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JP2017184475A - Motor device and manufacturing method for motor device - Google Patents

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JP2017184475A JP2016069053A JP2016069053A JP2017184475A JP 2017184475 A JP2017184475 A JP 2017184475A JP 2016069053 A JP2016069053 A JP 2016069053A JP 2016069053 A JP2016069053 A JP 2016069053A JP 2017184475 A JP2017184475 A JP 2017184475A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor device improved in workability in fitting stator wiring to a stator iron core, while employing a configuration in which a coil end of a coil composing the stator wiring extends from a groove-opening-side position of a certain slot of a stator iron core to a groove-bottom-side position of another slot.SOLUTION: A motor device (a three-phase rotary electric machine 1) comprises: a stator 2 having a stator iron core 4 with a plurality of slots S1 to S48, and stator wiring 5 to which a plurality of coils 53U, 53V, 53W, 54U, 54V, 54W are connected; and a movable element (rotor 3) with magnetic pole pairs (34N, 34S). Each of the coils 53U, 53V, 53W, 54U, 54V, 54W has a pair of coil sides and a pair of coil ends. At least coil pitches or the numbers of winds are different in type. The coil ends are arranged so as to extend from a groove-mouth-side position 44 of one of a pair of slots to the groove-bottom-side position 45 of the other of the pair of the slot.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、固定子鉄芯および固定子巻線を有する固定子と、磁極対を有する可動子とを備えたモータ装置、ならびに、このモータ装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a motor device including a stator having a stator iron core and a stator winding, and a mover having a magnetic pole pair, and a method for manufacturing the motor device.

モータ装置に関する技術例として、特許文献1、2が開示されている。特許文献1のブラシレスDCモータは、ステータ(固定子)のスロット内に、複数段巻きに構成したステータ巻線を施したことを特徴としている。これによれば、エンドコイルの高さを低減して小型化を図れる、とされている。また、特許文献2は、ステータコア(固定子鉄芯)の端面からみたときコイル同士が螺旋状に重なった形態をなすステータを開示しており、螺旋状に重なったコイル同士のループが半径方向に2層以上に積層されている。これによれば、コイルをスロットへ挿入する作業を機械で行える、とされている。   Patent Documents 1 and 2 are disclosed as technical examples related to the motor device. The brushless DC motor of Patent Document 1 is characterized in that a stator winding constituted by a plurality of stages is provided in a slot of a stator (stator). According to this, the height of the end coil can be reduced to reduce the size. Patent Document 2 discloses a stator in which coils are spirally overlapped when viewed from the end face of a stator core (stator iron core), and the loops of the spirally overlapped coils are in the radial direction. Two or more layers are stacked. According to this, it is said that the operation | work which inserts a coil in a slot can be performed with a machine.

特許文献1、2の技術例において、スロットの外部に位置するコイルエンドは、螺旋状に渡っている。換言すると、コイルエンドが或るスロットの溝口部側位置から別のスロットの溝底部側位置に渡る構成とされている。また、コイルエンドがスロットの溝口部側位置同士や、溝底部側位置同士を同心円孤状に渡る構成も知られている。コイルエンドが螺旋状に渡る構成では、同心円孤状に渡る構成と比較して、複数のコイルの形状および配置位置が均等化される。これにより、騒音および振動の低減や、効率向上などの面で優れた性能が実現される。   In the technical examples of Patent Documents 1 and 2, the coil end located outside the slot extends spirally. In other words, the coil end extends from the position on the groove opening side of a certain slot to the position on the groove bottom side of another slot. In addition, a configuration is also known in which the coil ends cross concentrically between positions on the groove opening side of the slot and positions on the groove bottom side. In the configuration in which the coil ends are spirally formed, the shapes and the arrangement positions of the plurality of coils are equalized as compared with the configuration in which the coil ends are concentric. This achieves excellent performance in terms of noise and vibration reduction and efficiency improvement.

特開平10−28346号公報JP-A-10-28346 特開2008−271720号公報JP 2008-271720 A

ところで、特許文献1、2の技術例において、固定子巻線を構成する複数のコイルを固定子鉄芯のスロットに組み込む作業に手間がかかり、製造コストがアップする。詳述すると、コイルエンドが同心円孤状に渡る構成では、スロットの溝底部側位置のコイルから溝口部側位置のコイルへと順番に組み込んでゆけばよい。一方、コイルエンドが螺旋状に渡る構成では、複数のコイルを周方向に順番に組み込んでゆくと、始めに組み込んだコイルが邪魔になって終わりのコイルが組み込めない。このため、例えば、まず全部のコイルの一方のコイルエンドのみを溝底部側位置に組み込み、次に他方のコイルエンドを溝口部側位置に組み込むことになる。したがって、2度手間となり組み込み作業工数が増加する。   By the way, in the technical examples of Patent Documents 1 and 2, it takes time and labor to install a plurality of coils constituting the stator windings in the slots of the stator iron core, thereby increasing the manufacturing cost. More specifically, in a configuration in which the coil ends are concentrically isolated, the coils may be sequentially assembled from the coil at the groove bottom side position of the slot to the coil at the groove opening side position. On the other hand, in the configuration in which the coil ends are spirally formed, when a plurality of coils are sequentially assembled in the circumferential direction, the coil incorporated at the beginning becomes an obstacle and the coil at the end cannot be incorporated. For this reason, for example, only one coil end of all the coils is first incorporated in the groove bottom side position, and then the other coil end is incorporated in the groove opening side position. Therefore, it takes two times and the number of assembling work increases.

また、コイルエンドが螺旋状に渡る構成を採用する場合に、固定子巻線を構成するコイルの種類や配置位置などに様々なバリエーションがある。したがって、製造コストの低廉化やコイルエンドのコンパクト化、性能向上などに適した固定子巻線のコイル構成を採用することが好ましい。加えて、製造コストの検討では、固定子鉄芯および固定子巻線の材料費だけでなく、コイルの組み込み作業工数や、異相のコイル間に挿入する相間絶縁紙の所要箇所数なども含めて考える必要がある。   In addition, when adopting a configuration in which the coil end extends in a spiral shape, there are various variations in the types and arrangement positions of the coils constituting the stator winding. Therefore, it is preferable to adopt a coil configuration of the stator winding suitable for reducing the manufacturing cost, making the coil end compact, improving the performance, and the like. In addition, when considering manufacturing costs, not only the material costs for the stator core and stator windings, but also the number of man-hours for assembling coils and the required number of interphase insulating papers to be inserted between coils of different phases are included. I need to think about it.

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、固定子巻線を構成するコイルのコイルエンドが固定子鉄芯の或るスロットの溝口部側位置から別のスロットの溝底部側位置に渡る構成を採用しつつ、固定子巻線を固定子鉄芯に組み込む作業の作業性を向上したモータ装置、およびこのモータ装置の製造方法を提供することを解決すべき課題とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the background art, and the coil end of the coil constituting the stator winding is moved from the groove opening side position of a certain slot of the stator iron core to the groove of another slot. An object to be solved is to provide a motor device that improves the workability of the work of incorporating the stator winding into the stator core while adopting the configuration extending over the bottom side position, and a method of manufacturing the motor device. .

上記課題を解決する本発明の請求項1に係るモータ装置は、溝形状であって溝口部および溝底部をそれぞれ有する複数のスロットをもつ固定子鉄芯、ならびに、前記複数のスロットにそれぞれ巻装された複数のコイルが接続された固定子巻線を有する固定子と、N磁極およびS磁極からなる磁極対を有し、前記固定子に対して回転可能または移動可能に支承された可動子と、を備えたモータ装置であって、前記複数のコイルは、前記複数のスロットのうちの一対のスロットにそれぞれ巻装されて、前記一対のスロット内に収容される一対のコイルサイドと、前記一対のコイルサイドの端部同士を接続する一対のコイルエンドとをそれぞれ有し、かつ、前記一対のコイルサイドの間のコイルピッチおよび巻装回数の少なくとも一方が相互に異なる複数種類とされ、かつ、前記一対のコイルエンドの各々が前記一対のスロットの一方の溝口部側位置から前記一対のスロットの他方の溝底部側位置に渡るように配置された。   A motor device according to a first aspect of the present invention for solving the above-described problems is a stator iron core having a plurality of slots each having a groove shape and having a groove opening and a groove bottom, and wound around each of the plurality of slots. A stator having a stator winding to which a plurality of coils are connected, a mover having a magnetic pole pair composed of an N magnetic pole and an S magnetic pole, and supported rotatably or movable with respect to the stator; The plurality of coils are wound around a pair of slots among the plurality of slots, respectively, and a pair of coil sides received in the pair of slots, and the pair of coils. A pair of coil ends that connect the ends of the coil sides, and at least one of the coil pitch and the number of windings between the pair of coil sides is different from each other. It is a plurality of types, and each of the pair of coil end is arranged from one of the groove opening portion side position of the pair of slots so over the other groove bottom positions of the pair of slots.

請求項3に係るモータ装置は、溝形状であって溝口部および溝底部をそれぞれ有する複数のスロットをもつ固定子鉄芯、ならびに、前記複数のスロットにそれぞれ巻装された複数のコイルが接続された固定子巻線を有する固定子と、N磁極およびS磁極からなる磁極対を有し、前記固定子に対して回転可能または移動可能に支承された可動子と、を備えるモータ装置であって、前記固定子鉄芯の前記複数のスロットの個数を前記N磁極および前記S磁極の総磁極数で除算し、さらに前記固定子巻線の相数で除算して得られる毎極毎相スロット数が2以上の整数であり、前記複数のコイルは、前記複数のスロットのうちの一対のスロットにそれぞれ巻装されて、前記一対のスロット内に収容される一対のコイルサイドと、前記一対のコイルサイドの端部同士を接続する一対のコイルエンドとをそれぞれ有し、かつ、前記一対のコイルサイドの間のコイルピッチおよび巻装回数が相互に等しい1種類とされ、かつ、前記可動子の特定の回転位相または特定の移動位置において、前記N磁極および前記S磁極の一方に対向する集約構成となっており、かつ、前記一対のコイルエンドの各々が前記一対のスロットの一方の溝口部側位置から前記一対のスロットの他方の溝底部側位置に渡るように配置された。   The motor device according to claim 3 is connected to a stator core having a plurality of slots each having a groove shape and a groove opening portion and a groove bottom portion, and a plurality of coils respectively wound around the plurality of slots. A motor device comprising: a stator having a stator winding; and a mover having a magnetic pole pair consisting of an N magnetic pole and an S magnetic pole and supported rotatably or movable relative to the stator. The number of slots per phase obtained by dividing the number of the plurality of slots of the stator core by the total number of magnetic poles of the N magnetic pole and the S magnetic pole, and further dividing by the number of phases of the stator winding Is an integer greater than or equal to 2, and the plurality of coils are wound around a pair of slots among the plurality of slots, respectively, and a pair of coil sides received in the pair of slots, and the pair of coil sizes. A pair of coil ends that connect the ends of each of the coil ends, and the coil pitch between the pair of coil sides and the number of windings are equal to each other, and In a rotational phase or a specific movement position, it is an aggregated configuration facing one of the N magnetic pole and the S magnetic pole, and each of the pair of coil ends is located from one groove opening side position of the pair of slots. It arrange | positioned so that the other groove bottom side position of the said pair of slot might be crossed.

請求項5に係るモータ装置は、溝形状であって溝口部および溝底部をそれぞれ有する複数のスロットをもつ固定子鉄芯、ならびに、前記複数のスロットにそれぞれ巻装された複数のコイルが接続された固定子巻線を有する固定子と、N磁極およびS磁極からなる磁極対を有し、前記固定子に対して回転可能または移動可能に支承された可動子と、を備えるモータ装置であって、前記固定子鉄芯の前記複数のスロットの個数を前記N磁極および前記S磁極の総磁極数で除算し、さらに前記固定子巻線の相数で除算して得られる毎極毎相スロット数が整数であり、前記複数のコイルは、巻装回数が相互に等しくかつ直列接続された偶数個の分割コイルからそれぞれなり、前記偶数個の分割コイルは、前記複数のスロットのうちの一対のスロットにそれぞれ巻装されて、前記一対のスロット内に収容される一対のコイルサイドと、前記一対のコイルサイドの端部同士を接続する一対のコイルエンドとをそれぞれ有し、かつ、前記一対のコイルエンドの各々が前記一対のスロットの一方の溝口部側位置から前記一対のスロットの他方の溝底部側位置に渡るように配置され、前記偶数個の分割コイルの半数は、前記スロットの前記溝口部および前記溝底部の一方に近接して配置されるとともに、前記可動子の特定の回転位相または特定の移動位置において前記N磁極および前記S磁極の一方に対向する集約構成となっており、前記偶数個の分割コイルの残りは、前記スロットの前記溝口部および前記溝底部の他方に近接して配置されるとともに、前記偶数個の分割コイルの半数に対して電気角の180°相当分だけずれて配置され、前記可動子の特定の回転位相または特定の移動位置において前記N磁極および前記S磁極の他方に対向する集約構成となっている。   The motor device according to claim 5 is connected to a stator core having a plurality of slots each having a groove shape and a groove opening portion and a groove bottom portion, and a plurality of coils wound respectively in the plurality of slots. A motor device comprising: a stator having a stator winding; and a mover having a magnetic pole pair consisting of an N magnetic pole and an S magnetic pole and supported rotatably or movable relative to the stator. The number of slots per phase obtained by dividing the number of the plurality of slots of the stator core by the total number of magnetic poles of the N magnetic pole and the S magnetic pole, and further dividing by the number of phases of the stator winding And the plurality of coils are each composed of an even number of divided coils that are equal in number of windings and connected in series, and the even number of divided coils are a pair of slots among the plurality of slots. In A pair of coil sides that are respectively wound and housed in the pair of slots, and a pair of coil ends that connect ends of the pair of coil sides, and the pair of coil sides Each of the coil ends is arranged so as to extend from one groove opening side position of the pair of slots to the other groove bottom side position of the pair of slots, and the half of the even number of divided coils is the groove opening of the slot. Is arranged close to one of the groove portion and the groove bottom portion, and has a collective configuration facing one of the N magnetic pole and the S magnetic pole at a specific rotational phase or a specific movement position of the mover, The remainder of the even number of divided coils is disposed in proximity to the other of the groove opening and the groove bottom of the slot and has an electrical angle with respect to half of the even number of divided coils. It is arranged offset by 180 ° equivalent, has an aggregation configured to face the other of the N pole and the S pole in a particular rotational phase or specific moved position of the movable element.

請求項7に係るモータ装置は、溝形状であって溝口部および溝底部をそれぞれ有する複数のスロットをもつ固定子鉄芯、ならびに、前記複数のスロットにそれぞれ巻装された複数のコイルが接続された固定子巻線を有する固定子と、N磁極およびS磁極からなる磁極対を有し、前記固定子に対して回転可能または移動可能に支承された可動子と、を備えたモータ装置であって、前記複数のコイルは、前記複数のスロットのうちの一対のスロットにそれぞれ巻装されて、前記一対のスロット内に収容される一対のコイルサイドと、前記一対のコイルサイドの端部同士を接続する一対のコイルエンドとをそれぞれ有し、前記複数のコイルの一部は、前記一対のコイルエンドの各々が前記一対のスロットの一方の溝口部側位置から前記一対のスロットの他方の溝底部側位置に渡るように配置され、前記複数のコイルの残部は、前記一対のコイルエンドの各々が前記一対のスロットの前記溝口部側位置同士または前記溝底部側位置同士を渡るように配置された。   The motor device according to claim 7 is connected to a stator iron core having a plurality of slots each having a groove shape and a groove opening portion and a groove bottom portion, and a plurality of coils wound respectively in the plurality of slots. A stator having a stator winding and a mover having a magnetic pole pair composed of an N magnetic pole and an S magnetic pole and supported rotatably or movable relative to the stator. The plurality of coils are respectively wound around a pair of slots of the plurality of slots, and a pair of coil sides housed in the pair of slots and ends of the pair of coil sides are connected to each other. A pair of coil ends to be connected to each other, and a part of the plurality of coils is configured such that each of the pair of coil ends is connected to the pair of slots from a position on one groove opening side of the pair of slots. The remaining portions of the plurality of coils are arranged such that each of the pair of coil ends crosses the groove opening side positions or the groove bottom side positions of the pair of slots. Arranged.

請求項12に係るモータ装置の製造方法は、請求項7に記載されたモータ装置の製造方法であって、前記固定子巻線を前記固定子鉄芯に組み込む際に、前記複数のコイルの残部を組み込み始めおよび組み込み終わりとする。   A method for manufacturing a motor device according to claim 12 is the method for manufacturing a motor device according to claim 7, wherein when the stator winding is incorporated in the stator iron core, the remaining portions of the plurality of coils. Are the beginning and end of installation.

本発明の請求項1、3、5に係るモータ装置によれば、固定子巻線を構成するコイルのコイルエンドが固定子鉄芯の或るスロットの溝口部側位置から別のスロットの溝底部側位置に渡る構成を採用しており、コイルの形状および配置位置が三相で均等化される。したがって、コイルエンドが同心円孤状に渡る従来技術と比較して、騒音および振動の低減や、効率向上などの面で優れた性能が実現される。また、全部のコイルで両方のコイルサイドを一緒に組み込むことができ、組み込み済みのコイルサイドを一旦スロットの外部に出して再度組み込む2度手間は、組み込み始めの数個のコイルに限定される。したがって、組み込み作業の手間を従来技術より削減でき、固定子巻線を固定子鉄芯に組み込む作業の作業性が向上する。   According to the motor device of the first, third, and fifth aspects of the present invention, the coil end of the coil constituting the stator winding is moved from the groove opening side position of a certain slot of the stator iron core to the groove bottom of another slot. The configuration over the side position is adopted, and the shape and arrangement position of the coil are equalized in three phases. Therefore, compared with the prior art in which the coil ends are concentrically isolated, excellent performance in terms of reducing noise and vibration and improving efficiency is realized. Moreover, both coil sides can be assembled together with all the coils, and the time and effort required to reassemble the assembled coil side outside the slot and then reassemble it is limited to the first few coils. Therefore, the labor of assembling work can be reduced as compared with the prior art, and the workability of assembling the stator winding into the stator core is improved.

請求項7に係るモータ装置によれば、組み込み済みのコイルサイドを一旦スロットの外部に出して再度組み込む2度手間が不要になる。したがって、固定子巻線を固定子鉄芯に組み込む作業の作業性は、従来技術よりも格段に向上する。   According to the motor device of the seventh aspect of the present invention, it is not necessary to take the trouble of twice assembling the assembled coil side outside the slot and then reassembling it. Therefore, the workability of the work of incorporating the stator winding into the stator iron core is significantly improved as compared with the prior art.

請求項12に係るモータ装置の製造方法によれば、請求項7に係るモータ装置の発明と同様の効果が生じる。   According to the motor device manufacturing method of the twelfth aspect, the same effect as that of the motor device of the seventh aspect is produced.

第1実施形態のモータ装置である三相回転電機の全体構成を模式的に示す正面図であり、軸線の延長方向から見た電気角の360°の範囲を示している。It is a front view which shows typically the whole structure of the three-phase rotary electric machine which is a motor apparatus of 1st Embodiment, and has shown the range of 360 degrees of the electrical angle seen from the extension direction of an axis. 固定子の内周側を軸線から見た図であり、円筒面が平面化されて示されている。It is the figure which looked at the inner peripheral side of the stator from the axis line, and the cylindrical surface is shown flattened. 三相の固定子巻線の結線方法の一例を示した結線図である。It is the connection diagram which showed an example of the connection method of a three-phase stator winding. 固定子および回転子の略回転対称形状の構成の一部を平面化しつつ簡略化して表示した一例の図である。It is the figure of an example which simplified and displayed a part of structure of the substantially rotational symmetry shape of a stator and a rotor, planarizing. 第1実施形態の三相回転電機の固定子のコイル構成を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the coil structure of the stator of the three-phase rotary electric machine of 1st Embodiment. U相極対コイルを構成するU相長節巻コイルおよびU相短節巻コイルのコイルエンドの2階配置を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the 2nd floor arrangement | positioning of the coil end of the U-phase long-pitch winding coil and U-phase short-pitch winding coil which comprise a U-phase pole pair coil. 固定子巻線の組み込み作業において、始めに組み込むコイルを簡略化して示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a simplified coil to be incorporated first in the assembling work of the stator winding. 固定子巻線の組み込み作業において、最後のコイルを組み込む直前に、組み込み済みのコイルのコイルサイドを一旦スロットの外部に出した状態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a state in which the coil side of a coil that has already been incorporated is once taken out of the slot immediately before the last coil is incorporated in the assembly work of the stator winding. 固定子巻線の組み込み作業において、最後のコイルを組み込んだ直後の状態を示す図である。It is a figure which shows the state immediately after incorporating the last coil in the assembly | attachment operation | work of a stator winding | coil. 一旦スロットの外部に出すコイルサイドの数量を図8よりも低減できる代替方法を示す図である。It is a figure which shows the alternative method which can reduce the quantity of the coil side once taken out of a slot rather than FIG. 組み付け直後のコイルエンドの断面形状を模式的に示す図5のJ−J矢視断面図である。It is JJ arrow sectional drawing of FIG. 5 which shows typically the cross-sectional shape of the coil end just after an assembly | attachment. コイルエンドの整形加工作業および相間絶縁紙の装着作業を終えた後のコイルエンドの断面形状を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cross-sectional shape of the coil end after finishing the shaping work of a coil end, and the mounting | wearing operation | work of interphase insulation paper. 第1の従来技術の三相回転電機に係り、固定子を構成するコイルのコイルエンドが同心円孤状に配置された例を示す図である。It is a figure which shows the example which concerns on the three-phase rotary electric machine of 1st prior art, and the coil ends of the coil which comprises a stator are arrange | positioned concentrically. 第2の従来技術の三相回転電機に係り、固定子の極対コイルが振り分け構成とされたコイル構成を模式的に説明する図である。It is a figure which relates to the 3 phase rotary electric machine of 2nd prior art, and is a figure which illustrates typically the coil structure by which the pole pair coil of the stator was made into the distribution structure. 第2の従来技術における固定子巻線の組み込み作業の方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of the assembly | attachment operation | work of the stator coil | winding in 2nd prior art. 第2実施形態の固定子のコイル構成を模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically the coil composition of the stator of a 2nd embodiment. 第3実施形態の固定子のコイル構成を模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically the coil structure of the stator of 3rd Embodiment. U相極対コイルを構成するU相長節巻コイルおよびU相短節巻コイルのコイルエンドの2階配置を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the 2nd floor arrangement | positioning of the coil end of the U-phase long-pitch winding coil and U-phase short-pitch winding coil which comprise a U-phase pole pair coil. 第4実施形態の固定子のコイル構成を模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically the coil structure of the stator of 4th Embodiment. U相極対コイルを構成するU相第1短節巻コイルおよびU相第2短節巻コイルを模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the U phase 1st short winding coil and U phase 2 short winding coil which comprise a U phase pole pair coil. 第5実施形態の固定子のコイル構成を模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically the coil structure of the stator of 5th Embodiment. U相極対コイルを構成するU相長節巻コイル、U相第1短節巻コイル、およびU相第2短節巻コイルのコイルエンドの3階配置を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the 3rd floor arrangement | positioning of the coil end of the U-phase long-pitch winding coil, U-phase 1st short-pitch winding coil, and U-phase 2nd short-pitch winding coil which comprise a U-phase pole pair coil. 第6実施形態の固定子のコイル構成を模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically the coil structure of the stator of 6th Embodiment. U相極対コイルを構成するU相第1〜第3短節巻コイルのコイルエンドの2階配置を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the 2nd floor arrangement | positioning of the coil end of the U-phase 1st-3rd short winding coil | winding which comprises a U-phase pole pair coil. 第7実施形態の固定子のコイル構成を模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically the coil structure of the stator of 7th Embodiment. 固定子巻線の組み込み作業において、始めに組み込むコイルを簡略化して示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a simplified coil to be incorporated first in the assembling work of the stator winding. 固定子巻線の組み込み作業において、最後のコイルを組み込む直前に、組み込み済みのコイルのコイルサイドを一旦スロットの外部に出した状態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a state in which the coil side of a coil that has already been incorporated is once taken out of the slot immediately before the last coil is incorporated in the assembly work of the stator winding. 固定子巻線の組み込み作業において、最後のコイルを組み込んだ直後の状態を示す図である。It is a figure which shows the state immediately after incorporating the last coil in the assembly | attachment operation | work of a stator winding | coil. 一旦スロットの外部に出すコイルサイドの数量を図27よりも低減できる代替方法を示す図である。It is a figure which shows the alternative method which can reduce the quantity of the coil side once taken out of a slot rather than FIG. 組み付け直後のコイルエンドの断面形状を模式的に示す図25のK−K矢視断面図である。It is KK arrow sectional drawing of FIG. 25 which shows typically the cross-sectional shape of the coil end immediately after an assembly | attachment. コイルエンドの整形加工作業および相間絶縁紙の装着作業を終えた後のコイルエンドの断面形状を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cross-sectional shape of the coil end after finishing the shaping work of a coil end, and the mounting | wearing operation | work of interphase insulation paper. 第8実施形態の固定子のコイル構成を模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically the coil structure of the stator of 8th Embodiment. 第9実施形態の固定子のコイル構成を模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically the coil structure of the stator of 9th Embodiment. 第10実施形態の固定子のコイル構成を模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically the coil structure of the stator of 10th Embodiment.

<第1実施形態>
本発明は、固定子が回転対称形状とされた回転電機、および固定子がリニア形状とされたリニアモータの両方で実施可能である。以降では、主に回転電機の実施形態について説明し、リニアモータの実施形態についても適宜補足説明する。まず、図1〜図4を参考にして、本発明の第1実施形態のモータ装置である三相回転電機1の全体構成を模式的に説明する。
<First Embodiment>
The present invention can be implemented by both a rotating electrical machine in which the stator has a rotationally symmetric shape and a linear motor in which the stator has a linear shape. In the following, embodiments of the rotating electrical machine will be mainly described, and supplementary explanations of the embodiments of the linear motor will be given as appropriate. First, with reference to FIGS. 1-4, the whole structure of the three-phase rotary electric machine 1 which is a motor apparatus of 1st Embodiment of this invention is demonstrated typically.

第1実施形態の三相回転電機1は、例えば、ハイブリッド車両に搭載される。車載の三相回転電機1は、電動機として動作することにより車両の走行を駆動し、制動時には発電機として動作することにより回生発電を行う。図1は、第1実施形態のモータ装置である三相回転電機1の全体構成を模式的に示す正面図であり、軸線AXの延長方向から見た電気角の360°の範囲を示している。三相回転電機1は、固定子2を外周側に備え、移動子に相当する回転子3を内周側に備える。三相回転電機1は、軸線AXの周りに概ね回転対称なインナーロータタイプのラジアル空隙型に構成されている。   The three-phase rotating electrical machine 1 of the first embodiment is mounted on, for example, a hybrid vehicle. The on-vehicle three-phase rotating electrical machine 1 operates as a motor to drive the vehicle, and performs regenerative power generation by operating as a generator during braking. FIG. 1 is a front view schematically showing the overall configuration of the three-phase rotating electrical machine 1 that is the motor device of the first embodiment, and shows a range of 360 ° of the electrical angle as viewed from the extending direction of the axis AX. . The three-phase rotating electrical machine 1 includes a stator 2 on the outer peripheral side and a rotor 3 corresponding to a mover on the inner peripheral side. The three-phase rotating electrical machine 1 is configured as an inner rotor type radial air gap type that is generally rotationally symmetric about an axis AX.

固定子2は、固定子鉄芯4および固定子巻線5(図3参照)を有する。固定子鉄芯4は、略円筒状に形成されている。固定子鉄芯4は、ケイ素鋼板などの電磁鋼板を打ち抜いて形成した薄板状の鉄芯材料を、軸線AX方向に複数枚積層して形成できる。固定子鉄芯4は、外周側を周回する環状のバックヨーク部41、およびバックヨーク部41から周方向内向きに突設されて周方向に並ぶティース42をもつ。ティース42は、磁極が形成される先端の表面積を拡げる図略の先端拡大部を有していてもよい。   The stator 2 has a stator core 4 and a stator winding 5 (see FIG. 3). The stator core 4 is formed in a substantially cylindrical shape. The stator iron core 4 can be formed by laminating a plurality of thin iron core materials formed by punching electromagnetic steel sheets such as silicon steel sheets in the axis AX direction. The stator iron core 4 has an annular back yoke portion 41 that circulates on the outer peripheral side, and teeth 42 that protrude from the back yoke portion 41 inward in the circumferential direction and are arranged in the circumferential direction. The teeth 42 may have an unillustrated distal end enlarged portion that expands the surface area of the distal end where the magnetic pole is formed.

各ティース42の間には、溝形状のスロット43がそれぞれ形成される。スロット43は、軸線AX方向に延在するとともに、径方向に溝口部48(溝の入り口)から溝底部49まで達する溝深さを有する。スロット43の内部空間のうち溝口部48に近い径方向内側の空間領域が溝口部側位置44である。スロット43の内部空間のうち溝底部49に近い径方向外側の空間領域が溝底部側位置45である。スロット43の溝口部48は、前述したティース42の先端拡大部によって狭められていてもよい。また、スロット43は、溝口部48が開口していない閉スロットであってもよい。   A groove-shaped slot 43 is formed between each tooth 42. The slot 43 extends in the direction of the axis AX, and has a groove depth that reaches from the groove opening 48 (groove entrance) to the groove bottom 49 in the radial direction. A space region on the radially inner side near the groove portion 48 in the internal space of the slot 43 is a groove portion side position 44. A space region on the radially outer side near the groove bottom 49 in the internal space of the slot 43 is a groove bottom side position 45. The slot part 48 of the slot 43 may be narrowed by the tip enlarged part of the tooth 42 described above. Further, the slot 43 may be a closed slot in which the groove portion 48 is not open.

ティース42およびスロット43の個数nsは、各48個とされている。図1に示された12個のスロット43を、図中の時計回りに第1スロットS1から第12ロットS12と呼称する。さらには、図示されていない範囲のスロット43を、時計回りに第13スロットS13から第48スロットS48と呼称する。   The number of teeth 42 and the number of slots 43 is 48, respectively. The twelve slots 43 shown in FIG. 1 are called the first slot S1 to the twelfth lot S12 in the clockwise direction in the drawing. Furthermore, the slots 43 in a range not shown are called the thirteenth slot S13 to the forty-eighth slot S48 in the clockwise direction.

固定子巻線5は、複数のコイルが接続されて構成される。図1には、1個のコイル51が例示されており、実際には複数のコイルが径方向に重なって配置される。コイル51は、例えば、銅線の表面をエナメルなどの絶縁層で被覆した導体を巻装して形成する。導体の断面形状は、特に限定されず、例えば丸線や角線など任意の形状を採用できる。また、複数の細い素線を組み合わせた並列導体を用いてもよい。並列導体を用いることにより、単一導体の場合と比較して、固定子巻線5に発生する渦電流損を低減することができ、効率が向上する。さらに、曲げ加工に要する力を低減できるので、巻装作業性や後述する組み込み作業性が向上する。   The stator winding 5 is configured by connecting a plurality of coils. In FIG. 1, one coil 51 is illustrated, and actually, a plurality of coils are arranged to overlap in the radial direction. The coil 51 is formed by, for example, winding a conductor in which the surface of a copper wire is covered with an insulating layer such as enamel. The cross-sectional shape of the conductor is not particularly limited, and an arbitrary shape such as a round line or a square line can be employed. Moreover, you may use the parallel conductor which combined the some thin strand. By using the parallel conductor, eddy current loss generated in the stator winding 5 can be reduced as compared with the case of a single conductor, and the efficiency is improved. Furthermore, since the force required for bending can be reduced, winding workability and later-described built-in workability are improved.

回転子3は、固定子2の内周側にわずかなエアギャップAGを挟んで同軸に配置される。回転子3は、回転子鉄芯31、出力軸32、および、4対の永久磁石33N、33Sを有する。回転子鉄芯31は、略円筒状に形成されている。回転子鉄芯31は、ケイ素鋼板などの電磁鋼板を打ち抜いて形成した薄板状の鉄芯材料を、軸線AX方向に複数枚積層して形成できる。回転子鉄芯31の内周側に、出力軸32が一体的に設けられる。出力軸32は、図略のケーシングに設けられた軸受けによって回転可能に支承される。   The rotor 3 is coaxially disposed on the inner peripheral side of the stator 2 with a slight air gap AG interposed therebetween. The rotor 3 includes a rotor iron core 31, an output shaft 32, and four pairs of permanent magnets 33N and 33S. The rotor iron core 31 is formed in a substantially cylindrical shape. The rotor iron core 31 can be formed by laminating a plurality of thin iron core materials formed by punching electromagnetic steel sheets such as silicon steel sheets in the axis AX direction. An output shaft 32 is integrally provided on the inner peripheral side of the rotor iron core 31. The output shaft 32 is rotatably supported by a bearing provided in an unillustrated casing.

回転子鉄芯31の外周面に近接する位置の周方向に並んで、8個の埋込み孔が形成されている。埋込み孔には、合計4対の永久磁石33N、33Sが埋め込まれている。永久磁石33N、33Sは、回転子鉄芯31の外周に向かう方向に磁極が配置される。これにより、回転子鉄芯31の外周面に、N磁極34NおよびS磁極34Sからなる磁極対の4組が形成される。N磁極34NおよびS磁極34Sの総磁極数nm=8である。N磁極34NおよびS磁極34Sが占める中心角θは、それぞれ機械角の45°となる。したがって、N磁極34NおよびS磁極34Sからなる1磁極対は、機械角の90°を占め、かつ電気角の360°を占める。   Eight embedded holes are formed side by side in the circumferential direction at a position close to the outer peripheral surface of the rotor iron core 31. A total of four pairs of permanent magnets 33N and 33S are embedded in the embedded holes. The permanent magnets 33 </ b> N and 33 </ b> S have magnetic poles arranged in a direction toward the outer periphery of the rotor iron core 31. As a result, four pairs of magnetic pole pairs composed of the N magnetic pole 34N and the S magnetic pole 34S are formed on the outer peripheral surface of the rotor iron core 31. The total number of magnetic poles of the N magnetic pole 34N and the S magnetic pole 34S is nm = 8. The central angle θ occupied by the N magnetic pole 34N and the S magnetic pole 34S is 45 ° of the mechanical angle, respectively. Therefore, one magnetic pole pair composed of the N magnetic pole 34N and the S magnetic pole 34S occupies 90 ° of the mechanical angle and 360 ° of the electrical angle.

図2は、固定子2の内周側を軸線AXから見た図であり、円筒面が平面化されて示されている。図2において、コイル51は、模式的に六角形で示されている。コイル51は、一対の第5および第11スロットS5、S11を通って巻装されており、その巻装回数Nwは限定されない。コイル51の第5および第11スロットS5、S11内に収容される部位をそれぞれコイルサイド511と呼称する。また、スロット43の外部で一対のコイルサイド511の端部同士を接続する部位をそれぞれコイルエンド512と呼称する。コイルエンド512の実際の形状は、図示される六角形の2辺とは多少異なる。   FIG. 2 is a view of the inner peripheral side of the stator 2 as viewed from the axis AX, and the cylindrical surface is shown as a flat surface. In FIG. 2, the coil 51 is schematically shown as a hexagon. The coil 51 is wound through the pair of fifth and eleventh slots S5 and S11, and the number of windings Nw is not limited. The parts accommodated in the fifth and eleventh slots S5 and S11 of the coil 51 are called coil sides 511, respectively. In addition, the portions where the ends of the pair of coil sides 511 are connected to each other outside the slot 43 are referred to as coil ends 512, respectively. The actual shape of the coil end 512 is slightly different from the two sides of the hexagon shown.

図1に示されるように、コイル51の一対のコイルエンド512の各々は、第5スロットS5の溝口部側位置44から第11スロットS11の溝底部側位置45に渡るように配置されている。一対のコイルエンド512の各々がスロット43の同じ位置を渡ることは、明らかである。このため、以降では「一対のコイルエンドの各々は」を「コイルエンドは」と略記し、「渡るように配置されている」を「渡っている」と略記する。   As shown in FIG. 1, each of the pair of coil ends 512 of the coil 51 is disposed so as to extend from the groove opening side position 44 of the fifth slot S5 to the groove bottom side position 45 of the eleventh slot S11. Obviously, each of the pair of coil ends 512 crosses the same position of the slot 43. Therefore, hereinafter, “each of the pair of coil ends” is abbreviated as “coil end is”, and “arranged so as to cross” is abbreviated as “crossing”.

図3は、三相の固定子巻線5の結線方法の一例を示した結線図である。図示される一例で、U相、V相、およびW相固定子巻線5U、5V、5WはY結線とされており、Δ結線とされてもよい。U相、V相、およびW相固定子巻線5U、5V、5Wは、それぞれ4組のU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの並列接続によって構成されており、直列接続によって構成されてもよい。U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wは、1磁極対に対向する角度範囲のスロット43に渡って巻装される。各相の4組のU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wは、固定子鉄芯4上に機械角の90°ピッチで回転対称に配置される。U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wは、それぞれ複数のコイルが直列接続されて構成される。   FIG. 3 is a connection diagram showing an example of a method for connecting the three-phase stator windings 5. In the illustrated example, the U-phase, V-phase, and W-phase stator windings 5U, 5V, and 5W are Y-connected, and may be Δ-connected. The U-phase, V-phase, and W-phase stator windings 5U, 5V, 5W are each configured by parallel connection of four sets of U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W, You may comprise by series connection. The U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W are wound over a slot 43 in an angular range facing one magnetic pole pair. Four sets of U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W of each phase are arranged on the stator core 4 in a rotationally symmetrical manner at a mechanical angle of 90 °. Each of the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W is configured by connecting a plurality of coils in series.

ここで、三相回転電機1の毎極スロット数N1は、スロット43の個数ns=48を総磁極数nm=8で除算して求められ、6となる。三相回転電機1の毎極毎相スロット数N2は、毎極スロット数N1を相数3で除算して求められ、2となる。つまり、三相回転電機1は、整数スロット構成となっている。   Here, the number N1 of slots in each pole of the three-phase rotating electrical machine 1 is obtained by dividing the number ns = 48 of the slots 43 by the total number of magnetic poles nm = 8, and becomes 6. The number N2 of slots per pole of each pole of the three-phase rotating electrical machine 1 is obtained by dividing the number of slots N1 per pole by the number of phases 3 and becomes 2. That is, the three-phase rotating electrical machine 1 has an integer slot configuration.

また、図1および図2に例示されたコイル51は、スロット43の6箇所分だけ離れて一対のコイルサイド511が巻装されているので、コイルピッチPc=6である。コイル51は、コイルピッチPcが毎極スロット数N1に等しい全節巻コイルである。図面による説明は省略するが、毎極スロット数N1よりもコイルピッチPcが長いコイルは、長節巻コイルであり、毎極スロット数N1よりもコイルピッチPcが短いコイルは、短節巻コイルである。   In addition, the coil 51 illustrated in FIGS. 1 and 2 has a coil pitch Pc = 6 because the pair of coil sides 511 are wound apart by the six portions of the slot 43. The coil 51 is a full-pitch winding coil having a coil pitch Pc equal to the number N1 of slots per pole. Although description by drawing is abbreviate | omitted, the coil whose coil pitch Pc is longer than the number N1 of poles per pole is a long-pitch coil, and the coil whose coil pitch Pc is shorter than the number N1 of slots per pole is a short-pitch coil. is there.

以降の説明では、図1および図2を用いて説明した固定子2および回転子3の構成を簡略化して、図4のように表示する。図4は、固定子2および回転子3の略回転対称形状の構成の一部を平面化しつつ簡略化して表示した一例の図である。図4のコイル51に示された「丸印にクロス」および「丸印にドット」は、導体の巻装方向R(図2で反時計回りの方向)を示す。すなわち、「丸印にクロス」は、図4の紙面表側から裏側へと導体が巻装されていることを示し、「丸印にドット」は、図4の紙面裏側から表側へと導体が巻装されていることを示す。   In the following description, the configurations of the stator 2 and the rotor 3 described with reference to FIGS. 1 and 2 are simplified and displayed as shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example in which a part of the substantially rotationally symmetric configuration of the stator 2 and the rotor 3 is displayed in a simplified manner while being planarized. “Cross mark cross” and “circle mark dot” shown in the coil 51 in FIG. 4 indicate the winding direction R of the conductor (counterclockwise direction in FIG. 2). That is, “cross on circle” indicates that the conductor is wound from the front side to the back side in FIG. 4, and “dot on circle” indicates that the conductor is wound from the back side to the front side in FIG. It shows that it is disguised.

三相回転電機1の固定子2のコイル構成の説明に移る。図5は、第1実施形態の三相回転電機1の固定子2のコイル構成を模式的に示した図である。図5には、1磁極対よりも広めの角度範囲、すなわち電気角の360°よりも広めの角度範囲が示されている。また、図5だけでなく以降の各図において、U相コイルが実線で示され、V相コイルが一点鎖線で示され、W相コイルが破線で示されている。   The description shifts to the coil configuration of the stator 2 of the three-phase rotating electrical machine 1. FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the coil configuration of the stator 2 of the three-phase rotating electrical machine 1 according to the first embodiment. FIG. 5 shows an angular range wider than one magnetic pole pair, that is, an angular range wider than an electrical angle of 360 °. In addition to FIG. 5, in each of the following figures, the U-phase coil is indicated by a solid line, the V-phase coil is indicated by a one-dot chain line, and the W-phase coil is indicated by a broken line.

第1実施形態において、U相極対コイル52Uは、直列接続されたU相長節巻コイル53UおよびU相短節巻コイル54Uからなる。同様に、V相極対コイル52Vは、直列接続されたV相長節巻コイル53VおよびV相短節巻コイル54Vからなり、W相極対コイル52Wは、直列接続されたW相長節巻コイル53WおよびW相短節巻コイル54Wからなる。長節巻コイル53U、53V、53WのコイルピッチPc=7であり、短節巻コイル54U、54V、54WのコイルピッチPc=5である。長節巻コイル53U、53V、53W、および短節巻コイル54U、54V、54Wは、巻装回数Nw1が相互に一致している。また、長節巻コイル53U、53V、53W、および短節巻コイル54U、54V、54Wの巻装方向Rも、相互に一致している(図6参照)。   In the first embodiment, the U-phase pole pair coil 52U includes a U-phase long-pitch coil 53U and a U-phase short-pitch coil 54U connected in series. Similarly, the V-phase pole pair coil 52V is composed of a V-phase long-pitch coil 53V and a V-phase short-pitch coil 54V connected in series, and the W-phase pole pair coil 52W is a W-phase long-pitch coil connected in series. It consists of a coil 53W and a W-phase short-pitch coil 54W. The long pitch winding coils 53U, 53V, 53W have a coil pitch Pc = 7, and the short pitch winding coils 54U, 54V, 54W have a coil pitch Pc = 5. The long winding coils 53U, 53V, 53W and the short winding coils 54U, 54V, 54W have the same number of windings Nw1. Further, the winding directions R of the long-pitch coils 53U, 53V, 53W and the short-pitch coils 54U, 54V, 54W also coincide with each other (see FIG. 6).

コイルの配置位置について詳述すると、U相長節巻コイル53Uのコイルエンドは、第1スロットS1の溝口部側位置44から第8スロットS8の溝底部側位置45に渡っている。U相短節巻コイル54Uのコイルエンドは、第2スロットS2の溝口部側位置44から第7スロットS7の溝底部側位置45に渡っている。   The coil arrangement position will be described in detail. The coil end of the U-phase long-pitch winding coil 53U extends from the groove opening side position 44 of the first slot S1 to the groove bottom side position 45 of the eighth slot S8. The coil end of the U-phase short winding coil 54U extends from the groove opening side position 44 of the second slot S2 to the groove bottom side position 45 of the seventh slot S7.

V相コイル53V、54Vの配置位置は、U相コイル53U、54Uの配置位置を図5の右方向に4スロット分だけシフトしたものとなっている。V相長節巻コイル53Vのコイルエンドは、第5スロットS5の溝口部側位置44から第12スロットS12の溝底部側位置45に渡っている。V相短節巻コイル54Vのコイルエンドは、第6スロットS6の溝口部側位置44から第11スロットS11の溝底部側位置45に渡っている。   The arrangement positions of the V-phase coils 53V and 54V are obtained by shifting the arrangement positions of the U-phase coils 53U and 54U by four slots in the right direction in FIG. The coil end of the V-phase long-pitch winding coil 53V extends from the groove opening side position 44 of the fifth slot S5 to the groove bottom side position 45 of the twelfth slot S12. The coil end of the V-phase short-pitch coil 54V extends from the groove opening side position 44 of the sixth slot S6 to the groove bottom side position 45 of the eleventh slot S11.

W相コイル53W、54Wの配置位置は、U相コイル53U、54Uの配置位置を図5の右方向に8スロット分だけシフトしたものとなっている。W相長節巻コイル53Wのコイルエンドは、第9スロットS9の溝口部側位置44から第16スロットS16の溝底部側位置45に渡っている。W相短節巻コイル54Wのコイルエンドは、第10スロットS10の溝口部側位置44から第15スロットS15の溝底部側位置45に渡っている。   The arrangement positions of the W-phase coils 53W and 54W are obtained by shifting the arrangement positions of the U-phase coils 53U and 54U by 8 slots in the right direction in FIG. The coil end of the W-phase long-pitch winding coil 53W extends from the groove opening side position 44 of the ninth slot S9 to the groove bottom side position 45 of the sixteenth slot S16. The coil end of the W-phase short-pitch coil 54W extends from the groove opening side position 44 of the tenth slot S10 to the groove bottom side position 45 of the fifteenth slot S15.

別のW相長節巻コイル53Wのコイルエンドは、図5に見えない第45スロットS45の溝口部側位置44から第4スロットS4の溝底部側位置45に渡っている。別のW相短節巻コイル54Wのコイルエンドは、図5に見えない第46スロットS46の溝口部側位置44から第3スロットS3の溝底部側位置45に渡っている。   The coil end of another W-phase long-pitch winding coil 53W extends from the groove opening side position 44 of the 45th slot S45 to the groove bottom side position 45 of the fourth slot S4, which cannot be seen in FIG. The coil end of another W-phase short-pitch coil 54W extends from the groove-portion side position 44 of the 46th slot S46, which cannot be seen in FIG. 5, to the groove bottom-side position 45 of the third slot S3.

第1実施形態において、固定子巻線5は、12個の長節巻コイル53U、53V、53W、および12個の短節巻コイル54U、54V、54Wからなる。そして48個のスロット43(S1〜S48)の各々には、1個のコイル53U、53V、53W、54U、54V、54Wの片側のコイルサイドのみが配置される。逆に言えば、長節巻コイル53U、53V、53W、および短節巻コイル54U、54V、54Wは、コイルサイドの各々がスロット43の全体を占有するフルコイルである。   In the first embodiment, the stator winding 5 includes twelve long-pitch coils 53U, 53V, 53W, and twelve short-pitch coils 54U, 54V, 54W. In each of the 48 slots 43 (S1 to S48), only one coil side of one coil 53U, 53V, 53W, 54U, 54V, 54W is disposed. Conversely, the long-pitch coils 53U, 53V, 53W and the short-pitch coils 54U, 54V, 54W are full coils in which each of the coil sides occupies the entire slot 43.

また、図5に示されるように、回転子3の特定の回転位相において、U相長節巻コイル53UおよびU相短節巻コイル54Uは、N磁極34Nに対向する。これは、U相長節巻コイル53Uが占める角度範囲内にN磁極34Nの全体が位置することを意味し、N磁極34Nが占める角度範囲内にU相短節巻コイル54Uの全体が位置することを意味する。さらに、コイルと磁極とが完全な角度範囲の包含関係を有さずとも、両者の占める角度範囲の大部分が相互に重なっている位置関係を「対向する」と定義付ける。長節巻コイル53V、53Wおよび短節巻コイル54V、54Wが一方の磁極に対向する点は、回転子3の異なる回転位相において、V相およびW相にもあてはまる。つまり、U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wを構成するコイルは、一方の磁極に対向可能に集約して配置されており、換言すれば、集約構成となっている。   Further, as shown in FIG. 5, in a specific rotational phase of the rotor 3, the U-phase long-pitch coil 53U and the U-phase short-pitch coil 54U are opposed to the N magnetic pole 34N. This means that the entire N magnetic pole 34N is positioned within the angular range occupied by the U-phase long-pitch coil 53U, and the entire U-phase short-pitch coil 54U is positioned within the angular range occupied by the N magnetic pole 34N. Means that. Furthermore, even if the coil and the magnetic pole do not have a complete angle range inclusive relationship, a positional relationship in which most of the angle range occupied by both overlaps each other is defined as “opposing”. The point that the long-pitch coils 53V and 53W and the short-pitch coils 54V and 54W are opposed to one magnetic pole also applies to the V phase and the W phase in different rotational phases of the rotor 3. That is, the coils constituting the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, and 52W are arranged so as to be opposed to one of the magnetic poles, in other words, have a concentrated configuration. .

U相長節巻コイル53Uのコイルエンドと、U相短節巻コイル54Uのコイルエンドとは、近接して並行配置される。図6は、U相極対コイル52Uを構成するU相長節巻コイル53UおよびU相短節巻コイル54Uのコイルエンドの2階配置を模式的に示した図である。図示されるように、U相長節巻コイル53Uのコイルエンド532は、ティース42から離隔して配置される。一方、U相短節巻コイル54Uのコイルエンド542は、U相長節巻コイル53Uのコイルエンド532と、ティース42との間に配置される。つまり、両コイル53U、54Uのコイルエンド532、542は、軸線AX方向に2階建てに配置される。同様に、V相の各2個のコイル53V、54Vのコイルエンド、およびW相の各2個のコイル53W、54Wのコイルエンドも、軸線AX方向に2階建てに配置される。   The coil end of the U-phase long-pitch winding coil 53U and the coil end of the U-phase short-pitch winding coil 54U are arranged close to each other in parallel. FIG. 6 is a diagram schematically showing the second floor arrangement of coil ends of the U-phase long-pitch coil 53U and the U-phase short-pitch coil 54U constituting the U-phase pole pair coil 52U. As shown in the drawing, the coil end 532 of the U-phase long-pitch winding coil 53 </ b> U is disposed away from the teeth 42. On the other hand, the coil end 542 of the U-phase short-pitch coil 54U is disposed between the coil end 532 of the U-phase long-pitch coil 53U and the teeth 42. That is, the coil ends 532 and 542 of both the coils 53U and 54U are arranged in two stories in the direction of the axis AX. Similarly, the coil ends of the two V-phase coils 53V and 54V and the coil ends of the two W-phase coils 53W and 54W are also arranged in two stories in the axis AX direction.

なお、リニアモータの固定子は、軌道を構成するリニア形状とされる。そして、軌道に沿って多数のスロット43が形成され、軌道に沿って多数のU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wが列設される。一方、リニアモータの可動子は、軌道に沿って移動可能に支承されたリニア移動子とされる。リニア移動子には、磁極対(図5の例では4組の磁極対)が直線的に配置される。リニアモータの固定子の構成は、回転対称形状とリニア形状の違いは有っても、三相回転電機1と同様に考えることができる。つまり、図5は、リニアモータの固定子およびリニア移動子の一部を簡略化して表示した図を兼ねている(第2実施形態以降も同様)。ただし、リニアモータの毎極スロット数N1および毎極毎相スロット数N2は、リニア移動子(図5の例では4組の磁極対)に対向する範囲のスロット43の個数nsに基づいて求められる。   In addition, the stator of a linear motor is made into the linear shape which comprises a track | orbit. A large number of slots 43 are formed along the track, and a large number of U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, and 52W are arranged along the track. On the other hand, the mover of the linear motor is a linear mover supported so as to be movable along a track. In the linear slider, magnetic pole pairs (four magnetic pole pairs in the example of FIG. 5) are linearly arranged. The configuration of the stator of the linear motor can be considered in the same manner as the three-phase rotating electrical machine 1 even if there is a difference between the rotationally symmetric shape and the linear shape. That is, FIG. 5 also serves as a simplified view of the linear motor stator and the linear mover (the same applies to the second and subsequent embodiments). However, the number N1 of slots per pole and the number of slots N2 per pole per phase of the linear motor are obtained based on the number ns of slots 43 in the range facing the linear slider (four pairs of magnetic pole pairs in the example of FIG. 5). .

次に、三相回転電機1に関して、固定子巻線5を固定子鉄芯4のスロット43に組み込む作業の方法について説明する。図7は、固定子巻線5の組み込み作業において、始めに組み込むコイルを簡略化して示す図である。図8は、固定子巻線5の組み込み作業において、最後のコイルを組み込む直前に、組み込み済みのコイルのコイルサイドを一旦スロット43の外部に出した状態を示す図である。図9は、固定子巻線5の組み込み作業において、最後のコイルを組み込んだ直後の状態を示す図である。また、図10は、一旦スロット43の外部に出すコイルサイドの数量を図8よりも低減できる代替方法を示す図である。   Next, regarding the three-phase rotating electrical machine 1, a method of assembling the stator winding 5 into the slot 43 of the stator core 4 will be described. FIG. 7 is a diagram showing, in a simplified manner, a coil to be incorporated first in the assembling work of the stator winding 5. FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the coil side of the coil that has already been incorporated is once out of the slot 43 immediately before the last coil is assembled in the assembling work of the stator winding 5. FIG. 9 is a diagram showing a state immediately after the last coil is assembled in the assembling work of the stator winding 5. FIG. 10 is a diagram showing an alternative method that can reduce the number of coil sides that are once taken out of the slot 43 as compared with FIG.

固定子巻線5を構成する各相の4組の長節巻コイル53U、53V、53Wおよび短節巻コイル54U、54V、54Wは、まず、固定子鉄芯4を模した巻装用治具に導体が巻装されてそれぞれ形成される。そして、図7の矢印P1に示されるように、長節巻コイル53U、53V、53Wおよび短節巻コイル54U、54V、54Wは、図中の左側から右側へと順番に組み込まれる。ただし、組み込み始めおよび組み込み終わりのコイルは、特に限定されない。   The four long-pitch coils 53U, 53V, 53W and the short-pitch coils 54U, 54V, 54W of each phase constituting the stator winding 5 are first used as winding jigs simulating the stator core 4. A conductor is wound and formed respectively. Then, as indicated by an arrow P1 in FIG. 7, the long-pitch coils 53U, 53V, 53W and the short-pitch coils 54U, 54V, 54W are assembled in order from the left side to the right side in the drawing. However, the coil at the beginning and end of assembly is not particularly limited.

ここでは、始めに第1組のW相長節巻コイル53WおよびW相短節巻コイル54Wを組み込み、終わりに第4組のV相長節巻コイル53VおよびV相短節巻コイル54Vを組み込む場合を例にして説明する。固定子巻線5の組み込み作業では、適宜組み込み用治具を用いることができる。   Here, the first set of W-phase long-pitch winding coil 53W and W-phase short-pitch winding coil 54W are first incorporated, and the fourth set of V-phase long-pitch winding coil 53V and V-phase short-pitch winding coil 54V are incorporated at the end. A case will be described as an example. In assembling work of the stator winding 5, an assembling jig can be used as appropriate.

図7に示されるように、作業者は、始めに第1組のW相長節巻コイル53WならびにW相短節巻コイル54Wの一対のコイルサイドを、それぞれ第9および第16スロットS9、S16、ならびに、第10および第15スロットS10、S15に挿入して組み込む。作業者は、2番目に、第1組のU相長節巻コイル53UならびにU相短節巻コイル54Uの一対のコイルサイドを、それぞれ第13および第20スロットS13、S20、ならびに、第14および第19スロットS14、S19に挿入して組み込む。作業者は、3番目に、第1組のV相長節巻コイル53VならびにV相短節巻コイル54Vの一対のコイルサイドを、それぞれ第17および第24スロットS17、S24、ならびに、第18および第23スロットS18、S23に挿入して組み込む。以下、図7の左側から右側へと順番に、作業者は、長節巻コイル53U、53V、53Wおよび短節巻コイル54U、54V、54Wをスロット43に組み込んでゆく。   As shown in FIG. 7, the operator first places the pair of coil sides of the first set of W-phase long-pitch coil 53W and W-phase short-pitch coil 54W in the ninth and sixteenth slots S9, S16, respectively. And inserted into the tenth and fifteenth slots S10 and S15. The operator secondly connects the pair of coil sides of the first set of U-phase long-pitch coil 53U and U-phase short-pitch coil 54U to the thirteenth and twentieth slots S13, S20, and the fourteenth and Inserted into the nineteenth slots S14 and S19. The operator thirdly connects the pair of coil sides of the first set of V-phase long-pitch winding coil 53V and V-phase short-pitch winding coil 54V to the 17th and 24th slots S17, S24, and 18th and It is inserted into the 23rd slots S18 and S23 and incorporated. Hereinafter, the operator incorporates the long winding coils 53U, 53V, 53W and the short winding coils 54U, 54V, 54W into the slot 43 in order from the left side to the right side in FIG.

ここで、短節巻コイル54U、54V、54Wのコイルエンドを跨いで長節巻コイル53U、53V、53Wのコイルエンドが配置されるので、コイルエンドの2階建て配置が可能となっている。これによれば、短節巻コイル54U、54V、54Wおよび長節巻コイル53U、53V、53Wを入れ子にして保持できるので、両コイルを一括して組み込むことが容易となり、組み込み作業性が良好となる。   Here, since the coil ends of the long-pitch coils 53U, 53V, and 53W are disposed across the coil ends of the short-pitch coils 54U, 54V, and 54W, a two-story arrangement of the coil ends is possible. According to this, since the short-pitch coils 54U, 54V, 54W and the long-pitch coils 53U, 53V, 53W can be held in a nested manner, both coils can be easily assembled together and the assembling workability is good. Become.

作業者は、11番目に、第4組のU相長節巻コイル53UならびにU相短節巻コイル54Uの一対のコイルサイドを、それぞれ第1および第8スロットS1、S8、ならびに、第2および第7スロットS2、S7に挿入して組み込む。最後の12番目に組み込む第4組のV相長節巻コイル53VおよびV相短節巻コイル54Vの組み込み位置は、第5および第6スロットS5、S6の溝口部側位置44と第12および第11スロットS12、S11の溝底部側位置45の間である。しかしながら、第1組のW相長節巻コイル53WおよびW相短節巻コイル54Wの片側のコイルサイドは、既に第9および第10スロットS9、S10の溝口部側位置44に組み込まれており、組み込み作業の邪魔になる。   The operator 11thly connects the pair of coil sides of the fourth set of U-phase long-pitch winding coil 53U and U-phase short-pitch winding coil 54U to the first and eighth slots S1, S8, and second and It is inserted into the seventh slots S2 and S7 and incorporated. The fourth set of the V-phase long-pitch winding coil 53V and the V-phase short-pitch winding coil 54V to be incorporated into the last twelfth are installed in the fifth and sixth slots S5 and S6 at the groove portion side position 44 and the twelfth and sixth 11 slot S12, between the groove bottom side position 45 of S11. However, the coil side on one side of the first set of W-phase long-pitch winding coil 53W and W-phase short-pitch winding coil 54W has already been incorporated into the groove portion side position 44 of the ninth and tenth slots S9, S10, It interferes with installation work.

このため、図8に示されるように、作業者は、組み込み済みの第1組のW相長節巻コイル53WおよびW相短節巻コイル54Wの片側のコイルサイドを、一旦第9および第10スロットS9、S10の外部に出す。このとき、組み込み済みの第1組のU相長節巻コイル53UおよびU相短節巻コイル54Uの片側のコイルサイドも連鎖的に邪魔になる場合がある。さらに、組み込み済みの第1組のV相長節巻コイル53VおよびV相短節巻コイル54Vの片側のコイルサイドも連鎖的に邪魔になる場合がある。   Therefore, as shown in FIG. 8, the operator temporarily sets the coil side on one side of the first set of W-phase long-pitch winding coil 53 </ b> W and W-phase short-pitch winding coil 54 </ b> W once to the ninth and tenth sets. It goes out of the slots S9 and S10. At this time, the coil side on one side of the first set of U-phase long-pitch winding coil 53U and U-phase short-pitch winding coil 54U that have already been installed may interfere with the chain. Furthermore, the coil side on one side of the first set of the V-phase long-pitch winding coil 53V and the V-phase short-pitch winding coil 54V that are already installed may be in the way.

作業者は、邪魔になる範囲内のコイルサイドを、一旦スロット43の外部に出す。図8の例で、第9、第10、第13、第14、および第17スロットS9、S10、S13、S14、S17から、それぞれコイル53W、54W、53U、54U、53Vの片側のコイルサイドが一旦スロット43の外部に出される。   The worker once puts out the coil side within the range that gets in the way to the outside of the slot 43. In the example of FIG. 8, from the ninth, tenth, thirteenth, fourteenth and seventeenth slots S9, S10, S13, S14, S17, the coil sides on one side of the coils 53W, 54W, 53U, 54U, 53V are respectively Once out of the slot 43.

これにより、図9に示されるように、作業者は、第4組のV相長節巻コイル53VならびにV相短節巻コイル54Vの一対のコイルサイドを、それぞれ第5および第12スロットS5、S12、ならびに、第6および第11スロットS6、S11に挿入して組み込むことができる。次に、作業者は、一旦スロット43の外部に出したコイル53W、54W、53U、54U、53Vの片側のコイルサイドを元のスロット43に再度組み込む(矢印M1、M2参照)。   Thus, as shown in FIG. 9, the operator can connect the pair of coil sides of the fourth set of V-phase long-pitch winding coil 53V and V-phase short-pitch winding coil 54V to the fifth and twelfth slots S5, S12 and the sixth and eleventh slots S6 and S11 can be inserted and incorporated. Next, the operator re-assembles the coil side on one side of the coils 53W, 54W, 53U, 54U, and 53V once taken out of the slot 43 into the original slot 43 (see arrows M1 and M2).

また、コイルの剛性が比較的小さくて一時的な変形が許容される場合に、作業者は、図8に代えて、図10に示される代替方法を採用できる。この代替方法で、作業者は、組み込み済みの第1組のW相長節巻コイル53WおよびW相短節巻コイル54Wの片側のコイルサイドを一旦第9および第10スロットS9、S10の外部に出す。さらに、作業者は、片側のコイルサイドが第5スロットS5から第12スロットS12の間に位置しないように、W相長節巻コイル53WおよびW相短節巻コイル54Wを一時的に曲げ加工する。作業者は、邪魔になる範囲内のコイルサイドを一旦スロット43の外部に出して、一時的に曲げ加工する。   In addition, when the rigidity of the coil is relatively small and temporary deformation is allowed, the operator can adopt an alternative method shown in FIG. 10 instead of FIG. In this alternative method, the operator temporarily puts the coil side on one side of the first set of W-phase long-pitch winding coil 53W and W-phase short-pitch winding coil 54W outside the ninth and tenth slots S9 and S10. put out. Further, the worker temporarily bends the W-phase long-pitch coil 53W and the W-phase short-pitch coil 54W so that the coil side on one side is not located between the fifth slot S5 and the twelfth slot S12. . An operator temporarily takes out the coil side within the range that gets in the way to the outside of the slot 43 and temporarily performs bending.

図10の例で、第9、第10、および第13スロットS9、S10、S13からW相長節巻コイル53W、W相短節巻コイル54W、およびU相長節巻コイル53Uの片側のコイルサイドが一旦スロット43の外部に出されるとともに、曲げ加工される。これにより、作業者は、第4組のV相長節巻コイル53VならびにV相短節巻コイル54Vの一対のコイルサイドを、それぞれ第5および第12スロットS5、S12、ならびに、第6および第11スロットS6、S11に挿入して組み込むことができる。次に、作業者は、一旦スロット43の外部に出したコイル53W、54W、53Uの片側のコイルサイドを元のスロット43に再度組み込みながら、曲がりを元の形状に戻す。代替方法によれば、一旦スロット43の外部に出すコイルサイドの数量は、図8の5個から図10の3個に削減される。   In the example of FIG. 10, from the ninth, tenth, and thirteenth slots S9, S10, S13, a coil on one side of the W-phase long-pitch coil 53W, the W-phase short-pitch coil 54W, and the U-phase long-pitch coil 53U The side is once taken out of the slot 43 and bent. Thus, the operator can connect the fifth and twelfth slots S5 and S12, and the sixth and sixth slots of the pair of coil sides of the fourth set of the V-phase long-pitch winding coil 53V and the V-phase short-pitch winding coil 54V, respectively. 11 slots S6 and S11 can be inserted and incorporated. Next, the operator restores the bend to the original shape while re-installing the coil side on one side of the coils 53W, 54W, 53U once taken out of the slot 43 into the original slot 43. According to the alternative method, the number of coil sides that are once taken out of the slot 43 is reduced from five in FIG. 8 to three in FIG.

コイルの組み付けを終えた後、作業者は、付帯作業を行う。付帯作業には、コイルエンドの整形加工作業、相間絶縁紙の装着作業、およびコイルの接続作業などがある。図11は、組み付け直後のコイルエンドの断面形状を模式的に示す図5のJ−J矢視断面図である。図12は、コイルエンドの整形加工作業および相間絶縁紙の装着作業を終えた後のコイルエンドの断面形状を模式的に示す断面図である。図11および図12には、長節巻コイル53U、53V、53Wおよび短節巻コイル54U、54V、54Wの巻装回数Nw1=8ターンの場合が例示されている。   After completing the assembly of the coil, the worker performs an incidental work. The incidental work includes a coil end shaping work, an interphase insulating paper mounting work, a coil connection work, and the like. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line JJ in FIG. 5 schematically showing the cross-sectional shape of the coil end immediately after assembly. FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the cross-sectional shape of the coil end after the coil end shaping work and the interphase insulating paper mounting work. FIGS. 11 and 12 illustrate the case where the number of windings Nw1 of the long-pitch coils 53U, 53V, 53W and the short-pitch coils 54U, 54V, 54W is Nw1 = 8 turns.

図11に示されるように、組み込み直後の長節巻コイル53U、53V、53Wおよび短節巻コイル54U、54V、54Wのコイルエンドは、前述した2階建てに配置されている。各コイルエンドは、例えば、スロット43の溝幅方向に1スロットピッチ分を占有して導体が2ターン並び、軸線AX方向に導体が4ターン並んでいる。そして、コイルエンドの異相間には、3スロットピッチ分の隙間が有る。したがって、この隙間を有効利用することで、コイルエンドの軸線AX方向の高さHAの低減が可能になる。   As shown in FIG. 11, the coil ends of the long-pitch coils 53U, 53V, 53W and the short-pitch coils 54U, 54V, 54W immediately after the assembly are arranged in the above-described two stories. For example, each coil end occupies one slot pitch in the groove width direction of the slot 43, and the conductors are arranged in two turns, and the conductors are arranged in four directions in the axis AX direction. There is a gap corresponding to 3 slot pitch between the different phases of the coil ends. Therefore, by effectively using this gap, the height HA of the coil end in the axis AX direction can be reduced.

作業者は、コイルエンドの2階建ての配置を維持しつつ整形加工して、スロット43の溝幅方向の4スロットピッチ分に導体を8ターン並べることができる。これにより、各コイルエンドは、軸線AX方向の導体が1ターンのみとなり、スロット43の溝幅方向に拡がって扁平化される。整形加工作業の結果、図12に示されるコイルエンドの断面形状が得られる。整形加工後のコイルエンドの高さHBは、組み付け直後のコイルエンドの高さHAの概ね25%まで低減することが可能である。したがって、小型化に不向きな2階建ての不利を解消して、コイルエンドをコンパクト化できる。   The operator can shape the conductor while maintaining the two-story arrangement of the coil ends, and can arrange the conductors for 8 turns in the 4-slot pitch of the slot 43 in the groove width direction. As a result, each coil end is flattened by extending in the groove width direction of the slot 43 with only one turn of the conductor in the axis AX direction. As a result of the shaping process, the cross-sectional shape of the coil end shown in FIG. 12 is obtained. The coil end height HB after the shaping can be reduced to approximately 25% of the coil end height HA immediately after assembly. Therefore, the disadvantage of the two-story structure that is not suitable for miniaturization can be eliminated, and the coil end can be made compact.

コイルエンドの整形加工作業の途中または終わりに、作業者は、コイルエンドの異相間に相間絶縁紙9の装着作業を行う。相間絶縁紙9は、U相コイル53U、54UとV相コイル53V、54Vの間、ならびに、V相コイル53V、54VとW相コイル53W、54Wの間に必要である。さらに、相間絶縁紙9は、W相コイル53W、54Wと次のU相コイル53U、コイル54Uの間にも必要である。したがって、相間絶縁紙9の必要箇所数は、1磁極対あたり3箇所となる。   During or at the end of the coil end shaping work, the operator performs the work of mounting the interphase insulating paper 9 between the different phases of the coil end. The interphase insulating paper 9 is necessary between the U-phase coils 53U and 54U and the V-phase coils 53V and 54V, and between the V-phase coils 53V and 54V and the W-phase coils 53W and 54W. Further, the interphase insulating paper 9 is also required between the W-phase coils 53W and 54W and the next U-phase coil 53U and coil 54U. Therefore, the required number of interphase insulating paper 9 is three per one magnetic pole pair.

この後、作業者は、コイルの接続作業を行う。作業者は、長節巻コイル53U、53V、53Wと、短節巻コイル54U、54V、54Wを直列接続してU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wとする。作業者は、次に、各相の4組のU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wを並列接続して、それぞれU相、V相、およびW相固定子巻線5U、5V、5Wとする。作業者は、さらに、中性点の接続および三相の相端の配策を行う。   Thereafter, the operator performs a coil connection operation. An operator connects long-pitch coils 53U, 53V, and 53W and short-pitch coils 54U, 54V, and 54W in series to form U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, and 52W. Next, the operator connects the four U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W of each phase in parallel, and the U-phase, V-phase, and W-phase stator windings, respectively. 5U, 5V, 5W. The operator also performs neutral point connections and three-phase phase end arrangements.

次に、第1実施形態の三相回転電機1の作用について、2種類の従来技術と比較して説明する。図13は、第1の従来技術の三相回転電機に係り、固定子2Xを構成するコイルのコイルエンドが同心円孤状に配置された例を示す図である。第1の従来技術の固定子2Xの極対コイルは、構成自体が第1実施形態と同じで、スロット43内の配置位置が異なる。詳述すると、U相長節巻コイル53Uのコイルエンドは、第1および第8スロットS1、S8の溝底部側位置45同士を渡っている。U相短節巻コイル54Uのコイルエンドは、第2および第7スロットS2、S7の溝底部側位置45同士を渡っている。   Next, the operation of the three-phase rotating electrical machine 1 of the first embodiment will be described in comparison with two types of conventional techniques. FIG. 13 is a diagram illustrating an example in which the coil ends of the coils constituting the stator 2X are concentrically arranged in a three-phase rotating electrical machine according to the first prior art. The pole pair coil of the stator 2X of the first prior art has the same configuration as that of the first embodiment, but the arrangement position in the slot 43 is different. More specifically, the coil end of the U-phase long-pitch winding coil 53U crosses the groove bottom side positions 45 of the first and eighth slots S1 and S8. The coil end of the U-phase short-pitch coil 54U crosses the groove bottom side positions 45 of the second and seventh slots S2, S7.

また、V相長節巻コイル53Vのコイルエンドは、第5および第12スロットS5、S12の溝深さ方向の中間位置同士を渡っている。V相短節巻コイル54Vのコイルエンドは、第6および第11スロットS6、S11の溝深さ方向の中間位置同士を渡っている。W相長節巻コイル53Wのコイルエンドは、第9および第16スロットS9、S16の溝口部側位置44同士を渡っている。W相短節巻コイル54Wのコイルエンドは、第10および第15スロットS10、S15の溝口部側位置44同士を渡っている。   Further, the coil end of the V-phase long-pitch winding coil 53V crosses intermediate positions in the groove depth direction of the fifth and twelfth slots S5 and S12. The coil end of the V-phase short-pitch coil 54V crosses intermediate positions in the groove depth direction of the sixth and eleventh slots S6 and S11. The coil end of the W-phase long-pitch winding coil 53W crosses the groove portion side positions 44 of the ninth and sixteenth slots S9 and S16. The coil end of the W-phase short-pitch winding coil 54W crosses the groove portion side positions 44 of the tenth and fifteenth slots S10 and S15.

第1の従来技術において、極対コイルのコイルエンドの長さは、最外周配置となるU相で最も長くなり、V相、W相の順番に短くなる。また、極対コイルの配置位置も三相で相互に異なる。このため、U相、V相、およびW相の極対コイルの特性が均等化されず、優れた性能を実現することが難しい。また、別の従来技術では、三相の極対コイルの大きさを均等化できるが、組み込み作業の制約によって、或る相の最も大きくなる極対コイルに他相の極対コイルの大きさを合わせる必要がある。このため、導体の全長が増加して効率が低下するとともに、極対コイルが大型化する。これらに対して第1実施形態では、U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wは、形状および配置位置が三相で均等化され、かつ小型化が可能である。このため、騒音および振動の低減や、効率向上などの面で優れた性能が実現される。   In the first prior art, the length of the coil end of the pole pair coil is the longest in the U phase, which is the outermost peripheral arrangement, and is shortened in the order of the V phase and the W phase. The arrangement positions of the pole pair coils are also different from each other in three phases. For this reason, the characteristics of the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils are not equalized, and it is difficult to achieve excellent performance. In another prior art, the size of the three-phase pole pair coil can be equalized. However, due to the limitation of the installation work, the pole pair coil of the other phase is changed to the largest pole pair coil of one phase. It is necessary to match. For this reason, the total length of the conductor is increased, the efficiency is lowered, and the pole pair coil is enlarged. On the other hand, in the first embodiment, the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, and 52W are equalized in shape and arrangement position in three phases, and can be reduced in size. For this reason, excellent performance in terms of reducing noise and vibration and improving efficiency is realized.

また、図14は、第2の従来技術の三相回転電機に係り、固定子2Yの極対コイルが振り分け構成とされたコイル構成を模式的に説明する図である。第2の従来技術は、特許文献1、2に開示されたコイルエンドが螺旋状に渡る技術に対応する。第2の従来技術において、固定子巻線5の各相の4組の極対コイルの各々は、直列接続された2層各2個の全節巻コイルからなる。各層内の2個の全節巻コイルは、配置位置が1スロット分だけ異なっている。また、第1層と第2層とでは、配置位置が6スロット分だけ異なっている。各相の全節巻コイル55U、55V、55Wは、コイルサイド間のコイルピッチPcと巻装回数NwYに関して1種類であり、コイルピッチPc=6である。また、全節巻コイル55U、55V、55Wの巻装回数NwYは、第1実施形態の長節巻コイル53U、53V、53Wの巻装回数Nw1の半分になっている。   FIG. 14 is a diagram schematically illustrating a coil configuration in which the pole pair coils of the stator 2Y are assigned to each other in the second prior art three-phase rotating electrical machine. The second conventional technique corresponds to the technique in which the coil ends disclosed in Patent Documents 1 and 2 are spirally formed. In the second prior art, each of the four pairs of pole pairs of each phase of the stator winding 5 is composed of two full-pitch coils of two layers each connected in series. The two full-pitch coils in each layer differ in arrangement position by one slot. Further, the arrangement positions of the first layer and the second layer differ by 6 slots. The full-pitch coils 55U, 55V, and 55W of each phase are one type with respect to the coil pitch Pc between the coil sides and the number of windings NwY, and the coil pitch Pc = 6. Further, the number NwY of windings of all-pitch winding coils 55U, 55V, 55W is half of the number Nw1 of windings of long-pitch winding coils 53U, 53V, 53W of the first embodiment.

第1層の2個のU相全節巻コイル55Uのコイルエンドは、第1および第2スロットS1、S2の溝口部側位置44から第7および第8スロットS7、S8の溝底部側位置45にそれぞれ渡っている。第2層の2個のU相全節巻コイル55Uのコイルエンドは、第7および第8スロットS7、S8の溝口部側位置44から第13および第14スロットS13、S14の溝底部側位置45にそれぞれ渡っている。U相全節巻コイル55Uの巻装方向は、第1層と第2層とで逆方向になっている。   The coil ends of the two U-phase full-pitch coils 55U of the first layer are located from the groove-portion side position 44 of the first and second slots S1, S2 to the groove bottom-side position 45 of the seventh and eighth slots S7, S8. It crosses each. The coil ends of the two U-phase full-pitch coils 55U of the second layer are located from the groove-portion side position 44 of the seventh and eighth slots S7 and S8 to the groove bottom-side position 45 of the thirteenth and fourteenth slots S13 and S14. It crosses each. The winding direction of the U-phase full-pitch winding coil 55U is opposite between the first layer and the second layer.

2層各2個のV相全節巻コイル55Vの配置位置は、U相全節巻コイル55Uの配置位置を図14の右方向に4スロット分だけシフトしたものとなっている。2層各2個のV相全節巻コイル55Vのコイルエンドは、第5、第6、第11、および第12スロットS5、S6、S11、S12の溝口部側位置44から、第11、第12、第17、および第18スロットS11、S12、S17、S18の溝底部側位置45にそれぞれ渡っている。   The arrangement position of the two V-phase full-pitch coils 55V in each of the two layers is obtained by shifting the arrangement position of the U-phase full-pitch coil 55U by four slots in the right direction in FIG. The coil ends of the two V-phase full-pitch winding coils 55V for each of the two layers are the eleventh, tenth, and fourth positions from the groove side positions 44 of the fifth, sixth, eleventh, and twelfth slots S5, S6, S11, S12. Crossing the groove bottom side position 45 of each of the 12th, 17th, and 18th slots S11, S12, S17, S18.

2層各2個のW相全節巻コイル55Wの配置位置は、U相全節巻コイル55Uの配置位置を図14の右方向に8スロット分だけシフトしたものとなっている。2層各2個のW相全節巻コイル55Wのコイルエンドは、第9、第10、第3、および第4スロットS9、S10、S3、S4の溝口部側位置44から、第15、第16、第9、および第10スロットS15、S16、S9、S10の溝底部側位置45にそれぞれ渡っている。   The arrangement position of the two W-phase full-pitch coils 55W in each of the two layers is obtained by shifting the arrangement position of the U-phase full-pitch coil 55U by 8 slots in the right direction in FIG. The coil ends of the two W-phase full-pitch winding coils 55W in each of the two layers are arranged in the fifteenth, tenth, fourth, and fourth slots S9, S10, S3, and S4 from the groove side position 44. It extends to the groove bottom side position 45 of each of the sixteenth, ninth, and tenth slots S15, S16, S9, and S10.

第2の従来技術において、固定子巻線5は、合計で48個の全節巻コイル55U、55V、55Wからなる。そして48個のスロット43(S1〜S48)の各々には、2個の全節巻コイル55U、55V、55Wの片側のコイルサイドが配置される。例えば、第7スロットS7において、第1層のU相全節巻コイル55Uのコイルサイドが溝底部側位置45に配置され、第2層のU相全節巻コイル55Uのコイルサイドが溝口部側位置44に配置される。つまり、全節巻コイル55U、55V、55Wは、コイルサイドがスロット43の半分を占有するハーフコイルである。   In the second prior art, the stator winding 5 is composed of a total of 48 full-pitch coils 55U, 55V, and 55W. In each of the 48 slots 43 (S1 to S48), the coil sides on one side of the two full-pitch coils 55U, 55V, and 55W are arranged. For example, in the seventh slot S7, the coil side of the first-phase U-phase full-pitch winding coil 55U is disposed at the groove bottom side position 45, and the coil side of the second-layer U-phase full-pitch winding coil 55U is on the groove opening side. Located at position 44. That is, the full-pitch coils 55U, 55V, and 55W are half coils in which the coil side occupies half of the slot 43.

また、図14に示されるように、回転子3の特定の回転位相において、第1層の2個のU相全節巻コイル55Uは、N磁極34Nに対向し、第2層の2個のU相全節巻コイル55Uは、S磁極34Sに対向する。つまり、極対コイルを構成するコイルは、両方の磁極34N、34Sに対向可能に振り分けて配置されており、換言すれば、振り分け構成となっている。同様に、V相およびW相を構成するコイルも、振り分け構成となっている。   Further, as shown in FIG. 14, in the specific rotational phase of the rotor 3, the two U-phase full-pitch coils 55 </ b> U in the first layer are opposed to the N magnetic pole 34 </ b> N and U-phase full-pitch coil 55U faces S magnetic pole 34S. That is, the coils constituting the pole pair coil are arranged so as to be opposed to both the magnetic poles 34N and 34S, in other words, have a sorting configuration. Similarly, the coils constituting the V phase and the W phase are also distributed.

図15は、第2の従来技術における固定子巻線5の組み込み作業の方法を説明する図である。第2の従来技術では、全節巻コイル55U、55V、55Wのコイル数が第1実施形態の2倍となっており、両方のコイルサイドを一度に組み込むことが難しい。そのため、作業者は、まず、全部の全節巻コイル55U、55V、55Wの一方のコイルサイドのみを、スロット43の溝底部側位置45に組み込む(矢印M3参照)。作業者は、次に、全部の全節巻コイル55U、55V、55Wを徐々に傾けてゆき(矢印M4参照)、順番に他方のコイルサイドをスロット43の溝口部側位置44に組み込んでゆく。第2の従来技術において、相間絶縁紙9の必要箇所数は、1磁極対あたり6箇所となる。   FIG. 15 is a diagram for explaining a method of assembling the stator winding 5 in the second prior art. In the second prior art, the number of coils of the full-pitch winding coils 55U, 55V, and 55W is twice that of the first embodiment, and it is difficult to incorporate both coil sides at once. Therefore, the operator first incorporates only one coil side of all the full-pitch winding coils 55U, 55V, and 55W into the groove bottom side position 45 of the slot 43 (see arrow M3). Next, the operator gradually tilts all the full-pitch coils 55U, 55V, and 55W (see arrow M4), and sequentially incorporates the other coil side into the groove portion side position 44 of the slot 43. In the second prior art, the required number of interphase insulating papers 9 is six per magnetic pole pair.

第2の従来技術では、全部の全節巻コイル55U、55V、55Wについて、コイルサイドごとに別々に組み込み作業を行うことになり、2度手間となっている。これに対して、第1実施形態では、全部の長節巻コイル53U、53V、53Wおよび短節巻コイル54U、54V、54Wの両方のコイルサイドを一緒に組み込むことができる。そして、コイルサイドを一旦スロット43の外部に出して再度組み込む2度手間は、組み込み始めの数個のコイルに限定される。したがって、第1実施形態では、固定子巻線5を固定子鉄芯4のスロット43に組み込む作業の作業性が向上する。さらに、相間絶縁紙6の必要箇所数は、第2の従来技術では1磁極対あたり6箇所であり、第1実施形態では3箇所に半減される。   In the second prior art, all the full-pitch coils 55U, 55V, and 55W are separately assembled for each coil side, which is troublesome twice. On the other hand, in the first embodiment, the coil sides of all the long-pitch coils 53U, 53V, 53W and the short-pitch coils 54U, 54V, 54W can be incorporated together. Then, the time and effort required to bring the coil side out of the slot 43 and reassemble it is limited to a few coils at the beginning. Therefore, in the first embodiment, the workability of the work of incorporating the stator winding 5 into the slot 43 of the stator core 4 is improved. Further, the required number of interphase insulating papers 6 is six per one magnetic pole pair in the second prior art, and is halved to three in the first embodiment.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態の三相回転電機について、第1実施形態と異なる点を主に説明する。第2実施形態において、回転子3の構成および固定子鉄芯4の形状は第1実施形態と同じであり、固定子2Aのコイル構成が第1実施形態と異なる。したがって、第2実施形態においても、毎極スロット数N1=6であり、毎極毎相スロット数N2=2であり、整数スロット構成となっている。図16は、第2実施形態の固定子2Aのコイル構成を模式的に説明する図である。
Second Embodiment
Next, the difference between the three-phase rotating electrical machine of the second embodiment and the first embodiment will be mainly described. In the second embodiment, the configuration of the rotor 3 and the shape of the stator core 4 are the same as those of the first embodiment, and the coil configuration of the stator 2A is different from that of the first embodiment. Therefore, also in the second embodiment, the number of slots per pole N1 = 6, the number of slots per pole per phase N2 = 2, and an integer slot configuration. FIG. 16 is a diagram schematically illustrating the coil configuration of the stator 2A of the second embodiment.

第2実施形態において、固定子巻線5の各相の4組のU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの各々は、直列接続された長節巻コイル56U、56V、56Wおよび短節巻コイルコイル57U、57V、57Wの2層構成からなる。長節巻コイル56U、56V、56WのコイルピッチPc=7であり、短節巻コイル57U、57V、57WのコイルピッチPc=5である。長節巻コイル56U、56V、56W、および短節巻コイル57U、57V、57Wの巻装回数Nw2は、相互に等しい。長節巻コイル56U、56V、56W、および短節巻コイル57U、57V、57Wの巻装方向は、同じ層内で相互に一致し、第1層と第2層とで相互に逆方向となっている。   In the second embodiment, each of the four U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, and 52W of each phase of the stator winding 5 is connected in series with long-pitch coils 56U and 56V. , 56W and short-pitch coil coils 57U, 57V, 57W. The long pitch winding coils 56U, 56V, and 56W have a coil pitch Pc = 7, and the short pitch winding coils 57U, 57V, and 57W have a coil pitch Pc = 5. The winding times Nw2 of the long winding coils 56U, 56V, 56W and the short winding coils 57U, 57V, 57W are equal to each other. The winding directions of the long-pitch coils 56U, 56V, 56W and the short-pitch coils 57U, 57V, 57W coincide with each other in the same layer, and the first layer and the second layer are opposite to each other. ing.

コイルの配置位置について詳述すると、第1層のU相長節巻コイル56Uのコイルエンドは、第1スロットS1の溝口部側位置44から第8スロットS8の溝底部側位置45に渡っている。第1層のU相短節巻コイル57Uのコイルエンドは、第2スロットS2の溝口部側位置44から第7スロットS7の溝底部側位置45に渡っている。   The coil arrangement position will be described in detail. The coil end of the first layer U-phase long-pitch winding coil 56U extends from the groove opening side position 44 of the first slot S1 to the groove bottom side position 45 of the eighth slot S8. . The coil end of the first-layer U-phase short-pitch coil 57U extends from the groove opening side position 44 of the second slot S2 to the groove bottom side position 45 of the seventh slot S7.

第2層のU相長節巻コイル56Uのコイルエンドは、第7スロットS7の溝口部側位置44から第14スロットS14の溝底部側位置45に渡っている。第2層のU相短節巻コイル57Uのコイルエンドは、第8スロットS8の溝口部側位置44から第13スロットS13の溝底部側位置45に渡っている。   The coil end of the U-phase long-pitch winding coil 56U of the second layer extends from the groove portion side position 44 of the seventh slot S7 to the groove bottom portion position 45 of the fourteenth slot S14. The coil end of the second-layer U-phase short-pitch coil 57U extends from the groove opening side position 44 of the eighth slot S8 to the groove bottom side position 45 of the thirteenth slot S13.

V相コイル56V、57Vの配置位置は、U相コイル56U、57Uの配置位置を図16の右方向に4スロット分だけシフトしたものとなっている。第1層のV相長節巻コイル56Vのコイルエンドは、第5スロットS5の溝口部側位置44から第12スロットS12の溝底部側位置45に渡っている。第1層のV相短節巻コイル57Vのコイルエンドは、第6スロットS6の溝口部側位置44から第11スロットS11の溝底部側位置45に渡っている。   The arrangement positions of the V-phase coils 56V and 57V are obtained by shifting the arrangement positions of the U-phase coils 56U and 57U by four slots to the right in FIG. The coil end of the first-phase V-phase long-pitch winding coil 56V extends from the groove opening side position 44 of the fifth slot S5 to the groove bottom side position 45 of the twelfth slot S12. The coil end of the first-layer V-phase short-pitch coil 57V extends from the groove opening side position 44 of the sixth slot S6 to the groove bottom side position 45 of the eleventh slot S11.

第2層のV相長節巻コイル56Vのコイルエンドは、第11スロットS11の溝口部側位置44から第18スロットS18の溝底部側位置45に渡っている。第2層のV相短節巻コイル57Vのコイルエンドは、第12スロットS12の溝口部側位置44から第17スロットS17の溝底部側位置45に渡っている。   The coil end of the second-layer V-phase long-pitch winding coil 56V extends from the groove opening side position 44 of the eleventh slot S11 to the groove bottom side position 45 of the eighteenth slot S18. The coil end of the second-layer V-phase short-pitch coil 57V extends from the groove opening side position 44 of the twelfth slot S12 to the groove bottom side position 45 of the seventeenth slot S17.

W相コイル56W、57Wの配置位置は、U相コイル56U、57Uの配置位置を図16の右方向に8スロット分だけシフトしたものとなっている。第1層のW相長節巻コイル56Wのコイルエンドは、第9スロットS9の溝口部側位置44から第16スロットS16の溝底部側位置45に渡っている。第1層のW相短節巻コイル57Wのコイルエンドは、第10スロットS10の溝口部側位置44から第15スロットS15の溝底部側位置45に渡っている。   The arrangement positions of the W-phase coils 56W and 57W are obtained by shifting the arrangement positions of the U-phase coils 56U and 57U by eight slots to the right in FIG. The coil end of the W-phase long-pitch coil 56W of the first layer extends from the groove side portion position 44 of the ninth slot S9 to the groove bottom portion position 45 of the sixteenth slot S16. The coil end of the first-layer W-phase short-pitch coil 57W extends from the groove opening side position 44 of the tenth slot S10 to the groove bottom side position 45 of the fifteenth slot S15.

第2層のW相長節巻コイル56Wのコイルエンドは、第15スロットS15の溝口部側位置44から第22スロットS22の溝底部側位置45に渡っている。第2層のW相短節巻コイル57Wのコイルエンドは、第16スロットS16の溝口部側位置44から第21スロットS21の溝底部側位置45に渡っている。   The coil end of the second layer W-phase long-pitch winding coil 56W extends from the groove opening side position 44 of the fifteenth slot S15 to the groove bottom side position 45 of the twenty-second slot S22. The coil end of the second-layer W-phase short-pitch coil 57W extends from the groove opening side position 44 of the 16th slot S16 to the groove bottom side position 45 of the 21st slot S21.

別の第2層のW相長節巻コイル56Wのコイルエンドは、第3スロットS3の溝口部側位置44から第10スロットS10の溝底部側位置45に渡っている。別の第2層のW相短節巻コイル57Wのコイルエンドは、第4スロットS4の溝口部側位置S4から第9スロットS9の溝底部側位置45に渡っている。   The coil end of another second-layer W-phase long-pitch winding coil 56W extends from the groove opening side position 44 of the third slot S3 to the groove bottom side position 45 of the tenth slot S10. The coil end of another second-layer W-phase short-pitch winding coil 57W extends from the groove opening side position S4 of the fourth slot S4 to the groove bottom side position 45 of the ninth slot S9.

第2実施形態において、固定子巻線5は、24個の長節巻コイル56U、56V、56W、および24個の短節巻コイル57U、57V、57Wからなる。これらのコイル56U、56V、56W、57U、57V、57Wは、コイルサイドがスロット43の半分を占有するハーフコイルである。   In the second embodiment, the stator winding 5 includes 24 long-pitch coils 56U, 56V, 56W and 24 short-pitch coils 57U, 57V, 57W. These coils 56 </ b> U, 56 </ b> V, 56 </ b> W, 57 </ b> U, 57 </ b> V, 57 </ b> W are half coils in which the coil side occupies half of the slot 43.

また、図16に示されるように、回転子3の特定の回転位相において、第1層のU相長節巻コイル56UおよびU相短節巻コイル57Uは、N磁極34Nに対向する。一方、第2層のU相長節巻コイル56UおよびU相短節巻コイル57Uは、S磁極34Sに対向する。つまり、固定子2AのU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wを構成するコイルは、振り分け構成となっている。   Also, as shown in FIG. 16, in the specific rotational phase of the rotor 3, the U-phase long-pitch winding coil 56U and the U-phase short-pitch winding coil 57U of the first layer face the N magnetic pole 34N. On the other hand, the U-phase long-pitch winding coil 56U and the U-phase short-pitch winding coil 57U of the second layer face the S magnetic pole 34S. That is, the coils constituting the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W of the stator 2A have a distributed configuration.

さらに、第1層のU相長節巻コイル56UおよびU相短節巻コイル57Uは、図6に示される第1実施形態と同様に、コイルエンドが軸線AX方向に2階建てに配置される。同様に、第2層のU相長節巻コイル56UおよびU相短節巻コイル57Uも、コイルエンドが軸線AX方向に2階建てに配置される。さらに同様に、V相およびW相の各2層の2個のコイル56V、57V、56W、57Wも、それぞれコイルエンドが軸線AX方向に2階建てに配置される。第2実施形態において、相間絶縁紙9の必要箇所数は、1磁極対あたり6箇所となる。   Furthermore, the U-phase long-pitch winding coil 56U and the U-phase short-pitch winding coil 57U of the first layer are arranged in two stories in the axis AX direction as in the first embodiment shown in FIG. . Similarly, the U-phase long-pitch winding coil 56U and the U-phase short-pitch winding coil 57U of the second layer are also arranged in two stories in the axis AX direction. Similarly, the two coils 56V, 57V, 56W, and 57W of the two layers of the V phase and the W phase are respectively arranged in two stories in the axis AX direction. In the second embodiment, the required number of interphase insulating papers 9 is 6 per magnetic pole pair.

ここで、第2の従来技術を示した図14と、第2実施形態を示した図16とを比較する。すると、2個のU相全節巻コイル55Uが第1層の長節巻コイル53Uおよび短節巻コイル54Uに置換されて、第2実施形態となっていることがわかる。第2実施形態の固定子2Aでは、コイルエンドが軸線AX方向に2階建てに配置されるので、第2の従来技術と比較して、固定子巻線5の組み込み作業の作業性が良好になる。   Here, FIG. 14 showing the second prior art and FIG. 16 showing the second embodiment will be compared. Then, it can be seen that the two U-phase full-pitch coils 55U are replaced with the long-pitch coil 53U and the short-pitch coil 54U in the first layer, so that the second embodiment is obtained. In the stator 2A of the second embodiment, the coil ends are arranged in two stories in the direction of the axis AX, so that the workability of assembling the stator winding 5 is better than that of the second prior art. Become.

<第3および第4実施形態>
次に、第3および第4実施形態の三相回転電機について、第1および第2実施形態と異なる点を主に説明する。第3および第4実施形態において、回転子3の構成は第1実施形態と同じであり、固定子2B、2Cのスロット数nsおよびコイル構成が第1実施形態と異なる。第3および第4実施形態において、総磁極数nm=8、スロット数ns=36である。したがって、毎極スロット数N1=4.5であり、毎極毎相スロット数N2=1.5であり、分数スロット構成となっている。
<Third and fourth embodiments>
Next, the three-phase rotating electrical machine of the third and fourth embodiments will be described mainly with respect to differences from the first and second embodiments. In the third and fourth embodiments, the configuration of the rotor 3 is the same as that of the first embodiment, and the number of slots ns and the coil configuration of the stators 2B and 2C are different from those of the first embodiment. In the third and fourth embodiments, the total number of magnetic poles nm = 8 and the number of slots ns = 36. Therefore, the number of slots per pole N1 = 4.5, the number of slots per pole per phase N2 = 1.5, and a fractional slot configuration.

図17は、第3実施形態の固定子2Bのコイル構成を模式的に説明する図である。第3実施形態において、固定子巻線5の各相の4組のU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの各々は、直列接続された長節巻コイルコイル58U、58V、58Wおよび短節巻コイル59U、59V、59Wからなる。長節巻コイル58U、58V、58WのコイルピッチPc=5であり、短節巻コイル59U、59V、59WのコイルピッチPc=3である。   FIG. 17 is a diagram schematically illustrating the coil configuration of the stator 2B of the third embodiment. In the third embodiment, each of the four U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, and 52W of each phase of the stator winding 5 is connected to a series-connected long-pitch coil coil 58U, 58V, 58W and short winding coils 59U, 59V, 59W. The coil pitch Pc = 5 for the long-pitch coils 58U, 58V, 58W, and the coil pitch Pc = 3 for the short-pitch coils 59U, 59V, 59W.

図18は、U相極対コイル52Uを構成するU相長節巻コイル58UおよびU相短節巻コイル59Uのコイルエンドの2階配置を模式的に示した図である。長節巻コイル58U、58V、58Wは、巻装回数Nw31のフルコイルである。一方、短節巻コイル59U、59V、59Wは、巻装回数Nw32が長節巻コイル58U、58V、58Wの巻装回数Nw31の半分のハーフコイルである。長節巻コイル58U、58V、58W、および短節巻コイル59U、59V、59Wの巻装方向Rは、相互に一致している。   FIG. 18 is a diagram schematically showing the second floor arrangement of coil ends of the U-phase long-pitch coil 58U and the U-phase short-pitch coil 59U constituting the U-phase pole pair coil 52U. The long-pitch coils 58U, 58V, and 58W are full coils having a winding number Nw31. On the other hand, the short winding coils 59U, 59V, 59W are half coils in which the winding number Nw32 is half of the winding number Nw31 of the long-pitch coils 58U, 58V, 58W. The winding directions R of the long-pitch coils 58U, 58V, and 58W and the short-pitch coils 59U, 59V, and 59W coincide with each other.

コイルの配置位置について詳述すると、U相長節巻コイル58Uのコイルエンドは、第1スロットS1の溝口部側位置44から第6スロットS6の溝底部側位置45に渡っている。U相短節巻コイル59Uのコイルエンドは、第2スロットS2の溝口部側位置44から第5スロットS5の溝底部側位置45に渡っている。別のU相長節巻コイル58Uのコイルエンドは、第10スロットS10の溝口部側位置44から第15スロットS15の溝底部側位置45に渡っている。別のU相短節巻コイル59Uのコイルエンドは、第11スロットS11の溝口部側位置44から第14スロットS14の溝底部側位置45に渡っている。   The coil arrangement position will be described in detail. The coil end of the U-phase long-pitch winding coil 58U extends from the groove part side position 44 of the first slot S1 to the groove bottom part position 45 of the sixth slot S6. The coil end of the U-phase short winding coil 59U extends from the groove opening side position 44 of the second slot S2 to the groove bottom side position 45 of the fifth slot S5. The coil end of another U-phase long-pitch winding coil 58U extends from the groove portion side position 44 of the tenth slot S10 to the groove bottom portion position 45 of the fifteenth slot S15. The coil end of another U-phase short-pitch coil 59U extends from the groove portion side position 44 of the eleventh slot S11 to the groove bottom portion position 45 of the fourteenth slot S14.

V相コイル58V、59Vの配置位置は、U相コイル58U、59Uの配置位置を図17の右方向に3スロット分だけシフトしたものとなっている。V相長節巻コイル58Vのコイルエンドは、第4スロットS4の溝口部側位置44から第9スロットS9の溝底部側位置45に渡っている。V相短節巻コイル59Vのコイルエンドは、第5スロットS5の溝口部側位置44から第8スロットS8の溝底部側位置45に渡っている。   The arrangement positions of the V-phase coils 58V and 59V are obtained by shifting the arrangement positions of the U-phase coils 58U and 59U by three slots in the right direction in FIG. The coil end of the V-phase long-pitch winding coil 58V extends from the groove opening side position 44 of the fourth slot S4 to the groove bottom side position 45 of the ninth slot S9. The coil end of the V-phase short-pitch coil 59V extends from the groove opening side position 44 of the fifth slot S5 to the groove bottom side position 45 of the eighth slot S8.

W相コイル58W、59Wの配置位置は、U相コイル58U、59Uの配置位置を図17の右方向に6スロット分だけシフトしたものとなっている。W相長節巻コイル58Wのコイルエンドは、第7スロットS7の溝口部側位置44から第12スロットS12の溝底部側位置45に渡っている。W相短節巻コイル59Wのコイルエンドは、第8スロットS8の溝口部側位置44から第11スロットS11の溝底部側位置45に渡っている。   The arrangement positions of the W-phase coils 58W and 59W are obtained by shifting the arrangement positions of the U-phase coils 58U and 59U by six slots to the right in FIG. The coil end of the W-phase long-pitch winding coil 58W extends from the groove opening side position 44 of the seventh slot S7 to the groove bottom side position 45 of the twelfth slot S12. The coil end of the W-phase short winding coil 59W extends from the groove opening side position 44 of the eighth slot S8 to the groove bottom side position 45 of the eleventh slot S11.

図17に示されるように、回転子3の特定の回転位相において、U相長節巻コイル58UおよびU相短節巻コイル59Uは、N磁極34Nに対向する。つまり、固定子2BのU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wを構成するコイルは、集約構成となっている。さらに、図18に示されるように、U相長節巻コイル58UおよびU相短節巻コイル59Uは、コイルエンドが軸線AX方向に2階建てに配置される。また、相間絶縁紙9の必要箇所数は、1磁極対あたり3箇所となる。   As shown in FIG. 17, in a specific rotational phase of the rotor 3, the U-phase long-pitch coil 58U and the U-phase short-pitch coil 59U face the N magnetic pole 34N. That is, the coils constituting the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W of the stator 2B have an aggregate configuration. Further, as shown in FIG. 18, the U-phase long-pitch coil 58U and the U-phase short-pitch coil 59U have coil ends arranged in two stories in the axis AX direction. Further, the required number of interphase insulating papers 9 is three per one magnetic pole pair.

第3実施形態においても、第1実施形態と同様の方法で固定子巻線2の組み込み作業を行うことができる。例えば、始めにW相長節巻コイル58WおよびW相短節巻コイル59Wを第7スロットS7から第12スロットS12にかけて組み込む場合を想定する。すると、2番目にU相長節巻コイル58UおよびU相短節巻コイル59Uを第10スロットS10から第15スロットS15にかけて組み込み、3番目にV相長節巻コイル58VおよびV相短節巻コイル59Vを第13スロットS13から第18スロットS18にかけて組み込むことになる。また、終わりにV相長節巻コイル58VおよびV相短節巻コイル59Vを第4スロットS4から第9スロットS9にかけて組み込むことになる。この場合、一旦スロット43の外部に出して再度組み込むコイルサイドの数量は、始めのうちに組み込む4個程度のコイル58W、59W、58U、58Vで済み、組み込み作業性が向上する。さらに、コイルエンドの軸線AX方向の高さの低減によるコンパクト化の効果や、相間絶縁紙9の半減効果も、第1実施形態と同様に得られる。   Also in the third embodiment, the assembling work of the stator winding 2 can be performed by the same method as in the first embodiment. For example, it is assumed that the W-phase long-pitch winding coil 58W and the W-phase short-pitch winding coil 59W are first assembled from the seventh slot S7 to the twelfth slot S12. Then, the second U-phase long-pitch coil 58U and the U-phase short-pitch coil 59U are assembled from the 10th slot S10 to the 15th slot S15, and the third is the V-phase long-pitch coil 58V and the V-phase short-pitch coil. 59V is incorporated from the thirteenth slot S13 to the eighteenth slot S18. Finally, the V-phase long-pitch winding coil 58V and the V-phase short-pitch winding coil 59V are assembled from the fourth slot S4 to the ninth slot S9. In this case, about four coils 58W, 59W, 58U, and 58V to be assembled at the beginning can be used for the number of coil sides that are once taken out of the slot 43 and reassembled, so that the assembling workability is improved. Furthermore, the effect of downsizing by reducing the height of the coil end in the axis AX direction and the effect of halving the interphase insulating paper 9 can be obtained as in the first embodiment.

図19は、第4実施形態の固定子2Cのコイル構成を模式的に説明する図である。第4実施形態において、固定子巻線5の各相の4組のU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの各々は、直列接続された第1短節巻コイル60U、60V、60Wおよび第2短節巻コイル61U、61V、61Wからなる。第1短節巻コイル60U、60V、60WのコイルピッチPc=3であり、第2短節巻コイル61U、61V、61WのコイルピッチPc=4である。   FIG. 19 is a diagram schematically illustrating the coil configuration of the stator 2C of the fourth embodiment. In the fourth embodiment, each of the four U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W of each phase of the stator winding 5 is connected in series to a first short-pitch coil 60U. , 60V, 60W and second short-pitch coils 61U, 61V, 61W. The first short-pitch coil 60U, 60V, 60W has a coil pitch Pc = 3, and the second short-pitch coil 61U, 61V, 61W has a coil pitch Pc = 4.

図20は、U相極対コイル52Uを構成するU相第1短節巻コイル60UおよびU相第2短節巻コイル61Uを模式的に示した図である。第2短節巻コイル61U、61V、61は、巻装回数Nw42のフルコイルである。一方、第1短節巻コイル60U、60V、60Wは、巻装回数Nw41が第2短節巻コイル61U、61V、61の巻装回数Nw42の半分のハーフコイルである。第1短節巻コイル60U、60V、60W、および第2短節巻コイル61U、61V、61Wの巻装方向Rは、相互に逆方向となっている。   FIG. 20 is a diagram schematically showing a U-phase first short-winding coil 60U and a U-phase second short-winding coil 61U constituting the U-phase pole pair coil 52U. The second short-pitch winding coils 61U, 61V, 61 are full coils with the number of windings Nw42. On the other hand, the first short winding coils 60U, 60V, 60W are half coils in which the winding number Nw41 is half of the winding number Nw42 of the second short winding coils 61U, 61V, 61. The winding directions R of the first short-pitch coils 60U, 60V, 60W and the second short-pitch coils 61U, 61V, 61W are opposite to each other.

コイルの配置位置について詳述すると、U相第1短節巻コイル60Uのコイルエンドは、第1スロットS1の溝口部側位置44から第4スロットS4の溝底部側位置45に渡っている。U相第2短節巻コイル61Uのコイルエンドは、第5スロットS5の溝口部側位置44から第9スロットS9の溝底部側位置45に渡っている。別のU相第1短節巻コイル60Uのコイルエンドは、第10スロットS10の溝口部側位置44から第13スロットS4の溝底部側位置45に渡っている。   The coil arrangement position will be described in detail. The coil end of the U-phase first short winding coil 60U extends from the groove portion side position 44 of the first slot S1 to the groove bottom portion position 45 of the fourth slot S4. The coil end of the U-phase second short winding coil 61U extends from the groove opening side position 44 of the fifth slot S5 to the groove bottom side position 45 of the ninth slot S9. The coil end of another U-phase first short-pitch coil 60U extends from the groove opening side position 44 of the tenth slot S10 to the groove bottom side position 45 of the thirteenth slot S4.

V相コイル60V、61Vの配置位置は、U相コイル60U、61Uの配置位置を図19の右方向に3スロット分だけシフトしたものとなっている。V相第1短節巻コイル60Vのコイルエンドは、第4スロットS4の溝口部側位置44から第7スロットS7の溝底部側位置45に渡っている。V相第2短節巻コイル61Vのコイルエンドは、第8ロットS8の溝口部側位置44から第12スロットS12の溝底部側位置45に渡っている。別のV相第1短節巻コイル60Vのコイルエンドは、第13スロットS13の溝口部側位置44から第16スロットS16の溝底部側位置45に渡っている。   The arrangement positions of the V-phase coils 60V and 61V are shifted from the arrangement positions of the U-phase coils 60U and 61U by three slots in the right direction in FIG. The coil end of the V-phase first short winding coil 60V extends from the groove opening side position 44 of the fourth slot S4 to the groove bottom side position 45 of the seventh slot S7. The coil end of the V-phase second short coil 61V extends from the groove portion side position 44 of the eighth lot S8 to the groove bottom portion position 45 of the twelfth slot S12. The coil end of another V-phase first short winding coil 60V extends from the groove opening side position 44 of the thirteenth slot S13 to the groove bottom side position 45 of the sixteenth slot S16.

W相コイル60W、61Wの配置位置は、U相コイル60U、61Uの配置位置を図19の右方向に6スロット分だけシフトしたものとなっている。W相第1短節巻コイル60Wのコイルエンドは、第7スロットS7の溝口部側位置44から第10スロットS10の溝底部側位置45に渡っている。W相第2短節巻コイル61Wのコイルエンドは、第11スロットS11の溝口部側位置44から第15スロットS15の溝底部側位置45に渡っている。別のW相第2短節巻コイル61Wのコイルエンドは、第2スロットS2の溝口部側位置44から第6スロットS6の溝底部側位置45に渡っている。   The arrangement positions of the W-phase coils 60W and 61W are obtained by shifting the arrangement positions of the U-phase coils 60U and 61U by six slots in the right direction in FIG. The coil end of the W-phase first short winding coil 60W extends from the groove opening side position 44 of the seventh slot S7 to the groove bottom side position 45 of the tenth slot S10. The coil end of the W-phase second short coil 61W extends from the groove opening side position 44 of the eleventh slot S11 to the groove bottom side position 45 of the fifteenth slot S15. The coil end of another W-phase second short coil 61W extends from the groove-portion side position 44 of the second slot S2 to the groove bottom-side position 45 of the sixth slot S6.

図19に示されるように、回転子3の特定の回転位相において、U相第1短節巻コイル60Uは、N磁極34Nに対向する。一方、U相第2短節巻コイル61Uは、S磁極34Sに対向する。つまり、固定子2CのU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wを構成するコイルは、振り分け構成となっている。また、相間絶縁紙9の必要箇所数は、1磁極対あたり6箇所となる。   As shown in FIG. 19, the U-phase first short winding coil 60 </ b> U faces the N magnetic pole 34 </ b> N in a specific rotational phase of the rotor 3. On the other hand, U-phase second short winding coil 61U faces S magnetic pole 34S. That is, the coils constituting the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W of the stator 2C have a distributed configuration. Further, the required number of interphase insulating papers 9 is 6 per magnetic pole pair.

第4実施形態においても、第1実施形態と同様の方法で固定子巻線2の組み込み作業を行うことができる。例えば、始めにW相第1短節巻コイル60Wを第7スロットS7から第10スロットS10にかけて組み込む場合を想定する。すると、2番目以降にV相第2短節巻コイル61V、U相第1短節巻コイル60U、W相第2短節巻コイル61W、V相第1短節巻コイル60V、U相第2短節巻コイル61Uの順番で組み込むことになる。また、終わりにU相第2短節巻コイル61Uを第5スロットS5から第9スロットS9にかけて組み込むことになる。この場合、一旦スロット43の外部に出して再度組み付けるコイルサイドの数量は、始めのうちに組み込む6個程度のコイル60W、61V、60U、61W、60V、61Uで済み、組み込み作業性が向上する。さらに、コイルエンドの軸線AX方向の高さに低減の余地があり、コイルエンドのコンパクト化が可能である。   Also in the fourth embodiment, the assembling work of the stator winding 2 can be performed by the same method as in the first embodiment. For example, assume that the W-phase first short-pitch coil 60W is first assembled from the seventh slot S7 to the tenth slot S10. Then, after the second, the V-phase second short-pitch coil 61V, the U-phase first short-pitch coil 60U, the W-phase second short-pitch coil 61W, the V-phase first short-pitch coil 60V, the U-phase second The short winding coils 61U are assembled in this order. At the end, the U-phase second short coil 61U is assembled from the fifth slot S5 to the ninth slot S9. In this case, about six coils 60W, 61V, 60U, 61W, 60V, and 61U to be assembled at the beginning can be used for the number of coil sides that are once taken out of the slot 43 and reassembled, so that assembling workability is improved. Furthermore, there is room for reduction in the height of the coil end in the axis AX direction, and the coil end can be made compact.

<第5および第6実施形態>
次に、第5および第6実施形態の三相回転電機について、第1〜第4実施形態と異なる点を主に説明する。第5および第6実施形態において、回転子3の構成は第1実施形態と同じであり、固定子2D、2Eのスロット数nsおよびコイル構成が第1実施形態と異なる。第5および第6実施形態において、総磁極数nm=8、スロット数ns=60である。したがって、毎極スロット数N1=7.5であり、毎極毎相スロット数N2=2.5であり、分数スロット構成となっている。
<Fifth and sixth embodiments>
Next, regarding the three-phase rotating electrical machine of the fifth and sixth embodiments, differences from the first to fourth embodiments will be mainly described. In the fifth and sixth embodiments, the configuration of the rotor 3 is the same as that of the first embodiment, and the number of slots ns and the coil configuration of the stators 2D and 2E are different from those of the first embodiment. In the fifth and sixth embodiments, the total number of magnetic poles nm = 8 and the number of slots ns = 60. Therefore, the number of slots per pole N1 = 7.5, the number of slots per pole per phase N2 = 2.5, and a fractional slot configuration.

図21は、第5実施形態の固定子2Dのコイル構成を模式的に説明する図である。第5実施形態において、固定子巻線5の各相の4組のU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの各々は、直列接続された長節巻コイル62U、62V、62W、第1短節巻コイル63U、63V、63W、および第2短節巻コイル64U、64V、64Wからなる。長節巻コイル62U、62V、62WのコイルピッチPc=9であり、第1短節巻コイル63U、63V、63WのコイルピッチPc=7であり、第2短節巻コイル64U、64V、64WのコイルピッチPc=5である。   FIG. 21 is a diagram schematically illustrating the coil configuration of the stator 2D of the fifth embodiment. In the fifth embodiment, each of the four U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, and 52W of each phase of the stator winding 5 is connected in series with long-pitch coils 62U and 62V. 62W, first short-pitch coils 63U, 63V, 63W, and second short-pitch coils 64U, 64V, 64W. The coil pitch Pc = 9 for the long winding coils 62U, 62V, 62W, the coil pitch Pc = 7 for the first short winding coils 63U, 63V, 63W, and the second short winding coils 64U, 64V, 64W. The coil pitch Pc = 5.

図22は、U相極対コイル52Uを構成するU相長節巻コイル62U、U相第1短節巻コイル63U、およびU相第2短節巻コイル64Uのコイルエンドの3階配置を模式的に示した図である。長節巻コイル62U、62V、62Wは、巻装回数Nw51のフルコイルである。第1短節巻コイル63U、63V、63Wは、巻装回数Nw52が長節巻コイル62U、62V、Wの巻装回数Nw51に等しいフルコイルである。第2短節巻コイル64U、64V、64Wは、巻装回数Nw53が長節巻コイル62U、62V、Wの巻装回数Nw51の半分のハーフコイルである。長節巻コイル62U、62V、62W、第1短節巻コイル63U、63V、63W、および第2短節巻コイル64U、64V、64Wの巻装方向Rは、相互に一致している。   FIG. 22 is a schematic diagram showing the third-floor arrangement of coil ends of the U-phase long-pitch coil 62U, the U-phase first short-pitch coil 63U, and the U-phase second short-pitch coil 64U constituting the U-phase pole pair coil 52U. FIG. The long winding coils 62U, 62V, and 62W are full coils with the number of windings Nw51. The first short-pitch winding coils 63U, 63V, 63W are full coils in which the winding number Nw52 is equal to the winding number Nw51 of the long-pitch coils 62U, 62V, W. The second short winding coils 64U, 64V, 64W are half coils in which the winding number Nw53 is half of the winding number Nw51 of the long-pitch coils 62U, 62V, W. The winding directions R of the long winding coils 62U, 62V, 62W, the first short winding coils 63U, 63V, 63W, and the second short winding coils 64U, 64V, 64W coincide with each other.

コイルの配置位置について詳述すると、U相長節巻コイル62Uのコイルエンドは、第1スロットS1の溝口部側位置44から第10スロットS10の溝底部側位置45に渡っている。U相第1短節巻コイル63Uのコイルエンドは、第2スロットS2の溝口部側位置44から第9スロットS9の溝底部側位置45に渡っている。U相第2短節巻コイル64Uのコイルエンドは、第3スロットS3の溝口部側位置44から第8スロットS8の溝底部側位置45に渡っている。   The coil arrangement position will be described in detail. The coil end of the U-phase long-pitch winding coil 62U extends from the groove portion side position 44 of the first slot S1 to the groove bottom portion position 45 of the tenth slot S10. The coil end of the U-phase first short winding coil 63U extends from the groove opening side position 44 of the second slot S2 to the groove bottom side position 45 of the ninth slot S9. The coil end of the U-phase second short coil 64U extends from the groove-portion side position 44 of the third slot S3 to the groove bottom-side position 45 of the eighth slot S8.

V相コイル62V、63V、64Vの配置位置は、U相コイル62U、63U、64Uの配置位置を図21の右方向に5スロット分だけシフトしたものとなっている。V相長節巻コイル62Vのコイルエンドは、第6スロットS6の溝口部側位置44から第15スロットS15の溝底部側位置45に渡っている。V相第1短節巻コイル63Vのコイルエンドは、第7スロットS7の溝口部側位置44から第14スロットS14の溝底部側位置45に渡っている。V相第2短節巻コイル64Vのコイルエンドは、第8スロットS8の溝口部側位置44から第13スロットS13の溝底部側位置45に渡っている。   The arrangement positions of the V-phase coils 62V, 63V, and 64V are shifted from the arrangement positions of the U-phase coils 62U, 63U, and 64U by 5 slots in the right direction in FIG. The coil end of the V-phase long-pitch winding coil 62V extends from the groove opening side position 44 of the sixth slot S6 to the groove bottom side position 45 of the fifteenth slot S15. The coil end of the V-phase first short winding coil 63V extends from the groove opening side position 44 of the seventh slot S7 to the groove bottom side position 45 of the fourteenth slot S14. The coil end of the V-phase second short winding coil 64V extends from the groove opening side position 44 of the eighth slot S8 to the groove bottom side position 45 of the thirteenth slot S13.

W相コイル62W、63W、64WVの配置位置は、U相コイル62U、63U、64Uの配置位置を図21の右方向に10スロット分だけシフトしたものとなっている。W相長節巻コイル62Wのコイルエンドは、第11スロットS11の溝口部側位置44から第20スロットS20の溝底部側位置45に渡っている。W相第1短節巻コイル63Wのコイルエンドは、第12スロットS12の溝口部側位置44から第19スロットS19の溝底部側位置45に渡っている。W相第2短節巻コイル64Wのコイルエンドは、第13スロットS13の溝口部側位置44から第18スロットS18の溝底部側位置45に渡っている。   The arrangement positions of the W-phase coils 62W, 63W, and 64WV are obtained by shifting the arrangement positions of the U-phase coils 62U, 63U, and 64U by 10 slots in the right direction in FIG. The coil end of the W-phase long-pitch coil 62W extends from the groove opening side position 44 of the eleventh slot S11 to the groove bottom side position 45 of the twentieth slot S20. The coil end of the W-phase first short coil 63W extends from the groove opening side position 44 of the 12th slot S12 to the groove bottom side position 45 of the 19th slot S19. The coil end of the W-phase second short coil 64W extends from the groove opening side position 44 of the thirteenth slot S13 to the groove bottom side position 45 of the eighteenth slot S18.

図21に示されるように、回転子3の特定の回転位相において、U相長節巻コイル62U、U相第1短節巻コイル63U、およびU相第2短節巻コイル64Uは、N磁極34Nに対向する。つまり、固定子2DのU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wを構成するコイルは、集約構成となっている。さらに、図22に示されるように、U相長節巻コイル62U、U相第1短節巻コイル63U、およびU相第2短節巻コイル64Uは、コイルエンドが軸線AX方向に3階建てに配置される。また、相間絶縁紙9の必要箇所数は、1磁極対あたり3箇所となる。   As shown in FIG. 21, at a specific rotational phase of the rotor 3, the U-phase long-pitch coil 62U, the U-phase first short-pitch coil 63U, and the U-phase second short-pitch coil 64U are N magnetic poles. It faces 34N. That is, the coils constituting the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W of the stator 2D have an intensive configuration. Furthermore, as shown in FIG. 22, the U-phase long-pitch coil 62U, the U-phase first short-pitch coil 63U, and the U-phase second short-pitch coil 64U have a three-story coil end in the axis AX direction. Placed in. Further, the required number of interphase insulating papers 9 is three per one magnetic pole pair.

第5実施形態においても、第1実施形態と同様の方法で固定子巻線2の組み込み作業を行うことができる。例えば、始めにW相長節巻コイル62W、W相第1短節巻コイル63W、およびW相第2短節巻コイル64Wを、第11スロットS11から第20スロットS20にかけて組み込む場合を想定する。すると、2番目にU相長節巻コイル62U、U相第1短節巻コイル63U、およびU相第2短節巻コイル64Uを第16スロットS16から第25スロットS25にかけて組み込むことになる。また、終わりにV相長節巻コイル62V、V相第1短節巻コイル63V、およびV相第2短節巻コイル64Vを第6スロットS6から第15スロットS15にかけて組み込むことになる。   Also in the fifth embodiment, the assembling work of the stator winding 2 can be performed by the same method as in the first embodiment. For example, it is assumed that the W-phase long-pitch coil 62W, the W-phase first short-pitch coil 63W, and the W-phase second short-pitch coil 64W are first assembled from the 11th slot S11 to the 20th slot S20. Then, secondly, the U-phase long-pitch coil 62U, the U-phase first short-pitch coil 63U, and the U-phase second short-pitch coil 64U are assembled from the 16th slot S16 to the 25th slot S25. Finally, the V-phase long-pitch coil 62V, the V-phase first short-pitch coil 63V, and the V-phase second short-pitch coil 64V are assembled from the sixth slot S6 to the fifteenth slot S15.

ここで、第2短節巻コイル64U、64V、64Wのコイルエンドを跨いで第1短節巻コイル63U、63V、63Wのコイルエンドが配置され、さらに、この2個のコイルを跨いで長節巻コイル62U、62V、62Wのコイルエンドが配置されるので、コイルエンドの3階建て配置が可能となっている。これによれば、第2短節巻コイル64U、64V、64W、第1短節巻コイル63U、63V、63W、および長節巻コイル62U、62V、62Wを入れ子にして保持できるので、3個のコイルを一括して組み込むことが容易となり、組み込み作業性が極めて良好になる。加えて、一旦スロット43の外部に出して再度組み付けるコイルサイドの数量は、始めのうちに組み込む5個程度のコイル62W、63W、64W、62U、63Uで済み、組み込み作業性が向上する。さらに、コイルエンドの軸線AX方向の高さの低減によるコンパクト化の効果や、相間絶縁紙9の半減効果も、第1実施形態と同様に得られる。   Here, the coil ends of the first short winding coils 63U, 63V, and 63W are disposed across the coil ends of the second short winding coils 64U, 64V, and 64W, and further, the long ends are straddled across the two coils. Since the coil ends of the winding coils 62U, 62V, and 62W are arranged, a three-story arrangement of the coil ends is possible. According to this, since the second short winding coils 64U, 64V, 64W, the first short winding coils 63U, 63V, 63W and the long winding coils 62U, 62V, 62W can be nested and held, Coils can be easily assembled all at once, and the assembling workability becomes extremely good. In addition, the number of coil sides that are once taken out of the slot 43 and reassembled is only about five coils 62W, 63W, 64W, 62U, and 63U to be assembled at the beginning, and the assembling workability is improved. Furthermore, the effect of downsizing by reducing the height of the coil end in the axis AX direction and the effect of halving the interphase insulating paper 9 can be obtained as in the first embodiment.

図23は、第6実施形態の固定子2Eのコイル構成を模式的に説明する図である。第6実施形態において、固定子巻線5の各相の4組のU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの各々は、直列接続された第1短節巻コイル65U、65V、65W、第2短節巻コイル66U、66V、66W、および第3短節巻コイル67U、67V、67Wからなる。第1短節巻コイル65U、65V、65WのコイルピッチPc=7であり、第2短節巻コイル66U、66V、66WのコイルピッチPc=5であり、第3短節巻コイル67U、67V、67WのコイルピッチPc=6である。   FIG. 23 is a diagram schematically illustrating the coil configuration of the stator 2E of the sixth embodiment. In the sixth embodiment, each of the four U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W of each phase of the stator winding 5 is connected in series to a first short-pitch coil 65U. , 65V, 65W, second short-pitch coils 66U, 66V, 66W, and third short-pitch coils 67U, 67V, 67W. The first short-pitch coil 65U, 65V, 65W has a coil pitch Pc = 7, the second short-pitch coil 66U, 66V, 66W has a coil pitch Pc = 5, and the third short-pitch coil 67U, 67V, The coil pitch Pc = 67W.

図24は、U相極対コイル52Uを構成するU相第1〜第3短節巻コイル65U、66U、67Uのコイルエンドの2階配置を模式的に示した図である。第1短節巻コイル65U、65V、65Wは、巻装回数Nw61のフルコイルである。第2短節巻コイル66U、66V、66Wは、巻装回数Nw62が第1短節巻コイル65U、65V、65Wの巻装回数Nw61の半分のハーフコイルである。第3短節巻コイル67U、67V、67Wは、巻装回数Nw63が第1短節巻コイル65U、65V、65Wの巻装回数Nw61に等しいフルコイルである。第1短節巻コイル65U、65V、66W、および第2短節巻コイル66U、66V、66Wの巻装方向Rは、相互に一致し、第3短節巻コイル67U、67V、67Wの巻装方向Rだけが逆方向となっている。   FIG. 24 is a diagram schematically showing the second floor arrangement of coil ends of the U-phase first to third short-pitch coils 65U, 66U, and 67U constituting the U-phase pole pair coil 52U. The first short-pitch coils 65U, 65V, 65W are full coils with a winding number Nw61. The second short-pitch winding coils 66U, 66V, 66W are half coils in which the winding number Nw62 is half of the winding number Nw61 of the first short-pitch winding coils 65U, 65V, 65W. The third short-pitch winding coils 67U, 67V, 67W are full coils in which the winding number Nw63 is equal to the winding number Nw61 of the first short-pitch winding coils 65U, 65V, 65W. The winding directions R of the first short-pitch coils 65U, 65V, 66W and the second short-pitch coils 66U, 66V, 66W coincide with each other, and the third short-pitch coils 67U, 67V, 67W are wound. Only the direction R is the reverse direction.

コイルの配置位置について詳述すると、U相第1短節巻コイル65Uのコイルエンドは、第1スロットS1の溝口部側位置44から第8スロットS8の溝底部側位置45に渡っている。U相第2短節巻コイル66Uのコイルエンドは、第2スロットS2の溝口部側位置44から第7スロットS7の溝底部側位置45に渡っている。U相第3短節巻コイル67Uのコイルエンドは、第9スロットS9の溝口部側位置44から第15スロットS15の溝底部側位置45に渡っている。   The coil arrangement position will be described in detail. The coil end of the U-phase first short winding coil 65U extends from the groove-portion side position 44 of the first slot S1 to the groove bottom-side position 45 of the eighth slot S8. The coil end of the U-phase second short winding coil 66U extends from the groove opening side position 44 of the second slot S2 to the groove bottom side position 45 of the seventh slot S7. The coil end of the U-phase third short winding coil 67U extends from the groove opening side position 44 of the ninth slot S9 to the groove bottom side position 45 of the fifteenth slot S15.

V相コイル65V、66V、67Vの配置位置は、U相コイル65U、66U、67Uの配置位置を図23の右方向に5スロット分だけシフトしたものとなっている。V相第1短節巻コイル65Vのコイルエンドは、第6スロットS6の溝口部側位置44から第13スロットS13の溝底部側位置45に渡っている。V相第2短節巻コイル66Vのコイルエンドは、第7スロットS7の溝口部側位置44から第12スロットS12の溝底部側位置45に渡っている。V相第3短節巻コイル67Uのコイルエンドは、第14スロットS14の溝口部側位置44から、図23に見えない第20スロットS20の溝底部側位置45に渡っている。   The arrangement positions of the V-phase coils 65V, 66V, and 67V are obtained by shifting the arrangement positions of the U-phase coils 65U, 66U, and 67U by 5 slots in the right direction in FIG. The coil end of the V-phase first short coil 65V extends from the groove opening side position 44 of the sixth slot S6 to the groove bottom side position 45 of the thirteenth slot S13. The coil end of the V-phase second short winding coil 66V extends from the groove opening side position 44 of the seventh slot S7 to the groove bottom side position 45 of the twelfth slot S12. The coil end of the V-phase third short winding coil 67U extends from the groove portion side position 44 of the fourteenth slot S14 to the groove bottom portion position 45 of the twentieth slot S20 that cannot be seen in FIG.

W相コイル65W、66W、67Wの配置位置は、U相コイル65U、66U、67Uの配置位置を図23の右方向に10スロット分だけシフトしたものとなっている。W相第1短節巻コイル65Wのコイルエンドは、第11スロットS11の溝口部側位置44から第18スロットS18の溝底部側位置45に渡っている。W相第2短節巻コイル66Wのコイルエンドは、第12スロットS12の溝口部側位置44から第17スロットS17の溝底部側位置45に渡っている。図23に見えないW相第3短節巻コイル67Wのコイルエンドは、第19スロットS19の溝口部側位置44から第25スロットS25の溝底部側位置45に渡っている。図23に見える別のW相第3短節巻コイル67Wのコイルエンドは、第4スロットS4の溝口部側位置44から第10スロットS10の溝底部側位置45に渡っている。   The arrangement positions of the W-phase coils 65W, 66W, and 67W are obtained by shifting the arrangement positions of the U-phase coils 65U, 66U, and 67U by 10 slots in the right direction in FIG. The coil end of the W-phase first short winding coil 65W extends from the groove opening side position 44 of the eleventh slot S11 to the groove bottom side position 45 of the eighteenth slot S18. The coil end of the W-phase second short winding coil 66W extends from the groove opening side position 44 of the 12th slot S12 to the groove bottom side position 45 of the 17th slot S17. The coil end of the W-phase third short winding coil 67W not visible in FIG. 23 extends from the groove opening side position 44 of the 19th slot S19 to the groove bottom side position 45 of the 25th slot S25. The coil end of another W-phase third short winding coil 67W visible in FIG. 23 extends from the groove opening side position 44 of the fourth slot S4 to the groove bottom side position 45 of the tenth slot S10.

図23に示されるように、回転子3の特定の回転位相において、U相第1短節巻コイル65UおよびU第2短節巻コイル66Uは、N磁極34Nに対向する。一方、U相第3短節巻コイル67Uは、S磁極34Sに対向する。つまり、固定子2EのU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wを構成するコイルは、振り分け構成となっている。図24に示されるように、U相第1短節巻コイル65UおよびU第2短節巻コイル66Uは、コイルエンドが軸線AX方向に2階建てに配置される。また、相間絶縁紙9の必要箇所数は、1磁極対あたり6箇所となる。   As shown in FIG. 23, in a specific rotational phase of the rotor 3, the U-phase first short-pitch coil 65U and the U second short-pitch coil 66U face the N magnetic pole 34N. On the other hand, U-phase third short winding coil 67U faces S magnetic pole 34S. That is, the coils constituting the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W of the stator 2E have a distributed configuration. As shown in FIG. 24, the U-phase first short winding coil 65U and the U second short winding coil 66U are arranged in two stories in the axis AX direction. Further, the required number of interphase insulating papers 9 is 6 per magnetic pole pair.

第6実施形態においても、第1実施形態と同様の方法で固定子巻線2の組み込み作業を行うことができる。例えば、始めにW相第3短節巻コイル67Wを第4スロットS4から第10スロットS10にかけて組み込む場合を想定する。すると、2番目以降にV相第1短節巻コイル65VおよびV相第2短節巻コイル66V、U相第3短節巻コイル67U、W相第1短節巻コイル65WおよびW相第2短節巻コイル66W、V相第3短節巻コイル67V、U相第1短節巻コイル65UおよびU相第2短節巻コイル66Uの順番で組み込むことになる。また、終わりにU相第1短節巻コイル65UおよびU相第2短節巻コイル66Uを、第1スロットS1からと第8スロットS8にかけて組み込むことになる。この場合、一旦スロット43の外部に出して再度組み付けるコイルサイドの数量は、始めのうちに組み込む8個程度のコイル67W、65V、66V、67U、65W、66W、67V、65Uで済み、組み込み作業性が向上する。さらに、コイルエンドの軸線AX方向の高さに低減の余地があり、コイルエンドのコンパクト化が可能である。   Also in the sixth embodiment, the assembling work of the stator winding 2 can be performed by the same method as in the first embodiment. For example, assume that the W-phase third short winding coil 67W is first assembled from the fourth slot S4 to the tenth slot S10. Then, after the second phase, the V-phase first short winding coil 65V and the V-phase second short winding coil 66V, the U-phase third short-winding coil 67U, the W-phase first short-winding coil 65W and the W-phase second The short-pitch coil 66W, the V-phase third short-pitch coil 67V, the U-phase first short-pitch coil 65U, and the U-phase second short-pitch coil 66U are assembled in this order. At the end, the U-phase first short winding coil 65U and the U-phase second short winding coil 66U are assembled from the first slot S1 to the eighth slot S8. In this case, the number of coil sides that are once taken out of the slot 43 and reassembled is only about eight coils 67W, 65V, 66V, 67U, 65W, 66W, 67V, 65U to be assembled at the beginning. Will improve. Furthermore, there is room for reduction in the height of the coil end in the axis AX direction, and the coil end can be made compact.

<第1〜第6実施形態の態様および効果>
第1〜第6実施形態のモータ装置である三相回転電機1は、溝形状であって溝口部48および溝底部49をそれぞれ有する複数のスロット43をもつ固定子鉄芯4、ならびに、複数のスロット43にそれぞれ巻装された複数のコイルが接続された固定子巻線5を有する固定子2、2A〜2Eと、N磁極34NおよびS磁極34Sからなる磁極対を有し、固定子2、2A〜2Eに対して回転可能または移動可能に支承された可動子(回転子3)と、を備えたモータ装置であって、複数のコイルは、複数のスロット43のうちの一対のスロットにそれぞれ巻装されて、一対のスロット内に収容される一対のコイルサイドと、一対のコイルサイドの端部同士を接続する一対のコイルエンドとをそれぞれ有し、かつ、一対のコイルサイドの間のコイルピッチPcおよび巻装回数Nwの少なくとも一方が相互に異なる複数種類とされ、かつ、一対のコイルエンドの各々が一対のスロットの一方の溝口部側位置44から一対のスロットの他方の溝底部側位置45に渡るように配置されている。
<Aspects and Effects of First to Sixth Embodiments>
The three-phase rotating electrical machine 1 that is the motor device of the first to sixth embodiments includes a stator core 4 having a plurality of slots 43 each having a groove shape 48 and a groove bottom portion 49, and a plurality of slots 43 and a plurality of slots 43. A stator 2, 2A-2E having a stator winding 5 to which a plurality of coils wound respectively in a slot 43 are connected, and a magnetic pole pair composed of an N magnetic pole 34N and an S magnetic pole 34S; 2A to 2E, and a motor device (rotor 3) supported so as to be rotatable or movable with respect to 2A to 2E, and a plurality of coils are respectively provided in a pair of slots 43. A coil between a pair of coil sides, each having a pair of coil sides that are wound and housed in a pair of slots, and a pair of coil ends that connect ends of the pair of coil sides. At least one of the pitch Pc and the number of windings Nw is a plurality of different types, and each of the pair of coil ends extends from one groove opening side position 44 of the pair of slots to the other groove bottom side of the pair of slots. It is arranged so as to cross over the position 45.

これによれば、固定子巻線5を構成するコイルのコイルエンドが固定子鉄芯4の或るスロットの溝口部側位置44から別のスロットの溝底部側位置45に渡る構成を採用しており、U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの形状および配置位置が三相で均等化される。したがって、コイルエンドが同心円孤状に渡る従来技術と比較して、騒音および振動の低減や、効率向上などの面で優れた性能が実現される。   According to this, a configuration is adopted in which the coil end of the coil constituting the stator winding 5 extends from the groove opening side position 44 of one slot of the stator core 4 to the groove bottom side position 45 of another slot. The shape and arrangement position of the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W are equalized in three phases. Therefore, compared with the prior art in which the coil ends are concentrically isolated, excellent performance in terms of reducing noise and vibration and improving efficiency is realized.

また、コイルエンドが螺旋状に渡る従来技術では、固定子巻線5を固定子鉄芯4に組み込む作業で、全部のコイルについてコイルサイドごとに別々に組み込む必要があり、2度手間となっている。これに対し、第1および第3〜第6実施形態では、全部のコイルの両方のコイルサイドを一緒に組み込むことができ、組み込み済みのコイルサイドを一旦スロット43の外部に出して再度組み込む2度手間は、組み込み始めの数個のコイルに限定される。したがって、固定子巻線5を固定子鉄芯4に組み込む作業の作業性が向上する。さらに、第1、第2、第3、および第5実施形態では、長節巻コイルと短節巻コイルの併用により、コイルエンドが軸線AX方向に2階建てないしは3階建てに配置される。これによれば、複数のコイルを入れ子にして保持し、一括して組み込むことが容易となり、組み込み作業性が良好になる。   Further, in the prior art in which the coil ends are spirally formed, the operation of assembling the stator winding 5 into the stator core 4 requires that all the coils be separately assembled for each coil side, which is troublesome twice. Yes. On the other hand, in the first and third to sixth embodiments, both coil sides of all the coils can be incorporated together, and the incorporated coil side is once taken out of the slot 43 and reassembled twice. The effort is limited to the first few coils that are installed. Therefore, the workability of the work of incorporating the stator winding 5 into the stator iron core 4 is improved. Furthermore, in the first, second, third, and fifth embodiments, the coil ends are arranged in two or three stories in the direction of the axis AX by using the long-winding coil and the short-turn coil together. According to this, it becomes easy to hold a plurality of coils in a nested manner and integrate them in a lump, thereby improving the assembling workability.

また、第1、第3、および第5実施形態では、コイルエンドの整形加工作業により、コイルエンドの高さを低減してコンパクト化できる。第4および第6実施形態においても、コイルエンドのコンパクト化は実現可能である。さらに、第1、第3、および第5実施形態では、U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wを集約構成としたので、相間絶縁紙9の必要箇所数が従来技術から半減される。   In the first, third, and fifth embodiments, the coil end height can be reduced and compactized by the coil end shaping work. Also in the fourth and sixth embodiments, the coil end can be made compact. Furthermore, in the first, third, and fifth embodiments, the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, and 52W are integrated, so that the required number of interphase insulating paper 9 is the prior art. Is halved from.

加えて、上述した組み込み作業性の向上による組み込み作業工数の低減、コイルエンドのコンパクト化による導体使用量の低減、相間絶縁紙9の半減などの総合的な効果により、第1〜第6実施形態の三相回転電機1の製造コストは顕著に低減される。   In addition, the first to sixth embodiments can be achieved by the comprehensive effects such as the reduction in the number of assembling work by improving the assembling workability described above, the reduction in the amount of conductor used by downsizing the coil end, and the half of the interphase insulating paper 9. The manufacturing cost of the three-phase rotating electrical machine 1 is significantly reduced.

また、第1〜第6実施形態において、複数のコイルは、固定子鉄芯4の複数のスロット43の個数nsをN磁極34NおよびS磁極34Sの総磁極数nmで除算した毎極スロット数N1よりもコイルピッチPcが長い長節巻コイルと、毎極スロット数N1よりもコイルピッチPcが短い短節巻コイルとを含み、ならびに/あるいは、巻装回数Nwが相対的に多くて一対のコイルサイドの各々が一対のスロット43の各々の全体を占有するフルコイルと、巻装回数Nwが相対的に少なくて一対のコイルサイドの各々が一対のスロットの各々の半分を占有するハーフコイルとを含む。   In the first to sixth embodiments, the plurality of coils includes the number N1 of slots per pole obtained by dividing the number ns of the plurality of slots 43 of the stator iron core 4 by the total number of poles nm of the N magnetic pole 34N and the S magnetic pole 34S. A long-pitch coil having a longer coil pitch Pc and a short-pitch coil having a shorter coil pitch Pc than the number of pole slots N1, and / or a pair of coils having a relatively large number of windings Nw. A full coil in which each of the sides occupies the whole of each of the pair of slots 43, and a half coil in which each of the pair of coil sides occupies half of each of the pair of slots with a relatively small number of windings Nw .

これによれば、様々な種類のコイルを組み合わせてU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wを構成できるので、本発明を実施可能な三相回転電機1の範囲が広い。   According to this, since the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, and 52W can be configured by combining various types of coils, the range of the three-phase rotating electrical machine 1 that can implement the present invention is wide. .

さらに、固定子巻線5は三相である。加えて、固定子2は、回転対称形状とされ、可動子は、固定子2に対して回転可能に支承された回転子3である。これによれば、本発明は、三相同期電動機を始めとする三相回転電機1として実施できる。   Further, the stator winding 5 has three phases. In addition, the stator 2 has a rotationally symmetric shape, and the mover is a rotor 3 that is rotatably supported with respect to the stator 2. According to this, the present invention can be implemented as a three-phase rotating electrical machine 1 including a three-phase synchronous motor.

さらに、固定子は、軌道を構成するリニア形状とされ、可動子は、軌道に沿って移動可能に支承されたリニア移動子とすることができる。これによれば、本発明は、リニアモータ装置として実施できる。   Further, the stator may be a linear shape constituting a track, and the mover may be a linear mover supported so as to be movable along the track. According to this, the present invention can be implemented as a linear motor device.

<第7実施形態>
次に、U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wが1種類のコイルで構成される第7実施形態の三相回転電機について、第1〜第6実施形態と異なる点を主に説明する。第7実施形態において、回転子3の構成および固定子鉄芯4の形状は第1実施形態と同じであり、固定子2Fのコイル構成が第1実施形態と異なる。したがって、毎極スロット数N1=6であり、毎極毎相スロット数N2=2であり、整数スロット構成となっている。
<Seventh embodiment>
Next, the three-phase rotating electrical machine of the seventh embodiment in which the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W are configured by one type of coil is different from the first to sixth embodiments. Is mainly explained. In the seventh embodiment, the configuration of the rotor 3 and the shape of the stator core 4 are the same as those in the first embodiment, and the coil configuration of the stator 2F is different from that in the first embodiment. Therefore, the number of slots per pole N1 = 6, the number of slots per pole per phase N2 = 2, and an integer slot configuration.

図25は、第7実施形態の固定子2Fのコイル構成を模式的に説明する図である。第7実施形態において、固定子巻線5の各相の4組のU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの各々は、直列接続された2個の全節巻コイル68U、68V、68Wからなる。全節巻コイル68U、68V、68WのコイルピッチPc=6である。全節巻コイル68U、68V、68Wは、巻装回数Nw7のフルコイルである。全節巻コイル68U、68V、68Wの巻装方向は、相互に一致している。   FIG. 25 is a diagram schematically illustrating the coil configuration of the stator 2F of the seventh embodiment. In the seventh embodiment, each of the four U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W of each phase of the stator winding 5 has two full-pitch coils connected in series. It consists of 68U, 68V, 68W. The coil pitch Pc = 6 of all-pitch coils 68U, 68V, 68W. The full-pitch coils 68U, 68V, and 68W are full coils having a winding number Nw7. The winding directions of the full-pitch coils 68U, 68V, and 68W coincide with each other.

コイルの配置位置について詳述すると、2個のU相全節巻コイル68Uのコイルエンドは、第1および第2スロットS1、S2の溝口部側位置44から第7および第8スロットS7、S8の溝底部側位置45にそれぞれ渡っている。   The coil arrangement position will be described in detail. The coil ends of the two U-phase full-pitch winding coils 68U are connected to the seventh and eighth slots S7, S8 from the groove side position 44 of the first and second slots S1, S2. Crossing to the groove bottom side position 45, respectively.

2個のV相全節巻コイル68Vの配置位置は、2個のU相全節巻コイル68Uの配置位置を図25の右方向に4スロット分だけシフトしたものとなっている。すなわち、2個のV相全節巻コイル68Vのコイルエンドは、第5および第6スロットS5、S6の溝口部側位置44から第11および第12スロットS11、S12の溝底部側位置45にそれぞれ渡っている。   The arrangement positions of the two V-phase full-pitch coils 68V are obtained by shifting the arrangement positions of the two U-phase full-pitch coils 68U by four slots to the right in FIG. That is, the coil ends of the two V-phase full-pitch winding coils 68V are moved from the groove opening side position 44 of the fifth and sixth slots S5 and S6 to the groove bottom side position 45 of the eleventh and twelfth slots S11 and S12, respectively. Crossing.

2個のW相全節巻コイル68Wの配置位置は、2個のU相全節巻コイル68Uの配置位置を図25の右方向に8スロット分だけシフトしたものとなっている。すなわち、2個のW相全節巻コイル68Wのコイルエンドは、第9および第10スロットS9、S10の溝口部側位置44から第15および第16スロットS15、S16の溝底部側位置45にそれぞれ渡っている。   The arrangement positions of the two W-phase full-pitch coils 68W are obtained by shifting the arrangement positions of the two U-phase full-pitch coils 68U by eight slots to the right in FIG. That is, the coil ends of the two W-phase full-pitch coils 68W are moved from the groove opening side position 44 of the ninth and tenth slots S9, S10 to the groove bottom side position 45 of the fifteenth and sixteenth slots S15, S16, respectively. Crossing.

さらに、別の2個のU相全節巻コイル68Uのコイルエンドは、第13および第14スロットS13、S14の溝口部側位置44から第19および第20スロットS19、S20の溝底部側位置45にそれぞれ渡っている。また、別の2個のW相全節巻コイル68Wのコイルエンドは、図25に見えない第45および第46スロットS45、S46の溝口部側位置44から第3および第4スロットS3、S4の溝底部側位置45にそれぞれ渡っている。   Furthermore, the coil ends of the other two U-phase full-pitch winding coils 68U are positioned from the groove opening side position 44 of the thirteenth and fourteenth slots S13 and S14 to the groove bottom side position 45 of the nineteenth and twentieth slots S19 and S20. It crosses each. In addition, the coil ends of the other two W-phase full-pitch winding coils 68W are arranged in the third and fourth slots S3 and S4 from the groove-portion side position 44 of the 45th and 46th slots S45 and S46, which are not visible in FIG. Crossing to the groove bottom side position 45, respectively.

図25に示されるように、回転子3の特定の回転位相において、2個のU相全節巻コイル68Uは、N磁極34Nに対向する。つまり、U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wを構成するコイルは、集約構成となっている。また、2個のU相全節巻コイル68Uのコイルエンドは、スロット43の溝口部側位置44から溝底部側位置45に向かう方向に並んで配置される。   As shown in FIG. 25, in a specific rotational phase of the rotor 3, the two U-phase full-pitch coils 68U face the N magnetic pole 34N. That is, the coils constituting the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, and 52W have a consolidated configuration. The coil ends of the two U-phase full-pitch winding coils 68U are arranged side by side in a direction from the groove opening side position 44 to the groove bottom side position 45 of the slot 43.

次に、固定子巻線5を固定子鉄芯4のスロット43に組み込む作業の方法について説明する。固定子巻線5を構成する各相の4組の各2個の全節巻コイル68U、68V、68Wは、まず、固定子鉄芯4を模した巻装用治具に導体が巻装されてそれぞれ形成される。そして、図26の矢印P2に示されるように、全節巻コイル68U、68V、68Wは、図中の左側から右側へと順番にスロット43に組み込まれる。ただし、組み込み始めおよび組み込み終わりのコイルは、特に限定されない。ここでは、始めに第1組の2個のV相全節巻コイル68Vを組み込み、終わりに第4組の2個のU相全節巻コイル68Uを組み込む順序を例にして説明する。   Next, a method of assembling the stator winding 5 into the slot 43 of the stator core 4 will be described. The two full-pitch coils 68U, 68V, 68W of each of the four sets of each phase constituting the stator winding 5 are first wound with a conductor on a winding jig simulating the stator core 4. Each is formed. Then, as shown by the arrow P2 in FIG. 26, the full-pitch winding coils 68U, 68V, 68W are incorporated in the slots 43 in order from the left side to the right side in the drawing. However, the coil at the beginning and end of assembly is not particularly limited. Here, a description will be given by taking as an example the order in which the first set of two V-phase full-pitch coils 68V is first assembled and the fourth set of two U-phase full-pitch coils 68U is assembled at the end.

図26は、固定子巻線5の組み込み作業において、始めに組み込むコイルを簡略化して示す図である。図27は、固定子巻線5の組み込み作業において、最後のコイルを組み込む直前に、組み込み済みのコイルのコイルサイドを一旦スロット43の外部に出した状態を示す図である。図28は、固定子巻線5の組み込み作業において、最後のコイルを組み込んだ直後の状態を示す図である。また、図29は、一旦スロット43の外部に出すコイルサイドの数量を図27よりも低減できる代替方法を示す図である。   FIG. 26 is a diagram showing in simplified form a coil to be incorporated first in the assembling work of the stator winding 5. FIG. 27 is a diagram illustrating a state in which the coil side of the coil that has already been incorporated is once out of the slot 43 immediately before the last coil is assembled in the assembling work of the stator winding 5. FIG. 28 is a diagram showing a state immediately after the last coil is assembled in the assembling work of the stator winding 5. FIG. 29 is a diagram showing an alternative method that can reduce the number of coil sides that are once taken out of the slot 43 as compared with FIG.

図26に示されるように、作業者は、始めに第1組の2個のV相全節巻コイル68Vの一対のコイルサイドを、それぞれ第5および第11スロットS5、S11、ならびに、第6および第12スロットS6、S12に挿入して組み込む。作業者は、2番目に、第1組の2個のW相全節巻コイル68Wの一対のコイルサイドを、それぞれ第9および第15スロットS9、S15、ならびに、第10および第16スロットS10、S16に挿入して組み込む。作業者は、3番目に、第1組の2個のU相全節巻コイル68Uの一対のコイルサイドを、それぞれ第13および第19スロットS13、S19、ならびに、第14および第20スロットS14、S20に挿入して組み込む。以下、図26の左側から右側へと順番に、作業者は、全節巻コイル68U、68V、68Wを組み込んでゆく。   As shown in FIG. 26, the operator first sets the pair of coil sides of the first set of two V-phase full-pitch coils 68V to the fifth and eleventh slots S5, S11, and sixth, respectively. And inserted into the twelfth slots S6 and S12. The operator secondly connects the pair of coil sides of the first set of two W-phase full-pitch coils 68W to the ninth and fifteenth slots S9 and S15, and the tenth and sixteenth slots S10, respectively. Insert it into S16 and incorporate it. The operator thirdly connects the pair of coil sides of the first set of two U-phase full-pitch coils 68U to the thirteenth and nineteenth slots S13 and S19, and the fourteenth and twentieth slots S14, respectively. Insert it into S20 and incorporate it. Hereinafter, in order from the left side to the right side in FIG. 26, the operator incorporates all-pitch winding coils 68U, 68V, 68W.

作業者は、11番目に、第4組の2個のW相全節巻コイル68Wの一対のコイルサイドを、それぞれ第45および第3スロットS45、S3、ならびに、第46および第4スロットS46、S4に挿入して組み込む(S45、S46は図27に見えない)。最後の12番目に組み込む第4組の2個のU相全節巻コイル68Uの組み込み位置は、第1および第2スロットS1、S2の溝口部側位置44と、第7および第8スロットS7、S8の溝底部側位置45の間である。しかしながら、第1組の2個のV相全節巻コイル68Vの片側のコイルサイドは、既に第5および第6スロットS5、S6の溝口部側位置44に組み込まれており、組み込み作業の邪魔になる。   The operator 11thly, the pair of coil sides of the fourth set of two W-phase full-pitch coils 68W are respectively connected to the 45th and third slots S45, S3, and the 46th and fourth slots S46, Insert it into S4 and incorporate it (S45 and S46 are not visible in FIG. 27). Assembling positions of the fourth set of two U-phase full-pitch coils 68U to be incorporated into the last twelfth are the groove side position 44 of the first and second slots S1, S2, the seventh and eighth slots S7, It is between the groove bottom side position 45 of S8. However, the coil side on one side of the first set of two V-phase full-pitch winding coils 68V has already been incorporated into the groove portion side position 44 of the fifth and sixth slots S5 and S6, which hinders the assembling work. Become.

このため、図27に示されるように、作業者は、組み込み済みの第1組の2個のV相全節巻コイル68Vの片側のコイルサイドを、一旦第5および第6スロットS5、S6の外部に出す。このとき、組み込み済みの第1組の2個のW相全節巻コイル68Wの片側のコイルサイドも連鎖的に邪魔になる場合がある。さらに、組み込み済みの第1組のU相全節巻コイル68W以降の片側のコイルサイドも連鎖的に邪魔になる場合がある。   For this reason, as shown in FIG. 27, the operator temporarily connects the coil side on one side of the first set of two V-phase full-pitch winding coils 68V in the fifth and sixth slots S5 and S6. Put it out. At this time, the coil side on one side of the first set of two W-phase full-pitch coils 68W in the first set may also become an obstacle in a chained manner. Furthermore, the coil side on one side after the first set U-phase full-pitch winding coil 68 </ b> W that has already been installed may also become an obstacle in a chained manner.

作業者は、邪魔になる範囲内のコイルサイドを、一旦スロット43の外部に出す。図27の例で、第5、第6、第9、第10、第13、第14、第17、および第18スロットS5、S6、S9、S10、S13、S14、S17、S18から、それぞれコイル68V、68W、68U、68Vの片側のコイルサイドが一旦スロット43の外部に出される。   The worker once puts out the coil side within the range that gets in the way to the outside of the slot 43. In the example of FIG. 27, coils from the fifth, sixth, ninth, tenth, thirteenth, fourteenth, seventeenth and eighteenth slots S5, S6, S9, S10, S13, S14, S17, S18, respectively. The coil side on one side of 68V, 68W, 68U, and 68V is once taken out of the slot 43.

これにより、図28に示されるように、作業者は、第4組の2個のU相全節巻コイル68Uの一対のコイルサイドを、それぞれ第1および第7スロットS1、S7、ならびに、第2、第8スロットS2、S8に挿入して組み込むことができる。次に、作業者は、一旦スロット43の外部に出したコイル68V、68W、68U、68Vの片側のコイルサイドを、元のスロット43に再度組み込む(矢印M5、M6参照)。   As a result, as shown in FIG. 28, the operator connects the pair of coil sides of the fourth set of two U-phase full-pitch coils 68U to the first and seventh slots S1, S7, and 2, can be inserted into the eighth slots S2, S8. Next, the operator re-assembles the coil side on one side of the coils 68V, 68W, 68U, 68V once taken out of the slot 43 into the original slot 43 (see arrows M5 and M6).

また、コイルの剛性が比較的小さくて一時的な変形が許容される場合に、作業者は、図27に代えて、図29に示される代替方法を採用できる。この代替方法で、作業者は、邪魔になる組み込み済みの第1組の2個のV相全節巻コイル68Vの片側のコイルサイドを、一旦第5および第6スロットS5、S6の外部に出す。さらに、作業者は、片側のコイルサイドが第1スロットS1から第8スロットS8の間に位置しないように、V相全節巻コイル68Vを一時的に曲げ加工する。同様に、作業者は、邪魔になる組み込み済みの第1組の2個のW相全節巻コイル68Wの片側のコイルサイドを、一旦第5および第6スロットS5、S6の外部に出し、さらに曲げ加工する。   In addition, when the rigidity of the coil is relatively small and temporary deformation is allowed, the operator can adopt an alternative method shown in FIG. 29 instead of FIG. In this alternative method, the worker once puts the coil side on one side of the first set of two V-phase full-pitch winding coils 68V, which is in the way, out of the fifth and sixth slots S5 and S6. . Further, the worker temporarily bends the V-phase full-pitch winding coil 68V so that the coil side on one side is not located between the first slot S1 and the eighth slot S8. Similarly, the operator once takes out the coil side on one side of the first set of two W-phase full-pitch coils 68W that is already in the way to the outside of the fifth and sixth slots S5, S6, Bending.

図29の例で、第5、第6、第9、および第10スロットS5、S6、S9、S10から2個のV相全節巻コイル68Vおよび2個のW相全節巻コイル68Wの片側のコイルサイドが一旦スロット43の外部に出されるとともに、曲げ加工される。これにより、作業者は、第4組の2個のU相全節巻コイル68Uの一対のコイルサイドを、それぞれ第1および第7スロットS1、S7、ならびに、第2、第8スロットS2、S8に挿入して組み込むことができる。次に、作業者は、一旦スロット43の外部に出したコイル68V、68Wの片側のコイルサイドを元のスロット43に再度組み込みながら、曲がりを元の形状に戻す。代替方法によれば、一旦スロット43の外部に出すコイルサイドの数量は、図27の8個から図29の4個に削減される。   In the example of FIG. 29, one side of two V-phase full-pitch coils 68V and two W-phase full-pitch coils 68W from the fifth, sixth, ninth, and tenth slots S5, S6, S9, and S10. The coil side is once taken out of the slot 43 and bent. Thus, the operator can connect the pair of coil sides of the fourth set of two U-phase full-pitch coils 68U to the first and seventh slots S1 and S7 and the second and eighth slots S2 and S8, respectively. Can be inserted and incorporated. Next, the worker restores the bend to the original shape while re-installing the coil side on one side of the coils 68 </ b> V and 68 </ b> W once taken out of the slot 43 into the original slot 43. According to the alternative method, the number of coil sides that are once taken out of the slot 43 is reduced from eight in FIG. 27 to four in FIG.

コイルの組み付けを終えた後、作業者は、付帯作業を行う。付帯作業には、コイルエンドの整形加工作業、相間絶縁紙の装着作業、およびコイルの接続作業などがある。図30は、組み付け直後のコイルエンドの断面形状を模式的に示す図25のK−K矢視断面図である。図31は、コイルエンドの整形加工作業および相間絶縁紙の装着作業を終えた後のコイルエンドの断面形状を模式的に示す断面図である。図30および図31には、全節巻コイル68U、68V、68Wの巻装回数Nw7=8ターンの場合が例示されている。   After completing the assembly of the coil, the worker performs an incidental work. The incidental work includes a coil end shaping work, an interphase insulating paper mounting work, a coil connection work, and the like. 30 is a cross-sectional view taken along the line KK of FIG. 25 schematically showing the cross-sectional shape of the coil end immediately after assembly. FIG. 31 is a cross-sectional view schematically showing the cross-sectional shape of the coil end after the coil end shaping work and the interphase insulating paper mounting work. 30 and 31 exemplify the case where the total number of winding coils 68U, 68V, 68W is Nw7 = 8 turns.

図30に示されるように、組み付け直後の全節巻コイル68U、68V、68Wのコイルエンドは、並んで配置されている。各コイルエンドは、例えば、スロット43の溝幅方向に1スロットピッチ分を占有して導体が2ターン並び、軸線AX方向に導体が4ターン並んでいる。そして、コイルエンドの異相間には、2スロットピッチ分の隙間が有る。したがって、この隙間を有効利用することで、コイルエンドの軸線AX方向の高さHCの低減が可能になる。   As shown in FIG. 30, the coil ends of the full-pitch coils 68U, 68V, 68W immediately after assembly are arranged side by side. For example, each coil end occupies one slot pitch in the groove width direction of the slot 43, and the conductors are arranged in two turns, and the conductors are arranged in four directions in the axis AX direction. There is a gap corresponding to two slot pitches between the different phases of the coil ends. Therefore, by effectively using this gap, the height HC of the coil end in the axis line AX direction can be reduced.

作業者は、コイルエンドの並んだ配置を維持しつつ整形加工して、スロット43の溝幅方向の2スロットピッチごとに4ターンを並べることができる。これにより、各コイルエンドは、軸線AX方向に2ターンが並び、スロット43の溝幅方向に4ターンが並んで拡がり、扁平化される。整形加工作業の結果、図31に示されるコイルエンドの断面形状が得られる。整形加工後のコイルエンドの高さHDは、組み付け直後のコイルエンドの高さHCの概ね50%まで低減することが可能である。したがって、小型化に不向きな2階建ての不利を解消して、コイルエンドをコンパクト化できる。   The operator can perform shaping while maintaining the arrangement of the coil ends side by side, and can arrange four turns for every two slot pitches in the groove width direction of the slots 43. As a result, the coil ends are spread and flattened with two turns arranged in the axis AX direction and four turns arranged in the groove width direction of the slot 43. As a result of the shaping process, the cross-sectional shape of the coil end shown in FIG. 31 is obtained. The coil end height HD after shaping can be reduced to approximately 50% of the coil end height HC immediately after assembly. Therefore, the disadvantage of the two-story structure that is not suitable for miniaturization can be eliminated, and the coil end can be made compact.

コイルエンドの整形加工作業の途中または終わりに、作業者は、コイルエンドの異相間に相間絶縁紙9を装着する。相間絶縁紙9の必要箇所数は、1磁極対あたり3箇所となる。この後、作業者は、コイルの接続作業を行う。   During or at the end of the coil end shaping work, the operator attaches interphase insulating paper 9 between the different phases of the coil end. The required number of interphase insulating papers 9 is three per one magnetic pole pair. Thereafter, the operator performs a coil connection operation.

第7実施形態の三相回転電機は、第1の従来技術のコイルエンドが同心円孤状に配置される構成(図13参照)と比較して、U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの特性が均等化される。このため、騒音および振動の低減や、効率向上などの面で優れた性能が実現される。   The three-phase rotating electrical machine according to the seventh embodiment has a U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coil as compared with the configuration in which the coil ends of the first prior art are arranged concentrically (see FIG. 13). The characteristics of 52U, 52V, and 52W are equalized. For this reason, excellent performance in terms of reducing noise and vibration and improving efficiency is realized.

また、第1実施形態における固定子巻線2の組み付け方法と同様に、第7実施形態でも、全部の全節巻コイル68U、68V、68Wの両方のコイルサイドを一緒に組み込むことができる。また、コイルサイドを一旦スロット43の外部に出して再度組み込む2度手間は、組み込み始めの数個のコイルに限定される。したがって、第7実施形態でも、固定子巻線5を固定子鉄芯4のスロット43に組み込む作業の作業性が向上する。さらに、相間絶縁紙9の必要箇所数も、第2の従来技術で1磁極対あたり6箇所であったものが3箇所に半減される。   Further, similarly to the method of assembling the stator winding 2 in the first embodiment, all the full-pitch coils 68U, 68V, and 68W can be assembled together in the seventh embodiment. Further, the time and effort required to bring the coil side out of the slot 43 and reassemble it is limited to a few coils at the beginning. Therefore, also in the seventh embodiment, the workability of the work of incorporating the stator winding 5 into the slot 43 of the stator core 4 is improved. Further, the number of necessary locations of the interphase insulating paper 9 is halved to 3 from the 6 locations per magnetic pole pair in the second prior art.

第7実施形態の三相回転電機は、溝形状であって溝口部48および溝底部49をそれぞれ有する複数のスロット43をもつ固定子鉄芯4、ならびに、複数のスロット43にそれぞれ巻装された複数のコイルが接続された固定子巻線5を有する固定子2Fと、N磁極34NおよびS磁極34Sからなる磁極対を有し、固定子2Fに対して回転可能または移動可能に支承された可動子(回転子3)と、を備えるモータ装置であって、固定子鉄芯4の複数のスロット43の個数nsをN磁極34NおよびS磁極34Sの総磁極数nmで除算し、さらに固定子巻線5の相数で除算して得られる毎極毎相スロット数N2が2以上の整数であり、複数のコイルは、複数のスロット43のうちの一対のスロットにそれぞれ巻装されて、一対のスロット内に収容される一対のコイルサイドと、一対のコイルサイドの端部同士を接続する一対のコイルエンドとをそれぞれ有し、かつ、一対のコイルサイドの間のコイルピッチPcおよび巻装回数Nw7が相互に等しい1種類とされ、かつ、可動子の特定の回転位相または特定の移動位置において、N磁極34NおよびS磁極34Sの一方に対向する集約構成となっており、かつ、一対のコイルエンドの各々が一対のスロットの一方の溝口部側位置44から一対のスロットの他方の溝底部側位置45に渡るように配置されている。   The three-phase rotating electrical machine of the seventh embodiment is wound around a stator core 4 having a plurality of slots 43 each having a groove shape 48 and a groove bottom portion 49, and a plurality of slots 43, respectively. A stator 2F having a stator winding 5 to which a plurality of coils are connected, and a magnetic pole pair made up of an N magnetic pole 34N and an S magnetic pole 34S, and supported so as to be rotatable or movable with respect to the stator 2F. A stator (rotor 3), wherein the number ns of the plurality of slots 43 of the stator core 4 is divided by the total number of poles nm of the N magnetic pole 34N and the S magnetic pole 34S, and further the stator winding The number of slots per phase N2 obtained by dividing by the number of phases of the wire 5 is an integer of 2 or more, and the plurality of coils are wound around a pair of slots among the plurality of slots 43, respectively. Fit in slot A pair of coil sides and a pair of coil ends that connect ends of the pair of coil sides, and the coil pitch Pc and the number of windings Nw7 between the pair of coil sides are equal to each other. One type of the movable element has a concentrated configuration facing one of the N magnetic pole 34N and the S magnetic pole 34S at a specific rotational phase or a specific movement position of the mover, and each of the pair of coil ends is a pair. It is arranged so as to extend from one groove opening side position 44 of the slot to the other groove bottom side position 45 of the pair of slots.

これによれば、毎極毎相スロット数N2が2以上の整数構成の三相回転電機において、第1実施形態と同様の効果が生じる。すなわち、U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの形状および配置位置が三相で均等化され、騒音および振動の低減や、効率向上などの面で優れた性能が実現される。また、固定子巻線5を固定子鉄芯4へ組み込む作業では、組み込み始めの数個のコイルに2度手間が限定されるので、組み込み作業性が向上する。さらに、コイルエンドの整形加工作業によりコイルエンドをコンパクト化できる効果や、相間絶縁紙9の必要箇所数が半減される効果も生じる。   According to this, in the three-phase rotating electrical machine having an integer configuration in which the number of slots per phase per pole N2 is 2 or more, the same effect as in the first embodiment is produced. In other words, the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, and 52W are evenly shaped and arranged in three phases, realizing excellent performance in terms of reducing noise and vibration and improving efficiency. Is done. Further, in the work of assembling the stator winding 5 into the stator iron core 4, the work is limited twice to the initial number of coils, so that the assembling workability is improved. Furthermore, the effect that the coil end can be made compact by the coil end shaping work, and the effect that the number of necessary portions of the interphase insulating paper 9 is reduced by half also occur.

さらに、第7実施形態において、複数のコイルは、固定子鉄芯4の複数のスロット43の個数NSをN磁極34NおよびS磁極34Sの総磁極数nmで除算した毎極スロット数N1と、コイルピッチPcとが等しい全節巻コイルであって、かつ、一対のコイルサイドの各々が一対のスロットの各々の全体を占有するフルコイルである。これによれば、U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wを構成するコイルの種類が特定され、上述した各効果が顕著となる。   Further, in the seventh embodiment, the plurality of coils include a number N1 of slots per pole obtained by dividing the number NS of the plurality of slots 43 of the stator core 4 by the total number of poles nm of the N magnetic pole 34N and the S magnetic pole 34S, A full-pitch coil having the same pitch Pc and a full coil in which each of the pair of coil sides occupies the whole of the pair of slots. According to this, the types of coils constituting the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W are specified, and the above-described effects become remarkable.

<第8実施形態>
次に、第8実施形態の三相回転電機について、第1〜第7実施形態と異なる点を主に説明する。第8実施形態では、第1実施形態の固定子2の各コイル53U、54U、53V、54V、53W、54Wがそれぞれ2分割されて分割コイルとされる。2個の分割コイルは、スロット43の溝深さ方向に分けて配置されるとともに、周方向には電気角の180°相当分だけずらして配置される。第8実施形態において、回転子3の構成および固定子鉄芯4の形状は、第1実施形態と同じであり、固定子2Gのコイル構成が第1〜第7実施形態と異なる。したがって、毎極スロット数N1=6であり、毎極毎相スロット数N2=2であり、整数スロット構成となっている。
<Eighth Embodiment>
Next, a difference between the three-phase rotating electrical machine of the eighth embodiment and the first to seventh embodiments will be mainly described. In the eighth embodiment, the coils 53U, 54U, 53V, 54V, 53W, and 54W of the stator 2 of the first embodiment are each divided into two to form divided coils. The two divided coils are arranged separately in the groove depth direction of the slot 43 and are shifted in the circumferential direction by an amount corresponding to an electrical angle of 180 °. In the eighth embodiment, the configuration of the rotor 3 and the shape of the stator core 4 are the same as those of the first embodiment, and the coil configuration of the stator 2G is different from those of the first to seventh embodiments. Therefore, the number of slots per pole N1 = 6, the number of slots per pole per phase N2 = 2, and an integer slot configuration.

図32は、第8実施形態の固定子2Gのコイル構成を模式的に説明する図である。第8実施形態において、固定子2Gのコイル構成は、スロット43の溝深さ方向に2段に分割されている。スロット43の溝口部48に近接した側をスロット内段位置43iと呼称し、溝底部49に近接した側をスロット外段位置43oと呼称する。スロット内段位置43iの領域内であってスロット43の溝口部48に近い空間領域が内段溝口部側位置44iであり、スロット内段位置43iの領域内であってスロット43の溝深さ方向の中間の空間領域が内段溝底部側位置45iである。また、スロット外段位置43oの領域内であって内段溝底部側位置45iに隣接する空間領域が外段溝口部側位置44oであり、スロット外段位置43oの領域内であってスロット43の溝底部49に近い空間領域が外段溝底部側位置45oである。   FIG. 32 is a diagram schematically illustrating the coil configuration of the stator 2G of the eighth embodiment. In the eighth embodiment, the coil configuration of the stator 2G is divided into two stages in the groove depth direction of the slot 43. The side of the slot 43 that is close to the groove portion 48 is referred to as an inner slot position 43i, and the side that is close to the groove bottom 49 is referred to as an outer slot position 43o. A spatial region in the region of the slot inner step position 43 i and close to the groove portion 48 of the slot 43 is the inner step groove portion side position 44 i, and is in the region of the slot inner step position 43 i and in the groove depth direction of the slot 43. An intermediate space area is the inner groove bottom side position 45i. In addition, a space region in the region of the slot outer step position 43o and adjacent to the inner step groove bottom side position 45i is the outer step groove port side position 44o, and is in the region of the slot outer step position 43o and of the slot 43. A space region close to the groove bottom 49 is the outer groove bottom side position 45o.

固定子巻線5の各相の4組のU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの各々は、直列接続された4個の分割コイルからなる。換言すると、U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの各々は、外段長節巻コイル70U、70V、70W、外段短節巻コイル71U、71V、71W、内段長節巻コイル72U、72V、72W、および内段短節巻コイル73U、73V、73Wからなる。外段長節巻コイル70U、70V、70WのコイルピッチPc=7であり、外段短節巻コイル71U、71V、71WのコイルピッチPc=5である。また、内段長節巻コイル72U、72V、72WのコイルピッチPc=7であり、内段短節巻コイル73U、73V、73WのコイルピッチPc=5である。   Each of the four U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W of each phase of the stator winding 5 is composed of four divided coils connected in series. In other words, each of the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W includes an outer stage long-pitch coil 70U, 70V, 70W, an outer stage short-pitch coil 71U, 71V, 71W, and an inner stage. It consists of long-pitch coils 72U, 72V, 72W and inner-stage short-pitch coils 73U, 73V, 73W. The coil pitch Pc of the outer stage long-pitch winding coils 70U, 70V, 70W is 7 and the coil pitch Pc of the outer stage short-pitch winding coils 71U, 71V, 71W is 5. Further, the coil pitch Pc of the inner stage long-pitch coils 72U, 72V, 72W is 7 and the coil pitch Pc of the inner stage short-pitch coils 73U, 73V, 73W is 5.

これらの分割コイル(70U、70V、70W、71U、71V、71W、72U、72V、72W、73U、73V、73W)の巻装回数Nw8は、相互に等しい。これらの分割コイル(70U、70V、70W、71U、71V、71W、72U、72V、72W、73U、73V、73W)は、コイルサイドがスロット43の半分を占有するハーフコイルである。   The winding times Nw8 of these divided coils (70U, 70V, 70W, 71U, 71V, 71W, 72U, 72V, 72W, 73U, 73V, 73W) are equal to each other. These divided coils (70U, 70V, 70W, 71U, 71V, 71W, 72U, 72V, 72W, 73U, 73V, 73W) are half coils in which the coil side occupies half of the slot 43.

ここで、外段長節巻コイル70U、70V、70Wと内段長節巻コイル72U、72V、72Wとは、電気角の180°相当分だけずらして配置される。同様に、外段短節巻コイル71U、71V、71Wと内段短節巻コイル73U、73V、73Wとは、電気角の180°相当分だけずらして配置される。スロット外段位置43oのコイル同士およびスロット内段位置43iのコイル同士で、巻装方向は相互に一致している。スロット外段位置43oのコイルとスロット内段位置43iのコイルとで、巻装方向は相互に逆方向となっている。   Here, the outer-stage long-pitch coils 70U, 70V, and 70W and the inner-stage long-pitch coils 72U, 72V, and 72W are arranged so as to be shifted by an electrical angle equivalent to 180 °. Similarly, the outer short winding coils 71U, 71V, 71W and the inner short winding coils 73U, 73V, 73W are arranged so as to be shifted by an amount corresponding to an electrical angle of 180 °. The winding directions of the coils at the slot outer stage position 43o and the coils at the slot inner stage position 43i coincide with each other. The winding direction of the coil at the slot outer stage position 43o and the coil at the slot inner stage position 43i are opposite to each other.

スロット外段位置43oのコイルの配置位置について詳述すると、U相外段長節巻コイル70Uのコイルエンドは、第1スロットS1の外段溝口部側位置44oから第8スロットS8の外段溝底部側位置45oに渡っている。U相外段短節巻コイル71Uのコイルエンドは、第2スロットS2の外段溝口部側位置44oから第7スロットS7の外段溝底部側位置45oに渡っている。   The coil arrangement position at the slot outer stage position 43o will be described in detail. The coil end of the U-phase outer stage long-pitch winding coil 70U is connected to the outer stage groove of the eighth slot S8 from the outer slot opening side position 44o of the first slot S1. It crosses the bottom side position 45o. The coil end of the U-phase outer stage short-pitch winding coil 71U extends from the outer stage groove opening side position 44o of the second slot S2 to the outer stage groove bottom side position 45o of the seventh slot S7.

V相外段長節巻コイル70Vのコイルエンドは、第5スロットS5の外段溝口部側位置44oから第12スロットS12の外段溝底部側位置45oに渡っている。V相外段短節巻コイル71Vのコイルエンドは、第6スロットS6の外段溝口部側位置44oから第11スロットS11の外段溝底部側位置45oに渡っている。   The coil end of the V-phase outer stage long-pitch winding coil 70V extends from the outer stage groove opening side position 44o of the fifth slot S5 to the outer stage groove bottom side position 45o of the twelfth slot S12. The coil end of the V-phase outer-stage short-pitch coil 71V extends from the outer-stage groove opening side position 44o of the sixth slot S6 to the outer-stage groove bottom side position 45o of the eleventh slot S11.

W相外段長節巻コイル70Wのコイルエンドは、第9スロットS9の外段溝口部側位置44oから第16スロットS16の外段溝底部側位置45oに渡っている。W相外段短節巻コイル71Wのコイルエンドは、第10スロットS10の外段溝口部側位置44oから第15スロットS15の外段溝底部側位置45oに渡っている。   The coil end of the W-phase outer step long-pitch winding coil 70W extends from the outer groove end side position 44o of the ninth slot S9 to the outer groove bottom side position 45o of the sixteenth slot S16. The coil end of the W-phase outer short-turn coil 71W extends from the outer groove opening side position 44o of the tenth slot S10 to the outer groove bottom side position 45o of the fifteenth slot S15.

スロット内段位置43iのコイルの配置位置について詳述すると、U相内段長節巻コイル72Uのコイルエンドは、第7スロットS1の内段溝口部側位置44iから第14スロットS14の内段溝底部側位置45iに渡っている。U相内段短節巻コイル73Uのコイルエンドは、第8スロットS8の内段溝口部側位置44iから第13スロットS13の内段溝底部側位置45iに渡っている。   The coil arrangement position of the slot inner stage position 43i will be described in detail. The coil end of the U-phase inner stage long-pitch winding coil 72U is arranged from the inner stage groove opening side position 44i of the seventh slot S1 to the inner stage groove of the fourteenth slot S14. It extends to the bottom side position 45i. The coil end of the U-phase inner stage short-pitch coil 73U extends from the inner groove end side position 44i of the eighth slot S8 to the inner groove bottom side position 45i of the thirteenth slot S13.

V相内段長節巻コイル72Vのコイルエンドは、第11スロットS11の内段段溝口部側位置44iから第18スロットS18の内段段溝底部側位置45iに渡っている。V相内段短節巻コイル73Vのコイルエンドは、第12スロットS12の内段溝口部側位置44iから第17スロットS17の内段溝底部側位置45iに渡っている。   The coil end of the V-phase inner long groove winding coil 72V extends from the inner step groove opening side position 44i of the eleventh slot S11 to the inner step groove bottom side position 45i of the eighteenth slot S18. The coil end of the V-phase inner short-turn coil 73V extends from the inner groove opening side position 44i of the twelfth slot S12 to the inner groove bottom side position 45i of the seventeenth slot S17.

W相内段長節巻コイル72Wのコイルエンドは、第15スロットS15の内段溝口部側位置44iから第22スロットS22の内段段溝底部側位置45iに渡っている。W相内段短節巻コイル73Wのコイルエンドは、第16スロットS16の内段溝口部側位置44iから第21スロットS21の内段溝底部側位置45iに渡っている。   The coil end of the W-phase inner stage long-pitch winding coil 72W extends from the inner stage groove opening side position 44i of the fifteenth slot S15 to the inner stage groove bottom side position 45i of the twenty-second slot S22. The coil end of the W-phase inner stage short-pitch coil 73W extends from the inner stage groove opening side position 44i of the sixteenth slot S16 to the inner stage groove bottom side position 45i of the twenty-first slot S21.

さらに、別のV相内段長節巻コイル72Vのコイルエンドは、図32に見えない第47スロットS47の内段段溝口部側位置44iから第6スロットS6の内段段溝底部側位置45iに渡っている。別のV相内段短節巻コイル73Vのコイルエンドは、第48スロットS48の内段溝口部側位置44iから第5スロットS5の内段溝底部側位置45iに渡っている。   Furthermore, the coil end of another V-phase inner stage long-pitch winding coil 72V extends from the inner stage groove opening side position 44i of the 47th slot S47 not visible in FIG. 32 to the inner stage groove bottom side position 45i of the sixth slot S6. ing. The coil end of another V-phase inner-stage short-pitch coil 73V extends from the inner-stage groove opening side position 44i of the 48th slot S48 to the inner-stage groove bottom side position 45i of the fifth slot S5.

また、別のW相内段長節巻コイル72Wのコイルエンドは、第3スロットS3の内段溝口部側位置44iから第10スロットS10の内段段溝底部側位置45iに渡っている。別のW相内段短節巻コイル73Wのコイルエンドは、第4スロットS4の内段溝口部側位置44iから第9スロットS9の内段溝底部側位置45iに渡っている。   The coil end of another W-phase inner stage long-pitch winding coil 72W extends from the inner stage groove opening side position 44i of the third slot S3 to the inner stage groove bottom side position 45i of the tenth slot S10. The coil end of another W-phase inner-stage short-pitch winding coil 73W extends from the inner-stage groove opening side position 44i of the fourth slot S4 to the inner-stage groove bottom side position 45i of the ninth slot S9.

図32に示されるように、回転子3の特定の回転位相において、スロット外段位置43oのU相外段長節巻コイル70UおよびU相外段短節巻コイル71Uは、N磁極34Nに対向する。一方、回転子3の同じ回転位相において、スロット内段位置43iのU相内段長節巻コイル72UおよびU相内段短節巻コイル73Uは、S磁極34Sに対向する。したがって、固定子2GのU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wを構成するコイルは、スロット外段位置43oおよびスロット内段位置43iを分けて考えれば、それぞれ集約構成となっている。また、U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wを構成するコイルは、スロット外段位置43oおよびスロット内段位置43iをまとめて考えれば、振り分け構成と同等の磁界形成機能を有する。これにより、第1実施形態と比較して、漏れ磁束を低減する効果が生じる。   As shown in FIG. 32, in a specific rotational phase of the rotor 3, the U-phase outer stage long-pitch winding coil 70U and the U-phase outer stage short-pitch winding coil 71U at the outer slot position 43o are opposed to the N magnetic pole 34N. To do. On the other hand, in the same rotational phase of the rotor 3, the U-phase inner stage long-pitch coil 72U and the U-phase inner stage short-pitch coil 73U at the slot inner stage position 43i face the S magnetic pole 34S. Therefore, the coils constituting the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, and 52W of the stator 2G have the aggregate configuration when the slot outer stage position 43o and the slot inner stage position 43i are considered separately. It has become. In addition, the coils constituting the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, and 52W have a magnetic field forming function equivalent to that of the distribution configuration when the slot outer stage position 43o and the slot inner stage position 43i are considered together. Have Thereby, compared with 1st Embodiment, the effect of reducing a leakage magnetic flux arises.

さらに、スロット外段位置43oのU相外段長節巻コイル70UおよびU相外段短節巻コイル71Uは、図6に示される第1実施形態と同様に、コイルエンドが軸線AX方向に2階建てに配置される。同様に、スロット内段位置43iのU相内段長節巻コイル72UおよびU相内段短節巻コイル73Uも、コイルエンドが軸線AX方向に2階建てに配置される。固定子巻線5を固定子鉄芯4に組み込む作業では、スロット外段位置43oのコイルおよびスロット内段位置43iのコイルについて、第1実施形態と同様の方法を繰り返す。相間絶縁紙9の必要箇所数は、1磁極対あたりスロット外段位置43oおよびスロット内段位置43iでそれぞれ3箇所、合計で6箇所となる。   Furthermore, in the U-phase outer stage long-pitch winding coil 70U and the U-phase outer stage short-pitch winding coil 71U at the slot outer stage position 43o, the coil ends are 2 in the direction of the axis AX as in the first embodiment shown in FIG. Arranged in a story. Similarly, the U-phase inner stage long-pitch winding coil 72U and the U-phase inner stage short-pitch winding coil 73U at the slot inner stage position 43i are also arranged in two stories in the axis AX direction. In the operation of incorporating the stator winding 5 into the stator core 4, the same method as in the first embodiment is repeated for the coil at the slot outer stage position 43o and the coil at the slot inner stage position 43i. The required number of interphase insulating papers 9 is three at each of the outer slot position 43o and the inner slot position 43i per magnetic pole pair, for a total of six.

第8実施形態の固定子2Gでは、第1実施形態と比較してコイルが細分化されるので、コイルの取り扱いが容易になる。加えて、コイルエンドが軸線AX方向に2階建てに配置されるので、固定子巻線5の組み込み作業の作業性がさらに一層向上する。また、第8実施形態の固定子2Gでは、第1実施形態で説明したコイルエンドの整形加工作業(図11、図12参照)による軸線AX方向の高さHAの低減も容易である。   In the stator 2G of the eighth embodiment, since the coil is subdivided compared to the first embodiment, handling of the coil becomes easy. In addition, since the coil ends are arranged in two stories in the direction of the axis AX, the workability of the assembling work of the stator winding 5 is further improved. In the stator 2G of the eighth embodiment, it is easy to reduce the height HA in the axis AX direction by the coil end shaping work described in the first embodiment (see FIGS. 11 and 12).

第8実施形態の三相回転電機は、溝形状であって溝口部48および溝底部49をそれぞれ有する複数のスロット43をもつ固定子鉄芯4、ならびに、複数のスロット43にそれぞれ巻装された複数のコイルが接続された固定子巻線5を有する固定子2Gと、N磁極34NおよびS磁極34Sからなる磁極対を有し、固定子2Gに対して回転可能または移動可能に支承された可動子(回転子3)と、を備えるモータ装置であって、固定子鉄芯4の複数のスロット43の個数nsをN磁極34NおよびS磁極34Sの総磁極数nmで除算し、さらに固定子巻線5の相数で除算して得られる毎極毎相スロット数N2が整数であり、複数のコイルは、巻装回数Nw8が相互に等しくかつ直列接続された偶数個の分割コイルからそれぞれなり、偶数個の分割コイルは、複数のスロット43のうちの一対のスロットにそれぞれ巻装されて、一対のスロット内に収容される一対のコイルサイドと、一対のコイルサイドの端部同士を接続する一対のコイルエンドとをそれぞれ有し、かつ、一対のコイルエンドの各々が一対のスロットの一方の溝口部側位置44i、44oから一対のスロットの他方の溝底部側位置45i、45oに渡るように配置され、偶数個の分割コイルの半数は、スロットの溝口部48および溝底部49の一方に近接して配置されるとともに、可動子(回転子3)の特定の回転位相または特定の移動位置においてN磁極34NおよびS磁極34Sの一方に対向する集約構成となっており、偶数個の分割コイルの残りは、スロットの溝口部48および溝底部49の他方に近接して配置されるとともに、偶数個の分割コイルの半数に対して電気角の180°相当分だけずれて配置され、可動子(回転子3)の特定の回転位相または特定の移動位置においてN磁極34NおよびS磁極34Sの他方に対向する集約構成となっている。   The three-phase rotating electrical machine of the eighth embodiment is wound around the stator core 4 having a plurality of slots 43 each having a groove shape and a groove opening portion 48 and a groove bottom portion 49, and the plurality of slots 43, respectively. A stator 2G having a stator winding 5 to which a plurality of coils are connected, and a magnetic pole pair made up of an N magnetic pole 34N and an S magnetic pole 34S, and supported so as to be rotatable or movable with respect to the stator 2G. A stator (rotor 3), wherein the number ns of the plurality of slots 43 of the stator core 4 is divided by the total number of poles nm of the N magnetic pole 34N and the S magnetic pole 34S, and further the stator winding The number of slots per phase per pole N2 obtained by dividing by the number of phases of the wire 5 is an integer, and the plurality of coils are each composed of an even number of divided coils having the same number of winding times Nw8 and connected in series. Even number The split coil is wound around a pair of slots among the plurality of slots 43, and a pair of coil ends that are housed in the pair of slots, and a pair of coil ends that connect ends of the pair of coil sides. And each of the pair of coil ends is arranged so as to extend from one groove opening side position 44i, 44o of the pair of slots to the other groove bottom side position 45i, 45o of the pair of slots. Half of the divided coils are arranged in close proximity to one of the slot portion 48 and the groove bottom portion 49 of the slot, and the N magnetic pole 34N and the magnetic pole 34N at a specific rotational phase or a specific movement position of the mover (rotor 3). It has a converging configuration facing one side of the S magnetic pole 34S, and the remainder of the even number of divided coils is arranged close to the other of the slot part 48 and the bottom part 49 of the slot. In addition, the magnetic poles 34N and S are arranged at a specific rotational phase or a specific movement position of the mover (rotor 3) by being shifted from the half of the even number of divided coils by an electrical angle corresponding to 180 °. It has a collective configuration facing the other side of the magnetic pole 34S.

これによれば、毎極毎相スロット数N2が整数構成の三相回転電機において、U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの形状および配置位置が三相で均等化され、騒音および振動の低減や、効率向上などの面で優れた性能が実現される。また、固定子巻線5を固定子鉄芯4へ組み込む作業では、第1実施形態と比較してコイルが細分化されるので、コイルの取り扱いが容易になる。さらに、コイルエンドの整形加工作業によりコイルエンドをコンパクト化できる効果も生じる。加えて、U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wを構成するコイルは、相互に電気角の180°だけずれたスロット外段位置43oおよびスロット内段位置43iの各集約構成を組み合わせたものであるので、振り分け構成と同等の磁界形成機能を有して、漏れ磁束を低減する効果が生じる。   According to this, in the three-phase rotating electrical machine having an integer number of slots N2 per pole, the shapes and arrangement positions of the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W are equalized in three phases. As a result, excellent performance in terms of noise and vibration reduction and efficiency improvement is realized. Further, in the operation of incorporating the stator winding 5 into the stator core 4, the coil is subdivided as compared with the first embodiment, so that handling of the coil becomes easy. Furthermore, the coil end can be made compact by the coil end shaping process. In addition, the coils constituting the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, and 52W are aggregated at the slot outer stage position 43o and the slot inner stage position 43i that are shifted from each other by 180 ° in electrical angle. Since the configurations are combined, the magnetic field forming function equivalent to that of the distribution configuration is provided, and the effect of reducing the leakage magnetic flux is produced.

さらに、第8実施形態において、偶数個の分割コイルは、固定子鉄芯4の複数のスロット43の個数nsをN磁極34NおよびS磁極34Sの総磁極数nmで除算した毎極スロット数N1と、一対のコイルサイドの間のコイルピッチPcとが等しい全節巻コイルであり、または、毎極スロット数N1よりもコイルピッチPcが長い長節巻コイル70U、70V、70W、72U、72V、72W、および毎極スロット数N1よりもコイルピッチPcが短い短節巻コイル71U、71V、71W、73U、73V、73Wを含む。   Furthermore, in the eighth embodiment, the even number of split coils includes the number N1 of slots per pole obtained by dividing the number ns of the plurality of slots 43 of the stator core 4 by the total number of poles nm of the N magnetic pole 34N and the S magnetic pole 34S. The long-pitch coils 70U, 70V, 70W, 72U, 72V, 72W are the full-pitch coils having the same coil pitch Pc between the pair of coil sides or the coil pitch Pc longer than the number N1 of the poles per pole. , And short-pitch coils 71U, 71V, 71W, 73U, 73V, 73W having a coil pitch Pc shorter than the number of slots N1 per pole.

これによれば、分割コイルは、1種類の全節巻コイルとしてもよく、長節巻コイルと短節巻コイルの組み合わせとしてもよいので、本発明を実施可能な三相回転電機の範囲が広い。   According to this, since the split coil may be one kind of full-pitch coil or a combination of a long-pitch coil and a short-pitch coil, the range of three-phase rotating electrical machines that can implement the present invention is wide. .

<第9、第10実施形態>
次に、第9実施形態の三相回転電機について、第1〜第8実施形態と異なる点を主に説明する。第9実施形態において、回転子3の構成、固定子鉄芯4の形状、および固定子巻線5の構成は第7実施形態と同じであり、固定子2Hの4個のコイルの配置位置が第7実施形態と異なる。したがって、毎極スロット数N1=6であり、毎極毎相スロット数N2=2であり、整数スロット構成となっている。
<Ninth and Tenth Embodiments>
Next, a difference between the three-phase rotating electrical machine of the ninth embodiment and the first to eighth embodiments will be mainly described. In the ninth embodiment, the configuration of the rotor 3, the shape of the stator core 4, and the configuration of the stator winding 5 are the same as those in the seventh embodiment, and the arrangement positions of the four coils of the stator 2H are the same. Different from the seventh embodiment. Therefore, the number of slots per pole N1 = 6, the number of slots per pole per phase N2 = 2, and an integer slot configuration.

図33は、第9実施形態の固定子2Hのコイル構成を模式的に説明する図である。第9実施形態において、固定子巻線5の各相の4組のU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの各々は、直列接続された2個の全節巻コイル74U、74V、74Wからなる。全節巻コイル74U、74V、74WのコイルピッチPc=6である。全節巻コイル74U、74V、74Wは、巻装回数Nw9のフルコイルである。全節巻コイル74U、74V、74Wの巻装方向は、相互に一致している。そして、固定子巻線5を構成する24個のコイルのうちの4個は、コイルエンドが一対のスロット43の溝口部側位置44同士または溝底部側位置45同士を渡っている。この渡り方は、背景技術で説明した同心円孤状の渡り方に相当する。   FIG. 33 is a diagram schematically illustrating the coil configuration of the stator 2H according to the ninth embodiment. In the ninth embodiment, each of the four U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W of each phase of the stator winding 5 includes two full-pitch coils connected in series. It consists of 74U, 74V, 74W. The coil pitch Pc of the full-pitch coils 74U, 74V, and 74W is Pc = 6. The full-pitch coils 74U, 74V, and 74W are full coils with a winding number Nw9. The winding directions of the full-pitch coils 74U, 74V, and 74W coincide with each other. Then, four of the 24 coils constituting the stator winding 5 have coil ends extending across the groove opening side positions 44 or the groove bottom side positions 45 of the pair of slots 43. This way of traveling corresponds to the way of concentric circles described in the background art.

コイルの配置位置について詳述すると、2個のU相全節巻コイル74Uのコイルエンドは、第1および第2スロットS1、S2の溝口部側位置44から第7および第8スロットS7、S8の溝底部側位置45にそれぞれ渡っている。2個のV相全節巻コイル74Vのコイルエンドは、第5および第6スロットS5、S6の溝口部側位置44から第11および第12スロットS11、S12の溝口部側位置44に同心円孤状にそれぞれ渡っている。2個のW相全節巻コイル74Wのコイルエンドは、第9および第10スロットS9、S10の溝底部側位置45から第15および第16スロットS15、S16の溝底部側位置45に同心円孤状にそれぞれ渡っている。   The coil arrangement position will be described in detail. The coil ends of the two U-phase full-pitch winding coils 74U are connected to the seventh and eighth slots S7 and S8 from the groove side position 44 of the first and second slots S1 and S2. Crossing to the groove bottom side position 45, respectively. The coil ends of the two V-phase full-pitch winding coils 74V are concentric and circular from the groove portion side position 44 of the fifth and sixth slots S5 and S6 to the groove portion side position 44 of the eleventh and twelfth slots S11 and S12. It crosses each. The coil ends of the two W-phase full-pitch coils 74W are concentric and circular from the groove bottom side position 45 of the ninth and tenth slots S9, S10 to the groove bottom side position 45 of the fifteenth and sixteenth slots S15, S16. It crosses each.

さらに、別の2個のU相全節巻コイル74Uのコイルエンドは、第13および第14スロットS13、S14の溝口部側位置44から第19および第20スロットS19、S20の溝底部側位置45にそれぞれ渡っている。また、別の2個のW相全節巻コイル74Wのコイルエンドは、図33に見えない第45および第46スロットS45、S46の溝口部側位置44から第3および第4スロットS3、S4の溝底部側位置45にそれぞれ渡っている。   Further, the coil ends of the other two U-phase full-pitch winding coils 74U are arranged from the groove opening side position 44 of the thirteenth and fourteenth slots S13, S14 to the groove bottom side position 45 of the nineteenth and twentieth slots S19, S20. It crosses each. In addition, the coil ends of the other two W-phase full-pitch winding coils 74W are arranged in the third and fourth slots S3 and S4 from the groove-portion side position 44 of the 45th and 46th slots S45 and S46, which are not visible in FIG. Crossing to the groove bottom side position 45, respectively.

第9実施形態において、上記した2個のV相全節巻コイル74Vおよび2個のW相全節巻コイル74Wのみは、コイルエンドが同心円孤状に渡っている。そして、同心円孤状に渡る4個を除いた20個のコイルのコイルエンドは、或るスロット43の溝口部側位置44から6スロットピッチ分だけ離れた別のスロット43の溝底部側位置45にそれぞれ渡っている。また、相間絶縁紙9の必要箇所数は、1磁極対あたり3箇所となる。   In the ninth embodiment, only the two V-phase full-pitch coils 74V and the two W-phase full-pitch coils 74W described above have coil ends that are concentrically spaced. The coil ends of the 20 coils excluding the four concentric arcs are located at the groove bottom side position 45 of another slot 43 which is separated from the groove opening side position 44 of a certain slot 43 by 6 slot pitches. Cross each one. Further, the required number of interphase insulating papers 9 is three per one magnetic pole pair.

次に、固定子巻線5を固定子鉄芯4のスロット43に組み込む作業の方法について説明する。以降に説明する固定子巻線5の組み込み作業の方法は、本発明のモータ装置の製造方法の一実施形態である。第9実施形態における固定子巻線5の組み込み作業では、同心円孤状に渡る2個のW相全節巻コイル74Wが組み付け始めに特定され、同心円孤状に渡る2個のV相全節巻コイル74Vが組み付け終わりに特定される。   Next, a method of assembling the stator winding 5 into the slot 43 of the stator core 4 will be described. The method of assembling the stator winding 5 described below is an embodiment of the method for manufacturing the motor device of the present invention. In the assembling work of the stator winding 5 in the ninth embodiment, two W-phase full-pitch coils 74W extending concentrically are specified at the beginning of assembly, and two V-phase full-pitch windings extending concentrically. The coil 74V is specified at the end of assembly.

作業者は、始めに第1組の2個のW相全節巻コイル74Wを同心円孤状に組み込む。詳述すると、作業者は、2個のW相全節巻コイル74Wの一対のコイルサイドを、それぞれ第9および第15スロットS9、S15の溝底部側位置45、ならびに、第10および第16スロットS10、S16の溝底部側位置45に挿入して組み込む。作業者は、2番目に、第1組の2個のU相全節巻コイル68Uの一対のコイルサイドを、それぞれ第13スロットS13の溝口部側位置44および第19スロットS19の溝底部側位置45、ならびに、第14スロットS14の溝口部側位置44および第20スロットS20の溝底部側位置45に挿入して組み込む。以下、図33の左側から右側へと順番に、作業者は、全節巻コイル74U、74V、74Wを組み込んでゆく。   The operator first incorporates the first set of two W-phase full-pitch coils 74W in a concentric arc shape. More specifically, the operator places the pair of coil sides of the two W-phase full-pitch coils 74W on the groove bottom side position 45 of the ninth and fifteenth slots S9 and S15, and the tenth and sixteenth slots, respectively. It is inserted into the groove bottom side position 45 of S10 and S16 and incorporated. The operator secondly places the pair of coil sides of the first set of two U-phase full-pitch coils 68U into the groove-portion side position 44 of the thirteenth slot S13 and the groove-bottom side position of the nineteenth slot S19, respectively. 45, and the groove slot side position 44 of the fourteenth slot S14 and the groove bottom side position 45 of the twentieth slot S20. Hereinafter, in order from the left side to the right side in FIG. 33, the operator incorporates all-pitch coils 74U, 74V, and 74W.

作業者は、11番目に、第4組の2個のU相全節巻コイル74Uの一対のコイルサイドを、それぞれ第1スロットS1の溝口部側位置44および第7スロットS7の溝底部側位置45、ならびに、第2スロットS2の溝口部側位置44および第8スロットS8の溝底部側位置45に挿入して組み込む。ここで、最後の12番目に組み込む第4組の2個のV相全節巻コイル74Vの組み込み位置は、第5および第6スロットS5、S6と、第11および第12スロットS11、S12の間である。   The operator 11thly places the pair of coil sides of the fourth set of two U-phase full-pitch coils 74U into the groove-portion side position 44 of the first slot S1 and the groove-bottom side position of the seventh slot S7, respectively. 45 and the groove slot side position 44 of the second slot S2 and the groove bottom side position 45 of the eighth slot S8. Here, the fourth set of two V-phase full-pitch winding coils 74V to be incorporated into the last 12th is installed between the fifth and sixth slots S5 and S6 and between the eleventh and twelfth slots S11 and S12. It is.

このとき、始めに組み込んだ2個のW相全節巻コイル74Wのコイルエンドは、第9スロットS9から第15スロットS15までの溝底部側位置45を渡っている。また、11番目に組み込んだ2個のU相全節巻コイル74Uのコイルエンドは、第5および第6スロットS5、S6の溝底部側位置45寄りを渡っている。したがって、第5スロットS5から第12スロットS12までの溝口部側位置44には、組み込み作業の邪魔になるコイルが存在しない。これにより、作業者は、第4組の2個のV相全節巻コイル74Vを溝口部側位置44に同心円孤状に組み込むことができる。詳述すると、作業者は、2個のV相全節巻コイル74Vの一対のコイルサイドを、それぞれ第5スロットS5および第11スロットS11の溝口部側位置44、ならびに、第6スロットS6および第12スロットS12の溝口部側位置44に挿入して組み込むことができる。さらに、作業者は、スロット43内の占積率に余裕がある場合に、組み込んだコイルのコイルサイドの位置を調整してもよい。   At this time, the coil ends of the two W-phase full-pitch winding coils 74W incorporated at the beginning cross the groove bottom side position 45 from the ninth slot S9 to the fifteenth slot S15. Further, the coil ends of the two U-phase full-pitch winding coils 74U incorporated in the eleventh cross the groove bottom side position 45 of the fifth and sixth slots S5 and S6. Therefore, there is no coil that hinders the assembling work at the groove portion side position 44 from the fifth slot S5 to the twelfth slot S12. Thus, the operator can incorporate the fourth set of two V-phase full-pitch winding coils 74V into the groove portion side position 44 concentrically. More specifically, the operator connects the pair of coil sides of the two V-phase full-pitch winding coils 74V to the groove portion side position 44 of the fifth slot S5 and the eleventh slot S11, and the sixth slot S6 and the sixth slot S11, respectively. It can be incorporated by being inserted into the groove portion side position 44 of the 12 slot S12. Further, the operator may adjust the position of the coil side of the incorporated coil when the space factor in the slot 43 has a margin.

第9実施形態では、第1実施形態や第7実施形態で説明した組み込み済みのコイルの片側のコイルサイドを一旦スロット43の外部に出して再度組み込む2度手間が不要になる。なお、コイルの形状および配置位置は、同相の極対コイル間や三相間で部分的に均等でなくなるが、その割合が少ないので、三相回転電機の性能低下は僅少である。   In the ninth embodiment, it is not necessary to double the trouble of once inserting the coil side on one side of the assembled coil described in the first embodiment or the seventh embodiment outside the slot 43. In addition, although the shape and arrangement | positioning position of a coil are not partially uniform between the pole pair coils of an in-phase, and between three phases, since the ratio is small, the performance fall of a three-phase rotary electric machine is negligible.

次に、第10実施形態の三相回転電機について、第1〜第9実施形態と異なる点を主に説明する。第10実施形態において、回転子3の構成、および固定子鉄芯4の形状は、第1実施形態と同じであり、固定子2Iのコイル構成および配置位置が第1実施形態と異なる。したがって、毎極スロット数N1=6であり、毎極毎相スロット数N2=2であり、整数スロット構成となっている。図34は、第10実施形態の固定子2Iのコイル構成を模式的に説明する図である。第9実施形態と同様に第10実施形態でも、コイルエンドの一部が同心円孤状に渡っている。   Next, a difference between the three-phase rotating electrical machine of the tenth embodiment and the first to ninth embodiments will be mainly described. In the tenth embodiment, the configuration of the rotor 3 and the shape of the stator core 4 are the same as those in the first embodiment, and the coil configuration and arrangement position of the stator 2I are different from those in the first embodiment. Therefore, the number of slots per pole N1 = 6, the number of slots per pole per phase N2 = 2, and an integer slot configuration. FIG. 34 is a diagram schematically illustrating the coil configuration of the stator 2I according to the tenth embodiment. Similarly to the ninth embodiment, in the tenth embodiment, a part of the coil end extends concentrically.

第10実施形態において、固定子巻線5の各相の4組のU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの各々は、直列接続された第1短節巻コイル75U、75V、75Wおよび第2短節巻コイル76U、76V、76Wからなる。第1短節巻コイル75U、75V、75WのコイルピッチPc=5であり、第2短節巻コイル76U、76V、76WのコイルピッチPc=5である。第1短節巻コイル75U、75V、75W、および第2短節巻コイル76U、76V、76Wは、巻装回数Nw10のフルコイルである。第1短節巻コイル75U、75V、75W、および第2短節巻コイル76U、76V、76Wの巻装方向は、相互に逆方向となっている。そして、固定子巻線5を構成する24個のコイルのうちの4個は、コイルエンドが一対のスロット43の溝口部側位置44同士または溝底部側位置45同士を渡っている。この渡り方は、背景技術で説明した同心円孤状の渡り方に相当する。   In the tenth embodiment, each of the four U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W of each phase of the stator winding 5 is connected in series to a first short-pitch coil 75U. , 75V, 75W and second short-pitch coils 76U, 76V, 76W. The coil pitch Pc of the first short winding coils 75U, 75V, and 75W is 5 and the coil pitch Pc of the second short winding coils 76U, 76V, and 76W is 5. The first short-pitch coils 75U, 75V, 75W and the second short-pitch coils 76U, 76V, 76W are full coils with the number of windings Nw10. The winding directions of the first short coil 75U, 75V, 75W and the second short coil 76U, 76V, 76W are opposite to each other. Then, four of the 24 coils constituting the stator winding 5 have coil ends extending across the groove opening side positions 44 or the groove bottom side positions 45 of the pair of slots 43. This way of traveling corresponds to the way of concentric circles described in the background art.

コイルの配置位置について詳述すると、U相第1短節巻コイル75Uのコイルエンドは、第1スロットS1の溝口部側位置44から第6スロットS6の溝底部側位置45に渡っている。U相第2短節巻コイル76Uのコイルエンドは、第7スロットS7の溝底部側位置45から第12スロットS12の溝底部側位置45に同心円孤状に渡っている。別のU相第1短節巻コイル75Uのコイルエンドは、第13スロットS13の溝口部側位置44から第18スロットS18の溝底部側位置45に渡っている。   The coil arrangement position will be described in detail. The coil end of the U-phase first short winding coil 75U extends from the groove portion side position 44 of the first slot S1 to the groove bottom portion position 45 of the sixth slot S6. The coil end of the U-phase second short winding coil 76U extends concentrically from the groove bottom side position 45 of the seventh slot S7 to the groove bottom side position 45 of the twelfth slot S12. The coil end of another U-phase first short coil 75U extends from the groove opening side position 44 of the thirteenth slot S13 to the groove bottom side position 45 of the eighteenth slot S18.

V相第1短節巻コイル75Vのコイルエンドは、第3スロットS3の溝口部側位置44から第8スロットS8の溝口部側位置44に同心円孤状に渡っている。V相第2短節巻コイル76Vのコイルエンドは、第9スロットS9の溝底部側位置45から第14スロットS14の溝底部側位置45に同心円孤状に渡っている。   The coil end of the V-phase first short winding coil 75V extends concentrically from the groove-portion side position 44 of the third slot S3 to the groove-portion side position 44 of the eighth slot S8. The coil end of the V-phase second short coil 76V extends concentrically from the groove bottom side position 45 of the ninth slot S9 to the groove bottom side position 45 of the fourteenth slot S14.

W相第1短節巻コイル75Wのコイルエンドは、第5スロットS5の溝口部側位置44から第10スロットS10の溝口部側位置44に同心円孤状に渡っている。W相第2短節巻コイル76Wのコイルエンドは、第11スロットS11の溝口部側位置44から第16スロットS16の溝底部側位置45に渡っている。   The coil end of the W-phase first short coil 75W extends concentrically from the groove-portion side position 44 of the fifth slot S5 to the groove-portion side position 44 of the tenth slot S10. The coil end of the W-phase second short winding coil 76W extends from the groove opening side position 44 of the eleventh slot S11 to the groove bottom side position 45 of the sixteenth slot S16.

さらに、別のU相第1短節巻コイル75Uのコイルエンドは、第13スロットS13の溝口部側位置44から第18スロットS18の溝底部側位置45に渡っている。別のV相第2短節巻コイル76Vのコイルエンドは、図34に見えない第45スロットS45の溝口部側位置44から第2スロットS2の溝底部側位置45に渡っている。別のW相第2短節巻コイル76Wのコイルエンドは、図34に見えない第47スロットS47の溝口部側位置44から第4スロットS4の溝底部側位置45に渡っている。   Furthermore, the coil end of another U-phase first short winding coil 75U extends from the groove opening side position 44 of the thirteenth slot S13 to the groove bottom side position 45 of the eighteenth slot S18. The coil end of another V-phase second short winding coil 76V extends from the groove opening side position 44 of the 45th slot S45 to the groove bottom side position 45 of the second slot S2, which is not visible in FIG. The coil end of another W-phase second short winding coil 76W extends from the groove opening side position 44 of the 47th slot S47 to the groove bottom side position 45 of the fourth slot S4, which cannot be seen in FIG.

図34に示されるように、回転子3の特定の回転位相において、U相第1短節巻コイル75Uは、N磁極34Nに対向する。一方、U相第2短節巻コイル76Uは、S磁極34Sに対向する。つまり、固定子2IのU相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wを構成するコイルは、振り分け構成となっている。また、相間絶縁紙9の必要箇所数は、コイルエンドが同心円孤状に渡る部分では1磁極対あたり3箇所、その他の部分では1磁極対あたり6箇所となる。   As shown in FIG. 34, the U-phase first short-winding coil 75U faces the N magnetic pole 34N in a specific rotational phase of the rotor 3. On the other hand, U-phase second short winding coil 76U faces S magnetic pole 34S. That is, the coils constituting the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W of the stator 2I have a distributed configuration. The required number of interphase insulating papers 9 is 3 per one magnetic pole pair in the portion where the coil ends are concentrically isolated, and 6 per other magnetic pole pair in the other portions.

第10実施形態において、上記したU相第2短節巻コイル76U、V相第1短節巻コイル75V、V相第2短節巻コイル76V、およびW相第1短節巻コイル75Wのみは、コイルエンドが同心円孤状に渡っている。そして、同心円孤状に渡る4個を除いた20個のコイルのコイルエンドは、或るスロット43の溝口部側位置44から5スロットピッチ分離れた別のスロット43の溝底部側位置45にそれぞれ渡っている。   In the tenth embodiment, only the U phase second short winding coil 76U, the V phase first short winding coil 75V, the V phase second short winding coil 76V, and the W phase first short winding coil 75W described above are provided. The coil ends are concentrically isolated. The coil ends of the 20 coils excluding the 4 concentric arcs are respectively located at the groove bottom side position 45 of another slot 43 separated from the groove opening side position 44 of a certain slot 43 by 5 slots. Crossing.

固定子巻線5を固定子鉄芯4のスロット43に組み込む作業において、コイルエンドが同心円孤状に渡るU相第2短節巻コイル76UおよびV相第2短節巻コイル76Vが組み付け始めに特定される。また、コイルエンドが同心円孤状に渡るV相第1短節巻コイル75VおよびW相第1短節巻コイル75Wが組み付け終わりに特定される。この組み込み作業の方法は、本発明のモータ装置の製造方法の一実施形態である。これによれば、組み込み済みのコイルの片側のコイルサイドを一旦スロット43の外部に出して再度組み込む2度手間が不要になる。   In the operation of assembling the stator winding 5 into the slot 43 of the stator iron core 4, the U-phase second short-pitch coil 76U and the V-phase second short-pitch coil 76V whose coil ends cross concentrically are first assembled. Identified. Further, the V-phase first short winding coil 75V and the W-phase first short winding coil 75W whose coil ends are concentrically isolated are specified at the end of assembly. This method of assembling work is an embodiment of the method of manufacturing the motor device of the present invention. According to this, it is not necessary to double the trouble of once inserting the coil side on one side of the already installed coil out of the slot 43 and reassembling it.

<第9、第10実施形態の態様および効果>
第9および第10実施形態の三相回転電機は、溝形状であって溝口部48および溝底部49をそれぞれ有する複数のスロット43をもつ固定子鉄芯4、ならびに、複数のスロット43にそれぞれ巻装された複数のコイルが接続された固定子巻線5を有する固定子2H、2Iと、N磁極34NおよびS磁極34Sからなる磁極対を有し、固定子2H、2Iに対して回転可能または移動可能に支承された可動子(回転子3)と、を備えるモータ装置であって、複数のコイルは、複数のスロット43のうちの一対のスロットにそれぞれ巻装されて、一対のスロット内に収容される一対のコイルサイドと、一対のコイルサイドの端部同士を接続する一対のコイルエンドとをそれぞれ有し、複数のコイルの一部は、一対のコイルエンドの各々が一対のスロットの一方の溝口部側位置44から一対のスロットの他方の溝底部側位置45に渡るように配置され、複数のコイルの残部は、一対のコイルエンドの各々が一対のスロットの溝口部側位置44同士または溝底部側位置45同士を渡るように配置されている。
<Aspects and Effects of Ninth and Tenth Embodiments>
The three-phase rotating electrical machine according to the ninth and tenth embodiments has a groove shape and a stator core 4 having a plurality of slots 43 each having a groove portion 48 and a groove bottom portion 49, and wound around the plurality of slots 43. A stator 2H, 2I having a stator winding 5 to which a plurality of mounted coils are connected, and a magnetic pole pair composed of an N magnetic pole 34N and an S magnetic pole 34S, and is rotatable with respect to the stator 2H, 2I And a mover (rotor 3) that is movably supported, wherein the plurality of coils are wound around a pair of slots among the plurality of slots 43, respectively, in the pair of slots. Each of the plurality of coils includes a pair of coil ends, and a pair of coil ends that connect ends of the pair of coil sides. The groove is disposed so as to extend from one groove opening side position 44 to the other groove bottom side position 45 of the pair of slots, and the remaining portions of the plurality of coils are such that each of the pair of coil ends is on the groove opening side of the pair of slots. It arrange | positions so that the positions 44 or groove bottom part side positions 45 may be crossed.

第9実施形態において、複数のコイルの残部は、コイルエンドが同心円孤状に渡る2個のV相全節巻コイル74Vおよび2個のW相全節巻コイル74Wとされる。第10実施形態において、複数のコイルの残部は、コイルエンドが同心円孤状に渡るU相第2短節巻コイル76U、V相第1短節巻コイル75V、V相第2短節巻コイル76V、およびW相第1短節巻コイル75Wとされる。さらに、複数のコイルの残部は、固定子巻線5を固定子鉄芯4に組み込む際に組み込み始めおよび組み込み終わりとなる。   In the ninth embodiment, the remaining portions of the plurality of coils are two V-phase full-pitch coils 74 </ b> V and two W-phase full-pitch coils 74 </ b> W whose coil ends extend concentrically. In the tenth embodiment, the remaining portions of the plurality of coils are a U-phase second short-pitch coil 76U, a V-phase first short-pitch coil 75V, and a V-phase second short-pitch coil 76V whose coil ends extend concentrically. , And W-phase first short winding coil 75W. Further, the remaining portions of the plurality of coils start and end when the stator winding 5 is incorporated into the stator core 4.

これによれば、組み込み済みのコイルのコイルサイドを一旦スロット43の外部に出して再度組み込む2度手間が、第1〜第8実施形態と異なって不要になる。したがって、固定子巻線5を固定子鉄芯4に組み込む作業の作業性は、従来技術よりも格段に向上し、第1〜第8実施形態と比較しても良好である。さらに、第9実施形態では、相間絶縁紙9の必要箇所数が従来技術から半減される。第10実施形態では、コイルエンドが同心円孤状に渡る部分で、相間絶縁紙9の必要箇所数が従来技術から半減される。   According to this, unlike the first to eighth embodiments, it is not necessary to take the coil side of the assembled coil once out of the slot 43 and reassemble it. Therefore, the workability of the work of incorporating the stator winding 5 into the stator core 4 is significantly improved as compared with the prior art, and is better than the first to eighth embodiments. Furthermore, in the ninth embodiment, the number of necessary portions of the interphase insulating paper 9 is halved from the prior art. In the tenth embodiment, the required number of interphase insulating paper 9 is halved from the prior art at the portion where the coil ends cross concentrically.

また、第9および第10実施形態の三相回転電機の製造方法は、固定子巻線5を固定子鉄芯4に組み込む際に、複数のコイルの残部を組み込み始めおよび組み込み終わりとする。これによれば、本発明は、モータ装置の装置発明に限定されず、モータ装置の製造方法の発明として実施することもできる。モータ装置の製造方法の発明においても、モータ装置の装置発明と同様の効果が生じる。   In the three-phase rotating electrical machine manufacturing method according to the ninth and tenth embodiments, when the stator winding 5 is assembled into the stator core 4, the remaining portions of the plurality of coils are set to the beginning and end of the assembly. According to this, this invention is not limited to the apparatus invention of a motor apparatus, It can also be implemented as invention of the manufacturing method of a motor apparatus. In the invention of the manufacturing method of the motor device, the same effect as that of the device invention of the motor device occurs.

<実施形態の応用および変形>
なお、各実施形態において、毎極スロット数N1および毎極毎相スロット数N2を変更しない範囲内で、総磁極数nmおよびスロット43の個数nsを変更できる。例えば、総磁極数nm=2k(kは自然数)と変更した場合に、第1、第2および第7〜第10実施形態でスロット43の個数ns=12kとし、第3および第4実施形態でスロット43の個数ns=9kとし、第5および第6実施形態でスロット43の個数ns=15kとすればよい。
<Application and Modification of Embodiment>
In each embodiment, the total number of magnetic poles nm and the number of slots 43 ns can be changed within a range in which the number of poles per pole N1 and the number of slots per pole per phase N2 are not changed. For example, when the total number of magnetic poles is changed to nm = 2k (k is a natural number), the number of slots 43 is set to ns = 12k in the first, second, and seventh to tenth embodiments, and in the third and fourth embodiments. The number of slots 43 may be ns = 9k, and the number of slots 43 may be ns = 15k in the fifth and sixth embodiments.

また、第8実施形態において、U相、V相、およびW相極対コイル52U、52V、52Wの構成を直列接続された外段の2個の全節コイルおよび内段の2個の全節コイルとすることができる。また、第9および第10実施形態で説明したコイルエンドが溝口部側位置44同士または溝底部側位置45同士を渡る構成は、第1〜第8実施形態と組み合わせて実施することもできる。   Further, in the eighth embodiment, the configuration of the U-phase, V-phase, and W-phase pole pair coils 52U, 52V, 52W is connected in series with two all-node coils in the outer stage and two all-nodes in the inner stage. It can be a coil. Further, the configuration in which the coil ends described in the ninth and tenth embodiments cross the groove portion side positions 44 or the groove bottom portion side positions 45 can be implemented in combination with the first to eighth embodiments.

さらになお、本発明は、内周側に固定子、外周側に回転子を備えるアウターロータタイプの構成や、エアギャップを挟んで固定子と回転子とが軸線AXの長さ方向に並ぶ軸方向空隙型の構成でも実施できる。加えて、本発明は、軌道を構成するリニア形状の固定子と、軌道に沿って移動可能に支承されたリニア移動子とを備えるリニアモータ装置で実施することもできる。本発明は、その他にも様々な変形や応用が可能である。   Furthermore, the present invention is an outer rotor type configuration having a stator on the inner peripheral side and a rotor on the outer peripheral side, and an axial direction in which the stator and the rotor are arranged in the length direction of the axis AX across the air gap. It can also be implemented in a void-type configuration. In addition, the present invention can also be implemented by a linear motor device including a linear stator that forms a track and a linear mover that is supported so as to be movable along the track. Various other modifications and applications of the present invention are possible.

1:三相回転電機(モータ装置) 2、2A〜2I、2X、2Y:固定子
3:回転子 34N:N磁極 34S:S磁極
4:固定子鉄芯 43:スロット 43i:スロット内段位置
43o:スロット外段位置 S1〜S60:第1〜第60スロット
44:溝口部側位置 44i:内段溝口部側位置 44o:外段溝口部側位置
45:溝底部側位置 45i:内段溝底部側位置 45o:外段溝底部側位置
5:固定子巻線 51:コイル
52U、52V、52W:U相、V相、W相極対コイル
53U、53V、53W:U相、V相、W相長節巻コイル
54U、54V、54W:U相、V相、W相短節巻コイル
55U、55V、55W:U相、V相、W相全節巻コイル
56U、56V、56W:U相、V相、W相長節巻コイル
57U、57V、57W:U相、V相、W相短節巻コイル
58U、58V、58W:U相、V相、W相長節巻コイル
59U、59V、59W:U相、V相、W相短節巻コイル
60U、60V、60W:U相、V相、W相第1短節巻コイル
61U、61V、61W:U相、V相、W相第2短節巻コイル
62U、62V、62W:U相、V相、W相長節巻コイル
63U、63V、63W:U相、V相、W相第1短節巻コイル
64U、64V、64W:U相、V相、W相第2短節巻コイル
65U、65V、65W:U相、V相、W相第1短節巻コイル
66U、66V、66W:U相、V相、W相第2短節巻コイル
67U、67V、67W:U相、V相、W相第3短節巻コイル
68U、68V、68W:U相、V相、W相全節巻コイル
70U、70V、70W:U相、V相、W相外段長節巻コイル
71U、71V、71W:U相、V相、W相外段短節巻コイル
72U、72V、72W:U相、V相、W相内段長節巻コイル
73U、73V、73W:U相、V相、W相内段短節巻コイル
74U、74V、74W:U相、V相、W相全節巻コイル
75U、75V、75W:U相、V相、W相第1短節巻コイル
76U、76V、76W:U相、V相、W相第2短節巻コイル
1: Three-phase rotating electrical machine (motor device) 2, 2A to 2I, 2X, 2Y: Stator 3: Rotor 34N: N magnetic pole 34S: S magnetic pole 4: Stator core 43: Slot 43i: Slot inner stage position 43o : Outer slot position S1 to S60: First to 60th slot 44: Groove opening side position 44i: Inner groove opening side position 44o: Outer groove opening side position 45: Groove bottom side position 45i: Inner groove bottom side Position 45o: Outer groove bottom side position 5: Stator winding 51: Coil 52U, 52V, 52W: U phase, V phase, W phase pole pair coil 53U, 53V, 53W: U phase, V phase, W phase length Coiled coils 54U, 54V, 54W: U phase, V phase, W phase short coiled coils 55U, 55V, 55W: U phase, V phase, W phase full-pitch coils 56U, 56V, 56W: U phase, V phase W phase long winding coil 57U, 57V, 57W U phase, V phase, W phase short winding coil 58U, 58V, 58W: U phase, V phase, W phase long winding coil 59U, 59V, 59W: U phase, V phase, W phase short winding coil 60U, 60V, 60W: U phase, V phase, W phase first short winding coil 61U, 61V, 61W: U phase, V phase, W phase second short winding coil 62U, 62V, 62W: U phase, V phase, W-phase long-pitch coil 63U, 63V, 63W: U-phase, V-phase, W-phase first short-pitch coil 64U, 64V, 64W: U-phase, V-phase, W-phase second short-pitch coil 65U, 65V, 65W: U phase, V phase, W phase first short winding coil 66U, 66V, 66W: U phase, V phase, W phase second short winding coil 67U, 67V, 67W: U phase, V phase, W phase Third short-pitch coil 68U, 68V, 68W: U-phase, V-phase, W-phase full-pitch coil 70U, 70V, 70W: U-phase, V-phase, W-phase outer step long winding coil 71U, 71V, 71W: U-phase, V-phase, W-phase outer step short-pitch winding coil 72U, 72V, 72W: U-phase, V-phase, W-phase inner step length winding Coil 73U, 73V, 73W: U-phase, V-phase, W-phase internal short-pitch winding coil 74U, 74V, 74W: U-phase, V-phase, W-phase full-pitch winding coil 75U, 75V, 75W: U-phase, V-phase , W phase first short winding coil 76U, 76V, 76W: U phase, V phase, W phase second short winding coil

Claims (12)

溝形状であって溝口部および溝底部をそれぞれ有する複数のスロットをもつ固定子鉄芯、ならびに、前記複数のスロットにそれぞれ巻装された複数のコイルが接続された固定子巻線を有する固定子と、
N磁極およびS磁極からなる磁極対を有し、前記固定子に対して回転可能または移動可能に支承された可動子と、を備えたモータ装置であって、
前記複数のコイルは、
前記複数のスロットのうちの一対のスロットにそれぞれ巻装されて、前記一対のスロット内に収容される一対のコイルサイドと、前記一対のコイルサイドの端部同士を接続する一対のコイルエンドとをそれぞれ有し、かつ、
前記一対のコイルサイドの間のコイルピッチおよび巻装回数の少なくとも一方が相互に異なる複数種類とされ、かつ、
前記一対のコイルエンドの各々が前記一対のスロットの一方の溝口部側位置から前記一対のスロットの他方の溝底部側位置に渡るように配置されたモータ装置。
A stator iron core having a plurality of slots each having a groove shape and a groove opening portion and a groove bottom portion, and a stator winding having a plurality of coils wound around the plurality of slots connected thereto When,
A motor device having a magnetic pole pair composed of an N magnetic pole and an S magnetic pole, and a mover supported rotatably or movable relative to the stator,
The plurality of coils are:
A pair of coil sides respectively wound around a pair of slots of the plurality of slots and housed in the pair of slots, and a pair of coil ends connecting ends of the pair of coil sides Each has and
And at least one of the coil pitch and the number of windings between the pair of coil sides is different from each other, and
The motor device is arranged such that each of the pair of coil ends extends from a position on one groove opening side of the pair of slots to a position on the other groove bottom side of the pair of slots.
前記複数のコイルは、
前記固定子鉄芯の前記複数のスロットの個数を前記N磁極および前記S磁極の総磁極数で除算した毎極スロット数よりも前記コイルピッチが長い長節巻コイルと、前記毎極スロット数よりも前記コイルピッチが短い短節巻コイルとを含み、ならびに/あるいは、
前記巻装回数が相対的に多くて前記一対のコイルサイドの各々が前記一対のスロットの各々の全体を占有するフルコイルと、前記巻装回数が相対的に少なくて前記一対のコイルサイドの各々が前記一対のスロットの各々の半分を占有するハーフコイルとを含む請求項1に記載のモータ装置。
The plurality of coils are:
From the number of slots of the stator iron core divided by the total number of magnetic poles of the N magnetic pole and the S magnetic pole, the long-pitch coil having a longer coil pitch than the number of slots of each magnetic pole, And a short winding coil having a short coil pitch, and / or
A full coil in which the number of windings is relatively large and each of the pair of coil sides occupies the whole of the pair of slots, and each of the pair of coil sides in which the number of windings is relatively small The motor device according to claim 1, further comprising a half coil that occupies a half of each of the pair of slots.
溝形状であって溝口部および溝底部をそれぞれ有する複数のスロットをもつ固定子鉄芯、ならびに、前記複数のスロットにそれぞれ巻装された複数のコイルが接続された固定子巻線を有する固定子と、
N磁極およびS磁極からなる磁極対を有し、前記固定子に対して回転可能または移動可能に支承された可動子と、を備えるモータ装置であって、
前記固定子鉄芯の前記複数のスロットの個数を前記N磁極および前記S磁極の総磁極数で除算し、さらに前記固定子巻線の相数で除算して得られる毎極毎相スロット数が2以上の整数であり、
前記複数のコイルは、
前記複数のスロットのうちの一対のスロットにそれぞれ巻装されて、前記一対のスロット内に収容される一対のコイルサイドと、前記一対のコイルサイドの端部同士を接続する一対のコイルエンドとをそれぞれ有し、かつ、
前記一対のコイルサイドの間のコイルピッチおよび巻装回数が相互に等しい1種類とされ、かつ、
前記可動子の特定の回転位相または特定の移動位置において、前記N磁極および前記S磁極の一方に対向する集約構成となっており、かつ、
前記一対のコイルエンドの各々が前記一対のスロットの一方の溝口部側位置から前記一対のスロットの他方の溝底部側位置に渡るように配置されたモータ装置。
A stator iron core having a plurality of slots each having a groove shape and a groove opening portion and a groove bottom portion, and a stator winding having a plurality of coils wound around the plurality of slots connected thereto When,
A motor device having a magnetic pole pair consisting of an N magnetic pole and an S magnetic pole, and a mover supported rotatably or movable relative to the stator,
The number of slots per phase obtained by dividing the number of the plurality of slots of the stator iron core by the total number of magnetic poles of the N magnetic pole and the S magnetic pole, and further dividing by the number of phases of the stator windings. An integer greater than or equal to 2,
The plurality of coils are:
A pair of coil sides respectively wound around a pair of slots of the plurality of slots and housed in the pair of slots, and a pair of coil ends connecting ends of the pair of coil sides Each has and
The coil pitch between the pair of coil sides and the number of windings are one type equal to each other, and
In a specific rotational phase or a specific movement position of the mover, the movable element has a collective configuration facing one of the N magnetic pole and the S magnetic pole, and
The motor device is arranged such that each of the pair of coil ends extends from a position on one groove opening side of the pair of slots to a position on the other groove bottom side of the pair of slots.
前記複数のコイルは、
前記固定子鉄芯の前記複数のスロットの個数を前記N磁極および前記S磁極の総磁極数で除算した毎極スロット数と、前記コイルピッチとが等しい全節巻コイルであって、かつ、
前記一対のコイルサイドの各々が前記一対のスロットの各々の全体を占有するフルコイルである請求項3に記載のモータ装置。
The plurality of coils are:
A full-pitch winding coil in which the number of slots of the stator iron core divided by the total number of magnetic poles of the N magnetic pole and the S magnetic pole is equal to the coil pitch, and
The motor device according to claim 3, wherein each of the pair of coil sides is a full coil that occupies each of the pair of slots.
溝形状であって溝口部および溝底部をそれぞれ有する複数のスロットをもつ固定子鉄芯、ならびに、前記複数のスロットにそれぞれ巻装された複数のコイルが接続された固定子巻線を有する固定子と、
N磁極およびS磁極からなる磁極対を有し、前記固定子に対して回転可能または移動可能に支承された可動子と、を備えるモータ装置であって、
前記固定子鉄芯の前記複数のスロットの個数を前記N磁極および前記S磁極の総磁極数で除算し、さらに前記固定子巻線の相数で除算して得られる毎極毎相スロット数が整数であり、
前記複数のコイルは、巻装回数が相互に等しくかつ直列接続された偶数個の分割コイルからそれぞれなり、
前記偶数個の分割コイルは、
前記複数のスロットのうちの一対のスロットにそれぞれ巻装されて、前記一対のスロット内に収容される一対のコイルサイドと、前記一対のコイルサイドの端部同士を接続する一対のコイルエンドとをそれぞれ有し、かつ、
前記一対のコイルエンドの各々が前記一対のスロットの一方の溝口部側位置から前記一対のスロットの他方の溝底部側位置に渡るように配置され、
前記偶数個の分割コイルの半数は、前記スロットの前記溝口部および前記溝底部の一方に近接して配置されるとともに、前記可動子の特定の回転位相または特定の移動位置において前記N磁極および前記S磁極の一方に対向する集約構成となっており、
前記偶数個の分割コイルの残りは、前記スロットの前記溝口部および前記溝底部の他方に近接して配置されるとともに、前記偶数個の分割コイルの半数に対して電気角の180°相当分だけずれて配置され、前記可動子の特定の回転位相または特定の移動位置において前記N磁極および前記S磁極の他方に対向する集約構成となっているモータ装置。
A stator iron core having a plurality of slots each having a groove shape and a groove opening portion and a groove bottom portion, and a stator winding having a plurality of coils wound around the plurality of slots connected thereto When,
A motor device having a magnetic pole pair consisting of an N magnetic pole and an S magnetic pole, and a mover supported rotatably or movable relative to the stator,
The number of slots per phase obtained by dividing the number of the plurality of slots of the stator iron core by the total number of magnetic poles of the N magnetic pole and the S magnetic pole, and further dividing by the number of phases of the stator windings. An integer,
The plurality of coils are each composed of an even number of divided coils that are equal in number of windings and connected in series,
The even number of split coils is:
A pair of coil sides respectively wound around a pair of slots of the plurality of slots and housed in the pair of slots, and a pair of coil ends connecting ends of the pair of coil sides Each has and
Each of the pair of coil ends is disposed so as to extend from one groove opening side position of the pair of slots to the other groove bottom side position of the pair of slots,
Half of the even number of split coils are disposed in close proximity to one of the groove opening and the groove bottom of the slot, and the N magnetic pole and the magnetic pole at a specific rotational phase or a specific movement position of the mover. It has a consolidated configuration facing one of the S magnetic poles,
The remainder of the even number of split coils is disposed close to the other of the groove opening and the groove bottom of the slot, and is equivalent to an electrical angle of 180 ° with respect to half of the even number of split coils. A motor device which is arranged in a shifted manner and has a collective configuration facing the other of the N magnetic pole and the S magnetic pole at a specific rotational phase or a specific movement position of the mover.
前記偶数個の分割コイルは、
前記固定子鉄芯の前記複数のスロットの個数を前記N磁極および前記S磁極の総磁極数で除算した毎極スロット数と、前記一対のコイルサイドの間のコイルピッチとが等しい全節巻コイルであり、または、
前記毎極スロット数よりも前記コイルピッチが長い長節巻コイル、および前記毎極スロット数よりも前記コイルピッチが短い短節巻コイルを含む請求項5に記載のモータ装置。
The even number of split coils is:
A full-pitch coil in which the number of slots in the stator core divided by the total number of magnetic poles of the N magnetic pole and the S magnetic pole is equal to the coil pitch between the pair of coil sides Or
The motor device according to claim 5, comprising: a long-pitch coil having a longer coil pitch than the number of slots per pole, and a short-pitch coil having a coil pitch shorter than the number of slots per pole.
溝形状であって溝口部および溝底部をそれぞれ有する複数のスロットをもつ固定子鉄芯、ならびに、前記複数のスロットにそれぞれ巻装された複数のコイルが接続された固定子巻線を有する固定子と、
N磁極およびS磁極からなる磁極対を有し、前記固定子に対して回転可能または移動可能に支承された可動子と、を備えたモータ装置であって、
前記複数のコイルは、前記複数のスロットのうちの一対のスロットにそれぞれ巻装されて、前記一対のスロット内に収容される一対のコイルサイドと、前記一対のコイルサイドの端部同士を接続する一対のコイルエンドとをそれぞれ有し、
前記複数のコイルの一部は、前記一対のコイルエンドの各々が前記一対のスロットの一方の溝口部側位置から前記一対のスロットの他方の溝底部側位置に渡るように配置され、
前記複数のコイルの残部は、前記一対のコイルエンドの各々が前記一対のスロットの前記溝口部側位置同士または前記溝底部側位置同士を渡るように配置されたモータ装置。
A stator iron core having a plurality of slots each having a groove shape and a groove opening portion and a groove bottom portion, and a stator winding having a plurality of coils wound around the plurality of slots connected thereto When,
A motor device having a magnetic pole pair composed of an N magnetic pole and an S magnetic pole, and a mover supported rotatably or movable relative to the stator,
The plurality of coils are respectively wound around a pair of slots among the plurality of slots, and connect a pair of coil sides accommodated in the pair of slots and ends of the pair of coil sides. Each having a pair of coil ends,
A part of the plurality of coils is arranged such that each of the pair of coil ends extends from one groove opening side position of the pair of slots to the other groove bottom side position of the pair of slots,
The remaining portions of the plurality of coils are motor devices arranged such that each of the pair of coil ends crosses the groove opening side positions or the groove bottom side positions of the pair of slots.
前記複数のコイルの残部は、前記固定子巻線を前記固定子鉄芯に組み込む際に組み込み始めおよび組み込み終わりとなる請求項7に記載のモータ装置。   The motor device according to claim 7, wherein the remaining portions of the plurality of coils start and end when the stator winding is incorporated into the stator core. 前記固定子巻線は三相である請求項1〜8のいずれか一項に記載のモータ装置。   The motor device according to claim 1, wherein the stator winding has three phases. 前記固定子は、回転対称形状とされ、前記可動子は、前記固定子に対して回転可能に支承された回転子である請求項1〜9のいずれか一項に記載のモータ装置。   The motor device according to claim 1, wherein the stator has a rotationally symmetric shape, and the movable element is a rotor that is rotatably supported with respect to the stator. 前記固定子は、軌道を構成するリニア形状とされ、前記可動子は、前記軌道に沿って移動可能に支承されたリニア移動子である請求項1〜9のいずれか一項に記載のモータ装置。   The motor device according to any one of claims 1 to 9, wherein the stator has a linear shape constituting a track, and the mover is a linear mover supported so as to be movable along the track. . 請求項7または8に記載されたモータ装置の製造方法であって、
前記固定子巻線を前記固定子鉄芯に組み込む際に、前記複数のコイルの残部を組み込み始めおよび組み込み終わりとするモータ装置の製造方法。
A method of manufacturing a motor device according to claim 7 or 8,
A method of manufacturing a motor device, wherein when the stator winding is assembled into the stator iron core, the remaining portions of the plurality of coils start to be incorporated and finish the incorporation.
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