JPH0438135A

JPH0438135A - 回転電機

Info

Publication number: JPH0438135A
Application number: JP14190090A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Yoshino; 裕吉野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1992-02-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は９巻線の装着が容易な信頼性の高い回転電機
に関するものである。

［従来の技術］第５図〜第７図は従来の回転電機の一例を示すもので、
スロット数＝２４．相数−３．極数＝４結線並列線−４
，ピッチ＝５を有する誘導電動機における電機子巻線を
示す図である。

第５図は、誘導電動機の回転軸に垂直な断面でのスロッ
トおよびＵ相巻線の部分断面図である。

図において、（１）は電機子鉄心、　（２０１）は電機
子鉄心（１）に設けられた２４個のスロットのうちの１
つのスロット（３）はＵ相巻線、　（３ａ）はＵ相巻線
（３）のうちスロット（２０１）から外に出ているスロ
ット外Ｕ相巻線、（８）はＵ相巻線（３）と電機子鉄心
（１）間に配設されたスロットセル、（９）はスロット
（２０１）の開り部よりＵ相巻線（３）がはみ出すのを
防止するウェッジ、　（３６）はスロット外Ｕ相巻線（
３ａ）を構成する被覆導線の一部が交差した交差点であ
る。なお、第５図はＵ相巻線（３）について図示してい
るが、他のＶ相巻線、Ｗ相巻線についても同様である。

第６図は電機子鉄心（１）か白″する２４＠のスロット
にＵ相巻線（３）、Ｖ相巻線（４）　、　Ｗ相巻線（５
）のそれぞれか配設された状態を示す電機子巻線の展開
図であり９図において、　（２０１）〜（２２４）は１
番目のスロットル２４番Ｖのスロットを示している。

なお、第６図に示されるように、各巻線は、Ｕ相巻線（
３）はスロット（２０１）〜（２２４）の下層に、■相
巻線（４）はスロット（２０１，）〜（２２４）の中層
に、Ｗ相巻線（５）はスロット（２０１）〜（２２４）
の上層に配されている。

第７図は電機子巻線の展開接続図であり９図において（
７）は各相が有する４極分の巻線をすべて並列に接続す
る並列接続部、　（Ｕ）、　（Ｖ）、　（１）、　（Ｘ
）。

（Ｙ）、　（Ｚ）は各巻線を三相交流電源に接続するた
めの端子である。

第８図は三相交流電源に誘導電動機をΔ結線で接続した
ときの端子間接続を示す接続図であり図において（４０
）は三相交流電源を示している。

第９図、第１０図は従来の回転電機の電機子巻線の他の
例を示すものとして、特開昭６３−１６１８３１公報に
示された回転電機の電機子巻線を示す図である。第９図
は第５図に対応する図、第１０図は第６図に対応する図
であり、第９図、第１０図において（３００ａ）、　（
３００ｂ）、　（３００ｃ）は７それぞれ分割されたＵ
相巻線のうちの１つ、　（４００ａ）は分割された■相
巻線の１つであり、　（３００）　、　（４００）　、
　（５００）はそれぞれ１対のＵ相巻線、■相巻線、Ｗ
相巻線であることを示している。

次に、従来装置の詳細について説明する。第７図に示さ
れるように電機子巻線が接続されている誘導電動機をΔ
結線で運転する場合、第８図に示すように、端子（Ｕ）
と端子（Ｚ）を三相交流電源（４０）の端子（Ｒ）に、
端子（ｖ）と端子（Ｘ）を三相交流電源（４０）の端子
（Ｓ）に、端子（Ｗ）と端子（Ｚ）を三相交流電源（４
０）の端子（Ｔ）に接続する。このとき。

Ｕ相巻線（３）、Ｖ相巻線（４）　、　Ｗ相巻線（５）
の各巻線には１２０°位相の異る電流が流れ９回転磁界
が発生し、この回転磁界により可動子（図示せず）に回
転力を与えられることになる。

さて、一般に１つの巻線内における最大電圧差（ΔＶ）
は次式で与えられる。

ここに、■＝電源電圧、Ｐ−極数、ＰＨ＝相数Ｍ−結線
並列数、Ｎ、＝電機子スロット数、Ｎ＝１スロット中の
巻線数である。

第５図〜第７図に示される従来例においてはＰ＝４．Ｐ
Ｈ＝３．Ｍ＝４．Ｎ、＝２４．Ｎ＝１なので。

Ｘ２４Ｘ１となり、１つの巻線内で電源電圧と同じ値の最大電位差
が発生する。

また、他の従来例として第９図、第１０図に示される電
機子の場合は。

となり、１つの巻線内で発生しうる最大電位差は第５図
〜第７図に示される従来例に比へ１／２になる。

次に、各巻線を電機子のスロット（２）内に挿入する場
合の工程について説明する。

第５図〜第７図に示される電機子の場合は１２０１〜２
０６．２０７〜２１２．２１３〜２１８．２１９〜２２
４のスロットにＵ相巻線（３）を挿入。

２２０３〜２０８．２０９〜２１４．２１５〜２２０．
２２１〜２０２のスロットに■相巻線（４）を挿入。

３２０５〜２１０．２１１〜２１６．２１７〜２２２．
２２３〜２０４のスロットにＷ相巻線（５）を挿入。

の３工程によりすべての巻線の挿入が行なわれる。

一方、第９図、第１０図に示された従来の電機子の場合
は。

１．２旧スロツトにＵ相下口巻線を挿入。

２２０２スロツトに■相下口巻線を挿入。

３２０３スロツトにＶ相下口巻線を挿入。

４、　２０４スロツトにＷ相下口巻線を挿入。

５２０５スロントにＷ相下口巻線を挿入。

６２０６スロツトにＵ相下口巻線を挿入すると共に２旧
スロツトにＵ相上口巻線を挿入。

７、　２０７スロツトにＵ相下口巻線を挿入すると共に
２０２スロツトにＵ相上口巻線を挿入。

のように、スロット毎に順次巻線が挿入されるものであ
り９巻線挿入の自動化が困難なものであった。

回転電機の電機子巻線は、従来第９図、第１０図に示さ
れるような２層巻が行われていたものも。

近年、生産性の向上の目的から、スロットへの巻線の自
動装着の容易性、コイル相互間の接続個所数等の点で有
利な単層巻が行われるようになって来ている。

狭いスロット内に多回巻の巻線を挿入する巻線において
は、一般の変圧器等における場合に比べ同−巻線内での
隣接する導体間で大きな電位差を生じる可能性が高い。

この対策として、絶縁性のよい被覆膜が設けられた巻線
用導線を用いることが考えられるが、この方法では巻線
が高価なものとなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の回転電機は以上のように構成されているので、第
５図〜第７図に示される構成では、１つの巻線内で発生
しうる最大電圧差が大きくなる問題かあり、一方、第９
図、第１０図に示される構成によれば１巻線の挿入の自
動化か困難であるという問題かあった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、１つの巻線内で発生しうる最大電圧差か小さく
、かつ９巻線のスロット内への挿入において自動化が容
易な回転電機を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る回転電機は、鉄心に設けられた複数のス
ロットの所定の１対にまたがり巻線か装着された回転電
機において、上記巻線を複数に分割し１分割した各巻線
を互に電気的に直列に接続するきともに所定間隔離隔し
て配設するようにしたものである。

〔作用〕

この発明における回転電機は、鉄心に設けられた複数の
スロットの所定の１対にまたがり装着される巻線を複数
に分割し９分割された各巻線を電気的に直列に接続する
とともに互に所定間隔離隔して同一スロットに配設する
ことにより１巻線のスロットへの装着か容易になり１巻
線を構成する接近した導線間にかかる電圧か低くなる。

〔発明の実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図〜第３図はこの発明による回転電機の一例として、ス
ロット数−４，相数＝３．極数＝４、結線並列線＝４．
ピッチ＝５の誘導電動機における電機子巻線を示す図で
あり、第１図は誘導電動機の回転軸に垂直な断面による
スロット（２０１）および、このスロット（２０１）に
分割されて装着されたＵ相巻線の部分断面図である。図
において分割されて装着されたＵ相巻線のうち、　（３
０）はＵ相巻線の総巻線の１／２（端数は切捨て、もし
くは切上げ）の巻数を有するＵ組下口巻線、　（３１）
は（Ｕ相巻線の総巻数−Ｕ相下に巻線の巻数）の巻数を
有するＵ相上口巻線であり、Ｕ組下口巻線（３０）とＵ
相上口巻線（３１）とは互に直列に接続されている。

（３０ａ）はＵ組下口巻線（３０）のスロット（２）外
へ配されたスロット外Ｕ相下口巻線、　（ａｌａ）はＵ
相上口巻線（３１）のスロット（２）外に配されたスロ
ット外Ｕ相上口巻線、　（３０ｂ）はＵ組下口巻線（３
０）の交差部、　（１２）はＵ組下口巻線（３０）とＵ
相上口巻線（３１）をスロット（２）内で互に絶縁する
絶縁物１例えば、セパレータ、　（１３）はスロット外
Ｕ相下口巻線（３０ａ）とスロット外Ｕ相上Ｌ１巻線（
３１ａ’）を互に絶縁すると共に、他相の巻線との間を
絶縁する絶縁物１例えば、絶縁紙、である。

なお、第１図はＵ相巻線（３）について示したが■相巻
線（４）　、　Ｗ相巻線（５）についても同様である。

第２図は電機子鉄心（１）かｈする２４個のスロッ）　
（２０１）〜（２２４）にＵ相〜Ｗ相の上口巻線および
下１巻線かそれぞれ配された状態を示す電機子巻線の展
開図であり１図において（３０）はＵ組下口巻線、　（
３１）はＵ相上口巻線、　（４０）は■組下［１巻線（
４１）は■相上口巻線、　（５０）はＷ相下し】巻線、
　（５１）はＷ相上口巻線である。第２図に示されるよ
うにＵ相下１１巻線（３０）とＵ相−Ｅ目巻線（３１）
か初めにスロット（２０１）〜（２２４）に挿入され１
次に■相下ＩＩＩ巻線（４０）と■相上口巻線（４１）
かスロット（２０１）〜（２２４）に挿入され、最後に
Ｗ組下口巻線（５０）とＷ組上Ｅ１巻線（５１）が挿入
されている。

第３図は電機子巻線の展開接続図であり、各相の巻線か
下口巻線と上口巻線に分かれている他は第７図に示され
る従来例と同じである。

次に、第１図〜第３図に示されるこの発明の一実施例と
しての電機子巻線において、１つの巻線内で発生する最
大電圧差ΔＶは、第５図〜第７図に示される従来例にお
いて最大電圧差ΔＶを求めた式（１）と同じ式で求めら
れ、Δ■＝ｖとなる。

しかし、この場合においては、１つの巻線は下口巻線と
上口巻線に２分され、セパレータ（１２）および絶縁紙
（１３）により互に絶縁され、互に交差することかない
ので、下口巻線内の最大電圧差（ΔＶｏ）と上口巻線内
の最大電圧差（ΔＶ＋）　　について別々に考慮すれば
よい。下口巻線の巻数を上口巻線の巻数は、各相の巻線
の巻数の１／２（もしくは概ね１／２）なので。

Δ■ Δ■ｏ＝Δ■１＝となり、１つの巻線内で発生しうる最大電圧差は第５図
〜第７図に示される従来例における場合の１／２にする
ことかできる。１つの巻線内の最大電圧差を小さくすれ
ば１巻線の絶縁寿命が永くなるとともに巻線の信頼性が
向上する。

また、各巻線をスロット（２）内に挿入する工程は１２０１〜２０６．　２０７〜２１２．　２１３〜２１
８．　２１９〜２２４のスロットにＵ相下口巻線（３ａ
）を挿入。

２２０１〜２０６．２０７〜２１２．２１３〜２１８　
２１９〜２２４のスロットにＵ相上口巻線（３ｂ）を挿
入。

３．２０３〜２０８．２０９〜２１４．２１５〜２２０
．２２１〜２０２のスロットにＶ相下口巻線（４ａ）を
挿入。

４２０３〜２０８．２０９〜２１４．２１５〜２２０．
２２１〜２０２のスロットに■相上口巻線（４ｂ）を挿
入。

５２０５〜２１０．２１１〜２１６．２１７〜２２２．
２２３〜２０４のスロットにＷ相下口巻線（５ａ）を挿
入。

６．２０５〜２１０．２１１〜２１６．２１７〜２２２
．２２３〜２０４のスロットにＷ相上口巻線（５ｂ）を
挿入。

の６エ程で行なうことかできるので、自動化が容易であ
る。

第４図は、この発明の他の実施例として、誘導電動機に
おいて電機子鉄心（１）の２４個のスロット（２０１）
〜（２２４）にＵ相下口巻線（３０）、　Ｕ相上口巻線
（３１）、　Ｖ相下口巻線（４０）、■相上口巻線（４
１）Ｗ相下口巻線（５０）、およびＷ相上口巻線（５１
）のそれぞれか配された状態を示す電機子の展開接続図
である。第２図においては、Ｕ相下口巻線（３０）とＵ
相上日巻線（３１）を下層に、■相下口巻線（４０）と
Ｖ相上口巻線（４１）を中層に、Ｗ相下口巻線（５０）
とＷ相上口巻線（５１）を上層にそれぞれまとめて配し
たか、第４図に示されるように、最下層から順にＵ相下
口巻線（３０）、　Ｖ相下口巻線（４０）、　Ｗ相下口
巻線（５０）、　Ｕ相上口巻線（３１）、　Ｖ相上口巻
線（４１）Ｗ組上Ｌ１巻線（５１）の順に配してもよい
。

第１図〜第３図に示されるこの発明の一実施例および、
第４図に示されるこの発明の他の実施例においては、ス
ロット数＝２４．相数＝３．極数−４，結線並列線−４
，ピッチ＝５の誘導電動機について説明したか、この発
明はこれに限られず電機子巻線を有する誘導電動機に限
らず鉄心のスロットに装着された巻線を有する回転電機
であればいずれであってもよい。

また、下口巻線の巻数と上口巻線の巻数の比が１１（も
しくは概ね１・１）の場合について説明したか、１・２
．１・３等任意の比に設定してもよい。

さらに、１つの巻線を下口巻線と上口巻線の２つに分割
したが１２つ以上の複数に分割してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば９回転型機の鉄心に設
けられた複数のスロットの所定の１対にまたがり装着さ
れる巻線を、複数に分割し、所定間隔離隔に配設するよ
うに構成したので１巻線のスロットへの装着および自動
装着が容易にできまた１巻線を構成する接近した導線間
に高電圧かかからないため信頼性の向上を図れる効果か
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、この発明の一実施例による回転電機
とじての誘導電動機の電機子巻線を示す図で、第１図は
Ｕ相巻線の部分断面図、第２図は電機子巻線の展開図、
第３図は電機子巻線の展開接続図である。第４図は、この発明の他の実施例による電機子巻線の展
開図である。第５図〜第７図は従来の回転電機としての誘導電動機の
電機子巻線を示す図で、第５図はＵ相巻線の部分断面図
、第６図は電機子巻線の展開図。第７図は電機子巻線の展開接続図である。第８図は三相交流電源に回転電機としての誘導電動機を
Δ結線で接続した接続図である。第９図、第１−０図は従来の他の回転電機としての誘導
電動機の電機子巻線を示す図で、第９図はＵ相巻線の部
分断面図、第１０図は電機子巻線の展開図である。図中、（１）は電機子鉄心、　（２０１）〜（２２４）
はスロッｉ　（１２）、　（１３）は絶縁物、　（３，
０）、　（３１）、　（４０）。（４１）、　（５０）、　（５１）は電機子巻線である
。なお１図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

　鉄心に設けられた複数のスロットの所定の１対にまた
がり巻線が装着された回転電機において、上記巻線を複
数に分割し、分割した各巻線は互に電気的に直列に接続
されるとともに所定間隔離隔して配設されたことを特徴
とする回転電機。