(57)【要約】  本発明は平角線連続波巻き千鳥巻線及びその巻線を有する固定子を開示し、モータ製造の技術分野に属する。前記平角線連続波巻き千鳥巻線は、引込み線側のワイヤ部（１０１）と、引出し線側のワイヤ部（１０２）と、Ｓ字状の波線（１０３）とからなり、Ｓ字状の波線（１０３）は、有効エッジ部（３０１）と、直線部（３０２）と、端部（３０３）とを備え、Ｓ字状の波線（１０３）には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部（１０４）が設けられる。本発明は、毎極毎相スロット数が異なるモータまたは発電機に対して、いずれも単一の三相制御を実現でき、このようにして、モータの回路を簡略化し、製造コストを低減させることができ、モータの２次高調波を低減させることができ、モータのノイズを低減させ、製品の品質を向上させることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
引込み線側のワイヤ部（１０１）と、引出し線側のワイヤ部（１０２）と、引込み線側のワイヤ部（１０１）と引出し線側のワイヤ部（１０２）との間にＳ字状に連続的に巻かれたＳ字状の波線（１０３）とからなり、Ｓ字状の波線（１０３）は、固定子スロット（５０３）内に配置するための有効エッジ部（３０１）と、スロット（５０３）両側の外に位置する直線部（３０２）と、隣接する直線部（３０２）を接続する端部（３０３）とを備える平角線連続波巻き千鳥巻線であって、Ｓ字状の波線（１０３）には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部（１０４）が設けられることを特徴とする平角線連続波巻き千鳥巻線。
【請求項２】
前記千鳥巻線部（１０４）はＳ字状の波線全体の中間位置に設けられ、毎極毎相に分布するスロット数ｑに応じて、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相巻線からなる波巻線のうち、Ｕ相線では、Ｕ１線のピッチｙ１がｙ１＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
式中、ｙはピッチを示し、
ｑは毎極毎相に分布するスロット数を示し、
ｍは相数を示し、
Ｕａ線のピッチｙａがｙａ＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定され、
Ｖ相線では、Ｖ１線のピッチｙ１′がｙ１′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｖａ線のピッチｙａ′がｙａ′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定され、
Ｗ相線では、Ｗ１線のピッチｙ１′′がｙ１′′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｗａ線のピッチｙａ′がｙａ′′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定されることを特徴とする請求項１に記載の平角線連続波巻き千鳥巻線。
【請求項３】
前記Ｓ字状の波線（１０３）は、１つの波巻線おきの同方向波巻線に、千鳥巻線部（１０４）として設けられることを特徴とする請求項１に記載の平角線連続波巻き千鳥巻線。
【請求項４】
該千鳥巻線部（１０４）は、毎極毎相に分布するスロット数ｑに応じて、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相巻線からなる波巻線のうち、Ｕ相線では、Ｕ１線のピッチｙ１がｙ１＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
式中、ｙはピッチを示し、
ｑは毎極毎相に分布するスロット数を示し、
ｍは相数を示し、
Ｕａ線のピッチｙａがｙａ＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定され、
Ｖ相線では、Ｖ１線のピッチｙ１′がｙ１′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｖａ線のピッチｙａ′がｙａ′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定され、
Ｗ相線では、Ｗ１線のピッチｙ１′′がｙ１′′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｗａ線のピッチｙａ′がｙａ′′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定されることを特徴とする請求項３に記載の平角線連続波巻き千鳥巻線。
【請求項５】
請求項１に記載の平角線連続波巻き千鳥巻線を有する固定子であって、前記固定子は固定子鉄心（１０５）を備え、前記固定子鉄心（１０５）は、ヨーク（５０１）と、歯部（５０２）とを備え、固定子鉄心（１０５）の円周方向にスロット（５０３）が設けられ、スロット（５０３）内にスロット絶縁紙が設けられ、前記スロット絶縁紙内にワイヤ巻線が設けられる固定子において、前記ワイヤ巻線は平角線連続波巻き千鳥巻線として設けられ、前記平角線連続波巻き千鳥巻線は、引込み線側のワイヤ部（１０１）と、引出し線側のワイヤ部（１０２）と、引込み線側のワイヤ部（１０１）と引出し線側のワイヤ部（１０２）との間にＳ字状に巻かれた波線とからなり、Ｓ字状の波線（１０３）は、固定子スロット（５０３）内に配置するための有効エッジ部（３０１）と、スロット（５０３）両側の外に位置する直線部（３０２）と、隣接する直線部（３０２）を接続する端部（３０３）とを備え、Ｓ字状の波線（１０３）には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部（１０４）が設けられることを特徴とする固定子。
【請求項６】
前記Ｓ字状の波線（１０３）では、千鳥巻線部（１０４）はＳ字状の波線（１０３）全体の中間位置に設けられ、毎極毎相に分布するスロット数ｑに応じて、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相巻線からなる波巻線のうち、Ｕ相線では、Ｕ１線のピッチｙ１がｙ１＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
式中、ｙはピッチを示し、
ｑは毎極毎相に分布するスロット数を示し、
ｍは相数を示し、
Ｕａ線のピッチｙａがｙａ＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定され、
Ｖ相線では、Ｖ１線のピッチｙ１′がｙ１′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｖａ線のピッチｙａ′がｙａ′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定され、
Ｗ相線では、Ｗ１線のピッチｙ１′′がｙ１′′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｗａ線のピッチｙａ′がｙａ′′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定されることを特徴とする請求項５に記載の固定子。
【請求項７】
毎極毎相に分布するスロット数ｑに応じて、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相からなる、１つの波巻線おきの同方向波巻線に、千鳥巻線部（１０４）が設けられ、該千鳥巻線部（１０４）は、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相巻線からなる巻線のうち、Ｕ相線では、Ｕ１線のピッチｙ１がｙ１＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
式中、ｙはピッチを示し、
ｑは毎極毎相に分布するスロット数を示し、
ｍは相数を示し、
Ｕａ線のピッチｙａがｙａ＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定され、
Ｖ相線では、Ｖ１線のピッチｙ１′がｙ１′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｖａ線のピッチｙａ′がｙａ′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定され、
Ｗ相線では、Ｖ１線のピッチｙ１′′がｙ１′′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｗａ線のピッチｙａ′がｙａ′′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定されることを特徴とする請求項５に記載の固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータ製造の技術分野に関し、特に電動機及び発電機を含む交流モータに関し、具体的には、平角線連続波巻き千鳥巻線及び平角線連続波巻き千鳥巻線を有する固定子に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転モータにとっては、回転モータの性能を向上させるために、スロット内の固定子の空間係数を大きくし、占積率を向上させる必要があり、従って、固定子巻線を形成するための材料として、断面が矩形の平角ワイヤを使用することは、実行可能で効果的な方法である。
【０００３】
出願日が１９９８年３月２６日であり、出願番号が９８１０７８４９４である中国特許には自動車用交流発電機が開示されており、前記多相の固定子巻線は複数の電気導体を備え、前記複数の電気導体は少なくとも１対を構成し、前記スロットに挿入され、それにより各スロットの深さ方向に配列されている１つの内層及び１つの外層を構成し、且つ各スロット内の前記電気導体は互いに絶縁され、前記複数の電気導体は前記スロットの外部に部分的に設けられ、それにより前記固定子鉄心の１つの端面から延び、所定の接続モードを有するコイル端部を形成し、該モードに基づき、異なるスロット内に設けられて異なる層とする前記電気導体のうちの２つは直列接続して、前記固定子鉄心の端面に、主に前記接続モードを繰り返すコイルエンド群を形成する。以上のように配置すると、各電気導体を１つの方向に延びる簡略化形状にすることができる。従って、電気導体の製造過程は簡略化される。また、前処理した電気導体をスロットの径方向の外周側からスロットに押し込むことができ、軸方向に電気導体を挿入するという取り付け方法に比べて長所を有し、従って、製造過程は簡略化され、ギャップファクターはさらに向上する。
【０００４】
上記固定子巻線はＵ字状のピースを介して直列接続されるため、各Ｕ字状のピースを溶接する必要がある。溶接部に故障があると、製品の品質に影響を与える。モータ固定子の安定性及び信頼性を向上させるために、溶接部を必要としない平角ワイヤ波巻きプロセスを用いて、ワイヤコイルを配置する必要がある。従って、出願人は出願日が２０１７年１１月２７日であり、出願番号が２０１７１１２００１４１８である中国特許に、波巻きコイル固定子鉄心の製造方法を開示している。該方法は、絶縁紙挿入工程、波形コイル巻き工程、コアへの波形コイル埋め込み工程、固定子鉄心へのコアコイル押し込み工程、固定子鉄心取り外し工程、波形コイル固定工程を含む。該方法では、固定子ワイヤをＳ字状の波線に巻き、鉄心のスロット数及び巻かれた層数に基づいて、巻かれた波形の数及び長さを確定し、Ｓ字状の波形コイルを巻くことによって、固定子の両端のワイヤコイルに溶接部をなくし、製品の生産効率を向上させ、製品の品質を向上させ、また、固定子鉄心において、スロット内のワイヤが層数に制限されず、応用範囲が広い。
【０００５】
しかしながら、上記巻かれたＳ字状の波形コイルでは、図１に示すように、巻線するとき、各相線のうち各線のＳ字状の波線の有効エッジ部のピッチは同じであり、各相線のうち各線のＳ字状の波線の有効エッジ部は固定子スロット内に順に配置され、上記モータ固定子について、毎極毎相に分布するスロット数は制御する必要があるコントローラの数と同じであり、毎極毎相に３スロットが分布すると、シリコン整流交流発電機であれば、３つの整流ブリッジで制御する必要があり、電動機であれば、３つのコントローラで制御する必要があり、毎極毎相に４スロットが分布すると、シリコン整流交流発電機であれば、４つの整流ブリッジで制御する必要があり、電動機であれば、４つのコントローラで制御する必要があり、このように、モータの回路設計が複雑であり、製造コストが高く、故障が発生しやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来技術において波巻きコイル巻線を複数のコントローラで制御する必要があるという技術課題を克服し、異なるスロット数のモータに対して、いずれも単一の三相制御を実現する平角線連続波巻き千鳥巻線を提供するとともに、平角線連続波巻き千鳥巻線を有する固定子をさらに提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術課題を解決するために、本発明は平角線連続波巻き千鳥巻線を提供し、前記平角線連続波巻き千鳥巻線は、引込み線側のワイヤ部と、引出し線側のワイヤ部と、引込み線側のワイヤ部と引出し線側のワイヤ部との間にＳ字状に巻かれた波線とからなり、Ｓ字状の波線は、固定子スロット内に配置するための有効エッジ部と、スロット両側の外に位置する直線部と、隣接する直線部を接続する端部とを備え、Ｓ字状の波線には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部が設けられる。
【０００８】
上記平角線連続波巻き千鳥巻線において、前記千鳥巻線部は波線全体の中間位置に設けられ、毎極毎相に分布するスロット数ｑに応じて、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相巻線からなる波巻線のうち、Ｕ相線では、Ｕ１線のピッチｙ１がｙ１＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
式中、ｙはピッチを示し、
ｑは毎極毎相に分布するスロット数を示し、
ｍは相数を示し、
Ｕａ線のピッチｙａがｙａ＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定される。
【０００９】
Ｖ相線では、Ｖ１線のピッチｙ１′がｙ１′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｖａ線のピッチｙａ′がｙａ′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定される。
【００１０】
Ｗ相線では、Ｗ１線のピッチｙ１′′がｙ１′′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｗａ線のピッチｙａ′がｙａ′′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定される。
【００１１】
別の実施形態としては、上記平角線連続波巻き千鳥巻線において、前記ｓ字状の波線は、１つの波巻線おきの同方向波巻線に、千鳥巻線部として設けられ、該千鳥巻線部は、毎極毎相に分布するスロット数ｑに応じて、Ｕ、Ｗ、Ｖの３相巻線からなる巻線のうち、Ｕ相線では、Ｕ１線のピッチｙ１がｙ１＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
式中、ｙはピッチを示し、
ｑは毎極毎相に分布するスロット数を示し、
ｍは相数を示し、
Ｕａ線のピッチｙａがｙａ＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定される。
【００１２】
Ｖ相線では、Ｖ１線のピッチｙ１′がｙ１′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｖａ線のピッチｙａ′がｙａ′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定される。
【００１３】
Ｗ相線では、Ｗ１線のピッチｙ１′′がｙ１′′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｗａ線のピッチｙａ′がｙａ′′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定される。
【００１４】
本発明は、請求項１に記載の平角線連続波巻き千鳥巻線を有する固定子をさらに開示し、前記固定子は固定子鉄心を備え、固定子鉄心は、ヨークと、歯部とを備え、固定子鉄心の円周方向にスロットが設けられ、スロット内にスロット絶縁紙が設けられ、前記スロット絶縁紙内にワイヤ巻線が設けられ、ワイヤ巻線は平角線連続波巻き千鳥巻線として設けられ、平角線連続波巻き千鳥巻線は、引込み線側のワイヤ部と、引出し線側のワイヤ部と、引込み線側のワイヤ部と引出し線側のワイヤ部との間にＳ字状に巻かれた波線とからなり、Ｓ字状の波線は、固定子スロット内に配置するための有効エッジ部と、スロット両側の外に位置する直線部と、隣接する直線部を接続する端部とを備え、Ｓ字状の波線には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部が設けられる。
【００１５】
上記固定子において、前記Ｓ字状の波線では、千鳥巻線部はＳ字状の波線全体の中間位置に設けられ、毎極毎相に分布するスロット数ｑに応じて、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相巻線からなる波巻線のうち、Ｕ相線では、Ｕ１線のピッチｙ１がｙ１＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
式中、ｙはピッチを示し、
ｑは毎極毎相に分布するスロット数を示し、
ｍは相数を示し、
Ｕａ線のピッチｙａがｙａ＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定される。
【００１６】
Ｖ相線では、Ｖ１線のピッチｙ１′がｙ１′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｖａ線のピッチｙａ′がｙａ′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定される。
【００１７】
Ｗ相線では、Ｗ１線のピッチｙ１′′がｙ１′′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｗａ線のピッチｙａ′がｙａ′′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定される。
【００１８】
別の実施形態としては、上記固定子において、毎極毎相に分布するスロット数ｑに応じて、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相からなる、１つの波巻線おきの同方向波巻線に、千鳥巻線部が設けられ、該千鳥巻線部は、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相巻線からなる巻線のうち、Ｕ相線では、Ｕ１線のピッチｙ１がｙ１＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
式中、ｙはピッチを示し、
ｑは毎極毎相に分布するスロット数を示し、
ｍは相数を示し、
Ｕａ線のピッチｙａがｙａ＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定される。
【００１９】
Ｖ相線では、Ｖ１線のピッチｙ１′がｙ１′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｖａ線のピッチｙａ′がｙａ′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定される。
【００２０】
Ｗ相線では、Ｗ１線のピッチｙ１′′がｙ１′′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）に設定され、
Ｗａ線のピッチｙａ′がｙａ′′＝ｑ×ｍ−１に設定され、
ａが２〜７に設定される。
【発明の効果】
【００２１】
従来技術に比べて、本発明の有益な効果は以下のとおりである。１、毎極毎相スロット数が異なる電動機または発電機に対して、いずれも単一の三相制御を実現でき、このようにして、モータの回路を簡略化し、製造コストを低減させることができる。２、モータのノイズを低減させ、製品の品質を向上させることができる。３、モータの２次高調波を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は従来技術の平角線連続波巻き巻線の展開図である。
【図２】図２は従来技術のシリコン整流交流発電機の二重三相星形接続図及びシリコン整流交流発電機の二重三相三角形接続図である。
【図３】図３は従来技術の電動機の二重三相星形接続図及び電動機の二重三相三角形接続図である。
【図４】図４は本発明に係る平角線連続波巻き千鳥巻線の実施例１の巻線の展開図である。
【図５】図５は図４のＡ部の拡大図である。
【図６】図６は本発明の固定子巻線の部分模式図である。
【図７】図７は実施例１の電動機の単一三相星形接続図及び電動機の単一三相三角形接続図である。
【図８】図８は実施例１のシリコン整流交流発電機の単一三相星形接続図及びシリコン整流交流発電機の単一三相三角形接続図である。
【図９】図９は本発明に係る平角線連続波巻き千鳥巻線の実施例２の巻線の展開図である。
【図１０】図１０は本発明に係る平角線連続波巻き千鳥巻線の実施例３の巻線の展開図である。
【図１１】図１１は図１０のＢ部の拡大図である。
【図１２】図１２は本発明に係る平角線連続波巻き千鳥巻線の実施例４の巻線の展開図である。
【図１３】図１３は本発明に係る平角線連続波巻き千鳥巻線の実施例５の巻線の展開図である。
【図１４】図１４は図１３のＣ部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では、図面を参照しながら本発明をさらに説明する。
【００２４】
巻線は複数のコイルまたはコイルグループによって構成される一相または電磁回路全体の総称である。固定子巻線とは、固定子に取り付けられる巻線を指し、即ち、固定子に巻かれた平角ワイヤである。固定子巻線は、モータがエネルギー変換を達成するための重要な部材であり、固定子巻線の技術状態がモータの性能につながるため、モータの「心臓部」とも呼ばれる。高効率モータは、一般的に平角線波巻線を利用し、波巻線とは、図１に示すように、いかなる２つの直列接続コイルが巻き方向に沿って波のようにすることであり、平角線波巻線は、コイルグループの間が途切れることなく連続して接続され、溶接方式で接続する必要がないという利点を有し、図１の実線は上層導体を示し、破線は下層導体を示す。
【００２５】
三相モータについては、スロット数及び極数が異なるモータの毎極毎相に分布するスロット数は異なる。毎極毎相に分布するスロット数は、１スロット、２スロット、３スロット、４スロット、５スロット、６スロット、７スロットを含む。三相巻線の構成規則としては、各相巻線のスロット数は等しくなければならず、且つ固定子に均一に分布し、三相巻線の引出し線の位置は電気角で１２０度ずれるべきであり、三相巻線は、一般的に６０度の相帯分布を用い、例えば、三相モータの毎極毎相に２スロットが分布する場合、モータの各スロットの電気角の差は３０度になる。毎極毎相に３スロットが分布する場合、モータの各スロットの電気角の差は２０度になる。毎極毎相に４スロットが分布する場合、モータの各スロットの電気角の差は１５度になる。毎極毎相に５スロットが分布する場合、モータの各スロットの電気角の差は１２度になる。毎極毎相に６スロットが分布する場合、モータの各スロットの電気角の差は１０度にある。
【００２６】
スロット数及び極数が異なるモータの各スロット間には１つの電気角の差があるため、同一相線の異なるスロット内に電流は同時に流入または同時に流出できず、従って、図２、図３に示すように、毎極毎相に３スロットが分布すると、シリコン整流交流発電機であれば、３つの整流ブリッジで制御する必要があり、電動機であれば、３つのコントローラで制御する必要がある。毎極毎相に４スロットが分布すると、シリコン整流交流発電機であれば、４つの整流ブリッジで制御する必要があり、電動機であれば、４つのコントローラで制御する必要があり、このように、モータ制御システムが複雑であり、製造コストが高い。
【００２７】
本発明は波巻きコイルのピッチを変更することによって、同一相線の異なるスロット内線の電気角の差を変更することができ、同一相線の異なるスロット内の巻線に、電流は同期に流入または流出でき、このように、モータの単一の三相制御を実現することができる。
【００２８】
実施例１
毎極毎相に２スロットが設けられるモータを例として、図４、図５に示される平角線連続波巻き千鳥巻線は、引込み線側のワイヤ部１０１と、引出し線側のワイヤ部１０２と、引込み線側のワイヤ部１０１と引出し線側のワイヤ部１０２との間にＳ字状に巻かれたＳ字状の波線１０３とからなり、Ｓ字状の波線１０３は、固定子スロット５０３内に配置するための有効エッジ部３０１と、スロット５０３両側の外に位置する直線部３０２と、隣接する直線部３０２を接続する端部３０３とを備え、Ｓ字状の波線１０３には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部１０４が設けられ、該千鳥巻線部１０４は波線全体の中間位置に設けられ、毎極毎相に分布するスロット数ｑが２であることに応じて、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相巻線からなる、波線全体の中間位置にあるＳ字状の波線１０３の波巻線のうち、Ｕ相線では、Ｕ１線のピッチｙ１は、ｙ１＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）＝２×３＋（２−１）＝７であり、Ｕ２線のピッチｙ２は、ｙ２＝ｑ×ｍ−ｌ＝２×３−１＝５であり、Ｖ相線では、Ｖ１線のピッチｙ１′は、ｙ１′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）＝２×３＋（２−１）＝７であり、Ｖ２線のピッチｙ２′は、ｙ２′＝ｑ×ｍ−ｌ＝２×３−ｌ＝５であり、Ｗ相線では、Ｗ１線のピッチｙ１′′は、ｙ１′′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）＝２×３＋（２−１）＝７であり、Ｗ２線のピッチｙａ′は、ｙ２′′＝ｑ×ｍ−ｌ＝２×３−ｌ＝５である。式中、ｙはピッチを示し、ｑは毎極毎相に分布するスロット数を示し、ｍは相数を示し、以下の記述は同じである。
【００２９】
図４上の第１グループのＳ字状の波線を例として、即ち、波線全体の中間位置にあるＳ字状の波線１０３の波巻線のうち、Ｕ相線では、Ｕ１は第１スロットから位置する相線の最後のスロットに変更し、即ち、第２スロットになり、Ｕ２は前に向かって１スロット増加し、第１スロットに変更し、このように、該巻線のＳ字状の波線１０３の千鳥巻線部１０４では、Ｕ１のピッチは元の６から７に変更し、Ｕ２のピッチは元の６から５に変更する。
【００３０】
Ｗ相線では、Ｗ１は第ｑ＋１スロット、即ち第３スロットから位置するＷ相線の最後のスロットに変更し、ｑ＋ｌ＋（ｑ−１）であり、即ち第４スロットになり、Ｗ２相線は前に向かって１スロット増加し、Ｗ２はｑ＋１スロット、即ち第３スロットに変更する。このように、該セクションのＳ字状の波線１０３の千鳥巻線部１０４では、Ｗ１のピッチは元の６から７に変更し、Ｗ２のピッチは元の６から５に変更する。
【００３１】
Ｖ相線では、Ｖ１は第２ｑ＋ｌスロット、即ち第５スロットから位置する相線の最後のスロットに変更し、２ｑ＋ｌ＋（ｑ−ｌ）であり、即ち第６スロットになり、Ｖ２相線は前に向かって１スロット増加し、Ｖ２は２ｑ＋ｌスロット、即ち第５スロットに変更し、このように、該セクションのＳ字状の波線１０３の千鳥巻線部１０４では、Ｖ１のピッチは元の６から７に変更し、Ｖ２のピッチは元の６から５に変更する。
【００３２】
図４下に示される第２グループのＳ字状の波線は、巻き方法が同じである。
【００３３】
上記方法は、同様に毎極毎相に３スロット、毎極毎相に４スロット、毎極毎相に５スロット、毎極毎相に６スロット、毎極毎相に７スロットがある等の巻線に適用できる。
【００３４】
図４、図５、図６に示すように、３６スロットのモータ固定子を例として、固定子は固定子鉄心１０５を備え、固定子鉄心１０５は、ヨーク５０１と、歯部５０２とを備え、固定子鉄心１０５の円周方向にスロット５０３が設けられ、スロット５０３内にスロット絶縁紙が設けられ、スロット絶縁紙内にワイヤ巻線が設けられ、ワイヤ巻線は平角線連続波巻き千鳥巻線として設けられ、平角線連続波巻き千鳥巻線は、引込み線側のワイヤ部１０１と、引出し線側のワイヤ部１０２と、引込み線側のワイヤ部１０１と引出し線側のワイヤ部１０２との間にＳ字状に巻かれた波線とからなり、Ｓ字状の波線は、固定子スロット５０３内に配置するための有効エッジ部３０１と、スロット５０３両側の外に位置する直線部３０２と、隣接する直線部３０２を接続する端部３０３とを備え、Ｓ字状の波線１０３には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部１０４が設けられる。Ｓ字状の波線１０３を千鳥状に配列することで、巻線を固定子に配置した後、同一の極相群において、同一相巻線の異なるスロット内のワイヤ電流を同期させることができる。このように、電流は同時に流入または流出することができ、従って、図７、図８に示すように、電動機では、単一のコントローラだけで制御すればよく、シリコン整流交流発電機では、単一の整流ブリッジだけで制御すればよい。
【００３５】
実施例２
毎極毎相に２スロットが設けられるモータを例として、図９に示される平角線連続波巻き千鳥巻線は、その基本的な構造が実施例１と同じであり、Ｓ字状の波線１０３には、千鳥巻線部１０４が設けられるが、千鳥巻線部１０４については、毎極毎相に分布するスロット数ｑに応じて、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相からなる、１つの波巻線おきの同方向波巻線に、１つのみの千鳥巻線部１０４が設けられる。３６スロットのモータを例として、Ｓ字状の波線１０３は、端部３０３が有効エッジ部３０１の上方に位置する５つの同方向波巻線、即ち、第１波巻線、第２波巻線、第３波巻線、第４波巻線及び第５波巻線を備え、第１波巻線、第３波巻線、第５波巻線をそれぞれ千鳥巻線部として設けられ、即ち、第１波巻線を第１千鳥巻線部として設けられ、第３波巻線を第２千鳥巻線部として設けられ、第５波巻線を第３千鳥巻線部として設けられ、第１千鳥巻線部、第２千鳥巻線部、第３千鳥巻線部の巻線方式は実施例１と同じであり、Ｕ相線では、Ｕ１線のピッチｙ１は、ｙ１＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）＝２×３＋（２−１）＝７であり、Ｕ２線のピッチｙ２は、ｙ２＝ｑ×ｍ−ｌ＝２×３−１＝５であり、Ｖ相線では、Ｖ１線のピッチｙ１′は、ｙ１′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）＝２×３＋（２−１）＝７であり、Ｖ２線のピッチｙ２′は、ｙ２′＝ｑ×ｍ−ｌ＝２×３−ｌ＝５であり、Ｗ相線では、Ｗ１線のピッチｙ１′′は、ｙ１′′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）＝２×３＋（２−１）＝７であり、Ｗ２線のピッチｙａ′は、ｙ２′′＝ｑ×ｍ−ｌ＝２×３−１＝５であり、第２波巻線、第４波巻線での巻線方式は、従来技術と同じであり、各相線の各ワイヤでは、そのピッチはいずれも６である。
【００３６】
３６スロットのモータ固定子を例として、１つの波巻線おきの同方向波巻線に１つのみの千鳥巻線部１０４が設けられる巻線方式によって、巻線を固定子に配置した後、同一の極相群において、同一相巻線の異なるスロット内のワイヤ電流を同期させることができ、このように、電流は同時に流入または流出することができ、従って、電動機では、単一のコントローラだけで制御すればよく、シリコン整流交流発電機では、単一の整流ブリッジだけで制御すればよい。このようにして、モータの回路を簡略化し、製造コストを低減させることができ、モータの２次高調波を低減させることができ、モータのノイズを低減させ、製品の品質を向上させることができる。
【００３７】
実施例３
毎極毎相に３スロットが設けられるモータを例として、図１０、図１１に示される平角線連続波巻き千鳥巻線は、その他の構造が実施例１と同じであり、Ｓ字状の波線１０３には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部１０４が設けられ、該千鳥巻線部１０４は波線全体の中間位置に設けられ、毎極毎相に分布するスロット数ｑが３であることに応じて、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相巻線からなる、波線全体の中間位置にあるＳ字状の波線１０３の波巻線のうち、Ｕ相線では、Ｕ１線のピッチｙ１は、ｙ１＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）＝３×３＋（３−１）＝１１であり、Ｕ２線のピッチｙ２は、ｙ２＝ｑ×ｍ−ｌ＝３×３−ｌ＝８であり、Ｕ３線のピッチｙ３は、ｙ３＝ｑ×ｍ−ｌ＝３×３−１＝８であり、Ｖ相線では、Ｖ１線のピッチｙ１′は、ｙ１′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）＝３×３＋（３−１）＝１１であり、Ｖ２線のピッチｙ２′は、ｙ２′＝ｑ×ｍ−ｌ＝３×３−ｌ＝８であり、Ｗ相線では、Ｗ１線のピッチｙ１′′は、ｙ１′′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）＝３×３＋（３−１）＝１１であり、Ｗ２線のピッチｙａ′は、ｙ２′′＝ｑ×ｍ−ｌ＝３×３−ｌ＝８である。その他の巻線については、各相線の各ワイヤ間のピッチはいずれも９である。
【００３８】
図１０上の第１グループのＳ字状の波線を例として、波線全体の中間位置にあるＳ字状の波線１０３の千鳥巻線部１０４のうち、Ｕ相線では、Ｕ１は第１スロットから位置する相線の最後のスロットに変更し、即ち、第３スロットになり、Ｕ２は前に向かって１スロット増加し、第１スロットに変更し、Ｕ３は前に向かって１スロット増加し、第２スロットに変更し、このように、該巻線のＳ字状の波線１０３では、Ｕ１のピッチは元の９から１１に変更し、Ｕ２のピッチは元の９から８に変更し、Ｕ３のピッチは元の９から８に変更する。
【００３９】
Ｗ相線では、Ｗ１は第ｑ＋１スロット、即ち第４スロットから位置するＷ相線の最後のスロットに変更し、ｑ＋ｌ＋（ｑ−１）であり、即ち第６スロットになり、Ｗ２相線は前に向かって１スロット増加し、Ｗ２はｑ＋１スロット、即ち第４スロットに変更し、Ｗ３はｑ＋２スロット、即ち第５スロットに変更し、このように、該巻線のＳ字状の波線１０３では、Ｗ１のピッチは元の９から１１に変更し、Ｗ２のピッチは元の９から８に変更し、Ｗ３のピッチは元の９から８に変更する。
【００４０】
Ｖ相線では、Ｖ１は第２ｑ＋ｌスロット、即ち第７スロットから位置する相線の最後のスロットに変更し、２ｑ＋ｌ＋（ｑ−ｌ）であり、即ち第９スロットになり、Ｖ２相線は前に向かって１スロット増加し、Ｖ２は２ｑ＋ｌスロット、即ち第７スロットに変更し、Ｖ３相線は前に向かって１スロット増加し、Ｖ３は２ｑ＋ｌスロット、即ち第８スロットに変更し、このように、該巻線のＳ字状の波線１０３では、Ｖ１のピッチは元の９から１１に変更し、Ｖ２のピッチは元の９から８に変更し、Ｖ３のピッチは元の９から８に変更する。
【００４１】
図１０下の第２グループのＳ字状の波線の巻線方法は同じである。
【００４２】
７２スロットのモータ固定子を例として、固定子構造は実施例１と同じであり、Ｓ字状の波線１０３には、各相ワイヤ内のワイヤ間の位置が千鳥状に配列するように設けられる千鳥巻線部１０４が設けられる。千鳥巻線部１０４を千鳥状に配列することで、巻線を固定子に配置した後、同一の極相群において、同一相巻線の異なるスロット内のワイヤ電流を同期させることができ、このように、電流は同時に流入または流出することができ、従って、電動機では、単一のコントローラだけで制御すればよく、シリコン整流交流発電機では、単一の整流ブリッジだけで制御すればよく、同様に単一の三相制御の目的を達成することができる。
【００４３】
実施例４
毎極毎相に３スロットが設けられるモータを例として、図１２に示される平角線連続波巻き千鳥巻線は、その基本的な構造が実施例１と同じであり、Ｓ字状の波線１０３には、千鳥巻線部１０４が設けられるが、千鳥巻線部１０４については、毎極毎相に分布するスロット数ｑに応じて、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相からなる、１つの波巻線おきの同方向波巻線に、１つのみの千鳥巻線部１０４が設けられる。７２スロットのモータを例として、Ｓ字状の波線１０３は、端部３０３が有効エッジ部３０１の上方に位置する７つの同方向波巻線、即ち、第１波巻線、第２波巻線、第３波巻線、第４波巻線、第５波巻線、第６波巻線及び第７波巻線を備え、第１波巻線、第３波巻線、第５波巻線及び第７波巻線をそれぞれ千鳥巻線部として設けられ、即ち、第１波巻線を第１千鳥巻線部として設けられ、第３波巻線を第２千鳥巻線部として設けられ、第５波巻線を第３千鳥巻線部として設けられ、第７波巻線を第４千鳥巻線部として設けられ、第１千鳥巻線部、第２千鳥巻線部、第３千鳥巻線部及び第４千鳥巻線部の巻線方式は実施例１と同じであり、即ち、Ｕ相線では、Ｕ１線のピッチｙ１は、ｙ１＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）＝３×３＋（３−１）＝１１であり、Ｕ２線のピッチｙ２は、ｙ２＝ｑ×ｍ−ｌ＝３×３−ｌ＝８であり、Ｕ３線のピッチｙ３は、ｙ３＝ｑ×ｍ−ｌ＝３×３−ｌ＝８であり、Ｖ相線では、Ｖ１線のピッチｙ１′は、ｙ１′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）＝３×３＋（３−１）＝１１であり、Ｖ２線のピッチｙ２′は、ｙ２′＝ｑ×ｍ−ｌ＝３×３−ｌ＝８であり、Ｗ３線のピッチｙ３′は、ｙ３′＝ｑ×ｍ−ｌ＝３×３−ｌ＝８であり、Ｗ相線では、Ｗ１線のピッチｙ１′′は、ｙ１′′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）＝３×３＋（３−１）＝１１であり、Ｗ２線のピッチｙ２′′は、ｙ２′′＝ｑ×ｍ−ｌ＝３×３−１＝８であり、Ｖ３線のピッチｙ３′′は、ｙ３′′＝ｑ×ｍ−ｌ＝３×３−１＝８であり、第２波巻線、第４波巻線及び第６波巻線での巻線方式は、従来技術と同じであり、各相線の各ワイヤでは、そのピッチはいずれも９である。
【００４４】
７２スロットのモータ固定子を例として、１つの波巻線おきの同方向波巻線に１つのみの千鳥巻線部１０４が設けられる巻線方式によって、巻線を固定子に配置した後、同一の極相群において、同一相巻線の異なるスロット内のワイヤ電流を同期させることができる。このように、電流は同時に流入または流出することができ、従って、電動機では、単一のコントローラだけで制御すればよく、シリコン整流交流発電機では、単一の整流ブリッジだけで制御すればよい。このようにして、モータの回路を簡略化し、製造コストを低減させることができ、モータの２次高調波を低減させることができ、モータのノイズを低減させ、製品の品質を向上させることができる。
【００４５】
実施例５
毎極毎相に４スロットが設けられるモータを例として、図１３、図１４に示される平角線連続波巻き千鳥巻線は、その基本的な構造が実施例１と同じであり、Ｓ字状の波線１０３には、千鳥巻線部１０４が設けられるが、千鳥巻線部１０４については、毎極毎相に分布するスロット数ｑに応じて、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相からなる、１つの波巻線おきの同方向波巻線に、１つのみの千鳥巻線部１０４が設けられる。９６スロットのモータを例として、Ｓ字状の波線１０３は、端部３０３が有効エッジ部３０１の上方に位置する３つの同方向波巻線、即ち、第１波巻線、第２波巻線及び第３波巻線を備え、第１波巻線及び第３波巻線をそれぞれ千鳥巻線部として設けられ、即ち、第１波巻線を第１千鳥巻線部として設けられ、第３波巻線を第２千鳥巻線部として設けられ、第１千鳥巻線部、第２千鳥巻線部の巻線方式は実施例１と同じであり、Ｕ相線では、Ｕ１線のピッチｙ１は、ｙ１＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）＝４×３＋（４−１）＝１５であり、Ｕ２線のピッチｙ２は、ｙ２＝ｑ×ｍ−ｌ＝４×３−１＝１１であり、Ｕ３線のピッチｙ３は、ｙ３＝ｑ×ｍ−ｌ＝４×３−１＝１１であり、Ｕ４線のピッチｙ４は、ｙ３＝ｑ×ｍ−ｌ＝４×３−１＝１１であり、Ｖ相線では、Ｖ１線のピッチｙ１′は、ｙ１′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）＝４×３＋（４−１）＝１５であり、Ｖ２線のピッチｙ２′は、ｙ２′＝ｑ×ｍ−ｌ＝４×３−ｌ＝ｌｌであり、Ｖ３線のピッチｙ３′は、ｙ３′＝ｑ×ｍ−ｌ＝４×３−ｌ＝ｌｌであり、Ｗ４線のピッチｙ４′は、ｙ４′＝ｑ×ｍ−ｌ＝４×３−ｌ＝ｌｌであり、Ｗ相線では、Ｗ１線のピッチｙ１′′は、ｙ１′′＝ｑ×ｍ＋（ｑ−１）＝４×３＋（４−１）＝１５であり、Ｗ２線のピッチｙ２′′は、ｙ２′′＝ｑ×ｍ−ｌ＝４×３−ｌ＝ｌｌであり、Ｗ３線のピッチｙ３′′は、ｙ３′′＝ｑ×ｍ−ｌ＝４×３−ｌ＝ｌｌであり、第２波巻線の巻線方式は、従来技術と同じであり、各相線の各ワイヤでは、そのピッチはいずれも１２である。
【００４６】
９６スロットのモータ固定子を例として、１つの波巻線おきの同方向波巻線に１つのみの千鳥巻線部１０４が設けられる巻線方式によって、巻線を固定子に配置した後、同一の極相において、同一相巻線の異なるスロット内のワイヤ電流を同期させることができる。このように、電流は同時に流入または流出することができ、従って、電動機では、単一のコントローラだけで制御すればよく、シリコン整流交流発電機では、単一の整流ブリッジだけで制御すればよい。このようにして、モータの回路を簡略化し、製造コストを低減させることができ、モータの２次高調波を低減させることができ、モータのノイズを低減させ、製品の品質を向上させることができる。
【００４７】
上記巻線方法は、同様に三相モータの毎極毎相に５スロットが分布し、毎極毎相に６スロットが分布し、毎極毎相に７スロットが分布する発電機及び電動機の巻線に適用できる。
【００４８】
以上では、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、当業者であれば、本発明から逸脱せずにいくつかの変形や改良を行うことができ、それらの変形や改良は本発明の保護範囲に属すると見なされるべきである。
【符号の説明】
【００４９】
１０１−引込み線側のワイヤ部、１０２−引出し線側のワイヤ部、１０３−Ｓ字状の波線、３０１−有効エッジ部、３０２−直線部、３０３−端部、１０４−千鳥巻線部、１０５−固定子鉄心、５０１−ヨーク、５０２−歯部、５０３−スロット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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