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公開番号2025089650
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-16
出願番号2023204399
出願日2023-12-04
発明の名称固定子および回転電機
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX,弁理士法人サクラ国際特許事務所
主分類H02K 3/18 20060101AFI20250609BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】平角線の相導体を用いた固定子巻線のコイルエンドの軸方向長さを短縮する。
【解決手段】実施形態によれば、固定子は、内周面に複数の固定子スロットが形成された固定子鉄心と、平角導体を用いて互いに異なる2つの固定子スロットにそれぞれ収容される直線部131x、131yと固定子鉄心の第1の軸方向端部の外側においてこれらを接続する接続部132とをそれぞれが有する複数のコイルセグメント130、ならびに、固定子鉄心の第2の軸方向端部の外側において、複数のコイルセグメント130を直列に接続する複数の渡り部とを相ごとに具備する固定子巻線を備える。第1の軸方向端部の外側において2つの接続部132同士を交差可能とするように、交差部分において、少なくとも一方の接続部の平角導体は、直線部131x、131yにおける平角導体より小さい厚みを有する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
回転電機において、軸方向に延びて回転中心軸の周りに回転する回転子の径方向外側にギャップを介して配され、内周面に周方向に間隔を置いて複数の固定子スロットが形成された固定子鉄心と、
平角導体を用いて、互いに異なる２つの前記固定子スロットにそれぞれ収容される直線部と前記固定子鉄心の第１の軸方向端部の外側において２つの前記直線部を接続する接続部とをそれぞれが有する複数のコイルセグメント、ならびに、前記固定子鉄心の第２の軸方向端部の外側において、複数の前記コイルセグメントを直列に接続する複数の渡り部とを相ごとに具備する固定子巻線と、
を備え、
前記第１の軸方向端部の外側において２つの前記接続部同士を交差可能とするように、第１の交差部分において、少なくとも一方の前記接続部の前記平角導体は、前記直線部における前記平角導体より小さい厚みを有する、
ことを特徴とする固定子。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記第１の交差部分においては、交差する両方の前記接続部の前記平角導体は、前記直線部における前記平角導体の２分の１の厚みを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の固定子。
【請求項３】
前記第２の軸方向端部の外側において２つの前記渡り部同士を交差可能とするように、第２の交差部分において、少なくとも一方の前記渡り部の前記平角導体は、前記直線部における前記平角導体より小さい厚みを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の固定子。
【請求項４】
前記第２の交差部分においては、交差する両方の前記渡り部の前記平角導体は、前記直線部における前記平角導体の２分の１の厚みを有する、
ことを特徴とする請求項３に記載の固定子。
【請求項５】
前記固定子巻線は、短節巻の部分を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の固定子。
【請求項６】
回転子と、
前記回転子の径方向外側に配された請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の固定子と、
を備えることを特徴とする回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、固定子および回転電機に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ＥＶ（電気自動車）、ＰＥＶ（プラグイン電気自動車）などに用いられる電動機および発電機では、固定子巻線に大電流を流すことから、固定子巻線の導体として、断面積の大きな平角線が用いられる。そこで、平角線を含む結線ユニットが大型化し、電動機の周辺部品との干渉を招くことから、結線ユニットを電動機の近傍にコンパクトに収める技術が望まれている。
【０００３】
このような状況に鑑み、従来の回転電機では、平角線を、固定子巻線のコイルエンドの軸方向外方に軸方向に複数層に配置して結線ユニットのコンパクト化を図る方法が知られている。
【０００４】
図８は、固定子の固定子巻線の端部の従来例を示す展開図である。図８は、固定子の一方のコイルエンド部の一部の角度領域におけるｕ相、ｖ相およびｗ相のそれぞれのコイルセグメントを示している。
【０００５】
ここで、コイルセグメントは、２つの固定子スロットに収納される直線部と、２つの直線部を接続する接続部からなる。図８では、一方の直線部が固定子スロット内の第１層に収納され、これに接続する他方の直線部が固定子スロット内の第２層に収納されている場合を示している。すなわち、コイルセグメントの直線部は、第１層と第２層に収納されている。図８に示すように、第１層に収納された直線部の外側の接続部は、互いに並列に配されている。第２層に収納された直線部の外側の接続部についても同様に、互いに並列に配されている。全部で６層の場合、さらに第３層と第４層との間、さらに第５層と第６層との間でも同様である。
【０００６】
図９は、固定子巻線の従来の接続状態例を示す結線図である。図９の横方向は固定子スロットに一貫番号を付したときのスロット番号を、また、縦方向は、固定子スロットにおいての径方向の積層の順番を示している。それぞれのマス目に記載された４９ｕなどの符号は、コイルセグメントの連続する番号を付した直線部の番号を示す。破線部分は、２つの直線部同士を固定子鉄心の一方の軸方向端部の外側においてコイルセグメントを形成する接続部を示す。また、実線部分は、固定子鉄心の他方の軸方向端部の外側においてコイルセグメント同士を接続する渡り部を示す。
【０００７】
図９では、固定子巻線のうちｕ相分を示している。ｖ相は、図９においてｕ相からスロット番号を４つずつ図の右側にずらしたものであり、ｗ相は、図９においてｕ相からスロット番号を８つずつ図の右側にずらしたものである。
【０００８】
この３相の固定子巻線が、固定子鉄心の両側の軸方向端部の外側において互いに干渉しないように設置するために、従来は、以下のように配列されている。
【０００９】
（１）実線部分では、たとえば第１層のスロット番号が大きい方と第２層のスロット番号が小さい方とを結んでおり、互いに平行な結線である。第３層／第４層間、第５層／第６層間も同様である。すなわち、コイルセグメント間の渡り部は、異なる固定子スロットの奇数層と偶数層とを、互いに平行となるように結んでいる。
【００１０】
（２）破線部分では、たとえば第２層のスロット番号が小さい方と第１層のスロット番号が大きい方とを結んでおり、互いに平行な結線である。第３層／第４層間、第５層／第６層間も同様である。すなわち、コイルセグメントの接続部は、異なる固定子スロットの奇数層と偶数層とを、互いに平行となるように結んでいる。
（【００１１】以降は省略されています）

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