ７Ｂが固定子鉄心３に装着される。
The 24 iron core blocks 4 are mounted from the outer diameter side of the winding
固定子鉄心３に装着された巻線アッセンブリ７Ｂの結線作業に先立って、第２導体端末１０ｈおよび第１導体端末１０ｉに対して、曲げ加工が施される。
Prior to the wiring work of the winding
まず、後述する２４個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ１４，Ｕ２１，Ｕ２２、Ｕ２３，Ｕ２４，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ２４，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４，Ｗ２１，Ｗ２２、Ｗ２３，Ｗ２４の結線、すなわち結線部の結線に供せられない、それぞれ、周方向に連続する２４本の第１導体端末１０ｉおよび第２導体端末１０ｈに対して、ツール３０，３１を用いて、上記実施の形態２と同様に曲げ加工が施される。
First, 24 small coil groups U11, U12, U13, U14, U21, U22, U23, U24, V11, V12, V13, V14, V21, V22, V23, V24, W11, W12, W13, W14, which will be described later.
第１導体端末１０ｉは、第１導体端末１０ｉは、スロット５から第２コイルエンド６ｂ側に傾斜して延び出る第１斜行部１０ｉ1と、第１斜行部１０ｉ1から軸方向外方に延び出る第１直立部１０ｉ2と、に曲げ成形される。そして、２４本の第１導体端末１０ｉの第１直立部１０ｉ2は、１スロットピッチで周方向に配列される。In the
第２導体端末１０ｈは、スロット５から第２コイルエンド６ｂ側に傾斜して延び出る第２斜行部１０ｈ1と、第２斜行部１０ｈ1から径方向外方に延び出る渡り部１２と、渡り部１２から軸方向外方に延び出る第２直立部１０ｈ2と、に曲げ成形される。そして、２４本の第２導体端末１０ｈの第２直立部１０ｈ2は、１スロットピッチで周方向に配列される。第２直立部１０ｈ2の周方向位置が接続対象の第１直立部１０ｉ2の周方向位置に略一致している。すなわち、第１直立部１０ｉ2と第２直立部１０ｈ2とが、径方向に相対して近接して配置される。The
ついで、２４個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ１４，Ｕ２１，Ｕ２２、Ｕ２３，Ｕ２４，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ２４，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４，Ｗ２１，Ｗ２２、Ｗ２３，Ｗ２４の結線、すなわち結線部の結線に供せられる、それぞれ、周方向に連続する２４本の第１導体端末１０ｉおよび第２導体端末１０ｈに対して、ツール３０，３１を用いて、上記実施の形態２と同様に曲げ加工が施される。
Then, 24 small coil groups U11, U12, U13, U14, U21, U22, U23, U24, V11, V12, V13, V14, V21, V22, V23, V24, W11, W12, W13, W14, W21, Using the
第１導体端末１０ｉは、スロット５から第２コイルエンド６ｂ側に傾斜して延び出る第１斜行部１０ｉ1と、第１斜行部１０ｉ1から軸方向外方に延び出る第１直立部１０ｉ2と、に曲げ成形される。そして、２４本の第１直立部１０ｉ2が不等ピッチに配列される。つまり、図３２に示されるように、一部の隣り合う第１直立部１０ｉ2間の隙間が、他の隣り合う第１直立部１０ｉ2間の隙間より広くなっている。The
第２導体端末１０ｈは、スロット５から第２コイルエンド６ｂ側に傾斜して延び出る第２斜行部１０ｈ1と、第２斜行部１０ｈ1から軸方向外方に延び出る第２直立部１０ｈ2と、に曲げ成形される。そして、第２直立部１０ｈ2は、１スロットピッチで周方向に配列されている。The
つぎに、巻線アッセンブリ７Ｂの結線方法について、便宜上、固定子鉄心３に周方向に配設された４８個のスロット５に周方向の並び順に１番、２番・・・４８番のスロット番号を付して説明する。
Next, regarding the wiring method of the winding
まず、スロット番号（１＋６ｎ）番（ただし、ｎは０以上、７以下の自然数）のスロット５からなる第１スロット群には、８個の巻線体１０Ｂが装着されている。そして、それぞれ、８個の巻線体１０Ｂ中の４磁極ピッチで配列されている２つの巻線体１０Ｂを直列に接続して、小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ１４が構成される。
ついで、スロット番号（２＋６ｎ）番のスロット５からなる第２スロット群には、８個の巻線体１０Ｂが装着されている。そして、それぞれ、８個の巻線体１０Ｂ中の４磁極ピッチで配列されている２つの巻線体１０Ｂを直列に接続して、小コイル群Ｕ２１，Ｕ２２，Ｕ２３，Ｕ２４が構成される。First, eight winding
Next, eight winding
スロット番号（３＋６ｎ）番のスロット５からなる第３スロット群には、８個の巻線体１０Ｂが装着されている。そして、それぞれ、８個の巻線体１０Ｂ中の４磁極ピッチで配列されている２つの巻線体１０Ｂを直列に接続して、小コイル群Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４が構成される。
ついで、スロット番号（４＋６ｎ）番のスロット５からなる第４スロット群には、８個の巻線体１０Ｂが装着されている。そして、それぞれ、８個の巻線体１０Ｂ中の４磁極ピッチで配列されている２つの巻線体１０Ｂを直列に接続して、小コイル群Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ２４が構成される。Eight winding
Next, eight winding
スロット番号（５＋６ｎ）番のスロット５からなる第５スロット群には、８個の巻線体１０Ｂが装着されている。そして、それぞれ、８個の巻線体１０Ｂ中の４磁極ピッチで配列されている２つの巻線体１０Ｂを直列に接続して、小コイル群Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４が構成される。
ついで、スロット番号（６＋６ｎ）番のスロット５からなる第６スロット群には、８個の巻線体１０Ｂが装着されている。そして、それぞれ、８個の巻線体１０Ｂ中の４磁極ピッチで配列されている２つの巻線体１０Ｂを直列に接続して、小コイル群Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３，Ｗ２４が構成される。Eight winding
Next, eight winding
このようにして、それぞれ、固定子鉄心３に周方向に４磁極ピッチで配列されている２つの巻線体１０Ｂを直列に接続して構成される２４個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ１４，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｕ２３，Ｕ２４，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ２４，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３，Ｗ２４が作製される。
In this way, 24 small coil groups U11, U12, U13, which are formed by connecting two winding
ここで、接続対象の第１直立部１０ｉ2と第２直立部１０ｈ2とが径方向に相対して近接して配置されている。そこで、径方向に相対して近接している第１直立部１０ｉ2と第２直立部１０ｈ2とをＴＩＧ溶接などにより接合することで、４磁極ピッチ離れた巻線体１０Ｂを接続することができる。これにより、それぞれ、１周回する２４個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ１４，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｕ２３，Ｕ２４，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ２４，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３，Ｗ２４が作製される。小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ１４，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｕ２３，Ｕ２４，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ２４，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３，Ｗ２４が、並列回路の構成単位となる。Here, the
そして、図３２に示されるように、２４個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ１４，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｕ２３，Ｕ２４，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ２４，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３，Ｗ２４の一端である第２導体端末１０ｈの第２直立部１０ｈ2が、第２コイルエンド６ｂの円弧状領域１３の内径側に周方向に１スロットピッチで配列され、他端である第１導体端末１０ｉの第１直立部１０ｉ2が第２コイルエンド６ｂの円弧状領域１３の外径側に周方向に不等ピッチで配列されている。また、第２コイルエンド６ｂの軸方向外側を通って径方向外方に引き出された第２導体端末１０ｈの渡り部１２が、円弧状領域１３を挟むＣ字状の領域に、周方向に１スロットピッチで配列されている。Then, as shown in FIG. 32, 24 small coil groups U11, U12, U13, U14, U21, U22, U23, U24, V11, V12, V13, V14, V21, V22, V23, V24, W11, The second
そして、２４個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ１４，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｕ２３，Ｕ２４，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ２４，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３，Ｗ２４の第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2が、円弧状領域１３において、２つの結線ユニット２０Ａを用いて結線される。これにより、２４個の小コイル群Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ１４，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｕ２３，Ｕ２４，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ２４，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３，Ｗ２４が結線される。この円弧状領域１３が結線部の結線領域となる。Then, 24 small coil groups U11, U12, U13, U14, U21, U22, U23, U24, V11, V12, V13, V14, V21, V22, V23, V24, W11, W12, W13, W14, W21, The second and first
電気角で３０°ずれた小コイル群Ｕ１１，Ｕ２２の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｕ１１，Ｕ２２が直列に接続されたＵ１相巻線を作製する。電気角で３０°ずれた小コイル群Ｖ１１，Ｖ２２の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｖ１１，Ｖ２２が直列に接続されたＶ１相巻線を作製する。電気角で３０°ずれた小コイル群Ｗ１１，Ｗ２２の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｗ１１，Ｗ２２が直列に接続されたＷ１相巻線を作製する。The second and first
また、電気角で３０°ずれた小コイル群Ｕ２１，Ｕ１２の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｕ２１，Ｕ１２が直列に接続されたＵ２相巻線を作製する。電気角で３０°ずれた小コイル群Ｖ２１，Ｖ１２の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｖ２１，Ｖ１２が直列に接続されたＶ２相巻線を作製する。電気角で３０°ずれた小コイル群Ｗ２１，Ｗ１２の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｗ２１，Ｗ１２が直列に接続されたＷ２相巻線を作製する。Further, the second and first
電気角で３０°ずれた小コイル群Ｕ１３，Ｕ２４の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｕ１３，Ｕ２４が直列に接続されたＵ３相巻線を作製する。電気角で３０°ずれた小コイル群Ｖ１３，Ｖ２４の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｖ１３，Ｖ２４が直列に接続されたＶ３相巻線を作製する。電気角で３０°ずれた小コイル群Ｗ１３，Ｗ２４の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｗ１３，Ｗ２４が直列に接続されたＷ３相巻線を作製する。The second and first
また、電気角で３０°ずれた小コイル群Ｕ２３，Ｕ１４の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｕ２３，Ｕ１４が直列に接続されたＵ４相巻線を作製する。電気角で３０°ずれた小コイル群Ｖ２３，Ｖ１４の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｖ２３，Ｖ１４が直列に接続されたＶ４相巻線を作製する。電気角で３０°ずれた小コイル群Ｗ２３，Ｗ１４の端部である第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉの第２および第１直立部１０ｈ2，１０ｉ2を接続コイル２６により連結し、小コイル群Ｗ２３，Ｗ１４が直列に接続されたＷ４相巻線を作製する。Further, the second and first
また、１つの中性点結線板２１Ａを第２コイルエンド６ｂ上に配置し、第１中性点接続用バスバー２２の端子２２ａ，２２ｂ，２２ｃを小コイル群Ｕ１１，Ｖ１１，Ｗ１１の第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉに接合する。さらに、第２中性点接続用バスバー２３の端子２３ａ，２３ｂ，２３ｃを小コイル群Ｕ２１，Ｖ２１，Ｗ２１の第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉに接合する。
さらに、１つの中性点結線板２１Ａを第２コイルエンド６ｂ上に配置し、第１中性点接続用バスバー２２の端子２２ａ，２２ｂ，２２ｃを小コイル群Ｕ１３，Ｖ１３，Ｗ１３の第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉに接合する。さらに、第２中性点接続用バスバー２３の端子２３ａ，２３ｂ，２３ｃを小コイル群Ｕ２３，Ｖ２３，Ｗ２３の第２および第１導体端末１０ｈ，１０ｉに接合する。Further, one neutral
Further, one neutral
これにより、図３３に示されるように、Ｕ１相巻線、Ｖ１相巻線およびＷ１相巻線をＹ結線して構成された第１三相交流巻線７１と、Ｕ２相巻線、Ｖ２相巻線およびＷ２相巻線をＹ結線して構成された第２三相交流巻線７２と、Ｕ３相巻線、Ｖ３相巻線およびＷ３相巻線をＹ結線して構成された第３三相交流巻線７３と、Ｕ４相巻線、Ｖ４相巻線およびＷ４相巻線をＹ結線して構成された第４三相交流巻線７４と、が形成される。さらに、給電コイル２５の一端部２５ａが第１から第４三相交流巻線７１，７２，７３，７４の給電端子を構成する第２導体端末１０ｈの第２直立部１０ｈ2に接続される。そして、給電コイル２５の他端部２５ｂが、第２コイルエンド６ｂの軸方向外方を径方向に延びる連結部２５ｃにより、隣り合う第１導体端末１０ｉの第１直立部１０ｉ2間のスペースの中央位置に配置される。そこで、外部電力が、給電線（図示せず）を介して給電コイル２５の他端部２５ｂと第１から第４三相交流巻線７１，７２，７３，７４の給電端子を構成する第１導体端末１０ｉの第１直立部１０ｉ2に給電される。As a result, as shown in FIG. 33, the first third phase AC winding 71 formed by Y-connecting the U1 phase winding, the V1 phase winding and the W1 phase winding, and the U2 phase winding and the V2 phase The second three-phase AC winding 72 formed by Y-connecting the winding and the W2-phase winding, and the third-third formed by Y-connecting the U3 phase winding, the V3 phase winding and the W3 phase winding. A phase AC winding 73 and a fourth third phase AC winding 74 formed by Y-connecting a U4 phase winding, a V4 phase winding, and a W4 phase winding are formed. Further, one end 25a of the feeding
ここで、実施の形態３においても、間隔Ｄが広められた隣り合う第１直立部１０ｉ２間のスペースの中央部が、第１から第４三相交流巻線７１，７２，７３，７４の給電端子を構成する第２導体端末１０ｈの第２直立部１０ｈ2の径方向外方に位置している。つまり、径方向外方から見て、第１から第４三相交流巻線７１，７２，７３，７４の給電端子を構成する第２導体端末１０ｈの第２直立部１０ｈ2が、間隔Ｄが広められた隣り合う第１直立部１０ｉ２間のスペースの中央部に位置している。そして、第１から第４三相交流巻線７１，７２，７３，７４の給電端子を構成する第２導体端末１０ｈの給電線との接続部が、第２直立部１０ｈ2から径方向外方に延びる給電コイル２５により、間隔Ｄが広められた隣り合う第１直立部１０ｉ2間のスペースの中央位置に引き出されている。Here, also in the third embodiment, the central portion of the space between the adjacent first upright portions 10i2 in which the interval D is widened is the power supply of the first to fourth three-phase AC windings 71, 72, 73, 74. It is located radially outward of the second
また、固定子巻線６Ｂは、第１から第４三相交流巻線７１，７２，７３，７４により構成されている。第１から第４三相交流巻線７１，７２，７３，７４の各相巻線が、４つの巻線体１０Ｂを直列に接続して構成されている。そこで、Ｕ相巻線に着目すれば、第１から第４三相交流巻線７１，７２，７３，７４のＵ１相巻線、Ｕ２相巻線、Ｕ３相巻線およびＵ４相巻線は外部電力に対して並列の関係となっている。したがって、この固定子巻線６Ｂの相巻線の並列数は４となる。
Further, the stator winding 6B is composed of first to fourth three-phase AC windings 71, 72, 73, 74. Each of the first to fourth three-phase AC windings 71, 72, 73, 74 is configured by connecting four winding
また、結線部のための円弧状領域１３には、図３２に示されるように、第２直立部１０ｈ2が１スロットピッチで２４本配列されている。したがって、円弧状領域１３の角度範囲は、電気角で７２０°となる。固定子巻線６Ｂの相巻線の並列数が４であるので、円弧状領域１３の角度範囲は、電気角で（１８０×４）°となる。この円弧状領域１３の角度範囲をスロット数で表すと、（Ａ×ｍ×ｎ）＝（３×２×４）＝２４となる。１スロット当たりの電気角は３０°であるから、２４スロット数は電気角で７２０°に相当する。Further, as shown in FIG. 32, 24 second
この実施の形態３による固定子１Ｂは、巻線体１０Ｂを用いている点を除いて、上記実施の形態２による固定子１Ａと同様に構成されている。したがって、実施の形態３においても、上記実施の形態２と同様の効果が得られる。
The stator 1B according to the third embodiment is configured in the same manner as the
この実施の形態３によれば、固定子巻線６Ｂの相巻線の並列数が４であり、巻線体１０Ｂの第１導体端末１０ｉおよび第２導体端末１０ｈのうち、各小コイル群の両端末である第１導体端末１０ｉおよび第２導体端末１０ｈのみを円弧状領域１３内に配置し、各組のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３本の給電端子のスロット５内からの引き出し位置を、スロット５内の最内径位置と最外径位置とに分散することにより、電気角で（１８０×ｎ）°の円弧状領域１３の角度範囲を実現している。なお、ｎは並列数であり、ここでは４である。このように、結線部のための角度範囲を電気角で（１８０×ｎ）°以下にすることができるので、結線ユニット２０Ａの小型、軽量化が図られる。これにより、固定子１Ｂの小型，軽量化が図られるので、固定子１Ｂを実装した回転電機の車両への搭載性を向上できるとともに、耐振性を向上できる。
According to the third embodiment, the number of parallel windings of the stator windings 6B is 4, and among the
ここで、実施の形態１から３による固定子のパラメータパラメータＡ，Ｓ，ｐ、ｍ、ｎ、ｑ、Ｂ，ｒを図３４に示す。なお、Ａは固定子巻線の相数、Ｓはスロット数、ｐは１相当たりの巻線体の総数、ｍは毎極毎相当たりのスロット数、ｎは並列数、ｑは巻線体の直線部が挿入されるスロット間隔、Ｂは１周回する小コイル群における直列接続される巻線体数、ｒは小コイル群における直列接続される巻線体の第１導体端末と第２導体端末とが延び出るスロット間隔である。スロット間隔ｑは（巻線体の直線部が挿入されるスロット間に位置するスロット数＋１）である。スロット間隔ｒは（小コイル群における直列接続される巻線体の第１導体端末と第２導体端末とが延び出るスロット間に位置するスロット数＋１）である。Ａは３以上の自然数である。ｍは分数スロットを含むので自然数とは限らない。 Here, the parameters A, S, p, m, n, q, B, and r of the stator according to the first to third embodiments are shown in FIG. 34. A is the number of phases of the stator winding, S is the number of slots, p is the total number of winding bodies per phase, m is the number of slots per pole and each phase, n is the number of parallels, and q is the winding body. B is the number of winding bodies connected in series in the small coil group that goes around once, and r is the first conductor terminal and the second conductor of the winding body connected in series in the small coil group. This is the slot interval at which the terminal extends. The slot interval q is (the number of slots located between the slots into which the straight portion of the winding body is inserted + 1). The slot spacing r is (the number of slots located between the slots where the first conductor terminal and the second conductor terminal of the winding body connected in series in the small coil group extend out + 1). A is a natural number of 3 or more. Since m includes a fractional slot, it is not necessarily a natural number.
図３４から、各パラメータは、下記の関係を満たしていることがわかる。
Ｓ＝ｐ×Ａ
ｎ＝ｐ／ｂ （但し、ｂは自然数）
ｑ＝（Ａ×ｍ）
Ｂ＝｛ｐ／（ｍ×ｎ）｝
ｒ＝｛（Ｓ／Ｂ）−ｑ｝From FIG. 34, it can be seen that each parameter satisfies the following relationship.
S = p × A
n = p / b (however, b is a natural number)
q = (A × m)
B = {p / (m × n)}
r = {(S / B) -q}
つぎに、変形例１から４による固定子のパラメータを図３５に示す。なお、変形例４はスロット間隔ｑが４と５とを交互にとる場合、すなわち分数スロットの場合である。
図３５から、変形例１から４による固定子においても、各パラメータは上記の関係を満たしている。また、変形例１から４による固定子においても、結線部のための角度範囲がスロット数で（Ａ×ｍ×ｎ）以下となっていた。Next, the parameters of the stator according to the modified examples 1 to 4 are shown in FIG. 35. Note that the modified example 4 is a case where the slot intervals q alternate between 4 and 5, that is, a fractional slot.
From FIG. 35, even in the stator according to the modified examples 1 to 4, each parameter satisfies the above relationship. Further, also in the stator according to the modified examples 1 to 4, the angle range for the connection portion is (A × m × n) or less in terms of the number of slots.
なお、上記各実施の形態では、巻線体が矩形断面の導体線を用いて作製されているが、巻線体を構成する導体線の断面は矩形に限定されず、例えば円形断面の導体線を用いてもよい。 In each of the above embodiments, the winding body is manufactured by using a conductor wire having a rectangular cross section, but the cross section of the conductor wire constituting the winding body is not limited to a rectangular shape, for example, a conductor wire having a circular cross section. May be used.
また、上記各実施の形態では、固定子巻線がＵ相巻線、Ｖ相巻線およびＷ相巻線をＹ結線してなる三相交流巻線に構成されているが、固定子巻線はＵ相巻線、Ｖ相巻線およびＷ相巻線をΔ結線してなる三相交流巻線に構成されてもよい。
また、上記各実施の形態では、固定子巻線が三相交流巻線に構成されているが、固定子巻線の相数は三相交流巻線に限定されず、多相交流巻線であればよく、例えば６相交流巻線でもよい。Further, in each of the above embodiments, the stator winding is composed of a three-phase AC winding formed by Y-connecting a U-phase winding, a V-phase winding, and a W-phase winding. May be configured as a three-phase AC winding formed by Δ-connecting a U-phase winding, a V-phase winding, and a W-phase winding.
Further, in each of the above embodiments, the stator winding is configured as a three-phase AC winding, but the number of phases of the stator winding is not limited to the three-phase AC winding, and is a multi-phase AC winding. It may be used, for example, a 6-phase AC winding.
また、上記各実施の形態では、４８個のスロットが設けられている固定子鉄心を用いたが、スロットの総数は４８個に限定されない。また、スロット数が毎極毎相当たり２の割合で形成されているものとしているが、毎極毎相当たりのスロット数は２に限定されず、１でもよく、３以上でもよい。 Further, in each of the above embodiments, a stator core provided with 48 slots is used, but the total number of slots is not limited to 48. Further, although it is assumed that the number of slots is formed at a ratio of 2 per pole per phase, the number of slots per pole per phase is not limited to 2, and may be 1 or 3 or more.
また、上記各実施の形態では、径方向に配列された２つのδ字のコイルパターンが一続きに形成された巻線体を用いているが、巻線体は、１つのδ字のコイルパターンにより形成されてもよいし、径方向に配列された３つ以上のδ字のコイルパターンを一続きに形成してもよい。 Further, in each of the above embodiments, a winding body in which two δ-shaped coil patterns arranged in the radial direction are formed in succession is used, but the winding body has one δ-shaped coil pattern. It may be formed by, or three or more δ-shaped coil patterns arranged in the radial direction may be formed in succession.
また、上記各実施の形態では、径方向に配列された２つのδ字のコイルパターンが一続きに形成された巻線体を用いているが、分布巻きの巻線体が固定子鉄心に１スロットピッチでスロット数と同数配設され、各巻線体の第１導体端末が第２コイルエンドの外径側から軸方向外方に突出し、第２導体端末が第２コイルエンドの内径側から軸方向外方に突出していれば、巻線体は径方向に配列された２つのδ字のコイルパターンが一続きに形成された巻線体に限定されない。例えば、導体線を螺旋状に複数回巻き回した、いわゆる亀甲形のコイルパターンに形成された巻線体を用いてもよい。 Further, in each of the above embodiments, a winding body in which two δ-shaped coil patterns arranged in the radial direction are formed in succession is used, but a distributed winding winding body is 1 in the stator core. The same number as the number of slots is arranged at the slot pitch, the first conductor terminal of each winding body protrudes outward in the axial direction from the outer diameter side of the second coil end, and the second conductor terminal is shaft from the inner diameter side of the second coil end. As long as it protrudes outward in the direction, the winding body is not limited to a winding body in which two δ-shaped coil patterns arranged in the radial direction are formed in succession. For example, a wound body formed in a so-called hexagonal coil pattern in which a conductor wire is spirally wound a plurality of times may be used.
また、上記各実施の形態では、巻線体が１本の連続線を巻回して構成されているが、巻線体は、Ｕ字状やＩ字状のセグメントコイルを直列に接続して構成されてもよい。この場合、Ｕ字状やＩ字状のセグメントコイルを固定子鉄心に装着した後、セグメントコイルを接続して巻線体とすることが好ましい。 Further, in each of the above embodiments, the winding body is configured by winding one continuous wire, but the winding body is configured by connecting U-shaped or I-shaped segment coils in series. May be done. In this case, it is preferable to mount the U-shaped or I-shaped segment coil on the stator core and then connect the segment coil to form a winding body.
また、上記各実施の形態では、渡り部が第２導体端末を曲げ成形して形成されているが、渡り部は、第２導体端末と別部材で作製してもよい。
また、上記各実施の形態では、固定子鉄心が複数の鉄心ブロックを円環状に配列して構成されているが、固定子鉄心は周方向に分割されていない円環状の鉄心でもよい。Further, in each of the above-described embodiments, the crossover portion is formed by bending the second conductor terminal, but the crossover portion may be manufactured by a member different from the second conductor terminal.
Further, in each of the above embodiments, the stator core is configured by arranging a plurality of core blocks in an annular shape, but the stator core may be an annular core that is not divided in the circumferential direction.
また、上記各実施の形態では、小コイル群を構成する、接続対象の第１導体端末と第２導体端末との接続部の周方向位置を一致させているが、接続対象の第１導体端末と第２導体端末との接続部の周方向位置はずれていてもよい。
また、上記各実施の形態では、Ｕ相巻線、Ｖ相巻線およびＷ相巻線を結線ユニットを用いて結線しているが、Ｕ相巻線、Ｖ相巻線およびＷ相巻線を第１導体端末および第２導体端末を用いて結線してもよい。Further, in each of the above embodiments, the circumferential positions of the connection portions between the first conductor terminal and the second conductor terminal to be connected, which form the small coil group, are matched, but the first conductor terminal to be connected is matched. The peripheral position of the connection portion between the and the second conductor terminal may be deviated.
Further, in each of the above embodiments, the U-phase winding, the V-phase winding, and the W-phase winding are connected by using the connection unit, but the U-phase winding, the V-phase winding, and the W-phase winding are connected. The first conductor terminal and the second conductor terminal may be used for connection.
また、各実施の形態では、巻線体が全節巻きに構成されているが、巻線体は短節巻きに構成されてもよい。
また、各実施の形態では、巻線体の第１導体端末がスロット内の径方向最外径位置から延び出ており、第２導体端末がスロット内の径方向最内径位置から延び出ているが、第１導体端末はスロット内の径方向中央位置の径方向外側から延び出て、第２導体端末がスロット内の径方向中央位置の径方向内側から延び出ていればよい。Further, in each embodiment, the winding body is configured to be a full-knot winding, but the winding body may be configured to be a short-knot winding.
Further, in each embodiment, the first conductor terminal of the winding body extends from the radial outermost diameter position in the slot, and the second conductor terminal extends from the radial outermost diameter position in the slot. However, the first conductor terminal may extend from the radial outside of the radial center position in the slot, and the second conductor terminal may extend from the radial inside of the radial center position in the slot.
３ 固定子鉄心、５ スロット、６，６Ａ，６Ｂ 固定子巻線、６ｂ 第２コイルエンド、９ 導体線、１０，１０Ａ，１０Ｂ 巻線体、１０ｈ 第２導体端末、１０ｈ2 第２直立部、１０ｉ 第１導体端末、１０ｉ2 第１直立部、１２ 渡り部、１３ 円弧状領域、Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ１４，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｕ２３，Ｕ２４，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ２４，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３，Ｗ２４ 小コイル群。3 Stator core, 5 slots, 6, 6A, 6B Stator winding, 6b 2nd coil end, 9 conductor wire, 10, 10A, 10B winding body, 10h 2nd conductor terminal, 10h 2 2nd upright part, 10i 1st conductor terminal, 10i 2 1st upright part, 12 crossing part, 13 arcuate region, U11, U12, U13, U14, U21, U22, U23, U24, V11, V12, V13, V14, V21, V22, V23, V24, W11, W12, W13, W14, W21, W22, W23, W24 Small coil group.
Claims (4)
上記固定子鉄心に装着されたＡ相交流巻線（但し、Ａは３以上の自然数）と、を備え、
スロットが毎極毎相当たりのスロット数がｍ（但し、ｍは自然数）、かつ上記Ａ相交流巻線における同一相の相巻線の並列数がｎ（但し、ｎは自然数）である回転電機用固定子において、
上記Ａ相交流巻線は、それぞれ、絶縁被覆された導体線により構成され、上記固定子鉄心に１スロットピッチで周方向に上記スロットの総数と同数装着されている分布巻きの巻線体を備え、
上記巻線体を構成する上記導体線の第１導体端末が上記スロット内の径方向中央より外側から上記固定子鉄心の軸方向の一側に延び出し、上記導体線の第２導体端末が上記スロット内の径方向中央より内側から上記固定子鉄心の軸方向の一側に延び出しており、
複数の小コイル群は、それぞれ、上記巻線体の上記第１導体端末と接続対象の上記巻線体の上記第２導体端末とが接続された、１周回する、同じ電気角位相の複数の上記巻線体の直列接続体であり、
上記巻線体の上記第１導体端末のうち、上記複数の小コイル群のそれぞれの小コイル群の一端を構成する第１導体端末のみが、上記固定子鉄心の軸方向の一側に構成される上記Ａ相交流巻線のコイルエンドの周方向に延びる円弧状領域の外径側に周方向に互いに離間して配設され、
上記巻線体の上記第２導体端末のうち、上記複数の小コイル群のそれぞれの上記小コイル群の他端を構成する第２導体端末だけが、上記円弧状領域の内径側に周方向に互いに離間して配設され、
上記Ａ相交流巻線は、上記円弧状領域内に配設された上記第１導体端末と上記第２導体端末を結線して構成され、
上記Ａ相交流巻線の給電端子が、上記円弧状領域内に配設された上記第１導体端末と上記第２導体端末とにより構成され、
径方向外方から見て、上記給電端子を構成する上記第２導体端末は、他の隣り合う上記第１導体端末の間隔よりも広められた間隔の隣り合う上記第１導体端末間のスペースの中央部に位置し、
上記円弧状領域の角度範囲が、スロット数で、（Ａ×ｍ×ｎ）スロット以下である回転電機用固定子。 An annular stator core with slots arranged in the circumferential direction,
It is equipped with an A-phase AC winding mounted on the stator core (however, A is a natural number of 3 or more).
Rotating electric machine in which the number of slots per pole and phase is m (where m is a natural number) and the number of parallel phase windings of the same phase in the A-phase AC winding is n (where n is a natural number). In the stator
Each of the A-phase AC windings is composed of an insulatingly coated conductor wire, and includes a distributed winding body in which the same number of A-phase AC windings are mounted on the stator core in the circumferential direction at a pitch of one slot as the total number of the slots. ,
The first conductor terminal of the conductor wire constituting the winding body extends from the outside in the radial center in the slot to one side in the axial direction of the stator core, and the second conductor terminal of the conductor wire is described above. It extends from the inside of the center in the radial direction in the slot to one side in the axial direction of the stator core.
Each of the plurality of small coil groups is a plurality of a plurality of small coils having the same electric angular phase, in which the first conductor terminal of the winding body and the second conductor terminal of the winding body to be connected are connected and make one round. It is a series connection of the above winding body,
Of the first conductor terminals of the winding body, only the first conductor terminal constituting one end of each small coil group of the plurality of small coil groups is configured on one side of the stator core in the axial direction. The coil end of the A-phase AC winding is arranged on the outer diameter side of the arcuate region extending in the circumferential direction so as to be separated from each other in the circumferential direction.
Of the second conductor terminals of the winding body, only the second conductor terminal constituting the other end of the small coil group of each of the plurality of small coil groups is circumferentially oriented toward the inner diameter side of the arcuate region. Arranged apart from each other,
The A-phase AC winding is configured by connecting the first conductor terminal and the second conductor terminal arranged in the arcuate region.
The power supply terminal of the A-phase AC winding is composed of the first conductor terminal and the second conductor terminal arranged in the arcuate region.
When viewed from the outside in the radial direction, the second conductor terminal constituting the power feeding terminal has a space between adjacent first conductor terminals having a wider interval than the distance between other adjacent first conductor terminals. Located in the center
A stator for a rotary electric machine in which the angle range of the arcuate region is equal to or less than (A × m × n) slots in the number of slots.
上記巻線体の上記第２導体端末が、上記スロット内の最内径位置から上記固定子鉄心の軸方向の一側に延び出している請求項１記載の回転電機用固定子。 The first conductor terminal of the winding body extends from the outermost diameter position in the slot to one side in the axial direction of the stator core.
The stator for a rotary electric machine according to claim 1, wherein the second conductor terminal of the winding body extends from the innermost inner diameter position in the slot to one side in the axial direction of the stator core.
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