KR102468003B1

KR102468003B1 - 고정자 또는 회전자용 코일 권선

Info

Publication number: KR102468003B1
Application number: KR1020197010962A
Authority: KR
Inventors: 사디크 사디쿠; 키이스 위트워
Original assignee: 섀플러 엘모텍 스타토맷 게엠베하
Priority date: 2016-10-05
Filing date: 2017-10-02
Publication date: 2022-11-16
Also published as: BR112019006798A2; MX2019003923A; WO2018065375A1; KR20190057089A; EP3523872A1; CA3038419A1; CN109891712A; JP2019534659A; JP7197080B2; EP3523872B1; US20190238019A1; US11303176B2; CN109891712B; ZA201901745B; DE102016118871A1; RU2019108196A

Abstract

본 발명은 전기 기계의 회전자의 또는 고정자(10)의 반경 방향으로 개방된 슬롯들(16)에 삽입하기 위한 코일 권선(2)에 관한 것이다. 코일 권선(20)은 다수의 와이어들(22)을 포함하며, 이 와이어들은 서로 꼬이고 반대 방향으로 여러 번 구부러져서, 슬롯들(16)을 채우도록 의도된 와이어들(22)의 서로에 대해 평행하게 놓인 다리들(28, 30)이 고정자(10) 또는 회전자의 단부 면들을 넘어서 돌출하는 권선 오버행들(32, 34)에 의해 연결된다. 권선 오버행들(32, 34) 각각은 사이에 놓인 권선 오버행 팁(44, 46)을 가지는 2개의 비스듬한 권선 오버행 섹션들(36, 38, 40, 42)을 가진다. 와이어들(22)은 코일 권선(20)의 길이 방향(L)에서 잇따라 배치된다. 길이 방향(L)에서 코일 권선의 전체 길이에 걸쳐 분포된, 하나 이상의 와이어(22)의 권선 오버행들(32, 34)은, 길이 방향(L)에서 뒤따르는 하나 이상의 와이어(22)의 권선 오버행(32, 34)을 넘어서 길이 방향(L)에 대해 가로질러 돌출하여, 와이어(22)가, 권선 오버행(32, 34)을 뒤따르는 살들(28, 30)의 영역에서, 권선 오버행(32, 34)의 전방에서 하나 이상의 제1 후속 와이어(22)의 적어도 전방에 놓인다. 이러한 코일 권선(20)은 고정자(10) 또는 회전자가 개방 슬롯(16)을 갖고, 와이어들(22)의 다리들(28, 30)이 슬롯(16) 내에 배치되는 전기기계의 고정자(10) 및 회전자를 위한 것이다.

Description

고정자 또는 회전자용 코일 권선

본 발명은 전기 기계의 고정자 또는 회전자의 반경 방향으로 개방된 슬롯에 삽입하기 위한 코일 권선에 관한 것으로, 여기서 상기 코일 권선은, 서로 꼬여서 여러 번 반대 방향으로 구부러진 다수의 와이어들로 구성되고, 상기 슬롯을 채우기 위한 상기 와이어들의 살이 서로에 대해 평행하게 놓여 있으며, 상기 살들은 상기 회전자 또는 고정자의 단부 측을 넘어서 돌출하는 권선 오버행(winding overhang)에 의해 연결되며, 상기 권선 오버행들은 각각 사이에 권선 오버행 팁(tip)을 갖는 2개의 비스듬히 연속하는 권선 오버행 섹션을 가지며, 상기 와이어들은 상기 코일 권선의 길이 방향에서 잇따라 배열된다. 본 발명은 또한 이러한 종류의 코일 권선을 포함하는 고정자 또는 회전자에 관한 것이다.

전기 모터용 회전자 또는 고정자는 실질적으로 원통형 또는 중공의-원통형인 본체를 가지며, 반경 방향 슬롯들이 상기 본체의 둘레에 걸쳐 균일하게 분포되어 배치되고 상기 본체 전체에 걸쳐 축 방향으로 연장되며, 상이한 위상들과 연관된 다수의 와이어를 포함하는 코일 권선이 상기 슬롯들 안으로 삽입된다.

상기 코일 권선은 고정자의 둘레 방향에 대응하는 실질적으로 길이 방향에서 연장된다. 상기 와이어들은 서로 반대 방향으로 여러 번 각각 구부러져서, 각 와이어는, 서로에 대해 평행하게 및 길이 방향에서 잇따라 놓이는 다수의 살(limb)을 갖는다. 상기 살들은, 상기 와이어들이 길이 방향에서 실질적으로 물결 모양 또는 지그재그의 프로파일을 가지도록, 지붕 모양의 권선 오버행에 의해 각각 연결된다. 상기 평행한 살들은 각각 슬롯에 삽입되는 것이 의도된다. 상기 권선 오버행들은 각각 상기 본체의 단부 측을 넘어서 돌출한다.

상기 와이어들은 고정자 또는 회전자의 둘레 방향에 대응하는 길이 방향에서 잇따라 배열되며, 개별 와이어들은, 상기 살들의 영역에서, 상기 길이 방향을 가로 질러 및 평행한 살들의 연장(extent) 방향에 가로질러 연속하는 방향에서 중첩할 수 있다. 결과적으로, 상기 살들은, 상기 살들이 슬롯에 삽입된 상태에서 고정자 내의 내측 및 인접한 외측 반경 방향 위치 사이에서 교대한다. 이들 와이어는 복수의 상과 연관되며, 여기서 인접한 와이어 그룹들 각각은 각각 하나의 위상을 갖는 다수의 와이어로 형성될 수 있다. 각각의 경우 한 위상의 와이어들만이 한 슬롯 내에 배치되는 것이 바람직하다.

고정자 및 이에 따른 전기 모터의 효율의 정도는 무엇보다도 고정자에서 와이어들의 배열, 즉 코일 권선의 유형에 따라 달라진다. 첫째로, 가능한 한 조밀한 코일 권선이 바람직하다. 둘째로, 와이어들이 접촉하거나 서로 다른 위상을 가진 와이어들이 서로 부정적인 영향을 미치는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

원칙적으로, 상기 살들의 영역에서 상기 와이어들의 순서를 다음 섹션에서 변경하기 위해, 길이 방향에서 서로 뒤따르는 두 개의 살 사이에서, 상기 와이어들이 길이 방향에서 그 앞에 있는 와이어를 각각 뛰어넘을 수 있도록, 상기 와이어들이 종종 더 높은 권선 오버행을 갖는 것이 종래 기술로부터 알려져 있다. 더 큰 뛰어넘기를 달성하기 위해, 예를 들어 2개 이상의 와이어를 뛰어넘기 위해 권선 오버행의 높이가 대응하여 증가할 필요가 있으며, 그 결과로 고정자 또는 회전자의 전체 높이가 증가한다.

본 발명의 목적은 고정자 또는 회전자의 낮은 전체 높이로 임의의 원하는 방식으로 와이어들의 순서를 변경할 수 있게 하는 코일 권선을 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 또한 동일한 치수를 갖는 고정자 또는 회전자의 개선된 효율을 허용할 수 있는 코일 권선을 제공하는 것이다. 또 다른 목적은 고정자 또는 회전자가 낮은 전체 높이로 가능한 한 높은 효율 정도를 갖는 이런 종류의 코일 권선을 포함하는 고정자 또는 회전자를 제공하는 것이다.

본 발명의 주요 특징은 청구항 1 및 14의 특징부에 기술되어 있다. 세분화는 청구항 2 내지 13 및 15 및 16의 요지이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 전기 기계의 고정자 또는 회전자의 반경 방향으로 개방된 슬롯들에 삽입하기 위한 코일 권선이 제공되며, 상기 코일 권선은 다수의 와이어들을 포함하고, 상기 와이어들은 서로 꼬여있고 반대 방향으로 여러 번 구부러져서, 상기 슬롯들을 채우도록 의도된 상기 와이어들의, 서로에 대해 평행하게 놓여있는 살들이 상기 회전자 또는 고정자의 단부 측들을 넘어서 돌출하는 권선 오버행들에 의해 연결되며, 상기 권선 오버행들 각각은 권선 오버행 팁을 사이에 구비한 2개의 비스듬히 연속하는 권선 오버행 섹션을 각각 가지며, 상기 와이어들은 상기 코일 권선의 길이 방향에서 잇따라 배치된다. 길이 방향에서 코일 권선의 전체 길이에 걸쳐 분포된 방식으로, 적어도 하나의 와이어의 권선 오버행들은 길이 방향에서 뒤따르는 적어도 하나의 와이어의 권선 오버행을 넘어서 길이 방향에 대해 가로질러 돌출하여, 상기 와이어가, 상기 권선 오버행을 뒤따르는 살들의 영역에서, 상기 권선 오버행 전방에서 먼저 뒤따르는 상기 적어도 하나의 와이어의 적어도 전방에 놓이게 된다. 따라서, 상기 코일 권선의 전체 길이에 걸쳐 와이어들의 순서에서 변화가 있다. 이 변화는 바로 인접한 와이어들 또는 고정자 또는 회전자의 슬롯에 놓인 와이어들이 서로 부정적인 영향을 미치지 않도록 일어나는 것이 바람직하다.

각각의 와이어는 바람직하게는 길이 방향에서 뒤따르는 적어도 하나의 와이어의 권선 오버행을 넘어서 길이 방향에 대해 가로질러 돌출하는 적어도 하나의 권선 오버행을 가져서, 상기 와이어가, 상기 권선 오버행을 뒤따르는 살들의 영역에서, 상기 권선 오버행의 전방에서 먼저 뒤따르는 상기 적어도 하나의 와이어의 적어도 전방에 놓이게 된다.

상기 권선 오버행들은 바람직하게는 와이어들의 순서의 변화에서 균일한 분포가 생성되도록 와이어를 따라 및/또는 코일 권선을 따라 균일하게 분포된 방식으로 배치되며, 상기 권선 오버행들은 길이 방향에서 뒤따르는 적어도 하나의 와이어의 권선 오버행을 넘어서 길이 방향에 대해 가로질러 돌출하여, 상기 와이어가, 권선 오버행을 따르는 살들의 영역에서, 상기 권선 오버행의 전방에서 먼저 뒤따르는 상기 적어도 하나의 와이어의 적어도 전방에 놓인다.

상기 권선 오버행들은 실질적으로 길이 방향에서 연장되고 및/또는 길이 방향에 대해 평행하게 배치되는 연결부들을 가질 수 있고, 길이 방향에서 뒤따르는 적어도 하나의 와이어의 권선 오버행을 넘어서 길이 방향에 대해 가로질러 돌출하여, 상기 와이어가, 상기 권선 오버행을 뒤따르는 살들의 영역에서, 상기 권선 오버행의 전방에서 먼저 뒤따르는 상기 적어도 하나의 와이어의 적어도 전방에 놓이게 되며, 여기서 상기 연결부들은, 특히, 길이 방향에 대해 평행하게 배치된 평면 내에 놓인다. 이러한 종류의 연결부에 의해, 임의의 원하는 개수의 와이어를 뛰어넘는 것이 가능하며, 여기서 고정자 또는 회전자의 전체 높이는 뛰어넘는 폭, 즉 뛰어넘는 와이어들의 개수에 독립적이다. 따라서 와이어들은 임의의 원하는 수의 다른 와이어를 뛰어넘을 수 있어서, 와이어 순서를 자유롭게 변경할 수 있다. 따라서, 와이어들 특히 살들의 순서는, 가능한 한 고정자의 높은 정도의 효율이 서로 부정적으로 영향을 미치지 않도록 배열되어 있는 개별 위상의 와이어들에 의해 이러한 유형의 코일 권선으로 달성될 수 있도록 조정될 수 있다.

상기 와이어들 각각은 적어도 하나의 연결부를 가지므로, 상기 살들의 영역에서 와이어들의 순서가 규칙적으로 변경된다. 상기 연결부들이 균일하게 분포되도록,개별 와이어들의 규칙적인 뛰어넘기가 제공되는 것이 즉, 상기 살들의 영역에서 와이어들의 순서가 규칙적인 반복 패턴에 따라 변경되는 것이 바람직하다. 이 경우, 와이어들의 뛰어넘기는 개별 연결부들이 교차하거나 접촉하지 않도록 선택된다. 점프의 분포 및 하나의 연결부로 뛰어넘는 와이어의 수는, 고정자 또는 회전자가 가능한 높은 효율 정도를 갖도록, 와이어의 수, 슬롯의 수 또는 위상의 수 및 분포에 따라 선택되는 것이 바람직하다.

상기 권선 오버행들의 권선 오버행 팁은 바람직하게는 길이 방향에 대해 평행하게 배치된 평면에 놓이고, 다른 권선 오버행들은 상기 평면으로부터 일정 거리에 있는 평면에 위치되며, 길이 방향에서 뒤따르는 적어도 하나의 와이어의 권선 오버행을 넘어서 길이 방향에 대해 가로질러 돌출하여, 상기 와이어가, 상기 권선 오버행을 뒤따르는 살들의 영역에서, 상기 권선 오버행의 전방에서 먼저 뒤따르는 상기 적어도 하나의 와이어의 적어도 전방에 놓인다. 상기 권선 오버행들의 권선 오버행 팁들의 평면의 거리는 상기 살들로부터 상기 다른 권선 오버행 팁들의 평면의 거리보다 더 크며, 상기 권선 오버행들은 길이 방향에서 뒤따르는 적어도 하나의 와이어의 권선 오버행을 넘어서 길이 방향에 대해 가로질러 돌출하여, 상기 와이어가, 상기 권선 오버행을 따르는 살들의 영역에서, 상기 권선 오버행의 전방에서 먼저 뒤따르는 상기 적어도 하나의 와이어의 전방에 적어도 놓인다.

상기 와이어들은 바람직하게는 복수의 섹션들을 가지며 각 섹션들은 아래로 지향된 살, 하부 권선 오버행, 위로 지향된 살 및 상부 권선 오버행을 포함한다. 상기 권선 오버행들의 권선 오버행 팁들은 상기 와이어들의 상기 하부 권선 오버행들 또는 상기 상부 권선 오버행들에 각각 제공되며, 상기 권선 오버행들은 길이 방향에서 뒤따르는 적어도 하나의 와이어의 권선 오버행을 넘어서 길이 방향에 대해 가로질러 돌출하여, 상기 와이어가, 상기 권선 오버행을 뒤따르는 살들의 영역에서, 상기 권선 오버행의 전방에서 먼저 뒤따르는 상기 적어도 하나의 와이어의 적어도 전방에 놓인다.

따라서, 상기 와이어들은 상기 고정자 또는 회전자의 단부 측들 중 하나에서만 뛰어넘어지므로, 상기 고정자 또는 회전자의 각각 다른 단부 측에서의 전체 높이가 영향을 받지 않는다. 그러나 규칙적인 뛰어넘기 즉 연결부들이 양쪽 단부 측에 즉 상부 및 하부 권선 오버행 모두에 제공될 수도 있다.

바람직하게는, 각각의 경우에 길이 방향에 대하여 수직이고 상기 살들의 연장 방향에 대해 수직인 방향에서, 한 와이어의 위로 지향된 살이 한 와이어의 아래로 지향된 살 뒤에 위치한다.

상기 와이어들은 예를 들어 제1 및 제2 그룹으로 분리되며, 한 그룹의 와이어들은 적어도 상기 살들의 영역에서 바로 인접하여 그리고 상기 코일 권선의 길이 방향에서 잇따라 배치되며, 각각의 경우에 제1그룹의 와이어의 위로 지향된 살은 제2그룹의 와이어의 아래로 지향된 살의 뒤에 위치한다.

상기 그룹들 각각은 전기 모터의 상이한 위상들과 연관된 와이어들을 가진다. 그러므로 각 위상에 대해 짝수 개의 와이어가 존재하며, 위상마다 동일한 수의 와이어가 각 그룹과 연관된다. 중첩하는 두 개의 와이어의 살들은 각각 동일한 위상과 연관된다. 이것은 상이한 위상의 와이어들이 한 슬롯에서 바로 인접해 위치되어 서로 부정적인 영향을 주는 것을 방지한다.

상기 와이어들은 바람직하게는 와이어 그룹들로 세분되며, 한 와이어 그룹의 와이어들은 적어도 상기 살들의 영역에서 바로 인접하여 그리고 상기 코일 권선의 길이 방향에서 잇따라 배치되며, 살의 영역에서 길이 방향의 각각 후방에 있는 와이어 어셈블리의 와이어의 권선 오버행들은 상기 와이어 어셈블리의 다른 와이어들의 권선 오버행들을 넘어서 길이 방향에 대해 가로질러 돌출하며, 상기 후방 와이어는, 상기 권선 오버행 상에, 길이 방향에 대해 평행하게 배치되어 상기 오버행 섹션들을 연결하는 연결부를 가지며, 상기 연결부는, 상기 후방 와이어가 상기 권선 오버행을 뒤따르는 살들의 영역에서 다른 와이어들 중 하나의 적어도 전방에 위치하도록 특히 권선 방향의 전방에 있는 상기 와이어 그룹의 와이어를 형성하도록, 배치된다.

한 와이어 그룹의 와이어들은 동일한 위상을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 와이어들의 순서는 각각의 와이어 그룹 내에서만, 즉 하나의 위상 내에서만 변경되어, 상이한 위상의 와이어들의 상호 영향이 최소화된다. 한 위상 내의 와이어들의 순서의 변경은 상기 코일 권선 또는 이와 같은 종류의 코일 권선을 포함하는 고정자의 파워를 추가로 증가시키는데, 이는 결과적으로 파워를 감소시키는 와전류의 생성이 최소화되기 때문이다.

예를 들어, 상기 와이어 그룹들 각각은 적어도 3개의 개별 와이어를 가지며, 와이어 그룹들 내의 와이어 순서는 정의된, 특히 반복적인 패턴에 따라 변경된다.

와이어의 개수는 바람직하게는 와이어 그룹들의 배수 및/또는 개별 와이어 그룹들의 와이어 개수의 배수가 되어, 상기 와이어들의 반복 패턴이 생성된다. 와이어들의 변화는 바람직하게는, 상기 고정자 또는 회전자 주위의 코일 권선의 복수의 회전의 경우에도, 동일한 위상을 갖는 와이어들, 즉 동일한 와이어 그룹의 와이어들 또는 적어도 동일한 위상을 가진 와이어들이 하나의 슬롯에 있도록 선택되어, 슬롯에서 다른 위상을 갖는 와이어들의 부정적인 영향은 존재하지 않는다. 그러나 원칙적으로, 동일한 와이어가 각 경우에 하나의 슬롯에 놓일 필요는 없다. 한 슬롯의 와이어들이 동일한 위상을 갖는 것으로 충분하다.

상기 그룹들은 바람직하게는 각각 적어도 2개의 와이어 그룹을 가지며, 여기서 제2그룹의 대응하는 와이어 그룹은 각각의 경우에 제1그룹의 각 와이어 그룹과 연관되며, 각각의 경우에 제1 그룹의 와이어 그룹의 와이어의 위로 지향된 살은 상기 제2그룹의 대응 와이어 그룹의 와이어의 아래로 지향된 살과 중첩된다. 이러한 와이어 배치는 각각의 경우 하나의 동일한 위상을 갖는 와이어들이 한 슬롯에 놓이는 것을 보장하여, 한 슬롯에서 서로 다른 위상을 갖는 와이어들의 부정적인 영향이 방지될 수 있다.

상기 와이어들은 각각의 단부에 연결부를 가지며, 상기 연결부는 바람직하게는 상기 상부 권선 오버행의 측 상에 돌출한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 전기 기계용 고정자 또는 회전자가 더 제공되며, 상기 고정자 또는 회전자는 반경 방향으로 개방된 슬롯들을 갖는다. 상기 회전자 또는 고정자는 전술한 코일 권선을 가지며, 상기 와이어들의 살들은 상기 슬롯에 배치된다.

슬롯의 개수는 바람직하게는 코일 권선의 와이어의 개수의 배수에 상응하므로, 둘레 방향으로 규칙적인 와이어들의 패턴이 생성된다. 그 결과, 코일 권선은 충분한 길이가 주어지면 고정자 또는 회전자 둘레에 여러 번 권선될 수 있으며, 동일한 와이어 그룹의 및/또는 동일한 위상을 가진 와이어들이 하나의 슬롯에 놓여, 한 슬롯 에서 상이한 위상을 가진 와이어들의 부정적인 영향이 방지될 수 있다.

각각의 경우에 각각의 와이어에 대해 아래로 지향된 살, 하부 권선 오버행, 위로 지향된 살 및 상부 권선 오버행을 포함하는 섹션들의 수는, 제1 와이어의 적어도 하나의 아래로 지향된 살과 제2 와이어의 하나의 위로 지향된 살이 각 슬롯에 배치되도록 선택된다. 따라서, 둘레 방향으로 살들의 균일한 분포가 슬롯들 내에 생성된다.

상기 와이어들은 공간 절약 방식으로 슬롯에 삽입될 수 있도록 평평한 와이어이인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 특징, 세부 사항 및 장점은 청구항들의 기재와 도면을 참조한 다음의 실시예의 설명으로부터 알 수 있다.

도 1은 종래 기술의 코일 권선을 포함하는 고정자를 도시한다.
도 2는 도 1의 고정자에 대한 종래 기술로부터의 코일 권선을 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 코일 권선의 일 실시예의 개략도이다.
도 4는 도 3의 코일 권선의 한 와이어 그룹의 와이어들을 도시한다.
도 5는 도 3의 코일 권선의 상세도이다.
도 6은 도 5의 상세도 영역에서 도 4의 와이어들의 상세도이다.
도 7은 고정자의 슬롯들과 도 3의 코일 권선의 와이어들의 연관 테이블을 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 또 다른 코일 권선의 개략도이다.
도 9는 고정자의 슬롯들과 도 8의 코일 권선의 와이어들의 연관 테이블을 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 또 다른 코일 권선의 개략도이다.
도 11은 고정자의 슬롯들과 도 10의 코일 권선의 와이어들의 연관 테이블을 도시한다.
도 12는 본 발명에 따른 또 다른 코일 권선의 개략도이다.
도 13은 고정자의 슬롯들과 도 12의 코일 권선의 와이어들의 연관 테이블을 도시한다.

도 1은 일반적으로 코일 권선(20)을 포함하는 고정자(10)를 도시한다. 고정자(10)는 여기에 도시되지 않은 회전자를 위한 실질적으로 원통형인 수용공간(14)을 갖는 본체(12)를 갖는다. 본체(12)는 복수의 슬롯(16)을 가지며, 이들 슬롯(16)은 수용공간(14)의 둘레에 걸쳐 균일하게 분포된 방식으로 배치되고, 수용공간(14)으로부터 반경 방향 외측으로 본체(12) 내로 연장되고 축 방향으로 고정자(10)의 전체 길이에 걸쳐 연장된다.

도 2에 도시된 코일 권선(20)은 복수의 와이어(22)(여기 도시된 실시예에서는 6개의 와이어(22))를 가지며, 각각은 각 단부에 연결부(24, 26)를 갖는다. 와이어(22)는, 서로에 대해 평행하게 놓이고 권선 오버행(32, 34)에 의해 서로 연결되는 살(limb)(28, 30)을 갖도록, 반대 방향으로 여러 번 구부려진다. 살(28, 30)은 각 경우에 길이 방향(L)으로 잇따라 배치되어 있다. 권선 오버행(32, 34)은 권선 오버행 팁(44, 46)을 사이에 갖는 2개의 비스듬히 연속되는 권선 오버행 섹션(36, 38, 40, 42)을 각각 갖는다.

상기 와이어들은 각각 코일 권선(20)의 길이 방향(L)에서 잇따라 배치되며, 상기 길이 방향(L)은 코일 권선(20)이, 적어도 살(28, 30)의 영역에서, 고정자(10)에 삽입된 상태에서 고정자(10)의 둘레 방향(U)에 실질적으로 대응한다. 3개 위상(A, B, C)은 바람직하게는 와이어들과 연관된다. 따라서, 2개의 와이어(22)는 각각의 위상(A, B, C)과 연관된다. 와이어(22)의 개수는, 각각의 경우에 한 와이어(22)의 위로 지향된 살(28)이 추가 와이어(22)의 아래로 지향된 살(30)과 살(28, 30)의 연장(ex tent) 방향에 대해 수직이고 길이 방향(L)에 대해 수직인 방향에서 중첩하도록, 선택된다. 본 명세서의 실시예에서, 처음 3개의 와이어(22)와 마지막 3개의 와이어(22)는 각각의 경우에 중첩된다. 동일한 위상(A, B, C)을 갖는 와이어들(22)은 각 경우에 살(28, 30)의 영역에서 중첩되는 것이 바람직하다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 살들(28)은 슬롯들(16) 내로 삽입되며, 권선 오버행(32, 34)은 슬롯(16)을 넘어서, 즉 고정자(10)를 지나서 축 방향으로 돌출한다. 한 와이어(22)의 위로 지향된 살(28)이 각각의 경우 다른 와이어(22)의 아래로 지향된 살(30)과 중첩되기 때문에, 적어도 두개의 살(28, 30), 구체적으로는 제1 와이어(22)의 위로 지향된 살(28)과 제2 와이어(22)의 아래로 지향된 살(30)이 각각의 슬롯(16) 내에 배치된다. 동일한 개수의 와이어(22)가 각 슬롯(16) 내에 배열되어, 둘레 방향(U)으로 와이어(22)의 균일한 분포가 슬롯(16)에서 생성된다.

코일 권선(20)의 충분한 길이가 주어지면, 코일 권선(20)은 또한 복수의 권선에 의해 고정자(10) 내로 삽입될 수 있다. 그러나 코일 권선(20)의 길이는, 권선의 수에 관계없이, 동일한 개수의 위로 지향된 살(28)과 아래로 지향된 살(30)이 각각의 슬롯(16)에 배치되도록 선택된다.

와이어(22)의 개수 및 위상(A, B, C)의 개수는 슬롯(16)의 수와 마찬가지로 원하는대로 변경될 수 있으며, 둘레 방향에서 슬롯(16)과 개별 위상(A, B, C)의 와이어들(22)의 균일한 분포를 보장하기만 하면 된다.

원칙적으로, 코일 권선(20)의 세부구역들에서 개별 와이어들(22)의 위치를 교환하는 것이 알려져 있으며, 여기서 와이어들(22)은 각각 권선 오버행(32, 34)의 영역에서 다른 와이어들(22)을 뛰어넘는다.

이러한 뛰어넘기는, 예를 들어, 각각의 권선 오버행(32, 34)에 의해 연결되는 살(28, 30)의 거리가 특히 슬롯(16)의 거리의 크기만큼 증가하도록, 와이어(22)의 권선 오버행 섹션(36, 38, 40, 42)이 더 길게 설계됨으로써, 달성된다. 동시에, 뛰어넘어지는 와이어(22)의 권선 오버행 섹션(36, 38, 40, 42)은, 각각의 권선 오버행(32, 34)에 의해 연결되는 살들(28, 30)의 거리가 특히 슬롯(16)의 거리의 크기만큼 짧아지도록, 더 짧게 설계된다.

만일 와이어(22)가 복수의 와이어(22)를 뛰어넘는 것이 필요하다면, 각각의 권선 오버행(32, 34)의 대응하는 연장이 필요하며, 그 결과 축 방향으로 고정자의 전체 높이가 증가할 것이다.

도 3은 임의의 원하는 방식으로 와이어의 순서가 교환되는 것을 허용하는 코일 권선(20)을 도시하며, 여기서 고정자(10)의 전체 높이는 각각의 경우에 뛰어넘어야 할 와이어(22)의 개수에 대체로 독립적이다.

본 실시예에서, 코일 권선(20)은 다수의 18개 와이어(22)를 가지며, 90개의 슬롯과 10개의 폴을 포함하는 고정자(10)를 위해 설계된다.

총 3개의 위상(A, B, C)이 와이어들(22)과 연관된다. 아래에서 상세히 설명하는 바와 같이, 코일 권선(20)은, 고정자(10)가 둘레 방향(U)으로 총 3개의 권선을 가지도록, 즉 와이어들(22)의 총 6개의 살(28, 30)이 각각의 슬롯(16)에 놓이도록, 설계된다.

상기 기본적 사상은 상이한 개수의 와이어(22) 및 슬롯(16)을 갖는 코일 권선(20) 또는 고정자(10)에도 적용될 수 있음은 자명하다. 권선 및 위상(A, B, C)의 수는 또한 아래에 설명된 경계 조건의 측면에서 원하는 대로 변경될 수도 있다.

원칙적으로, 와이어들(22)은 각 경우에 9개의 와이어를 갖는 2개의 그룹(G)로 세분되며, 각 그룹(G)은 각 경우에 3개의 와이어(22)를 갖는 3개의 와이어 그룹(D)를 갖는다. 한 그룹(D)의 와이어들(22)은 각각 동일한 위상(A, B, C)과 연관되며, 각 그룹(G)은 각 경우에 상기 3개의 위상(A, B, C) 중 하나와 연관된 하나의 와이어 그룹(D)을 가진다. 따라서, 3개의 위상(A, B, C)과 연관되는 3개의 와이어를 각각 가진 6개 와이어 그룹(D)이 생성된다.

이하에서, 제1 위상의 와이어들(22)은 A1 내지 A6로 표시되고, 제2 위상의 와이어들(22)은 B1 내지 B6으로 표시되고, 제3 위상의 와이어들(22)은 C1 내지 C6로 표시된다. 와이어 A1 내지 A3, B1 내지 B3 및 C1 내지 C3은 제1 그룹(G)에 속한다. 와이어 A4 내지 A6, B4 내지 B6 및 C4 내지 C6은 제2 그룹(G)에 속한다.

와이어 그룹(D)의 와이어들(22)은 각 경우에 길이 방향(L)으로 인접하여 배열되며, 와이어들(22)은 적어도 살(28, 30)의 영역에서 잇따라 배열된다. 한 그룹(G)의 와이어 그룹들(D)은 각각의 경우에 잇따라 배열되며, 서로에 대한 와이어 그룹들(D)의 순서는 변하지 않는다. 제2 그룹(G)의 와이어 그룹들(D)은 길이 방향에서 제1 그룹(G)을 바로 따르며, 제2 그룹(G) 내의 와이어 그룹들(D)의 순서는 제1 그룹의 와이어 그룹들(D)의 순서에 대응한다.

원칙적으로, 와이어들(22)의 거리 및 권선 오버행 섹션(36, 38, 40, 42)의 길이는, 제1 그룹의 와이어 그룹(D)의 아래로 지향된 살들(30)이 길이 방향(L)을 가로질러 그리고 살들(28, 30)의 연장 방향을 가로질러 동일한 위상(A, B, C)을 갖는 제2 그룹의 와이어 그룹(D)의 위로 지향된 살들(28)과 각각 중첩하도록, 선택된다. 따라서, 동일한 위상(A, B, C)을 갖는 살(28, 30) 또는 와이어들(22)은 항상 중첩한다.

각각의 경우 한 그룹(G)의 9개의 아래로 지향된 살들(30) 및 다른 그룹(G)의 9개의 중첩하는 위로 지향된 살들(28)은, 슬롯들(16)에 삽입된, 고정자(10)의 극을 함께 형성하여(도 7 참조), 90개의 슬롯이 있을 때 총 10개의 극이 생성된다.

슬롯의 개수는 와이어(22)의 개수의 배수 또는 한 그룹(G)의 와이어(22)의 개수의 배수이기 때문에, 각각의 경우에 고정자(10) 주위에 코일 권선(20)의 복수의 권선의 경우에도 한 슬롯(16)에 한 위상(A, B, C)의 와이어들(22)만 있어서, 한 슬롯(16) 내 상이한 위상(A, B, C)을 갖는 와이어들(22)에 의한 부정적인 영향이 방지된다.

도시된 실시예에서, 코일 권선(20)의 길이는 3개의 완전한 권선에 의해 고정자(10) 또는 고정자(10)의 슬롯(16)에 삽입되도록 선택된다. 그러므로 각각의 슬롯에 각각 동일한 위상(A, B, C)을 갖는 6개의 와이어(22)가 있다.

개별 와이어들(22)의 프로파일은 도 4 내지도 6의 와이어(A1, A2, A3)를 참조하여 아래에서 설명될 것이다. 와이어 A4 내지 A6, B1 내지 B6 및 C1 내지 C6은 각각 유사한 프로파일을 갖는다.

상부 권선 오버행(32)에서의 와이어(A1, A2, A3)의 순서는 와이어 그룹(D) 내에서 변하며, 길이 방향(L)에서의 와이어(A1, A2, A3)의 순서는 각각의 경우에 길이 방향(L)에서 서로 뒤따르는 위로 지향된 살들(28)의 영역에서 변한다. 이를 위해서, 상기 위로 지향된 살들(28)의 영역에서 길이 방향(L)으로 각각 후방에 있는 와이어(A1, A2, A3)는, 아래로 지향된 살들(30)의 후속 영역에서 길이 방향에서 각각의 와이어 그룹(D)의 2개의 다른 와이어들(A1, A2, A3)의 전방에 위치하도록, 상기 상부 권선 오버행에서 배치된다

이 패턴은 위로 지향된 살들(28), 상부 권선 오버행(32), 아래로 지향된 살들(30) 및 하부 권선 오버행(34)으로 구성된 와이어 그룹(D)의 각 섹션(50)에서 반복되어, 한 와이어 그룹(D) 내부의 살들(28)의 영역에서의 와이어들(22)의 순서가 코일 권선(20)의 전체 길이에 걸쳐 반복적으로 변화한다. 따라서, 와이어들(A1, A2, A3)로 구성되는 와이어 그룹(D)에 대해 반복 순서 A1-A2-A3, A2-A3-A1, A3-A1-A2가 연속적인 섹션들(50)에서 생성된다.

18개의 와이어(22)를 갖는 종래의 코일 권선(20)에서, 와이어(22)는 9번째 슬롯마다 놓일 것이다. 여기에 도시된 실시예에서, 길이 방향(L)에서 후방에 있는 와이어(22)는 각 경우에 2개의 추가 슬롯(16)을 뛰어넘는다. 다시 말하자면 마지막 슬롯(16)에서 시작하여 11번째 슬롯(16)으로 뛰어넘는다. 반면 이 와이어 그룹(D)의 2개의 뛰어넘은 와이어(22)는 각각 하나의 슬롯(16) 적게 다시 말하면 각각 8번째 슬롯(16)으로 뛰어넘는다. 한 와이어 그룹(D)의 와이어들(22)이 각각의 경우 교대로 뛰어넘기를 하기 때문에, 이것들은 와이어들의 3개의 섹션들 이후에 다시 균형이 이루어져서, 한 그룹(D)의 와이어들(22)은 길이 방향(L)에서 항상 인접하여 위치하며 서로에 대한 와이어 그룹들(D)의 순서는 변하지 않는다.

따라서, 3개의 와이어(A1, A2, A3)을 갖는 와이어 그룹(D)의 경우, 살(28, 30)의 영역에서 와이어들(A1, A2, A3)의 순서는 각 경우에 3개의 섹션 이후 또는 6개의 극 이후에 반복된다. 고정자(10)가 총 10개의 극을 가지므로, 제2 및 제3 권선은 각각 개별 섹션에서 다른 순서의 와이어들(22)로 시작하여, 위상(A, B, C)의 각 와이어(22)가 각 슬롯(16)에 오직 한번 놓이지만, 한 위상(A, B, C)의 와이어들 만이 항상 한 슬롯(16)에 놓인다. 개별 슬롯들에서 와이어들(22)의 분포는 도 7로부터 알 수 있다.

예를 들어 와류에 기인한 상이한 위상(A, B, C)을 갖는 와이어들(22)의 부정적인 영향이 방지되기 때문에, 전술한 분포는 고정자(10)의 성능을 향상시킨다.

고정자(10)의 전체 높이를 줄이기 위해, 한 와이어 그룹(D)의 각각의 다른 2개의 와이어(22)를 뛰어넘는 와이어(22)의 상부 권선 오버행(32)은 각 경우에, 도 4 및 6에 상세히 도시된 상이한 기하구조를 가진다. 여기에 도시된 실시예에서 실질적으로 길이 방향(L)으로 연장되거나 길이 방향(L)에 대해 평행하게 연장되는 연결부(48)는 각각의 경우에 권선 오버행 섹션들(36, 38) 사이에 추가로 제공된다. 인접한 권선 오버행 섹션(36, 38)은 약간 연장되어, 연결부(48)가 그 아래의 권선 오버행(32)의 권선 오버행 팁(44)을 넘어서 축 방향으로, 즉 길이 방향(L)을 가로질러 돌출한다. 이 경우에, 길이 방향(L)에서의 연결부(48)의 길이는 권선, 오버행(32)이 연결되는 살들(28, 30)의 거리가 2개의 인접한 살들(28, 30) 사이의 2개의 슬롯(16) 사이의 거리의 2배만큼 크기가 증가되도록 선택되어, 이 와이어 그룹의 2개의 다른 와이어(22)가 상기 연결부(48)에 의해 뛰어넘어진다.

대안으로서, 연결부들(48)은 또한 구부러질 수 있으며, 연결부들(48)은 실질적으로 길이 방향(L)으로 연장된다.

도 4 및 6에서 알 수 있는 바와 같이, 연결부들(48)은 각각 길이 방향 축(L)에 대해 평행하게 연속되는 평면에 놓여 있다. 뛰어넘어지는 권선 오버행들(32)의 권선 오버행 팁들(44)은 연결부(48)의 평면으로부터 일정 거리에 있는 평면에 놓이며, 살들(28, 30)로부터 연결부들(48)의 평면의 거리는 살들(28, 30)로부터 권선 오버행 팁(44)의 평면의 거리보다 크다. 그러므로 상부 권선 오버행(32)의 권선 오버행 팁(44)은 2개의 평행한 평면에 위치된다.

편평한 연결부(48)를 갖는 권선 오버행(32)의 설계는 한 와이어 그룹(D)에서 와이어(22) 순서의 임의의 원하는 변화를 원칙적으로 가능하게 하며, 여기서 고정자(10)의 전체 높이는 뛰어넘은 와이어들(22)의 개수에 독립적이다. 단지 필요한 것은 연결부들(48)이 서로 접촉하거나 교차하지 않도록 보장하는 것이다.

원칙적으로, 각 와이어 그룹(D) 내의 와이어(22)의 개수 및 각 그룹(G) 내의 와이어(22)의 개수는 임의의 원하는 방식으로 변경될 수 있다. 특히, 개별 와이어 그룹들은 필요하지 않다. 만일 상이한 위상을 갖는 와이어 그룹들(D)이 제공되는 경우, 두 그룹(G)은 바람직하게는 동일한 개수의 와이어 그룹(G)과 와이어 그룹(D)마다 동일한 개수의 와이어를 갖는다. 다른 위상(A, B, C)을 갖는 와이어들(22)의 부정적인 영향을 피하기 위해, 동일한 위상(A, B, C)을 갖는 와이어(22)만이 각각의 경우에 한 슬롯(16)에 삽입되는 것이 바람직하다.

원칙적으로, 와이어 그룹(D) 내 또는 그룹(G) 내의 와이어들(22)의 순서의 변화는 와이어들(22)의 순서에서 반복 패턴이 생성되도록 코일 권선(20)의 전체 길이에 걸쳐 반복된다. 이 패턴은 바람직하게는 동일한 위상(A, B, C)을 갖는 와이어들 만이 각각의 경우에 고정자의 슬롯(16)에 놓이도록 선택되며, 여기서 끊임없이 변화하는 와이어들(22)은 바람직하게는 한 슬롯(16) 내에 놓인다.

도 3 내지 7은 90개의 슬롯을 포함하는 고정자(10)에 대한 코일 권선(20)을 도시하며, 여기서 고정자는 3개의 위상(A, B, C)과 각각의 경우에 위상(A, B, C) 당 3개의 와이어(22)를 갖는다. 따라서 총 10개의 극 또는 5개의 극 쌍이 권선 당 둘레 방향으로 생성된다. 이 경우, 하나의 극 쌍은 한 와이어(22)의 위로 지향된 살(28)로부터 시작하여 둘레 방향으로 뒤따르는 와이어(22)의 위로 지향된 살(28)까지의 구간에 대응한다.

코일 권선(20)의 총 3회 권선이 있을 때, 6개의 와이어가 각 슬롯(16)에 놓인다. 슬롯의 개수는 와이어 그룹(D), 극 쌍의 개수 및 위상(A, B, C) 당 와이어들(22)의 개수의 배수이므로, 슬롯(16) 내의 와이어들(22)은 각각 동일한 위상 A, B, C를 갖는다(특히 도 7 참조).

본 발명의 기본 사상은 또한, 전술한 원칙을 따른다면, 위상당 상이한 수의 와이어(22)의 상이한 수의 위상(A, B, C) 또는 상이한 수의 슬롯(16)을 가진 고정자(10) 또는 회전자에도 적용될 수 있다.

추가의 예가 도 8 및 도 9에서 도시되어 있다. 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 코일 권선(2)은 마찬가지로 각각의 경우에 3개의 위상(A, B, C) 및 각각의 경우에 3개의 와이어(3)를 갖는 2개의 와이어 그룹(D)을 갖는다. 그러나 도 3 내지 7에 따른 실시예와는 달리, 상기 권선은 54개의 슬롯(16)을 포함하는 고정자에 대해 제공된다.

도 8에서, 및 하기의 실시예들에서, 위로 또는 아래로 지향된 살(28, 30)의 영역에서 번호 1 내지 54는 살(28, 309)이 삽입되는 연속 번호 매겨진 슬롯을 나타내며, 상기 살들은 각각의 경우에 도 8과 관련하여 번호의 오른쪽에 위치한다.

명확성을 위해, 위상 A의 와이어(A1, A2, A3, A4, A5, A6)만이 도시되어 있다. 그러나 이하의 설명은 위상 B 및 C의 와이어(22)에도 유사하게 적용된다.

이 실시예에서, 슬롯(16)의 수는 와이어 그룹(D)의 개수, 극 쌍들의 개수 및 위상(A, B, C) 당 와이어의 개수의 배수이므로, 한 위상(A, B, C)의 와이어들만 각각의 경우에 한 슬롯(16)에 놓인다. 위상 A의 와이어(22)와 관련하여, 슬롯 내의 분포가 도 9에 도시되어 있으며, 여기서 단지 하나의 권선이 도시되어 있다. 각각의 경우에서 "A"는 슬롯(16) 내의 하부 위치를 나타내고, "B"는 그 위의 와이어(22)의 위치를 나타낸다.

U1, U2, U3, U4, U5, U6 및, 각각, E1, E2, E3, E4, E5, E6은 각각 와이어(A1, A2, A3, A4, A5, A6)의 전기적 연결을 나타낸다.

도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 이 실시예에서도, 위상(A, B, C)을 갖는 각각의 경우에 길이 방향(L)에서 마지막인 와이어(22)는, 상부 권선 오버행(32) 내의 위상(A, B, C)을 갖는 길이 방향(L)에서 상기 마지막 와이어의 앞에 각각 위치되는 와이어들(22)을 뛰어넘어서, 아래로 지향된 살(30)의 후속 영역의 와이어(22)가 이들 2개의 와이어(22) 앞에 놓이게 된다.

개별 와이어들은 하부 권선 오버행(34)에서 위로 뛰어넘어지지 않는다. 따라서, 본 실시예는, 슬롯(16) 및 권선의 개수만이 상이한, 도 3 내지 7에 도시된 실시예에 실질적으로 대응한다.

도 10 및 도 11에 도시된 실시예는 48개의 슬롯(16)을 포함하는 고정자에서의 사용을 위한 것이다. 이 권선은 또한 3개의 위상(A, B, C)을 가지며, 여기서 각 와이어 그룹(D)의 위상(A, B, C)은 여기서 각각 2개의 와이어(22)만을 가진다. 그러므로 총 12개의 와이어만이 제공되는 반면에, 이전의 실시예에서는 각각의 경우에 18개의 와이어(22)가 제공된다. 따라서, 8 극 또는 4 극 쌍이 생성된다.

위상 A 또는 와이어 A1, A2, A3, A4의 전기 연결은 도 8 및 9와 유사하게 U1, U2, U3, U4 및, 각각, E1, E2, E3, E4로 표시된다.

전술한 실시예와 달리, 한 위상의 와이어들은 상부 권선 오버행들(32) 및 하부 권선 오버행들(34) 양쪽에서 서로 뛰어넘는다. 따라서, 위로 지향된 살(28) 및, 각각, 아래로 지향된 살(30) 내에서 와이어 그룹(D) 내의 위상 A의 와이어들(22)의 순서는 각각의 경우에 동일한다. 와이어(A2)는 위로 지향된 살(28)에서 길이 방향(L)으로 와이어(A1) 전방에 각각 위치되고, 와이어(A1)는 아래로 지향 살(30)에서 와이어(A2) 앞에 각각 위치된다.

슬롯들(16)에서 위상 A의 와이어들(22)의 분포가 도 11에 도시되어 있다.

도 12 및 13에 도시된 코일 권선(2)은 48개의 슬롯(16)을 포함하는 고정자에 대해 마찬가지로 제공된다. 도 10 및 11에 도시된 실시예와 달리, 각각의 와이어 그룹(D)의 3개 위상(A, B, C)은 각각 4개의 와이어(22)를 가진다. 따라서, 총 24개의 와이어가 제공되고 4개의 극 또는 2개의 극 쌍이 생성된다.

위상 A 또는 와이어 A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8의 전기 연결은 U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8 및, 각각, E1, E2 , E3, E4, E5, E6, E7, E8로 표시된다.

도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 위로 지향된 살들(28)의 영역에서 길이 방향(L)으로 후방에 있는 제1 와이어(22)는 이 영역에서 길이 방향에서 상기 제1 와이어의 바로 앞에 배치된 제2 와이어(22)를 뛰어넘는다. 또한, 이 영역에서 길이 방향(L)으로 세 번째인 와이어(22)는 이 영역의 전방에 있는 제4 와이어(22)를 뛰어넘는다. 따라서, A1-A2-A3-A4의 위로 지향된 살들(28)의 영역에서의 순서가 주어지면, 길이 방향에서 인접한 아래로 지향된 살(30)의 영역에서 순서 A2-A1-A4-A3가 생성된다.

이전의 실시예와 유사하게, 이러한 변화는 각각의 경우에서 동일한 방식으로 상부 및 하부 권선 오버행들(32, 34)에서도 발생한다. 상기 변화는 각각의 경우에 와이어 A1과 A2 사이에 및, 각각, A3와 A4 사이에서만 발생한다. 따라서, 위의 예와 유사하게, 위로 지향된 살들(28)의 영역에서 와이어들(A1, A2, A3, A4)의 순서는 각각의 경우에 동일하지만, 구체적으로는 A1-A2-A3-A4, 와이어 A1과 A2, 및, 각각, A3 와 A4는 각각의 경우에 아래로 지향된 살들(30)의 영역에서 교환된다.

도시된 실시예와 달리, 와이어(22)의 개수, 슬롯(16)의 개수, 위상(A, B, C)의 개수 및 위상(A, B, C) 당 와이어(22)의 개수의 다양한 변경이 가능하다. 이와 유사하게, 와이어 그룹(D)의 위상(A, B, C)의 와이어(22)는 위로 지향된 또는 아래로 지향된 살들(28, 30)의 영역에서 길이 방향(L)에서 상기 와이어의 앞에 놓이는 와이어 그룹(D)의 동일한 위상(A, B, C)의 임의의 원하는 수의 와이어들을 뛰어넘는다. 단지 필요한 것은, 와이어 그룹(D) 내의 동일한 위상(A, B, C)의 와이어들(22)만이 각각의 경우에 뛰어넘어지는 것을, 즉 와이어 그룹(D)의 위상(A, B, C)의 와이어들(22)의 순서만이 변하는 것을 보장하는 것이다.

와이어들(22)의 순서는 한 위상(A, B, C)의 와이어들만이 각각의 경우에 한 슬롯에 위치되도록 변하는 것이 바람직하다.

구조적 세부 사항, 물리적 배치 및 방법 단계들을 포함하여 청구항들, 상세한 설명 및 도면에서 밝혀진 모든 특징 및 이점은 그 자체로 및 매우 다양한 조합에서 본 발명에 필수적일 수 있다.

10: 고정자
12: 본체
14: 수용 공간
16: 슬롯
20: 코일 권선
22: 와이어
24, 26, 48: 연결부
26: 연결부
28: 위로 지향된 살
30: 아래로 지향된 살
32: 상부 권선 오버행
34: 하부 권선 오버행
36, 38, 40, 42: 권선 오버행 섹션
44: 상부 권선 오버행 팁
46: 하부 권선 오버행 팁
50: 섹션
A, B, C: 위상
A1, A2, A3: 한 와이어 그룹의 와이어들
A4, A5, A6: 한 와이어 그룹의 와이어들
B1, B2, B3: 한 와이어 그룹의 와이어들
B4, B5, B6: 한 와이어 그룹의 와이어들
C1, C2, C3: 한 와이어 그룹의 와이어들
C4, C5, C6: 한 와이어 그룹의 와이어들
D: 와이어 그룹들
G: 와이어들의 그룹
L: 길이 방향
U: 둘레 방향

Claims

전기 기계의 회전자의 또는 고정자(10)의 반경 방향으로 개방된 슬롯들(16)에 삽입하기 위한 코일 권선(20)에 있어서,
상기 코일 권선(20)은 다수의 와이어들(22)을 포함하고, 상기 다수의 와이어들(22)은 서로 꼬이고, 상기 다수의 와이어들(22) 각각은 반대방향으로 여러 번 구부러져서, 상기 다수의 와이어들(22) 각각의 살들(28, 30)은 다른 살들에 대해 평행하게 배치되고, 상기 다수의 와이어들(22)의 살들(28, 30)은 상기 슬롯들(16)을 채우도록 의도되고, 상기 고정자(10) 또는 회전자의 단부 측들을 넘어서 돌출하는 권선 오버행들(32, 34)에 의해 연결되며,
상기 권선 오버행들(32, 34) 각각은 사이에 놓인 권선 오버행 팁(44, 46)을 구비한 2개의 비스듬히 연속되는 권선 오버행 섹션들(36, 38, 40, 42)을 가지며,
상기 다수의 와이어들(22)은 상기 코일 권선(20)의 길이 방향(L)에서 잇따라 배치되고, 상기 다수의 와이어들(22)은 제1 및 제2 그룹(G)으로 분할되고, 하나의 그룹(G)의 상기 다수의 와이어들(22)은 전기 모터의 상이한 위상들과 연관되고 각 위상에 대해 짝수의 와이어가 제공되며,
위상마다 동일한 수의 와이어들이 각 그룹과 연관되고, 하나의 그룹(G)의 와이어들은 적어도 상기 살들(28, 30)의 영역에서 바로 인접하여 그리고 상기 코일 권선(20)의 길이 방향(L)에서 잇따라 배치되며,
상기 제1 그룹(G)의 와이어들 중 위로 지향된 살(28)은 상기 제2 그룹(G)의 와이어들 중 아래쪽으로 지향된 살(30)과 중첩되고, 상기 그룹들(G) 각각은 적어도 2개의 와이어 그룹(D)을 가지고, 각 와이어 그룹(D)은 3개의 와이어(22)를 가지고,
상기 제2 그룹(G)에 대응하는 와이어 그룹(D)은 상기 제1 그룹(G)의 각 와이어 그룹(D)과 연관되고, 상기 제1 그룹(G)의 와이어 그룹(D)의 와이어의 위로 지향된 살(28)은 상기 제2 그룹(G)의 대응 와이어 그룹(D)의 와이어의 아래로 지향된 살(30)과 중첩하고,
하나의 와이어 그룹(D)의 와이어들은 동일한 위상(A, B, C)을 가지고, 길이 방향(L)에서 상기 코일 권선의 전체 길이에 걸쳐 분포된 방식으로, 하나의 와이어 그룹(D)의 제1 와이어의 권선 오버행들(32, 34)은 2개의 다른 와이어의 권선 오버행(32, 34)을 넘어서 길이 방향(L)에 대해 돌출하고,
상기 다수의 와이어들(22)의 순서는 각각의 와이어 그룹(D) 내에서만 변경되고, 하나의 위상(A, B, C) 내에서만 변경되므로 상이한 위상(A, B, C)의 상호 영향이 최소화되는, 코일 권선.
제 1 항에 있어서,
고정자의 둘레 방향(L)으로, 상기 제1 와이어의 제1 권선 오버행(32, 34)이 2개의 제2 와이어들의 제2 권선 오버행(32, 34)을 넘어서 축 방향으로 돌출되고, 상기 제1 와이어 및 상기 2개의 제2 와이어 중 적어도 하나는 상기 살들(28, 30)의 영역에서 상기 둘레 방향(L)에 인접하여 배치되는, 코일 권선.
제 2 항에 있어서,
상기 권선 오버행(32, 34)은 와이어를 따라 또는 상기 코일 권선을 따라 또는 상기 와이어 및 상기 코일 권선을 따라 균일하게 분포된 방식으로 배치되는, 코일 권선.
제 2 항에 있어서,
상기 권선 오버행(32, 34)은 길이 방향(L)에서 연장되거나, 길이 방향(L)에 대해서 평행하게 배치되거나, 또는 길이 방향(L)에서 연장되고 길이 방향(L)에 대해서 평행하게 배치되는 연결부(48)를 가지고,
상기 연결부(48)는 상기 길이 방향(L)에 대해 평행하게 배치된 평면에 놓이는, 코일 권선.
제 2 항에 있어서,
상기 권선 오버행들(32, 34)의 상기 권선 오버행 팁들(44, 46)은 길이 방향(L)에 대해 평행하게 배치된 평면에 놓이는, 코일 권선.
제 4 항에 있어서,
상기 다수의 와이어들(22) 각각은 아래로 지향된 살(30), 하부 권선 오버행(34), 위로 지향된 살(28) 및 상부 권선 오버행(32)을 각각 포함하는 복수의 섹션들(50)을 가지며,
상기 2개의 제2 와이어(22)의 상기 권선 오버행들(32, 34)을 넘어서 가로질러 돌출하는 상기 권선 오버행들(32, 34)의 상기 권선 오버행 팁들(44, 46)은 상기 제1 와이어 및 상기 2개의 제2 와이어의 상기 하부 권선 오버행(34) 및 상기 상부 권선 오버행(32) 상에 각각 제공되는, 코일 권선.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 와이어들(22)은 와이어 그룹들(D)로 세분되며,
상기 와이어 그룹들(D) 중 한 그룹의 상기 와이어들은 적어도 상기 살들(28, 30)의 영역에서 바로 인접하여 및 상기 코일 권선(20)의 길이 방향(L)에서 잇따라 배치되며,
살(28, 30)의 영역에서 길이 방향(L)의 각각 후방에 있는 와이어 그룹(D)의 와이어의 권선 오버행들(32, 34)이 상기 와이어 그룹들(D)의 적어도 하나의 제2 와이어(22)의 권선 오버행들(32, 34)을 넘어서 길이 방향(L)에 대해 가로질러 돌출하며,
상기 제1 와이어(22)는 길이 방향(L)에 대해 평행하게 배치되어 상기 권선 오버행 섹션들(36, 38, 40, 42)을 연결하는 연결부(48)를 가지며,
상기 와이어들(22)의 연결부들(48)은 길이 방향(L)에 대해 평행하게 배치된 평면에 놓이는, 코일 권선.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 와이어(22)의 개수는 와이어 그룹들(D)의 배수 및 개별 와이어 그룹들(D)의 다수의 와이어(22)의 개수의 배수 중 하나 이상인, 코일 권선.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 와이어들(22) 각각의 단부는 연결부(24, 26)를 가지며,
상기 연결부(24, 26)는 각각의 상부 권선 오버행들(32)의 측 상에 돌출하는, 코일 권선.
제 2 항에 있어서,
적어도 하나의 제1 와이어의 권선 오버행(32, 34)을 넘어서 길이 방향(L)에 대해 가로질러 돌출하는 권선 오버행(32, 34)은 와이어 및 코일 권선 중 하나 이상을 따라 균일하게 분포된 방식으로 배치되는, 코일 권선.
제 2 항에 있어서,
적어도 하나의 제1 와이어의 상기 권선 오버행(32, 34)을 넘어서 길이 방향(L)에 대해 가로질러 돌출하는 상기 권선 오버행(32, 34)은 상기 길이 방향(L)으로 연장되거나, 상기 길이 방향(L)에 평행하게 배치되거나, 상기 길이 방향(L)으로 연장되고 상기 길이 방향(L)에 평행하게 배치되는 연결부(48)를 가지고,
상기 연결부(48)는 길이 방향(L)에 대해 평행하게 배치된 평면에 놓이는, 코일 권선.
전기 기계용 고정자(10)로서,
상기 고정자(10)는 반경 방향으로 개방된 슬롯들(16)을 가지며,
상기 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 코일 권선(20)이 제공되며,
상기 다수의 와이어들(22)의 살들(28, 30)이 상기 반경 방향으로 개방된 슬롯들(16)에 배치되는, 전기 기계용 고정자.
전기 기계용 고정자(10)에 있어서,
상기 고정자(10)는 반경 방향으로 개방된 슬롯들(16)을 가지며, 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 코일 권선이 제공되고,
상기 슬롯들(16)의 개수는 상기 코일 권선(20)의 와이어(22)의 개수의 배수에 상응하는, 전기 기계용 고정자.
전기 기계용 고정자(10)에 있어서,
상기 고정자(10)는 반경 방향으로 개방된 슬롯들(16)을 가지며, 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 코일 권선이 제공되고,
상기 복수의 와이어들(22) 각각은 아래로 지향된 살(30), 하부 권선 오버행(34), 위로 지향된 살(28) 및 상부 권선 오버행(32)을 포함하고, 상기 다수의 와이어들(22) 중 제1 와이어의 하나 이상의 아래로 지향된 살(30)과 상기 다수의 와이어들(22) 중 제2 와이어(22)의 하나의 위로 지향된 살(28)이 각 슬롯(16)에 배치되는, 전기 기계용 고정자.
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