的旋轉電機的單側剖視圖,圖2是示出本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機的主要部分的立體圖,圖3是示出適用于本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機的定子的立體圖,圖4是示出構成適用于本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機的定子鐵芯的鐵芯塊的立體圖,圖5是示出構成適用于本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機的定子的定子繞組的繞組組件的立體圖,圖6是示出構成本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的繞組組件的繞組體的立體圖,圖7是示出構成本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的繞組組件的繞組體的主視圖,圖8是示出構成本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的繞組組件的繞組體的側視圖,圖9是從正面斜上方觀察構成本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的繞組組件的繞組體的立體圖,圖10是從軸向一端側觀察本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的兩個繞組體共用一個槽地安裝于定子鐵芯的狀態(tài)的主要部分端面圖,圖11是從軸向一端側觀察本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的三個繞組體在周向上連續(xù)地安裝于定子鐵芯的同一槽組的狀態(tài)的展開圖,圖12是從徑向外方觀察本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的三個繞組體在周向上連續(xù)地安裝于定子鐵芯的同一槽組的狀態(tài)的展開圖,圖13是示出將本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的繞組體在周向上以一個槽節(jié)距排列有8個的狀態(tài)的立體圖,圖14是從軸向一端側觀察將本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的繞組體在周向上以一個槽節(jié)距排列有8個的狀態(tài)的端面圖。另外,在圖11中,為了方便而將線圈端直線性地表示。
[0068]在圖1及圖2中,旋轉電機100具備:殼體I,具有有底圓筒狀的框架2以及封閉框架2的開口的端板3 ;定子10,作為以內嵌狀態(tài)固定于框架2的圓筒部的電樞;以及轉子5,固定于旋轉軸6,能夠旋轉地配設于定子10的內周側,其中旋轉軸6經由軸承4被框架2的底部以及端板3支承為能夠旋轉。
[0069]轉子5是永磁鐵型轉子,具備:轉子鐵芯7,固定于插通在軸心位置的旋轉軸6 ;以及構成磁極的永磁鐵8,埋設于轉子鐵芯7的外周面?zhèn)炔⒃谥芟蛏弦砸?guī)定間距排列。另外,轉子5并不限定于永磁鐵式轉子,也可以使用將未絕緣的轉子導體收納于轉子鐵芯的槽并通過短路環(huán)將兩側短路的籠形轉子、或者將絕緣的導線安裝于轉子鐵芯的槽的繞組型轉子。
[0070]接著,參照圖3至圖13對定子10的結構進行具體地說明。
[0071 ] 如圖3所示,定子10具備:作為電樞鐵芯的定子鐵芯11和作為安裝于定子鐵芯11的電樞繞組的定子繞組20。在此,為了方便說明,使轉子5的極數(shù)為8極,定子鐵芯11的槽數(shù)為48個,定子繞組20為三相繞組。即,槽以每極每相2個的比例形成于定子鐵芯11。
[0072]鐵芯塊12將圓環(huán)狀的定子鐵芯11在周向上進行48等分而形成,如圖4所示,將規(guī)定片數(shù)的電磁鋼板層積一體化而制作,具備:剖面成圓弧形的鐵芯背部12a ;以及齒12b,從鐵芯背部12a的內周壁面朝向徑向內側延伸設置。并且,定子鐵芯11使齒12b向著徑向內側,使鐵芯背部12a的周向的側面相互對接,使48個鐵芯塊12在周向上排列并一體化,構成為圓環(huán)狀。由在周向上相鄰的鐵芯塊12構成的槽13以向內周側開口的方式在周向上以等角節(jié)距排列。齒12形成為周向寬度向著徑向內側逐漸變窄的前端變細的形狀,槽13的剖面為長方形。
[0073]如圖3所示,定子繞組20通過對安裝于定子鐵芯11的繞組組件21實施規(guī)定的接線處理而構成。如圖5所示,繞組組件21將跨過連續(xù)的6個齒12b的槽13的對中所收納的繞組體22以一個槽節(jié)距在周向排列而構成。后述的繞組端22g分別向軸向延伸,在繞組組件21的內徑側以一個槽節(jié)距在周向排列,后述的繞組端22h分別向軸向延伸,在繞組組件21的外徑側以一個槽節(jié)距在周向排列。并且,在繞組組件21的繞組端22g、22h實施有規(guī)定的接線處理。
[0074]如圖6至圖9所示,繞組體22例如是將由被搪瓷樹脂(enamel resin)絕緣覆蓋且沒有連接部的連續(xù)的銅線或鋁線等構成的長方形剖面的導線以大致六邊形呈螺旋狀地卷繞4次而構成的龜背形線圈,由長方形剖面的長邊構成的平面相對且相對的該平面間確保與長方形剖面的短邊長度大致相等的間隙d。繞組體22例如通過將導線進行扁帶卷繞而呈螺旋狀地卷繞4次,制作筒狀的線圈體,其后通過線圈成型機將線圈體成形為大致六邊形而進行制造。另外,繞組體22也可以通過彎曲加工將導線彎曲成大致六邊形,卷繞成螺旋狀而制作。
[0075]這樣構成的繞組體22具備:第I及第2直線部22a、22b,隔開六槽角度間隔而形成兩列,在各列隔開間隙d,在長方形剖面的短邊方向上分別排列有4根;以及第I及第2線圈端22c、22d,在第I及第2直線部22a、22b的列間將長度方向的一端之間和另一端之間交互連結。另外,所謂六槽角度間隔是指連續(xù)的6個齒12b的兩側的槽13的槽中心間的間隔。
[0076]第I線圈端22c從一列的第I直線部22a的一端以規(guī)定的傾斜朝向另一列的第2直線部22b側且向第I及第2直線部22a、22b的長度方向外側延伸,在第I及第2直線部22a、22b的列間的中央部(第I頂部22e)呈大致直角地彎曲,在第I及第2直線部22a、22b的排列方向上位移距離d,其后呈大致直角地彎曲,以規(guī)定的傾斜朝向另一列的第2直線部22b側且向第I及第2直線部22a、22b的長度方向內側延伸,與另一列的第2直線部22b的一端連接。
[0077]同樣地,第2線圈端22d從另一列的第2直線部22b的另一端以規(guī)定的傾斜朝向一列的第I直線部22a側且向第I及第2直線部22a、22b的長度方向外側延伸,在第I及第2直線部22a、222b的列間的中央部(第2頂部22f)呈大致直角地彎曲,在第I及第2直線部22a、22b的排列方向上位移距離d,其后呈大致直角地彎曲,以規(guī)定的傾斜朝向一列的第I直線部22a側且向第I及第2直線部22a、22b的長度方向內側延伸,與一列的第I直線部22a的另一端連接。
[0078]在這樣構成的繞組體22中,第I及第2直線部22a、22b以及第I及第2線圈端22c、22d分別使由導線的長方形剖面的長邊構成的平面相對,在導線的長方形剖面的短邊方向上以短邊長度的大致2倍(2d)的節(jié)距排列。另外,與第I頂部22e以及第2頂部22f連接的第I直線部22a和第2直線部22b在排列方向上錯開距離d。另外,繞組體22具備:繞組端22g,從位于一列的排列方向的一端的第I直線部22a的另一端朝向長邊方向延伸;以及繞組端22h,從位于另一列的排列方向的另一端的第2直線部22b的另一端朝向長度方向延伸。
[0079]圖10表示兩個繞組體22分別卷繞安裝于跨過連續(xù)6個齒12b的槽13的對的連續(xù)兩對的狀態(tài),圖11及圖12表示三個繞組體22分別卷繞安裝于跨過連續(xù)6個齒12b的槽13的對的連續(xù)三對的狀態(tài)。并且,如果著眼于一個繞組體22,從自一方的槽13的槽開口側數(shù)第I層的第I直線部22a開始朝向軸向一端側延伸的第I線圈端22c以傾斜角度Θ沿著周向朝向另一方的槽13側延伸,在第I頂部22e向徑向外側移位距離d,其后以相反方向的傾斜角度Θ沿著周向朝向另一方的槽13側延伸,與自另一方的槽13的槽開口側數(shù)第2層的第2直線部22b連結。接著,從自另一方的槽13的槽開口側數(shù)第2層的第2直線部22b開始朝向軸向另一端側延伸的第2線圈端22d以傾斜角度Θ沿著周向朝向一方的槽13側延伸,在第2頂部22f向徑向外側移位距離d,其后以相反方向的傾斜角度Θ沿著周向朝向一方的槽13側延伸,與自一方的槽13的槽開口側數(shù)第3層的第I直線部22a連結。在此,徑向相當于槽深度方向。
[0080]這樣一來,一方的槽13的第I層、第3層、第5層以及第7層的第I直線部22a和另一方的槽13的第2層、第4層、第6層以及第8層的第2直線部22b分別通過第I及第2線圈端22c、22d連結成螺旋狀。從軸向觀察,從第I及第2直線部22a、22b的端部到第I及第2頂部22e、22f的傾斜部形成為大致圓弧狀。并且,兩個繞組體22共用的槽13中收納有兩個繞組體22的第I及第2直線部22a、22b,該第I及第2直線部22a、22b以導線的長方形剖面的長邊朝向周向的方式在徑向上交互地排列成一列。并且,如圖10所示,第I及第2線圈端22c、22d相比定子鐵芯11的齒12b的前端位于徑向外側,相比槽13的底部位于徑向內側。
[0081]圖13及圖14表示將8個繞組體22在周向上以一個槽節(jié)距排列的狀態(tài)。從繞組體22的第I直線部22a延伸的第I線圈端22c在圖14中,穿過了從左側的繞組體22的第I直線部22a延伸出的第I線圈端22c的下方并沿著周向延伸,在到達第I頂部22e之前出現(xiàn),在第I頂部22e朝向徑向外側移位距離d,穿過左側的繞組體22的第I線圈端22c的上方并沿著周向延伸,與第2直線部22b連接。
[0082]另一方面,從繞組體22的第2直線部22b延伸的第2線圈端22d雖未圖示,但其在圖14的背面?zhèn)?,穿過了從左側的繞組體22的第2直線部22b延伸出的第2線圈端22d的上方并沿著周向延伸,在第2頂部22f朝向徑向外側移位距離d,穿過左側的繞組體22的第2線圈端22c的下方并沿著周向延伸,與第I直線部22a連接。
[0083]如圖13及圖14所示,8個繞組體22通過第I及第2頂部22e、22f使第I及第2直線部22a、22b沿著徑向移位距離d,因此不會相互干涉,在周向上以一個槽節(jié)距排列。并且,將48個繞組體22在周向上以一個槽節(jié)距排列,組裝出圖5所示的繞組組件21。在該繞組組件21中,在徑向上排列成一列的8根第I及第2直線部22a、22b以一個槽節(jié)距在周向上排列成48列。并且,在徑向上排列成一列的8根第I及第2直線部22a、22b的各列分別收納于各個槽13。
[0084]接著,參照圖15及圖16說明繞組組件21的接線方法。圖15是從軸向另一端側觀察本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的定子的端面圖,圖16是本發(fā)明的實施方式I的旋轉電機中的定子繞組的接線圖。
[0085]需要說明的是,在圖15中,1、7、13……43是在周向上順次標記槽13的槽編號。
Ul - 1A、U1 - 2A......Ul - 8A 以及 Ul — 1B、U1 — 2B......Ul — 8B 是安裝于槽編號(l+6n)
(其中,η是包含O的自然數(shù))的槽13的組上的構成Ul相的繞組體22的繞組端,U2 — 1Α、
U2 - 2Α......U2 - 8A、U2 — 2A 以及 U2 — 1B、U2 — 2B......U2 — 8B 是安裝于槽編號(2+6n)
的槽13的組上的構成U2相的繞組體22的繞組端。
[0086]另外,繞組體22安裝于槽編號(3+6n)的