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公開番号2025121719
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-20
出願番号2024017365
出願日2024-02-07
発明の名称回転電機
出願人株式会社SOKEN,トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類H02K 3/12 20060101AFI20250813BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】LC共振現象の一次共振ピークと二次共振ピークを同時に下げることができるようにすること。
【解決手段】回転子と、固定子鉄心、複数のスロット、および、固定子巻線を有する、固定子とを備え、固定子鉄心は、同一相の相巻線が収容される同相スロットを、磁極ごとに周方向に連続して2n個ずつ有し、相巻線は、各相端子から中性点までの間を接続する、2m個の並列巻線からなり、相巻線の内、2T本ずつが、同相スロット1つに径方向1列に整列して収容され、並列巻線は、1つの同相スロットから、隣接する他の磁極の同相スロットに配置される際、外径側から2列目～2t-1列目では、径方向に1列移動して配置され、外径側から1列目および2t列目では、径方向に1列移動するか、もしくは、径方向に移動せずに配置され、同相スロット内の巻線本数2Tと、磁極数2Pと、並列巻線の数2mの間に、2T=2k(P/m)の関係を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
周方向に配列された２Ｐ（Ｐは１以上の自然数）個の磁極を有する回転子と、
内側に前記回転子が配置される固定子鉄心、前記固定子鉄心に周方向に配列して設けられた複数のスロット、および、前記スロットに挿入されて前記固定子鉄心に巻装された複数の相巻線よりなる固定子巻線を有する、固定子と
を備えた回転電機であって、
前記固定子鉄心は、同一相の前記相巻線が収容される同相スロットを、前記磁極ごとに周方向に連続して２ｎ（ｎは１以上の自然数）個ずつ有し、
前記相巻線は、各相端子から中性点までの間を接続する、２ｍ（ｍは１以上の自然数）個の並列巻線からなり、
前記相巻線の内、２Ｔ（Ｔは１以上の自然数）本ずつが、前記同相スロット１つに径方向１列に整列して収容され、
前記並列巻線は、１つの前記同相スロットから、隣接する他の前記磁極の前記同相スロットに配置される際、外径側から２列目～２ｔ－１列目では、径方向に１列移動して配置され、外径側から１列目および２ｔ列目では、径方向に１列移動するか、もしくは、径方向に移動せずに配置され、
前記同相スロット内の巻線本数２Ｔと、前記磁極数２Ｐと、前記並列巻線の数２ｍの間に、２Ｔ＝２ｋ（Ｐ／ｍ）（ｋは１以上の自然数）の関係を有する
ことを特徴とする回転電機。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
周方向に配列された２Ｐ（Ｐは１以上の自然数）個の磁極を有する回転子と、
内側に前記回転子が配置される固定子鉄心、前記固定子鉄心に周方向に配列して設けられた複数のスロット、および、前記スロットに挿入されて前記固定子鉄心に巻装された複数の相巻線よりなる固定子巻線を有する、固定子と
を備えた回転電機であって、
前記固定子鉄心は、同一相の前記相巻線が収容される同相スロットを、前記磁極ごとに周方向に連続して２ｎ（ｎは１以上の自然数）個ずつ有し、
前記相巻線は、各相端子から中性点までの間を接続する、２ｍ（ｍは１以上の自然数）個の並列巻線からなり、
前記相巻線の内、２Ｔ（Ｔは１以上の自然数）本ずつが、前記同相スロット１つに径方向１列に整列して収容され、
前記並列巻線は、１つの前記同相スロットから、隣接する他の前記磁極の前記同相スロットに配置される際、外径側から２列目～２ｔ－１列目では、径方向に１列移動して配置され、外径側から１列目および２ｔ列目では、径方向に１列移動するか、もしくは、径方向に移動せずに配置され、
前記同相スロット内の巻線本数２Ｔと、前記磁極数２Ｐと、前記並列巻線の数２ｍとの間に、２Ｔ≠２ｋ（Ｐ／ｍ）（ｋは１以上の自然数）の関係を有し、且つ、前記相巻線における異なる前記並列巻線の間で、前記相端子の位置と前記中性点の位置とが、周方向に、前記磁極数２Ｐと同数のスロット数－ｎ以上離れている
ことを特徴とする回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、波巻構造の回転電機において、各相巻線の一端から他端までを２n個（４個）に分割し、一端側から第一部分巻線ａ、第二部分巻線ｂ、第三部分巻線ｃ、第四部分巻線ｄとした際に、第一部分巻線ａと第四部分巻線ｄとを異なる同相スロットに収容する技術が開示されている。
【０００３】
この技術によれば、第一部分巻線ａと第四部分巻線ｄとの間に作用する相互インダクタンスが小さくなり、共振現象で生じるサージ電圧が低減されるため、絶縁性能を向上できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－０８１３５６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術は、２倍共振を低減できたとしても、相互インダクタンスの符号が逆転する３倍共振は増加する傾向にある。また、特許文献１に開示されている技術は、巻線同士を接続するコイルエンドにおいて発生する相互インダクタンスが考慮されてなく、コイルエンドにおける相互インダクタンスを小さくすることができない。したがって、特許文献１に開示されている技術は、２倍共振と３倍共振を同時に低減することができず、ＬＣ共振現象の一次共振ピークと二次共振ピークを同時に下げることができない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、一実施形態に係る回転電機は、周方向に配列された２Ｐ（Ｐは１以上の自然数）個の磁極を有する回転子と、内側に回転子が配置される固定子鉄心、固定子鉄心に周方向に配列して設けられた複数のスロット、および、スロットに挿入されて固定子鉄心に巻装された複数の相巻線よりなる固定子巻線を有する、固定子とを備えた回転電機であって、固定子鉄心は、同一相の相巻線が収容される同相スロットを、磁極ごとに周方向に連続して２ｎ（ｎは１以上の自然数）個ずつ有し、相巻線は、各相端子から中性点までの間を接続する、２ｍ（ｍは１以上の自然数）個の並列巻線からなり、相巻線の内、２Ｔ（Ｔは１以上の自然数）本ずつが、同相スロット１つに径方向１列に整列して収容され、並列巻線は、１つの同相スロットから、隣接する他の磁極の同相スロットに配置される際、外径側から２列目～２ｔ－１列目では、径方向に１列移動して配置され、外径側から１列目および２ｔ列目では、径方向に１列移動するか、もしくは、径方向に移動せずに配置され、同相スロット内の巻線本数２Ｔと、磁極数２Ｐと、並列巻線の数２ｍの間に、２Ｔ＝２ｋ（Ｐ／ｍ）（ｋは１以上の自然数）の関係を有する。
【発明の効果】
【０００７】
一実施形態に係る回転電機によれば、ＬＣ共振現象の一次共振ピークと二次共振ピークを同時に下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一実施形態に係る回転電機の構成を示す図
一実施形態に係る回転電機が備える固定子の構成を示す図
一実施形態に係る回転電機が備える固定子巻線の構成を示す図
一実施形態に係る回転電機が備える固定子における複数の部分巻線の配置および接続状態を示す図
従来の回転電機が備える固定子における複数の部分巻線の配置および接続状態を示す図
図５に示す部分巻線の一部を抜粋して示す図
従来の回転電機が備える固定子巻線における部分巻線同士の並走距離を示す図
一実施形態に係る回転電機が備える固定子巻線における部分巻線同士の並走距離を示す図
一実施形態に係る回転電機において生じるサージ電圧の従来の回転電機との比較例を示す図
星形結線を有し、且つ、インバータ駆動される、回転電機の簡略化した等価回路を示す図
図１０に示す回転電機において生じる２倍共振を示す図
図１０に示す回転電機において生じる３倍共振を示す図
第１変形例に係る回転電機が備える固定子巻線の構成を示す図
第１変形例に係る回転電機が備える固定子における複数の部分巻線の配置および接続状態の第１変形例を示す図
第２変形例に係る回転電機が備える固定子における複数の部分巻線の配置および接続状態の第２変形例を示す図
第４変形例に係る回転電機が備える固定子における複数の部分巻線の配置および接続状態の第４変形例を示す図
第４変形例に係る回転電機が備える固定子巻線における部分巻線同士の並走距離を示す図
第４変形例に係る回転電機において生じるサージ電圧の従来の回転電機との比較例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
【００１０】
（回転電機１００の構成）
図１は、一実施形態に係る回転電機１００の構成を示す図である。図１に示す回転電機１００は、例えば、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車、電気自動車等の電動車両の駆動用に用いられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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