JP5762428B2 - ステータモジュール、とりわけ多相の電動機のためのステータモジュール、およびステータモジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
・個々の分離されたステータセグメントチェーンと、該ステータセグメントチェーンを収容するケーシングとを準備するステップ。
・巻回工具においてステータセグメントチェーンのステータセグメントを配置するステップ。
・巻線からステータセグメントチェーンのコイルを形成するステップ。
・全ての相のステータセグメントチェーンをリング形に配置、配向/固定するステップ。
2A1−2A4 ステータセグメント
2B1−2B4 ステータセグメント
2C1−2C4 ステータセグメント
3 ヨーク
4 継目箇所
6A1−6A4 コイル
6B1−6B4 コイル
6C1−6C4 コイル
7A、7B、7C 巻線
7A1 第1終端領域
7A2 第2終端領域
7B1 第1終端領域
7B2 第2終端領域
7C1 第1終端領域
7C2 第2終端領域
8A、8B、8C ステータセグメントペア
9A、9B、9C ステータセグメントペア
10A、10B、10C ステータセグメントペア8A、8B、8C内部の第1形式の短距離接続
11A、11B、11C ステータセグメントペア9A、9B、9C内部の第2形式の短距離接続
12A、12B、12C ステータセグメントペア8と9の間の第2形式の長距離接続
13A 第1形式の長距離接続
14A スロット
15 内周
16.1−16.3 交差点
17 上側位置、上側巻線
18 スロット
10 側面領域
20 下側位置、下側巻線
21 フリースペース
A、B、C ステータセグメントチェーン
M 中心軸
T1−T4 支持軸
VA、VB、VC 方法ステップ
Claims (8)
- スロット(14A、18)を形成しつつ周方向に互いに間隔を置いて配置され、かつコイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)によって巻回されている複数の個々の軟磁性ステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)を備える、多相の電動機のためのステータモジュール(1)であって、
1つの相の少なくとも2つのコイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)は直列に接続されている、
形式のステータモジュール(1)において、
1つの相の少なくとも2つのステータセグメント(2 A1 −2 A4 、2 B1 −2 B4 、2 C1 −2 C4 )は、少なくとも1つのステータセグメントチェーン(A、B、C)を形成しており、
前記ステータセグメントチェーンのコイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)と、該コイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)の接続部とが、互いに連続した1本の巻線(7A、7B、7C)によって形成されるか、または少なくとも2本の平行に巻回された巻線(7A、7B、7C)によって形成され、
1つのステータセグメントチェーン(A,B,C)の2つのコイル(6 A1 −6 A4 、6 B1 −6 B4 、6 C1 −6 C4 )間の接続を表す接続路(10A,10B,10C,11A,11B,11C,12A,12B,12C)の少なくとも一部の領域は、周方向に互いに隣接して配置された2つのステータセグメント(2 A1 −2 A4 、2 B1 −2 B4 、2 C1 −2 C4 )のコイル(6 A1 −6 A4 、6 B1 −6 B4 、6 C1 −6 C4 )のコイルヘッド同士の間にある凹部(14A、18)の中にて、少なくとも部分的に放射方向に延在し、
前記接続路(10A,10B,10C,11A,11B,11C,12A,12B,12C)のうちの少なくとも一部と、前記ステータセグメント(2 A1 −2 A4 、2 B1 −2 B4 、2 C1 −2 C4 )の端面との間の軸方向における間隔は、前記ステータセグメント(2 A1 −2 A4 、2 B1 −2 B4 、2 C1 −2 C4 )の端面と個々のコイル(6 A1 −6 A4 、6 B1 −6 B4 、6 C1 −6 C4 )の外側層(17)との間の最大間隔よりも大きいがその差は前記巻線の直径よりも小さくされており、あるいは、前記接続路(10A,10B,10C,11A,11B,11C,12A,12B,12C)のうちの少なくとも一部と、前記ステータセグメント(2 A1 −2 A4 、2 B1 −2 B4 、2 C1 −2 C4 )の端面との間の軸方向における間隔は、最大でも、前記ステータセグメント(2 A1 −2 A4 、2 B1 −2 B4 、2 C1 −2 C4 )の端面と個々のコイル(6 A1 −6 A4 、6 B1 −6 B4 、6 C1 −6 C4 )の外側層(17)との間の最大間隔に相当することを特徴とするステータモジュール(1)。 - 1つのステータセグメントチェーン(A,B,C)の少なくとも2つのステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)は、周方向に互いに直接隣接して配置されており、
前記ステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)の前記コイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)は、互いに逆向きの巻回方向を有しており、
前記コイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)同士の間の接続は、第1形式または第2形式の短距離の接続路(10A、10B、10C、11A、11B、11C)によって表される、
但し、前記第1形式の接続路(10A,10B、10C)の場合には、相巻線において先行して配置されるコイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)が、後続して配置されるステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)との共通のスロットを通過した後に終端しており、
その一方で、前記第2形式の接続路(11A,11B,11C)の場合には、相巻線において先行して配置されるコイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)が、後続して配置されるステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)との共通のスロットに到着する前に終端しており、巻線(7A,7B,7C)を、前記先行して配置されるコイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)の上に亘って導かなければならない、
ことを特徴とする請求項1記載のステータモジュール(1)。 - 1つのステータセグメントチェーン(A,B,C)の前記ステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)は、それぞれ少なくとも1つのステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)から、周方向に1つ以上のステータセグメントだけ互いにずらされて配置されたステータセグメントグループ(8A,8B,8C,9A,9B,9C)を形成し、
前記ステータセグメントグループ(8A,8B,8C,9A,9B,9C)同士の間の接続は、第1形式または第2形式の長距離の接続路(12A、12B、12C)によって表される、
但し、前記第1形式の接続路の場合には、1つのステータセグメントグループ(8A,8B,8C,9A,9B,9C)の最後のコイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)が、後続して配置される他のステータセグメントチェーン(A,B,C)のステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)との共通のスロットを通過した後に終端しており、
その一方で、前記第2形式の接続路(11A,11B,11C)の場合には、1つのステータセグメントグループ(8A,8B,8C,9A,9B,9C)の最後のコイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)が、後続して配置される他のステータセグメントチェーン(A,B,C)のステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)との共通のスロットに到着する前に終端しており、巻線(7A,7B,7C)を、当該コイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)の上に亘って導かなければならない、
ことを特徴とする請求項1または2記載のステータモジュール(1)。 - 1つのステータセグメントチェーン(A,B,C)の前記ステータセグメント(2 A1 −2 A4 、2 B1 −2 B4 、2 C1 −2 C4 )は、それぞれ少なくとも1つのステータセグメント(2 A1 −2 A4 、2 B1 −2 B4 、2 C1 −2 C4 )から、周方向に180°だけ互いにずらされて配置されたステータセグメントグループ(8A,8B,8C,9A,9B,9C)を形成する、請求項3記載のステータモジュール(1)。
- 1つのステータセグメントチェーン(A,B,C)の2つのコイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)間の接続を表す接続路(10A,10B,10C,11A,11B,11C,12A,12B,12C)の少なくとも一部の領域は、前記コイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)の放射方向に内側の領域において少なくとも部分的に接線方向に延在しており、前記コイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)の前記外側層(17)の巻回の伸長内では軸方向に配置されている、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載のステータモジュール(1)。 - 2つのステータセグメントチェーン(A,B,C)の長距離の接続路(12A,12B,12C)同士の交差領域(16.1,16.2,16.3)は、隣接する2つの前記ステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)のコイル(6A1−6A4、6B1−6B4、6C1−6C4)のコイルヘッド同士の間にある凹部の中に配置されている、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項記載のステータモジュール(1)。 - 個々の前記ステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)は、オルソサイクリック(orthocyclic)に巻回されている、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項記載のステータモジュール(1)。 - 複数の個々の巻回されたステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)からなるステータモジュール(1)を、前記ステータセグメントを収容するケーシングに配向および固定することによって製造する方法において、
・組み立て状態において周方向に隣接するステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)を、互いに傾けられた支持軸(T1−T4)に配置することにより、巻回工具にて巻回すべきステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)を準備および配置するステップと、
・個々のステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)のコイル(6 A1 −6 A4 、6 B1 −6 B4 、6 C1 −6 C4 )を、1本の巻線(7A,7B,7C)または平行に巻回される複数の巻線から形成するステップと、
・個々の巻回されたステータセグメント(2A1−2A4、2B1−2B4、2C1−2C4)を、最終的なステータモジュールにおいて該ステータセグメントが占める角度位置へと互いに傾け、このようにして形成された個々のステータセグメントチェーン(A,B,C)を互いに収容工具または共通のヨークにて配向および固定するステップと
によって、予め製造されたステータセグメントチェーン(A,B,C)を準備し、
1つのステータセグメントチェーン(A,B,C)の2つのコイル(6 A1 −6 A4 、6 B1 −6 B4 、6 C1 −6 C4 )間の接続を表す接続路(10A,10B,10C,11A,11B,11C,12A,12B,12C)の少なくとも一部の領域を、周方向に互いに隣接して配置された2つのステータセグメント(2 A1 −2 A4 、2 B1 −2 B4 、2 C1 −2 C4 )のコイル(6 A1 −6 A4 、6 B1 −6 B4 、6 C1 −6 C4 )のコイルヘッド同士の間にある凹部(14A、18)の中にて、少なくとも部分的に放射方向に延在させ、
前記接続路(10A,10B,10C,11A,11B,11C,12A,12B,12C)のうちの少なくとも一部と、前記ステータセグメント(2 A1 −2 A4 、2 B1 −2 B4 、2 C1 −2 C4 )の端面との間の軸方向における間隔を、前記ステータセグメント(2 A1 −2 A4 、2 B1 −2 B4 、2 C1 −2 C4 )の端面と個々のコイル(6 A1 −6 A4 、6 B1 −6 B4 、6 C1 −6 C4 )の外側層(17)との間の最大間隔よりも大きいがその差は前記巻線直径よりも小さくし、あるいは、前記接続路(10A,10B,10C,11A,11B,11C,12A,12B,12C)のうちの少なくとも一部と、前記ステータセグメント(2 A1 −2 A4 、2 B1 −2 B4 、2 C1 −2 C4 )の端面との間の軸方向における間隔を、最大でも、前記ステータセグメント(2 A1 −2 A4 、2 B1 −2 B4 、2 C1 −2 C4 )の端面と個々のコイル(6 A1 −6 A4 、6 B1 −6 B4 、6 C1 −6 C4 )の外側層(17)との間の最大間隔に相当させる、
ことを特徴とする方法。
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