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特許7098829平角線連続波巻き千鳥巻線及びその巻線を有する固定子
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-01
(45)【発行日】2022-07-11
(54)【発明の名称】平角線連続波巻き千鳥巻線及びその巻線を有する固定子
(51)【国際特許分類】
   H02K 3/28 20060101AFI20220704BHJP
【FI】
H02K3/28 N
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2021515260
(86)(22)【出願日】2018-11-20
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-10-07
(86)【国際出願番号】 CN2018116327
(87)【国際公開番号】W WO2019233041
(87)【国際公開日】2019-12-12
【審査請求日】2020-11-23
(31)【優先権主張番号】201810574019.5
(32)【優先日】2018-06-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】520459241
【氏名又は名称】長鷹信質科技股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】CHANGYINGXINZHI TECHNOLOGY CO.,LTD
【住所又は居所原語表記】28#Xinzhi Road,Qiansuo Town,Jiaojiang District,Taizhou,Zhejiang 318016,China
(74)【代理人】
【識別番号】110000291
【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】王 健歓
【審査官】中島 亮
(56)【参考文献】
【文献】特開2015-084635(JP,A)
【文献】特開2004-320886(JP,A)
【文献】特開2005-253145(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第106787337(CN,A)
【文献】国際公開第2016/104262(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02K 3/00- 3/28
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
引込み線側のワイヤ部(101)と、引出し線側のワイヤ部(102)と、引込み線側のワイヤ部(101)と引出し線側のワイヤ部(102)との間にS字状に連続的に巻かれたS字状の波線(103)とからなり、S字状の波線(103)は、固定子スロット(503)内に配置するための有効エッジ部(301)と、スロット(503)両側の外に位置する直線部(302)と、隣接する直線部(302)を接続する端部(303)とを備える平角線連続波巻き千鳥巻線であって、S字状の波線(103)には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部(104)が設けられ、
前記S字状の波線(103)は、1つの波巻線おきの同方向波巻線に、1つのみの千鳥巻線部(104)設けられることにより、同一の極相群において、同一相巻線の異なるスロット内のワイヤ電流を同期させ、電流は同時に流入または流出することができることを特徴とする平角線連続波巻き千鳥巻線。
【請求項2】
前記千鳥巻線部(104)は、毎極毎相に分布するスロット数qに応じて、U、V、Wの3相巻線からなる波巻線のうち、U相線では、U線のピッチyがy=q×m+(q-1)に設定され、
式中、yはピッチを示し、
qは毎極毎相に分布するスロット数を示し、
mは相数を示し、
Ua線のピッチyがy=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定され、
V相線では、V線のピッチy′がy′=q×m+(q-1)に設定され、
Va線のピッチy′がy′=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定され、
W相線では、W線のピッチy′′がy′′=q×m+(q-1)に設定され、
Wa線のピッチy′がy′′=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定されることを特徴とする請求項に記載の平角線連続波巻き千鳥巻線。
【請求項3】
請求項1に記載の平角線連続波巻き千鳥巻線を有する固定子であって、前記固定子は固定子鉄心(105)を備え、前記固定子鉄心(105)は、ヨーク(501)と、歯部(502)とを備え、固定子鉄心(105)の円周方向にスロット(503)が設けられ、スロット(503)内にスロット絶縁紙が設けられ、前記スロット絶縁紙内にワイヤ巻線が設けられる固定子において、前記ワイヤ巻線は平角線連続波巻き千鳥巻線として設けられ、前記平角線連続波巻き千鳥巻線は、引込み線側のワイヤ部(101)と、引出し線側のワイヤ部(102)と、引込み線側のワイヤ部(101)と引出し線側のワイヤ部(102)との間にS字状に巻かれた波線とからなり、S字状の波線(103)は、固定子スロット(503)内に配置するための有効エッジ部(301)と、スロット(503)両側の外に位置する直線部(302)と、隣接する直線部(302)を接続する端部(303)とを備え、S字状の波線(103)には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部(104)が設けられることにより、同一の極相群において、同一相巻線の異なるスロット内のワイヤ電流を同期させ、電流は同時に流入または流出することができることを特徴とする固定子。
【請求項4】
前記千鳥巻線部(104)は、毎極毎相に分布するスロット数qに応じて、U、V、Wの3相巻線からなる波巻線のうち、U相線では、U線のピッチyがy=q×m+(q-1)に設定され、
式中、yはピッチを示し、
qは毎極毎相に分布するスロット数を示し、
mは相数を示し、
Ua線のピッチyがy=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定され、
V相線では、V線のピッチy′がy′=q×m+(q-1)に設定され、
Va線のピッチy′がy′=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定され、
W相線では、V線のピッチy′′がy′′=q×m+(q-1)に設定され、
Wa線のピッチy′がy′′=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定されることを特徴とする請求項に記載の固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はモータ製造の技術分野に関し、特に電動機及び発電機を含む交流モータに関し、具体的には、平角線連続波巻き千鳥巻線及び平角線連続波巻き千鳥巻線を有する固定子に関する。
【背景技術】
【0002】
回転モータにとっては、回転モータの性能を向上させるために、スロット内の固定子の空間係数を大きくし、占積率を向上させる必要があり、従って、固定子巻線を形成するための材料として、断面が矩形の平角ワイヤを使用することは、実行可能で効果的な方法である。
【0003】
出願日が1998年3月26日であり、出願番号が981078494である中国特許には自動車用交流発電機が開示されており、前記多相の固定子巻線は複数の電気導体を備え、前記複数の電気導体は少なくとも1対を構成し、前記スロットに挿入され、それにより各スロットの深さ方向に配列されている1つの内層及び1つの外層を構成し、且つ各スロット内の前記電気導体は互いに絶縁され、前記複数の電気導体は前記スロットの外部に部分的に設けられ、それにより前記固定子鉄心の1つの端面から延び、所定の接続モードを有するコイル端部を形成し、該モードに基づき、異なるスロット内に設けられて異なる層とする前記電気導体のうちの2つは直列接続して、前記固定子鉄心の端面に、主に前記接続モードを繰り返すコイルエンド群を形成する。以上のように配置すると、各電気導体を1つの方向に延びる簡略化形状にすることができる。従って、電気導体の製造過程は簡略化される。また、前処理した電気導体をスロットの径方向の外周側からスロットに押し込むことができ、軸方向に電気導体を挿入するという取り付け方法に比べて長所を有し、従って、製造過程は簡略化され、ギャップファクターはさらに向上する。
【0004】
上記固定子巻線はU字状のピースを介して直列接続されるため、各U字状のピースを溶接する必要がある。溶接部に故障があると、製品の品質に影響を与える。モータ固定子の安定性及び信頼性を向上させるために、溶接部を必要としない平角ワイヤ波巻きプロセスを用いて、ワイヤコイルを配置する必要がある。従って、出願人は出願日が2017年11月27日であり、出願番号が2017112001418である中国特許に、波巻きコイル固定子鉄心の製造方法を開示している。該方法は、絶縁紙挿入工程、波形コイル巻き工程、コアへの波形コイル埋め込み工程、固定子鉄心へのコアコイル押し込み工程、固定子鉄心取り外し工程、波形コイル固定工程を含む。該方法では、固定子ワイヤをS字状の波線に巻き、鉄心のスロット数及び巻かれた層数に基づいて、巻かれた波形の数及び長さを確定し、S字状の波形コイルを巻くことによって、固定子の両端のワイヤコイルに溶接部をなくし、製品の生産効率を向上させ、製品の品質を向上させ、また、固定子鉄心において、スロット内のワイヤが層数に制限されず、応用範囲が広い。
【0005】
しかしながら、上記巻かれたS字状の波形コイルでは、図1に示すように、巻線するとき、各相線のうち各線のS字状の波線の有効エッジ部のピッチは同じであり、各相線のうち各線のS字状の波線の有効エッジ部は固定子スロット内に順に配置され、上記モータ固定子について、毎極毎相に分布するスロット数は制御する必要があるコントローラの数と同じであり、毎極毎相に3スロットが分布すると、シリコン整流交流発電機であれば、3つの整流ブリッジで制御する必要があり、電動機であれば、3つのコントローラで制御する必要があり、毎極毎相に4スロットが分布すると、シリコン整流交流発電機であれば、4つの整流ブリッジで制御する必要があり、電動機であれば、4つのコントローラで制御する必要があり、このように、モータの回路設計が複雑であり、製造コストが高く、故障が発生しやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、従来技術において波巻きコイル巻線を複数のコントローラで制御する必要があるという技術課題を克服し、異なるスロット数のモータに対して、いずれも単一の三相制御を実現する平角線連続波巻き千鳥巻線を提供するとともに、平角線連続波巻き千鳥巻線を有する固定子をさらに提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記技術課題を解決するために、本発明は平角線連続波巻き千鳥巻線を提供し、前記平角線連続波巻き千鳥巻線は、引込み線側のワイヤ部と、引出し線側のワイヤ部と、引込み線側のワイヤ部と引出し線側のワイヤ部との間にS字状に巻かれた波線とからなり、S字状の波線は、固定子スロット内に配置するための有効エッジ部と、スロット両側の外に位置する直線部と、隣接する直線部を接続する端部とを備え、S字状の波線には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部が設けられる。
【0008】
上記平角線連続波巻き千鳥巻線において、前記千鳥巻線部は波線全体の中間位置に設けられ、毎極毎相に分布するスロット数qに応じて、U、V、Wの3相巻線からなる波巻線のうち、U相線では、U線のピッチyがy=q×m+(q-1)に設定され、
式中、yはピッチを示し、
qは毎極毎相に分布するスロット数を示し、
mは相数を示し、
Ua線のピッチyがy=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定される。
【0009】
V相線では、V線のピッチy′がy′=q×m+(q-1)に設定され、
Va線のピッチy′がy′=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定される。
【0010】
W相線では、W線のピッチy′′がy′′=q×m+(q-1)に設定され、
Wa線のピッチy′がy′′=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定される。
【0011】
別の実施形態としては、上記平角線連続波巻き千鳥巻線において、前記s字状の波線は、1つの波巻線おきの同方向波巻線に、千鳥巻線部として設けられ、該千鳥巻線部は、毎極毎相に分布するスロット数qに応じて、U、W、Vの3相巻線からなる巻線のうち、U相線では、U線のピッチyがy=q×m+(q-1)に設定され、
式中、yはピッチを示し、
qは毎極毎相に分布するスロット数を示し、
mは相数を示し、
Ua線のピッチyがy=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定される。
【0012】
V相線では、V線のピッチy′がy′=q×m+(q-1)に設定され、
Va線のピッチy′がy′=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定される。
【0013】
W相線では、W線のピッチy′′がy′′=q×m+(q-1)に設定され、
Wa線のピッチy′がy′′=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定される。
【0014】
本発明は、請求項1に記載の平角線連続波巻き千鳥巻線を有する固定子をさらに開示し、前記固定子は固定子鉄心を備え、固定子鉄心は、ヨークと、歯部とを備え、固定子鉄心の円周方向にスロットが設けられ、スロット内にスロット絶縁紙が設けられ、前記スロット絶縁紙内にワイヤ巻線が設けられ、ワイヤ巻線は平角線連続波巻き千鳥巻線として設けられ、平角線連続波巻き千鳥巻線は、引込み線側のワイヤ部と、引出し線側のワイヤ部と、引込み線側のワイヤ部と引出し線側のワイヤ部との間にS字状に巻かれた波線とからなり、S字状の波線は、固定子スロット内に配置するための有効エッジ部と、スロット両側の外に位置する直線部と、隣接する直線部を接続する端部とを備え、S字状の波線には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部が設けられる。
【0015】
上記固定子において、前記S字状の波線では、千鳥巻線部はS字状の波線全体の中間位置に設けられ、毎極毎相に分布するスロット数qに応じて、U、V、Wの3相巻線からなる波巻線のうち、U相線では、U線のピッチyがy=q×m+(q-1)に設定され、
式中、yはピッチを示し、
qは毎極毎相に分布するスロット数を示し、
mは相数を示し、
Ua線のピッチyがy=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定される。
【0016】
V相線では、V線のピッチy′がy′=q×m+(q-1)に設定され、
Va線のピッチy′がy′=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定される。
【0017】
W相線では、W線のピッチy′′がy′′=q×m+(q-1)に設定され、
Wa線のピッチy′がy′′=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定される。
【0018】
別の実施形態としては、上記固定子において、毎極毎相に分布するスロット数qに応じて、U、V、Wの3相からなる、1つの波巻線おきの同方向波巻線に、千鳥巻線部が設けられ、該千鳥巻線部は、U、V、Wの3相巻線からなる巻線のうち、U相線では、U線のピッチyがy=q×m+(q-1)に設定され、
式中、yはピッチを示し、
qは毎極毎相に分布するスロット数を示し、
mは相数を示し、
Ua線のピッチyがy=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定される。
【0019】
V相線では、V線のピッチy′がy′=q×m+(q-1)に設定され、
Va線のピッチy′がy′=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定される。
【0020】
W相線では、W線のピッチy′′がy′′=q×m+(q-1)に設定され、
Wa線のピッチy′がy′′=q×m-1に設定され、
aが2~7に設定される。
【発明の効果】
【0021】
従来技術に比べて、本発明の有益な効果は以下のとおりである。1、毎極毎相スロット数が異なる電動機または発電機に対して、いずれも単一の三相制御を実現でき、このようにして、モータの回路を簡略化し、製造コストを低減させることができる。2、モータのノイズを低減させ、製品の品質を向上させることができる。3、モータの2次高調波を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1図1は従来技術の平角線連続波巻き巻線の展開図である。
図2図2は従来技術のシリコン整流交流発電機の二重三相星形接続図及びシリコン整流交流発電機の二重三相三角形接続図である。
図3図3は従来技術の電動機の二重三相星形接続図及び電動機の二重三相三角形接続図である。
図4図4は本発明に係る平角線連続波巻き千鳥巻線の実施例1の巻線の展開図である。
図5図5図4のA部の拡大図である。
図6図6は本発明の固定子巻線の部分模式図である。
図7図7は実施例1の電動機の単一三相星形接続図及び電動機の単一三相三角形接続図である。
図8図8は実施例1のシリコン整流交流発電機の単一三相星形接続図及びシリコン整流交流発電機の単一三相三角形接続図である。
図9図9は本発明に係る平角線連続波巻き千鳥巻線の実施例2の巻線の展開図である。
図10図10は本発明に係る平角線連続波巻き千鳥巻線の実施例3の巻線の展開図である。
図11図11図10のB部の拡大図である。
図12図12は本発明に係る平角線連続波巻き千鳥巻線の実施例4の巻線の展開図である。
図13図13は本発明に係る平角線連続波巻き千鳥巻線の実施例5の巻線の展開図である。
図14図14図13のC部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下では、図面を参照しながら本発明をさらに説明する。
【0024】
巻線は複数のコイルまたはコイルグループによって構成される一相または電磁回路全体の総称である。固定子巻線とは、固定子に取り付けられる巻線を指し、即ち、固定子に巻かれた平角ワイヤである。固定子巻線は、モータがエネルギー変換を達成するための重要な部材であり、固定子巻線の技術状態がモータの性能につながるため、モータの「心臓部」とも呼ばれる。高効率モータは、一般的に平角線波巻線を利用し、波巻線とは、図1に示すように、いかなる2つの直列接続コイルが巻き方向に沿って波のようにすることであり、平角線波巻線は、コイルグループの間が途切れることなく連続して接続され、溶接方式で接続する必要がないという利点を有し、図1の実線は上層導体を示し、破線は下層導体を示す。
【0025】
三相モータについては、スロット数及び極数が異なるモータの毎極毎相に分布するスロット数は異なる。毎極毎相に分布するスロット数は、1スロット、2スロット、3スロット、4スロット、5スロット、6スロット、7スロットを含む。三相巻線の構成規則としては、各相巻線のスロット数は等しくなければならず、且つ固定子に均一に分布し、三相巻線の引出し線の位置は電気角で120度ずれるべきであり、三相巻線は、一般的に60度の相帯分布を用い、例えば、三相モータの毎極毎相に2スロットが分布する場合、モータの各スロットの電気角の差は30度になる。毎極毎相に3スロットが分布する場合、モータの各スロットの電気角の差は20度になる。毎極毎相に4スロットが分布する場合、モータの各スロットの電気角の差は15度になる。毎極毎相に5スロットが分布する場合、モータの各スロットの電気角の差は12度になる。毎極毎相に6スロットが分布する場合、モータの各スロットの電気角の差は10度にある。
【0026】
スロット数及び極数が異なるモータの各スロット間には1つの電気角の差があるため、同一相線の異なるスロット内に電流は同時に流入または同時に流出できず、従って、図2図3に示すように、毎極毎相に3スロットが分布すると、シリコン整流交流発電機であれば、3つの整流ブリッジで制御する必要があり、電動機であれば、3つのコントローラで制御する必要がある。毎極毎相に4スロットが分布すると、シリコン整流交流発電機であれば、4つの整流ブリッジで制御する必要があり、電動機であれば、4つのコントローラで制御する必要があり、このように、モータ制御システムが複雑であり、製造コストが高い。
【0027】
本発明は波巻きコイルのピッチを変更することによって、同一相線の異なるスロット内線の電気角の差を変更することができ、同一相線の異なるスロット内の巻線に、電流は同期に流入または流出でき、このように、モータの単一の三相制御を実現することができる。
【0028】
実施例1
毎極毎相に2スロットが設けられるモータを例として、図4図5に示される平角線連続波巻き千鳥巻線は、引込み線側のワイヤ部101と、引出し線側のワイヤ部102と、引込み線側のワイヤ部101と引出し線側のワイヤ部102との間にS字状に巻かれたS字状の波線103とからなり、S字状の波線103は、固定子スロット503内に配置するための有効エッジ部301と、スロット503両側の外に位置する直線部302と、隣接する直線部302を接続する端部303とを備え、S字状の波線103には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部104が設けられ、該千鳥巻線部104は波線全体の中間位置に設けられ、毎極毎相に分布するスロット数qが2であることに応じて、U、V、Wの3相巻線からなる、波線全体の中間位置にあるS字状の波線103の波巻線のうち、U相線では、U線のピッチyは、y=q×m+(q-1)=2×3+(2-1)=7であり、U線のピッチyは、y=q×m-l=2×3-1=5であり、V相線では、V線のピッチy′は、y′=q×m+(q-1)=2×3+(2-1)=7であり、V線のピッチy′は、y′=q×m-l=2×3-l=5であり、W相線では、W線のピッチy′′は、y′′=q×m+(q-1)=2×3+(2-1)=7であり、W線のピッチy′は、y′′=q×m-l=2×3-l=5である。式中、yはピッチを示し、qは毎極毎相に分布するスロット数を示し、mは相数を示し、以下の記述は同じである。
【0029】
図4上の第1グループのS字状の波線を例として、即ち、波線全体の中間位置にあるS字状の波線103の波巻線のうち、U相線では、Uは第1スロットから位置する相線の最後のスロットに変更し、即ち、第2スロットになり、Uは前に向かって1スロット増加し、第1スロットに変更し、このように、該巻線のS字状の波線103の千鳥巻線部104では、Uのピッチは元の6から7に変更し、Uのピッチは元の6から5に変更する。
【0030】
W相線では、Wは第q+1スロット、即ち第3スロットから位置するW相線の最後のスロットに変更し、q+l+(q-1)であり、即ち第4スロットになり、W相線は前に向かって1スロット増加し、Wはq+1スロット、即ち第3スロットに変更する。このように、該セクションのS字状の波線103の千鳥巻線部104では、Wのピッチは元の6から7に変更し、Wのピッチは元の6から5に変更する。
【0031】
V相線では、Vは第2q+lスロット、即ち第5スロットから位置する相線の最後のスロットに変更し、2q+l+(q-l)であり、即ち第6スロットになり、V相線は前に向かって1スロット増加し、Vは2q+lスロット、即ち第5スロットに変更し、このように、該セクションのS字状の波線103の千鳥巻線部104では、Vのピッチは元の6から7に変更し、Vのピッチは元の6から5に変更する。
【0032】
図4下に示される第2グループのS字状の波線は、巻き方法が同じである。
【0033】
上記方法は、同様に毎極毎相に3スロット、毎極毎相に4スロット、毎極毎相に5スロット、毎極毎相に6スロット、毎極毎相に7スロットがある等の巻線に適用できる。
【0034】
図4図5図6に示すように、36スロットのモータ固定子を例として、固定子は固定子鉄心105を備え、固定子鉄心105は、ヨーク501と、歯部502とを備え、固定子鉄心105の円周方向にスロット503が設けられ、スロット503内にスロット絶縁紙が設けられ、スロット絶縁紙内にワイヤ巻線が設けられ、ワイヤ巻線は平角線連続波巻き千鳥巻線として設けられ、平角線連続波巻き千鳥巻線は、引込み線側のワイヤ部101と、引出し線側のワイヤ部102と、引込み線側のワイヤ部101と引出し線側のワイヤ部102との間にS字状に巻かれた波線とからなり、S字状の波線は、固定子スロット503内に配置するための有効エッジ部301と、スロット503両側の外に位置する直線部302と、隣接する直線部302を接続する端部303とを備え、S字状の波線103には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部104が設けられる。S字状の波線103を千鳥状に配列することで、巻線を固定子に配置した後、同一の極相群において、同一相巻線の異なるスロット内のワイヤ電流を同期させることができる。このように、電流は同時に流入または流出することができ、従って、図7図8に示すように、電動機では、単一のコントローラだけで制御すればよく、シリコン整流交流発電機では、単一の整流ブリッジだけで制御すればよい。
【0035】
実施例2
毎極毎相に2スロットが設けられるモータを例として、図9に示される平角線連続波巻き千鳥巻線は、その基本的な構造が実施例1と同じであり、S字状の波線103には、千鳥巻線部104が設けられるが、千鳥巻線部104については、毎極毎相に分布するスロット数qに応じて、U、V、Wの3相からなる、1つの波巻線おきの同方向波巻線に、1つのみの千鳥巻線部104が設けられる。36スロットのモータを例として、S字状の波線103は、端部303が有効エッジ部301の上方に位置する5つの同方向波巻線、即ち、第1波巻線、第2波巻線、第3波巻線、第4波巻線及び第5波巻線を備え、第1波巻線、第3波巻線、第5波巻線をそれぞれ千鳥巻線部として設けられ、即ち、第1波巻線を第1千鳥巻線部として設けられ、第3波巻線を第2千鳥巻線部として設けられ、第5波巻線を第3千鳥巻線部として設けられ、第1千鳥巻線部、第2千鳥巻線部、第3千鳥巻線部の巻線方式は実施例1と同じであり、U相線では、U線のピッチyは、y=q×m+(q-1)=2×3+(2-1)=7であり、U線のピッチyは、y=q×m-l=2×3-1=5であり、V相線では、V線のピッチy′は、y′=q×m+(q-1)=2×3+(2-1)=7であり、V線のピッチy′は、y′=q×m-l=2×3-l=5であり、W相線では、W線のピッチy′′は、y′′=q×m+(q-1)=2×3+(2-1)=7であり、W線のピッチy′は、y′′=q×m-l=2×3-1=5であり、第2波巻線、第4波巻線での巻線方式は、従来技術と同じであり、各相線の各ワイヤでは、そのピッチはいずれも6である。
【0036】
36スロットのモータ固定子を例として、1つの波巻線おきの同方向波巻線に1つのみの千鳥巻線部104が設けられる巻線方式によって、巻線を固定子に配置した後、同一の極相群において、同一相巻線の異なるスロット内のワイヤ電流を同期させることができ、このように、電流は同時に流入または流出することができ、従って、電動機では、単一のコントローラだけで制御すればよく、シリコン整流交流発電機では、単一の整流ブリッジだけで制御すればよい。このようにして、モータの回路を簡略化し、製造コストを低減させることができ、モータの2次高調波を低減させることができ、モータのノイズを低減させ、製品の品質を向上させることができる。
【0037】
実施例3
毎極毎相に3スロットが設けられるモータを例として、図10図11に示される平角線連続波巻き千鳥巻線は、その他の構造が実施例1と同じであり、S字状の波線103には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部104が設けられ、該千鳥巻線部104は波線全体の中間位置に設けられ、毎極毎相に分布するスロット数qが3であることに応じて、U、V、Wの3相巻線からなる、波線全体の中間位置にあるS字状の波線103の波巻線のうち、U相線では、U線のピッチyは、y=q×m+(q-1)=3×3+(3-1)=11であり、U線のピッチyは、y=q×m-l=3×3-l=8であり、U線のピッチyは、y=q×m-l=3×3-1=8であり、V相線では、V線のピッチy′は、y′=q×m+(q-1)=3×3+(3-1)=11であり、V線のピッチy′は、y′=q×m-l=3×3-l=8であり、W相線では、W線のピッチy′′は、y′′=q×m+(q-1)=3×3+(3-1)=11であり、W線のピッチy′は、y′′=q×m-l=3×3-l=8である。その他の巻線については、各相線の各ワイヤ間のピッチはいずれも9である。
【0038】
図10上の第1グループのS字状の波線を例として、波線全体の中間位置にあるS字状の波線103の千鳥巻線部104のうち、U相線では、Uは第1スロットから位置する相線の最後のスロットに変更し、即ち、第3スロットになり、Uは前に向かって1スロット増加し、第1スロットに変更し、Uは前に向かって1スロット増加し、第2スロットに変更し、このように、該巻線のS字状の波線103では、Uのピッチは元の9から11に変更し、Uのピッチは元の9から8に変更し、Uのピッチは元の9から8に変更する。
【0039】
W相線では、Wは第q+1スロット、即ち第4スロットから位置するW相線の最後のスロットに変更し、q+l+(q-1)であり、即ち第6スロットになり、W相線は前に向かって1スロット増加し、Wはq+1スロット、即ち第4スロットに変更し、Wはq+2スロット、即ち第5スロットに変更し、このように、該巻線のS字状の波線103では、Wのピッチは元の9から11に変更し、Wのピッチは元の9から8に変更し、Wのピッチは元の9から8に変更する。
【0040】
V相線では、Vは第2q+lスロット、即ち第7スロットから位置する相線の最後のスロットに変更し、2q+l+(q-l)であり、即ち第9スロットになり、V相線は前に向かって1スロット増加し、Vは2q+lスロット、即ち第7スロットに変更し、V相線は前に向かって1スロット増加し、Vは2q+lスロット、即ち第8スロットに変更し、このように、該巻線のS字状の波線103では、Vのピッチは元の9から11に変更し、Vのピッチは元の9から8に変更し、Vのピッチは元の9から8に変更する。
【0041】
図10下の第2グループのS字状の波線の巻線方法は同じである。
【0042】
72スロットのモータ固定子を例として、固定子構造は実施例1と同じであり、S字状の波線103には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部104が設けられる。千鳥巻線部104を千鳥状に配列することで、巻線を固定子に配置した後、同一の極相群において、同一相巻線の異なるスロット内のワイヤ電流を同期させることができ、このように、電流は同時に流入または流出することができ、従って、電動機では、単一のコントローラだけで制御すればよく、シリコン整流交流発電機では、単一の整流ブリッジだけで制御すればよく、同様に単一の三相制御の目的を達成することができる。
【0043】
実施例4
毎極毎相に3スロットが設けられるモータを例として、図12に示される平角線連続波巻き千鳥巻線は、その基本的な構造が実施例1と同じであり、S字状の波線103には、千鳥巻線部104が設けられるが、千鳥巻線部104については、毎極毎相に分布するスロット数qに応じて、U、V、Wの3相からなる、1つの波巻線おきの同方向波巻線に、1つのみの千鳥巻線部104が設けられる。72スロットのモータを例として、S字状の波線103は、端部303が有効エッジ部301の上方に位置する7つの同方向波巻線、即ち、第1波巻線、第2波巻線、第3波巻線、第4波巻線、第5波巻線、第6波巻線及び第7波巻線を備え、第1波巻線、第3波巻線、第5波巻線及び第7波巻線をそれぞれ千鳥巻線部として設けられ、即ち、第1波巻線を第1千鳥巻線部として設けられ、第3波巻線を第2千鳥巻線部として設けられ、第5波巻線を第3千鳥巻線部として設けられ、第7波巻線を第4千鳥巻線部として設けられ、第1千鳥巻線部、第2千鳥巻線部、第3千鳥巻線部及び第4千鳥巻線部の巻線方式は実施例1と同じであり、即ち、U相線では、U線のピッチyは、y=q×m+(q-1)=3×3+(3-1)=11であり、U線のピッチyは、y=q×m-l=3×3-l=8であり、U線のピッチyは、y=q×m-l=3×3-l=8であり、V相線では、V線のピッチy′は、y′=q×m+(q-1)=3×3+(3-1)=11であり、V線のピッチy′は、y′=q×m-l=3×3-l=8であり、W線のピッチy′は、y′=q×m-l=3×3-l=8であり、W相線では、W線のピッチy′′は、y′′=q×m+(q-1)=3×3+(3-1)=11であり、W線のピッチy′′は、y′′=q×m-l=3×3-1=8であり、V線のピッチy′′は、y′′=q×m-l=3×3-1=8であり、第2波巻線、第4波巻線及び第6波巻線での巻線方式は、従来技術と同じであり、各相線の各ワイヤでは、そのピッチはいずれも9である。
【0044】
72スロットのモータ固定子を例として、1つの波巻線おきの同方向波巻線に1つのみの千鳥巻線部104が設けられる巻線方式によって、巻線を固定子に配置した後、同一の極相群において、同一相巻線の異なるスロット内のワイヤ電流を同期させることができる。このように、電流は同時に流入または流出することができ、従って、電動機では、単一のコントローラだけで制御すればよく、シリコン整流交流発電機では、単一の整流ブリッジだけで制御すればよい。このようにして、モータの回路を簡略化し、製造コストを低減させることができ、モータの2次高調波を低減させることができ、モータのノイズを低減させ、製品の品質を向上させることができる。
【0045】
実施例5
毎極毎相に4スロットが設けられるモータを例として、図13図14に示される平角線連続波巻き千鳥巻線は、その基本的な構造が実施例1と同じであり、S字状の波線103には、千鳥巻線部104が設けられるが、千鳥巻線部104については、毎極毎相に分布するスロット数qに応じて、U、V、Wの3相からなる、1つの波巻線おきの同方向波巻線に、1つのみの千鳥巻線部104が設けられる。96スロットのモータを例として、S字状の波線103は、端部303が有効エッジ部301の上方に位置する3つの同方向波巻線、即ち、第1波巻線、第2波巻線及び第3波巻線を備え、第1波巻線及び第3波巻線をそれぞれ千鳥巻線部として設けられ、即ち、第1波巻線を第1千鳥巻線部として設けられ、第3波巻線を第2千鳥巻線部として設けられ、第1千鳥巻線部、第2千鳥巻線部の巻線方式は実施例1と同じであり、U相線では、U線のピッチyは、y=q×m+(q-1)=4×3+(4-1)=15であり、U線のピッチyは、y=q×m-l=4×3-1=11であり、U線のピッチyは、y=q×m-l=4×3-1=11であり、U線のピッチyは、y=q×m-l=4×3-1=11であり、V相線では、V線のピッチy′は、y′=q×m+(q-1)=4×3+(4-1)=15であり、V線のピッチy′は、y′=q×m-l=4×3-l=llであり、V線のピッチy′は、y′=q×m-l=4×3-l=llであり、W線のピッチy′は、y′=q×m-l=4×3-l=llであり、W相線では、W線のピッチy′′は、y′′=q×m+(q-1)=4×3+(4-1)=15であり、W線のピッチy′′は、y′′=q×m-l=4×3-l=llであり、W線のピッチy′′は、y′′=q×m-l=4×3-l=llであり、第2波巻線の巻線方式は、従来技術と同じであり、各相線の各ワイヤでは、そのピッチはいずれも12である。
【0046】
96スロットのモータ固定子を例として、1つの波巻線おきの同方向波巻線に1つのみの千鳥巻線部104が設けられる巻線方式によって、巻線を固定子に配置した後、同一の極相において、同一相巻線の異なるスロット内のワイヤ電流を同期させることができる。このように、電流は同時に流入または流出することができ、従って、電動機では、単一のコントローラだけで制御すればよく、シリコン整流交流発電機では、単一の整流ブリッジだけで制御すればよい。このようにして、モータの回路を簡略化し、製造コストを低減させることができ、モータの2次高調波を低減させることができ、モータのノイズを低減させ、製品の品質を向上させることができる。
【0047】
上記巻線方法は、同様に三相モータの毎極毎相に5スロットが分布し、毎極毎相に6スロットが分布し、毎極毎相に7スロットが分布する発電機及び電動機の巻線に適用できる。
【0048】
以上では、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、当業者であれば、本発明から逸脱せずにいくつかの変形や改良を行うことができ、それらの変形や改良は本発明の保護範囲に属すると見なされるべきである。
【符号の説明】
【0049】
101-引込み線側のワイヤ部、102-引出し線側のワイヤ部、103-S字状の波線、301-有効エッジ部、302-直線部、303-端部、104-千鳥巻線部、105-固定子鉄心、501-ヨーク、502-歯部、503-スロット。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14