JPS5953049A - 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（：１分野〕 本発明ζＪ１、交流回転篭も１七に使用される三和電様
子巻線の改良に関する。

〔発明の技術的背景〕

三相ぢζ流回転電絨でｔよ鋸機子鉄心の周上に沿って代
数のスロットを設け、これに電イス：毛子巻線全巻、装
している。その電機−ｆ−巻線の巻き方には多くの７ｆ
・Ｕ　’ｉ：ｒ１があるが、従来の三相交流回転電機に
Ｊ６いては、二ノ、Δ珀ね巻方式が多く採用され′〔い
　ン１、二　〇 しかし、最近の多極４・み造の回転電機においては、”
ｒ’Ｉ−を鎖巻方式が多く採用さｉしている。この理由
は、上記単層鎖巻方式でｌよ、Ｇ’ａコイル数の減少、
コイル相互間の接続箇所の減少、コイル絶縁の容易化、
スロットへの収納の容易化等の電（；）子参線の製造時
におりる生産性向上舒図れるからでろる。

：ａ　ｂ　Ｋ　ｓ電機子巻線の巻き方には、分ｉ（スロ
ット巻と整数スロット巻がある。すなわち、毎極イσ相
のスロット数ｑがｑ−１τ１＋／ｃ（但し、ｂ／−・よ
既約分数）でｊ′そゎされる場合力粉数スロット４トで
あり、・−力、ｑ　？＝　ｍで！・とゎさ、＋１．　ｚ
、　、１；５合上記分数スロット巻は、整数スロット巻
より並列回路数の選定範囲は狭いが、極数の整数倍でな
い４ｕ極角、４［のスロット数を選定できるので、回転
Ｉη、槻の定格が与えられた場合、段組上の自白度を大
きくとることができる０さらにスロット高調波に起・因
する誘導電圧波形の変歪も減少させることができる。し
たがっ°〔、前、ボした多極構造の回転’／１７．　機
においては、上記分数スロット巻が多く１王用されてい
る。

本発明は、上記のｂ／ｃ−１″の場合に関し、／２ 具体的には、３０スロツト４４ｉｆ　＋　４２スロット
４４ｖ、４５スロット６極、６０スロツト８極。

９０スロツ）１２＆、６３スロツト６極等の三相電機子
１（線に関する。

この１５　イト−Ｙｔ層鎖巻でかつ分数スロット巻の三
相私穏ｆＹｔ線の一例を図面を用いて説明する。

すなわち、；’ＩＴ　１図は、４５スロツト６極の三相
電様子倦線ｔ７−Ｉｈ（開筬絖図であり、この場合、毎
４翫□ｂｊ　４■の一ス「１ツト）ｉｓ！　Ｑはｑ　・
・２　ｌ−４（ｎ−１）となる。Ｕ、Ｖ、ｗの３相のう
ちたとえばＵ相についＣ着目すると、１個（ｎ＝ｉ）の
コイルで形成されるＥ１５１のコイル群（例え＆！　コ
−（／ｌ／Ｕ、）と２個のコイルを同心的に連しセ巻き
した第２のコイ／す’ｌｉ（例えばコイルＵ２　　、Ｕ
３　　）ト他のＶ相、Ｗ相も上記と同様な＃’ｉ成であ
る。

タタし、Ｖ相の外部への引出！９を上記Ｕ相のコイルし
　より電気角で１２００位相ンバ離れたコイルに接続し
、このコイルｙ、ｖ、と設定シテいる。

なＪ６、ここで言う電気角とは１磁侃ピツチ（３ＧＯ’
／４函数）を１８００として表オノした角ｉ友であ１ハ
たとえば第１図の場合１スロット間は２４°となり、全
周は１０８００となる。さらに、Ｗ相の引出し課全上記
コイルＵ、より電気角で２４０６位相が離れたコイルに
接続している０そして、各、１１１４ｃｙ　（ｒ〔：直
列接続された各相の終端コイルＵ　ｇ　　、　Ｖｇ　　
、　Ｗｐ　）端末ハＸ　、　Ｙ　、　Ｚ　トｔｃッてい
る。

なお、？り相（Ｕ　、　Ｖ　、　Ｗ　）の互いに隣接す
る第２のコイルイト７）内（ｔｉｌｌのコイルどうしは
、片方ノスロツトを共用するので、コイルの倦・数が仙
。

のコイルの倍数の約半分に設定されている。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、上記のように構成された三相電イ茂子巻
線にあっては、次のよ〕な問題があったＯ すなわち、第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、イル群の内側のコイル（０３、ｔ
ＪｌｌＰＴＪＩＩ　　＋”：ｌ　　ｇｖｅ　　ｔ”９＋
Ｗ３　１　Ｗｎ　　、　Ｗｐ　）の両側のコイル辺はい
ずれも異なる位相のコイル辺と同一スロット内に納めら
れているので、スロット内の各コイル辺間に絶縁物ケ挿
入１〜でコイル間の絶縁を強化する必要がある。

第２図１４．各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の引出し線から電源電
圧Ｅ。の三相交流を印加し、ｘ、ｙ、ｚをＹ結線した場
合の、同一スロット内に納められたコイル相互間の電位
差を求めるための電位分布図である。ただし、図中旧線
で示すコイルは前述したように、巻数が他のコイルの約
半分であるのでコイル両端の電位差も他のコイルの半分
としてｎ１算する。

電源電圧がＥ。で、Ｙ結線された巻線において、電位が
それぞれＡ、Ｂで示される１２０°位相が異った二つの
コイル間の電位差Ｅは、第３図に示すように幾伺学的手
法で求めると次式のようになる。

たどえば、スロットＮ０２４内に収納されたＵ相のコイ
ルＵ、とＷ相のコイルＷ３との間の電位差Ｅ　２４は、
斜線を施したコイルＵ６＋ＵＯｔＷ、、Ｗ、、Ｗ、の面
外”４のＴ’５．　、（、：、、差は他のコイルの半分
であるので、 となる。

このように、位イ１１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）１１１互間の電位差Ｅ４：求め
ろノー第１壱のようｒｉ−なる。

第１表で示すように、異相コ・ｆル相瓦間のＪ１↓大電
圧は電源電圧Ｅ。の０．７３倍に達する。その結果、前
述したように、同一スロット内に異相のコイルを収納す
る場合には、弓、５別の絶ｔ’−＜物を挿入１．てコイ
ル相互間の絶縁を強化する必要がある。したか−）で、
コイルをスロット内に収納する作朶全自動化することが
困６１１ｔとなり、収納作条時間が長くなり、結局、三
相電（幾子巻４＋３１の製造費が増加する問題があった
。

〔発明の目的〕

本発明１．ｉｌ、このよう１ｃ事情に基すいてなされた
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相互間の電位差を減少させること
によって、上記コイル間の絶縁処理作業の容易化を図れ
、もって、製造費の低減を図ることができる三相電機子
巻線を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するために、本発明の三相電機子巻線
を次のように朽成したことを特徴としている。ずなわら
、毎極毎相のスロット数がＱ−ｍ　−ｔ−’／’ｒ）　
Ｃｍ　；　２以−ヒの自然数〕で表わさｊする分数スロ
ット巻の正相電機子巻線において、外部′へ取り出す名
相の引出し線な、複数の第１のコイルｎＹのうら一つの
基ｌｖ′−とする第１のコイルｔＩＴと、この第１のコ
イル群に対して電気角で２４０°および４８０°の位相
差を有する位置にそれぞれ配置された他の二つの第１の
コイル群とに接続し°Ｃいる。さらに上記引出し線が接
続された第１のコイル群から一方向へ隣接する第１のコ
イル群をｊ順次接続し、最終端に位置する第１のコイル
群とこの第１のコイル群の接続方向側にＩｉＡ接する第
２のコイル群と′！１ｉｌ−接続し、この第２のコイル
群から接続方向側に隣接する第２のコイル群を１原次接
続しＣいる。

〔発明の：ｊ、’：’　Ｌｉｌｉ例〕

第４図は本発明の一実施例に係る三相電機子巻線の展開
状Ｉ・Ｊにし１である。

この実／１１′−例の三相゛１１．殴子巻線は、前述し
た従来の−Ｙ（線ど回じく、４５スロツト６極構成であ
り、各スロット１〜４５内（て収納するコ・イルも第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ｆ（ＩＮへの引出し線ケ次のよう
に接ゼａしている○すなわち、Ｕ相（・°〕引出し線を
、基準どなるコイルＵ、の巻始め１１′Ｌに（スロット
ＮＯ，］、）に接続し、ｖ羽］の引出Ｌ７ｉＱ１！　′
（ｉＴコイルＵ、から電気角で４８０°（２０スロット
間隔分）位相が離れたコイルの診始め位［り（スロット
Ｎｏ。２１）に接続し、このコ・イルｆ　Ｖ　＋　と設
定している。なお、Ｗ相の引出し、１１９は第１１’；
’Ｎと同じくコイルＵ　、　　より電気角で２４０°離
れたコイルＷ１の巻始め位置（スロットＮ００１１）に
接続して、いる。

そして、各相（ＴＴ　、　Ｖ　、　Ｗ）の各コイル間の
接続は次のようになっている。すなわち、Ｕ相の第１の
コイル群どしてのコイルＵ、、ＴＪ２　。

Ｕ３を順次接続し、上記第１のコイル群の最終端に位置
するコイルＵ３とｖ！！Ａ１接するコイルＵ４９Ｕ、で
形成された第２のコイル群のコイルＵ。

とを接続している０さらに、−上記第２のコイル！：’
Ｐ　ノＵ　−（／Ｌ／　Ｕ、　　、　１．！（接’ｒ　
ル３２　（Ｑ　コ（ｙＬｔ　Ｕ　、、　　。

ＩＪ　、　ＩＣ：　Ｊ−ヒモう１飼の第２のコイル群の
コイ］ルＵ８．　Ｕｎ　ｌ５Ｌ−百己夕ｌｌ　番号１！
ｉＱ　ＩＣｌ１ｆｆｌ　ｉ７Ｃ’ｔ４’；　ｌ完しｃい
る。

他のＶ　；ｔｌｌ　、　ｗ相もＩ−記Ｕ相と同じ方法Ｃ
接にしている。ぞし′Ｃ１各相毎に１α列１（Ｆ　ｋさ
れた各相（／−’＃！’Ｄ：ｔ、１’Ｊ　ｆルＩＪ　＋
ｌ　　＋　　ｏ　　Ｈｗ＋１　’７Ｊ端末？；ＬＸ、Ｙ
。

Ｚとしている。） このような柘成の三相電機子巻線の各相（Ｕ　、　Ｖ’
　、　ＸＶ）に）ｉｔＩＭ末（ｘ、ｙ、ｚ）’、ｃｙ結
線どし、？’＋　４’ｌｌ　（Ｅｌ　、　Ｖ　、　Ｗ　
）の引出し線から電源室ｒＪｇ　１’：。内三／！１１
父りＲ，を印加１７たｊ４合の各相の電もン分イｉｉ　
？Ｊ、　；ｌ”；　５ｒ＜１のようになる。次に、第２
図の従来例ノ二回じｎ口′１法にて位Ｑが異る二つのコ
イルが収納さノ１．たスロット内のコイル相互間の電位
差Ｅ苓・求め２．ど第２表のようになる。

第２表に示すように、同一スロット内の異相コイル相互
間の最大電圧は電源電圧Ｅ。の０．３７倍である。第２
図に示す従来の巻線の最大電圧はＥ　Ｏの０７３倍であ
ったので、上記最大電圧を従来のそれに比較して５０チ
近く低下さげることができる。

以」二のように、電気角で２４０°づつ間隔ｆ　；Ｊ５
けた３飼のコイルから各相（Ｕ、ｖ、ｗ）の外部への引
出し線全接、読し、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結合点からの雷１位を互いにず
らして、高市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。さらに、各相の名コイル
間の接続を、第２のコイル群がｘ、ｙ、ｚ結合点の近傍
に位置するように設定しているので、スロットを共有す
るコイル（ＵＢ　　＊　Ｕ？　　ｐ　ＵＮＩ　　９　”
５　　ｔｖ？　ｔ　ｖＱ　ｓＷｓ　ｔＷｙ　ｔＷａ　）
ノＸ、　Ｙ、Ｚ結合点からの電位を全体的に従来の巻線
に比べ”Ｃ低くできる０ したがって、上述のように、コイル間の最大電圧全従来
のそれにＪ′！′較して低下させることができるので、
スロット内にｔｄけるコイル相互間の范纒、耐圧を低下
させることができる○したがって、絶縁処理作業の容易
化全図れ、コイルをスロット内に収容する作業を自動化
することも可能となり、結局、三相電材：イ巻線の製造
費を低減することができる。

第６図は６３スロツト６極の三相短、槻子巻線の展開接
ｌ↑ノ１：図であり、この場合、毎極毎相のスロット数
ｑ　ｉｔ、　ｑ　＝　３　＋＋　（ｎ　＝　１　）とな
る。したがって、名磁俸はスロットヲ共有しない２個の
コイル４゛イ］する第１のコイル群と一部スロット全共
用する２個のコイルを有する第２のコイル群とで形成、
される。第４図の実施例と同様に各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の
引出し、線？Ｊ第１のコイル群のコイ＋１．・ｌＴｌに
対して電気角で４８０°および２４０°ｉｌ［：Ｊｌだ
位置（７）’ｊ（ルＶ、、Ｗ、にそれぞれ接続しＣいる
。各コイル間相互の接続方法は前記の実施例と同じであ
る。

この実／ＩＩｌ：例においては、スロツｌ−を共用する
コイルＮ　（、）。はＵ８　　ｔ　Ｕｌｏ　ｔ　Ｕ１２
　＋　Ｖ８　　ｔ　ｖＩＱ。

ｖ１２９　Ｗａ　　＋　ＷＩ。、Ｗ３．である。これら
各コイルの両鰯１１の１１７．位Ｘ−Ｅ　ｋ他のコイル
の半分として第５図の実施例と同一方法で電源電圧Ｅ。

の場合の各コイル相互間の電位差を求めると第３表のよ
うになる。

第３表に示すように、同一スロット内の異相：１イル７
１１１互間の最大電圧は１Ｕｌσ’、：Ｔ＃ｌ圧Ｅ。の
０．２フイ１″′ｆであり、第２表に示した実施例より
さらに低い値である。この場合、たとえば、電源電圧Ｅ
ｏが２００ボルトの場合、」二記コイル相互間の最大電
圧Ｆ；ｍａｘ　は、 Ｅｎ＋ａｘ＝２００Ｘ０．２７＝５４ボルトどなるため
、同一スロット内の異相コイル間に絶縁耐圧の高い特別
な絶縁物を挿入する必要はないＯしたがって、前述した
効果をさらに向上させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、分数スロット巻
された三相電機子巻線において、外部への引出し線ラミ
気角で２４０°づつ位相のずれた位置に配置されたスロ
ットを共用しない第１のコイル群に接続しているので、
同一スロット内に収納された位相の異るコイルのＹ結線
された結合点からの電位を互いにずらして高電位点のコ
・ｆルどうしが同一スロット内に位置することを防１１
−４できる。し／、二メツ；つｃ、十、ｒ、己コイル相
互間の市５位差不・低減できろ。

ま／、−、イ′「、■の名コイル間の４．“ｌ・１５を
、スロットを共有−ｔ　、？１　’、ｊ　、・ｆ　／ｌ
−全有する第２のコイル群が引出し線ど力・ノ、対４１
１１１のＹ結線の結合点の近傍に位置するように設定し
ているので、上記スロットを共用するコイルの」二記結
合点からの電位を全体的に低くすることができる。した
がって前記コイル相互間の電位差をさらに低減すること
ができる。

このように、同一スロット内のコイル間の最大電圧を従
来のぞ７Ｌに比較して大幅に低下さすことができるので
、スロット内におけるコイル相互間の絶縁＆Ｉ圧を低下
させることができる。

したがって、絶縁処理作条の容易化を図れ、コイルをス
ロット内に収容する作業を自動化することも可能となり
、結局、三相電機子巻線の製造費を低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図誉よイｉ【米Ｇ’）三才日電機子巻線の接続展開
図、ＦＡＴ　２　！イ１はロー／ｊ、わｊ“に１．；り
る１じ５位力布図、扉３は１は同電位分布ケ説、明４゛
るための説明図、第４図はオ発明σノー実施例に係る″
Ｅ、相霜、様子巻線の接続展開し４、？ｌ’ｒ５図？Ｊ
、同巻線１ｃおりる電位分布図、第６ｒ′！”ｌ　ｉｌ
ｌ、本発明の他の火力８１例に係る三相電イ良了倦Ａ’
ｊ＋：の接た・ノ■展開図である。 ０１　　、　Ｕｐ　　、・・・、Ｕ、２・・Ｕ相のコイ
ル、■＋　　＋　”２　　＋　”’　＋　”＋２・・・
Ｖ相のコイル、ｙＪ、　　、　ｗ２　　＋・・９ｗ、２
・・・ｗ４［１のコイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ｔ）４’＋”＋成Ｊイルが異相のコイルとｉよスロッ
   トを共用しない１個以上のコイルで４７１￥成された第
   １のコイル群と、構成コイルが異相のコ・ｆ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のコイル群とが交互に配置され、毎極毎相のスロッ
   ト数ｑがｑ　＝　ｍ　＋／２　（ｍ　ｔ　２以上の自然
   数）で表わされる三相電機子巻線におい′ｃ１−外部へ
   取り出す各相の引出し線を、複数の第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、この第１のコイ
   ル群に対して電気角で２４００および４８０°の位相差
   を有する位置にそれぞれ配置された他の二つの第１のコ
   イル群どにそれぞれ接続すると共に、上記引出し線が接
   続された第１のコイル群から一方向へ防接する第１のコ
   イル群を順次接続し、最終端に位置する第１のコイル群
   とこの第１のコイル群の接続方向側に同棲する第２のコ
   イル群とケ接続し、この第２のコイル群から接続方向（
   Ｉｌｌに■］ν接する第２のコイル群不・順次接続した
   ことを特徴とする三」１目ＩＪ、イ’Ｈ：ｔ−’／′ζ
   ユ線。 （２）前記第１のコイル群およびｉ４’ｃ　２のコイル
   群は、前記毎極４Ｕ相のスロツｌ−数ｑがｑ　＝　２１
   １　＋　”、／２　　（ｎ　：自然数）で表わされる場
   合、そ、ｌＬぞれｎ個および（ｎ　−＋−１）個のコイ
   ルで４，１．ｌｊ成されることを１１−：ｊ眉、にとす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の三相１（Ｈ、ｔｒ２
   ４＋巻線。 （３）　　前記第１のコイル群オ（τよびｔ１τ２のコ
   イル群は、前ｒ：ｔシ４σ；険ブσ相のスロット数９が
   ｑ　＝　２　ｎ　＋１−）１／２　　（Ｔｋ　：自然数
   ）で表わされる１局合、それぞれ（ｎ　＋１　）個のコ
   イルで構成されるこゝとを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載の三相電機子り線。