CN104604104B - 旋转电机 - Google Patents
旋转电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104604104B CN104604104B CN201380045851.1A CN201380045851A CN104604104B CN 104604104 B CN104604104 B CN 104604104B CN 201380045851 A CN201380045851 A CN 201380045851A CN 104604104 B CN104604104 B CN 104604104B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- winding
- winding terminal
- group
- armature
- groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 533
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 38
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 19
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/04—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings prior to their mounting into the machines
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/08—Forming windings by laying conductors into or around core parts
- H02K15/085—Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors into slotted stators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
本发明提供旋转电机,使构成各相线圈的小线圈组之间的接线简化,削减与此对应的零件数目,实现制造成本的低价化,并且对构成小线圈组的绕组体之间的接线进行改善,抑制轴向尺寸的扩大,实现小型化。构成电枢绕组的U相线圈具备将收纳在分开360°电角度的槽对内的绕组体按周向的排列顺序串联连接而形成的、沿周向绕1周的4根第一至第四小线圈组(U101、U102、U201、U202)。U相线圈是用搭接线(711、721)将内径侧绕组端组内的绕组端彼此连结,且用搭接线(821)将外径侧绕组端组内的绕组端彼此连结,从而构成为将串联连接的第一和第四小线圈组(U101、U202)以及串联连接的第二和第三小线圈组(U102、U201)并联连接而成的并联电路。
Description
技术领域
本发明涉及例如电动机、发电机等旋转电机,特别是涉及电枢绕组的接线构造。
背景技术
近年来,对于电动机、发电机等旋转电机,要求小型高输出和高品质。当使这种旋转电机小型化时,从使不产生有效的磁通的线圈端部小型化的观点出发,采用将导体线缠绕在电枢铁芯的各个齿而构成的集中卷绕的电枢绕组。但是,采用了可抑制扭矩脉动、实现高输出化的分布卷绕构造的电枢绕组的电枢备受期待。并且,由于磁铁价格的飞涨,对不采用磁铁的感应电机的需求也变高,要求采用了更为高效的分布卷绕的电枢绕组的电枢。
在此,相对于将导体线缠绕在1个齿而构成的集中卷绕的绕组,把将导体线缠绕在分开2个槽以上的槽而构成的绕组称为分布卷绕的绕组。即,分布卷绕的绕组被卷绕成从1个槽延伸出的导体线跨过连续2个以上的齿而插入其他槽。
在专利文献1记载的以往的旋转电机中,将龟甲形的绕组线圈收纳在位于周向连续的6个齿的两侧的各对槽内,从而构成了分布卷绕的电枢绕组,所述龟甲形的绕组线圈是将矩形导体线缠绕多圈而呈线圈状地形成的。而且,在绕组线圈的两端的大致头顶部,无扭转地形成曲柄形状,从而抑制旋转电机的轴向的扩大,实现小型化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-104293号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,专利文献1并没有公开绕组线圈之间的接线方法,根据接线方法的不同,轴向尺寸会由于在绕组线圈之间接线的搭接线而变大,从而阻碍旋转电机的小型化。
另外,对于电枢绕组的式样的变更,可通过改变绕组线圈的接线来应对,但接线的变更复杂,与此相对应的零件数目会增加,带来制造成本的上涨。
本发明是为了解决上述问题而作出的,目的在于得到一种旋转电机,简化小线圈组之间的接线和相线圈之间的接线,从而能够简易地应对电枢绕组的式样变更,并且对构成小线圈组的绕组体之间的接线进行改进,抑制轴向尺寸的扩大,实现小型化。
用于解决问题的手段
本发明的旋转电机,具有在圆环状的电枢铁芯上安装电枢绕组而构成的电枢,并且槽以每极每相q(其中,q是2以上的自然数)的比例形成在所述电枢铁芯上。所述电枢绕组具备多个绕组体,所述多个绕组体分别具有直线部和线圈端部,所述直线部是将导体线螺旋状地缠绕m圈(其中,m是2以上的自然数)而构成的,并以每列排列m根的方式排成2列,所述线圈端部在列间连结该直线部的端部之间,所述导体线的一方的绕组端向位于一列的直线部排列方向的一端的所述直线部的长度方向一侧伸出,所述导体线的另一方的绕组端向位于另一列的直线部排列方向的另一端的该直线部的长度方向一侧伸出,所述多个绕组体,分别将排成2列的所述直线部的各列收纳在位于沿上述电枢铁芯的周向连续的多个齿的两侧的各个槽对内,并沿周向以1个槽间距排列,所述一方的绕组端从所述槽的槽深度方向的最浅部伸出并沿周向排列而构成内径侧绕组端组,且所述另一方的绕组端从所述槽的槽深度方向的最深部伸出并沿周向排列而构成外径侧绕组端组,构成所述电枢绕组的各个相线圈具备沿着周向绕1周的(2×q)根小线圈组,该小线圈组是将收纳在分开360°电角度的槽对内的所述绕组体、按周向的排列顺序、以连结所述内径侧绕组端组的绕组端和所述外径侧绕组端组的绕组端的方式串联连接而形成的,通过对所述内径侧绕组端组内的绕组端彼此接线且对所述外径侧绕组端组内的绕组端彼此接线,构成所述相线圈的所述小线圈组之间、以及所述相线圈之间被连接起来。
发明的效果
根据本发明,构成电枢绕组的各个相线圈是将收纳在分开360°电角度的槽对内的绕组体按周向的排列顺序、以连结内径侧绕组端组的绕组端和外径侧绕组端组的绕组端的方式串联连接而形成的。因此,连结内径侧绕组端组的绕组端和外径侧绕组端组的绕组端的搭接部彼此不会在轴向上重叠,线圈端部的轴向尺寸的扩大被抑制,可实现小型化。另外,由于搭接部的长度变短,所以可实现构成电枢绕组的各相线圈的低电阻化和低铜损化,可实现高效化和轻量化。
构成上述相线圈的上述小线圈组之间和上述相线圈之间,通过上述内径侧绕组端组内的绕组端彼此连结和上述外径侧绕组端组内的绕组端彼此连结而被连接起来。因此,固定内径侧绕组端组内的绕组端彼此的连结和外径侧绕组端组内的绕组端彼此的连结中的一方的连结状态,只改变另一方的连结方法,就能够简易地切换小线圈组的串联和并联的连接方式,进一步能够切换相线圈的Y形接线和Δ形接线的接线方式,所以能够简易地应对电枢绕组的式样变更。因此,能够抑制起因于接线的变更复杂化的零件数目的增加以及制造成本的上涨。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的旋转电机的半剖视图。
图2是表示本发明的实施方式1的旋转电机的主要部分的立体图。
图3是表示应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的立体图。
图4是表示构成应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢铁芯的铁芯块的立体图。
图5是表示构成应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的电枢绕组的绕组组件的立体图。
图6是表示构成本发明实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组体的立体图。
图7是表示构成本发明实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组体的主视图。
图8是表示构成本发明实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组体的侧视图。
图9是从正面斜上方观察构成本发明实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组体的立体图。
图10是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法的立体图。
图11是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法的立体图。
图12是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法的立体图。
图13是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法的立体图。
图14是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法的立体图。
图15是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法的立体图。
图16是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法中的装入第48号绕组体的步骤的示意图。
图17是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法中的装入第48号绕组体的步骤的示意图。
图18是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法中的装入第48号绕组体的步骤的示意图。
图19是说明将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件安装于电枢铁芯的方法的图。
图20是说明将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件安装于电枢铁芯的方法的图。
图21是说明将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件安装于电枢铁芯的方法的图。
图22是说明将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件安装于电枢铁芯的方法的图。
图23是从轴向一端侧观察的本发明实施方式1的旋转电机中的两个绕组体共用一个槽而安装于电枢铁芯的状态的主要部分端面图。
图24是从轴向一端侧观察的本发明实施方式1的旋转电机中的三个绕组体沿着周向连续地安装于电枢铁芯的同一槽组的状态的展开图。
图25是从径向外方观察的本发明的实施方式1的旋转电机中的三个绕组体沿着周向连续地安装于电枢铁芯的同一槽组的状态的展开图。
图26是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组体沿着周向以1个槽间距排列了8个的状态的立体图。
图27是从轴向一端侧观察的本发明实施方式1的旋转电机中的绕组体沿着周向以1个槽间距排列了8个的状态的端面图。
图28是从轴向另一端侧观察的本发明实施方式1的旋转电机中的电枢的端面图。
图29是构成本发明的实施方式1的旋转电机中的电枢绕组的U相线圈的小线圈组的接线图。
图30是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中的电枢绕组的U相线圈的小线圈组的立体图。
图31是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的小线圈组的排列状态的立体图。
图32是本发明的实施方式1的旋转电机中的电枢绕组的U相线圈的内径侧绕组端组的接线图。
图33是本发明的实施方式1的旋转电机中的电枢绕组的U相线圈的外径侧绕组端组的第一接线图。
图34是本发明的实施方式1的旋转电机中的电枢绕组的U相线圈的外径侧绕组端组的第二接线图。
图35是本发明的实施方式1的旋转电机中的电枢绕组的第一接线图。
图36是本发明的实施方式1的旋转电机中的电枢绕组的第二接线图。
图37是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的内径侧绕组端组内的绕组端彼此连结的接线构件的立体图。
图38是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的外径侧绕组端组内的绕组端彼此连结的接线构件的立体图。
图39是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的用接线构件连接起来的绕组组件的立体图。
图40是构成本发明的实施方式2的旋转电机中的电枢绕组的W相线圈的小线圈组的接线图。
图41是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的接线方法的示意图。
图42是表示本发明的实施方式2的旋转电机中的绕组组件的接线方法的示意图。
图43是从轴向一端侧观察的本发明的实施方式3的旋转电机中的三个绕组体沿着周向连续地安装于电枢铁芯的同一槽组的状态的展开图。
图44是从轴向一端侧观察的本发明的实施方式4的旋转电机中的三个绕组体沿着周向连续地安装于电枢铁芯的同一槽组的状态的展开图。
具体实施方式
下面,用附图说明本发明的旋转电机的优选实施方式。
实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1的旋转电机的半剖视图。图2是表示本发明的实施方式1的旋转电机的主要部分的立体图。图3是表示应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的立体图。图4是表示构成应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢铁芯的铁芯块的立体图。图5是表示构成应用于本发明的实施方式1的旋转电机的电枢的电枢绕组的绕组组件的立体图。图6是表示构成本发明实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组体的立体图。图7是表示构成本发明实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组体的主视图。图8是表示构成本发明实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组体的侧视图。图9是从正面斜上方观察构成本发明实施方式1的旋转电机中的绕组组件的绕组体的立体图。
在图1和图2中,旋转电机100具备:壳体1,该壳体1具有有底圆筒状的框架2和闭塞框架2的开口的端板3;电枢10,该电枢10以内嵌状态固定在框架2的圆筒部;以及转子5,该转子5固定在旋转轴6上并能够旋转地配设在电枢10的内周侧,该旋转轴6经由轴承4能够旋转地支承在框架2的底部和端板3。
转子5是具备转子铁芯7和永磁铁8的永磁铁型转子,该转子铁芯7固定在插通轴心位置的旋转轴6上,该永磁铁8埋设在转子铁芯7的外周面侧,并以设定的间距沿周向排列,构成磁极。此外,转子5并不限定于永磁铁式转子,也可以采用将不绝缘的转子导体收纳在转子铁芯的槽内并用短路环使两侧短路的鼠笼型转子、将绝缘的导体线安装在转子铁芯的槽内的绕线型转子。
下面,参照图3至图9,具体说明电枢10的结构。
如图3所示,电枢10具备电枢铁芯11和安装于电枢铁芯11的电枢绕组20。这里,为了便于说明,使转子5的极数p为8,使电枢铁芯11的槽数S为48个,使电枢绕组20为三相绕组。即,槽13以每极每相2个的比例形成在电枢铁芯11。此外,每极每相的槽数q是2。
铁芯块12是将圆环状的电枢铁芯11沿着周向48等分后得到的构件,如图4所示,铁芯块12是将设定的片数的电磁钢板层叠一体化而制成的,具备圆弧形截面的铁芯背部12a和从铁芯背部12a的内周壁面向径向内方延伸的齿12b。而且,电枢铁芯11是将齿12b朝向径向内方,使铁芯背部12a的周向的侧面彼此对接,将48个铁芯块12沿周向排列并一体化,而构成为圆环状。由沿周向相邻的铁芯块12构成的槽13,以向内周侧开口的方式,以等角间距沿周向排列。齿12b形成为周向宽度朝着径向内方逐渐变窄的顶端变细形状,槽13的截面为长方形。
电枢绕组20如图3所示,是对安装于电枢铁芯11的绕组组件21实施设定的接线处理而构成的。绕组组件21如图5所示,是将收纳在位于沿周向连续的6个齿12b的两侧的一对槽13内的绕组体22以1个槽间距沿周向排列而构成的。后述的绕组端22g分别沿轴向伸出,并在绕组组件21的内径侧以1个槽间距沿周向排列。另外,后述的绕组端22h分别沿轴向向与绕组端22g相同的方向伸出,并在绕组组件21的外径侧以1个槽间距沿周向排列。
绕组体22如图6至图9所示,是将例如由被搪瓷树脂绝缘覆盖且无连接部的连续的铜线、铝线等构成的长方形截面的导体线,以由长方形截面的长边构成的平面相对、且在相对的该平面之间确保与长方形截面的短边长度大致相等的间隙d的方式,以大致六角形螺旋状地缠绕4圈而构成的龟甲形线圈。绕组体22是例如将导体线扁立缠绕地螺旋状地缠绕4圈而制成筒状的线圈体、其后通过线圈成形机将线圈体成形为大致六角形而制成的。另外,绕组体22也可以通过折弯加工将导体线弯曲成大致六角形,同时缠绕成螺旋状而制成。
绕组体22具备第一和第二直线部22a、22b以及第一和第二线圈端部22c、22d,该第一和第二直线部22a、22b形成为分开6个槽角度间隔的2列,在各列间空出间隙d,在长方形截面的短边方向上各排列4根,该第一和第二线圈端部22c、22d在第一和第二直线部22a、22b的列间,将长度方向的一端彼此和另一端彼此交互地连结。此外,所谓6个槽角度间隔是指连续的6个齿12b的两侧的槽13的槽中心之间的间隔,相当于一个磁极间距。
第一线圈端部22c,从一列的第一直线部22a的一端以设定的倾斜度向另一列的第二直线部22b侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向外方伸出,在第一和第二直线部22a、22b的列间的中央部(第一顶部22e)弯曲成大致直角,并在第一和第二直线部22a、22b的排列方向位移间隙d,其后弯曲成大致直角并以设定的倾斜度向另一列的第二直线部22b侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向内方伸出,与另一列的第二直线部22b的一端连接。
同样地,第二线圈端部22d,从另一列的第二直线部22b的另一端以设定的倾斜度向一列的第一直线部22a侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向外方伸出,在第一和第二直线部22a、22b的列间的中央部(第二顶部22f)弯曲成大致直角并在第一和第二直线部22a、22b的排列方向上位移间隙d,其后弯曲成大致直角并以设定的倾斜度向一列的第一直线部22a侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向内方伸出,与一列的第一直线部22a的另一端连接。
在这样构成的绕组体22中,第一和第二直线部22a、22b以及第一和第二线圈端部22c、22d分别是使由导体线的长方形截面的长边构成的平面相对、在导体线的长方形截面的短边方向上以短边长度的大致2倍(2d)的间距排列的。另外,经由第一顶部22e和第二顶部22f连接的第一直线部22a和第二直线部22b,在排列方向上错开间隙d。另外,绕组体22具备绕组端22g以及绕组端22h,该绕组端22g从位于一列的排列方向的一端的第一直线部22a的另一端,沿长度方向伸出,该绕组端22h从位于另一列的排列方向的另一端的第二直线部22b的另一端,沿长度方向伸出。即,绕组端22g、22h是从绕组体22的另一端侧的对角位置沿第一和第二直线部22a、22b的长度方向、且相同方向伸出的。
接着,参照图10至图18说明绕组组件21的组装方法。图10至图15分别是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法的立体图,图16至图18分别是说明本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的组装方法中装入第48号绕组体的步骤的示意图。
首先,将导体线螺旋状地缠绕4匝而制成绕组体22。在此,为了便于说明,将绕组体22按照组装顺序设为绕组体221、绕组体222、绕组体223、绕组体2247、绕组体2248。
然后,如图10所示,使第1号和第2号绕组体221、222对齐轴向高度位置而沿周向邻接。接着,如图11所示,将第2号绕组体222的第一直线部22a插入第1号绕组体221的具有间隙d的第二直线部22b之间。接着,使第2号绕组体222沿周向移动,直到第2号绕组体222的第一直线部22a成为与第1号绕组体221的第一直线部22a间隔了1个槽间距(1个槽间的角度)的位置。由此,2个绕组体221、222,如图12所示地被组装。2个绕组体221、222的组装体中,绕组体222的导体线进入绕组体221的导体线之间的间隙,在径向上相互重叠,从而刚性提高。
接着,如图13所示,使第3号绕组体223与绕组体221、222的组装体对齐轴向高度位置而沿周向邻接。接着,如图14所示,将第3号绕组体223的第一直线部22a插入绕组体221、222的第二直线部22b之间。接着,使第3号绕组体223沿周向移动,直到第3号绕组体223的第一直线部22a成为与第2号绕组体222的第一直线部22a间隔了1个槽间距(1个槽间的角度)的位置。由此,由3个绕组体221、222、223构成的辅助组件24,如图15所示地被组装。
并且,使绕组体22依次对齐轴向高度位置而沿周向移动,直到装上第47号绕组体2247。装好了47个绕组体221~2247的组装体23扩大直径,如图16所示,成形为将第1号绕组体221和第47号绕组体2247之间张开到比第48号绕组体2248的周向宽度宽的C字状。
接着,如图17所示,将第48号绕组体2248组装到第47号绕组体2247侧。并且,如图18所示,闭合C字状的组装体23的开口,将第1号绕组体221和第48号绕组体2248组装,从而组装成图5所示的圆环状的绕组组件21。在这样组装的绕组组件21中,沿径向排成1列的8根第一和第二直线部22a、22b以1个槽间距沿周向排列成48列。
接着,参照图19至图27说明绕组组件21的安装于电枢铁芯11的安装方法。图19至图22分别是说明将本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件安装于电枢铁芯的方法的图,图19和图20表示绕组组件的安装前的状态,图21表示绕组组件的安装后的状态,图22放大表示绕组组件的安装后的状态。图23是从轴向一端侧观察的本发明实施方式1的旋转电机中的两个绕组体共用一个槽而安装于电枢铁芯的状态的主要部分端面图。图24是从轴向一端侧观察的本发明实施方式1的旋转电机中的三个绕组体沿着周向连续地安装于电枢铁芯的同一槽组的状态的展开图。图25是从径向外方观察的本发明的实施方式1的旋转电机中的三个绕组体沿着周向连续地安装于电枢铁芯的同一槽组的状态的展开图。图26是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组体沿着周向以1个槽间距排列了8个的状态的立体图。图27是从轴向一端侧观察的本发明实施方式1的旋转电机中的绕组体沿着周向以1个槽间距排列了8个的状态的端面图。此外,图20至图22中,方便起见,绕组组件21仅用第一和第二直线部22a、22b表示。另外,在图24中,方便起见,以直线表示线圈端部。
首先,48个铁芯块12,如图19和图20所示,以大致等角间距沿周向排列,以使各个齿12b位于绕组组件21的相邻的第一和第二直线部22a、22b的列间的径向外方。接着,使沿周向排列的铁芯块12同时向径向内方移动。由此,铁芯块12的各个齿12b插入到相邻的第一和第二直线部22a、22b的列间,相邻的铁芯块12的周向的侧面彼此对接,从而阻止铁芯块12向径向内方的移动,如图21和图22所示,绕组组件21被安装到电枢铁芯11。然后,8根第一和第二直线部22a、22b以将长方形截面的长边朝向周向的方式,在径向上整齐排列成1列并收纳在各槽13内。
这样,通过使沿周向排列的铁芯块12向内径侧移动并插入到绕组组件21,在径向上排列不整齐的第一和第二直线部22a、22b借助相邻的铁芯块12的齿12b的间隔变狭窄的移动而排列整齐。并且,在径向上排列整齐了的第一和第二直线部22a、22b相互之间的间隙由于铁芯块12的铁芯背部12a向内径侧的移动而缩小、消失。由此,能够提高槽13内的导体线的槽满率。另外,槽13内的导体线与铁芯块12相接,从而能够提高通电时从作为发热体的绕组组件21向电枢铁芯11传热的传热性能,因此能够抑制绕组组件21的温度上升,抑制电阻的增加。另外,铁芯块12以相邻的齿12b间的间隔渐渐变窄的方式被插入,所以电枢绕组20和铁芯块12的接触面处的滑动被抑制,从而能够防止导体线的绝缘覆盖膜的损伤。
绕组体22构成为使第一和第二线圈端部22c、22d在第一和第二顶部22e、22f沿径向移动间隙d,该间隙d大致等于第一和第二直线部22a、22b的径向尺寸。因此,通过使一个绕组体22与另一个绕组体22对齐轴方向的高度位置并沿周向向另一个绕组体22侧移动,能够无干扰地进行组装,从而能够提高绕线组件21的组装性。
在将铁芯块12的齿12b从绕组组件21的外周侧插入到第一和第二直线部22a、22b的列间的工序中,由于是将顶端变细状的齿12b从外径侧插入到第一和第二直线部22a、22b的各个列间并使其向径向内方移动,所以绕组组件21在第一和第二直线部22a、22b整齐排列成1列的状态下被安装在电枢铁芯11上。
在这样安装于电枢铁芯11的绕组组件21中,2个绕组体22如图23至图25所示,共用1个槽13,并分别卷装于位于沿周向连续的6个齿12b的两侧的一对槽13。
而且,若着眼于1个绕组体22,从一方的槽13的槽开口侧从第一层的第一直线部22a向轴向一端侧伸出的第一线圈端部22c,以倾斜角度θ沿周向向另一方的槽13侧延伸,并在第一顶部22e向径向外方移动间隙d,其后以反向的倾斜角度θ沿周向向另一方的槽13侧延伸,从另一方的槽13槽开口侧与第二层的第二直线部22b连结。接着,从另一方的槽13的槽开口侧从第二层的第二直线部22b向轴向另一端侧伸出的第二线圈端部22d,以倾斜角度θ沿周向向一方的槽13侧延伸,并在第二顶部22f向径向外方移动间隙d,其后以反向的倾斜角度θ沿周向向一方的槽13侧延伸,从一方的槽13的槽开口侧与第3层的第一直线部22a连结。在此,所谓的径向相当于槽深度方向。
这样,一方的槽13的第一层、第三层、第五层及第七层的第一直线部22a和另一方的槽13的第二层、第四层、第六层及第八层的第二直线部22b分别通过第一和第二线圈端部22c、22d连结成螺旋状。从第一和第二直线部22a、22b的端部到第一和第二顶部22e、22f的倾斜部,从轴向来观察,形成为大致圆弧状。并且,2个绕组体22的第一和第二直线部22a、22b以将导体线的长方形截面的长边朝向周向的方式,沿径向交替地排成1列,并收纳在2个绕组体22所共用的槽13内。
在此,图26和图27摘录表示以1个槽间距沿周向排列了8个绕组体22的状态。从绕组体22的第一直线部22a伸出的第一线圈端部22c,在图27中,在从左侧的绕组体22的第一直线部22a伸出的第一线圈端部22c的下方通过,沿周向延伸,在到第一顶部22e的近前出现,在第一顶部22e向径向外方移动间隙d,并在左侧的绕组体22的第一线圈端部22c的上方通过,沿周向延伸,与第二直线部22b连接。
另一方面,从绕组体22的第二直线部22b伸出的第二线圈端部22d虽未图示,但在图27的背面侧,在从左侧的绕组体22的第二直线部22b伸出的第二线圈端部22d的上方通过,沿周向延伸,在第二顶部22f向径向外方移动间隙d,并在左侧的绕组体22的第二线圈端部22d的下方通过,沿周向延伸,与第一直线部22a连接。
8个绕组体22如图26和图27所示,使第一和第二直线部22a、22b通过第一和第二顶部22e、22f沿径向移动间隙d,所以互不干扰地以1个槽间距沿周向排列。
接着,参照图28至图36说明绕组组件21的接线方法。图28是从轴向另一端侧观察的本发明实施方式1的旋转电机中的电枢的端面图。图29是构成本发明的实施方式1的旋转电机中的电枢绕组的U相线圈的小线圈组的接线图。图30是表示构成本发明的实施方式1的旋转电机中的电枢绕组的U相线圈的小线圈组的立体图。图31是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的小线圈组的排列状态的立体图。图32是本发明的实施方式1的旋转电机中的电枢绕组的U相线圈的内径侧绕组端组的接线图。图33是本发明的实施方式1的旋转电机中的电枢绕组的U相线圈的外径侧绕组端组的第一接线图。图34是本发明的实施方式1的旋转电机中的电枢绕组的U相线圈的外径侧绕组端组的第二接线图。图35是本发明的实施方式1的旋转电机中的电枢绕组的第一接线图。图36是本发明的实施方式1的旋转电机中的电枢绕组的第二接线图。此外,图28中,1、7、13…、43是槽13沿周向依次增大的槽编号。
首先,在图28中,U1-1A、U1-2A…U1-8A和U1-1B、U1-2B…U1-8B,是安装在槽编号(1+6n)(其中,n是包含0的自然数)的槽13组的构成U1相的绕组体22的绕组端,U2-1A、U2-2A…U2-8A和U2-1B、U2-2B…U2-8B是安装在槽编号(2+6n)的槽13组的构成U2相的绕组体22的绕组端。
另外,绕组体22安装于槽编号(3+6n)的槽组,构成V1相,绕组体22安装于槽编号(4+6n)的槽组,构成V2相。绕组体22安装于槽编号(5+6n)的槽组,构成W1相,绕组体22安装于槽编号(6+6n)的槽组,构成W2。在此,为了便于说明,只示出了V1-1A、V1-2A、V1-1B、V1-2B(构成V1相的绕组体22的绕组端)、V2-1A、V2-2A、V2-1B、V2-2B(构成V2相的绕组体22的绕组端)、W1-1A、W1-2A、W1-1B、W1-2B(构成W1相的绕组体22的绕组端)、W2-1A、W2-2A、W2-1B、W2-2B(构成W2相的绕组体22的绕组端)。
接着,根据图29,说明构成U相线圈的第一至第四小线圈组U101、U102、U201、U202的接线方法。
将分开360°电角度的绕组体22的U1-1B和U1-3A、U1-3B和U1-5A、U1-5B和U1-7A连接,制成第一小线圈组U101。同样地,将分开360°电角度的绕组体22的U1-2B和U1-4A、U1-4B和U1-6A、U1-6B和U1-8A连接,制成第二小线圈组U102。同样地,将分开360°电角度的绕组体22的U2-1B和U2-3A、U2-3B和U2-5A、U2-5B和U2-7A连接,制成第三小线圈组U201。同样地,将分开360°电角度的绕组体22的U2-2B和U2-4A、U2-4B和U2-6A、U2-6B和U2-8A连接,制成第四小线圈组U202。
第一小线圈组U101如图30所示,将沿周向分开360°电角度排列的4个绕组体22按周向的排列顺序串联连接而构成。因此,连接的绕组体22的绕组端22g、22h之间的距离变短,延长绕组端22g而利用为搭接部,能够将绕组体22彼此连接。第二至第四小线圈组U102、U201、U202也是将沿周向分开360°电角度排列的4个绕组体22按周向的排列顺序串联连接而构成的。第一至第四小线圈组U101、U102、U201、U202分别是沿周向在电枢铁芯11上卷装成约1周(360°机械角)的环绕线圈。虽未图示,但是V相线圈和W相线圈也是同样地构成。
图31是将如图28的端面图所示地排列的绕组体22根据图29中的小线圈组的接线图来连接而构成的绕组组件21的立体图。12个小线圈组的绕组端22g分别从绕组组件21的内径侧向轴向伸出并沿周向排列,从而构成了内径侧绕组端组700。另外,12个小线圈组的绕组端22h分别从绕组组件21的外径侧向轴向伸出并沿周向排列,从而构成了外径侧绕组端组800。
在此,在本实施方式1中,每极每相的槽数q是2,极数p是8,收纳在1个槽13内的绕组体22的根数y是2,所以每1相的小线圈组数(y×q)是4,构成各小线圈组的串联连接的绕组体22数(p/2)是4。
根据本实施方式1,构成各相线圈的小线圈组分别是将沿周向分开360°电角度排列的4个绕组体22按周向的排列顺序串联连接而构成的,所以连接绕组体22间的搭接部彼此不会在轴向上重叠。因此,线圈端部的轴向尺寸的扩大被抑制,可实现旋转电机100的小型化。另外,由于连接绕组体22间的搭接部的长度变短,所以可实现构成电枢绕组20的各相线圈的低电阻化及低铜损化,实现旋转电机100的高效化和轻量化。
接着,根据图32至图36,说明电枢绕组20的接线方法。
首先,用图32说明构成U相线圈的第一至第四小线圈组U101、U102、U201、U202中的内径侧绕组端组700的接线方法。
作为第一小线圈组U101的内径侧绕组端的U1-7B和作为第四小线圈组U202的内径侧绕组端的U2-8B由搭接线711连接,从而第一小线圈组U101和第四小线圈组U202被串联连接。接着,作为第二小线圈组U102的内径侧绕组端的U1-8B和作为第三小线圈组U201的内径侧绕组端的U2-7B由搭接线721连接,从而第二小线圈组U102和第三小线圈组U201被串联连接。并且,V相线圈和W相线圈同样地用搭接线712、713、722、723进行接线。由此,内径侧绕组端组700的所有绕组端的接线由内径侧绕组端组700内的绕组端彼此的接线完成。
第一及第二小线圈组U101、U102和第三及第四小线圈组U201、U202被收纳在错开30°电角度的槽13内。因此,在第三和第四小线圈组U201、U202,与第一和第二小线圈组U101、U102相比,会产生错开30°电角度相位的、来自转子5的反电动势。因此,当连接U1-7B和U1-8B而将第一和第二小线圈组U101、U102串联连接,连接U2-7B和U2-8B而将第三和第四小线圈组U201、U202串联连接,并且连接U1-1A和U2-1A、连接U1-2A和U2-2A而构成并联电路时,由于反电动势的相位差,会产生电流。该电流会成为效率变差的原因。由于在本实施方式1中,是将收纳在错开π+30°电角度的槽13内的小线圈组彼此串联连接,所以起因于相位差的电流的产生被抑制。
虽然在此未图示,但在每极每相的槽数q是3的情况下,例如收纳U相线圈的3个槽组相互错开20°(=π×p/S)电角度。因此,只要将收纳在错开π±20°电角度的槽13内的小线圈组串联连接,或者将收纳在错开π±40°电角度的槽13内的小线圈组串联连接,就能够抑制起因于相位差的电流的产生。这样,为了抑制起因于相位差的电流的产生,只要将收纳在错开π±(π×p/S)×l(其中,l是满足0<l≤q-1的自然数)电角度的槽13内的小线圈组串联连接即可。
接着,用图33和图34说明构成U相线圈的第一至第四小线圈组U101、U102、U201、U202中的外径侧绕组端组800的接线方法。
如图33所示,作为第一小线圈组U101的外径侧绕组端的U1-1A和作为第三小线圈组U201的外径侧绕组端的U2-1A由搭接线811连接,作为第二小线圈组U102的外径侧绕组端的U1-2A和作为第四小线圈组U202的外径侧绕组端的U2-2A由搭接线821连接。由此,可得到将分别串联连接了8个绕组体22的线圈并联连接而构成并联电路的U相线圈。并且,V相线圈和W相线圈同样地由搭接线812、813、822、823进行接线,外径侧绕组端组800的所有绕组端的接线由外径侧绕组端组800内的绕组端彼此的接线完成。
另外,如图34所示,作为第三小线圈组U201的外径侧绕组端的U2-1A和作为第四小线圈组U202的外径侧绕组端的U2-2A由搭接线811连接,可得到串联连接16个绕组体22而构成串联电路的U相线圈。并且,V相线圈和W相线圈同样地接线,外径侧绕组端组800的所有绕组端的接线由外径侧绕组端组800内的绕组端彼此的接线完成。
这样,不改变内径侧绕组端组700内的绕组端彼此的接线,只要改变外径侧绕组端组800内的同一相线圈的绕组端彼此的接线,就能够将各相线圈的电路改变成并联或串联,所以能够简易地应对电枢绕组20的式样变更。因此,能够抑制起因于接线变更复杂的零件数目的增加以及制造成本的上涨。
接着,用图35和图36说明U相线圈、V相线圈和W相线圈的接线方法。
如图35所示,将构成为并联电路的U相线圈、V相线圈和W相线圈的搭接线821、822、823接线到中性点86,使U相线圈、V相线圈和W相线圈的搭接线811、812、813为供电部,由此可得到将U相线圈、V相线圈和W相线圈Y形接线的分布卷绕的电枢绕组20。
另外,如图36所示,将U相线圈的搭接线821和V相线圈的搭接线812接线,将V相线圈的搭接线822和W相线圈的搭接线813接线,将W相线圈的搭接线823和U相线圈的搭接线811接线,从而可得到将U相线圈、V相线圈和W相线圈Δ形接线的分布卷绕的电枢绕组20。
采用了这样接线的电枢绕组20的旋转电机100,通过向电枢绕组20供给设定的交流电力,作为8极、48槽的内转子型的三相马达工作。
这样,不改变内径侧绕组端组700内的绕组端彼此的接线,只要改变外径侧绕组端组800内的不同相线圈的绕组端彼此的接线,就能够将相线圈的接线改变成Y形接线或Δ形接线,所以能够简易地应对电枢绕组20的式样变更。因此,能够抑制起因于接线变更复杂的零件数目的增加以及制造成本的上涨。
内径侧绕组端组700的所有绕组端的接线由内径侧绕组端组700内的绕组端彼此的接线完成,且外径侧绕组端组800的所有绕组端的接线由外径侧绕组端组800内的绕组端彼此的接线完成,所以对小线圈组间进行接线的搭接线沿周向延伸,不用从外径侧向内径侧或从内径侧向外径侧引回。因此,电枢绕组20的轴向尺寸的扩大被抑制,可实现旋转电机100的小型化。
接着,说明将串联连接16个绕组体22而构成为串联电路的U相线圈、V相线圈和W相线圈Y形接线的情况。图37是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的内径侧绕组端组内的绕组端彼此连结的接线构件的立体图。图38是表示将本发明的实施方式1的旋转电机中的外径侧绕组端组内的绕组端彼此连结的接线构件的立体图。图39是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的用接线构件连接起来的绕组组件的立体图。
对内径侧绕组端组700内的绕组端彼此进行接线的搭接线711、712、713、721、722、723是例如将铜等导体板冲压成型而制成的,如图37所示,具备圆弧状的基部711a、712a、713a、721a、722a、723a,以及从基部711a、712a、713a、721a、722a、723a的两端向内径侧延伸设置的L字状的连接端子711b、712b、713b、721b、722b、723b。
对外径侧绕组端组800内的绕组端彼此进行接线的搭接线811、812、813是例如将铜等导体板冲压成型而制成的,如图38所示,具备圆弧状的基部811a、812a、813a,以及从基部811a,812a,813a的两端向外径侧延伸设置的L字状的连接端子811b、812b、813b。并且,中性点搭接线85是例如将铜等导体板冲压成型而制成的,如图38所示,具备圆弧状的基部85a以及突出设置在基部85a的连接端子85b。
并且,搭接线711的基部711a配置在绕组组件21的线圈端部的轴向外方,连接端子711b与U1-7B、U2-8B接合。搭接线712的基部712a配置在绕组组件21的线圈端部的轴向外方,连接端子712b与V1-7B、V2-8B接合。搭接线713的基部713a配置在绕组组件21的线圈端部的轴向外方,连接端子713b与W1-7B、W2-8B接合。并且,搭接线721的基部721a配置在绕组组件21的线圈端部的轴向外方,连接端子721b与U2-7B、U1-8B接合。搭接线722的基部722a配置在绕组组件21的线圈端部的轴向外方,连接端子722b与V2-7B、V1-8B接合。搭接线723的基部723a配置在绕组组件21的线圈端部的轴向外方,连接端子723b与W2-7B、W1-8B接合。由此,内径侧绕组端组700内的绕组端彼此的接线完成。
接着,搭接线811的基部811a配置在绕组组件21的线圈端部的轴向外方,连接端子811b与U2-1A、U2-2A接合。搭接线812的基部812a配置在绕组组件21的线圈端部的轴向外方,连接端子812b与V2-1A、V2-2A接合。搭接线813的基部813a配置在绕组组件21的线圈端部的轴向外方,连接端子813b与W2-1A、W2-2A接合。并且,中性点搭接线85的基部85a配置在绕组组件21的线圈端部的轴向外方,连接端子85b与U1-2A、V1-2A、W1-2A接合。由此,外径侧绕组端组800内的绕组端彼此的接线完成。
绕组组件21,如图39所示,由搭接线711、712、713、721、722、723、811、812,813和中性点搭接线85进行接线,构成由分别构成为串联电路的U相线圈、V相线圈和W相线圈进行了Y形接线的电枢绕组20。
这样,内径侧绕组端组700的所有绕组端的接线由内径侧绕组端组700内的绕组端彼此的接线完成,且外径侧绕组端组800的所有绕组端的接线由外径侧绕组端组800内的绕组端彼此的接线完成,所以能够采用冲压成型的接线构件作为搭接线711、712、713、721、722、723、811、812、813和中性点搭接线85,简易地对绕组组件21进行接线。
此外,在上述实施方式1中,说明了使外径侧绕组端组800内的绕组端为供电部的情况,当然也可以使内径侧绕组端组700内的绕组端为供电部。
另外,在上述实施方式1中,对于绕组体22的第一和第二绕组端22g、22h的焊接部之间的绝缘并没有任何记载,只要例如在焊接部涂布电绝缘性树脂即可。
另外,在上述实施方式1中,采用1个齿12b突出设置在圆弧状的铁芯背部12a的、将圆环状的电枢铁芯11进行48等分割而得到的铁芯块12,但也可以采用2个铁芯块12一体地制成的、即2个齿从圆弧状的铁芯背部突出设置的铁芯块。此情况下,由于铁芯块的个数减半,所以电枢10的组装作业性提高。
实施方式2
图40是构成本发明的实施方式2的旋转电机中的电枢绕组的W相线圈的小线圈组的接线图。
首先,根据图40,说明构成W相线圈的第一至第四小线圈组W101、W102、W201、W202的接线方法。
将分开360°电角度的绕组体22的W1-1B和W1-3A、W1-3B和W1-5A、W1-5B和W1-7A连接,制成第一小线圈组W101。同样地,将分开360°电角度的绕组体22的W1-8B和W1-2A、W1-2B和W1-4A、W1-4B和W1-6A连接,制成第二小线圈组W102。同样地,将分开360°电角度的绕组体22的W2-1B和W2-3A、W2-3B和W2-5A、W2-5B和W2-7A连接,制成第三小线圈组W201。同样地,将分开360°电角度的绕组体22的W2-8B和W2-2A、W2-2B和W2-4A、W2-4B和W2-6A连接,制成第四小线圈组W202。虽未图示,但是V相线圈和U相线圈与上述实施方式1同样地构成。
接着,作为第一小线圈组W101的内径侧绕组端的W1-7B和作为第四小线圈组W202的内径侧绕组端的W2-6B由搭接线713连接,从而第一小线圈组W101和第四小线圈组W202被串联连接。作为第二小线圈组W102的内径侧绕组端的W1-6B和作为第三小线圈组W201的内径侧绕组端的W2-7B由搭接线723连接,从而第二小线圈组W102和第三小线圈组W201被串联连接。虽未图示,但是V相线圈和U相线圈使用搭接线711、712、721、722,与上述实施方式1同样地进行接线。由此,内径侧绕组端组700的所有绕组端的接线由内径侧绕组端组700内的绕组端彼此的接线完成。
接着,作为第一小线圈组W101的外径侧绕组端的W1-1A和作为第二小线圈组W102的外径侧绕组端的W1-8A由搭接线813连接,作为第三小线圈组W201的外径侧绕组端的W2-1A和作为第四小线圈组W202的外径侧绕组端的W2-8A由搭接线823连接。由此,可得到将分别串联连接了8个绕组体22的线圈并联连接而构成为并联电路的W相线圈。V相线圈和U相线圈(未图示)使用搭接线811、812、821、822,与上述实施方式1同样地进行接线,外径侧绕组端组800的所有绕组端的接线由外径侧绕组端组800内的绕组端彼此的接线完成。
然后,用图41和图42说明本实施方式2的接线方法的效果。图41是表示本发明的实施方式1的旋转电机中的绕组组件的接线方法示意图,图42是表示本发明的实施方式2的旋转电机中的绕组组件的接线方法的示意图。
图41是将实施方式1的并联电路的相线圈Y形接线了的绕组组件的示意图,图中,标记在内径侧绕组端组700的绕组端间的搭接线711、712、713、721、722、723的箭头表示从供电部朝向中性点的方向。在该接线方法中,对W相线圈的内径侧绕组端之间进行接线的搭接线713、723是跨越对U1-7B和U2-8B进行接线的搭接线711、对U1-8B和U2-7B进行接线的搭接线721、对V1-7B和V2-8B进行接线的搭接线712以及对V1-8B和V2-7B进行接线的搭接线722的构造,内径侧绕组端组700在周向上分散。
在本实施方式2的接线方法中,如图42所示,W相线圈的内径侧绕组端之间的搭接线713、723的从供电部朝向中性点的方向形成为,在绕组组件21的周向上,与U相线圈和V相线圈的内径侧绕组端之间的搭接线711、712、721、722的从供电部朝向中性点的方向相反。由此,构成内径侧绕组端组700的绕组端沿周向连续地排列,内径侧绕组端组700所占的周向角度范围变窄,可实现旋转电机的小型化。
另外,在本实施方式2的接线方法中,如图42所示,构成作为供电部的外径侧绕组端组800的绕组端与构成内径侧绕组端组700的绕组端同样地,沿周向连续地排列,从而绕组组件21能够在图42中虚线90所示的部位分离。因此,能够将接线了的绕组组件21张开成C字状。即,能够在图10至图18所示的绕组组件21的组装中途,进行绕组体22的绕组端彼此的接合。由此,通过将分散零乱的绕组体22接合,绕组体22的操纵变得容易。并且,通过将多个绕组体22接合一体化,绕组体22变得稳定,绕组组件21的组装性提高。
在此,在上述实施方式2中,将U相线圈、V相线圈和W相线圈Y形接线而构成三相交流绕组,但也可以将U相线圈、V相线圈和W相线圈Δ形接线而构成三相交流绕组。即,在图42中,也可以通过连结搭接线823、811,连结搭接线821、812,连结搭接线822、813,将U相线圈、V相线圈和W相线圈Δ形接线而构成三相交流绕组。此情况下也同样地,搭接线713、723中的从W相线圈两端的搭接线822、813的连结部(第一供电部)朝向搭接线823、811的连结部(第二供电部)的方向形成为,在绕组组件21的周向上,与搭接线711、721中的从U相线圈两端的搭接线823、811的连结部(第二供电部)朝向搭接线821、812的连结部(第三供电部)的方向以及搭接线712、722中的从V相线圈两端的搭接线821、812的连结部(第三供电部)朝向搭接线822、813的连结部(第一供电部)的方向相反。而且,构成内径侧绕组端组700和外径侧绕组端组800的绕组端分别沿周向连续地排列,从而绕组组件能够在周向上分离。因此,在实施方式2中,将U相线圈、V相线圈和W相线圈Δ形接线而构成三相交流绕组也能够得到同样的效果。
实施方式3
图43是从轴向一端侧观察的本发明的实施方式3的旋转电机中的三个绕组体沿着周向连续地安装于电枢铁芯的同一槽组的状态的展开图。此外,在图43中,方便起见,以直线表示线圈端部。
在图43中,绕组体22A具备4根第一直线部22a,4根第二直线部22b以及第一和第二线圈端部22c、22d,该4根第一直线部22a收纳在连续的6个齿12b的一侧的槽13的第一层、第二层、第五层和第六层,该4根第二直线部22b收纳在连续的6个齿12b的另一侧的槽13的第三层、第四层、第七层和第八层,该第一和第二线圈端部22c、22d在第一和第二直线部22a、22b的列间将长度方向的一端彼此和另一端彼此交替地连结。
4根第一线圈端部22c,从一方的槽13的第一层、第二层、第五层和第六层的第一直线部22a的一端,以设定的倾斜角度向另一方的一列第二直线部22b侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向外方伸出,分别在第一顶部22e(未图示)弯曲成大致直角并向径向外方(槽深度方向的底部侧)位移距离2d,其后弯曲成大致直角并以设定的倾斜角度向另一方的槽13的第二直线部22b侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向内方伸出,与另一方的槽13的第三层、第四层、第七层和第八层的第二直线部22b的一端连接。
2根第二线圈端部22d,从另一方的槽13的第三层和第七层的第二直线部22b的另一端,以设定的倾斜角度向一方的槽13的第一直线部22a侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向外方伸出,在第二顶部22f(未图示)弯曲成大致直角并向径向内方(槽深度方向的开口侧)位移间隙d,其后弯曲成大致直角并以设定的倾斜角度向一方的槽13的第一直线部22a侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向内方伸出,与一方的槽13的第二层和第六层的第一直线部22a的另一端连接。
1根第二线圈端部22d,从另一方的槽13的第4的第二直线部22b的另一端以设定的倾斜角度向一方的槽13的第一直线部22a侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向外方伸出,在第二顶部22f(未图示)弯曲成大致直角并向径向外方位移间隙d,其后弯曲成大致直角并以设定的倾斜角度向一方的槽13的第一直线部22a侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向内方伸出,与一方的槽13的第五层的第一直线部22a的另一端连接。
在这样构成的绕组体22A中,第一和第二直线部22a、22b以及第一和第二线圈端部22c、22d分别使由导体线的长方形截面的长边构成的平面相对,在导体线的长方形截面的短边方向上排列成1列。而且,第一和第二直线部22a、22b在径向上位移连结的第一和第二线圈端部22c、22d在第一和第二顶部22e、22f径向上的位移量。即,第一直线部22a收纳在一方的槽13内的第一层、第二层、第五层和第六层,第二直线部22b收纳在另一方的槽13内的第三层、第四层、第七层和第八层。
另外,一方的绕组体22A的第一直线部22a和另一方的绕组体22A的第二直线部22b在径向(槽深度方向)上排成1列并收纳在各槽13内。并且,一方的绕组体22A的第一直线部22a收纳在第一层、第二层、第五层和第六层,另一方的绕组体22A的第二直线部22b收纳在第三层、第四层、第七层和第八层。
这样,绕组体22A互不干扰地以1个槽间距沿周向排列。另外,绕组体22A的绕组端22g、22h从绕组体22A的另一端侧的对角位置向第一和第二直线部22a、22b的长度方向、且相同方向伸出。因此,采用绕组体22A制成绕组组件,以替代绕组体22,与上述实施方式1同样地,只要将内径侧绕组端组内的绕组端彼此连结以及将外径侧绕组端组内的绕组端彼此连结,就能够发挥与上述实施方式1一样的效果。
实施方式4
图44是从轴向一端侧观察的本发明的实施方式4的旋转电机中的三个绕组体沿着周向连续地安装于电枢铁芯的同一槽组的状态的展开图。此外,在图44中,方便起见,以直线表示线圈端部。
在图44中,绕组体22B具备4根第一直线部22a、4根第二直线部22b、以及第一和第二线圈端部22c、22d,该4根第一直线部22a收纳在连续的6个齿12b的一侧的槽13的第一层、第二层、第五层和第七层,该4根第二直线部22b收纳在连续的6个齿12b的另一侧的槽13的第三层、第四层、第六层和第八层,该第一和第二线圈端部22c、22d在第一和第二直线部22a、22b的列间将长度方向的一端彼此和另一端彼此交替地连结。
2根第一线圈端部22c,从一方的槽13的第一层和第二层的第一直线部22a的一端以设定的倾斜度向另一方的一列第二直线部22b侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向外方伸出,分别在第一顶部22e(未图示)弯曲成大致直角并向径向外方(槽深度方向的底部侧)位移距离2d,其后弯曲成大致直角并以设定的倾斜度向另一方的槽13的第二直线部22b侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向内方伸出,与另一方的槽13的第三层和第四层的第二直线部22b的一端连接。
其他的2根第一线圈端部22c,从一方的槽13的第五层和第七层的第一直线部22a的一端以设定的倾斜度向另一方的一列第二直线部22b侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向外方伸出,分别在第一顶部22e(未图示)弯曲成大致直角并向径向外方(槽深度方向的底部侧)位移间隙d,其后弯曲成大致直角以设定的倾斜角向另一方的槽13的第二直线部22b侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向内方伸出,与另一方的槽13的第六层和第8的第二直线部22b的一端连接。
1根第二线圈端部22d,从另一方的槽13的第三层的第二直线部22b的另一端以设定的倾斜角向一方的槽13的第一直线部22a侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向外方伸出,在第二顶部22f(未图示)弯曲成大致直角并向径向内方(槽深度方向的开口侧)位移间隙d,其后弯曲成大致直角并以设定的倾斜角向一方的槽13的第一直线部22a侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向内方伸出,与一方的槽13的第二层的第一直线部22a的另一端连接。
其他的2根第二线圈端部22d,从另一方的槽13的第四层和第六层的第二直线部22b的另一端以设定的倾斜角向一方的槽13的第一直线部22a侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向外方伸出,在第二顶部22f(未图示)弯曲成大致直角并向径向外方位移间隙d,其后弯曲成大致直角并以设定的倾斜角向一方的槽13的第一直线部22a侧、且向第一和第二直线部22a、22b的长度方向内方伸出,与一方的槽13的第五层和第七层的第一直线部22a的另一端连接。
在这样构成的绕组体22B中,第一和第二直线部22a、22b以及第一和第二线圈端部22c、22d分别使由导体线的长方形截面的长边构成的平面相对,并在导体线的长方形截面的短边方向上排列成1列。而且,第一和第二直线部22a、22b在径向上位移连结的第一和第二线圈端部22c、22d在第一和第二顶部22e、22f的径向的位移量。即,第一直线部22a收纳在一方的槽13内的第一层、第二层、第五层和第七层,第二直线部22b收纳在另一方的槽13内的第三层、第四层、第六层和第八层。
另外,一方的绕组体22B的第一直线部22a和另一方的绕组体22B的第二直线部22b在径向(槽深度方向)上排成1列,并收纳在各槽13内。并且,一方的绕组体22B的第一直线部22a收纳在第一层、第二层、第五层和第七层,另一方的绕组体22B的第二直线部22b收纳在第三层、第四层、第六层和第八层。
这样,绕组体22B互不干扰地以1个槽间距沿周向排列。另外,绕组体22B的绕组端22g、22h从绕组体22B的另一端侧的对角位置向第一和第二直线部22a、22b的长度方向、且相同方向伸出。因此,采用绕组体22B制成绕组组件,以替代绕组体22,与上述实施方式1同样地,只要将内径侧绕组端组内的绕组端彼此连结以及将外径侧绕组端组内的绕组端彼此连结,就能够发挥与上述实施方式1一样的效果。
此外,在上述各实施方式中,绕组体22是将无连接部的连续的导体线螺旋状地缠绕而构成的,但绕组体也可以是将例如短导体连结而制成的导体线螺旋状地缠绕而构成。
另外,在上述各实施方式中,说明了内转子型的电动机,但将本发明用于外转子型的电动机,也会发挥一样的效果。
另外,在上述各实施方式中,说明了将本发明用于电动机的情况,但将本发明用于发电机,也会发挥一样的效果。
另外,在上述各实施方式中,采用被绝缘覆盖的导体线而制成绕组体,但也可以对采用未被绝缘覆盖的导体线而制成的绕组体实施绝缘覆盖处理。
另外,在上述各实施方式中,说明了8极48槽的旋转电机,但当然极数和槽数不限定于8极48槽。
另外,在上述各实施方式中,绕组体是将导体线螺旋状地缠绕4匝而构成的,但导体线的匝数不限定于4圈,只要在2圈以上即可。
Claims (6)
1.一种旋转电机,具有在圆环状的电枢铁芯上安装电枢绕组而构成的电枢,并且槽以每极每相q的比例形成在所述电枢铁芯上,其中,q是2以上的自然数,其特征在于,
所述电枢绕组具备多个绕组体,所述多个绕组体分别具有直线部和线圈端部,所述直线部由被螺旋状地缠绕m圈的导体线构成,并以每列排列m根的方式排成2列,所述线圈端部在列间连结该直线部的端部之间,所述导体线的一方的绕组端向位于一列的直线部排列方向的一端的所述直线部的长度方向一侧伸出,所述导体线的另一方的绕组端向位于另一列的直线部排列方向的另一端的该直线部的长度方向一侧伸出,其中,m是2以上的自然数,
所述多个绕组体,分别将排成2列的所述直线部的各列收纳在位于沿上述电枢铁芯的周向连续的多个齿的两侧的各个槽对内,并沿周向以1个槽间距排列,所述一方的绕组端从所述槽的槽深度方向的最浅部伸出并沿周向以1个槽间距排列,且所述另一方的绕组端从所述槽的槽深度方向的最深部伸出并沿周向以1个槽间距排列,
构成所述电枢绕组的各个相线圈具备沿着周向绕1周的(2×q)根小线圈组,收纳在分开360°电角度的槽对内的所述绕组体按周向的排列顺序,以连结所述一方的绕组端和所述另一方的绕组端的方式串联连接,
构成所述小线圈组的一方的端部的所述一方的绕组端从所述槽的槽深度方向的最浅部伸出并沿周向排列而构成内径侧绕组端组,且构成所述小线圈组的另一方的端部的所述另一方的绕组端从所述槽的槽深度方向的最深部伸出并沿周向排列而构成外径侧绕组端组,
通过对所述内径侧绕组端组内的绕组端彼此接线且对所述外径侧绕组端组内的绕组端彼此接线,构成所述相线圈的所述小线圈组之间、以及所述相线圈之间被连接起来。
2.根据权利要求1所述的旋转电机,其特征在于,
将所述内径侧绕组端组内的绕组端彼此连结或所述外径侧绕组端组内的绕组端彼此连结而连接的2个所述小线圈组,分开π±(π×p/S)×l电角度,其中,S是槽数,p是极数,l是满足0<l≤q-1的自然数。
3.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其特征在于,
所述电枢绕组是将三相的相线圈Y形接线而构成的三相交流绕组,连接1个相线圈中的2个所述小线圈组的所述内径侧绕组端组内的绕组端彼此、或所述外径侧绕组端组内的绕组端彼此的连结部的从供电部朝向中性点的方向,在所述电枢绕组的周向上,与连接其他的相线圈中的2个所述小线圈组的所述内径侧绕组端组内的绕组端彼此的连结部、或所述外径侧绕组端组内的绕组端彼此的连结部的从供电部朝向中性点的方向相反,
所述内径侧绕组端组内的绕组端、或所述外径侧绕组端组内的绕组端沿周向连续地排列。
4.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其特征在于,
所述电枢绕组是将三相的相线圈Δ形接线而构成的三相交流绕组,连接1个相线圈中的2个所述小线圈组的所述内径侧绕组端组内的绕组端彼此、或所述外径侧绕组端组内的绕组端彼此的连结部中的Δ形接线的环状排列的供电部的一方的排列方向,在所述电枢绕组的周向上,与连接其他的相线圈中的2个所述小线圈组的所述内径侧绕组端组内的绕组端彼此的连结部、或所述外径侧绕组端组内的绕组端彼此的连结部中的Δ形接线的环状排列的供电部的一方的排列方向相反,
所述内径侧绕组端组内的绕组端、或所述外径侧绕组端组内的绕组端沿周向连续地排列。
5.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其特征在于,
所述内径侧绕组端组内的绕组端彼此以及所述外径侧绕组端组内的绕组端彼此,由与所述绕组体不同构件的接线构件连结。
6.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其特征在于,
所述电枢铁芯是将具备圆弧状的铁芯背部和齿的铁芯块、以使该铁芯背部的周向侧面彼此对接的方式排列成圆环状而构成的。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012-191792 | 2012-08-31 | ||
JP2012191792 | 2012-08-31 | ||
PCT/JP2013/072984 WO2014034712A1 (ja) | 2012-08-31 | 2013-08-28 | 回転電機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104604104A CN104604104A (zh) | 2015-05-06 |
CN104604104B true CN104604104B (zh) | 2017-05-10 |
Family
ID=50183520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380045851.1A Active CN104604104B (zh) | 2012-08-31 | 2013-08-28 | 旋转电机 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9641036B2 (zh) |
JP (1) | JP5924710B2 (zh) |
CN (1) | CN104604104B (zh) |
DE (1) | DE112013004301T5 (zh) |
WO (1) | WO2014034712A1 (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6290731B2 (ja) | 2014-07-01 | 2018-03-07 | トヨタ自動車株式会社 | 回転電機ステータ |
JP6184387B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2017-08-23 | 株式会社東芝 | 回転電機、及び回転電機の製造方法 |
JP6906741B2 (ja) * | 2016-09-28 | 2021-07-21 | 株式会社アイシン | 回転電機 |
JP6305607B1 (ja) * | 2017-05-23 | 2018-04-04 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
WO2018216107A1 (ja) * | 2017-05-23 | 2018-11-29 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
JP2019161771A (ja) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | 福井県 | コイル製造方法及びそれを用いた電気機器 |
JP7255383B2 (ja) * | 2018-07-25 | 2023-04-11 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
KR20200056742A (ko) * | 2018-11-15 | 2020-05-25 | 주식회사 코렌스글로벌 | 각동선 모터 |
CN111355317B (zh) * | 2020-04-09 | 2021-08-27 | 合肥巨一动力系统有限公司 | 一种扁线定子及扁线电机 |
JP2022054909A (ja) * | 2020-09-28 | 2022-04-07 | 株式会社小松製作所 | ステータ及びモータ |
US11984761B1 (en) * | 2023-03-13 | 2024-05-14 | Elberto Berdut-Teruel | Block-type windings for improved electrical generators |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101335471A (zh) * | 2007-06-29 | 2008-12-31 | 株式会社日立制作所 | 旋转电机、分布绕组定子以及它们的成形方法及成形装置 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2071977A (en) * | 1935-10-10 | 1937-02-23 | Fairbanks Morse & Co | Coil winding for dynamo-electric machines |
US2921207A (en) * | 1955-06-29 | 1960-01-12 | Fletcher Helen Gordon | Dynamo electric machines |
JP3444637B2 (ja) * | 1993-01-27 | 2003-09-08 | 株式会社デンソー | 回転電機の電機子 |
JP3735197B2 (ja) * | 1998-02-27 | 2006-01-18 | 株式会社日立製作所 | コイル成形体の製造方法およびそれに用いる金型 |
JP2001286082A (ja) * | 2000-04-03 | 2001-10-12 | Mitsubishi Electric Corp | 交流発電機の固定子 |
JP3752431B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2006-03-08 | 株式会社日立製作所 | 回転電機及びその製造方法 |
US6930426B2 (en) * | 2003-11-26 | 2005-08-16 | Visteon Global Technologies, Inc. | Alternator stator having a multiple filar construction to improve convective cooling |
JP2003235191A (ja) * | 2002-02-07 | 2003-08-22 | Toyota Motor Corp | 回転電機 |
JP4234749B2 (ja) * | 2006-10-19 | 2009-03-04 | 株式会社日立製作所 | 回転電機、クランク形状の連続巻きコイル、分布巻き固定子及びそれらの形成方法 |
JP4509088B2 (ja) | 2006-11-10 | 2010-07-21 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の製造法 |
JP2008236924A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Hitachi Ltd | 回転電機及び電気自動車 |
JP2009131058A (ja) | 2007-11-23 | 2009-06-11 | Aisin Aw Co Ltd | ステータの巻線構造 |
JP2009195011A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Hitachi Ltd | 車両用発電機 |
JP4831125B2 (ja) * | 2008-05-21 | 2011-12-07 | トヨタ自動車株式会社 | 巻線方法、巻線装置、及び固定子 |
JP2010166802A (ja) | 2008-12-15 | 2010-07-29 | Denso Corp | 回転電機の固定子 |
US8427024B2 (en) * | 2009-12-18 | 2013-04-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stator |
JP5363403B2 (ja) * | 2010-04-19 | 2013-12-11 | トヨタ自動車株式会社 | モータ |
-
2013
- 2013-08-28 JP JP2014533041A patent/JP5924710B2/ja active Active
- 2013-08-28 CN CN201380045851.1A patent/CN104604104B/zh active Active
- 2013-08-28 DE DE112013004301.7T patent/DE112013004301T5/de not_active Withdrawn
- 2013-08-28 US US14/420,140 patent/US9641036B2/en active Active
- 2013-08-28 WO PCT/JP2013/072984 patent/WO2014034712A1/ja active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101335471A (zh) * | 2007-06-29 | 2008-12-31 | 株式会社日立制作所 | 旋转电机、分布绕组定子以及它们的成形方法及成形装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5924710B2 (ja) | 2016-05-25 |
US9641036B2 (en) | 2017-05-02 |
WO2014034712A1 (ja) | 2014-03-06 |
JPWO2014034712A1 (ja) | 2016-08-08 |
CN104604104A (zh) | 2015-05-06 |
US20150200575A1 (en) | 2015-07-16 |
DE112013004301T5 (de) | 2015-05-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104604104B (zh) | 旋转电机 | |
CN104584393B (zh) | 旋转电机 | |
CN104584391B (zh) | 旋转电机及其制造方法 | |
CN105432000B (zh) | 旋转电机 | |
JP6305607B1 (ja) | 回転電機 | |
CN105122601B (zh) | 旋转电机的定子 | |
CN105191071B (zh) | 旋转电机 | |
JP6120987B2 (ja) | 電気機械の電機子 | |
CN104904098B (zh) | 旋转电机及旋转电机所使用的电枢的制造方法 | |
EP2273654A2 (en) | Rotating electric machine and manufacturing method thereof | |
CN104716765B (zh) | 旋转电机 | |
JP2016152752A (ja) | 回転電機の固定子 | |
WO2016166848A1 (ja) | 固定子および回転電機 | |
US8946965B2 (en) | Armature of electric motor and electric motor | |
CN214543854U (zh) | 一种电机定子绕组、定子及电机 | |
WO2018216107A1 (ja) | 回転電機 | |
CN103532266A (zh) | 同心式绕组的定子 | |
CN212033857U (zh) | 一种电机定子及电机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |