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[QUERBEZUG AUF VERWANDTE ANMELDUNG]
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Die vorliegende beruht basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr.
2019 - 64 485 , die an dem 28. März 2019 in Japan eingereicht wurde, und beansprucht deren Priorität; die gesamte Offenbarung der obigen Anmeldung ist hierin durch Bezug aufgenommen.
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[TECHNISCHES GEBIET]
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Die Offenlegung in dieser Beschreibung bezieht sich auf eine drehende elektrische Maschine und einen Stator davon.
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[HINTERGRUND]
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Die Patentliteratur 1 offenbart einen Stator einer drehenden elektrischen Maschine. Die Inhalte der in der Zitierliste aufgeführten Literatur werden durch Bezugnahme als Erläuterung der technischen Elemente in diese Beschreibung aufgenommen.
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[ZITIERLISTE]
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[PATENTLITERATUR]
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Patentliteratur 1:
JP 5 896 250 B -
[ZUSAMMENFASSUNG]
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Ein Gehäuse einer drehenden elektrischen Maschine kann eine komplizierte Form haben, um verschiedenen Anforderungen gerecht zu werden. Andererseits muss das Gehäuse einen ausreichenden Abstand zwischen einem Spulenende eines in dem Gehäuse untergebrachten Stators aufweisen. In Bezug auf die obigen oder andere, nicht erwähnte Aspekte besteht ein Bedarf an weiteren Verbesserungen bei einer drehenden elektrischen Maschine und einem Stator davon.
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Es ist eine offenbarte Aufgabe, eine drehende elektrische Maschine und einen Stator davon bereitzustellen, der an einem Spulenende eine Höhenverteilung aufweist.
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Es ist eine offenbarte Aufgabe, eine drehende elektrische Maschine und deren Stator bereitzustellen, die sich an eine Form eines Gehäuses anpassen können. Ein Stator einer hierin offenbarten drehenden elektrischen Maschine, wobei der Stator umfasst: einen Statorkern (6), der eine Vielzahl von Schlitzen (6a) aufweist; und eine Statorspule (7), die eine Vielzahl von geraden Abschnitten, die in der Vielzahl von Schlitzen angeordnet sind, durch eine Vielzahl von Windungsabschnitten (15) in einem ersten Spulenende (11) an einem Ende (SD1) verbindet und eine Vielzahl von geraden Abschnitten, die in der Vielzahl von Schlitzen angeordnet sind, durch eine Vielzahl von Verbindungsabschnitten (16) in einem zweiten Spulenende (12) an dem anderen Ende (SD2) verbindet, wobei das erste Spulenende mit der Vielzahl von Windungsabschnitten so angeordnet ist, dass ein Umfangspaar (21), dessen oberste Abschnitte (15c) in einer Umfangsrichtung (CD) verschoben sind, und ein Axialpaar (22), dessen oberste Abschnitte (15c) in einer axialen Richtung (AD) verschoben sind, gebildet werden, und wobei das zweite Spulenende mit Leitungsdrähten (14) angeordnet ist, die mit Leistungsanschlüssen (8) verbunden sind.
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Gemäß dem Stator der offenbarten drehenden elektrischen Maschine sind sowohl das Umfangspaar als auch das Axialpaar an dem ersten Spulenende angebracht, das durch die Vielzahl von Windungsabschnitten gebildet wird. Das Umfangspaar und das Axialpaar weisen unterschiedliche Höhen in Bezug auf die axiale Richtung auf. Daher wird eine Höhenverteilung an dem ersten Spulenende bereitgestellt.
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Eine drehende elektrische Maschine, die hierin offenbart ist, umfasset: den Stator (3) der drehenden elektrischen Maschine nach einem der Ansprüche 1-7; und ein Gehäuse (5), das den Stator aufnimmt und eine gegenüberliegende Oberfläche (17) aufweist, die einen konvexen Abschnitt (17a), der dem Umfangspaar (21) zugewandt ist, und einen konkaven Abschnitt (17b), der dem Axialpaar (22) zugewandt ist, hat.
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Die in dieser Beschreibung offenbarten Aspekte nehmen unterschiedliche technische Lösungen voneinander an, um ihre jeweiligen Aufgaben zu lösen. Die in den Ansprüchen und in diesem Abschnitt in Klammern gesetzten Bezugszahlen zeigen beispielhaft die entsprechenden Beziehungen zu Teilen der später zu beschreibenden Ausführungsformen und sollen den technischen Anwendungsbereich nicht einschränken. Die in dieser Beschreibung offenbarten Objekte, Merkmale und Vorteile werden durch Bezug auf die folgenden detaillierten Beschreibungen und die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Querschnittsansicht einer drehenden elektrischen Maschine einer ersten Ausführungsform.
- 2 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel eines Spulenendes zeigt.
- 3 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel eines Spulenendes zeigt.
- 4 ist ein Wickelplan, der ein Spulenende zeigt.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Stators.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Stators gemäß einer zweiten Ausführungsform.
- 7 ist ein Wickeldiagramm, das ein Spulenende gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
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[BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM]
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Einige Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In einigen Ausführungsformen werden Teile, die funktionell und/oder strukturell übereinstimmen und/oder zusammengehören, mit denselben Bezugszeichen oder mit Bezugszeichen mit unterschiedlichen Hunderter- oder höheren Ziffern versehen. Für korrespondierende und/oder zugehörige Teile kann auf die Beschreibung anderer Ausführungsformen verwiesen werden.
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Erste Ausführungsform
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In der 1 ist eine drehende elektrische Maschine 1 ein Motorgenerator. Die drehende elektrische Maschine 1 ist operativ mit einem Leistungssystem 10 (PWT) einer Vorrichtung gekoppelt. Die drehende elektrische Maschine 1 kann als Generator fungieren, der unter Verwendung der von dem Leistungssystem 10 gelieferten Leistung elektrische Leistung erzeugt. Die drehende elektrische Maschine 1 kann als Elektromotor fungieren, der das Leistungssystem 10 mit Leistung versorgt. Die drehende elektrische Maschine 1 kann ein Generator oder ein Elektromotor sein. Das Leistungssystem 10 kann einen Verbrennungsmotor haben. Das Leistungssystem 10 liefert die Hauptleistung für die Vorrichtung. In dieser Beschreibung kann die Vorrichtung ein Fahrzeug, eine Klimaanlage, eine Pumpvorrichtung oder ähnliches umfassen. Darüber hinaus umfasst der Begriff Fahrzeug ein Auto, ein Schiff, ein Flugzeug, ein Simulationsgerät und ein Vergnügungsgerät.
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Die drehende elektrische Maschine 1 weist einen Rotor 2 und einen Stator 3 auf. Der Rotor 2 hat eine Welle 4. Der Rotor 2 ist drehbar. Der Stator 3 ist ein zylindrisches Element. Der Rotor 2 und der Stator 3 sind in einem Gehäuse 5 untergebracht. Das Gehäuse 5 fixiert den Stator 3 und trägt den Rotor 2 drehbar. Das Gehäuse 5 kann Bauteile des Leistungssystems 10 enthalten. Zum Beispiel kann das Gehäuse 5 einen Teil eines Kurbelgehäuses oder einen Teil eines Getriebegehäuses darstellen.
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Der Rotor 2 ist magnetisch mit dem Stator 3 gekoppelt. Der Rotor 2 ist von einer Welle 4 getragen, so dass er mit Bezug auf das Gehäuse 5 drehbar ist. Die Welle 4 bildet eine Drehachse. Die Drehachse ist mit dem Leistungssystem 10 gekoppelt. Der Rotor 2 ist in radialer Richtung innerhalb des Stators 3 vorgesehen. Der Rotor 2 hat eine Vielzahl von Magnetpolen, die entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Vielzahl der Magnetpole ist durch mehrere in dem Rotor 2 eingebettete Permanentmagnete gebildet. Der Rotor 2 kann durch verschiedene Strukturen gebildet sein.
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Der Stator 3 weist einen Statorkern 6 auf. Der Statorkern 6 weist eine zylindrische Form auf. Der Statorkern 6 ist ringförmig. Der Statorkern 6 weist eine Vielzahl von Stahlplatten auf, die entlang der axialen Richtung laminiert sind. Der Statorkern 6 weist eine Vielzahl von Schlitzen auf, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Vielzahl der Schlitze ist in Bezug auf die Umfangsrichtung in einem gleichen Abstand angeordnet. Die Vielzahl der Schlitze kann in mehreren unterschiedlichen Abständen angeordnet sein. Die Vielzahl der Schlitze erstreckt sich in axialer Richtung, so dass sie die mehreren Stahlplatten durchdringt. Außerdem erstreckt sich die Vielzahl der Schlitze in radialer Richtung. Ein typischer Statorkern 6 hat einen ringförmigen hinteren Kern. Der Statorkern 6 hat eine Vielzahl von Zähnen, die sich innerhalb des hinteren Kerns in radialer Richtung erstrecken. Die Vielzahl der Zähne bildet eine Vielzahl von Schlitzen zwischen sich.
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Der Stator 3 weist eine Statorspule 7 auf. Die Statorspule 7 ist mit dem Statorkern 6 verbunden. Die drehende elektrische Maschine 1 weist einen Leistungsanschluss 8 auf. Die drehende elektrische Maschine 1 weist eine Vielzahl von Leistungsanschlüssen 8 auf. Der Leistungsanschluss 8 ist ein Anschluss zur elektrischen Verbindung der drehenden elektrischen Maschine 1 mit einer Steuervorrichtung (CNT) 9. Der Leistungsanschluss 8 wird als Ausgangsanschluss verwendet, wenn er elektrische Leistung abgibt, und als Eingangsanschluss, wenn er elektrische Leistung empfängt. Der Leistungsanschluss 8 kann auch als externer Verbindungsanschluss der drehenden elektrischen Maschine 1 bezeichnet werden.
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Die drehende elektrische Maschine 1 ist elektrisch mit der Steuervorrichtung 9 verbunden. Die Steuervorrichtung 9 hat einen Wandlerschaltkreis. Wenn die drehende elektrische Maschine 1 als Generator arbeitet, wird sie durch das Leistungssystem 10 angetrieben und gibt elektrische Leistung ab. Die Steuervorrichtung 9 fungiert als Gleichrichterschaltung, die die von der drehenden elektrischen Maschine 1 abgegebene elektrische Leistung gleichrichtet, wenn die drehende elektrische Maschine 1 als Generator verwendet wird. Wenn die drehende elektrische Maschine 1 als Elektromotor arbeitet, liefert sie Leistung an das Leistungssystem 10. Die Steuervorrichtung 9 versorgt die drehende elektrische Maschine 1 mit mehrphasigem Wechselstrom, wenn die drehende elektrische Maschine 1 als Elektromotor verwendet wird. In dieser Ausführung ist der mehrphasige Wechselstrom ein Dreiphasenstrom.
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Die Steuervorrichtung 9 ist eine elektronische Steuereinheit. Die Steuervorrichtung 9 stellt ein Steuersystem zur Verfügung. Das Steuersystem verfügt über mindestens eine Recheneinheit (CPU) und mindestens eine Speichereinrichtung (MMR) als Speichermedium zum Speichern von Programmen und Daten. Das Steuersystem wird von einem Mikrocomputer bereitgestellt, der ein computerlesbares Speichermedium umfasst. Bei dem Speichermedium handelt es sich um ein nichttransitorisches materielles Speichermedium, das in einer nicht transitorischen Weise ein computerlesbares Programm speichert. Das Speichermedium kann in Form eines Halbleiterspeichers, einer Magnetplatte oder ähnlichem bereitgestellt werden. Das Steuersystem kann von einem Computer oder einer Gruppe von Computerressourcen bereitgestellt werden, die über eine Datenkommunikationseinrichtung verbunden sind. Die von dem Steuersystem bereitgestellten Mittel und/oder Funktionen können durch Software, die in einer materiellen Speichervorrichtung aufgezeichnet ist, und einen Computer, der die Software ausführen kann, nur durch Software, nur durch Hardware oder eine Kombination davon bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann das Steuersystem durch eine Logik von der Art „if then else“ oder ein neuronales Netz, das durch maschinelles Lernen abgestimmt wird, bereitgestellt werden. Alternativ, zum Beispiel, wenn das Steuersystem durch eine elektronische Schaltung bereitgestellt ist, die Hardware ist, kann das Steuersystem durch eine digitale Schaltung oder eine analoge Schaltung, die eine große Anzahl von logischen Schaltungen umfasst, bereitgestellt sein.
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Die Statorspule 7 weist Spulenenden 11 und 12 und gerade Abschnitte 13 auf. Das Spulenende 11 wird auch als erstes Spulenende bezeichnet. Das Spulenende 12 wird auch als zweites Spulenende bezeichnet. Die Statorspule 7 weist einen Zuleitungsdraht 14 auf, der sich von dem Spulenende 12 aus erstreckt. Die Statorspule 7 umfasst eine Vielzahl von Leitungsdrähten 14. Die Leitung 14 ist an dem Spulenende 12 angeordnet. Die Leitungsdrähte 14 bilden die beiden Enden einer Vielzahl von Spulen als Mehrphasenwicklung aus. Da in dieser Ausführungsform eine dreiphasige Wicklung vorgesehen ist, sind mindestens sechs Leitungsdrähte 14 vorhanden. Außerdem wird in dieser Ausführung eine Phase durch die Parallelschaltung von „n“ Spulen bereitgestellt. Daher weist die Statorspule 7 6 x n Stück der Leitungsdrähte 14 auf. In dieser Ausführungsform wird ferner eine Phase durch eine Parallelschaltung von vier Spulen bereitgestellt. Daher umfasst die Statorspule 7 24 Stück der Leitungsdrähte 14. Die Statorspule 7 ist elektrisch so angeschlossen, dass sie eine mehrphasige Verbindung ausbildet. Die Statorspule 7 ist in einer Stern- oder einer Dreieckschaltung angeschlossen. In dieser Ausführungsform stellt die Statorspule 7 eine Sternschaltung bereit.
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Der gerade Abschnitt 13 erstreckt sich gerade entlang der axialen Richtung. Der gerade Abschnitt 13 ist in dem Schlitz aufgenommen. In dieser Ausführungsform sind acht gerade Abschnitte 13 in einem Schlitz aufgenommen.
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Die Spulenenden 11 und 12 sind an den Enden des Statorkerns 6 angeordnet. Die Spulenenden 11 und 12 ragen in axialer Richtung aus dem Statorkern 6 heraus. Die Spulenenden 11 und 12 sind Bündel aus einer Vielzahl von Segmentleitern, die in der Statorspule 7 vorhanden sind. An den Spulenenden 11 und 12 verbindet ein Segmentleiter einen geraden Abschnitt 13, der sich in einem Schlitz befindet, mit einem geraden Abschnitt 13, der sich in einem anderen Schlitz befindet. Die Spulenenden 11 und 12 können mit durchgehenden Windungsabschnitten des Segmentleiters versehen sein. Die Spulenenden 11 und 12 können mit Verbindungsabschnitten versehen sein, die verschiedene Segmentleiter miteinander verbinden.
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Die drehende elektrische Maschine 1 weist ein Ende SD1 und das andere Ende SD2 auf einer gegenüberliegenden Seite des einen Endes SD1 auf. Das Spulenende 11 an einem Ende SD1 wird ausgebildet, indem nur die Windungsabschnitte 15 der Segmentleiter angeordnet werden. Das Spulenende 12 an dem anderen Ende SD2 umfasst eine Vielzahl von Verbindungsabschnitten 16. Der Verbindungsabschnitt 16 wird durch Verbinden eines Endabschnitts eines Segmentleiters mit einem anderen Endabschnitt eines anderen Segmentleiters gebildet. Die Vielzahl der Verbindungsabschnitte 16 kann durch verschiedene Verbindungsmethoden hergestellt werden. Als Verbindungsverfahren können z. B. WIG-Schweißen, elektrisches Widerstandsschweißen, Lötverbindungen oder Ähnliches verwendet werden. Das Spulenende 12 wird durch Anordnen von nur einer Vielzahl von Verbindungsabschnitten 16 gebildet. Alle der Vielzahl Verbindungsabschnitte 16 zur Bildung der Statorspule 7 sind an dem Spulenende 12 angeordnet. Daher verbindet die Statorspule 7 eine Vielzahl von geraden Abschnitten 13 durch eine Vielzahl von Windungsabschnitten 15 an dem Spulenende 11 an dem einen Ende SD1. Daher verbindet die Statorspule 7 eine Vielzahl von geraden Abschnitten 13 durch die Vielzahl von Verbindungsabschnitten 16 an dem Spulenende 12 an dem anderen Ende SD2. Die 2 und 3 sind schematische, erläuternde Ansichten, die die Beziehung zwischen dem Statorkern 6 und dem Spulenende 11 zeigen. Der Statorkern 6 umfasst eine Vielzahl von Schlitzen 6a und eine Vielzahl von Zähnen 6b. Der Windungsabschnitt 15 ist ein Biegeabschnitt, der durch Biegen eines durchgehenden Leiters bereitgestellt ist. Der Windungsabschnitt 15 verbindet kontinuierlich den geraden Abschnitt 13 in einem Schlitz 6a und den geraden Abschnitt 13 in dem anderen Schlitz 6a. Der Windungsabschnitt 15 erstreckt sich von dem Statorkern 6 in der axialen Richtung AD, verschiebt sich in die Umfangsrichtung CD und verschiebt sich auch in die radiale Richtung RD. Der Windungsabschnitt 15 erstreckt sich von dem Statorkern 6 in der axialen Richtung AD um eine vorbestimmte Höhe. Der Windungsabschnitt 15 verschiebt sich entlang des Statorkerns 6 in der Umfangsrichtung CD um einen vorbestimmten Abstand. Der Windungsabschnitt 15 verschiebt sich um den Zwischenschichtabstand LD in der radialen Richtung RD entlang des Statorkerns 6. Die Vielzahl der Windungsabschnitte 15 ist so angeordnet, dass sie sich nicht gegenseitig beeinflussen.
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Der Windungsabschnitt 15 weist einen schrägen Abschnitt 15a, einen schrägen Abschnitt 15b und einen obersten Abschnitt 15c auf. Die schrägen Abschnitte 15a und 15b erstrecken sich schräg von dem Statorkern 6 in Bezug auf die axiale Richtung AD. Außerdem verschieben sich die schrägen Abschnitte 15a und 15b in der Umfangsrichtung CD. Ein Verschiebungsbetrag in der Umfangsrichtung CD, der von dem gesamten Drehabschnitt 15 bereitgestellt wird, wird auch als Steigung bezeichnet. Der oberste Abschnitt 15c in Umfangsrichtung umfasst nicht nur einen Scheitelpunkt, sondern auch Teile vor und nach dem Scheitelpunkt. Der oberste Abschnitt 15c verschiebt sich in der radialen Richtung RD. Das Ausmaß der Verschiebung des oberen Abschnitts 15c ist der Zwischenschichtabstand LD.
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Zurück zu 1 sind die Segmentleiter schematisch als Linien dargestellt. Die Vielzahl an dem Spulenende 11 angeordneten Windungsabschnitte 15 bilden ein Umfangspaar 21 und ein Axialpaar 22 aus.
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Das Spulenende 11 weist eine Vielzahl von Umfangspaaren 21 auf, die entlang der Radialrichtung RD angeordnet sind. In dem dargestellten Beispiel umfasst das Spulenende 11 vier entlang der Radialrichtung RD angeordnete Umfangspaare 21. Eine Vielzahl von Umfangspaaren 21, die entlang der radialen Richtung RD angeordnet sind, bildet eine Umfangsgruppe 23 aus. Das Spulenende 11 umfasst eine Vielzahl von Umfangsgruppen 23, die entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind. Diese Vielzahl von Umfangsgruppen 23 nimmt einen großen Umfangsbereich in dem Spulenende 11 ein, indem sie kontinuierlich und wiederholt angeordnet sind.
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Das Spulenende 11 weist eine Vielzahl von Axialpaaren 22 auf, die entlang der Radialrichtung RD angeordnet sind. In dem dargestellten Beispiel umfasst das Spulenende 11 vier entlang der Radialrichtung RD angeordnete Axialpaare 22. Mehrere entlang der radialen Richtung RD angeordnete Axialpaare 22 bilden eine Axialgruppe 24. Das Spulenende 11 umfasst eine Vielzahl von Axialgruppen 24.
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Die Vielzahl der Axialgruppen 24 ist in Bezug auf die Umfangsrichtung CD intermittierend angeordnet. Die Anzahl der Axialgruppen 24 ist geringer als die Anzahl der Umfangsgruppen 23. Die Axialgruppe 24 nimmt an dem Spulenende 11 einen kleinen Umfangsbereich ein.
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In der 2 hat das Umfangspaar 21 eine Vielzahl von Windungsabschnitten 15, deren obere Abschnitte 15c in der Umfangsrichtung CD gegeneinander versetzt sind. Das Umfangspaar 21 umfasst mindestens einen ersten Windungsabschnitt 21a und einen zweiten Windungsabschnitt 21b. In dieser Beschreibung ist das Wort „Paar“ als ein Wort definiert, das zwei oder mehr umfassen kann. Das Umfangspaar 21 erstreckt sich von dem Statorkern 6 um eine Höhe HG21. Der Statorkern 6 nimmt eine Vielzahl von geraden Abschnitten 13 für eine Phasenwicklung in einer Vielzahl von in Umfangsrichtung CD benachbarten Schlitzen 6a und 6a auf. Das Umfangspaar 21 umfasst eine Vielzahl von Windungsabschnitten 21a und 21b, die zwei gerade Abschnitte in zwei Schlitzen verbinden, die durch „n“ Teilungen voneinander getrennt sind, was eine natürliche Zahl ist. In dieser Ausführungsform ist „n“ gleich 6.
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Zwischen den beiden durch 6P (6 Teilungen) getrennten Schlitzen 6a sind zwei das Umfangspaar 21 bildende Windungsabschnitte 21a und 21b angeordnet. Die Windungsabschnitte 21a und 21b verbinden die in einer Lage angeordneten geraden Abschnitte 13 und die in verschiedenen Lagen angeordneten geraden Abschnitte 13. In vielen Fällen ist eine gerade Anzahl von geraden Abschnitten 13 in einem Schlitz 6a angeordnet. Daher umfasst eine Umfangsgruppe 23 eine gerade Anzahl von Umfangspaaren 21.
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In der 3 umfasst das Axialpaar 22 eine Vielzahl von Windungsabschnitten 15, deren obere Abschnitte 15c in der axialen Richtung AD gegeneinander versetzt sind. Das Axialpaar 22 hat mindestens einen ersten Windungsabschnitt 22a und einen zweiten Windungsabschnitt 22b. Das Axialpaar 22 erstreckt sich von dem Statorkern 6 um eine Höhe HG22. Die Höhe HG21 ist geringer als die Höhe HG22 (HG21 < HG22). Der Statorkern 6 nimmt eine Vielzahl von geraden Abschnitten 13 für eine Phasenwicklung in einer Vielzahl von Schlitzen 6a und 6a auf, die in der Umfangsrichtung CD benachbart sind. Das Axialpaar 22 hat den ersten Windungsabschnitt 22a, der zwei gerade Abschnitte in zwei Schlitzen mit einem Abstand von „n+1“ Teilungen verbindet. Das Axialpaar 22 hat den zweiten Windungsabschnitt 22b, der zwei gerade Abschnitte in zwei Schlitzen in dem Abstand von „n-1“ Teilungen verbindet. In dieser Ausführungsform ist „n“ gleich 6.
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Der Windungsabschnitt 22a ist zwischen zwei Schlitzen 6a angeordnet, die durch 7P (7 Teilungen) getrennt sind. Der Windungsabschnitt 22b ist zwischen zwei Schlitzen 6a angeordnet, die durch 5P (5 Teilungen) getrennt sind. Die Windungsabschnitte 22a und 22b verbinden die in einer Schicht angeordneten geraden Abschnitte 13 und die in einer anderen Schicht angeordneten geraden Abschnitte 13. In vielen Fällen ist eine gerade Anzahl von geraden Abschnitten 13 in einem Schlitz 6a angeordnet. Daher umfasst eine Axialgruppe 24 eine gerade Anzahl von Axialpaaren 22.
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In den 2 und 3 enthält in dieser Ausführungsform eine Phasenwicklung eine Vielzahl von geraden Abschnitten 13, die in zwei benachbarten Schlitzen 6a angeordnet sind. Diese beiden benachbarten Schlitze 6a unterscheiden sich in dem elektrischen Winkel um etwa 30 Grad. Darüber hinaus bedeutet in dieser Beschreibung ein Wort von etwa 30 Grad einen Bereich von 30 ± 10 Grad. Zwei Windungsabschnitte 21a und 21b, die das Umfangspaar 21 bilden, verbinden die geraden Abschnitte 13 mit demselben elektrischen Winkel miteinander. Zwei Windungsabschnitte 22a und 22b, die das Axialpaar 22 bilden, verbinden die geraden Abschnitte 13 mit unterschiedlichen elektrischen Winkeln zueinander.
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In der 4 ist eine U-förmige Wicklung 7u dargestellt, die eine der dreiphasigen Wicklungen ist, die die Statorspule 7 bilden. Das Spulenende 11 hat die Umfangsgruppe 23 mit einer Vielzahl von Umfangspaaren 21, die entlang der radialen Richtung RD angeordnet sind. Das Spulenende 11 hat die Axialgruppe 24 mit einer Vielzahl von Axialpaaren 22, die entlang der radialen Richtung RD angeordnet sind. Daher wird das Spulenende 11 durch die Umfangsgruppe 23 und die Axialgruppe 24 ausgebildet, die in einer gemischten Weise montiert sind. In dem dargestellten Beispiel sind acht Schichten gerader Abschnitte 13 in einem Schlitz 6a angeordnet. Die U-Phasen-Wicklung 7u umfasst 16 gerade Abschnitte 13, die in zwei benachbarten Schlitzen 6a untergebracht sind. Die U-Phasen-Wicklung 7u weist das Umfangspaar 21 und das Axialpaar 22 an dem Spulenende 11 auf. Die U-Phasen-Wicklung 7u weist sechs Umfangsgruppen 23 und zwei Axialgruppen 24 auf. Die übrigen V-Phasen-Wicklungen und W-Phasen-Wicklungen sind den U-Phasen-Wicklungen 7u ähnlich. Somit umfasst die Statorwicklung 7 18 (6x3) Umfangsgruppen 23 und 6 (2x3) Axialgruppen 24.
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Die U-Phasen-Wicklung 7u weist den Verbindungsabschnitt 16 nur an dem Spulenende 12 auf. Bei der U-Phasen-Wicklung 7u sind die Leiterdrähte 14 nur an dem Spulenende 12 mit den Leistungsanschlüssen 8 verbunden.
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Zurück zu 1 weist das Gehäuse 5 an einem Ende SD1 eine komplizierte Form auf. Die komplizierte Form erscheint auf einer gegenüberliegenden Oberfläche 17 der Innenfläche des Gehäuses 5, die dem Spulenende 11 zugewandt ist. Die komplizierte Form erscheint als eine ungleichmäßige Form der gegenüberliegenden Oberfläche 17. Die ungleichmäßige Form wird durch verschiedene Faktoren verursacht. Die ungleichmäßige Form kann z. B. durch eine an dem Gehäuse 5 angebrachte Schraube verursacht werden. Die ungleichmäßige Form kann z. B. aufgrund eines Bedarfs des Leistungssystems 10 auftreten. Die ungleichmäßige Form ist unvermeidlich. Aufgrund der ungleichmäßigen Form des Gehäuses 5 kann sich der Spalt zwischen dem Gehäuse 5 und dem Spulenende 11 verringern. Der Spalt zwischen dem Gehäuse 5 und dem Spulenende 11 ist vorzugsweise unter dem Gesichtspunkt der Wärme und dem Gesichtspunkt des Aufbaus schmaler, aber es ist wünschenswert, den minimalen Spalt unter dem Gesichtspunkt der elektrischen Isolierung und dem Gesichtspunkt von Schwingungen zu überschreiten. Unter diesen Gesichtspunkten ist es wünschenswert, dass das Spulenende 11 eine Form aufweist, die an die unebene Form auf der gegenüberliegenden Oberfläche 17 des Gehäuses 5 angepasst werden kann.
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Die gegenüberliegende Oberfläche 17 weist einen konvexen Abschnitt 17a auf, der dem Umfangsrichtungspaar 21 zugewandt ist. Die gegenüberliegende Oberfläche 17 weist einen konkaven Abschnitt 17b auf, der dem Axialpaar 22 zugewandt ist. Der konvexe Abschnitt 17a ist gegenüber dem konkaven Abschnitt 17b in Richtung des Spulenendes 11 in Bezug auf die axiale Richtung AD erhöht. Der konvexe Abschnitt 17a und der konkave Abschnitt 17b sind entlang der Umfangsrichtung CD verteilt. Es ist möglich, eine gemeinsame Bezugsebene RF5 in dem Gehäuse 5 anzunehmen. Die Bezugsebene RF5 ist keine Außenfläche, und das Gehäuse 5 kann auch Unebenheiten an der Außenfläche aufweisen. Unter der Annahme, dass eine Dicke von einer Bezugsebene RF5 eine Dicke des Gehäuses 5 ist, weist das Gehäuse 5 an einem dem Umfangspaar 21 gegenüberliegenden Abschnitt eine Dicke TH1 auf. Das Gehäuse 5 weist an einem dem Axialpaar 22 zugewandten Abschnitt eine Dicke TH2 auf. Die Dicke TH1 ist größer als die Dicke TH2 (TH1 > TH2).
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Zwischen dem Umfangspaar 21 und dem konvexen Abschnitt 17a ist ein Spalt CL1 ausgebildet. Ein Spalt CL2 ist zwischen dem Axialpaar 22 und dem konkaven Abschnitt 17b ausgebildet. Der Spalt CL1 und der Spalt CL2 sind gleich oder größer als ein für die Leistungsfähigkeit erforderlicher unterer Grenzwert CLmin. Das Umfangspaar 21 und das Axialpaar 22 ermöglichen es, an dem ringförmigen Spulenende 11 eine Höhenverteilung entlang der Umfangsrichtung zu bilden. Daher ist es möglich, das Spulenende 11 bereitzustellen, das sich der ungleichmäßigen Form der gegenüberliegenden Oberfläche 17 anpasst. Außerdem kann der Effekt erzielt werden, der durch einen Unterschied zwischen dem Umfangspaar 21 und dem Axialpaar 22 entsteht. Das Umfangspaar 21 und das Axialpaar 22 bewirken zum Beispiel an ihren oberen Abschnitten eine unterschiedliche Kühlung durch das Kühlmedium. Die Kühlwirkung wird verbessert, indem sowohl das Umfangspaar 21 als auch das Axialpaar 22 bereitgestellt sind. Da die Anzahl der Axialgruppen 24 kleiner als die Anzahl der Umfangsgruppen 23 ist, ist es außerdem möglich, einen relativ großen Bereich bereitzustellen, der an den konvexen Abschnitt der gegenüberliegenden Oberfläche 17 angepasst werden kann.
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In der 5 sind in dem dargestellten Beispiel sechs Axialgruppen 24 an Positionen angeordnet, die durch sechs gerade Pfeilsymbole gekennzeichnet sind. Sechs Axialgruppen 24 sind in gleichen Abständen Ci in Bezug auf die Umfangsrichtung CD angeordnet. Daher hat das Spulenende 11 eine Vielzahl von Axialgruppen 24, die in gleichen Abständen Ci entlang der Umfangsrichtung CD angeordnet sind. In dem dargestellten Beispiel sind 18 Umfangsgruppen 23 angeordnet. An dem Spulenende 11 bietet die Umfangsgruppe 23 einen größeren Bereich als die Axialgruppe 24.
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Zwei Oberste Abschnitte 15c des Umfangspaares 21 sind in Umfangsrichtung CD gegeneinander versetzt angeordnet. Zwei oberste Abschnitte 15c des Axialpaares 22 sind so angeordnet, dass sie in der axialen Richtung AD gegeneinander versetzt sind. Wenn das Kühlmedium entlang der radialen Richtung RD fließt, ist es daher wahrscheinlicher, dass das Kühlmedium auf die mehreren oberen Abschnitte des Axialpaares 22 trifft als auf das umlaufende Paar 21. In dem Fall, in dem das Kühlmedium entlang der axialen Richtung AD fließt, ist es wahrscheinlicher, dass das Kühlmedium die Vielzahl der obersten Abschnitte in dem Umfangspaar 21 trifft als in dem Axialpaar 22.
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Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform sind der Stator der drehenden elektrischen Maschine und die drehende elektrische Maschine mit einer Höhenverteilung an dem Spulenende 11 versehen. Ferner ist es möglich, eine Höhe des Spulenendes 11 bereitgestellt, die sich den Unebenheiten der gegenüberliegenden Oberfläche 17 des Gehäuses 5 anpassen kann. Außerdem ist das Spulenende 11 bereitgestellt, das die Vorteile des Umfangspaars 21 und des Axialpaars 22 nutzt. Daher sind die drehende elektrische Maschine und ihr Stator bereitgestellt, die an die Form des Gehäuses angepasst werden können.
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Zweite Ausführungsform
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Diese Ausführungsform ist eine Abwandlung der vorangegangenen Ausführungsformen. In der obigen Ausführungsform sind sechs Axialgruppen 24 in gleichen Abständen angeordnet. Alternativ dazu sind in dieser Ausführungsform die Axialgruppen 24 in ungleichen Abständen angeordnet.
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In der 6 sind sechs Axialgruppen 24 auf dem Durchmesser des Stators 203 in konzentrierter Weise in der Umfangsrichtung CD angeordnet. Die mehreren Axialgruppen 24 bilden einen engen Abstand Cn und einen breiten Abstand Cw. Der breite Abstand Cw ist breiter als der schmale Abstand Cn (Cn<Cw). Daher umfasst das Spulenende 11 eine Vielzahl von Axialgruppen 24, die in ungleichen Abständen Cn und Dw entlang der Umfangsrichtung CD angeordnet sind. Gemäß dieser Ausführungsform kann das Gehäuse 5 mit zwei breiten konvexen Abschnitten und zwei schmalen konkaven Abschnitten entlang der Umfangsrichtung CD versehen sein.
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Dritte Ausführungsform
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Diese Ausführungsform ist eine Abwandlung der vorangegangenen Ausführungsformen. In der obigen Ausführungsform umfasst die drehende elektrische Maschine 1 sechs Axialgruppen 24. Alternativ dazu umfasst die drehende elektrische Maschine 1 in dieser Ausführungsform drei Axialgruppen 24.
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In der 7 ist eine U-förmige Wicklung 307u dargestellt, die eine der dreiphasigen Wicklungen für die Statorspule 7 ist. In dem dargestellten Beispiel sind sechs Lagen gerader Abschnitte 13 in einem Schlitz 6a angeordnet. Die U-Phasen-Wicklung 307u weist sieben Umfangsgruppen 23 und eine Axialgruppe 24 auf. Die übrigen V-Phasen-Wicklungen und W-Phasen-Wicklungen sind den U-Phasen-Wicklungen 307u ähnlich. Die Statorspule 7 umfasst somit 21 (7x3) Umfangsgruppen 23 und 3 (1x3) Axialgruppen 24.
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Andere Ausführungsformen
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Die Offenbarung in dieser Beschreibung, den Zeichnungen und dergleichen ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die Offenbarung umfasst die dargestellten Ausführungsformen und deren Variationen durch den Fachmann. Beispielsweise ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen von Bauteilen und/oder Elementen beschränkt. Die vorliegende Offenbarung kann in verschiedenen Kombinationen umgesetzt werden. Die vorliegende Offenbarung kann zusätzliche Elemente aufweisen, die den Ausführungsformen hinzugefügt werden können. Die vorliegende Offenbarung umfasst auch das Weglassen von Bauteilen und/oder Elementen der Ausführungsformen. Die vorliegende Offenbarung umfasst den Austausch oder die Kombination von Bauteilen und/oder Elementen zwischen einer Ausführungsform und einer anderen. Der offenbarte technische Umfang ist nicht auf die Beschreibung der Ausführungsform beschränkt. Mehrere offenbarte technische Bereiche sind durch Beschreibungen in den Ansprüchen angegeben und sollten so verstanden werden, dass sie alle Modifikationen innerhalb der Bedeutung und des Umfangs umfassen, die den Beschreibungen in den Ansprüchen entsprechen.
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Die Offenbarung in der Beschreibung, den Zeichnungen und dergleichen ist nicht durch die Beschreibung der Ansprüche beschränkt. Die Offenbarungen in der Beschreibung, den Zeichnungen und dergleichen umfassen die technischen Ideen, die in den Ansprüchen beschrieben sind, und erstrecken sich darüber hinaus auf eine breitere Palette von technischen Ideen als die in den Ansprüchen. Daher können verschiedene technische Ideen aus der Offenbarung der Beschreibung, den Zeichnungen und dergleichen extrahiert werden, ohne auf die Beschreibung der Ansprüche beschränkt zu sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 201964485 [0001]
- JP 5896250 B [0004]
