JP5193292B2 - 電磁的に励磁可能なコイル - Google Patents
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Description
本発明は電力機器で使用されるような電磁的に励磁可能なコイルに関する。この種のコイルは、例えば、ステータを電磁的に励磁することによってロータの運動を生じさせるために使用される。
大型電力機器のステータの場合、ステータはふつう多数の放射状に内側を向いたステータ歯を備えており、これらステータ歯の各々にコイルが巻き付いている。これらのコイルはふつう、放射状外側からまたは放射状内側から見て、少し長めの横断面を有している、つまり、コイルの長い方の辺は電力機器の軸方向(軸方向はロータの回転軸により決まる)延びており、コイルの短い方の辺はステータの周方向を向いている。電力機器の可能出力をできるだけ大きくするには、コイルをステータの内周にできるだけ密に詰め込む必要がある。その一方で、電力機器のジオメトリに対して半径方向外側から内側に向かってコイルを巻回すると、(周方向から見た)コイルの幅を増大させずにコイルのワイヤを半径方向内側から再び外側へ導かなければならないという問題が生じる。
この課題は、電磁的に励磁可能なコイルを請求項1の特徴を有するように形成し、それとともにワイヤの交叉が断面の短い方の面においてコイルの第2の端部(巻線端部)の前に位置するようにすることによって解決される。
図1には、電磁的に励磁可能なコイル10が縦断面で示されている。コイル10はワイヤ13から成っており、ワイヤ13はある向きでワイヤホルダ16に巻き付けられている。このケースでは、コイル10を軸方向上端部から(ここではこれを巻き方向と定義する)見ると、ワイヤ13はスリーブ部19ないしワイヤホルダ16の軸20に反時計回りで巻き付けられている。軸方向においてワイヤ13をきっぱりと止めておくために、スリーブ部19の各軸方向端部にはカラー22が設けられている。他のすべての実施例と同じく、この実施例では、コイル10の第1の端部とは、この実施例におけるコイル10の上端であると定義されている。この実施例によるコイル10は次のようにして巻回されている。まず、コイル10の第1の端部34においてスリーブ部19の回りにぐるりと巻回隙間25が開けられているため、ただ1つの巻回層28の巻線始端31は直接コイル10の第1の端部34のカラー22に接するのではなく、実質的に第1の端部34に配置されているだけである。巻線始端31のこの位置からワイヤ13はこのケースでは4回の巻回37でスリーブ部19に所定の巻き方向で巻き付けられる。図1aに示されている円はワイヤ13の横断面を概略的に表したものである。これらの円に記入された数字はワイヤ13が切断面を通る順番を表している。よって、数字「1」が記入された円はワイヤ13の最初の切断面通過を表し、数字「2」が記入された円はワイヤ13の2回目の切断面通過を表す。それゆえ、記入された数字は個々の切断面通過に一意的に対応付けられており、ワイヤ13がスリーブ部19にどのように巻き付けられているかを一意的に示す。見易さと、本発明の重要部分にのみ集中するという理由から、切断面通過のすべての数字を記入しているのではない図もある。
Claims (13)
- 電磁的に励磁可能なコイル(10)であって、ワイヤホルダ(16)に或る巻回方向で巻き付けられたワイヤ(13)を有しており、巻線始端(31)が前記コイル(10)の第1の端部(34)に位置し、巻線終端(49)が前記コイル(10)の同じ端部(34)に位置し、奇数個の巻回層(28)が有り、前記コイル(10)は縦長の断面(40)を有しており、当該断面(40)は長辺(43)と短辺(46)を有しており、前記ワイヤ(13)は前記断面(40)の短辺に少なくとも1つのワイヤ交叉部(52)を形成しながら前記コイル(10)の第2の端部(55)から前記コイル(10)の第1の端部(34)へと導かれており、
最後の巻回層(28)が少なくとも1つの巻回隙間(25)を形成しながら巻回されており、前記ワイヤ交叉部(52)に続く前記ワイヤ(13)の一部は、前記巻線終端(49)が前記コイル(10)の第1の端部(34)に置かれる前に、前記少なくとも1つの巻回隙間(25)の中に置かれる、
ことを特徴とする電磁的に励磁可能なコイル(10)。 - 前記少なくとも1つの巻回隙間(25)は前記コイル(10)の第1の端部に置かれている、請求項1記載の電磁的に励磁可能なコイル。
- 前記少なくとも1つの巻回隙間(25)は前記コイル(10)の第1の端部(34)と第2の端部(55)の間に置かれている、請求項1記載の電磁的に励磁可能なコイル。
- 前記コイル(10)のすべての巻回層(28)は前記コイル(10)全体にわたって巻回されており、最も外側の巻回層(28)は少なくとも1つの巻回隙間(25)を有している、請求項1から3のいずれか1項記載の電磁的に励磁可能なコイル(10)。
- 前記コイル(10)は少なくとも3つの巻回層(28)を有しており、最も外側の巻回層(28)は前記コイル(10)の一部分にのみ巻回されており、最も外側の巻回層(28)とその直ぐ下の巻回層(28)はそれぞれ少なくとも1つの巻回隙間(25)を形成しながら巻回されており、前記ワイヤ交叉部(52)に続く前記ワイヤ(13)の一部は、その巻線終端(80)が前記コイル(10)の第1の端部(34)に置かれる前に、前記少なくとも1つの巻回隙間(25)の中に置かれる、請求項1から3のいずれか1項記載の電磁的に励磁可能なコイル(10)。
- 最も外側の巻回層(28)の直ぐ下の巻回層(28)は、最も外側の巻回層(28)と前記コイル(10)の第1の端部との間を走るワイヤ(13)が配置されたまた別の少なくとも1つの巻回隙間(25)を有しており、最も外側の巻回層(28)の直ぐ下の巻回層(28)は、前記コイル(10)の第1の端部と最も外側の巻回層(28)との間を走るワイヤ(13)が配置されたまた別の少なくとも1つの巻回隙間(25)を有している、請求項5記載の電磁的に励磁可能なコイル(10)。
- 前記コイル(10)は2つの軸方向端部(34,55)の間で異なる大きさの断面(40)を有している、請求項1から6のいずれか1項記載の電磁的に励磁可能なコイル(10)。
- 前記コイル(10)は一方の軸方向端部(34)から他方の軸方向端部(55)にかけて円錐状の内部空間を有している、請求項7記載の電磁的に励磁可能なコイル(10)。
- 断面(40)の小さい方の端部(55)に最も外側の巻回層(28)が置かれており、最も外側の巻回層(28)は前記コイル(10)の一部分にのみ巻回されている、請求項8記載の電磁的に励磁可能なコイル(10)。
- 請求項1から9のいずれか1項記載の少なくとも1つのコイル(10)を備えた電力機器。
- 前記少なくとも1つのコイル(10)はステータ(80)の内周に配置されており、前記コイル(10)は電磁的に励磁可能な極(81)を取り囲んでいる、請求項10記載の電力機器。
- 前記ワイヤホルダ(16)が電磁的に励磁可能な極(81)である、請求項10または11記載の電力機器。
- 前記ワイヤホルダ(16)が電磁的に励磁可能な極(81)に嵌める、絶縁材料から成る巻型である、請求項10または11記載の電力機器。
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