JPS5953048A - 三相電機子巻線 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、交流回転電機に使用される三相電機子巻線の
改良に関する。

〔発明の技＋＋ｌｉｉ的背景〕

三相交流回転電機では電機子鉄心の周上に沿って復斂の
ス１１ットを設け、これに電機子をイ１−を巻装してい
る。その電機子巻線の巻き方には多くのｆｊｌｉ類があ
るが、従来の三４目交流回転市機においては、二ｊ書欲
ね巻方式が多く採用されていた。

しかし、＋１２近の多極（；４造の回転型４幾において
は、−ｉ４！Ｉ−Ｎｊ　涌巻方式が多く採用されている
。この胛由は、上記、顛Ｊ１４ｒｌｉｉ巻方式では、総
コイル像の減少、コイルＡ１．Ｉ　ＴＪｔ、’間の接続
箇所の減少、コイル１４へ縁の容易化、スロットへの収
納の各易化等の’ｌ’４ｊ　様子巻線の創造ロポＩにお
ける生理性向上を図れるからである。

さらに、電（ｆ畳子巻、１４での巻き方には、分数スロ
ット巻と整数スロット巻とがある。すなわち、１Ｆ５（
・ｉｊｉ、　’ｍ相のスロット数ｑがＱ　”＝　ｍ−４
−’％（但し、１イは既約外ａ）で表わされる場合が分
数スロット巻であり、一方、ｑ　＝　ｍで岩わされる場
合が１・≦叔スロット巻である。

上０［１分数スロット巻は、整数スロット巻より並列回
路数の）′べ定範囲は狭いが、４＝数の・：・Ｊ々１１
倍でない毎斂毎相のスロットＪＡＭを選定できるので、
回転車脚の定格が与えられた場合、設計上の自由Ｉ■を
大きくとることができる。さらにスロット昌−波に起り
・ｊする誘遵電用波形の変歪も減少させるこ吉ができる
。したがって、前ｚ：ｓ　Ｌ／た多４１＋、ｉｊ格迄、
の回＋１！ｉ＜　７ｆｆ機においては、上８１９分１１
攻スロツト巻が多く採用されている。

本発明は、上Ｈ１］の％−％の」、９合に関し、具体的
には、：３０スｌノ゛ント４小ｉｉ米、４２スロツト４
（１恒、４５スロツト（５槙、６０スロツト８極、９０
スロツト１２極、６３スロツト６極等の三相型、＜９゜
子巻線に閂する。

とのよ・）は単層金１′１巻でかつ分数スロット巻の三
相−ｉ、機Ｉ巻崎の一例を図面を用いて説明する。

すなわち、１゛１λ１１・′Ｉζ３Ｌ、４５スロツト６
１砥の三相′Ｆに様子イ”　、′］’ｉ！　（ｊ）　ｌ
１ＶＨ開接続図であり、この場合、毎極毎相のス１】ツ
ト数ｑはｑ＝２＋４−（ｎ　＝　１　）となる。ｔ＋　
、　Ｖ　、　Ｗの３相のうちたとえばＵ４］］について
着Ｉ］すると、１個（ｎ＝１’）のコイルで形成される
第１のコイルイ゛斤（例えはコイルＵ、）と２個のコイ
ルを同心的に連イホ巻きした第２のコイル群（例えばコ
イルＵ２　、Ｕ８　）とを交互に隣接して電機子鉄心の
周上に連続前；）′Ｌしている。そして谷コイルを図示
するように配夕１１１１ルｌ（Ｕｌ　　ｒ　　２　　ｙ
　Ｕ３　　＋　Ｕ４　・・・ＵＯ）に直列４ｆ２　ｋし
、外部への引出し前；ノをコイルＵ１の巻き始め位置に
接ｂ′［シている。

他のｖ　４目、　ｗ相も上１、Ｌ″１と同様な第１１１
成である。

ただし、■相の外部への引出線を上記Ｕ相のコイルＵ１
より′電気角で１２０°位相が離れたコイルに接続し、
この」イルをｖｌ　と設定している。

なお、ここではう電気角とは１磁極ピツチ（３６０°／
極数）を１８０°として表わした角度であり、たとえば
第１図の場合１スｒコツト間は２４°となり、全周は１
０８０°となる。さらに、Ｗ相の引出し１（“ｄを上記
コイルＵ１より電気角で２４０”位イ目が）ｆｌ！：れ
たコイルに接続している。そして、＠７Ｆ目毎に１１列
接続された各相の終厨（゛ミコイルＵ、、Ｖ、、Ｗ、の
端末はｘ、ｙ、ｚとなっている。

なり、各１’ｆｌ（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の互いにｌ’ｒ；ｉｌ
、接するＩ“１′へ２のコイル群の内情１のコイルどう
しは、片方のスロットを共ｊ０するので、コイルの一゛
ン赦が他のコイルのを敬の約半分に設定されている。

〔・背景技術の間；■５点〕 しかしながら、上記のように（１・成された三相電機子
巻線にあっては、次のような問題があった。

ずなわぢ、メロ１図の各相の端末ｘ、ｙ、ｚをＹ結線し
た場合には、第２のコイル群の内１１１１１のコイル（
ｕ、　　）　Ｕｅ　　ｌ　Ｕ９　　ｇ　Ｕ３　　＋　Ｕ
６　　＋　ＶＯｐＷ３ｇ　Ｗａ　　ｌ　Ｗ９　）の１ｉ
ｉｉｉ　１ｔ１１！のコ・ｆル辺はいずれも異る位４目
のコイル辺と同一スロット内に納めら、れでいるので、
スロット内の各コイル辺間に絶縁物を挿入してコイル間
の絶（σ゛、を強化する必聾がある。

第２図は各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の引出し線から１１１源電
圧ＥＯの三相交流を印ノ１０しＸ、Ｙ、ＺをＹ結線した
嚇合の、同一スロット内に拍めら牡、たコイル相、瓦間
の′１ｎ位差を２１くめるためのｉｆｉイ”″！、分布
図である。ただし、図中斜Ｍ’ｌ！で示すコイルは前述
したように、巷炙９が他のコイルの約半分であるのでコ
イｌし両端の電位差も仙のコイルの半分として計）Ｔす
る。

ｉｊ　Ｉｆ、電圧が１号０で、Ｙ結線された今−青石ｌ
において、重体がそれぞれＡ、Ｂで示される１２０°位
・Ｉｌｌがｈ′１−っだ二つのコイル間の′１に位差Ｅ
は、第３図に示すように幾何学的手法で求めると次式の
ようになる。

たとえは、スロットＮｏ、　２４内に収納されたＵ相の
コイルＵ６（！：Ｗ相のコイルＷ３との間の１１１．；
位７′ｌｉ’：　Ｅ　２４は、斜線を施したコイルＵｓ
　　ｔ　ＵＱ　　＋ｗ、、ｗ６　、ＷＳの両ｊｆｆｉａ
の′電位差は他のコイルの半分であるので、 ＝含−０．５７Ｆ；。

となイ）。

このように、位相が異る２個のコイルが収納された全ス
ロット内のコイル相互間の電位差Ｅを求めると第１表の
ようになる。

第１表 第１　：：ｊ□ｆ：に示すように、異オ目コイルｌ瓦間
の最大Ｗ、　Ｉｉ玉はｉ、＋１’、　１２’Ａ　’ｉ：
Ａ　ｌｔユｌ：　ｏの０．７３４Ｂにデ；７する。その
結果、１ｌｆＪ　ノｄ：したように、同一スロット内に
異相のコ、イルを収納する場合には、特別の＋ｄ’、　
縁’Ｉ＞／ｌを挿入してフィル超Ｅｉ間のｉ舵（子を馴
化する必２！がある。したがって、フィルをス１コツト
内に収納する作−１曹〔・自！１ｊｌＪ化することが困
ｊｉｌ＆となり、収納作業時間がｉｌ　（なり、イ＾局
、三イ目雪１’ｒ’ｉＪ子巻線の製造Ｈ＋’ｉ　ｉ＋＋
　、＋゛ｉＪ加する間））ジｌがあった。

〔発明の目的ｊ 本発明は、このような＄情に基層いてなされたもので、
その目的とするところは、同一スロット内に収納された
二つのコイル、１１」瓦間の電位ｚｒｋ　”’・ｉ’：
、：ｒ、少させることによって、上をロコイル間の＋＋
［・・、縛処理作業の容易化を図れ、もって１．゛因÷
・ジ費ｏ）ｉ＋さ、イン、表を１ス１り）ことのてきる
三４’ｌ’ｌ　’Ｈｉ凌子巻線を提供することにある。

〔づ４明の４１を安〕 上記の目的をｉｊ成するために、不発り、（の三相’Ｌ
ｆ’＋、　＋に子を沼、シを次のように１１！；成した
ことを特徴としている。

゛リーなわち、ｉｆｆ　’４＆　’ｍ相のスロット数ｑ
がｑ　＝　ｍ＋　６．　（ｍ　；　２以上の目然数）で
表わされる外機スロット巻の三相軍機子巻線において、
外γ、ＩＳへ取り出す各相の引出線を、置数の第１のコ
イル！ｊＦのうち一つの基準とする第１のコイル群と、
この第１のコイル群に対して電気角で２４０”）３よひ
４８０°の位相差を有する位置にそれぞれ配置：・−亡
された他の二つの第１のコイル群とにそれぞれ接続して
いる、 〔発明の’、：’４　Ｊ１＋例〕 第４図Ｉｔ、　、；Ｅ　！；ａ明の一実力１６例に係る
三相１１℃様子巻５課の展開１妾続図である。

この実ｈｉｌｉ　Ｉ：’ｌｌの−、’Ｆ−Ａ’ｌｌ　Ｉ
ｉ−白シ゛矛子巻蓬戻は、前述した促来ノ＄　？ｌｋＡ
と同じく、４５スロツト６極宿成であり、名スロツｌ−
１〜４５内に収納するコイルもａ′↓１図の従来巻線と
同じ配列である。しかし、各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の外部へ
の引出し線を次のように接続している。すなわち、Ｕ相
の引出し線を基ＹイとなるコイルＵ、の巻始めｍ’、　
ｉｆｔ　（スロットＮα１）に接続し、■相の引出し１
１凭をコイルＵｔから電気角で４８０°（２０スロット
間隔分）位相がｔｊ「れたコイルの巻き始め位１メツ（
スロットＮＯ，２１）に接続し、このコイルをｖｌ　と
設定している。なお、Ｗ相の引出し個は第１図と同じく
コイルＵ、より電気角で２４０°離わ５たコイルＷ１の
巷始め位置（スロワ）　Ｎα１１）？こ接Ｒしている。

そして、各相（１）　、　ｖ　、　ｗ　）　’１．ｊｆ
に直列接続された％　Ａｆ４のイし諸１−］イルＵ　ｏ
　　、　Ｖｏ　　ｔ　Ｗｏ　のｙ；１５末をｘ、ｙ、ｚ
としている。

このようｆ、ｆ植成の三Ａ目市様子巻が−の移相（Ｕ。

Ｖ　、　Ｗ　）　０）　＋’：ｉＡ　末’ａ２　Ｙ　Ｑ
　１１ｊＮ　（！：　Ｌ／、各Ａｆ４　（Ｕｐ　”　ｒ
Ｗ）の引出し４′−から戚（原′、にｌ−１”、　Ｅ。

の三相交流を印加したりる合の賃イ目の′イ位分布はＬ
１↓５　ｌ−／］のようになる。次に、７１３２図の１
足来例と回じ計り（ｒ法にて（ｒ：ｒｌ　、ｊｉｌが異
る二つのコイルが収納されたスロット内のコイル（目’
Ｅ１．　ｌトｔ、ｌのｌ゛位差Ｅを求めると汀Ｘ２表の
ようになる。

一″Ｐ、　　　　２　　　　表 第２表に示すように、同一スロット内の異相コイル４目
互間の最大電圧は゛Ｉｔｔ源電圧Ｅ。ｏ）０．５７（ｒ
、”、である。ム′ル２図に示す従来の巻線の最大重圧
はＥ。の０６７３倍であったので、上記最大電圧を従来
のそれに比較して２００１＋以上低下させることができ
る。

以上のように、電気角で２４０°づつ間１＼′、・ｊを
あけた３個のコイルから各４ｔ＋　（Ｕ　、　Ｖ　、　
ｗ　）の外ｔ（ｌ≦への引出し夕、！を４ｇ８　ｕｌＩ
　Ｌ　、同一スロット内に収納された位相の異るコイル
のｘ、ｙ、ｚ結合点からの’ｒ１．位を互いにずらして
、直白Ｕ位点のコイルどうしが同一スロット内に配置さ
れないようにしている。

したかつで、上）！１１のように、コイル間の最大電圧
を従才のそれに比較して低下さすこ吉ができるので、ス
ロット内におけるフィルイ１１互間の絶縁耐ＩＦを仙下
させることができる。したがって、絶縁処理作′！６の
容易化をし１れ、コイルをスロット内に収納Ｊ−る作業
をｎ１化することも可能となり、結局、三相電機子をぜ
謬ｏ＞　ａｐｓ’（造ｉｔＪ、を低減することがで入る
。

Ｐｉ！　６図ｋｌ　Ｇ　３　ス［１ット６極の三相Ｔｉ
ｔ　様子巻線の展しｉ１接わ“５図であり、この場合、
毎極毎イ目のスロットＡ′々１１４Ｊ’、−ｑ””　３
　＋　４−　（ｎ　＝　ｌ　）となる。したがって、各
磁極はスロットを共有しない２個のコイルをイ］する；
１′！１のコイル群と一部スロットを共用する２個のコ
イルを有する第２のコイルＩＬ（”とて形成される。第
４図の実施例と同イ２（に各イ１．！（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の
引出し：３：＋；を第１のコイルイ１ｆ−のコイルＵ１
に対して電気角で４８００および２４０°Ｖｉｉｌれた
位１ｉ’ｉｊ　（７）　’：ＪイＢ／Ｖ、、Ｗ１にそれ
ぞれ接続している。各コイル間４目互の接続方法は［？
ｉＪ　ｆｉ１２の実Ｊｒｔｊｉ例と同じである。

この実施例においては、スロットを共用するコイルＮｎ
は、Ｕ４　−　Ｕ８　　、ＵＩ２　＋　ｖ、　ｖ、　　
ＴＶ＋２　　、Ｗ４　　Ｊ　Ｗｓ　　＊　Ｗ１２　’Ｔ
！アル。コｔＬう６　コイルの両端の諷位差を他のコイ
ルの半分とじて第５図の実施例と同一方法で電源箱圧円
。の場合の各コイル、（１１互間の霜位差を求めると楓
も３表のようになる。

４３表 第３−Ｊ、％　？１−２ｒずように、同一スロット内の
異相コイル相互間のＪｌ・１大「電圧は′「ｂ源１１１
．圧Ｅ。（１）０．５６倍であり、第２．Ｉ・・に示し
た実施例と同等以上のン力来が得られプこ。

〔発明の効果１ 以上説明したように、本発明によれは、分）、９スロッ
ト巻された三相′Ｆｌｊ　様子巻）１″コ１１！に」６
いて、外部への引出し１腺を電気角で２４０°づつ位置
■のずれた位置に配置された同−構成のａ已１のコイル
群に接続しているので、同一スロット１ノ寸に収納され
た位相の異るコイルのＹ結晶１された結合点からの５１
Ｌ位を互いにずらして、１’ｌ’６　’Ｉｔ位点のコイ
ルどうしが同一スロワＩ・内に位ｉ１′ｔすることを防
止できる。したがって、上記コイル相互間の電位ｊ６を
低ｌｊ譚、できるので、上記コイル４１１ｉ、　１−ｉ
ｌの２１９縁処理作ンの容易化を図れ、結局、三相Ｉλ
機子巻線の、製造Ｉ！（を低減することができイ）。

さらに、本発明においては、スロットを共用する第２の
コイル群をスロットを共用しない第１のコイルイＦ「よ
り、平均的にＹ結合点よりに接丘尤しているので、”：
１’２２の：コイル群のＹ　７ｈ合点からの平均百：（
；’仁を臥くてきる。したがって、前記のコイル＋１４
　Ｍ間（、Ｉ）’（’、（位差をさらに低くでき、ｎｆ
、＋述の効力′をより向上できろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の三相亀イ；〉子巻線の接続展開図、第２
図は同巻線番こおける電位分布図、第３図は四′Ｃｄ位
分布図を説明するための説１明図、第４図は本（ｊ＾明
の一実施例に１．？＝る三相′成４Ｄ子巷純の接糾す展
開図、；１シ５図は同巻線に〕６ける市位分Ｘｌｉ図、
第６図は本発明の他の芙施例に係る三相ｉド様子巻紳の
接続展開図である。 Ｕｌ　　＊　Ｕｔ　　ｒ・・・、Ｕ、２・・・Ｕ相のコ
イル、ｖ　　、　　　、　　ｖ、　　　、−、ｖ、２−
ｖ　　オ目のコ　イ　ル、　ＷＩ　　。 Ｗ２　、・・・、　Ｗ、２・・・Ｗ相のコイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１構成コイルが異相のコイルとはスロットを共用し
   ない１個以上のコイルで構成された第１のコイル群と、
   ４ｆ！成コイルが異相のコイルと共に一部のスロットを
   共用する１個以上のコイルで構成された第２のコイル群
   とが父互に配置され、毎極毎相のスロット数ｑがｑ＝！
   ｎ十％（ｍ；２以上の自然数）で表わされる三相’ｉｆ
   ｔ機子糎線において、外部へ取り出１−８相の引出し線
   を、ｒ７ψ数の第１のコイル群のうち一つの基準とする
   第１のコイル群と、このε＋Ｓ　１のコイル群に対して
   電気角で２４０′および４８０°の位相差を刊する位置
   にそれぞれ配置・４°、された他の二つの第１のコイル
   群とにそれぞれ接続したことを特徴とする三和電（・カ
   子巻イ・−０ （２１ｉ’＋ｉｌ韻紀１のコイル群および第２のコイル
   群は、前記毎極毎オ目のスロットｔ、’＋ｉ　ｑがＱ＝
   ２１＋３Ａ　（ｎ　：自然数）で表わされる場合、それ
   ぞれｎ個および（ｎ　＋　１　）　１＋’ｉｌのコイル
   で構成、されることを特徴とする特許Ｒ’？Ｊ求の・：
   １１）聞出（１）項記載の三相１；（磯子巻線。 （３）　　前記第１のコイル群および第２のコイルイ１
   トは、前記毎極毎相のスロット数ｑがｑ　＝　２　ｎ＋
   １十％（ｎ；自然数）で表わされる場合、それぞれ（ｎ
   ＋１）個のコイルで構成されることを特徴とする特許請
   求の化１フ１１第（１）項ＭｉＪ戦の三相電、議子巻＋
   ｉｊｄ　。