KR100399739B1

KR100399739B1 - 교류발전기

Info

Publication number: KR100399739B1
Application number: KR10-2000-0072017A
Authority: KR
Inventors: 아사오요시히토; 아다치가쓰미; 모리시타아키라
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2003-09-29
Also published as: KR20010062023A; US6501205B1; JP3400776B2; JP2001238384A

Abstract

본 발명은 각상의 고정자 권선을 연속선으로 되는 소선을 감아서 구성된 다수의 권선에 의해 구성하고, 고정자의 생산성을 향상할 수 있는 동시에 코일엔드군에서의 단락사고를 방지할 수 있는 교류발전기를 얻는다.

다상고정자 권선(16)은 제1 내지 제4권선(31)∼(34)를 직렬로 접속해서 구성되어 있다. 제1 내지 제4권선(31)∼(34)는 각각 하나의 소선(30)을 6슬롯마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 웨이브와인딩해서 구성되어 있다. 그리고 고정자 철심(15)의 단면측에서 되돌려진 소선(30)의 턴부가 원주방향으로 나열되어 코일엔드군을 구성하고 있다.

Description

교류발전기{ALTERNATOR}

본 발명은 예를들면 내연기관에 의해 구동되는 교류발전기에 관해 특히 승용차, 트럭등의 차량에 탑재되는 차량용 교류발전기의 고정자구조에 관한 것이다.

근년 교류발전기에서 소형 고출력 및 품질의 향상이 더욱 요구되어 있다. 소형 고출력을 실현하는데는 자기 장하(裝荷)와 전기 장하의 분배를 연하히 최적으로 또 한정된 용적중에서 어떻게 고밀도로 구성하는가가 중요해진다.

예를들면 차량용 교류발전기에서는 차량엔진룸이 점점 협소화 되어가는데, 탑재 스페이스에 여유가 없어지고 있으며 차량부하의 증대에 의한 발전출력의 향상이 요구되고 있다. 또, 차내,외 모두 소음저감의 필요성이 높아지고 엔진소음이 저하되고 있으나, 차량으로의 전지부하 공급을 위해 상시 발전가동하고 있는 차량용 교류발전기의 소음이 문제가 되고 있다. 특히 저속에서 고속까지 비교적 넓은 회전 영역에서 회전 구동되는 차량용 교류발전기에서는 그 팬 소음이나 자기적 소음도 문제가 되고 있다.

또 차량용 교류발전기에서는 상시 발전가동하고 있으므로, 출력전류의 쥴열때문에 그 발열량이 많고, 나타나는 열적환경은 엄하고 극히 높은 내열성이 요구되고 있다.

또 차량엔진룸에서 차량용 교류발전기는 엔진에 직접부착되는 경우가 많고 우수,염수,오수등에 더해 엔진오일이나 부동액에 피수되고 극히 부식환경이 임한조건이 되고있다. 그리고 부식에 의해서는 발전정지에 이르는등 문제가 있으나 발전정지의 원인의 대부분은 고정자 제조과정에서 발생하는 권선의 절연피막의 손상이나 구조적인 권선 노출부의 전기 단락에 의한것이다.

특히, 교류발전기의 소형 고출력에 대해서는 고정자의 자기회로내에 수납되는 전기도체의 점적율의 향상, 나아가서는 고정자 권선의 브리지부(고정자 철심외의 브리지부를 코엘엔드라 부른다)의 정렬화 및 고밀도화가 필요해지고 이에대해 상기와 같은 저소음, 내열환경성, 내부식성등의 응하기위해 각종의 개량이 제안되고 있다. 그리고, 고정자의 전기도체에 길이가 짧은 도체 세그멘트를 사용해서 전기도체의 점적율 향상이나 코일엔드의 정렬화 및 고밀도화를 도모하는 구조가 예를들면 WO92/06527호 공보나 일본국 특허 제2927288호에 제안되어 있다.

도 29 는 예를들면 일본국 특허 제 2927288 호에 기재된 종래의 차량용 교류발전기의 요부를 표시하는 측면도, 도 30 은 도 29 에 표시된 종래의 차량용 교류발전기의 고정자에 적용되는 도체 세그멘트를 표시하는 사시도, 도 31 및 도 32 는 각각 도 29 에 표시된 종래의 차량용 교류발전기의 고정자의 요부를 프로트측 및 리어측에서 본 사시도이다.

도 29 내지 도 32에서 고정자(50)는 고정자 철심(51)과 고정자 철심(51)에 권장된 고정자 권선(52)과 슬롯(51a)내에 장착되어 고정자 권선(52)을 고정자 철심(51)에 대해 절연하는 인슐레이터(53)를 구비하고 있다.

고정자 철심(51)은 얇은 강판을 겹쳐서 적층된 원통상의 적층철심이고, 축방향으로 뻗은 슬롯(51a)가 내주측에 개구하도록 소정피치로 원주방향으로 다수 설치되어 있다. 여기서는 회전자(도시않음)의 자극수(16)에 대응해서 3상의 권선을 2조 수용하도록 96개의 슬롯(51a)이 형성되어 있다. 고정자 권선(52)은 다수의 길이가 짧은 세그멘트(54)를 접합해서 소정의 권선 패턴으로 구성되어 있다.

도체 세그멘트(54)는 절연피복된 구형 단면의 동선재를 대략 U자형으로 성형한 것으로 6슬롯(1자극 피치) 떨어진 2개의 슬롯(51a)마다에 축방향의 리어측에서 2개씩 삽입되어 있다. 그리고 도체 세그멘트(54)의 프로트측으로 뻗어나오는 단부끼리가 접합되어 고정자 권선(52)을 구성하고 있다.

구체적으로는 6슬롯 떨어진 각조의 슬롯(51a)에서 하나의 도체 세그멘트(54)가 리어측에서 하나의 슬롯(51a)내의 외주측으로부터 첫번째의 위치와 다른 슬롯(51a)내의 외주측으로부터 2번째의 위치에 삽입되고, 또, 하나의 도체 세그멘트(54)가 리어측에서 하나의 슬롯(51a)내의 외주측으로부터 3번째의 위치와, 다른 슬롯(51a)의 외주측으로부터 4번째의 위치에 삽입되어 있다.

여기서, 각 슬롯(51a)내에서는 도체 세그멘트(54)의 직선부(54a)가 직경방향으로 1렬에 4개 나란히 배열되고 있다. 그리고 하나의 슬롯(51a)내의 외주측으로부 첫번째의 위치에서 프론트측에 뻗어나온 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)와, 그 슬롯(51a)에서 시계 회전방향으로 6슬롯 떨어진 다른 슬롯(51a)내의 외주측에서 2번째의 위치로부터 프론트측에 뻗어나온 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)가 접합되어 2턴의 외층권선이 형성되어 있다. 즉 하나의 슬롯(51a)내의 외주측으로부터 3번째의 위치로부터 프론트측에 뻗어나온 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)와, 그 슬롯(51a)에서 시계 회전방향으로 6슬롯 떨어진 다른 슬롯(51a)내의 외주측에서 4번째의 위치로부터 프론트측에 뻗어나온 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)가 접합되어 2턴의 내층권선이 형성되어 있다. 또 6슬롯 떨어진 각조의 슬롯(51a)에 삽입된 도체 세그멘트(54)에서 구성되는 외층권선과 내층권선이 직렬로 접속되어 4턴의 1상분의 고정자 권선(52)이 형성되어 있다.

마찬가지로 각각 4턴의 고정자 권선(52)이 6상분 형성되어 있다. 그리고 이들의 고정자 권선(52)은 3상분씩 교류결선되어 2조의 3상 고정자 권선을 구성하고 있다.

이와같이 구성된 종래의 고정자(50)에서는 고정자 철심(51)의 리어측에서는 같은조의 슬롯(51a)에 삽입된 2개의 도체 세그멘트(54)의 턴부(54c)가 직경방향으로 나란히 배열되어 있다. 이 결과 턴부(54c)가 원주방향으로 2렬로 배열되어 리어측의 코일엔드군을 구성하고 있다.

한편, 고정자 철심(51)의 프론트측에서는 하나의 슬롯(51a)내의 외주측에서 첫번째의 위치로부터 프론트측에 뻗어나온 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)와 6슬롯 떨어진 슬롯(51a)내의 외주측에서 2번째의 위치로부터 프론트측으로 뻗어나온 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)와의 접합부와 하나의 슬롯(51a)내의 외주측에서 3번째의 위치로부터 프론트측으로 뻗어나온 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)와의 접합부가 직경방향으로 나란히 배열되어 있다. 이결과 단부(54b)끼리의 접합부가 원주방향으로 2렬로 배열되어 프론트측의 코일엔드군을 구성하고 있다.

이 종래의 차량용 교류발전기의 고정자(50)에서는 이상과 같이 고정자 권선 (52)이 대략 U자상으로 성형된 길이가 짧은 도체 세그멘트(54)를 고정자 철심(51)의 슬롯(51a)에 리어측에서 삽입하고, 프론트측으로 뻗어나오는 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)끼리를 접합해서 구성되어 있다.

그래서, 납땜이나 용접에 의해 절연피막이 소실된 단부(54b)끼리의 접합부를 원주방향으로 배열해서 프론트측의 코일엔드군이 구성되어 있으므로 피수에 의해 부식하기 쉬운 코일엔드 구조로 되어있고 내부식성이 극히 낮았었다.

또, 코일엔드군은 96개소의 접합부를 2열로 즉 192개소의 접합부로 구성되어 있으므로 접합부끼리가 단락하기 쉬운 구조로 되어있고 단락사고가 발생하기 쉬웠었다.

또, 다수의 길이가 짧은 도체 세그멘트(54)를 고정자 철심(51)에 삽입하고, 또, 단부(54b)끼리를 용접,납땜등에 의해 접합해야하며 현저하게 작업성이 저하해 버렸다. 또, 도체 세그멘트(54)의 슬롯(51a)로의 밀어 넣는량은 고정자 철심(51)의 축방향길이 이상을 필요로하고, 절연피막에 손상을 주기쉽고 제품후의 품질을 저하시켰었다. 또, 단부(54b)끼리의 접합시에 납땜 흐름이나 용융부분이 녹아 접합부간의 단락이 빈발하고 양산성이 현저하게 저하했었다.

또, 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)끼리는 그 일부가 지그로 크램프하고 그 정점부를 납땜이나 용접으로 접합하고 있었다. 그래서, 지그에 의한 크램프 면적이 필요하게 되고, 납땜부나 용접부의 팽창이 생기므로 코일엔드 높이가 높아지는 동시에 접합부간도 협소 하였었다. 이결과 코일엔드부의 코일의 누설리엑턴스가 증가해서 출력이 악화되는 동시에 통풍저항이 증가해서 바람소음이 악화되어 있었다.

또, 자기소음의 대책으로 전기적 위상차 30℃ 의 위치 만큼 어긋난 2조의 3상 권선을 슬롯에 권장함으로써 자기맥동력을 상로 상쇄하는것이 예를들면 일본국 특개평 4-26345 호 공보에 제안되어있다. 그러나, 이 자기소음의 개선예를 소형의 고정자에 채용하려고 하면 2배의 수의 슬롯가 필요하고, 슬롯의 간격이 극히 좁아져 버린다. 그래서, 연속한 도선을 환상으로 감아서 환상코일을 제작하고, 계속해서 이 환상코일을 스타형으로 변형해서 스타형코일을 제작하고, 이 스타형코일의 직선부를 고정자 철심의 슬롯에 끼워서 고정자 권선을 제작하는 일반적인 권선방법으로는 대응할 수 없었다. 또 도체 세그멘트(54)를 사용한 상술의 권선방법으로는 슬롯로의 삽입때에 도체 세그멘트(54)이 좌굴 등이 발생해 버리고 대응할 수 없었다. 또 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)끼리를 용접한 경우 용접시의 온도상승에 의해 도체 세그멘트(54)가 연화해서 고정자로서의 강성이 저하하고 자기소음의 저감효과가 적어졌었다.

또, 차량용 교류발전기의 출력의 여러가지 요구에 대해 전자설계적으로 대응할 필요가 있다. 특히, 차량엔진의 아이들 회전수에 대응해서 발전기의 저속 회전 영역 출력향상은 출력개시 회전수를 저속측으로 시프트할 필요가 있다. 그런데는 기자력 즉 계자코일에 공급하는 전류를 증가하고, 또는 고정자의 총도체수, 즉 턴수를 증가해서 발전기의 유기전력을 향상시킬 필요가 있다. 여기서 전자에서는 계자코일에 전류를 공급함으로써 출력개시 회전수를 저속측에 시프트할 수 있으나, 자기회로의 포화감소를 위해 한계가 있다. 또, 후자에서는 턴수를 증가함으로써 출력개시 회전수를 저속측으로 시프트할 수 있으나, 도체 세그멘트(54)에 의한 권선으로 도체 총수를 증가하려고 하면 이에따라 접합부수도 증가해 버리고 접압 스페이스가 없어지고 과도한 턴수증가에는 실질적으로 대응할 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 기술의 과제에 비추어 금일의 교류발전기에 공통적으로 요구되는 성능과 품질을 만족할 수 있는 높은 실용성과 생산성을 겸비한 교류발전기를 얻는것을 목적으로 한다.

또 소형,고출력,저소음을 겸한 차량용에 적용할 수 있는 교류발전기를 얻는것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명의 실시의 형태 1 에 관한 차량용 교류발전기의 구성을 표시하는 단면도.

도 2 은 본 발명의 실시의 형태 1 에 관한 차량용 교류발전기의 고정자를 표시하는 사시도.

도 3 은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자 권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 리어측 단면도.

도 4 는 본 발명의 실시의 형태 1 에 관한 차량용 교류발전기의 회로도.

도 5 는 본 발명의 실시의 형태 1 에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자권선을 구성하는 권선군의 제조공정을 설명하는 도면.

도 6 은 본 발명의 실시의 형태 1 에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자권선을 구성하는 권선군의 제조공정을 설명하는 도면.

도 7 은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 내층측의 소선군을 표시하는 도면.

도 8 은 본 발명의 실시의 형태 1 에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자권선을 구성하는 외층측의 소선군을 표시하는 도면.

도 9 는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 소선의 요부를 표시하는 사시도.

도 10 은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 소선의 배열을 설명하는 도면.

도 11 은 이 차량용 교류발전기가 적용되는 고정자철심의 구조를 설명하는 도면.

도 12 는 이 차량용 교류발전기가 적용되는 고정자의 제조공정을 설명하는 공정단면도.

도 13 은 이 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 소선군의 철심으로의 장착상태를 표시하는 평면도.

도 14 는 본 발명의 실시의 형태 1 에 관한 차량용 교류발전기가 적용되는 고정자의 제조공정을 설명하는 공정단면도.

도 15 는 본 발명에 의한 차량용 교류발전기의 출력특성을 표시하는 도면.

도 16 은 본 발명의 실시의 형태 2 에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 리어측 단면도.

도 17 은 본 발명의 실시의 형태 2 에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자권선을 구성하는 소권선군의 권장전의 상태를 표시하는 평면도.

도 18 은 도 17 에 표시되는 소권선군을 구성하는 소선의 성형형상을 설명하는 사시도.

도 19 는 도 17 에 표시되는 소권선군에서의 소선의 배열상태를 설명하는 사시도.

도 20 은 본 발명의 실시의 형태 2 에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자권선을 구성하는 대권선군을 구성하는 소선의 성형형상을 설명하는 사시도.

도 21 은 본 발명의 실시의 형태 2 에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자권선을 구성하는 대권선군에서의 소선의 배열상태를 설명하는 사시도.

도 22 는 본 발명의 실시의 형태 2 에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자권선에서의 소선의 배열상태를 설명하는 사시도.

도 23 은 본 발명의 실시의 형태 3 에 관한 차량용 교류발전기를 표시하는 단면도.

도 24 는 본 발명의 실시의 형태 3 에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자를 표시하는 사시도.

도 25 는 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 회전자의 요부를 표시하는 사시도.

도 26 은 본 발명의 실시의 형태 3 에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 회전자의 구조를 설명하는 사시도.

도 27 은 본 발명의 실시의 형태 3 에 관한 차량용 교류발전기의 회로도.

도 28 은 본 발명의 실시의 형태 3 에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자철심의 구조를 설명하는 도면.

도 29 는 종래의 차량용 교류발전기의 고정자의 요부를 표시하는 측면도.

도 30 은 종래의 차량용 교류발전기의 고정자에 적용되는 도체 세그멘트를표시하는 사시도.

도 31 은 종래의 차량용 교류발전기의 고정자의 요부를 프론트측에서 본 사시도.

도 32 는 종래의 차량용 교류발전기의 고정자의 요부를 리어측에서 본 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 프론트 브래킷 2 : 리어 브래킷

7 : 회전자 8,8A,8B : 고정자

15 : 고정자 철심 15a : 슬롯

15b : 개구부 16,16A : 다상고정자권선

16a : 프론트측의 코일엔드군 16b : 리어측의 코일엔드군

25 : 절연성수지 30,40,400 : 소선

30a,40a,400a : 턴부 31,41 : 제1권선32,42 : 제2권선

33,43 : 제 3 권선 34,44 : 제 4 권선

본 발명에 관한 교류발전기는 회전원주방향에 따라서 NS극을 형성하는 회전자와, 이 회전자와 대향 배치된 고정자 철심 및 이 고정자 철심에 장착된 다상 고정자 권선을 갖는 고정자와, 회전자와 고정자를 지지하는 브래킷을 구비한 교류발전기에 있어서, 고정자 철심은 축방향으로 뻗는 슬롯이 원주방향에 소정피치로 복수개 형성된 적층철심을 구비하고, 다상 고정자 권선은 연속선으로 되는 소선이 상기 고정자 철심의 단면측의 슬롯외에서 되돌려져서 소정 슬롯수 마다에 슬롯내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 감겨진 권선을 복수개 가지며, 복수의 권선은 복수개의 소선을 동시에 접어서 형성된 적어도 1조의 소선군으로 구성되고, 소선군은 직선부가 턴부에 의해 연결되어 소정 슬롯피치로 배열되고, 또한, 인접하는 이 직선부가 이 턴부에 의해 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 오프셋된 패턴으로 형성된 2개의 소선을 서로 소정슬롯피치 오프셋하여 직선부를 겹쳐서 배열하여서 되는 소선쌍이 1슬롯피치 오프셋되어 소정 슬롯수와 같은 수의 쌍배열이 되고, 또한 소선의 단부가 소선군의 양단의 양측으로 뻗어나와서 구성되며, 다상 고정자 권선은 고정자 철심에 감겨진 소선군을 구성하는 소선기 슬롯으로부터 이 고정자 철심의 축방향의 양단으로 뻗어나오는 단부를 결선하여 구성하고, 고정자 철심의 양단면부에서 슬롯외에서 되돌려진 소선의 턴부가 원주방향에 늘어서서 코일엔드군을 구성하고 있는 것이다.또, 소선이 슬롯의 각각에 슬롯 깊이 방향으로 2n개씩 배열되고 소선의 턴부가 원주방향으로 n열로 늘어서서 배열되어 있는 것이다.또, 소선이 슬롯의 각각에 슬롯 깊이 방향으로 2n개씩 배열되고 소선의 턴부가 고정자 철심의 축방향에 n층으로 겹쳐져 원주방향에 배열되어 있는 것이다.또, 고정자 철심의 적어도 한쪽의 단부의 코일엔드군을 구성하는 상기 턴부가 원주방향으로 동일형상으로 형성되어 있는 것이다.또, 상기 고정자 철심의 적어도 한쪽의 단부의 코일엔드군에서 원주방향으로 인접하는 상기 턴부간의 공간이 대략 동일하게 형성되어 있는 것이다.또, 상기 소선이 권장되는 슬롯피치는 상기 회전자의 NS극에 대응한 피치이다.또, 상기 슬롯의 개구부가 부등피치로 형성된 것이다.또, 상기 슬롯의 개구부의 개구치수가 상기 소선의 슬롯 폭방향 치수보다 작은 것이다.또, 상기 소선의 상기 슬롯내에서의 단면형상이 상기 슬롯 형상에 따른 대략 구형형상 이다.또, 상기 소선의 단면 형상이 대략 편평형상이다또, 상기 코일엔드군을 구성하는 상기 턴부가 갖는 상기 수지는 그 수지의 주재보다도 열전도율이 높은 부재가 혼입되어 있는 것이다.또, 상기 수지가 상기 브래킷에 맞닿아 있는 것이다.또, 상기 고정자의 한쪽에 배치되고, 또 상기 고정자 권선의 권선만에 접속되며 상기 고정자 권선에서의 교류출력을 직류로 정류하는 정류기를 구비하고 상기 회전자는 상기 N극 및 S극을 제공하는 다수의 클로상자극을 갖는 런델형 회전자철심과, 이 회전자의 회전에 의해 상기 브래킷내에 냉각풍을 통풍시키는 냉각수단을 구비하고, 상기 코일엔드군 및 상기 정류기가 상기 냉각풍을 상기 브래킷내에 통풍시킴으로서 냉각되도록 되어있다.또, 상기 냉각수단이 상기 회전자 철심의 적어도 한쪽의 단부에 배치된 팬이다.또, 상기 팬이 상기 회전자 철심의 양단부에 배치되어 있는 것이다.또, 상기 코일엔드군을 포함한 상기 고정자의 축방향 길이가 상기 회전자 철심의 축방향 길이보다도 짧은 것이다또, 상기 코일엔드군으 내주측을 구성하는 상기 소선의 경사방향이 상기 고정자의 양다측에서 평행하게 되어 있는 것이다.또, 상기 고정자 권선이 수용되는 슬롯수가 매극매상당 2이고, 상기 다상고정자 권선은 매극매상당의 슬롯에 대응하는 제1의 다상 권선군과, 제2의 다상 권선군을 구비하고 있는 것이다. 또, 상기 제1의 다상권선군과 제2의 다상권선군이 직렬로 접속되고 그 권선단이 상기 정류기에 접속되어 있는 것이다.또, 상기 정류기는 상기 제1의 다상 권선군의 교류출력을 정류하는 제1의 정류기와, 상기 제2의 다상 권선군의 교류출력을 정류하는 제2의 정류기를 구비하고, 상기 제1 및 제2의 다상 권선군의 교류출력이 각각 상기 제1 및 제2정류기에 의해 정류된 후 합성되어 출력되도록 구성되어 있는 것이다.또, 상기 제1 및 제2의 다상 권선군은 각각 3상 결선된 것으로 상기 제1의 다상 권선군이 삽입된 슬롯군을 구성하는 슬롯의 개구부와, 상기 제2의 다상 권선군이 삽입된 슬롯군을 구성하는 슬롯의 개구부가 30℃ 의 전기각으로 등간격으로 배열되어 있는 것이다.또, 상기 제1 및 제2의 다상 권선군은 각각 3상 결선된 것으로 상기 제1의 다상 권선군이 삽입된 슬롯군을 구성하는 슬롯의 개구부와, 상기 제2의 다상 권선군이 삽입된 슬롯군을 구성하는 슬롯의 개구부가(α°)(60°- α°)와의 전기각을 교대로 취하도록 배열되어 있는 것이다.또, 상기 제1 및 제2의 다상 권선군의 적어도 한쪽은 스타형결선된 것으로 스타형결선된 다상 권선군의 중성점이 상기 정류기에 접속되어 있는 것이다.또, 상기 클로상자극에 자계를 공급하는 계자코일에 흐르는 계자전류는 발전기 회전수가 어느 영역 이상에서 전류 제한하도록 구성되어 있는 것이다.또, 자석이 상기 클로상 자극간에 개장되어 있는 것이다.이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 따라 설명한다.

실시의 형태 1

도 1 은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 차량용 교류발전기의 구성을 표시하는 단면도, 도 2 는 이 차량용 교류발전기의 고정자를 표시하는 사시도, 도 3 은 이 차량용 교류발전기에서의 고정자 권선의 1상분의 결선상태를 설명하는 리어측 단면도, 도 4 는 이 차량용 교류발전기의 회로도, 도 5 및 도 6 은 이 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 권선구의 제조공정을 설명하는 도면이다.

도 7 은 이 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 내층측의 소선군을 표시하는 도면이고, 도 7의(a)는 극 측면도, 도 7의(b)는 그 평면도이다. 도 8 은 이 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 외층측의 소선군을 표시하는 도면이고, 도 8의(a)는 그 측면도, 도 8의(b)는 그 평면도이다. 도 9 는 이 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 소선의 요부를 표시하는 사시도, 도 10 은 이 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 소선의 배열을 설명하는 도면이다. 도 11 은 이 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 철심의 구조를 설명하는 도면이고, 도 11의(a)는 그 측면도, 도 11의(b)는 그 배면도이다. 도 12 는 이 차량용 교류발전기가 적용되는 고정자의 제조공정을 설명하는 공정단면도, 도 13 은 이 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자 권선을 구성하는 소선권의 철심으로의 장착상태를 표시하는 평면도이다. 도 14 는 각각 이 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자의 제조공정을 설명하는 공정단면도이다. 또, 도2에서는 인출선 및 브리지 결선이 생략되어 있다.

도 1 에서 차량용 교류발전기는 런델형의 회전자(7)가 알루미늄제의 프론트 브래킷(1) 및 리어 브래킷(2)로 구성된 케이스(3)내에 샤프트(6)를 통해서 회전이 자유롭게 장착되고, 고정자(8)가 회전자(7)의 외주측을 덮도록 케이스(3)의 내벽면에 고착되어서 구성되어 있다.

샤프트(6)는 프론트 브래킷(1) 및 리어 브래킷(2)에 회전가능하게 지지되어 있다. 이 샤프트(6)의 일단기는 풀리(4)가 고착되고 엔진의 회전토크를 벨트(도시않음)를 통해서 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 배치된 브러시홀더(11)에 수납되어 있다. 고정자(8)에서 생긴 교류전압의 크기를 조정하는 레귤레이터(18)가 브러시홀더(11)에 끼워붙여진 히트싱크(17)에 접착되어 있다. 고정자(8)에 전기적으로 접속되고 고정자(8)에서 생긴 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 설치되고 회전자코일(13)에서 발생된 자속에 의해 자극이 형성되는 한쌍의 폴코어(20),(21)로 구성된다. 한쌍의 폴코어(20),(21)는 철제로 각각 8개의 클로상의 클로상자극(22),(23)이 외주연 가장자리에 원주방향으로 등각피치로 돌출 설치되고 클로상자극(22),(23)을 맞물리도록 대향해서 샤프트(6)에 고착되어 있다. 또, 팬(5)이 회전자(7)의 축방향의 양단에 고착되어 있다.

또, 흡기공(1a),(2a)이 프론트 브래킷(1) 및 리어 브래킷(2)의 축방향의 단면에 설치되고 배기공(1b),(2b)이 프론트 브래킷(1) 및 리어 브래킷(2)의 외주 양어깨부에 고정자 권선(16)의 프론트측 및 리어측의 코일엔드군(16a),(16b)의 직경방향 외측에 대향해서 설치되어 있다.

고정자(8)는 도 2에 표시한 바와같이 축방향으로 뻗은 슬롯(15a)이 원주방향에 소정피치로 다수 형성된 원통상의 적층철심으로 되는 고정자 철심(15)과, 고정자 철심(15)에 권장된 다상고정자 권선(16)과, 각 슬롯(15a)내에 장착되어 다상고정자 권선(16)과 고정자 철심(15)을 전기적으로 절연하는 인슐레이터(19)를 구비하고 있다. 그리고, 다상고정자 권선군(16)은 하나의 소선(30)이 고정자 철심(15)의 단면측의 슬롯(15a)외에서 되돌려져서 소정 슬롯수 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯 깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 웨이브와인딩되어 권장된 권선을 다수 구비하고 있다. 여기서는 고정자 철심(15)에는 회전자(7)의 자극수(4)에 대응하여 3상 고정자 권선(160)을 2조 수용하도록 96개의 슬롯(15a)이 등간격으로 형성되어 있다. 또, 소선(30)에는 예를들면 절연피복된 장방형의 단면을 갖는 동선이 사용된다.

다음에 1상분의 고정자권선군(161)이 권선구조에 대해 도 3 을 참조해서 구체적으로 설명한다.

1상분의 고정자 권선군(161)은 각각 하나의 소선(30)으로 되는 제1 내지 제 4의 권선(31∼34)으로 구성되어 있다. 그리고, 제1의 권선(31)은 하나의 소선(30)을 슬롯번호의 1번 부터 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 1번째의 위치와 외주측에서 2번째의 위치를 교대로 채택하도록 웨이브와인딩해서 구성되어 있다. 제2권선(32)은 소선(30)을 슬롯번호 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯 (15a)내의 외주측에서 2번째의 위치와, 외주측에서 1번째의 위치를 교대로 채택하도록 웨이브와인딩해서 구성되어 있다. 제3의 권선(33)은 소선(30)을 슬롯번호의 1번부터 91번까지 6슬롯마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 3번째의 위치와, 외주측에서 4번째의 위치를 교대로 채택하도록 웨이브와인딩해서 구성되어 있다. 제4권선 (34)은 소선(30)을 슬롯번호 1번에서 91번까지 6슬롯마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 4번째의 위치와 외주측에서 3번째의 위치를 교대로 채택하도록 웨이브와인딩해서 구성되어 있다. 그리고 각 슬롯(15a)내에는 소선(30)이 장방형 단면의 길이방향을 직경방향으로 나란히해서 직경방향으로 1렬에 4개 나란히 배열되어 있다.

그리고, 고정자 철심(15)의 일단측에서 슬롯번호의 1번에서 뻗어나오는 제1 권선(31)의 단부(31a)와, 슬롯번호의 91번에서 뻗어나오는 제3권선(33)의 단부

(33b)가 접합되고, 또 슬롯번호 1번에서 뻗어나오는 제3권선(33)의 단부 (33a)와, 슬롯번호의 91번에서 뻗어나오는 제1권선(31)의 단부(31b)가 접합되어서 2턴의 권선이 형성되어 있다. 또, 고정자 철심(15)의 타단측에서 슬롯번호의 1번에서 뻗어나오는 제2권선(32)의 단부(32a)와 슬롯번호의 91번에서 뻗어나오는 제4권선(34)의 단부(34a)와 슬롯번호의 91번에서 뻗어나오는 제2권선(32)의 단부(32b)가 접합되어 2턴의 권선이 형성되어 있다. 또, 슬롯번호의 61번과 67번으로부터 고정자 철심(15)의 일단측에 뻗어나오는 제2권선(32)의 소선(30)부분이 절단되고, 슬롯번호의 67번과 73번으로부터 고정자 철심(15)의 일단측에 뻗어나오는 제1권선(31)의 소선(30)의 부분이 절단된다. 그리고 제1권선(31)의 절단단(31c)와, 제2권선 (32)의 절단단(32c)이 접합되어 제1 내지 제4권선(31∼34)를 직렬 접속해서 되는 1상분의 고정자 권선군(161)이 형성되어 있다.

또 제1권선(31)의 절단단(31c)과 제2권선(32)의 절단단(32c)과의 접합부가 브리지 결선접속부가 되고 제1권선(31)의 절단단(31d)과 제2권선(32)의 절단단 (32d)가 각각 유도선(0) 및 중성점(N)이 된다.

마찬가지로 해서, 소선(30)이 권장되는 슬롯(15a)를 하나씩 오프셋하여 6상분의 고정자 권선군(161)이 형성되어 있다. 그리고 도 4에 표시된 바와같이 고정자 권선군(161)이 3상분씩 스타형결선되어 2조의 3상 고정자 권선군(160)을 형성하고 각 3상 고정자 권선군(160)이 각각 정류기(12)에 접속되어 있다. 각 정류기(12)의 직류 출력은 병렬로 접속되어서 합성된다.

여기서, 제1 내지 제4권선(31∼34)을 구성하는 각각의 소선(30)은 하나의 슬롯(15a)에서 고정자 철심(15)의 단면측에 연출하고 되돌려져서 6슬롯 떨어진 슬롯 (15a)에 들어가도록 웨이브와인딩으로 권장되어 있다. 그리고, 각각의 소선(30)은 6슬롯 마다에 슬롯 깊이방향(직경방향)에 대하여 내층과 외층을 교대로 채택하도록 권장되어 있다.

고정자 철심(15)의 단면측으로 뻗어나와서 되돌려진 소선(30)의 턴부(30a)가 코일엔드를 형성하고 있다. 그래서 고정자 철심(15)의 양단에서 대략 동일형상으로 형성된 턴부(30a)가 원주방향으로 또 직경방향으로 서로 이간해서 2렬이 되어 원주방향으로 정연하게 배열되어 코일엔드군(16a),(16b)을 형성하고 있다.

계속해서, 고정자(8)이 조립방법에 대하여 도 5 내지 도 14를 참조하면서 구체적으로 설명한다.

우선, 도 5 에 표시된 바와같이 12개의 연속선으로 되는 소선(30)을 동시에 동일평면상에서 번개치는 모양으로 구부려서 형성한다. 계속해서, 도 6에 화살표로 표시한 바와같이 직각방향으로 지그로 접어가서 도 7에 표시되는 소선군(35A)을 제작한다. 또, 마찬가지로해서 도 8에 표시한 바와같이 브리지 결선 및 인출선을 갖는 소선군(35B)를 제작한다. 그리고, 권선군(35A),(35B)이 장착된 철심(36)을 환상으로 성형하기 쉽게하기 위해 권선군(35A),(35B)은 300℃ 로 10분간 아닐 처리된다.

또, 각 소선(30)은 도 9에 표시된 바와같이 턴부(30a)에서 연결된 직선부 (30b)가 슬롯 피치(6p)로 배열된 평면상 패턴으로 구부려 형성되어 있다. 그리고 인접한 직선부(30b)가 턴부(30a)에 의해 소선(30)의 폭(w)분만큼 오프셋되어 있다. 소선군(35A),(35B)은 이같은 패턴으로 형성된 2개의 소선(30)을 도 10에 표시된 바와같이 6슬롯 피치 오프셋하여 직선부(30b)를 겹쳐서 배열된 소선상이 1슬롯 피치씩 오프셋하여 6쌍 배열되어 구성되어 있다. 그리고 소선(30)의 단부가 소선군 (35A),(35B)의 양단의 양측에 6개씩 뻗어나와 있다. 또, 턴부(35A),(35B)의 양측부에 정렬되어 배열되고 있다.

또, 사다리꼴 형상의 슬롯(36a)가 소정의 피치(전기각으로 30℃)로 형성된 spcc재를 소정매수 적충하고 그 외주부를 레이저 용접해서 도 11에 표시된 바와같이 직방체의 철심(36)을 제작한다.

그리고, 도 12의(a)에 표시된 바와같이 인슐레이터(19)가 철심(36)의 슬롯 (36a)에 장착되고, 2개의 소선군(35A),(35B)의 각 직선부를 각 슬롯(36a)내에 겹쳐서 밀어 넣는다. 이로써 도 12의 (b)에 표시된 바와같이 2개 소선군(35A),(35B)이 철심(36)에 장착된다. 이때 소선(30)의 직선부(30b)를 인슐레이터(19)에 의해 철심 (36)과 절연되어 슬롯(36a)내에 직경방향으로 4개 나란히 수납되어 있다. 또, 2개의 소선군(35A),(35B)은 도 13에 표시된 바와같이 겹쳐서 철심(36)에 장착되어 있다.

계속해서 철심(36)을 둥굴게하고 그 단면끼리를 맞대여서 용접하고 도 12의 (c)에 표시된 바와같이 원통상의 철심(37)을 얻는다. 철심(36)을 둥굴게함으로써 슬롯(36a)(고정자 철심의 슬롯(15a)에 상당)는 대략 구형단면 형상이 되고 그 개구부(36b)(슬롯 15a의 개구부(15b)에 상당)는 직선부(30b)의 슬롯 폭방향 치수보다 작아진다. 그리고, 도 3에 표시되는 결선방법에 따라 각 소선(30)의 단부끼리를 결선해서 고정자 권선군(161)을 형성한다. 그 후 철심(37)이 SPCC재를 적층해서 된 원통상의 외장철심(38)에 삽입된 후 가열조립해서 일체화하고, 도 14에 표시되는 고정자(8)를 얻는다. 여기서 철심(37)과 외장철심(38)과의 일체물이 고정자 철심(15)에 상당한다.

이와같이 구성된 차량용 교류발전기에서는 전류가 배터리(도시않음)로부터 브러시(10) 및 슬립링(9)을 통해서 회전자코일(12)에 공급되고 자속이 발생된다. 이 자속에 의해 한쪽의 폴코어(20)의 클로상자극(22)이 N극에 착자되고 다른쪽의 폴코어(21)이 클로상자극(23)이 S극에 착자된다. 한편, 엔진의 회전토크가 벨트 및 풀리(4)를 통해서 샤프트(6)에 전달되고 회전자(7)가 회전된다. 그래서, 다상고정자 권선(16)애 회전자계가 부여되고 다상고정자 권선(16)에 기전력이 발생한다.

이 교류의 기전력이 정류기(12)를 통해서 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 대향해서 설치된 흡기공(2a)을 통해서 흡입되고, 샤프트(6)의 축에 따라 흘러서 정류기(12) 및 레귤레이터(18)를 냉각하며 그 후 팬(5)에 의해 원심방향으로 구부려져서 다상고정자 권선(16)이 리어측의 코일엔드군(16b)을 냉각하고 배기공(2b)으로부터 외부로 배출된다. 한편, 프론트측에서는 팬(5)의 회전에 의해 외기가 흡기공(1a)에서 축방향으로 흡입되고 그 후 팬(5)에 의해 원심방향으로 구부려져서 다상고정자 권선(16)의 프론트측의 코일엔드군(16a)을 냉각하며 배기공(1b)으로 부터 외부로 배출된다.

이와같이 이 실시의 형태 1에 의하면 다상고정자 권선(161)은 2조의 3상 고정자 권선군(160)을 구비하고, 각 3상 고정자 권선군(160)은 3상의 고정자 권선군 (161)을 교류결선해서 구성되어 있다. 또, 고정자 권선군(151)은 제1 내지 제4권선 (31∼34)을 직렬접속해서 구성되어 있다. 그리고, 제1권선(31)은 하나의 소선 (30)을 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 첫번째의 위치와 2번째의 위치를 교대로 채택하도록 웨이브와인딩되어 구성되어 있다. 즉, 제1권선(31)은 하나의 소선 (30)을 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 웨이브와인딩되어 구성되어 있다. 마찬가지로 제2, 제3 및 제4권선(32),(33),(34)도 또 하나의 소선(30)을 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내에서 슬롯깊이 방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 웨이브와인딩 되어 구성되어 있다.

여기서 다상고정자 권선(16)을 구성하는 제1 내지 제4권선(31∼34)은 각각의 하나의 소선(30)(연속선)에 의해 제작되어 있으므로 종래의 고정자(50)와 같이 다수의 길이가 짧은 도체 세그멘트(54)를 고정자 철심(51)에 삽입하고, 또 단부(54b)끼리를 용접,납땜등에 의해 접합할 필요가 없고 고정자(8)의 생산성을 현저하게 향상시킬수가 있다.

또, 코일엔드가 소선(30)의 턴부(30a)로 구성되므로 코일엔드군(16a),(16b)에서의 접합개소는 제1 내지 제4권선(31∼34)의 단부끼리의 접합부 및 브리지 결선접합부만이 되고 접합개소가 현저하게 삭감된다. 이로써 접합에 의한 절연피막의 소실에 따른 단락사고의 발생이 억제되므로 우수한 절연성이 얻어진다. 또, 용접에 의한 도체의 연화가 없고 고정자로서의 강성이 높아지며 자기소음을 저감할 수 있다.

또, 코일엔드군(16a),(16b)은 턴부(30a)를 원주방향으로 배열해서 구성되어 있다. 이로써 도체 세그멘트(54)의 단부(54b)끼리를 접합하고 있는 종래의 코일엔드군에 비해 코일엔드군의 고정자 철심(15)의 단면으로부터의 뻗어나오는 높이를 낮게 할 수 있다. 이로써, 코일엔드군(16a),(16b)에서의 통풍저항이 작아지고 회전자(7)의 회전에 기인하는 바람소리를 저감시킬 수 있다. 또, 코일엔드의 코일의 누설 디액턴스가 감소하고 출력효율이 향상된다.

또, 4개의 소선(30)이 슬롯(15a)내에 직경방향으로 1렬로 배열되고 턴부 (30a)가 원주방향으로 2렬로 나란히 배열되어 있다. 이로써 코일엔드군(16a) ,(16b)을 구성하는 턴부(30a)가 각각 직경방향으로 2렬로 분산되므로 코일엔드군 (16a),(16b)의 고정자 철심(15)의 단면으로부터의 뻗어나오는 높이를 낮게할 수 있다. 이결과 코일엔드군(16a),(16b)에서의 통풍저항이 작아지고 회전자(7)의 회전에 기인하는 바람소리를 저감시킬 수 가 있다.

또, 고정자 철심(15)의 단면측에서 되돌려진 턴부(30a)가 6슬롯 떨어진 다른 슬롯(15a)내에 다른층으로서 배치된 2개의 직선부(30b)를 직렬로 접속하고 있다. 이로써 각상의 코일엔드간의 간섭이 억제되고 고정자 권선의 고 점적화가 도모되므로 고출력화가 실현된다. 또, 각 턴부(30a)를 용이하게 대략 동일형상으로 형성할 수 있다. 그리고 각 턴부(30a)를 대략 동일형상으로 형성함으로써 즉 코일엔드군 (16a),(16b)을 구성하는 턴부(30a)를 원주방향으로 대략 동일형상으로 형성함으로써 코일엔드군(16a),(16b)의 내경측 단면에서의 원주방향의 요철(凹凸)이 억제되므로 회전자(7)와 코일엔드군(16a),(16b) 사이에서 발생하는 바람소음을 저감시킬 수 있다. 또, 누설 인덕턴스가 같아지고 안정된 출력이 얻어진다. 또, 턴부(30a)가 원주방향으로 이간하고, 또 턴부(30a)간의 공간이 원주방향으로 대략 동일하게 형성되어 있으므로 코일엔드군(16a),(16b)내로의 통풍이 용이해지고 냉각성이 높아지는 동시에 냉각풍과 코일엔드와의 간섭에 의한 소음이 저감된다. 또, 각 턴부(30a)가 대략 동일형상으로 형성되어 원주방향으로 정렬되어 배열되어 있으므로 각 턴부 (30a)에서의 방열성이 동등해지고 또 코일엔드군(16a),(16b)에서의 방열성이 동등해진다. 이로서 다상고정자 권선(16)에서의 방열은 각 턴부(30a)로부터 균등하게 방열되고, 또, 양 코일엔드군(16a),(16b)으로부터 균등하게 방열되게 되며 다상고정자 권선(16)의 냉각성이 향상된다.

또, 소선(30)이 권장되는 슬롯 피치는 회전자(7)의 NS극 피치에 대응한 피치치므로 풀피치와인딩이 되고 큰 출력을 낼수가 있다. 또, 슬롯(15a)의 개구부 (15b)의 개구치수가 소선(30)의 슬롯 폭방향 치수보다 작게 구성되어 있으므로 슬롯(15a)으로부터 직경방향 내측으로의 소선(30)의 돌출이 저지되는 동시에 개구부 (15b)에서의 회전자(7)와의 간섭음도 저감된다.

또, 직선부(30b)가 장방형 단면으로 형성되어 있으므로 직선부(30b)를 슬롯 (15a)내에 수용했을 때에 직선부(30b)의 단면형상이 슬롯 형성에 따른 형성으로 되어있다. 이로써 슬롯(15a)내에서의 소선(30)의 점적율을 높이는 것이 용이해지는 동시에 소선(30)에서 고정자 철심(15)으로의 전열을 향상시킬 수가 있다. 여기서 이 실시의 형태 1에서는 직선부(30b)가 장방형 단면으로 형성되어 있는 것으로 되어 있으나 직선부(30b)의 단면형상을 대략 구형단면의 슬롯형상에 따른 대략 구형 단면 형성이면 된다. 이 대략 구형형상이라는것은 장방형에 한하지않고 정방형 4변의 평면과 둥근각으로 구성된 형상, 장방형의 단변을 원호로한 장원형 등이라도 된다.

또, 소선(30)이 장방향의 단면 형상으로 형성되어 있으므로 코일엔드를 구성하는 턴부(30b)로부터의 방열면적이 커지고 다상고정자 권선(16)의 발열이 효과적으로 방열된다. 또, 장방형 단면의 장변을 직경방향의 평행으로 배치함으로써 턴부 (30b)간의 극간을 확보할 수 있고, 코일엔드군(16a),(16b)내로의 냉각풍의 통풍을 가능하게 할 수 있고 직경방향으로의 통풍저항을 저감시킬수가 있다. 여기서 이 실시의 형태 1에서는 직선부(30b)가 장방형 단면에 형성되어 있는 것으로 하고 있으나, 직선부(30b)의 단면형상은 장방형 단면에 한하지않고 장타원 단면등의 대략 편평형상이면 된다.

또, 회전자(7)의 자극수(16)이고 96개의 슬롯(15a)가 고정철심(15)에 등각피치로 형성되어 있다. 그리고 권선(30)이 6슬롯 마다의 슬롯(15a)에 웨이브와인딩 되어 있으므로 권선(30)이 웨이브와인딩되는 슬롯의 피치가 회전자(7)의 NS극에 대응한 피치로 되어 있다. 이로써 최대토크가 얻어지게 되고 고출력화를 실현할 수 있다. 또, 도 4에 표시된 바와같이 제1 내지 제4권선(31∼34)을 직렬로 접속해서 구성된 고정자 권선군(161)이 3개씩 스타형결선되어 2조의 3상 고정자 권선군(160)을 구성하고, 2조이 3상 고정자 권선군(160)이 각각 정류기(12)에 접속되며, 또 2개의 정류기(12)이 출력이 병렬로 접속되어 있다. 이로써 4턴의 3상 고정자 권선군(160)의 직류출력을 합성해서 인출할수가 있고 저회전 영역에서의 발전부족을 해소할 수가 있다.

또, 연속선으로되는 2개의 소선군(35A),(35B)을 2렬로 나란히 해서 고정자 철심(15)의 슬롯(15a)에 삽입할 수 있으므로 다수의 도체 세그멘트(54)를 하나씩 슬롯에 삽입하는 종래 기술에 비해 작업성을 현저히 향상 시킬 수가 있다.

또, 다상 고정자건선의 턴수를 증가하는 경우 연속선으로되는 소선군(35) (35A,35B)를 직선부(30b)끼리를 상대해서 나란히 되도록하여 겹쳐서 권장함으로써 쉽게 대응할수가 있다. 또, 이 실시의 형태 1에 의한 고정자(8)는 연속선으로 되는 소선군(35)을 직방체의 철심(36)의 슬롯(36a)에 개구부(36b)로 부터 삽입하고, 그 후 철심(36)을 환상으로 둥글게하여 제작할 수 있다. 여기서, 철심(36)의 개구부 (36b)의 개구치수를 소선(30)의 슬롯폭 방향치수보다 크게할 수가 있으므로 소선군 (35)의 삽입 작업성을 높일수가 있다. 또, 철심(36)을 환상으로 성형함으로써 개구부(36b)의 개구치수를 소선(30)의 슬롯 폭방향 치수보다 작게할 수 있으므로 점적율을 높일 수 있고 출력을 향상 시킬수가 있다. 또, 슬롯수가 많아져도 고정자의 생산성을 저하되는 일이 없다.

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 간섭음이 적다. 양 코일엔드군(16a),(16b)의 형상이 대략 같고, 또 팬(5)이 회전자 (7)의 양단부에 설치되어 있으므로 양 코일엔드군(16a),(16b)이 밸런스좋게 냉각되고 고정자 권선 온도가 균일하게 또 크게 저감된다. 여기서 팬(5)은 반드시 회전자(7)의 양단에 설치할 필요는 없고 큰 발열체인 고정자 권선이나 정류기의 배치위치를 고려해서 설치하면 된다. 예를들면 최대의 발열체인 고정자 권선의 코일엔드는 냉각속도가 큰 팬의 토출측에 배치하고 정류기가 배치되어 있는 측의 회전자의 단부에 팬을 배치하는 것이 좋다. 또, 차량엔지에 부착되는 경우 통상 풀리가 크랭크 샤프트에 밸트를 통해서 연결되므로 팬의 냉각배출풍이 벨트에 영향하지 않도록 팬을 판 풀리측에 배치하는것이 좋다. 또, 회전자의 클로상자극의 어깨부도 송풍작용이 있고 냉각수단으로 사용할 수 가 있다.

또, 코일엔드군(16a),(16b)의 내주측을 구성하는 소선(30)의 경사방향이 평행으로 되어있으므로 케이스(3)내의 축방향 흐름이 소선(30)의 경사에 따라 선회한다. 이로써 회전자(7)의 회전에 의해 생기는 축방향 흐름이 컨트롤된다.

즉 코일엔드군(16a),(16b)의 내주측을 구성하는 소선(30)이 회전자(7)의 회전방향성분과 냉각풍의 축방향 흐름성분과의 합정방향으로 경사해있으면 냉각풍의 축방향 흐름이 촉진된다.

이로인해 회전자코일(13)이 효율좋게 냉각되므로 회전자코일(13)의 온도가 내려가고 계자전류가 커지고 출력향상이 가능해진다. 이경우 코일엔드군(16a), (16b)의 내주측을 구성하는 소선(30)이 축방향 흐름성분에 따라 경사해 있으므로 간섭에 의한 바람소음도 저감된다. 한편, 코일엔드군(16a), (16b)의 내주측을 구성하는 소선(30)이 회전자(7)의 회전방향 성분과 냉각풍의 반축방향 흐름과의 합성방향으로 경사해 있으면 냉각풍의 축방향 흐름이 저감된다. 이로써 직경방향의 토출측의 풍량이 증가하고 토출측에 배치되어 있는 코일엔드의 냉각성이 향상된다.

또 코일엔드를 포함한 고정자(8)의 축방향길이가 폴코어(20),(21)의 축방향 길이보다 작게되어 있으므로 소형화가 실현된다. 또 팬(5)이 회전자(7)의 양단부에 설치되어 있는경우 팬 토출측에 코일엔드가 없으므로, 통풍저항이 현저히 작아지고 풍소음이 저감되는 동시에 정류기(12)등의 냉각내장물의 온도상승을 억제할수가 있다.

또, 다상고정자 권선(16)이 수용되는 슬롯수가 매극 매상당 2이고, 매극 매상당의 슬롯에 대응한 2개의 3상 고정자 권선군(160)을 갖고 있다. 이것에 의해 기작력 파형을 정현파형에 가깝게 할수가 있고 고조파 성분을 저감시킬 수 있으며 안정된 출력을 얻을수가 있다. 또, 슬롯(15a) 수가 많아지므로 고정자 철심(15)의 티스가 가늘어지고 대향하는 클로상자극(22),(23)간의 티스내의 자기누설이 저감되며 출력의 맥동을 억제할 수 있다. 또, 슬롯(15a)가 많아질수록 슬롯(15a)에 대응한 턴부(30a)도 많아지므로 코일엔드군의 방열성이 향상된다. 또, 슬롯(15a) 및 개구부(15b)가 전기각으로 30℃ 의 등간격으로 배열되어 있으므로 자기소음의 가진력의 원인인 자기맥동을 저감할 수 있다.

여기서 실시의 형태 1에 의한 차량용 교류발전기의 특성을 측정하고 그 출력특성을 도 15에 실선으로 표시한다. 또, 회전자(7) 및 고정자(7)는 하기 조건으로 제작되고 있다.

(1)회전자 형상

회전자(7)에는 극수가 16극, 철심길이가 56㎜, 외경이 105.3㎜ 의 것을 사용하였다.

(2)고정자 형상

고정자(8)는 원통상의 고정자 철심(15)과, 2조의 소선군(35),(35A),(35B)으로된 다상고정자 권선(16)으로 구성하고, 고정자 철심(15)의 축방향길이는 36㎜ 로 코일엔드를 포함하는 고정자길이는 50㎜이다. 고정자 철심(15)에는 96개의 슬롯 (15a)가 전기각으로 30℃ 피치에 상당하는 3.75°피치로 등간격으로 설치되어 있다. 각 슬롯 내벽형상은 측면이 평행인 구형상을 이루고 그 측면폭은 1.9㎜, 깊이는 11㎜이다. 또, 개구폭(15b)은 1.2㎜, 코어백은 3.6㎜, 피스선단부의 직경방향 두께는 0.4㎜이다. 또, 슬롯(15a)와 소선(30)과의 사이에는 140㎛ 두께의 인슐레이터(19)가 개장되어 있다.

고정자 철심(15)은, 원통상의 철심(37)을 원통상의 외주철심(38)에 삽입한후 가열조립해서 일체화한것으로 외경이 Φ136㎜, 내경이 Φ106㎜ 로 형성되어 있다. 그리고 철심(37)은 판두께 0.35㎜ 의 spcc 재를 적충해서 그 외주부를 레이저 용접해서 제작한 직방체의 철심(36)을 둥그랗게하고 그 단부끼리를 레이저 용접해서 제작하였다. 여기서 철심(36)의 슬롯(36a)의 개구부(36b)의 개구폭은 2.0㎜, 코어백의 폭은 1.0㎜이다. 또, 슬롯(36a)내의 코어백부에는 둥굴게하기쉽게 깊이 0.5㎜ 의 절결부(36c)가 슬롯(36a) 중앙에 설치되어 있다.

한편, 외주철심(38)은 판두께 0.5㎜, 폭은 2.6㎜ 의 spcc 재를 적충하고 그 외주부를 레이저 용접해서 제작한 적충체를 둥굴게하며 그 단부끼리를 레이저 용접으로 제작하였다. 또, 소선군(35)을 구성하는 각 소선(30)에는 두께 1.4㎜, 폭 2.4㎜ 의 동선재를 사용하였다. 또 각부는 0.4㎜의 R 형상이 되어있다.

실시의 형태 2

도 16 은 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 차량용 교류발전기에서의 고정자권선의 1 상분의 결선상태를 설명하는 리어측단면도이다.

도 16 에서 1 상분의 고정자 권선군(161A)는 각각 하나의 소선(40)으로 되는 제1 내지 제4의 권선(41~44)으로 구성되어 있다. 소선(40)에는 예를들면 절연피복된 구형단면을 갖는 동선재가 사용된다. 그리고 제1권선(41)은 하나의 소선(40)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 첫번째의 위치와 외주측에서 4번째의 위치를 교대로 채택하도록 웨이브와인딩해서 구성되어 있다. 제2권선(42)은 소선(40)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯(15a)내의 외주측에서 4번째의 위치와 외주측에서 첫번째의 위치는 교대로 채택하도록 웨이브와인딩해서 구성되어 있다. 제3권선(43)은 소선(40)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯 마다에 슬롯(15a)내의 외주측에서 2번째의 위치와 외주측에서 3번째의 위치를 교대로 채택하도록 웨이브와인딩해서 구성되어 있다.

제4권선(44)은 소선(40)을 슬롯번호의 1에서 91번까지 6슬롯마다에 슬롯 (15a)내의 외주측에서 3번째의 위치와 외주측에서 2번째의 위치를 교대로 채택하도록 웨이브와인딩해서 구성되어 있다. 그리고, 각 슬롯(15a)내에는 소선(40)이 구형 단면의 길이 방향을 직경방향으로 나란히 해서 직경방향으로 1렬로 4개 나란히 해서 배열되어 있다.

그리고 고정자 철심(15)의 일단측에서 슬롯번호의 1번에서 뻗어나오는 제1권선(41)의 단부(41a)와, 슬롯번호의 91번에서 뻗어나오는 제4권선 44의 단부(44b)가 접합되고, 또 슬롯번호의 1번에서 뻗어나오는 제4권선 44의 단부(44a)와, 슬롯번호의 91번에서 뻗어나오는 제1권선(41)의 단부(41)가 접합되어 2턴의 권선이 형성되어 있다. 또, 고정자 철심(15)의 타단측에서 슬롯번호의 1번에서 뻗어나오는 제2권선(42)의 단부(42a)와 슬롯번호의 91번에서 뻗어나오는 제3권선(43)의 단부(43)의 단부(43b)가 접합되고, 또, 슬롯번호의 1번에서 뻗어나오는 제3권선(43)의 단부 (43a)와, 슬롯번호의 91번에서 뻗어나오는 제2권선 (42)의 단부(42b)가 접합되어 2턴의 권선이 형성되어 있다.

또, 슬롯번호의 61번과 67번에서 고정자 철심(15)의 일단측에 뻗어나오는 제2권선(42)의 소선(40) 부분의 절단되고 슬롯번호를 67번과 73번에서 고정자 철심 (15)의 일단측으로 뻗어나오는 제1권선(41)의 소선(40)의 부분이 절단된다. 그리고, 제1권선(41)의 절단단(41c)와 제2권선(42)의 절단단(42c)이 접합되어 제1 내지 제4권선(41~44)가 직렬에 접속된 4턴의 1상분의 고정자 권선군(161A)가 형성 된다.

또, 제1권선(41)의 절단단(41c)과 제2권선(42)의 절단단(42c)과의 접합부가 브리지결선 접속부가 되고, 제1권선(41)의 절단단(41d)와 제2권선(42)의 절단단 (42d)이 각각 인출선(O)및 중심점(N)이 된다.

마찬가지로 해서 소선(40)이 권장되는 슬롯(15a)를 하나씩 오프셋하여 6상분의 고정자 권선군(161A)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 실시의 형태 1과 같이 고정자 권선군(161A)이 3상분씩 스타결선되어 2초의 3상고정자 권선군을 형성하고, 각 3상 고정자 권선군이 각각 정류기 (12)에 접속되어 있다. 각 정류기(12)의 직류전력은 병렬로 접속되어 합성된다.

계속해서 고정자(8A)의 조립방법에 대해 도 17 내지 도 22를 참조하면서 구체적으로 설명한다.

우선, 12개의 연속선으로 되는 소선(40)을 구부림 가공하며 도 17에 표시하는 바와같이 소소선군(45)이 제작된다. 각 소선(40)을 도 18에 표시되는 바와 같이 턴부(40a)에서 연결된 직선부(40b)가 6슬롯피치(6P)에서 배열된 평면상패턴으로 구부려져서 형성되어 있다. 그리고, 인접한 직선부(40b)가 턴부(40a)에 의해 소선(40)의 폭(w)만큼 오프셋되어 있다.

소소선군(45)은 이같은 패턴으로 형성된 2개의 소선(40)을 도 19에 표시된 바와같이 6슬롯 피치(6p) 오프셋하며 직선부(40b)를 겹쳐서 배열된 소소선쌍이 1슬롯 피치씩 오프셋하여 6쌍 배열되어 구성되어 있다.

그리고, 소선(40)의 단부가 소소선군(45)의 양단의 양측에 6개씩 뻗어나와 있다. 또, 턴부(40a)가 소소선군(45)의 양측부에 정렬되어 배열되어 있다.

계속해서 도시하지 않았으나, 12개의 연속선으로 되는 소선(400)을 구부림 가공해서 대소선군이 제작된다. 각 소선(400)은 도 20에 표시된 바와같이 턴부 (400a)에서 연결된 직선부 (400b)가 6슬롯 피치(6P)로 배열된 평면상 패턴으로 구부려서 형성되어 있다. 그리고, 인접한 직선부(400b)가 턴부(400a)에 의해 소선 (400)의 폭의 거의 2배(2w)만큼 오프셋되어 있다. 또, 턴부(400a)의 내경이 소선군 (45)를 구성하는 소선(40)의 턴부(40a)의 외경(D)와 대략 동등하게 형성되어 있다.

대소선군은 이와같은 패턴으로 형성된 2개의 소선(400)을 도 21에 표시된 바와같은 6슬롯 피치(6P) 오프셋하여 직선부(400b)를 겹쳐서 배열된 대소선쌍이 1슬롯 피치씩 오프셋하여 6쌍 배열되어 구성되어 있다.

그리고, 소선(400)의 단부가 대소선군의 양단의 양측에 6개씩 뻗어나와 있다. 또, 턴부(400a)가 대소선군의 양측부에 정렬되어 배열되고 있다.

또, 소선(400)은 소선(40)과 같은 것이다. 그리고, 대소선군은 턴부(400a)의 직경, 직선부(400b)의 오프셋된 량 및 구부리는 방향이 다른점을 제외하고, 소소선군(45)과 같이 구성되어 있다.

계속해서 이와같이 구성된 소소선군(45)을 대소선군내에 삽입하고 2중의 소선군을 얻는다. 이때 2중의 소선군에서는 도 22에 표시된 바와같이 턴부(400a)는 턴부(40a)를 둘러싸듯이 배치되고 직선부(400b)는 2개의 직선부(40b)의 양측에 배치되어 있다. 또, 도 22는 1상분의 고정자 권선군을 구성하는 제1 내지 제4권선 (41∼44)의 요부를 표시하고 있다.

계속해서, 도시하지 않았으나, 인슐레이터(19)가 철심(36)의 슬롯(36a)에 장착되고 2중의 소선군의 각 직선부(40b),(400b)를 각 슬롯(36a) 내에 밀어넣어서 2중의 소선군이 철심(36)에 장착된다. 이로써 소선(40),(400)의 직선부(40b),(400b )는 인슐레이터(19)에 의해 철심(36)과 절연되어 슬롯(36a)내에 직경방향으로 4개 나란히 정렬되어 수납되어 있다.

그 후, 철심(36)을 둥글게하고 그 단면끼리를 맞닿게 하여 레이저 용접하고, 원통상의 철심(37)을 얻는다. 그리고, 도 16에 표시되는 결선방법에 따라 각 소선(40),(400)의 단부끼리를 결선해서 다상고정자 권선(16A)을 형성한다. 그 후 철심(37)이 SPCC재를 적충해서 된 원통상의 외주철심(38)에 삽입되고, 가열조립해서 일체화하여 고정자(8A)를 얻는다.

이와같이 구성된 고정자(8A)에서는 제1 내지 제4권선(41~44)를 구성하는 각각의 소선(40),(400)은 하나의 슬롯(15a)에서 고정자 철심(15)의 단면측으로 뻗어나오고, 되돌려저서 6슬롯 떨어진 슬롯(15a)에 들어가도록 웨이브와인딩으로 권장되어 있다.

그리고, 고정자 철심(15)의 단면측으로 뻗어나와서 소선(40),(400)의 턴부 (40a),(400a)가 코일엔드를 형성하고 있다.

이결과 고정자 철심(15)의 양단에서 턴부(400a)가 턴부(40a)를 둘러싸듯이 해서 턴부(40a),(400a)가 원주방향으로 정연하게 배열되어 코일엔드군(16a),(16b)을 형성되고 있다.

따라서, 이 실시의 형태 2에서도 상기 실시의 형태 1과 같은 효과를 나타낸다. 또, 이 실시의 형태 2에 의하면 턴부(40a),(400a)가 겹쳐서 2층이 되어 원주방향으로 배열되어 있으므로 코일엔드높이는 소선(40)의 하나만큼 높아지나 원주방향에서의 턴부(40a) (400a)간 거리가 커지고 소선간의 단락사고를 방지할 수 있다.

또, 다상고정자 권선의 턴수를 증가하는 경우 연속선으로 된 소선군을 높이 방향으로 겹쳐서 권장함으로써 용이하게 대응할 수 가 있다.

실시의 형태 3

도 23은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기를 표시하는 단면도, 도 24는 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기가 적용되는 고정자를 표시하는 사시도, 도 25 는 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기가 적용되는 회전자의 요부를 표시하는 사시도, 도 26 은 이 발명의 실시의 형태 3 에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 회전자의 구조를 설명하는 사시도, 도 27 은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 차량용 교류발전기의 회로도, 도 28은 본 발명의 실시의 형태 3 에 관한 차량용 교류발전기에 적용되는 고정자철심의 구조를 설명하는 도면이고, 도 28(ａ)를 그 측면도, 도 28(b)는 그 배면도이다. 또 도24는 유도선이 생략되어 있다.

이 교류발전기에서는 도 23에 표시되는 바와같이 팬(5)은 회전자(7)의 리어측에만 설치되고, 고정자(8B)가 절연성수지(25)를 통해서 케이스(3)에 맞닿아서 부착되어 있다. 이 절연성수지(25)는 열 전도율이 0.5 (W/mk)의 에폭시수지(주제)와 열전도율이 3.5(W/mk)의 알루미나를 1:4 의 비율로 혼합한 것이다.

고정자(8B)는 고정자 철심(15B)에 권장된 다상고정자 권선(16B)의 코일엔드군(16a),(16b)이 도 24에 표시된 바와같이 절연성수지(25)로 일체를 몰드되어 구성 되어 있다.

그리고, 다상고정자권선(16B)는 각각 제 1 및 제 2 권선 (31),(32)를 직렬로 접속해서 되는 2턴의 6상분의 고정자권선군(166)을 교류결선해서 제작된 2조의 3상 고정자권선군(165)을 구비하고 있다.

또 회전자(7)에는 클로상자극(22),(23)의 측면에 2개의 영구자석(26)을 한쌍으로한 자석부재가 설치되어 있다.

즉, 도 25 및 도 26에 표시된 바와같이 클로상자극(22),(23)의 측면 형상에 따른 형상의 영구자석(26)을 자석 보존부재(27)에 의해 클로상자극 내경측에서 둘러싸듯이 구성되어 있다. 사용되는 영구자석(26)은 클로상자극(22),(23)의 측면 향상에 따른 대략 사다리꼴로 두께 2mm의 페라이트자석을 사용하고 있고 -40℃ 에서의 차량용 교류발전기의 발전시에 반자계(자석의 자계와 역방향의 자계)가 자석에 작용해도 감자를 억제할 수 있는 이 방성자석으로 설정하고 있다.

또, 도 27에 표시된 바와같이 각각 제1 및 제2권선(31),(32)을 직렬로 접속해서된 2턴의 3상분의 고정자 권선군(166)이 스타형결선되어 2조의 3상 고정자 권선군(165)을 구성하고, 2조의 3상 고정자 권선군(165)이 각각 정류기(12)에 접속되고 각 정류기(12)의 출력이 병렬에 접속되어 합성되도록 회로구성되어 있다. 또 3상 고장자 권선군(165)의 스타형 결선의 중성점이 정류기(12)에 접속되어 있다.

또, 직방체의 철심(36B)는 도 28에 표시된 바와같이 슬롯(36a)이 전가각으로 30°피치로 설치되고, 개구부(36b)가 36°의 전기각과 24°의 전기각을 교대로 취하도록 설치되어있다. 이로써, 2조의 3상 고정자 권선군(165)의 위상차가 36°가 된다. 또, 상기 실시의 형태 1에서는 2조의 3상 고정자 권선군(160)의 위상차는 30°가 된다.

또, 이 실시의 형태 3, 고정자의 턴수를 본 권선구조에서 슬롯내의 점적율이 최대한 취할 수 있는 최소의 턴수인 2턴으로 하고 있으므로 발전기의 출력 발생회수가 늦고, 따라서, 발전기 회수로 2500rpm 까지의 저속회전으로 출력이 부족하게 된다. 이를 보충하기 위해 상기와 같이 회전자 클로상자극(22),(23)간에 영구자석 (26)을 개재시켜서 이 사이의 누설자속을 억제하고, 유기전력을 얻는 동시에 더해서 저속회전시에는 계자코일로의 계자전류를 최대한 공급하고 2500rpm 이상의 고속시에는 역으로 계자전류를 제한함으로써 필요이상의 출력을 억제함으로써 고정자나 정류기의 온도를 허용치로 억제되고 있다. 본 실시예의 경우 저속회전시의 계자전류를 7.5A에, 고속시를 4A로 억제하도록 제어하고 있다.

여기서 이 실시의 형태 3에 의한 차량용 교류발전기에 의해 출력특성을 도 15에 점선으로 표시된다. 도 15에서 본 실시의 형태 3은 상기 실시의 형태 1 과 비해 출력발생 회전수가 늦으나, 2턴화에 의한 동손저감과 열전도구조에 의한 고정자 온도저감에 의해 인피던스가 너무 낮으므로 그 출력특성은 급격히 상승되어 있고 차량엔진의 아이들 회전에 상당하는 발전기의 회전수 2000 ~ 2500rpm과 고속 5000rpm에서 실시의 형태 1을 크게 상회하고 있다.

이 실시의 형태 3의 구성에 의하면 회전자의 자극에 자계를 공급하는 계자 전류를 출력에 필요한 저속회전으로 최대한 공급하고, 또, 회전자의 자극간에 영구자석을 개재함으로써 저속회전시의 출력을 확보할 수 가 있다. 따라서, 고정자의 턴수를 최저한의 2턴으로 할 수 있고, 최대발열부의 고정자 코일의 온도를 저감할 수 있고, 고정자의 손실을 억제할 수 있으며, 발전기의 출력과 효율을 향상시킬 수 있다. 한편, 스타형결선된 3상 고정자 권선군(165)의 중성점이 정류기(12)에 접속 되어 있으므로 발전기가 고회전수인 경우 중성점 전압으로부터 효율적으로 출력을 인출할 수 가 있다.

또, 냉각성에서도 고정자 코일엔드에 갖는 수지(25)는 그 수지의 주제보다 열전도율이 높은 부재가 혼입되고 브래킷에 맞대여 있으므로 코일의 열량을 저온의 브랫킷에 열전도할 수가 있고, 코일의 온도를 저감할 수 있다. 또, 코일엔드수지를 냉각핀과 같은 형상으로 함으로써 더욱 온도를 저감시켜도 된다.

또, 수지의 봉함에 의한 부수효과로서 통상 브래킷은 어스이므로 고정자 권선과는 어느 정도의 절연거리를 유지할 필요가 있으나 수지의 봉함에 의해 그절연거리는 짧게할 수 있고, 본 실시의 형태 3과 같이 당접시키면 발전기를 소형화할 수 가 있다.

또, 자기소음대책으로 고정자의 기자력 고조파성분을 억제하기 위해 제1과 제2의 권선군이 삽입된 제1과 제2의 슬롯의 개구부를 전기각으로 36-25°의 피치로 하였으므로 제5고조파 성분을 저감 수 있었다. 또, 이와같은 원주방향의 부등 피치화는 티스의 굵기가 균등하지 않고, 극세형상의 티스가 되기 때문에 원주방향의 티스 강성이 현저히 작아진다.

따라서, 종래와 같은 도체 세그멘트의 원주방향의 굴곡형성은 티스를 변형시키게되어 출력, 자기소음의 악화를 초래했었다.

본 구성의 연속감기의 경우 직경방향에서 삽입되므로 특히 공작성에 악 영향 을 미치는 일도 없다.

상기와 같이 이러한 구성에 의하면 권선공작성을 특별히 향상시키면서 자기 소음을 저감, 또 고정자의 손실저감, 수지의 열전도구조에 의해 냉각성을 특별히 향상하였으므로 반 정류기측의 팬을 폐지할 수가 있고, 수지에 의한 코일엔드의 평탄화도 더해져서 더해져 간섭음도 각별히 저감시킬 수가 있었다.

또, 상기 실시의 형태 3의 구성의 2턴이고, 출력발생 회전수가 부족하는 경우는 2조의 3상 고정자 권선부를 직렬접속시켜서 정류시켜도 된다. 이와같이 슬롯에 수용된 도체권수가 필요출력에 대해 부족할 경우 2배의 도체수로 할 수가 있다.

또 상기 실시의 형태 3 에서는 수지(25)에 의해 코일엔드군을 봉합하도록 구성하고 있으나, 코일엔드에 여러곳 돌출하는 브리지결선부나 중성점결합부도, 마찬가지로 수지봉합해도 된다. 이 구성에 의하면 이들의 접속부의 절연성이 확보되는 동시에 성형고정되어 있으므로 진동에 의한 단선의 발생이 없어지고, 품질이 향상된다.

또 상기 각 실시의 형태에서는, 팬(5)이 케이스(3)내에 배치되어 있는 것으로 하고있으나, 팬은 차량용 교류발전기의 외부에 회전자의 회전에 따라 회전하도록 설치해도 된다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 4턴과 2턴의 것에대해 설명하고 있으나, 더욱 저속출력이 요구되는 경우에는 6턴,8턴으로 해도된다. 이 경우에도 권선군을 직경방향으로 겹쳐서 고정자 코어에 삽입하는 것만으로도 대응할 수 있다. 물론 홀수의 턴수라도 된다. 또, 상기 각 실시의 형태에서는 풀피치 권선발전기에 적용하는 것으로 설명하고 있으나, 쇼트피치 권선(풀피치 권선이 아닌)발전기에 본 구조를 적응해도 된다.

또 상기 각 실시의 형태에서는 회전자 코일을 브래킷에 고정하고 에어겝 에서 회전자께를 공급하는 타입의 차량용 교류발전기에도 적용할 수 있다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 16극의 자극수에 대해 고정자의 슬롯수를 96슬롯으로 하였으나, 12극의 자극수에 대해서는 3상으로 72개의 슬롯, 20극의 자극수에 대해서는 120의 슬롯을 채용해도 된다. 또, 매극매상 1의 경우는 16극의 자극수로 슬롯수 48,12극의 자극수로 슬롯수 36,20극의 자극수로 슬롯수 60이라도 된다.

특히 실시의 형태 3과같이 고정자권선의 권수가 2턴으로 적은경우 다극화 하는 것은 적합하다.

또 상기 각 실시의 형태에서는 고정자철심을 SPCC재의 적층체로 구성하고 있으나 외장철심은 일체물인 파이프형상의 것을 사용해도 된다.

또, 직방체의 철심의 슬롯에 권선군을 삽입한 후, 직경방향에서 티스선단을 가공지그를 맞대여서 소성변형시켜서 슬롯의 개구부를 좁혀도 된다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 코일엔드를 포함한 고정자의 축방향 길이가 회전자의 축방향 길이보다 작게 구성되어 있는 것으로 하였으나, 본 발명은 코일엔드를 포함한 고정자의 축방향 길이가 회전자의 축방향 길이보다 크게 구성되어 있는 발전기에 적용해도 된다. 이 경우 팬토출측에 코일엔드가 존재하므로, 고정자의 온도상승을 억제할 수 가 있다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 클로상자극을 갖는 런델형의 회전자는 사용하는 것으로 하고 있으나, 돌극형의 자극을 갖는 세일리언트(Salient)형의 회전자를 사용하여도 같은 효과가 얻어진다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 팬(5)으로서 원심팬을 사용하는 것으로 되어 있으나, 축류성분을 발생하는 축류팬이나 사류팬이라도 원심성분을 가지므로 축류 팬이나 사류팬을 사용하여도 같은 효과가 얻어진다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 소선군성형시에 턴부의 정상부의 절연피막 이 일부 손상되는 염려가 있으나, 턴부의 정상부는 다른턴부의 정상부에 대해 충분한 거리가 확보되어 단락의 문제는 적다.

또, 상기 실시의 형태 1에서는 1상분의 고정자 권선이 각각 2턴의 내층측 및 외층측의 소선군으로 구성되어 있으므로 내층측 및 외층측의 소선군의 도체형상이나 단면적을 변경시킬 수 가 있다. 이경우 높은 냉각성이 얻어지는 회전자에 근접하는 측, 즉 내층측의 소선군의 도체를 작게하는 것이 좋다. 이 구성에 의하면 도체면적이 강한만큼 자기회로인 철심면적을 이용해도 된다. 또, 도체재료인 동의 코스트를 삭감할 수 있다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 정류기가 반 풀리측에 배치되고, 팬도 회전자에 대해 같은쪽에 배치되어 있으나 팬을 풀리측에 배치해도 된다. 정류기의 온도에 특히 문제가 없는 경우는 팬을 반풀리측에 배치해도 된다. 고장자의 코일엔드의 높이가 낮으므로 팬의 통풍로에서의 토출측의 통풍저항을 현저하게 감소해 있으므로 전체풍량은 증가한다. 따라서, 정류기나 풀리와 팬과의 위치관계는 엔진의 부탁위치나, 바람소음, 자기소음, 각부의 온도상태를 감안해 최적한 위치를 선택하면 된다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 소선을 이간시켜서 권선을 형성하도록 하고 있으나, 소선은 절연피막을 갖고 있으므로, 소선을 완전히 밀접시키도록 권선을 성형해도 된다. 이 구성에 의하면 코일엔드를 더욱 고밀도화 할 수 있고, 치수를 더욱 작게할 수 있다. 또 소선간의 극간을 작게함으로써 요철(凹凸)이 작게되므로 바람소음을 더욱 저감할 수 가 있다. 또, 소선간의 접촉에 의해 권선의 강성이 높아지므로 진동에 의한 소선간이나 철심과의 단락 또 나아가서는 자기소음을 저감할 수 가 있다. 또, 소선간의 열전도성이 좋아지므로 소선의 온도가 균일하게 되고 고정자의 온도가 저감된다.

또, 상기 각 실시의 형태에는 소선군의 고정자 철심으로의 삽입시에 미리 철심측에 인슐레이터를 삽입하고 있으나, 소선군의 슬롯 수용부에 인슐레이터를 미리 감아두어 철심에 삽입하도록 해도 된다. 또, 장척의 인슐레이터를 직방체의 철심상에 올려놓고, 그 위에서 소선군을 삽입하도록해서 인슐레이터도 동시에 슬롯내에 수용하도록 해도 된다.

이 경우, 후공정에서 돌출한 인슐레이터를 일괄제거하면 된다.

또, 미리 소선군의 슬롯 수용부를 절연수지로 몰드해 두어도 된다. 이 경우 향산성이 각별히 향상된다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 직방체의 철심을 둥글게하여 제작한 환상의 철심을 외장철심에 삽입한 후 가열처리에 의해 일체화 하는것으로 되어 있으나 직방체의 철심을 둥글게하여 제작한 환상의 철심을 외장철심에 압입해서 일체화 하도록 해도 된다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 코어맥의 폭이 1.0mm의 환상의 철심을 코어맥의 폭 2.6mm의 외장철심에 삽입한 후 가열처리 해서 일체화해서 고정자 철심을 체작하는 것으로 되어 있으나, 환상의 철심의 고어백리폭을 3.6mm로 하고 의장 철심을 생략해도 된다. 환상의 철심을 외장철심에 삽입해서 가열처리 한 경우 환상의 철심과 외장철심 사이에 극간이 생겨버리고 출력저하를 초래하는 동시에 고정자 철심으로서의 강성이 저하해 버리며 자기소음이 악화해 버린다는 문제가 있었다. 그래서, 고정자 철심을 코어백의 폭이 3.6mm의 환상의 철심만으로 구성한 경우 상술한 환상의 철심과, 외상철심 사이에 생기는 극감에 기인하는 출력저하가 없어지는 동시에 환상철심과 외장철심으로 구성함으로써 고정자 철심으로서의 강성의 저하가 없고 자기소음의 악화도 방지할 수가 있다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 장방형단면형상의 동선을 소선에 사용하는 것으로하여 설명하고 있으나, 소선은 장방형 단면형상의 동선에 한정되는 것은 아니고, 예를들면 원형단면 형상의 동선이라도 된다. 이 경우 소선의 성형성이 향상되기 때문에 소선의 배치나 접속이 용이해지고, 작업성이 각별히 향상된다. 또, 소선은 등선에 한정되는 것이 아니고 예를들면 알루미늄선이라도 된다.

또, 상기 각 실시의 형태에서는 소선을 슬롯내에서 직경방향에 4층으로 배열하고 코일엔드로 턴부가 직경방향으로 2렬로 배열되어 있는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는것이 아니고, 예를들면 소선이 슬롯내에서 직경방향으로 6층으로 배열되고 코일엔드에서 턴부가 직경방향으로 3렬로 배열되어 구성도 되고, 소선이 슬롯내에서 직경방향에 8층으로 배열되고, 코일엔드에서 턴부가 직경방향에 4렬로 배열되어 있는 구성이라도 된다.

슬롯내에서의 소선의 층수 및 코일엔드에서의 턴부의 열수가 증가할수록 접속수가 증가하므로 본 발명은 이같은 다층다열의 구성에 적합하다.

본 발명은 이상과 같이 구성되어 있으므로 아래에 기재된바와 같은 효과를 나타낸다.본 발명에 의하면 회전 원주방향에 따라 NS극을 형성하는 회전자와, 이 회전자와 대향 배치된 고정자 철심 및 이 고정자 철심에 장착된 다상고정자 권선을 갖는 고정자, 상기 회전자와 상기 고정자를 지지하는 브래킷을 구비한 교류발전기에서 상기 고정자 철심은 축방향으로 뻗은 슬롯가 원주방향에 소정피치로 다수형성된 적층철심을 구비하고, 상기 다상고정자 권선은 연속선으로 되는 소선이 상기 고정자 철심의 단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 소정슬롯수 마다에 상기 슬롯내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 채택하도록 권장된 권선을 다수 가지며 상기 고정자 철심의 단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려진 상기 소선의 턴부가 원주방향으로 나란히 늘어서서 코일엔드군을 구성하고 있다.

그래서, 다상고정자 권선의 주요부가 연속선으로 구성되고, 도체 세그멘트를 사용할 때에 비해서 접합부가 현저히 삭감되므로 우수한 절연성이 얻어지는 동시에 회전자의 회전에 의한 간섭음이 저감된다. 또, 코일엔드를 고밀도로 할 수 있으므로 코일엔드 높이를 낮출 수 있고 스페이스 효율이 우수하다. 또, 코일엔드의 코일의 누설 리엑턴스가 감소하고, 출력수율을 향상시킬 수 가 있다. 또, 용접에 의한 도체의 연화가 없고 고정자로서의 강성이 높여지며 자기소음을 저감시킬 수 있다. 또, 종래에 필요했던 다수의 도체 세그멘트의 삽입, 접합공정이 생략되므로 작업성이 현저히 향상된다.

또, 상기 소선이 상기 슬롯의 각각에 슬롯깊이 방향으로 2n개씩 배열되고, 상기 소선의 턴부가 원주방향으로 n렬 나란히 늘어서서 배열되어 있으므로 코일엔드 높이가 낮아지고 스페이스 효율이 우수하다.

또, 상기 소선이 상기 슬롯의 각각에 슬롯 깊이 방향으로 2n개씩 배열 하고 상기 소선의 턴부가 n층으로 겹쳐서 배열되어 있으므로 턴부간의 거리를 크게 할 수 있고 소선간의 단락을 억제할 수 있다.

또, 상기 고정자 철심의 적어도 한쪽의 단부의 코일엔드군을 구성하는 상기 턴부가 원주방향으로 대략 동일형상으로 형성되어 있으므로 턴부의 원주방향의 요철(凹凸)이 적어지고 스페이스효율이 우수하며 또 누설인턱턴스가 같고 안정된 출력이 얻어지며 또 발열이 같고 온도가 균일해지며, 고정자 권선의 온도가 저하된다.

또, 상기 고정자 철심의 적어도 한쪽의 단부의 코일엔드군에서 원주방향으로 인접한 상기 턴부간의 공간이 대략 동일하게 형성 되어 있으므로 냉각풍이 균일하게 통풍되고 냉각성이 향상되는 동시에 통풍저항이 원주방향으로 균일화되며 바람소음이 저감된다.

또, 상기 코일엔드군을 구성하는 상기 턴부의 각각이 균등한 방열부를 갖고 있으므로 다상고정자 권선은 슬롯에 대응해서 균등한 방열부를 갖게 된다. 이로써 발열발랜스가 좋고 온도가 균일하게 되며 코일의 손실이 감소되므로 출력 효출이 향상된다. 또, 발열이 같고 온도가 균일하게 되며 고정자 권선의 온도가 저하된다.

또, 상기 소선이 권장되는 슬롯피치는 상기 회전자의 NS극에 대응한 피치이다. 이로써 다상고정자 권선은 회전자자극의 NS극에 대응한 피치인 풀피치권선이 되고 큰 출력을 낼 수 있다.

또, 상기 슬롯의 개구부가 부등피치로 형성되어 있으므로 고정자 기자력 고조파, 슬롯 고조파를 저감할 수 있고 자속의 맥동이 감소되며 안정된 출력과 저자기소음이 얻어진다.

또, 상기 슬롯의 개구부의 개구 치수가 상기 소선의 슬롯 폭 방향치수보다 작으므로 소선의 슬롯으로 부터의 튀어나옴이 방지되는 동시에 개구부에서 회전자와의 간섭음도 저감된다.

또, 상기 소선의 상기 슬롯내에서의 단면형상이 상기 슬롯 형상에 따른 대략 구형 형상이다. 이로써, 슬롯내의 점적율이 높여지고 출력효율이 향상 된다. 또, 소선과 고정자 철심과의 접촉면적이 커지고 열전도성이 높여지며,고정자 권선의 온도가 더욱 저하된다. 또, 슬롯내에서의 소선의 이동이 방지되고, 절연피막의 손상이 억제된다. 또, 상기 소선의 단면형상이 대략 편평형상이다. 이로써, 슬롯내의 점적율이 높여지는 동시에 고정자 권선의 방열성이 향상되고, 출력효율이 향상된다.

또 상기 코일엔드군을 구성하는 상기권선의 턴부에는 수지를 구비하므로 턴부간의 단락이 확실하게 방지되는 동시에 이물질이나 피수의 침입이 억제된다. 또 고정자 철심과, 고정자권선이 확실하게 고착되고, 우수한 내진성을 얻을 수 있다.

또, 상기 코일엔드군을 구성하는 상기 턴부가 갖는 상기 수지는 그 수지의 주재보다 열전도율이 높은 부재가 혼입되어 있으므로 고정자 권선의 냉각성을 저하시키지 않고 수지에 의해 절연성이 향상되는 동시에 이물질의 침입이 저지 된다. 또, 코일엔드부의 요철(凹凸)이 없어지고 바람소음도 저감된다. 또, 어스인 브래킷과, 고정자 권선과의 절연이 확보되고, 브래킷과 고정자 권선과의 거리를 작게 할 수 있으며 소형화가 도모된다.

또, 상기 수지가 상기 브래킷에 맞대여 있으므로 소형화가 도모되는 동시에 고정자 권선의 발열을 저온의 브래킷에 열전도할 수 있고, 고정자 권선의 온도를 저하시켜 출력을 높일 수 가 있다.

또, 상기 고정자의 한쪽에 배치되고 또, 상기 고정자 권선의 권선단에 접속되며, 상기 고정자 권선으로 부터의 교류출력을 직류하는 정류기를 구비하고, 상기 회전자는 상기 N극 및 S극을 제공하는 다수의 클로상 자극을 갖는 런델형 회전자 철심과, 이 회전자의 회전에 의해 상기 브래킷내에 냉각풍을 통풍시키는 냉각수단을 구비하며, 상기 코일엔드군 및 상기 정류기가 상기 냉각풍을 상기 브래킷내에 통풍시킴으로써 냉각되도록 되어 있으므로 회전자의 회전에 의해 클로상 자극부에서 생기는 냉각풍과 코일엔드군과의 간섭음이 저감되는 동시에 코일엔드 높이가 낮고, 냉각풍의 통풍 저항이 작아지며, 고정자와 정류기의 냉각성이 향상된다.

또, 상기 냉각수단이 상기 회전자 철심의 적어도 한쪽의 단부에 배치된 팬이다. 이것에 의해 코일엔드의 형상이 균일하고 작으며, 또 팬을 사용함으로써 토출측의 냉각풍의 속도가 빨라지므로 팬에의해 생긴 냉각풍과 코일엔드군과의 간섭음이 저감된다. 또, 팬에 의한 냉각효과에 의해 코일엔드의 온도가 내려가고, 코일저항이 낮아지며 출력이 향상된다.

또, 상기 팬이 상기 회전자철심의 양단부에 배치되어 있으므로, 고정자철심의 양단의 코일엔드를 밸런스좋게 냉각할 수 있고, 고정자권선의 온도를 균일하게 또 크게 저하시킬 수 가 있다.

또, 회전자철심의 양단의 팬에 의한 냉각효과에 의해 코일엔드의 온도가 내려가고 코일저항이 낮아지며 출력이 향상된다.

또, 상기 코일엔드군을 포함한 상기 고정자의 축방향 길이가 상기 회전자 철심의 축방향 길이보다 짧으므로, 소형화가 도모된다.

또, 상기 코일엔드군의 내주축을 구성하는 상기 소선의 경사방향이 상기 고정자의 양단측에서 평행하게 되어있다. 이로써 코일엔드군의 내주측을 구성하는 소선의 경사방향을 따라 브래킷내의 냉각풍의 축방향 흐름이 선회하고, 회전자의 회전에 의해 생기는 축방향 흐름을 제어할 수 가 있다.

또, 상기 고정자 권선이 수용되는 슬롯 수가 맥극매 상당 2이고, 상기 다상고정자 권선은 맥극매상당의 슬롯에 대응하는 제1의 다상 권선군과, 제2의 다상권선군을 구비하고 있으므로 기자력파형이 정현파형에 가까워지고 고조파 성분을 저감할 수 있으며 안정된 출력을 얻을 수가 있다. 또, 슬롯수가 많아지고 티스가 가늘어지며 회전자가 대향하는 글로상 자극간의 티스내의 자기누설을 저감 할 수가 있고 출력의 맥동을 억제할 수 있다. 또, 슬롯수가 많아지므로 슬롯수에 대응해서 턴부도 증가하고 코일엔드의 방열성이 향상된다.

또, 상기 제1의 다상권선군과 제2의 다상권선군이 직렬로 접속되고, 그 권선단이 상기 정류기에 접속되어 있으므로 슬롯내에 수용되어 있는 도체권수가 필요 출력에 대해 부족되어 있어도 2배의 도체수로 할 수 가 있다.

또, 상기 정류기는 상기 제1의 다상권선군의 교류출력을 정류하는 제1정류기와 상기 제2의 다상권선군의 교류출력을 정류하는 제2정류기를 구비하고, 상기 제1및 제2의 다상권선군의 교류출력이 각각 상기 제1 및 제2정류기에 의해 정류된 후 합성되어 출력되도록 구성되어 있으므로 서로의 다상권선군의 출력에 영향을 주지 않고 안정되어 출력된다. 또 2개의 정류기로 정류되므로 합성출력이 크고, 하나의 정류기에서는 다이오드 온도가 허용온도를 초과해 버리는 경우에 특히 유효하다.

또, 상기 제1 및 제2의 다상권선군은 각각 3상 결선된 것으로 상기 제1이 다상권선군이 삽입된 슬롯군을 구성하는 슬롯의 개구부와, 상기 제2의 다상권선군이 삽입된 슬롯군을 구성하는 슬롯의 개구부가 30°의 전기각으로 등간격에 배열되어 있으므로 자기소음의 가진력의 원인인 자기맥동력을 저감할 수 있다.

또, 상기 제1 및 제2의 다상권선군은 각각 3상 결선된 것으로 상기 제1의 다상권선군이 삽입된 슬롯군을 구성하는 슬롯의 개구부와, 상기 제2의 다상권선군이 삽입된 슬롯군을 구성하는 슬롯의 개구부가(α°)와 (60°- α°)와의 전기각을 교대로 채택 하도록 배열되어 있으므로 제1 및 제2의 다상권선에서 서로의 고조파 성분을 저감 할 수가 있다.

또, 상기 제1 및 제2의 다상권선군의 적어도 한쪽은 스타형결선 된 것으로 스타형 결선된 다상 권선군의 중성점이 상기 정류기에 접속되어 있으므로 발전기가 고속회전하고 있을때 중심점 전압으로부터 출력을 인출할 수 가 있다.

상기 클로상 자극에 자계를 공급하는 계자코일에 흐르는 계자전류는 발전기 회전수가 어느 영역 이상에서 전류 제한되도록 구성되어 있으므로 발전기의 고속 회전시의 과도한 출력을 계자전류를 억제함으로써 방지할 수 가 있다.

또, 자석이 상기 클로상 자극간에 계장되어 있으므로 회전자 기자력이 커지고 출력이 향상된다.

Claims

회전원주방향에 따라서 NS극을 형성하는 회전자와, 이 회전자와 대향 배치된 고정자 철심 및 이 고정자 철심에 장착된 다상 고정자 권선을 갖는 고정자, 상기 회전자와 상기 고정자를 지지하는 브래킷을 구비한 교류발전기에 있어서, 상기 고정자 철심은 축방향으로 뻗는 슬롯이 원주방향에 소정피치로 복수개 형성된 적층철심을 구비하고, 상기 다상 고정자 권선을 연속선으로 되는 소선이 상기 고정자 철심의 단면측의 상기 슬롯외에서 되돌려져서 소정 슬롯수 마다에 상기 슬롯내에서 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 감겨진 권선을 복수개 가지며, 상기 복수개의 권선은 복수개의 상기 소선을 동시에 접어서 형성된 적어도 1조의 소선군으로 구성되고, 상기 소선군은 직선부가 턴부에 의해 연결되어 소정 슬롯 피치로 배열되고, 또한 인접하는 이 직선부가 이 턴부에 의해 슬롯 깊이방향으로 내층과 외층을 교대로 차지하도록 오프셋된 패턴으로 형성된 2개의 상기 소선을 서로 상기 소정슬롯피치 오프셋하여 상기 직선부를 겹쳐서 배열하여서 되는 소선쌍이 1슬롯피치 오프셋되어 상기 소정슬롯수와 같은 수의 쌍배열이 되고, 또한 상기 소선의 단부가 상기 소선군의 양단의 양측으로 뻗어나와서 구성되며, 상기 다상 고정자 권선은 상기 고정자 철심에 감겨진 상기 소선군을 구성하는 소선의 슬롯으로부터 이 고정자 철심의 축방향의 양단으로 뻗어나오는 단부를 결선하여 구성하고, 상기 고정자 철심의 양단면부에서 상기 슬롯외에서 되돌려진 상기 소선의 턴부가 원주방향에 늘어서서 코일엔드군을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 교류발전기.
제1항에 있어서, 상기 소선이 상기 슬롯의 각각에 슬롯 깊이방향으로 2n개(n : 정수)씩 배열되고, 상기 소선의 턴부가 원주방향에 n열로 늘어서서 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 교류발전기.
제1항에 있어서, 상기 소선이 상기 슬롯의 각각에 슬롯 깊이방향으로 2n(n :2이상의 정수)씩 배열되고, 상기 소선의 턴부가 상기 고정자 철심의 축방향에 n층으로 겹쳐져서 원주방향에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 교류발전기.