[go: up one dir, main page]

JP7030961B2 - Stator and rotary machine - Google Patents

Stator and rotary machine Download PDF

Info

Publication number
JP7030961B2
JP7030961B2 JP2020516109A JP2020516109A JP7030961B2 JP 7030961 B2 JP7030961 B2 JP 7030961B2 JP 2020516109 A JP2020516109 A JP 2020516109A JP 2020516109 A JP2020516109 A JP 2020516109A JP 7030961 B2 JP7030961 B2 JP 7030961B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
stator
coil
insulating coating
slot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020516109A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2019208032A1 (en
Inventor
健一 中山
博光 岡本
知紘 福田
雄貴 荒井
恵 山村
知弘 安達
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Astemo Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Astemo Ltd filed Critical Hitachi Astemo Ltd
Publication of JPWO2019208032A1 publication Critical patent/JPWO2019208032A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7030961B2 publication Critical patent/JP7030961B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Description

本発明は、回転電機の固定子、及び固定子を備えた回転電機に関する。 The present invention relates to a stator of a rotary electric machine and a rotary electric machine provided with the stator.

回転電機は、固定子と回転子を備える。固定子は、巻線で構成されたコイルと鉄心を備える。回転電機は、固定子のコイルに交流電力が供給されると回転磁界を発生し、この回転磁界により回転子を回転させる。また、回転子に加わる機械エネルギーを電気エネルギーに変換してコイルから交流電力を出力することもできる。このように、回転電機は、電動機または発電機として作動する。自動車に設けられた回転電機は、自動車の走行のためにトルクを発生したり、制動時に発電したりする。 The rotary electric machine includes a stator and a rotor. The stator comprises a coil composed of windings and an iron core. The rotating electric machine generates a rotating magnetic field when AC power is supplied to the coil of the stator, and the rotating magnetic field rotates the rotor. It is also possible to convert the mechanical energy applied to the rotor into electrical energy and output AC power from the coil. In this way, the rotary electric machine operates as a motor or a generator. The rotary electric machine installed in the automobile generates torque for the running of the automobile and generates electricity during braking.

コイルの巻線は、表面が絶縁被膜で覆われている。例えば特許文献1、2には、コイルエンド部においてコイルの絶縁被膜の厚さが巻線の部分によって異なることで、絶縁性向上を図る発明が記載されている。 The surface of the coil winding is covered with an insulating film. For example, Patent Documents 1 and 2 describe inventions for improving the insulating property by making the thickness of the insulating coating of the coil different depending on the winding portion at the coil end portion.

特開2014-161212号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-161212 特開2013-094019号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-094019

回転電機の固定子は、特に電圧が異なる異相のコイル間で高い絶縁性を保つ必要がある。特許文献1、2に記載の発明などの従来の技術では、コイルの巻線は、コイルエンドにおいて、異相のコイルに接する部分のみで絶縁被覆が厚い。このようなコイルは、異相のコイル間で絶縁性を向上させることができるが、巻線のどの部分を厚くするか予め定めて巻線を製造する必要があるので製造するのが難しいという課題がある。また、絶縁被覆の厚い部分が異相のコイルに接する部分に位置するように巻線を鉄心に巻きつけるのが難しいという課題もある。 The stator of a rotary electric machine needs to maintain high insulation, especially between coils having different phases and different voltages. In the conventional technique such as the inventions described in Patent Documents 1 and 2, the winding of the coil has a thick insulating coating only at the portion of the coil end in contact with the coil having a different phase. Such a coil can improve the insulation between coils having different phases, but there is a problem that it is difficult to manufacture the winding because it is necessary to determine in advance which part of the winding should be thickened to manufacture the winding. be. Another problem is that it is difficult to wind the winding around the iron core so that the thick portion of the insulating coating is located at the portion in contact with the coil having a different phase.

また、鉄心のスロットに収容されたコイルは巻線をねじるツイスト成形により成形されるが、ねじられた巻線は、絶縁被膜が伸びてクラック(亀裂)が発生し、絶縁性が低下することが懸念される。 In addition, the coil housed in the slot of the iron core is formed by twist molding that twists the winding, but in the twisted winding, the insulating coating may stretch and cracks may occur, resulting in deterioration of the insulating property. I am concerned.

高出力かつ高効率で高品質の回転電機を提供するには、スロット内でのコイルの占有面積を大きくする必要があり、このためにはスロット内でのコイル間(特に、異相のコイル間)の絶縁性の向上が必要である。また、コイルの成形時にコイルの絶縁性が低下するのを防ぐ必要もある。 In order to provide a high-power, high-efficiency, high-quality rotary electric machine, it is necessary to increase the occupied area of the coil in the slot, and for this purpose, the space between the coils in the slot (especially between the coils of different phases) is required. It is necessary to improve the insulation property. It is also necessary to prevent the insulation of the coil from being lowered when the coil is formed.

本発明は、コイルの絶縁性、特に異相のコイル間での絶縁性が向上した固定子と、この固定子を備えた回転電機を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a stator having improved coil insulation, particularly insulation between coils having different phases, and a rotary electric machine provided with the stator.

本発明による固定子は、複数のスロットを備える円筒形の固定子鉄心と、巻線で構成され、前記スロットに収容された固定子コイルとを備える。前記巻線は、表面に絶縁被膜を備え、前記スロットの内部において、長さ方向に垂直な断面での一部分の前記絶縁被膜が、前記一部分の、前記巻線の中心を挟んだ反対部分の前記絶縁被膜よりも厚い。前記スロットの内部において、異相の前記固定子コイルと隣り合う前記巻線は、異相の前記固定子コイルと隣り合う部分の前記絶縁被膜が、異相の前記固定子コイルと隣り合う部分の前記反対部分の前記絶縁被膜よりも厚い。 The stator according to the present invention includes a cylindrical stator core having a plurality of slots, and a stator coil composed of windings and housed in the slots. The winding has an insulating coating on its surface, and inside the slot, a portion of the insulating coating in a cross section perpendicular to the length direction is a portion of the winding opposite the center of the winding. Thicker than the insulating coating. Inside the slot, the winding adjacent to the stator coil of different phase has the insulating coating on the portion adjacent to the stator coil of different phase, and the opposite portion of the portion adjacent to the stator coil of different phase. Thicker than the insulating coating.

本発明によると、コイルの絶縁性、特に異相のコイル間での絶縁性が向上した固定子と、この固定子を備えた回転電機を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a stator having improved coil insulation, particularly insulation between coils having different phases, and a rotary electric machine provided with the stator.

本発明の実施例1による回転電機の断面図である。It is sectional drawing of the rotary electric machine according to Example 1 of this invention. 固定子の全体斜視図である。It is an overall perspective view of a stator. 固定子鉄心の全体斜視図である。It is the whole perspective view of the stator core. 回転子及び固定子鉄心の軸方向に垂直な断面図である。It is sectional drawing which is perpendicular to the axial direction of a rotor and a stator core. 固定子コイルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stator coil. 固定子コイルの接続状態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the connection state of a stator coil. 固定子コイルを構成する巻線(固定子鉄心のスロットに収容される前の巻線)の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the winding (the winding before being accommodated in the slot of a stator core) which constitutes a stator coil. 固定子コイルを構成する巻線(固定子鉄心のスロットに収容された後の巻線)の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the winding (the winding after being accommodated in the slot of a stator core) which constitutes a stator coil. ツイスト成形されて固定子鉄心のスロットに収容された巻線を示す図である。It is a figure which shows the winding which was twist-formed and accommodated in the slot of a stator core. 固定子コイルの一相分であるU相コイルの斜視図である。It is a perspective view of the U-phase coil which is one phase part of a stator coil. U1相コイルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the U1 phase coil. U2相コイルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the U2 phase coil. 実施例1において、固定子鉄心のスロットに収容された巻線を示す、スロットの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a slot showing a winding house housed in the slot of the stator core in the first embodiment. 実施例1において、固定子鉄心のスロットに収容された別の巻線を示す、スロットの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a slot showing another winding housed in the slot of the stator core in Example 1. 実施例2において、固定子鉄心のスロットに収容された巻線を示す、スロットの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the slot showing the winding housed in the slot of the stator core in the second embodiment. 集中巻の固定子の斜視図である。It is a perspective view of the stator of a centralized winding. 巻線が平角線の、集中巻の固定子の断面図である。It is sectional drawing of the stator of concentrated winding which winding is a flat wire. 巻線が丸線の、集中巻の固定子の断面図である。It is sectional drawing of the stator of concentrated winding which winding is a round wire. 本発明の実施例による回転電機を搭載したハイブリッドタイプの電気自動車(HEV)の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the hybrid type electric vehicle (HEV) equipped with the rotary electric machine according to the Example of this invention.

本発明による固定子では、固定子鉄心のスロットに巻回された固定子コイルの巻線は、表面に絶縁被膜を備え、スロットの内部において、長さ方向に垂直な断面での一部の絶縁被膜が、この一部の部分の反対部分(巻線の中心を挟んで反対側の部分)の絶縁被膜よりも厚い。さらに、スロットの内部において、異相のコイルと隣り合う巻線は、異相のコイルと隣り合う部分の絶縁被膜が、異相のコイルと隣り合う部分の反対部分(巻線の中心を挟んで反対側の部分)の絶縁被膜よりも厚い。巻線は、巻線の長さ方向の全てにおいて、長さ方向に垂直な断面での一部の絶縁被膜が、この一部の部分の反対部分の絶縁被膜よりも厚いのがより好ましい。 In the stator according to the invention, the winding of the stator coil wound around the slot of the stator core has an insulating coating on the surface, and a part of the insulation inside the slot in a cross section perpendicular to the length direction. The coating is thicker than the insulating coating on the opposite part of this part (the part on the opposite side of the center of the winding). Further, inside the slot, the winding adjacent to the different-phase coil has an insulating coating on the portion adjacent to the different-phase coil, which is opposite to the portion adjacent to the different-phase coil (on the opposite side of the center of the winding). Thicker than the insulating coating of the part). It is more preferable that the winding has a portion of the insulating coating in the cross section perpendicular to the length direction thicker than the insulating coating of the opposite portion of the portion in all the length directions of the winding.

以下では、本発明の実施例による固定子と回転電機を説明する。本発明の実施例による回転電機は、自動車の走行に使用するのが好適な回転電機である。回転電機を使用するいわゆる電気自動車には、エンジンと回転電機の両方を備えるハイブリッドタイプの電気自動車(HEV)と、エンジンを用いないで回転電機のみで走行する純粋な電気自動車(EV)とがある。以下に説明する回転電機は、両方の電気自動車に利用できる。以下の実施例では、代表してハイブリッドタイプの自動車に用いられる回転電機について説明する。 Hereinafter, the stator and the rotary electric machine according to the embodiment of the present invention will be described. The rotary electric machine according to the embodiment of the present invention is a rotary electric machine suitable for use in traveling an automobile. So-called electric vehicles that use a rotary electric vehicle include a hybrid type electric vehicle (HEV) that has both an engine and a rotary electric vehicle, and a pure electric vehicle (EV) that runs only on the rotary electric vehicle without using an engine. .. The rotary electric machines described below can be used for both electric vehicles. In the following examples, a rotary electric machine used for a hybrid type automobile will be described as a representative.

以下の説明において、「軸方向」は、回転電機の回転軸に沿った方向を指す。「周方向」は、回転電機の回転方向に沿った方向を指す。「径方向」は、回転電機の回転軸を中心としたときの動径方向(半径方向)を指す。「内周側」は、径方向の内側(回転軸に近い部分である内径側)を指す。「外周側」は、内周側の逆方向、すなわち径方向の外側(回転軸から遠い部分である外径側)を指す。なお、これらの軸方向、周方向、及び径方向は、固定子や固定子鉄心の軸方向、周方向、及び径方向と、それぞれ同じ方向である。 In the following description, "axial direction" refers to a direction along the rotation axis of the rotary electric machine. The "circumferential direction" refers to a direction along the rotation direction of the rotary electric machine. The "diameter direction" refers to the radial direction (radial direction) when the rotation axis of the rotary electric machine is centered. "Inner circumference side" refers to the inner side in the radial direction (the inner diameter side which is a part close to the rotation axis). The "outer peripheral side" refers to the opposite direction of the inner peripheral side, that is, the outer side in the radial direction (the outer diameter side which is a portion far from the rotation axis). The axial direction, the circumferential direction, and the radial direction are the same as the axial direction, the circumferential direction, and the radial direction of the stator and the stator core, respectively.

初めに、本発明の実施例による回転電機を搭載した電気自動車の概略構成について説明する。 First, a schematic configuration of an electric vehicle equipped with a rotary electric machine according to an embodiment of the present invention will be described.

図17は、本発明の実施例による回転電機を搭載したハイブリッドタイプの電気自動車(HEV)の概略構成を示す図である。HEVは、前輪側の主動力として、エンジンENGと回転電機10を備える。エンジンENGと回転電機10の発生する動力は、変速機TRにより変速され、前輪側駆動輪FWに伝えられる。後輪の駆動については、後輪側に配置された回転電機10と後輪側駆動輪RWが機械的に接続され、回転電機10の動力が後輪側駆動輪RWに伝達される。前輪側の動力源である回転電機10は、エンジンENGと変速機TRの間に配置される。 FIG. 17 is a diagram showing a schematic configuration of a hybrid electric vehicle (HEV) equipped with a rotary electric machine according to an embodiment of the present invention. The HEV includes an engine ENG and a rotary electric machine 10 as main power on the front wheel side. The power generated by the engine ENG and the rotary electric machine 10 is changed by the transmission TR and transmitted to the front wheel side drive wheel FW. Regarding the drive of the rear wheels, the rotary electric machine 10 arranged on the rear wheel side and the rear wheel side drive wheel RW are mechanically connected, and the power of the rotary electric machine 10 is transmitted to the rear wheel side drive wheel RW. The rotary electric machine 10 which is a power source on the front wheel side is arranged between the engine ENG and the transmission TR.

回転電機10は、エンジンENGを始動し、また、車両の走行状態に応じて、駆動力の発生と、車両減速時のエネルギーを電気エネルギーとして回収する発電力の発生とを切り換える。回転電機10の駆動動作と発電動作は、車両の運転状況に合わせ、トルク及び回転数が最適になるように、電力変換装置INVにより制御される。回転電機10の駆動に必要な電力は、電力変換装置INVを介してバッテリBATから供給される。また、回転電機10が発電動作を行うときは、電力変換装置INVを介してバッテリBATに電気エネルギーが充電される。 The rotary electric machine 10 starts the engine ENG, and switches between the generation of driving force and the generation of power generation that recovers the energy at the time of deceleration of the vehicle as electric energy according to the traveling state of the vehicle. The drive operation and the power generation operation of the rotary electric machine 10 are controlled by the power conversion device INV so that the torque and the rotation speed are optimized according to the operating condition of the vehicle. The electric power required to drive the rotary electric machine 10 is supplied from the battery BAT via the power conversion device INV. Further, when the rotary electric machine 10 performs the power generation operation, the battery BAT is charged with electric energy via the power conversion device INV.

回転電機10は、永久磁石内蔵型の三相同期モータである。回転電機10は、固定子コイルに三相交流電流が供給されることで、回転子を回転させる電動機として作動する。また、回転電機10は、エンジンENGによって回転子が回転すると、発電機として作動して三相交流の発電電力を出力する。つまり、回転電機10は、電気エネルギーに基づいて回転トルクを発生する電動機としての機能と、機械エネルギーに基づいて発電を行う発電機としての機能の両方を有しており、車両の走行状態によってこれら2つの機能を選択的に利用することができる。 The rotary electric machine 10 is a three-phase synchronous motor with a built-in permanent magnet. The rotary electric machine 10 operates as an electric machine for rotating the rotor by supplying a three-phase alternating current to the stator coil. Further, when the rotor is rotated by the engine ENG, the rotary electric machine 10 operates as a generator and outputs the generated power of three-phase alternating current. That is, the rotary electric machine 10 has both a function as an electric motor that generates rotational torque based on electric energy and a function as a generator that generates electric power based on mechanical energy. Two functions can be selectively used.

次に、本発明の実施例1による固定子と回転電機10を説明する。 Next, the stator and the rotary electric machine 10 according to the first embodiment of the present invention will be described.

図1は、本実施例による回転電機10の断面図である。回転電機10は、固定子20と、固定子20を保持するハウジング50と、固定子20の内周側に配置された回転子11とを備える。本実施例では、回転電機10は、液冷ジャケット130の内部に設置されている。液冷ジャケット130は、エンジンENGのケースや変速機TRのケースによって構成され、ハウジング50の外周側に固定されている。液冷ジャケット130の内周壁とハウジング50の外周壁とで、油などの液状の冷媒RFの冷媒通路153が構成されている。固定子20は、円筒形の固定子鉄心132と、固定子コイルとを備える。固定子コイルは、コイルエンド61、62を備える。回転子11は、回転子鉄心12と、シャフト13と、永久磁石18とを備え、シャフト13に固定される。シャフト13は、回転電機10の回転軸であり、液冷ジャケット130に設けられた軸受144、145に回転自在に支持されている。このため、液冷ジャケット130は、軸受ブラケットとも称される。 FIG. 1 is a cross-sectional view of the rotary electric machine 10 according to the present embodiment. The rotary electric machine 10 includes a stator 20, a housing 50 for holding the stator 20, and a rotor 11 arranged on the inner peripheral side of the stator 20. In this embodiment, the rotary electric machine 10 is installed inside the liquid cooling jacket 130. The liquid-cooled jacket 130 is composed of an engine ENG case and a transmission TR case, and is fixed to the outer peripheral side of the housing 50. The inner peripheral wall of the liquid-cooled jacket 130 and the outer peripheral wall of the housing 50 form a refrigerant passage 153 for a liquid refrigerant RF such as oil. The stator 20 includes a cylindrical stator core 132 and a stator coil. The stator coil comprises coil ends 61, 62. The rotor 11 includes a rotor core 12, a shaft 13, and a permanent magnet 18, and is fixed to the shaft 13. The shaft 13 is a rotating shaft of the rotary electric machine 10, and is rotatably supported by bearings 144 and 145 provided on the liquid-cooled jacket 130. Therefore, the liquid-cooled jacket 130 is also referred to as a bearing bracket.

なお、直接液体冷却方式の場合には、冷媒RFは、冷媒貯蔵空間150に溜まった液体が冷媒通路153を通り、さらに冷媒通路154、155を通って固定子20にへ向けて流出し、固定子20を冷却する。冷媒RFは、冷却用の油であってもよい。 In the case of the direct liquid cooling method, in the refrigerant RF, the liquid accumulated in the refrigerant storage space 150 flows out to the stator 20 through the refrigerant passages 153 and further through the refrigerant passages 154 and 155, and is fixed. Cool the child 20. The refrigerant RF may be cooling oil.

ハウジング50の内周側には、固定子20が固定されている。固定子20の内周側には、回転子11が回転可能に支持されている。ハウジング50は、円筒形状であり、回転電機10の外被を構成しており、枠体或いはフレームとも称される。ハウジング50は、厚さ2~5mm程度の鋼板(高張力鋼板など)を絞り加工により円筒形状に成形することで製作できる。また、ハウジング50は、炭素鋼など鉄系材料の切削により、または鋳鋼やアルミニウム合金の鋳造により、またはプレス加工によっても製作できる。 A stator 20 is fixed to the inner peripheral side of the housing 50. The rotor 11 is rotatably supported on the inner peripheral side of the stator 20. The housing 50 has a cylindrical shape and constitutes the outer cover of the rotary electric machine 10, and is also referred to as a frame or a frame. The housing 50 can be manufactured by forming a steel plate having a thickness of about 2 to 5 mm (high-strength steel plate or the like) into a cylindrical shape by drawing. The housing 50 can also be manufactured by cutting an iron-based material such as carbon steel, casting a cast steel or an aluminum alloy, or by pressing.

ハウジング50には、液冷ジャケット130に取り付けられた複数のフランジ(図示せず)が設けられている。複数のフランジは、円筒状のハウジング50の一端面の周縁において、径方向外側に突設している。なお、フランジは、絞り加工時に形成される端部において、フランジ以外の部分を切除して形成されるものであり、ハウジング50と一体となっている。なお、ハウジング50を設けずに、固定子20をケースである液冷ジャケット130に直接固定してもよい。 The housing 50 is provided with a plurality of flanges (not shown) attached to the liquid-cooled jacket 130. The plurality of flanges project radially outward at the peripheral edge of one end surface of the cylindrical housing 50. The flange is formed by cutting off a portion other than the flange at the end portion formed during drawing, and is integrated with the housing 50. The stator 20 may be directly fixed to the liquid-cooled jacket 130, which is a case, without providing the housing 50.

図2は、固定子20の全体斜視図である。図3は、固定子鉄心132の全体斜視図である。図2に示すように、固定子20は、固定子鉄心132と、巻線28で構成された固定子コイル60とを備える。固定子鉄心132は、珪素鋼板の薄板が積層されて構成される。図2、3に示すように、固定子鉄心132は、その内周部に複数のスロット420を備える。固定子コイル60は、スロット420に巻回されており、コイルエンド61、62を備える。固定子コイル60からの発熱は、固定子鉄心132を介して液冷ジャケット130に伝わり、液冷ジャケット130内を流通する冷媒RFにより冷却される。 FIG. 2 is an overall perspective view of the stator 20. FIG. 3 is an overall perspective view of the stator core 132. As shown in FIG. 2, the stator 20 includes a stator core 132 and a stator coil 60 composed of windings 28. The stator core 132 is formed by laminating thin plates of silicon steel plate. As shown in FIGS. 2 and 3, the stator core 132 includes a plurality of slots 420 in its inner peripheral portion. The stator coil 60 is wound around the slot 420 and includes coil ends 61, 62. The heat generated from the stator coil 60 is transmitted to the liquid-cooled jacket 130 via the stator core 132, and is cooled by the refrigerant RF circulating in the liquid-cooled jacket 130.

図4は、回転子11及び固定子鉄心132の軸方向に垂直な断面図である。なお、図4では、シャフト13を示すのを省略した。回転子鉄心12は、珪素鋼板の薄板が積層されて構成されている。シャフト13は、図1に示すように、回転子鉄心12の径方向の中心に固定されている。シャフト13は、液冷ジャケット130に取り付けられた軸受144、145に回転自在に保持されており、固定子20の内周側の所定の位置で、固定子20に対向した位置で回転する。また、回転子11は、永久磁石18と、エンドリング(図示を省略)を備える。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the rotor 11 and the stator core 132 perpendicular to the axial direction. In FIG. 4, the shaft 13 is omitted. The rotor core 12 is formed by laminating thin plates of silicon steel plate. As shown in FIG. 1, the shaft 13 is fixed to the radial center of the rotor core 12. The shaft 13 is rotatably held by bearings 144 and 145 attached to the liquid-cooled jacket 130, and rotates at a predetermined position on the inner peripheral side of the stator 20 and at a position facing the stator 20. Further, the rotor 11 includes a permanent magnet 18 and an end ring (not shown).

図2~4に示すように、固定子鉄心132は、軸方向に平行な複数のスロット420を備える。スロット420は、周方向に等間隔となるように、固定子鉄心132に形成されている。スロット420の数は、例えば本実施例では72個である。スロット420は、固定子コイル60を収容する。スロット420の、固定子コイル60を収容する部分をコイル装着部と呼ぶ。各スロット420の内周側は、開口している。スロット420の周方向の幅は、この開口部での幅が、コイル装着部での幅とほぼ等しいか、コイル装着部での幅よりも若干小さい。図2に示すように、スロット420の内部には、スロットライナー310と呼ばれる絶縁部材(例えば、絶縁紙)が、スロット420と固定子コイル60との間に設置されている。 As shown in FIGS. 2 to 4, the stator core 132 includes a plurality of slots 420 parallel to the axial direction. The slots 420 are formed in the stator core 132 so as to be evenly spaced in the circumferential direction. The number of slots 420 is, for example, 72 in this embodiment. The slot 420 accommodates the stator coil 60. The portion of the slot 420 that accommodates the stator coil 60 is called a coil mounting portion. The inner peripheral side of each slot 420 is open. The width of the slot 420 in the circumferential direction is such that the width at this opening is approximately equal to the width at the coil mounting portion or slightly smaller than the width at the coil mounting portion. As shown in FIG. 2, an insulating member (for example, insulating paper) called a slot liner 310 is installed inside the slot 420 between the slot 420 and the stator coil 60.

図2~4に示すように、スロット420間には、ティース430が形成されている。それぞれのティース430は、環状のコアバック440と一体となっている。固定子鉄心132は、各ティース430とコアバック440とが一体成形された一体型コアである。ティース430は、固定子コイル60によって発生した回転磁界を回転子11に導き、回転子11に回転トルクを発生させる。 As shown in FIGS. 2 to 4, teeth 430 are formed between the slots 420. Each tooth 430 is integrated with an annular core back 440. The stator core 132 is an integrated core in which each tooth 430 and a core back 440 are integrally molded. The teeth 430 guides the rotating magnetic field generated by the stator coil 60 to the rotor 11 and generates a rotational torque in the rotor 11.

固定子鉄心132は、厚さ0.05~1.0mm程度の電磁鋼板を打ち抜き加工により円環形状に成形し、成形された円環形状の電磁鋼板を複数枚積層して溶接することで製作できる。図2、3に示すように、複数の電磁鋼板が溶接された部分である溶接部200は、TIG溶接やレーザー溶接などにより、円筒状の固定子鉄心132の外周部において、軸方向に平行に設けられている。なお、溶接部200を設けずに、複数の電磁鋼板をカシメなどで固定して、固定子鉄心132をケースに直接挿入して固定するようにしてもよい。 The stator core 132 is manufactured by forming an annular steel sheet with a thickness of about 0.05 to 1.0 mm into an annular shape by punching, and then laminating and welding a plurality of the formed annular steel sheets. can. As shown in FIGS. It is provided. It should be noted that a plurality of electrical steel sheets may be fixed by caulking or the like without providing the welded portion 200, and the stator core 132 may be directly inserted into the case for fixing.

図4に示すように、回転子鉄心12は、等間隔に形成された磁石挿入孔810を備える。各磁石挿入孔810の内部には、矩形形状の永久磁石18が接着剤や粉体樹脂やモールドなどで固定されている。磁石挿入孔810の周方向の幅は、永久磁石18の周方向の幅よりも大きく、永久磁石18の周方向の両側には磁気的空隙156が設けられている。磁気的空隙156には、永久磁石18との間に接着剤が埋め込まれてもよいし、永久磁石18を固めて一体にした成形樹脂が設けられてもよい。永久磁石18は、回転子11の界磁極を形成する作用を持つ。本実施例では、1つの永久磁石18で1つの磁極を形成する構成を例示しているが、各磁極を構成する永久磁石18の数は複数でもよい。永久磁石18の数を増やすと、永久磁石18で形成される磁極の磁束密度が大きくなり、磁石トルクを増大させることができる。 As shown in FIG. 4, the rotor core 12 includes magnet insertion holes 810 formed at equal intervals. Inside each magnet insertion hole 810, a rectangular permanent magnet 18 is fixed with an adhesive, powder resin, a mold, or the like. The circumferential width of the magnet insertion hole 810 is larger than the circumferential width of the permanent magnet 18, and magnetic gaps 156 are provided on both sides of the permanent magnet 18 in the circumferential direction. An adhesive may be embedded in the magnetic gap 156 with the permanent magnet 18, or a molding resin in which the permanent magnet 18 is solidified and integrated may be provided. The permanent magnet 18 has an action of forming a field pole of the rotor 11. In this embodiment, a configuration in which one permanent magnet 18 forms one magnetic pole is illustrated, but the number of permanent magnets 18 constituting each magnetic pole may be plural. When the number of permanent magnets 18 is increased, the magnetic flux density of the magnetic poles formed by the permanent magnets 18 increases, and the magnet torque can be increased.

永久磁石18の磁化方向は、径方向を向いており、界磁極毎に磁化方向の向きが反転している。すなわち、ある磁極を形成するための永久磁石18が、固定子20側の面(外周側の側面)がN極に磁化されており、回転軸側の面(内周側の側面)がS極に磁化されていたとすると、この永久磁石18による磁極の隣の磁極を形成する永久磁石18は、固定子20側の面がS極に磁化されており、回転軸側の面がN極に磁化されている。すなわち、これらの永久磁石18は、磁化方向が周方向に磁極毎に交互に変わるように磁化されて、配置されている。本実施例では、各永久磁石18は、等間隔に12個配置されており、回転子11は、12極の磁極を形成している。 The magnetization direction of the permanent magnet 18 is radially oriented, and the direction of the magnetization direction is reversed for each field magnetic pole. That is, in the permanent magnet 18 for forming a certain magnetic pole, the surface on the stator 20 side (side surface on the outer peripheral side) is magnetized to the N pole, and the surface on the rotation axis side (side surface on the inner peripheral side) is the S pole. In the permanent magnet 18 forming the magnetic pole next to the magnetic pole by the permanent magnet 18, the surface on the stator 20 side is magnetized to the S pole, and the surface on the rotation axis side is magnetized to the N pole. Has been done. That is, these permanent magnets 18 are magnetized and arranged so that the magnetization direction changes alternately for each magnetic pole in the circumferential direction. In this embodiment, 12 permanent magnets 18 are arranged at equal intervals, and the rotor 11 forms a 12-pole magnetic pole.

永久磁石18には、ネオジム系やサマリウム系の焼結磁石、フェライト磁石、及びネオジム系のボンド磁石などを用いることができる。本実施例では、図4に示すように、磁極を形成する各永久磁石18間に補助磁極160が形成されている。この補助磁極160は、固定子コイル60が発生するq軸の磁束の磁気抵抗が小さくなるように作用する。この補助磁極160により、q軸の磁束の磁気抵抗がd軸の磁束の磁気抵抗に比べて非常に小さくなるため、大きなリラクタンストルクを発生させることができる。 As the permanent magnet 18, neodymium-based or samarium-based sintered magnets, ferrite magnets, neodymium-based bonded magnets, and the like can be used. In this embodiment, as shown in FIG. 4, an auxiliary magnetic pole 160 is formed between the permanent magnets 18 forming the magnetic poles. The auxiliary magnetic pole 160 acts so that the magnetic resistance of the magnetic flux of the q-axis generated by the stator coil 60 becomes small. With this auxiliary magnetic pole 160, the magnetic resistance of the magnetic flux on the q-axis is much smaller than the magnetic resistance of the magnetic flux on the d-axis, so that a large reluctance torque can be generated.

図5は、固定子コイル60を示す斜視図である。図6は、固定子コイル60の接続状態を示す概念図である。本実施例では、固定子コイル60は、図6に示す2つのスター結線が並列接続された2スター構成の固定子コイルである。すなわち、固定子コイル60は、U1相コイル60U1、V1相コイル60V1、及びW1相コイル60W1のスター結線と、U2相コイル60U2、V2相コイル60V2、及びW2相コイル60W2のスター結線とを備える。これら2つのスター結線は、それぞれの中性点N1、N2を有する。U1相コイル60U1とU2相コイル60U2は、U相コイル60Uを構成する。V1相コイル60V1とV2相コイル60V2は、V相コイル60Vを構成する。W1相コイル60W1とW2相コイル60W2は、W相コイル60Wを構成する。 FIG. 5 is a perspective view showing the stator coil 60. FIG. 6 is a conceptual diagram showing a connection state of the stator coil 60. In this embodiment, the stator coil 60 is a stator coil having a two-star configuration in which the two star connections shown in FIG. 6 are connected in parallel. That is, the stator coil 60 includes a star connection of the U1 phase coil 60U1, a V1 phase coil 60V1, and a W1 phase coil 60W1 and a star connection of the U2 phase coil 60U2, the V2 phase coil 60V2, and the W2 phase coil 60W2. These two star connections have neutral points N1 and N2, respectively. The U1 phase coil 60U1 and the U2 phase coil 60U2 constitute the U phase coil 60U. The V1 phase coil 60V1 and the V2-phase coil 60V2 constitute a V-phase coil 60V. The W1 phase coil 60W1 and the W2 phase coil 60W2 constitute a W phase coil 60W.

固定子コイル60を構成する巻線28は、長さ方向に垂直な断面が四角形状の平角線であってもよく、この断面が丸形状の丸線であってもよい。ただし、スロット420の内部の空間をできるだけ有効に利用し、スロット420内で巻線28が占める空間が多いと効率が向上する傾向にあるため、平角線の方が丸線よりも効率向上の点で望ましい。なお、平角線の断面の各辺の長さは、固定子鉄心132の径方向が長くてもよく、周方向が長くてもよい。 The winding 28 constituting the stator coil 60 may have a rectangular flat cross section having a cross section perpendicular to the length direction, or may have a round cross section. However, since the space inside the slot 420 is used as effectively as possible and the efficiency tends to improve when the winding 28 occupies a large space in the slot 420, the flat wire is more efficient than the round wire. Is desirable. The length of each side of the cross section of the flat wire may be long in the radial direction of the stator core 132 or long in the circumferential direction.

本実施例では、固定子コイル60の巻線28は、断面が長方形の平角線であり、長方形断面の長辺がスロット420内において周方向に沿い、短辺が径方向に沿う。 In this embodiment, the winding 28 of the stator coil 60 is a rectangular wire having a rectangular cross section, the long side of the rectangular cross section is along the circumferential direction in the slot 420, and the short side is along the radial direction.

固定子コイル60の巻線28は、導体部であるセグメント導体と、巻線28の表面に設けられた絶縁被膜を備える。絶縁被膜は、セグメント導体の外周を覆う。セグメント導体には、例えば、無酸素銅や有酸素銅を用いることができる。例えば、セグメント導体に用いられる有酸素銅は、酸素含有率がおよそ10ppm以上から1000ppm程度である。絶縁被膜には、例えば、エナメルや樹脂を用いることができる。 The winding 28 of the stator coil 60 includes a segment conductor which is a conductor portion and an insulating coating provided on the surface of the winding 28. The insulating coating covers the outer circumference of the segment conductor. For the segment conductor, for example, oxygen-free copper or aerobic copper can be used. For example, the aerobic copper used for the segment conductor has an oxygen content of about 10 ppm or more to about 1000 ppm. For the insulating film, for example, enamel or resin can be used.

図7Aと図7Bは、固定子コイル60を構成する巻線28を説明する図である。図7Aは、固定子鉄心132のスロット420に収容される前の巻線28の形状を示す図である。図7Bは、固定子鉄心132のスロット420に収容された後の巻線28の形状を示す図である。巻線28は、平角線で構成されており、直線部分である一対の脚部28Bと、これらを連結する頭頂部28Cとを有する略U字形状である。脚部28Bは、一端が頭頂部28Cにつながり、他端が巻線28の端部28Eである。 7A and 7B are diagrams illustrating the winding 28 constituting the stator coil 60. FIG. 7A is a diagram showing the shape of the winding 28 before being accommodated in the slot 420 of the stator core 132. FIG. 7B is a diagram showing the shape of the winding 28 after being housed in the slot 420 of the stator core 132. The winding 28 is formed of a flat wire and has a substantially U-shape having a pair of leg portions 28B which are straight portions and a crown portion 28C connecting them. One end of the leg 28B is connected to the crown 28C, and the other end is the end 28E of the winding 28.

巻線28同士を接続して各相の固定子コイル60を形成するときは、図7Bに示すように、巻線28の一対の脚部28Bを、固定子鉄心132の軸方向の一方(図7Bでは上方)からそれぞれ異なるスロット420に挿入する。その後、固定子鉄心132の軸方向の他方(図7Bでは下方)にスロット420から突出した脚部28B1、28B2を、接続すべき巻線28の方向(周方向)に折り曲げる。そして、折り曲げた脚部28B1の端部28Eと、折り曲げた脚部28B2の端部28Eとを、互いに溶接する。巻線28の頭頂部28Cは、固定子鉄心132の軸方向の一方にスロット420から突出する。従って、固定子コイル60では、複数の端部28Eと複数の頭頂部28Cが固定子鉄心132から突出する。 When the windings 28 are connected to each other to form the stator coil 60 of each phase, as shown in FIG. 7B, the pair of legs 28B of the windings 28 are connected to one of the stator cores 132 in the axial direction (FIG. 7B). In 7B, it is inserted into different slots 420 from above). After that, the legs 28B1 and 28B2 protruding from the slot 420 on the other side (downward in FIG. 7B) of the stator core 132 in the axial direction are bent in the direction (circumferential direction) of the winding 28 to be connected. Then, the end portion 28E of the bent leg portion 28B1 and the end portion 28E of the bent leg portion 28B2 are welded to each other. The crown 28C of the winding 28 projects from the slot 420 in one axial direction of the stator core 132. Therefore, in the stator coil 60, the plurality of end portions 28E and the plurality of crown portions 28C protrude from the stator core 132.

図5に示すように、固定子鉄心132の軸方向の一方から突出する頭頂部28Cの集合は、固定子コイル60の軸方向の一方側のコイルエンド61を構成する。固定子鉄心132の軸方向の他方から突出する端部28Eの集合は、固定子コイル60の軸方向の他方側のコイルエンド62を構成する。以下では、コイルエンド61を反溶接側コイルエンド61とも呼び、コイルエンド62を溶接側コイルエンド62とも呼ぶ。 As shown in FIG. 5, the set of the crown 28C protruding from one of the axial directions of the stator core 132 constitutes the coil end 61 on one side of the stator coil 60 in the axial direction. The set of ends 28E protruding from the other axial direction of the stator core 132 constitutes the coil end 62 on the other axial direction of the stator coil 60. Hereinafter, the coil end 61 is also referred to as an anti-weld side coil end 61, and the coil end 62 is also referred to as a weld side coil end 62.

図6に示すように、U1相コイル60U1の一端には、口出し線41U1が接続され、U2相コイル60U2の一端には、口出し線41U2が接続されている。V相についても同様に、V1相コイル60V1の一端には、口出し線41V1が接続され、V2相コイル60V2の一端には、口出し線41V2が接続されている。W相についても同様に、W1相コイル60W1の一端には、口出し線41W1が接続され、W2相コイル60W2の一端には、口出し線41W2が接続されている。 As shown in FIG. 6, a lead wire 41U1 is connected to one end of the U1 phase coil 60U1, and a lead wire 41U2 is connected to one end of the U2-phase coil 60U2. Similarly, for the V phase, the lead wire 41V1 is connected to one end of the V1 phase coil 60V1, and the lead wire 41V2 is connected to one end of the V2-phase coil 60V2. Similarly, for the W phase, the lead wire 41W1 is connected to one end of the W1 phase coil 60W1, and the lead wire 41W2 is connected to one end of the W2-phase coil 60W2.

図5に示すように、反溶接側コイルエンド61では、口出し線41U1と口出し線41U2とが引き出されている。口出し線41U1と口出し線41U2とは、交流端子42Uにより1つに纏められている。V相についても同様に、反溶接側コイルエンド61では、口出し線41V1と口出し線41V2とは、交流端子42Vにより1つに纏められている。W相についても同様に、反溶接側コイルエンド61では、口出し線41W1と口出し線41W2とは、交流端子42Wにより1つに纏められている。 As shown in FIG. 5, in the anti-weld side coil end 61, the lead wire 41U1 and the lead wire 41U2 are drawn out. The lead wire 41U1 and the lead wire 41U2 are combined into one by the AC terminal 42U. Similarly, for the V phase, in the anti-weld side coil end 61, the lead wire 41V1 and the lead wire 41V2 are combined into one by the AC terminal 42V. Similarly for the W phase, in the anti-weld side coil end 61, the lead wire 41W1 and the lead wire 41W2 are combined into one by the AC terminal 42W.

また、図5に示すように、反溶接側コイルエンド61には、中性点結線用導体40N1と中性点結線用導体40N2が配置されている。中性点結線用導体40N1は、図6に示したU1相コイル60U1、V1相コイル60V1、及びW1相コイル60W1のスター結線における中性点N1で、これら3相のコイルを接続する。中性点結線用導体40N2は、図6に示したU2相コイル60U2、V2相コイル60V2、及びW2相コイル60W2のスター結線における中性点N2で、これら3相のコイルを接続する。 Further, as shown in FIG. 5, a neutral point connection conductor 40N1 and a neutral point connection conductor 40N2 are arranged on the anti-weld side coil end 61. The neutral point connection conductor 40N1 connects the three-phase coils at the neutral point N1 in the star connection of the U1 phase coil 60U1, the V1 phase coil 60V1, and the W1 phase coil 60W1 shown in FIG. The neutral point connection conductor 40N2 connects the three-phase coils at the neutral point N2 in the star connection of the U2-phase coil 60U2, the V2-phase coil 60V2, and the W2-phase coil 60W2 shown in FIG.

固定子鉄心132には、分布巻の方式で巻線28が巻かれている。分布巻とは、巻線28が、複数のスロット420(図3参照)に分布して収容されるように、固定子鉄心132に巻かれる方式である。本実施例では、巻線28が分布巻で巻かれているので、形成された磁束分布は、集中巻に比べて正弦波に近く、リラクタンストルクを発生しやすいという特徴がある。このため、本実施例による回転電機10は、弱め界磁制御やリラクタンストルクを活用する制御の制御性が向上し、低回転速度から高回転速度までの広い回転速度範囲に亘って利用が可能であり、電気自動車に適した優れたモータ特性を得ることができる。 A winding 28 is wound around the stator core 132 by a distributed winding method. The distributed winding is a method in which the winding 28 is wound around the stator core 132 so as to be distributed and accommodated in a plurality of slots 420 (see FIG. 3). In this embodiment, since the winding 28 is wound in a distributed winding, the formed magnetic flux distribution is closer to a sine wave than the concentrated winding, and is characterized in that reluctance torque is likely to be generated. Therefore, the rotary electric machine 10 according to the present embodiment has improved controllability of field weakening control and control utilizing reluctance torque, and can be used over a wide rotation speed range from low rotation speed to high rotation speed. Excellent motor characteristics suitable for electric vehicles can be obtained.

図8は、図5に示した固定子コイル60の一相分であるU相コイル60Uの斜視図である。図6に示すように、U相コイル60Uは、並列接続された2つのスター結線であるU1相コイル60U1とU2相コイル60U2とで構成される。 FIG. 8 is a perspective view of the U-phase coil 60U, which is one phase of the stator coil 60 shown in FIG. As shown in FIG. 6, the U-phase coil 60U is composed of a U1-phase coil 60U1 and a U2-phase coil 60U2, which are two star connections connected in parallel.

図9は、U1相コイル60U1を示す斜視図である。U1相コイル60U1を構成する巻線28の一端は、交流端子42Uに接続され、他端は、中性点結線用導体40N1に接続されている(図6も参照)。 FIG. 9 is a perspective view showing the U1 phase coil 60U1. One end of the winding 28 constituting the U1 phase coil 60U1 is connected to the AC terminal 42U, and the other end is connected to the neutral point connection conductor 40N1 (see also FIG. 6).

図10は、U2相コイル60U2を示す斜視図である。U2相コイル60U2を構成する巻線28の一端は、交流端子42Uに接続され、他端は、中性点結線用導体40N2に接続されている(図6も参照)。 FIG. 10 is a perspective view showing the U2-phase coil 60U2. One end of the winding 28 constituting the U2-phase coil 60U2 is connected to the AC terminal 42U, and the other end is connected to the neutral point connection conductor 40N2 (see also FIG. 6).

図11は、固定子鉄心132のスロット420に収容された巻線28を示す図であり、スロット420の断面図である。図11に示す固定子鉄心132には、スロット420に、U1相コイル60U1を構成する巻線28と、U2相コイル60U2を構成する巻線28と、W1相コイル60W1を構成する巻線28と、W2相コイル60W2を構成する巻線28とが、径方向に並んで収容されている。 FIG. 11 is a diagram showing a winding 28 housed in the slot 420 of the stator core 132, and is a cross-sectional view of the slot 420. In the stator core 132 shown in FIG. 11, in the slot 420, a winding 28 constituting the U1-phase coil 60U1, a winding 28 constituting the U2-phase coil 60U2, and a winding 28 constituting the W1-phase coil 60W1 are provided. , Wounds 28 constituting the W2-phase coil 60W2 are housed side by side in the radial direction.

巻線28は、導体部であるセグメント導体28Gと、巻線28の表面に設けられてセグメント導体28Gの外周を覆う絶縁被膜28Hとを備える。巻線28は、スロット420の内部において、径方向の一方の絶縁被膜28Hの厚さと、他方の絶縁被膜28Hの厚さが互いに異なる。さらに、スロット420の内部において、異相のコイルと径方向で隣り合う巻線28は、異相のコイルと隣り合う部分の絶縁被膜28Hが、異相のコイルと隣り合う部分の反対部分(巻線の中心を挟んだ径方向の反対部分)の絶縁被膜28Hよりも厚い。 The winding 28 includes a segment conductor 28G which is a conductor portion, and an insulating coating 28H provided on the surface of the winding 28 and covering the outer periphery of the segment conductor 28G. In the winding 28, the thickness of one insulating coating 28H in the radial direction and the thickness of the other insulating coating 28H are different from each other inside the slot 420. Further, inside the slot 420, in the winding 28 adjacent to the coil of the different phase in the radial direction, the insulating coating 28H of the portion adjacent to the coil of the different phase is opposite to the portion adjacent to the coil of the different phase (center of the winding). It is thicker than the insulating coating 28H (the opposite portion in the radial direction across the).

図11に示した構成では、スロット420の内部において、U2相コイル60U2を構成する巻線28(28a)は、W1相コイル60W1と径方向で隣り合い、W1相コイル60W1と隣り合う部分の絶縁被膜28H(28HT)が、巻線28aのW1相コイル60W1と隣り合う部分の反対部分の絶縁被膜28H(28Ht)よりも厚い。また、スロット420の内部において、W1相コイル60W1を構成する巻線28(28b)は、U2相コイル60U2と径方向で隣り合い、U2相コイル60U2と隣り合う部分の絶縁被膜28H(28HT)が、巻線28bのU2相コイル60U2と隣り合う部分の反対部分の絶縁被膜28H(28Ht)よりも厚い。また、スロット420の内部において、巻線28は、同相のコイルと隣り合う部分のうち、径方向の一方での絶縁被膜28Hが、径方向の他方での絶縁被膜28Hよりも薄い。 In the configuration shown in FIG. 11, inside the slot 420, the winding 28 (28a) constituting the U2-phase coil 60U2 is radially adjacent to the W1-phase coil 60W1 and is insulated from the portion adjacent to the W1-phase coil 60W1. The coating film 28H (28HT) is thicker than the insulating coating film 28H (28Ht) on the opposite portion of the winding 28a adjacent to the W1 phase coil 60W1. Further, inside the slot 420, the winding 28 (28b) constituting the W1 phase coil 60W1 is radially adjacent to the U2-phase coil 60U2, and the insulating coating 28H (28HT) of the portion adjacent to the U2-phase coil 60U2 is formed. , It is thicker than the insulating coating 28H (28Ht) on the opposite portion of the winding 28b adjacent to the U2 phase coil 60U2. Further, inside the slot 420, in the winding 28, the insulating coating 28H on one side in the radial direction is thinner than the insulating coating 28H on the other side in the radial direction in the portion adjacent to the coil having the same phase.

固定子鉄心132のスロット420の内部では、異相のコイルの巻線28と隣り合う巻線28(28a、28b)は、絶縁被膜28Hが厚い部分28HT同士が隣り合い、異相のコイル間での絶縁性が向上する。このため、異相のコイル間に絶縁部材(例えば、絶縁紙)を配置する必要がない。 Inside the slot 420 of the stator core 132, the windings 28 (28a, 28b) adjacent to the winding 28 of the out-of-phase coil are such that the portions 28HT having a thick insulating coating 28H are adjacent to each other to insulate between the out-of-phase coils. Sex improves. Therefore, it is not necessary to arrange an insulating member (for example, insulating paper) between the coils having different phases.

巻線28は、スロット420の内部だけでなく、長さ方向の全てにおいて、長さ方向に垂直な断面での一部の絶縁被膜が、この部分の反対部分の絶縁被膜よりも厚いのが好ましい。このような巻線28を用いると、スロット420の内部で、巻線28の径方向の一方の絶縁被膜28Hの厚さと他方の絶縁被膜28Hの厚さが異なり、異相のコイルと径方向で隣り合う巻線28の、異相のコイルと隣り合う部分の絶縁被膜28H(28HT)が、異相のコイルと隣り合う部分の反対部分の絶縁被膜28H(28Ht)よりも厚くなるように、巻線28を固定子鉄心132に巻きつけるのが容易である。このような巻線28は容易に製造できるので、このような巻線28を固定子鉄心132に巻きつけることで、固定子20を容易に製造することができる。 It is preferable that the winding 28 has a part of the insulating coating in the cross section perpendicular to the length direction thicker than the insulating coating of the opposite portion in the length direction, not only inside the slot 420 but also in all the length directions. .. When such a winding 28 is used, inside the slot 420, the thickness of one insulating coating 28H in the radial direction of the winding 28 and the thickness of the other insulating coating 28H are different, and the coil is adjacent to the coil of a different phase in the radial direction. The winding 28 is formed so that the insulating coating 28H (28HT) of the portion of the matching winding 28 adjacent to the coil of the different phase is thicker than the insulating coating 28H (28Ht) of the portion opposite to the portion adjacent to the coil of the different phase. It is easy to wind around the stator core 132. Since such a winding 28 can be easily manufactured, the stator 20 can be easily manufactured by winding such a winding 28 around the stator core 132.

さらに、巻線28は、絶縁被膜28Hが厚い部分28HTを備えるので、ツイスト成形により成形されるときに、頭頂部28Cの絶縁被膜28Hに亀裂が発生し、巻線28の絶縁性が低下するのを防止することができる。 Further, since the winding 28 includes a portion 28HT in which the insulating film 28H is thick, cracks occur in the insulating film 28H of the crown 28C when the winding 28 is formed by twist molding, and the insulating property of the winding 28 is deteriorated. Can be prevented.

図7Cは、ツイスト成形されて固定子鉄心132のスロット420に収容された巻線28を示す図である。図7Cでは、巻線28の絶縁被膜28Hが厚い部分28HTにハッチングをつけている。 FIG. 7C is a diagram showing a winding 28 twist-molded and housed in the slot 420 of the stator core 132. In FIG. 7C, the portion 28HT where the insulating coating 28H of the winding 28 is thick is hatched.

巻線28のスロット420から突出する頭頂部28Cは、巻線28がスロット420に収容されると、ねじられて(すなわち、ツイスト成形により)成形される。スロット420に収容された巻線28は、頭頂部28Cを頂部とする略U字形状であり、ツイスト成形時に略U字形状の外周部分が伸びる。このため、巻線28の頭頂部28Cは、ツイスト成形時にねじられて、外周部分の絶縁被膜28Hが伸びて亀裂が発生する可能性がある。 The crown 28C protruding from the slot 420 of the winding 28 is twisted (ie, twisted) when the winding 28 is housed in the slot 420. The winding 28 housed in the slot 420 has a substantially U-shape with the crown 28C as the top, and the outer peripheral portion of the substantially U-shape extends during twist molding. Therefore, the crown 28C of the winding 28 may be twisted during twist molding, and the insulating coating 28H on the outer peripheral portion may be stretched to generate cracks.

図11に示した構成では、巻線28が頭頂部28Cでも絶縁被膜28Hの厚い部分28HTを備えるので、ツイスト成形時に伸びる部分に絶縁被膜28Hの厚い部分28HTが位置すると、ツイスト成形時に巻線28がねじられても、頭頂部28Cで絶縁被膜28Hに亀裂が発生するのを防止できる。これにより、反溶接側コイルエンド61において、固定子コイル60同士の絶縁性を向上することができる。 In the configuration shown in FIG. 11, since the winding 28 has a thick portion 28HT of the insulating coating 28H even at the crown 28C, if the thick portion 28HT of the insulating coating 28H is located in the portion extending during twist molding, the winding 28 is formed during twist molding. Even if it is twisted, it is possible to prevent the insulating coating 28H from cracking at the crown 28C. As a result, the insulation between the stator coils 60 can be improved at the anti-weld side coil end 61.

なお、スロット420と固定子コイル60との間に設置されたスロットライナー310は、角筒形状に成形したものを用いることができる。スロットライナー310は、このような簡易な形状でも、スロット420内の固定子コイル60を囲って、固定子鉄心132と固定子コイル60とを絶縁することができる。 As the slot liner 310 installed between the slot 420 and the stator coil 60, one formed into a square cylinder shape can be used. Even with such a simple shape, the slot liner 310 can surround the stator coil 60 in the slot 420 to insulate the stator core 132 and the stator coil 60.

図12は、固定子鉄心132のスロット420に収容された別の巻線28を示す図であり、スロット420の断面図である。図12において、図11と同様の構成については説明を省略する。 FIG. 12 is a view showing another winding 28 housed in the slot 420 of the stator core 132, and is a cross-sectional view of the slot 420. In FIG. 12, description of the same configuration as in FIG. 11 will be omitted.

巻線28は、平角線であり、巻線28を構成する4つの面のうち、互いに隣接する2つの面での絶縁被膜28Hが、これら2つの面が向かい合う2つの面(これら2つの面の、巻線28の中心を挟んで反対側の2つの面)での絶縁被膜28Hよりも厚い。 The winding 28 is a flat wire, and the insulating coating 28H on two faces adjacent to each other among the four faces constituting the winding 28 has two faces facing each other (of these two faces). , Two surfaces opposite the center of the winding 28) thicker than the insulating coating 28H.

図12に示した巻線28は、スロット420の内部において、径方向の一方の絶縁被膜28Hの厚さと、他方の絶縁被膜28Hの厚さが異なるとともに、周方向の一方の絶縁被膜28Hの厚さと、他方の絶縁被膜28Hの厚さが異なる。すなわち、巻線28は、スロット420の内部において、周方向と径方向とで一方の絶縁被膜28H(28HT)が厚く、他方の絶縁被膜28H(28Ht)が薄い。スロット420で径方向に隣り合う2つの巻線28において、一方の巻線28での周方向で絶縁被膜28Hが厚い部分28HTと、他方の巻線28での周方向で絶縁被膜28Hが薄い部分28Htは、径方向で隣り合う。すなわち、スロット420に径方向に並んだ巻線28において、絶縁被膜28Hの周方向の厚さが厚い部分28H)と薄い部分28Htは、径方向に交互に並ぶ。 In the winding 28 shown in FIG. 12, the thickness of one insulating coating 28H in the radial direction and the thickness of the other insulating coating 28H are different inside the slot 420, and the thickness of one insulating coating 28H in the circumferential direction is different. The thickness of the other insulating coating 28H is different from that of the other. That is, in the winding 28, one of the insulating coatings 28H (28HT) is thick and the other insulating coating 28H (28Ht) is thin in the circumferential direction and the radial direction inside the slot 420. In two windings 28 adjacent to each other in the radial direction in the slot 420, a portion 28HT in which the insulating coating 28H is thick in the circumferential direction in one winding 28 and a portion in which the insulating coating 28H is thin in the circumferential direction in the other winding 28. 28Ht are adjacent to each other in the radial direction. That is, in the winding 28 arranged in the radial direction in the slot 420, the thick portion 28H) and the thin portion 28Ht in the circumferential direction of the insulating coating 28H are alternately arranged in the radial direction.

さらに、スロット420の内部において、異相のコイルと径方向で隣り合う巻線28は、異相のコイルと隣り合う部分の絶縁被膜28H(28HT)が、異相のコイルと隣り合う部分の反対部分(巻線の中心を挟んだ反対部分)の絶縁被膜28H(28Ht)よりも厚い。このため、スロット420の内部では、異相のコイルの巻線28と隣り合う巻線28(28a、28b)は、絶縁被膜28Hが厚い部分28HT同士が隣り合い、異相のコイル間での絶縁性が向上する。このため、異相のコイル間に、絶縁部材(例えば、絶縁紙)を配置する必要がない。 Further, in the inside of the slot 420, the winding 28 adjacent to the coil of the different phase in the radial direction has the insulating coating 28H (28HT) of the portion adjacent to the coil of the different phase, which is the opposite portion (winding) of the portion adjacent to the coil of the different phase. It is thicker than the insulating coating 28H (28Ht) of the opposite portion across the center of the wire. Therefore, inside the slot 420, the windings 28 (28a, 28b) adjacent to the winding 28 of the different-phase coil have the portions 28HT having a thick insulating coating 28H adjacent to each other, and the insulation between the different-phase coils is improved. improves. Therefore, it is not necessary to arrange an insulating member (for example, insulating paper) between the coils having different phases.

図7Bを用いて説明したように、スロット420から突出した巻線28の脚部28B1、28B2は、接続すべき巻線28の方向(周方向)に折り曲げられ、折り曲げられた脚部28B1の端部28Eと、折り曲げられた脚部28B2の端部28Eとが互いに溶接される。脚部28B1、28B2は、折り曲げられると、外周部分の絶縁被膜28Hが伸びて亀裂が発生する可能性がある。 As described with reference to FIG. 7B, the legs 28B1 and 28B2 of the winding 28 protruding from the slot 420 are bent in the direction (circumferential direction) of the winding 28 to be connected, and the ends of the bent legs 28B1. The portion 28E and the end portion 28E of the bent leg portion 28B2 are welded to each other. When the legs 28B1 and 28B2 are bent, the insulating coating 28H on the outer peripheral portion may extend and cracks may occur.

図12に示した構成では、巻線28が脚部28B1、28B2でも絶縁被膜28Hの厚い部分28HTを備えるので、脚部28B1、28B2が折り曲げられるときに伸びる部分に絶縁被膜28Hの厚い部分28HTが位置すると、脚部28B1、28B2が周方向に折り曲げられても、脚部28B1、28B2で絶縁被膜28Hに亀裂が発生するのを防止できる。これにより、溶接側コイルエンド62において、固定子コイル60同士の絶縁性を向上することができる。 In the configuration shown in FIG. 12, since the winding 28 includes the thick portion 28HT of the insulating coating 28H even in the legs 28B1 and 28B2, the thick portion 28HT of the insulating coating 28H is provided in the portion extending when the legs 28B1 and 28B2 are bent. When positioned, even if the legs 28B1 and 28B2 are bent in the circumferential direction, it is possible to prevent the insulating coating 28H from cracking in the legs 28B1 and 28B2. As a result, the insulation between the stator coils 60 can be improved at the weld side coil end 62.

さらに、図12に示した構成では、図11に示した構成と同様に、巻線28は、頭頂部28Cでも絶縁被膜28Hが厚い部分28HTを備えるので、ツイスト成形により成形されるときに、頭頂部28Cの絶縁被膜28Hに亀裂が発生し、絶縁性が低下するのを防止することができる。これにより、反溶接側コイルエンド61において、固定子コイル60同士の絶縁性を向上することができる。 Further, in the configuration shown in FIG. 12, similarly to the configuration shown in FIG. 11, the winding 28 has a portion 28HT in which the insulating coating 28H is thick even in the crown 28C, so that when the winding 28 is formed by twist molding, the head is formed. It is possible to prevent the insulating coating 28H of the top portion 28C from being cracked and the insulating property from being deteriorated. As a result, the insulation between the stator coils 60 can be improved at the anti-weld side coil end 61.

巻線28は、スロット420の内部だけでなく、長さ方向の全てにおいて、図12に示すように、長さ方向に垂直な断面での一部の絶縁被膜が、この部分の反対部分の絶縁被膜よりも厚いのが好ましい。巻線28が平角線であれば、巻線28は、長さ方向の全てにおいて、巻線28を構成する4つの面のうち、互いに隣接する2つの面での絶縁被膜が、これら2つの面が向かい合う2つの面(これら2つの面の、巻線の中心を挟んで反対側の2つの面)での絶縁被膜よりも厚いのが好ましい。 In the winding 28, not only inside the slot 420, but also in all of the length direction, as shown in FIG. 12, a part of the insulating coating in the cross section perpendicular to the length direction is used to insulate the opposite part of this part. It is preferably thicker than the coating. If the winding 28 is a flat wire, the winding 28 has an insulating coating on two of the four surfaces constituting the winding 28, which are adjacent to each other, in all of the length directions. Is preferably thicker than the insulating coating on the two facing surfaces (the two surfaces of these two surfaces opposite each other across the center of the winding).

なお、図12に示した構成でも、スロット420と固定子コイル60との間に設置されたスロットライナー310は、角筒形状に成形したものを用いることができる。スロットライナー310は、このような簡易な形状でも、スロット420内の固定子コイル60を囲って、固定子鉄心132と固定子コイル60とを絶縁することができる。 Even in the configuration shown in FIG. 12, the slot liner 310 installed between the slot 420 and the stator coil 60 can be formed into a square cylinder shape. Even with such a simple shape, the slot liner 310 can surround the stator coil 60 in the slot 420 to insulate the stator core 132 and the stator coil 60.

本発明の実施例2による固定子20と回転電機10を説明する。以下では、本実施例について、実施例1と異なる構成についてのみ説明する。本実施例では、固定子鉄心132には、重ね巻の方式で巻線28が巻かれている。 The stator 20 and the rotary electric machine 10 according to the second embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, this embodiment will be described only with a configuration different from that of the first embodiment. In this embodiment, the winding 28 is wound around the stator core 132 by a lap winding method.

図13は、固定子鉄心132のスロット420に収容された巻線28を示す図であり、スロット420の断面図である。図13に示す固定子鉄心132には、スロット420に、U相コイル60Uを構成する巻線28と、W相コイル60Wを構成する巻線28とが、径方向に並んで収容されている。重ね巻の方式では、巻線28が、複数回巻回されてスロット420に収容される。 FIG. 13 is a diagram showing a winding 28 housed in the slot 420 of the stator core 132, and is a cross-sectional view of the slot 420. In the stator core 132 shown in FIG. 13, the winding 28 constituting the U-phase coil 60U and the winding 28 constituting the W-phase coil 60W are housed side by side in the slot 420 in the radial direction. In the lap winding method, the winding 28 is wound a plurality of times and accommodated in the slot 420.

巻線28は、導体部であるセグメント導体28Gと、巻線28の表面に設けられてセグメント導体28Gの外周を覆う絶縁被膜28Hとを備える。巻線28は、スロット420の内部において、径方向の一方の絶縁被膜28Hの厚さと、他方の絶縁被膜28Hの厚さが互いに異なる。さらに、スロット420の内部において、異相のコイルと径方向で隣り合う巻線28は、異相のコイルと隣り合う部分の絶縁被膜28Hが、異相のコイルと隣り合う部分の反対部分の絶縁被膜28Hよりも厚い。 The winding 28 includes a segment conductor 28G which is a conductor portion, and an insulating coating 28H provided on the surface of the winding 28 and covering the outer periphery of the segment conductor 28G. In the winding 28, the thickness of one insulating coating 28H in the radial direction and the thickness of the other insulating coating 28H are different from each other inside the slot 420. Further, in the winding 28 adjacent to the coil of the different phase in the radial direction inside the slot 420, the insulating coating 28H of the portion adjacent to the coil of the different phase is formed from the insulating coating 28H of the portion opposite to the portion adjacent to the coil of the different phase. Is also thick.

図13に示した構成では、スロット420の内部において、U相コイル60Uを構成する巻線28(28a)は、径方向の内側での絶縁被膜28H(28HT)が、径方向の外側での絶縁被膜28H(28Ht)よりも厚い。また、スロット420の内部において、W相コイル60Wを構成する巻線28(28b)は、径方向の外側での絶縁被膜28H(28HT)が、径方向の内側での絶縁被膜28H(28Ht)よりも厚い。さらに、スロット420の内部において、U相コイル60Uを構成する巻線28(28a)は、W相コイル60Wと径方向で隣り合い、W相コイル60Wと隣り合う部分の絶縁被膜28H(28HT)が、巻線28aのW相コイル60Wと隣り合う部分の反対部分の絶縁被膜28H(28Ht)よりも厚い。また、スロット420の内部において、W相コイル60Wを構成する巻線28(28b)は、U相コイル60Uと径方向で隣り合い、U相コイル60Uと隣り合う部分の絶縁被膜28H(28HT)が、巻線28bのU相コイル60Uと隣り合う部分の反対部分の絶縁被膜28H(28Ht)よりも厚い。 In the configuration shown in FIG. 13, inside the slot 420, the winding 28 (28a) constituting the U-phase coil 60U is provided with an insulating coating 28H (28HT) on the inner side in the radial direction and is insulated on the outer side in the radial direction. It is thicker than the coating film 28H (28Ht). Further, inside the slot 420, the winding 28 (28b) constituting the W-phase coil 60W has an insulating coating 28H (28HT) on the outer side in the radial direction and a insulating coating 28H (28Ht) on the inner side in the radial direction. Is also thick. Further, inside the slot 420, the winding 28 (28a) constituting the U-phase coil 60U is radially adjacent to the W-phase coil 60W, and the insulating coating 28H (28HT) of the portion adjacent to the W-phase coil 60W is formed. , It is thicker than the insulating coating 28H (28Ht) at the portion opposite to the portion adjacent to the W-phase coil 60W of the winding 28a. Further, inside the slot 420, the winding 28 (28b) constituting the W-phase coil 60W is radially adjacent to the U-phase coil 60U, and the insulating coating 28H (28HT) of the portion adjacent to the U-phase coil 60U is formed. , It is thicker than the insulating coating 28H (28Ht) on the opposite portion of the winding 28b adjacent to the U-phase coil 60U.

固定子鉄心132のスロット420の内部では、異相のコイルの巻線28と隣り合う巻線28(28a、28b)は、絶縁被膜28Hが厚い部分28HT同士が隣り合い、異相のコイル間での絶縁性が向上する。このため、異相のコイル間に、絶縁部材(例えば、絶縁紙)を配置する必要がない。 Inside the slot 420 of the stator core 132, the windings 28 (28a, 28b) adjacent to the winding 28 of the out-of-phase coil are such that the portions 28HT having a thick insulating coating 28H are adjacent to each other to insulate between the out-of-phase coils. Sex improves. Therefore, it is not necessary to arrange an insulating member (for example, insulating paper) between the coils having different phases.

巻線28は、実施例1と同様に、スロット420の内部だけでなく、長さ方向の全てにおいて、長さ方向に垂直な断面での一部の絶縁被膜が、この部分の反対部分の絶縁被膜よりも厚いのが好ましい。 As in the first embodiment, the winding 28 has a partial insulating coating in a cross section perpendicular to the length direction, not only inside the slot 420 but also in all the length directions, to insulate the opposite portion of this portion. It is preferably thicker than the coating.

また、実施例1と同様に、巻線28が頭頂部28Cでも絶縁被膜28Hの厚い部分28HTを備えるので、ツイスト成形時に伸びる部分に絶縁被膜28Hの厚い部分28HTが位置すると、ツイスト成形時に巻線28がねじられても、頭頂部28Cで絶縁被膜28Hに亀裂が発生するのを防止できる。これにより、反溶接側コイルエンド61において、固定子コイル60同士の絶縁性を向上することができる。 Further, as in the first embodiment, since the winding 28 includes the thick portion 28HT of the insulating coating 28H even at the crown 28C, if the thick portion 28HT of the insulating coating 28H is located in the portion extending during twist molding, the winding is wound during twist molding. Even if the 28 is twisted, it is possible to prevent the insulating coating 28H from cracking at the crown 28C. As a result, the insulation between the stator coils 60 can be improved at the anti-weld side coil end 61.

なお、スロット420と固定子コイル60との間に設置されたスロットライナー310は、実施例1と同様に、角筒形状に成形したものを用いることができる。 As the slot liner 310 installed between the slot 420 and the stator coil 60, a slot liner 310 formed into a square cylinder shape can be used as in the first embodiment.

本発明の実施例3による固定子20と回転電機10を説明する。以下では、本実施例について、実施例1と異なる構成についてのみ説明する。本実施例では、固定子鉄心132には、集中巻の方式で巻線28が巻かれている。 The stator 20 and the rotary electric machine 10 according to the third embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, this embodiment will be described only with a configuration different from that of the first embodiment. In this embodiment, the winding 28 is wound around the stator core 132 by a centralized winding method.

図14は、集中巻の固定子33の斜視図である。集中巻の固定子33は、分割された固定子鉄心132と、固定子コイル60と、固定子鉄心132に設けられたボビン78を備える。ボビン78は、固定子鉄心132と固定子コイル60とを絶縁するための部材であり、例えば樹脂で構成される。固定子コイル60を構成する巻線28には、平角線や丸線などを用いることができる。 FIG. 14 is a perspective view of the stator 33 of the centralized winding. The stator 33 for centralized winding includes a divided stator core 132, a stator coil 60, and a bobbin 78 provided on the stator core 132. The bobbin 78 is a member for insulating the stator core 132 and the stator coil 60, and is made of, for example, resin. A flat wire, a round wire, or the like can be used for the winding 28 constituting the stator coil 60.

図15は、集中巻の固定子33の断面図である。図15には、互いに隣り合う2つの固定子鉄心132a、132bと、固定子鉄心132aに巻回されたU相コイル60Uと、固定子鉄心132bに巻回されたW相コイル60Wとを示している。固定子コイル60(60U、60W)を構成する巻線28は、径方向と周方向に並んでスロット420に収容される。固定子鉄心132と固定子コイル60の間には、ボビン78が配置される。巻線28は、平角線であるとする。 FIG. 15 is a cross-sectional view of the stator 33 of the centralized winding. FIG. 15 shows two stator cores 132a and 132b adjacent to each other, a U-phase coil 60U wound around the stator core 132a, and a W-phase coil 60W wound around the stator core 132b. There is. The windings 28 constituting the stator coil 60 (60U, 60W) are accommodated in the slot 420 side by side in the radial direction and the circumferential direction. A bobbin 78 is arranged between the stator core 132 and the stator coil 60. It is assumed that the winding 28 is a flat wire.

巻線28は、導体部であるセグメント導体28Gと、巻線28の表面に設けられてセグメント導体28Gの外周を覆う絶縁被膜28Hとを備える。巻線28は、スロット420の内部において、周方向の一方の絶縁被膜28Hの厚さと、他方の絶縁被膜28Hの厚さが異なる。さらに、スロット420の内部において、異相のコイルと周方向で隣り合う巻線28は、異相のコイルと隣り合う部分の絶縁被膜28Hが、異相のコイルと隣り合う部分の反対部分の絶縁被膜28Hよりも厚い。 The winding 28 includes a segment conductor 28G which is a conductor portion, and an insulating coating 28H provided on the surface of the winding 28 and covering the outer periphery of the segment conductor 28G. In the winding 28, the thickness of one insulating coating 28H in the circumferential direction and the thickness of the other insulating coating 28H are different inside the slot 420. Further, in the winding 28 adjacent to the different-phase coil in the circumferential direction inside the slot 420, the insulating coating 28H at the portion adjacent to the different-phase coil is different from the insulating coating 28H at the portion adjacent to the different-phase coil. Is also thick.

図15に示した構成では、スロット420の内部において、U相コイル60Uを構成する巻線28(28a)は、周方向でW相コイル60Wに隣り合う部分での絶縁被膜28H(28HT)が、この部分と巻線の中心を挟んで反対側の部分での絶縁被膜28H(28Ht)よりも厚い。また、スロット420の内部において、W相コイル60Wを構成する巻線28(28b)は、周方向でU相コイル60Uに隣り合う部分での絶縁被膜28H(28HT)が、この部分と巻線の中心を挟んで反対側の部分での絶縁被膜28H(28Ht)よりも厚い。すなわち、スロット420の内部において、異相のコイルと対向する巻線28(28a、28b)は、絶縁被膜28Hの厚い部分28HTを、異相のコイルと対向する部分に持つ。 In the configuration shown in FIG. 15, inside the slot 420, the winding 28 (28a) constituting the U-phase coil 60U has an insulating coating 28H (28HT) at a portion adjacent to the W-phase coil 60W in the circumferential direction. It is thicker than the insulating coating 28H (28Ht) on the opposite side of this portion and the center of the winding. Further, inside the slot 420, the winding 28 (28b) constituting the W-phase coil 60W has an insulating coating 28H (28HT) at a portion adjacent to the U-phase coil 60U in the circumferential direction. It is thicker than the insulating coating 28H (28Ht) on the opposite side of the center. That is, inside the slot 420, the winding 28 (28a, 28b) facing the out-of-phase coil has a thick portion 28HT of the insulating coating 28H in the portion facing the out-of-phase coil.

固定子鉄心132のスロット420の内部では、異相のコイルの巻線28と隣り合う巻線28(28a、28b)は、絶縁被膜28Hが厚い部分28HT同士が隣り合い、異相のコイル間での絶縁性が向上する。このため、異相のコイル間に、絶縁部材(例えば、絶縁紙)を配置する必要がない。 Inside the slot 420 of the stator core 132, the windings 28 (28a, 28b) adjacent to the winding 28 of the out-of-phase coil are such that the portions 28HT having a thick insulating coating 28H are adjacent to each other to insulate between the out-of-phase coils. Sex improves. Therefore, it is not necessary to arrange an insulating member (for example, insulating paper) between the coils having different phases.

図16は、図15と同様に、集中巻の固定子33の断面図である。図16に示す固定子33は、図15に示した固定子33と同様の構成を備えるが、巻線28が丸線であることが図15に示した固定子33と異なる。 FIG. 16 is a cross-sectional view of the stator 33 of the centralized winding, as in FIG. The stator 33 shown in FIG. 16 has the same configuration as the stator 33 shown in FIG. 15, but differs from the stator 33 shown in FIG. 15 in that the winding 28 is a round wire.

図16に示す固定子33でも、図15に示した固定子33と同様に、巻線28は、スロット420の内部において、周方向の一方の絶縁被膜28Hの厚さと、他方の絶縁被膜28Hの厚さが異なる。さらに、スロット420の内部において、異相のコイルと周方向で隣り合う巻線28は、異相のコイルと隣り合う部分の絶縁被膜28Hが、異相のコイルと隣り合う部分の反対部分の絶縁被膜28Hよりも厚い。すなわち、スロット420の内部において、異相のコイルと対向する巻線28(28a、28b)は、絶縁被膜28Hの厚い部分28HTを、異相のコイルと対向する部分に持つ。このため、図16に示す固定子33でも、異相のコイル間での絶縁性が向上する。 In the stator 33 shown in FIG. 16, similar to the stator 33 shown in FIG. 15, the winding 28 has the thickness of one insulating coating 28H in the circumferential direction and the thickness of the other insulating coating 28H inside the slot 420. The thickness is different. Further, in the winding 28 adjacent to the different-phase coil in the circumferential direction inside the slot 420, the insulating coating 28H at the portion adjacent to the different-phase coil is different from the insulating coating 28H at the portion adjacent to the different-phase coil. Is also thick. That is, inside the slot 420, the winding 28 (28a, 28b) facing the out-of-phase coil has a thick portion 28HT of the insulating coating 28H in the portion facing the out-of-phase coil. Therefore, even in the stator 33 shown in FIG. 16, the insulating property between the coils having different phases is improved.

以上説明したように、本発明の実施例による固定子は、巻線28は、スロット420の内部において、長さ方向に垂直な断面での一部の絶縁被膜28Hが、この一部の部分の反対(巻線28の中心を挟んで反対側の部分)の絶縁被膜28Hよりも厚い。さらに、スロット420の内部において、異相のコイルと隣り合う巻線28は、異相のコイルと隣り合う部分の絶縁被膜28Hが、異相のコイルと隣り合う部分の反対部分(巻線28の中心を挟んで反対側の部分)の絶縁被膜28Hよりも厚い。巻線28は、巻線28の長さ方向の全てにおいて、長さ方向に垂直な断面での一部の絶縁被膜28Hが、この一部の部分の反対部分の絶縁被膜28Hよりも厚いのがより好ましい。 As described above, in the stator according to the embodiment of the present invention, the winding 28 has a part of the insulating coating 28H in the cross section perpendicular to the length direction inside the slot 420. It is thicker than the insulating coating 28H on the opposite side (the portion on the opposite side of the center of the winding 28). Further, in the winding 28 adjacent to the out-of-phase coil inside the slot 420, the insulating coating 28H in the portion adjacent to the out-of-phase coil sandwiches the opposite portion (the center of the winding 28) in the portion adjacent to the out-of-phase coil. It is thicker than the insulating coating 28H on the opposite side). In the winding 28, a part of the insulating film 28H in the cross section perpendicular to the length direction is thicker than the insulating film 28H of the opposite part of the winding 28 in all the length directions of the winding 28. More preferred.

本発明の実施例による固定子では、スロット420の内部において、異相間のコイルの絶縁性を向上でき、コイルエンド61、62において、巻線28のねじりや折り曲げによって絶縁被膜28Hに亀裂が発生するのを防止できる。異相間のコイルの絶縁性が向上するので、異相のコイル間に絶縁部材(例えば、絶縁紙)を配置する必要がない。 In the stator according to the embodiment of the present invention, the insulation property of the coil between different phases can be improved inside the slot 420, and cracks occur in the insulating coating 28H at the coil ends 61 and 62 due to twisting or bending of the winding 28. Can be prevented. Since the insulation of the coils between different phases is improved, it is not necessary to arrange an insulating member (for example, insulating paper) between the coils of different phases.

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例は、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、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様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る。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、削除したり、他の構成を追加・置換したりすることが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to the embodiment including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment. It is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to delete a part of the configuration of each embodiment and add / replace another configuration.

10…回転電機、11…回転子、12…回転子鉄心、13…シャフト、18…永久磁石、20…固定子、28、28a、28b…巻線、28B、28B1、28B2…脚部、28C…頭頂部、28E…端部、28G…セグメント導体、28H…絶縁被膜、28HT…絶縁被膜が厚い部分、28Ht…絶縁被膜が厚い部分の反対部分の絶縁被膜、33…集中巻の固定子、40N1、40N2…中性点結線用導体、41U1、41U2、41V1、41V2、41W1、41W2…口出し線、42U、42V、42W…交流端子、50…ハウジング、60…固定子コイル、60U…U相コイル、60V…V相コイル、60W…W相コイル、60U1…U1相コイル、60U2…U2相コイル、60V1…V1相コイル、60V2…V2相コイル、60W1…W1相コイル、60W2…W2相コイル、61…コイルエンド(反溶接側コイルエンド)、62…コイルエンド(溶接側コイルエンド)、78…ボビン、130…液冷ジャケット、132、132a、132b…固定子鉄心、144、145…軸受、150…冷媒貯蔵空間、153、154、155…冷媒通路、156…磁気的空隙、160…補助磁極、200…溶接部、310…スロットライナー、420…スロット、430…ティース、440…コアバック、810…磁石挿入孔、ENG…エンジン、TR…変速機、FW…前輪側駆動輪、RW…後輪側駆動輪、INV…電力変換装置、BAT…バッテリ、RF…冷媒、N1、N2…中性点。 10 ... rotator, 11 ... rotator, 12 ... rotator core, 13 ... shaft, 18 ... permanent magnet, 20 ... stator, 28, 28a, 28b ... winding, 28B, 28B1, 28B2 ... legs, 28C ... Top of head, 28E ... end, 28G ... segment conductor, 28H ... insulating coating, 28HT ... thick insulating coating, 28Ht ... insulating coating on the opposite side of thick insulating coating, 33 ... centralized winding stator, 40N1, 40N2 ... Neutral point connection conductor, 41U1, 41U2, 41V1, 41V2, 41W1, 41W2 ... Mouth wire, 42U, 42V, 42W ... AC terminal, 50 ... Housing, 60 ... Steader coil, 60U ... U-phase coil, 60V ... V phase coil, 60W ... W phase coil, 60U1 ... U1 phase coil, 60U2 ... U2 phase coil, 60V1 ... V1 phase coil, 60V2 ... V2 phase coil, 60W1 ... W1 phase coil, 60W2 ... W2 phase coil, 61 ... coil End (anti-welding side coil end), 62 ... coil end (welding side coil end), 78 ... bobbin, 130 ... liquid-cooled jacket, 132, 132a, 132b ... stator core, 144, 145 ... bearing, 150 ... refrigerant storage Space, 153, 154, 155 ... Refrigerator passage, 156 ... Magnetic void, 160 ... Auxiliary magnetic pole, 200 ... Welded part, 310 ... Slot liner, 420 ... Slot, 430 ... Teeth, 440 ... Core back, 810 ... Magnet insertion hole , ENG ... engine, TR ... transmission, FW ... front wheel side drive wheel, RW ... rear wheel side drive wheel, INV ... power converter, BAT ... battery, RF ... refrigerant, N1, N2 ... neutral point.

Claims (7)

複数のスロットを備える円筒形の固定子鉄心と、
巻線で構成され、前記スロットに収容された固定子コイルと、
を備え、
前記巻線は、表面に絶縁被膜を備え、長さ方向の全てにおいて、前記長さ方向に垂直な断面での一部分の前記絶縁被膜が、前記一部分の、前記巻線の中心を挟んだ反対部分の前記絶縁被膜よりも厚く、
前記スロットの内部において、異相の前記固定子コイルと隣り合う前記巻線は、異相の前記固定子コイルと隣り合う部分の前記絶縁被膜が、異相の前記固定子コイルと隣り合う前記部分の前記反対部分の前記絶縁被膜よりも厚い、
ことを特徴とする固定子。
Cylindrical stator core with multiple slots and
A stator coil composed of windings and housed in the slot,
Equipped with
The winding has an insulating coating on its surface, and in all of the length directions, a part of the insulating coating in a cross section perpendicular to the length direction is a portion of the opposite portion of the winding with the center of the winding sandwiched. Thicker than the insulating coating
Inside the slot, the winding adjacent to the stator coil of different phase has the insulating coating of the portion adjacent to the stator coil of different phase, and the opposite of the portion of the portion adjacent to the stator coil of different phase. Thicker than the insulating coating on the part,
Stator characterized by that.
前記巻線は、前記スロットの内部において、前記固定子鉄心の径方向に並んで収容されており、
前記スロットの内部において、異相の前記固定子コイルと前記径方向で隣り合う前記巻線は、異相の前記固定子コイルと隣り合う前記部分の前記絶縁被膜が、異相の前記固定子コイルと隣り合う前記部分の、前記径方向の前記反対部分の前記絶縁被膜よりも厚い、
請求項1に記載の固定子。
The windings are housed inside the slot side by side in the radial direction of the stator core.
Inside the slot, the winding adjacent to the stator coil of different phase in the radial direction has the insulating coating of the portion adjacent to the stator coil of different phase adjacent to the stator coil of different phase. Thicker than the insulating coating on the opposite portion of the portion in the radial direction.
The stator according to claim 1.
前記巻線は、前記スロットの内部において、前記固定子鉄心の周方向に並んで収容されており、
前記スロットの内部において、異相の前記固定子コイルと前記周方向で隣り合う前記巻線は、異相の前記固定子コイルと隣り合う前記部分の前記絶縁被膜が、異相の前記固定子コイルと隣り合う前記部分の、前記周方向の前記反対部分の前記絶縁被膜よりも厚い、
請求項1に記載の固定子。
The windings are housed inside the slot side by side in the circumferential direction of the stator core.
Inside the slot, the winding adjacent to the stator coil of different phase in the circumferential direction has the insulating coating of the portion adjacent to the stator coil of different phase adjacent to the stator coil of different phase. Thicker than the insulating coating on the opposite portion of the portion in the circumferential direction.
The stator according to claim 1.
前記巻線は、平角線であり、前記巻線を構成する4つの面のうち、互いに隣接する2つの面での前記絶縁被膜が、前記2つの面が向かい合う2つの面での前記絶縁被膜よりも厚い、
請求項1に記載の固定子。
The winding is a flat wire, and the insulating coating on two surfaces adjacent to each other among the four surfaces constituting the winding is from the insulating coating on two surfaces facing each other. Also thick,
The stator according to claim 1.
前記巻線は、平角線である、
請求項1からのいずれか1項に記載の固定子。
The winding is a flat wire,
The stator according to any one of claims 1 to 3 .
前記巻線は、丸線である、
請求項1からのいずれか1項に記載の固定子。
The winding is a round wire,
The stator according to any one of claims 1 to 3 .
請求項1からのいずれか1項に記載の固定子と、
前記固定子の内周側に配置され、回転可能に支持された回転子と、
を備える、
ことを特徴とする回転電機。
The stator according to any one of claims 1 to 6 and the stator.
A rotor arranged on the inner peripheral side of the stator and rotatably supported,
To prepare
A rotating electric machine characterized by that.
JP2020516109A 2018-04-27 2019-03-20 Stator and rotary machine Active JP7030961B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018087116 2018-04-27
JP2018087116 2018-04-27
PCT/JP2019/011654 WO2019208032A1 (en) 2018-04-27 2019-03-20 Stator and rotating electric machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019208032A1 JPWO2019208032A1 (en) 2021-02-12
JP7030961B2 true JP7030961B2 (en) 2022-03-07

Family

ID=68294492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020516109A Active JP7030961B2 (en) 2018-04-27 2019-03-20 Stator and rotary machine

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7030961B2 (en)
WO (1) WO2019208032A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018219816A1 (en) * 2018-11-19 2020-05-20 Mahle International Gmbh Electrical machine, in particular for a vehicle
US20210367483A1 (en) * 2020-05-19 2021-11-25 Ge Aviation Systems Llc Method and system for thermally insulating portions of a stator core
JP7513450B2 (en) * 2020-07-20 2024-07-09 日立Astemo株式会社 Rotating electric machine and method for manufacturing the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011086648A1 (en) 2010-01-14 2011-07-21 三菱電機株式会社 Rotating electrical machine and method for manufacturing same
JP2014161212A (en) 2013-01-22 2014-09-04 Toyota Motor Corp Stator and manufacturing method for stator
JP2016201930A (en) 2015-04-13 2016-12-01 株式会社日立製作所 Coil for high voltage apparatus, and rotary electric machine and high voltage apparatus using the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011086648A1 (en) 2010-01-14 2011-07-21 三菱電機株式会社 Rotating electrical machine and method for manufacturing same
JP2014161212A (en) 2013-01-22 2014-09-04 Toyota Motor Corp Stator and manufacturing method for stator
JP2016201930A (en) 2015-04-13 2016-12-01 株式会社日立製作所 Coil for high voltage apparatus, and rotary electric machine and high voltage apparatus using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2019208032A1 (en) 2021-02-12
WO2019208032A1 (en) 2019-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6402257B2 (en) Stator coil, stator provided with the same, and rotating electric machine provided with the same
JP2019024296A (en) Rotary electric machine
JP4389918B2 (en) Rotating electric machine and AC generator
JP6793257B2 (en) Stator of rotary electric machine and rotary electric machine
JP6777760B2 (en) Stator for rotary electric machine and rotary electric machine
JP2018534901A (en) Rotating electric machine
JP2014050207A (en) Dynamo-electric machine and manufacturing method therefor
JPWO2016035533A1 (en) Rotating electric machine stator and rotating electric machine equipped with the same
CN110771012B (en) Stator of rotating electrical machine and rotating electrical machine
JP7030961B2 (en) Stator and rotary machine
US20180248453A1 (en) Rotor, Rotating Electric Machine Including Said Rotor, and Method of Manufacturing Said Rotor
CN110800193B (en) Stator of rotating electric machine, rotating electric machine, and manufacturing method of stator of rotating electric machine
JP4649973B2 (en) Coil connection structure of axial gap type rotating electrical machine
JP2008312324A (en) Stator cooling structure
JP7102523B2 (en) Manufacturing method of stator of rotary electric machine, rotary electric machine, and stator of rotary electric machine
JP6078305B2 (en) Rotating electric machine stator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200831

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210803

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210901

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220215

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220222

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7030961

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250