JPS60226733A - 電気機械の巻線方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ｍ相ｎ極の複数のコイルで巻装される電気機
械の巻線方式に関する。

〔発明の背景技術とその問題点〕

電気機械における励磁手段は、ループ状に巻回されたコ
イルを磁性体からなるコアのスロットに挿入し、コイル
に通電することで行なわれる。

第１図はコイルの側面図で左右の下側からの引出線から
電流が導入・導出され、右片／ａ・石片ｌｂを形成し、
ＩＣはコア部となる。

コアに巻装されたコイルの側断面図を第２図に表わす。

コアのスロット２ａにはコイルｌの右片／　ａ　＋石片
／ｂはそれぞれ異なるスロットに入れ、つまシスロッ）
、２ａの中には異なるコイル片２つが入る。したがって
、スロット内のコイルは上と下の２つに区分される。

しかして一般的にはコイルは１個を組合わせてコイル群
を形成する。第３図はコイル群のコアへの巻装の状態を
示し、←）はコイル群の組合わせ方を表わし、伽）はそ
のコアへの巻回を示す。

コイルｌはコア部のスロット２ａ１　ｒ　２’２の上段
に、コイルｌ′はコアλのスロットλａ３．２ａ４の下
段に挿入されているが、これらコイルの６片がいずれの
スロットの上段あるいは下段に挿入されるかが、巻線方
式としての特色の存するところである。

ここで従来例としてコ相、６極、評スロットにおける巻
線方法を第弘図に表わす。

回転電機のときコアλは円周状をなすが、巻線を見易く
するためコアコを直線状に展開している。

い４、第７図の７つのコイル群左片／ａｉｌ−スロット
の上段にコイル片コケ、コイル群石片／ｂはスロットの
下段にコイル片コケとして、−ヒ・コケ−下・コケ（以
下、これに準じる）と表わし、λ相をα相、β相で各コ
イル群を／αＰ−６α、／β〜６βと示したとき、コイ
ルとスロットの位置（上、下）をみると、コイル群では
第５図、コイルでは第６図の関係がある。

以上のように、α相、β相のコイルの位置のノ々ランス
がとれていない。

そこで、回転電機として回転トランス形しゾルノ々をと
シ、その励磁巻線のスロット配置の不平衡が位相誤差に
及はす影響について考える。

このレゾルバのコ相励磁、ｌ相検出の場合の原理図を第
７図に表わす。ｊ、ｕはステータコアλに巻回した励磁
用α相、／相コイル、６はロータｊに巻回した検出コイ
ルである。

励磁電源の角周波数をωでω−２πｆ、ｆを励磁電源の
周波数、 時間をｔｌ 励磁電圧の振幅をＶ としたとき、 α相励磁電圧ｖａは ｖａＩｗＶＣＯ８ωｔ β相励磁電圧Ｖβは ■β″″Ｖ　ｓｉｎ　０３　ｔ それぞれのベクトル表示では為 である◇ また、θはレゾルノ々ロータの回転角（電気角表示）、 検出つまシθ相電圧をシθ（ベクトル表示）とすれば、
次の電圧方程式が成立する。

・・・・・・・・・　（１） ここで ｉａはα相電流、 ↑βはβ相電流島 士θはθ相電流、 ＦＬａはα相の抵抗、 Ｒβはβ相の抵抗、 Ｒθはθ相の抵抗、 Ｌａはα相の自己インダクタンス、 Ｌβはβ相の自己インダクタンス、 Ｌａはθ相の自己インダクタンス、 Ｍａθはα、θ相の相互インダクタンス、Ｍβθはβ、
θ相の相互インダクタンス、でおる。

説明を簡単にするため、ｉａ　＝Ｏす々わち負荷オープ
ンとすれば、電圧方程式は下記となる。

・・・・・・・・・（ｅ２） ここでα相とβ相の配置が対称の場合、Ｒα″′Ｒβ″
″Ｒ Ｌａｓ＊　Ｌβ−Ｌ Ｍα０−Ｍβθ−Ｍ と考えてよいから、Ｇ２）式より検出電圧９θは÷θ−
ｊωＭｃｏｓθ・ｉａ＋ｊωＭθ１ｎθ・ｔβｊωＭｖ ｍ−（。ｏｓθ−ｊｓｉ、ｎθ、、ｊ″Ｊｔ丘＋ｊωＬ −に、ｅｊψ、。−一〇、ｏｊωを −Ｋｅｊ（Ｑｌｔ−θ１ψ）　・・・・・・・・０）こ
こで、 一／ωＬ ψ＝丁−ｔａｎ　７ である。

０）式よシ、検出電圧ｔθは基準電圧す。に対し、レゾ
ルノ々ロータ回転角θに比例して、位相が変化する理想
的なレゾルノことなることがわかる。

しかるに、α相とβ相の配置が非対称の場合を考える。

第ｒ図（ａ）はα相コイルＪがスロット２ａの下（底）
部に巻装され、励磁電流による発生磁束φ１が有効磁束
φ。１と漏れ磁束φ０．からなることを表わし、第ｒ図
伽）けβ相コイルダがスロッ）Ｊａの上部に巻装され、
励磁電流による発生磁束φ、が有効磁束φ。２と漏れ磁
束φ０．からなることを示している。

α相とβ相の自己インダクタンスの成分の内、主なもの
は、ギャップを介してロータ５に伝わる有効磁束φ。１
．φ０．と、ロータｊに伝わらすスロッ）、Ｚａ内で漏
れとなるスロット漏れ磁束φ１１１φ１．によるもので
ある。

第ｒ図（ａ）　、　（１１）に表わすようにスロット底
部とスロット上部では漏れ磁束φ０１．φ０．の量が大
きく異なる。したがって、α相とβ相の配置が非対称の
場合の各定数は以下のように示される。

Ｌａｌ１ｌｌＬ Ｌβ−Ｌ−Δ１　（ここに、Δ１はＬａとＬβの７７７
９２７１分） α　β αθ　βθ したがって、検出電圧÷θは ”ａ　−ｊ”Ｍｃｏｓθ＃Ｉ、　＋　ｊωＭｓ１ｎθ＋
Ｉ／、に、ｊ（ＱＪｔ−θ＋ψ）＋　％Ｍｓｉｎ６−↓
ｏｊ（ωを一丁）・・・・・・・・・　（４１，） ここで、 差項である。

以上よシ、α相とβ相のスロット配置が非対称の場合、
α相とβ相の自己インダクタンスにアンバランスが生じ
、α相とβ相の電流がアンバランスとなシ、検出電圧÷
θに位相誤差が生じることがわかる。

ここでさらに、他の従来例として、３相、６極。

３６スロツトの巻線方式について説明する。

第り図にそのコイルの配置図を示す。

作業の手順は、 α相のｌα、β相のｌβ、γ相のｌγ、α相のλα、・
・・・・・β相の６β、γ相の６１と、順次コイル／を
スロットに入れる。

コイルのスロットの上・下の位置は、コイル群単位では
第１Ｏ図、コイル単位では第１／図となる。

以上のように、α相、β相、γ相のコイルの位置のバラ
ンスがとれていない。

〔発明の目的〕

ここにおいて本発明は、従来例の難点を克服し、有効磁
束をバランスさせる電気機械の巻線方式を提供すること
を、その目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、ｍ相、ｎ極の複数のコイルで構成される励磁
手段において、コアのスロッ）Ｋ挿入するコイルが、そ
のスロットに入れはじめる個所は各相１つずつのｍ個と
し、中途では各相コイルを逐次スロットに入れ、さらに
各相の７つずつｍ個のコイルをスロットに入れて完了す
る電気機械の巻線方式である。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例におけるコアを直線状に展開したコイ
ルの巻線方式を表わす側断面図を第１コ図に示す。

この実施例はコ相、６極、２ダスロットで第ｑ図の従来
例に対比させている。

そこで、コイルのスロットへの入れ方の手順について述
べれば、こうである。

従来の方式は、 ｌα相、ｌβ相、２α相、・・・・・６α相、６β相と
コイル群１２個を順次スロットに入れるとともに、ｌα
相を巻き始めとし６β相をコイル入れで完了としている
。

本発明の方式１誌、 ■　／α相、ｌβ相、コα相、コβ相、３α相まで順次
コイルをスロットに入れる。

■　また、≠β相を第１λ図の位置合スタートとして、
５α相、５β相、６α相、６β相と順次コイルをスロッ
トに入れる。

＠　最後に３β相、Ｖα相を第１コ図の位置のスロット
にコイルを入れて完了する。

つまシ、λ相のため、ｌα相と弘β相のλつを巻き始め
とし、６β相と弘α相のλつのコイルをスロットに入れ
完了する方式である。

この実施例は２相について説明したが、相数がｍ相にな
れば、コイルを入れはじめる個所がｍ個となシ、いずれ
の相数にも適用できる。

この実施例におけるコイルとスロットの位置（上、下）
をみると、コイル群では第１３図、コイルでは第１ダ図
の関係がおる。

このように、α相、β相のコイル群およびコイルの位置
はノ？２ンスされている。

第１３図は、本発明の他の実施例におけるコアを直線状
に展開したコイルの巻線方式を表わす側断面図である。

この実施例は３相、を極、３６スロツトで第り図の従来
例に対比させている。

そのコイルの配置は第１！図に示すとおシである。

作業の手順は次のとおシである。

■　α相のｌα、β相のｌβ、γ相の／ｒ、α相のλα
、β相のλβまでスロットに入れる。

■　次に、β相のＪβを第１Ｓ図の位置からスロットに
入れ、かつγ相のｊｒｔα相のμα、β相のｑβ、γ相
の弘γまでスロットに入れる。

■　また、γ相のｓ’（を第７Ｓ図の位置からスロット
へ入れ、α相の６α、β相の６β、γ相の６１までスロ
ットに入れる。

■　最後に、γ相のＪｒ、α相の３αと、α相のｊα、
β相のｊβを第１Ｓ図の位置のスロットに入れる。

このようにして巻装されたコイルのスロットの上・下の
位置は、コイル群単位では第１６図、コイル単位では第
１’１図で表わされる。

以上の結果、α相、β相、γ相のコイルの位置はバラン
スしている。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば、電気機械の巻線において各相
のコイルの位置関係をバランス化させることができ、こ
の結果、電気機械の特性のノ々ラツキが小さくなシ、そ
の特性を安定・維持することが可能となル、この分野に
益するところ大きい。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｍ相、ｎ極の複数のコイルで構成される電気機械の励磁
   手段において、 励磁回路を形成し磁性体からなるコアのスロットに挿入
   しコアを巻回するコイルが、そのスロットに入れはじめ
   る個所は各相７つずつのｍ個とし、中途では各相コイル
   を逐次スロットに入れ、さらに各相の１つずつｍ個のコ
   イルをスロットに入れて完了することを特徴とする電気
   機械の巻線方式。