JPS5953050A - 多相電機子巻線 - 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．多相回転電機に使用される多相電。

様子巻線の改良に関する口 〔発明の技術的背景〕 多相回転電機では電機子鉄心の同上に沿って複数のスロ
ットを設け、これ（二゛串″機千巻線を巻装している。

その電機子巻線の巻き万（−は多くの神類かあるが、こ
れらの種類Ｑ」一つとして錯巻１分数スロット巻方法が
ある。

上記鎖巻方式は、第１図の展開配尚図に丞すように、各
相の各磁極にコイルを同心的Ｃ二巻装する巻線方式であ
））、各コイル間の接続が各局であるｐ一方１分数スロ
ット巻万式は、毎極毎相のスロット数ｑが。

ｑ　＝　ｍ　＋　ｂ／ｃ　（但し、　ｂ／ｃは既約分数
）で表わされる巻線方式である０この分数スロット巻方
式は、極数の整数倍でない毎極毎相のスロット数を選定
できるので１回転屯機の定格が勾えられた場合、設計上
の目出度を大きくすることができる０さら≦ニスロット
尚調波に起因するめ＃由ｌ欣ルの変歪も識少させること
かできる。

したがって、前述した多極構造Ｏｊ回転中機においては
、上記分数スロット巻方式が多く採用されている◎ 本発明は、上記ｂ／ｃ　＝　ｒ／２の場合１ｍ、関し、
具体的（二は、鎖巻方式で、３０スロツト４極（ｑ＝２
＋ｌ／２）、４２スロツト４イ萌（Ｑ　＝　３　＋Ｊ／
２）５４スロツト４極（Ｑ＝４＋１／２）　　等の三相
′中機子巻線Ｉ帽ｖ−１ｖる。このような鎖巻方式でか
つ分数スロット巻方式の三相−゛磯子巻線の一例を図面
を用いて説明する◎ 第１因）；Ｊ：、３１）スロット４極の三相電機子巻線
の展開配置１図であり、この場合、毎極毎相（ｂスロッ
ト敢ｑはｑ＝２　＋　ｌ／２（ｍ＝＝２　、偶数）とな
る〇 すなわち、実線で示すコイル群はり嵌を表わし、異相の
コイルとスロットを共用し７よい太実線で示される２個
のコイルｅ、、ｅ、で＋＃成される第Ｉのコイル要素、
すなわぢ第Ｉ　Ｃ／Ｊコイル群ｅン一つの磁極Ｃ二向心
的Ｃ二巷装し、異相のコイルとスロットを共用する細実
線でンバされる１個のコイルからなる弗２のコイル要素
、すなわち第２のコイルｆを上記第１のコイル群ｅの外
側に同心的に巻装している。

上記ｆ７Ｊ磁極から１８０’（１５スロット間隔分）郡
れた位置に、上記と同様に第１のコイル群ｅと第２のコ
イルｆとを同心的に巻装して磁極を形成している。そし
て、これら二つの磁極が同一極性Ｃ：なるようＣ二、　
ｉｉＪ記の６個のコイル相互を接続している。なお図Ｃ
二おいては、各コイル相はを接続する配線および外部へ
の引出し線等は省略されている◎したがって、上ｄじ二
つの極の間の二つの空間には、必然的に極性の異るイメ
ージ楡が生じること≦二なる。

点線で示されるν相のコイルおよび一点鎖線でボされる
Ｗ相のコイルも前ｉ１１’ｙ　Ｕ相のコイルと同様（二
装置されている。したがって、Ｕ、Ｖ。

Ｗ相の各巻線Ｃ二よって形成される磁極Ｃ二よって。

回転磁界が形成される。

なお、各Ｕ、Ｖ、Ｗ相カそれぞれの第２のコイルｆは、
住゛いに異相のコイルとスロットを共１１４するために
、コイルの巻数は太線でボされる第１のコイル■ｅの巻
数の半数に設定している〇〔背景技術の問題点〕 しかしながら、このようＣ二手４成された多相電機子巻
線（二あっては１次のような問題があったＯすなわち、
各相のイメージ極の画側Ｃ二隣接する研′極には、２磁
極分子二相当する数カコイルが一つの磁極に同心的に巻
装されている。したがって、この磁極のコイルと瞬接′
ｊ−る異相の磁極に巻装されたコイルとが、スロット外
のコイル端部において拒なる車なり度合が大きくなる０
直なりの心体数が多いと、各コイルｇ面部が長くなり、
コイル体積が太きく　ｔＪ：◇ので、必然的Ｃ二回転電
機全体か大型化する間麺があった０この点を具体的に説
明すると、第１図において第１０−」コイルＩＩ４．の
各コイルｅ、ｌｅｇ　の巻数がｇであるＪん１合ｍ　＋
ｊｉｊ配したようにＬ）６２のコイルｆの巻数は０．５
ｇとなる口したがつ℃、前記のコイルＥｔＩｉ　ｔＪ、
１１１７Ｊ−ｔイルｅ　１　　＊　ｅ　２および第２の
コイルｆの棉体数は、それぞれ、ｇ、ｇ、０．５ｇとな
る口したがって飼’１ｌｌＪｉ二示ず３０スロット４極
の三相゛申゛様子巻線Ｃ二おいては、前述カスロット外
の重なりの等体数は矢印で爪す最大位置Ｃユおいて５ｇ
となる。

これらの不具合を解消するために、第２図に不丁ように
、各磁極の最外側に巻装された第２のコイルｆを第１図
に？けるイメージ徐に相当する位置（／ことえはＵ相の
場合、スロットｌｌ〜１６．２６〜７）−二移動するこ
とが考えられる。この場合の弔２のコイルｆＩ７１巻装
万回は。

イメージ極か第１０Ｊコイルｅが巻装された自ｑ記力磁
極力ｔ！ｉｌＩ窪と逆（ゆ性によるよう（−股下してい
る◎このようにして回転磁界ｌ形成しているＯしかしな
がら、弗２因力ように構成された三相軍機子巻線にあっ
ても、前述のスロット外の＠なりの！を体数は図中矢印
でボ丁最大位置Ｃ二おいて４．５ｇとなり、弔ｌ因の直
なリカ４体数５ｇより若干改良されるが、ｆ：だ不十分
であり。

さ１つに東なＩＪの尋俸数を減少℃さる多４目４株十巻
線の開発が待ンでれていた口 〔発明の目的〕 本発明は、このような串情に基づいてなされたものであ
り、その目的とするところは、ｉ様子のスロット外にお
ける各コイル相互間の車なりの導体数ｗ　Ａｋ少するこ
とができ、各コイルの小型化を図れ、その結果１回転軍
機全体の小型化を図れる多相Ｉ！４！磯子巻線を提供す
ることＣ二ある口 〔発明の概要〕 上記の目的を達成するためＣ二１本発明の多相電機子巻
線においては、各相の互い（二隣接する一対の磁極のう
ち、他のコイルと一部のスロットを共用する１個のコイ
ルからなる第２のコイル要素Ｃ二おけるコイルが巻装さ
れた磁極のコイル総数なＮ、　　・上記第２のコイル要
素におけるコイルがへ装されず他のコイルとスロットを
共用しない第ｌのコイル要素のコイルのみが巻装された
磁極のコイル総数をＮ、とするとｍ”ＩＮ、を。

（）≦Ｎ１−Ｎ、≦１ なる関係Ｉ；段設定ることによって、隣接する磁極間の
コイル数を等しいか又は、その差が１個になるようＣ二
番コイルを巻装したことを特徴とする。

〔発明の実施例〕 第３図は本発明の一実施例【−係わる多相軍機子巻線の
上半分な丞す展開配置図である。

この実施例の多相゛岨機子巻線は、ｌ′ｌｌｌ述した従
来の巻線と同じく、三相３０スロツト４極構成であり、
同数の＄１のコイル要素、すなわち第１のコイル群ｅと
第２のコイル要素、すなわち第２のコイルｆとで構成さ
れているｃしかし。

コイルｅ１．ｅ鵞および＠２のコイルｆの自己置方式が
異なる。

すなわち、たとえは実線で示すＵ相≦二着目すると、ス
ロット１１〜１６．２６−１に第２カコイルｆ４それぞ
れ巻装し、この第２のコイルｆの外側、すなわちスロツ
）１０−１７．２５−２（１弔１のコイル群ｅのコイル
ｅ、をそれぞれも装して第１（７＋Ｍ１極を形成する。

この第ｌの研極Ｃ二瞬を安するスロット１８−２４　、
３−９Ｃ二第１のコイル群ｅのコイルｅ！をそれぞれ巻
装して第２の磁極を形成する。上記第１の磁極と第２の
磁極とは極性が異なるように各コイル相互を接続してい
る。

点線で示されるＶ相のコイルおよび一点鎖線で示される
冑相のコイルも前記Ｕ相のコイルと同様（−配置されて
いる◎したがって、Ｕ、ｖ。

Ｗ相の各巻線【二よって形成される磁極ｆ二よって。

回転磁界が形成される◎ このような構成であれは、弗１０Ｊ磁極と第２の磁極を
＋１４成する各コイル数は２個および１個であるので、
各相、各（み極間Ｃ二おける構成コイル数の差を第１図
に示す従来の巻線（ユ比較して減少させることができる
◎したがって、スロット外の各コイルの取すり数を全ス
ロット位置（１〜３０）（二亘ってほぼ均一とすること
ができるＯ また、各磁極を構成する各コイルの巻数Ｃ一ついて着目
すると、第ｌの磁極の巻数は１．５ｇであり、第２の６
Ｂ極の巻数は１．０ｇであるので。

各相、各磁極間における構成コイルの巻数の差を０．５
ｇとすることかでき、第２因Ｃ二示す従来の巻線（７＋
差１．５　ｇ　（二比較して減少させることができる口
したがって、スロット外の各コイルの嶽ｆｊりの導体数
を全スロット位置（１〜３０）に亘ってほぼ均一とする
ことができる。

その結果、スロット外の東なりの導体数の最大値は第３
図力）ら判るように３．５ｇとなり、第２因Ｃ二示す従
来の巻線の４．５ｇに比較してさらに減少きせることか
できる口したがって、各コイル端部を短くすることがで
き、コイル体Ｉ＊を小さくできるので１回転車機全体の
小型化を図ることができる０ 第４図は本兄明の他の実施例に係る多相電機子巻線の上
半分を示す展開配置図であるＯこの実施例の多相電機子
巻線は、第５因Ｃニボす従来の４２スロツト４極の三相
゛重機子巻線（ｑ＝＝３　＋　１／２１　　ｍ＝３１奇
−数）に本発明なｊε用したものであるＤ すｆｌわち、第４因Ｃ二示す実施沙１１においては。

各相、各磁極間の構成コイル数の差は零であ１Ｊまた。

各相、各磁極間の構成コイルの巻数の差は０，５ｇであ
る０その結果、スロワ１外の東なりの導体数σ」最大値
は５，５ｇとなり、第５図（二示す従来の巻線の７ｇに
比較して大幅Ｃ二減少させることができるｏしたがって
、前述した第３図の実施例と同様の効果が得られるＯ 第６図は本発明αＪさらに別の実施例に係る多相゛町概
子巻線の一部を示す展開配置図である口こＩ７Ｊ実施１
ダ１ｃ２Ｊ多相電機子巻線は、５４スロット４極、Ｑ＝
４＋１／２．（ｍ＝４．偶数）（構成である・この実施
例においては、各４目、各磁極間１７Ｊ　構成コイル数
ツ ロット外の嵐なｌ）の等体数力最太１１■は６．５ｇと
なり、１示しない従来の巻線９ｇｌ二比較して大幅に減
少させることができる。したかつて、この実施例におい
ても前述した実施例と同様の効果が得られる◎ 〔発明の効果〕 以上説明したようＣ二１不発明Ｃ二よれは、各相の＠接
する一対の磁極の各磁極のコイル総数の差を零又はｌ　
Ｉ：なるようＣ二設定しているｏ　ｆｆ（わち、毎極毎
相のスロット数ｑ　＝　ｍ　＋　１．／ｚにおいて１ｍ
が偶数のときは上記差は］に、またｍが奇数のときは上
記差は′盆Ｃ二設定しているので、スロット外のコイル
の車なり数を全スロットに亘ってほぼ均一とすることが
できる。

また、前記コイル総数の差が１の場合１丁なわち１ｍが
偶数のときは、他のコイルとスロットを共用する巻数が
少い第２のコイル要素を上記コイル総数が多い方のＥＢ
　ＩＤのコイルに含ませているので、谷磁極間のコイル
巻数力差を最小（＋Ｆｆ　ｌ二抑制することができるｏ
したがって、スロット外のコイル端部の軍なりの導体数
を全スロットに亘ってほぼ均一とすることができる力で
。

上記瓜なりの導体数の最大値を各ｄ８磁極のコイル配置
を任意Ｃ二設定した従来の巻線に比較して減少させるこ
とができる０ したがって、各コイル端部ｙｘ　坦＜−Ｊ−ることかで
き、コイル体積を小さくすることによつ℃。

回転細機全体の小型化を図ることができる０

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の三相電機子巻線の展開配置図。 中 第２図は従来他の三相電機子巻線の上半分を示す展−関
配置図、第３図をセ■Ｇ明り〕−夷纏例≦二係る多相電
機子巻線の上半分を示す展開配置図。 第４図は本発明の他の実施例に係る多相′重機子巻線の
上半分を示す展開配置図、第５図は第４図の実施例を説
明するための従来の多相電機子巻線の上半分を示す展開
配置図、第６図は本発明のさら響二別の実施１り１１に
係る多相電機子巻線の一部を示１−展開配置図である、 ｅ・・・第１のコイｈ　ｅ　１　　＊　ｅ　ｚ　”’コ
イル、ｆ・・・第２のコイル０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１他のコイルとはスロットを供用しない１個ＩＵ上
   のコイルで構成された＄１のコイル要ｇと、イ也のコイ
   ルと共Ｃニ一部のスロットを共用する１個のコイルから
   なる弗２のコイル要素とがそれぞれ各相の各磁極に同心
   的に巻装され、毎極毎相のスロット数ｑがｑ　＝ｍ　＋
   　１／２　（”　；自然数）である多相軍機子巻線にお
   いて、各相の住いＣ二隣接する一対の磁極のうち前記第
   ２のコイル要素ｌ二おけるコイルが巻装された磁極のコ
   イル総数をへ１．上記第２のコイル要素におけるコイル
   が巻装されない磁極のコイル総数をＮ、としたとき、Ｎ
   、、Ｎ、を ０≦Ｎ、−Ｎ鵞≦１ なる関係に設定したことを特徴とする多相゛電機子巻線
   。 （２）　　ｇｉｌ記隣接する一対の磁極は、前記毎極毎
   相のスロット数ｑが Ｑ　＝２　ｎ　”　１／２　（ｎ　：自然数）である場
   合。 前記第１のコイル要疾のうちのｎ個のコイルと前記第２
   のコイル要素におけるコイルとが巻装された第】の磁極
   と、上記第１０ｖコイル要素のうちのｎ個のコイルが巻
   装された第２の磁極とで構成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の多相電機子巻線。 （３）　　前記隣接する一対の磁極は、前記旬極毎相の
   スロット数ｑが ｑ　＝　２　ｎ　−１＋　ｌ／２　（ｎ　；自然数）テ
   アル場合、自１１６己第ｌのコイル要素のうぢの（ｎ−
   １）個のコイルとＭｉＪ記第２カコイル要素Ｃ二おける
   コイルとが巻装された第ｌの磁極と、上記第ｌのコイル
   要素のうちのｎ個のコイルが＠装された第２の磁極とで
   １１！成されていることを特徴とする特 許