KR101745621B1 - 회전 전기 기계용 권선 - Google Patents

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루도빅 다라
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클레르끄 스테판 드
올리비에 루이뜨르
데이빗 데스멧
니꼴라스 랑글라
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발레오 에뀝망 엘렉뜨리끄 모떼르
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Abstract

본 발명은 노치(notch)(22)에 의해 경계 설정되는 일련의 치형부를 포함하는 회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터(2)를 권선하는 방법에 관한 것으로서, 각각의 노치에는 하나의 턴을 구성하는 M개의 연속 전기 와이어(3)가 삽입되고, M은 1보다 크거나 같으며, n×M개의 와이어(3)가 n개의 노치(22)에 동시에 권선되며, n은 상(phase)의 수에 대응하고 2보다 크거나 같으며, M개의 와이어(3) 모두는 하나의 상을 구성하고 단일 노치(22)에 삽입된다. 따라서, n개의 상은 모두 동시에 권선되어서 시간이 단축되며, n개의 노치(22) 모두가 동시에 충전됨에 따라 M개의 와이어(3)가 동일한 방식으로 노치(22)의 하부에서 삽입된다. 더욱이, 노치(22)는 동일한 방식으로 모두 충전되고, 상에 따른 차이가 전혀 없다.

Description

회전 전기 기계용 권선{WINDING FOR A ROTARY ELECTRIC MACHINE}
본 발명은 예를 들어, 차량의 얼터네이터, 얼터네이터-스타터, 또는 스타터와 같은 회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터의 연속 와이어를 이용한 권선 방법에 관한 것이다. 로터는 주축(A)에 따라 스테이터의 내부에서 회전한다. 권선은 로터 또는 스테이터에 이러한 용도로 제공되는 복수의 노치의 내부에서 로터 또는 스테이터 상에서 수행된다.
연속 와이어를 이용한 로터 또는 스테이터의 권선은 통상적으로 상별로(phase-by-phase) 수행된다. 예를 들어, 3상 기계의 경우, 3개의 상이 차례로 권선될 것이고, 각각의 상은 선행 상에 대해 하나 이상의 노치만큼 오프셋된다. 더블 3상의 경우에, 6개의 상이 동일한 방식으로 차례로 권선된다. 각각의 상을 구성하는 와이어는 로터 또는 스테이터의 각 측부 상에 축방향 파형(axial undulations)을 형성하고, 모든 이러한 축방향 파형은, 코일의 로터 또는 스테이터로부터 축방향으로 외측으로 돌출한 부분인 시뇽(chignon)을 형성한다.
이러한 타입의 권선의 단점은, 제 1 상의 축방향 파형이 다음 상의 노치의 베이스에서의 삽입을 방해하고, 등등 하여, 최종 상이 앞선 모든 상의 축방향 파형에 의해 방해받는다는 점이다. 그 결과, 노치는 최적방식으로 충전되지 않으며, 이는 상기 노치의 충전의 계수를 저하시켜서, 기계의 성능을 저하시킨다.
이러한 타입의 권선의 다른 단점은 권선 시간이 권선되는 상의 수에 좌우된다는 것이다(상의 수가 많을수록, 권선 시간이 길고, 더블 3상 또는 6상은 단순 3상으로 생성되는 길이의 2배를 요구할 것이다).
스테이터의 경우 권선은 평평하게 또는 폐-스테이터 상에서 수행될 수 있다.
외부에 대해 열린 노치들을 포함하는 지지부 또는 철심에 스테이터의 복수의 턴(turns)(즉, 스테이터 또는 로터의 회전)을 권선할 수 있으며, 그 후, 스테이터의 노치를 향해 지지부의 노치의 턴을 팽창에 의해 밀어냄으로써 스테이서 상에 권선된 턴을 삽입할 수 있다. 이 방법의 단점은 최초 권선이 수행되는 지지체의 노치의 크기가, 지지체가 스테이터의 내부에 배치될 수 있도록 하기 위해, 스테이터의 내경보다 작은 외경을 가져야 하기 때문에, 그리고, 지지체 및 로터의 노치의 수가 동일하여야 하기 때문에, 제한된 깊이 및 폭을 갖는다는 점이다. 추가적으로, 스테이터가 작을수록 턴이 크고, 따라서, 철심이 코일을 지니기 어려워진다. 따라서, 권선은 여러 스테이지로 수행되고, 그 후 권선은 상을 형성하기 위해 서로 연결된다.
본 발명의 목적은 동일하게 신속하고 노치를 더 우수하게 충전할 수 있는 권선 방법을 제시하는 것으로서, 권선의 정도가 감소하여 사용되는 구리의 양을 감소시키며, 노치 내 와이어의 삽입이 완전히 반경 방향으로 이루어지고 삽입력이 작으며, 시뇽이 와이어의 임브리케이션(imbrication)을 개선시키는 것이다. 본 발명에 따른 방법은 폐-스테이터 상에서 권선을 또한 가능하게 한다.
본 발명에 따르면, 회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터를 권선하는 방법이 노치에 의해 경계 설정되는 일련의 치형부를 포함하며, 각각의 노치에는 하나의 턴을 구성하는 M개의 연속 전기 와이어가 삽입되고, M은 하나 이상이며, 상기 방법은 n×M개의 와이어가 n개의 노치에 동시에 권선되며, n은 상의 수에 대응하고, 2 이상이며, M개의 와이어의 조립은 하나의 상을 구성하고 단일 노치에 삽입되는 것을 특징으로 한다. 따라서, n개의 상은 동시에 n개의 노치에 모두 권선되어 시간을 절감할 수 있게 하고, n개의 모든 노치가 동시에 충전되기 때문에 M개의 와이어 모두가 동일한 방식으로 노치의 베이스에 삽입된다. 추가적으로, 노치는 모두 동일하게 충전되며, 따라서, 상에 따른 차이가 전혀 없다.
특별한 특징에 따르면, 각각의 상은 연속 와이어로 생성된다(즉, 권선이 분산 파형의 작동 전반에 모든 상의 와이어의 간섭없이 연속적으로 수행된다).
다른 특별한 특징에 따르면, M개의 와이어는 노치에 평행하게 놓여 2개의 일련의 노치를 연결하는 루프에서 중첩된다. 권선 중 M개의 와이어들이 각각의 노치에서 평행하게 유지되면서도 노치 외부에서도 평행하게 유지된다(즉, 제 1 노치의 어느 한 측부 상에 배치되는 와이어가 n번째 노치의 대향 측부 상에 배치될 것이다). 이는 다음과 같은 여러 가지 장점을 가질 것이다: 모든 와이어가 동일한 길이를 갖는데, 이는 일 측부 상의 시뇽의 상부에 위치하는 와이어가 다른 측부 상에서는 아래에 위치할 것이고, 시뇽의 폭은 노치의 깊이와 동일하며, 따라서, 시뇽의 폭은 베어링을 지지하는데 필요한 표면적 및 자기적 포화의 임계값 내에서 작을 수 있는 헤드 측부 상에서 또는 로터 측부 상에서 돌출하지 않는다.
특별한 특징에 따르면, n×M개의 와이어들은, 스테이터의 전방에 배치된 루프로 제 1 코일을 형성함으로써, 그리고, n1번째 노치에 n×M개의 와이어를 삽입하고, 그 후 스테이터 후방에 배치된 루프로 제 2 코일을 형성하고, n2번째 노치에 n×M개의 와이어를 삽입함으로써, 권선된다. n개의 상의 축방향 파형은 각각의 코일에서 평행하게 생성되며, 하나의 상의 축방향 파형은 더 이상 다음 상의 삽입을 방해하지 않는다.
다른 특징에 따르면, 스테이터 내 모든 노치들이 n개의 상 중 적어도 하나의 와이어를 포함할 때 권선 방향을 역전시킴으로써 n×M개의 와이어가 권선된다. 따라서, 이는 소위 분산 파형 권선을 제공한다.
제 1 변형에 따르면, M은 1보다 크고, M개의 와이어는 노치의 베이스에서 정렬된다. 서로 인접한 M개의 와이어의 정렬은 전체 권선을 따라 평행하게 M개의 와이어를 권선할 수 있게 하고, 따라서, 시뇽을 더욱 단정하게 만든다.
제 2 변형에 따르면, 노치가 치근부(tooth root)를 갖지 않거나 치근부가 비대칭이며, M은 1보다 크고, M개의 와이어는 노치의 폭 내에서 서로 인접하게 정렬된다. M개의 와이어의 서로 인접한 정렬은 노치가 닫히지 않을 때(또는 치근부가 없을 때), 또는 노치가 비대칭 치근부로 닫힐 때 가능하다.
특별한 구성에 따르면, 와이어는 원형이다. 와이어가 장방형일 수도 있고, 또는 평평한 부분을 가질 수도 있거나, 또는 원형이 아닐 수 있지만, 이러한 타입의 와이어의 코크스크루잉(corkscrewing)이 원형 또는 타원형 와이어의 경우보다 어렵다.
다른 구성에 따르면, 스테이터의 전방 또는 후방에 배치되는 루프는 실질적으로 삼각형 형태를 갖는다. 이 형태는 시뇽의 냉각을 개선시킨다.
특별한 특징에 따르면, 루프는 이등변 삼각형을 형성한다.
다른 특징에 따르면, 루프는 직각 이등변 삼각형을 형성한다.
특별한 구성에 따르면, 상기 루프를 구성하는 M개의 와이어는 상기 스테이터의 전방 또는 후방과 α보다 큰 각도 β를 형성하고, tanα는 f/d와 동일하며, f는 와이어의 직경이고, d는 치형부의 폭이다. 따라서, 일 상의 와이어는, 와이어의 축방향 파형의 전체 상승 및 하강부를 따라 시뇽의 다음 상의 와이어와 접촉하지 않는다.
다른 구성에 따르면, 상기 루프를 구성하는 M개의 와이어는 상기 스테이터의 전방 또는 후방과 각도 β를 형성하고, tanβ는 f+2㎜/d와 동일하며, f는 ㎜ 단위의 와이어의 직경이고, d는 ㎜ 단위의 치형부의 폭이다. 최적 상황은 2개의 일련의 상의 와이어 사이에 대략 2㎜의 간격을 제공하는 것이다.
스테이터는 다음의 청구항 중 하나에 따른 방법을 이용하여 획득된다.
본 발명에 따른 회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터를 권선하는 장치는, n개의 노치에 의해 경계 설정되는 일련의 치형부를 구비한 적어도 2개의 캐리지를 포함하며, 각각의 노치에는 하나의 턴(turn)을 구성하는 M개의 연속 전기 와이어가 삽입되고, n은 회전 전기 기계의 상(phase)의 수에 대응하고 2 이상이며, M은 1 이상이다. 캐리지의 n개의 노치 내 회전 전기 기계의 n개의 노치의 연장선 상에서 M×n개의 와이어가 동시에 삽입되고, 캐리지를 서로에 대해 휘게 함으로써 M×n개의 와이어 모두가 적어도 두 번 이상 휘어지며, 휘어진 M×n개의 와이어 모두가 회전 전기 기계의 다음의 n1개의 노치 내로 다시 접힌다. 회전 전기 기계의 스테이터 또는 로터의 n개의 노치에 M×n개의 와이어가 삽입되면, 다음의 n2개의 노치에서 작동이 재개되며, 등등 하여, 완전한 회전을 구성하게 된다.
추가적인 특징에 따르면, 권선 방향은 노치 내로의 와이어의 되접힘 방향을 역전시킴으로써 역전되며, 캐리지의 후방에 배치된 M개의 와이어를 정렬시키는 안내 부시(guide bush)는 180도의 회전을 수행하고, 콤은 역전된 M개의 와이어를 제 1 캐리지의 단부로 밀어낸다. 분산 파형을 제공하기 위해, 권선 회전 방향을 역전시킬 필요가 있고, 본 발명은 M개의 와이어를 노치에서 동일 방향으로 배열시키기 위해 M개의 권선 와이어의 정렬의 역전을 요구한다(즉, 하부 와이어는 두 권선 방향으로 노치의 하부에서 유지된다).
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여, 얼터네이터의 스테이터를 순수한 예로 하여 제공된 다음의 설명을 읽을 때 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 회전 전기 기계의 스테이터의 사시도,
도 2는 도 1의 시뇽의 상세도,
도 2a는 하나의 턴에 해당하는 와이어의 부분도,
도 2b는 2개의 권선 와이어의 상세도,
도 3은 노치에 배치된 와이어를 갖는 스테이터의 사시도,
도 4는 제 1 휨 위치에서 와이어를 갖는 스테이터의 사시도,
도 5는 제 2 휨 위치에서 와이어를 갖는 스테이터의 사시도,
도 6은 제 3 휨 위치에서 와이어를 갖는 스테이터의 사시도,
도 7은 n×M개의 와이어를 갖는 도 6의 스테이터의 사시도,
도 8은 n개의 다음 노치들에 배치되는 n개의 제 1 루프의 코일을 갖는 도 6의 스테이터의 사시도,
도 9는 시작 위치에서 본 발명에 따른 권선 장치의 측면도,
도 10, 11, 12, 13은 순서별 4개의 위치에서의 장치의 측면도,
도 14는 제 1 캐리지의 사시도,
도 15는 제 2 캐리지의 사시도,
도 16은 카운터-형태의 사시도,
도 17은 안내 부시(guide bush)의 정면도,
도 18, 도 19, 도 20 및 도 21은 권선 역전 중 순서별 4개의 위치에서의 장치의 측면도.
도 1의 스테이터(1)는 치형부(21) 및 노치(22)를 갖는 한 세트의 플레이트(2)를 포함한다. 절연체(23)가 노치(22)에 배치된다. 와이어(3)가 노치(22)에 삽입되고, 각각의 노치(22)는, n개의 상이 있을 때 단일 상의 와이어가 모든 n개의 노치 내에 삽입되도록 단일 상의 와이어를 수용한다. 예를 들어, 상의 수는 3 내지 7일 수 있다. 하나의 상은 스테이터(1) 내 노치(22)에 권선된 하나 또는 복수의 와이어(3)에 의해 구성되며, 와이어(3)는 코일 형태로 휘어지고 노치(22) 내 스테이터(1)의 내부에 권선되어서 하나의 턴을 형성하게 되며, 복수의 턴의 권선은 완전한 상의 권선을 형성한다. 권선은 와이어(3)가 원형 방식으로 권선될 때 첫번째는 제 1 방향으로, 그 후, 제 1 회전이 완료 후 반대 방향으로 권선되는 소위 분산 파형이다. 와이어(3)는 각각의 파형에서 루프를 갖고, 이 루프는 스테이터의 외측 상에(상기 스테이터의 한 측부 상에 또는 다른 한 측부 상에) 배치된다. 역방향 권선 중, 이 루프는 제 1 방향의 권선의 2개의 루프 사이에서 자유 공간에 위치하며, 따라서 권선은 대칭일 것이다.
번들(30)을 구성하는 상의 권선은 M개의 와이어(3)를 포함하며, M은 1보다 크다. 스테이터(1)의 각 측부로부터 돌출하는 번들(30)의 각각의 루프(30a, 또는 30b)는 이 경우에 실질적으로 삼각형 형태로 생성되고, 이 루프(30a, 30b)들 모두는 시뇽을 형성한다. 도 2의 세부도는 각각의 와이어(3)의 직경이 f, 치형부(22)의 폭이 d, 스테이터(1)의 전방 또는 후방에 대한 와이어(3)의 각도가 β임을 보여준다. 도 2b에서와 같이, 와이어(3)가 서로 접촉하는 것을 방지하기 위해, 각도 β는 와이어가 서로 접촉하는 각도에 대응하는 각도 α(즉, tgα = f/d)보다 커야만 한다.
하나의 턴의 각각의 루프(30a, 30b)는 M개의 와이어(3)에 의해 구성되고, 도 2a는 2개의 와이어(3a, 3b)를 도시한다: 이러한 2개의 와이어가 도 2에 도시되는 제 1 노치(22)에 배치되는데, 와이어(3a)는 제 1 노치(22)의 측부(22a)에 위치하고 와이어(3b)는 제 1 노치의 측부(22b)에 위치한다. 와이어(3a, 3b)가 n개의 노치에 배치되는 경우, 제 1 노치 다음의 제 2 노치에서는, 와이어(3a)가 제 2 노치의 측부(22b)에, 와이어(3b)가 측부(22a)에 위치한다. 스테이터(2)의 상부에 위치하는 루프(30a)는 2개의 와이어(3a, 3b)에 의해 구성되고, 와이어(3a)는 와이어(3b) 위에 배치된다. 다른 한편, 스테이터(2)의 아래에 위치하는 루프(30b)는 2개의 와이어(3a, 3b)에 의해 구성되고, 와이어(3a)는 와이어(3b) 아래에 배치된다. 따라서, 각각의 와이어(3a, 3b)는 권선이 완료되면 동일한 길이를 가질 것임을 알 수 있다. 따라서, 시뇽은 노치와 마찬가지로 정렬될 것이고, 노치(22)의 깊이와 동일한 폭을 가질 것이며, 따라서, 시뇽의 와이어(3)는 로터 측부 상에서 또는 헤드 측부 상에서 돌출하지 않을 것이다. 이에 따라, 자기적 포화의 임계치 내에서 더 작은 헤드를 가질 수 있고, 따라서, 상의 수가 많을수록, 포화가 적어짐으로써 헤드가 더 좁아질 수 있고(5.5㎜만큼 작은 값), 베어링의 지지 표면에 대해 충분한 크기의 임계치(대략 4㎜) 내에 있을 수 있다.
도 3에 도시되는 바와 같이, 권선은 n×M개의 와이어(3)로 구성되고, n은 상의 수에 대응한다. M개의 와이어(3)의 번들(30) 각각은 n개의 노치(22)에 삽입되며, n개의 노치(22)에 삽입되는 와이어 부분은 도면부호(3a)를 갖는다. 와이어(3)는 그 후 제 1 휨을 90도 이상으로, 제 2 휨을 45도 미만으로, 그리고 제 3 휨을 90도 이상으로 형성함으로써, 도 4에서와 같이 아코디언 형태로 휘어진다. 권선 조립체는 그 후 도 5에 도시되는 바와 같이, 90도 이상의 각도로 노치(22)의 에지로부터 스테이터(1)의 내측으로 다시 접혀지고, 그 후 스테이터(1)의 다른 측부 상에서 대칭으로 동일한 작동이 수행된다(도 6 참조).
제 1 휨 작동이 수행되면, 직선부(3b)의 n×M개의 와이어(3) 모두를 n개의 다음 노치 내로 피봇할 수 있고, 이러한 모든 작동들이 스테이터(2)의 회전이 완료될 때까지 다시 계속된다.
회전이 완료되면, 권선의 방향 및 배향이 역전된다[즉, 와이어(3)가 이전 방향의 역방향인 방향으로 이들을 피봇함으로써 권선된다].
이러한 권선은 적어도 2개의 캐리지(carriages)(4, 5), 카운터-폼(counter-form)(6), 부시(bush)(7), 및 콤(comb)(8)을 포함하는 도 9 내지 도 21에서 확인할 수 있는 장치를 이용하여 수행된다.
도 14의 제 1 캐리지(4)는 하나의 턴의 M개의 와이어(3)가 배치되는 n개의 노치(40)와, 와이어(3)에 수직으로 배치되는 2개의 권선 샤프트(41, 42)를 포함한다.
도 15의 제 2 캐리지(5)는 하나의 턴에 M개의 와이어(3)가 배치되는 n개의 노치(50)와, 상기 와이어(3)에 수직이고 샤프트(41, 42)에 평행하게 배치되는 권선 샤프트(51)를 포함한다.
도 16의 카운터-폼(6)은 n개의 노치(60)와 하나의 라운드부(61)를 포함한다.
도 9의 2개의 캐리지(4, 5)는 2개의 캐리지를 움직일 수 있게 하는 매트릭스(도시되지 않음) 상에 위치한다.
도 14에 도시되는 제 1 캐리지(4)는 M개의 와이어(3)가 삽입되어 번들(30)을 형성하는, n개의 노치(40)를 포함한다. 샤프트(41)가 캐리지(4)의 단부 중 하나에 배치되고, 제 2 샤프트(42)는, 시뇽을 구성하는 번들(30)의 루프(30a, 30b)의 삼각형 변에 실질적으로 대응하는 거리에서, 제 1 샤프트(41)로부터 수축되어 배치된다. 샤프트(41)는 탈착가능하다.
도 15에 도시되는 제 2 캐리지(5)는 M개의 와이어(3)가 삽입되는 n개의 노치(50)를 포함한다. 샤프트(51)는 캐리지(5)의 단부 중 하나에 배치된다.
도 16에 도시되는 카운터-폼은 n개의 번들(30)을 삽입할 수 있는 n개의 노치를 포함한다.
권선의 첫번째 부분을 생성하기 위해 권선 장치의 움직임에 대한 설명이 먼저 제시될 것이고, 권선의 역전을 수행하기 위해 필요한 움직임이 설명될 것이며, 역전 이후의 권선은 첫번째 권선과 유사하다.
도 9는 시작 위치로서, M×n개의 와이어(3)는 제 1 캐리지(4)의 n개의 노치(40), 제 2 캐리지(5)의 n개의 노치(50), 및 스테이터(1)의 n개의 노치(22)에서 정렬된다.
도 10에 도시되는 바와 같이, 2개의 캐리지(4, 5)의 조립체는 상향으로 함께 피봇되고, 이는 샤프트(51) 주위로 M×n개의 와이어(3)의 부분(37)에서 제 1 휨을 형성한다.
그 후, 2개의 캐리지(4, 5)가 샤프트(41) 주위로 n×M개의 와이어(3)(도 11 참조)의 제 2 휨을 형성하기 위해 분리된다.
2개의 캐리지(4, 5)의 조립체는 획득되는 위치에서 한번 더 일체형으로 구현되고, 카운터-폼(6)의 단부(61) 주위에 와이어(3)의 새로운 휨을 형성하기 위해, 도 12에 도시되는 바와 같이, 스테이터(1)의 내측으로 와이어(3)와 함께 피봇되며, 와이어(3)가 n개의 노치(60)에 배치된다.
그 후, 샤프트(41)가 캐리지(4)로부터 수축되고, 상기 캐리지(4)는 도 13에 도시되는 바와 같이, 캐리지(5) 및 카운터-폼(6)에 평행한 위치에 위치한다. 이는 캐리지(5)의 샤프트(51)가 배치되는 단부와 캐리지(4)의 샤프트(42) 상에서 와이어(3)를 휘는 효과를 갖는다. 와이어(3)의 휨이 수행되면, 모든 와이어(3)는 스테이터(2)의 2n개의 제 1 노치(22)로 피봇된다. 이 작동은 스테이터(1)의 완전한 1회전이 권선될 때까지 반복된다.
분산 파형을 실행하기 위해, 권선 방향을 역전시킬 필요가 있다[즉, 권선의 시작 위치로 복귀함으로써 와이어(3)를 권선할 필요가 있다]. 권선 방향이 역전된다는 점은, 와이어(3)가 스테이터(1)의 노치(22)에서와 동일 순서가 되도록, 캐리지(4, 5) 내 n개의 노치 내 와이어(3)의 순서를 역전시킬 필요가 있다는 것이다.
권선 방향의 역전이 도 18 내지 도 21에 도시된다.
도 17에 도시되는 부시(7)는 수직으로 정렬되는 M개의 구멍(70)(이 경우에 2개)을 포함한다.
도 18은 제 1 방향으로 권선의 단부의 장치를 도시한다: 와이어(3)를 안내하기 위한 부시(7)가 장치의 단부에 배치되고, 부시(7)의 전방에는 와이어(3)로부터 수축된 n개의 노치(80)와 함께 콤(8)이 위치한다. 캐리지(4)는 와이어(3)로부터 수축되고 샤프트(41, 42)는 캐리지(4)로부터 수축된다.
장치의 와이어(3)의 역전을 실행하기 위해, 부시(7)는 180도 회전을 수행하고, 콤(8)은 부시(7)와 접촉하여 위치하며, 와이어(3)는 콤(8) 내의 노치(80)에 위치한다(도 19 참조). 와이어(3)의 역전 영역은 도 19의 도면부호(36)로 표시된다.
그후 콤(8)은 캐리지(5)를 향해 다시 밀려나서, 캐리지(4)의 2개의 샤프트(41, 42) 사이에 위치한 지점에 와이어(3)의 역전 영역(36)이 위치할 때까지 새로운 방향으로 와이어(3)를 배치시키게 된다(도 20 참조).
그 후 캐리지(4)는 와이어(3) 상에 한번 더 위치하여, 역전 영역(36)은 캐리지(4) 상에 한번 더 위치하게 된 2개의 샤프트(41, 42) 사이에 위치하게 된다(도 21 참조).
권선은 역전 방향으로 다시 시작되고, 첫번째 권선 방향에 관해 앞서 설명한 것과 동일한 원칙을 따른다.
이러한 권선을 수회 반복함으로써, 도 1에 도시되는 스테이터의 완전한 권선이 수행되며, 시뇽은 실질적으로 삼각형 형태를 갖는다.

Claims (16)

  1. 노치(notch)(22)에 의해 경계 설정되는 일련의 치형부(21)를 포함하는 회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터(2)를 권선하는 방법으로서, 각각의 노치 내에는 하나의 턴(turn)을 구성하는 M개의 연속 전기 와이어(3)가 삽입되고, M은 1 이상인, 회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 방법에 있어서,
    n×M개의 와이어(3)가 n개의 노치(22)에 동시에 권선되며, n은 상(phase)의 수에 대응하고 2 이상이며, M개의 와이어(3)의 조립체는 하나의 상을 구성하고 단일 노치(22)에 삽입되는
    회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상은 연속 와이어(3)로 생성되는
    회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    M개의 와이어(3)는 노치(22)에 평행하게 놓이고, 2개의 연속하는 노치(22)를 연결하는 루프(30a, 30b)에서 중첩되는
    회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 n×M개의 와이어(3)는, 상기 스테이터(2)의 전방에 위치한 루프(30a)로 제 1 코일을 형성하고, n1의 후속 노치(22)에 n×M개의 와이어를 삽입하며, 그 후 상기 스테이터(2)의 후방에 위치한 루프(30b)로 제 2 코일을 형성하고, n2의 후속 노치(22)에 n×M개의 와이어(3)를 삽입함으로써, 권선되는
    회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 n×M개의 와이어(3)는, 상기 스테이터 내의 모든 노치(22)가 n개의 상의 적어도 하나의 와이어(3)를 포함할 때 권선 방향을 역전시킴으로써 권선되는
    회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    M은 1보다 크고, M개의 와이어(3)는 노치(22)의 베이스에 정렬되는
    회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 노치(22)는 치근부(tooth root)를 갖지 않거나 상기 치근부가 비대칭이며,
    M은 1보다 크고, M개의 와이어(3)는 상기 노치(22)의 폭 내에서 서로 인접하게 정렬되는
    회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 와이어(3)는 원형인
    회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 방법.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 스테이터(2)의 전방 또는 후방에 위치하는 루프(30a, 30b)는 실질적으로 삼각형 형태를 갖는
    회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 루프(30a, 30b)는 이등변 삼각형을 형성하는
    회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 루프(30a, 30b)는 직각 삼각형을 형성하는
    회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 방법.
  12. 제 2 항에 있어서,
    루프(30a, 30b)를 구성하는 M개의 와이어(3)는 상기 스테이터(2)의 전방 또는 후방과 α보다 큰 각도 β를 형성하고, tanα는 f/d와 동일하며, f는 와이어(3)의 직경이고, d는 치형부(21)의 폭인
    회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 루프(30a, 30b)를 구성하는 M개의 와이어(3)는 상기 스테이터(2)의 전방 또는 후방과 각도 β를 형성하고, tanβ는 f+2㎜/d와 동일하며, f는 ㎜ 단위의 와이어(3)의 직경이고, d는 ㎜ 단위의 치형부(21)의 폭인
    회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 방법.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 방법을 이용하여 획득되는
    스테이터.
  15. n개의 노치(40, 50)에 의해 경계 설정되는 일련의 치형부를 구비한 적어도 2개의 캐리지(4, 5)를 포함하는, 회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터를 권선하는 장치로서, 각각의 노치에는 하나의 턴을 구성하는 M개의 연속 전기 와이어(3)가 삽입되고, n은 회전 전기 기계의 상의 수에 대응하고 2 이상이며, M은 1 이상인, 회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 장치에 있어서,
    M×n개의 와이어(3)가 캐리지(4, 5)의 n개의 노치(40, 50) 내에 회전 전기 기계의 n개의 노치(22)의 연장선 상에서 동시에 삽입되고,
    M×n개의 와이어(3) 모두는 캐리지(4, 5)를 서로에 대해 휘게 함으로써 적어도 두 번 이상 함께 휘어지며,
    휘어진 M×n개의 와이어(3) 모두가 회전 전기 기계의 후속하는 n1의 노치(22)에서 다시 접히는
    회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 노치(22) 내에서 와이어(3)가 다시 접히는 방향을 역전시킴으로써 권선 방향이 역전되며,
    상기 캐리지(4, 5)의 후방에 배치된 M개의 와이어(3)에 대한 안내 부시(7)가 180도의 회전을 수행하고, 콤(7)이 역전된 M개의 와이어(3)를 제 1 캐리지(4)의 단부로 밀어내는
    회전 전기 기계의 로터 또는 스테이터 권선 장치.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20110199A1 (it) 2011-03-07 2012-09-08 Atop Spa Apparecchio e procedimento per l'allineamento di conduttori di elementi di bobine in nuclei di macchine dinamo elettriche per compiere operazioni di saldatura.
ITTO20110435A1 (it) 2011-05-16 2012-11-17 Atop Spa Apparecchio e procedimento per la realizzazione di elementi di bobine per nuclei di macchine dinamo elettriche mediante piegatura.
CN102497068B (zh) * 2011-11-30 2014-07-09 南车株洲电机有限公司 直驱风力发电机多匝成型绕组翻槽工艺及辅助装置
JP5915151B2 (ja) * 2011-12-19 2016-05-11 アイシン精機株式会社 モータコイル
JP5979786B2 (ja) 2012-09-20 2016-08-31 日特エンジニアリング株式会社 巻線装置及び巻線方法
FR3003104B1 (fr) 2013-03-11 2016-06-24 Valeo Equip Electr Moteur Procede de bobinage d'un rotor ou d'un stator d'une machine electrique tournante et outil de bobinage correspondant
JP2014180138A (ja) * 2013-03-14 2014-09-25 Toshiba Corp 回転電機の組立機、および回転電機の製造方法
US20140367405A1 (en) * 2013-06-18 2014-12-18 Svetlana Gerasimova Wristband Tissue Dispenser
WO2015041221A1 (ja) * 2013-09-18 2015-03-26 本田技研工業株式会社 整列方法および整列装置
ITPI20130092A1 (it) 2013-10-18 2015-04-19 Atop Spa Apparecchiatura e metodo per produrre componenti di macchine dinamoelettriche
ES2698510T3 (es) * 2014-03-07 2019-02-05 Atop Spa Aparato y método para formar elementos de bobina
FR3020206B1 (fr) * 2014-04-17 2017-11-03 Valeo Equip Electr Moteur Procede de realisation d'un bobinage de stator de machine electrique de type avant-arriere et stator bobine correspondant
FR3020207B1 (fr) * 2014-04-17 2018-03-02 Valeo Equipements Electriques Moteur Procede de realisation d'un bobinage d'un stator de machine electrique et stator correspondant
FR3033456B1 (fr) 2015-03-05 2019-10-18 Valeo Equipements Electriques Moteur Procede de bobinage d'un stator de machine electrique tournante et stator bobine correspondant
CN104716797A (zh) * 2015-04-03 2015-06-17 李松年 一种22kw永磁同步电机制造工艺
CN107534367B (zh) 2015-04-30 2019-08-20 Atop 有限公司 用于形成编织线圈组件的方法和设备
ITUB20152330A1 (it) 2015-07-20 2017-01-20 Atop Spa Metodo e apparecchiatura per inserire assemblati di bobine ondulate nelle cave di nuclei di macchine dinamoelettriche
FR3048567B1 (fr) 2016-03-02 2018-03-02 Valeo Equipements Electriques Moteur Stator de machine electrique tournante muni d'un bobinage a au moins un enroulement de phase masque
FR3069117B1 (fr) * 2017-07-11 2019-08-02 Valeo Equipements Electriques Moteur Procede de bobinage ameliore d'un stator de machine electrique tournante et stator bobine correspondant
DE102019220415A1 (de) * 2019-12-20 2021-06-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Vorrichtung und Verfahren zum Biegen von elektrisch leitenden Profilen für Elektromotoren (Hairpin)
DE102021105323A1 (de) 2021-03-05 2022-09-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stator
US11705768B2 (en) 2021-05-18 2023-07-18 Caterpillar Inc. Twisted coil structures for an electric motor and systems, components, assemblies, and methods thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001513320A (ja) * 1997-12-23 2001-08-28 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 電気機械のための波巻線を作製するための方法および装置
WO2009010671A2 (fr) * 2007-07-11 2009-01-22 Valeo Equipements Electriques Moteur Stator polyphase a ventilation interne et machine electrique comportant un tel stator

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3995785A (en) * 1973-02-12 1976-12-07 Essex International, Inc. Apparatus and method for forming dynamoelectric machine field windings by pushing
US5860615A (en) * 1995-10-30 1999-01-19 Labinal Components And Systems, Inc. Tool including winding spindle for winding and forming dynamoelectric machine field windings
DE19817304B4 (de) * 1997-12-23 2010-04-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Wellenwicklungen für elektrische Maschinen
JP2000184632A (ja) * 1998-12-09 2000-06-30 Denso Corp 回転電機及びその製造方法
JP3451033B2 (ja) * 1999-04-28 2003-09-29 日特エンジニアリング株式会社 巻線装置
JP3310967B2 (ja) * 1999-12-27 2002-08-05 三菱電機株式会社 交流発電機の製造方法
JP4014071B2 (ja) 2000-03-13 2007-11-28 三菱電機株式会社 交流発電機及びその巻線アッセンブリ並びに巻線アッセンブリの製造方法
JP3380885B2 (ja) * 2000-05-25 2003-02-24 株式会社林工業所 モータ固定子の巻線方法及び巻線装置
JP3926741B2 (ja) * 2000-10-16 2007-06-06 グロウブ モーターズ，インコーポレイテッド ダイナモ電気ステーターの巻付け装置
JP3561249B2 (ja) * 2001-09-17 2004-09-02 三菱電機株式会社 交流発電機の固定子およびその製造方法
JP3771875B2 (ja) * 2002-07-02 2006-04-26 三菱電機株式会社 回転電機の固定子
US7269888B2 (en) * 2004-08-10 2007-09-18 Visteon Global Technologies, Inc. Method of making cascaded multilayer stator winding with interleaved transitions
FR2879855A1 (fr) * 2004-12-20 2006-06-23 Valeo Equip Electr Moteur Procede de fabrication de stators de machines electriques tournantes polyphasees, stators obtenus par ce procede
FR2896351B1 (fr) 2006-01-16 2008-04-18 Valeo Equip Electr Moteur Procede pour realiser un stator de machine electrique tournante et agencement de conducteurs sur un support
FR2896350B1 (fr) * 2006-01-16 2008-02-29 Valeo Equip Electr Moteur Procede pour realiser le bobinage d'un stator de machine electrique tournante, et stator obtenu par ce procede
US7518279B2 (en) * 2007-07-27 2009-04-14 Gm Global Technology Operations, Inc. Electric motor systems
DE102007036313A1 (de) * 2007-07-31 2009-02-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Wicklung für den Stator einer elektrischen Maschine
JP4505764B2 (ja) * 2008-04-21 2010-07-21 株式会社デンソー 回転電機のコイル組立体製造方法
JP5195403B2 (ja) * 2008-12-25 2013-05-08 トヨタ自動車株式会社 ステータ、及びコイル籠
JP2010200596A (ja) * 2009-01-28 2010-09-09 Aisin Aw Co Ltd 回転電機用電機子及びその製造方法
US8427024B2 (en) * 2009-12-18 2013-04-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Stator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001513320A (ja) * 1997-12-23 2001-08-28 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 電気機械のための波巻線を作製するための方法および装置
WO2009010671A2 (fr) * 2007-07-11 2009-01-22 Valeo Equipements Electriques Moteur Stator polyphase a ventilation interne et machine electrique comportant un tel stator

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Publication number Publication date
WO2011004100A3 (fr) 2011-09-29
US9742231B2 (en) 2017-08-22
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