JPH01194841A - 誘導電動機の固定子およびその製造方法 - Google Patents

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］ 本発明は、誘導電動機の固定子およびその製造方法に係
り、特に、主巻線、補助巻線を巻回する４極誘導電動機
の巻線高さを減らすのに好適な誘導電動機の固定子およ
びその製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来の誘導電動機の固定子は、特公昭６１−５５３２９
号公報に記載されているように、主巻線と補助巻線のエ
ンドコイルを、固定子鉄心の内周に沿って円周状に形成
する構造となっていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術を第９図および第１０図を参照して説明す
る。

第９図は、特公昭６１−５５３２９号公報記載の従来の
誘導電動機の固定子の平面図、第１０図は、第９図の固
定子を内径側から見た部分展開図である。

第９図に示す固定子は、固定子鉄心（以下単に鉄心とい
う）ＩＡの歯８Ａを、鉄心の中心に向って真直ぐに伸び
るような形状に形成し、主巻線３Ａをそのエンドコイル
２Ａが鉄心ＩＡの内周に沿って円周状に形成されるよう
に巻回し、補助巻線４Ａも同様に、そのエンドコイル２
Ａ’が主巻線３Ａの内側にあって、鉄心ＩＡの内周に沿
って円周状に形成されるように巻回されていた。

巻線は、第１０図に示すごとく、鉄心１Ａに対しその上
、下端から相当量の距離を置いて巻回されていた。また
、スロット絶縁物１，１は、各スロットに１個ずつ挿入
されていた。

このような構造に形成されているため、従来の固定子は
、エンドコイル部の寸法が大きく、周知のごとくエンド
コイルは鉄心外にあって主磁束を発生させる効果はない
ため、エンドコイルから発生する銅損が多いという欠点
があった。

また、コスト的にも電線を多量に消費するためコストが
高いという欠点があった。

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになさ狂
たもので、巻線高さを減らし、エンドコイルの寸法を小
さくし、エンドフィル部から発生する銅損を減らして、
高効率で廉価な誘導電動機の固定子およびその製造方法
を提供することを、その目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る誘導電動機の
固定子は、固定子鉄心の歯に主巻線および補助巻線を巻
回して形成する誘導電動機の固定子において、主巻線、
補助巻線の小コイルを巻回する固定子鉄心の歯は、当該
鉄心の中心に向って真直ぐに伸びるような形状とし、主
巻線、補助巻線の大コイルを巻回する固定子鉄心の歯は
、主巻線の大コイルを巻回すべき部分では前記主巻線の
小コイルを巻回する歯とほぼ平行であって、補助巻線の
大コイルを巻回すべき部分では前記鉄心の中心に向って
伸びるような屈曲形状に形成し、主巻線および補助巻線
を巻回したのちには、主巻線のＮ極同志、Ｓ極同志、お
よび補助巻線のＮ極同志、Ｓ極同志が、それぞれ面対向
してほぼ平行に向き合うとともに、固定子鉄心の上、下
のエンドコイル側からみてほぼ口の字状に巻回されてあ
る主巻線の内側に、前記口の字の角部を埋めるような形
状で補助巻線を配置し、かつ、前記主巻線と＠記補助巻
線とを交差しないように形成したものである。

また、上記目的を達成するために、本発明に係る誘導電
動機の固定子の製造方法は、固定子鉄心の上、下端面と
スロットの内周面とに薄い絶縁物を被覆し、この絶縁物
を被覆した固定子鉄心に。

まず主巻線の小コイルを前記鉄心の真直ぐに伸びた歯の
部分に巻回し、次いでこれと同方向に前記主巻線の小コ
イルの上側に重ねて主巻線の大コイルを前記鉄心の屈曲
した歯の部分に巻回し１次にこれと直角に隣り合う前記
主巻線と対になる極の主巻線について、前記主巻線と逆
の方向に、まず小コイルを巻回し、これに重ねて同じ方
向に大コイルを巻回し、この操作を繰り返して主巻線を
全数巻回し、補助巻線についても同様に、一対の主巻線
の中間に位置する固定子鉄心に、小コイルを前記鉄心の
真直ぐに伸びた歯の部分に巻回し、次いでこれと同方向
に前記補助巻線の小コイルの上側に重ねて補助巻線の大
コイルを前記鉄心の屈曲した歯の部分に巻回し、次にこ
れと直角に隣り合う前記補助巻線と対になる極の補助巻
線について。

前記補助巻線と逆の方向に、まず小コイルを巻回し、こ
れに重ねて同じ方向に大コイルを巻回し、この操作を繰
り返して補助巻線を全数巻回し、これらの巻線の端末を
引出線に接続することにより固定子を製作するようにし
ている。

［作用コ 上記の技術的手段によれば、主巻線および補助巻線を、
薄い絶縁物を介して直接鉄心に巻回しているため、巻線
のエンドコイル部分の長さが小さく形成できる。

また、鉄心の上、下のエンドコイル部の平面図において
は、主巻線、補助巻線が直線状に形成され、従来技術の
ごとく鉄心の内周に沿って円周状に形成されていないた
め、エンドコイル部の巻線の各スロット間の連絡距離が
最小となる。

このため、エンドコイル部から発生する銅損を最小にで
き、またコスト的にも、＠腺の消費量を最小にできるの
で、きわめて高効率で廉価な誘導電動機の固定子を得る
ことができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第８図を参照し
て説明する。

まず、第１図ないし第４図を参照して、本実施例の４極
誘導電動機の固定子について説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る４極誘導電動機の固
定子の平面図、第２図は、第１図のＡ−Ａ矢視断面拡大
図、第３図は、同固定子の立面図、第４図は、同固定子
の鉄心の平面図である。

第１図ないし第３図において、１は、薄い磁性鉄板を積
層して形成された固定子鉄心（以下単に鉄心という）で
ある。第３図に示す２は、コイルエンドであり、これを
平面図で見たときは、第１図に示すように、主巻線３，
３′がほぼ「口」の字状となるように形成され、この主
巻線３，３′の内側に「口」の字の角部を埋めるような
形状で補助巻線４，４′が配置され、かつ主巻線３゜３
′と補助巻線４，４′とは交差しないように形成されて
いる。

主巻線３と３′および補助巻線４と４′は、それぞれ直
角に隣り合うように構成され、３と４がＮ極のときは３
′と４′がＳ極となるように、それぞれ対となる極に巻
回されて形成されている。

５はリード線であり、係止具６で一端をはさみ込まれて
いる。係止具６は、第２図に示すごとく、はぼＬ字状に
形成され、折り曲げた屈曲部にリード線５をはさみ込み
、端部を鉄心１の端面にねじ７によりねじ止めされてい
る。

第１図において、主巻線の同極同志となる３と３および
３′と３′は、それぞれ面対向してＪヨぼ平行に向き合
うように形成され、補助巻線においても同極同志となる
４と４および４′と４′は、それぞれ面対向してほぼ平
行に向き合うように形成されている。

第４図は、鉄心１の平面図を示すもので、８は歯、９は
スロットである。１０は絶縁物であり、鉄心１の上、下
端面とスロット９の内周面に薄く被覆されている。

鉄心１の歯８の形状は、次のような工夫がなされている
。

すなわち、主巻線３，３′と補助巻線４，４′との小コ
イルを巻回する歯８ａ、８ｂは、鉄心の中心に向って真
直ぐに伸びる形状に形成され、主巻線と補助巻線との大
コイルを巻回する歯８ｃ。

８ｄは、主巻線３，３′を巻回すべき部分では前記主巻
線の小コイルを巻回する歯８ａとほぼ平行であって、補
助巻線４，４′の大コイルを巻回すべき部分では鉄心の
中心に向って伸びるような、鉄心８ｃ、８ｄ全体として
ほぼ「＜」の字状ないしは「＜」の字の裏返し状の屈曲
形状に形成されている。

次に１本実施例の誘導電動機の固定子の製造方法を第５
図ないし第８図を参照して説明する。

第５図（ａ）は、主巻線の小コイルの巻線方法を示す平
面図、第５図（ｂ）は、第５図（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面
図、第６図（ａ）は、主巻線の巻線方法を示す平面図、
第６図（ｂ）は、第６図（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図、第
７図（ａ）は、補助巻線の小コイルの巻線方法を示す平
面図、第７図（ｂ）は、第７図（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面
図、第８図（ａ）は、補助巻線の巻線方法を示す平面図
。

第８図（ｂ）は、第８図（ａ）のＥ−Ｅ矢視断面図であ
る。これら各図で、鉄心１の上、下端面とスロットの内
周とに被覆されている薄い絶縁物の記載は、図が煩雑と
するため、省略されている。

まず、第５図（ａ）、（ｂ）に示すように、主巻線３の
小コイル３ａを鉄心１の歯８ａに巻回したのち、第６図
（ａ）、（ｂ）に示すように、これと同方向に前記小コ
イル３ａの上側に重ねて、歯８ｃと８ｄとの周囲に大コ
イル３ｂを巻回し、次にこれと隣り合う、前記主巻線３
と対になる極の主巻線３′について、前記主巻線と逆の
方向にまず小コイル３ａ’を歯８ａに巻回し、これに重
ねて歯８ｃと８ｄの周囲に大コイル３ｂ’を巻回し、こ
の操作を繰り返して主巻線３，３′を全数巻回する。

その後、第７図（ａ）、（ｂ）に示すように、補助巻線
４の小コイル４ａを鉄心１の歯８ａに巻回したのち、第
８図（ａ）、（ｂ）に示すように、これと同方向に前記
小コイル４ａの上側に重ねて歯８ｃと歯８ｄの周囲に大
コイル４ｂを巻回し、次にこれと直角に隣り合う、前記
補助巻線４と対になる極の補助巻線４′について、前記
補助巻線と逆の方向にまず小コイル４ａ’を歯８ｂに巻
回し、これに重ねて歯８ｃと８ｄとの周囲に４ｂ’を巻
回し、この操作を繰り返して主巻線４，４′を全数巻回
する。

このように巻回した主巻線と補助巻線は、小コイルと大
コイルおよびＮ極とＳ極が次々とつながって行くため、
巻き始めと巻き終りの巻線端末をリード線５に接続すれ
ば、所定の電気結線が完成できるので、電工作業が容易
である。

また、鉄心１の上、下のエンドコイル２をワニス処理し
て巻線を固着して使用することにより、本実施例の固定
子の特徴をさらに発揮できる。

すなわち、本実施例の固定子の構造は、エンドコイル２
の高さが小さく、巻線が鉄心１に直接巻回されているの
で、エンドコイル２は動きにくく、容易にゆるまないた
め、エンドコイルを糸しばりする必要が無いものである
が、さらにワニス処理をすることにより、多少の乱れ線
などがあってもワニスによって固着され、しばり糸の完
全に不要な固定子の製作が可能になる。

また別な製造方法として、巻線を構成するエナメル線を
自己融着電線にて形成し、巻線の終了後。

加熱処理を行なうことによりエナメル線同志を自己融着
させて巻線を固着する方法を、前記ワニス処理に代る方
法として採用することもできる。

この効果についても、前述のワニス処理と同様である− このように本実施例によれば、鉄心の上、下のエンドコ
イルの寸法を最小にできるので、エンドコイル部から発
生する銅損の少ない、高効率の誘　ｌ導電！１１］ｎの
固定子を得ることができる。

その効果の度合は、固定子の積厚の大きいものと小さい
ものとで異なるが、約３〜５％の効率向上を図ることが
でき、併せて電線の消費量も同比率縮小することができ
る。固定子の積厚が小さくて、エンドコイルの比率が大
きいものにあっては、さらにこれを上廻る効率向上と電
線の消費量の縮小とを図ることができる。

以上の説明で述べた主巻線３，３′と補助巻線４．４′
との配置を全く逆にして、「主巻線」と述べたところが
補助巻線、「補助巻線」と述べたところが主巻線となる
ように巻回した固定子においても、効果は全く同様であ
る。

［発明の効果コ 以上述べたように、本発明によれば１巻線高さを減らし
、エンドコイルの寸法を小さくして、エンドコイル部か
ら発生する銅損を減らして、高効率で廉価な誘導電動機
の固定子およびその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る４極誘導電動機の固
定子の平面図、第２図は、第１図のＡ−Ａ矢視断面図、
第３図は、同固定子の立面図、第４図は、同固定子の鉄
心の平面図、第５図（ａ）は、主巻線の小コイルの巻線
方法を示す平面図、第５図（ｂ）は、第５図（ａ）のＢ
−Ｂ矢視断面図、第６図（ａ）は、主巻線の巻線方法を
示す平面図、第６図（ｂ）は、第６図（ａ）のＣ−Ｃ矢
視断面図、第７図（ａ）は、補助巻線の小コイルの巻線
方法を示す平面図、第７図（ｂ）は、第７図（ａ）のＤ
−Ｄ矢視断面図、第８図（ａ）は、補助巻線の巻線方法
を示す平面図、第８図（ｂ）は、第８図（ａ）のＥ−Ｅ
矢視断面図、第９図は、従来の誘導電動機の固定子の平
面図、第１０図は、第９図の固定子を内径側から見た部
分展開図である。 １・・・鉄心、２・・・エンドコイル、３，３′・・・
主巻線、３ａ、３ａ’−小コイル、３ｂ、３ｂ’・・・
大コイル、４，４′・・・補助コイル、４ａ、４ａ’・
・・小コイル、４ｂ、４ｂ’・・・大コイル、５・・・
リード線、６・・・係止具、８．８ａ、８ｂ、８ｃ、８
ｄ−歯、９・・・スロット、１ｏ・・・絶縁物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定子鉄心の歯に主巻線および補助巻線を巻回して
   形成する誘導電動機の固定子において、主巻線、補助巻
   線の小コイルを巻回する固定子鉄心の歯は、当該鉄心の
   中心に向って真直ぐに伸びるような形状とし、主巻線、
   補助巻線の大コイルを巻回する固定子鉄心の歯は、主巻
   線の大コイルを巻回すべき部分では前記主巻線の小コイ
   ルを巻回する歯とほぼ平行であって、補助巻線の大コイ
   ルを巻回すべき部分では前記鉄心の中心に向って伸びる
   ような屈曲形状に形成し、主巻線および補助巻線を巻回
   したのちには、主巻線のＮ極同志、Ｓ極同志、および補
   助巻線のＮ極同志、Ｓ極同志が、それぞれ面対向してほ
   ぼ平行に向き合うとともに、固定子鉄心の上、下のエン
   ドコイル側からみてほぼ口の字状に巻回されてある主巻
   線の内側に、前記口の字の角部を埋めるような形状で補
   助巻線を配置し、かつ、前記主巻線と前記補助巻線とを
   交差しないように形成したことを特徴とする誘導電動機
   の固定子。 ２、固定子鉄心の歯に主巻線および補助巻線を巻回して
   形成する誘導電動機の固定子において、主巻線、補助巻
   線の小コイルを巻回する固定子鉄心の歯は、当該鉄心の
   中心に向って真直ぐに伸びるような形状とし、主巻線、
   補助巻線の大コイルを巻回する固定子鉄心の歯は、補助
   巻線の大コイルを巻回すべき部分では前記補助巻線の小
   コイルを巻回する歯とほぼ平行であって、主巻線の大コ
   イルを巻回すべき部分では前記鉄心の中心に向って伸び
   るような屈曲形状に形成し、補助巻線および主巻線を巻
   回したのちには、補助巻線のＮ極同志、Ｓ極同志、およ
   び主巻線のＮ極同志、Ｓ極同志が、それぞれ面対向して
   ほぼ平行に向き合うとともに、固定子鉄心の上、下のエ
   ンドコイル側からみてほぼ口の字状に巻回されてある補
   助巻線の内側に、前記口の字の角部を埋めるような形状
   で主巻線を配置し、かつ、前記補助巻線と前記主巻線と
   を交差しないように形成したことを特徴とする誘導電動
   機の固定子。 ３、特許請求の範囲第１項および第２項記載のもののい
   ずれかにおいて、引出線を係止具で挟み、この係止具を
   固定子鉄心の端面にねじ止めするように形成したことを
   特徴とする誘導電動機の固定子。 ４、固定子鉄心の上、下端面とスロットの内周面とに薄
   い絶縁物を被覆し、この絶縁物を被覆した固定子鉄心に
   、まず主巻線の小コイルを前記鉄心の真直ぐに伸びた歯
   の部分に巻回し、次いでこれと同方向に前記主巻線の小
   コイルの上側に重ねて主巻線の大コイルを前記鉄心の屈
   曲した歯の部分に巻回し、次にこれと直角に隣り合う前
   記主巻線と対になる極の主巻線について、前記主巻線と
   逆の方向に、まず小コイルを巻回し、これに重ねて同じ
   方向に大コイルを巻回し、この操作を繰り返して主巻線
   を全数巻回し、補助巻線についても同様に、一対の主巻
   線の中間に位置する固定子鉄心に、小コイルを前記鉄心
   の真直ぐに伸びた歯の部分に巻回し、次いでこれと同方
   向に前記補助巻線の小コイルの上側に重ねて補助巻線の
   大コイルを前記鉄心の屈曲した歯の部分に巻回し、次に
   これと直角に隣り合う前記補助巻線と対になる極の補助
   巻線について、前記補助巻線と逆の方向に、まず小コイ
   ルを巻回し、これに重ねて同じ方向に大コイルを巻回し
   、この操作を繰り返して補助巻線を全数巻回し、これら
   の巻線の端末を引出線に接続することにより固定子を製
   作することを特徴とする誘導電動機の固定子の製造方法
   。 ５、固定子鉄心の上、下端面とスロットの内周面とに薄
   い絶縁物を被覆し、この絶縁物を被覆した固定子鉄心に
   、まず補助巻線の小コイルを前記鉄心の真直ぐに伸びた
   歯の部分に巻回し、次いでこれと同方向に前記補助巻線
   の小コイルの上側に重ねて補助巻線の大コイルを前記鉄
   心の屈曲した歯の部分に巻回し、次にこれと直角に隣り
   合う前記補助巻線と対になる極の補助巻線について、前
   記補助巻線と逆の方向に、まず小コイルを巻回し、これ
   に重ねて同じ方向に大コイルを巻回し、この操作を繰り
   返して補助巻線を全数巻回し、主巻線についても同様に
   、一対の補助巻線の中間に位置する固定子鉄心に、小コ
   イルを前記鉄心の真直ぐに伸びた歯の部分に巻回し、次
   いでこれと同方向に前記主巻線の小コイルの上側に重ね
   て主巻線の大コイルを前記鉄心の屈曲した歯の部分に巻
   回し、次にこれと直角に隣り合う前記主巻線と対になる
   極の主巻線について、前記主巻線と逆の方向に、まず小
   コイルを巻回し、これに重ねて同じ方向に大コイルを巻
   回し、この操作を繰り返して主巻線を全数巻回し、これ
   らの巻線の端末を引出線に接続することにより固定子を
   製作することを特徴とする誘導電動機の固定子の製造方
   法。 ６、特許請求の範囲第４項および第５項記載の方法のい
   ずれかにおいて、固定子鉄心の上、下のエンドコイルを
   ワニス処理して巻線を固着したことを特徴とする誘導電
   動機の固定子の製造方法。 ７、特許請求の範囲第４項および第５項記載の方法のい
   ずれかにおいて、巻線を構成するエナメル線を自己融着
   電線にて形成し、巻線の巻回し後、加熱処理を行いエナ
   メル線同志を自己融着させて巻線を固着したことを特徴
   とする誘導電動機の固定子の製造方法。