DE102013110275A1 - Stator für eine drehende elektrische Maschine - Google Patents

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Shinji Makita
Yasuhide Ito
Tomohiro Aoyama
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Abstract

Ein Stator für eine drehende elektrische Maschine umfasst einen ringförmigen Statorkern und eine Mehrzahl von Wicklungsgruppen, die auf den Zähnen des Statorkerns angebracht sind. Jede der Wicklungsgruppen ist entweder eine Wicklungsgruppe mit kurzer Polteilung, die aus Wicklungen besteht, die zu einer Polteilung von weniger als 180° im elektrischen Winkel gewickelt sind, oder eine Wicklungsgruppe mit voller Polteilung, die aus Wicklungen besteht, die zu einer Polteilung von gleich 180° im elektrischen Winkel gewickelt sind. Die Wicklungsgruppen umfassen wenigstens ein Wicklungsgruppenpaar mit kurzer Polteilung, das aus zwei Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung besteht, die jeweils zu zwei verschiedenen Phasen gehören und am Umfang zueinander benachbart sind. Die zwei Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung sind so angeordnet, dass sie sich nicht gegenseitig in einer radialen Richtung des Statorkerns überlappen. Es gibt keine anderen Wicklungsgruppen, die zwischen den zwei Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung in der Umfangsrichtung des Statorkerns eingefügt sind.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung JP 2012-210951 , die am 25. September 2012 eingereicht wurde, und basiert auf deren Inhalt, der durch Inbezugnahme in dieser Anmeldung vollständig miteingebunden ist.
  • HINTERGRUND
  • 1. Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Statoren von drehenden elektrischen Maschinen, die beispielsweise in motorisierten Fahrzeugen als elektrische Motoren und elektrische Generatoren verwendet werden, und insbesondere Wicklungsstrukturen der Statoren.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Beispielsweise ist das japanische Patent JP 3707606 mit einem Verfahren zum Herstellen eines Stators für eine drehende elektrische Maschine bekannt.
  • Gemäß diesem Verfahren wird der Stator, wie in Fig. von 19 gezeigt ist, insbesondere hergestellt durch: (1) Anbringen einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen 103, von der jede zu einer der U, V und W-Phasen gehört, an Zähnen 102, die in einem flachen bandförmigen Statorkern 101 ausgebildet sind; (2) Biegen des flachen bandförmigen Statorkerns 101 in eine Ringform, so dass sich jeder der Zähne 6 radial einwärts erstreckt; und (3) gemeinsames Verbinden der gegenüberliegenden Enden des gebogenen Statorkerns 101.
  • Allerdings ist es bei dem oben genannten Verfahren erforderlich, eine der Wicklungsgruppen 103 an den gegenüberliegenden Enden (d. h. vorderes und hinteres Ende in 19) des flachen bandförmigen Statorkerns 101 in zwei Segmente 104 aufzuteilen. Nach einem Biegen des flachen bandförmigen Statorkerns 101 in die Ringform ist es demnach ferner erforderlich, die zwei Segmente 104 zu verbinden, um die aufgeteilte Wicklungsgruppe 103 wiederherzustellen. Demzufolge ist der Herstellungsprozess des Stators kompliziert, wodurch die Produktivität des Stators herabgesetzt ist.
  • Zudem ist in dem dargestellten Beispiel in 19 die Anzahl der Zähne 102, die in dem Statorkern 101 ausgebildet sind, gleich 48; die Anzahl der Phasen ist gleich 3; die Anzahl der Pole (d. h. die Anzahl der magnetischen Pole, die in einem Rotor der drehenden elektrischen Maschine ausgebildet sind) ist gleich 16. Jede der Wicklungsgruppen 103 ist auf den Zahn 102 des Statorkerns 101 mit einer vollen Polteilung konzentriert gewickelt. Mit anderen Worten ist jede der Wicklungsgruppe 103 eine konzentrierte Wicklungsgruppe mit voller Polteilung. Allerdings wäre der Herstellungsprozess des Stators selbst dann kompliziert, wenn die Wicklungsgruppen 103 auf den Zahn 102 des Statorkerns 101 mit voller Polteilung verteilt gewickelt waren, da das Erfordernis zum Verbinden der zwei Segmente 104 der aufgeteilten Wicklungsgruppe 103 besteht.
  • KURZFASSUNG
  • Gemäß einer beispielgebenden Ausführungsform wird ein Stator für eine drehende elektrische Maschine geschaffen, der einen ringförmigen Statorkern und eine Mehrzahl von Wicklungsgruppen umfasst. Der Statorkern weist eine Mehrzahl von Zähnen und eine Mehrzahl von Schlitzen auf, die in diesem ausgebildet sind. Die Zähne sind in einer Umfangsrichtung des Statorkerns voneinander beabstandet. Jeder Schlitz wird zwischen einem am Umfang benachbarten Paar der Schlitze gebildet. Die Wicklungsgruppen sind auf den Zähnen des Statorkerns angebracht. Jede der Wicklungsgruppen gehört zu einer aus einer Mehrzahl von Phasen. Ferner ist jede der Wicklungsgruppen entweder eine Wicklungsgruppe mit kurzer Polteilung, die aus Wicklungen besteht, die zu einer Polteilung von weniger als 180° im elektrischen Winkel gewickelt sind, oder eine Wicklungsgruppe mit voller Polteilung, die aus Wicklungen besteht, die zu einer Polteilung von gleich 180° im elektrischen Winkel gewickelt sind. Die Wicklungsgruppen umfassen wenigstens ein Wicklungsgruppenpaar mit kurzer Polteilung, das aus zwei Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung besteht, die jeweils zu zwei verschiedenen Phasen gehören und am Umfang zueinander benachbart sind. Die zwei Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung sind so angeordnet, dass sie sich nicht gegenseitig in einer radialen Richtung des Statorkerns überlappen. Es gibt keine anderen Wicklungsgruppen, die in der Umfangsrichtung des Statorkerns zwischen den zwei Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung eingefügt sind.
  • Mit dem oben genannten Aufbau ist es bei einer Herstellung des Stators mit einem flachen bandförmigen Statorkern, wie zuvor beschrieben ist, möglich, die zwei Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung, die das Wicklungsgruppenpaar mit kurzer Polteilung bilden, jeweils an gegenüberliegenden Enden des flachen bandförmigen Statorkerns anzuordnen ohne eine der Wicklungsgruppen in zwei Segmente aufzuteilen. Dementsprechend wird es möglich, in dem herkömmlichen Verfahren, das in dem vorherigen Abschnitt beschrieben wurde (siehe ebenso 19), den Schritt des Verbindens der zwei Segmente 104 zum Wiederherstellen der aufgeteilten Wicklungsgruppe 103 zu beseitigen. Demzufolge kann der Herstellungsprozess des Stators vereinfacht werden, wodurch die Produktivität des Stators verbessert wird.
  • In einer weiteren Umsetzung werden die folgenden Gleichungen erfüllt: M1 = 2, M2 = N/2 – 2, wobei M1 die Anzahl der Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung pro Phase ist, M2 die Anzahl der Wicklungsgruppen mit voller Polteilung pro Phase ist, und N eine gerade Anzahl von nicht weniger als 4 ist und die Anzahl der Pole der drehenden elektrischen Maschine darstellt. Alle Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung sind in Paaren angeordnet, um eine Mehrzahl von Wicklungsgruppenpaaren mit kurzer Polteilung zu bilden. Jedes der Wicklungsgruppenpaare mit kurzer Polteilung besteht aus zwei Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung, die jeweils zu zwei verschiedenen Phasen gehören und am Umfang zueinander benachbart sind. Bei jedem der Wicklungsgruppenpaare mit kurzer Polteilung sind die Wicklungsgruppengruppen mit kurzer Polteilung so angeordnet, dass sie sich nicht gegenseitig in einer radialen Richtung des Statorkerns überlappen, und es gibt keine anderen Wicklungsgruppen, die in der Umfangsrichtung des Statorkerns zwischen den Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung eingefügt sind.
  • Bei der oben genannten weiteren Umsetzung können ferner die Schlitze, die in dem Statorkern ausgebildet sind, eine Mehrzahl von Zwei-Phasen-Schlitzen umfassen, in denen jeweils die beiden Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung von einem der Wicklungsgruppenpaare mit kurzer Polteilung angeordnet sind. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass: S = 3 × q × N – 3 × (2 × q – 1), wobei q die Anzahl der Schlitze pro Pol pro Phase ist und S sowohl die Gesamtanzahl der Schlitze als auch die Gesamtanzahl der Zähne darstellt, die in dem Statorkern ausgebildet sind. Es ist ferner bevorzugt, dass die Umfangsbreite der Zwei-Phasen-Schlitze im Wesentlichen 2 × q mal die Umfangsbreite der anderen Schlitze beträgt.
  • In einer anderen weiteren Umsetzung sind die folgenden Gleichungen erfüllt: M1 = 4, und M2 = N/2 – 4, wobei M1 die Anzahl der Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung pro Phase ist, M2 die Anzahl der Wicklungsgruppen mit voller Polteilung pro Phase ist, und N eine gerade Anzahl von nicht weniger als 8 ist und die Anzahl der Pole der drehenden elektrischen Maschine darstellt. Alle Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung sind in Paaren angeordnet, um eine Mehrzahl von Wicklungsgruppenpaaren mit kurzer Polteilung zu bilden. Jedes der Wicklungsgruppenpaare mit kurzer Polteilung besteht aus zwei Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung, die jeweils zu zwei verschiedenen Phase gehören und am Umfang zueinander benachbart sind. Bei jedem der Wicklungsgruppenpaare mit kurzer Polteilung sind die Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung so angeordnet, dass sie sich nicht gegenseitig in einer radialen Richtung des Statorkerns überlappen, und es gibt keine anderen Wicklungsgruppen, die in der Umfangsrichtung des Statorkerns zwischen den Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung eingefügt sind. Die Phasen von allen Wicklungsgruppen sind in einem Muster angeordnet, das sich alle 180° im mechanischen Winkel wiederholt.
  • Ferner können bei der oben genannten Umsetzung die Schlitze, die in dem Statorkern ausgebildet sind, eine Mehrzahl von Zwei-Phasen-Schlitzen umfassen, in denen jeweils die beiden Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung von einem der Wicklungsgruppenpaare mit kurzer Polteilung angeordnet sind. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass: S = 3 × q × N – 6 × (2 × q – 1), wobei q die Anzahl der Schlitze pro Pol pro Phase ist und S sowohl die Gesamtanzahl der Schlitze als auch die Gesamtanzahl der Zähne darstellt, die in dem Statorkern ausgebildet sind. Es ist ferner bevorzugt, dass die Umfangsbreite der Zwei-Phasen-Schlitze im Wesentlichen 2 × q mal die Umfangsbreite der anderen Schlitze beträgt.
  • Darüber hinaus wird bei den oben genannten weiteren Umsetzungen bevorzugt, dass unter allen Zähnen, die in dem Statorkern ausgebildet sind, eine Umfangsbreite derjenigen Zähne, welche die Zwei-Phasen-Schlitze bilden, im Wesentlichen (q + 0,5) mal die Umfangsbreite der anderen Zähne beträgt.
  • Ferner kann jeder der Zähne des Statorkerns ein Paar von Vorsprüngen aufweisen, die an einem distalen Ende des Zahns so ausgebildet sind, dass sie in der Umfangsrichtung des Statorkerns jeweils zu denjenigen zwei der Schlitze des Statorkerns hervorstehen, die zu dem Zahn benachbart sind. In diesem Fall wird bevorzugt, dass unter allen Vorsprüngen der Zähne diejenigen Vorsprünge, die zu den entsprechenden Zwei-Phasen-Schlitzen hervorstehen, eine größere Umfangsbreite als die anderen Vorsprünge aufweisen.
  • Bei einer wiederum anderen weiteren Umsetzung umfassen die Wicklungsgruppen lediglich ein Wicklungsgruppenpaar mit kurzer Polteilung. Die Schlitze, die in dem Statorkern ausgebildet sind, umfassen einen Zwei-Phasen-Schlitz, in dem beide Wicklungsgruppen mit kurzer Polteilung, die das Wicklungsgruppenpaar mit kurzer Polteilung bilden, angeordnet sind. Die Umfangsbreite des Zwei-Phasen-Schlitzes beträgt im Wesentlichen 2 × q mal die Umfangsbreite der anderen Schlitze.
  • Bei dieser weiteren Umsetzung wird bevorzugt, dass unter allen Zähnen, die in dem Statorkern ausgebildet sind, die Umfangsbreite derjenigen zwei Zähne, die den 2-Phasen-Schlitz dazwischen bilden, im Wesentlichen (q + 0,5) mal die Umfangsbreite der anderen Zähne beträgt.
  • Ferner kann jeder der Zähne des Statorkerns ein Paar von Vorsprüngen aufweisen, die an einem distalen Ende des Zahns so ausgebildet sind, dass sie in der Umfangsrichtung des Statorkerns jeweils zu denjenigen zwei der Schlitze des Statorkerns hervorstehen, die zu dem Zahn benachbart sind. In diesem Fall wird bevorzugt, dass unter allen Vorsprüngen der Zähne diejenigen zwei Vorsprünge, die zu den entsprechenden Zwei-Phasen-Schlitzen hervorstehen, eine größere Umfangsbreite als die anderen Vorsprünge aufweisen.
  • Bei allen der oben genannten weiteren Umsetzungen können die Wicklungsgruppen in außen positionierte Wicklungsgruppen und innen positionierte Wicklungsgruppen klassifiziert sein. Bei jeder der außen positionierten Wicklungsgruppen sind Endabschnitte der Wicklungen der Gruppe, die von den Schlitzen des Statorkerns nach außen hervorstehen, radial außerhalb der radialen Mittenposition des Schlitzes positioniert. Bei jeder der innen positionierten Wicklungsgruppen sind Endabschnitte der Wicklungen der Gruppe, die von den Schlitzen des Statorkerns nach außen hervorstehen, radial innerhalb der radialen Mittenposition des Schlitzes positioniert. In diesem Fall wird bevorzugt, dass: alle außen positionierten Wicklungsgruppen in der Umfangsrichtung des Statorkerns beabstandet sind, so dass sie sich nicht überschneiden und radial gegenseitig überlappen; und alle innen positionierten Wicklungsgruppen in der Umfangsrichtung des Statorkerns beabstandeten, so dass sie sich nicht überschneiden und radial gegenseitig überlappen.
  • Darüber hinaus wird ebenso bevorzugt, dass: alle Umfangsabstände zwischen am Umfang gegenüberliegenden Paaren der Vorsprünge der Zähne gleich groß zueinander sind.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und aus den begleitenden Zeichnungen der beispielgebenden Ausführungsformen, die jedoch nicht als Beschränkung der Erfindung auf bestimmte Ausführungsformen verstanden werden sollten, sondern lediglich zum Zweck der Erläuterung und des Verständnis dienen.
  • In den begleitenden Zeichnungen zeigen:
  • 1A eine schematische Ansicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen auf einem flachen bandförmigen Statorkern gemäß ersten beispielgebenden Ausführungsform darstellt;
  • 1B eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Endabschnitt der Wicklungsgruppen darstellt, die aus den Schlitzen des flachen bandförmigen Statorkerns aus 1A nach außen hervorstehen;
  • 2 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung von Wicklungsgruppen auf einem ringförmigen Statorkern darstellt, der durch Biegen des flachen bandförmigen Statorkerns aus 1A erhalten wird;
  • 3 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen auf einem flachen bandförmigen Statorkern gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 4A eine schematische Ansicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen auf einem flachen bandförmigen Statorkern gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
  • 4B eine schematische Ansicht, welche die Position der Endabschnitt der Wicklungsgruppen darstellt, die aus den Schlitzen des flachen bandförmigen Statorkerns aus 4A nach außen hervorstehen;
  • 5 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Wicklungsgruppen auf einem ringförmigen Statorkern darstellt, der durch Biegen des flachen bandförmigen Statorkerns aus 4A erhalten wird;
  • 6A eine schematische Ansicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen auf einem flachen bandförmigen Statorkern gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt;
  • 6B eine schematische Ansicht, welche die Position der Endabschnitte der Wicklungsgruppen darstellt, die aus den Schlitzen des flachen bandförmigen Statorkerns aus 6A nach außen hervorstehen;
  • 7 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung der Wicklungsgruppen auf einem ringförmigen Statorkern darstellt, der durch Biegen des bandförmigen Statorkerns aus 6A erhalten wird;
  • 8A und 8B schematische Ansichten sind, die zusammen eine vorteilhafte Wirkung darstellen, die gemäß der vierten Ausführungsform erreicht wird;
  • 9 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen auf einem flachen bandförmigen Statorkern gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt;
  • 10 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen auf einem flachen bandförmigen Statorkern gemäß einer sechsten Ausführungsform darstellt;
  • 11 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen auf einem flachen bandförmigen Statorkern gemäß einer siebten Ausführungsform darstellt;
  • 12 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen auf einem flachen bandförmigen Statorkern gemäß einer achten Ausführungsform darstellt;
  • 13 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen auf einem flachen bandförmigen Statorkern gemäß einer neunten Ausführungsform darstellt;
  • 14 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen auf einem flachen bandförmigen Statorkern gemäß einer zehnten Ausführungsform darstellt;
  • 15 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen auf einem flachen bandförmigen Statorkern gemäß einer elften Ausführungsform darstellt;
  • 16 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen auf einem flachen bandförmigen Statorkern gemäß einer zwölften Ausführungsform darstellt;
  • 17 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen auf einem flachen bandförmigen Statorkern gemäß einer dreizehnten Ausführungsform darstellt;
  • 18 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen auf einem flachen bandförmigen Statorkern gemäß einer vierzehnten Ausführungsform darstellt;
  • 19 eine schematische Ansicht, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen auf einem flachen bandförmigen Statorkern gemäß dem Stand der Technik darstellt;
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend werden beispielgebende Ausführungsformen mit Bezug auf die 1–18 beschrieben. Es ist zu beachten, dass zur Klarheit und zum Verständnis identische Bauteile, die durch die gesamte Beschreibung hinweg identische Funktionen aufweisen, wenn möglich, in jeder der Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen worden sind, und dass zur Vermeidung von Redundanzen Beschreibungen der identischen Bauteile nicht wiederholt werden.
  • [Erste Ausführungsform]
  • Die 1A bis 1B und 2 zeigen zusammen den Aufbau eines Stators 1 gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Stator 1 in einer drehenden elektrischen Maschine 3 vom Innenrotortyp verwendet. Insbesondere weist die drehende elektrische Maschine 3, die eine dreiphasige Synchron- oder Induktionmaschine sein kann, einen Rotor 2 auf, der radial innerhalb des Stators 1 angeordnet ist, wie in 2 gezeigt ist. Obwohl dies nicht in 2 gezeigt ist, weist der Rotor 2 ferner eine Mehrzahl von magnetischen Polen auf, die auf dem radial äußeren Umfang desselben ausgebildet sind. Die Polaritäten der magnetischen Pole wechseln sich in der Umfangsrichtung des Rotors 2 (oder in der Umfangsrichtung des Stators 1) zwischen Nord und Süd ab, wie in den 1A und 1B gezeigt ist.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Stator 1 hergestellt durch: (1) Anbringen einer Mehrzahl von Wicklungsgruppen 7, von der jede zu einer der U, V und W-Phasen gehört, auf Zähnen 6, die in einem flachen bandförmigen Statorkern 5 ausgebildet sind; (2) Biegen des flachen bandförmigen Statorkerns 5 in eine Ringform, so dass sich jeder der Zähne 6 radial einwärts erstreckt; und (3) gemeinsames Verbinden von gegenüberliegenden Enden des gebogenen Statorkerns 5. Nachstehend wird der Statorkern des Stators 1 allgemein durch das Bezugszeichen 4 bezeichnet. Der Statorkern wird auch durch das Bezugszeichen 5 bezeichnet, wenn er sich in der flachen Bandform befindet, und durch das Bezugszeichen 8 bezeichnet, wenn er sich in der Ringform befindet.
  • Wie darüber hinaus in den 1A bis 1B und 2 gezeigt ist, ist zwischen jedem am Umfang benachbarten Paar von Zähnen 6 ein Schlitz 11 ausgebildet, der sich zur radial inneren Seite öffnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind alle Wicklungsgruppen 7 auf den Zähnen 6 konzentriert gewickelt; die Anzahl q der Schlitze 11 pro Pol pro Phase ist gleich 1.
  • Es sollte beachtet werden, dass: die Längsrichtung des flachen bandförmigen Statorkerns 5 (d. h. die horizontale Richtung in den 1A bis 1B) der Umfangsrichtung des ringförmigen Statorkerns 8 entspricht (siehe 2); und, zum leichteren Verständnis, gegenüberliegende Seiten in der Umfangsrichtung nachstehend jeweils als vordere und hintere Seite bezeichnet werden.
  • Darüber hinaus sind zum leichteren Verständnis in allen nachstehend beschriebenen beispielgebenden Ausführungsformen de Zähne 6 des flachen bandförmigen Statorkerns 5 von der hinteren Seite zu der vorderen Seite in der Umfangsrichtung nacheinander als 6 1, 6 2, ..., 6 t durchnummeriert, wobei t die Gesamtanzahl der Zähne 6 darstellt.
  • Zudem sind in den Zeichnungen die Zahlen der Zähne 6 1–6 t zur Vereinfachung nur für einige Zähne 6 gezeigt; jede U-Phasen-Wicklungsgruppe 7 ist durch eine dicke Linie dargestellt; jede V-Phasen-Wicklungsgruppe 7 ist durch eine dicke gestrichelte Linie dargestellt; jede W-Phasen-Wicklungsgruppe 7 ist durch eine dünne gestrichelte Linie dargestellt.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Statorkern 4 ebenso ein hinteres Joch 10, von dem die Zähne 6 radial einwärts hervorstehen. Bei jedem der Schlitze 11, die zwischen den Zähnen 6 ausgebildet sind, entspricht die Tiefenrichtung des Schlitzes 11 einer radialen Richtung des Statorkerns 4.
  • Darüber hinaus bestehen die Schlitze 11 bei der vorliegenden Ausführungsform aus einer Mehrzahl von kleinen Schlitzen 12 und einem großen Schlitz 13. In jedem der kleinen Schlitze 12 werden die Wicklungen von lediglich einer entsprechenden Wicklungsgruppe 7 aufgenommen. Andererseits werden in dem großen Schlitz 13 die Wicklungen von zwei entsprechenden Wicklungsgruppen 7 aufgenommen. Die Umfangsbreite des großen Schlitzes 13 entspricht im Wesentlichen der doppelten Umfangsbreite der kleinen Schlitze 12. Das heißt, die Umfangsbreite des großen Schlitzes 13 beträgt im Wesentlichen 2 × q mal die Umfangsbreite der kleinen Schlitze 12, wobei q die Anzahl der Schlitze 11 pro Pol (d. h. pro magnetischen Pol des Rotor 2) pro Phase ist.
  • Ferner bestehen bei der vorliegenden Ausführungsform die Zähne 6 aus einem Paar von bestimmten Zähnen 14 und normalen Zähnen 15. Wie in 2 gezeigt ist, sind die bestimmten Zähne 14 am Umfang nebeneinander benachbart und bilden zwischen sich den großen Schlitz 13. Jedes am Umfang benachbarte Paar der normalen Zähne 15 bildet zwischen sich einen der kleinen Schlitze 12. Zudem bildet jedes am Umfang benachbarten Paar von einem der bestimmten Zähne 14 und einem der normalen Zähne 15 ebenso zwischen sich einen der kleinen Schlitze 12. die Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14 beträgt im Wesentlichen 1,5 mal die Umfangsbreite der normalen Zähne 15. Das heißt, die Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14 beträgt im Wesentlichen (q + 0,5) mal die Umfangsbreite der normalen Zähne 15.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform weist jeder der Zähne 6 ein Paar von Vorsprüngen 16 auf, die an dessen distalen Ende ausgebildet sind; die Vorsprüngen 16 stehen in der Umfangsrichtung jeweils zu den beiden Schlitzen 11 hervor, die an den Zahn 6 angrenzen. Unter allen Vorsprüngen 16 der Zähne 6 haben die Vorsprünge 16, die zu dem großen Schlitz 13 hervorstehen, eine größere Umfangsbreite als die anderen Vorsprünge 16, die jeweils zu den kleinen Schlitzen 12 hervorstehen. Zudem sind alle Umfangsabstände zwischen am Umfang gegenüberliegenden Paaren der Vorsprünge 16 der Zähne 6 so eingestellt, dass sie miteinander gleich sind.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Wicklungsgruppen 7 in Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung (oder teilweiser Polteilung) und Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung klassifiziert. Bei jeder der Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung sind alle Wicklungen der Gruppe zu einer Polteilung von weniger als 180° im elektrischen Winkel gewickelt. Andererseits sind für jede der Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung alle Wicklungen der Gruppe zu einer Polteilung von gleich 180° im elektrischen Winkel gewickelt.
  • Darüber hinaus sind die Wicklungsgruppen 7 auch in außen positionierte Wicklungsgruppen 22 und innen positionierte Wicklungsgruppen 23 klassifiziert. Bei jeder der außen positionierten Wicklungsgruppen 22 sind Endabschnitte 21 der Wicklungen der Gruppe, die aus den Schlitzen 11 des Statorkerns 4 nach außen hervorstehen, radial außerhalb der radialen Mittenposition der Schlitze 11 (oder der radialen Mittenposition der Zähne 6) positioniert. Im Gegensatz hierzu sind bei jeder der innen positionierten Wicklungsgruppen 23 Endabschnitte 21 der Wicklungen der Gruppe, die aus den Schlitzen 11 des Statorkerns 4 nach außen hervorstehen, radial innerhalb der radialen Mittenposition der Schlitze 11 positioniert.
  • Als Nächstes wird die Anordnung der Zähne 6, der Schlitze 11 und der Wicklungsgruppen 7 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausführlich beschrieben.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in den 1A bis 1B gezeigt ist, die Anzahl N der Pole (d. h. die Anzahl N der magnetischen Pole des Rotors 2) gleich 8. D. h. es gibt vier Nord (N) Pole und vier Süd (S) Pole, die auf dem radialen Umfang des Rotors 2 ausgebildet sind. Die Gesamtanzahl S der Schlitze 11 (oder der Zähne 6) des Statorkerns 4 ist gleich 23. Die Gesamtanzahl der Wicklungsgruppen 7 ist gleich 12. Das heißt, es gibt vier U-Phasen-Wicklungsgruppen 7, vier V-Phasen-Wicklungsgruppen 7, vier W-Phasen-Wicklungsgruppen 7, die auf die Zähne 6 des Statorkerns 4 gewickelt sind.
  • Die Schlitze 11, die in dem Statorkern 4 ausgebildet sind, bestehen aus einem großen Schlitz 13 und 22 kleinen Schlitzen 12. Demzufolge bestehen die Zähne 6, die in dem Statorkern 4 ausgebildet sind, aus zwei bestimmten Zähnen 14 und einundzwanzig normalen Zähnen 15.
  • Wie ferner in den 1A bis 1B gezeigt ist, ist der große Schlitz 13 in dem flachen bandförmigen Statorkern 5 in zwei Hälften aufgeteilt, die jeweils an dem vorderen und hinteren Ende des flachen bandförmigen Statorkerns 5 positioniert sind. Demzufolge sind die zwei bestimmten Zähne 14, die zusammen den großen Schlitz 13 bilden, jeweils an dem vorderen und hinteren Ende des flachen bandförmigen Statorkerns 5 angeordnet. Wie zudem in 2 gezeigt ist, sind die zwei Hälften des großen Schlitzes 13 in dem ringförmigen Statorkern 8, der durch Biegen des flachen bandförmigen Statorkerns 5 in der Ringform erhalten wird, zu einem vereint, und verbinden das vordere und hintere Ende des gebogenen Statorkerns 5 miteinander.
  • Die zwölf Wicklungsgruppen 7 bestehen aus zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und zehn Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung. Eine der zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung gehört zu der U-Phase, wohingegen die andere zu der V-Phase gehört. D. h. die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung gehören zu verschiedenen Phasen.
  • Von den zwölf Wicklungsgruppen 7, sind die V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und fünf Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung außen positionierte Wicklungsgruppen 22, wohingegen die U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und die verbleibenden fünf Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung innen positionierte Wicklungsgruppen 23 sind. Bei dem flachen bandförmigen Statorkern 5 sind die sechs außen positionierten Windungsgruppen 22 nacheinander in der Umfangsrichtung derart angeordnet, dass: die V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung an dem hinteren Ende positioniert ist; und zwischen jedem benachbarten Paar der außen positionierten Wicklungsgruppen 22 ist einer der normalen Zähne 15 eingefügt. In ähnlicher Weise sind die sechs innen positionierten Wicklungsgruppen 23 nacheinander in der Umfangsrichtung derart angeordnet, dass: die U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung an dem vorderen Ende positioniert ist; und zwischen jedem benachbarten Paar der innen positionierten Wicklungsgruppen 23 einer der normalen Zähne 15 eingefügt ist.
  • Genauer genommen ist die V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung für die außen positionierten Wicklungsgruppen 22 so gewickelt, dass sie die Zähne 6 1 und 6 2 überspannt (oder sich darüber erstreckt). Die erste U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 4, 6 5 und 6 6 überspannt. Die erste W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 8, 6 9 und 6 10 überspannt. Die erste V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 12, 6 13 und 6 14 überspannt. Die zweite U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 16, 6 17 und 6 18 überspannt. Die zweite W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 20, 6 21 und 6 23 überspannt.
  • Für die außen positionierten Wicklungsgruppen 22 sind demzufolge eingefügt: der Zahn 6 3 zwischen der V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 7 zwischen der ersten U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung und der ersten W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 11 zwischen der ersten W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung und der ersten V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 15 zwischen der ersten V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung und der zweiten U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; und der Zahn 6 19 zwischen der zweiten U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung und der zweiten W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind.
  • Andererseits ist die dritte W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung für die innen positionierten Wicklungsgruppen 23 so gewickelt, dass sie die Zähne 6 2, 6 3 und 6 4 überspannt. Die zweite V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 6, 6 7 und 6 8 überspannt. Die dritte U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 10, 6 11 und 6 12 überspannt. Die vierte W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 14, 6 15 und 6 16 überspannt. Die dritte V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 18, 6 19, 6 20 überspannt. Die U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 22 und 6 23 überspannt.
  • Für die innen positionierten Wicklungsgruppen 23 sind demzufolge eingefügt: der Zahn 6 5 zwischen der dritten W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung und der zweiten V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 9 zwischen der zweiten V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung und der dritten U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 13 zwischen der dritten U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung und der vierten W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 17 zwischen der vierten W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung und der dritten V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; und der Zahn 6 21 zwischen der dritten V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung und der U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind.
  • Demzufolge sind bei der vorliegenden Ausführungsform alle sechs außen positioniert den Wicklungsgruppen 22 am Umfang beabstandet, so dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen. In ähnlicher Weise sind ebenso alle sechs innen positionierten Wicklungsgruppen 23 am Umfang beabstandet, so dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen. Wie ferner in 2 gezeigt ist, sind sowohl ein hinterer Teil der V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die eine der außen positionierten Wicklungsgruppen 22 ist, als auch ein vorderer Teil der U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die eine der innen positionierten Wicklungsgruppen 23 ist, in dem großen Schlitz 13 aufgenommen. D. h., der große Schlitz 13 ist als ein Zwei-Phasen-Schlitz ausgestaltet.
  • Genauer genommen, ist bei der vorliegenden Ausführungsform der große Schlitz 13 zwischen dem am Umfang benachbarten Paar der bestimmten Zähne 14 (d. h. der Zähne 6 1 und 6 23) ausgebildet, die jeweils an dem vorderen und hinteren Ende des flachen bandförmigen Statorkerns 15 bereitgestellt sind. In dem großen Schlitz 13 wird ein Wicklungsgruppenpaar 25 mit einer kurzen Polteilung aufgenommen, das aus zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung besteht. Die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung gehören jeweils zu zwei verschiedenen Phasen, (d. h. bei der vorliegenden Ausführungsform U und V Phasen) und sie sind am Umfang zueinander benachbart. Ferner sind die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung in dem großen Schlitz 13 so angeordnet, dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen (d. h. sie überlappen sich nicht gegenseitig in einer radialen Richtung des Statorkerns 4) und dass keine der anderen Wicklungsgruppen 7 am Umfang zwischen diesen eingefügt ist.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die folgenden vorteilhaften Wirkungen zu erzielen.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Stator 1 den ringförmigen Statorkern 8 (oder 4) und die Wicklungsgruppen 7. Der ringförmige Statorkern 8 weist sowohl die Zähne 6 als auch die Schlitze 11 auf, die in diesem ausgebildet sind. Die Zähne 6 sind in der Umfangsrichtung des ringförmigen Statorkerns 8 voneinander beabstandet. Jeder der Schlitze 11 ist zwischen einem am Umfang benachbarten Paar von Schlitzen 11 ausgebildet. Die Wicklungsgruppen 7 sind auf den Zähnen 6 des Statorkerns 8 angebracht. Jede der Wicklungsgruppen 7 gehört zu einer der U, V und W-Phasen. Des Weiteren wird der Stator 1 hergestellt durch: (1) Anbringen der Wicklungsgruppen 7 auf den Zähnen 6, die in dem flachen bandförmigen Statorkern A5 ausgebildet sind; (2) Biegen des flachen bandförmigen Statorkerns 5 in die Form des ringförmigen Statorkerns 8; und (3) Verbinden von gegenüberliegenden Enden (d. h. das vordere Ende und das hintere Ende in den 1A–1B) des gebogenen Statorkerns 5, um den ringförmigen Statorkern 8 zu bilden. Weiterhin umfassen die Wicklungsgruppen 7 das Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung, das aus zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung besteht, die jeweils zu zwei verschiedenen Phasen gehören (d. h. bei der vorliegenden Ausführungsform U und V Phase) und die am Umfang zueinander benachbart sind. Die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung, die das Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung bilden, sind so angeordnet, dass sie sich nicht gegenseitig in radialer Richtung des Statorkerns 8 überlappen. Es gibt keine anderen Wicklungsgruppen 7, die in der Umfangsrichtung des Statorkerns 8 zwischen den Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung, die das Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung bilden, eingefügt sind.
  • Mit dem oben genannten Aufbau des Stators 1 ist es möglich, die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung, die das Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung bilden, jeweils an dem vorderen und hinteren Ende des flachen bandförmigen Statorkerns 5 anzuordnen, ohne eine der Wicklungsgruppen 7 in zwei Segmente aufzuteilen. Dementsprechend ist es möglich, den Schritt des Verbindens der zwei Segmente 104 zum Wiederherstellen der aufgeteilten Wicklungsgruppe 103 des zuvor beschriebenen herkömmlichen Verfahrens (siehe 19) zu beseitigen. Demzufolge kann der Herstellungsprozess des Stators 1 vereinfacht werden, wodurch die Produktivität des Stators 1 verbessert wird.
  • Des Weiteren bestehen bei der vorliegenden Ausführungsform die Schlitze 11 des Statorkerns 8 aus den kleinen Schlitzen 12 und den großen Schlitzen 13. Jeder der kleinen Schlitze 12 ist als Einzel-Phasen-Schlitz ausgestaltet, um die Wicklungen von lediglich einer entsprechenden Wicklungsgruppe 7 aufzunehmen. Andererseits ist der große Schlitz 13 als Zwei-Phasen-Schlitz ausgestaltet, um die Wicklungen der beiden Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung aufzunehmen, die das Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung bilden. Ferner ist die Umfangsbreite des großen Schlitzes 13 so eingestellt, dass sie im Wesentlichen 2 × q mal die Umfangsbreite des kleinen Schlitzes 12 beträgt, wobei q die Anzahl der Schlitze 11 pro Pol pro Phase ist.
  • Durch Einstellen der Umfangsbreite des großen Schlitzes 13, wie es oben beschrieben ist, wird es ermöglicht, die beiden Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung in dem großen Schlitz 13 so anzuordnen, dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen während jeder von den Zähnen 6 des Statorkerns 8 von den Wicklungsgruppen 7 umgeben ist. Demzufolge ist es möglich, alle magnetischen Flüsse, die in den Zähnen 6 des Statorkerns 8 fließen, effektiv zu nutzen, wodurch die Effizienz der drehenden elektrischen Maschine 3 zunimmt.
  • Ferner umfassen die Zähne 6 des Statorkerns 8 bei der vorliegenden Ausführungsform das Paar von bestimmten Zähnen 14, die zusammen den großen Schlitz 13 bilden. Die Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14 ist im Wesentlichen auf (Q + 0,5) mal die Umfangsbreite der normalen Zähne 15 eingestellt.
  • Durch Einstellen der Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14 wie es oben beschrieben ist, wird es ermöglicht, eine magnetische Sättigung der bestimmten Zähne 14 zu entspannen, wodurch der Wicklungsfaktor der drehenden elektrischen Maschine 3 zunimmt.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Wicklungsgruppen 7 in die außen positionierten Wicklungsgruppen 22 und die innen positionierten Wicklungsgruppen 23 klassifiziert. Alle außen positionierten Wicklungsgruppen 22 sind in der Umfangsrichtung des Statorkerns 8 beabstandet, so dass sie sich nicht überschneiden und gegenseitig radial überlappen. Alle innen positionierten Wicklungsgruppen 23 sind ebenfalls in der Umfangsrichtung des Statorkerns 8 beabstandet, so dass sie sich nicht überschneiden und gegenseitig radial überlappen.
  • Mit dem oben genannten Aufbau ist es möglich, die Endabschnitte 21 der Wicklungen der Wicklungsgruppen 7 auf den beiden axialen Seiten des Statorkerns 8 geeignet anzuordnen, ohne eine Überlagerung zwischen den Endabschnitten 21 zu verursachen. Demzufolge ist es möglich, die hervorstehende Höhe der Endabschnitte 21 der Wicklungen der Wicklungsgruppen 7 von den axialen Endflächen des Statorkerns 8 zu minimieren, während hohe Raumfaktoren der Wicklungen in den Schlitzen 11 des Statorkerns 8 sichergestellt werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform weist jeder der Zähne 6 des Statorkerns 8 das Paar von Vorsprüngen 16 auf, die an dem distalen Ende des Zahns 6 so ausgebildet sind, dass sie in der Umfangsrichtung des Statorkerns 8 jeweils zu denjenigen zwei der Schlitze 11 des Statorkerns 8 hervorstehen, die zu dem Zahn 6 benachbart sind. Unter allen Vorsprüngen 16 der Zähne 6 ist ferner die Umfangsbreite der zwei Vorsprünge 16, die zu dem großen Schlitz (oder Zwei-Phasen-Schlitz) 13 hervorstehen, größer eingestellt als die Umfangsbreite der anderen Vorsprünge 16, die zu den entsprechenden kleinen Schlitzen 12 (oder Einzel-Phasen-Schlitzen) hervorstehen.
  • Durch Einstellen der Umfangsbreite der zwei Vorsprünge 16, die zu dem großen Schlitz 13 hervorstehen, wie es oben beschrieben ist, wird es möglich, die magnetischen Flüsse, die durch die bestimmten Zähne 14 des Statorkerns 18 fließen, effektiv zu nutzen.
  • Ferner sind bei der vorliegenden Ausführungsform alle Umfangsabstände zwischen den am Umfang gegenüberliegenden Paaren der Vorsprünge 16 der Zähne 6 gleich zueinander eingestellt.
  • Durch Einstellen der Umfangsabstände, wie es oben beschrieben ist, wird es möglich, die Umfangsverteilung der magnetischen Flussdichte in dem Ringsspalt zwischen dem Stator 1 und dem Rotor 2 zu glätten, wodurch beispielsweise eine Drehmomentwelligkeit der drehenden elektrischen Maschine 3 unterdrückt wird.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • Diese Ausführungsform stellt einen Stator 1 dar, der einen ähnlichen Aufbau wie der Stator 1 gemäß der ersten Ausführungsform aufweist; daher werden lediglich die Unterschiede zwischen diesen nachstehend beschrieben.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Gesamtanzahl S der Schlitze 11 (oder der Zähne 6) des Statorkerns 4 gleich 21, wie in 3 gezeigt ist. Die Gesamtanzahl der Wicklungsgruppen 7 ist gleich 12. D. h. es gibt vier U-Phasen-Wicklungsgruppen 7, vier V-Phasen-Wicklungsgruppen 7 und vier W-Phasen-Wicklungsgruppen 7, die um die Zähne 6 des Statorkerns 4 gewickelt sind. Zudem ist die Anzahl N der Pole gleich 8, wie in der ersten Ausführungsform.
  • Ferner bestehen bei der vorliegenden Ausführungsform die Schlitze 11, die in dem Statorkern 4 ausgebildet sind, aus drei großen Schlitzen (oder Zwei-Phasen-Schlitzen) 13 und achtzehn kleinen Schlitzen (oder Einzel-Phasen-Schlitzen) 12. Die Zähne 6, die in dem Statorkern 4 ausgebildet sind, bestehen aus sechs bestimmten Zähnen 14 und fünfzehn normalen Zähnen 15. Genauer genommen sind die Zähne 6 1, 6 7, 6 8, 6 14, 6 15 und 6 21 bestimmte Zähne 14, wohingegen alle anderen Zähne 6 2–6 6, 6 9–6 13 und 6 16–6 20 die normalen Zähne 15 sind.
  • Die drei großen Schlitze 13 sind in der Umfangsrichtung der Statorkerns 4 an einer Teilung von 120° im mechanischen Winkel angeordnet. Zwischen jedem benachbarten Paar der großen Schlitze 13 sind sechs kleine Schlitze 12 angeordnet.
  • Wie Ferner in 3 gezeigt ist, ist bei dem flachen bandförmigen Statorkern 5 einer der drei großen Schlitze 13 in zwei Hälften aufgeteilt, die jeweils an dem vorderen und der hinteren Ende des flachen bandförmigen Statorkerns 5 positioniert sind. Demzufolge sind diese zwei bestimmten Zähne 14, die den aufgeteilten großen Schlitz 13 bilden, jeweils an dem vorderen und hinteren Ende des flachen bandförmigen Statorkerns 5 angeordnet. Obwohl dies nicht grafisch gezeigt ist, sind zudem in dem ringförmigen Statorkern 8, der durch Biegen des flachen bandförmigen Stators 5 in die Ringform und ein gemeinsames Verbinden des vorderen und hinteren Endes des gebogenen Statorkerns 5 erhalten wird, die zwei Hälften des aufgeteilten großen Schlitzes 13 zu einem verbunden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform bestehen die Wicklungsgruppen 7 aus sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und sechs Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung, die den drei verschiedenen Phasen gleichermaßen zugeordnet sind. D. h. jeder der U, V und W-Phasen sind zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und zwei Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung zugeordnet.
  • Demzufolge werden bei dem Stator 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die folgenden Gleichungen erfüllt: M1 = 2 (Gleichung 1) M2 = N/2 – 2 (Gleichung 2) S = 3 × g × N – 3 × (2 × q – 1) (Gleichung 3) wobei M1 die Anzahl der Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung pro Phase ist, M2 die Anzahl der Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung pro Phase ist, N eine gerade Zahl von nicht weniger als 4 ist und die Anzahl der Pole darstellt, S die Gesamtanzahl der Schlitze 11 ist, und q die Anzahl der Schlitze 11 pro Pol pro Phase ist.
  • Genauer genommen sind bei der vorliegenden Ausführungsform mit N und q, die jeweils auf 8 und 1 eingestellt sind, die resultierenden M1 und M2 und S jeweils gleich 2, 2 und 21.
  • Wie in 3 gezeigt ist, erstrecken sich ferner bei der vorliegenden Ausführungsform bei jeder der Wicklungsgruppen 7 die Abschnitte 21 der Wicklungen der Gruppe 7 über die radiale Mittenposition der Zähne 6 des Statorkerns 4, so dass sie radial innerhalb der radialen Mittenposition an der vorderen Seite in der Umfangsrichtung des Statorkerns 4 und radial außerhalb der radialen Mittenposition auf der hinteren Seite in der Umfangsrichtung positioniert sind.
  • Des Weiteren wiederholt sich bei der vorliegenden Ausführungsform ein Muster der Anordnung der Wicklungsgruppen 7 in der Umfangsrichtung des Statorkerns 4 dreimal; bei dem Muster sind eine Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, zwei Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung und eine andere Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung von der hinteren Seite zu der vorderen Seite in der Umfangsrichtung nacheinander angeordnet.
  • Genauer genommen ist die erste V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 6 1 und 6 2 überspannt. Die erste W-Phasen-Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 2, 6 3 und 6 4 umspannt. Die erste U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 4, 6 5 und 6 6 überspannt. Die zweite V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 6 und 6 7 überspannt.
  • Ferner ist die erste W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 6 8 und 6 9 überspannt. Die zweite U-Phasen-Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 9, 6 10 und 6 11 überspannt. Die erste V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 11, 6 12 und 6 13 überspannt. Die zweite W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 13 und 6 14 überspannt.
  • Darüber hinaus ist die erste U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 6 15 und 6 16 überspannt. Die zweite V-Phasen-Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 16, 6 17 und 6 18 überspannt. Die zweite W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 18, 6 19 und 6 20 überspannt. Die zweite U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 20 und 6 21 überspannt.
  • Demzufolge bildet bei der vorliegenden Ausführungsform jeder der großen Schlitze 13 einen Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die beiden Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von einem Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind.
  • Genauer genommen bildet der erste große Schlitz 13, der in 3 in zwei Hälften aufgeteilt ist, und zwischen den Zähnen 6 1 und 6 21 ausgebildet ist, den ersten Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die beiden Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung des ersten Wicklungsgruppenpaars 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind; das erste Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der ersten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der zweiten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung. Der zweite große Schlitz 13, der zwischen den Zähnen 6 7 und 6 8 ausgebildet ist, bildet den zweiten Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die beiden Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung des zweiten Wicklungsgruppenpaars 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind; das zweite Wicklungsgruppenpaars 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der zweiten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der ersten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung. Der dritte große Schlitz 13, der zwischen den Zähnen 6 14 und 6 15 ausgebildet ist, bildet den dritten Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die beiden Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung des dritten Wicklungsgruppenpaars 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind; das dritte Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der zweiten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der ersten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die folgenden vorteilhaften Wirkungen zu erzielen.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Anzahl der Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung pro Phase und die Anzahl der Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung pro Phase so eingestellt, dass sie jeweils die Gleichungen 1 und 2 erfüllen. Ferner sind alle sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung in Paaren angeordnet, so dass sie die drei Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung bilden.
  • Mit der oben genannten Anordnung ist es möglich, alle Spannungen oder Drehmomente, die jeweils in die U, V und W-Phasen induziert werden, gleich zueinander erhalten, wodurch eine Balance zwischen den drei Phasen aufrechterhalten wird.
  • Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Gesamtanzahl der Schlitze 11 so eingestellt, dass die Gleichung 3 erfüllt ist. Die Umfangsbreite der großen Schlitze (oder Zwei-Phasen-Schlitze) 13 beträgt im Wesentlichen 2 × q mal die Umfangsbreite der kleinen Schlitze (oder Einzel-Phasen-Schlitze) 12.
  • Mit dem oben genannten Aufbau ist es möglich, die beiden Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von jedem Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung in einem der großen Schlitze 13 anzuordnen, so dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen, während alle von den Zähnen 6 des Statorkerns 8 mit den Wicklungsgruppen 7 umgeben sind. Demzufolge wird es möglich, alle magnetischen Flüsse, die in den Zähnen 6 des Statorkerns 8 fließen, effektiv zu nutzen, wodurch die Effizienz der drehenden elektrischen Maschine 3 zunimmt.
  • Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14, welche die großen Schlitze 13 bilden, so eingestellt, dass sie im Wesentlichen (q + 0,5) mal die Umfangsbreite der normalen Zähne 15 beträgt.
  • Durch Einstellen der Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14, wie es oben beschrieben ist, wird es möglich, eine magnetische Sättigung der bestimmten Zähne 14 zu entspannen, wodurch der Wicklungsfaktor der drehenden elektrischen Maschine 3 zunimmt.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist unter allen Vorsprüngen 16 der Zähne 6 die Umfangsbreite von denjenigen Vorsprüngen 16, die zu den entsprechenden großen Schlitzen (oder Zwei-Phasen-Schlitzen) 13 hervorstehen, größer eingestellt als die Umfangsbreite der anderen Vorsprüngen 16, die zu den entsprechenden kleinen Schlitzen (oder Einzel-Phasen-Schlitzen) 12 hervorstehen.
  • Durch Einstellen der Umfangsbreite der Vorsprüngen 16, die zu den großen Schlitzen 13 hervorstehen, wie es oben beschrieben ist, wird es ermöglicht, die magnetischen Flüsse, die durch die bestimmten Zähne 14 des Statorkerns 8 fließen, effektiv zu nutzen.
  • [Dritte Ausführungsform]
  • Diese Ausführungsform stellt einen Stator 1 dar, der einen Aufbau aufweist, der eine Kombination aus dem Aufbau des Stators 1 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform ist.
  • Insbesondere ist bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in den 4A–4B und 5 gezeigt ist, die Gesamtanzahl S der Schlitze 11 (oder der Zähne 6) des Statorkerns 4 gleich 21. Die Gesamtanzahl der Wicklungsgruppen 7 ist gleich 12. D. h. es gibt vier U-Phasen-Wicklungsgruppen 7, vier V-Phasen-Wicklungsgruppen 7 und vier W-Phasen-Wicklungsgruppen 7, die auf die Zähne 6 des Statorkerns 4 gewickelt sind. Zudem ist die Anzahl N der Pole wie in den vorherigen Ausführungsformen gleich 8.
  • Ferner bestehen bei der vorliegenden Ausführungsform die Schlitze 11, die in dem Statorkern 4 ausgebildet sind, aus drei großen Schlitzen (oder Zwei-Phasen-Schlitzen) 13 und achtzehn kleinen Schlitzen (oder Einzel-Phasen-Schlitzen) 12. Die Zähne 6, die in dem Statorkern 4 ausgebildet sind, bestehen aus sechs bestimmten Zähnen 14 und fünfzehn normalen Zähnen 15. Genauer genommen, sind die Zähne 6 1, 6 7, 6 8, 6 14, 6 15 und 6 21. die bestimmten Zähne 14, während die anderen Zähne 6 2–6 6, 6 9–6 13 und 6 16–6 20 die normalen Zähne 15 sind.
  • Die drei großen Schlitze 13 sind in der Umfangsrichtung des Statorkerns 4 mit einer Teilung von 120° im mechanischen Winkel angeordnet. Zwischen jedem benachbarten Paar der großen Schlitze 13 sind sechs kleine Schlitze 12 angeordnet.
  • Wie ferner in den 4A–4B gezeigt ist, ist einer der drei großen Schlitze 13 in dem flachen bandförmigen Statorkern 5 in zwei Hälften aufgeteilt, die jeweils an dem vorderen und hinteren Ende des flachen bandförmigen Statorkerns 5 positioniert sind. Demzufolge sind diejenigen zwei bestimmten Zähne 14, die zusammen den aufgeteilten großen Schlitz 13 bilden, jeweils an dem vorderen und hinteren Ende des flachen bandförmigen Statorkerns 5 angeordnet. Wie zudem in 5 gezeigt ist, sind in dem ringförmigen Statorkern 8, der durch Biegen des flachen bandförmigen Statorkerns 5 in die Ringform und ein gemeinsames Verbinden des vorderen und hinteren Endes des gebogenen Statorkerns 5 erhalten wird, die zwei Hälften des aufgeteilten Schlitzes 13 zu einem vereint.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform bestehen die Wicklungsgruppen 7 aus sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und sechs Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung, die den drei verschiedenen Phasen gleichermaßen zugeordnet sind. D. h. zu jeder der U, V und W-Phasen sind zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und zwei Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung zugeordnet.
  • Somit sind die Gleichungen 1–3, die in der zweiten Ausführungsform beschrieben sind, ebenso für den Stator 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erfüllt.
  • Wie ferner in den 4B und 5 gezeigt ist, sind bei der vorliegenden Ausführungsform drei der sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und drei der sechs Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung außen positionierte Wicklungsgruppen 22, wohingegen die verbleibenden drei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und drei Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung innen positioniert Wicklungsgruppen 23 sind. Bei den sechs außen positionierten Wicklungsgruppen 22 sind die Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und die Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet; zwischen jedem am Umfang benachbarten Paar der außen positionierten Wicklungsgruppen 22 ist einer der Zähne 11 eingefügt. In ähnlicher Weise sind bei den sechs in den positionierten Wicklungsgruppen 23 die Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und die Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet; zwischen den am Umfang benachbarten Paaren der innen positionierten Wicklungsgruppen 23 ist einer der Zähne 11 eingefügt.
  • Genauer genommen ist von den außen positionierten Wicklungsgruppen 22 die erste V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 6 1 und 6 2 überspannt. Die erste U-Phasen-Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 4, 6 5 und 6 6 überspannt. Die erste W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 8 und 6 9 überspannt. Die erste V-Phasen-Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 11, 6 12 und 6 13 überspannt. Die erste U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 15 und 6 16 überspannt. Die erste W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 18, 6 19 und 6 20 überspannt.
  • Somit ist bei den außen positionierten Wicklungsgruppen 22 eingefügt: der Zahn 6 3 zwischen der ersten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der ersten U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 7 zwischen der ersten U-Phasen-Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung und der ersten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 10 zwischen der W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der ersten V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 14 zwischen der ersten V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung und der ersten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; und der Zahn 6 17 zwischen der ersten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der ersten W-Phasen-Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind.
  • Andererseits ist von den innen positionierten Wicklungsgruppen 23 die zweite W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 62 und 6 3 und 6 4 überspannt. Die zweite V-Phasen-Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 6, und 6 7 überspannt. Die zweite U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 9 und 6 10 und 6 11 überspannt. Die zweite W-Phasen-Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 13 und 6 14 überspannt. Die zweite V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 16, 6 17 und 6 18 überspannt. Die zweite U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 20 und 6 21 überspannt.
  • Somit ist bei den innen positionierten Wicklungsgruppen 23 eingefügt: der Zahn 6 5 zwischen der zweiten W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung und der zweiten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 8 zwischen der zweiten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 und der zweiten U-Phasen-Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 12 zwischen der zweiten U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung und der zweiten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 15 zwischen der zweiten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der zweiten V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; und der Zahn 6 19 zwischen der zweiten V-Phasen-Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung und der zweiten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind.
  • Somit sind bei der vorliegenden Ausführungsform alle der sechs außen positioniert Wicklungsgruppen 22 über den Umfang beabstandet, so dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen. In ähnlicher Weise sind alle der sechs innen positionierten Wicklungsgruppen 23 ebenso über den Umfang beabstandet, so dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen.
  • Ferner bildet bei der vorliegenden Ausführungsform jeder der drei großen Schlitze 13 einen Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die beiden Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von einem Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind.
  • Genauer genommen, bildet der erste große Schlitz 13, der in den 4A–4B in zwei Hälften aufgeteilt ist und zwischen dem Zahn 6 1 und 6 21 gebildet wird, den ersten Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung des ersten Wicklungsgruppenpaares 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind: das erste Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der ersten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der zweiten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung. Der zweite große Schlitz 13, der zwischen dem Zahn 6 7 und 6 8 gebildet wird, bildet den zweiten Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung des zweiten Wicklungsgruppenpaares 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind: das zweite Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der zweiten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der ersten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung. Der dritte große Schlitz 13, der zwischen dem Zahn 6 14 und 6 15 gebildet wird, bildet den dritten Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung des dritten Wicklungsgruppenpaares 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind: das dritte Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der zweiten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der ersten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird es möglich, die nachfolgenden vorteilhaften Wirkungen zu erzielen.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzahl der Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung pro Phase und die Anzahl der Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung pro Phase so eingestellt, dass sie jeweils die Gleichungen 1 und 2 erfüllen. Ferner sind alle der sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung in Paaren angeordnet, um die drei Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung zu bilden.
  • Mit der oben genannten Anordnung wird es möglich, alle Spannungen und oder Drehmomente, die jeweils in den U, V und W-Phasen eingeleitet werden, gleich zu erhalten, wodurch eine Balance zwischen den drei Phasen aufrechterhalten wird.
  • Ferner sind bei der vorliegenden Ausführungsform alle außen positionierten Wicklungsgruppen 22 in der Umfangsrichtung der Statorkerns 8 (oder 4) beabstandet, so dass sie sich nicht überschneiden und gegenseitig radial überlappen. Alle innen positionierten Wicklungsgruppen 23 sind ebenso in der Umfangsrichtung beabstandet, so dass sie sich nicht überschneiden und gegenseitig radial überlappen.
  • Bei dem oben genannten Aufbau ist es möglich, die Endabschnitte 21 der Wicklungen der Wicklungsgruppen 7 auf den beiden axialen Seiten der Statorkerns 8 geeignet anzuordnen, ohne dass eine Überlagerung zwischen den Endabschnitten 21 verursacht wird. Demzufolge ist es möglich, die hervorstehende Höhe der Endabschnitte 21 der Wicklungen der Wicklungsgruppen 7 von den axialen Endflächen des Statorkerns 8 zu minimieren, während hohe Raumfaktoren der Wicklungen in den Schlitzen 11 des Statorkerns 8 sichergestellt werden.
  • [Vierte Ausführungsform]
  • Diese Ausführungsform stellt einen Stator 1 dar, der einen ähnlichen Aufbau mit dem Statorkern 1 gemäß der ersten Ausführungsform aufweist; daher werden lediglich die Unterschiede zwischen diesen nachstehend beschrieben.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Gesamtanzahl S der Schlitze 11 (oder der Zähne 6) des Statorkerns 4 gleich 18, wie in den 6A–6B und 7 gezeigt ist. Die Gesamtanzahl der Wicklungsgruppen 7 ist gleich 12. Zudem ist die Anzahl N der Pole wie in der ersten Ausführungsform gleich 8.
  • Ferner bestehen bei der vorliegenden Ausführungsform die Schlitze 11, die in dem Statorkern 4 ausgebildet sind, aus sechs großen Schlitzen (oder Zwei-Phasen-Schlitzen) 13 und zwölf kleinen Schlitzen (Einzel-Phasen-Schlitzen) 12. Die sechs Zähne 6, die in dem Statorkern 4 ausgebildet sind, bestehen aus zwölf bestimmten Zähnen 14 und sechs normalen Zähnen 15. Genauer genommen sind die Zähne 6 1, 6 3, 6 4, 6 6, 6 7, 6 9, 6 10, 6 12, 6 13, 6 15, 6 16 und 6 18 bestimmte Zähne 14, wohingegen alle anderen Zähne 6 2, 6 5, 6 8, 6 11, 6 14, und 6 17 die normalen Zähne 15 sind.
  • Die sechs großen Schlitze 13 sind in der Umfangsrichtung des Statorkerns 4 mit einer Teilung von 60° im mechanischen Winkel angeordnet. Zwischen jedem benachbarten Paar der großen Schlitze 13 sind zwei kleine Schlitze 12 angeordnet.
  • Wie ferner in den 6A–6B gezeigt ist, ist einer der sechs großen Schlitze 6 in dem flachen bandförmigen Statorkern 5 in zwei Hälften aufgeteilt, die jeweils an dem vorderen und hinteren Ende des flachen bandförmigen Statorkerns 5 angeordnet sind. Dementsprechend sind diese beiden der bestimmten Zähne 14, die in aufgeteilten großen Schlitz 13 bilden, jeweils an dem vorderen und hinteren Ende des flachen bandförmigen Statorkerns 5 angeordnet. Wie zudem in 7 gezeigt ist, sind in dem ringförmigen Statorkerns 8, der durch Biegen des flachen bandförmigen Statorkerns 5 in die Ringform und durch ein gemeinsames Verbinden des vorderen und hinteren Endes des Statorkerns 5 erhalten wird, die zwei Hälften des aufgeteilten großen Schlitzes 13 zu einem vereint.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jede der Wicklungsgruppen 7 eine Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung. D. h. alle zwölf Wicklungsgruppen 7 sind Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung; an dem Stator 1 ist keine Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung vorgesehen. Ferner sind die zwölf Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung den drei verschiedenen Phasen gleichermaßen zugeordnet. D. h. es gibt vier U-Phasen-Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung, vier V-Phasen-Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und vier W-Phasen-Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung, die auf die Zähne 6 des Statorkerns 4 gewickelt sind.
  • Somit sind für den Stator 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die folgenden Gleichungen erfüllt: M1 = 4 (Gleichung 4) M2 = N/2 – 4 (Gleichung 5) S = 3 × q × N – 6 × (2 × q – 1) (Gleichung 6) wobei M1 die Anzahl der Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung pro Phase ist, M2 die Anzahl der Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung pro Phase ist, N eine gerade Anzahl von nicht weniger als 8 ist und die Anzahl der Pole darstellt, S die Gesamtanzahl der Schlitze 11 ist, und q die Anzahl der Schlitze 11 pro Pol pro Phase ist.
  • Genau genommen, sind bei der vorliegenden Ausführungsform mit N und q, die jeweils auf 8 und 1 eingestellt sind, die resultierenden M1, M2 und S jeweils gleich 4, 0 und 18.
  • Wie ferner in den 6B und 7 gezeigt ist, sind bei der vorliegenden Ausführungsform sechs der zwölf Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung außen positionierten Wicklungsgruppen 22, wohingegen die verbleibenden sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung innen positionierte Wicklungsgruppen 23 sind. Die sechs außen positionierten Wicklungsgruppen 22 sind in der Umfangsrichtung so angeordnet, dass zwischen jedem benachbarten Paar der außen positionierten Wicklungsgruppen 22 einer der bestimmten Zähne 14 eingefügt ist. In ähnlicher Weise sind die sechs innen positionierten Wicklungsgruppen 23 in der Umfangsrichtung so angeordnet, dass zwischen jedem benachbarten Paar der innen positionierten Wicklungsgruppen 23 einer der bestimmten Zähne 14 eingeführt ist.
  • Genauer genommen, ist von den außen positionierten Wicklungsgruppen 22 die erste V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 6 1 und 6 2 überspannt. Die erste U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 4 und 6 5 überspannt. Die erste W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 67 und 6 8 überspannt. Die zweite V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 10 und 6 11 überspannt. Die zweite U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 13 und 6 14 überspannt. Die zweite W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 16 und 6 17 überspannt.
  • Somit ist bei den außen positionierten Wicklungsgruppen 22 eingefügt: der Zahn 6 3 zwischen der ersten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der ersten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 6 zwischen der ersten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der ersten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 9 zwischen der ersten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der zweiten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 12 zwischen der zweiten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der zweiten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; und der Zahn 6 15 zwischen der zweiten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der zweiten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind.
  • Andererseits ist von den innen positionierten Wicklungsgruppen 23 die dritte W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 62 und 6 3 überspannt. Die dritte V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 5 und 6 6 überspannt. Die dritte U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 8 und 6 9 überspannt. Die vierte W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 11 und 6 12 überspannt. Die vierte V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 14 und 6 15 überspannt. Die vierte U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 17 und 6 18 überspannt.
  • Somit ist bei den innen positionierten Wicklungsgruppen 23 eingefügt: der Zahn 6 4 zwischen der dritten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der dritten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 7 zwischen der dritten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der dritten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 10 zwischen der dritten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der vierten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; der Zahn 6 13 zwischen der vierten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der vierten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind; und der Zahn 6 16 zwischen der vierten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der vierten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind.
  • Demzufolge sind bei der vorliegenden Ausführungsform alle sechs außen positionierten Wicklungsgruppen 22 über den Umfang beabstandet, so dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen. In ähnlicher Weise sind die sechs innen positionierten Wicklungsgruppen 23 ebenso über den Umfang beabstandet, so dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen.
  • Des Weiteren sind bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in den 6A–6B gezeigt ist, die Phasen (d. h. U, V und W) von allen Windungsgruppen 7 in einem Muster angeordnet, das sich alle 180° im mechanischen Winkel wiederholt. Mit anderen Worten wiederholt sich das selbe Muster der Anordnung der Phasen der Wicklungsgruppen 7 zweimal in der Umfangsrichtung des ringförmigen Statorkerns 8, wie in 7 gezeigt ist.
  • Darüber hinaus bildet bei der vorliegenden Ausführungsform jeder der sechs großen Schlitze 13 einen Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von einem Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind.
  • Genauer genommen, bildet der erste große Schlitz 13, der in den 6A bis 6B in zwei Hälften aufgeteilt ist und zwischen den Zähnen 6 1 und 6 18 ausgebildet ist, den ersten Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung des ersten Wicklungsgruppenpaares 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind; das erste Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der ersten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der vierten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung. Der zweite große Schlitz 13, der zwischen den Zähnen 6 3 und 6 4 ausgebildet ist, bildet den zweiten Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung des zweiten Wicklungsgruppenpaares 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind; das zweite Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der ersten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der dritten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung. Der dritte große Schlitz 13, der zwischen den Zähnen 6 6 und 6 7 ausgebildet ist, bildet den dritten Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung des dritten Wicklungsgruppenpaares 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind; das dritte Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der ersten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der dritten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung. Der vierte große Schlitz 13, der zwischen den Zähnen 6 9 und 6 10 ausgebildet ist, bildet den vierten Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung des vierten Wicklungsgruppenpaares 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind; das vierte Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der zweiten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der dritten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung. Der fünfte große Schlitz 13, der zwischen den Zähnen 6 12 und 6 13 ausgebildet ist, bildet den fünften Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung des fünften Wicklungsgruppenpaares 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind; das fünfte Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der zweiten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der vierten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung. Der sechste große Schlitz 13, der zwischen den Zähnen 6 15 und 6 16 ausgebildet ist, bildet den sechsten Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung des sechsten Wicklungsgruppenpaares 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind; das sechste Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der zweiten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der vierten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird es möglich, die folgenden vorteilhaften Wirkungen zu erzielen.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Anzahl der Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung pro Phase und die Anzahl der Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung pro Phase so eingestellt, dass sie jeweils die Gleichungen 4 und 5 erfüllen. Ferner sind alle der zwölf Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung in Paaren angeordnet, um die sechs Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung zu bilden. Des Weiteren wiederholt sich das selbe Muster der Anordnung der Phasen der Wicklungsgruppen 7 alle 180° im mechanischen Winkel.
  • Mit der oben genannten Aufbau wird es möglich, alle Spannungen oder Drehmomente, die jeweils in die U, V und W-Phasen induziert werden, gleich zu erhalten, wodurch eine Balance zwischen den drei Phasen aufrechterhalten wird.
  • Des Weiteren wird es durch die oben genannte Anordnung ebenso möglich, eine Radialkraft, die zwischen dem Stator 1 und dem Rotor 2 in der drehenden elektrischen Maschine 3 wirkt, auszubalancieren. Wie beispielsweise in 8A gezeigt ist, kann es bei dem Stator 1 gemäß der dritten Ausführungsform sein, dass die Resultierende der magnetischen Anziehungskräfte, die durch die elektrischen Ströme erzeugt werden, die in den Wicklungsgruppen 7 fließen, nicht null wird. Dementsprechend kann es schwierig sein, die Radialkraft, die zwischen dem Stator 1 und dem Rotor 2 wirkt, auszubalancieren.
  • Wie in 8B zum Vergleich an dem Stator 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform gezeigt ist, wird die Resultierende der magnetischen Anziehungskräfte, die durch die elektrischen Ströme erzeugt werden, die in den Wicklungsgruppen 7 fließen, im Wesentlichen null. Demzufolge ist es möglich, die Radialkraft, die zwischen dem Stator 1 und dem Rotor 2 wirkt, auszubalancieren.
  • Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Gesamtanzahl der Schlitze 11 so eingestellt, dass sie die Gleichung 6 erfüllt. Die Umfangsbreite der großen Schlitze (oder Zwei-Phasen-Schlitze) 13 beträgt im Wesentlichen 2 × q mal die Umfangsbreite der kleinen Schlitze (oder Einzel-Phasen-Schlitze) 12.
  • Mit dem oben genannten Aufbau wird es möglich, die beiden Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von jedem der Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung in einem der großen Schlitze 13 derart anzuordnen, dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen, während alle der Zähne 6 des Statorkerns 8 mit den Wicklungsgruppen 7 umgeben sind. Dementsprechend wird es möglich, alle magnetischen Flüsse, die in den Zähnen 6 des Statorkerns 8 fließen, effektiv zu nutzen, wodurch die Effizienz der drehenden elektrischen Maschine 13 zunimmt
  • Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14, welche die großen Schlitze 13 bilden, so eingestellt, das sie im Wesentlichen (q + 0,5) mal die Umfangsbreite der normalen Zähne 15 beträgt.
  • Durch Einstellen der Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14, wie es oben beschrieben ist, wird es möglich, eine magnetische Sättigung der bestimmten Zähne 14 zu entspannen, wodurch der Entwicklungsfaktor der drehenden elektrischen Maschine 3 zunimmt.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist unter allen Vorsprüngen 16 der Zähne 6 die Umfangsbreite von denjenigen Vorsprüngen 16, die zu den entsprechenden großen Schlitzen (oder Zwei-Phasen-Schlitzen) 13 hervorstehen, größer eingestellt als die Umfangsbreite der anderen Vorsprünge 16, die zu den entsprechenden kleinen Schlitzen (oder Einzel-Phasen-Schlitze) 12 hervorstehen.
  • Durch Einstellen der Umfangsbreite der Vorsprünge 16, die zu den großen Schlitzen 13 hervorstehen, wie es oben beschrieben ist, wird es möglich, die magnetischen Flüsse, die durch die bestimmten Zähne 14 des Statorkerns 8 fließen, effektiv zu nutzen.
  • [Fünfte Ausführungsform]
  • 9 zeigt den Aufbau eines Stators 1 gemäß einer fünften Ausführungsform. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzahl N der Pole gleich 16. Die Gesamtanzahl S der Schlitze 11 (oder der Zähne 6) des Statorkerns 4 ist gleich 48. Die Gesamtanzahl der Wicklungsgruppen 7 ist gleich 24. D. h. es gibt acht U-Phasen-Wicklungsgruppen 7, acht V-Phasen-Wicklungsgruppen 7 und acht W-Phasen-Wicklungsgruppen 7, die auf die Zähne 6 des Statorkerns 4 gewickelt sind.
  • Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform jeder der Schlitze 11 als kleiner Schlitz (oder Einzel-Phasen-Schlitz) 12 ausgestaltet. D. h. alle Schlitze 11 sind kleine Schlitze 12; es gibt keine großen Schlitze (oder 2-Phasen-Schlitze) 13, die in dem Statorkern 4 ausgebildet sind.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist jeder der Zähne 6 als ein normaler Zahn 15 ausgebildet. D. h. alle Zähne 6 sind normale Zähne 15; es gibt keine bestimmten Zähne 14, die in dem Statorkern 4 ausgebildet sein. Zudem weist keiner der Zähne 6 einen Vorsprung 16 auf, der an dessen distalen Ende ausgebildet ist.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform bestehende die Wicklungsgruppen 7 aus sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und achtzehn Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung, die den drei verschiedenen Phasen gleichermaßen zugeordnet sind. D. h. jeder der U, V und W-Phasen sind zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und sechs Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung zugeordnet.
  • Demzufolge werden für den Stator 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Gleichungen 1 und 2 erfüllt, die in der zweiten Ausführungsform beschrieben sind.
  • Ferner sind bei der vorliegenden Ausführungsform zwölf der vierundzwanzig Wicklungsgruppen 7 außen positionierte Wicklungsgruppen 22, wohingegen die verbleibenden zwölf Wicklungsgruppen 7 innen positionierte Wicklungsgruppen 23 sind. Die zwölf außen positionierten Wicklungsgruppen 22 sind in einem ersten Muster angeordnet, das sich dreimal in der Umfangsrichtung des Statorkerns 4 wiederholt; in dem ersten Muster sind eine Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und drei Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung von der hinteren Seite zu der vorderen Seite der Umfangsrichtung nacheinander angeordnet. Andererseits sind die zwölf innen positionierten Wicklungen 23 in einem zweiten Muster angeordnet, das sich ebenfalls dreimal in der Umfangsrichtung des Statorkerns 4 wiederholt; in dem zweiten Muster sind drei Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung und eine Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung von der hinteren Seite zu der vorderen Seite in der Umfangsrichtung nacheinander angeordnet.
  • Genauer genommen ist, wie in 9 gezeigt ist, von den außen positionierten Wicklungsgruppen 22 die erste V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 6 2 und 6 3 überspannt; die erste U-Phasen, die erste W-Phasen und die erste V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung sind jeweils so gewickelt, dass sie die Zähne 6 5–6 7, 6 9–6 11 und 6 13–6 15 umspannen. Ferner ist die erste U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 6 18 und 6 19 überspannt; die zweite W-Phasen, die zweite V-Phasen und die zweite U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung sind jeweils so gewickelt, dass sie die Zähne 6 21–6 23, 6 25–6 27 und 6 29–6 31 überspannen. Weiterhin ist die erste W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 6 34 und 6 35 überspannt; die dritte V-Phase, die dritte U-Phase und die dritte W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung sind jeweils so gewickelt, dass sie die Zähne 6 37–6 39, 6 41–6 43 und 6 45–6 47 überspannen.
  • Andererseits sind von den innen positionierten Wicklungsgruppen 23 die vierte W-Phasen, die vierte V-Phasen und die vierte U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung jeweils so gewickelt, dass sie die Zähne 6 3–6 5, 6 7–6 9 und 6 11–6 13 überspannen; die zweite W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 6 15 und 6 16 überspannt. Ferner sind die fünfte V-Phasen, die fünfte U-Phasen und die fünfte W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung jeweils so gewickelt, dass sie die Zähne 6 19–6 21, 6 23–6 25 und 6 27–6 29 umspannen; die zweite V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 31 und 6 32 überspannt. Ferner sind die sechste U-Phasen, die sechste W-Phasen und die sechste V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung jeweils so gewickelt, dass sie die Zähne 6 35–6 37, 6 39–6 41 und 6 43–6 45 überspannen; die zweite U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 48 und 4 48 überspannt.
  • Demzufolge sind bei der vorliegenden Ausführungsform alle sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung in Paaren angeordnet, um drei Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung zu bilden. Bei jedem der Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung sind die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung des Paares am Umfang zueinander benachbart, wobei einer der Zähne 6 dazwischen eingefügt ist.
  • Genauer genommen, besteht das erste Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung aus der ersten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der zweiten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang, mit dem Zahn 6 1 dazwischen eingefügt, zueinander benachbart sind. Das zweite Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der ersten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der zweiten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang, mit dem Zahn 6 17 dazwischen eingefügt, zueinander benachbart sind. Das dritte Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der ersten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der zweiten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang, mit dem Zahn 6 33 dazwischen eingefügt, zueinander benachbart sind.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die nachfolgenden vorteilhaften Wirkungen zu erzielen.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Wicklungsgruppen 7 die drei Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung. Daher ist es möglich, die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von einem der drei Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung (d. h. die zweite U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und die erste V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung des ersten Wicklungsgruppenpaares 25 mit kurzer Polteilung) jeweils an dem vorderen und hinteren Ende des flachen bandförmigen Statorkerns 5 anzuordnen, ohne eine der Wicklungsgruppen 7 in zwei Segmente aufzuteilen. Dementsprechend wird es möglich, den Schritt zum Verbinden der zwei Segmente 104 zum Wiederherstellen der aufgeteilten Wicklungsgruppe 103 in dem zuvor beschriebenen herkömmlichen Verfahren (siehe 19) zu beseitigen. Demzufolge kann der Herstellungsprozess des Stators 1 vereinfacht werden, wodurch die Produktivität des Stators 1 zunimmt.
  • Weiterhin ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl der Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung pro Phase und die Anzahl der Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung pro Phase so eingestellt, dass sie jeweils die Gleichungen 1 und 2 erfüllen. Ferner sind alle sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung in Paaren angeordnet, um die drei Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung zu bilden.
  • Mit der oben genannten Anordnung ist es möglich, die Spannungen oder Drehmomente, die jeweils in die U, V und W-Phasen eingeleitet werden, gleich zu erhalten, wodurch eine Balance zwischen den drei Phasen aufrechterhalten wird.
  • Ferner sind bei der vorliegenden Ausführungsform alle außen positionierten Wicklungsgruppen 22 in der Umfangsrichtung des Statorkerns 4 (oder 8) beabstandet, so dass sie sich nicht überschneiden und gegenseitig radial überlappen. Alle innen positionierten Wicklungsgruppen 23 sind ebenso in der Umfangsrichtung des Statorkerns 4 beabstandet, so dass sie sich nicht überschneiden und gegenseitig radial überlappen.
  • Mit dem oben genannten Aufbau ist es möglich, die Endabschnitte 21 der Wicklungen der Wicklungsgruppen 7 auf den beiden axialen Seiten des Statorkerns 4 geeignete anzuordnen, ohne eine Überlagerung zwischen den Endabschnitten 21 zu verursachen. Demzufolge ist es möglich, die hervorstehende Höhe der Endabschnitte 21 der Wicklungen der Wicklungsgruppen 7 von den axialen Endflächen des Statorkerns 4 zu minimieren, während hohe Raumfaktoren der Wicklungen in den Schlitzen 11 des Statorkerns 4 sichergestellt werden.
  • [Sechste Ausführungsform]
  • Diese Ausführungsform stellt einen Stator 1 dar, der einen ähnlichen Aufbau wie der Stator 1 gemäß der fünften Ausführungsform aufweist; daher werden lediglich die Unterschiede zwischen diesen nachfolgend beschrieben.
  • Wie in 10 gezeigt ist, wird der flache bandförmigen Statorkern 5 in der vorliegenden Ausführungsform durch Entfernen der Zähne 6 1, 6 17 und 6 33 von dem flachen bandförmigen Statorkern 5 in der fünften Ausführungsform (siehe 9) erhalten. Wie zuvor beschrieben ist, ist bei der fünften Ausführungsform jeder der Zähne 6 1, 6 17 und 6 33 zwischen die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von einem der drei Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung eingefügt.
  • Demzufolge ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Gesamtanzahl S der Stütze 11 (oder die Gesamtanzahl der Schlitze 6) auf 45 verringert. Durch Entfernen der drei Zähne werden in dem flachen bandförmigen Statorkern 5 (oder in der Ringform, Statorkern 8) ferner drei große Schlitze 13 gebildet. Somit werden die Zähne 6 1, 6 15, 6 16, 6 30, 6 31 und 6 45 bestimmte Zähne 14.
  • Ferner bildet bei der vorliegenden Ausführungsform jeder der drei großen Schlitze 13 einen Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von einem der drei Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind. Darüber hinaus ist die Umfangsbreite der großen Schlitze 13 im Wesentlichen auf die doppelte Umfangsbreite der anderen Schlitze 11 (d. h. der kleinen Schlitze 12) eingestellt.
  • Demzufolge erfüllt bei der vorliegenden Ausführungsform die Gesamtanzahl S der Schlitze 11 die Gleichung 3. Die Umfangsbreite der großen Schlitze (oder Zwei-Phasen-Schlitze) 13 beträgt im Wesentlichen 2 × q mal die Umfangsbreite der anderen Schlitze 11.
  • Bei dem oben genannten Aufbau ist es möglich, die beiden Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von jedem der Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung in einem der großen Schlitze 13 so anzuordnen, dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen, während jeder der Zähne 6 des Statorkerns 4 (oder 8) mit den Wicklungsgruppen 7 umgeben ist. Daher wird es möglich, alle magnetischen Flüsse, die in den Zähnen 6 des Statorkerns 8 fließen, effektiv zu nutzen, wodurch die Effizienz der drehenden elektrischen Maschine 3 zunimmt.
  • [Siebte Ausführungsform]
  • Diese Ausführungsform stellt einen Stator 1 dar, der einen ähnlichen Aufbau wie der Stator 1 gemäß der sechsten Ausführungsform aufweist, daher werden lediglich die Unterschiede zwischen diesen nachstehend beschrieben.
  • Im Vergleich zu der sechsten Ausführungsform (siehe 10) ist bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 11 gezeigt ist, die Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14 auf im Wesentlichen 1,5 mal die Umfangsbreite der anderen Zähne 6 (d. h. der normalen Zähne 15) erhöht.
  • Das heißt bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14 auf im Wesentlichen (q + 0,5) mal die Umfangsbreite der anderen Zähne 6 eingestellt.
  • Durch Einstellen der Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14, wie es oben beschrieben ist, ist es möglich, eine magnetische Sättigung der bestimmten Zähne 14 zu entspannen, wodurch der Wicklungsfaktor der drehenden elektrischen Maschine 3 zunimmt.
  • [Achte Ausführungsform]
  • Diese Ausführungsform stellt einen Stator 1 dar, der einen ähnlichen Aufbau wie der Stator 1 gemäß der fünften Ausführungsform aufweist; daher werden lediglich Unterschiede zwischen diesen nachstehend beschrieben.
  • Wie in 12 gezeigt ist, ist bei der vorliegenden Ausführungsform der Aufbau des flachen bandförmigen Statorkerns 5 (und somit der Aufbau des ringförmigen Statorkerns 8) derselbe wie in der fünften Ausführungsform (siehe 9). Das heißt die Gesamtanzahl S der Schlitze 11 (oder der Zähne 6) ist gleich 48. Alle Schlitze 11 sind kleine Schlitze 12; somit sind alle Zähne 6 normale Zähne 15. Zudem sind bei keinem der Zähne 6 Vorsprünge 16 an dessen distalen Ende ausgebildet.
  • Darüber hinaus ist bei der vorliegenden Ausführungsform jeweils die Anzahl N der Pole und die Gesamtanzahl der Wicklungsgruppen 7 gleich 16 und 24, wie bei der fünften Ausführungsform.
  • Im Vergleich zu der fünften Ausführungsform, bei der die Wicklungsgruppen 7 aus sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und 18 Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung bestehen, bestehen die Wicklungsgruppen 7 bei der vorliegenden Ausführungsform aus zwölf Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und zwölf Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung.
  • Ferner sind bei der vorliegenden Ausführungsform die zwölf Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und die zwölf Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung den drei verschiedenen Phasen gleichermaßen zugeordnet. D. h. jeder der U, V und W-Phasen sind vier Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und vier Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung zugeordnet.
  • Somit sind für den Stator 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ebenfalls die Gleichungen 4 und 5 erfüllt, die in der vierten Ausführungsform beschrieben sind.
  • Ferner sind bei der vorliegenden Ausführungsform sechs der zwölf Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung außen positionierte Wicklungsgruppen 22, wohingegen die verbleibenden sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung innen positionierte Wicklungsgruppen 23 sind. In ähnlicher Weise sind sechs der zwölf Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung außen positionierte Wicklungsgruppen 22, wohingegen die verbleibenden sechs Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung innen positionierte Wicklungsgruppen 23 sind.
  • Darüber hinaus sind bei der vorliegenden Ausführungsform alle außen positionierten Wicklungsgruppen 22 so angeordnet, dass die sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Ausführungsform und die sechs Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung in der Umfangsrichtung abwechselnd positioniert sind. In ähnlicher Weise sind alle innen positionierten Wicklungsgruppen 23 so angeordnet, dass die sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und die sechs Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung in der Umfangsrichtung abwechselnd positioniert sind.
  • Genauer genommen ist, wie in 12 gezeigt ist, von den außen positionierten Wicklungsgruppen 22 die erste V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 6 3 und 6 3 überspannt. Die erste U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 5, 6 6 und 6 7 überspannt. Die erste W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 10 und 6 11 überspannt. Die erste V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 13, 6 14 und 6 15 überspannt. Die erste U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 18 und 6 19 überspannt. Die erste W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 21, 6 22 und 6 23 überspannt.
  • Ferner ist bei den außen positionierten Wicklungsgruppen 22 die zweite V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 6 26 und 627 überspannt. Die zweite U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 29, 6 30 und 6 31 überspannt. Die zweite W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 34 und 6 35 überspannt. Die zweite V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 37, 6 38 und 6 39 überspannt. Die zweite U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 42 und 6 43 überspannt. Die zweite W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 45, 6 46 und 6 47 überspannt.
  • Andererseits ist bei den innen positionierten Wicklungsgruppen 23 die dritte W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 3, 6 4 und 6 5 überspannt. Die dritte V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 7 und 6 8 überspannt. Die dritte U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 11, 6 12 und 6 13 überspannt. Die dritte W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 15 und 6 16 überspannt. Die dritte V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 19, 6 20 und 6 21 überspannt. Die dritte U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 23 und 6 24 überspannt.
  • Ferner ist bei den innen positionierten Wicklungsgruppen 23 die vierte W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 27, 6 28 und 6 29 überspannt. Die vierte V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 31 und 6 32 überspannt. Die vierte U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 35, 6 36 und 6 37 überspannt. Die vierte W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 39 und 6 40 überspannt. Die vierte V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 43, 6 44 und 6 45 überspannt. Die vierte U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 47 und 6 48 überspannt.
  • Demzufolge sind bei der vorliegenden Ausführungsform alle zwölf außen positionierten Wicklungsgruppen 22 über den Umfang beabstandet, so dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen. In ähnlicher Weise sind alle zwölf innen positionierten Wicklungsgruppen 23 ebenfalls über den Umfang beabstandet, so dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen. Ferner sind die Phasen (d. h. U, V und W) von allen Wicklungsgruppen 7 in einem Muster angeordnet, das sich alle 180° im mechanischen Winkel wiederholt. Mit anderen Worten wiederholt sich das selbe Muster der Anordnung der Phasen der Wicklungsgruppen 7 in der Umfangsrichtung des Statorkerns 4 zweimal.
  • Darüber hinaus sind bei der vorliegenden Ausführungsform alle zwölf Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung in Paaren angeordnet, um sechs Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung zu bilden. Bei jedem der Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung sind die Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung des Paares am Umfang zueinander benachbart, wobei einer der Zähne 6 zwischen diesen eingefügt ist.
  • Genauer genommen, besteht das erste Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung aus der ersten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der vierten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang, mit dem Zahn 6 1 dazwischen eingefügt, zueinander benachbart sind. Das zweite Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der ersten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der dritten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang, mit dem Zahn 6 9 dazwischen eingefügt, zueinander benachbart sind. Das dritte Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der ersten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der dritten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang, mit dem Zahn 6 17 dazwischen eingefügt, zueinander benachbart sind. Das vierte Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der zweiten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der dritten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang, mit dem Zahn 6 25 dazwischen eingefügt, zueinander benachbart sind. Das fünfte Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der zweiten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der vierten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang, mit dem Zahn 6 33 dazwischen eingefügt, zueinander benachbart sind. Das sechste Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der zweiten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der vierten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang, mit dem Zahn 6 41 dazwischen eingefügt, zueinander benachbart sind.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die folgenden vorteilhaften Wirkungen zu erzielen.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Wicklungsgruppen 7 die sechs Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung. Daher ist es möglich, die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von einem der sechs Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung (z. B. die erste V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und die vierte U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung des ersten Wicklungsgruppenpaares 25 mit kurzer Polteilung) jeweils an dem vorderen und hinteren Ende des flachen bandförmigen Statorkerns 5 anzuordnen, ohne eine der Wicklungsgruppen 7 in zwei Segmente aufzuteilen. Demnach wird es möglich, den Schritt zum Verbinden der zwei Segmente 104 zum Wiederherstellen der aufgeteilten Wicklungsgruppe 103 in dem zuvor beschriebenen herkömmlichen Verfahren (siehe 19) zu beseitigen. Demzufolge kann der Herstellungsprozess des Stators 1 vereinfacht werden, wodurch die Produktivität des Stators 1 verbessert wird.
  • Darüber hinaus ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl der Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung pro Phase und die Anzahl der Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung pro Phase jeweils so eingestellt, dass die Gleichungen 4 und 5 erfült werden. Ferner sind alle zwölf Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung in Paaren angeordnet, um die sechs Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung zu bilden. Des Weiteren wiederholt sich das selbe Muster der Anordnung der Phasen der Wicklungsgruppen 7 alle 180° im mechanischen Winkel.
  • Mit der oben genannten Anordnung ist es möglich, alle Spannungen oder Drehmomente, die jeweils in die U, V W-Phasen induziert werden, gleich zu erhalten, wodurch eine Balance zwischen den drei Phasen aufrechterhalten wird. Zudem sind bei der vorliegenden Ausführungsform alle außen positionierten Wicklungsgruppen 22 in der Umfangsrichtung des Statorkerns 4 (oder 8) benachbart, so dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen. Alle innen positionierten Wicklungsgruppen 23 sind in der Umfangsrichtung des Statorkerns 4 beabstandet, so dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen.
  • Mit dem gegebenen Aufbau ist es möglich, die Abschnitte 21 der Wicklungen der Wicklungsgruppen 7 auf den beiden axialen Seiten des Statorkerns 4 geeignet anzuordnen, ohne eine Überlagerung zwischen den Endabschnitten 21 zu verursachen. Demzufolge ist es möglich, die vorstehende Höhe der Endabschnitte 21 der Wicklungen der Wicklungsgruppen 7 von der axialen Endfläche des Statorkerns 4 zu minimieren, während hohe Raumfaktoren für die Wicklungen in den Schlitzen 11 des Statorkerns 4 sichergestellt werden.
  • [Neunte Ausführungsform]
  • Diese Ausführungsform stellt einen Stator 1 dar, der einen ähnlichen Aufbau wie der Stator 1 gemäß der achten Ausführungsform aufweist; daher werden lediglich die Unterschiede zwischen diesen nachstehend beschrieben.
  • Wie in 13 gezeigt ist, wird der flache bandförmigen Statorkerns 5 in der vorliegenden Ausführungsform durch Entfernen der Zähne 6 1, 6 9, 6 17, 6 25, 6 33 und 6 41 von dem flachen bandförmigen Statorkerns 5 in der achten Ausführungsform (siehe 12) erhalten. Wie zuvor beschrieben ist, ist bei der achten Ausführungsform jeder der Zähne 6 1, 6 9, 6 17, 6 25, 6 33 und 6 41 zwischen den zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von einem der sechs Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung eingefügt.
  • Daher ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Gesamtanzahl S der Schlitze 11 (oder die Gesamtanzahl der Zähne 6) auf 42 reduziert. Durch Entfernen der sechs Zähne werden ferner sechs große Schlitze 13 in dem flachen bandförmigen Statorkern 5 (also in dem ringförmigen Statorkern 8) gebildet. Somit werden die Zähne 6 1, 6 7, 6 8, 6 14, 6 15, 6 21, 6 28, 6 29, 6 35, 6 36 und 6 42 bestimmte Zähne 14.
  • Ferner bildet bei der vorliegenden Ausführungsform jeder der sechs großen Schlitze 13 einen Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die beiden Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von einem der sechs Wicklungsgruppe 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind. Darüber hinaus ist die Umfangsbreite der großen Schlitze 13 im Wesentlichen auf die doppelte Umfangsbreite der anderen Schlitze 11 (d. h. die kleinen Schlitze 12) eingestellt.
  • Somit erfüllt bei der vorliegenden Ausführungsform die Gesamtanzahl S der Schlitze 11 die Gleichung 6. Die Umfangsbreite der großen Schlitze (oder Zwei-Phasen-Schlitze) 13 beträgt im Wesentlichen 2 × q mal die Umfangsbreite der anderen Schlitze 11.
  • Mit dem oben genannten Aufbau ist es möglich, die beiden Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von jedem der Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung in einem der großen Schlitze 13 anzuordnen, so dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen während jeder von den Zähnen 6 des Statorkerns 4 (oder 8) mit den Wicklungsgruppen 7 umgeben ist. Daher wird es möglich, alle magnetischen Flüsse, die in den Zähnen 6 des Statorkerns 8 fließen, effektiv zu nutzen, wodurch die Effizienz der drehenden elektrischen Maschine 3 zunimmt.
  • [Zehnte Ausführungsform]
  • Diese Ausführungsform stellt einen Stator 1 dar, der einen ähnlichen Aufbau wie der Stator gemäß der neunten Ausführungsform aufweist; daher werden lediglich die Unterschiede zwischen diesen nachfolgend beschrieben.
  • Im Vergleich zu der neunten Ausführungsform (siehe 13) ist bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 14 beschrieben ist, die Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14 im Wesentlichen um 1,5 mal die Umfangsbreite der anderen Zähne 6 (d. h. der normalen Zähne 15) erhöht.
  • Das heißt, bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14 so eingestellt, dass sie im Wesentlichen (q + 0,5) mal die Umfangsbreite der anderen Zähne 6 beträgt.
  • Durch Einstellen der Umfangsbreite der bestimmte Zähne 14, wie es oben beschrieben ist, ist es möglich, eine magnetische Sättigung der bestimmten Zähne 14 zu entspannen, wodurch der Wicklungsfaktor der der drehenden elektrischen Maschine 3 zunimmt.
  • [Elfte Ausführungsform]
  • Diese Ausführungsform stellt einen Stator 1 dar, der einen ähnlichen Aufbau wie der Stator 1 gemäß der zehnten Ausführungsform aufweist; daher werden lediglich die Unterschiede zwischen diesen nachstehend beschrieben.
  • Im Vergleich zu der neunten Ausführungsform (siehe 14) bildet bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 15 gezeigt ist, jeder der Zähne 6 ein Paar von Vorsprüngen 16 an dessen distalen Ende aus; die Vorsprünge 16 stehen in der Umfangsrichtung jeweils zu denjenigen zwei Schlitze 11 hervor, die zu dem Zahn 6 benachbart sind.
  • Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform unter allen Vorsprüngen 16 der Zähne 6 die Umfangsbreite von denjenigen Vorsprüngen 16, die zu den entsprechenden großen Schlitzen (oder Zwei-Phasen-Schlitzen) 13 hervorstehen, größer als die Umfangsbreite der anderen Vorsprünge 16 eingestellt, die zu den entsprechenden kleinen Schlitzen (Einzel-Phasen-Schlitzen) 12 hervorstehen.
  • Durch Einstellen der Umfangsbreite der Vorsprüngen 16, die zu den großen Schlitzen 13 hervorstehen, wie es oben beschrieben ist, ist es möglich, die magnetischen Flüsse, die durch die bestimmten Zähne 14 des Statorkerns 8 fließen, effektiv zu nutzen.
  • [Zwölfte Ausführungsform]
  • Diese Ausführungsform stellt einen Stator 1 dar, der einen ähnlichen Aufbau wie der Stator 1 gemäß der elften Ausführungsform aufweist; daher werden lediglich die Unterschiede zwischen diesen nachstehend beschrieben.
  • Im Vergleich zu der elften Ausführungsform (siehe 15) sind bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 16 gezeigt ist, alle Abstände am Umfang zwischen den am Umfang gegenüberliegenden Paaren von Vorsprüngen 16 der Zähne 6 gleich groß zueinander eingestellt.
  • Durch Einstellen der Abstände am Umfang, wie es oben beschrieben ist, ist es möglich, am Umfang die Verteilung der magnetischen Flussdichte in dem Ringspalt zwischen dem Stator 1 und dem Rotor 2 zu glätten, wodurch beispielsweise eine Drehmomentwelligkeit der drehenden elektrischen Maschine 3 unterdrückt wird.
  • [Dreizehnte Ausführungsform]
  • 17 zeigt den Aufbau eines Stators 1 gemäß einer 13. Ausführungsform.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform sind alle Wicklungsgruppen 7 auf die Zähne 6 verteilt gewickelt. Die Anzahl q der Schlitze 11 pro Pol pro Phase ist gleich 2.
  • Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform jeder der Schlitze 11 als kleiner Schlitz (oder Einzel-Phasen-Schlitz) 12 ausgebildet. D. h., alle Schlitze 11 sind kleine Schlitze 12; es gibt keine großen Schlitze (oder 2-Phasen-Schlitze) 13, die in dem Statorkern 4 ausgebildet sind.
  • Somit ist bei der vorliegenden Ausführungsform jeder der Zähne 6 als normaler Zahn 15 ausgestaltet. D. h., alle Zähne 6 sind normale Zähne 15; es gibt keine bestimmten Zähne 14, die in dem Statorkern 14 ausgebildet sind. Zudem weist keiner der Zähne 6 Vorsprünge 16 auf, die an dessen distalen Ende ausgebildet sind.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzahl N der Pole gleich 16. Die Gesamtanzahl S der Schlitze 11 (oder der Zähne 6) des Statorkerns 4 ist gleich 96. Die Gesamtanzahl der Wicklungsgruppen 7 ist gleich 24.
  • Ferner bestehen bei der vorliegenden Ausführungsform die Wicklungsgruppen 7 aus zwölf Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und zwölf Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung, die den drei verschiedenen Phasen gleichermaßen zugeordnet sind. D. h., jeder U, V und W-Phase sind vier Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und vier Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung zugeordnet.
  • Somit werden für den Stator 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ebenfalls die Gleichungen 4 und 5 erfüllt, die in der vierten Ausführungsform beschrieben sind.
  • Ferner sind bei der vorliegenden Ausführungsform sechs der zwölf Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung außen positionierter Wicklungen 22, wohingegen die verbleibenden sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung innen positionierte Wicklungsgruppen 23 sind. In ähnlicher Weise sind sechs der zwölf Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung außen positionierte Wicklungsgruppen 22, wohingegen die verbleibenden sechs Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung innen positionierte Wicklungsgruppen 23 sind.
  • Des Weiteren sind bei der vorliegenden Ausführungsform alle außen positionierten Wicklungsgruppen 22 so angeordnet, dass sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und sechs Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung in der Umfangsrichtung abwechselnd positioniert sind. In ähnlicher Weise sind alle der innen positionierten Wicklungsgruppen 23 so positioniert, dass die sechs Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung und die sechs Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung in der Umfangsrichtung abwechselnd positioniert sind.
  • Wie in Fig. von 17 gezeigt ist, ist genauer genommen bei den außen positionierten Wicklungsgruppen 22 die erste V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 6 1–6 5 überspannt. Die erste U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 7–6 13 überspannt. Die erste W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 17–6 21 überspannt. Die erste V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 23–6 29 überspannt. Die erste U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 33–6 37 überspannt. Die erste W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 39–6 45 überspannt.
  • Ferner ist bei den außen positionierten Wicklungsgruppen 22 die zweite V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 6 49–6 53 überspannt. Die zweite U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 55–6 61 überspannt. Die zweite W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 65–6 69 überspannt. Die zweite V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 71–6 77 überspannt. Die zweite U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 81–6 85 überspannt. Die zweite W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 89–6 93 überspannt.
  • Andererseits ist bei den innen positionierten Wicklungsgruppen 23 die dritte W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 6 3–6 9 überspannt. Die dritte V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 11–6 15 überspannt. Die dritte U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 19–6 25 überspannt. Die dritte W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 27–6 31 überspannt. Die dritte V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 35–6 41 überspannt. Die dritte U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 43–6 47 überspannt.
  • Ferner ist bei den innen positionierten Wicklungsgruppen 23 die vierte W-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung so gewickelt, dass sie die Zähne 6 51–6 57 überspannt. Die vierte V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 59–6 63 überspannt. Die vierte U-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 67–6 73 überspannt. Die vierte W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 75–6 79 überspannt. Die vierte V-Phasen-Wicklungsgruppe 19 mit voller Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 83–6 89 überspannt. Die vierte U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung ist so gewickelt, dass sie die Zähne 6 91–6 95 überspannt.
  • Demzufolge sind bei der vorliegenden Ausführungsform alle zwölf außen positionierten Wicklungsgruppen 22 über den Umfang beabstandet, so dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen. In ähnlicher Weise sind alle zwölf innen positionierten Wicklungsgruppen 23 über den Umfang beabstandet, so dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen. Ferner sind die Phasen (d. h., U, V und W) der Wicklungsgruppen 7 in einem Muster angeordnet, das sich alle 180° im mechanischen Winkel wiederholt. Mit anderen Worten wiederholt sich das selbe Muster der Anordnung der Phasen der Wicklungsgruppen 7 in der Umfangsrichtung des Statorkerns 4 zweimal.
  • Des Weiteren sind bei der vorliegenden Ausführungsform alle zwölf Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung in Paaren angeordnet, um sechs Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung zu bilden. Bei jedem der Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung sind die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung des Paares am Umfang zueinander benachbart, wobei einer der Zähne 6 dazwischen eingefügt ist.
  • Genauer genommen besteht das erste Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung aus der ersten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der vierten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind, wobei der Zahn 6 96 dazwischen eingefügt ist. Das zweite Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der ersten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der dritten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind, wobei der Zahn 6 16 dazwischen eingefügt ist. Das dritte Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der ersten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der dritten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind, wobei der Zahn 6 32 dazwischen eingefügt ist. Das vierte Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der zweiten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der dritten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind, wobei der Zahn 6 48 dazwischen eingefügt ist. Das fünfte Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der zweiten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der vierten V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind, wobei der Zahn 6 64 dazwischen eingefügt ist. Das sechste Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung besteht aus der zweiten U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und der vierten W-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung, die am Umfang zueinander benachbart sind, wobei der Zahn 6 80 dazwischen eingefügt ist.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die folgenden vorteilhaften Wirkungen zu erzielen.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Wicklungsgruppen 7 die sechs Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung. Daher ist es möglich, die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von einem der sechs Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung (z. B. die erste V-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung und die vierte U-Phasen-Wicklungsgruppe 18 mit kurzer Polteilung des ersten Wicklungsgruppenpaares 25 mit kurzer Polteilung) jeweils an dem vorderen und hinteren Ende des flachen bandförmigen Statorkerns 5 anzuordnen, ohne eine der Wicklungsgruppen 7 in zwei Segmente aufzuteilen. Demzufolge wird es möglich, den Schritt des Verbindens der zwei Segmente 104 zum Wiederherstellen der aufgeteilten Wicklungsgruppe 103 in dem zuvor beschriebenen herkömmlichen Verfahren (siehe 19) zu beseitigen. Daher kann der Herstellungsprozess des Stators 1 vereinfacht werden, wodurch die Produktivität des Stators 1 erhöht wird.
  • Weiterhin sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl der Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung pro Phase und die Anzahl der Wicklungsgruppen 19 mit voller Polteilung pro Phase so eingestellt, dass sie jeweils die Gleichungen 4 und 5 erfüllen. Ferner sind alle zwölf Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung in Paaren angeordnet, um die sechs Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung zu bilden. Ferner wiederholt sich das selbe Muster der Anordnung der Phasen der Wicklungsgruppen 7 alle 180° im mechanischen Winkel.
  • Mit dem oben genannten Aufbau ist es möglich, alle Spannungen oder Drehmomente, die in den U, V und W-Phasen induziert werden, gleich zu erhalten, wodurch eine Balance zwischen den drei Phasen aufrechterhalten wird.
  • Zudem sind bei der vorliegenden Ausführungsform alle außen positionierten Wicklungsgruppen 22 in der Umfangsrichtung des Statorkerns 4 (oder 8) beabstandet, so dass sie sich nicht überschneiden und gegenseitig radial überlappen. Alle innen positionierten Wicklungsgruppen 23 sind in der Umfangsrichtung des Statorkerns 4 beabstandet, so dass sie sich nicht überschneiden und gegenseitig radial überlappen.
  • Mit dem oben genannten Aufbau ist es möglich, die Endabschnitt 21 der Wicklungen der Wicklungsgruppen 7 an den beiden axialen Seiten des Statorkerns 4 geeignet anzuordnen, ohne eine Überlagerung zwischen den Endabschnitten 21 zu verursachen. Demzufolge ist es möglich, die hervorstehende Höhe der Endabschnitt 21 der Wicklungen der Wicklungsgruppen 7 von den axialen Endflächen des Statorkerns 4 zu minimieren, während hohe Raumfaktoren der Wicklungen in den Schlitzen 11 des Statorkerns 4 sichergestellt werden.
  • [Vierzehnte Ausführungsform]
  • Diese Ausführungsform stellt einen Stator 1 dar, der einen ähnlichen Aufbau wie der Stator 1 gemäß der dreizehnten Ausführungsform aufweist; daher werden lediglich die Unterschiede zwischen diesen nachstehend beschrieben.
  • Wie in 18 gezeigt ist, wird der flache bandförmigen Statorkern 5 in der vorliegenden Ausführungsform durch Entfernen der sechs Zähne 6 16, 6 32, 6 48, 6 64, 6 80 und 6 96, sowie denjenigen Zähnen 6, die zu den sechs Zähnen des flachen bandförmigen Statorkerns 5 in der dreizehnten Ausführungsform (siehe 17) unmittelbar am Umfang benachbart sind, erhalten. D. h., die Zähne 6 1, 6 15–6 17, 6 31–6 33, 6 47–6 49, 6 63–6 65, 6 79–6 81 und 6 95–6 96 werden von dem flachen bandförmigen Statorkern 5 entfernt. Wie zuvor beschrieben ist, ist bei der dreizehnten Ausführungsform zudem jeder der sechs Zähne 6 16, 6 32, 6 48, 6 64, 6 80 und 6 96 zwischen die zwei Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von einem der sechs Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung eingefügt.
  • Demzufolge ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Gesamtanzahl S der Schlitze 11 (oder die Gesamtanzahl der Zähne 6) auf 78 reduziert. Durch Entfernen der 18 Zähne 6 werden ferner in dem flachen bandförmigen Statorkern 5 (ebenso in dem ringförmigen Statorkern 8) sechs große Schlitze 13 gebildet. Somit werden die Zähne 6 1, 6 13, 6 14, 6 26, 6 27, 6 39, 6 40, 6 52, 6 53, 6 65, 6 66 und 6 78 bestimmte Zähne 14.
  • Ferner bildet bei der vorliegenden Ausführungsform jeder der sechs großen Schlitze 13 einen Zwei-Phasen-Schlitz, in dem die beiden Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von einem der sechs Wicklungsgruppenpaare 25 mit kurzer Polteilung angeordnet sind. Weiterhin ist die Umfangsbreite der großen Schlitze 13 im Wesentlichen auf viermal die Umfangsbreite der anderen Schlitze 11 (d. h. die kleinen Schlitze 12) eingestellt.
  • Somit erfüllt bei der vorliegenden Ausführungsform die Gesamtanzahl S der Schlitze 11 die Gleichung 6. Die Umfangsbreite der großen Schlitze (oder Zwei-Phasen-Schlitze) 13 ist im Wesentlichen 2 × q mal die Umfangsbreite der anderen Schlitze 11. Hierbei ist q gleich 2, wie bei der dreizehnten Ausführungsform beschrieben ist.
  • Mit dem oben genannten Aufbau ist es möglich, die beiden Wicklungsgruppen 18 mit kurzer Polteilung von jedem Wicklungsgruppenpaar 25 mit kurzer Polteilung in einem der großen Schlitze 13 so anzuordnen, dass sie sich nicht gegenseitig radial überlappen, während jeder der Zähne 6 des Statorkerns 4 (oder 8) mit den Wicklungsgruppen 7 umgeben ist. Demzufolge wird es möglich, alle magnetischen Flüsse, die in den Zähnen 6 des Statorkerns 8 fließen, effektiv zu nutzen, wodurch die Effizienz der drehenden elektrischen Maschine 3 zunimmt.
  • Darüber hinaus ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14 im Wesentlichen um 2,5 mal die Umfangsbreite der anderen Zähne 6 (d. h. die normalen Zähne 15) erhöht.
  • Das heißt, bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14 auf im Wesentlichen (q + 0,5) mal die Umfangsbreite der anderen Zähne 6 eingestellt.
  • Durch Einstellen der Umfangsbreite der bestimmten Zähne 14, wie es oben beschrieben ist, ist es möglich, eine magnetische Sättigung der bestimmten Zähne 14 zu entspannen, wodurch der Wicklungsfaktor der drehenden elektrischen Maschine 3 zunimmt.
  • Obwohl die oben genannten genauen Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden sind, versteht es sich für den Fachmann, dass verschiedene Modifikationen, Änderungen und Verbesserungen vorgenommen werden können, ohne von dem Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Beispielsweise betrifft die vorliegende Erfindung in den vorherigen Ausführungsformen den Stator 1 für die drehende elektrische Maschine 3 vom Innenrotortyp, bei welcher der Rotor 2 radial innerhalb des Stators 1 angeordnet ist. Allerdings kann die Erfindung ebenso auf einen Stator für eine drehende elektrische Maschine vom Außenrotortyp angewendet werden, bei welcher ein Rotor radial außerhalb des Stators angeordnet ist.
  • Des Weiteren ist es möglich, dass die Parameter, wie beispielsweise die Anzahl N der Pole, die Gesamtanzahl S der Schlitze 11 und die Anzahl q der Schlitze 11 pro Pol pro Phase andere geeignete Werte einnehmen als diejenigen, die in den vorherigen Ausführungsformen beschrieben wurden. Zudem ist es ebenso möglich, das Verhältnis der Umfangsbreite zwischen den großen Schlitzen 13 und den kleinen Schlitzen 12 sowie das Verhältnis der Umfangsbreite zwischen den bestimmten Zähnen 14 und den normalen Zähnen 15 auf andere geeignete Werte einzustellen, als diejenigen, die in den vorherigen Ausführungsformen beschrieben wurden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2012-210951 [0001]
    • JP 3707606 [0003]

Claims (14)

  1. Stator (1) für eine drehende elektrische Maschine (3), wobei der Stator (1) aufweist: einen ringförmigen Statorkern (4, 5, 8) mit einer Mehrzahl von Zähnen (6, 14, 15) und einer Mehrzahl von Schlitzen (11, 12, 13), die in diesem ausgebildet sind, wobei die Zähne (6, 14, 15) in einer Umfangsrichtung des Statorkerns (4, 5, 8) voneinander beabstandeten sind und jeder der Schlitze (11, 12, 13) zwischen einem am Umfang benachbarten Paar der Schlitze (11, 12, 13) ausgebildet ist; und eine Mehrzahl von Wicklungsgruppen (7), die auf den Zähnen (6, 14, 15) des Statorkerns (4, 5, 8) angebracht ist, wobei jede der Wicklungsgruppen (7) zu einer aus einer Mehrzahl von Phasen gehört, wobei jede der Wicklungsgruppen (7) entweder eine Wicklungsgruppe (18) mit kurzer Polteilung ist, die aus Wicklungen besteht, die zu einer Polteilung von weniger als 180° im elektrischen Winkel gewickelt sind, oder eine Wicklungsgruppe (19) mit voller Polteilung ist, die aus Wicklungen besteht, die zu einer Polteilung von gleich 180° im elektrischen Winkel gewickelt sind, die Wicklungsgruppen (7) wenigstens ein Wicklungsgruppenpaar (25) mit kurzer Polteilung umfassen, das aus zwei Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung besteht, die jeweils zu zwei verschiedenen Phasen gehören und am Umfang zueinander benachbart sind, die zwei Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung so angeordnet sind, dass sie sich nicht gegenseitig in einer radialen Richtung des Statorkerns (4, 5, 8) überlappen, und es keine anderen Wicklungsgruppen (7) gibt, die zwischen den zwei Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung in der Umfangsrichtung des Statorkerns (4, 5, 8) eingefügt sind.
  2. Stator (1) nach Anspruch 1, wobei M1 = 2; und M2 = N/2 – 2, wobei M1 die Anzahl der Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung pro Phase ist, M2 die Anzahl der Wicklungsgruppen (19) mit voller Polteilung pro Phase ist, und N eine gerade Anzahl von nicht weniger als 4 ist und die Anzahl der Pole der drehenden elektrischen Maschine (3) darstellt, und wobei alle der Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung in Paaren angeordnet sind, um eine Mehrzahl von Wicklungsgruppenpaaren (25) mit kurzer Polteilung zu bilden, jedes der Wicklungsgruppenpaare (25) mit kurzer Polteilung aus zwei Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung besteht, die jeweils zu zwei verschiedenen Phasen gehören und am Umfang zueinander benachbart sind, und bei jedem der Wicklungsgruppenpaare (25) mit kurzer Polteilung die zwei Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung so angeordnet sind, dass sie sich nicht gegenseitig in einer radialen Richtung des Statorkerns (4, 5, 8) überlappen, und es keine anderen Wicklungsgruppen (7) gibt, die in der Umfangsrichtung des Statorkerns (4, 5, 8) zwischen den zwei Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung eingefügt sind.
  3. Stator (1) nach Anspruch 2, wobei die Schlitze (11), die in dem Statorkern (4, 5, 8) ausgebildet sind, eine Mehrzahl von Zwei-Phasen-Schlitzen (13) umfassen, in denen jeweils die beiden Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung von einem der Wicklungsgruppenpaare (25) mit kurzer Polteilung angeordnet sind, S = 3 × q × N – 3 × (2 × q – 1), wobei q die Anzahl der Schlitze (11) pro Pol pro Phase ist und S sowohl die Gesamtanzahl der Schlitze (11) als auch die Gesamtanzahl der Zähne (6, 14, 15) darstellt, die in dem Statorkern (4, 5, 8) ausgebildet sind, und eine Umfangsbreite der Zwei-Phasen-Schlitze (13) im Wesentlichen 2 × q mal eine Umfangsbreite der anderen Schlitze (12) beträgt.
  4. Stator (1) nach Anspruch 3, wobei unter allen Zähnen (6), die in dem Statorkern (4, 5, 8) ausgebildet sind, eine Umfangsbreite derjenigen Zähne (14), welche die Zwei-Phasen-Schlitze (13) bilden, im Wesentlichen (q + 0,5) mal eine Umfangsbreite der anderen Zähne (15) beträgt.
  5. Stator (1) nach Anspruch 3, wobei jeder der Zähne (6, 14, 15) des Statorkerns (4, 5, 8) ein Paar von Vorsprüngen (16) aufweist, die an einem distalen Ende des Zahns so ausgebildet sind, dass sie in der Umfangsrichtung des Statorkerns (4, 5, 8) jeweils zur denjenigen zwei der Schlitze (11, 12, 13) des Statorkerns (4, 5, 8) hervorstehen, die zu dem Zahn benachbart sind, und unter allen Vorsprüngen (16) der Zähne (6, 14, 15) diejenigen Vorsprünge (16), die zu den entsprechenden Zwei-Phasen-Schlitzen (13) hervorstehen, eine größere Umfangsbreite als die anderen Vorsprünge (16) aufweisen.
  6. Stator (1) nach Anspruch 1, wobei M1 = 4; und M2 = N/2 – 4, wobei M1 die Anzahl der Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung pro Phase ist, M2 die Anzahl der Wicklungsgruppen (19) mit voller Polteilung pro Phase ist, und N eine gerade Anzahl von nicht weniger als 8 ist und die Anzahl der Pole der drehenden elektrischen Maschine (3) darstellt, und wobei alle der Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung in Paaren angeordnet sind, um eine Mehrzahl von Wicklungsgruppenpaaren (25) mit kurzer Polteilung zu bilden, jedes der Wicklungsgruppenpaare (25) mit kurzer Polteilung aus zwei Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung besteht, die jeweils zu zwei verschiedenen Phasen gehören und am Umfang zueinander benachbart sind, und bei jedem der Wicklungsgruppenpaare (25) mit kurzer Polteilung die zwei Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung so angeordnet sind, dass sie sich nicht gegenseitig in einer radialen Richtung des Statorkerns (4, 5, 8) überlappen, und es keine anderen Wicklungsgruppen (7) gibt, die in der Umfangsrichtung des Statorkerns (4, 5, 8) zwischen den zwei Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung eingefügt sind, und die Phasen von allen Wicklungsgruppen (7) in einem Muster angeordnet sind, das sich alle 180° im mechanischen Winkel wiederholt.
  7. Stator (1) nach Anspruch 6, wobei die Schlitze (11), die in dem Statorkern (4, 5, 8) ausgebildet sind, eine Mehrzahl von Zwei-Phasen-Schlitzen (13) umfassen, in denen jeweils die beiden Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung von einem der Wicklungsgruppenpaare (25) mit kurzer Polteilung angeordnet sind, S = 3 × q × N – 6 × (2 × q – 1), wobei q die Anzahl der Schlitze (11) pro Pol pro Phase ist und S sowohl die Gesamtanzahl der Schlitze (11) als auch die Gesamtanzahl der Zähne (6, 14, 15) darstellt, die in dem Statorkern (4, 5, 8) ausgebildet sind, und eine Umfangsbreite der Zwei-Phasen-Schlitze (13) im Wesentlichen 2 × q mal eine Umfangsbreite der anderen Schlitze (12) beträgt.
  8. Stator (1) nach Anspruch 7, wobei unter allen Zähnen (6), die in dem Statorkern (4, 5, 8) ausgebildet sind, eine Umfangsbreite derjenigen Zähne (14), welche die Zwei-Phasen-Schlitze (13) bilden, im Wesentlichen (q + 0,5) mal eine Umfangsbreite der anderen Zähne (15) beträgt.
  9. Stator (1) nach Anspruch 7, wobei jeder der Zähne (6, 14, 15) des Statorkerns (4, 5, 8) ein Paar von Vorsprüngen (16) aufweist, die an einem distalen Ende des Zahns so ausgebildet sind, dass sie in der Umfangsrichtung des Statorkerns (4, 5, 8) jeweils zur denjenigen zwei der Schlitze (11, 12, 13) des Statorkerns (4, 5, 8) hervorstehen, die zu dem Zahn benachbart sind, und unter allen Vorsprüngen (16) der Zähne (6, 14, 15) diejenigen Vorsprünge (16), die zu den entsprechenden Zwei-Phasen-Schlitzen (13) hervorstehen, eine größere Umfangsbreite als die anderen Vorsprünge (16) aufweisen.
  10. Stator (1) nach Anspruch 1, wobei die Wicklungsgruppen (7) in außen positionierte Wicklungsgruppen (22) und innen positionierte Wicklungsgruppen (23) klassifiziert sind, bei jeder der außen positionierten Wicklungsgruppen (22) Endabschnitte (21) der Wicklungen der Gruppe, die aus den Schlitzen (11, 12, 13) des Statorkerns (4, 5, 8) nach außen hervorstehen, radial außerhalb einer radialen Mittenposition der Schlitze (11, 12, 13) positioniert sind, bei jeder der innen positionierten Wicklungsgruppen (23) Endabschnitte (21) der Wicklungen der Gruppe, die aus den Schlitzen (11, 12, 13) des Statorkerns (4, 5, 8) nach außen hervorstehen, radial innerhalb der radialen Mittenposition der Schlitze (11, 12, 13) positioniert sind, alle außen positionierten Wicklungsgruppen (22) in der Umfangsrichtung des Statorkerns (4, 5, 8) beabstandet sind, so dass sie sich nicht überschneiden und gegenseitig radial überlappen, und alle innen positionierten Wicklungsgruppen (23) in der Umfangsrichtung des Statorkerns (4, 5, 8) beabstandet sind, so dass sie sich nicht überschneiden und gegenseitig radial überlappen.
  11. Stator (1) nach Anspruch 1, wobei jeder der Zähne (6, 14, 15) des Statorkerns (4, 5, 8) ein Paar von Vorsprüngen (16) aufweist, die an einem distalen Ende des Zahns so ausgebildet sind, dass sie in der Umfangsrichtung des Statorkerns (4, 5, 8) jeweils zur denjenigen zwei der Schlitze (11, 12, 13) des Statorkerns (4, 5, 8) hervorstehen, die zu dem Zahn benachbart sind, und alle Umfangsabstände zwischen den am Umfang gegenüberliegenden Paaren der Vorsprünge (16) der Zähne (6, 14, 15) gleich groß zueinander eingestellt sind.
  12. Stator (1) nach Anspruch 1, wobei die Wicklungsgruppen (7) lediglich ein Wicklungsgruppenpaar (25) mit kurzer Polteilung umfassen, die Schlitze (11), die in dem Statorkern (4, 5, 8) ausgebildet sind, einen Zwei-Phasen-Schlitz (13) umfassen, in dem die beiden Wicklungsgruppen (18) mit kurzer Polteilung, die das Wicklungsgruppenpaar (25) mit kurzer Polteilung bilden, angeordnet sind, und eine Umfangsbreite des Zwei-Phasen-Schlitzes (13) im Wesentlichen 2 × q mal eine Umfangsbreite der anderen Schlitze (12) beträgt.
  13. Stator (1) nach Anspruch 12, wobei unter allen Zähnen (6), die in dem Statorkern (4, 5, 8) ausgebildet sind, eine Umfangsbreite derjenigen Zähne (14), welche die Zwei-Phasen-Schlitze (13) bilden, im Wesentlichen (q + 0,5) mal eine Umfangsbreite der anderen Zähne (15) beträgt.
  14. Stator (1) nach Anspruch 12, wobei jeder der Zähne (6, 14, 15) des Statorkerns (4, 5, 8) ein Paar von Vorsprüngen (16) aufweist, die an einem distalen Ende des Zahns so ausgebildet sind, dass sie in der Umfangsrichtung des Statorkerns (4, 5, 8) jeweils zur denjenigen zwei der Schlitze (11, 12, 13) des Statorkerns (4, 5, 8) hervorstehen, die zu dem Zahn benachbart sind, und unter allen Vorsprüngen (16) der Zähne (6, 14, 15) diejenigen zwei Vorsprünge (16), die zu den Zwei-Phasen-Schlitzen (13) hervorstehen, eine größere Umfangsbreite als die anderen Vorsprünge (16) aufweisen.
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