DE60315765T2 - Rotierende elektrische Maschine - Google Patents

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DE60315765T2
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Hiroaki Kariya-shi Ishikawa
Hiroshi Kariya-shi Ishida
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine drehende elektrische Maschine, wie einen Fahrzeugalternator, der in Personen- oder Lastkraftwagen eingebaut ist.
  • In einem in JP-B2-2927288 ( US-Patent 5,998,903 ) offenbarten Fahrzeugalternator besteht eine Wicklung eines Stators aus einer Vielzahl von U-förmigen Leitersegmenten. Die U-förmigen Leitersegmente werden von einem axialen Ende eines Statorkerns aus in Nuten bzw. Schlitze des Statorkerns eingeführt. Enden der U-förmigen Leitersegmente werden an einem gegenüber liegenden axialen Ende des Statorkerns verbunden.
  • Bei dieser Art von Statorkern sind kleine Lücken zwischen den Leitersegmenten und Innenwänden, welche die Nuten bzw. Schlitze definieren, notwendig, um den Widerstand dazwischen während der Installation der Leitersegmente zu verringern. Wenn die Leitersegmente jedoch ohne jede Beschränkung in den Nuten angeordnet werden, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Leitersegmente die Innenwände berühren, oder wahrscheinlich, dass sie sich an einer Seite der Innenwände anlehnen und diese berühren.
  • In dem Fall, dass die Leitersegmente die Innenwände der Nuten nicht berühren, nimmt der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung von den Leitersegmenten zum Statorkern ab, so dass die Temperatur der Leitersegmente steigt. Infolgedessen kann es leicht zu einer Abnahme der Ausgangsleistung kommen. In dem Fall, dass die Leitersegmente sich an eine Seite anlehnen und nur eine der Innenwände berühren, kommt es dagegen leicht zu einem Vibrieren der Zähne des Statorkerns, an denen sich die Leitersegmente nicht anlehnen. Infolgedessen nimmt das magnetische Rauschen aufgrund einer Zunahme der magnetischen Vibrationen zu.
  • JP 9285052-A offenbart eine drehende elektrische Maschine, die Folgendes aufweist:
    einen Rotor;
    einen Statorkern, der gegenüber dem Rotor angeordnet ist, wobei in dem Statorkern eine Vielzahl von Nuten ausgebildet sind, die in einer axialen Richtung verlaufen, und jede der Nuten von einer ersten Wand und einer zweiten Wand begrenzt wird, die einander in Umfangsrichtung gegenüber liegen; und
    eine Statorwicklung, die um den Statorkern gewickelt ist, wobei die Statorwicklung Einführungsabschnitte aufweist, die in den Nuten festgehalten werden, und jeder der Einführungsabschnitte eine Umfangsrichtungsbreite (W1) aufweist, die geringer ist als ein Abstand (W2) zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand der Nut, wobei der Einführungsabschnitt entweder die erste Wand oder die zweite Wand der Nut berührt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer drehenden elektrischen Maschine, die in der Lage ist, ihre Ausgangsleistung entsprechend einer Temperaturabnahme zu verbessern und magnetisches Rauschen zu verringern.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine drehende elektrische Maschine mit den Merkmalen von Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen dieser elektrischen Maschine sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4.
  • Da die Breite des Einführungsabschnitts geringer ist als der Abstand zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand der Nut bzw. des Schlitzes, wird eine Lücke zwischen dem Einführungsabschnitt und entweder der ersten Wand oder der zweiten Wand gebildet. Daher ist es leicht, den Einführungsabschnitt in die Nut einzuführen. Da der Einführungsabschnitt entweder die erste Wand oder die zweite Wand berührt, wird ferner Wärme, die in der Statorwicklung erzeugt wird, auf den Statorkern übertragen. Somit verbessert sich die Ausgangsleistung der drehenden elektrischen Maschine. Außerdem gehen die Vibrationen der Zähne zurück.
  • Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, die auf die begleitende Zeichnung Bezug nimmt, deutlich, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen benannt sind und in der:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugalternators gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, die einen Teilquerschnitt enthält;
  • 2 eine Querschnittsdarstellung eines Teils eines Statorkerns gemäß dieser Ausführugnsform der vorliegenden Erfindung ist, welche die Anordnung von Leitersegmenten, die in Nuten gehalten werden, zeigt;
  • 3 eine perspektivische Darstellung der Leitersegmente ist, aus denen eine Statorwicklung gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
  • 4 eine perspektivische Darstellung von Anfügungsabschnitten der Leitersegmente gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
  • 5 eine Querschnittsdarstellung eines Teils des Statorkerns ist, welche die Anordnung der Leitersegmente einer modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die drehende elektrische Maschine der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise auf einen dreiphasigen Fahrzeugalternator angewendet, der an einem Verbrennungsmotor installiert und befestigt ist und der von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Eine Ausführungsform des Fahrzeugalternators, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird, wird ausführlich mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
  • Wie in 1 dargestellt, weist der Fahrzeugalternator 1 dieser Ausführungsform einen Stator 2 auf, der als Anker wirkt, einen Rotor 3, der als Feldmagnet wirkt, ein Gehäuse 4 mit einem vorderen Gehäuse 4a und einem hinteren Gehäuse 4b und einen Gleichrichter 5. Das vordere Gehäuse 4a und das hintere Gehäuse 4b halten den Stator 2 mit einem Stiftbolzen 4c und lagert den Rotor 3, so dass er sich drehen kann. Der Gleichrichter 5 richtet eine Wechselspannungs-Ausgangsleistung vom Stator 2 in eine Gleichspannung um.
  • Der Rotor 3 dreht sich mit einer Welle 6. Der Rotor 3 weist einen Lundell-Polkern 7 auf, eine Feldspule 8, Schleifringe 9, 10, einen Diagonallüfter 11 und einen Zetrifugallüfter 12 als Luftgebläseeinrichtungen. Die Welle 6 ist mit einer Riemenscheibe 20 verbunden und wird von einem bordseitigen Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) zum Antreiben eines Fahrzeugs gedreht.
  • Der Lundell-Polkern 7 ist aus einem Paar Polkernen aufgebaut. Der Lundell-Polkern 7 weist einen erhabenen Abschnitt 71 auf, der an der Welle 6 befestigt ist, Scheibenabschnitte 72, die von den Enden des erhabenen Abschnitts 71 in einer radialen Richtung ausgehen, und sechzehn Klauenpole 73.
  • Der Diagonallüfter 11, der sich nahe der Riemenscheibe 20 befindet, weist Flügel auf, die in spitzen Winkeln und Flügel, die in rechten Winkeln zu einer Basisplatte 111 angeordnet sind. Die Basisplatte 11a ist an einer Stirnfläche des Polkerns 7 befestigt, beispielsweise angeschweißt. Der Diagonallüfter 11 dreht sich mit dem Rotor 3. Der Zentrifugallüfter 12, der sich weiter weg von der Riemenscheibe befindet als der Diagonallüfter 11, weist Flügel auf, die in rechten Winkeln zu einer Basisplatte 121 angeordnet sind. Die Basisplatte 12a ist an einer Stirnfläche des Polkerns 7 befestigt, beispielsweise angeschweißt.
  • Ein Gehäuse 4 bildet Lufteinlassöffnungen 41 an seinen axialen Stirnflächen. Ebenso bildet das Gehäuse 4 Kühlluft-Auslassöffnungen 42 an seinen Stufenabschnitten entsprechend den radial äußeren Umfangsrändern von ersten Spulenenden 31a und zweiten Spulenenden 31b des Stators 2.
  • Der Gleichrichter 5 ist am Ende des Fahrzeugalternators 1 an einer Seite gegenüber der Riemenscheibe 20 befestigt. Das erste Spulenende 31a ist so angeordnet, dass es dem Gleichrichter 5 entspricht.
  • Der Stator 2 schließt einen Statorkern 32, eine Statorwicklung 31 und einen Isolator 34 ein. Die Statorwicklung 31 besteht aus einer Vielzahl von elektrischen Leitern, die in Nuten gehalten werden, die am Statorkern 32 ausgebildet sind. Die Isolatoren 34 sorgen für eine elektrische Isolierung zwischen dem Statorkern 32 und der Statorwicklung 31. Der Statorkern 32 wird von dem Stiftbolzen 4c fixiert, nachdem er in das vordere Gehäuse 4a eingeführt wurde. Das hintere Gehäuse 4b wird auf dem Statorkern 32 angeordnet und von einer Mutter 4d fixiert.
  • Wie in 2 dargestellt, sind im Statorkern 32 eine Vielzahl von Nuten bzw. Schlitze 35 ausgebildet, in denen die mehrphasige Statorwicklung 31 gehalten wird. In dieser Ausführungsform sind zweiundsiebzig Nuten 35, die der Zahl der Pole des Rotors 3 entsprechen, in regelmäßigen Abständen angeordnet, um die dreiphasige Statorwicklung 31 zu halten.
  • Die Statorwicklung 31 kann als Gruppe elektrischer Leiter betrachtet werden. Elektrische Leiter in gerader Zahl werden in jeder der Nuten 35 gehalten. Beispielsweise werden vier elektrische Leiter in jeder der Nuten 35 gehalten, wie in 2 dargestellt.
  • Die Nut 35 verläuft in axialer Richtung des Statorkerns 32a. Die elektrischen Leiter sind parallel in axialer Richtung des Statorkerns 32 angeordnet. Wie in 2 dargestellt, sind die vier elektrischen Leiter (Einführungsabschnitte) in einer Linie in der Reihenfolge Innenendschicht, innere Mittelschicht, äußere Mittelschicht und Außenendschicht von der Innendurchmesserseite mit Bezug auf eine radiale Richtung des Statorkerns 32. angeordnet.
  • Jeder der elektrischen Leiter weist eine Umfangsrichtungsbreite (W1) auf, die kleiner ist als eine Nutbreite (W2) der Nut 35, so dass eine Lücke zwischen dem elektrischen Leiter und einer Innenwand, welche die Nut 34 begrenzt, vorhanden ist, wenn der elektrische Leiter in die Nut 35 eingeführt wird. Hierbei ist die Umfangsrichtungsbreite (W1) des elektrischen Leiters (des Einfügungsabschnitts) eine Dimension des elektrischen Leiters in Umfangsrichtung des Statorkerns 32. Die Nutbreite (W2) ist ein Abstand zwischen einer ersten Innenwand und einer zweiten Innenwand, welche die Nut begrenzen. Die erste Innenwand und die zweite Innenwand liegen einander in Umfangsrichtung gegenüber.
  • Die elektrischen Leiter werden in vorgegebenen Muster miteinander verbunden, wodurch die Statorwicklung 31 aufgebaut wird. Erste Enden der elektrischen Leiter werden über kontinuierliche Wendeabschnitte auf einer Seite des ersten Spulenendes 31a verbunden, und zweite Enden der elektrischen Leiter werden an einer Seite des zweiten Spulenendes 31b angefügt.
  • Ein elektrischer Leiter in einer Nut 35 bildet ein Paar mit einem anderen elektrischen Leiter in einer anderen Nut 35, die um eine vorgegebene Polteilung entfernt ist. Genauer bildet ein elektrischer Leiter einer bestimmten Schicht in einer Nut 35 ein Paar mit einem elektrischen Leiter in einer anderen Nut 35, die um eine vorgegebene Polteilung entfernt ist, um Lücken zwischen der Vielzahl von elektrischen Leitern an den Spulenenden aufrechtzuerhalten und diese auf die richtige Weise anzuordnen.
  • Beispielsweise bildet ein elektrischer Leiter 331a der Innenendschicht in der ersten Nut 35 ein Paar mit einem elektrischen Leiter 331b der Außenendschicht in der zweiten Nut 35, die im Uhrzeigersinn um eine Polteilung des Statorkerns 32 entfernt ist. Ebenso bildet ein elektrischer Leiter 332a der inneren Mittelschicht in der ersten Nut 35 ein Paar mit einem elektrischen Leiter 332b der äußeren Mittelschicht in der zweiten Nut 35, die im Uhrzeigersinn um eine Polteilung des Statorkerns 32 entfernt ist.
  • Die paarigen elektrischen Leiter 331a, 331b und die paarigen elektrischen Leiter 332a, 332b sind jeweils über Wendeabschnitte 3331c, 332c an einem der axialen Enden des Statorkerns 32 verbunden. Daher ist an einem der axialen Enden des Statorkerns 32 der Wendeabschnitt 332c, der den elektrischen Leiter 332b der äußeren Mittelschicht und den elektrischen Leiter 332a der inneren Mittelschicht miteinander verbindet, von dem Wendeabschnitt 331c umgeben, der den elektrischen Leiter 331b der äußeren Endschicht und den elektrischen Leiter 331a der inneren Endschicht miteinander verbindet.
  • Ein Mittelschicht-Spulenende wird durch Verbindungen der elektrischen Leiter der äußeren Mittelschichten und der elektrischen Leiter der inneren Mittelschichten ausgebildet. Ein Außenschicht-Spulenende wird durch Verbindungen der elektrischen Leiter der äußeren Endschichten und der elektrischen Leiter der inneren Endschichten gebildet.
  • Andererseits bildet der elektrische Leiter 332a der inneren Mittelschicht in der ersten Nut 35 auch ein Paar mit einem elektrischen Leiter 331a' der Innenendschicht in der zweiten Nut 35, die um eine Polteilung im Uhrzeigersinn des Statorkerns 32 entfernt ist. Ebenso bildet ein elektrischer Leiter 331b' der Außenendschicht in der ersten Nut 35 ein Paar mit dem elektrischen Leiter 332b der äußeren Mittelschicht in der zweiten Nut 35. Diese elektrischen Leiter werden am gegenüber liegenden axialen Ende des Statorkerns durch Schweißen miteinander verbunden.
  • Daher sind am gegenüberliegenden axialen Ende des Statorkerns 32 ein Verbindungsabschnitt des elektrischen Leiters der Außenendschicht und des elektrischen Leiters der äußeren Mittelschicht und ein Verbindungsabschnitt des elektrischen Leiters der Innenendschicht und des elektrischen Leiters der inneren Mittelschicht in radialer Richtung des Statorkerns 32 angeordnet.
  • Spulenenden in benachbarten Schichten werden durch Verbindungen der elektrischen Leiter 331b der Außenendschichten und der elektrischen Leiter 332b der äußeren Mittelschichten und Verbindungen der elektrischen Leiter 331a der Innenendschichten und der elektrischen Leiter 332a der inneren Mittelschichten gebildet. Auf diese Weise werden an den einander gegenüber liegenden axialen Enden des Statorkerns 32 die Verbindungsabschnitte der paarigen elektrischen Leiter ohne Überschneidungen angeordnet.
  • Als elektrische Leiter dienen U-förmigen Leitersegmente, die durch Ausbilden von elektrischen Drähten in vorgegebenen Formen erzeugt werden, geschaffen werden. Der elektrische Draht weist eine konstante Dicke und im Wesentlichen rechteckige Querschnitte auf. Somit weist jeder der elektrischen Leiter eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche auf. Die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche sind einander entgegengesetzt und sind jeweils auf die ersten und zweiten Innenwände der Nut 35 gerichtet.
  • Wie in 3 dargestellt, sind der elektrische Leiter 331a der Innenendschicht und der elektrische Leiter 332b der Außenendschicht in einem großen Leitersegment 331 enthalten. Der elektrische Leiter 332a der inneren Mittelschicht und der elektrische Leiter 332b der äußeren Mittelschicht sind in einem kleinen Segment enthalten. Das große Leitersegment 331 und das kleine Leitersegment 332 sind im Wesentlichen U-förmig.
  • Das große Segment 331 und das kleine Segment 332b sind in den Basisleitersegmenten 33 enthalten. Die Basisleitersegmente 33 sind regelmäßig so in den Nuten 35 angeordnet, dass eine Spule, die zweimal um den Statorkern 32 gewunden ist, aufgebaut wird. Jedoch sind die Leitersegmente, die herausführende Drähte der Statorwicklung enthalten, und Wendeabschnitte, die die ersten und zweiten Überschneidungen verbinden, aus speziell geformten Leitersegmenten gebildet, die sich in ihrer Form von den Basisleitersegmenten 33 unterscheiden.
  • In dieser Ausführungsform sind neun speziell geformte Leitersegmente vorgesehen. Die Verbindung zwischen den ersten und den zweiten Überschneidungen besteht aus der Verbindung zwischen den elektrischen Leitern der Endschicht und der Mittelschicht. Durch diese Verbindung werden speziell geformte Spulenenden ausgebildet.
  • In dem großen Leitersegment 331 ist ein Innenabstand zwischen dem elektrischen Leiter (dem geraden Abschnitt) 331b der äußeren Endschicht und dem elektrischen Leiter (dem geraden Abschnitt) 331a der inneren Endschicht des großen Leitersegments 331 in Umfangsrichtung des Statorkerns 32 etwas kürzer als eine mittlere Teilung P in Umfangsrichtung (4) zwischen zentralen Punkten der ersten und zweiten Nuten 35, in denen elektrische Leiter 331b und 331a gehalten werden.
  • Der Innenabstand zwischen dem Paar aus geraden Abschnitten 331b, 331a ist durch eine federelastische Verformung des Wendeabschnitts 331 variabel. Die geraden Abschnitte 331a, 331b werden in die erste Nut und die zweite Nut 35 eingeführt, während der Innenabstand zwischen den geraden Abschnitten 331b, 331a erweitert wird. Infolgedessen berühren die elektrischen Leiter 331b, 331a die Innenwände der Nuten 35 auf Seiten, die denen der Wendeabschnitte 331c benachbart sind und von den gegenüber liegenden Innenwänden, die sich auf den gegenüberliegenden Seiten der Wendeabschnitte 331c befinden, beabstandet sind, durch eine Rückstellung der federelastischen Verformung.
  • Im kleinen Leitersegment 332 ist ein Innenabstand zwischen dem elektrischen Leiter 332b der äußeren Mittelschicht und dem elektrischen Leiter 332a der inneren Mittelschicht des kleinen Leitersegments 332 in Umfangsrichtung etwas größer als die mittlere Teilung P zwischen den Mittelpunkten der ersten und zweiten Nuten 3, in denen die elektrischen Leiter 332b, 332a gehalten werden.
  • Der Innenabstand zwischen dem Paar aus geraden Abschnitten 332b, 332a ist durch federelastische Verformung des Wendeabschnitts 332c variabel. Die geraden Abschnitte 332a, 332b werden in die ersten und zweiten Nuten 35 eingeführt, während der Innenabstand zwischen den geraden Abschnitten 332b, 332a verringert wird. Infolgedessen werden die geraden Abschnitte 332b, 332a so in den jeweiligen Nuten 35 gehalten, dass die geraden Abschnitte 332b, 332a die Innenwände der Nuten 35 berühren, die sich auf den Seiten gegenüber dem Wendeabschnitt 331c befinden und von den gegenüberliegenden Innenwänden der Nuten 35 beabstandet sind, die sich auf den Seiten angrenzend an den Wendeabschnitt 332c befinden.
  • Auf diese Weise werden das große Leitersegment 331a und das kleine Leitersegment 332 so gehalten, dass in Bezug auf die zentrale Teilung P die geraden Abschnitte 331a, 331b des großen Leitersegments 331 so angeordnet sind, dass sie einander nahe liegen, und die geraden Abschnitte 332a, 332b des kleinen Leitersegments 332 so angeordnet sind, dass sie voneinander getrennt sind.
  • Daher sind, wie in 2 dargestellt, in der Nut 35 die geraden Abschnitt der großen Leitersegmente 331 und des kleinen Leitersegments in einer Linie in radialer Richtung des Statorkerns 32 angeordnet. Ferner berühren die geraden Abschnitte abwechselnd die erste Innenwand und die zweite Innenwand der Nut 35.
  • Nun wird ein Verfahren zur Herstellung der Statorwicklung 31 beschrieben. Zuerst werden die Grundsegmente 33 so angeordnet, dass der Wendeabschnitt 332c des kleinen Leitersegments 332 vom Wendeabschnitt 331c des großen Leitersegments 331 umgeben wird, und von einem der axialen Enden auf die oben beschriebene Weise in den Statorkern eingeführt.
  • Somit wird der elektrische Leiter 331a, der einer der geraden Abschnitte des großen Segments 331 ist, in die Innenendschicht in der ersten Nut 35 des Statorkerns 32 eingeführt. Der elektrische Leiter 332a, der einer der geraden Abschnitte des kleinen Segments 332 ist, wird in die innere Mittelschicht 32 der ersten Nut 35 eingeführt. Der elektrische Leiter 331b, bei dem es sich um den verbliebenen geraden Abschnitt des großen Segments 331 handelt, wird in die äußere Endschicht der zweiten Nut 35 eingeführt. Der elektrische Leiter 332b, bei dem es sich um den verbliebenen geraden Abschnitt des kleinen Segments 332 handelt, wird in die äußere Mittelschicht in der zweiten Nut 35 eingeführt.
  • Infolgedessen werden die elektrischen Leiter 331a, 332a, 332b', 331b' in dieser Reihenfolge in einer Linie in radialer Richtung von der inneren Endschicht aus in der Nut 35 angeordnet, wie in 2 dargestellt. Hierbei bilden die geraden Abschnitte 332b', 331b' Paare mit den elektrischen Leitern in einer Nut 35, die um eine Polteilung von der ersten Nut beabstandet ist.
  • Nachdem sie eingeführt wurden, werden im zweiten Spulenende 31b Anfügungsabschnitte 331d, 331e der elektrischen Leiter 331a, 331b der Endschichten in der Richtung, in der sich das große Leitersegment 331 öffnet, um eineinhalb Nuten schräg gestellt. Anfügungsabschnitte 332d, 332e der elektrischen Leiter 332a, 332b in den Mittelschichten werden in der Richtung, in der das kleine Segment 332 sich schließt, um eineinhalb Nuten schräg gestellt.
  • Dieser Schritt wird für alle Basisleitersegmente in den Nuten 35 wiederholt. Dann werden im zweiten Spulenende 31b der Anfügungsabschnitt 331e' der Außenendschicht und der Anfügungsabschnitt 332e der äußeren Mittelschicht miteinander verschweißt, beispielsweise durch Ultraschallschweißen, Bogenschweißen und Hartlöten und andere Verfahren, so dass sie elektrisch leitend werden. Der Anfügungsabschnitt 332d der inneren Mittelschicht und der Anfügungsabschnitt 331d' der Innenendschicht werden auf ähnliche Weise zusammengefügt. Auf diese Weise wird der in 4 dargestellte Stator erzeugt.
  • In dem Fahrzeugalternator 1 dieser Ausführungsform ist die Umfangsbreite (W1) der elektrischen Leiter (Einführungsabschnitte) kleiner als die Nutbreite (W2), und daher wird eine Lücke zwischen dem elektrischen Leiter und der ersten Innenwand oder der zweiten Innenwand der Nut 35 ausgebildet. Daher ist es einfach, die Leitersegmente 33 in die Nuten 35 einzuführen. Dadurch wird die Verarbeitung erleichtert.
  • Da der elektrische Leiter die erste Innenwand oder die zweite Innenwand der Nut 35 berührt, wird die Wärme der Statorwicklung 31 wirksam auf die Innenwand der Nut 35 übertragen. Daher sinkt die Temperatur der Statorwicklung 31, was zu einer verbesserten Ausgangsleistung führt.
  • Der elektrische Leiter des Leitersegments 33 weist im Wesentlichen einen rechtwinklig geformten Querschnitt auf, der der Form der Nut 35 entspricht. Daher nimmt die Kontaktfläche zwischen der Innenwand der Nut 35 und dem elektrischen Leiter zu, so dass der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung besser wird. Ebenso ist es weniger wahrscheinlich, dass der elektrische Leiter vibriert. Infolgedessen nimmt das magnetische Rauschen der Statorwicklung 31 ab.
  • In der Nut 35 sind eine Vielzahl von elektrischen Leitern in radialer Richtung in einer Linie angeordnet. Ferner berühren die elektrischen Leiter abwechselnd die erste Innenwand und die zweite Innenwand der Nut. Daher berühren die elektrischen Leiter die Innenwände der Nuten gleichmäßig. Damit wird die Wärme der Statorwicklung 31 gleichmäßig auf die Innenwände der Nuten übertragen. Damit wird die Wärme der Statorwicklung 31 gleichmäßig auf die Innenwände der Nuten übertragen. Ferner ist es möglich, auch ein Vibrieren der Zähne der Statorwicklung zu verhindern.
  • Ferner berühren die elektrischen Leiter die Innenwände der Nuten 35 durch die Rückstellung der Wendeabschnitte 331c, 332c der Leitersegmente 33. Daher ist es nicht notwendig, besondere Teile und Verfahren hinzufügen, damit die elektrischen Leiter die Innenwände der Nuten 35 berühren. Somit werden die Verbesserung der Ausgangsleistung gemäß der Temperatursenkung und die Verringerung von magnetischem Rauschen mit dem einfachen Aufbau erreicht.
  • Ferner erhöht die Ausbildung der Statorwicklung mit den Leitersegmenten auf einfache Weise die Dicke der Statorwicklung. Damit ist es möglich, die Temperatur gemäß einer Abnahme des Widerstands weiter zu senken. Ebenso wird die Ausgangsleistung weiter verbessert und entsprechend einer erhöhten Steifigkeit wird das magnetische Rauschen weiter verringert.
  • In der obigen Ausführungsform werden vier elektrische Leiter in jeder Nut 35 gehalten. Statt dessen können z.B. auch acht elektrische Leiter in einer Linie in der radialen Richtung in der Nut 35 angeordnet werden. Wie in 5 dargestellt, berühren die acht elektrischen Leiter abwechselnd die erste Innenwand und die zweite Innenwand der Nut 35.
  • Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Arten von drehenden elektrischen Maschinen angewendet werden, wie auf andere Arten von Generatoren oder Motoren, bei denen es sich nicht um Generatoren handelt.
  • Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt werden, sondern kann auch auf andere Weise implementiert werden, ohne vom Bereich der Erfindung, wie er in den Ansprüche definiert ist, abzuweichen.

Claims (4)

  1. Drehende elektrische Maschine, die folgendes aufweist: einen Rotor (3); einen Statorkern (32), der so angeordnet ist, dass er dem Rotor (3) gegenüber liegt, wobei der Statorkern (32) mit einer Vielzahl von Schlitzen (35) ausgebildet ist, die in einer axialen Richtung verlaufen, und jeder der Schlitze (35) von einer ersten Wand und einer zweiten Wand definiert wird, die einander in Umfangsrichtung gegenüber liegen; und eine Statorwicklung (31), die um den Statorkern (32) gewickelt ist, wobei die Statorwicklung (31) aus einer Vielzahl von im Wesentlichen U-förmigen Leitersegmenten (33, 331, 332) gebildet ist, die jeweils einen ersten Einführungsabschnitt (331a, 332a), einen zweiten Einführungsabschnitt (331b, 332b) und einen Wendeabschnitt (331c, 332c), der eine Verbindung zwischen den ersten und zweiten Einführungsabschnitten bildet, aufweisen, wobei die Einführungsabschnitte (331a, 331b, 332a, 332b) in den Schlitzen (35) gehalten werden und jeder der Einführungsabschnitte (331a, 331b, 332a, 332b) eine Umfangsbreite (W1) aufweist, die kleiner ist als ein Abstand (W2) zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand des Schlitzes (35); und wobei ein Abstand zwischen dem ersten Einführungsabschnitt (331a, 332a) und dem zweiten Einführungsabschnitt (331b, 332b) durch elastische Verformung des Wendeabschnitts (331c, 332c) variiert werden kann und die ersten und zweiten Einführungsabschnitte jeweils entweder die erste Wand oder die zweite Wand durch Zurückstellung der elastischen Verformung berühren.
  2. Drehende elektrische Maschine nach Anspruch 1, wobei jeder der Einführungsabschnitte (331a, 331b, 332a, 332b) eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, die einander gegenüber liegen, und die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche auf die erste Wand bzw. die zweite Wand des Schlitzes (35) gerichtet sind.
  3. Drehende elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schlitz (35) und die Einführungsabschnitte (331a, 331b, 332a, 332b) im Wesentlichen rechteckige Querschnitte aufweisen.
  4. Drehende elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Vielzahl von Einführungsabschnitten (331a, 331b', 332a, 332b') in einer Linie entlang einem Radius des Statorkerns (32) in jedem der Schlitze (35) angeordnet ist und die Einführungsabschnitte (331a, 332a, 332b', 331b') abwechselnd die erste Wand und die zweite Wand des Schlitzes (35) berühren.
DE60315765T 2002-07-11 2003-06-26 Rotierende elektrische Maschine Expired - Lifetime DE60315765T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002202073 2002-07-11
JP2002202073A JP2004048890A (ja) 2002-07-11 2002-07-11 回転電機

Publications (2)

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