(57)【要約】      （修正有）【課題】電機子巻線が２極４並列回路であっても、ジャンパ線の本数を低減し、回路間の循環電流を抑制する回転電機を提供する。【解決手段】スロットの内径側の上コイル２及び外径側の下コイル３が接続されて電機子巻線を形成し、電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、相帯は２個の並列巻線から成る。相帯を構成する全ての上コイル及び下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、上コイル若しくは下コイルが第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１の並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の下コイル若しくは上コイルが第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の並列巻線の順に配置される。【選択図】図１
2015091205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット、３相の電機子巻線を有し、前記スロットの内径側に上コイル及び外径側に下コイルが収容され、前記上コイルと前記下コイルが接続されて前記電機子巻線を形成し、前記電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、該相帯は２個の並列巻線から成り、
前記相帯を構成する全ての前記上コイル及び前記下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の前記並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、前記上コイル若しくは前記下コイルが第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット、３相の電機子巻線を有し、前記スロットの内径側に上コイル及び外径側に下コイルが収容され、前記上コイルと前記下コイルが接続されて前記電機子巻線を形成し、前記電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、該相帯は２個の並列巻線から成り、
前記相帯を構成する全ての前記上コイル及び前記下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の前記並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、前記上コイル若しくは前記下コイルが第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット、３相の電機子巻線を有し、前記スロットの内径側に上コイル及び外径側に下コイルが収容され、前記上コイルと前記下コイルが接続されて前記電機子巻線を形成し、前記電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、該相帯は２個の並列巻線から成り、
前記相帯を構成する全ての前記上コイル及び前記下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の前記並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、前記上コイル及び前記下コイルは第１、第２、第２、第２、第１、第１、第１、第１、第２、第２、第２、第１の前記並列巻線の順に配置されるか、或いは第１、第２、第２、第１、第１、第２、第２、第１、第１、第２、第２、第１の前記並列巻線の順に配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項４】
ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット、３相の電機子巻線を有し、前記スロットの内径側に上コイル及び外径側に下コイルが収容され、前記上コイルと前記下コイルが接続されて前記電機子巻線を形成し、前記電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、該相帯は２個の並列巻線から成り、
前記相帯を構成する全ての前記上コイル及び前記下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の前記並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、前記上コイル若しくは前記下コイルが第２、第１、第２、第１、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第１、第２、第１、第２の前記並列巻線の順に配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項５】
ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット、３相の電機子巻線を有し、前記スロットの内径側に上コイル及び外径側に下コイルが収容され、前記上コイルと前記下コイルが接続されて前記電機子巻線を形成し、前記電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、該相帯は２個の並列巻線から成り、
前記相帯を構成する全ての前記上コイル及び前記下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の前記並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、前記上コイル若しくは前記下コイルが第２、第１、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第１、第２の前記並列巻線の順に配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項６】
ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット、３相の電機子巻線を有し、前記スロットの内径側に上コイル及び外径側に下コイルが収容され、前記上コイルと前記下コイルが接続されて前記電機子巻線を形成し、前記電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、該相帯は２個の並列巻線から成り、
前記相帯を構成する全ての前記上コイル及び前記下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の前記並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、前記上コイル若しくは前記下コイルが第２、第１、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第１、第２の前記並列巻線の順に配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項７】
ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット、３相の電機子巻線を有し、前記スロットの内径側に上コイル及び外径側に下コイルが収容され、前記上コイルと前記下コイルが接続されて前記電機子巻線を形成し、前記電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、該相帯は２個の並列巻線から成り、
前記相帯を構成する全ての前記上コイル及び前記下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の前記並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、前記上コイル若しくは前記下コイルが第２、第１、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項８】
ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット、３相の電機子巻線を有し、前記スロットの内径側に上コイル及び外径側に下コイルが収容され、前記上コイルと前記下コイルが接続されて前記電機子巻線を形成し、前記電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、該相帯は２個の並列巻線から成り、
前記相帯を構成する全ての前記上コイル及び前記下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の前記並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、前記上コイル若しくは前記下コイルが第２、第１、第２、第１、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第１、第２の前記並列巻線の順に配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項９】
ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット、３相の電機子巻線を有し、前記スロットの内径側に上コイル及び外径側に下コイルが収容され、前記上コイルと前記下コイルが接続されて前記電機子巻線を形成し、前記電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、該相帯は２個の並列巻線から成り、
前記相帯を構成する全ての前記上コイル及び前記下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の前記並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、前記上コイル若しくは前記下コイルが第２、第１、第１、第１、第２、第２、第２、第２、第１、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第２、第１、第１、第１、第２、第２、第２、第２、第１、第１、第１、第２の前記並列巻線の順に配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項１０】
ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット、３相の電機子巻線を有し、前記スロットの内径側に上コイル及び外径側に下コイルが収容され、前記上コイルと前記下コイルが接続されて前記電機子巻線を形成し、前記電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、該相帯は２個の並列巻線から成り、
前記相帯を構成する全ての前記上コイル及び前記下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の前記並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、前記上コイル若しくは前記下コイルが第２、第１、第１、第２、第２、第１、第１、第２、第１、第２、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第２、第１、第２、第１、第１、第２、第２、第１、第１、第２の前記並列巻線の順に配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項１１】
ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット、３相の電機子巻線を有し、前記スロットの内径側に上コイル及び外径側に下コイルが収容され、前記上コイルと前記下コイルが接続されて前記電機子巻線を形成し、前記電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、該相帯は２個の並列巻線から成り、
前記相帯を構成する全ての前記上コイル及び前記下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の前記並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、前記上コイル若しくは前記下コイルが第２、第１、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第２、第１、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第１、第２の前記並列巻線の順に配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項１２】
ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット、３相の電機子巻線を有し、前記スロットの内径側に上コイル及び外径側に下コイルが収容され、前記上コイルと前記下コイルが接続されて前記電機子巻線を形成し、前記電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、該相帯は２個の並列巻線から成り、
前記相帯を構成する全ての前記上コイル及び前記下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の前記並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、前記上コイル若しくは前記下コイルが第２、第１、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第１、第１、第２、第２の前記並列巻線の順に配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項１３】
ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット、３相の電機子巻線を有し、前記スロットの内径側に上コイル及び外径側に下コイルが収容され、前記上コイルと前記下コイルが接続されて前記電機子巻線を形成し、前記電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、該相帯は２個の並列巻線から成り、
前記相帯を構成する全ての前記上コイル及び前記下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の前記並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、前記上コイル若しくは前記下コイルが第１、第２、第２、第１、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第２、第１、第２、第１、第１、第２、第１、第２、第２、第１の前記並列巻線の順に配置されることを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転電機に係り、例えばタービン発電機等の大型発電機に好適な回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大容量の発電機は出力電流が大きいために、電機子コイルの電磁力や発熱が大きい。その対策として、電機子コイルを複数の並列回路により構成することで、コイル１本当たりの電流を減らし、電磁力や温度上昇を緩和する方法が取られる。
【０００３】
しかし、並列回路数が極数の約数とならない場合、並列回路の電流に偏りが生じ、並列回路間を循環する電流が生じる。この循環電流により電機子コイルの損失が増加してコイルの温度が上昇し、効率の低下やコイル絶縁の損傷の可能性が生じる問題があった。
【０００４】
ここでは、まず大型発電機で主に用いられる２極２並列回路におけるコイル結線方法と、並列回路数を４に増やした２極４並列回路のコイル結線方法を比較し、並列数増加による回路間循環電流の発生原理について説明する。
【０００５】
図１５は、発電機の固定子の軸方向断面を示し、該図に示す発電機は、回転子の極数を２とすると、スロット数が７２なので、毎相毎極のスロット数は１２である。図１５に示す如く、積層鋼板からなる固定子鉄心１は、内周側に電機子コイルを収容するため、軸方向に伸延し周方向に所定間隔をもってスロット５が形成されており、このスロット５の周方向間にはティース４が存在している。そして、電機子コイルは、スロット５内の径方向の上下（内外周側）に２本収容され、内周側に収容されたコイルを上コイル２、外周側に収容されたコイルを下コイル３と呼ぶ。
【０００６】
図１６は、図１５に示した固定子を周方向に展開した図であり、ここでは、ＵＶＷ３相の電機子コイルのうち、Ｕ相分のみ示している。また、座標軸θは周方向、Ｚは軸方向を示しており、図１５と図１６の座標軸は同じ向きを示す。
【０００７】
該図に示す如く、上コイル２と下コイル３が固定子鉄心１に収容され、周方向に周期的に配置されている。毎相毎極のスロット数が１２であるので、各極に上コイル２が１２本、下コイル３が１２本、２極で２４本ずつ存在する。ここで、１極分に配置される上コイル２及び下コイル３のコイル群を、相帯と定義する。相帯は、図１６中の符号６で示すコイル群である。
【０００８】
ここで、２つの並列回路をＵ１、Ｕ２とすると、２極２並列回路の場合、１つの相帯６をＵ１、もう１つの相帯６をＵ２とすることで並列回路の電流がバランスし、並列回路間の循環電流は発生しない。しかし、電流低減のために並列回路数を４に増やした場合、１つの相帯６に２つの並列回路Ｕ１、Ｕ２を配置する必要がある。その場合、Ｕ１とＵ２の電流のバランスが取れず、並列回路間に循環電流が発生する。
【０００９】
循環電流を抑制する方法として、コイル接続の組合せを変更する方法がある。例えば、特許文献１には、循環電流を減らすための結線方法が記載されており、これを図１７に示す。なお、図１７は、１つの相帯のみを示しており、もう１つの相帯も同一である。また、固定子鉄心１を省略している。
【００１０】
図１７に示す特許文献１では、並列回路解放時の電圧のバランスを考慮してコイル接続の組合せを変更して配置することで、不平衡を抑制している。しかし、出力を取り出すための口出し線７が存在する接続側の軸方向端部に、コイルの接続の組合せを変更するためのジャンパ線８が相帯１つにつき７本使用されている。これは、３相分では相帯が６つとなるのでジャンパ線８が４２本必要となり、ジャンパ線８の部品点数が多く、接続部分が複雑化し作業性の悪化が問題となる。
【００１１】
また、ジャンパ線８を削減する結線方法として特許文献２があり、これを図１８に示す。図１８に示す特許文献２では、相帯のうちの１つの相帯中の上コイル２及び下コイル３の相対位置を極中心から遠ざかる方向に数えた位置を工夫することで、相帯１つにつきジャンパ線８を６本、３相でジャンパ線８を３６本に抑えている。しかし、特許文献２は、特許文献１よりもジャンパ線８の本数は少ないものの、作業性を考慮するとジャンパ線８のより少ない構成が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第２７７８９６２号明細書
【特許文献２】特許第５１９３５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述した特許文献１及び２に記載された従来技術では、ジャンパ線８の本数が多いことにより、作業性の悪化や接続箇所の絶縁強度確保の観点から信頼性低下の要因の１つとなっていた。一方で、ジャンパ線８を一切用いない構成とすれば、回路間循環電流が大きく、発熱過大により巻線焼損の可能性がある。
【００１４】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、２極４並列回路であっても、ジャンパ線の本数を低減して作業性の悪化を抑制することは勿論、回路間の循環電流を抑制して熱過大による巻線焼損に至らない回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の回転電機は、上記目的を達成するために、ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット、３相の電機子巻線を有し、前記スロットの内径側に上コイル及び外径側に下コイルが収容され、前記上コイルと前記下コイルが接続されて前記電機子巻線を形成し、前記電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、該相帯は２個の並列巻線から成り、前記相帯を構成する全ての前記上コイル及び前記下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の前記並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、前記上コイル若しくは前記下コイルが第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置されるか、
或いは第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置されるか、
或いは第２、第１、第２、第１、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第１、第２、第１、第２の前記並列巻線の順に配置されるか、
或いは第２、第１、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第１、第２の前記並列巻線の順に配置されるか
或いは第２、第１、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第１、第２の前記並列巻線の順に配置されるか
或いは第２、第１、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置されるか
或いは第２、第１、第２、第１、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第１、第２の前記並列巻線の順に配置されるか
或いは第２、第１、第１、第１、第２、第２、第２、第２、第１、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第２、第１、第１、第１、第２、第２、第２、第２、第１、第１、第１、第２の前記並列巻線の順に配置されるか
或いは第２、第１、第１、第２、第２、第１、第１、第２、第１、第２、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第２、第１、第２、第１、第１、第２、第２、第１、第１、第２の前記並列巻線の順に配置されるか
或いは第２、第１、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第２、第１、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第１、第２の前記並列巻線の順に配置されるか
或いは第２、第１、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第１、第１、第２、第２の前記並列巻線の順に配置されるか
或いは第１、第２、第２、第１、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１の前記並列巻線の順に配置され、それらと接続されるもう一方の前記下コイル若しくは前記上コイルが第１、第２、第２、第１、第２、第１、第１、第２、第１、第２、第２、第１の前記並列巻線の順に配置されることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の回転電機は、上記目的を達成するために、ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット、３相の電機子巻線を有し、前記スロットの内径側に上コイル及び外径側に下コイルが収容され、前記上コイルと前記下コイルが接続されて前記電機子巻線を形成し、前記電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯を有し、該相帯は２個の並列巻線から成り、前記相帯を構成する全ての前記上コイル及び前記下コイルの円周方向平均位置を相帯中心とし、少なくとも１個の相帯における第１及び第２の前記並列巻線の配置を相帯中心に近い順に見た時、前記上コイル及び前記下コイルは第１、第２、第２、第２、第１、第１、第１、第１、第２、第２、第２、第１の前記並列巻線の順に配置されるか、或いは第１、第２、第２、第１、第１、第２、第２、第１、第１、第２、第２、第１の前記並列巻線の順に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、２極４並列回路であっても、ジャンパ線の本数を低減して作業性の悪化を抑制することは勿論、回路間の循環電流を抑制して熱過大による巻線焼損に至らない回転電機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の回転電機の実施例１における相帯１つの結線方法を示した図である。
【図２】本発明の回転電機の実施例２における相帯１つの結線方法を示した図である。
【図３】本発明の回転電機の実施例３における相帯１つの結線方法を示した図である。
【図４】本発明の回転電機の実施例４における相帯１つの結線方法を示した図である。
【図５】本発明の回転電機の実施例５における相帯１つの結線方法を示した図である。
【図６】本発明の回転電機の実施例６における相帯１つの結線方法を示した図である。
【図７】本発明の回転電機の実施例７における相帯１つの結線方法を示した図である。
【図８】本発明の回転電機の実施例８における相帯１つの結線方法を示した図である。
【図９】本発明の回転電機の実施例９における相帯１つの結線方法を示した図である。
【図１０】本発明の回転電機の実施例１０における相帯１つの結線方法を示した図である。
【図１１】本発明の回転電機の実施例１１における相帯１つの結線方法を示した図である。
【図１２】本発明の回転電機の実施例１２における相帯１つの結線方法を示した図である。
【図１３】本発明の回転電機の実施例１３における相帯１つの結線方法を示した図である。
【図１４】本発明の回転電機の実施例１４における相帯１つの結線方法を示した図である。
【図１５】本発明の回転電機の固定子の軸方向断面図である。
【図１６】図１５の回転電機の固定子を周方向に展開し、２極２並列回路の構成においてＵ相のみの電機子コイルと口出し線を示した結線図である。
【図１７】従来（特許文献１）の回転電機における相帯の結線方法を示した図である。
【図１８】従来（特許文献２）の回転電機における相帯の結線方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図示した実施例に基づいて本発明の回転電機を説明する。なお、各位実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の回転電機の実施例１における相帯１つの結線方法を示すものである。
【００２１】
該図に示す如く、本実施例では、ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極の回転子、７２ｎ個のスロット５、３相の電機子巻線を有し、スロット５の内径側に上コイル２及び外径側に下コイル３が収容され、上コイル２と下コイル３が接続されて電機子巻線を形成し、この電機子巻線は１相につき２ｎ個の相帯６を有し、該相帯６は２個の並列巻線から成り、前記相帯６を構成する全ての上コイル２及び下コイル３の円周方向平均位置を相帯６の中心としたとき、少なくとも１個の相帯６における第１及び第２の並列巻線の配置を相帯６の中心に近い順に見た時、上コイル２が第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１の並列巻線の順に配置され、上コイル２と接続される下コイル３が第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の並列巻線の順に配置されているものである。
【００２２】
このような本実施例の構成とすることにより、２極４並列回路であっても、相帯１つあたりのジャンパ線８の本数を反接続側の２本のみで良いため、ジャンパ線８の数が低減されるので作業性の悪化が抑制され、作業性が改善されることで製作コストの低減が可能となる。また、ジャンパ線８の接続箇所が減るために、絶縁性能や固定強度確保の観点で信頼性が向上する。更に、ジャンパ線８を用いているので、回路間の循環電流を抑制することができ、熱過大による巻線焼損に至ることはない効果がある。
【実施例２】
【００２３】
図２は、本発明の回転電機の実施例２における相帯１つの結線方法を示すものであり、ジャンパ線８を２本に低減できる他の結線方法である。
【００２４】
即ち、該図に示す本実施例では、口出し線７側のコイルピッチを変更すると共に、並列回路の極性を変更している。そして、本実施例では、上コイル３が第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の並列巻線の順に配置され、上コイル２と接続される下コイル３が第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１の並列巻線の順に配置されている。他の構成は、実施例１と同様である。
【００２５】
このような本実施例の構成であっても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例３】
【００２６】
図３は、本発明の回転電機の実施例３における相帯１つの結線方法を示すものであり、ジャンパ線８の本数は１つの相帯６につき３本に増加するが、循環電流をより低減できる結線方法である。
【００２７】
即ち、該図に示す如く、本実施例では、上コイル２及び下コイル３が第１、第２、第２、第２、第１、第１、第１、第１、第２、第２、第２、第１の並列巻線の順に配置されている。他の構成は、実施例１と同様である。これにより、相帯１つあたりのジャンパ線８の本数を接続側の３本のみにしたものである。
【００２８】
このような本実施例の構成であっても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例４】
【００２９】
図４は、本発明の回転電機の実施例４における相帯１つの結線方法を示すものであり、ジャンパ線８の本数は１つの相帯６につき４本に増加するが、循環電流をより低減できる結線方法である。
【００３０】
即ち、該図に示す本実施例では、上コイル２が第２、第１、第２、第１、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１の並列巻線の順に配置され、上コイル２と接続される下コイル３が第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第１、第２、第１、第２の並列巻線の順に配置されている。他の構成は、実施例１と同様である。これにより、相帯１つあたりのジャンパ線８の本数を接続側２本、反接続側２本の計４本のみにしたものである。
【００３１】
このような本実施例の構成であっても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例５】
【００３２】
図５は、本発明の回転電機の実施例５における相帯１つの結線方法を示すものであり、実施例４と同様、ジャンパ線８の本数は１つの相帯６につき４本に増加するが、循環電流をより低減できる結線方法である。
【００３３】
即ち、該図に示す本実施例では、上コイル２が第２、第１、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の並列巻線の順に配置され、上コイル２と接続される下コイル３が第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第１、第２の並列巻線の順に配置されている。他の構成は、実施例１と同様である。これにより、相帯１つあたりのジャンパ線８の本数を接続側２本、反接続側２本の計４本のみにしたものである。
【００３４】
このような本実施例の構成であっても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例６】
【００３５】
図６は、本発明の回転電機の実施例６における相帯１つの結線方法を示すものであり、実施例４及び５と同様、ジャンパ線８の本数は１つの相帯６につき４本に増加するが、循環電流をより低減できる結線方法である。
【００３６】
即ち、該図に示す本実施例では、実施例２と同様に、口出し線７側のコイルピッチを変更すると共に、並列回路の極性を変更し、そして、上コイル２が第２、第１、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１の並列巻線の順に配置され、上コイル２と接続される下コイル３が第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第１、第２の並列巻線の順に配置されている。他の構成は、実施例１と同様である。これにより、相帯１つあたりのジャンパ線８の本数を接続側２本、反接続側２本の計４本のみにしたものである。
【００３７】
このような本実施例の構成であっても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例７】
【００３８】
図７は、本発明の回転電機の実施例７における相帯１つの結線方法を示すものであり、実施例４、５及び６と同様、ジャンパ線８の本数は１つの相帯６につき４本に増加するが、循環電流をより低減できる結線方法である。
【００３９】
即ち、該図に示す本実施例では、実施例２及び６と同様に、口出し線７側のコイルピッチを変更すると共に、並列回路の極性を変更し、そして、上コイル２が第２、第１、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の並列巻線の順に配置され、上コイル２と接続される下コイル３が第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の並列巻線の順に配置されている。他の構成は、実施例１と同様である。これにより、相帯１つあたりのジャンパ線８の本数を接続側２本、反接続側２本の計４本のみにしたものである。
【００４０】
このような本実施例の構成であっても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例８】
【００４１】
図８は、本発明の回転電機の実施例８における相帯１つの結線方法を示すものであり、実施例４、５、６及び７と同様、ジャンパ線８の本数は１つの相帯６につき４本に増加するが、循環電流をより低減できる結線方法である。
【００４２】
即ち、該図に示す本実施例では、実施例２、６及び７と同様に、口出し線７側のコイルピッチを変更すると共に、並列回路の極性を変更し、そして、上コイル２が第２、第１、第２、第１、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１の並列巻線の順に配置され、上コイル２と接続される下コイル３が第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第１、第２の並列巻線の順に配置されている。他の構成は、実施例１と同様である。これにより、相帯１つあたりのジャンパ線８の本数を反接続側４本のみにしたものである。
【００４３】
このような本実施例の構成であっても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例９】
【００４４】
図９は、本発明の回転電機の実施例９における相帯１つの結線方法を示すものであり、ジャンパ線８の本数は１つの相帯６につき５本に増加するが、循環電流をより低減できる結線方法である。
【００４５】
即ち、該図に示す本実施例では、上コイル２が第２、第１、第１、第１、第２、第２、第２、第２、第１、第１、第２、第１の並列巻線の順に配置され、上コイル２と接続される下コイル３が第２、第１、第１、第１、第２、第２、第２、第２、第１、第１、第１、第２の記並列巻線の順に配置されている。他の構成は、実施例１と同様である。これにより、相帯１つあたりのジャンパ線８の本数を接続側３本、反接続側２本の計５本にしたものである。
【００４６】
このような本実施例の構成であっても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例１０】
【００４７】
図１０は、本発明の回転電機の実施例１０における相帯１つの結線方法を示すものであり、実施例９と同様，ジャンパ線８の本数は１つの相帯６につき５本に増加するが、ジャンパ線８の種類が１種類となるため、部品点数が削減できる結線方法である。
【００４８】
即ち、該図に示す本実施例では、上コイル２及び下コイル３が第１、第２、第２、第１、第１、第２、第２、第１、第１、第２、第２、第１の並列巻線の順に配置されている。他の構成は、実施例１と同様である。これにより、相帯１つあたりのジャンパ線８の本数を接続側５本にしたものである。
【００４９】
このような本実施例の構成であっても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例１１】
【００５０】
図１１は、本発明の回転電機の実施例１１における相帯１つの結線方法を示すものであり、ジャンパ線８の本数は１つの相帯６につき６本に増加するが、循環電流をより低減できる結線方法である。
【００５１】
即ち、該図に示す本実施例では、上コイル２が第２、第１、第１、第２、第２、第１、第１、第２、第１、第２、第２、第１の並列巻線の順に配置され、上コイル２と接続される下コイル３が第１、第２、第２、第１、第２、第１、第１、第２、第２、第１、第１、第２の並列巻線の順に配置されている。他の構成は、実施例１と同様である。これにより、相帯１つあたりのジャンパ線８の本数を接続側６本にしたものである。
【００５２】
このような本実施例の構成であっても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例１２】
【００５３】
図１２は、本発明の回転電機の実施例１２における相帯１つの結線方法を示すものであり、実施例１１と同様、ジャンパ線８の本数は１つの相帯６につき６本に増加するが、循環電流をより低減できる結線方法である。
【００５４】
即ち、該図に示す本実施例では、上コイル２が第２、第１、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第２、第１、第１の並列巻線の順に配置され、上コイル２と接続される下コイル３が第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第１、第２の並列巻線の順に配置されている。他の構成は、実施例１と同様である。これにより、相帯１つあたりのジャンパ線８の本数を接続側３本、反接続側３本の計６本にしたものである。
【００５５】
このような本実施例の構成であっても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例１３】
【００５６】
図１３は、本発明の回転電機の実施例１３における相帯１つの結線方法を示すものであり、実施例１１及び１２と同様、ジャンパ線８の本数は１つの相帯６につき６本に増加するが、循環電流をより低減できる結線方法である。
【００５７】
即ち、該図に示す本実施例では、上コイル２が第２、第１、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１の並列巻線の順に配置され、上コイル２と接続される下コイル３が第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第１、第１、第２、第２の並列巻線の順に配置されている。他の構成は、実施例１と同様である。これにより、相帯１つあたりのジャンパ線８の本数を接続側３本、反接続側３本の計６本にしたものである。
【００５８】
このような本実施例の構成であっても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例１４】
【００５９】
図１４は、本発明の回転電機の実施例１４における相帯１つの結線方法を示すものであり、実施例１１及び１２と同様、ジャンパ線８の本数は１つの相帯６につき６本に増加するが、循環電流をより低減できる結線方法である。
【００６０】
即ち、該図に示す本実施例では、上コイル２が第１、第２、第２、第１、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１の並列巻線の順に配置され、上コイル２と接続される下コイル３が第１、第２、第２、第１、第２、第１、第１、第２、第１、第２、第２、第１の並列巻線の順に配置されている。他の構成は、実施例１と同様である。これにより、相帯１つあたりのジャンパ線８の本数を接続側２本、反接続側４本の計６本にしたものである。
【００６１】
このような本実施例の構成であっても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【００６２】
なお、上述した実施例１乃至１４に記載の結線においては、上コイル２と下コイル３の組合せを反転させても成立する。例えば、上コイル２は相帯６の中心から第１、第２、第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１の並列巻線の順に配置され、下コイルは第１、第２、第１、第２、第２、第１、第２、第１、第２、第１、第２、第１の並列巻線の順に配置されても同等の効果が得られる。
【００６３】
また、上述した実施例１乃至１４に記載の結線は，１つの相帯６における構成であるが、２極の回転電機には相帯６が６つ存在するので、実施例１乃至１４の結線を組み合わせることも可能である。その場合、これらが組み合わされた効果が得られる。
【００６４】
また、実施例１乃至１４に記載の結線方法は、２極７２スロット、４並列回路の回転電機における構成であるが、ここで、ｎを１以上の整数としたとき、２ｎ極７２ｎ、スロット４ｎ並列回路の回転電機においても、毎相毎極のスロット数が１２となるので、実施例１乃至１４が適用可能であることは言うまでもない。
【００６５】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１…固定子鉄心、２…上コイル、３…下コイル、４…ティース、５…スロット、６…相帯、７…口出し線、８…ジャンパ線。
【図１】
2015091205.tif 000003
【図２】
2015091205.tif 000004
【図３】
2015091205.tif 000005
【図４】
2015091205.tif 000006
【図５】
2015091205.tif 000007
【図６】
2015091205.tif 000008
【図７】
2015091205.tif 000009
【図８】
2015091205.tif 000010
【図９】
2015091205.tif 000011
【図１０】
2015091205.tif 000012
【図１１】
2015091205.tif 000013
【図１２】
2015091205.tif 000014
【図１３】
2015091205.tif 000015
【図１４】
2015091205.tif 000016
【図１５】
2015091205.tif 000017
【図１６】
2015091205.tif 000018
【図１７】
2015091205.tif 000019
【図１８】
2015091205.tif 000020