(57)【要約】  複数組の多相コイルを固定子の複数スロットに巻線するとき、スロットの入口側と底部側でコイルのインダクタンスが異なり、電流制御回路の無効電流が増大して応答や効率が悪くなり、回転電機の高速での位置制御に影響を及ぼす恐れがある。本発明は、複数のコイル間のインダクタンスの差を抑えた回転電機を提供することを目的とする。回転電機は、前記固定子の同一エリア内に複数組の同相コイルを多重化して巻線され、各相のコイルは各々複数のコイル辺に分割され、前記分割されたコイル辺は、前記固定子の周方向の異なる位置に配置されると共に、同相コイル全体について前記スロットの内側と外側に分散して配置されることを特徴とし、コイルのインダクタンスの差を抑制することができる。
2013080377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子に設けられた複数スロットに複数組の多相コイルが巻線された回転電機において、
各相のコイルが各々複数のコイル辺を連結されてなり、複数個の異なる同相コイルから各ひとつの該コイル辺を選択して同一スロットに巻回し、
前記分割されたコイル辺は、前記固定子全周を極対数で分割した範囲の、少なくとも２つ以上でかつ全てではない範囲に分散して配置されると共に、前記スロットの内側と外側に分散して配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、
分割された複数のコイル辺は、複数組の多相コイルの同一相のコイル辺が同一スロットに巻回されていることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転電機において、
分割された複数のコイル辺は小コイル辺と大コイル辺からなり、小コイル辺は前記固定子の所定個数のティースを挟む２つのスロット間に巻回され、前記大コイル辺は前記小コイル辺を挟む２つのスロット間に巻回されたことを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の回転電機において、
前記固定子は５４個のスロットを有し、前記多相コイルは６組の３相コイルからなることを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の回転電機において、
前記分割された複数のコイル辺は、前記固定子の周方向で対向する位置のスロットに分散して配置されたことを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の回転電機を備えた回転電機装置において、前記回転電機の複数組の多相コイルは、別個のサーボアンプによって独立に駆動されることを特徴とする回転電機装置。
【請求項７】
請求項６に記載の回転電機装置において、前記複数組の多相コイルの同相コイルには、別個のサーボアンプから同相電流で独立に駆動されることを特徴とする回転電機装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の固定子構造および、回転電機装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として特許文献１があり、限られた電流容量のパワートランジスタで駆動し、そのパワートランジスタの電流容量よりも十分に大きな出力で駆動できるように構成されている。また、２組以上の電機子巻線にそれぞれ別々に電流を供給するように端子手段が構成されている。【０００３】
また、本技術分野の背景技術として特許文献２があり、三相電動機の固定子のスロットに分布巻きされた電機子巻線として、外相、中相、内相の順に各スロットに電機子巻線を挿入し、電機子巻線の断面積が中相より外相の方が大きく、且つ、中相より内相の方が小さくなるように構成された電動機が構成されている。【０００４】
近年、大出力や大トルクが必要な射出成形機の射出軸や、プレス機械の加圧スライド駆動などにおいても、制御性能の向上や高加速動作などを目的にサーボモータを用いる需要が多くなってきている。これらの用途では、通常の商用電源系統での運転が前提であって、モータに給電する駆動制御回路であるサーボアンプが出力できる電圧は、いわゆる200V級や400V級と呼ばれる電圧系統に従ってインバータが出力可能な電圧範囲に止まるため、大出力（大電力）を得ようとすると、電流値が比例的に増大する。【０００５】
このような大出力（大電力）を得ようとする場合、駆動回路であるサーボアンプにおいて１個の電力用半導体で大電流を賄うのは困難なため、特許文献１にも記載のように、使用する１台当たりの電流制御回路（駆動回路）の電力用半導体の素子容量を抑えて、複数台の電流制御回路から協調して給電がなされる。これに対応してモータは、複数台の各電流制御回路で個別駆動される複数組の三相巻線が、同一固定子スロットに備えられた複数巻線モータとなる。【０００６】
この場合のモータの方式は、必要とされる複数組の巻線数が並列回路として実現可能なスロットコンビネーションとしている。巻線は、各巻線間のバランスに優れる重ね巻とし、複数組の三相巻線の配置は、連続した数個のコイルがそれぞれの三相巻線のＵ相、Ｖ相、あるいはＷ相に割り当てられる。すなわち、モータを構造的に周方向に何等分かした範囲で区切った場合、そのうちの１箇所を中心に各巻線の各相が配置される。【０００７】
また、特許文献１では、スロット数を増やさずに更に巻線数を増やすため、同一のスロットに２つのコイル要素を配置して、これに２台の異なる電流制御回路から位相がずれた電流を流す、とも記載されている。【０００８】
一方、重ね巻は自動化に適さないため、等価変換により同心巻パターンを求め、これを採用する場合もある。この場合、巻線作業はインサータ化で自動化される。全巻線を数回の挿入回次に分けたうえで、予め治具上に巻回した当該挿入回次の全コイルを一括組線する。この場合挿入回次の古いコイルは外側に配置されるため、跨り部分が長くなり巻線総長が大きくなる。このため、挿入回次が若くて内側に配置されたコイルに比べて古いコイルの抵抗値が大きくなり、バランスが悪化することがある。このような場合に対しては、特許文献２には、電線配置上長い周長になるコイルには大きい断面積を割当てて電線径を太くし、抵抗値を調整してバランスの良い３相巻線を実現する技術内容が示されている。【０００９】
しかしこれらの技術においては、次のような問題がある。まず、複数巻線ができるスロットコンビネーションは、一般的にスロット数が大きくなり、巻線の作業コストが多大になる。次に同一スロット内にいくつかの巻線を混在させた場合、これに対して同相電流を流そうとすると、コイル同士が同一磁束を共有することから相互干渉が発生し、安定に制御することが極めて難しい。このことから、特許文献１でも同一のスロットに配置した２つのコイル要素に、２台の異なる電流制御回路から電流を流すにあたり、位相がずれた電流を流すとされている。このことは、トルクの総和値が本来の２倍に対して下がることを意味する。更に、同一巻線の中に含まれるコイルの線径を異ならせることは、巻線を煩雑にし、作業コストを増加させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−１７５４２０号公報
【特許文献２】特開２００２−３１３５４８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３０８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
また、同相電流を流した時のコイル同士の相互干渉を緩和したものとして、特許文献３を挙げることができる。特許文献３は、特許文献１と同様にスロット数を増やさずに巻線数を増やしたものであるが、固定子鉄心の同じ位置に設けられる複数の部分巻線を異なる組の三相巻線の同相の部分巻線とし、異なる三相巻線間の相互干渉を抑制している。【００１２】
特許文献１や特許文献３では、スロット数の増加を回避するため、同一スロットに多数の巻線が巻回される傾向にある。多数の巻線が巻回されると、スロットの入口側（固定子鉄心の内周側）に配置される巻線と、スロットの底部（固定子鉄心の外周側）に配置される巻線とでは、電線長が異なるとともに、巻線と鉄心との磁気的結合が異なってインダクタンスに差が生じる。因みに、スロットの入口側に巻回された巻線はインダクタンスが小さくなる。また、巻線の配置位置により磁気的に結合する固定子のティース長さに差が生じて、巻線とティースで形成される磁路の長さにも差が生じる。したがって、この点からもスロットの入口側に配置される巻線とスロットの底部側に配置される巻線とではインダクタンスが異なってくる。【００１３】
これらの巻線に電流制御回路から電流を供給すると、異なるインダクタンスによって電流制御回路の力率に差が生じる。インダクタンスの差は、三相巻線のＵＶＷの各相の間、および複数組の巻線の各組の間で生じる。【００１４】
このように、電流制御回路の力率が異なってくると、力率の悪い電流制御回路では無効電流が増大して応答や効率が悪くなって制御のバランスに影響を与え、回転電機の高速での位置制御に影響を及ぼす恐れがある。大出力や大トルクが必要な射出成形機の射出軸の駆動や、プレス機械の加圧スライドの駆動などでは、高加減速で位置制御が求められるが、巻線によるインダクタンスの違いは好ましくない。【００１５】
本発明は、上記従来の問題点にかんがみ、複数組の多相コイルを固定子の複数スロットに巻線するに際して、複数のコイル間のインダクタンスの差を抑えた回転電機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため本発明は、固定子に設けられた複数スロットに複数組の多相コイルが巻線された回転電機において、
各相のコイルが各々複数のコイル辺を連結されてなり、複数個の異なる同相コイルから各ひとつの該コイル辺を選択して同一スロットに巻回し、
前記分割されたコイル辺は、前記固定子全周を極対数で分割した範囲の、少なくとも２つ以上でかつ全てではない範囲に分散して配置されると共に、前記スロットの内側と外側に分散して配置されることを特徴とする。【００１７】
また、前記に記載の回転電機において、分割された複数のコイル辺は、複数組の多相コイルの同一相のコイル辺が同一スロットに巻回されていることを特徴とする。【００１８】
また、前記に記載の回転電機において、分割された複数のコイル辺は小コイル辺と大コイル辺からなり、小コイル辺は前記固定子の所定個数のティースを挟む２つのスロット間に巻回され、前記大コイル辺は前記小コイル辺を挟む２つのスロット間に巻回されたことを特徴とする。【００１９】
また、前記に記載の回転電機において、前記固定子は５４個のスロットを有し、前記多相コイルは６組の３相コイルからなることを特徴とする。【００２０】
また、前記に記載の回転電機において、前記分割された複数のコイル辺は、前記固定子の周方向で対向する位置のスロットに分散して配置されたことを特徴とする。【００２１】
上記課題を解決するため本発明は、前記のいずれかに記載の回転電機を備えた回転電機装置において、前記回転電機の複数組の多相コイルは、別個のサーボアンプによって独立に駆動されることを特徴とする。【００２２】
また、前記に記載の回転電機装置において、前記複数組の多相コイルの同相コイルには、別個のサーボアンプから同相電流で独立に駆動されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、スロット数の増加を回避するため、同一スロットに多数のコイルが巻回されても、複数コイル間のインダクタンスの差を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明実施例の回転電機装置の構成図である。
【図２】同じく回転電機の３相コイルの固定子内配置と接続を示す説明図である。
【図３】図２でのＵＶＷ各相のコイル片の位置を示す説明図である。
【図４】同じく回転電機のコイル配置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明による実施例を図面を用いて説明する。まず、本発明を適用した回転電機の具体例について説明する。
【００２６】
図１は本発明実施例の回転電機装置の構成図である。１０Ａ〜１０Ｆはサーボアンプ、６０は回転電機の固定子、６１Ａ、６１Ｄは３相コイル、ＵＡ、ＵＤはＵ相コイル、ＶＡ、ＶＤはＶ相コイル、ＷＡ、ＷＤはＷ相コイルである。その他の３相コイルは図示省略されているが、サーボアンプ１０Ａ〜１０Ｆから給電される６組の３相コイル６１Ａ〜６１Ｆで構成される。サーボアンプ１０Ａの（ＵＡ）（ＶＡ）（ＷＡ）は給電端子、サーボアンプ１０Ｄの（ＵＤ）（ＶＤ）（ＷＤ）は給電端子である。
【００２７】
３相コイル６１Ａは、中性点（ＮＡ）でＹ字型結線された３相コイルＵＡ、ＶＡ、ＷＡで構成され、６１Ｄは、中性点（ＮＤ）でＹ字型結線された３相コイルＵＤ、ＶＤ、ＷＤで構成される。図示省略された他の３相コイル（６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ、６１Ｆ）も、上記と同様に中性点でＹ字型結線により構成される。
【００２８】
図１において、回転電機の固定子２０にはＵ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相コイルが６組設けられており、各組が異なるサーボアンプにより別個に駆動される。すなわち、３相コイル６１Ａには、サーボアンプ１０Ａの端子（ＵＡ）（ＶＡ）（ＷＡ）から給電され、３相コイル６１Ｄには、サーボアンプ１０Ｄの端子（ＵＤ）（ＶＤ）（ＷＤ）から給電され、その他図示しない他の組の３相コイルにも同様に別個に給電される。
【００２９】
図１において、３相コイルの各相コイルはさらに３個のコイル辺に分割されている。３相コイル６１ＡのＵ相コイルＵＡはコイル辺ＵＡ１〜ＵＡ３に分けられ、Ｖ相コイルＵＡはコイル辺ＶＡ１〜ＶＡ３に分けられ、Ｗ相コイルＷＡはコイル辺ＷＡ１〜ＷＡ３に分けられている。
【００３０】
また、３相コイル６１ＤのＵ相コイルＵＤはコイル辺ＵＤ１〜ＵＤ３に分けられ、Ｖ相コイルＶＤはコイル辺ＶＤ１〜ＶＤ３に分けられ、Ｗ相コイルＷＤはコイル辺ＷＤ１〜ＷＤ３に分けられている。図示省略された他の３相コイル（６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ、６１Ｆ）も、上記と同様に各相コイルが３個のコイル辺に分割されているものとする。
【００３１】
以上、３相コイルの構成とサーボアンプへの接続関係を示したが、以下、３相コイルの回転電機の固定子６０内での配置と、コイル間の接続について説明する。
【００３２】
図２は回転電機の３相コイルの固定子内配置と接続を示す説明図である。図２は固定子を中心軸（図示省略）に垂直な平面で切断した断面を表しており、回転子（図示省略）と組合せて用いる５４個のスロットを有する固定子を示している。６０は回転電機の固定子、1〜５４はスロット番号、６２はスロット間に形成されたティースで、その他、図1に示す対応部分には同一符号で示す。
【００３３】
図２において、固定子６０は円筒状の鉄心であり、その内周側にその中心軸に沿う方向に伸びた５４個のスロット１〜５４が配列され、スロット間の突出部がティース６２として５４個形成される。このティース６２にＵＶＷ各相のコイルが巻き付けられるが、ここでは、３相コイル６１Ａの各相コイルＵＡ、ＶＡ、ＷＡと、３相コイル６１Ｄの各相コイルＵＤ、ＶＤ、ＷＤについて説明する。
【００３４】
３相コイル６１ＡのＵ相コイルＵＡについてみると、一端がサーボアンプ１０Ａの出力端子（ＵＡ）に接続されたコイル辺ＵＡ１が、スロット３６−３３にあり、そのスロット３３側の端子が渡り線（符号は示してない）によってスロット３７−３２に位置するコイル辺ＵＡ２のスロット３７側の端子に接続され、このコイル辺ＵＡ２のスロット３２側の端子が渡り線によってスロット１０−５に位置するコイル辺ＵＡ３のスロット１０側の端子に接続されている。コイル辺ＵＡ３のスロット５側の端子は中性点（ＮＡ）に接続される。
【００３５】
すなわち、Ｕ相コイルＵＡは、コイル辺ＵＡ１がスロット３６−３３に、コイル辺ＵＡ２がスロット３７−３２に、コイル辺ＵＡ３がスロット１０−５に各々位置し、これらが渡り線で接続されている。そして、スロット３６−３３とスロット３７−３２は同一エリアにあり、このエリアとスロット１０−５とは固定子の中心軸を挟んで対向する位置（対角の位置）にある。
【００３６】
各コイル辺のスロット内での位置をみると、コイル辺ＵＡ１がスロットの入口側（内側）で、２スロット（３４、３５）を跨って配置され、コイル辺ＵＡ２がスロットの底部側（外側）で、４スロット（３３〜３６）を跨って配置され、ＵＡ３がスロットの底部側（外側）で、４スロット（６〜９）を跨って配置される。ここで、２スロットを跨っているコイル辺ＵＡ１を小コイルとし、４スロットを跨っているコイル辺ＵＡ２とＵＡ３を大コイルとする。
【００３７】
同様にして、３相コイル６１ＡのＶ相コイルＶＡについてみると、一端がサーボアンプ１０Ａの出力端子（ＶＡ）に接続されたコイル辺ＶＡ１が、スロット２４−２１にあり、そのスロット２１側の端子が渡り線（符号は示してない）によってスロット２５−２０に位置するコイル辺ＶＡ２のスロット２５側の端子に接続され、このコイル辺ＶＡ２のスロット２０側の端子が渡り線によってスロット５２−４７に位置するコイル辺ＶＡ３のスロット５２側の端子に接続されている。コイル辺ＶＡ３のスロット４７側の端子は中性点（ＮＡ）に接続される。
【００３８】
すなわち、Ｖ相コイルＶＡは、コイル辺ＶＡ１がスロット２４−２１に、コイル辺ＶＡ２がスロット２５−２０に、コイル辺ＶＡ３がスロット５２−４７に各々位置し、これらが渡り線で接続されている。そして、スロット２４−２１とスロット２５−２０は同一エリアにあり、このエリアとスロット５２−４７とは対角の位置にある。
【００３９】
各コイル辺のスロット内での位置をみると、コイル辺ＶＡ１がスロットの内側で、２スロット（２２、２３）を跨って配置され、コイル辺ＶＡ２がスロットの外側で、４スロット（２１〜２４）を跨って配置され、ＶＡ３がスロットの外側で、４スロット（４８〜５１）を跨って配置される。前記と同様に、２スロットを跨っているコイル辺ＶＡ１を小コイルとし、４スロットを跨っているコイル辺ＶＡ２とコイル辺ＶＡ３を大コイルとする。
【００４０】
同様にして、３相コイル６１ＡのＷ相コイルＷＡについてみると、一端がサーボアンプ１０Ａの出力端子（ＷＡ）に接続されたコイル辺ＷＡ１が、スロット３０−２７にあり、そのスロット２７側の端子が渡り線（符号は示してない）によってスロット３１−２６に位置するコイル辺ＷＡ２のスロット３１側の端子に接続され、このコイル辺ＷＡ２のスロット２６側の端子が渡り線によってスロット４−５３に位置するコイル辺ＷＡ３のスロット４側の端子に接続されている。コイル辺ＷＡ３のスロット５３側の端子は中性点（ＮＡ）に接続される。
【００４１】
すなわち、Ｗ相コイルＷＡは、コイル辺ＷＡ１がスロット３０−２７に、コイル辺ＷＡ２がスロット３１−２６に、コイル辺ＷＡ３がスロット４−５３に各々位置し、これらが渡り線で接続されている。そして、スロット３０−２７とスロット３１−２６は同一エリアにあり、このエリアとスロット４−５３とは対角の位置にある。
【００４２】
各コイル辺のスロット内での位置をみると、コイル辺ＷＡ１がスロットの内側で、２スロット（２８、２９）を跨って配置され、コイル辺ＷＡ２がスロットの外側で、４スロット（２７〜３０）を跨って配置され、ＷＡ３がスロットの外側で、４スロット（５４〜３）を跨って配置される。前記と同様に、２スロットを跨っているコイル辺ＷＡ１を小コイルとし、４スロットを跨っているコイル辺ＷＡ２とコイル辺ＷＡ３を大コイルとする。
【００４３】
また、他に組の３相コイル６１Ｄについても同様に、図２に破線で示すように配置される。代表としてＵ相コイルＵＤについて説明する。
【００４４】
一端がサーボアンプ１０Ｄの出力端子（ＵＤ）に接続されたコイル辺ＵＤ１が、スロット６−９にあり、そのスロット６側の端子が渡り線（図示してない）によってスロット５−１０に位置するコイル辺ＵＤ２のスロット１０側の端子に接続され、このコイル辺ＵＤ２のスロット５側の端子が渡り線によってスロット３７−３２に位置するコイル辺ＵＤ３のスロット３７側の端子に接続されている。コイル辺ＵＤ３のスロット３２側の端子は中性点（ＮＤ）に接続される。
【００４５】
すなわち、Ｕ相コイルＵＤは、コイル辺ＵＤ１がスロット６−９に、コイル辺ＵＤ２がスロット５−１０に、コイル辺ＵＤ３がスロット３７−３２に各々位置し、これらが渡り線で接続されている。そして、スロット６−９とスロット５−１０は同一エリアにあり、このエリアとスロット３７−３２とは対角の位置にある。
【００４６】
各コイル辺のスロット内での位置をみると、コイル辺ＵＤ１がスロットの外側で、２スロット（７、８）を跨って配置され、コイル辺ＵＤ２がスロットの内側で、４スロット（６〜９）を跨って配置され、ＵＤ３がスロットの内側で、４スロット（３３〜３６）を跨って配置される。前記と同様に、２スロットを跨っているコイル辺ＵＤ１を小コイルとし、４スロットを跨っているコイル辺ＵＤ２とコイル辺ＵＤ３を大コイルとする。
【００４７】
図３は図２に示す複数組のＵＶＷ各相のコイル片の位置を示す説明図である。横軸は分割された３個のコイル辺（コイル辺１、２、３）を示し、縦軸は各組の３相コイルを示している。３相コイルとしては、ＵＡ、ＶＡ、ＷＡとＵＤ、ＶＤ、ＷＤの２組を示し、他は図示省略している。また、各コイル辺のスロット内での配置位置として、スロットの内側を「内」と表示し、スロットの外側を「外」と表示している。さらに、「大」と「小」でコイル辺の大コイルと小コイルを示し、表示欄の実線、破線は、図２に示される各コイルを表す線の種類を示している。
【００４８】
具体的にＵ相のコイルＵＡについてみると、コイル辺ＵＡ１は小コイルでスロット３６−３３の内側に配置され、コイル辺ＵＡ２は大コイルでスロット３７−３２の外側に配置され、コイル辺ＵＡ３は大コイルでスロット１０−５の外側に配置される。以下、同様にして、３相コイルＶＡ、ＷＡの各コイル辺の配置位置が示される。
【００４９】
また、Ｕ相のコイルＵＤについてみると、コイル辺ＵＤ１は小コイルでスロット９−６の外側に配置され、コイル辺ＵＤ２は大コイルでスロット１０−５の内側に配置され、コイル辺ＵＤ３は大コイルでスロット３７−３２の内側に配置される。以下、同様にして、３相コイルＶＤ、ＷＤの各コイル辺の配置位置が示される。
【００５０】
図４は回転電機のコイル配置の説明図であり、固定子での複数組の３相コイルの配列位置を示している。この図から分かるように、各組の３相コイルの各相コイルが固定子の周方向に順次配列され、同相のコイル（コイル辺）は固定子の中心を挟んで対角の位置に対として配置されている。同相コイルが対角の位置に対として配置されると、回転電機の熱条件が変わっても、同相のコイル全体での熱影響を小さくすることができる。
【００５１】
例えば、外部からの熱影響で、回転電機の一部分が温度上昇した場合、その部分に配置されたコイル辺には熱影響を受けるが、これと対角位置にあるコイル辺には熱影響が少ないので、同相のコイル全体では熱影響を少なくすることができる。因みに、同相のコイルがあるエリアにコイル辺を集中配置すると、このエリアが加熱された場合、その相全体のコイルが加熱され、他方、熱影響の少ない他の相のコイルとの間で温度差が大きくなり、コイル特性（インダクタンス、抵抗値等）に差が生じて回転電機の制御でアンバランスとなる恐れがある。
【００５２】
本実施例のコイル構造によると、固定子の同一エリアに複数組の同相コイルを多重化して巻回配置される。すなわち、同相コイルをＵ相とすれば、３相コイル６１ＤのＵ相コイルのコイル辺ＵＤ１、ＵＤ２（いずれも破線）、及び他の組の３相コイル６１Ａのコイル辺ＵＡ３が、同一エリアのスロット５−１０に配置され、コイル辺ＵＡ１、ＵＡ２、及びコイル辺ＵＤ３（破線）はスロット３７−３２の同一エリアのスロットに配置されている。このため、スロット数を増加させることなく、同一エリアに多数のコイルを巻回することができる。
【００５３】
また、上記巻線構造によると、各相のコイルの複数のコイル辺が、固定子６０の周方向に沿って異なる位置に配置されると共に、同相について固定子のスロットの内側と外側に分散して配置されるので、各相間のコイルのインダクタンスの差を少なくし、複数組の３相コイル間のインダクタンスの差も抑えることができる。
【００５４】
本実施例では、３個のコイル辺をスロットの内側、外側に２個と１個に分けて配置しているが、３個のコイル辺をスロットの１カ所（内側だけ、または外側だけ）に纏めて配置する場合と比べ、バランスが３：０から２：１になって、より均等に近くすることができる。コイルのインダクタンスや抵抗値はベースとなる大きな値があり、この値にバランスの要素を付加することになるので、実際のインダクタンスや抵抗値でみたバランスは均等に近くなる。また、各相コイルのコイル辺を２個から４個等に増加させれば、スロット内のより多数の位置にコイル辺を分散させることができるので、一層バランスをとり易くなる。
【００５５】
さらに、各相コイルはスロットの内側と外側に分散してコイル辺を配置することで、大コイルと小コイルのコイル辺を含んで構成されるので、各相コイルの電線長の差と、コイルの巻回径の平均の差を少なくして、コイルのインダクタンスと抵抗値の差を抑えることができる。
【００５６】
従って、各サーボアンプにより各組の３相コイルおよび各相コイルを動作制御するに際し、バランス良く制御することができるので、回転電機の高速での位置制御を良好に行うことがきる。
【００５７】
本実施例では説明の簡略のため、固定子の各スロット内の内側と外側に２個のコイル辺を配置しているが、これに限らずコイル辺を増加させることができる。この際、コイル辺の増加に伴い、スロット内のコイル辺の個数が増加するので、それに応じてコイル辺をスロットの内側と外側に分散して配置することで、各相のコイルのインダクタンスの差を少なくすることができる。
【００５８】
また、本実施例は、５４スロットのモータについて記載したが、一般的に多相モータにおいて採用可能なものでありこれに限らない。
【符号の説明】
【００５９】
１〜５４…スロット、１０Ａ〜１０Ｆ…サーボアンプ、６０…固定子、６２…ティース、６１Ａ、６１Ｄ…多相コイル、ＵＡ、ＶＡ、ＷＡ、ＵＤ、ＶＤ、ＷＤ…各相コイル、ＵＡ１〜ＵＡ３、ＶＡ１〜ＶＡ３、ＷＡ１〜ＷＡ３、ＵＤ１〜ＵＤ３、ＶＤ１〜ＶＤ３、ＷＤ１〜ＷＤ３…コイル辺、ＮＡ、ＮＤ…中性点。
【図１】
2013080377.tif 000003
【図２】
2013080377.tif 000004
【図３】
2013080377.tif 000005
【図４】
2013080377.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月19日(2014.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子に設けられた複数スロットに複数組の多相コイルが巻線された回転電機において、
各相のコイルが分割された複数個のコイル辺を連結されてなり、異なる複数組の同相コイルから各ひとつのコイル辺を選択して同一スロットに巻回し、
前記分割されたコイル辺は、前記固定子全周を極対数で分割した範囲の、少なくとも２つ以上でかつ全てではない範囲に分散して配置されると共に、前記スロットの内側と外側に分散して配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、
分割された複数個のコイル辺は、複数組の多相コイルの同一相のコイル辺が同一スロットに巻回されていることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転電機において、
分割された複数個のコイル辺は小コイル辺と大コイル辺からなり、小コイル辺は前記固定子の所定個数のティースを挟む２つのスロット間に巻回され、前記大コイル辺は前記小コイル辺を挟む２つのスロット間に巻回されたことを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機において、
前記固定子は５４個のスロットを有し、前記多相コイルは６組の３相コイルからなることを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機において、
前記分割された複数個のコイル辺は、前記固定子の周方向で対向する位置のスロットに分散して配置されたことを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転電機を備えた回転電機装置において、前記回転電機の複数組の多相コイルは、別個のサーボアンプによって独立に駆動されることを特徴とする回転電機装置。
【請求項７】
請求項６に記載の回転電機装置において、前記複数組の多相コイルの同相コイルには、別個のサーボアンプから同相電流で独立に駆動されることを特徴とする回転電機装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
上記課題を解決するため本発明は、固定子に設けられた複数スロットに複数組の多相コイルが巻線された回転電機において、
各相のコイルが分割された複数個のコイル辺を連結されてなり、異なる複数組の同相コイルから各ひとつのコイル辺を選択して同一スロットに巻回し、
前記分割されたコイル辺は、前記固定子全周を極対数で分割した範囲の、少なくとも２つ以上でかつ全てではない範囲に分散して配置されると共に、前記スロットの内側と外側に分散して配置されることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、前記に記載の回転電機において、分割された複数個のコイル辺は、複数組の多相コイルの同一相のコイル辺が同一スロットに巻回されていることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、前記に記載の回転電機において、分割された複数個のコイル辺は小コイル辺と大コイル辺からなり、小コイル辺は前記固定子の所定個数のティースを挟む２つのスロット間に巻回され、前記大コイル辺は前記小コイル辺を挟む２つのスロット間に巻回されたことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、前記に記載の回転電機において、前記分割された複数個のコイル辺は、前記固定子の周方向で対向する位置のスロットに分散して配置されたことを特徴とする。
【国際調査報告】
2013080377.tif 000007
2013080377.tif 000008
2013080377.tif 000009
2013080377.tif 000010