DE102006011662A1

DE102006011662A1 - Dynamoelektrischer Stator

Info

Publication number: DE102006011662A1
Application number: DE102006011662A
Authority: DE
Inventors: Shoichiro Nishitani; Wakaki Miyaji
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2007-03-22
Also published as: US20070057590A1; JP4476199B2; US7466048B2; FR2890799A1; JP2007082287A; FR2890799B1

Abstract

Erste und zweite Leitungsabschnitte einer a-Phasenwicklung, einer b-Phasenwicklung und einer c-Phasenwicklung sind jeweils von einem hinteren Ende einer Spulenendgruppe herausgeführt und anschließend entlang eines Scheitelabschnitts des hinteren Endes der Spulenendgruppe umlaufend herumgeführt, um von dem Scheitelabschnitt getrennt zu sein. Zusätzlich sind die ersten Leitungsabschnitte und die zweiten Leitungsabschnitte axial gebogen, um sich nahe zu berühren, und sind miteinander verbunden. Die ersten Leitungsabschnitte werden mittels Bändern in einer Umgebung des Biegeabschnitts, der sich zu dem verbundenen Abschnitt des ersten Leitungsabschnitts erstreckt, befestigt, und die zweiten Leitungsabschnitte werden mittels Bändern in einer Umgebung eines Abschnitts befestigt, an dem der erste Leitungsabschnitt von dem hinteren Ende der Spulenendgruppe herausgeführt ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDNUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen dynamoelektrischen Stator für einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator usw. und bezieht sich insbesondere auf eine Befestigungskonstruktion für einen Leitungsabschnitt, der aus einer ersten Spulenendgruppe einer Statorwicklung herausgeführt ist.

In herkömmlichen dynamoelektrischen Statoren bilden Leitungsabschnitte einen Abschnitt einer Vielzahl von Phasenwicklungen, die umlaufend entlang der Oberfläche einer Spulenendgruppe verlaufen und mittels eines Klebemittels an der Spulenendgruppe befestigt sind (vgl. beispielsweise Patent-Literatur 1). Zusätzlich, um die Bindefestigkeit zwischen den Leitungsabschnitten und der Spulenendgruppe zu erhöhen, können begrenzende Vertiefungs-Abschnitte, die mit einer Form eines Leitungsabschnitts korrespondieren, an Scheitelabschnitten der Spulenendgruppe angeordnet sein, wobei die Leitungsabschnitte innerhalb der begrenzenden Vertiefungs-Abschnitte angeordnet und unter Verwendung eines Klebemittels befestigt sind (vgl. beispielsweise Patent-Literatur 2).

Patent-Literatur 1: Japanisches Patent mit der Offenlegungs-Nr. 2001-103697 (Gazette).
Patent-Literatur 2: Japanisches Patent mit der Offenlegungs-Nr. 2004-23916 (Gazette).

Bei den in der Patent-Literatur 1 beschriebenen, herkömmlichen dynamoelektrischen Statoren ist es, da die Bindefestigkeit zwischen den Leitungsabschnitten und der Spulenendgruppe beeinflusst wird durch die Gestaltung der Leitungsabschnitte relativ zu der Spulenendgruppe, schwierig, eine beständige Bindefestigkeit zwischen den beiden zu erzielen. Daher besteht ein Risiko, dass die Leitungsabschnitte aufgrund der Vibrationen von einem Motor – wenn ein Fahrzeug, an das eine dynamoelektrischen Maschine angebracht ist, angetrieben wird – von der Spulenendgruppe entfernt werden können. Folglich, da Leitungsabschnitte, die von der Spulenendgruppe entfernt wurden, erschüttert werden und umherwandern, können Drahtbrüche in den Leitungsabschnitten verursacht werden, zudem reiben sie gegen die Spulenendgruppe, wodurch eine Beschädigung der Spulenendgruppe verursacht wird, so dass ein Problem darin besteht, dass die Zuverlässigkeit der dynamoelektrischen Maschine reduziert wird.

Bei den in der Patent-Literatur 2 beschriebenen, herkömmlichen dynamoelektrischen Statoren besteht ein Problem darin, dass die Bildung des Spulenendes mühselig und teuer ist, da es notwendig ist, die begrenzenden Vertiefungs-Abschnitte so anzuordnen, dass sie mit jedem der Leitungsabschnitte korrespondieren, was die Konfiguration des Spulenendes kompliziert gestaltet. Da die Leitungsabschnitte innerhalb der begrenzenden Vertiefungs-Abschnitten eingebracht sind und zusätzlich in dem Klebemittel eingebettet sind, sind die Bereiche der Leitungsabschnitte und der Spulenendgruppe, die kühlenden Luftströmen ausgesetzt werden, reduziert, und daher besteht, dass Risiko, dass dies ungünstige thermische Effekte zur Folge haben kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, die obigen Probleme zu lösen, und ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, einen dynamoelektrischen Stator bereitzustellen, der eine Erhöhung des Vibrationswiderstands der Leitungsabschnitte ermöglicht und eine Verkleinerung der Bereiche der Leitungsabschnitte und der Spulenendgruppe, die kühlenden Luftströmen ausgesetzt werden, verhindert, ohne das Arbeitsaufkommen oder die Kosten zu erhöhen.

Zur Realisierung des obigen Gegenstands, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein dynamoelektrischer Stator bereitgestellt, umfassend:
einen zylindrischen Statorkern, in dem eine große Anzahl von Vertiefungen mit einer vorbestimmten Umfangsteilung angeordnet sind, die an einer inneren Umfangs-Seite geöffnet sind; und eine Statorwicklung, die eine Vielzahl von Phasenwicklungen aufweist, die in den Vertiefungen eingebracht sind, wobei die Vielzahl der Phasenwicklungen erste und zweite Spulenendgruppen an ersten und zweiten axialen Endabschnitten des Statorkerns bilden. Phasenwicklungs-Leitungsabschnitte sind jeweils von der ersten Spulenendgruppe herausgeführt, um so einen herausgeführten Abschnitt zu bilden, nachfolgend entlang eines Scheitelabschnitts der ersten Spulenendgruppe umlaufend herum geführt, um von dem Scheitelabschnitt getrennt zu sein, und mit einem jeweiligen verbundenen Phasenwicklungs-Leitungsabschnitt verbunden, um die Statorwicklung zu bilden. Mindestens einer der Phasenwicklungs-Leitungsabschnitte bildet einen befestigten Leitungsabschnitt, der an einem nicht verbundenen Phasenwicklungs-Leitungsabschnitt durch Befestigung unter Verwendung eines Befestigungselements befestigt ist, der parallel umlaufend entlang des Scheitelabschnitts der ersten Spulenendgruppe verläuft.

Da die nicht verbundenen Phasenwicklungs-Leitungsabschnitte miteinander unter Verwendung des Befestigungselements befestigt sind, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung nicht notwendig, begrenzende Vertiefungs-Abschnitte auszubilden, um die Position der Leitungsabschnitte an dem ersten Spulenende zu begrenzen, wodurch der Vibrationswiderstand der Leitungsabschnitte verbessert wird, ohne das Arbeitsaufkommen oder die Kosten zu erhöhen.

Da die Leitungsabschnitte entlang eines Scheitelabschnitts der Spulenendgruppe umlaufend herum geführt sind, um von dem Scheitelabschnitt getrennt zu sein, wird ein Zwischenraum zwischen den Leitungsabschnitten und der ersten Spulenendgruppe gewährleistet. Folglich wird eine Verkleinerung der Bereiche der Leitungsabschnitte und der Spulenendgruppe, die kühlenden Luftströmen ausgesetzt werden, verhindert, wodurch überhöhte Statorwicklungs-Temperaturerhöhungen verhindert werden.

Zusätzlich, da die Leitungsabschnitte entlang des Scheitelabschnitts der ersten Spulenendgruppe herum geführt sind, können die Leitungsabschnitte ohne Erhöhung der radialen Abmessungen des Stators angeordnet werden, die eine maßgebliche, die Gehäusegröße dynamoelektrischer Maschinen erhöhende Größe darstellt.

KURZE BESCHEIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Längs-Schnittansicht, die eine dynamoelektrische Maschine zeigt, an die ein Stator gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht ist;
2 ist eine Hinteransicht des hinteren Endes eines Statorkerns, welche eine Ausbildung einer Statorwicklung in dem Stator gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
3 ist ein Schaltdiagramm der dynamoelektrischen Maschine, an die der Stator gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht ist;
4 ist eine Seitenansicht, welche einen Teil des Stators gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
5 ist eine Ansicht des hinteren Endes eines Teils des Stators gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Längs-Schnittansicht, die eine dynamoelektrische Maschine zeigt, an die ein Stator gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht ist, 2 ist eine Hinteransicht des hinteren Endes eines Statorkerns, welche eine Ausbildung einer Statorwicklung in dem Stator gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert, 3 ist ein Schaltdiagramm der dynamoelektrischen Maschine, an die der Stator gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht ist, 4 ist eine Seitenansicht, welche einen Teil des Stators gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 5 ist eine Ansicht des hinteren Endes eines Teils des Stators gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 1 umfasst eine dynamoelektrische Maschine: ein Gehäuse 3, das sich aus einem Vorderträger 1 und einem Hinterträger 2 zusammensetzt, die aus Aluminium hergestellt und die im allgemeinen jeweils Wannen förmig ausgebildet sind; eine Welle 4, die drehbar in dem Gehäuse 3 gelagert ist; eine Riemenscheibe 5, die an einem Endabschnitt der Welle 4 befestigt ist, der an einem vorderen Ende des Gehäuses 3 nach außen ragt; einen Rotor 6, der an der Welle 4 befestigt ist und innerhalb des Gehäuses 3 untergebracht ist; Lüfter 7, die an ersten und zweiten axialen End-Oberflächen des Rotors 6 befestigt sind; einen Stator 8, der an einer inneren Wandoberfläche des Gehäuses 3 befestigt ist, um einen äußeren Umfang des Rotors 6 zu umgeben; Schleifringe 9, die an einem hinteren Ende der Welle 4 befestigt sind, um dem Rotor 6 elektrischen Strom zuzuführen; ein Paar von Bürsten 10, die innerhalb des Gehäuse 3 angeordnet sind, um auf den Schleifringen 9 zu gleiten; einen Bürstenhalter 11, um die Bürsten 10 fest anzubringen; Gleichrichter 12, die elektrisch mit dem Stator verbunden sind, um in dem Stator 8 erzeugten Wechselstrom in einen Gleichstrom umzuwandeln; einen Kühlkörper 13, der an dem Bürstenhalter 11 angebracht ist und eine Steuer/Regel-Vorrichtung 14, die mit dem Kühlkörper 13 verbunden ist, wobei die Steuer/Regel-Vorrichtung 14 dafür vorgesehen ist, die Größe der in dem Stator 8 erzeugten Wechselspannung einzustellen.
Der Rotor 6 umfasst: eine Feldwicklung 17 zur Erzeugung eines magnetischen Flusses bei Durchströmung mit elektrischem Strom; und ein Paar von angeordneten Polkernen, umfassend einen ersten und einen zweiten Polkernen 18, 19, um die Feldwicklung 17 zu umfassen, wobei durch den magnetischen Fluss von der Feldwicklung 17 in dem ersten und zweiten Polkern 18, 19 magnetische Pole ausgebildet werden. Der erste und zweite Polkern 18, 19 sind aus Eisen hergestellt und weisen acht erste und acht zweite, Klauen förmige magnetische Pole 20 bzw. 21 auf, wobei jeder der Klauen förmigen magnetischen Pole 20 und 21, die im allgemeinen eine trapezförmige, radiale äußerste Oberflächenform aufweisen, an einem äußeren peripheren Eckenabschnitt mit einem einheitlichen Winkelabstand in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, um axial herauszuragen, und, wobei der erste und der zweite Polkern 18, 19 an der Welle 4 befestigt sind und sich gegenüberliegen, derart, dass der erste und zweite Klauen förmige magnetische Pol 20, 21 ineinander greifen.
Der Stator 8 ist gebildet aus: einem zylindrischen Statorkern 15, der aus einem mehrschichtigen Körper aus magnetischen Stahlblechen gebildet ist; und einer Statorwicklung 16, die in dem Statorkern 15 eingebracht ist. Neunundsechzig Vertiefungen 15a (lediglich eine beispielhafte Anzahl), die radial nach innen geöffnet sind, sind in dem Statorkern 15 mit einem einheitlichen Umfangs-Winkelabstand angeordnet, wie in 2 dargestellt. In anderen Worten: die Vertiefungen 15a sind mit einem Verhältnis von zwei Vertiefungen pro Phase pro Pol ausgebildet. Ein Isolator (nicht dargestellt) ist in jeder der Vertiefungen 15a angebracht, um eine elektrische Isolation zwischen dem Statorkern 15 und der Statorwicklung 16 sicherzustellen.
Nachfolgend wird die Konstruktion der Statorwicklung 16 erläutert.
Zunächst wird die Konstruktion einer ersten einzelnen Phasenwicklung, welche die Statorwicklung 16 bildet, unter Bezugnahme auf die 2 erläutert. Vorliegend werden die radialen inneren Einbring-Positionen der Leitungsdrähte 30 innerhalb der Vertiefungen 15a im Hinblick auf eine vereinfachte Darstellung mit Adresse 1, Adresse 2, Adresse 3, Adresse 4, Adresse 5 bzw. Adresse 6 gekennzeichnet. Ferner kennzeichnen in 2 durchgehende Linien Verbindungen an einem hinteren Ende des Statorkerns 15, gestrichelte Linien kennzeichnen Verbindungen an einem vorderen Ende des Statorkerns 15, schwarze Kreise kennzeichnen verbundene Abschnitte, und 1, 7, 13 usw. bis 91 stellen Vertiefungs-Nummern dar.
Eine a-Phasenwicklung 16 ist gebildet aus einem ersten bis sechsten Wicklungs-Unterabschnitt 31 bis 36, die jeweils von einem Leitungsdraht 30 gebildet sind, der als ein Draht wirkt, der aus einem zusammenhängenden Kupferdraht besteht, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist und mit einem Isolator beschichtet ist.
Die Leitungsdrähte 30 sind gebildet aus: geradlinigen, in die Vertiefungen eingebrachten Abschnitten 30a, die mit einem Abstand von sechs Vertiefungen angeordnet sind, und Umkehrabschnitten 30b, die abwechselnd Endabschnitte von benachbarten, in die Vertiefungen eingebrachten Abschnitten 30a an dem vorderen Ende und an dem hinteren Ende miteinander verbindet. Die Leitungsdrähte 30 sind in dem Statorkern 15 als Wellenwicklungen eingebracht, derart, dass die in die Vertiefungen eingebrachten Abschnitte 30a in jeder sechsten Vertiefung 15a eingebracht sind.
Der erste Wicklungs-Unterabschnitt 31 ist gebildet durch Wellenwicklung eines Leitungsdrahtes 30, um abwechselnd die Adresse 2 und Adresse 1 in jeder sechsten Vertiefung 15a mit den Vertiefungsnummern 1 bis 91 zu besetzen. Der zweite Wicklungs-Unterabschnitt 32 ist gebildet durch Wellenwicklung eines Leitungsdrahtes 30, um abwechselnd die Adresse 1 und Adresse 2 in jeder sechsten Vertiefung 15a mit den Vertiefungsnummern 1 bis 91 zu besetzen. Der dritte Wicklungs-Unterabschnitt 33 ist gebildet durch Wellenwicklung eines Leitungsdrahtes 30, um abwechselnd die Adresse 4 und Adresse 3 in jeder sechsten Vertiefung 15a mit den Vertiefungsnummern 1 bis 91 zu besetzen. Der vierte Wicklungs-Unterabschnitt 34 ist gebildet durch Wellenwicklung eines Leitungsdrahtes 30, um abwechselnd die Adresse 3 und Adresse 4 in jeder sechsten Vertiefung 15a mit den Vertiefungsnummern 1 bis 91 zu besetzen. Der fünfte Wicklungs-Unterabschnitt 35 ist gebildet durch Wellenwicklung eines Leitungsdrahtes 30, um abwechselnd die Adresse 6 und 5 in jeder sechsten Vertiefung 15a mit den Vertiefungsnummern 1 bis 91 zu besetzen. Der sechste Wicklungs-Unterabschnitt 36 ist gebildet durch Wellenwicklung eines Leitungsdrahtes 30, um abwechselnd die Adresse 5 und Adresse 6 in jeder sechsten Vertiefung 15a mit den Vertiefungsnummern 1 bis 91 zu besetzen. In jeder der Vertiefungen 15a sind sechs in die Vertiefungen eingebrachte Abschnitte 30a der Leitungsdrähte 30 angeordnet, um sich in einer radialen Säule aufzustellen, wobei die Längsachsen ihrer rechteckigen Querschnitte radial ausgerichtet sind, um von einem Isolator umgeben zu sein.
An dem hinteren Ende des Statorkerns 15 sind ein erster Endabschnitt 31a des ersten Wicklungs-Unterabschnitts 31, der von der Vertiefungsnummer 91 der Vertiefungen 15a nach außen ragt, und ein zweiter Endabschnitt 33b des dritten Wicklungs-Unterabschnitts 33, der von der Vertiefungsnummer 1 der Vertiefungen 15a nach außen ragt, unter Verwendung einer Wolfram-Inertgas-Schweißung (WIG-Schweißung) verbunden, ein erster Endabschnitt 33a des dritten Wicklungs-Unterabschnitts 33, der von der Vertiefungsnummer 91 der Vertiefungen 15a nach außen ragt, und ein zweiter Endabschnitt 35b des fünften Wicklungs-Unterabschnitts 35, der von der Vertiefungsnummer 1 der Vertiefungen 15a nach außen ragt, sind unter Verwendung einer WIG-Schweißung verbunden, und ein erster Endabschnitt 35a des fünften Wicklungs-Unterabschnitts 35, der von der Vertiefungsnummer 91 der Vertiefungen 15a nach außen ragt, und ein zweiter Endabschnitt 31b des ersten Wicklungs-Unterabschnitts 31, der von der Vertiefungsnummer 1 der Vertiefungen 15a nach außen ragt, sind unter Verwendung einer WIG-Schweißung verbunden. Folglich sind der erste Wicklungs-Unterabschnitt 31, der dritte Wicklungs-Unterabschnitt 33 und der fünfte Wicklungs-Unterabschnitt 35 in Reihe verbunden um eine dreifache Wellenwicklung zu bilden.
An dem vorderen Ende des Statorkerns 15 sind ein erster Endabschnitt 34a des vierten Wicklungs-Unterabschnitts 34, der von der Vertiefungsnummer 91 der Vertiefungen 15a nach außen ragt, und ein zweiter Endabschnitt 32b des zweiten Wicklungs-Unterabschnitts 32, der von der Vertiefungsnummer 1 der Vertiefungen 15a nach außen ragt, unter Verwendung einer WIG-Schweißung verbunden, ein erster Endabschnitt 36a des sechsten Wicklungs-Unterabschnitts 36, der von der Vertiefungsnummer 91 der Vertiefungen 15a nach außen ragt, und ein zweiter Endabschnitt 34b des vierten Wicklungs-Unterabschnitts 34, der von der Vertiefungsnummer 1 der Vertiefungen 15a nach außen ragt, sind unter Verwendung einer WIG-Schweißung verbunden, und ein erster Endabschnitt 32a des zweiten Wicklungs-Unterabschnitts 32, der von der Vertiefungsnummer 91 der Vertiefungen 15a nach außen ragt, und ein zweiter Endabschnitt 36b des sechsten Wicklungs-Unterabschnitts 36, der von der Vertiefungsnummer 1 der Vertiefungen 15a. nach außen ragt, sind unter Verwendung einer WIG-Schweißung verbunden. Folglich sind der zweite Wicklungs-Unterabschnitt 32, der vierte Wicklungs- Unterabschnitt 34 und der sechste Wicklungs-Unterabschnitt 36 in Reihe verbunden um eine dreifache Wellenwicklung zu bilden.
Nachfolgend ist ein Abschnitt des Leitungsdrahtes 30 des ersten Wicklungs-Unterabschnitts 31, der an dem hinteren Ende von der Vertiefungsnummer 49 und der Vertiefungsnummer 55 der Vertiefungen 15a nach außen ragt, durchtrennt, und ferner ist ein Abschnitt des Leitungsdrahtes 30 des zweiten Wicklungs-Unterabschnitts 32 der von der Vertiefungsnummer 55 und der Vertiefungsnummer 61 der Vertiefungen 15a nach außen ragt, durchtrennt. Anschließend sind ein erstes durchtrenntes Ende 31c des ersten Wicklungs-Unterabschnitts 31, der von der Adresse 1 der Vertiefungsnummer 55 der Vertiefungen 15a nach außen ragt und ein erstes Schnittende 32c des zweiten Wicklungs-Unterabschnitts 32, der von der Adresse 2 der Vertiefungsnummer 55 der Vertiefungen 15a nach außen ragt miteinander mittels einer WIG-Schweißung verbunden. Daher wird eine sechsfache Wellenwicklung (die a-Phasenwicklung 16a) gebildet, in welcher der erste bis sechste Wicklungs-Unterabschnitt 31 bis 36 in Reihe miteinander verbunden sind. Ein zweites durchtrenntes Ende 31d des ersten Wicklungs-Unterabschnitts 31, der von der Adresse 2 der Vertiefungsnummer 49 der Vertiefungen 15a nach außen ragt und ein zweites Schnittende 32d des zweiten Wicklungs-Unterabschnitts 32, der von Adresse 1 der Vertiefungsnummer 61 der Vertiefungen 15a nach außen ragt, bilden erste und zweite Endabschnitte aus, in anderen Worten: Leitungsabschnitte der a-Phasenwicklung 16a.
Obwohl nicht dargestellt, sind eine d-Phasenwicklung 16d, eine c-Phasenwicklung 16c und eine f-Phasenwicklung 16f, eine b-Phasenwicklung 16b und eine e-Phasenwicklung 16e auf ähnliche Weise gebildet, derart, dass die Vertiefungs-Gruppen, in welche die Leitungsdrahte 30 einer jeden Phasenwicklung eingebracht sind, sukzessive um eine Vertiefung zueinander versetzt sind.
Die a-Phasenwicklung 16a ist in einer ersten Vertiefungsgruppe mit den Vertiefungsnummern 1, 7, usw. bis 91 eingebracht, die d-Phasenwicklung 16d ist in einer zweiten Vertiefungsgruppe mit den Vertiefungsnummern 2, 8, usw. bis 92 eingebracht, die c-Phasenwicklung 16c ist in einer dritten Vertiefungsgruppe mit den Vertiefungsnummern 3, 9, usw. bis 93 eingebracht, die f-Phasenwicklung ist in einer vierten Vertiefungsgruppe mit den Vertiefungsnummern 4, 10, usw. bis 94 eingebracht, die b-Phasenwicklung 16b ist in einer fünften Vertiefungsgruppe mit den Vertiefungsnummern 5, 11, usw. bis 95 eingebracht und die e-Phasenwicklung 16e ist in einer sechsten Vertiefungsgruppe mit den Vertiefungsnummern 6, 12, usw. bis 96 eingebracht.
Nachfolgend sind Endabschnitte der a-Phasenwicklung 16a, der b-Phasenwicklung 16b und c-Phasenwicklung 16c miteinander verbunden (Dreiecksschaltung), um eine erste Dreiphasen-Wechselstrom-Wicklung 16A zu bilden. Endabschnitte der d-Phasenwicklung 16d, der e-Phasenwicklung 16e und der f-Phasenwicklung 16f sind miteinander verbunden (Dreiecksschaltung),um eine zweite Dreiphasen-Wechselstrom-Wicklung 16B zu bilden. Folglich, wie in 3 dargestellt, wird eine Statorwicklung 16 gebildet, die sich aus den beiden Dreiphasen-Wechselstrom-Wicklungen 16A und 16B zusammensetzt. Verbindungsabschnitte unter den Endabschnitten einer jeden der Phasenwicklungen der ersten und zweiten Dreiphasen-Wechselstrom-Wicklungen 16A und 16A sind elektrisch mit Gleichrichtern 12 derart verbunden, dass Wechselspannungen von den beiden Dreiphasen-Wechselstrom-Wicklungen 16A und 16BA jeweils mittels der Gleichrichter 12 in einen direkten Strom umgewandelt werden, der ausgegeben wird.
In einem Endabschnitt eines vorderen Endes eines Stators 8, der auf diese Weise gebildet ist, sind die Umkehrabschnitte 30 derart angeordnet, dass sie sich in drei radialen Reihen mit einem Umfangs-Abstand von einer Vertiefung aufstellen und ein vorderes Ende einer Spulenendgruppe 16'f bilden. Auf ähnliche Weise sind in einem Endabschnitt des hinteren Endes die Umkehrabschnitte 30b derart angeordnet, dass sie sich in drei radialen Reihen mit einem Umfangs-Abstand von einer Vertiefung aufstellen, um ein hinteres Ende einer Spulenendgruppe 16'r zu bilden.
Ein Verfahren, um die Endabschnitte der a-Phasenwicklung 16a, der b-Phasenwicklung 16b und der c-Phasenwicklung 16c miteinander in Form einer Dreiecksschaltung zu verbinden, wird nun unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben.
Zunächst wird ein erster Leitungsabschnitt 16a₁ der a-Phasenwicklung 16a axial von dem hinteren Ende der Spulenendgruppe 16'r nach außen geführt, wird dann in einer ersten Umfangsrichtung gebogen und entlang eines Scheitelabschnitts des hinteren Endes der ersten Spulenendgruppe (16'r) in der ersten Umfangsrichtung herum geführt, um von dem Scheitelabschnitt getrennt zu sein. Ein zweiter Leitungsabschnitt 16b₂ der b-Phasenwicklung 16b wird axial von dem hinteren Ende der Spulenendgruppe 16'r nach außen geführt, wird dann in einer zweiten Umfangsrichtung gebogen und entlang eines Scheitelabschnitts des hinteren Endes der ersten Spulenendgruppe 16'r) in der zweiten Umfangsrichtung herum geführt, um von dem Scheitelabschnitt getrennt zu sein. Anschließend werden Endabschnitte des ersten Leitungsabschnitts 16a₁ der a-Phasenwicklung 16a und des zweiten Leitungsabschnitts 16b₂ der b-Phasenwicklung 16b axial gebogen, um so sich gegenseitig nahe zu berühren und werden mittels einer WIG-Schweißung miteinander verbunden. Ferner bilden der erste Leitungsabschnitt 16a₁ der a-Phasenwicklung 16a und der zweite Leitungsabschnitt 16b₂ der b-Phasenwicklung 16b verbundene Phasenwicklungs-Leitungsabschnitte.
Ein erster Leitungsabschnitt 16b₁ der b-Phasenwicklung 16b wird axial von dem hinteren Ende der Spulenendgruppe 16'r nach außen geführt, wird dann in einer ersten Umfangsrichtung gebogen und entlang eines Scheitelabschnitts des hinteren Endes der Spulenendgruppe 16'r in der ersten Umfangsrichtung herum geführt, um von dem Scheitelabschnitt getrennt zu sein. Ein zweiter Leitungsabschnitt 16c₂ der c-Phasenwicklung 16c wird axial von dem hinteren Ende der Spulenendgruppe 16'r nach außen geführt, wird dann in einer zweiten Umfangsrichtung gebogen und entlang eines Scheitelabschnitts des hinteren Endes der ersten Spulenendgruppe 16'r in der zweiten Umfangsrichtung herum geführt, um von dem Scheitelabschnitt getrennt zu sein. Anschließend werden Endabschnitte des ersten Leitungsabschnitts 16b₁ der b-Phasenwicklung 16b und des zweiten Leitungsabschnitts 16c₂ der c-Phasenwicklung 16c axial gebogen, um sich gegenseitig nahe zu berühren und werden mittels einer WIG-Schweißung miteinander verbunden. Ferner bilden der erste Leitungsabschnitt 16b₁ der b-Phasenwicklung 16b und der zweite Leitungsabschnitt 16c₂ der c-Phasenwicklung 16c verbundene Phasenwicklungs-Leitungsabschnitte.
Zusätzlich wird ein erster Leitungsabschnitt 16c₁ der c-Phasenwicklung 16c axial von dem hinteren Ende der Spulenendgruppe 16'r nach außen geführt, wird dann in einer ersten Umfangsrichtung gebogen und entlang eines Scheitelabschnitts des hinteren Endes der ersten Spulenendgruppe (16'r) parallel zu einem herum geführten Abschnitt des ersten Leitungsabschnitts 16a₁ der a-Phasenwicklung in der ersten Umfangsrichtung herum geführt, um von dem Scheitelabschnitt getrennt zu sein. Ein zweiter Leitungsabschnitt 16a₂ der a-Phasenwicklung 16a wird axial von dem hinteren Ende der Spulenendgruppe 16'r nach außen geführt, wird dann in einer zweiten Umfangsrichtung gebogen und entlang eines Scheitelabschnitts des hinteren Endes der ersten Spulenendgruppe 16'r parallel zu herum geführten Abschnitten des ersten Leitungsabschnitts 16b₁ der b-Phasenwicklung und des zweiten Leitungsabschnitts 16c₂ der c-Phasenwicklung in der zweiten Umfangsrichtung herum geführt, um von dem Scheitelabschnitt getrennt zu sein. Anschließend werden Endabschnitte des ersten Leitungsabschnitts 16c₁ der c-Phasenwicklung 16c und des zweiten Leitungsabschnitt 16a₂ der a-Phasenwicklung 16a axial gebogen, um so sich gegenseitig nahe zu berühren und werden mittels einer TIG-Schweißung miteinander verbunden. Ferner bilden der erste Leitungsabschnitt 16c₁ der c-Phasenwicklung 16c und der zweite Leitungsabschnitt 16a₂ der a-Phasenwicklung 16a verbundene Phasenwicklungs-Leitungsabschnitte.
Anschließend wird der erste Leitungsabschnitt 16c₁ der c-Phasenwicklung an dem ersten Leitungsabschnitt 16a₁ der a-Phasenwicklung 16a in einer Umgebung des Abschnitts, der mit dem zweiten Leitungsabschnitt 16b₂ der b-Phasenwicklung 16b verbunden ist, unter Verwendung eines Bandes 25 als ein Befestigungselement befestigt. Der zweite Leitungsabschnitt 16a₂ der a-Phasenwicklung wird an dem ersten Leitungsabschnitt 16b₁ der b-Phasenwicklung 16b in einer Umgebung eines Abschnitts, der von dem hinteren Ende der Spulenendgruppe 16'r herausgeführt ist, unter Verwendung eines Bandes 25 befestigt. Vorliegend bilden der erste Leitungsabschnitt 16c₁ der c-Phasenwicklung und der erste Leitungsabschnitt 16a₁ der a-Phasenwicklung 16a nicht verbundene Phasenwicklungs-Leitungsabschnitte, d.h. dass sie nicht miteinander verbunden sind. Auf ähnliche Weise bilden auch der zweite Leitungsabschnitt 16a₂ der. a-Phasenwicklung und der erste Leitungsabschnitt 16b₁ der b-Phasenwicklung 16b nicht verbundene Phasenwicklungs-Leitungsabschnitte.
Folglich sind die a-Phasenwicklung 16a, die b-Phasenwicklung 16b und die c-Phasenwicklung 16c in Form einer Dreiecksschaltung verbunden, um die erste Dreiphasen-Wechselstrom-Wicklung 16A zu bilden.
Ferner, obwohl nicht dargestellt, sind die Leitungsabschnitte der d-Phasenwicklung 16d, der e-Phasenwicklung 16e und der f-Phasenwicklung 16f, welche die zweiten Dreiphasen-Wechselstrom-Wicklungen 16B bilden, ebenfalls auf ähnliche Weise entlang, jedoch getrennt von den Scheitelabschnitten der Spulenendgruppen 16r umlaufend herum geführt und verbunden. Nicht verbundene Phasenwicklungs-Leitungsabschnitte sind auf ähnliche Weise unter Verwendung von Bändern 25 miteinander befestigt.
Folglich werden in der vorliegenden Erfindung, da die Leitungsabschnitte der sechs Phasenwicklungen von den hinteren Enden der Spulenendgruppen herausgeführt sind und nachfolgend entlang der Scheitelabschnitte der hinteren Enden der Spulendgruppen umlaufend herum geführt sind, um von den Scheitelabschnitten getrennt zu sein, Zwischenräume zwischen den Leitungsabschnitten und dem hinteren Ende der Spulenendgruppe gewährleistet. Folglich werden Verkleinerungen der Bereiche der Leitungsabschnitte und des hinteren Endes der Spulenendgruppe, die kühlenden Luftströmen ausgesetzt werden, verhindert, wodurch überhöhte Statorwicklungs-Temperaturerhöhungen verhindert werden.
In Fahrzeugen ist die Vibrationsrichtung des Motors, die sich aus der Motor-Kolbenbewegung ergibt, hauptsächlich rechtwinkelig zu der Drehachse der Drehstromlichtmaschine ausgerichtet. Folglich werden während des Betriebs des Motors ausgeprägte Vibrationen radial auf die dynamoelektrische Maschine aufgebracht. Bei diesem Stator jedoch, da die Leitungsabschnitte axial relativ zu dem hinteren Ende der Spulenendgruppe angeordnet sind, wirken während des Betriebs des Motors ausgeprägte Vibrationen nicht auf die Leitungsabschnitte ein, wodurch das Auftreten von Drahtbrüchen usw. in den Leitungsabschnitten verhindert wird.
Da die Phasenwicklungs-Leitungsabschnitte an den nicht verbundenen Phasenwicklungs-Leitungsabschnitten unter Verwendung von Bändern befestigt sind, wird die gesamte Steifigkeit der Leitungsabschnitte erhöht. Folglich, da die Vibration der Leitungsabschnitte verhindert wird, wird das Auftreten von Drahtbrüchen in den Leitungsabschnitten und eine Beschädigung an den Spulenendgruppen infolge des Reibens mit den Leitungsabschnitten usw. vermieden.
Da die Leitungsabschnitte unter Verwendung von Bändern miteinander befestigt sind, können die Leitungsabschnitte miteinander befestigt werden, ohne das hintere Ende der Spulenendgruppe zu beschädigen. Da es nicht notwendig ist, begrenzende Vertiefungs-Abschnitte auszubilden, um die Verschiebung der Leitungsabschnitte auf den Spulenendgruppen zu begrenzen, können die Leitungsabschnitte miteinander befestigt werden, ohne das Arbeitsaufkommen oder die Kosten zu erhöhen. Zusätzlich, da es nicht notwendig ist Klebemittel zu verwenden, sind eine Produktionskontrolle und ein Teile-Management, welche verschiedenen Herstell-Ländern, Jahreszeiten, Arbeitsumgebungen, usw. angepasst sind, nicht länger notwendig.
Da ein erster Phasenwicklungs-Leitungsabschnitt mittels eines Bandes an einem zweiten Leitungsabschnitt befestigt ist, der parallel zu dem ersten Phasenwicklungs-Leitungsabschnitt herum geführt ist, sind die Leitungsabschnitte, die miteinander befestigt sind, an Positionen umlaufend herum geführt, welche sich radial voneinander unterscheiden. Daher wird der erste befestigte Leitungsabschnitt nicht mit dem verbundenen Abschnitt des zweiten befestigten Leitungsabschnitts zusammenwirken.
Da der erste befestigte Leitungsabschnitt mittels eines Bandes in der Umgebung eines Abschnitts eines zweiten befestigten Leitungsabschnitts befestigt ist, der von dem hinteren Ende der Spulenendgruppe herausgeführt ist, wird die gesamte Steifigkeit der befestigten Leitungsabschnitte erhöht, wodurch der Vibrationswiderstand verbessert wird. Auf ähnliche Weise, da der erste befestigte Leitungsabschnitt ebenfalls mittels eines Bandes an einem zweiten befestigten Leitungsabschnitt in der Umgebung eines Biegeabschnitts, der sich zu einem verbundenen Abschnitt erstreckt, befestigt ist, wird die gesamte Steifigkeit der befestigten Leitungsabschnitte erhöht, wodurch der Vibrationswiderstand verbessert wird.
Ferner sind in der obigen Ausführungsform die Leitungsabschnitte an einer Position miteinander mittels eines Bandes befestigt, jedoch sind die Leitungsabschnitte nicht darauf beschränkt miteinander an einer Position befestigt zu sein, sondern können auch an einer Vielzahl von Positionen befestigt sein, oder es können drei oder mehrere Leitungsabschnitte ebenfalls mittels eines Bandes zusammen: befestigt werden.
In der obigen Ausführungsform sind die Leitungsabschnitte unter Verwendung von Bändern miteinander befestigt, wobei das Befestigungselement nicht auf ein Band beschränkt ist, vorausgesetzt, dass es aus einem Isoliermaterial hergestellt ist.
In der obigen Ausführungsform ist eine aus zwei Drei-Phasen- Wechselstrom-Wicklungen gebildete Statorwicklung derart beschrieben, dass sie durch Verbinden der a-Phasenwicklung, der b-Phasenwicklung und der c-Phasenwicklung und auch durch Verbinden der d-Phasenwicklung, der e-Phasenwicklung und der f-Phasenwicklung in Form einer Dreiecksschaltung gebildet ist, wobei jedoch eine Statorwicklung, die aus den beiden Dreiphasen-Wechselstrom-Wicklungen gebildet ist, auch durch Verbinden der a-Phasenwicklung, der b-Phasenwicklung und der c-Phasenwicklung und auch durch Verbinden der d-Phasenwicklung, der e-Phasenwicklung und der f-Phasenwicklung in Form einer Sterndreiecksschaltung gebildet sein kann. Zusätzlich kann eine Statorwicklung, die aus den beiden Dreiphasen-Wechselstrom-Wicklungen gebildet ist, auch durch Verbinden der a-Phasenwicklung und der d-Phasenwicklung in Reihe, durch Verbinden der c-Phasenwicklung und der f-Phasenwicklung in Reihe und durch Verbinden der b-Phasenwicklung und der e-Phasenwicklung in Reihe und anschließendem Verbinden der drei in Reihe verbundenen Wicklungen in Form einer Sterndreiecksschaltung gebildet sein.
In der obigen Ausführungsform wird ein Statorkern verwendet, bei dem die Anzahl der Vertiefungen pro Phase pro Pol zwei beträgt, jedoch ist die Anzahl der Vertiefung pro Phase pro Pol nicht auf zwei beschränkt und ein Statorkern, bei dem die Anzahl von Vertiefungen pro Phase pro Pol eins beträgt, kann beispielsweise auch verwendet werden. In diesem Fall wird die Statorwicklung gebildet durch Dreiphasenwicklungen.
In der obigen Ausführungsform wird ein Statorkern verwendet, in dem Vertiefungen unter einem einheitlichem Umfangs-Winkelabstand ausgebildet sind. In anderen Worten: in der obigen Ausführungsform sind die Vertiefungen unter einem einheitlichen Winkelabstand ausgebildet, bei dem der Abstand zwischen den Mittellinien der Vertiefungs-Öffnungsabschnitte α₀ Grad beträgt. Jedoch kann ein Statorkern, in dem die Vertiefungen unter einem nicht einheitlichen Abstand ausgebildet sind, und in dem der Abstand zwischen den Mittellinien der Vertiefungs-Öffnungsabschnitte zwischen α₁ Grad und α₂ Grad wechselt (wobei α₂ nicht gleich α₁ ist), ebenfalls verwendet werden.
In der obigen Ausführungsform wird eine Statorwicklung unter Verwendung von Leitungsdrähten hergestellt, die aus durchgehenden Drähten gebildet sind, jedoch kann eine Statorwicklung auch unter Verwendung von U-förmigen Leiterabschnitten hergestellt werden.
In der obigen Ausführungsform werden Leitungsdrähte verwendet, die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, jedoch sind die Leitungsdrähte nicht darauf beschränkt, eine rechteckige Querschnittsform aufzuweisen und können beispielsweise auch kreisförmige Querschnitte aufweisen.
In der obigen Ausführungsform sind der erste bis sechste Wicklungs-Unterabschnitt basierend auf dem Verbindungsverfahren, welches in 2 dargestellt ist, verbunden, jedoch sind der erste bis sechste Wicklungs-Unterabschnitt nicht auf dieses Verbindungsverfahren beschränkt und können auch derart geeignet eingerichtet werden, dass sie an eine beliebige Schaltkreiskonfiguration angepasst sind.

Claims

Dynamoelektrischer Stator mit: einem zylindrischen Statorkern (15), in dem eine große Anzahl von Vertiefungen (15a) mit einer vorbestimmten Umfangsteilung angeordnet sind, die an einer inneren Umfangs-Seite geöffnet sind; und einer Statorwicklung (16), die eine Vielzahl von Phasenwicklungen (16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f) aufweist, die in den Vertiefungen (15a) eingebracht sind, wobei die Vielzahl der Phasenwicklungen (16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f) erste und zweite Spulenendgruppen (16'f, 16'r) an ersten und zweiten axialen Endabschnitten des Statorkerns (15) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass Phasenwicklungs-Leitungsabschnitte (16a₁ , 16a₂ , 16b₁ , 16b₂ , 16c₁ , 16c₂ ) jeweils von der ersten Spulenendgruppe (16'r) herausgeführt sind, um so einen herausgeführten Abschnitt zu bilden, nachfolgend entlang eines Scheitelabschnitts der ersten Spulenendgruppe (16'r) umlaufend herum geführt sind, um von dem Scheitelabschnitt getrennt zu sein, und mit einem jeweiligen verbundenen Phasenwicklungs-Leitungsabschnitt (16a₁ , 16a₂ , 16b₁ , 16b₂ , 16c₁ , 16c₂ ) verbunden sind, um die Statorwicklung. zu bilden; und wobei mindestens einer der Phasenwicklungs- Leitungsabschnitte (16a₁ , 16a₂ , 16b₁ , 16b₂ , 16c₁ , 16c₂ ) einen befestigten Leitungsabschnitt bildet, der an einem nicht verbundenen Phasenwicklungs-Leitungsabschnitt (16a₁ , 16a₂ , 16b₁ , 16b₂ , 16c₁ , 16c₂ ) durch Befestigung unter Verwendung eines Befestigungselements (25) befestigt ist, der parallel umlaufend entlang des Scheitelabschnitts der ersten Spulenendgruppe (16'r) verläuft.
Dynamoelektrischer Stator nach Anspruch 1, wobei ein Paar der miteinander zu verbindenden Phasenwicklungs-Leitungsabschnitte (16a₁ , 16b₂ ) entlang des Scheitelabschnitts der ersten Spulenendgruppe (16'r) umlaufend herum geführt sind, dann axial gebogen sind, um sich nahe zu berühren, und einen Biegeabschnitt bilden und zusammen verbunden sind; und wobei der befestigte Leitungsabschnitt (16a₁ ) an dem nicht verbundenen Phasenwicklungs-Leitungsabschnitt (16c₁ ) in einer Umgebung des Biegeabschnitts durch Befestigung unter Verwendung des Befestigungselements (25) befestigt ist.
Dynamoelektrischer Stator nach Anspruch 1, wobei der befestigte Leitungsabschnitt (16b₁ ) an dem nicht verbundenen Phasenwicklungs-Leitungsabschnitt (16a₂ ) in einer Umgebung des herausgeführten Abschnitts durch Befestigung unter Verwendung des Befestigungselements (25) befestigt ist.