JP2021093906A - ピンを有する電気機械用ステータ - Google Patents

Abstract

【課題】複数のピンから作られた巻線を有する、製造が容易なステータを提供すること。【解決手段】電気機械用のステータは、ステータのスロット５１〜５８，７１〜７８，９１〜９８内に、ステータ中心までの距離が異なる同心円上に配置された複数のピンから作られた巻線を備え、各同心円が層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を形成する。異なる層の４つのピンが互いに直列に接続されて、巻線を形成する。ｎを整数とすると、巻線の第１のピンが第１スロット５３内の４ｎ−３層Ｌ１に、巻線の第２のピンが第２のスロット９４内の４ｎ−２層Ｌ２に、巻線の第３のピンが第１のスロット５３内の４ｎ層Ｌ４に配置され、巻線の第４のピンが、第２のスロット９４内の４ｎ−１層Ｌ３に配置されている。【選択図】図１３

Description

本発明は、ピンを有する電気機械用ステータ、特に電動機用ステータに関する。

電動機は一般的に知られており、自動車を駆動するための電動機として使用されることが多くなってきている。電気機械は、ステータとロータで構成される。

ステータは、巻線が案内される複数のスロットを含んでいる。巻線は、いわゆるピンとして、絶縁された銅棒から形成されていてもよい。ロータは、ステータ内に配置され、ロータシャフトに結合されている。

このようなピン、Ｕピン、又はヘアピンモータは、例えば US 9,136,738 B2（特許文献１）から知られている。

米国特許第９１３６７３８号明細書

本発明の目的は、複数のピンから作られた巻線を有するステータであって、製造が容易なステータを提供することである。

本発明によれば、電気機械用ステータは、ステータのスロット内に、ステータ中心までの距離が異なる同心円上に配置された複数のピンを備え、各同心円は層を形成する。それぞれの場合において、異なる層の４つのピンが互いに直列に接続されて巻線を形成し、巻線の第１のピンは、第１のスロット内の４ｎ−３層に配置されている。ここで、ｎは整数であり、「４ｎ−３層」は「（４ｎ−３）番目の層」であり、以下、同様に記載する。巻線の第２のピンは、第２のスロット内の４ｎ−２層に配置され、第２のスロットは、ステータの第１の周方向に、第１のスロットまで放射状の第１の距離を有する。巻線の第３のピンは、第１のスロット内の４ｎ層に配置され、巻線の第４のピンは、第２のスロット内の４ｎ−１層に配置され、第４のスロットは、第２のスロットに隣接して配置されている。

層は、外側からステータ中心に向かって昇順に番号が付けられていてもよい。整数はゼロを含まない。

本発明に従った巻線を有するステータは、容易に製造することができ、より低い鉄損又は磁気損失を有する効率的な電磁界を発生させ、鋼板スタック（積み重ね）をより良く利用することができる。接続タイプは、スロット内のピン間に電気的に導電性の接続を確立する。接続タイプは、ピンへの導電体の溶接であってもよいし、ピンは、ダブルピン、いわゆるＵピンとして予め構成され、したがって、ステータへの挿入時に既に接続を確立していてもよい。さらに、互いに向かって曲げられたピンの端部同士の結合も、接続タイプを表す。

好ましくは、ステータは、第１の端面及び第２の端面を有してもよく、第１のピン及び第２のピンが、第１の接続タイプによって第２の端面で互いに接続されてもよく、第２のピン及び第３のピンが、第２の接続タイプによって第１の端面で互いに接続されてもよく、第３のピン及び第４のピンが、第３の接続タイプによって第２の端面で互いに接続されてもよい。第１の接続タイプ、第２の接続タイプ、及び第３の接続タイプは、互いに異なる。

接続タイプが異なることにより、改善された製造が可能となる。異なる端面に接続タイプを交互に配置することによって、スロットの間に配置されるステータの歯のまわりに巻線を効率的に形成することが可能になる。接続タイプが異なることは、改良された製造を可能にする。

ステータの同一端面での接続タイプであっても、ステータの内側又は外側に向かってピンフットの曲げ方向が異なるため、接続タイプが異なる場合がある。

ステータの異なる、又は同じ端面に、上記の接続タイプを組み合わせて使用することも可能である。同一端面には同一の接続タイプが１つ、ステータの異なる端面には複数の異なる接続タイプが存在するため、簡単かつ迅速な製造が可能である。例えば、接続は、一方の端面上に予め曲げられたピン、いわゆるダブルピン、又はＵピンのタイプによって確立され、ピンは、個々に互いに溶接されるか、又は、それぞれの場合にダブルピンの一方の側が、ステータの他の端面に溶接される。溶接個所は、ピン又はダブルピンの脚部に接触してもよい。

好ましくは、巻き始めのピンは、第１のエンドピンであってもよく、ここで、第１のエンドピンは、シングルピンとして構成されている。シングルピンは、例えばＩピンである。

本発明の一実施形態では、ステータは、少なくとも２つの巻線を有してもよく、少なくとも第２のスロットの第４のピンが、第４の接続タイプによって、第３のスロット内の４ｎ−３層の第５のピンに接続されている。

このような巻線によって生成される回転磁界は、外乱高調波が少なく、したがって、トルクリップルが少なく、トルク変動が小さく、また、より良好なＮＶＨ特性を有する。

好ましくは、第１の距離よりも大きい第２の距離が、第２のスロットと第３のスロットとの間に存在してもよい。

異なる距離を有するスロットに割り当てられた巻線を備えるステータは、より低いＡＣオーミック損失を有し、より低い飽和度を有する。

本発明の別の実施形態では、ステータは、ステータの全周にわたって延在して部分コイルを形成する複数の巻線を、有してもよい。

このようにして、巻線は、均一な回転磁界を生成する対称性を有する。

さらに好ましくは、２つの部分コイルから各１つのピンが、第５の接続タイプ又は第６の接続タイプによって互いに接続され、コイルを形成してもよい。これらのピンは、部分コイルの端部を表す、いわゆるエンドピンであってもよい。

本発明の一実施形態では、コイルの始端又は終端のエンドピンは、シングルピンとして構成されてもよい。

好ましくは、１つのコイルの４つのピンは、４つのスロットを完全に占有してもよい。

さらに好ましくは、部分コイルは、６つのコイルを形成してもよく、それぞれの場合に同じ相に割り当てられた２つのコイルが３つの隣接するスロット内に配置され、それによって、それぞれの場合に外側の２つのスロット内の２つの異なる層が他の相からのピンによって占有されるように、６つのコイルが３つの相に割り当てられてもよい。

本発明の１つの好ましい実施形態では、各場合に少なくとも２つのコイルの１つの入力及び出力が互いに接続されていてもよく、したがって、２つのコイルが同時に切り替えられてもよく、特に、１つの相に割り当てられていてもよい。

さらに好ましくは、少なくとも２つのコイルからの１つの入力が、第７の接続タイプによって互いに接続されてもよい。

第７の接続タイプは、ピンに適用された導体又は導電リングによって確立されてもよい。

２つのコイルが並列に接続されてもよく、さらに同相で給電されてもよい。並列接続は、第１及び第５のエンドピンの対の接続、あるいは、第４及び第８のエンドピンの対の接続によって行われてもよい。

さらに、２つの相は、それぞれほぼ同一の電流及び電圧曲線を有してもよく、したがって、６相インバータが３相モータのみを制御してもよい。この配置を用いるインバータでは、スイッチング素子の電流分割が可能である。

したがって、３つの隣接するスロット内の２つのコイルは、同時に切り換えられ、１つの相によって給電されてもよく、その結果、ステータは、３相電気機械用の巻線を有することになる。

本発明によれば、車両は、好ましい実施形態の１つに従ったステータを有する電気機械を備える。

図１はステータを示す。 図２は８つのスロットと４つの層とを有するステータを示す。 図３は第１の部分コイルの巻線方式を示す。 図４は第２の部分コイルの巻線方式を示す。 図５は、第１の部分コイル及び第２の部分コイルを有し、それらが互いに接続され、したがって第１のコイルを有するステータを示す。 図６は他の部分コイルの巻線方式を示す。 図７は他の部分コイルの巻線方式を示す。 図８は２つの他の部分コイルと、それらが互いに接続され、したがって第２のコイルを有するステータを示す。 図９はそれぞれ２つの部分コイルで構成される２つのコイルを有するステータを示す。 図１０は２つの他のコイルを有するステータを示す。 図１１は２つの他のコイルを有するステータを示す。 図１２は６つのコイルを有するステータを示す。 図１３は第１及び第２のコイルの巻線図である。 図１４は、ステータとインバータとを有する電気機械、特に電動機を備える車両を示す。

図１は、ピン２，３が案内される複数のスロット５を有するステータ１を示している。ステータ１は、第１の端面７と、対向して延在する第２の端面９とを有する。第１の端面７には、電気機械を作動させるためのエネルギー源にピンを接続するための部分コイルの入力８１，８７，１０１，１０７，１１１，１１７及び出力８３，８５，１０３，１０５，１１３，１１５が示されている。当然のことながら、電気機械を作動させるためには、ロータが追加的に必要である。接続用のピンは密接に隣接して配置されており、短い接続線を可能にしている。

図２は、スロットとピンが４層に配置されたステータ１を示しており、ここでは、８つのスロット５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８のみが描かれている。ピン２１，２３が、スロット５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８内に配置されている。ピン２１，２３は、１つのスロット内に、互いに隣接して配置されている。図２の例では、４つのピンが１つのスロット内に互いに隣接して配置されている。４つのスロット内の４つのピンは、このようにして、ステータ中心Ｍの周りの異なる同心円Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４上に配置されており、このようにして個々の層を形成している。各２つのスロットの間に、標準距離１１が設けられている。この標準距離１１は、図２に示す全てのスロット間で同一である。

図３は、図２からのステータ１を示している。ピンは、さらに、同心円上に、したがって層に配置されており、ここでは、より良い描写のために同心円が図示されていない。図３は、どのピンが互いに直列に接続されているかを描いている。エンドピンであると同時に入力８１を有するピン２１が、スロット５１内の層Ｌ４に配置されている。この第１のエンドピンは、例えば１本のピンであり、Ｉピンとして構成されている。

ピン２１は、実線で描かれた第３の接続タイプ６３によって、スロット９２内のピン２７に接続されている。ピン２７は、層Ｌ３に配置されている。ピン２２は、短い破線で描かれた第４の接続タイプ６４によって、第１のスロット５３内の第１のピン２５に接続されている。第１のピン２５は、層Ｌ１に位置する。

第１のピン２５は、点線で描かれた第１の接続タイプ６１を介して第２のピン２４に接続されている。第２のピン２４は、第２のスロット９４に位置する。図２から標準距離１１よりも１スロット短い第１の距離１３が、第１のスロット５３と第２のスロット９４との間に設けられている。第２ピン２４は、層Ｌ２に配置されている。

第２のピン２４は、破線で描かれた第２の接続タイプ６２によって、第１のスロット５３の第３のピン２３に接続されている。第３のピン２３は、層Ｌ４に配置されている。したがって、第１スロット５３には、第１ピン２５と第３ピン２３との間に２つの他のピンのためのスペースが残っている。

第３のピン２３は、実線で描かれた第３の接続タイプ６３によって、第２のスロット９４内の第４のピン２２に接続されている。第４のピン２２は、層Ｌ３に配置されている。第２のピン２４と第４のピン２２は、スロットの中央に配置され、ステータの内側の層Ｌ４と外側の層Ｌ１には、他の２つのピンのためのスペースがまだ存在している。

第１、第２、第３、及び第４のピンの接続により、第１の巻線４１が形成される。

第４のピン２２は、第４の接続タイプ６４を介して第３のスロット５５の第５のピン２６に接続されている。第２のスロット９４と第３のスロット５５との間には、標準距離１１よりも１スロット短い第２距離１９が設けられている。第５のピン２６は、層Ｌ１に配置されている。第５のピン２６において、ステータ内の連続したピンの直列接続が再び開始され、ここで、第５のピン２６は、スロットが９０度オフセットされた第１のピン２５と同様である。

第５のピン２６の別のスロット９６内の他のピンへの連続接続は、第２の巻線４２を形成する。これらのピン間の第１、第２、及び第３の接続タイプ６１，６２，６３は、第１の巻線４１のピンのそれぞれの第１、第２、及び第３の接続タイプ６１，６２，６３と同一である。

２つの巻線４１，４２は、第４の接続タイプ６４によって接続されている。直列接続の継続により、第３の巻線４３が２つの他のスロット５７，９８に形成されている。各巻線４１，４２，４３は、第４の接続タイプ６４によって接続されている。各巻線間の第４の接続タイプ６４は、このようにして同一である。巻線４３のピン間の第１、第２、及び第３の接続タイプ６１，６２，６３もまた、第１及び第２の巻線４１，４２の第１、第２、及び第３の接続タイプ６１，６２，６３と同一である。

第４の巻線４４もまた、第４の接続タイプ６４を介して第３の巻線４３に接続されているが、この巻線は第２の接続タイプの接続を欠いている。ピン２８は第２のエンドピンを表し、巻線４４は図５にしたがって形成され、そこに記載されている。

４つの巻線４１，４２，４３，４４は、ステータ１のまわりに時計回りの１つの回路を介して第１の部分コイルを形成する。第１のピン２１は、エネルギー源に接続するための入力８１を有する。部分コイルは、巻線４４の第２のエンドピン２８で終わる。

図４は、ステータ１を示しており、ここでは、８つのスロット７１，７３，７５，７７，９２，９４，９６，９８が示されている。

ピン３１，３２，３３，３４，３５，３８は、図３のピン２２，２３，２４，２５，２６，２８と同様に接続されている。接続の種類も図３と同一であり、同一の符号で明確に表現されている。巻線４５，４６，４７，４８は、図３のピン２２，２３，２４，２５，２６，２８と同様に形成されている。

４つの巻線４５，４６，４７，４８は、ステータ１のまわりに反時計回りの１つの回路を介して第２の部分コイルを形成する。部分コイルは、第３のエンドピン３１で始まる。部分コイルは、巻線４８の最後のピン３８で終わる。巻線４８の最後のピン３８は、このようにして第４のエンドピンとなる。第４のエンドピン３８は、さらに、エネルギー源に接続するための出力８３を有する。入力と出力は当然ながら逆になっていてもよい。

図５は、図３及び図４からの第１及び第２の部分コイルによるピンの割り当てを示しており、これらは黒い正方形で表されている。図中、同一の符号は、同一のピン、スロット、接続を指定している。スロット９２、層Ｌ２の第１の部分コイルの第４の巻線４４の第２のエンドピン２８と、スロット７１、層Ｌ３の第２の部分コイルの第１の巻線４５の第３のエンドピン３１は、第５の接続タイプ６５によって接続されている。この接続により、図３の説明で述べた第４の巻線４４が形成される。第５の接続タイプ６５は、第２の距離１９を橋渡しする。

このようにして、２つの部分コイルは、ステータのまわりの異なるそれぞれの方向の２つの放射状回路の後に、入力８１及び出力８３を有する第１のコイル２０１を形成する。図示された第３の距離１７は、１スロットの長さである。

コイル２０１のピンは、４つのスロット９２，９４，９６，９８内の全ての層を占める。これら４つのスロット９２，９４，９６，９８は、それぞれ９０度回転され、基準距離の２倍、すなわち第１の距離１３と第２の距離１９の和を有する。

図６は、ステータ１を示している。ピンは、さらに、同心円上に配置されており、したがって、同心円は、より良い描写のために図示されていない層である。白い正方形の中に正方形が描かれたどのピンが、互いに直列に接続され、第２のコイル２０２の第１の部分コイルを形成しているかを描写している。第５のエンドピン２１ａが、層Ｌ４のスロット９１内に配置されている。この第５のエンドピン２１ａは、実線で描かれた第３の接続タイプ６３によってスロット７２内のピン２７ａに接続されている。ピン２７ａは、層Ｌ３に配置されている。ピン２６ａは、短い破線で描かれた第４の接続タイプ６４によって、第１のスロット９３内の層Ｌ１内の第１のピン２５ａに接続されている。

第１のピン２５ａは、点線で描かれた第１の接続タイプ６１を介して第２のピン２４ａに接続されている。第２ピン２４ａは、第２のスロット７４内に配置されている。第１のスロット９３と第２のスロット７４との間には、図２から見て標準距離１１よりも１スロット短い第１の距離１３が設けられている。第２のピン２４ａは、層Ｌ２に配置されている。

第２のピン２４ａは、破線で描かれた第２の接続タイプ６２によって、第１のスロット９３の第３のピン２３ａに接続されている。第３のピン２３ａは、層Ｌ４にある。したがって、第１のスロット９３内には、第１のピン２５ａと第３のピン２３ａとの間に他の２つのピンのためのスペースがまだ存在する。

第３のピン２３ａは、実線で描かれた第３の接続タイプ６３によって、第２のスロット７４内の第４のピン２２ａに接続されている。第４のピン２２ａは、層Ｌ３に位置する。第２のピン２４ａと第４のピン２２ａは、第２のスロット７４の中央に配置されており、それによって、ステータ内層Ｌ４とステータ外層Ｌ１上の他の２つのピンのためのスペースがまだ存在するように、第２のスロット７４の中央に配置されている。

第１、第２、第３、及び第４のピンの接続により、第１の巻線４１が形成される。

第４のピン２２ａは、第４の接続タイプ６４を介して第３のスロット９５の第５のピン２６ａに接続されている。第２のスロット７４と第３のスロット９５との間には、標準距離１１よりも１スロット長い第２の距離１９が設けられている。第５のピン２６ａは、層Ｌ１に配置されている。第５のピン２６ａでは、ステータ内の連続したピンの直列接続が再び開始され、ここで、第５のピン２６ａは、スロットが９０度オフセットされた第１のピン２５ａに類似している。

第５のピン２６ａの別のスロット７６内の他のピンへの連続接続は、第２の巻線４２を形成する。これらのピン間の第１、第２、及び第３の接続タイプ６１，６２，６３は、第１の巻線４１のピンのそれぞれの第１、第２、及び第３の接続タイプ６１，６２，６３と同一である。

４つの巻線４１，４２は、第４の接続タイプ６４によって接続されている。直列接続の継続により、第３の巻線４３が２つの他のスロット９７，７８に形成されている。各巻線４１，４２，４３は、第４の接続タイプ６４によって接続されている。各巻線間の第４の接続タイプ６４は、このようにして同一である。巻線４３のピン間の第１、第２、及び第３の接続タイプ６１，６２，６３もまた、第１、第２の巻線４１，４２の第１、第２、及び第３の接続タイプ６１，６２，６３と同一である。

第４の巻線４４もまた、第４の接続タイプ６４を介して第３の巻線４３に接続されているが、この巻線は第２の接続タイプの接続を欠いている。ピン２８ａは第６のエンドピンを表し、巻線４４は図８にしたがって生じ、そこに記載されている。

４つの巻線４１，４２，４３，４４は、ステータ１のまわりに時計回りの１つの回路を介して第１の部分コイルを形成する。第５のエンドピン２１ａは、エネルギー源に接続するための入力８７を有する。部分コイルは、巻線４４の第６のエンドピン２８ａで終わる。

図７は、８つのスロット５２，５４，５６，５８，９１，９３，９５，９７が示されているステータ１を示している。

ピンは、さらに、同心円上に配置されており、したがって、同心円は、より良い描写のために図示されていない。白い正方形の中に正方形が描かれたどのピンが、互いに直列に接続され、第２のコイル２０２の第２の部分コイルを形成しているかを描写している。

ピン３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａ，３８ａは、図６のピン２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａ，２８ａと同じように接続されている。接続の種類も図６と同一であり、同一の符号で明確に表現されている。巻線４５，４６，４７，４８は、図６で説明したものと同様に形成され、第４の接続タイプ６４によって互いに接続されている。

４つの巻線４５，４６，４７，４８は、ステータ１のまわりに反時計回りに１つの回路を介して第２の部分コイルを形成する。部分コイルは、第７のエンドピン３１ａで始まる。部分コイルは、巻線４８のピン３８ａで終わる。巻線４８の最後のピン３８ａは、このようにして第８のエンドピンを表す。第８のエンドピン３８ａは、さらに、エネルギー源に接続するための出力８５を有する。入力と出力は当然ながら逆になっていてもよい。

図８は、図６及び図７からの第１及び第２の部分コイルによるピンの割り当てを示しており、これらは、白い正方形の中に正方形が描かれている。図中、同一の符号は、同一のピン、スロット、及び接続を示している。

層Ｌ２のスロット７２の第１の部分コイルの第４の巻線４４の第６のエンドピン２８ａと、層Ｌ３のスロット９１の第２の部分コイルの第１の巻線４５の第７のエンドピン３１ａは、第６の接続タイプ６６を用いて接続されている。この接続により、図６の説明で述べた第４の巻線４４が形成される。第６の接続タイプ６６は、第１の距離１３を橋渡しする。

このようにして、２つの部分コイルは、ステータのまわりの異なるそれぞれの方向の２つの放射状回路の後に、入力８７及び出力８５を有する第２のコイル２０２を形成する。図示された第３の距離１７は、１スロットの長さである。

コイル２０２のピンは、４つのスロット内の全層を占める。これらの４つのスロットはそれぞれ９０度回転され、基準距離の２倍、すなわち第１の距離１３と第２の距離１９の和を有する。

図９は、図５から第１のコイル２０１によるピンの割り当てを示しており、これは黒の正方形で描かれている。図中、同一の符号は、同一のピン、スロット、及び接続を示している。さらに、図８からの第２のコイルは、白い正方形の中に正方形が描かれている。４つのコイルの部分コイルは、第５の接続タイプ６５（第１のコイル）又は第６の接続タイプ６６（第２のコイル）によって接続されている。第５の接続タイプ６５は、第２の距離１９を橋渡しする。第６の接続タイプ６６は、第１の距離１３を橋渡しする。４つのコイルのピンは、それぞれ隣接する３つのコイルに配置されている。標準距離１１よりも２スロット短い第３の距離１５が、隣接する３つのスロットのそれぞれの外側のスロットの間に配置されている。

このようにして、それぞれが２つの部分コイルからなる２つの平行コイルが示されている。コイルの入力及び出力も同様に示されている。第１のコイルの入力８１はスロット５１に配置され、出力８３はスロット９２に配置される。第２のコイルの入力８７はスロット９１に配置され、出力８５はスロット５２に配置される。したがって、両コイルの入力及び出力は、隣接するスロットに配置される。

図１０は、第３のコイルによるピンの割り当てを、白い点が付された黒い正方形で示し、第４のコイルによるピンの割り当てを、黒い点が付されて白い正方形で示している。これは、図３、図４、図５、図６、図７、及び図８から分かる巻線方式の結果であり、そこに示されている部分コイルのピン及び接続と比較して、それぞれのケースで８つのスロットが反時計回りにオフセットされている。第３のコイルの入力１０１及び出力１０３、並びに第４のコイルの入力１０７及び出力１０５も同様に示されている。したがって、両方のコイルの入力及び出力は、隣接するスロットに配置されている。

図１１は、第５のコイルによるピンの割り当てを、白い×印が付された黒い正方形で示し、第６のコイルによるピンの割り当てを、黒い×印が付された白の正方形で示している。これは、図３、図４、図５、図６、図７、及び図８から分かる巻線方式の結果であり、そこに示されている部分コイルのピン及び接続と比較して、４つのスロットが反時計回りにオフセットされている。第５のコイルの入力１１１及び出力１１３、並びに第６のコイルの入力１１７及び出力１１５も同様に示されている。したがって、両方のコイルの入力及び出力は、それぞれ同一のスロットに横たわっている。

図１２は、図９、図１０、図１１からの組み合わせとしての６つのコイルによるピンの割り当てを示している。特に、入力８１，８７，１０１，１０７，１１１，１１７と出力８３，８５，１０３，１０５，１１３，１１５の位置から明らかなように、コイルの相互接続は１６スロット内で行われる可能性がある。例として描かれているスロット数が４８のステータでは、入力と出力の相互接続は、ステータの円周の３分の１以内で可能である。純粋に入力又は出力だけを基準にすると、１０個のスロットで個別のスイッチングが可能になる。

図１３は、第１のコイル２０１及び第２のコイル２０２の２つの部分コイルの巻線方式を示す。連続する「スロット番号」は符号ではない。スロットへの矢印付きの符号は、先行する図と同一であり、これらの図との比較を可能にする。

図１４は、車両４０３、例えばハイブリッド車又は電気自動車の例示的な実施形態の基本的な概略図である。車両は、車両４０３を駆動するため、例示的な実施形態のステータ１を有する電気機械４０１、特に電動機を備える。さらに、車両４０３は、直流源からの交流電流を電気機械４０１に供給するインバータ４０５を備えてもよい。

１ ステータ
２，３ ピン
７ 第１の端面
９ 第２の端面
１１ 標準距離
１３ 第１の距離
１７ 第３の距離
２１ 第１のエンドピン
２８ 第２のエンドピン
３８ 第４のエンドピン
２１ａ 第５のエンドピン
２８ａ 第６のエンドピン
３８ａ 第８のエンドピン
２２〜２７，２２ａ〜２７ａ ピン
３２〜３７，３２ａ〜３７ａ ピン
４１〜４８ 巻線
５１〜５８ スロット
６１ 第１の接続タイプ
６２ 第２の接続タイプ
６３ 第３の接続タイプ
６４ 第４の接続タイプ
６５ 第５の接続タイプ
６６ 第６の接続タイプ
７１〜７８ スロット
８１，８７，１０１，１０７，１１１，１１７ 入力
８３，８５，１０３，１０５，１１３，１１５ 出力
９１〜９８ スロット
２０１ 第１のコイル
２０２ 第２のコイル
４０１ 電気機械
４０３ 車両
４０５ インバータ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４ 層
Ｍ ステータ中心

Claims (10)

1. 電気機械（１００）用のステータ（１）であって、
   前記ステータ（１）のスロット（５１〜５８，７１〜７８，９１〜９８）内に、ステータ中心（Ｍ）までの距離が異なる同心円上に配置された複数のピン（２２，２３，２４，２５）を備え、前記同心円それぞれが層（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）を形成し、
   それぞれの場合において、異なる前記層（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）の４つのピン（２２，２３，２４，２５）が互いに直列に接続されて、巻線（４１）を形成し、
   前記巻線（４１）の第１の前記ピン（２５）が、第１の前記スロット（５３）内の４ｎ−３層（Ｌ１）に配置され、ここで、ｎは整数であり、
   前記巻線（４１）の第２の前記ピン（２４）が、第２の前記スロット（９４）内の４ｎ−２層（Ｌ２）に配置され、前記第２のスロット（９４）は、前記ステータ（１）の第１の周方向に、前記第１のスロット（５３）まで放射状の第１の距離（１３）を有し、
   前記巻線（４１）の第３の前記ピン（２３）が、前記第１のスロット（５３）内の４ｎ層（Ｌ４）に配置され、
   前記巻線（４１）の第４の前記ピン（２２）が、前記第２のスロット（９４）内の４ｎ−１層（Ｌ３）に配置されている、電気機械（１００）用のステータ（１）。
2. 前記ステータ（１）が、第１の端面（７）と第２の端面（９）とを有し、
   前記第１のピン（２５）と前記第２のピン（２４）とが、第１の接続タイプ（６１）によって前記第２の端面（９）で互いに接続され、
   前記第２のピン（２４）と前記第３のピン（２３）とが、第２の接続タイプ（６２）によって前記第１の端面（７）で互いに接続され、
   前記第３のピン（２３）と前記第４のピン（２２）とが、第３の接続タイプ（６３）によって前記第２の端面（９）で互いに接続され、
   前記第１の接続タイプ、前記第２の接続タイプ、及び前記第３の接続タイプが、互いに異なる、請求項１に記載のステータ（１）。
3. 前記ステータ（１）が少なくとも２つの前記巻線（４１，４２，４３）を有し、
   少なくとも前記第２のスロット（９４）内の前記第４のピン（２２）が、第４の接続タイプ（６４）によって、第５の前記スロット（５５）内の４ｎ−３層（Ｌ３）の第５の前記ピン（２６）に接続されている、請求項１又は２に記載のステータ（１）。
4. 前記第２のスロット（９４）と前記第３のスロット（５５）との間に、前記第１の距離（１３）よりも大きい第２の距離（１９）が設けられている、請求項３に記載のステータ（１）。
5. 前記ステータ（１）が、前記ステータ（１）の全周にわたって延在して部分コイルを形成する複数の前記巻線（４１，４２）を有する、請求項３又は４に記載のステータ（１）。
6. それぞれの場合に２つの前記部分コイルからの１つの前記ピン（２８，２８ａ，３１，３１ａ）が、第５の接続タイプ（６５）又は第６の接続タイプ（６６）によって互いに接続され、コイル（２０１，２０２）を形成する、請求項５に記載のステータ（１）。
7. 前記コイルの４つの前記ピンが４つの前記スロット（９２，９４，９６，９８）を完全に占有する、請求項６に記載のステータ（１）。
8. 前記部分コイルが６つの前記コイルを形成し、
   それぞれの場合に、同じ相に割り当てられた２つの前記コイルが、３つの隣接する前記スロット（５１〜５８，７１〜７８，９１〜９８）内に位置し、それによって、それぞれの場合に外側の２つの前記スロット（７１〜７８，９１〜９８）の２つの異なる層が、他の相からの前記ピンによって占有されるように、前記６つのコイルが３つの相に割り当てられている、請求項７に記載のステータ（１）。
9. それぞれの場合に少なくとも２つの前記コイル（２０１，２０２）の１つの出力（８１，８７，１０１，１０７，１１１，１１７）と１つの出力（８３，１０３，１１３，８５，１０５，１１５）とが互いに接続され、２つの前記コイル（２０１，２０２）が同時に切り替えられ、特に、１つの相に割り当てられる、請求項８に記載のステータ（１）。
10. 請求項１乃至９のいずれか一つに記載のステータ（１）を有する電気機械（４０１）を備えている車両（４０３）。

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