旋轉(zhuǎn)電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如電動機、發(fā)電機等旋轉(zhuǎn)電機，特別涉及電樞繞組的接線構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，對于作為電動機、發(fā)電機使用的旋轉(zhuǎn)電機，要求其小型高輸出和高質(zhì)量化。這樣的高輸出的旋轉(zhuǎn)電機中，由于被施加高電壓，所以纏繞在電樞芯上的線圈之間產(chǎn)生的電位差增大，必須要有能承受該大電位差的絕緣材料的厚度。但是，如果增加絕緣材料的厚度而不改變電樞芯的形狀，則由于絕緣材料厚度的增加，線圈的間隙相應地減少，導致旋轉(zhuǎn)電機的效率降低。另外，如果增加絕緣材料的厚度而不改變線圈的間隙，則由于絕緣材料的厚度增加，電樞芯相應地大徑化，導致旋轉(zhuǎn)電機的大型化。
[0003]鑒于該狀況，現(xiàn)有技術(shù)中提出了各種抑制線圈間產(chǎn)生的電位差的方法。
[0004]例如，專利文獻I記載的以往的旋轉(zhuǎn)電機中，把各相線圈的端子側(cè)環(huán)繞線圈收容在與收容著其它相線圈的隙槽不相鄰的隙槽內(nèi)，并且在收容著端子側(cè)環(huán)繞線圈的隙槽的與端子側(cè)環(huán)繞線圈在徑方向相鄰的位置，收容中性點側(cè)的環(huán)繞線圈，該中性點側(cè)環(huán)繞線圈相對于收容在該隙槽相鄰的隙槽的與端子側(cè)環(huán)繞線圈在圓周方向相鄰的位置的環(huán)繞線圈位于中性點側(cè)。由此，抑制在線圈端的環(huán)繞線圈間產(chǎn)生的電位差。
[0005]另外，專利文獻2記載的以往的旋轉(zhuǎn)電機中，在將分布繞法、且疊繞法的多個線圈串聯(lián)連接而構(gòu)成的各相繞組Y狀接線而構(gòu)成的定子繞組中，各相的繞組是將與輸入端連接的第I線圈、與中性點連接的最末線圈以及多個中間線圈每相改變徑向位置、并分別在圓周方向排成一列而構(gòu)成的，各相的多個中間線圈之中的2個中間線圈配置成位于同相的第I線圈的圓周方向兩側(cè)，各相的第I線圈配置成，與相對于相鄰的2個同相的中間線圈、在中間點側(cè)電連接著的另一相的中間線圈或另一相的最末線圈在徑方向上相鄰。由此，緩和了同相及各相間的相鄰線圈間的分擔電壓。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特許第4823797號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2009-278845號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]但是，專利文獻I記載的以往的旋轉(zhuǎn)電機中，存在不能抑制同相線圈間的電位差、收容在隙槽內(nèi)的絕緣材料的厚度變厚的課題。
[0012]另外，專利文獻2記載的以往的旋轉(zhuǎn)電機中，各相的繞組是把在圓周方向排列的多個線圈串聯(lián)連接而成的，所以，當采用2個以上的線圈收容在一個隙槽內(nèi)的繞組構(gòu)造、即所謂多層纏繞的繞組構(gòu)造時，會發(fā)生與輸入端側(cè)連接的線圈和與中性點側(cè)連接的線圈被收容在同一個隙槽內(nèi)的情況。結(jié)果，線圈間的電位差最大，與施加電壓相同，所以，存在不能抑制隙槽內(nèi)的線圈間的電位差、使隙槽內(nèi)線圈間絕緣的絕緣材料的厚度增厚的課題。
[0013]另外，專利文獻2記載的以往的旋轉(zhuǎn)電機中，連接線圈間的過渡部變長，而且，過渡部的過渡方向不是一個方向，所以，也存在繞組電阻增大、旋轉(zhuǎn)電機的效率降低、并且由過渡部的重疊而導致旋轉(zhuǎn)電機大徑化的課題。
[0014]本發(fā)明是為了解決上述問題而作出的，其目的是提供一種旋轉(zhuǎn)電機。該旋轉(zhuǎn)電機中，對構(gòu)成各相線圈的線圈的接線進行了改進，能夠抑制隙槽內(nèi)的導體線間產(chǎn)生的電位差，抑制隙槽內(nèi)的絕緣材料的厚度的增大，并且，可縮短構(gòu)成線圈的繞組體間的過渡部的長度，實現(xiàn)高效率化和小型化。
[0015]解決課題的手段
[0016]本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機，具有在圓環(huán)狀的電樞鐵心上安裝電樞繞組而構(gòu)成的電樞，在所述電樞鐵心上以每極每相為q(其中q是2以上的自然數(shù))的比例形成了隙槽。所述電樞繞組是通過將分布纏繞的繞組體以I隙槽間距沿圓周方向排列而構(gòu)成的，所述繞組體是通過將導體線纏繞在相互分開I磁極間距的2個或3個所述隙槽內(nèi)而構(gòu)成的；構(gòu)成所述電樞繞組的相線圈分別備有沿圓周方向繞一周的(2Xq)個環(huán)繞線圈，所述環(huán)繞線圈是通過把收納在同一隙槽組內(nèi)且分開360°電角的所述繞組體按圓周方向的排列順序串聯(lián)連接而形成的；所述相線圈分別是通過以將收納在同一所述隙槽組內(nèi)的2個上述環(huán)繞線圈連續(xù)地或者每隔一個地定位的方式、把所述(2Xq)個環(huán)繞線圈串聯(lián)連接而構(gòu)成的。
[0017]發(fā)明效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成電樞繞組的各個相線圈備有環(huán)繞線圈。該環(huán)繞線圈是把分開360°電角的繞組體按圓周方向的排列順序串聯(lián)連接而形成的。因此，連接繞組體之間的過渡部縮短，從而可抑制因過渡部的重疊而導致的大徑化，可實現(xiàn)小型化。
[0019]各個相線圈，是以將收容在相同隙槽組內(nèi)的環(huán)繞線圈連續(xù)地或者每隔一個地定位的方式，將全部的環(huán)繞線圈串聯(lián)連接而構(gòu)成的。因此，隙槽內(nèi)的導體線間產(chǎn)生的電位差減小，從而能夠減薄隙槽內(nèi)導體線間的絕緣材料的厚度。結(jié)果，能夠相應地加大導體線的導體部的截面面積，加大占空率，實現(xiàn)高效率化和散熱性提升。
【附圖說明】
[0020]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機的半剖視圖。
[0021]圖2是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機的主要部分的立體圖。
[0022]圖3是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中所用的電樞的立體圖。
[0023]圖4是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中所用的構(gòu)成電樞鐵心的鐵心塊的立體圖。
[0024]圖5是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中所用的構(gòu)成電樞的電樞繞組的繞組組件的立體圖。
[0025]圖6是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的構(gòu)成繞組組件的繞組體的立體圖。
[0026]圖7是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的構(gòu)成繞組組件的繞組體的主視圖。
[0027]圖8是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的構(gòu)成繞組組件的繞組體的側(cè)視圖。
[0028]圖9是從正面斜上方看到的本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的構(gòu)成繞組組件的繞組體的立體圖。
[0029]圖10是從軸方向另一端看到的本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞的端面圖。
[0030]圖11是本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的構(gòu)成電樞繞組的U相線圈的小線圈組的接線圖。
[0031]圖12是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的構(gòu)成電樞繞組的U相線圈的小線圈組的立體圖。
[0032]圖13是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的繞組組件的小線圈組的排列狀態(tài)的立體圖。
[0033]圖14是本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的接線圖。
[0034]圖15是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的示意圖。
[0035]圖16是說明本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞的組裝方法的圖。
[0036]圖17是說明本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞的組裝方法的圖。
[0037]圖18是說明本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞的組裝方法的圖。
[0038]圖19是說明本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞的組裝方法的圖。
[0039]圖20是本發(fā)明的實施方式2之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的接線圖。
[0040]圖21是表示本發(fā)明的實施方式2之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的示意圖。
[0041]圖22是表示本發(fā)明的實施方式2之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的立體圖。
[0042]圖23是表示本發(fā)明的實施方式3之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的W相線圈的接線圖。
[0043]圖24是表示本發(fā)明的實施方式3之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的立體圖。
[0044]圖25是本發(fā)明的實施方式4之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的接線圖。
[0045]圖26是表示本發(fā)明的實施方式4之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的示意圖。
[0046]圖27是表示本發(fā)明的實施方式5之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的示意圖。
[0047]圖28是表示本發(fā)明的實施方式6之旋轉(zhuǎn)電機的半剖視圖。
[0048]圖29是表示本發(fā)明的實施方式6之旋轉(zhuǎn)電機的主要部分的立體圖。
[0049]圖30是表示本發(fā)明的實施方式6之旋轉(zhuǎn)電機中所用的電樞的立體圖。
[0050]圖31是表示本發(fā)明的實施方式6之旋轉(zhuǎn)電機中所用的構(gòu)成電樞鐵心的鐵心塊的立體圖。
[0051]圖32是表示本發(fā)明的實施方式6之旋轉(zhuǎn)電機中的構(gòu)成繞組組件的繞組體的立體圖。
[0052]圖33是表示本發(fā)明的實施方式6之旋轉(zhuǎn)電機中的構(gòu)成繞組組件的繞組體的俯視圖。
[0053]圖34是說明本發(fā)明的實施方式6之旋轉(zhuǎn)電機中的把構(gòu)成電樞繞組的繞組體收納在隙槽內(nèi)的狀態(tài)的示意圖。
[0054]圖35是表示本發(fā)明的實施方式6之旋轉(zhuǎn)電機中所用的構(gòu)成電樞的電樞繞組的繞組組件的立體圖。
[0055]圖36是說明本發(fā)明的實施方式6之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞的組裝方法的圖。
[0056]圖37是說明本發(fā)明的實施方式6之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞的組裝方法的圖。
[0057]圖38是從軸方向另一端看到的本發(fā)明的實施方式6之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞的端面圖。
[0058]圖39是本發(fā)明的實施方式6之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的接線圖。
[0059]圖40是表示本發(fā)明的實施方式6之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的示意圖。
[0060]圖41是表示本發(fā)明的實施方式6之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的供電部周圍的主要部分立體圖。
[0061]圖42是本發(fā)明的實施方式7之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的接線圖。
[0062]圖43是表示本發(fā)明的實施方式7之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的示意圖。
[0063]圖44是本發(fā)明的實施方式8之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的接線圖。
[0064]圖45是表示本發(fā)明的實施方式8之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的示意圖。
[0065]圖46是表示本發(fā)明的實施方式9之旋轉(zhuǎn)電機中所用的電樞的立體圖。
[0066]圖47是表示本發(fā)明的實施方式9之旋轉(zhuǎn)電機中所用的構(gòu)成電樞繞組的繞組體的立體圖。
[0067]圖48是表示本發(fā)明的實施方式9之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的接線部的俯視圖。
[0068]圖49是本發(fā)明的實施方式9之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的接線圖。
[0069]圖50是表示本發(fā)明的實施方式9之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的示意圖。
[0070]圖51是表示本發(fā)明的實施方式10之旋轉(zhuǎn)電機中的電樞繞組的U相線圈的示意圖。
【具體實施方式】
[0071]下面，參照【附圖說明】本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機的優(yōu)選實施方式。
[0072]實施方式I
[0073]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機的半剖視圖。圖2是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機的主要部分的立體圖。圖3是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中所用的電樞的立體圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中所用的構(gòu)成電樞鐵心的鐵心塊的立體圖。圖5是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中所用的構(gòu)成電樞的電樞繞組的繞組組件的立體圖。圖6是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的構(gòu)成繞組組件的繞組體的立體圖。圖7是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的構(gòu)成繞組組件的繞組體的主視圖。圖8是表示本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的構(gòu)成繞組組件的繞組體的側(cè)視圖。圖9是從正面斜上方看到的本發(fā)明的實施方式I之旋轉(zhuǎn)電機中的構(gòu)成繞組組件的繞組體的立體圖。
[0074]圖1和圖2中，旋轉(zhuǎn)電機100備有殼體1、電樞10和轉(zhuǎn)子5。殼體I具有有底圓筒狀的框架2和閉塞框架2的開口的端板3。電樞10以內(nèi)嵌狀態(tài)固定在框架2的圓筒部。轉(zhuǎn)子5固定在旋轉(zhuǎn)軸6上并可旋轉(zhuǎn)地配設在電樞10的內(nèi)周側(cè)，旋轉(zhuǎn)軸6經(jīng)由軸承4可旋轉(zhuǎn)地支承在框架2的底部和端板3。
[0075]轉(zhuǎn)子5是備有轉(zhuǎn)子鐵心7和永磁鐵8的永磁鐵型轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子鐵心7固定在貫穿軸心位置的旋轉(zhuǎn)軸6上。永磁鐵8埋設在轉(zhuǎn)子鐵心7的外周面?zhèn)?，以預定的間距沿圓周方向排列，構(gòu)成磁極。另外，轉(zhuǎn)子5并不限定于永磁鐵型轉(zhuǎn)子，也可以采用把不絕緣的轉(zhuǎn)子導體收納在轉(zhuǎn)子鐵心的隙槽內(nèi)并用短路環(huán)使兩側(cè)短路了的鼠籠型轉(zhuǎn)子、把絕緣的導體線裝在轉(zhuǎn)子鐵心的隙槽內(nèi)的繞線型轉(zhuǎn)子。
[0076]下面，參照圖3至圖9，具體說明電樞10的構(gòu)造。
[0077]電樞10，如圖3所示，備有電樞鐵心11和裝在電樞鐵心11上的電樞