KR100883709B1 - 회전 전기의 스테이터 - Google Patents

Abstract

회전 전기의 스테이터에 있어서는, 코일군(群)은 철심(鐵心)의 둘레 방향으로 서로 인접하는 복수의 코일 세그먼트(segment)로 분할되어 있다. 각 코일 세그먼트는 철심의 둘레 방향으로 서로 인접하는 복수의 계단형 코일을 포함한다. 각 계단형 코일은 코어 백부에 인접하는 대경부(大徑部)와, 철심의 지름 방향 내측에서 대경부에 인접하여 대경부보다 작은 지름의 소경부(小徑部)를 가진다. 각 대경부와 각 소경부와의 사이에는 그들 지름의 상이함에 의한 계단부가 형성되어 있다. 각 코일 세그먼트에 있어서의 계단부의 위치는 철심의 둘레 방향의 일단부에 위치하는 계단형 코일로부터 순서대로 철심의 지름 방향 내측으로 뒤로 물려 있다.

Description

회전 전기의 스테이터{STATOR FOR ROTATING ELECTRIC MACHINE}

본 발명은 예를 들면 엘리베이터용 권상기(卷上機)의 모터 등에 사용되는 회전 전기의 스테이터에 관한 것이다.

종래의 회전 전기의 스테이터에서는 코일의 최외층(最外層)이 인접하는 코일의 최외층과 간섭하지 않도록, 최외층의 감김 위치가 철심(鐵心)의 지름 방향으로 교호하게 뒤로 물려 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1 : 일본 특개2005-117821호 공보

<발명이 해결하고자 하는 과제>

상기와 같은 종래의 회전 전기의 스테이터에서는 최외층의 감김 위치를 뒤로 물리는 것에 의해 코일끼리의 간섭을 방지하고 있으나, 코일끼리의 간섭을 방지하면서, 코일의 점적율(占積率 : space factor)을 더욱 올리는 것이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 코일끼리의 간섭을 방지하면서, 코일의 점적율을 더욱 올릴 수 있는 회전 전기의 스테이터를 얻는 것을 목적으로 한다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명에 의한 회전 전기의 스테이터는 둥근 고리 모양의 코어 백(core back)부와, 코어 백부로부터 지름 방향 내측으로 돌출한 복수의 톱니부를 가지는 철심 및 톱니부에 코일 도체를 정렬(整列) 감기로 감아 돌리는 것에 의해 형성되어 있는 코일군(群)을 구비하고, 코일군은 철심의 둘레 방향으로 서로 인접하는 복수의 코일 세그멘트(segment)로 분할되어 있으며, 각 코일 세그먼트는 철심의 둘레 방향으로 서로 인접하는 복수의 계단형 코일을 포함하고, 각 계단형 코일은 코어 백부에 인접하는 대경부(大徑部)와, 철심의 지름 방향 내측에서 대경부에 인접하여 대경부보다 작은 지름의 소경부(小徑部)를 가지며, 각 대경부와 각 소경부와의 사이에는 그들 지름의 상이함에 의한 계단부가 형성되어 있고, 각 코일 세그먼트에 있어서의 계단부의 위치는 철심의 둘레 방향의 일단부에 위치하는 계단형 코일로부터 순서대로 철심의 지름 방향 내측으로 뒤로 물려 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 회전 전기의 스테이터의 단면도이다.

도 2는 도 1의 주요부 확대도이다.

도 3은 도 1의 각 코일의 감아 돌리는 방법을 나타내는 설명도이다.

<발명을 실시하기 위한 바람직한 형태>

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

실시 형태 1.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 회전 전기의 스테이터의 단면도, 도 2 는 도 1의 주요부 확대도이다. 도에 있어서, 철심(1)은 둥근 고리 모양의 코어 백부(2)와, 코어 백부(2)로부터 지름 방향 내측으로 돌출한 복수(도 1에서는 16개)의 톱니부(3)를 가지고 있다.

철심(1)의 내측에는 코일군(집중 권선군(捲線群))(4)이 설치되어 있다. 코일군(4)은 톱니부(3)에 코일 도체를 정렬 감기로 감아 돌리는 것에 의해 형성되어 있다. 코일군(4)은 철심(1)의 둘레 방향으로 서로 인접하는 복수(도 1에서는 4개)의 코일 세그먼트(5)로 분할되어 있다. 철심(1)은 코일 세그먼트(5)에 대응하여 복수(도 1에서는 4개)의 철심 세그먼트(10)로 분할되어 있다.

각 코일 세그먼트(5)는 철심(1)의 둘레 방향으로 서로 인접하는 제 1 ~ 제 3 계단형 코일(6 ~ 8)과, 제 3 계단형 코일에 인접하는 보빈(bobbin)형 코일(9)이 포함되어 있다.

각 계단형 코일(6 ~ 8)은 코어 백부(2)에 인접하는 대경부(6a, 7a, 8a), 철심(1)의 지름 방향 내측에서 대경부(6a, 7a, 8a)에 인접하는 소경부(6b, 7b, 8b)를 가지고 있다. 또, 각 대경부(6a, 7a, 8a)와 각 소경부(6b, 7b, 8b)와의 사이에는 그들 지름의 상이함에 의한 계단부(6c, 7c, 8c)가 형성되어 있다. 소경부(6b, 7b, 8b)의 코일 도체의 감아 돌림 층수는 대경부(6a, 7a, 8a)의 코일 도체의 감아 돌림 층수보다 적고, 이것에 의해 소경부(6b, 7b, 8b)는 대경부(6a, 7a, 8a)보다 작은 지름으로 되어 있다.

각 코일 세그먼트(5)에 있어서의 계단부(6c, 7c, 8c)의 위치는 철심(1)의 둘레 방향의 일단부에 위치하는 제 1 계단형 코일(6)로부터 순서대로 철심(1)의 지름 방향 내측으로 뒤로 물려 있다. 또, 계단형 코일(6 ~ 8)의 단면 형상은 톱니부(3)의 중심을 중심으로 하여 좌우 대칭이다. 보빈형 코일(9)에 있어서는 철심(1)의 지름 방향의 양단부의 지름이 중간부의 지름보다 크게 되어 있다. 또, 보빈형 코일(9)의 단면 형상도 톱니부(3)의 중심을 중심으로 하여 좌우 대칭이다.

여기서, 도 3은 도 1의 각 코일(6 ~ 9)의 감아 돌리는 방법을 나타내는 설명도이다. 도 3(a)는 1번째 층을 감아 돌린 상태를 나타내고 있다. 1번째 층의 코일 도체(11)는 권선기에 의해 코어 백부(2) 측에 위치하는 감기 시작부(11a)로부터 톱니부(3)의 선단부로 향하여 정렬되면서 감김이 진행된다. 2번째 층의 코일 도체(11)는 도 3(b)에 나타내는 바와 같이 1번째 층의 위에 1번째 층과 역방향으로 향하여 정렬되면서 감김이 진행된다. 그 후, 동일하게 하여, 필요한 층수까지 코일 도체(11)가 감아 돌려진다. 이와 같은 감아 돌리는 방법은 일반적으로 정렬 감기로 불려지고 있다. 코일(6 ~ 9)에서는 톱니부(3)의 길이 방향의 위치에 의해 코일 도체(11)의 층수가 다르게 되어 있다.

상기와 같은 회전 전기의 스테이터에서는 각 코일 세그먼트(5)에 있어서의 계단부(6c, 7c, 8c)의 위치가 철심(1)의 둘레 방향의 일단부에 위치하는 제 1 계단형 코일(6)로부터 순서대로 철심(1)의 지름 방향 내측으로 뒤로 물려 있으므로, 코일(6 ~ 9)끼리의 간섭을 방지하면서, 코일(6 ~ 9)의 점적율을 더욱 올릴 수 있다. 이것에 의해, 코일 도체(11)의 손상을 방지할 수 있고, 또, 회전 전기가 모터인 경우에 모터 특성을 안정시킬 수 있다.

또한, 상기와 같은 코일군(4)은 1개의 코일 세그먼트(5)를 제작하는 권선 패 턴을 코일 세그먼트(5)의 수만큼 반복하면, 용이하게 제작할 수 있다.

또, 각 코일 세그먼트(5)의 타단부에 보빈형 코일(9)이 배치되어 있으므로, 코일(6 ~ 9)의 점적율을 더욱 올릴 수 있다.

또한, 철심(1)은 코일 세그먼트(5)에 대응하는 철심 세그먼트(10)로 분할되어 있으므로, 각 철심 세그먼트(10)에 코일 세그먼트(5)를 감아 돌리기 때문에, 인접하는 철심 세그먼트(10)를 결합함과 동시에, 인접하는 코일 세그먼트(5)를 접속할 수 있고, 제조를 용이하게 할 수 있다.

또한, 상기 예에서는 철심(1)을 4개의 철심 세그먼트(10)로 분할했지만, 분할수는 특히 한정되지 않으며, 또 분할하지 않아도 좋다.

또, 1개의 코일 세그먼트에 포함되는 계단형 코일의 수는 3개로 한정되지 않고, 2개 또는 4개 이상으로도 좋다.

또한, 보빈형 코일은 반드시 사용하지 않아도 좋고, 계단형 코일에 의해서만 코일 세그먼트를 구성하여도 좋다. 이 경우, 모든 코일의 형상이 유사하기 때문에, 권선 프로그램을 통일화할 수 있고, 제조 기술의 확립이 더욱 용이하게 됨과 동시에, 품질의 안정성을 확보하기 쉽게 된다.

이와 같이, 본 발명은 예를 들면 엘리베이터용 권상기의 모터 등에 사용되는 회전 전기의 스테이터에 이용 가능하다.

Claims (3)

1. 둥근 고리 모양의 코어 백(core back)부와, 상기 코어 백부로부터 지름 방향 내측으로 돌출한 복수의 톱니부를 가지는 철심(鐵心), 및

   상기 톱니부에 코일 도체(導體)를 정렬 감기로 감아 돌리는 것에 의해 형성되어 있는 코일군(群)

   을 구비하고,

   상기 코일군은 상기 철심의 둘레 방향으로 서로 인접하는 복수의 코일 세그먼트(segment)로 분할되어 있으며,

   상기 각 코일 세그먼트는 상기 철심의 둘레 방향으로 서로 인접하는 복수의 계단형 코일을 포함하고,

   상기 각 계단형 코일은 상기 코어 백부에 인접하는 대경부(大徑部)와, 상기 철심의 지름 방향 내측에서 상기 대경부에 인접하여 상기 대경부보다 작은 지름의 소경부(小徑部)를 가지며,

   상기 각 대경부와 상기 각 소경부와의 사이에는 그들 지름의 상이함에 의한 계단부가 형성되어 있고,

   상기 각 코일 세그먼트에 있어서의 상기 계단부의 위치는 상기 철심의 둘레 방향의 일단부에 위치하는 계단형 코일로부터 순서대로 상기 철심의 지름 방향 내측으로 뒤로 물려 있는 회전 전기의 스테이터.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 각 코일 세그먼트는 상기 철심의 지름 방향의 양단부의 지름이 중간부의 지름보다 큰 보빈(bobbin)형 코일이 포함되어 있는 회전 전기의 스테이터.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 철심은 상기 코일 세그먼트에 대응하여 복수의 철심 세그먼트로 분할되어 있는 회전 전기의 스테이터.

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