[發明專利]波形繞組線圈單元、定子及線圈插入方法

有效

• 申請號: 202010069111.3
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111541329B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 岡啟一郎;井手崇博
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社
• 主分類號: H02K3/12
• 分類號: H02K3/12;H02K3/28;H02K15/06
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊文娟;臧建明

本發明提供一種波形繞組線圈單元、定子及線圈插入方法，能夠減少波動，并且使層線圈間的轉彎部群彼此不產生干擾。多個層線圈(T1)～層線圈(T8)在徑向上被分成至少兩個群組(Ta)、(Tb)，構成相鄰的兩個群組(Ta)、(Tb)之中的一個群組的層線圈的相位相對于構成另一個群組的層線圈的相位，在沿圓周方向的第一方向上偏離一個狹縫份，并且構成一個群組，并與另一個群組在徑向上相鄰的層線圈的多個波形繞組線圈(3)之中的配置在第一方向上的最端部的一個波形繞組線圈(302)相對于同一層線圈的其它波形繞組線圈(302)，沿定子芯(10)的圓周方向的環繞方向為相反方向。

技術領域

本發明涉及一種波形繞組線圈單元(wave winding coil unit)、定子(stator)及線圈插入方法。

背景技術

以往，作為電動機或發電機等旋轉電機的定子中所使用的線圈，已經知道波形繞組線圈。波形繞組線圈包括：筆直(straight)部，以固定間隔多個并列地收容于定子芯的狹縫(slot)內；以及多個轉彎(turn)部，將相鄰的筆直部的一端部彼此及另一端部彼此呈U字狀交替地連結；并且整體形成為波型形狀。

作為定子芯的波形繞組線圈的配置模式，已經知道重疊線圈型，即，將相鄰的筆直部，配置在沿定子芯的徑向的狹縫內的相同位置(相同深度)。在重疊線圈型中，進行彎道變換(turn lane change)，即，每當波形繞組線圈繞定子芯一周時，就轉移至定子芯的徑向上的鄰接的層，同樣地將筆直部收容于狹縫內，借此配置下一個一周份的波形繞組線圈。

繞定子芯一周的一層波形繞組線圈(層線圈)通常包括與U相、V相、W相相對應的根數的波形繞組線圈。為了獲得更大的扭矩(torque)，還知道一種層線圈，包括各相包含各兩根的共六根波形繞組線圈。在包括六根波形繞組線圈的層線圈中，將各波形繞組線圈的筆直部以依次收容于相鄰的狹縫的方式，以均等間隔排列于定子芯的圓周方向上。因此，層線圈包括轉彎部群，所述轉彎部群包含六根份的轉彎部匯集。

層線圈的轉彎部群沿定子芯的圓周方向，交替地配置在定子芯的軸方向上的一個外側及另一個外側。這時，在定子芯的徑向上相鄰的層線圈彼此配置成使轉彎部群的相位偏離六個狹縫份，在一個層線圈的圓周方向上相鄰的兩個轉彎部群之間，另一個層線圈的一個轉彎部群不相互干擾地整齊地收納著。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2010-98830號公報

發明內容

[發明所要解決的問題]

此外，在旋轉電機中，因為相間的扭矩變動而在轉子(rotor)的旋轉時產生脈動的現象(波動(ripple))成為問題。例如，如圖21A所示，當U相(U1、U2)、V相(V1、V2)、W相(W1、W2)的層線圈使相位相一致而配置在定子芯的徑向(圖示上下方向)上時，扭矩會在相間急劇變化。因此，波動顯著出現，特別是當旋轉電機是混合動力車(hybrid vehicle)或電動汽車等的車輛行駛用馬達時，有可能對車輛的乘坐舒適性造成影響。因此，已知如圖21B所示，通過在定子芯的徑向上使相鄰的層線圈間的相位偏離一個狹縫份，來使相間的扭矩變動平穩，降低波動。

但是，在包含重疊線圈型的波形繞組線圈單元的情況下，存在如下的問題，即，如果使層線圈的相位偏離，則層線圈間的轉彎部群彼此會產生干擾，所述重疊線圈型將波形繞組線圈的相鄰的筆直部，配置在沿定子芯的徑向的狹縫內的相同位置(相同深度)。所述問題的原因在于，層線圈間的轉彎部群彼此通過將各波形繞組線圈的筆直部以固定間隔收容于狹縫內，而整齊地收納著，所以如果使層線圈的相位偏離一個狹縫份，則偏離的層線圈的轉彎部群也會偏離一個狹縫份，其結果導致轉彎部群中的一根轉彎部在層線圈間重合。如果層線圈間的轉彎部群彼此產生干擾，就無法將同一層線圈的筆直部，配置在狹縫內的同一位置(同一深度)。