DE60005773T2

DE60005773T2 - Kontaktierung von Statorwicklungen eines Generators

Info

Publication number: DE60005773T2
Application number: DE2000605773
Authority: DE
Inventors: Atsushi Chiyoda-ku Oohashi; Katsumi Chiyoda-ku Adachi; Yoshihito Chiyoda-ku Asao; Akira Chiyoda-ku Morishita; Masahiko Chiyoda-ku Fujita; Kyoko Chiyoda-ku Higashino
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2020-12-09
Also published as: DE60003275T2; DE60003275D1; DE60005773D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stator für einen Wechselstromgenerator, welcher beispielsweise von einer inneren Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird, und insbesondere betrifft die Erfindung eine Statorkonstruktion für einen Fahrzeugwechselstromgenerator, der an einem Fahrzeug angebracht ist, wie beispielsweise einem Personenkraftwagen oder einem Lastkraftwagen.
2. Stand der Technik
22 ist eine Seitenansicht, welche einen Teil eines Stators eines herkömmlichen Fahrzeugwechselstromgenerators darstellt, wie beispielsweise in dem japanischen Patent Nr. 2927288 beschrieben, 23 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Leitersegment darstellt, das in dem Stator des herkömmlichen Fahrzeugwechselstromgenerators verwendet wird, der in 22 gezeigt ist, und die 24 und 25 sind perspektivische Ansichten von einem Frontende bzw. einem hinteren Ende des Teils des Stators des herkömmlichen Fahrzeugwechselstromgenerators, der in 22 gezeigt ist.
Gemäß den 22 bis 25 umfasst der Stator 50: einen Statorkern 51; eine Statorwicklung 52, welche an bzw. um den Statorkern 51 gewickelt ist; und Isolatoren 53, die innerhalb von Schlitzen 51a angebracht sind, wobei die Isolatoren 53 die Statorwicklung 52 von dem Statorkern 51 isolieren. Der Statorkern 51 ist ein zylindrischer laminierter Kern, der durch Stapeln von dünnen Stahlplatten laminiert wird, und weist eine Anzahl von Schlitzen 51a auf, die sich axial erstrecken, und in gleichmäßiger Teilung bzw. in gleichmäßigem Abstand in Umfangsrichtung angeordnet sind, so dass diese an einer inneren Umfangsseite geöffnet werden bzw. geöffnet sind. In diesem Fall sind 96 Schlitze 51a ausgebildet, so dass zwei Dreiphasenwicklungsabschnitte derart untergebracht sind, dass die Anzahl der Schlitze, welche jeweils den Wicklungsphasenabschnitt beherbergen bzw. unterbringen, der Anzahl der magnetischen Pole (16) einem nicht gezeigten Rotor entspricht. Die Statorwicklung 52 ist durch Verbinden von einer Anzahl von Kurzleitersegmenten 54 in einem vorbestimmten Wicklungsmuster konstruiert.
Die Leitersegmente 54 sind in einer im Wesentlichen U-Form aus einem isolierten Kupferdrahtmaterial mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet, und wobei jeweils von einem axial hinteren Ende in Paare von Schlitzen 51a gleichzeitig zwei eingesetzt werden, welche sechs Schlitze voneinander entfernt sind (eine Teilung von einem magnetischen Pol). Dann werden die Endabschnitte der Leitersegmente 54, welche sich von einem Frontende bzw. vorderen Ende nach außen erstrecken, miteinander verbunden, um die Statorwicklung 52 zu bilden.
Insbesondere werden in die Paare der Schlitze 15a sechs Schlitze entfernt, erste Leitersegmente 54 von dem rückwärtigen Ende in erste Positionen von einer äußeren Umfangsseite innerhalb der ersten Schlitze 51a und in zweite Positionen von der äußeren Umfangsseite innerhalb zweiter Schlitze 51a eingesetzt, und wobei zweite Leitersegmente 54 von dem rückwärtigen Ende in dritte Positionen von der äußeren Umfangsseite innerhalb der ersten Schlitze 51a und in vierte Positionen von der äußeren Umfangsseite innerhalb der zweiten Schlitze 51a eingesetzt werden. Somit sind innerhalb jedem Schlitz 15a vier gerade Abschnitte 54a der Leitersegmente 54 angeordnet, um in einer Reihe in einer radialen Richtung aufgereiht zu sein.
Dann werden Endabschnitte 54b der Leitersegmente 54, welche sich nach außen an dem vorderen Ende von den ersten Positionen von der äußeren Umfangsseite innerhalb der ersten Schlitze 51a erstrecken, und Endabschnitte 54b der Leitersegmente 54, welche sich nach außen an dem Frontende von den zweiten Positionen von der äußeren Umfangsseite innerhalb der zweiten Schlitze 51a sechs Schlitze im Uhrzeigersinn von den ersten Schlitzen 51a entfernt erstrecken, zur Ausbildung einer äußeren Schichtwicklung mit zwei Drehungen bzw. Windungen verbunden. Zusätzlich werden Endabschnitte 54b der Leitersegmente 54, welche sich nach außen an dem Frontende von den dritten Positionen von der äußeren Umfangsseite innerhalb der ersten Schlitze 51a erstrecken, und Endabschnitte 54b der Leitersegmente 54, welche sich nach außen an dem Frontende von den vierten Positionen von der äußeren Umfangsseite innerhalb der zweiten Schlitze 51a im Uhrzeigersinn von den ersten Schlitzen 51a sechs Schlitze entfernt erstrecken, zur Ausbildung einer inneren Schichtwicklung mit zwei Drehungen bzw. Windungen verbunden.
Zusätzlich sind die innere Schichtwicklung und die äußere Schichtwicklung, welche von den Leitersegmenten 54 gebildet werden, die in die Paare der Schlitze 51a sechs Schlitze entfernt eingesetzt werden, in Serie verbunden, um einen Wicklungsphasenabschnitt mit vier Drehungen bzw. Windungen auszubilden.
Insgesamt sind sechs Wicklungsphasenabschnitte, die jeweils vier Windungen bzw. Drehungen aufweisen, auf diese Art und Weise derart ausgebildet, dass Schlitze um jeweils einen Schlitz versetzt sind, in welchen Leitersegmente 54 eingesetzt sind. Eine Statorwicklung die aus zwei Dreiphasenwechselstromwicklungen aufgebaut ist, wird durch Verwindung der Wicklungsphasenabschnitte drei pro Stück in Wechselstromverbindungen konstruiert.
Bei dem herkömmlichen Stator 50, welcher auf diese Art und Weise konstruiert ist, werden an dem hinteren Ende des Statorkerns 51 Windungsabschnitte 54c von Paaren von Leitersegmenten 54, die in die gleichen Paare von Schlitzen 15a eingesetzt sind, in einer Reihe in einer radialen Richtung aufgereiht. Als Folge davon werden die Windungsabschnitte 54c in zwei Reihen in Umfangsrichtung angeordnet, um eine rückwärtige Entwicklungsendgruppe zu bilden.
Andererseits werden an dem Frontende des Statorkerns 51 Verbindungsabschnitte, welche durch Verbinden der Endabschnitte 54b der Leitersegmente 54, welche sich nach außen an dem Frontende von den ersten Positionen von der äußeren Umfangsseite innerhalb der ersten Schlitze 51a erstrecken, und Endabschnitten 54b der Leitersegmente 54 ausgebildet, welche sich nach außen an dem Frontende von den zweiten Positionen von der äußeren Umfangsseite innerhalb der zweiten Schlitze 51a sechs Schlitze von den ersten Schlitzen 51a entfernt erstrecken, und Verbindungsabschnitte angeordnet, welche durch Verbinden der Endabschnitte 54b der Leitersegmente 54, die sich nach außen von dem Frontende von den dritten Positionen von der äußeren Umfangsseite innerhalb der ersten Schlitze 51a erstrecken, und der Endabschnitte 54b der Leitersegmente 54 ausgebildet, welche sich nach außen an dem Frontende von den vierten Positionen von der äußeren Umfangsseite innerhalb der zweiten Schlitze 51a sechs Schlitze von den ersten Schlitzen 51a entfernt erstrecken, um radial aufgereiht zu werden. Als Folge davon werden die Verbindungsabschnitte, welche durch Verbinden der Endabschnitte 54b miteinander ausgebildet werden, in zwei Reihen in Umfangsrichtung angeordnet, um eine Frontendwicklungsendgruppe zu bilden.
Bei dem Stator 50 des herkömmlichen Fahrzeugwechselstromgenerators, wie vorstehend erwähnt, ist die Statorwicklung 52 durch Einsetzen von kurzen Leitersegmenten 54, die in einer im Wesentlichen U-förmigen Form in den Schlitz 51a des Statorkerns 51 von dem rückwärtigen Ende ausgebildet sind, und Verbindungsendabschnitte 54b der Leitersegmente 54 konstruiert, welche sich nach außen an dem Frontende erstrecken.
Da die Frontendwicklungsendgruppe durch in Umfangsrichtung Anordnen der Verbindungsabschnitte konstruiert ist, welche durch Verbinden der Endabschnitte 54b ausgebildet werden, welche ihre Isolierung aufgrund eines Verlötens oder Verschweißens verloren haben, wird somit die Wicklungsendkonstruktion durch den Einfluss von Luftfeuchtigkeit leicht korrodieren, wodurch die Korrosionswiderstandsfähigkeit extrem gering wird.
Da die Frontendwicklungsendgruppe aus zwei Reihen von 96 Verbindungsabschnitten aufgebaut ist, d.h. 192 Verbindungsabschnitten, kommt es bei der Konstruktion leicht zu einem Kurzschluss zwischen den Verbindungsabschnitten, was die Wahrscheinlichkeit von Vorfällen mit Kurzschlüssen erhöht.
Eine große Anzahl der kurzen Leitersegmente 54 muss in den Statorkern 51 eingesetzt werden, und deren Endabschnitte 54b müssen durch Verschweißen, Verlöten usw. verbunden werden, wodurch die Funktionsfähigkeit bzw. Handhabbarkeit signifikant reduziert wird. Darüber hinaus muss der Betrag von jedem Leitersegment 54, welches in die Schlitze 51a eingesetzt wird, größer sein als die Länge des Statorkerns 51, was es erleichtert, dass es zu Beschädigungen der Isolierung kommt und die Qualität des Endproduktes vermindert. Wenn die Endabschnitte 54b verbunden werden, tritt ferner ein Kurzschluss oft zwischen den Verbindungsabschnitten aufgrund von Spaltlot bzw. abgespaltenem Lot oder einer Schweißschmelze auf, was die Produktivität bzw. Herstellbarkeit von Massenprodukten signifikant reduziert.
Bei dem herkömmlichen Stator 50 sind die Endabschnitte 54b der Leitersegmente 54 miteinander durch Verklemmen bzw. Klemmen eines Abschnitts davon in einer Vorrichtung und durch Verlöten oder Verschweißen von deren Spitzen verbunden. Da somit die Kämmfläche für die Haltevorrichtung erforderlich ist und eine Expansion der Lötabschnitte oder Schweißabschnitte auftritt, erhöht sich die Höhe der Wicklungsenden und wodurch der Raum zwischen den Verbindungsabschnitten reduziert wird. Wenn ferner die Endabschitte 54b der Leitersegmente 54 verschweißt sind, werden die Leitersegmente 54 durch die Temperaturerhöhung während des Schweißens erweicht, was zu einer Abnahme der Steifigkeit bzw. Festigkeit des Stators führt. Wenn als Folge davon der herkömmliche Stator 50 an einem Fahrzeugwechselstromgenerator angebracht ist, erhöht sich die Wicklungsleckreaktanz bzw. -blindwiderstand in den Wicklungsendabschnitten, was zu einer verminderten Ausgabe führt, wobei die Windwiderstandsfähigkeit erhöht ist, was Windgeräusche erhöht, und wobei die Festigkeit bzw.
Steifigkeit des Stators reduziert wird, wodurch die effektive Reduktion der Magnetgeräusche vermindert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die vorstehenden Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stator für einen Wechselstromgenerator bereitzustellen, welcher eine erhöhte Korrosionswiderstandsfähigkeit und Isolierungseigenschaften durch eine signifikante Reduzierung der Anzahl der Verbindungen in den Wicklungsenden aufweist, welche Wicklungs- bzw. Windungszusammenbauten verwenden, die aus einer Anordnung von einer Anzahl von Wicklungsunterabschnitten aufgebaut sind, die jeweils eine Windung oder Drehung aufweisen, die durch ein kontinuierliches Kabel bzw. Leiter aufgebaut ist, wobei der Zusammenbau verbessert wird und die Produktivität durch Verbesserung der Installation der Wicklungen bzw. Windungen in dem Statorkern verbessert wird, und wobei ein Kurzschluss zwischen Verbindungsabschnitten zwischen den Wicklungsabschnitten verhindert wird, welche die drei Phasenwechselstromwicklungen zuvor bilden, und wobei eine verbesserte Verlässlichkeit durch die Anpassung der Positionierung der Verbindungsabschnitte ermöglicht wird.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, weist die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt einen Stator für einen Wechselstromgenerator auf, welcher einen zylindrischen Statorkern, der aus einem laminierten Eisenkern aufgebaut ist, welcher mit einer Anzahl von Schlitzen ausgebildet ist, die sich axial mit einer vorbestimmten Teilung bzw. einem vorbestimmten Abstand in einer Umfangsrichtung erstrecken, und eine Statorwicklung aufweist, die eine Anzahl von Wicklungsunterabschnitten aufweist, wobei in jedem davon eine kontinuierliche Litze bzw. ein kontinuierlicher Leiter eines Kabels derart gewunden ist, dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze in Intervallen einer vorbestimmten Anzahl von Schlitzen abwechselnd belegt bzw. belegen, wobei sich die Litze bzw. der Leiter des Kabels nach hinten außerhalb der Schlitze an axialen Endflächen des Statorkerns faltet, wobei die Wicklungsunterabschnitte durch zumindest einen Windungszusammenbau aufgebaut sind, welcher aus einem Paar von ersten und zweiten Wicklungsgruppen besteht, wobei die erste Wicklungsgruppe eine Anzahl von ersten Wicklungsunterabschnitten aufweist, die jeweils eine Windung aufweisen, welche durch Wicklung von einem der Litzen des Kabels gebildet wird, so dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze in Intervallen einer vorbestimmten Anzahl von Schlitzen belegen, wobei die ersten Wicklungsunterabschnitte in einem Abstand von einem Schlitz voneinander angeordnet sind und in der Anzahl gleich der vorbestimmten Anzahl der Schlitze sind, und wobei die zweite Wicklungsgruppe, welche eine Anzahl von zweiten Wicklungsunterabschnitten aufweist, jeweils eine Windung umfasst, welche durch Wicklung von einer der Litzen des Kabels aufgebaut ist, so dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze in Intervallen der vorbestimmten Anzahl der Schlitze belegen, und so dass diese umgekehrt gewickelt sind und um einen elektrischen Winkel von 180° bezüglich der ersten Wicklungsunterabschnitte versetzt sind, wobei die zweiten Wicklungsunterabschnitte in einem Abstand von einem Schlitz voneinander angeordnet sind und in der Anzahl gleich der vorbestimmten Anzahl der Schlitze sind, wobei die Statorwicklung durch eine Drei-Phasen-Wechselstromwicklung aufgebaut ist, welche n Schlitze pro Phase pro Pol belegt, wobei dabei eine Phasendifferenz vorliegt, welche einem elektrischen Winkel von 120° zwischen jeder Phase entspricht, und wobei die ersten Wicklungsunterabschnitte und die zweiten Wicklungsunterabschnitte, welche die gleiche Phase innerhalb des Wicklungszusammenbaus bilden, durch Querverbindungen mit gleicher Adresse an der gleichen Adresse in jeder Phase verbunden sind, wobei die Querverbindungen mit gleicher Adresse von jeder Phase in einen Schlitzabstand von 4n oder mehr angeordnet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Stator für einen Wechselstromgenerator bereitgestellt, welcher einen zylindrischen Statorkern, der aus einem laminierten Eisenkern aufgebaut ist, welcher mit einer Anzahl von Schlitzen ausgebildet ist, welche sich axial mit einem vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung erstrecken, und eine Statorwicklung aufweist, welche eine Anzahl von Windungsunterabschnitten aufweist, wobei in jedem davon eine kontinuierliche Litze eines Kabels derart gewunden ist, dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze in Intervallen einer vorbestimmten Anzahl von Schlitzen abwechselnd belegt, wobei sich die Litze des Kabels nach hinten außerhalb der Schlitze an axialen Endflächen des Statorkerns faltet, wobei die Wicklungsunterabschnitte durch zumindest einen Windungszusammenbau aufgebaut sind, welcher aus einem Paar von ersten und zweiten Wicklungsgruppen besteht, wobei die erste Wicklungsgruppe eine Anzahl von ersten Wicklungsunterabschnitten aufweist, die jeweils eine Windung aufweisen, welche durch Wicklung von einem der Litzen des Kabels gebildet wird, so dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze in Intervallen einer vorbestimmten Anzahl von Schlitzen belegen, wobei die ersten Wicklungsunterabschnitte in einem Abstand von einem Schlitz voneinander angeordnet sind und in der Anzahl gleich der vorbestimmten Anzahl der Schlitze sind, und wobei die zweite Wicklungsgruppe, welche eine Anzahl von zweiten Wicklungsunterabschnitten aufweist, jeweils eine Windung umfasst, welche durch Wicklung von einer der Litzen des Kabels aufgebaut ist, so dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze in Intervallen der vorbestimmten Anzahl der Schlitze belegen, und so dass diese umgekehrt gewickelt sind und um einen elektrischen Winkel von 180° bezüglich der ersten Wicklungsunterabschnitte versetzt sind, wobei die zweiten Wicklungsunterabschnitte in einem Abstand von einem Schlitz voneinander angeordnet sind und in der Anzahl gleich der vorbestimmten Anzahl der Schlitze sind, wobei die Statorwicklung durch eine Drei-Phasen-Wechselstromwicklung aufgebaut ist, welche n Schlitze pro Phase pro Pol belegt, wobei dabei eine Phasendifferenz vorliegt, welche einem elektrischen Winkel von 120° zwischen jeder Phase entspricht, und wobei die ersten Wicklungsunterabschnitte und die zweiten Wicklungsunterabschnitte, welche die gleiche Phase innerhalb des Wicklungszusammenbaus bilden, durch Querverbindungen mit gleicher Adresse an Adressen verbunden sind, die sich von angrenzenden Phasen unterscheiden, wobei die Querverbindungen mit gleicher Adresse von jeder Phase in einem Schlitzabstand von 2n oder mehr angeordnet sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Konstruktion eines Fahrzeugwechselstromgenerators gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Stator des Fahrzeugwechselstromgenerators gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 ist eine teilweise Endansicht des Stators des Fahrzeugwechselstromgenerators gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine Endansicht, welche die Verbindungen in einem Statorwicklungsphasenabschnitt in dem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
5 ist eine Endansicht, welche die Verbindungen unter bzw. zwischen den drei Statorwicklungsphasenabschnitten bei dem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
6 ist eine perspektivische Ansicht, welche die drei Phasenwechselstromverbindungsanschlüsse in dem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 ist ein Schaltkreisdiagramm für den Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist ein Diagramm, welches den Herstellungsprozess für die Wicklungszusammenbauten erläutert, welche einen Teil der Statorwicklung bilden, die in dem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
9 ist ein Diagramm, welches den Herstellungsprozess für die Wicklungszusammenbauten darstellt, die einen Teil der Statorwicklung bilden, welche in dem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
10A und 10B sind eine Endansicht und eine Draufsicht, welche einen der Wicklungszusammenbauten darstellen, der einen Teil der Statorwicklung bilden, die in dem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
11A und 11B sind eine Endansicht und eine Draufsicht, welche einen anderen Wicklungszusammenbau darstellen, der einen Teil der Statorwicklung bildet, welche in den Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
12 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Teil einer Litze bzw. eines Leiters des Kabels darstellt, welche einen Teil der Statorwicklung bildet, die in dem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
13 ist ein Diagramm, welches eine Anordnung der Litzen des Kabels erläutert, welche einen Teil der Statorwicklung bilden bzw. bildet, die in dem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
14A und 14B sind eine Seitenansicht und eine Rückansicht, welche die Konstruktion eines Statorkerns erläutern, der in dem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
15A, 15B und 15C sind Querschnittsansichten, welche den Herstellungsprozess des Stators erläutern, der in dem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
16 ist eine Querschnittsansicht, welche den Herstellungsprozess des Stators erläutert, der in dem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
17 ist eine Endansicht, welche die Verbindungen zwischen drei Statorwicklungsphasenabschnitten in dem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
18 ist eine Endansicht, welche die Verbindungen zwischen drei Statorwicklungsphasenabschnitten in dem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
19 ist eine Endansicht, welche die Verbindungen in einem Statorwicklungsphasenabschnitt in einem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
20 ist eine Endansicht, welche die Verbindungen zwischen drei Statorwicklungsphasenabschnitten in dem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
21 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Stator des Fahrzeugwechselstromgenerators gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
22 ist eine Seitenansicht, welche einen Teil eines Stators eines herkömmlichen Fahrzeugwechselstromgenerators darstellt;
23 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Leitersegment darstellt, das in dem Stator des herkömmlichen Fahrzeugwechselstromgenerators verwendet wird;
24 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des Stators des herkömmlichen Fahrzeugwechselstromgenerators von einem vorderen Ende; und
25 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des Stators des herkömmlichen Fahrzeugwechselstromgenerators von einem rückwärtigen Ende.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
Ausführungsform 1
1 ist ein Querschnitt, welcher eine Konstruktion eines Fahrzeugwechselstromgenerators gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, 2 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Stator des vorliegenden Fahrzeugwechselstromgenerators darstellt, 4 ist eine teilweise Endansicht des Stators des vorliegenden Fahrzeugwechselstromgenerators, 4 ist eine Endansicht, welche die Verbindungen in einem Statorwicklungsphasenabschnitt in dem vorliegenden Fahrzeugwechselstromgenerator erläutert, 5 ist eine Endansicht, welche die Verbindungen zwischen drei Statorwicklungsphasenabschnitten in dem vorliegenden Fahrzeugwechselstromgenerator erläutert, 6 ist eine perspektivische Ansicht, welche die drei Phasenwechselstromverbindungsanschlüsse in dem vorliegenden Fahrzeugwechselstromgenerator darstellt, 7 ist ein Schaltkreisdiagramm für den vorliegenden Fahrzeugwechselstromgenerator, die 8 und 9 sind Diagramme, welche den Herstellungsprozess für die Wicklungszusammenbauten erläutert, welche einen Teil der Statorwicklung bilden, die in dem vorliegenden Fahrzeugwechselstromgenerator verwendet wird, die 10A und 10B sind eine Endansicht bzw. eine Draufsicht, welche einen der Wicklungszusammenbauten darstellen, welcher einen Teil der Statorwicklung bildet, die in dem vorliegenden Fahrzeugwechselstromgenerator verwendet wird, die 11A und 11B sind eine Endansicht bzw. eine Draufsicht, welche eine andere der Wicklungszusammenbauten darstellt, die ein Teil der Statorwicklung bilden, welche in dem vorliegenden Fahrzeugwechselstromgenerator verwendet wird, 12 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Teil einer Litze des Kabels darstellt, die ein Teil der Statorwicklung bildet, welche in dem vorliegenden Fahrzeugwechselstromgenerator verwendet wird, 13 ist ein Diagramm, welches die Anordnung der Litzen des Kabels erläutert, welche die Statorwicklung bilden, die in dem vorliegenden Fahrzeugwechselstromgenerator verwendet wird, die 14A und 14B sind eine Seitenansicht und eine rückwärtige Ansicht, welche die Konstruktion eines Statorkerns erläutern, der in dem vorliegenden Fahrzeugwechselstromgenerator verwendet wird, die 15A, 15B und 15C sind Querschnittsansichten, welche den Herstellungsprozess für den Stator erläutern, der in dem vorliegenden Fahrzeugwechselstromgenerator verwendet wird, und 16 ist eine Querschnittsansicht, welche den Herstellungsprozess für den Stator erläutert, der in dem vorliegenden Fahrzeugwechselstromgenerator verwendet wird.
Gemäß 1 wird der Fahrzeugwechselstromgenerator durch die drehbare Anbringung eines lundellartigen Rotors 7 mittels einer Welle 6 innerhalb eines Gehäuses 3 aufgebaut, welches aus einem Aluminiumfronthalter 1 und einem hinteren Aluminiumhalter 2 konstruiert ist, und durch Befestigung eines Stators 8 an einer inneren Wand des Gehäuses 3 aufgebaut, so dass eine äußere Umfangsseite des Rotors 7 abgedeckt wird.
Die Welle 6 ist in dem Fronthalter 1 und dem hinteren Halter 2 drehbar gelagert. Eine Rolle 4 ist an einem ersten Ende dieser Welle 6 befestigt, so dass das Drehmoment von einem Motor auf die Welle 6 mittels eines nicht gezeigten Bandes bzw. Riemens übertragen werden kann.
Schleifringe 9 zur Zuführung von elektrischem Strom zu dem Rotor 7 sind an einem zweiten Ende der Welle 6 befestigt, und ein Bürstenpaar 10 ist in einem Bürstenhalter 11 untergebracht, welcher innerhalb des Gehäuses 3 derart angeordnet ist, dass das Bürstenpaar 10 in Kontakt mit den Schleifringen 9 gleitet. Ein Regulator 18 zur Justierung der Höhe der Wechselspannung, welcher in dem Stator 8 erzeugt wird, ist durch ein Haftmittel an einem Kühlkörper 17 befestigt, der an dem Bürstenhalter 10 angepasst bzw. eingepasst ist. Gleichrichter 12, welche mit dem Stator 8 elektrisch verbunden sind, und ein Wandler, welcher in dem Stator 8 erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt, sind innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet bzw. angebracht.
Der Rotor 7 ist aus einer Rotorwicklung 13 zur Erzeugung eines magnetischen Flusses während der Passage des elektrischen Stroms und einem Paar von Polkernen 20 und 21 aufgebaut, welche derart angeordnet sind, dass diese die Rotorwicklung 13 abdecken, wobei die magnetischen Pole in den Polkernen 20 und 21 durch den magnetischen Fluss ausgebildet werden, welcher in der Rotorwicklung 13 erzeugt wird. Das Paar der Polkerne 20 und 21 sind aus Eisen hergestellt, wobei jeder acht klauenförmige Magnetpole 22 und 23 aufweist, die an einer äußeren Umfangsbegrenzung mit gleichförmigem Abstand in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, so dass diese axial hervorragen, und wobei die Polkerne 20 und 21 an der Welle 6 befestigt sind, wobei sich diese derart gegenüberstehen bzw. zugewandt sind, dass die klauenförmigen Magnetpole 22 und 23 miteinander kämmen bzw. ineinander greifen. Zusätzlich sind Lüfter an dem ersten und zweiten Axialende des Rotors 7 befestigt.
Lufteinlassöffnungen 1a und 2a sind in axialen Endflächen des Fronthalters 1 und des hinteren Halters 2 angeordnet, und wobei Luftauslassöffnungen 1b und 2b in zwei äußeren Umfangsschulterabschnitten des Fronthalters 1 und des hinteren Halters 2 gegenüber dem radial äußeren der Frontend- und rückwärtigen Entwicklungsenden 16a und 16b der Statorwicklung 16 angeordnet sind.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, umfasst der Stator 8: einen zylindrischen Statorkern 15, welcher aus einem laminierten Kern aufgebaut ist, der mit einer Anzahl von Spitzen 15a ausgebildet ist, welche sich axial mit einer vorbestimmten Teilung bzw. einem vorbestimmten Abstand in einer Umfangsrichtung erstrecken, eine Statorwicklung 16, welche an bzw. um den Statorkern 15 gewickelt ist bzw. gewunden ist; und Isolatoren 19, welche in jedem der Schlitze 15 für die elektrische Isolierung der Statorwicklung 16 in dem Statorkern 15 installiert sind. Die Statorwicklung 16 umfasst zwei Wicklungszusammenbauten 90, welche in zwei Reihen in einer radialen Richtung angeordnet sind. Die Wicklungszusammenbauten 90 umfassen eine Anzahl von Wicklungsunterabschnitten, wobei in jedem davon eine Litze des Kabels 30 nach hinten außerhalb der Schlitze 15a an den Endflächen des Statorkerns 15 gebogen ist und in eine Wellenwicklung gewunden ist, so dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze 15a belegt, wobei diese eine vorbestimmte Anzahl von Schlitzen entfernt sind. Die Wicklungsunterabschnitte sind in Dreiphasenwechselstromverbindungen verbunden, welche Dreiphasenwechselstromanschlüsse 100 verwenden, um zwei Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 zu bilden, welche im Weiteren beschrieben werden. Darüber hinaus bezeichnen in den 2 und 3 Oa, Ob, Oc, Na, Nb und Nc Ausgangskabel und Neutralpunkte von entsprechenden Phasenabschnitten einer ersten Dreiphasenwechselstromwicklung 160, wobei Nabc ein Neutralpunktleitungskabel der ersten Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 bezeichnet, und wobei Oa', Ob', Oc', Na', Nb' und Nc' Ausgangskabel und Neutralpunkte der entsprechenden Phasenabschnitte einer zweiten Dreiphasenwechselstromwicklung 160 bezeichnen, und wobei Na'b'c' ein Neutralpunktleitungskabel der zweiten Dreiphasenwechselstromwicklung 160 bezeichnet. Darüber hinaus bezeichnet C_1-1 Querverbindungen mit gleicher Adresse zwischen ersten Adressen, welche im Weiteren beschrieben werden, und C_2-3 bezeichnet Querverbindungen mit angrenzender Adresse zwischen einer zweiten Adresse und einer dritten Adresse.
In diesem Fall wird der Statorkern 15 mit 96 Schlitzen 15a mit gleichmäßigem Abstand ausgebildet, so dass zwei Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 derart untergebracht sind, dass die Anzahl der Schlitze, welche jeden Phasenabschnitt der Wechselstromwicklungen unterbringen, der Anzahl der magnetischen Pole (16) in dem Rotor 7 entsprechen. Mit anderen Worten liegen zwei Schlitze pro Pol pro Phase vor. Langes isoliertes Kupferdrahtmaterial mit einer rechteckigen Querschnittsfläche wird beispielsweise in den Litzen des Kabels 30 verwendet.
Als nächstes wird die Wicklungskonstruktion von einem Statorwicklungsphasenabschnitt 161 mit Bezug auf 4 im Einzelnen erläutert.
Ein Statorwicklungsphasenabschnitt 161 ist aus ersten bis vierten Wicklungsunterabschnitten 31 bis 34 ausgebildet, welche jeweils von einer Litze des Kabels 30 gebildet werden. Der erste Wicklungsunterabschnitt 31 wird durch Wellenwicklung einer Litze des Kabels 30 in jedem sechsten Schlitz von der Schlitznummer 1 bis 91 ausgebildet, so dass dieser abwechselnd eine erste Position von einer inneren Umfangsseite und eine zweite Position von der inneren Umfangsseite innerhalb der Schlitze 15a belegt. Der zweite Wicklungsunterabschnitt 32 wird durch Wellenwicklung einer Litze des Kabels 30 in jedem sechsten Schlitz von der Schlitznummer 1 bis 91 ausgebildet, so dass diese abwechselnd die zweite Position von der inneren Umfangsseite und die erste Position von der inneren Umfangsseite innerhalb der Schlitze 15a belegt bzw. besetzt. Der dritte Wicklungsunterabschnitt 33 wird durch Wellenwicklung einer Litze des Kabels 30 in jedem sechsten Schlitz von der Schlitznummer 1 bis 91 ausgebildet, so dass diese abwechselnd eine dritte Position von der inneren Umfangsseite und eine vierte Position von der inneren Umfangsseite innerhalb der Schlitze 15a belegt. Der vierte Wicklungsunterabschnitt 32 wird durch Wellenwicklung einer Litze des Kabels 30 in jedem sechsten Schlitz von der Schlitznummer 1 bis 91 ausgebildet, so dass diese abwechselnd die vierte Position von der inneren Umfangsseite und die dritte Position von der inneren Umfangsseite innerhalb der Schlitze 15a belegt.
Somit bildet jeder ersten bis vierten Wicklungsunterabschnitte 31 bis 34 einen Wicklungsunterabschnitt mit einer Drehung bzw. Windung, wobei eine einzelne Litze des Kabels 30 in jedem sechsten Schlitz 15a gewunden ist, so dass abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in einer Schlitztiefenrichtung belegt wird. Die Litzen des Kabels 30 sind derart angeordnet, dass sie sich in einer Reihe von vier Litzen in einer Radialrichtung innerhalb jedes Schlitzes 15a auffallen, wobei die Längsrichtung von deren rechtwinkligen Querschnitten in einer radialen Richtung ausgerichtet ist. Im Nachfolgenden werden die Positionen der Litzen des Kabels 30 innerhalb der Schlitze 15a als die erste Adresse, die zweite Adresse, die dritte Adresse bzw. die vierte Adresse von der inneren Umfangsseite bezeichnet.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, werden darüber hinaus insgesamt sechs Statorwicklungsphasenabschnitte 161 durch das Versetzen der Schlitze 15a ausgebildet, in welchen die Litzen des Kabels 30 um jeweils einen Schlitz gewunden sind.
An einem ersten Ende des Statorkerns 15a ist eine Querverbindung (Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 31b des ersten Wicklungsunterabschnitts 31 ausgebildet, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 67 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 33a des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 ausgebildet, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, und wobei eine Querverbindung (Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 32b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 34a des vierten Wicklungsunterabschnitts 34 ausgebildet wird, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 55 erstreckt, und wobei des weiteren eine Querverbindung (Querverbindung C_1-1 mit gleicher Adresse) zwischen einem ersten Endabschnitt 31a des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 31 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 32a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32 ausgebildet wird, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 55 erstreckt. Somit sind die ersten bis vierten bzw. der erste bis vierte Wicklungsunterabschnitt 31 bis 34 in Serie verbunden, um einen Statorwicklungsphasenabschnitt 161 mit vier Windungen auszubilden, nämlich einen Statorwicklungs-a-Phasenabschnitt.
Zu dieser Zeit wird ein zweiter Endabschnitt 33b des dritten Wicklungsunterabschnitts 33, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 67 erstreckt, und ein zweiter Endabschnitt 34b des vierten Wicklungsunterabschnitts 34, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, ein Ausgangskabel (Oa) bzw. ein Neutralpunkt (Na) des Statorwicklungs-a-Phasenabschnitts.
Wie in 5 gezeigt, sind in den Kabellitzengruppen, welche in einer Schlitzgruppe einschließlich der Schlitznummern 5, 11, ... und 95 gewunden sind, eine Querverbindung (Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 31b des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 59 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 33a des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 ausgebildet, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, und wobei eine Querverbindung (eine Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 32b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 34 des vierten Wicklungsunterabschnitts 34 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 47 erstreckt, und wobei ferner eine Querverbindung (Querverbindung C_1-1 mit gleicher Adresse) zwischen einem ersten Endabschnitt 31a des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 32a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 47 erstreckt. Somit ist der erste bis vierte Wicklungsunterabschnitt 31 bis 34 in Serie verbunden, um einen Statorwicklungs-b-Phasenabschnitt mit vier Windungen bzw. Drehungen zu bilden. Ein zweiter Endabschnitt 33b des dritten Wicklungsunterabschnitts 33, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 59 erstreckt, und ein zweiter Endabschnitt 34b des vierten Wicklungsunterabschnitts 34, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, werden zu einem Ausgangskabel (Ob) bzw. einem Neutralpunkt (Nb) des Statorwicklungs-b-Phasenabschnitts.
Wie in 5 gezeigt, sind in ähnlicher Art und Weise bei den Kabellitzengruppen, welche in einer Litzengruppe mit der Schlitznummer 3, 9, ..., 93 gewunden sind, eine Querverbindung (eine Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 32b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 51 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 34a des vierten Wicklungsunterabschnitts 34 ausgebildet, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 45 erstreckt, und wobei eine Querverbindung (Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 31b des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 45 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 33a des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 39 erstreckt, und wobei ferner eine Querverbindung (Querverbindung C_1-1 mit gleicher Adresse) zwischen einem ersten Endabschnitt 32a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 45 erstreckt, und ein erster Endabschnitt 31a des ersten Wicklungsunterabschnitts 31 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 39 erstreckt. Somit ist der erste bis vierte Wicklungsunterabschnitt 31 bis 34 in Serie verbunden, um einen Statorwicklungs-c-Phasenabschnitt mit vier Windungen bzw. Drehungen zu bilden. Ein zweiter Endabschnitt 34b des vierten Wicklungsunterabschnitts 34, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 51 erstreckt, und ein zweiter Endabschnitt 33b des dritten Wicklungsunterabschnitts 33, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 45 erstreckt, werden zu einem Ausgangskabel (Oc) bzw. einem Neutralpunkt (Nc) des Statorwicklungs-c-Phasenabschnitts.
Bei dem Statorwicklungs-a-Phasenabschnitt, dem Statorwicklungs-b-Phasenabschnitt und dem Statorwicklungs-c-Phasenabschnitt der vorstehenden Konstruktion sind die Querverbindungen C_1-1 der gleichen Adresse in derselben Adresse, nämlich der ersten Adresse, und mit einem Abstand von acht Schlitzen voneinander angeordnet. Die drei Ausgangskabel Oa, Ob und Oc sind ebenso in einem Abstand von acht Schlitzen voneinander angeordnet und zusätzlich sind die drei Neutralpunkte Na, Nb und Nc ebenso in einem Abstand von acht Schlitzen voneinander angeordnet.
Bei den Kabellitzengruppen, welche in einer Schlitzgruppe einschließlich der Schlitznummer 2, 8, ..., und 92 gewunden sind, ist ein Statorwicklungs-a'-Phasenabschnitt durch ähnliches Verbinden von jeder der Litze des Kabels 30 ausgebildet, wobei bei den Kabellitzengruppen, welche in einer Schlitzgruppe einschließlich der Schlitznummern 6, 12, ..., und 96 gewunden sind, ein Statorwicklungs-b'-Phasenabschnitt durch ähnliches Verbinden von jeder der Litzen des Kabels 30 ausgebildet, und wobei bei den Kabellitzengruppen, welche in einer Schlitzgruppe einschließlich der Schlitznummern 4, 10, ..., und 94 gewunden sind, ein Statorwicklungs-c'-Phasenabschnitt durch ähnliches Verbinden von jeder der Litzen des Kabels 30 ausgebildet.
Als nächstes werden die Querverbindungen mit gleicher Adresse und Neutralpunktverbindungen erläutert. Diese Querverbindungen gleicher Adresse und die Neutralpunktverbindungen werden unter Verwendung von Dreiphasenwechselstrom-Verbindungsanschlüssen 100 hergestellt bzw. aufgebaut, wie in 6 gezeigt.
Gemäß 6 sind die Dreiphasenwechselstromverbindungsanschlüsse 100 jeweils aus einem metallischen Neutralpunktverbindungsanschluss 101 und drei metallischen Querverbindungsanschlüssen 102 aufgebaut.
Die metallischen Neutralpunktverbindungsanschlüsse 101 werden durch Biegen von Metallstangen aus Kupfer oder ähnlichem Material mit rechteckigen Querschnitten hergestellt bzw. bearbeitet, und wobei jeder mit drei Verbindungssegmenten 101a und einem Neutralpunktleiter 101b versehen ist. Die Verbindungssegmente 101a entsprechen den drei Neutralpunkten Na, Nb und Nc und sind in einem Abstand von acht Schlitzen in Umfangsrichtung angeordnet.
Die metallischen Querverbindungsanschlüsse 102 werden durch Biegen von Metallstangen aus Kupfer oder ähnlichem mit rechteckigen Querschnitten in einer rechteckig ausgebildeten U-Form hergestellt, so dass diese mit Verbindungssegmenten 102 versehen sind. Die drei metallischen Querverbindungsanschlüsse 102 sind mit den metallischen Neutralpunktverbindungsanschlüssen 101 durch ein elektrisch isolierendes Harz 103 integriert, so dass diese in Umfangsrichtung mit einem Abstand von acht Schlitzen angeordnet sind.
Die Querverbindungen mit angrenzenden Adressen von jeder Phase sind dadurch hergestellt, dass Seitenoberflächen des zweiten Endabschnitts 31b des ersten Wicklungsunterabschnitts 31 und der erste Endabschnitt 33a des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 in nahen Kontakt miteinander gebracht werden, wobei dann die Endabschnitte 31b und 31a durch Bogenschweißen bzw. Lichtbogenschweißen von dem ersten Ende des Statorkerns 15 geschmolzen und verbunden werden, und wobei die Seitenflächen des zweiten Endabschnitts 32b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32 und der erste Endabschnitt 34a des vierten Wicklungsunterabschnitts 34 miteinander in engen Kontakt gebracht werden, wobei dann die Endabschnitte 32b und 34a durch Lichtbogenschweißen von dem ersten Ende des Stators 15 geschmolzen und verbunden werden.
Als nächstes werden die Dreiphasenwechselstromanschlüsse 100 an dem ersten Ende des Statorkerns 15 derart positioniert, dass die Seitenflächen von jedem der Verbindungssegmente 101a und die Neutralpunkte Na, Nb und Nc der Statorwicklungs-a-Phasen-, -b-Phasen- und -c-Phasenabschnitte in engen Kontakt miteinander sind, und wobei jedes der Verbindungssegmente 101a an die Neutralpunkte Na, Nb und Nc durch Lichtbogenschweißen von dem ersten Ende des Statorkerns 15 geschmolzen und verbunden werden. Eine Querverbindung mit gleicher Adresse wird dadurch ausgebildet, dass die Seitenflächen der ersten Endabschnitte 31a und 32a der ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte 31 und 32 des Statorwicklungs-a-Phasenabschnitts und die Verbindungssegmente 102a in engen Kontakt miteinander gebracht werden, und wobei die ersten Endabschnitte 31a und 32a an die Verbindungssegmente 102a durch Lichtbogenschweißen von dem ersten Ende des Statorkerns 15 geschmolzen und verbunden werden. In ähnlicher Art und Weise werden Querverbindungen mit gleicher Adresse durch Schmelzen und Verbindung der ersten Endabschnitte 31a und 32a der ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte 31 und 32 der Statorwicklungs-b-Phasen- und -c-Phasenabschnitte an die Verbindungssegmente 102a durch Lichtbogenschweißen ausgebildet. Die Dreiphasenwechselstromwicklung 160, welche aus den Statorwicklungs-a-Phasen-, -b-Phasen- und -c-Phasenabschnitten aufgebaut ist, erhält man auf diese Art und Weise. Dann werden die Neutralpunkte Na, Nb und Nc durch die metallischen Neutralpunktverbindungsanschlüsse 101 elektrisch verbunden und in einen einzelnen Neutralpunktleiter 101b integriert.
Ferner sind die Dreiphasenwechselstromanschlüsse 100 an den ersten Enden des Statorkerns 15 derart positioniert, dass die Seitenflächen von jedem der Verbindungssegmente 101a und der Neutralpunkte Na', Nb' und Nc' der Statorwicklungs-a'-Phasen-, -b'-Phasen- und -c'-Phasenabschnitte in engen Kontakt sind, und wobei jedes der Verbindungssegmente 101a mit den Neutralpunkten Na', Nb' und Nc' durch Lichtbogenschweißen von dem ersten Ende des Statorkerns 15 verschmolzen und verbunden sind. Eine Querverbindung mit gleicher Adresse wird dadurch ausgelöst, dass die Seitenflächen der ersten Endabschnitte 31a und 32a der ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte 31 und 32 des Statorwicklungs-a'-Phasenabschnitts und die Verbindungssegmente 102a in engen Kontakt miteinander gebracht werden, und wobei die ersten Endabschnitte 31a und 32a an den Verbindungssegmenten 102a durch Lichtbogenschweißen von dem ersten Ende bzw. des ersten Endes des Statorkerns 15 verschmolzen und verbunden werden. In ähnlicher Art und Weise werden Querverbindungen mit gleicher Adresse durch Verschmelzen und Verbinden der ersten Endabschnitte 31a und 32a der ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte 31 und 32 der Statorwicklungs-b'-Phasen- und -c'-Phasenabschnitte mit den Verbindungssegmenten 102a durch Lichtbogenschweißen ausgebildet. Dann werden die Neutralpunkte Na', Nb' und Nc' durch die metallischen Neutralpunktverbindungsanschlüsse 101 elektrisch verbunden und in einen einzelnen Neutralpunktleiter 101b integriert.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, erhält man somit den Stator 8, welcher die Statorwicklung 16 aufweist, die aus zwei Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 aufgebaut ist, die durch Verbinden der Wicklungsabschnitte, die an dem Statorkern 15 in Wechselstromverbindungen gewunden sind, unter Verwendung der Dreiphasenwechselstromverbindungsanschlüsse 100 ausgebildet werden.
Jede der Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 ist sternförmig derart verbunden, dass die Phasendifferenz zwischen den drei Statorwicklungsphasenabschnitten 161 darin einen elektrischen Winkel von 120° aufweist. Ferner sind die beiden Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 an dem Statorkern 15 derart gewickelt bzw. gewunden, so dass diese eine Phasendifferenz von 30° voneinander aufweist bzw. aufweisen. Wie in 7 gezeigt, wird dann jede der beiden Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 mit dessen eigenem Gleichrichter 12 verbunden. Die Gleichrichter 12 sind parallel verbunden, so dass die Gleichstromausgabe von jedem kombiniert ist. Ferner sind die Neutralpunkte von jeder der Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 mit den Direktstromausgangsanschlüssen der Gleichrichter mittels Dioden 29 verbunden.
Somit sind die Litzen des Kabels 30, welche den ersten bis vierten Wicklungsunterabschnitt 31 bis 34 bilden, jeweils in eine Wellenwicklung gewunden, so dass sich diese aus ersten Schlitzen 15a an Endflächen des Statorkerns 15 erstrecken, zurückgefaltet bzw. zurückgebogen werden und in zweite Schlitze 15a sechs Schlitze entfernt eintreten. Jede der Litzen des Kabels 30 ist derart gewunden, dass diese abwechselnd die innere Schicht und die äußere Schicht hinsichtlich der Schlitztiefenrichtung (radiale Richtung) in jedem sechsten Schlitz belegt. Der erste Wicklungsunterabschnitt 31 und der zweite Wicklungsunterabschnitt 32 sind um einen elektrischen Winkel von 180° versetzt, so dass diese umgekehrt in Bezug aufeinander gewunden sind. In ähnlicher Art und Weise ist der dritte Wicklungsunterabschnitt 33 und der vierte Wicklungsunterabschnitt 34 ebenso um einen elektrischen Winkel von 180° versetzt, so dass diese in Bezug aufeinander umgekehrt bzw. invers gewunden sind.
Die Drehungsabschnitte 30a der Litzen des Kabels 30 erstrecken sich nach außen von dem Statorkern 15 und werden zurückgefaltet, um Wicklungsenden zu bilden. Die Drehungsabschnitte bzw. Wicklungsabschnitte 30a, welche in einer im Wesentlichen identischen Form an beiden axialen Enden des Statorkerns 15 ausgebildet sind, sind in Umfangsrichtung und radial gegenseitig bzw. zueinander entfernt und ordentlich in zwei Reihen in Umfangsrichtung angeordnet, um Wicklungsendgruppen 16a und 16b zu bilden.
Als nächstes wird der Zusammenbau des Stators 8 mit Bezug auf die 8 bis 16 erläutert.
Wie in 8 gezeigt, werden gleichzeitig zwölf lange Litzen des Kabels 30 in der gleichen Ebene gebogen, um eine litzförmige Form auszubilden. Dann werden die in den 10A, 10B, 11A und 11B gezeigten Wicklungszusammenbauten 90a und 90b durch schrittweises bzw. progressives Falten der Litzen im rechten Winkel bearbeitet, wie durch den Pfeil in 9 angezeigt, wobei eine am Werkstück befestigte Vorrichtung verwendet wird. Bei diesem Faltvorgang werden spezifische Litzen des Kabels 30 herausgezogen, um die Leiterabschnitte der Querverbindungen, die Ausgangskabel und die Neutralpunkte zu bilden. In den 10A, 10B, 11A und 11B entsprechen zahlreiche Elemente, welche sich nach außen von einer Seite der Wicklungsabschnitte 90a und 90b erstrecken, den Leitungsabschnitten bzw. Leiterabschnitten. Darüber hinaus sind die Konstruktionen der Wicklungszusammenbauten 90a und 90b identisch, wobei dies nicht für die Leiterabschnitte der Querverbindungen, der Ausgangskabel und der Neutralpunkte gilt.
Die Wicklungszusammenbauten 90a und 90b werden geglüht bzw. ausgeglüht, nachdem diese für 10 Minuten bei 300°C bearbeitet bzw. vorbereitet worden sind, so dass ein paralleleptider Kern 36 in einfacher Art und Weise in eine ringförmige Form ausgebildet werden kann, welcher die Wicklungszusammenbauten 90a und 90b aufweisen bzw. mit diesen versehen ist.
Wie in 12 gezeigt, ist darüber hinaus jede des Kabels 30 durch Biegen in ein ebenes Muster bzw. planares Muster ausgebildet, bei welchem gerade Abschnitte 30b, die durch Windungsabschnitte 30a verbunden sind, in einem Abstand von sechs Schlitzen (6P) aufgereiht sind. Angrenzende gerade Abschnitte 30b sind um einen Abstand mittels der Windungsabschnitte 30a versetzt, welcher einer Breite (W) der Litzen des Kabels 30 entspricht. Die Wicklungszusammenbauten 90a und 90b sind durch Anordnung von sechs Kabellitzenpaaren konstruiert, so dass diese um einen Abstand von einem Schlitz voneinander entfernt versetzt sind, wobei jedes Kabellitzenpaar aus zwei Litzen des Kabels 30 aufgebaut ist, welche gemäß dem vorstehenden Muster ausgebildet sind, und um einen Abstand von sechs Schlitzen versetzt sowie derart angeordnet, dass sich die geraden Abschnitte 30b überlappen, wie in 13 gezeigt. Es erstrecken sich jeweils sechs Endabschnitte der Litzen des Kabels 30 nach außen von den ersten und zweiten Seiten an ersten und zweiten Enden der Wicklungszusammenbauten 90a und 90b. Ferner sind Windungsabschnitte 30a derart angeordnet, dass sich diese in Reihen an ersten und zweiten Seitenabschnitten der Wicklungszusammenbauten 90a und 90b aufreihen. Wie in 13 gezeigt, sind ferner Kabellitzenpaare, welche derart angeordnet sind, dass gerade Abschnitte 30b um einen Abstand von sechs Schlitzen versetzt sind und aufeinander gestapelt sind, um einen elektrischen Winkel von 180° versetzt.
Zwischenzeitlich ist der paralleleptide Kern 36, wie in den 14A und 14B gezeigt, durch Laminieren einer vorbestimmten Anzahl von Blättern aus einem SPCC-Material hergestellt bzw. bearbeitet, welche mit trapezförmigen Schlitzen 36a in einem vorbestimmten Abstand (ein elektrischer Winkel von 30°) ausgebildet und durch Laserschweißen an einem äußeren Abschnitt davon bearbeitet sind.
Wie in 15A gezeigt, sind die Isolatoren 19 in den Schlitzen 36a des paralleleptiden Kerns 36 angebracht, und wobei gerade Abschnitte der beiden Wicklungszusammenbauten 90a und 90b derart eingesetzt sind, so dass sich diese innerhalb der Schlitze stapeln. Auf diese Art und Weise werden die beiden Wicklungszusammenbauten 90a und 90b in dem paralleleptiden Kern 36 installiert, wie in 15B gezeigt. Zu dieser Zeit werden die geraden Abschnitte 30b der Litze des Kabels 30 in vier Linien in einer radialen Richtung innerhalb der Schlitze 36a untergebracht und von dem paralleleptiden Kern 36 mittels der Isolatoren 19 elektrisch isoliert.
Als nächstes wird der paralleleptide Kern 36 an dessen Enden aufgerollt, wobei diese aneinander anliegen und verschweißt werden, um einen zylindrischen Kern 37 zu erhalten, wie in 15C gezeigt. Durch Aufrollen des paralleleptiden Kerns 36 nehmen die Schlitze 36a (entsprechend den Schlitzen 15a in dem Statorkern) eine im Wesentlichen rechteckige Querschnittsform an, und wobei die Öffnungsabschnitte 36b der Schlitze 36a (entsprechend den Öffnungsabschnitten 15b der Schlitze 15a) geringer werden bzw. kleiner werden als die Schlitztiefendimensionen der geraden Abschnitte 30b. Danach wird der zylindrische Kern 37 in einen zylindrischen äußeren Kern 38 durch Schrumpfpassung eingesetzt, welcher aus einem laminierten SPCC-Material aufgebaut ist, wie in 16 gezeigt, um den Stator 15 zu erhalten, in welchem der zylindrische Kern 37 und der äußere Kern 38 integriert sind.
Dann werden die Endabschnitte der gleichen Litze des Kabels 30 verbunden, so dass die ersten bis vierten Wicklungsunterabschnitte 31 bis 34, welche in die gleiche Schlitzgruppe gewunden sind, jeweils Wicklungsunterabschnitte mit einer Windung bzw. Drehung bilden. Wie zuvor erläutert, erhält man daraufhin die zwei Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 durch Schneiden von jedem der Leiterabschnitte der Wicklungszusammenbauten 90a und 90b, wobei Querverbindungen mit angrenzender Adresse gebildet werden, und wobei daraufhin die Querverbindungen mit gleicher Adresse gebildet werden und die Neutralpunkte verbunden werden, wobei die Wechselstromverbindungsanschlüsse 100 verwendet werden.
Bei dem auf diese Art und Weise konstruierten Fahrzeugwechselstromgenerator wird elektrischer Strom von einer nicht gezeigten Batterie über die Bürsten 10 und die Schleifringe 11 zu der Rotorwicklung 13 zugeführt, wobei der magnetische Fluss erzeugt wird. Die klauenförmigen magnetischen Pole 22 des ersten Polkerns 20 sind mit nordsuchenden (N) Polen durch diesen magnetischen Fluss magnetisiert, und die klauenförmigen magnetischen Pole 23 des ersten Polkerns 21 werden mit südsuchenden (S) Polen magnetisiert. Zur selben Zeit wird das Drehmoment von dem Motor über den Riemen oder das Band und die Rolle 4 zu der Welle 6 übertragen, wodurch der Rotor 7 gedreht wird. Somit wird ein rotierendes magnetisches Feld auf die Statorwicklung 16 aufgebracht, wobei eine elektromotorische Kraft in der Statorwicklung 16 erzeugt wird. Diese wechselnde elektromotorische Kraft verläuft durch die Gleichrichter 12 und wird in Gleichstrom umgewandelt, wobei die Ausgangsspannung des Gleichrichters 12 durch den Regulator 18 justiert und die Batterie wieder aufgeladen wird.
An dem rückwärtigen Ende wird externe Luft über Lufteinlassöffnungen 2a eingesaugt, welche gegenüber den Kühlkörpern des Gleichrichters 12 und dem Kühlkörper 17 des Regulators 18 angeordnet sind, wobei die Luft durch Drehung der Lüfter 5 eingesaugt wird, entlang der Achse der Welle 6 strömt, die Gleichrichter 12 und den Regulator 18 kühlt und daraufhin zentrifugal durch die Lüfter 5 abgelenkt wird, wobei die rückwärtige Endspulenendgruppe 16b der Statorwicklung 16 gekühlt wird, bevor die Luft nach außen über Luftauslassöffnungen 2b ausgestoßen wird. Zur selben Zeit wird die externe Luft an dem Frontende axial durch Lufteinlassöffnungen 1a durch die Drehung der Lüfter 5 eingesaugt und daraufhin zentrifugal durch die Lüfter 5 abgelenkt, wobei die Frontendspulenendgruppe 16a der Statorwicklung 16 gekühlt wird, bevor die Luft nach außen über Luftauslassöffnungen 1b ausgestoßen wird.
Auf diese Art und Weise ist gemäß der ersten Ausführungsform die Statorwicklung 16 mit einer Anzahl von ersten bis vierten Wicklungsunterabschnitten 31 bis 34 versehen, wobei in jedem davon eine Litze des Kabels 30 zurück bzw. nach hinten außerhalb der Schlitze 15a an Endflächen des Statorkerns 15 gebogen wird und in eine Wellenform gewunden wird, so dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb von jedem sechsten Schlitz 15a belegt. Zwei Wicklungszusammenbauten 90a und 90b werden verwendet, wobei diese jeweils aus einem Paar von ersten und zweiten Wicklungsgruppen aufgebaut sind, wobei die erste Wicklungsgruppe durch sechs erste Wicklungsunterabschnitte 31 (oder dritte Wicklungsunterabschnitte 33) aufgebaut ist, die in einem Abstand von einem Schlitz voneinander angeordnet sind, und wobei die zweite Wicklungsgruppe durch sechs zweite Wicklungsunterabschnitte 32 aufgebaut ist (oder vierte Wicklungsunterabschnitte 34), welche in einem Abstand von einem Schlitz voneinander angeordnet sind, und wobei diese umgekehrt bzw. invers gewunden bzw. gewickelt sind, so dass diese in einem elektrischen Winkel von 180° hinsichtlich der ersten Wicklungsunterabschnitte 31 (oder dritten Wicklungsunterabschnitte 33) versetzt sind. Die beiden Wicklungszusammenbauten 90a und 90b sind in dem Statorkern 15 installiert, so dass radial zwei Reihen ausgebildet werden.
Somit werden durch Installieren der beiden Wicklungszusammenbauten 90a und 90b in den Statorkern 15, so dass diese radial zwei Reihen bilden, sechs Statorwicklungsphasenabschnitte 161 in den Statorkern 15 installiert, wodurch der Zusammenbau signifikant verbessert wird.
Da die Wicklungsverbindungen zwischen den beiden Wicklungszusammenbauten 90a und 90b durch zwei Querverbindungen (C_2-3) mit angrenzender Adresse und durch eine Querverbindung (C_1-1) mit gleicher Adresse in einem Wicklungszusammenbau 90A ausgebildet werden, weisen die Querverbindungsabschnitte eine extrem einfache Konstruktion auf. Somit können die Vorgänge des Herumziehens und Biegens der Litzen des Kabels 30 signifikant vereinfacht werden, um die Querverbindungen auszubilden, was den Verbindungsvorgang stark verbessert.
Da die Querverbindungen (C_1-1) mit gleicher Adresse von jeder Phase innerhalb jeder der Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 in einem Abstand von acht Schlitzen voneinander angeordnet sind, kann die Querverbindung mit gleicher Adresse von jeder Phase positioniert werden, ohne dass sich diese berühren, wodurch somit der Verbindungsvorgang verbessert wird und wobei ermöglicht wird, dass Zunahmen der Höhe der Wicklungsenden vermieden werden.
Da somit die ersten bis vierten Wicklungsunterabschnitte 31 bis 34, welche die Statorwicklung 16 bilden, jeweils aus einer Litze des Kabels 30 (eine kontinuierliche Litze bzw. ein kontinuierliches Kabel) aufgebaut sind, ist es nicht erforderlich, eine große Anzahl von kurzen Leitersegmenten 54 in den Statorkern 51 und die Verbindungsendabschnitte 54b durch Verschweißen, Verlöten usw. miteinander einzusetzen, wie es bei dem herkömmlichen Stator 50 erforderlich war, wodurch die Produktivität des Stators 8 signifikant verbessert wird.
Da die Wicklungsenden durch die Drehungsabschnitte bzw. Windungsabschnitte 30a der Litzen des Kabels 30 gebildet werden, sind die einzigen Verbindungen in den Wicklungsendgruppen 16a und 16b die ersten und zweiten Endabschnitte der ersten bis vierten Wicklungsunterabschnitte 31 bis 34 und die Querverbindungsgliederabschnitte bzw. Querverbindungsabschnitte, wobei die Anzahl der Verbindungen signifikant reduziert wird. Da somit das Auftreten von Kurzschlüssen, welche mit dem Verlust der Isolierung aufgrund des Verbindungsprozesses einhergehen, vermindert werden können, kann eine verbesserte Isolation erhalten werden, und ebenso kann ein hoher Ertrag erzielt werden. Des weiteren können Reduktionen hinsichtlich des Widerstands aufgrund von Korrosion unterdrückt werden, welche mit dem Verlust der Isolierung aufgrund der Verbindung einhergeht.
Da die Litzen des Kabels 30 mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet sind, kann die Kontaktfläche an den Verbindungsabschnitten verbessert werden, wodurch man eine bessere Verbindungsstärke erhält und dadurch die Verlässlichkeit verbessert.
Da die Verbindungsabschnitte durch Lichtbogenschweißen ausgebildet werden, erhält man eine entsprechende Verbindungsstärke und somit eine verbesserte Verlässlichkeit.
Da die Querverbindungen mit gleicher Adresse unter Verwendung der metallischen Querverbindungsanschlüsse 102 ausgebildet werden, sind Klemmen zur Sicherung der Endabschnitte der Wicklungsunterabschnitte, welche querverbunden sind, nicht länger erforderlich, wodurch die Anzahl der Teile reduziert werden kann. Des weiteren kann die Länge der Endabschnitte der Wicklungsunterabschnitte verkürzt werden, wodurch der Vorgang des Herumziehens und Biegens der Endabschnitte der Wicklungsunterabschnitte signifikant vereinfacht wird.
Da die Neutralpunkte von jeder Phase unter Verwendung des metallischen Neutralpunktverbindungsanschlusses 100 ausgebildet werden, sind Klemmen zur Sicherung der Endabschnitte der Wicklungsunterabschnitte, welche die Neutralpunkte bilden, nicht länger erforderlich, wodurch die Anzahl der Teile reduziert wird. Des weiteren kann die Länge der Endabschnitte der Wicklungsunterabschnitte, welche die Neutralpunkte bilden, verkürzt werden, wodurch der Vorgang des Herumziehens und Biegens der Endabschnitte der Wicklungsunterabschnitte signifikant vereinfacht werden.
Da die Neutralpunktleiter 101b in den metallischen Neutralpunktverbindungsanschlüssen 101 angeordnet sind, besteht kein Bedarf, separate Leiter für das Ausgeben des Neutralpunktstromes von den Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 bereitzustellen, wodurch der Verbindungsvorgang verbessert wird.
Da der metallische Neutralpunktverbindungsanschluss 101 und die metallischen Querverbindungsanschlüsse 102 durch das elektrisch isolierende Harz 103 integriert sind, muss der Vorgang der Positionierung der Anschlüsse bei dem Wechselstromverbindungsvorgang von einer Dreiphasenwechselstromwicklung 160 lediglich einmal durchgeführt werden, wodurch die Anzahl der Vorgänge reduziert wird.
Da die beiden Wicklungszusammenbauten 90A und 90B, welche aus dem kontinuierlichen Kabel aufgebaut sind, in zwei Reihen aufgereiht werden können und in die Schlitze 15a des Statorkerns 15 eingesetzt werden, wird der Zusammenbau im Vergleich zur herkömmlichen Technik signifikant verbessert, bei der eine große Anzahl von Leitersegmenten 54 separat in Schlitze eingesetzt wird.
Zunahmen hinsichtlich der Drehungen bzw. Windungen in der Statorwicklung können durch Aufreihen der geraden Abschnitte 30b der Wicklungszusammenbauten 90A und 90B, welche aus kontinuierlichen Litzen des Kabels aufgebaut sind, in einfacher Art und Weise in Bezug aufeinander angepasst werden, und wobei diese derart installiert werden, dass sich diese aufeinanderstapeln.
Der Stator 8 gemäß der ersten Ausführungsform kann durch Einsetzen der Wicklungszusammenbauten 90A und 90B hergestellt werden, welche aus kontinuierlichen Kabeln in den Schlitzen 36a in dem paralleleptiden Kern 36 über die Öffnungsabschnitte 36b aufgebaut sind und wobei daraufhin der paralleleptide Kern in eine ringförmige Form gerollt wird. Da somit die Öffnungsdimensionen der Öffnungsabschnitte 36b der Schlitze 36a größer als die Dimensionen der Litzen des Kabels 30 in der Breitenrichtung der Schlitze vorgenommen werden können, wird der Vorgang des Einsetzens der Wicklungszusammenbauten 90A und 90B verbessert. Da ferner die Öffnungsdimensionen der Öffnungsabschnitte 36b des paralleleptiden Kerns 36 geringer als die Dimensionen der Litzen des Kabels 30 in der Breitenrichtung der Schlitze hergestellt werden können, wenn der paralleleptide Kern 36 aufgerollt wird, wird der Raumfaktor erhöht, wodurch die Ausgabe verbessert wird. Selbst wenn zusätzlich die Anzahl der Schlitze erhöht wird, wird die Produktivität des Stators nicht beeinträchtigt. Da des weiteren kein Bedarf besteht, die Litzen des Kabels 30 in den Schlitzen 15a entlang der Axialrichtung des Statorkerns 15 zu drücken, wie es bei den Leitersegmenten 54 der Fall war, tritt eine Beschädigung der Isolierbeschichtung an den Litzen des Kabels 30 nicht leicht auf, wodurch der Ertrag erhöht werden kann.
Die durch die Installation des Stators 8 erzielten Effekte werden im Weiteren beschrieben, welcher gemäß der vorstehenden Art und Weise in einem Wechselstromgenerator konstruiert ist.
Da die Wicklungsenden durch die Windungsabschnitte bzw. Drehungsabschnitte 30a der Litzen des Kabels 30 aufgebaut sind, wird die Anzahl der Verbindungen in den Wicklungsendgruppen 16a und 16b signifikant reduziert. Somit werden die Leiter durch das Schweißen erweicht, wodurch die Festigkeit des Stators als Ganzes zunimmt und wobei das magnetische Geräusch reduziert wird.
Die Wicklungsendgruppen 16a und 16b werden durch Anordnung der Windungsabschnitte 30a in Umfangsrichtung in Reihen konstruiert. Somit kann im Vergleich zu den herkömmlichen Wicklungsendgruppen, bei denen die Endabschnitte 54b der Leitersegmente 54 miteinander verbunden werden, die höher reduziert werden, und somit wird der Windwiderstand in den Wicklungsendgruppen 16b reduziert, wodurch die Reduktion der Windgeräusche aufgrund der Drehung des Rotors ermöglicht wird. Ebenso wird die Wicklungsleckagereaktanz in den Wicklungsenden reduziert, wodurch der Output bzw, die Ausgabe und die Effizienz verbessert wird.
Vier Litzen des Kabels 30 sind derart angeordnet, dass sie sich in einer Reihe radial innerhalb jedes Schlitzes 15a aufreihen, und wobei die Windungsabschnitte 30a derart angeordnet sind, dass sie sich in zwei Reihen in Umfangsrichtung aufreihen. Somit sind die Windungsabschnitte 30a, welche die Wicklungsendgruppen 16a und 16b bilden, jeweils in zwei Reihen radial unterteilt, wodurch es möglich wird, die Höhe zu reduzieren, auf welche sich die Wicklungsendgruppen 16a und 16b nach außen von dem Statorkern 15 erstrecken. Als Folge davon wird der Windwiderstand in den Wicklungsendgruppen 16a und 16b reduziert, wodurch eine Reduktion der Windgeräusche aufgrund der Drehung des Rotors 7 ermöglicht wird.
Die Windungsabschnitte 30a, welche sich nach hinten an den Endflächen des Statorkerns 15 zurückfalten, verbinden jeweils zwei gerade Abschnitte 30b, welche in unterschiedlichen Schichten in unterschiedlichen Schlitzen 15a sechs Schlitze voneinander entfernt angeordnet sind. Da somit die Interferenz zwischen den Wicklungsenden in jeder Phase unterdrückt wird und der Raumfaktor der Statorwicklung verbessert wird, erzielt man einen verbesserten Output bzw. einen erhöhten Ertrag. Darüber hinaus kann jeder der Windungsabschnitte 30a in einfacher Art und Weise in eine im Wesentlichen identische Form ausgebildet werden. Da Unregelmäßigkeiten hinsichtlich des Umfangs an den radial inneren Kantenflächen der Wicklungsendgruppen 16a und 16b durch die Ausbildung von jedem der Windungsabschnitte 30a in einer im Wesentlichen identischen Form unterdrückt werden können, d.h. durch Ausbildung der Windungsabschnitte 30a, welche die Wicklungsendgruppen 16a und 16b in einer im Wesentlichen identischen Form in Umfangsrichtung bilden, können Windgeräusche reduziert werden, welche zwischen dem Rotor 7 und den Wicklungsendgruppen 16a und 16b erzeugt werden. Ferner wird die Leckageinduktion einheitlich, was den Ertrag stabilisiert. Da darüber hinaus die Windungsabschnitte 30a in Umfangsrichtung entfernt sind und die Zwischenräume zwischen den Windungsabschnitten 30a in Umfangsrichtung im Wesentlichen identisch ausgebildet sind, wird die Passage der Kühlluft innerhalb der Wicklungsendgruppen 16a und 16b erleichtert, wodurch das Kühlen verbessert wird und wodurch sich das Geräusch aufgrund der Interferenz zwischen der Kühlluft und den Wicklungsenden reduziert.
Da die Windungsabschnitte 30a mit einer im Wesentlichen identischen Form ausgebildet sind und in Reihen in Umfangsrichtung angeordnet sind, ist die Wärmeverteilung bzw. Abgabe von jeder der Windungsabschnitte 30a gleichmäßig, und zusätzlich ist ebenso die Wärmeabgabe von jeder der Wicklungsendgruppen 16a und 16b gleichmäßig. Somit wird die Wärme, welche in der Statorwicklung 16 erzeugt wird, einheitlich von jedem der Windungsabschnitte 30a abgestrahlt bzw. abgegeben und einheitlich von beiden der Wicklungsendgruppen 16a und 16b abgestrahlt bzw. abgegeben, wodurch sich die Kühlung der Statorwicklung 16 verbessert.
Da die Öffnungsdimensionen der Öffnungsabschnitte 15b der Schlitze 15a derart konstruiert sind, dass diese geringer sind bzw. werden als die Dimensionen der Litzen des Kabels 30 in der Breitenrichtung der Schlitze 15a, wird verhindert, dass die Litzen des Kabels 30 aus den Schlitzen 15a in Richtung radial nach innen herausfallen, und wobei das Geräusch an den Öffnungsabschnitten 15b aufgrund der Interferenz mit dem Rotor 7 reduziert werden kann.
Da die geraden Abschnitte 30b mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet sind, passt die Querschnittsform der geraden Abschnitte 30b ordentlich in die Form bzw. genau in die Form der Schlitze 15a, wenn sich die geraden Abschnitte 30b innerhalb der Schlitze 15a befinden bzw. untergebracht sind. Somit wird der Raumfaktor der Litzen des Kabels 30 innerhalb der Schlitze 15a in einfacher Art und Weise verbessert, was zu einem verbesserten Transfer der Wärme von den Litzen des Kabels 30 zu dem Statorkern 15 führt. Da die Litzen des Kabels 30 mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet sind, wird die Oberfläche erhöht, welche Wärme von den Windungsabschnitten 30a abstrahlt bzw. abgibt, welche die Wicklungsenden bilden, wodurch die Wärme effektiv abgegeben wird, welche durch die Statorwicklung 16 erzeugt wird. Ferner können durch Anordnen der Längsseiten der rechteckigen Querschnitte parallel zu der radialen Richtung Spalte zwischen den Windungsabschnitten 30b sichergestellt werden, wodurch es möglich wird, dass die Kühlluft innerhalb der Wicklungsendgruppen 16a und 16b passiert, und wobei der Windwiderstand in radialer Richtung reduziert wird. Bei der ersten Ausführungsform sind die Litzen des Kabels 30 in einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet, jedoch ist die Querschnittsform der Litzen des Kabels 30 nicht auf einen rechteckigen Querschnitt begrenzt und kann jegliche allgemeine flache Form aufweisen, wie beispielsweise eine längliche elliptische Form, bei der die kurzen Seiten eines Rechtecks in Bögen ausgebildet sind, und wobei eine längliche Form usw. vorgesehen sein kann.
Der Rotor 7 umfasst 16 magnetische Pole, und wobei 96 Schlitze 15a in gleichem Abstand in dem Statorkern 15 ausgebildet sind. Mit anderen Worten, da die Anzahl der Schlitze, welche die Statorwicklung 16 aufnehmen, zwei pro Pol pro Phase beträgt, und wobei zwei Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 derart angeordnet sind, dass diese eine gegenseitige Phasendifferenz aufweisen, kann die magnetmotorische Wellenform in einer im Wesentlichen sinusförmigen Form ausgebildet werden, wodurch höhere harmonische Wellenkomponenten reduziert werden und eine stabile Ausgabe erzielt werden kann.
Wie in 7 gezeigt, werden die zwei Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 durch Ausbildung von drei Statorwicklungsphasenabschnitten 161 konstruiert, wobei in jedem davon zwei Sternverbindungen ausgebildet sind, und wobei in jeder dieser drei Statorwicklungsphasenabschnitte 161 durch Verbindung der ersten bis vierten Wicklungsunterabschnitte 31 bis 34 in Serie ausgebildet wird, und wobei jede dieser zwei Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 mit dessen eigenem Gleichrichter 12 verbunden ist, und wobei zusätzlich die Ausgaben von den beiden Gleichrichtern 12 parallel verbunden sind. Somit können die Gleichstromausgaben der beiden Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 kombiniert und extrahiert werden, was das Problem der unzureichenden Leistungserzeugung bei geringen Drehfrequenzbereichen löst.
Da die Neutralpunkte (N) der Dreiphasenwechselstromwicklungen 160 mit den Ausgangsanschlüssen der Gleichrichter 12 über Dioden 29 verbunden sind, können große Fluktuationen der Neutralpunktspannung effektiv verwendet werden, um eine verbesserte Ausgabe in den Regionen zu ermöglichen, wo die Drehgeschwindigkeit 2000 Umdrehungen pro Minute überschreitet, insbesondere jenseits von 2500 Umdrehungen pro Minute.
Da die Höhe der Wicklungsendgruppen 16a und 16b gering ist und nicht viele Verbindungsabschnitte vorliegen, wird das Geräusch reduziert, welches durch die Interferenz zwischen den Wicklungsendgruppen 16a und 16b und dem Kühlluftstrom verursacht wird, welcher durch die Lüfter 5 aufgrund der Drehung des Rotors 7 hergestellt wird. Da die Form der beiden Wicklungsendgruppen 16a und 16b im Wesentlichen identisch ist und die Lüfter 5 an beiden Enden des Rotors 7 angeordnet sind, werden die Wicklungsendgruppen 16a und 16b in einer ausgeglichenen Art und Weise gekühlt, wodurch die Temperatur der Statorwicklung einheitlich und zum großen Teil reduziert wird.
Jedoch müssen die Lüfter 5 nicht an beiden Enden des Rotors 7 angeordnet werden, wobei diese in Anbetracht der Statorwicklung oder der Positionen der Gleichrichter angeordnet werden können, welche große wärmeerzeugende Körper bilden. Beispielsweise können die Wicklungsenden der Statorwicklung, welche große wärmeerzeugende Körper sind, an der Ausgabeseite eines Lüfters mit hoher Kühlgeschwindigkeit angeordnet sein, und wobei ein Lüfter an einem Endabschnitt des Rotors an dem Ende angeordnet ist, wo die Gleichrichter angeordnet sind. Wenn ferner diese an einem Fahrzeugmotor angebracht sind, da die Rolle normalerweise mit eine Kurbelwelle mittels eines Riemens verbunden ist, kann der Lüfter an dem Ende entfernt von der Rolle angeordnet werden, so dass die Kühlausgabe von dem Lüfter nicht den Riemen beeinträchtigt. Des weiteren weisen Schulterabschnitte der klauenförmigen magnetischen Pole des Rotors eine Windförderwirkung auf und können als eine Kühleinrichtung verwendet werden.
Da die Neigrichtung der Litzen des Kabels 30, welche die innere Umfangsseite der Wicklungsendgruppe 16a bildet, parallel zur Richtung der Neigung der Litzen des Kabels 30 ist, welche die innere Umfangsseite der Wicklungsendgruppe 16b bildet, verläuft der Axialstrom der Kühlluft durch das Gehäuse 3 entlang der Richtung der Neigung der Litzen des Kabels 30. Somit wird der axiale Luftstrom gesteuert, welcher durch die Drehung des Rotors 7 erzeugt wird.
Mit anderen Worten, wenn die Litzen des Kabels 30, welche die innere Umfangsseite der Wicklungsendgruppen 16a und 16b bilden, sind entlang der Richtung geneigt, welche aus der Kombination einer Komponente des Kühlluftstroms in einer Richtung der Drehung des Rotors 7 und einer Komponente des Axialstroms der Kühlluft resultiert, wobei der Axialstrom der Kühlluft gefördert wird. Da somit die Rotorwicklung 13 effektiv gekühlt wird, nimmt die Temperatur der Rotorwicklung 13 ab, wodurch ermöglicht wird, dass der Feldstrom zunimmt und die Ausgabe verbessert wird. Da in diesem Fall die Litzen des Kabels 30, welche die innere Umfangsseite der Wicklungsendgruppen 16a und 16b bilden, entlang der Komponente der Axialströmung der Kühlluft geneigt sind, können Windgeräusche aufgrund der Interferenzen ebenso reduziert werden.
Wenn andererseits die Litzen des Kabels 30, welche die innere Umfangsseite der Wicklungsendgruppen 16a und 16b bilden, entlang der Richtung resultierend aus der Kombination einer Komponente des Kühlluftstroms in einer Richtung der Drehung des Rotors 7 und einer Komponente gegenüber dem axialen Strom der Kühlluft geneigt sind, wird die axiale Strömung der Kühlluft reduziert. Somit wird die Menge der Luft erhöht, welche radial ausgegeben wird, wodurch die Kühlung der Wicklungsenden verbessert wird, die an der Ausgabeseite angeordnet sind.
Da die axiale Länge des Stators 8 einschließlich der Wicklungsenden kürzer ist als die Polkerne 20 und 21, erzielt man eine kompakte Einheit. Wenn die Lüfter 5 an beiden Endabschnitten des Rotors 7 angeordnet sind, da sich keine Wicklungsenden an der Ausgabeseite der Lüfter befinden, wird der Windwiderstand signifikant reduziert, wodurch die Windgeräusche reduziert werden und Temperaturzunahmen in inneren Teilen unterdrückt werden, welche eine Kühlung erfordern, wie beispielsweise die Gleichrichter 12.
Darüber hinaus sind bei der vorstehenden ersten Ausführungsform die metallischen Neutralpunktverbindungsanschlüsse 101 und die metallischen Querverbindungsanschlüsse 102 durch das elektrisch isolierende Harz 103 integriert, wobei es jedoch nicht erforderlich ist, dass die Anschlüsse 101 und 102 integriert sind. In diesem Fall ist die Tatsache ein Vorteil, dass mehr Anschlüsse zu positionieren sind, wobei jedoch die anderen Effekte weiterhin erzielt werden können.
Ferner sind bei der vorstehenden ersten Ausführungsform die Querverbindungen mit gleicher Adresse von jeder Phase in einem Abstand von acht Schlitzen in Umfangsrichtung angeordnet, wobei jedoch ein gegenseitiger Kontakt verhindert werden kann, wenn die Querverbindungen mit gleicher Adresse von jeder Phase in einem Abstand von 4n oder mehr angeordnet sind, wobei n die Zahl der Schlitze pro Pol pro Phase ist.
Ausführungsform 2
17 ist eine Endansicht, welche die Verbindungen zwischen drei Statorwicklungsphasenabschnitten bei einem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
In 17 ist bei den Kabellitzengruppen, welche in einer Schlitzgruppe einschließlich der Schlitznummern 1, 7, ..., und 91 gewunden sind, eine Querverbindung (Querverbindung C_2-2 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 31b des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 67 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 33a des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 ausgebildet, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, und wobei eine Querverbindung (eine Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 32b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 34a des vierten Wicklungsunterabschnitts 34 ausgebildet, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 55 erstreckt, und wobei zusätzlich eine Querverbindung (Querverbindung C_1-1 mit gleicher Adresse) zwischen einem ersten Endabschnitt 31a des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 32a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32 ausgebildet, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 55 erstreckt. Somit ist der erste bis vierte Wicklungsunterabschnitt 31 bis 34 in Serie verbunden, um einen Statorwicklungsphasenabschnitt 161 mit vier Windungen auszubilden, nämlich dem Statorwicklungs-a-Phasenabschnitt.
Zu dieser Zeit wird ein zweiter Endabschnitt 33 des dritten Wicklungsunterabschnitts 33, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 67 erstreckt, und ein zweiter Endabschnitt 34b des vierten Wicklungsunterabschnitts 34, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, ein Ausgangskabel (Oa) bzw. ein Neutralpunkt (Na) des Statorwicklungs-a-Phasenabschnitts.
In ähnlicher Art und Weise ist bei den Kabellitzengruppen, welche in eine Schlitzgruppe mit der Schlitznummer 3, 9, ..., und 93 gewunden ist, eine Querverbindung (eine Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 32b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 63 erstreckt, und ein erster Endabschnitt 34a des vierten Wicklungsunterabschnitts 34 ausgebildet, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 57 erstreckt, und wobei eine Querverbindung (Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 31b des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 57 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 33a des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 51 erstreckt, und wobei ferner eine Querverbindung (Querverbindung C_4-4 mit gleicher Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 34b des vierten Wicklungsunterabschnitts 34, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 63 erstreckt, und einem zweiten Endabschnitt 33b des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 57 erstreckt. Somit ist der erste bis vierte Wicklungsunterabschnitt 31 bis 34 in Serie verbunden, um einen Statorwicklungs-b-Phasenabschnitt mit vier Wicklungen auszubilden. Ein erster Endabschnitt 31a des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 51 erstreckt, und ein erster Endabschnitt 32a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 57 erstreckt, werden zu einem Ausgangskabel (Ob) bzw. einem Neutralpunkt (Nb) des Statorwicklungs-b-Phasenabschnitts.
Ferner ist bei den Kabellitzengruppen, welche in eine Schlitzgruppe mit den Schlitznummern 5, 11, ..., und 95 gewunden ist, eine Querverbindung (Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 31b des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 59 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 33a des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 ausgebildet, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, und wobei eine Querverbindung (Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 32b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 34a des vierten Wicklungsunterabschnitts 34 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 47 erstreckt, und wobei ferner eine Querverbindung (Querverbindung C_1-1 mit gleicher Adresse) zwischen einem ersten Endabschnitt 31a des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 32a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 47 erstreckt. Somit ist der erste bis vierte Wicklungsunterabschnitt 31 bis 34 in Serie verbunden, um einen Statorwicklungs-c-Phasenabschnitt mit vier Windungen auszubilden. Ein zweiter Endabschnitt 33b des dritten Wicklungsunterabschnitts 33, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 59 erstreckt, und ein zweiter Endabschnitt 34b des vierten Wicklungsunterabschnitts 34, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, werden zu einem Ausgangskabel (Oc) bzw. einem Neutralpunkt (Nc) des Statorwicklungs-c-Phasenabschnitts.
Die Querverbindungen C_1-1 mit gleicher Adresse in dem Statorwicklungs-a-Phasenabschnitt und dem Statorwicklungs-c-Phasenabschnitt sind in der ersten Adresse, und die Querverbindung C_4-4 mit gleicher Adresse in dem Statorwicklungs-b-Phasenabschnitt sind in der vierten Adresse. Die Querverbindungen mit gleicher Adresse in jeder Phase sind in einem Abstand von vier Schlitzen voneinander angeordnet. Die drei Ausgangskabel Oa, Ob und Oc sind ebenso in einem Abstand von vier Schlitzen voneinander angeordnet, und ferner sind die drei Neutralpunkte Na, Nb und Nc ebenso in einem Abstand von vier Schlitzen voneinander angeordnet.
Bei den Kabellitzengruppen, welche in einer Schlitzgruppe einschließlich der Schlitznummern 2, 8, ..., und 92 gewunden sind, ist ein Statorwicklungs-a-Phasenabschnitt durch ähnliches Verbinden von jedem der Litzen des Kabels 30 ausgebildet, wobei bei den Kabellitzengruppen, welche in einer Schlitzgruppe mit den Schlitznummern 4, 10, ..., und 94 gewunden sind, ein Statorwicklungs-b-Phasenabschnitt durch ähnliches Verbinden von jedem der Litzen des Kabels 30 ausgebildet wird, und wobei bei den Kabellitzengruppen, welche in einer Schlitzgruppe einschließlich der Schlitznummern 6, 12, ..., und 96 gewunden sind, ein Statorwicklungs-c-Phasenabschnitt durch ähnliches Verbinden von jeder der Litzen des Kabels 30 ausgebildet wird.
Darüber hinaus ist der Rest der Konstruktion der gleiche wie bei der vorstehenden ersten Ausführungsform.
Da die Querverbindungen mit gleicher Adresse in jeder Phase der Dreiphasenwechselstromwicklungen bei der zweiten Ausführungsform in Adressen ausgebildet sind, welche von angrenzenden Phasen unterschiedlich sind, und in einem Abstand von vier Schlitzen angeordnet sind, wird der Verbindungsvorgang verbessert, und wobei Zunahmen der Höhe der Wicklungsenden verhindert bzw. unterdrückt werden können.
Da ferner die Querverbindungen mit gleicher Adresse in jeder Phase der Dreiphasenwechselstromwicklungen in einem Abstand von vier Schlitzen angeordnet sind, ist die Fläche des Verbindungsvorgangs mehr als bei der vorstehenden ersten Ausführungsform konzentriert, dass es dem Verbindungsvorgang ermöglicht, verbessert zu werden.
Des weiteren sind bei der vorstehenden zweiten Ausführungsform die Querverbindungen mit gleicher Adresse in jeder Phase in einem Abstand von vier Schlitzen in Umfangsrichtung angeordnet, wobei jedoch ein gegenseitiger Kontakt vermieden werden kann, wenn die Querverbindungen mit gleicher Adresse in jeder Phase der Dreiphasenwechselstromwicklungen in unterschiedlichen Adressen von angrenzenden Phasen ausgebildet sind, und wobei Querverbindungen mit gleicher Adresse in jeder Phase in einem Abstand von 2n oder mehr angeordnet sind, wobei n die Anzahl der Schlitze pro Pol pro Phase ist.
Ausführungsform 3
18 ist eine Draufsicht, welche die Verbindungen unter den drei Statorwicklungsphasenabschnitten bei einem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
In 18 ist in den Kabellitzengruppen, welche in eine Schlitzgruppe mit den Schlitznummern 1, 7, ..., und 91 gewunden sind, eine Querverbindung (Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 31b des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 67 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 33a des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 ausgebildet, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, und wobei eine Querverbindung (Querverbindung C_4-4 mit gleicher Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 33b des dritten Wicklungsunterabschnitts 33, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 67 erstreckt, und einem zweiten Endabschnitt 34b des vierten Wicklungsunterabschnitts 34 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, und wobei ferner eine Querverbindung (Querverbindung C_1-1 mit gleicher Adresse) zwischen einem ersten Endabschnitt 31a des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 32a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 55 erstreckt. Somit ist der erste bis vierte Wicklungsunterabschnitt 31 bis 34 in Serie verbunden, um einen Statorwicklungsphasenabschnitt 161 mit vier Windungen auszubilden, nämlich den Statorwicklungs-a-Phasenabschnitt.
Zu dieser Zeit wird ein zweiter Endabschnitt 32b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, und ein erster Endabschnitt 34a des vierten Wicklungsunterabschnitts 34, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 55 erstreckt, ein Ausgangskabel Oa bzw. ein Neutralpunkt Na des Statorwicklungs-a-Phasenabschnitts.
In ähnlicher Art und Weise wird bei den Kabellitzengruppen, welche in eine Schlitzgruppe mit den Schlitznummern 5, 11, ..., und 95 gewunden sind, eine Querverbindung (Querverbindung C_2-2 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 31b des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 59 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 33a des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 ausgebildet, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, und wobei eine Querverbindung (Querverbindung C_4-4 mit gleicher Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 33b des dritten Wicklungsunterabschnitts 33, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 59 erstreckt, und ein zweiter Endabschnitt 34b des vierten Wicklungsunterabschnitts 34 ausgebildet wird, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, und wobei ferner eine Querverbindung (Querverbindung C_1-1 mit gleicher Adresse) zwischen einem ersten Endabschnitt 31a des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 32a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 47 erstreckt. Somit ist der erste bis vierte Wicklungsunterabschnitt 31 bis 34 in Serie verbunden, um einen Statorwicklungs-b-Phasenabschnitt mit vier Windungen auszubilden. Ein zweiter Endabschnitt 32b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, und ein erster Endabschnitt 34a des vierten Wicklungsunterabschnitts 34, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 47 erstreckt, werden zu einem Ausgangskabel (Ob) bzw. einem Neutralpunkt (Nb) des Statorwicklungs-b-Phasenabschnitts.
In ähnlicher Art und Weise ist bei den Kabellitzengruppen, welche in eine Schlitzgruppe mit den Schlitznummern 3, 9, ..., und 93 gewunden sind, eine Querverbindung (Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 33b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, welche sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 51 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 34a des vierten Wicklungsunterabschnitts 34 ausgebildet, welche sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 45 erstreckt, und wobei eine Querverbindung (Querverbindung C_4-4 mit gleicher Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 34b des vierten Wicklungsunterabschnitts 34, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 51 erstreckt, und einem zweiten Endabschnitt 33b des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 45 erstreckt, und wobei ferner eine Querverbindung (Querverbindung C_1-1 mit gleicher Adresse) zwischen einem ersten Endabschnitt 32a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 45 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 31a des ersten Wicklungsunterabschnitts 31 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 39 erstreckt. Somit ist der erste bis vierte Wicklungsunterabschnitt 31 bis 34 in Serie verbunden, um einen Statorwicklungs-c-Phasenabschnitt mit vier Windungen auszubilden. Ein zweiter Endabschnitt 31b des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 45 erstreckt, und ein erster Endabschnitt 33a des dritten Wicklungsunterabschnitts 33, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 39 erstreckt, werden zu einem Ausgangskabel (Oc) bzw. einem Neutralpunkt (Nc) des Statorwicklungs-c-Phasenabschnitts.
Bei dem Statorwicklungs-a-Phasenabschnitt, dem Statorwicklungs-b-Phasenabschnitt und dem Statorwicklungs-c-Phasenabschnitt der vorstehenden Konstruktion sind zwei Querverbindungen C_1-1 und C_4-4 mit gleicher Adresse in jeder Phase vorgesehen. Die Querverbindungen C_1-1 mit gleicher Adresse sind in einem Abstand von acht Schlitzen voneinander angeordnet, und wobei die Querverbindungen C_4-4 mit gleicher Adresse in einem Abstand von acht Schlitzen voneinander angeordnet sind. Die drei Ausgangskabel Oa, Ob und Oc sind ebenso in einem Abstand von acht Schlitzen voneinander angeordnet, und ferner sind die drei Neutralpunkte Na, Nb und Nc ebenso in einem Abstand von acht Schlitzen voneinander angeordnet.
Bei den Kabellitzengruppen, welche in einer Schlitzgruppe mit den Schlitznummern 2, 8, ..., und 92 gewunden sind, ist ein Statorwicklungs-a-Phasenabschnitt durch ähnliches Verbinden von jedem der Litzen des Kabels 30 ausgebildet, und wobei bei den Kabellitzengruppen, welche in eine Schlitzgruppe mit den Schlitznummern 6, 12, ..., und 96 gewunden sind, ein Statorwicklungs-b-Phasenabschnitt durch ähnliches Verbinden von jeder der Litzen des Kabels 30 ausgebildet, und wobei bei den Kabellitzengruppen, welche in eine Schlitzgruppe mit den Schlitznummern 4, 10, ..., und 94 gewunden sind, ein Statorwicklungs-c-Phasenabschnitt durch ähnliches Verbinden von jeder der Litzen des Kabels 30 ausgebildet.
Des weiteren ist der Rest der Konstruktion der gleiche wie bei der vorstehenden ersten Ausführungsform.
Da die Querverbindungen mit gleicher Adresse von jeder Phase der Dreiphasenwechselstromwicklung in einem Abstand von acht Schlitzen angeordnet sind, können folglich bei der dritten Ausführungsform die Querverbindungen mit gleicher Adresse positioniert werden, ohne miteinander in Kontakt zu geraten.
Ausführungsform 4
19 ist eine Draufsicht, welche die Verbindungen in einem Statorwicklungsphasenabschnitt bei einem Fahrzeugwechselstromgenerator gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Gemäß 19 ist ein Statorwicklungsphasenabschnitt 161A aus ersten bis sechsten Wicklungsunterabschnitten 31 bis 36 aufgebaut, welche jeweils aus einer Litze des Kabels 30 ausgebildet sind. Der erste Wicklungsunterabschnitt 31 wird durch Wellenwindung von einer Litze des Kabels 30 in jedem sechsten Schlitz von der Schlitznummer 1 bis 91 ausgebildet, so dass diese abwechselnd die erste Adresse und die zweite Adresse innerhalb der Schlitze 15a belegt. Der zweite Wicklungsunterabschnitt 32 wird durch Wellenwindung einer Litze des Kabels 30 in jedem sechsten Schlitz von der Schlitznummer 1 bis 91 ausgebildet, so dass diese abwechselnd die zweite Adresse und die erste Adresse innerhalb der Schlitze 15a belegt. Der dritte Wicklungsunterabschnitt 33 wird durch Wellenwindung einer Litze des Kabels 30 in jedem sechsten Schlitz von der Schlitznummer 1 bis 91 ausgebildet, so dass diese abwechselnd die dritte Adresse und die vierte Adresse innerhalb der Schlitze 15a belegt. Der vierte Wicklungsunterabschnitt 32 ist durch Wellenwindung einer Litze des Kabels 30 in jedem sechsten Schlitz von den Schlitznummern 1 bis 91 ausgebildet, so dass diese abwechselnd die vierte Adresse und die dritte Adresse innerhalb der Schlitze 15a belegt. Der fünfte Wicklungsunterabschnitt 35 wird durch Wellenwindung einer Litze des Kabels 30 in jedem sechsten Schlitz von den Schlitzen 1 bis 91 ausgebildet, so dass diese abwechselnd eine fünfte Adresse und eine sechste Adresse innerhalb der Schlitze 15a belegt. Der sechste Wicklungsunterabschnitt 36 wird durch Wellenwindung einer Litze des Kabels 30 in jedem sechsten Schlitz von der Schlitznummer 1 bis 91 ausgebildet, so dass diese abwechselnd die sechste Adresse und die fünfte Adresse innerhalb der Schlitze 15a belegt.
Somit bildet jeder der ersten bis sechsten Wicklungsunterabschnitte 31 bis 36 einen Wicklungsunterabschnitt mit einer Windung, wobei eine einzelne Litze des Kabels 30 in jedem sechsten Schlitz 15a gewunden ist, so dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht mit einer Schlitztiefenrichtung belegt.
An einem ersten Ende des Statorkerns 15 ist eine Querverbindung (Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 31b des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 67 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 33a des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 ausgebildet, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, und wobei eine Querverbindung (Querverbindung C_4-5 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 33b des dritten Wicklungsunterabschnitts 33, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 67 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 35a des fünften Wicklungsunterabschnitts 35 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der fünften Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, und wobei eine Querverbindung (Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 32b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 34a des vierten Wicklungsunterabschnitts 34 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 55 erstreckt, und wobei ferner eine Querverbindung (Querverbindung C_4-5 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 34b des vierten Wicklungsunterabschnitts 34, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 36a des sechsten Wicklungsunterabschnitts 36 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der fünften Adresse der Schlitznummer 55 erstreckt, und wobei des weiteren eine Querverbindung (Querverbindung C_1-1 mit gleicher Adresse) zwischen einem ersten Endabschnitt 31a des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 32a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 55 erstreckt. Somit ist der erste bis sechste Wicklungsunterabschnitt 31 bis 36 in Serie verbunden, um einen Statorwicklungsphasenabschnitt 161a mit sechs Windungen auszubilden, nämlich den Statorwicklungs-a-Phasenabschnitt.
Zu dieser Zeit wird ein zweiter Endabschnitt 35b des fünften Wicklungsunterabschnitts 35, welcher sich nach außen von der sechsten Adresse der Schlitznummer 67 erstreckt, und ein zweiter Endabschnitt 36b des sechsten Wicklungsunterabschnitts 36, welcher sich nach außen von der sechsten Adresse der Schlitznummer 61 erstreckt, ein Ausgangskabel (Oa) bzw. ein Neutralpunkt (Na) eines Statorwicklungsphasenabschnitts 161a.
Ferner ist bei den Kabellitzengruppen, welche in eine Schlitzgruppe mit den Schlitznummern 5, 11, ..., und 95 gewunden sind, wie in 20 gezeigt, eine Querverbindung (Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 31b des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 59 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 33a des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 ausgebildet, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, und wobei eine Querverbindung (Querverbindung C_4-5 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 33b des dritten Wicklungsunterabschnitts 33, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 59 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 35a des fünften Wicklungsunterabschnitts 35 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der fünften Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, wobei eine Querverbindung (Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 32b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 34a des vierten Wicklungsunterabschnitts 34 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 47 erstreckt, und wobei ferner eine Querverbindung (Querverbindung C_4-5 mit angrenzender Adresse zwischen einem zweiten Endabschnitt 34b des vierten Wicklungsunterabschnitts 34, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 36a des sechsten Wicklungsunterabschnitts 36 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der fünften Adresse der Schlitznummer 47 erstreckt, und wobei des weiteren eine Querverbindung (Querverbindung C_1-1 mit gleicher Adresse) zwischen einem ersten Endabschnitt 31a des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, der sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 32a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 47 erstreckt. Somit ist der erste bis sechste Wicklungsunterabschnitt 31 bis 36 in Serie verbunden, um einen Statorwicklungs-b-Phasenabschnitt mit sechs Windungen auszubilden.
Zu dieser Zeit wird ein zweiter Endabschnitt 35b des fünften Wicklungsunterabschnitts 35, welcher sich nach außen von der sechsten Adresse der Schlitznummer 59 erstreckt, und ein zweiter Endabschnitt 36b des sechsten Wicklungsunterabschnitts 36, welcher sich nach außen von der sechsten Adresse der Schlitznummer 53 erstreckt, zu einem Ausgangskabel bzw. Ausgabekabel (Ob) bzw. einem Neutralpunkt (Nb) des Statorwicklungs-b-Phasenabschnitts.
Des weiteren ist bei den Kabellitzengruppen, welche in eine Schlitzgruppe mit den Schlitznummern 3, 9, ..., und 93 gewunden sind, wie in 20 gezeigt, eine Querverbindung (Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 32b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, welcher sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 51 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 34a des vierten Wicklungsunterabschnitts 34 ausgebildet, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 45 erstreckt, wobei eine Querverbindung (Querverbindung C_4-5 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 34b des vierten Wicklungsunterabschnitts 34, welcher sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 51 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 36a des sechsten Wicklungsunterabschnitts 36 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der fünften Adresse der Schlitznummer 45 erstreckt, und wobei eine Querverbindung (Querverbindung C_2-3 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 31b des ersten Wicklungsunterabschnitts 31, der sich nach außen von der zweiten Adresse der Schlitznummer 45 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 33a des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 ausgebildet ist, welcher sich nach außen von der dritten Adresse der Schlitznummer 39 erstreckt, wobei eine Querverbindung (Querverbindung C_4-5 mit angrenzender Adresse) zwischen einem zweiten Endabschnitt 33b des dritten Wicklungsunterabschnitts 33, der sich nach außen von der vierten Adresse der Schlitznummer 45 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 35a des fünften Wicklungsunterabschnitts 35 ausgebildet ist, der sich nach außen von der fünften Adresse der Schlitznummer 39 erstreckt, wobei ferner eine Querverbindung (Querverbindung C_1-1 mit gleicher Adresse) zwischen einem ersten Endabschnitt 32a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, der sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 45 erstreckt, und einem ersten Endabschnitt 31a des ersten Wicklungsunterabschnitts 31 ausgebildet ist, der sich nach außen von der ersten Adresse der Schlitznummer 39 erstreckt. Somit sind die ersten bis sechsten Wicklungsunterabschnitte 31 bis 36 in Serie verbunden, um einen Statorwicklungs-c-Phasenabschnitt mit sechs Windungen auszubilden.
Zu dieser Zeit wird ein zweiter Endabschnitt 36b des sechsten Wicklungsunterabschnitts 36, der sich nach außen von der sechsten Adresse der Schlitznummer 51 erstreckt, und ein zweiter Endabschnitt 35b des fünften Wicklungsunterabschnitts 35, welcher sich nach außen von der sechsten Adresse der Schlitznummer 45 erstreckt, zu einem Ausgangskabel (Oc) bzw. einem Neutralpunkt (Nc) des Statorwicklungs-c-Phasenabschnitts.
Bei den Kabellitzengruppen, welche in eine Schlitzgruppe mit den Schlitznummern 2, 8, ..., und 92 gewunden sind, ist ein Statorwicklungs-a'-Phasenabschnitt durch ähnliches Verbinden von jeder der Litzen des Kabels 30 ausgebildet, wobei bei den Kabellitzengruppen, welche in eine Schlitzgruppe mit den Schlitznummern 6, 12, ..., und 96 gewunden sind, ein Statorwicklungs-b'-Phasenabschnitt durch ähnliches Verbinden von jeder der Litzen des Kabels 30 ausgebildet wird, und wobei bei den Kabellitzengruppen, welche in eine Schlitzgruppe mit den Schlitznummern 4, 10, ..., und 94 gewunden sind, ein Statorwicklungs-c'-Phasenabschnitt durch ähnliches Verbinden von jeder der Litzen des Kabels 30 ausgebildet wird.
Darüber hinaus ist der Rest der Konstruktion der gleiche wie bei der vorstehenden ersten Ausführungsform.
Bei der vierten Ausführungsform sind zwei Wicklungszusammenbauten 90A und ein Wicklungszusammenbau 90B in dem Statorkern 15 in drei Reihen in einer radialen Richtung installiert. Verbindungen zwischen den Wicklungsunterabschnitten in einem Wicklungszusammenbau 90A werden durch eine Querverbindung C_1-1 mit gleicher Adresse vorgenommen, und wobei die Verbindungen zwischen angrenzenden Wicklungszusammenbauten 90A und zwischen den Wicklungszusammenbauten 90A und 90B durch vier Querverbindungen (C_2-3, C_4-5) mit angrenzender Adresse vorgenommen werden, um einen Statorwicklungsphasenabschnitt 161A mit sechs Windungen auszubilden. Die Querverbindungen (C_1-1) mit gleicher Adresse in jeder Phase der Dreiphasenwechselstromwicklungen sind in einem Abstand von acht Schlitzen voneinander angeordnet. Somit können bei der vierten Ausführungsform die gleichen Effekte wie bei der vorstehenden ersten Ausführungsform erzielt werden.
Ausführungsform 5
21 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Stator des Fahrzeugwechselstromgenerators gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
In 21 sind die Wicklungsenden einer Statorwicklung mit einem elektrisch isolierenden Harz 104, wie beispielsweise Epoxidharz, ausgeformt bzw. vergossen, und wobei alle Verbindungsabschnitt der Wicklung in dem elektrisch isolierenden Harz 104 eingebettet sind.
Darüber hinaus ist der Rest der Konstruktion der gleiche wie bei der vorstehenden ersten Ausführungsform.
Gemäß der fünften Ausführungsform wird die Isolierung verbessert, und ein Herausnehmen der Verbindungsabschnitte wird verbessert, wodurch die Verlässlichkeit gesteigert wird, da die Abschnitte, welche die ersten bis vierten Wicklungsunterabschnitte 31 bis 34 miteinander verbinden, Querverbindungen mit angrenzender Adresse und Querverbindungen mit gleicher Adresse sowie ebenso Anschlüsse 101 und 102 in dem elektrisch isolierenden Harz 104 eingebettet sind.
Darüber hinaus sind in jeder der vorstehenden Ausführungsformen die Lüfter 5 innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet, wobei jedoch ein Lüfter ebenso außerhalb des Fahrzeugwechselstromgenerators angeordnet sein kann, so dass dieser zusammen mit der Drehung des Rotors rotiert.
Jede der vorstehenden Ausführungsformen wurde für sechs Windungen bzw. Drehungen, vier Windungen und zwei Windungen erläutert, wenn jedoch selbst eine geringere Ausgangsgeschwindigkeit erforderlich ist, können acht Windungen bzw. Drehungen verwendet werden. Derartige Fälle können ebenso durch einfaches Einsetzen von Wicklungszusammenbauten in den Statorkern 15 angepasst werden, so dass diese in vier Reihen radial aufgereiht bzw. abgeglichen werden. Selbstverständlich können ebenso weitere Zahlen für die Windungen bzw. ungewöhnliche Zahlen für die Windungen verwendet werden.
Jede der vorstehenden Ausführungsformen kann ebenso in Fahrzeugwechselstromgeneratoren derart verwendet werden, bei denen die Rotorwicklung an einem Halter gesichert ist und ein rotierendes magnetisches Feld über einen Luftspalt aufgebracht wird.
In jeder der vorstehenden Ausführungsformen war die Anzahl der Schlitze in dem Stator 96 für 16 magnetische Pole, jedoch können diese ebenso für drei Phasen und 72 Schlitze für zwölf magnetische Pole, 120 Schlitze für 20 Pole, usw. angepasst werden. Darüber hinaus kann in dem Fall von einem Schlitz pro Pol pro Phase ebenso 48 Schlitze für 16 Pole, 36 Schlitze für 12 Pole, 60 Schlitze für 20 Pole usw. vorgesehen sein.
In jeder der vorstehenden Ausführungsformen war der äußere Kern des Statorkerns als ein laminierter Körper aus SPCC-Material konstruiert, jedoch kann der äußere Kern als ein rohrförmiger fester Körper konstruiert sein.
Die Schlitzöffnungsabschnitte können ebenso nach dem Einsetzen der Wicklungsgruppen in die Schlitze des paralleleptiden Kerns durch plastisches Verformen der Zahnenden durch ein Pressen von diesen mittels einer Aufspannvorrichtung in einer radialen Richtung verengt werden.
In jeder der vorstehenden Ausführungsformen wird ein lundellartiger Rotor mit klauenförmigen magnetischen Polen verwendet, wobei jedoch die gleichen Effekte bei Verwendung eines herauskragenden Rotors mit vorspringenden magnetischen Polen erzielt werden können.
Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen sind Gleichrichter an dem Ende des Rotors von der Rolle entfernt angeordnet, und wobei der Lüfter an demselben Ende angeordnet ist, jedoch kann der Lüfter ebenso an dem Ende nahe der Rolle angeordnet sein. Wenn kein besonderes Problem mit der Temperatur der Gleichrichter vorliegt, kann der Lüfter ebenso an dem Ende von der Rolle entfernt angeordnet sein. Da die Höhe der Wicklungsenden des Stators gering ist, wird der Windwiderstand an der Ausgabeseite in dem Windkanal des Lüfters signifikant reduziert, wodurch die Gesamtmenge der Luft erhöht wird. Folglich können geeignete Relativpositionen für die Gleichrichter, die Rolle und die Lüfter im Hinblick auf die Position ausgewählt werden, wo der Wechselstromgenerator an dem Motor montiert ist, und in Anbetracht der Windgeräusche, der magnetischen Geräusche und der Temperaturbedingungen für jeden Abschnitt ausgebildet werden.
In jeder der vorstehenden Ausführungsformen ist die Wicklung mit den Litzen des Kabels beabstandet ausgebildet, da jedoch die Litzen des Kabels mit Isolierung beschichtet sind, kann die Wicklung ebenso mit Litzen des Kabels in naher Umgebung zueinander vollständig ausgebildet sein. Gemäß dieser Konstruktion kann die Dichte der Wicklungsenden ferner erhöht werden, wodurch dessen Dimensionen darüber hinaus weiter reduziert werden. Da des weiteren durch die Reduzierung der Spalte zwischen den Litzen des Kabels Unregelmäßigkeiten ebenso reduziert werden können, kann das Windgeräusch weiter reduziert werden. Da die Steifigkeit der Wicklung durch den Kontakt zwischen den Litzen des Kabels ebenso erhöht wird, kann ein Kurzschluss zwischen den Litzen des Kabels und zwischen den Litzen des Kabels und dem Kern aufgrund der Vibration reduziert werden, und ebenso kann das magnetische Geräusch reduziert werden. Da der Wärmeübergang zwischen den Litzen des Kabels verbessert wird, wird die Temperatur der Litzen des Kabels einheitlicher, wobei ferner die Temperatur des Stators reduziert wird.
In jeder der vorstehenden Ausführungsformen sind die Isolatoren an der Statorkernseite vor dem Einsetzen der Kabellitzengruppen in den Kern eingesetzt, jedoch können die Isolatoren ebenso zuerst um die Abschnitte der Litzen des Kabels gewunden bzw. gewickelt werden, so dass diese in den Schlitzen untergebracht und in den Kern zusammen mit den Kabellitzengruppen eingesetzt sind. Ferner kann ein langer Streifen der Isolatoren auf dem paralleleptiden Kern und den Kabellitzengruppen platziert werden, welche von oben derart eingesetzt werden, dass die Isolatoren gleichzeitig eingesetzt werden und innerhalb der Schlitze zusammen mit den Kabellitzengruppen untergebracht sind. In diesem Fall können zu einem späteren Zeitpunkt die Vorsprungsisolatoren gemeinsam in einem Schritt entfernt werden. Des weiteren können die Abschnitte der Litzen des Kabels, welche in den Schlitzen unterzubringen sind, mit Isolierharz vorgeformt werden. In diesem Fall erhöht sich die Fähigkeit zur Massenproduktion signifikant.
In jeder der vorstehenden Ausführungsformen ist der ringförmige Kern, welcher durch das Aufrollen des paralleleptiden Kerns bereitgestellt wird, in den äußeren Kern eingesetzt, daraufhin werden die beiden Kerne durch eine Schrumpfpassung integriert, wobei jedoch der ringförmige Kern, der durch Aufrollen des paralleleptiden Kerns bereitgestellt worden ist, mit dem äußeren Kern durch Presspassung des ersteren in den letzteren integriert werden kann.
Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen wurde der Statorkern durch Einsetzen des zylindrischen Kerns 37 in den äußeren Kern 38 ausgebildet und dann wurden die beiden Kerne durch Schrumpfpassung verbunden, wobei jedoch ein zylindrischer Kern mit einem dicken Kernrücken bereitgestellt werden kann, wobei in dem Fall der äußere Kern 38 weggelassen werden kann. In dem Fall, in welchem der Statorkern durch Einsetzen des zylindrischen Kerns 37 in den äußeren Kern 38 ausgebildet worden ist, und dann die beiden Kerne mittels einer Schrumpfpassung behandelt wurden, entsteht ein Spalt zwischen dem zylindrischen Kern 37 und dem äußeren Kern 38, was veranlasst, dass die Ausgabe beeinträchtigt bzw. verschlechtert wird, und wobei die Steifigkeit des Statorkerns reduziert wird, was veranlasst, dass sich das magnetische Geräusch verschlechtert. In dem Fall, in welchem der Statorkern mit lediglich dem zylindrischen Kern mit dem dicken Kernrücken ausgebildet wurde, tritt keine zuvor erwähnte Ausgabeverschlechterung aufgrund des Spalts zwischen dem zylindrischen Kern 37 und dem äußeren Kern 38 auf, und dabei kommt es nicht zu einer Steifigkeitsverschlechterung in dem Statorkern aufgrund der Ausbildung des Statorkerns mit dem zylindrischen Kern 37 und dem äußeren Kern 38, wodurch ermöglicht wird, dass eine Zunahme des magnetischen Geräusches unterdrückt wird. Da ferner der Vorgang des Einsetzens des zylindrischen Kerns 37 in den äußeren Kern 38 weggelassen wird, erhöht sich die Produktivität des Stators.
Bei jeder vorstehenden Ausführungsformen wird ein Kupferdrahtmaterial mit einem rechteckigen Querschnitt für die Litzen des Kabels verwendet, wobei jedoch die Litzen des Kabels nicht auf das Kupferdrahtmaterial mit einem rechteckigen Querschnitt beschränkt sind, und beispielsweise aus einem Kupferdrahtmaterial mit einem kreisförmigen Querschnitt aufgebaut sein können. In diesem Fall erhöht sich die Verformbarkeit de Litzen des Kabels, was ein einfaches Versetzen und Verbinden der Litzen des Kabels erleichtert, wodurch sich die Handhabbarkeit verbessert. Ferner sind die Litzen des Kabels nicht auf das Kupferdrahtmaterial beschränkt, und beispielsweise kann Aluminiumdrahtmaterial verwendet werden.
In jeder der vorstehenden Ausführungsformen sind vier Litzen des Kabels derart angeordnet, dass sich diese in einer Reihe radial innerhalb jedes Schlitzes aufreihen, und wobei die Windungsabschnitte derart angeordnet sind, dass sich diese in zwei Reihen in Umfangsrichtung aufreihen, oder sechs Litzen des Kabels sind derart angeordnet, dass sich diese in einer Reihe radial innerhalb jedes Schlitzes aufreihen, und wobei die Windungsabschnitte derart angeordnet sind, dass sich diese in drei Reihen in Umfangsrichtung aufreihen, wobei jedoch acht Litzen des Kabels derart angeordnet sein können, dass sich diese in einer Reihe radial innerhalb jedes Schlitzes aufreihen, und wobei die Windungsabschnitte derart angeordnet sein können, dass sich diese in vier Reihen in Umfangsrichtung aufreihen. Je mehr sich die Anzahl der Litzen des Kabels, welche in einer Reihe radial innerhalb jedes Schlitzes aufgereiht sind, und die Anzahl der Reihen der Windungsabschnitte, welche in Umfangsrichtung aufgereiht sind, erhöht, desto mehr nimmt die Anzahl der Verbindungsabschnitte zu, so dass die vorliegende Erfindung für die Konstruktion derart verwendet werden kann, dass eine große Anzahl von Litzen des Kabels derart angeordnet werden, dass sich diese in einer Reihe radial innerhalb jedes Schlitzes aufreihen, und wobei die Windungsabschnitte derart angeordnet sind, dass sich diese in einer großen Anzahl von Reihen in Umfangsrichtung aufreihen.
Die vorliegende Erfindung ist gemäß der vorstehenden Art und Weise konstruiert, und die im weiteren beschriebenen Effekte werden erzielt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Stator für einen Wechselstromgenerator bereitgestellt, welcher einen zylindrischen Statorkern, der aus einem laminierten Eisenkern aufgebaut ist, welcher mit einer Anzahl von Schlitzen ausgebildet ist, die sich axial in einem vorbestimmten Abstand in einer Umfangsrichtung erstrecken, und eine Statorwicklung aufweist, welche eine Anzahl von Windungsunterabschnitten aufweist, wobei in jedem davon eine lange bzw. kontinuierliche Litze bzw. Leiter eines Kabels derart gewunden ist, dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze in Intervallen einer vorbestimmten Anzahl von Schlitzen abwechselnd belegt, wobei sich die Litze des Kabels nach hinten außerhalb der Schlitze an axialen Endflächen des Statorkerns faltet, wobei die Wicklungsunterabschnitte durch zumindest einen Windungszusammenbau aufgebaut sind, welcher aus einem Paar von ersten und zweiten Wicklungsgruppen besteht, wobei die erste Wicklungsgruppe eine Anzahl von ersten Wicklungsunterabschnitten aufweist, die jeweils eine Windung aufweisen, welche durch Wicklung von einem der Litzen des Kabels gebildet wird, so dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze in Intervallen einer vorbestimmten Anzahl von Schlitzen belegen, wobei die ersten Wicklungsunterabschnitte in einem Abstand von einem Schlitz voneinander angeordnet sind und in der Anzahl gleich der vorbestimmten Anzahl der Schlitze sind, und wobei die zweite Wicklungsgruppe, welche eine Anzahl von zweiten Wicklungsunterabschnitten aufweist, jeweils eine Windung umfasst, welche durch Wicklung von einer der Litzen des Kabels aufgebaut ist, so dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze in Intervallen der vorbestimmten Anzahl der Schlitze belegen, und so dass diese umgekehrt gewickelt sind und um einen elektrischen Winkel von 180° bezüglich der ersten Wicklungsunterabschnitte versetzt sind, wobei die zweiten Wicklungsunterabschnitte in einem Abstand von einem Schlitz voneinander angeordnet sind und in der Anzahl gleich der vorbestimmten Anzahl der Schlitze sind, wobei die Statorwicklung durch eine Drei-Phasen-Wechselstromwicklung aufgebaut ist, welche n Schlitze pro Phase pro Pol belegt, wobei dabei eine Phasendifferenz vorliegt, welche einem elektrischen Winkel von 120° zwischen jeder Phase entspricht, und wobei die ersten Wicklungsunterabschnitte und die zweiten Wicklungsunterabschnitte, welche die gleiche Phase innerhalb des Wicklungszusammenbaus bilden, durch Querverbindungen mit gleicher Adresse an der gleichen Adresse in jeder Phase verbunden sind, wobei die Querverbindungen mit gleicher Adresse von jeder Phase in einen Schlitzabstand von 4n oder mehr angeordnet sind. Somit vermindert sich die Anzahl der Verbindungen in den Wicklungsenden signifikant, wodurch sich die Korrosionswiderstandsfähigkeit und die Isolierung verbessert, und wobei eine Anzahl der Wicklungen in dem Statorkern gleichzeitig als Wicklungszusammenbauten installiert werden kann, wodurch sich der Zusammenbau und die Produktivität verbessert. Ferner können die Querverbindungen mit gleicher Adresse von jeder Phase in Umfangsrichtung ohne Kontakt miteinander angeordnet werden, was es ermöglicht, dass eine Zunahme der Höhe der Wicklungsenden unterdrückt werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Stator für einen Wechselstromgenerator bereitgestellt, welcher einen zylindrischen Statorkern, der aus einem laminierten Eisenkern aufgebaut ist, welcher mit einer Anzahl von Schlitzen ausgebildet ist, die sich axial in einem vorbestimmten Abstand in einer Umfangsrichtung erstrecken, und eine Statorwicklung aufweist, welche eine Anzahl von Windungsunterabschnitten aufweist, wobei in jedem davon eine kontinuierliche bzw. lange Litze bzw. Leiter eines Kabels derart gewunden ist, dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze in Intervallen einer vorbestimmten Anzahl von Schlitzen abwechselnd belegt, wobei sich die Litze des Kabels nach hinten außerhalb der Schlitze an axialen Endflächen des Statorkerns faltet, wobei die Wicklungsunterabschnitte durch zumindest einen Windungszusammenbau aufgebaut sind, welcher aus einem Paar von ersten und zweiten Wicklungsgruppen besteht, wobei die erste Wicklungsgruppe eine Anzahl von ersten Wicklungsunterabschnitten aufweist, die jeweils eine Windung aufweisen, welche durch Wicklung von einem der Litzen des Kabels gebildet wird, so dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze in Intervallen einer vorbestimmten Anzahl von Schlitzen belegen, wobei die ersten Wicklungsunterabschnitte in einem Abstand von einem Schlitz voneinander angeordnet sind und in der Anzahl gleich der vorbestimmten Anzahl der Schlitze sind, und wobei die zweite Wicklungsgruppe, welche eine Anzahl von zweiten Wicklungsunterabschnitten aufweist, jeweils eine Windung umfasst, welche durch Wicklung von einer der Litzen des Kabels aufgebaut ist, so dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze in Intervallen der vorbestimmten Anzahl der Schlitze belegen, und so dass diese umgekehrt gewickelt sind und um einen elektrischen Winkel von 180° bezüglich der ersten Wicklungsunterabschnitte versetzt sind, wobei die zweiten Wicklungsunterabschnitte in einem Abstand von einem Schlitz voneinander angeordnet sind und in der Anzahl gleich der vorbestimmten Anzahl der Schlitze sind, wobei die Statorwicklung durch eine Drei-Phasen-Wechselstromwicklung aufgebaut ist, welche n Schlitze pro Phase pro Pol belegt, wobei dabei eine Phasendifferenz vorliegt, welche einem elektrischen Winkel von 120° zwischen jeder Phase entspricht, und wobei die ersten Wicklungsunterabschnitte und die zweiten Wicklungsunterabschnitte, welche die gleiche Phase innerhalb des Wicklungszusammenbaus bilden, durch Querverbindungen mit gleicher Adresse an Adressen verbunden sind, die sich von angrenzenden Phasen unterscheiden, wobei die Querverbindungen mit gleicher Adresse von jeder Phase in einem Schlitzabstand von 2n oder mehr angeordnet sind. Somit wird die Anzahl der Verbindungen in den Wicklungsenden signifikant reduziert, wodurch die Korrosionswiderstandsfähigkeit und die Isolierung verbessert wird, und wobei eine Anzahl der Wicklungen in dem Statorkern gleichzeitig als Wicklungszusammenbauten installiert werden kann, wodurch sich der Zusammenbau und die Produktivität verbessert. Zusätzlich können Querverbindungen mit gleicher Adresse von jeder Phase in Umfangsrichtung ohne Kontakt miteinander angeordnet werden, was es ermöglicht, dass eine Zunahme der Höhe der Wicklungsenden unterdrückt wird. Des weiteren kann die Anordnung der Querverbindungen mit gleicher Adresse von jeder Phase konzentriert werden, wodurch sich der Verbindungsvorgang verbessert.
Da die beiden Wicklungszusammenbauten in dem Statorkern derart installiert werden können, dass diese in zwei Reihen in einer radialen Richtung ausgerichtet werden, kann jede Phase, welche die Dreiphasenwechselstromwicklung bildet, durch einen Wicklungsabschnitt mit vier Windungen bzw. Drehungen gebildet werden, wobei die ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte, die in dieselbe Schlitzgruppe gewunden sind, in Serie verbunden sind, wobei eine Dreiphasenwechselstromwicklung in einfacher Art und Weise konstruiert werden kann, in welcher jede Phase aus einem Wicklungsabschnitt mit vier Windungen bzw. Drehungen aufgebaut ist.
Da jede Phase, welche die Dreiphasenwechselstromwicklung bildet, durch einen Windungs- bzw. Wicklungsabschnitt mit vier Windungen ausgebildet sein kann, wobei Endabschnitte der ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte zwischen den beiden Wicklungszusammenbauten durch zwei Querverbindungen mit angrenzender Adresse verbunden sind, und Endabschnitte der ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte innerhalb eines Wicklungszusammenbaus durch eine Querverbindung mit gleicher Adresse verbunden sein können, weisen die Querverbindungsabschnitte eine einfache Konstruktion auf, wodurch der Verbindungsvorgang verbessert wird.
Da jede Phase, welche die Dreiphasenwechselstromwicklung bildet, durch einen Wicklungsabschnitt mit vier Windungen aufgebaut sein kann, wobei die Endabschnitte der ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte innerhalb jeder der Wicklungszusammenbauten durch eine Querverbindung mit gleicher Adresse verbunden sind, und die Endabschnitte der ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte zwischen den beiden Wicklungszusammenbauten durch eine Querverbindung mit angrenzender Adresse verbunden sind, weisen die Querverbindungsabschnitte eine einfache Konstruktion auf, wodurch der Verbindungsvorgang verbessert bzw. vereinfacht wird.
Da die drei Wicklungszusammenbauten in dem Statorkern derart installiert sein können, dass diese in drei Reihen in eine radialen Richtung ausgerichtet sind, und da jede Phase, welche die Dreiphasenwechselstromwicklung bildet, durch einen Wicklungsabschnitt mit sechs Windungen aufgebaut sein kann, wobei die ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte, die in die gleiche Schlitzgruppe gewunden sind, in Serie verbunden sind, kann eine Dreiphasenwechselstromwicklung in einfacher Art und Weise konstruiert werden, in welcher jede Phase aus einem Wicklungsabschnitt mit sechs Drehungen bzw. Windungen aufgebaut ist.
Da die Querverbindung mit gleicher Adresse unter Verwendung eines metallischen Querverbindungsanschlusses ausgebildet sein kann, sind Klemmen zur Sicherung der Endabschnitte der Wicklungsunterabschnitte, welche zu verbinden sind, nicht länger erforderlich, was es ermöglicht, dass die Anzahl der Teile reduziert wird, und wobei die Länge der Endabschnitte der Wicklungsunterabschnitte, welche zu verbinden sind, verkürzt werden kann, wodurch sich die Vorgänge des Herumziehens und Biegens der Endabschnitte vereinfachen.
Da die Endabschnitte der Wicklungsunterabschnitte, welche die Neutralpunkte der Dreiphasenwechselstromwicklung bilden, unter Verwendung eines metallischen Neutralpunktverbindungsanschlusses verbunden sein können, sind Klemmen zur Sicherung der Endabschnitte der zu verbindenden Wicklungsunterabschnitte nicht länger erforderlich, wodurch es ermöglicht wird, dass die Anzahl der Teile reduziert wird, und wobei die Länge der Endabschnitte der zu verbindenden Wicklungsunterabschnitte verkürzt werden kann, wodurch sich die Vorgänge des Herumziehens und Biegens der Endabschnitte vereinfachen.
Da ein Neutralpunktleiter in dem metallischen Neutralpunktverbindungsanschluss integriert sein kann, besteht kein Bedarf, einen separaten Leiter für die Ausgabe des Neutralpunktstromes von der Dreiphasenwechselstromwicklung anzuordnen, wodurch sich der Verbindungsvorgang verbessert.
Da der metallische Querverbindungsanschluss und der metallische Neutralpunktverbindungsanschluss durch eine elektrisch isolierendes Harz integriert sein können, muss der Vorgang des Positionierens der Anschlüsse bei dem Wechselstromverbindungsvorgang lediglich einmal durchgeführt werden, wodurch es möglich wird, die Anzahl der Vorgänge zu reduzieren.
Da die Verbindung der ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte durch Lichtbogenschweißen vorgenommen werden kann, kann eine große Verbindungsfestigkeit erzielt werden, wodurch es ermöglicht wird, dass sich die Verlässlichkeit verbessert.
Da eine Querschnittsform der Litzen des Kabels im Wesentlichen eine abgeflachte bzw. flache Form ist, kann die Kontaktfläche an den Verbindungsabschnitten erhöht werden, wodurch es möglich wird, die Verbindungsstärke zu verbessern.
Da ein Wicklungsende der Statorwicklung in ein elektrisch isolierendes Harz ausgeformt bzw. vergossen werden kann, sind die Verbindungsabschnitte in dem elektrisch isolierenden Harz eingebettet, was die Korrosionswiderstandsfähigkeit und die Isolierung verbessert, und was ebenso ein Herausnehmen bzw. Losreißen der Verbindungsabschnitte als Folge der Vibration verhindert.

Claims

Stator für einen Wechselstromgenerator, welcher aufweist: einen zylindrischen Statorkern (15), welcher aus einem laminierten Eisenkern aufgebaut ist, der mit einer Anzahl von Schlitzen (15a) ausgebildet ist, welche sich axial mit einem vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung erstrecken; und eine Statorwicklung (16), welche eine Anzahl von Windungsunterabschnitten (31–36) aufweist, wobei in jedem davon eine kontinuierliche Litze eines Kabels (30) derart gewunden ist, dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze (15a) in Intervallen einer vorbestimmten Anzahl von Schlitzen abwechselnd belegt, wobei sich die Litze des Kabels (30) nach hinten außerhalb der Schlitze an axialen Endflächen des Statorkerns (15) faltet, wobei die Wicklungsunterabschnitte (31–36) durch zumindest einen Windungszusammenbau (90, 90a, 90b) aufgebaut sind, welcher aus einem Paar von ersten und zweiten Wicklungsgruppen besteht, wobei die erste Wicklungsgruppe eine Anzahl von ersten Wicklungsunterabschnitten (31, 33, 35) aufweist, die jeweils eine Windung aufweisen, welche durch Wicklung von einem der Litzen des Kabels (30) gebildet wird, so dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze (15a) in Intervallen einer vorbestimmten Anzahl von Schlitzen belegen, wobei die ersten Wicklungsunterabschnitte in einem Abstand von einem Schlitz voneinander angeordnet sind und in der Anzahl gleich der vorbestimmten Anzahl der Schlitze sind, und wobei die zweite Wicklungsgruppe, welche eine Anzahl von zweiten Wicklungsunterabschnitten (32, 34, 36) aufweist, jeweils eine Windung umfasst, welche durch Wicklung von einer der Litzen des Kabels (30) aufgebaut ist, so dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze (15a) in Intervallen der vorbestimmten Anzahl der Schlitze belegen, und so dass diese umgekehrt gewickelt sind und um einen elektrischen Winkel von 180° bezüglich der ersten Wicklungsunterabschnitte (31, 33, 35) versetzt sind, wobei die zweiten Wicklungsunterabschnitte in einem Abstand von einem Schlitz voneinander angeordnet sind und in der Anzahl gleich der vorbestimmten Anzahl der Schlitze sind, wobei die Statorwicklung (16) durch eine Drei-Phasen-Wechselstromwicklung (160) aufgebaut ist, welche n Schlitze pro Phase pro Pol belegt, wobei dabei eine Phasendifferenz vorliegt, welche einem elektrischen Winkel von 120° zwischen jeder Phase entspricht, und wobei die ersten Wicklungsunterabschnitte (31, 33, 35) und die zweiten Wicklungsunterabschnitte (32, 34, 36), welche die gleiche Phase innerhalb des Wicklungszusammenbaus (90, 90a, 90b) bilden, durch Querverbindungen (C_1-1, C_4-4) mit gleicher Adresse an der gleichen Adresse in jeder Phase verbunden sind, wobei die Querverbindungen mit gleicher Adresse von jeder Phase in einen Schlitzabstand von 4n oder mehr angeordnet sind.
Stator für einen Wechselstromgenerator, welcher aufweist: einen zylindrischen Statorkern (15), welcher aus einem laminierten Eisenkern aufgebaut ist, der mit einer Anzahl von Schlitzen (15a) ausgebildet ist, welche sich axial mit einem vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung erstrecken; und eine Statorwicklung (16), welche eine Anzahl von Windungsunterabschnitten (31–36) aufweist, wobei in jedem davon eine kontinuierliche Litze eines Kabels (30) derart gewunden ist, dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze (15a) in Intervallen einer vorbestimmten Anzahl von Schlitzen abwechselnd belegt, wobei sich die Litze des Kabels (30) nach hinten außerhalb der Schlitze an axialen Endflächen des Statorkerns (15) faltet, wobei die Wicklungsunterabschnitte (31–36) durch zumindest einen Windungszusammenbau (90, 90a, 90b) aufgebaut sind, welcher aus einem Paar von ersten und zweiten Wicklungsgruppen besteht, wobei die erste Wicklungsgruppe eine Anzahl von ersten Wicklungsunterabschnitten (31, 33, 35) aufweist, die jeweils eine Windung aufweisen, welche durch Wicklung von einem der Litzen des Kabels (30) gebildet wird, so dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze (15a) in Intervallen einer vorbestimmten Anzahl von Schlitzen belegen, wobei die ersten Wicklungsunterabschnitte in einem Abstand von einem Schlitz voneinander angeordnet sind und in der Anzahl gleich der vorbestimmten Anzahl der Schlitze sind, und wobei die zweite Wicklungsgruppe, welche eine Anzahl von zweiten Wicklungsunterabschnitten (32, 34, 36) aufweist, jeweils eine Windung umfasst, welche durch Wicklung von einer der Litzen des Kabels (30) aufgebaut ist, so dass diese abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in Schlitztiefenrichtung innerhalb der Schlitze (15a) in Intervallen der vorbestimmten Anzahl der Schlitze belegen, und so dass diese umgekehrt gewickelt sind und um einen elektrischen Winkel von 180° bezüglich der ersten Wicklungsunterabschnitte (31, 33, 35) versetzt sind, wobei die zweiten Wicklungsunterabschnitte in einem Abstand von einem Schlitz voneinander angeordnet sind und in der Anzahl gleich der vorbestimmten Anzahl der Schlitze sind, wobei die Statorwicklung (16) durch eine Drei-Phasen-Wechselstromwicklung (160) aufgebaut ist, welche n Schlitze pro Phase pro Pol belegt, wobei dabei eine Phasendifferenz vorliegt, welche einem elektrischen Winkel von 120° zwischen jeder Phase entspricht, und wobei die ersten Wicklungsunterabschnitte (31, 33, 35) und die zweiten Wicklungsunterabschnitte (32, 34, 36), welche die gleiche Phase innerhalb des Wicklungszusammenbaus (90, 90a, 90b) bilden, durch Querverbindungen (C_1-1, C_4-4) mit gleicher Adresse an Adressen verbunden sind, die sich von angrenzenden Phasen unterscheiden, wobei die Querverbindungen mit gleicher Adresse von jeder Phase in einem Schlitzabstand von 2n oder mehr angeordnet sind.
Stator für einen Wechselstromgenerator gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei: zwei der Wicklungszusammenbauten (90a, 90b) in dem Statorkern (15) installiert sind, so dass diese in zwei Reihen in einer radialen Richtung ausgerichtet sind; und jede Phase, welche die Drei-Phasen-Wechselstromwicklung (160) bildet, aus einem Wicklungsabschnitt gebildet ist, welcher vier Windungen aufweist, in welche erste und zweite Wicklungsunterabschnitte (31–34), welche in die gleiche Schlitzgruppe gewickelt sind, in Serie verbunden sind.
Stator für einen Wechselstromgenerator gemäß Anspruch 3, wobei jede Phase, welche die Drei-Phasen-Wechselstromwicklung (160) bildet, durch einen Wicklungsabschnitt aufgebaut ist, welcher vier Windungen aufweist, in welche Endabschnitte der ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte (31–34) zwischen den beiden Wicklungszusammenbauten (90A, 90B) durch zwei adressangrenzende Querverbindungen (C_2-3) verbunden sind, und wobei Endabschnitte der ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte (31–34) innerhalb einem der Wicklungszusammenbauten (90A, 90B) durch eine gleichadressige Querverbindung (C_1-1, C_4-4) verbunden sind.
Stator für einen Wechselstromgenerator gemäß Anspruch 3, wobei jede Phase, welche die Drei-Phasen-Wechselstromwicklung (160) bildet, durch einen Wicklungsabschnitt aufgebaut ist, welcher vier Windungen aufweist, in welche Endabschnitte der ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte (31–34) zwischen den beiden Wicklungszusammenbauten (90A, 90B durch eine gleichadressige Querverbindung (C_1-1, C_4-4) verbunden sind, und wobei Endabschnitte der ersten und zweiten Wicklungsunterabschnitte (31–34) innerhalb einem der Wicklungszusammenbauten (90A, 90B) durch eine angrenzendadressige Querverbindung (C_2-3) verbunden sind.
Stator für einen Wechselstromgenerator gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei: drei Wicklungszusammenbauten (90, 90A, 90B) in dem Statorkern (15) derart installiert sind, dass diese in drei Reihen in einer radialen Richtung ausgerichtet sind; und jede Phase, welche die Drei-Phasen-Wechselstromwicklung (160) bildet, durch einen Wicklungsabschnitt ausgebildet ist, welcher sechs Windungen aufweist, in welchen erste und zweite Wicklungsunterabschnitte (31–36), welche in die gleiche Schlitzgruppe gewickelt sind, in Serie verbunden sind.
Stator für einen Wechselstromgenerator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die gleichadressigen Querverbindungen (C_1-1, C_4-4) unter Verwendung eines Metallquerverbindungsanschlusses (102) hergestellt sind.
Stator für einen Wechselstromgenerator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Endabschnitte der Wicklungsunterabschnitte, welche neutrale Punkte der Drei-Phasen-Wechselstromwicklung (160) bilden, unter Verwendung eines Metallneutralpunkt-Verbindungsanschlusses (101) verbunden sind.
Stator für einen Wechselstromgenerator gemäß Anspruch 8, wobei eine Neutralpunktleitung (101b) in dem Metallneutralpunkt-Verbindungsanschluss (101) integriert ist.
Stator für einen Wechselstromgenerator gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei der Metallquerverbindungsanschluss (102) und der Metallneutralpunkt-Verbindungsanschluss (101) durch ein elektrisch isolierendes Harz (103) integriert sind.