KR100363532B1 - 교류발전기의 고정자 - Google Patents

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KR100363532B1
KR100363532B1 KR1020000060653A KR20000060653A KR100363532B1 KR 100363532 B1 KR100363532 B1 KR 100363532B1 KR 1020000060653 A KR1020000060653 A KR 1020000060653A KR 20000060653 A KR20000060653 A KR 20000060653A KR 100363532 B1 KR100363532 B1 KR 100363532B1
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 내부식성 및 절연성이 높혀지고, 또한 조립성 및 생산성이 향상되는 동시에 동일번지, 크로스오버 결선부의 접촉을 업게한 교류발전기의 고정자를 얻는다.
고정자권선은, 소선(30)을 6슬롯수마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 감아서 구성된 1턴의 제1권선이 1슬롯피치로 6개 배열되어있는 제1권선군과, 소선(30)을 제1권선과 전기각으로 180도 오프셋하여 반전권장하여 구성된 1턴의 제2권선이 1슬롯피치로 6개 배열되어있는 제2권선군과의 쌍으로 구성된 2조의 권선어셈블리를 갖고, 권선을 교류결선하여 2조의 3상 교류권선으로 구성되어있다.
그리고, 각조의 3상 교류권선의 동일번지 크로스오버 결선(C1-1)이 8슬롯피치에 배치되어있다.

Description

교류발전기의 고정자{STATOR FOR AN ALTERNATOR}
내부식성 및 절연성이 높혀지고, 또한 조립성 및 생산성이 향상되는 동시에 동일번지 크로스오버결선부의 접촉을 없앤 교류발전기의 고정자를 얻는다.
본 발명은 예컨대 내연기관에 의해 구동되는 교류발전기의 고정자에 관한 것으로, 특히 승용차, 트럭등의 자동차에 탑재된 차량용 교류 발전기의 고정자구조에 관한 것이다.
도 22는 예컨대 일본특허 제2927288호에 기재된 종래의 차량용 교류발전기의 고정자의 요부를 표시하는 측면도, 도 23은 도 22에 표시된 종래의 차량용 교류 발전기의 고정자에 적용되는 도체세그먼트를 표시하는 사시도, 도 24 및 도 25는 각각 도 22에 표시된 종래의 차량용 교류 발전기의 고정자의 요부를 프론트측 및 리어측에서 본 사시도이다.
도 22 내지 도 25에서, 고정자(50)는 고정자철심(51)과, 고정자철심(51)에 감겨진 고정자권선(52)과, 슬롯(51a)내에 장착되어 고정자권선(52)을 고정자철심(51)에 대하여 절연하는 인슐레이터(53)을 구비하고 있다.
고정자철심(51)은, 얇은 강판을 겹쳐서 적층된 원통상의 적층철심이고, 축방향으로 뻗는 슬롯(51a)이 내주측에 개구하도록 소정피치로 원주방향에 복수 설치되어있다.
여기에서는, 회전자(도시하지않음)의 자극수(16)에 대응하여 3상의 권선을 2조 수용하도록 96개의 슬롯(51a)이 형성되어있다.
고정자권선(52)은, 다수의 단척의 도체세그먼트(54)를 접합하여 소정의 권선패턴으로 구성되어있다.
도체세그먼트(54)는, 절연피복된 구형단면의 동선재를 대략 U자상으로 성형한 것으로, 6슬롯(1자극피치)떨어진 2개의 슬롯(51a)마다에 축방향의 리어측에서 2개씩 삽입되어있다.
그리고, 도체세그먼트(54)의 프론트측으로 뻗어나오는 단부끼리가 접합되어 고정자권선(52)을 구성하고 있다.
구체적으로는, 6슬롯 떨어진 각조의 슬롯(51a)에서, 하나의 도체세그먼트 (54)가 리어측으로부터 하나의 슬롯(51a)내의 외주측에서 첫번째의 위치와, 다른 슬롯(51a)내의 외주측에서 2번째의 위치에 삽입되고, 또 하나의 도체세그먼트(54)가 리어측으로부터 하나의 슬롯(51a)내의 외주측에서 3번째의 위치와, 다른 슬롯(51a)내의 외주측에서 4번째의 위치에 삽입되어있다.
그래서, 각 슬롯(15a)내에서는 도체세그먼트(54)의 직선부(54a)가 직경방향에 1렬로 4개 늘어서서 배열되어있다.
그리고, 하나의 슬롯(51a)내의 외주측에서 첫번째의 위치로 부터 프론트측으로 뻗어나온 도체세그먼트(54)의 단부(54b)와 그 슬롯(51a)로부터 시계회전방향으로 6슬롯 떨어진 다른 슬롯(51a)내의 외주측에서 2번째의 위치로부터 프론트측으로 뻗어나온 도체세그먼트(54)의 단부(54b)가 접합되어, 2턴의 외층권선이 형성되어있다.
또, 하나의 슬롯(51a)내의 외주측에서 3번째의 위치로부터 프론트측으로 뻗어나온 도체세그먼트(54)의 단부(54b)와, 그 슬롯(51a)로부터 시계회전방향으로 6슬롯 떨어진 다른 슬롯(51a)내의 외주측에서 4번째의 위치로부터 프론트측으로 뻗어나온 도체세그먼트(54)의 단부(54b)가 접합되어 2턴의 내층권선이 형성되어있다.
또, 6슬롯 떨어진 각조의 슬롯(51a)에 삽입된 도체세그먼트(54)로 구성되는 외층권선과 내층권선이 직렬로 접속되어 4턴의 1상분의 권선이 형성되어있다.
마찬가지로 하여, 도체세그먼트(54)에 삽입되는 슬롯위치로, 1슬롯씩 오프셋하여 각각 4턴의 권선이 6상분 형성되어있다.
그리고, 이들의 권선은 3상분씩 교류결선되어 2조의 3상교류권선으로 되는 고정자권선(52)을 구성하고 있다.
이와같이, 구성된 종래의 고정자(50)에서는 고정자철심(51)의 리어측에서는 같은 조의 슬롯(51a)에 삽입된 2개의 도체세그먼트(54)의 턴부(54c)가 직경방향으로 늘어서서 배열되어있다.
그 결과, 턴부(54c)가 원주방향에 2열로 배열되어, 리어측의 코일엔드군을 구성하고 있다.
한편, 고정자철심(51)의 프론트측에서는, 하나의 슬롯(51a)내의 외주측에서 첫번째의 위치로부터 프론트측으로 뻗어나온 도체세그먼트(54)의 단부(54b)와 6슬롯 떨어진 슬롯(51a)내의 외주측에서 2번째의 위치로부터 프론트측으로 뻗어나온 도체세그먼트(54)의 단부(54b)와의 접합부와, 하나의 슬롯(51a)내의 외주측에서 3번째의 위치로부터 프론트측으로 뻗어나온 도체세그먼트(54)의 단부(54b)와 6슬롯떨어진 슬롯(51a)내의 외주측에서 4번째의 위치로부터 프론트측으로 뻗어나온 도체세그먼트 (54)의 단부(54b)와의 접합부가, 직경방향으로 늘어서서 배열되어있다.
그 결과, 단부(54b)끼리의 접합부가 원주방향에 2열로 배열되어 프론트측의 코일엔드군을 구성하고 있다.
이 종래의 차량용 교류 발전기의 고정자(50)에서는, 이상과 같이 고정자권선 (52)이 대략 U자상으로 성형된 단척의 도체세그먼트(54)를 고정자철심(51)의 슬롯(51a)에 리어측으로부터 삽입하고, 프론트측으로 뻗어나오는 도체세그먼트(54)의 단부(54b)끼리를 접합하여 구성되어있다.
그래서, 납땜이나 용접에 의해 절연피막이 소실된 단부(54b)끼리의 접합부를 원주방향으로 배열하여 프론트측의 코일엔드군이 구성되어 있으므로, 피수(披水)에 의해 부식하기 쉬운 코일엔드구조로 되어있고, 내부식성이 대단히 낮게되어있었다.
또, 프론트측의 코일엔드군은, 96개소의 접합부를 2열로 즉 192개소의 접합부로 구성되어 있으므로, 접합부끼리가 단락하기 쉬운 구조로 되어 있으며, 단락사고가 발생하기 쉬웠었다.
또, 다수의 단척의 도체세그먼트(54)를 고정자철심(51)에 삽입하고, 또한 단부(54b)끼리를 용접, 남땜등에 의해 접합하지 않으면 안되며, 현저하게 작업성이 저하되어 버리고 있었다.
또, 도체세그먼트(54)의 슬롯(51)로의 압입량은 고정자철심(51)의 축방향길이이상을 필요로 하고, 절연피막에 손상을 주기 쉬우며, 제품후의 품질을 저하시키고 있었다.
또, 단부(54b)끼리의 접합시에 땜납의 흘러내림이나 용접의 녹아내림에 의한 접합부간의 단락이 빈번히 발생하고 양산성이 현저하게 저하되어 있었다.
또, 종래의 고정자(50)에서는 도체세그먼트(54)의 단부(54b)끼리는 그 일부를 지그로 클램프하고, 그 정절부를 납땜이나 용접하여 접합되어있었다.
그래서, 지그에 의한 클램프면적이 필요하게 되는데다 납땜부나 용접부의 부풀어오름이 생기므로, 코일엔드 높이가 높게되는 동시에 접합부간도 좁게 되어 있었다.
또, 도체세그먼트(54)의 단부(54b)끼리를 용접한 경우 용접시의 온도상승에 의해 도체세그먼트(54)가 연화되어 고정자로서의 강성이 저하되어 버린다.
그 결과, 종래의 고정자(50)는 차량용 교류 발전기에 탑재한 경우, 코일엔드부의 코일의 누설리액턴스가 증가되어 출력이 악화되며, 또 통풍저항이 증가되어 풍소음이 악화되고, 또 강성이 저하되어 자기소음의 저감효과가 적게 되어 버리고 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 기술과제에 비추어, 연속선으로 되는 1턴의 권선을 복수 배열하의 구성한 권선어셈블리를 사용하고, 코일엔드에서의 접합개소를 현저하게 저감하여 내부식성 및 절연성이 높여지며, 또한 권선의 고정자철심으로서 권장성(倦長詵)을 높여서 조립성 및 생산성이 향상되는 동시에 3상교류권선을 구성하는 권선간의 결선부의 배치를 고안하고, 결선부간의 단락을 미연에 방지하여 신뢰성의 향상이 도모된 교류발전기의 고정자를 얻는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기의 구성을 표시하는 단면도
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기의 고정자를 표시하는 사시도
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기의 고정자의 요부를 표시하는 정면도
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기에서의 고정자권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 정면도
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기에서의 고정자권선의 3상분의 결선상태를 설명하는 정면도
도 6은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기에서의 3상 교류결선용 터미널을 표시하는 사시도
도 7은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기의 회로도
도 8은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 고정자권선을 구성하는 권선어셈블리의 제조공정을 설명하는 도면
도 9는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 고정자권선을 구성하는 권선어셈블리의 제조공정을 설명하는 도면
도 10은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 고정자권선을 구성하는 권선어셈블리를 표시하는 도면
도 11은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 고정자권선을 구성하는 권선어셈블리를 표시하는 도면
도 12는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 고정자권선을 구성하는 소선의 요부를 표시하는 사시도
도 13은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 고정자권선을 구성하는 소선의 배열을 설명하는 도면
도 14는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 고정자철심의 구조를 설명하는 도면
도 15는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 고정자의 제조공정을 설명하는 공정단면도
도 16은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기에 적용되는 고정자의 제조공정을 설명하는 공정단면도
도 17은 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 차량용 교류 발전기에서의 고정자권선의 3상분의 결선상태를 설명하는 정면도
도 18은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류 발전기에서의 고정자권선의 3상분의 결선상태를 설명하는 정면도
도 19는 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 차량용 교류 발전기에서의 고정자권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 정면도
도 20은 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 차량용 교류 발전기에서의 고정자권선의 3상분의 결선상태를 설명하는 정면도
도 21은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 차량용 교류 발전기에서의 고정자를 표시하는 사시도
도 22는 종래의 차량용 교류 발전기의 고정자의 요부를 표시하는 측면도
도 23은 종래의 차량용 교류 발전기의 고정자에 적용되는 도체세그먼트를 표시하는 사시도
도 24는 종래의 차량용 교류 발전기의 고정자의 요부를 프론트측에서 본 사시도
도 25는 종래의 차량용 교류 발전기의 고정자의 요부를 리어측에서 본 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
8: 고정자 15: 고정자철심
15a: 슬롯 16: 고정자권선
30: 소선 31: 제1권선
32: 제2권선 33: 제3권선
34: 제4권선 35: 제5권선
36: 제6권선
90,90A,90B: 권선어셈블리 100: 3상 교류결선용 터미널
101: 중성점결선용금속제터미널 101b: 중성점인출리드
102: 크로스오버결선용금속제터미널 103: 절연성수지
104: 절연성수지 150: 3상교류권선
C1-1,C-4: 동일번지 크로스오버 결선
본 발명에 관한 교류발전기는 축방향으로 뻗는 슬롯이 원주방향에 소정피치로 복수형성된 적층철심으로 되는 원통상의 고정자철심과, 장척의 소선이 상기 고정자철심의 단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서, 소정슬롯수마다에 상기 슬롯내에서 슬롯깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 감겨져서 되는 복수의 권선으로 되는 고정자권선을 갖고, 상기 복수의 권선은 상기 소선은 상기 소정슬롯수마다에 상기 슬롯내에서 슬롯깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 감아서 구성된 1턴의 제1권선이 1슬롯피치로 상기 소정슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어있는 제1권선군과, 상기 소선을 소정슬롯수마다에 상기 슬롯내에서 슬롯깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 또한 상기 제1권선과 전기적으로 180도 오프셋하여 반전권장하여 구성된 1턴의 제2권선이 1슬롯피치로 상기 소정슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어되는 제2권선군과의 쌍으로 구성된 적어도 1조의 권선어셈블리로 구성되고, 상기 고정자권선은 매극매상 n 개의 슬롯을 갖는 각상이 전기각으로 120도 위상차가 있는 3상교류권선으로 구성되며 상기 권선어셈블리내의 동일상을 구성하는 상기 제1권선과, 상기 제2권선이 각각 동일번지에서 동일번지 크로스오버결선에 의해 결선되고, 또한 각상의 동일번지 크로스오버결선이 4n이상의 슬롯피치로 배치되어있는 것이다.
또, 축방향으로 뻗는 슬롯이 원주방향에 소정피치로 복수 형성된 적층철심으로 되는 원통상의 고정자철심과, 장척의 소선이 상기 고정자철심의 단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서, 소정슬롯수마다에 상기 슬롯내에서 슬롯깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 감겨져서 되는 복수의 권선으로 되는 고정자권선을 갖고 상기 복수의 권선은 상기 소선을 상기 소정슬롯수마다에 상기 슬롯내에서 슬롯깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 감겨져서 구성된 1턴의 제1권선이 1슬롯피치로 상기 소정슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어있는 제1권선군과, 상기 소선은 소정슬롯수마다에 상기 슬롯내에 슬롯깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 또한 상기 제1권선과 전기각으로 180도 오프셋하여 반전권장하여 구성된 1턴의 제2권선이 1슬롯피치로 상기 소정슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어있는 제2권선군과의 2상으로 구성된 적어도 1조의 권선어셈블리로 구성되고, 상기 고정자권선은 매극 매상 n개의 슬롯을 갖는 각상이 전기각으로 120도 위상차가 있는 3상 교류권선으로 구성되며, 상기 권선어셈블리내의 동일상을 구성하는 상기 제1권선과 상기 제2권선이 인접하는 상간에서 다른 번지로 동일번지 크로스오버 결선에 의해 결선되고, 또한 각상의 동일번지 크로스오버결선이 2n이상의 슬롯피치로 배치되어있는 것이다.
또, 2조의 상기 권선어셈블리가 상기 고정자철심에 직경방향으로 2열로 늘어져서 감겨지고, 상기 3상 교류권선을 구성하는 각상이 동일슬롯군에 감겨진 상기 제1 및 제2권선을 직렬로 결선하여 4턴의 권선으로 구성되어있는 것이다.
또, 상기 3상 교류권선의 각상은 2조의 상기 권선어셈블리간의 상기 제1 및 제2권선의 권선단이 2개소의 인접번지 크로스오버결선에 의해 결선되고, 또한 한쪽의 조의 상기 권선어셈블리내의 상기 제1 및 제2 권선의 권선단이 1개소의 동일번지 크로스오버결선에 의해 결선되어 4턴의 권선으로 구성되어 있는 것이다.
또, 상기 3상교류권선의 각상은, 각조의 상기 권선어셈블리내의 상기 제1및 제2권선의 권선단이 각각 1개소의 동일번지 크로스오버 결선에 의해 결선되고, 또한 2조의 상기 권선어셈블리간의 상기 제1 및 제2권선의 권선단이 1개소의 인접번지 크로스오버겨선에 의해 결선되어 4턴의 권선으로 구성되어 있는 것이다.
또, 3조의 상기 권선어셈블리가 상기 고정자철심에 직경방향으로 3열로 늘어서서 감겨지고, 상기 3상 교류발전기를 구성하는 각상이 동일 슬롯군에 감겨진 상기 제1 및 제2 권선을 직렬로 결선하여 6턴의 권선으로 구성되어 있는 것이다.
또, 상기 동일번지 크로스오버 결선이 크로스오버 결선용 금속제터미널을 사용하여 시행되어 있는 것이다.
또, 상기 3상 교류발전기의 중성점을 구성하는 권선단이 중섬점 결선용 금속제터미널을 사용하여 결선되어 있는 것이다.
또, 중성점 인출리드가 상기 중성점 결선용 금속제터미널에 일체로 형성되어 있는 것이다.
또, 상기 크로스오버 결선용 금속제터미널과 상기 중성점 결선용 금속제 터미널이 절연성수지에 의해 일체화 되어 있는 것이다.
또, 상기 제1 및 제2 권선의 결선이 아크용접에 의해 시행되어있는 것이다.
또, 상기 소선의 단면형상이 대략 편평 형상이다.
또, 상기 고정자권선의 코일엔드가 절연성수지에 의해 몰드되어 있는 것이다.
발명의 실시의 형태
이하. 본 발명의 실시의 형태를 도면에 대하여 설명한다.
실시의 형태 1
도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류 발전기의 구성을 표시하는 단면도, 도 2는 이 차량용 교류 발전기의 고정자를 표시하는 사시도, 도 3은 이 차량용 교류 발전기의 고정자의 요부를 표시하는 정면도, 도 4는 이 차량용 교류 발전기에서의 고정자권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 정면도, 도 5는 이 차량용 교류 발전기에서의 고정자권선의 3상분의 결선상태를 설명하는 정면도, 도 6은 차량용 교류 발전기의 고정자에서의 3상 교류 결선용 터미널을 표시하는 사시도, 도 7은 이 차량용 교류 발전기의 회로도, 도 8 및 도 9는 각각 이 차량용 교류 발전기에 적용되는 고정자권선을 구성하는 권선어셈블리의 제조공정을 설명하는 도면이다.
도 10은 이 차량용 교류 발전기의 고정자권선을 구성하는 권선어셈블리를 표시하는 도면이고, 도 10의(a)는 2측면도, 도 10의 (b)는 그 평면도이다.
도 11은 이 차량용 교류 발전기의 적용되는 고정자권선을 구성하는 권선어셈블리를 표시하는 도면이고, 도 11의(a)는 그 측면도, 도 11의(b)는 그 평면도이다.
도 12는 이 차량용 교류 발전기에 적용되는 고정자권선을 구성하는 소선의 요부를 표시하는 사시도, 도 13은 이 차량용 교류 발전기에 적용되는 고정자권선을 구성하는 소선의 배열을 설명하는 도면이다.
도 14는 이 차량용 교류 발전기에 적용되는 도 14의(b)는 그 배면도이다.
도 15는 이 차량용 교류 발전기에 적용되는 고정자의 제조공정을 설명하는 공정단면도, 도 16은 이 차량용 교류 발전기에 적용되는 고정자의 제조공정을 설명하는 공정단면도이다.
도 1에서, 차량용 교류 발전기는 랜델, 형의 회전자(7)가 알루미늄제의 프론트브래킷(1) 및 리어브래킷(2)로 구성된 케이스(3)내에 샤프트(6)를 통하여 회전이 자유롭게 장착되고, 고정자(8)가 회전자(7)의 외주측을 덮도록 케이스(3)의 내벽면에 고착되어 구성되어있다.
샤프트(6)은 프론트브래킷(1) 및 리어브래킷(2)에 회전가능하게 지지되어있다.
이 샤프트(6)의 일단에는 풀리(4)가 고착되고 엔진의 회전토크를 벨트(도시하지않음)를 통하여 샤프트(6)에 전달할 수 있도록 되어있다.
회전자(7)에 전류를 공급하는 슬립링(9)이 샤프트(6)의 타단부에 고착되고 한쌍의 브러시(10)가 이 슬립링(9)에 슬라이드 접촉하도록 케이스(3)내에 설치된 브러시홀더(11)에 수납되어있다.
고정자(8)에서 발생한 교류전압의 크기를 조정하는 레귤레이터(18)가 브러시홀더(11)에 끼워붙여진 히트싱크(17)에 접착되어있다.
고정자(8)에 전기적으로 접속되고, 고정자(8)에서 발생한 교류를 직류로 정류하는 정류기(12)가 케이스(3)내에 장착되어 있다.
회전자(7)는 전류를 흘려서 자속을 발생하는 회전자코일(13)과, 이 회전자코일(13)을 덮도록 설치되며, 회전자코일(13)에서 발생된 한쌍의 폴코어(20),(21)는 철제이고, 각각 8개의 콜로형상의 클로상자극(22),(23)이 외주가장자리에 원주방향에 등각피치로 돌출설치되며, 클로상자극(22),(23)을 맞물리도록 대향하여 샤프트 (6)에 고착되어있다.
또, 팬(15)이 회전자(7)의 축방향의 양단에 고착되어있다.
또, 흡기공(1a),(2a)이 프론트브래킷(1) 및 리어브래킷(2)의 축방향의 단면에 설치되고, 배기공(1b),(2b)이 프론트브래킷(1) 및 리어브래킷(2)의 외주의 양 어깨부에 고정자권선(16)의 프론트측 및 리어측의 코일엔드군(16a),(16b)의 직경방향외측에 대향하여 설치되어있다.
고정자(8)는, 도 2 및 도 3에 표시되는 바와 같이, 축방향으로 뻗는 슬롯(15a)이 원주방향에 소정피치로 복수형성된 원통상의 적층철심으로 되는 고정자철심(15)과, 고정자철심(15)에 감겨진 고정자권선(16)과, 각 슬롯(15a)내에 ㅈㅇ착되어 고정자권선(16)과, 고정자철심(15)을 전기적으로 절연하는 인슐레이터(19)를 구비하고 있다.
그리고, 고정자권선(16)은, 직경방향으로 2열로 배열된 2조의 권선어셈블리 (90)를 구비하고 있다.
권선어셈블리(90)는 하나의 소선(30)이 고정자철심(15)의 단면측의 슬롯 (15a)외에서 되돌려져서 소정슬롯수마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 웨이브권선되어 감겨진 복수의 권선으로 구성되어있다.
그리고, 3상교류결선용 터미널(100)을 사용하여 복수의 권선을 3상교류결선하고, 후술하는 2조의 3상교류권선(160)을 구성하고 있다.
또한, 도 2 및 도 3중, Oa, Ob, Oc, Na, Nb, Nc는 1조의 3상교류권선(160)의 각상의 출력선 및 중성점을 표시하고, Nabc는 1조의 3상교류권선(160)의 중성점 인출선을 표시하여 Oa',Ob',Oc',Na',Nb',Nc'는 또 한조의 3상 교류권선(160)의 각상의 출력선 및 중성점을 표시하고 Na'bc'는 또 한조의 3상 교류결선(160)의 중성점 인출선을 표시하고 있다.
또, C1-1은 후술하는 1번지끼리의 동일번지 크로스오버 결선부를 표시하고 C2-3은 2번지와 3번지와의 인접번지 크로스오버 결선부를 표시하고 있다.
여기에서는, 고정자철심(15)에는 회전자(7)의 자극수(16)에 대응하여, 2조의 3상 교류권선(160)을 수용하도록 96개의 슬롯(15a)이 등간격으로 형성되어있다.
즉, 매주매상의 슬롯수는 2이다.
또, 소선(30)에는, 예컨데 절연피복된 장방형의 단면을 갖는 장척의 동선재가 사용된다.
다음에, 1상분의 고정자권선(161)의 권선구조에 대하여 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.
1상분의 고정자권선(161)은, 각각 하나의 소선(30)으로 되는 제1내지 제4권선(31)∼(34)으로 구성되어있다.
그리고, 제1권선(31)은, 하나의 소선(30)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯간격으로, 슬롯(15a)내의 내주측에서 첫번째의 위치와 내주측에서 2번째의 위치를 교대로 차지하도록 웨이브권선하여 구성되어있다.
제2권선(32)은, 소선(30)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯간격으로, 슬롯(15a)내의 내주측으로 부터 2번째의 위치와 내주측으로부터 첫번째의 위치를 교대로 차지하도록 웨이브권선하여 구성되어있다.
제3권선 (33)은, 소선(30)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯간격으로 슬롯(15a)내의 내주측으로부터 3번째 위치와 내주측으로 부터 4번째의 위치를 교대로 차지하도록 웨이브권선하여 구성되어있다.
제4권선(34)은, 소선(30)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯간격으로, 슬롯(15a)내의 내주측으로 부터 4번째의 위치와 내주측으로 부터 3번째의 위치를 교대로 차지하도록 웨이브권선하여 구성되어있다.
이로인해, 제1내지 제4권선(31)∼(34)은, 각각 하나의 소선(30)을 6슬롯마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯길이방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 감겨져서 되는 1턴의 권선을 구성하고 있다.
그리고, 각 슬롯(15a)내에는 소선(30)이 장방형단면의 길이방향을 직경방향으로 정돈하여 직경계향에 1렬로 4개 늘어서서 배열되어있다.
이후, 슬롯(15a)내에서의 소선(30)의 위치를 내주측으로 부터 1번지, 2번지, 3번지 및 4번지로 부른다.
또한. 도시되지 않으나, 소선(30)이 감겨지는 슬롯(15a)를 하나 오프셋하여6상분의 고정자권선(161)이 형성되어있다.
그리고, 고정자철심(15)의 일단측에서, 슬롯번호의 67번의 2번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31b)과, 슬롯번호의 61번의 3번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33a)이 크로스오버결선(인접번호 크로스오버 결선 C2-3)되고, 계속해서 슬롯번호의 61번의 2번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32b)과, 슬롯번호의 55번의 3번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버 결선 C2-3)되며, 또, 슬롯번호의 61번의 1번지로 부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31a)과, 슬롯번호의 55번의 1번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32a)이 크로스오버결선(동일번지 크로스오버 결선 C1-1)된다.
이로인해, 제1 내지 제4권선(31)∼(34)이 직렬로 접속되어 4턴의 1상분의 고정자권선(161), 즉 a상의 권선에 형성된다.
이때, 슬롯번호의 67번의 4번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단 (33b)과, 슬롯번호의 61번의 4번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34b)이 a상의 권선의 출력선(Oa) 및 중성점(Na)이 된다.
마찬가지로, 도 5에 표시되는 바와 같이, 슬롯번호가 5번, 11번---95번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서, 슬롯번호의 59번의 2번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31b)과, 슬롯번호의 5ㄷ번의 3번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버 결선 C2-3)되고, 이어서 슬롯번호의 53번의 2번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32b)과, 슬롯번호의 47번의 3번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버 C2-3)되며, 또 슬롯번호의 53번의 1번지로 부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31a)과, 슬롯번호의 47번의 1번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31a)와, 슬롯번호의 47번의 1번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32a)이 크로스오버결선(동일번지 크로스오버 결선 C1-1)된다.
이로인해, 제1 내지 제4권선(31)∼(34)이 직렬로 접속되어 4턴의 b상의 권선이 형성된다.
또, 슬롯번호의 59번의 4번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33b)과, 슬롯번호의 33번의 4번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34b)인 b장의 권선의 출력선(Ob) 및 중성점(Nb)가 된다.
또, 도 5에 표시되는 바와 같이, 슬롯번호가 3번, 9번....93번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서, 슬롯번호의 51번의 2번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32b)과, 슬롯번호의 45번의 3번지로 부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34a)이 클로스오버결선(인접번호 크로스오버 결선C2-3)되고, 이어서, 슬롯번호의 45번의 2번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31b)과, 슬롯번호의 39번의 3번지로 부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버 결선 C2-3)되며, 또, 슬롯번호의 45번의 1번지로부터 뻗어나오는 제2권선 (32)의 권선단(32a)과, 슬롯번호의 39번의 1번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31a)이 크로스오버결선(동일번지 크로스오버 결선 C1-1)된다.
이로인해, 제1 내지 제4권선(31)∼(34)이 직렬로 접속되어, 4턴의 C상의 권선이 형성된다.
또, 슬롯번호의 51번의 4번지로 부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34b)과, 슬롯번호의 45번의 4번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33b)이 C상의 권선의 출력선(Oc) 및 중성점(Nc)이 된다.
이와같이 형성된 a상의 권선, b상의 권선 및 c상의 권선에서는 각상의 동일번지 크로스오버결선(C1-1)은 결선번지가 같은 1번지이고, 또한 8슬롯피치로 설치되어있다.
또, 3개의 출력선(Oa),(Ob),(Oc)이 8슬롯피치로 설치되고, 또, 3개의 중정점 Na, Nb, Nc도 8슬롯피치로 설치되어있다.
또, 슬롯번호가 2번, 8번.....92번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서, 각 소선(30)을 마찬가지로 결선하여 a'상의 권선이 형성되고, 슬롯번호가 6번, 12번....96번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서 각 소선(30)을 마찬가지로 결선하여 b'상의 권선이 형성되며, 슬롯번호가 4번,10번...94번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서 각 소선(30)을 마찬가지로 결선하여 C'상의 권선이 형성되어있다.
계속해서, 동일번지 크로스오버 결선 및 중성점결선에 대하여 설명한다.
이들의 동일번지 크로스오버 결선 및 중성점결선은 도 6에 표시되는 3상 교류결선용 터미널(1000을 사용하여 시행된다.
3상 교류결선용 터미널(100)은, 도 6에 표시되는 바와 같이 중성점 결선용 금속터미널(101)과, 3개의 크로스오버 결선용 금속제 터미널(102)로 구성되어있다.
중성점결선용 금속제터미널(101)은 구형단면을 갖는 동등의 금속봉을 구부려 가공하여 제작되고, 3개의 접합편(101a)과 하나의 중성점 인출리드(101b)가 설치되어있다.
그리고, 접합편(101a)로 3개의 중성점(Na),(Nb),(Nc)에 대응하여 원주방향으로 8슬롯피치로 설치되어있다.
또, 크로스오버 결선용 금속제 터미널(102)은, 구형단면을 갖는 동등의 금속봉은 양단에 접합편(102a)을 갖도록 ㄷ자상으로 구부려서 제작되고있다.
그리고, 3개의 크로스오버 결선용 금속제터미널(102)이 원주방향에 8슬롯피치로 배열되도록 중성점결선용 금속제터미널(101)에 절연성수지(103)에 의해 일체화되어있다.
그리고, 제1권선(31)의 권선단(31b)과 ,제3권선의 권선단(33a)과의 측면끼리를 밀접시킨후, 권선단(31b),(33a)을 고정자철심(15)의 일단측에서 아크용접애 의해 용융접합하고 또, 제2권선(32)의 권선단(32b)과, 제4권선의 권선단(34a)과의 측면끼리를 밀착시킨후, 권선단(32b),(34a)를 고정자철심(15)의 일단측에서 아크용접에 의해 용융접합하여 각상의 인접번지 크로스오버결선을 한다.
계속해서, 각 접합편(101a)와, a상, b상 및 c상의 권선의 중성점(Na),(Nb), (Nc)과의 측면끼리가 밀접하도록 3상교류 결선용 터미널(100)을 고정자철심(15)의 일단측에 배치하고, 각 접합편(101a)과 중성점(Na),(Nb),(Nc)이 고정자철심(15)의 일단측에서 아크용접에 의해 용융접합된다.
또, a상의 권선의 제1 및 제2권선(31),(32)의 권선당(31a),(33a)과 접합편(102a)과의 측면끼리를 밀접시키고, 권선단(31a),(32a)과 접합편(162a)이 고정자철심(15)의 일단측에서 아크용접에 의해 용융접합되며, 동일번지 크로스오버 결선된다.
마찬가지로, b상, c상의 권선의 제1 및 제2 권선(31),(32)의 권선단 (31a),(32a)과 접합편(102a)이 아크용접에 의해 용융접합되고, 동일번지 크로스오버결선된다.
이로인해. a상, b상 및 c상의 권선으로 되는 3상교류권선(166)이 얻어진다.
그리고, 중성점(Na),(Nb),(Nc)은 중성점결선용 금속제터미널(101)에 의해 전기적으로 접속되고, 하나의 중성점 인출리드(101b)로 모여져 있다.
또, 각 접합편(101a)와 a'상 b'상 및 c'상의 권선의 중성점(Na'),(Nb')(Nc')과의 측면끼리가 밀접하도록 3상 교류결선용 터미널(100)을 고정자철심(15)의 일단측에 배치하고, 각 접합편(101a)과 중성점(Na'),(Nb')(Nc')의 고정자철심(15)의 일단측에서 아크용접에 의해 용융접합된다.
또, a'상의 권선의 제1 및 제2권선(31),(32)의 권선단(31a),(32a)과 접합편(102a)이 고정자철심(15)의 일단측에서 아크용접에 의해 용융접합되며, 동일번지 크로스오버 결선된다.
마찬가지로 b'상, c'상의 권선의 제 1 및 제 2 권선(31),(32)의 권선단 (31a),(32a)과 접합편(102a)이 아크용접에 의해 용융접합되고, 동일번지 크로스오버 결선된다.
그리고, 중성점(Na'),(Nb')(Nc')은 중성점결선용 금속제 터미널(101)에 의해 전기적으로 접속되고 하나의 중성점 인출리드(101b)에 모여져 있다.
이로인해, 도 2 및 도 3에 표시되는 바와 같이, 고정자철심(15)에 감겨진 권선을 3상 교류결선용 터미널(100)을 사용하여 교류결선한 2조의 3상 교류권선(160)으로되는 고정자권선(16)을 구비한 고정자(8)가 얻어진다.
각조의 3상교류권선(160)은, 3상분의 고정자권선(161)이 서로 전기각으로 120도의 위상차를 갖도록 스타형 결선된 것이다.
또, 12도의 3상 교류권선(160)은, 서로 30도의 위상치를 가지고 고정자철심(15)에 감겨져있다.
그리고, 2조의 3상교류권선(160)은, 도 7에 표시되는 바와 같이, 각각 정류기(12)에 접속되어있다.
각 정류기(12)의 직류출력은 병렬로 접속되어 합성된다.
또, 각 3상교류권성(160)의 중성점은 다이오드(29)를 통하여 정류기(12)의 직류출력단자에 접속되어있다.
여기서, 제1내지 제4권선(31)∼(34)을 구성하는 각각의 소선(30)은, 하나의 슬롯(15a)에서 고정자철심(15)의 단면측으로 뻗어나오고 되돌려져서 6슬롯 떨어진슬롯(15a)에 들어가도록 웨이브권선으로 감겨져 있다.
각각의 소선(30)은, 6슬롯마다에 슬롯깊이방향(직경방향)에 대하여 내층과 외층을 교대로 차지하도록 감겨져 있다.
그리고, 제1권선(31)과 제2권선(32)은 전기각으로 180도 오프셋되어 반전권장(券狀)되어있다.
마찬가지로, 제3권선(33)과 제4권선(34)은 전기각으로 180도 오프셋되어 반전권장되어있다.
또, 고정자철심(150)의 단면측으로 뻗어나와서 되돌려진 소선(30)의 턴부(30a)가 코일엔드를 형성하고 있다.
그래서, 고정자철심(15)의 양단에서 거의 동일형상으로 형성된 턴부(30a)가 원주방향으로 또한, 직경방향으로 서로 이간하여 2열로 되어 원주방향에 정연하게 배밀되어 코일엔드군(16a)(16b)을 형성하고 있다.
계속해서, 고정자(8)의 조립방법에 대하여 도 8 내지 도 16을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
우선, 도 8에 표시되는 바와 같이 12개의 장척의 소선(30)을 동시에 동일평면상에서 뢰상(lightenig bolt shape)으로 구부려 형성한다.
계속해서, 도 9에 화살표로 표시되는 바와 같이 직각방향으로 지그로 접어가고, 도 10 및 도 11에 표시되는 권선어셈블리(90A),(90B)를 제작한다.
이 접는 공정에서, 특정의 소선(30)을 반독하여 크로스오버결선, 출력선 및 중성점의 리드부를 형성하고 있다.
도 10 및 도 11중, 권선어셈블리(90A),(90B)의 한쪽의 측부로 뻗어나오는 복수의 부위가 리드선에 상당하고 있다.
또한, 권선어셈블리(90A),(90B)는 크로스오버결선, 출력선 및 중성점의 리드부를 제외하고, 동일하게 구성되어있다.
그리고, 권선어셈블리(90A),(90B)가 장착된 철심(36)을 환상으로 성형하기 쉽게 하기 위하여, 권선어셈블리(90A),(90B)는 제작후 300℃에서 100분간 어닐처리된다.
또한, 각 소선(30)은, 도 12에 표시되는 바와 같이, 턴부(30a)에서 연결된 직선부(30b)가 6슬롯피치(6p)로 배열된 평면상 패턴으로 구부려 형성되어있다.
그리고, 인접하는 직선부(30b)가 턴부(30a)에 의해 소선(30)의 폭(W)만큼 오프셋되어있다.
권선어셈블리(90)는 이와같은 패턴으로 형성된 2개의 소선(30)을 도 13에 표시되는 바와 같이 6슬롯피치 오프셋하여 직선부(30b)를 겹쳐서 배열된 소선쌍이 1슬롯피치씩 오프셋하여 6쌍 배열되어 구성되고있다.
그리고, 소선(30)의 단부가 권선어셈블리(90A),(90B)의 양단의 양측에 6개씩 뻗어나와있다.
또, 턴부(30a)가 권선어셈블리(90A),(90B)의 양측부에 정렬되어 배치되고 있다.
또한, 도 13에 표시되는 바와 같이 6슬롯피치 오프셋하여 직선부(30b)를 겹쳐서 배열된 소선쌍은 전기각으로 180도 오프셋되어있다.
또, 사다리꼴 형상의 슬롯(36a)이 소정의 피치(전기각으로 30도)로 형성된 spcc재를 소정매수 적층하고, 그 외주부를 레이저용접하여 도 14에 표시되는 바와 같이, 직방체의 철심(36)을 제작한다.
그리고, 도 15의 (a)에 표시되는 바와 같이, 인슐레이터(19)가 철심(36)의 슬롯(36a)에 장착되고, 2조의 권선어셈블리(90A),(90B)의 각 직선부를 각 슬롯(36a)내에 겹쳐서 압입한다.
이로인해, 도 15의 (b)에 표시되는 바와 같이 2조의 권선어셈블리(90A), (90B)가 철심(36)에 장착된다.
이때, 소선(30)의 직선부(30b)는 인슐레이터(19)에 의해 철심(36)과 절연되어 슬롯(36a)내에 직경방향으로 4개 늘어서서 수납되어있다.
계속해서, 철심(36)을 둥글게 하고, 그 단면끼리를 맞대여서 용접하여 도 15(c)에 표시되는 바와 같이, 원통상의 철심(37)을 얻는다.
철심(36)을 둥글게 함으로써, 슬롯(36a)(고정자철심의 슬롯(15a)에 상당)을 대략 구형단면 형상이고, 그 개구부(36b)는 직선부(30b)의 슬롯폭방향 치수보다 작게된다.
그후, 도 16에 표시되는 바와 같이, 철심(37)이 spcc재를 적층하여 되는 원통상의 외장철심(38)에 삽입된후 가열끼워맞춤하여 철심(37)과 외장철심(38)이 일체화된 고정자철심(15)을 얻는다.
그리고, 동일소선(30)의 단부끼리를 결선하여 동일슬롯군에 감겨진 제1내지 제4권선(31)∼(34)이 각각 1턴의 권선을 구성한다.
이어서, 앞서 설명한 바와 같이, 권선어셈블리(90A),(90B)의 각 리드부를 절단하고, 인접번지 크로스오버 결선한후, 교류결선용 터미널(100)을 사용하여 동일번지 크로스오버결선 하는 동시에 중성점을 결선하여 2조의 3상 교류권선(160)을 얻는다.
이와같이 구성된 차량용 교류 발전기에서는, 전류가 배터리(도시하지않음)로부터 브러시(10) 및 슬립링(9)을 통하여 회전자코일(13)에 공급되고 자속이 발생된다.
이 자속에 의해 한쪽의 폴코어(20)의 클로상자극(22)이 N극에 착자되고, 다른쪽의 폴코어(21)의 클로상자극(23)이 S극에 착자된다.
한편, 엔진의 회전토크가 벨드 및 풀리(4)를 통하여 샤프트(6)에 전달되고, 회전자(7)가 회전된다.
그래서, 고정자권선(16)에 회전자계가 주어지고, 고정자권선(16)에 기준력이 발생한다.
이 교류의 기전력이 정류기(12)를 통하여 직류로 정류되는 동시에 그 크기가 레귤레이터(18)에 의해 조정되고 배터리에 충전된다.
그리고, 리어측에서는 팬(5)의 회전에 의해, 외기가 정류기(12)의 히트싱크 및 레귤레이터(18)의 히트싱크(17)에 각각 대향하여 설치된 흡기공(2a)를 통하여 흡입되고, 샤프트(6)의 축에 따라 흘러서 정류기(12) 및 레귤레이터(18)를 냉각하며, 그후 팬(5)에 의해 원심방향으로 구부려져서 고정자권선(16)의 리어측의 코일엔드군(16b)를 냉각하고, 배기공(2b)으로 부터 외부에 배출된다.
한편, 프론트측에서는 팬(5)의 회전에 의해 외기가 흡기공(1a)으로 부터 축방향으로 흡입되고,그후 팬(5)에 의해 원심방향으로 구부려져서 고정자권선(16)의 프론트측의 코일엔드군(16a)를 냉각하며 배기공(16)으로 부터 외부에 배출된다.
이와같이, 이 실시의 형태 1에 의하면 고정자권선(16)은, 하나의 소선(30)이 고정자철심(15)의 단면측의 슬롯(15a)외에서 되돌려져서 6슬롯마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 잠겨져서 되는 복수의 제1내지 제4권선(31)∼(34)을 가지고 있다.
그리고, 제1권선(31)(제3권선(33))은 1슬롯피치로 6개 배열하여 구성된 제1권선군과 제1권선(31)(제3권선(33)에 대하여 전기각으로 180도 오프셋하여 반저권장된 제2권선(32)(제4권선(34))을 1슬롯피치로 6개 병열하여 구성된 제2권선군과의 쌍으로 구성된 2조의 권선어셈블리(90A),(90B)가 고정자철심(15)에 직격방향에 2열로 감겨져있다.
그래서, 권선어셈블리(90A),(90B)를 고정자철심(15)에 2열로 감음으로써, 6상분의 고정자권선(161)이 고정자철심(15)에 감겨지게되고, 조립성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
또, 2조의 권선어셈블리(90A),(90B)간의 권선결선이 2개소의 인접번지 크로스오버결선(C2-3)에 의해 시행되고, 1조의 권선어셈블ㄹ(90A)내의 권선결선이 1개소의 동일번지 크로스오버결선(C1-1)에 의해 시행되어 있으므로, 크로스오버결선부가 대단히 단순한 구조로 된다.
그로인해, 크로스오버 결선을 위한 소선(30)의 끌어당김과 구부림등의 작업이 현저하게 경감되고 결선작업성이 대폭적으로 향상되고, 또 각조의 3상 교류권선(160)에서 각상의 동일번지 크로스오버결선(C1-1)이 원주방향에 8슬롯피치로 설치되어 있으므로, 각상의 동일번지 크로스오버결선을 접촉하는 일 없이 배치할 수 있고, 결선작업성을 향상할 수 있는 동시에, 코일엔드의 높이의 증대를 억제할 수 있다.
또, 고정자권선(16)을 구성하는 제1 내지 제4권선(31)∼(34)은 각각 하나의 소선(30)(연속선)에 의해 제작되어 있으므로, 종래의 고정자(50)와 같이 다수의 단척의 도체세그먼트(54)를 고정자철심(51)에 삽입하고, 또한 단부(54b)끼리를 용접, 납땡등에 의해 접합할 필요가 없으며, 고정자(8)의 생산성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
또, 코일엔드가 소선(30)의 턴부(30a)로 구성되므로 코일엔드군(16a),(16b)에서의 접합개소가 제1내지 제4권선(31)∼(34)의 단부끼리의 접합부및 크로스오버결선 접합부만으로 되고, 접합개소가 현저하게 삭감된다.
이로인해, 접합에 의한 절연피막의 소실에 따른 단락사고의 발생이 억제되므로 뛰어난 절연성이 얻어지는 동시에 높은 수율이 얻어진다.
또, 접합에 의한 절연피막의 소실에 따른 내부식성의 저하를 억제할 수 있다.
또, 소선(30)이 단면구형으로 형성되어 있으므로, 접합부의 접촉면적을 크게할 수 있고. 큰 접합강도가 얻어지며, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또, 아크용접에 의해 접합되어 있으므로, 큰 접합강도가 얻어지고 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또, 동일번지 크로스오버결선이 크로스오버 결선용 금속제터미널(102)을 사용하여 시행되고 있으므로 크로스오버 결선하는 권선단끼리를 고정하는 클램프가 불필요하게 되고, 부품점수를 삭감할 수 있다.
또, 크로스오버결선하는 권선단의 길이를 짧게 할 수 있고, 권선단의 끌어당김이나 구부림작업이 현저하게 경감된다.
또, 각상의 중성점이 중성점결선용 금속제터미널(101)을 사용하여 시행되고 있으므로, 중성점을 구성하는 권선단끼리를 고정하는 클램프가 불필요하게 되고, 부품점수를 삭감할 수 있다.
또, 중성점을 구성하는 권선단의 길이를 짧게할 수 있고, 권선단의 끌어당김이나 구부림작업이 현저하게 경감된다.
또, 중성점 인출리드(101b)가 중성점 결선용 금속제터미널(101)에 설치되어 있으므로, 3상교류권선(160)의 중성점전류를 출력하는 리드를 새롭게 설치할 필요가 없고 결선작업성을 향상시킬 수 있다.
또, 중성점결선용 금속제터미널(101)과, 크로스오버결선용 금속제터미널 (102)이 절연성수지(103)에 의해 일체로 형성되어있으므로 1조의 3상교류권선(160)의 결선작업에서 터미널을 배치하는 공정이 1회가 되고, 작업공수를 삭감할 수 있다.
또, 연속선으로 되는 2조의 권선어셈블리(90A),(90B)를 2열로 늘어서서 고정자철심(15)의 슬롯(15a)에 삽입할 수 있으므로, 다수의 도체세그먼트(54)를 하나씩 슬롯에 삽입하는 종래기술에 비하여 작업성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
또, 고정자권선의 턴수를 증가시키는 경우, 연속선으로 되는 권선 어셈블리(90A),(90B)를 직선부(30b)끼리를 상대하여 정돈하도록 하여 겹쳐서 권장(券狀)함으로써 용이하게 대응할 수 있다.
또, 이 실시의 형태 1에 의한 고정자(8)는 연속선으로 되는 권선어셈블리(90A),(90B)를 직방체의 철심(36)의 슬롯(36a)에 개구부(36b)로 부터 삽입하고, 그후 철심(36)은 환상으로 둥글게하여 제작할 수 있다.
그래서, 철심(36)의 개구부(36b)의 개구치수를 소선(30)의 슬롯축방향 치수보다 크게 할 수 있으므로, 권선어셈블리 삽입작성성을 높일 수 있다.
또, 철심(36)을 환상으로 성형함으로써, 개구부(36b)의 개구치수를 소선(30)의 슬롯폭방향 치수보다 작게할 수 있으므로, 점적율이 높여지고 출력을 향상시킬 수 있다.
또, 슬롯수가 많아져도 고정자의 생산성은 저하시키는 일은 없다.
또, 도체세그먼트(54)와 같이 고정자철심(15)의 축방향에 따라서 슬롯(15a)내에 압입할 필요가 없으므로, 소선(30)의 절연피막의 손상이 발생하기 어렵고, 높은 수율이 실편될 수 있다.
이와같이, 구성된 고정자(8)를 교류발전기에 탑재함으로써 얻어지는 효과에 대하여 이하에 기술한다.
우선, 코일엔드가 소선(30)의 턴부(30a)로 구성되므로 코일엔드군(16a), (16b)에서의 접합개소가 현저하게 삭감된다.
이로인해, 용접에 의한 소선(30)의 연화가 없고, 고정자로서의 강성이 높게되며 자기소음을 저감할 수 있다.
또, 코일엔드군(16a),(16b)는 턴부(30a)를 원주방향에 배열하여 구성되어있다.
이로인해, 도체세그먼트(54)의 단부(54b)끼를 접합하고 있는 종래의 코일엔드군에 비하여,코일엔드군의 고정자철심(15)의 단면으로부터의 뻗어나오는 높이를 낮게할 수 있다.
이로인해, 코일엔드군(16a),(16b)에서의 통풍저항이 작게되고, 회전자(7)의 회전에 기인하는 풍음을 저감시킬 수 있다.
또, 코일엔드의 코일의 누설리액턴수가 감소되고, 출력·효율이 향상된다.
또, 4개의 소선(30)이 슬롯(15a)내에 직경방향에 1렬로 배열되고, 턴부(30a)가 원주방향에 2열로 늘어서서 배열되어 있다.
이로인해, 코일엔드군(16a),(16b)을 구성하는 턴부(30a)가 각각 직경방향에 2열로 분산되므로, 코일엔드군(16a), (16b)의 고정자철심(15)의 단면으로부터의 뻗어나오는 높이를 낮게할 수 있다.
그 결과, 코일엔드군(16a),(16b)에서의 통풍저항이 작게되고, 회전자(7)의 회전에 기인하는 풍음을 저감시킬 수 있다.
또, 고정자철심(15)의 단면측에서 되돌려진 턴부(30a)가 6슬롯 떨어진 다른슬롯(15a) 내에 다른층으로서 배치된 2개의 직선부(30b)를 직렬로 접속하고 있다.
이로인해, 각상의 코일엔드간의 간섭이 억제되고, 고정자권선의 고점적화가 도모되므로, 고출력화가 실현된다.
또, 각 턴부(30a)는 용이하게 대략 동일형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 각 턴부(30a)을 대략 동일형상으로 형성함으로써, 즉, 코일엔드군 (16a),(16b)을 구성하는 턴부(30a)를 원주방향에 대략 동일형상으로 형성함으로써, 코일엔드군(16a),(16b)의 내경측단면에서의 원주방향의 요철(凹凸)이 억제되므로, 회전자(7)와 코일엔드군(16a),(16b)과의 사이에서 발생하는 풍소음을 저감시킬 수 있다.
또, 누설인덕턴스가 같게되고, 안정된 출력이 얻어진다.
또, 턴부(30a)가 원주방향으로 이간하고, 또한, 턴부(30a)사이의 공간이 원주방향에 대략 동일하게 형성되어 있으므로, 코일엔드군(16a),(16b)내로의 통풍이 용이하게되고, 냉각성이 높여지는 동시에 냉각풍과 코일엔드와의 간섭에 의한 소음이 저감된다.
또, 각 턴부(30a)가 대략 동일형상으로 형성되어 원주방향에 정렬되어 배열되고 있으므로, 각 턴부(30a)에서의 방열성이 동등하게 되고, 또 코일엔드군 (16a),(16b)에서의 방열성이 동등하게된다.
이로인해, 고정자권선(16)에서의 발열은 각 턴부(30a)로부터 균등하게 방열되고, 또, 양 코일엔드군(16a),(16b)으로부터 균등하게 방열되게 되며, 고정자권선 (16)의 냉각성이 향상된다.
또, 슬롯(15a)의 개구부(15b)의 개구치수가 소선(36)의 슬롯폭방향치수보다 작게 구성되어 있으므로, 슬롯(15a)으로부터 직경방향 내측으로의 소선(30)의 튀어나옴이 저지되는 동시에 개구부(15b)에서의 회전자(7)와의 간섭음도 저감된다.
또, 직선부(30b)가 장방향단면으로 형성되어 있으므로, 직선부(30b)를 슬롯(15a)내에 수용한때에, 직선부(30b)의 단면형상이 슬롯형상에 따른 형상으로 되어있다.
이로인해, 슬롯(15a)내에서의 소선(30)의 점적율을 높이는 것이 용이하게 되는 동시에 소선(30)으로부터 고정자 철심(15)으로의 전열을 향상시킬 수 있다.
또, 소선(30)이 장방형의 단면형상으로 형성되어 있으므로, 코일엔드를 구성하는 턴부(30b)로 부터의 방열면적이 크게되고, 고정자권선(16)의 발열이 효과적으로 방열된다.
또, 장방형단면의 장변을 직경방향과 평행으로 배치함으로써, 턴부(30b)간의 갭을 확보할 수 있고, 코일엔드군(16a),(16b)내로의 냉각풍의 통풍을 가능하게 할 수 있는 동시에, 직경방향으로의 통풍저항을 저감할 수 있다.
여기서, 이 실시의 형태1에서는 직선부(30b)가 장방형 단면으로 형성되어 있는 것으로 하고 있으나, 직선부(30b)의 단면형상은 장방형단면에 한정되지 않고, 장방형의 단변을 원호로 한 장원형단면, 장타원단면등의 대략 편평형상이라도 된다.
또, 회전자(7)의 자극수가 16이고, 96개의 슬롯(15a)이 고정자철심(15)에 등각피치로 형성되어 있다.
즉, 고정자권선(16)이 수용되는 슬롯수가 매극 매상당 2이고, 서로 위상차를 가지고 배치된 2조의 3상교류권선(160)을 가지고 있으므로, 기자력파형을 정현파형에 가깝게 할 수 있고, 고조파성분을 저감할 수 있으며, 안정된 출력을 얻을 수 있다.
또, 도7에 표시되는 바와같이, 제 1내지 제4권선(31)~(34)을 직렬로 접속하여 구성된 고정자권선(161)이 3개씩 스타형결선되어 2조의 3상 교류권선(160)을 구성하고, 2조의 3상교류권선(160)이 각각 정류기(12)에 접속되며,
또, 2개의 정류기(12)의 출력이 병렬로 접속되어 있다.
이로인해, 2조의 3상교류권선(160)의 직류출력은 합성하여 인출할 수 있고, 저회전영역에서의 발전부극을 해소할 수 있다.
또, 3상교류권선(160)의 중심점(N)이 다이오드(29)를 통하여 정류기(12)의 출력단자에 접속되어 있으므로, 중성점전압의 큰 변동을 이용하여 2000rpm특히 2500rpm을 초과하는 회전속도의 영역에서의 출력을 향상시킬 수 있다.
또, 코일엔드군(16a),(16b)은 높이가 낮고 접합부도 적으므로, 회전자(7)의 회전에 의해, 팬(5)에 의해 형성된 냉각풍과, 코일엔드군(16a),(16b)과의 사이의 갑섭음이 작다.
양코일 엔드군(16a),(16b)의 형상이 대략 같고, 또한, 팬(5)이 회전자(7)의 양단부에 설치되어있으므로, 양코일엔드군(16a),(16b)이 밸런스좋게 냉각되고, 고정자권선온도가 균일하게 또한, 크게 저감된다.
여기서, 팬(5)은 반드시 회전자(7)의 양단에 설치할 필요는 없고, 큰 발열체인 고정자권선이나 정류기의 배설위치를 고려하여 설치하면 된다.
예컨대, 최대의 발열체인 고정자권선의 코일엔드는 냉각속도가 큰 팬의 토출측에 배치하고, 정류기가 배치되어 있는측의 회전자의 단부에 팬을 배설하는 것이 좋다.
또, 차량엔진이 부착되는 경우, 통상푸리가 크랭크샤프트에 벨트를 통하여 연결되므로, 팬의 냉각배출풍이 벨트에 영향하지 않도록, 팬을 반풀리측에 배설하는 것이 좋다.
또한 회전자의 클로상자극의 형부도 송풍작용이 있고 냉각수산으로서 사용할 수 있다.
또, 코일엔드군(16a),(16b)의 내주측을 구성하는 소선(30)의 경사방향이 평행으로 되어 있으므로, 케이스(3)내의 축방향흐름이 소선(30)이 경사에 따라서 선회한다.
이로인해 회전자(7)의 회전에 의해 생기는 축방향흐름이 컨트롤된다.
즉, 코일엔드군(16a),(16b)의 내주측을 구성하는 소선(30)이 회전자(7)의 회전방향성분과 냉각풍의 축방향흐름성분과의 합성방향으로 경사되어 있으면, 냉각풍의 축방향 흐름이 초진된다.
이로인해, 회전자코일(13)이 효율좋게 냉각되므로, 회전자코일(13)의 온도가 내려가고, 계자전류가 커지며 출력향상이 기대된다.
이 경우, 코일엔드군(16a),(16b)의 내주측을 구성하는 소선(30)이 축방향흐름성분에 따라서 경사되어 있으므로, 간섭에 의한 풍소음도 저감된다.
한편, 코일엔드군(16a),(16b)의 내주측을 구성하는 소선(30)이 회전자(7)의 회전자방향성분과, 냉각풍의 반축방향흐름과의 합성방향으로 경사되어 있으면, 냉각풍의 축방향 흐름이 저감된다.
이로인해, 직경방향의 토출측의 풍량이 증가하고 토출측에 배치되어 있는 코일엔드군의 냉각성이 향상된다.
또, 코일엔드를 포함한 고정자(8)의 축방향길이가 풀코어(20), (21)의 축방향 길이보다 작게되어 있으므로, 소형화가 실현될 수 있다.
또, 팬(5)이 회전자(7)의 양단부에 설치되어 있는 경우, 팬토출측에 코일엔드가 없으므로, 통풍저항이 현저하게 작게되고, 풍소음이 저감되는 동시에, 정류기(12)등의 냉각내장물의 온도상승을 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시의 형태 1에서는, 중성점결선용 금속제 터미널(101)과 크로스오버결선용 금속제 터미널(102)이 절연성수지(103)에 의해 일체로 형성되어 있는 것으로 하고 있으나, 양터미널(101),(102)은 반드시 일체로 형성되어 있을 필요는 없다.
이 경우, 터미널의 설치가 만게되는 점이 분리하게되나, 다름점에 대하여는 같은 효과가 얻어진다.
또, 상기 실시의 형태 1에서는 각상의 동일번지 크로스오버결선을 원주방향에 8슬롯피치로 비열되는것으로하고 있으나, 각상의 동일팬지 크로스 오버결선은 4n이상의 슬롯피치에 배열하면 서로의 접촉은 회피할 수 있다.
또한, n는 매극매상당의 슬롯수이다.
실시의 형태 2
도 17은 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자권선의 3상분의 결선상태를 설명하는 정면도이다.
도 17에서, 슬롯번호가, 1번, 7번......91번의 슬롯군에 감겨진 소선군에 있어서, 슬롯번호의 67번의 2번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31b)과 슬롯번호의 61번의 3번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33a)가 크로스오버결선(인접 번지 크로스오버결선 C2-3)되고, 이어서, 슬롯번호의 61번의 2번지로 부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32b)과, 슬롯번호의 55번의 3번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버결선(2-3)되며, 또 슬롯번호의 61번의 1번지로부터 뻗어나오는 제 1권선(31)의 권선단(31a)과 슬롯번호의 55번의 1번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32a)이 크로스오버결선(동일번지 크로스오버결선(1-1)이 된다.
이로인해, 제1내지 제4권선(31)~(34)이 직렬로 접속되어 4턴의 1상분의 고정자권선(161), 즉, a상의 권선이 형성된다.
이때, 슬롯번호의 67번의 4번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단 (33b)과 슬롯번호의 61번의 4번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)이 권선단(34b)이 a상의 권선의 추력선(0a)및 중성점(Na)으로 된다.
마찬가지로, 슬롯번호가 3번, 9번..........93번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서 슬롯번호의 63번의 2번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32b)과, 슬롯번호의 57번의 3번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버결선)(2-3)되고, 이어서, 슬롯번호의 57번의 2번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31b)과, 슬롯번호의 51번의 3번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버결선(2-3)되며, 또, 슬롯번호의 63번의 4번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34b)과, 슬롯번호의 57번의 4번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33b)이 크로스오버결선(동일번지 크로스오버결선C4-4)된다.
이로인해 제1내지 제4권선(31)~(34)이 직렬로 접속되어 4턴의 b상의 권선이 형성된다.
또, 슬롯번호의 57번의 1번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32a)과, 슬롯번호의 51번의 1번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31a)이 b상의 권선의 출력선(0b)및 중섬점(Nb)로 된다.
또, 스롯번호가 5번, 11번.......95번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서, 슬롯번호의 59번의 2번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31b)과 슬롯번호의 53번의 3번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스 오버결선C2-3)되고, 이어서, 슬롯번호의 53번의 2번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32b)과, 슬롯번호의 47번의 3번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버결선 C2-3)되며, 또,슬롯번호의 53번의 1번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31a)과, 슬롯번호의 47번의 1번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32a)이 크로스오버결선(동일번지 크로스오버결선 C1-1)된다.
이로인해, 제1내지 제4권선(31)~(34)이 직렬로 접속되어 4턴의 C상의 권선이 형성된다.
또, 슬롯번호의 59번의 4번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33b)과, 슬롯번호의 53번의 4번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34b)이 C상의 권선의 출력선(0c)및 중성점(Nc)으로 된다.
이와같이 형성된 a상의 권선 및 c상의 권선에서의 동일번지 크로스오버결선 C1-1은 결선번지가 1번지이고, b상의 권선에서의 동일번지 크로스오버결선 C4-4은 결선번지가 4번지이다.
그리고, 각상의 동일번지 크로스오버결선은 4슬롯피치로 설치되어있다.
또, 3개의 출력선(Oa),(Ob),(Oc)이 4슬롯피치로 설치되고, 또, 3개의 중성점(Na),(Nb),(Nc)도 4슬롯피치로 설치되어있다.
또, 슬롯번호가 2번, 8번......92번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서, 각 소선(30)을 마찬가지로 결선하여 a′상의 권선이 형성되고, 슬롯번호가 4번, 10번....94번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서, 각 소선(30)은 마찬가지로 결선하여 b′의 권선이 형성되며, 슬롯번호가 6번, 12번,........96번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서, 각 소선(30)을 마찬가지로 결선하여 C′상의 권선이 형성되어 있다.
또한, 다른 구성은 상기 실시의 형태 1과 같이 구성되어있다.
이 실시의 형태 2에 의하면, 3상교류권선의 각상의 동일번지 크로스오버결선이 인접하는 상간에서 다른 번지로 시행되고, 또한, 4슬롯피치로 배열되어 있으므로 결선작업성을 향상시킬 수 있는 동시에, 코일엔드의 높이의 증대를 억제할 수 있다.
또, 동일번지 크로스오버결선이 4슬롯 피치로 배열되어 있으므로, 상기 실시의 형태 1에 비하여 결선작업 영역을 집중할 수 있고, 결선작업성을 향상할 수 있다.
또한, 상기 실시의 형태 2에서는, 각상의 동일번지 크로스오버결선을 원주방향에 4슬롯피치로 배열하는 것으로 하고 있으나, 인접하는 상간에서 다른번지도 동일번지 크로스오버결선을 하고 또한, 각상의 동일번지 크로스오버결선을 2n이상의 슬롯피치로 배열하면 서로의 접촉은 회피할 수 있다.
또, n은 매극매상당의 슬롯수이다.
실시의 형태 3
도 18은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자권선의 3상분의 견선상태를 설명하는 정면도이다.
도 18에서, 슬롯번호가 1번, 7번............91번의 슬롯군에 감겨진 소선군에 있어서, 슬롯번호의 67번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31b)과 슬롯번호의 61번의 3번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33a)이 크로스오버결선(인접번지크로스오버결선C2-3)되고, 이어서, 슬롯번호의 67번의 4번지로부터 뻗어나오는, 제3권선(33)의 권선단(33b)과 슬롯번호의 61번의 4번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34b)이 크로스오버결선(동일번지 크로스오버결선 C4-4)되며, 또, 슬롯번호의 61번의 1번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31a)과, 슬롯번호의 55번의 1번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32a)이 크로스오버결선 (동일번지 크로스오버결선 C1-1)된다.
이로인해, 제1내지 제4권선(31)~(34)이 직렬로 접속되어 4턴의 1상분의 고정자권선(161), 즉 a상의 권선이 형성된다.
이때, 슬롯번호의 61번의 2번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단 (32b)과, 슬롯번호의 55번의 3번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34a)이 a상의 권선이 출력선(Oa)및 중성점(Na)으로 된다.
마찬가지로, 슬롯번호가 5번, 11번.......95번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서, 슬롯번호의 59번의 2번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31b)과, 슬롯번호의 53번의 3번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)이 권선단(33a)이 크로스오버결선 (인접번호, 크로스오버결선 C2-3)되고, 이어서, 슬롯번호의 59번의 4번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(34)의 권선단(33b)과, 슬롯번호의 53번의 4번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34b)이 크로스오버결선(동일번지 크로스오버결선 C4-4)되며, 또, 슬롯번호의 53번의 1번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31a)과, 슬롯번호의 47번의 1번지로 부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단 (32a)이 크로스오버결선(동일번지 크로스오버결선 C1-1)된다.
이로인해, 제1내지 제4권선(31)~(34)이 직렬로 접속되어, 4턴의 b상의 권선이 형성된다.
또, 슬롯번호의 53번의 2번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32b)과 슬롯번호의 47번의 3번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34a)이 b상의 권선의 출력선(Ob)및 중성점(Nb)으로 된다.
슬롯번호가 3번, 9번..........93번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서 슬롯번호의 51번의 2번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32b)과 슬롯번호의 45번의 3번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34a)이 크로스오버결선(인접번지크로스오버결선 C2-3)되고, 이어서, 슬롯번호의 51번의 4번지로부터 뻗어나오는 제4권선 (34)의 권선단(34b)과, 슬롯번호의 45번의 4번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33b)이 크로스오버결선(동일번지 크로스오버결선 C4-4)되며, 또, 슬롯번호의 45번의 1번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32a)과, 슬롯번호의 39번의 1번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31a)이 크로스오버결선(동일번지 크로스오버결선 C1-1)된다.
이로인해 제1내지 제4권선(31)~(34)이 직렬로 접속되어 4턴의 C상의 권선이 형성된다.
또, 슬롯번호의 45번의 2번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31b)과, 슬롯번호의 39번의 3번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)이 권선단(33a)이 C상의 권선의 출력선(Oc)및 중성점(Nc)로 된다.
이와같이 형성된 a상의 권선, b상의 권선 및 c상의 권선에서는 각 상당 2개소의 동일번지 크로스오버결선 C1-1, C4-4을 가지고 있다.
그리고, 각상의 동일번지 크로스오버결선 C1-1이 8슬롯피치로 설치되고, 각상의 동일번지 크로스오버결선 C4-4)이 8슬롯피치로 설치되어있다.
또 3개의 출력선(Oa), (Ob), (Oc)이 8슬롯피치로 설치되고, 또, 3개의 중성점(Na), (Nb), (Nc)도 슬롯피치로 설치되어있다.
또, 슬롯번호가 2번, 8번.......92번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서, 각 소선(30)을 마찬가지로 결선하여 a′상의 권선이 형성되고, 슬롯번호가 6번, 12번............96번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서, 각 소자(30)를 마찬가지로 결선하여 b′상의 권선이 형성되어있다.
또한 다른 구성은 상기 실시의 형태1과 같이 구성되어있다.
따라서, 이 실시의 형태3에서도, 3상 교류권선의 각상의 동일번지 크로스오버결선이 8슬롯피치로 배열되어 있으므로, 동일번지 크로스오버결선은 접촉하는 일 없이 배치할 수 있다.
실시의 형태 4
도 19는 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자권선이의 1상분의 결선상태를 표시하는 평면도이다.
도 19에서, 1상분의 고정자권선(161A)은 각각 하나의 소선(30)으로되는 제1내지 제6권선(31)~(36)으로 구성되어있다.
그리고, 제1권선(31)은, 하나의 소선(30)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯간격으로 슬롯(15a)내의 1번지와 2번지는 교대로 차지하도록 웨이브권선하여 구성되어있다.
제2권선(32)은 소선(30)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯간격으로 슬롯(15a)내의 2번지와 1번지를 교대로 차지하도록 웨이브권선하여 구성되어있다.
제3권선(33)은, 소선(30)을, 슬롯번호의 1번에서 91번가지 6슬롯간격으로 슬롯(15a)내의 3번지와 4번지를 교대로 차지하도록 웨이브권선하여 구성되어있다.,
제 4권선(35)은, 소선(30)은, 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯간격으로 슬롯(15a)내의 5번지와 6번지를 교대로 차지하도록 웨이브권선하여 구성되어있다.
제 6권선(36)은, 소선(30)은 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯간격으로, 슬롯(15a)내의 6번지와 5번지를 교대로 차지하도록 웨이브권선하여 구성되어있다.
이로인해, 제1내지 제6권선(31)~(36)은, 각각 하나의 소선(30)은 6슬롯마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯깊이 방향으로 내층과외층은 교대로 차지하도록 감겨져서 되는 1턴의 권선을 구성하고 있다.
그리고, 고정자 철심의 일단층의 슬롯번호의 67번의 2번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31b)과, 슬롯번호의 61번의 3번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33a)의 크로스오버결선(인접번호 크로스결선 C2-3)되고, 슬롯번호의 67번의 4번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33b)과, 슬롯번호의 61번의 5번지로부터 뻗어나오는 제5권선(35)의 권선단(35a) 이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버결선 C4-5)되며, 이어서, 슬롯번호의 61번의 2번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32b) 과, 슬롯번호의 55번의 3번지로부터 뻗어나오는 제4권선 (34)의 권선단(34a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버결선 C2-3)되고, 슬롯번호의 61번의 4번지로부터 벋어나오는 제4권선(34)의 권선단(34b)과, 슬롯번호의 55번의 5번지로부터 뻗어나오는 제6권선(36)의 권선단(36a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버결선 C4-5)되며, 또, 슬롯번호의 61번의 1번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32a)이 크로스오버결선(동일번지 크로스오버결선 C1-1)된다.
이로인해, 제1내지 제6권선(31)~(36)이 직렬로 접촉되어 6턴의 1상분의 고정자권선(161A)즉 a상의 권선이 형성된다.
이 때, 슬롯번호의 67번의 6번지로부터 뻗어나오는 제5권선(35)의 권선단 (35b)과 슬롯번호의 61번의 6번지로부터 뻗어나오는 제6권선(36)의 권선단(36b)이 고정자권선(161A)의 출력선(Oa)및 중성점(Na)으로 된다.
마찬가지로, 슬롯번호가 5번, 11번...........95번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서, 도 20에 표시되는 바와같이, 슬롯번호의 59번의 2번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31b)과, 슬롯번호의 53번의 3번지로부터 뻗어나오는 제3권선, (33)의 권선단(33a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버결선 C2-3)되고, 슬롯번호의 59번의 4번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33b)이 크로스오버결선 C인접번지 크로스오버결선 C4-5)되며, 이어서 슬롯번호의 53번의 2번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32b)과, 슬롯번호의 47번의 3번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버결선 C2-3)되고, 슬롯번호의 53번의 4번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34b)과, 슬롯번호의 47번의 5번지로부터 뻗어나오는 제6권선(36)의 권선단(36a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버결선 C4-5)되며, 또, 슬롯번호의 53번의 1번지로부터 뻗어나오는, 제11권선 (31)의 권선단(31a)과, 슬롯번호의 47번의 1번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32a)이 크로스오버결선(동일번지 크로스오버결선 C1-1)된다.
또, 슬롯번호가 3번, 9번.........93번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서, 도 20에 표시되는 바와같이, 슬롯번호의 51번의 2번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32b)과, 슬롯번호의 45번의 3번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단 (34a)의 크로스오버결선(인접번지 크로스오버결선 C2-3)되고, 슬롯번호의 51번의 4번지로부터 뻗어나오는 제4권선(34)의 권선단(34b)과 슬롯번호의 45번의 5번지로부터 뻗어나오는 제6권선(36)의 권선단(36a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버결선 C4-5)되며, 이어서 슬롯번호의 45번의 2번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의권선단 (31b)과 슬롯번호의 39번의 3번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단 (33a)이 크로스결선(인접번지 크로스오버결선 C2-3)되며, 슬롯번호의 45번의 4번지로부터 뻗어나오는 제3권선(33)의 권선단(33b)과, 슬롯번호의 39번의 5번지로부터 뻗어나오는 제5권선(35)의 권선단(35a)이 크로스오버결선(인접번지 크로스오버결선 C4-5)되며 또, 슬롯번호의 45번의 1번지로부터 뻗어나오는 제2권선(32)의 권선단(32a)과, 슬롯번호의 39번의 1번지로부터 뻗어나오는 제1권선(31)의 권선단(31a)이 크로스오버결선(동일번지 크로스오버결선 C1-1)된다.
이로인해, 제1내지 제6권선(31)~(36)이 직렬로 접속되어 6턴의 C상의 권선이 형성된다.
이때, 슬롯번호의 51번의 6번지로부터 뻗어나오는 제6권선(36)의 권선단(36b)과 슬롯번호의 45번의 6번지로부터 뻗어나오는 제5권선(35)의 권선단 (35b)이 c상의 권선이 출력선(Oc)및 중성점(Nc)으로 된다.
또, 슬롯번호가 2번, 8번, ............92번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서, 각 소선(30)을 마찬가지로 결선하여 a′상의 권선이 형성되고, 슬롯번호가 6번, 12번..........96번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서 각 소선(30)을 마찬가지로 결선하여 b′상의 권선형성되며, 슬롯번호가 4번, 10번........94번의 슬롯군에 감겨진 소선군에서, 각 소선(30)을 마찬가지로 결선하여 c′상의 권선이 형성되어있다.
또한, 다른 구성은 상기 실시의 형태 1과 같이 구성되어있다.
이 실시의 형태 4에서는, 2조의 권선어셈블리(96A)와, 1조의 권선어셈블리(90B)를 고정자철심(15)에 직경방향으로 3열로 감겨져있다.
그리고, 1개소의 동일 번지 크로스오버결선(C1-1)에 의해 1조의 권선어셈블리(90A)내의 권선간을 결선하고, 4개소의 인접번지 크로스결선(C2-3, C4-5)에 의해 인접하는 권선어셈블리(90A)간 및 권선어셈블리(90A), (90B)간의 권선간을 결선하여 6턴의 1상분의 고정자권선(161A)을 형성하고 있다.
그리고, 3상 교류권선의 각상의 동일번지 크로스오버결선(C1-1)이 8슬롯피치로 배열되어잇다.
그래서, 이 실시의 형태 4에서도, 상기 실시의 형태 1과 같은 효과가 얻어진다.
실시의 형태 5
도 21은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 차량용 교류발전기의 고정자를 표시하는 사시도이다.
도 21에서, 고정자권선의 코일엔드가 에폭시 수지등의 절연성수지(104)로 몰드되고, 권선의 각 접합부가 절연성수지(104)로 매설되어있다.
또한, 다른 구성은 상기 실시의 형태 1과 같이 구성되어있다.
이 실시의 형태 5에 의하면, 제1내지 제4권선(31)~(34)의 단부끼리의 접합부, 인접번지 크로스오버결선부 및 동일번지 크로스오버결선부, 또, 터미널 (101),(102)이 절연성수지(104)에 의해 매설되어있으므로, 절연성이 향상되는 동시에 진동에 의한 접합부의 탈락이 저지되고 신뢰성이 향상된다.
또한, 상기 각 실시의 형태에서는, 팬(5)이 케이스(3)내에 배설되어있는 것으로 하고있으나, 팬을 차량용 교류발전기의 바깥에 회전자의 회전과 함께 회전하도록 설치하여도 된다.
또, 상기 각 실시의 형태에서는, 6턴, 4턴 및 2턴의 것에 대하여 설명하고 있으나, 더 저속출력이 요구되는 경우는 8턴으로 하여도 된다.
이 경우에서도, 권선 어셈블리(90)를 직경방향으로 4열로 늘어서서 고정자철심(15)에 삽입하는것만으로 대응할 수 있다.
물론, 기수의 턴수라도 좋다.
또, 상기 각 실시의 형태에서는, 고정자코일을 브래킷에 고정하고 에어갭으로부터 회전자계를 공급하는 타이프의 차량용 교류발전기에도 적용할 수 있다.
또, 상기 각 실시의 형태에서는 16극의 자극수에 대하여 고정자의 슬롯수를 96슬롯으로 하였으나, 12극의 자극수에 대하여는, 3상의 72개의 슬롯, 20극이 자극수에 대하여는 120의 슬롯을 채용하여도 된다.
또, 매극매상1의 경우는 16극의 자극수에서 슬롯수 48, 12극의 자극수에서 슬롯수 36, 20극의 자극수에서 슬롯수 60이라도 된다.
또, 상기 각 실시의 형태에서는, 고정자철심의 외주철심을 SPCC재의 적층체로서 구성하고 있으나, 외장철심은 일체물인 파이프형상의 것을 사용하여도 된다.
또, 직방체의 철심의 슬롯에 권선군을 삽입한 후, 직경방향에서 티즈(teeth)선단을 가공지그를 눌러대여 소성변형시켜서, 슬롯의 개구부를 좁혀도 된다.
또, 상기 각 실시예에서는 클로상자극을 갖는 런델형의 회전자를 사용하는 것으로 하고 있으나, 돌극형의 자극을 갖는 살리에트(Salient)형의 회전자를 사용하여도 같은 효과가 얻어진다.
또, 상기 실시의 형태에서는, 정류기가 반풀리측에 배치되고 팬도회전자에 대하여 같은 쪽에 배치되어있으나, 정류기의 온도에 특히 문제가 없는 경우는 팬을 풀리측에 배치하여도 된다.
고정자의 코일엔드의 높이가 낮기때문에 팬의 통풍로에서의 토출측의 통풍저항은 현저하게 감소되어 있으므로, 전체풍량은 증가한다.
따라서, 정류기나 풀리와 팬과의 위치관계는 엔진의 부착위치나, 풍소음, 자기소음, 각부의 온도상태를 고려하여 최적위치를 선택하면 된다.
또, 상기 각 실시의 형태에서는, 소선을 이간시켜서 권선을 형성하도록 하고 있으나, 소선은 절연피막을 가지고 있으므로, 소선을 완전히 밀접시키도록 권선을 성형하여도 된다.
이 구성에 의하면, 코일엔드를 더욱 고밀도화할 수 있고, 치수를 더욱 작게 할 수 있다.
또, 소선간의 극간을 작게함으로써 요철(凹凸)이 적게되므로, 퐁소음을 더욱 저감할 수 있다.
또, 소선간의 접촉에 의해, 권선의 강성이 높게되므로, 진동에 의한 소선간이나 철심과의 단락 또는 자기 소음을 저감할 수 있다.
또, 소선간의 열전도성이 좋게되므로, 소선의 온도가 균일하게 되고, 더욱고정자의 온도가 저감된다.
또, 상기 각 실시의 형태에서는, 소선군의 고정자철심으로의 삽입시, 미리 철심측에 인슐레이터를 삽입하고 있으나, 소선군의 슬롯수용부에 인슐레이터를 미리 감아서 철심에 삽입하도록 하여도 된다.
또, 장척의 인슐레이터를 직방체의 철심상에 올려놓고, 그 뒤로부터 소선군을 삽입하도록하여, 인슐레이터도 동시에 슬롯내에 수용하도록 하여도 된다.
이 경우, 후 공정에서, 돌출한 인슐레이터를 일괄제거하면 된다.
또, 미리, 소선군의 슬롯수용부를 절연성수지로 몰드하여 두어도 된다.
이 경우, 양산성이 각별히 향상된다.
또, 상기 각 실시의 형태에서는, 고정자철심은 환상의 철심(37)을 외장철심 (38)에 삽입하고, 그 후 양철심을 가열끼워맞춤에 의해 일체화하는것으로 하고 있으나, 외장철심(38)을 사용하지 않고, 두꺼운 코어백을 갖는 환상의 철심만을 사용하여도 된다.
고정자철심의 환상의 철심(37)을 외장철심에 삽입하고, 가열끼워맞춤에 의해 일체화되어 있는 경우, 환상의 철심(37)과 외장철심(38)과의 사이에 갭이 형성되고, 출력의 악화를 초래하는 동시에, 고정자철심으로서의 강성이 저하되며, 전자소음의 악화를 초래한다.
한편, 고정자철심이 두꺼운 코어백을 갖는 환상의 철심만으로 형성되어 있는 것우 , 환상의 철심과 외장철심과의 사이의 갭에 기인하는 출력저하가 없고, 고정자철심이 환상의 철심과 외장철심으로 구성되어있는 것에 기인하는 고정자철심으로서의 강성의 저하도 없으며, 전자소음의 악화를 억제할 수 있다.
또, 환상의 철심(37)을 외장철심(38)에 삽입하는 공정이 생략되므로 고정자의 생산성이 향상된다.
또, 상기 각 실시의 형태에서는 소선으로서 장방형단면을 갖는 동선재가 사용되고 있으나, 소선은 장방형단면을 갖는 동선재에 한정되는것은 아니고, 예컨대 원형단면을 갖는 동선재를 사용하여도 된다.
이 경우, 소선의 성형성이 향상되므로, 소선의 배치나 접속이 용이하게되고, 작업성이 향상된다.
또, 소선은 동선재에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 알루미늄선재를 사용하여도 된다.
또, 상기 각 실시의 형태에서는, 4개의 소선이 슬롯내에 직경방향에 1렬로(4층으로)배열되고, 소선의 턴부가 2열로 되어 원주방향에 배열되어 있는것, 혹은 6개의 소선이 슬롯내에 직경방향에 1렬로(6층으로)배열되고 소선의 턴부가 3열로 되어 원주방향에 배열되어 있는 것으로서 설명하고 있으나, 8개의 소선이 슬롯내에 직경방향에 1렬로 (8층으로)배열되고, 소선의 턴부가 4열로 되어 원주방향에 배열되어 있는 경우에도 적용할 수 있다.
슬롯내에서의 직경방향에 배열하는 소선의 개수(층수)가 많게되면 될수록, 턴부의 열수가 많게되면 될수록, 접속수가 증가하므로, 본 발명은 바람직하다.
본 발명은 이상과 같이 구성되어 있으므로, 이하에 기재되는 바와같은 효과를 이룬다.
이 발명에 의하면, 축방향으로 뻗는 슬롯이 원주방향에 소정피치로 복수형성된 적층펄심으로 되는 원통상의 고정자철심과, 장척의 소선이 상기 고정자철심의 단면측의 상기 슬롯외에서도 되돌려져서, 소정슬롯마다에 상기 슬롯내에서 슬롯깊이방향으로 내층과의 층을 교대로 차지하도록 감겨져서되는 복수의 권선으로 되는 고정자권선을 갖고, 상기 복수의 권선은, 상기 소선을 상기 소정슬롯수마다에 상기 슬롯내에서 슬롯깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 감겨져서 구성된 1턴의 제1권선이 1슬롯피치로 상기 소정슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어 되는 제1권선군과, 상기 소선을 소정 슬롯수마다에 상기 슬롯내에서 슬롯깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록, 또한 상기 제1권선과 전기각으로 180℃오프셋하여 반전권장(券裝)되어 구성된 1턴의 제1권선이 1슬롯피치로 상기 소정슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어 되는 제2권선군과의 쌍으로 구성된 적어도 1조의 권선어셈블리로 구성되고, 상기 고정자권선은, 매극매상 n개의 슬롯을 갖는 각상이 전기각으로 120˚위상차가 있는 3상교류권선으로 구성되며, 상기 권선어셈블리내의 동일상을 구성하는 상기 제1권선과 상기 제2권선이 각각 동일번지에서 동일번지 크로스오버결선에 의해 결선되고, 또한, 각상의 동일번지 크로스오버결선이 4n이상의 슬롯피치로 배치되어 있다.
또한, 각상의 동일번지크로스오버결선이 4n이상의 슬롯피치로 배치되어있다.
이로인해, 코일엔드에서의 접합개소가 현저하게 저감되고, 내부식성 및 절연성이 높여지는 동시에, 복수의 권선을 권선어셈블리로서 일괄하여 고정자철심에 감을 수 있고, 조립성 및 생산성이 높여진다.
또, 각상의 동일번지 크로스오버결선을 접촉하는 일 없이 원주방향에 배치할 수 있고, 코일엔드의 높이의 증대를 억제할 수 있다.
또, 축방향으로 뻗는 슬롯이 원주방향에 소정피치로 복수형성된 적층철심으로 되는 원통상의 고정자철심과, 장척의 소선이 상기 고정자철심의 단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서, 소정슬롯우마다에 상기 스롯내에서 슬롯깊이 방향으로 내층과의 층을 교대로 차지하도록 감겨져서 되는 복수의 권선으로되는 고정자권선을 갖고, 상기 복수의 권선은, 상기 소선을 상기 소정슬롯수마다에 상기 슬롯내에서 슬롯깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 감아서 구성된 1턴의 제1권선이 1슬롯피치로 상기 소정슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어 되는 제1의 권선군과, 상기 소선을 소정슬롯수마다에 상기 슬롯내에서 슬롯깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록, 또한, 상기 제1권선과 전기각으로 180˚오프셋하고 반전권장하여 구성된 1턴의 제1권선이 1슬롯피치로 상기 소정슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어 되는 제2권선군과의 쌍으로 구성된 적어도 1조의 소선어셈블리로 구성되며, 상기 고정자권선은 매극매상 n개의 슬롯을 갖는 각상이 전기각으로 120˚위상치가 있는 3상 교류권선으로 구성되고, 상기 고선어셈블리내의 동일상을 구성하는 상기 제1권선으로 구성되고, 상기 소선어셈블리내의 동일상을 구성하는 상기 제1권선과 상기 제2권선이 인접하는 상 간에서 다른 번지로 동일번지 크로스오버결선에 의해 결선되며, 또한, 각상의 동일번지 크로스오버결선이 2n이상의 슬롯피치로 배치되어있다.
이로인해, 코일엔드에서의 접합개소가 현저하게 저감되고 내부식성 및 절연성이 높혀지는 동시에 복수의 권선을 권선어셈블리로 하여 일괄하여 고정자 철심에 감을 수 있고 조립성 및 생산성이 높혀진다.
또, 각상의 동일번지 크로스오버결선을 접촉하는 일 없이 원주방향에 배치할 수 있고, 코일엔드의 높이의 증대를 억제할 수 있다.
또, 각 상의 동일번지 크로스오버결선의 배치를 집중할 수 있고 결선작업성을 향상시킬 수 있다.
도, 2조의 상기 권선어셈블리가 상기 고정자철심에 직경방향으로 2열로 늘어서서 감겨지고, 상기 3상 교류권선을 구성하는 각 상이 동일 슬롯군에 감겨진 상기 제1및 제2권선을 직렬로 결선하여 4턴의 권선이 구성되어 있으므로, 각상 4턴의 권선으로되는 3상 교류권선을 간단하게 구성할 수 있다.
또, 상기 3상 교류권선의 각상은, 2조의 상기 권선어셈블리간의 상기 제1및 제2권선의 권선단이 2개소의 인접번지 크로스오버결선에 의해 결선되고, 또한 한쪽의 조의 상기 권선어셈블리내의 상기 제1및 제2권선의 권선단이 1개소의 동일번지 크로스오버결선에 의해 결선되어 4턴의 권선이 1개소의 동일번지 크로스오버결선에 의해 결선되어 4턴의 권선이 구성되어 있으므로, 크로스오버결선부가 단순한 구조가 되고 결선작업성을 향상시킬 수 있다.
또, 상기 3상 교류권선의 각상은, 각조의 상기 권선어셈블리내의 상기 제1및 제2권선의 권선단이 각각 1개소의 동일번지 크로스오버결선에 의해 결선되고, 또한각조의 상기 권선어셈블리면의 상기 제1및 제2권선의 권선단이 1개소의 인접번지 크로스오버결선에 의해 결선되어 4턴의 권선으로 구성되어 있으므로 크로스오버결선부가 단순한 구조로 되고, 결선작업성을 향상시킬 수 있다.
또, 3상의 상기 권선어셈블리가 상기 고정자철심에 직경방향에 3열로 늘어서서 감겨지고, 상기 3상 교류권선을 구성하는 각상이 동일슬롯군에 감겨진 상기 제 1및 제2권선을 직렬로 결선하여 6턴의 권선으로 구성되어 있으므로, 각 상 6턴의 권선으로 되는 3상 교류권선을 간단하게 구성할 수 있다.
또, 상기 동일번지 크로스오버결선이 크로스오버결선용 금속제 터미널을 사용하여 시행되어 있으므로, 결선하는 권선단끼리를 고정하는 클램프가 불요로 되고, 부품점수를 삭감할 수 있는 동시에 결선하는 권선단의 길이가 짧게 되고, 권선단의 끌고 다님과 구부림작업이 경감된다.
또, 상기 3상 교류권선의 중성점을 구성하는 권선단이 중성점결선용 금속제 터미널을 사용하여 결선되어 있으므로, 결선하는 권선단끼리를 고정하는 클램프가 불요로 되고, 부품점수를 삭감할 수 있는 동시에, 결선하는 권선단의 길이가 짧게되고, 권선단의 끌고다님과 구부림 작업이 경감된다.
또, 중성점 인출리드가 상기 중성점결선용 금속제 터미널에 일체로 형성되어 있으므로, 3상 교류권선의 중성점전류를 출력하는 리드를 새롭게 설치할 필요가 없고, 결선작업성을 향상시킬 수 있다.
또, 상기 크로스오버결선용 금속제터미널과 상기 중성점결선용 금속제터미널이 절연성수지에 의해 일체화되어 있으므로, 교류결선작업에서의 터미널의 배치공정이 1회로되고, 작업공수를 삭감할 수 있다.
또, 상기 제 1및 제 2권선의 결선이 아크용접에 의해 시행되고 있으므로, 큰 접합강도가 얻어지고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또, 상기 소선의 단면형상이 대략 편평형상이므로, 접합부의 접촉면적을 크게할 수 있고, 접합강도를 높일 수 있다.
또, 상기 고정자권선의 코일엔드가 절연성수지에 의해 몰드되어 있으므로, 접합부가 절연성수지에 매설되고, 내부식성 및 절연성이 높혀지는 동시에 진동에 기인하는 접합부의 벗어남을 방지할 수 있다.

Claims (2)

  1. 축방향으로 뻗는 슬롯이 원주방향에 소정피치로 복수형성된 적층철심으로 되는 원통상의 고정자철심과, 장척의 소선이, 상기 고정자철심의 단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서, 소정슬롯수마다에 상기 슬롯내에서 슬롯깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 감겨져서 되는 복수의 권선으로 되는 고정자권선을 가지고, 상기 복수의 권선은, 상기 소선을 상기 소정슬롯수마다에 상기 슬롯내에서 슬롯깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 감아서 구성된 1턴의 제1권선이 1슬롯피치로 상기 소정슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어되는 제1권선군과, 상기 소선을 소정슬롯수마다에 상기 슬롯내에서 슬롯길이 방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록, 또한, 상기 제1권선과 전기각으로 180˚오프셋하여 반전권장하여 구성된 1턴의 제2권선이 1슬롯피치로 상기 소정슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어 되는 제2권선군과의 쌍으로 구성된 적어도 1조의 권선어셈블리로구성되며,
    상기 고정자권선은, 매극매상 n개의 슬롯을 갖는 각상이 전기각으로 120˚위상차가 있는 3상 교류권선으로 구성되고, 상기 권선어셈블리내의 동일상을 구성하는 상기 제1권선과 상기 제2권선이 각각 동일번지에서 동일번지 크로스오버결선에 의해 결선되며, 또한 각상의 동일번지 크로스오버결선이 4n이상의 슬롯피치로 배치되어있는것을 특징으로하는 교류발전기의 고정자.
  2. 축방향으로 뻗는 슬롯이 원주방향에 소정피치로 복수형성된 척층철심으로 되는 원통상의 고정자철심과, 정척의 소선이 상기 고정자 철심의 단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 소정슬롯수마다에, 상기 슬롯내에서 슬롯깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 감겨져서 되는 복수의 권선으로되는 고정자권선을 가지고, 상기 복수의 권선은 상기 소선을 상기 소정슬롯수마다에 상기 슬롯내에서 슬롯깊이 방향으로 내층과외층을 그대로 차지하도록 감아서 구성된 1턴의 제1권선이 1슬롯피치로 상기 소정슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어되는 제1의 권선군과, 상기 소선을 소정슬롯수마다에 상기 슬롯내에서 슬롯깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록, 또한, 상기 제1권선과 전기각으로 180도 오프셋하여 반전권장하여 구성된 1턴의 제2권선이 1슬롯피치도 상기 소정슬롯수와 같은 개수만큼 배열되어되는 제2권선군과의 쌍으로 구성된 적어도 1조의 권선어셈블리로 구성되며, 상기 고정자권선은 매극매상 n개의 슬롯을 갖는 각상이 전기각으로 120도 위상차가 있는 3상 교류권선으로 구성되고, 상기 권선어셈블리내의 동일상을 구성하는 상기 제1권선과 상기 제2권선이 인접하는 상간에서 다른 번지로 동일번지 크로스오버결선에 의해 결선되며, 또한 각상의 동일번지 크로스오버결선이 2n이상의 슬롯피치로 배치되어 있는것을 특징으로하는 교류발전기의 고정자.
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