KR20010083144A - 교류발전기의 고정자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코일단부군의 냉각성을 저하시키지 않고, 신뢰성 및 성능을 향상시킬 수 있는 교류발전기의 고정자를 얻는다.

코일단부군(16f)을 구성하는 각 코일단부의 정점부, 즉 코일편(30)의 개방단 (30c)군의 접합부(34)인 용접부(31) 및 개방단(30c)의 절연피막박리부의 표면을 덮을 수 있도록 절연성수지(35)가 도포형성되어있다.

또, 경방향으로 인접한 접합부(34)간이 절연성수지(35)에 의해 채워저있다.

또한, 주방형으로 인접한 접합부(34)간의 통풍공간이 확보되어있다.

Description

교류발전기의 고정자{STATOR FOR AN ALTERNATOR}

본 발명은 예로서 내연기관에 의해 구동되는 교류발전기의 고정자에 관한 것이며, 특히, 승용차, 트럭 등의 탈것에 탑재되는 차량용 교류 발전기의 고정자구조에 관한 것이다.

도 20은 종래의 차량용 교류 발전기를 나타내는 단면도이다.

도 20에서, 차량용 교류 발전기는, 알미늄제의 전방브래킷(1) 및 후방브래킷 (2)으로 구성된 케이스(3)와, 이 케이스(3)내에 자전자재하게 설치되어 1단부에 활차(4)가 고착된 축(6)과, 이 축(6)에 고착된 룬델형의 회전자(7)와, 이 회전자(7)의 양단부에 각각 고착된 팬(5)과, 회전자(7)의 외주측을 둘러싸도록 케이스(3)의 내벽측에 고착된 고정자(8)와, 축(6)의 타단부에 고착된 회전자(7)에 전류를 공급하는 슬립링(9)과, 슬립링(9)에 습동하는 1쌍의 브러시(10)와 이들의 브러시(10)를 수납하는 브러시홀더(11)와, 고정자(8)에 전기적으로 접속되어 고정자(8)에서 발생한 교류를 직류로 정류하는 정류기(12)와, 브러시홀더(11)에 감착된 히트싱크(17)와, 이 히트싱크(17)에 접착되어 고정자에서 발생한 교류전압의 크기를 조정하는 레규레이터(18)와를 구비하고 있다.

회전자(7)는 전류를 흘려 자속을 발생하는 회전자코일(13)과, 이 회전자코일을 (13)둘러싸게 설치되어, 회전자코일(13)에서 발생한 자속에 의해 자극이 형성되는 1쌍의 폴코어(20,21)과를 구비하고 있다.

그리고, 1쌍의 폴코어(20,21)은 철제로서 각각 발톱상자극(22,23)이 외주둘레에 주방향에서 등각비치로 돌설되며, 발톱상자극(22,23)을 맞물리도록 대향하여 축(6)에 고착되어있다.

고정자(8)는 고정자코어(15)와, 이 고정자코어(15)에 감겨, 회전자(7)의 회전에 따라 회전자코일(13)에서의 자속의 변화에 의하여 교류가 발생하는 고정자코일(16)과를 구비하고 있다.

이와같이 구성된 차량용 교류 발전기에서는, 전류가 배터리(도면생략)로부터 브러시(10) 및 슬립링(9)을 통하여 회전자코일(13)에 공급되어 자속이 발생된다.

이 자속에 의하여, 1방의 폴코어(20)의 발톱자극(22)이 N극으로 착자되고, 타방의 폴코어(21)의 발톱자극(23)이 S극으로 착자된다.

한편, 엔진의 회전토크가 활차(4)를 통하여 축(6)에 전달되어 회전자(7)가 회전된다.

이것에 의해, 고정자코일(16)에 회전자계가 주어져 고정자코일(16)에 기전력이 발생한다.

이 교류의 기전력이 정류기(12)를 통하여 직류로 정류됨과 동시에, 그의 크기가 레규레이터(18)에 의해 조정되고, 배터리에 충전된다.

여기서, 회전자코일(13), 고정자코일(16), 정류기(12) 및 레규레이터(18)는 발전중, 항상 발열하고 있다.

그리고, 정격출력전류 100A급의 발전기에 있어서, 온도적으로 높은 회전점에서 각각 60W, 500W, 120W, 6W의 발생열량이 있다.

이들의 발전에 의해 발생하는 열을 냉각하기 위해, 흡기공(1a,2a)이 전방브래킷(1) 및 후방브래킷(2)의 축방향의 단면에 설치되고, 배기공(1b,2b)이 전방브래킷(1) 및 후방브래킷(2)의 외주양견부에 고정자코일(16)의 전방측 및 후방측의 코일단부군(16f, 16r)의 경방향 외측에 대향하여 설치되어있다.

또한, 후방측에서는 팬(5)의 회전에 의해 외기가 정류기(12)의 히트싱크 및 레규레이터(18)의 히트싱크(17)에 각각 대향하여 설치된 흡기공(2a)을 통하여 흡인되어, 축(6)의 축을 따라서 흘러서 정류기(12) 및 레규레이터(18)를 냉각하고, 그후 팬(5)에 의해 원심방향으로 굽혀저 고정자코일(16)의 후방측의 코일단부군(16r)을 냉각하며, 배기공(2b)에서 외부에 배출된다.

한편, 전방측에서는 팬(5)의 회전에 의해 외기가 흡기공(1a)에서 축방향으로 흡인되고, 그후 팬(5)에 의하여 원심방향으로 굽혀저 고정자코일(16)의 전방측의 코일단부군(16f)을 냉각하고, 배기공(1b)에서 외부에 배출된다.

다음, 고정자코일(16)의 권장방법에 대하여 도 22를 참조하면서 설명한다.

또한, 도 22에서는 편이상 1턴의 코일의 권장방법을 나타내고 있다.

고정자코일(16)은 절연피복된 평탄한 단면을 가진 짧은 전기도체, 예로서 동재로 된 복수의 코일편(30)(소선)을 직렬로 접속하여 구성되어있다.

각 코일편(30)은, 1쌍의 직선부(30a)를 V자상의 턴부(30b)에서 연결하여 된 대략 U자상으로 성형되어있다.

코일편(30)은 3슬롯 떨어진 각조의 슬롯(15a)에 2개씩 후방측에서 삽입되어있다.

이때, 각 슬롯(15a)에는, 4개의 직선부(30a)가 경방향으로 1열로 배열되어 수납되어있다.

그리고, 내주측의 각 코일편(30)은 3슬롯 떨어진 일방의 슬롯(15a)의 내주측에서 1번째의 위치(이후, 1번지라 함)와, 타방의 슬롯(15a)의 내주측에서 2번째의 위치(이후, 2번지라 함)와에 삽입되어 외주측의 각 코일편(30)은, 3슬롯 떨어진 1방의 슬롯(15a)의 내주측에서 3번째의 위치(이후, 3번지라 함)와, 타방의 슬롯 (15a)의 내주측에서 4번째의 위치(이후, 4번지라 함)과에 삽입되어있다.

즉, 각 코일편(30)은 3슬롯 떨어진 각조의 슬롯(15a)내에 다른 층으로 되도록 수납되어있다.

다음, 각 코일판(30)의 전방측으로 연출된 개방단(30c)측이 슬롯(15a)의 홈방향에 대하여 일정한 각도로 되도록 외개삼(주방향의 외측)으로 구부리고, 또한 각 개방단(30c)이 고정자코어(15)의 축방향과 동일방향으로 연장되도록 위치결정된 상태에서 슬롯(15a)내의 1번지에서 전방측에 연출된 코어팬(30)의 개방단(30c)과, 3슬롯 떨어진 슬롯(15a)내의 2번지에서 전방측에 연출한 코일편(30)의 개방단(30c)이 경방향으로 중첩되고 용접에 의해 접합된다.

이것에 의해, 3슬롯마다의 슬롯(15a)으로 된 제1의 슬롯군에 수납되어있는 복수의 코일편(30)을 직렬로 접속하여 있는 2개의 내주측 코일이 얻어진다.

마찬가지로 슬롯(15a)내의 3번지에서 전방측에 연출한 코일편(30)의 개방단 (30c)과, 3슬롯 떨어진 슬롯(15a)내의 4번지에서 전방측에 연출한 코일편(30)의 개방단(30c)이 경방향으로 중첩되며, 용접에 의해 접합된다.

이것에 의해, 3슬롯마다의 슬롯(15a)으로 제1슬롯군에 수납되어 있는 복수코일편(30)을 직렬로 접속하여된 2개의 외주측 코일이 얻어진다.

이들의 내주측 및 외주측 코일이 직렬로 접속되어서 4턴의 1상분의 코일이 형성되어있다.

또, 제1슬롯군의 슬롯(15a)내에서 1슬롯 처진 슬롯(15a)으로 된 제2슬롯군에 수용되어있는 복수의 코일편(30)을 같은 방법으로 접속하여 4턴의 1상분의 코일이 형성되어있다.

또한, 제2슬롯군의 슬롯(15a)에서 1슬롯처진 슬롯(15a)으로 된 제3슬롯군에 수용되어 있는 복수의 코일편(30)을 같은 방법으로 접속하여 4턴의 1상분의 코일이 형성되어있다.

이들의 3상분의 코일을 교류결선하여 고정자코일(16)이 형성되어있다.

이와같이 하여, 도21에 나타낸 것같이 고정자코일(16)을 고정자코어(15)에 권장하여 된 고정자(8)가 얻어진다.

여기서, 고정자코어(15)의 전방측에서는, 코일편(30)의 개방단(30c)끼리는 도 23 및 도 24에 나타낸 것같이 미리 절연피막이 박리되어 있으며, 경방향으로 중첩된후, 양자의 접촉점(A)을 겨누어 상부에서 아크용접되어있다.

그리고, 2개의 코일편(30)이 개방단(30c)의 상부의 용융부(31)를 통하여 전기적으로 연결된다.

이와같이, 3슬롯 떨어진 2개의 슬롯(15a)에 연출하고 굽혀지고, 또한 그의 개방단(30c)군을 접합함으로써 얻어지는 3슬롯 떨어진 2개의 슬롯(15a)내의 다른번지의 전기도체를 직렬로 접속하는 접속패턴에 의해 코일단부를 형성하고 있다.

이 코일단부가 고정자코어(15)의 주방향으로 소정간격을 유지하여 배열되어 전방측의 코일단부군(16f)을 구성하고 있다.

이에따라, 팬(5)에 의해 원심방향으로 굽혀진 냉각풍은 코일단부간의 틈새에서 코일단부군(16f)내에 들어와, 코일단부를 형성하는 전기도체의 표면을 따라서 원활하게 흐르며 코일단부군(16f)을 효과적으로 냉각한다.

한편, 고정자코어(15)의 후방측에서는 코일편의 턴부(30b)에 의해 얻어진 3슬롯 떨어진 2개의 슬롯(15a)내의 다른 번지의 전기도체를 직렬로 접속하는 접속패턴에 의해 코일단부를 형성하고 있다.

이 코일단부가 고정자코어(15)의 주방향으로 소정간격을 유지하여 배열되어 후방측의 코일단부군(16r)을 구성하고 있다.

이에따라, 팬(5)에 의하여 원심방향으로 굽혀진 냉각풍은 코일단부간의 틈새에서 코일단부군(16r)내에 들어가 코일단부를 형성하는 전기도체의 표면을 따라서 원활하게 흘러, 코일단부군(16r)을 효과적으로 냉각한다.

이와같이 구성된 고정자(8)를 답재한 차량용 교류 발전기는, 진동이 큰 엔진에 부착됨으로 다음에 기재되는 고장을 발생하기 쉬우며 신뢰성 및 성능이 저하되어 버리는 과제가 있었다.

먼저, 코일편(30)의 개방단(30c)은 절연피막이 박리되어있다.

또, 코일편(30)의 턴부(30b)가 절연피복된 짧은 동재를 구부려 가공하여 형성되어 있음으로, 턴부(30b)의 정상부에 굽힘응력이 집중하여 절연피막의 손상이발생하기 쉽다.

그리고, 고정자코일(16)은 발정중에 있는 전위를 가지며, 코일단부군(16f, 16r)이 접지인 브래킷에 근접되어 있음으로, 개방단(30c) 및 턴부(30b)의 정상부에 있는 전기도체의 노출부에서 전식이 발생하여 진동에 의한 단선이 발생할 염려가 있다.

또, 개방단(30c)끼리가 아크용접에 의해 접합되어 있음으로 용융부(31)가 돌출형성된다.

즉, 용융부(31)가 개방단(30c)의 단면에서 올라오며, 또 옆으로 돌출하게 된다.

이에따라, 개방단(30c)끼리의 접합부간의 간격이 좁게되어 진동에 의해 층간 단락할 위험이 있다.

또한, 발전시에 있어서, 층간단락이 발생하면 고정자전류가 교란되어 자기흡인력의 요인으로 되는 고정자(8)와 회전자(7)간의 에어갭에 있는 자속파형이 교란된다.

이것에 의해 자기흡인력이 증대하여 과대한 전자음이 발생한다.

또, 진동에 의해 개방단(30c)끼리의 용접부가 제거되거나 크랙이 발생하여 접속저항이 크게되어 고정자코일(16)의 온도가 과대하게 된다.

또한, 코일단부군(16f)이 팬(5)의 냉각풍 방출측에 위치하여 있음으로, 복잡한 형상의 용융부(31)가 원인이 되어 발톱상자극(22,23)의 견부와 팬(5)간에서 발생하는 고차수의 불쾌한 간섭음에 의한 바람소음이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 코일단부의 정상부에 절연성수지를 도포하여 전기도체의 노출을 없애며, 코일단부군의 냉각성을 저하시키지 않고, 신뢰성 및 성능을 향상시킬 수 있는 교류발전기의 고정자를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 교류발전기의 고정자는, 축방향으로 연장한 슬롯이 주방향으로 소정비치로 복수형성된 원통상의 고정자코어와, 상기 고정자코어에 감겨진 고정자코일과를 구비한 교류발전기의 고정자에 있어서, 상기 고정자코일은 복수의 권선을 가지며, 상기 복수의 권선의 각각은 절연피복된 소선이 소정의 슬롯수 떨어진 상기 슬롯내에 슬롯깊이방향에 관하여 다른층으로 되도록 수납되며, 또 소정의 슬롯수 떨어진 상기 슬롯내의 다른 층끼리를 슬롯밖에서 직렬로 접속하여 상기 고정자코어에 권장된 것이며, 소정의 슬롯수 떨어진 상기 슬롯내의 다른층 끼리를 슬롯밖에서 직렬로 접속하는 접속패턴에 의해 형성된 코일단부가 주방향으로 정렬하여 서로 이간되게 배열되어서 상기 고정자코일의 양 코일단부군을 형성하며, 상기 양코일단부의 적어도 한측의 코일단부군을 구성하는 각 코일단부의 정상부 표면을 둘러싸도록 절연성수지가 도포형성되고, 또 주방향으로 인접한 상기 코일단부간에 통풍공간이 확보되어있는 것이다.

또, 상기 양 코일단부군은 각각 상기 코일단부가 상기 고정자코어에 경방향으로 2열로 주방향으로 배열되어서 구성되어 있는 것이다.

또, 상기 코일단부의 정상부가 지그재그상으로 배열되어 있는 것이다.

또, 상기 고정자코어의 경방향으로 인접하는 상기 코일단부의 정상부간이 상기 절연성수지로 채워저 있는 것이다.

또, 상기 소선이 평탄한 단면형상으로 형성되어있는 것이다.

또, 상기 절연성수지는 도장에 의해 상기 코일단부의 정상부에 형성되어 있는 것이다.

또, 상기 절연성수지는 스프레이 도장에 의해 상기 코일단부의 정상부에 형성되어있는 것이다.

또, 상기 절연성수지는 유동침적방법에 의해 상기 코일단부의 정상부에 형성되어 있는 것이다.

또, 상기 절연성수지는 건조 및 경화시에 상기 코일단부의 정상부에서 정상부 이외의 상기 소선의 부분에 침투부착 안되는 소정의 점도를 가진 에폭시수지를 주제로 한 수지를 사용한 것이다.

또, 상기 절연성수지로서 상온경화형의 1액성의 것을 사용한 것이다.

또, 상기 절연성수지로서, 상온경화형의 2액성의 것을 사용하는 것이다.

상기 절연성수지로서, 고온경화형의 에폭시수지 분체도료를 사용한 것이다.

또, 상기 소선은 절연피복된 전기도체가 대략 U자상으로 성형된 코일편으로 되고, 상기 복수의 권선의 각각은, 상기 코일편이 소정의 슬롯수 떨어진 상기 슬롯내에 각각 슬롯깊이 방향에 관하여 다른 층으로 되도록 삽입되고, 소정의 슬롯수 떨어진 슬롯에서 연출하는 코일편의 개방단 끼리가 접속되도록 서로 주방향으로 굴곡되고 접합되어서 구성되어있는 것이다.

또, 상기 코일편은 U자상의 개방단이 상기 고정자코어의 한쪽의 단부측에서 상기 슬롯에 삽입되어 있는 것이다.

또, 상기 소선은 절연피복된 전기도체로 된 연결선이다.

또, 상기 복수의 권선은 절연피복된 1개의 소선을, 상기 고정자코어의 단면측의 상기 슬롯밖에서 접어젖혀서, 상기 소정의 슬롯수마다 상기 슬롯내에서 슬롯깊이방향으로 내층과 외층과를 서로 취할 수 있도록 권장하여 구성된 1턴의 제1권선이 1슬롯비치로 상기 소정의 슬롯수와 동일개수분이 배열되어서 이루어진 제1권선군과, 상기 소선을 상기 고정자코어의 단면측의 상기 슬롯밖에서 접어젖혀서, 상기 소정의 슬롯수마다 상기 슬롯내에서 슬롯깊이방향으로 내층과 외층과를 서로 취하도록, 또 상기 제1권선과 전기각으로 180°처지게 하여 반전권장하여 구성된 1턴의 제2권선이 1슬롯비치로 상기 소정의 슬롯수와 동일개수분이 배열되어서 이루어진 제2권선군과의 쌍으로 구성된 적어도 1조의 권선어셈블리로 구성되어 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 교류발전기의 고정자를 전방측에서 본 부분 사시도이다.

도 2는 이 차량용 교류 발전기의 고정자를 전방측에서 본 부분 확대도이다.

도 3은 도 2에서 화살표 방향으로 Ⅲ-Ⅲ선을 따라서 취한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 교류발전기의 공정에 있는 절연성수지의 도장방법을 설명하는 약도이다.

도 5는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 교류발전기의 고정자에 있는 절연성수지의 도장방법을 설명하는 약도이다.

도 6은 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 교류발전기의 고정자에 있는 접합부의 배열을 설명하는 요부 평면도이다.

도 7은 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 교류발전기의 고정자를 전방측에서 본 부분 사시도이다.

도 8은 본 발명의 실시의 형태 5에 의한 교류발전기의 고정자를 후방측에서 본 부분사시도이다.

도 9는 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 교류발전기의 고정자를 나타내는 사시도이다.

도 10은 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 교류발전기의 고정자에 있는 고정자코일의 1상분의 결선상태를 설명하는 설명도이다.

도 11은 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 교류발전기의 고정자의 회로도이다.

도 12는 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 교류발전기의 고정자에 있는 고정자코일을 구성하는 권선군의 제조공정을 설명하는 도이다.

도 13은 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 교류발전기의 고정자에 있는 고정자코일을 구성하는 권선군의 제조공정을 설명하는 도이다.

도 14는 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 교류발전기의 고정자에 있는 고정자코일을 구성하는 내층측의 권선어셈블리를 나타내는 도이다.

도 15는 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 교류발전기의 고정자에 있는 고정자코일을 구성하는 외층측의 권선어셈블리를 나타내는 도이다.

도 16은 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 교류발전기의 고정자에 있는 고정자코일을 구성하는 소선의 요부를 나타내는 사시도이다.

도 17은 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 교류발전기의 고정자에 있는 고정자코일을 구성하는 소선의 배열을 설명하는 도이다.

도 18은 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 교류발전기의 고정자에 있는 고정자코일을 구성하는 적층철심을 나타내는 사시도이다.

도 19는 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 교류발전기의 고정자의 제조공정을설명하는 공정단면도이다.

도 20은 종래의 차량용 교류 발전기의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 21은 종래의 차량용 교류 발전기의 고정자의 요부를 전방측에서 본 사시도이다.

도 22는 종래의 차량용 교류 발전기의 고정자의 제조공정을 설명하는 공정단면도이다.

도 23은 도 22에 나타난 종래의 고정자의 부분 확대도이다.

도 24는 도 22에 나타난 종래의 고정자에 있는 고정자코일의 접합부를 나타내는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

15,50: 고정자코어 15a,50a: 슬롯

16,51: 고정자코일 16f,51f: 전방측의 코일단부군

16r.51r: 후방측의 코일단부군 30: 코일편(소선)

30b: 턴부 35: 절연성수지

40: 소선 41: 제1의 권선

42: 제2의 권선 43: 제3의 권선

44: 제4의 권선 60A,60B: 권선어셈블리

80,81: 고정자

(발명의 실시의 형태)

다음, 본 발명의 실시의 형태를 도에 대하여 설명한다.

실시의 형태 1

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 교류발전기의 고정자를 전방측에서본 부분사시도, 도 2는 이 차량용 교류 발전기의 고정자를 전방측에서 본 부분확대도, 도 3은 도에서 화살표방향으로 Ⅲ- Ⅲ선을 따라서 취한 단면도이다.

또한, 각도에 있어서, 도 20 내지 도 24에 나타난 종래의 고정자와 동일부분은 동일부호를 붙이며 그의 설명을 생략한다.

각도에서 내열 200℃의 에폭시수지를 주성분으로 하는 절연성수지(35)가 코일편(30)의 개방단(30c)끼리의 접합부(34), 즉 용융부(31)및 각 개방단(30c)의 절연피막 박리부의 표면을 둘러싸도록 도포되어있다.

또한, 절연성수지(35)가 경방향으로 인접한 개방단(30c)끼리의 접합부(34)간의 공간(S3)을 채우도록 도포되어있다.

또한, 다른 구성은 종래의 고정자(8)와 동일하게 구성되어 있다.

이와같이 구성된 고정자(80)에서는 절연성수지(35)의 막두께가 개방단(30c)끼리의 접합부(34)의 표면에 균등하게 약 60㎛를 확보하고 있다.

이에따라, 절연성수지(35)를 도포하기 전에는 주방향으로 인접한 개방단 (30c)끼리의 접합부(34)간의 공간(S2)(도 21참조)이 2~3mm로 설정되어 있음으로, 여기에서 120㎛를 빼고난 치의 거리공간이 통풍공간(S1)으로서 확보되어있다.

또, 개방단(30c)끼리의 접합부(34)표면의 절연성수지(35)의 막두께를 확보하기 위한 것과, 경방향으로 인접한 개방단(30c)끼리의 접합부(34)간을 절연성수지 (35)로 채우기 위하여, 도포하는 절연성수지(35)를 소정의 점도로 조정하고 있다.

즉, 건조 및 경화시에 접합부 이외의 코일편(30)의 부분에 침투부착 않도록 소정의 점도를 가진 에폭시수지를 주제로 하는 절연성수지(35)를 사용하고 있다.

다음 절연성수지(35)의 도포방법에 대하여 도 4를 참조하면서 설명한다.

절연성수지(35)로서, 상온경화형의 1액성의 도료, 예로서 에폭시 수지도료를기재로 하여, 희석제 함유비 50%로 희석한 속건성의 도료(15~25초에서 건조하는 것)를 사용하고 있다.

그리고, 각 접합부(34)를 제외한 코일편(30)의 부분, 또 고정자코어(15)의 부분에 마스킹을 적용한다.

그후, 고정자코일(16)의 코일단부군(16f)에 대하여, 도 4에 화살표로 나타낸 것같이, 도료를 경방향으로 분사하는 스프레이도장을 하였다.

여기서, 경방향에서 스프레이도장에서는, 각 접합부(34)의 공간(S3)에 면하는 측면에 절연성수지(35)가 부착하기 어려우나, 경방향으로 인접한 접합부(34)간의 공간(S3)은 1mm정도임으로, 절연성수지(35)는 용이하게 공간(S3)를 채우도록 도포된다.

또한, 공간(S3)이 절연성수지(35)로 충분히 채워지지 않는 경우에는, 별도 스프레이도장을 하여 공간(S3)를 절연성수지(35)로 채우도록 하여야 한다.

이와같이, 본 실시의 형태 1에 의하면, 절연성수지(35)가 전방측의 코일단부군(16f)를 구성하는 각 코일단부의 정상부인 개방단(30c)끼리의 접합부(34), 즉 용융부(31)및 개방단(30c)의 절연피막박리부의 표면을 둘러싸도록 도포되어 있음으로, 전방측의 코일단부군(16f)을 구성하는 각 코일단부에 있는 전기도체의 노출이 없어진다.

여기서, 부식테스트에서 전식에 의해 출력이 떨어지는 시간이 종래의고정자(8)에 비하여 2배까지 연장할 수가 있다.

따라서, 진동에 기인하는 단선의 발생이 억제되어 신뢰성을 향상시킬 수가 있다.

또, 접합부(34)가 확실하게 절연됨으로 진동이나 외력에 의한 변화가 가하여져도 접합부(34)간의 단락이 방지된다.

따라서, 측간단락에 기인하는 고정자(80)와 회전자(7)와의 사이의 에어갭에서의 자속파형의 교란이 없어져 즉 층간단락에 기인하는 자기흡인력의 증대가 억제됨으로 과대한 전자음이 발생않게된다.

또, 주방향으로 인접한 접합부(34)간의 공간(S2)가 확보되어 냉각풍이 공간(S2)을 유동함으로 고정자코일(16)의 냉각성을 깨트리지 않는다.

또, 경방향으로 인접한 접합부(34)간의 공간(S3)을 채우도록 절연성수지(35)가 구비되어 있음으로 코일단부군(16f)을 구성하는 코일단부의 강성이 높혀진다.

따라서, 진동에 의해 개방단(30c)끼리의 접합부(34)가 떨어지거나 크랙이 발생하여 접속저항이 크게 되는 것이 억제되어 고정자코일(16)의 과대한 온도상승이 없어진다.

또한, 경방향으로 인접한 접합부(34)간의 공간(S3)에서의 냉각풍의 간섭이 없어저 불쾌한 바람소음의 고주파성분이 저감된다.

또, 상호경화형의 1액성의 도료를 사용함으로, 건조로 등이 불요하게 되어 절연성수지(35)를 저가로 형성할수 있다.

또, 설비적으로 간편한 스프레이도장에 의해 절연성수지(35)를 도포하고 있음으로 절연성수지(35)를 저가로 형성할 수 있다.

또, 코일단부군(16f)에 도료를 경방향에서 스프레이도장하고 있음으로 수지가 냉각풍의 흐름과 동일하게 흘러서 접합부(34)의 표면에 부착하여 절연성수지 (35)를 균일한 막두께를 형성할 수 있다.

또한, 코일편(30)이 평탄한 단면형상으로 형성되어 있음으로 원형단면을 가진 코일편에 비하여, 절연성수지(35)가 접합부(34)의 표며넹 균일한 막두께로 용이하게 형성할 수 있어 절연신뢰성을 높일 수가 있다.

또한, 상기 실시의 형태 1에서는 상온경화형의 1액성의 도료를 사용하는 것으로 되어있으나, 상온경화형의 2액성의 도료를 사용하여도 된다.

이 경우, 2액 혼합할때까지 경화가 개시되지 않음으로 보관성이 양호하여 도장을 용이하게 하도록 한다.

또, 상기 실시의 형태 1에서는 스프레이도장에 의해 절연성수지를 도포형성하는 것으로 되어 있으나, 부러시에 의해 절연성수지를 도포형성하여도 된다.

실시의 형태 2

상기 실시의 형태 1에서는 절연성수지(35)를 스프레이도장에 의해 코일단부의 정상부에 도포형성하는 것으로 되어 있으나, 본 실시의 형태 2에서는 절연성수지를 유동침적방법에 의해 코일단부의 정상부에 도포형성하는 것으로 되어있다.

본 실시의 형태 2에서는 도 5에 나타난 것같이 고정자(80)의 코일단부군 (16f)을 침적조(36)에 저액되어 있는 도료에 소정량 침작시킨 후 끌어올려 건조, 경화시킴으로서 각 접합부(34)의 표면을 덮으며 또 경방향으로 인접한 접합부(34)간의 공간(S3)를 채우도록 절연성수지(35)를 형성하고 있다.

따라서, 절연성수지(35)가 여분인 부위가 부착않음으로 마스킹을 실시할 필요도없어 도포작업성이 향상한다.

또한, 이 유동침적방법에서는 상온경화형의 1액성의 도료를 사용하여도 좋으나, 여기서는 고온경화형의 도료, 예로서 경화온도 150℃, 경화후의 경도가 80도의 에폭시수지분체도료를 사용하며, 유동침적후 150℃에서 30분 건조·경화시키고 있다.

이에따라, 흐름율이 5~3%이고 점도가 높으며, 수지가 떨어지지 않으며 공간(S3)을 완전히 채우도록 절연성수지를 도포형성할 수 있다.

또, 고온경화형임으로 분자간 결합이 높고 강도, 내열성에 뛰어난 절연성 수지가 얻어진다.

실시의 형태 3

상기 실시의 형태 1에서는 도 4에 나타난 것 같이, 접합부(34)가 경방향으로 연이어 2열로 되어 주방향으로 배열되어 있는 것으로 되어 있으나, 본 실시의 형태 3에서는 도 6에 나타난 것같이 내주측의 접합부(34)와, 외주측의 접합부(34)와가 주방향으로 오프셋되어 지그재그상으로 배열되여, 도 6의 화살표로 나타낸 것 같이 경방향에서 스프레이도장하여 각 접합부(34)에 절연성수지를 도포하는 것으로 하고있다.

이 경우, 접합부(34)가 지그재그상으로 배열되어 있음으로 절연성수지가 각 접합부(34)의 둘레를 확실하게 덮고 형성되어 절연신뢰성이 높여진다.

또한, 본 실시의 형태 3에서도 주방향으로 인접한 접합부(34)간의 공간을 확보하고 도 6에 나타낸 공간(S4)를 절연성수지로 채우도록 해도 된다.

또, 이때 회전자의 회전방향으로 경사한 통풍로를 형성하도록 접합부(34)주위를 덮도록 형성된 절연성수지간을 절연성수지로 채우므로, 팬에 의한 냉각풍의 통풍저항의 증대를 억제할 수 있어, 부가적 소음저강효과가 얻어짐과 동시에 냉각풍의 정류효과도 없이 저냉각성도 향상한다.

실시의 형태 4

본 실시의 형태 4에서는 도 7에 나타낸 것 같이 원형단면을 가진 코일편(33)을 사용하여 고정자코일을 제작하고 있다.

또, 본 실시의 형태 4에서는 평탄단면을 가진 코일편(30)대신에 원형단면을 가진 코일편(33)을 사용하고 있는 점을 제외하고는 상기 실시의 형태 3과 동일하게 구성되어 있다.

따라서, 본 실시의 형태 4에서도 상기 실시의 형태 3과 동일한 효과가 얻어진다.

실시의 형태 5

도 8은 본 발명의 실시의 형태 5에 의한 교류발전기의 고정자를 후방측에서 본 사시도이다.

도 8에서 절연성수지(35)가 후방측의 코일단부군(16r)을 구성하는 각 코일단부의 정상부, 즉 각 코일편(30)의 턴부(30b)의 정상부의 표면을 덮도록 도포되어있다.

또한, 절연성수지(35)가 경방향으로 인접한 턴부(30b)의 정상부간의 공간을 채우도록 도포되어있다.

또, 다른 구성은 상기 실시의 형태 1과 동일하게 구성되어있다.

즉, 전방측의 코일단부군(16f)을 구성하는 각 코일단부의 정상부, 즉 접합부(34)의 표면을 덮도록 또 경방향으로 인접한 접합부(34)간의 공간을 채우도록 절연성수지(35)가 도포되어있다.

따라서, 본 실시의 형태 5에서는 전방측의 코일단부군(16f)을 구성하는 각 코일단부에 있는 전기도체의 노출이 없어짐과 동시에, 구부려서 성형한 턴부(30b)의 정상부에 발생하는 절연피만의 손상부가 절연성수지(35)로 덮혀있음으로, 후방측의 코일단부군(16r)을 구성하는 각 코일단부에 있는 전기도체의 노출도 없어진다.

그리고, 후방측의 코일단부군(16r)에서도 전식에 의한 코일의 침식이 억제되어 그만큼 신뢰성이 향상된다.

또, 후방측의 코일단부군(16r)에서도 턴부(30b)가 확실하게 절연됨으로 진동 및 외력에 의해 변위가 가하여도 턴부(30b)간의 단락이 방지된다.

이에따라, 층간단락에 기인하는 고정자와 회전자(7)간의 에어갭에 있는 자속파형의 교란이 없어지며 즉 층간단락에 기인하는 자기흡인력의 증대가 억제됨으로 과대한 전자음이 발생않게된다.

또, 경방향으로 인접한 턴부(30b)간의 공간을 채우도록 절연성수지(35)가 구비되어 있음으로 코일단부군(16r)을 구성하는 코일단부의 강성이 높혀진다.

또한, 경방향으로 인접한 턴부(30b)간의 공간에 있는 냉각풍이 간섭이 없어져서 불쾌한 바람소음의 고주파성분이 저감된다.

실시의 형태 6

상기 실시의 형태 1~5에서는 짧은 U자상의 코일편(30,33)을 사용하여 제작한 고정자코일에 적용하는 것으로 되어 있으나, 본 실시의 형태 6에서는 긴소선을 사용하여 제작한 고정자코일에 적용하는 것이다.

도 9는 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 교류발전기의 고정자를 나타내는 사시도이며, 도에서 브리지선등의 결선부는 설명의 편의상 생략하고 있다.

도 9에서 고정자(81)은 축방향으로 연장한 슬롯(50a)이 주방향으로 소정의 비치로 복수형성된 원통상의 적층철심으로 된 고정자코어(50)와, 고정자코어(50)에 감긴 고정자코일(51)과, 슬롯(50a)내에 배설된 고정자코어(50)와, 고정자코어(51)와의 절연을 확보하는 인슈레이터(52)와를 구비하고 있다.

그리고, 고정자코일(51)은 고정자코어(50)의 전방측 및 후방측에 연장하는 코일단부군(51f, 51r)를 가지며, 절연성수지(35)가 코일단부군(51f, 51r)을 구성하는 각 코일단부의 정상부의 표면을 덮도록 또, 경방향에 인접한 코일단부의 정상부의 공간을 채우도록 설치되어 있다.

또한, 주방향에 인접한 코일단부간의 공간이 확보되어 있으나, 또 고정자코일(51)은 경방향으로 2열로 배설된 2조의 권선어셈블리(60A,60B)를 구비하고있다.

각 권선어셈블리(60A, 60B)는 1개의 소선(40)이 고정자코어(50)의 단면측의 슬롯(50a)밖에서 접혀저, 소정의 슬롯마다 슬롯(50a)내에서 슬롯깊이방향으로 내층과 외층과를 엇갈리게 되도록 파동감기되어 감겨진 복수의 권선으로 구성되어있다.

여기서는, 고정자코어(50)에는 회전자(7)의 자극수(16)에 대응하여 후술하는 3상고정자권선(53)을 2조 수용하도록 96개의 슬롯(50a)이 등간격으로 형성되어있다.

또, 소선(40)에는 예로서 절연피복된 평탄한 단면을 가진 동선재의 연결선이 사용된다.

다음, 1상분의 고정자권선군(54)의 권선구조에 대하여 도 10을 참조하여 구체적으로 설명한다.

또한, 도 10중, 고정자코어(50)의 1단측의 배선을 실선으로 타단측의 배선을 점선으로 나타내고 있다.

1상부의 고정자권선군(54)은 각각 1개의 소선(40)으로 된 제1 내지 제4권선 (41~44)으로 구성되어있다.

그리고, 제1권선(41)은 1개의 소선(40)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯마다 슬롯(50a)내의 내주측에서 1번째의 위치(1번지)와 내주측에서 2번째의 위치(2번지)와를 엇갈리도록 파상감기로 하여 구성하고 있다.

제2권선(42)은, 소선(40)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯마다 슬롯 (50a)내의 2번지와 1번지와를 엇갈리도록 파상감기하여 구성되어있다.

제3권선(43)은, 소선(40)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯마다 슬롯 (50a)내의 내주측에서 3번째의 위치(3번지)와 내주측에서 4번째의 위치(4번지)와를 엇갈리도록 파상감기하여 구성되어있다.

제4권선(44)은, 소선(40)을 슬롯번호의 1번에서 91번까지 6슬롯마다 슬롯 (50a)내의 4번지와 3번지와를 엇갈리도록 파상감기하여 구성되어있다.

이에 따라, 제1내지 제4권선(41~44)은 각각 1개의 소선(40)을 6슬롯마다 슬롯(50a)내에서 슬롯깊이방향으로 내층과 외층과를 엇갈리도록 권장하여 된 1턴의 권선을 구성하고있다.

그리고, 각 슬롯(50a)내에는 소선(40)이 평탄한 단면(장방형 단면)의 장수방향을 경방향으로 정돈하여 경방향으로 1열로 4개 연이어 배열되어있다.

그리고, 고정자코어(50)의 1단측에서 슬롯번호의 1번의 2번지에서 연장하는 제2권선(42)의 단부(42a)와, 슬롯번호의 91번의 3번지에서 연장하는 제4권선(44)의 단부(44b)와가 접합되며, 또한 슬롯번호의 1번의 4번지에서 연장하는 제4권선(44)의 단부(44a)와, 슬롯번호 91번의 1번지에서 연장하는 제2권선(42)의 단부(42b)와가 접합되어서 2턴의 권선이 형성되어있다.

또, 고정자코어(50)의 타단측에서 슬롯번호의 1번의 1번지에서 연장하는 제1권선(41)의 단부(41a)와, 슬롯번호의 91번의 4번지에서 연장하는 제3권선(43)의 단부(43b)와가 접합되며, 또한 슬롯번호의 1번의 3번지에서 연장하는 제3권선(43)의 단부(43a)와, 슬롯번호의 91번의 2번지에서 연장하는 제1권선(41)의 단부(41b)와가 접합되어 2턴의 권선이 형성되어있다.

또한, 슬롯번호의 61번의 3번지와 67번의 4번지에서 고정자코어(50)의 1단측에 연장하는 제3권선(43)의 소선(40)의 부분이 절단되어, 슬롯번호의 67번의 3번지와 73번의 4번지에서 고정자코어(50)의 1단측에 연장하는 제4권선(44)의 소선(40)의 부분이 절단된다.

그리고, 제3권선(43)의 절단단(43c)와, 제4권선(44)의 절단단(44c)와가 접합되고, 제 1 내지 제 4권선(41~44)을 직렬 접속하여 된 4턴의 1상분의 고정자권선군 (54)가 형성되어있다.

또한, 제3권선(43)의 절단단(43c)와 제4권선(44)의 절단단(44c)와의 접합부가 브리지결선 접속부로 되며, 제3권선(43)의 절단단(43d)와 제4권선(44)의 절단부 (44d)와가 각각 중성점(N) 및 출구선(O)으로 된다.

마찬가지로 하여, 소선(40)이 권장되는 슬롯(50a)을 1개씩 처지게 하여 6상분의 고정자권선군(54)이 형성되어있다.

그리고, 도 11에 나타난 것 같이, 고정자권선군(54)이 3상분씩 성형결선되어 2조의 3상고정자권선(53)을 형성하고, 각 3상 고정자권선(53)이 각각 정류기(12)에 접속되어있다.

각 정류기(12)의 직류출력은 병렬로 접속되어서 합성된다.

여기서, 제1 내지 제4권선(41~44)을 구성하는 각각의 소선(40)은 1개의 슬롯 (50a)에서 고정자코어(50)의 단면측에 연장하고, 접혀져서 6슬롯 떨어진 슬롯(50a)에 들어가도록 파상감기하여 권장되어있다.

그리고, 각각의 소선(50)은 6슬롯마다 슬롯깊이방향(경방향)에 관하여 내층과 외층과를 엇갈리게 되도록 권장되어있다.

그리고, 제1권선(41)과 제2권선(42)은 전기각으로 180°처저서 반전권장되어있다.

동일하게, 제3권선(43)과 제4권선(44)은 전기각으로 180°처저서 반전권장되어있다.

고정자코어(50)의 단면측에 연장하여 접혀진 소선(40)의 턴부(40a)가 코일단부를 형성하고 있다.

따라서, 고정자코어(50)의 양단에서 거의 동일형상으로 형성된 턴부(40a)가 주방향으로 또, 경방향으로 서로 이간되며, 2열로 되어 주방향으로 정연하게 배열되어 전방측 및 후방측의 코일단부군(51f, 51r)을 형성하고 있다.

계속하여, 고정자(81)의 조립방법에 대하여 도 12 내지 도 19를 참조하면서 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 12에 나타난 것 같이, 12개의 긴소선(40)을 동시에 동일 평면상에 번개상으로 구부려 형성한다.

계속하여, 도 13에 화살표로 나타난 것 같이, 직각방향으로 지그(jig)를 사용하여 접어포개저 있으며, 도 14에 나타난 소선어셈블리(60A)를 제작한다.

또한, 동일하게 도 15에 나타난 것 같이, 브리지결선 및 출구선을 가진 소선어셈블리(60B)를 제작한다.

또한, 각 소선(40)은, 도 16에 나타난 것 같이, 턴부(40a)에서 연결된 직선부(40b)가 6슬롯비치(6p)로 배열된 평면상 패턴으로 구부려 형성되어있다.

그리고, 인접한 직선부(40b)가 턴부(40a)에 의해 소선(40)의 폭(W)만큼 처지게 되어있다.

소선어셈블리(60A, 60B)는, 이와같은 패턴으로 형성된 2개의 소선(40)을 도17에 나타난 것 같이 6슬롯비치 처지게 하여 직선부(40b)를 포개어 배치된 소선쌍이 1슬롯비씩 처지게 하여 6쌍 배열되어서 구성되어있다.

그리고, 소선(40)의 단부가 소선어셈블리(60A, 60B)의 양단의 양측에 6개씩 연장되어있다.

또, 코일단부를 구성하는 턴부(40a)가 소선어셈블리(60A, 60B)의 양측부에 정열되어 배열되어있다.

또, 사다리꼴 형상의 슬롯(46a)이 소정의 비치(전기각으로 30°)로 형성된 자성재료의 SPCC재를 소정매수 적층하여, 그의 외주부를 레이저 용접하여 도 18에 나타난 것 같이 직방체의 적층철심(46)을 제작한다.

그리고, 도 19의(a)와 같이 인슈레이터(52)가 적층철심(46)의 슬롯(46a)에 장착되어 2개의 소선어셈블리(60A, 60B)의 각 직선부를 각 슬롯(46a)내에 포개서 삽입한다.

이에따라, 도 19의 (b)와 같이, 2개의 소선어셈블리(60A, 60B)가 적층철심 (46)에 장착된다.

이때, 소선(40)의 직선부(40b)는 인슈레이터(52)에 의해 적층철심(46)과 절연되어서 슬롯(46a)내에 경방향으로 4개 연이어 수용되어있다.

그리고, 2개의 소선어셈블리(60A, 60B)는 중첩되어 적층철심(46)에 장착되어있다.

계속하여 적층철심(46)을 둥글게하여 그의 단면끼리를 당접시켜서 용접하여 도 19의 (c)와 같이 원통상의 고정자철심(50)을 얻는다.

적층철심(46)을 둥글게 함으로서 슬롯(46a)(고정자철심의 슬롯에 상당)은 대략 구형 단면형상으로 되며, 그의 개구부(슬롯(50a)의 개구부에 상당)은 직선부 (40b)의 슬롯폭방향 크기보다 작게된다.

그리고, 도 10에 나타난 결선방법에 따라서, 각 소선(40)의 단부끼리를 결선하여 고정자권선군(54)을 형성한다.

그후, 이와같이 제작된 고정자의 코일단부군(51f)를 침지탱크(36)에 저액되어있는 도료에 소정량 침지시키고, 코일단부군(51r)을 침지탱크(36)에 저액시키는 도료에 소정량 침지시킨후, 들어올림, 건조·경화시킴으로서, 각 턴부(40a)의 정상부의 표면을 덮으며, 또, 경방향으로 인접한 턴부(40a)의 정상부간의 공간을 채우도록 절연성수지(35)를 형성하며, 도 9에서와 같이 고정자(81)를 얻는다.

이와같이, 본 실시의 형태 6에 의하면, 코일단부군(51f, 51r)을 구성하는 코일단부, 즉 턴부(40a)의 정상부의 표면이 절연성수지(35)에 의해 덮혀저 있음으로 소선(40)을 구부려 형성할때의 턴부(40a)의 정상부의 절연피막이 손상되어 있어도 소선(40)의 동재, 즉 전기도체의 노출이 절연성수지(35)에 의해 방지된다.

또, 경방향으로 인접한 턴부(40a)의 정상부간의 공간이 절연성수지(35)에 의해 채워저있음과 동시에 주방향으로 인접한 턴부(40a)간의 공간이 확보되어있다.

따라서, 본 발명의 실시의 형태 6에 있어서도 상기 실시의 형태 1과 동일한 효과가 얻어진다.

또, 본 실시의 형태 6에서는 고정자코일(51)은 1개의 소선(40)이 고정자코어 (50)의 단면측의 슬롯(50a)밖에서 접혀져, 6슬롯마다 슬롯(50a)내에서 슬롯깊이방향으로 내층과 외층과를 엇갈리게 되도록 권장되어있는 제1 내지 제4 권선(41~44)을 가지고 있다.

그리고, 제1권선(41)(제3권선(43))을 1슬롯비치로 6개 배열하여 구성된 제1권선군과, 제1권선(41)(제3권선(43))에 대하여 전기각으로 180°처져서 반전권장된 제2권선(42))(제4권선(44))를 1슬롯 비치로 6개 배열하여 구성된 제2권선군과의 쌍으로 구성된 2조의 권선어셈블리(60A,60B)를 사용하고 있다.

그리고, 2조의 권선어셈블리(60A,60B)가 고정자코어(50)에 경방향으로 2열로 권장되어있다.

여기서, 1개의 소선(40)으로 1턴의 권선을 형성하고 있음으로, 다수개의 U자상의 코일편(30)으로 1턴의 권선을 형성하는 상기 실시의 형태 1에 비하여, 접합개소가 크게 삭감되어 고정자의 생산성을 향상시킴과 동시에 용접에 의한 전기도체의 연화가 없으며, 고정자로서의 강성이 높게 되며 자기소음을 저감한다.

또, 턴부(40a)에 의해 코일단부군(51f)를 구성하고 있음으로 코일편(30)의 개방단(3℃)끼리를 접합하여 코일단부군(16f)을 구성하는 상기 실시의 형태 1에 비하여 코일단부군(51f)의 고정자코어(50)의 단면에서의 돌출높이를 낮게 할 수 있다.

이에따라, 코일단부군(51f)에서의 통풍저항이 작게되어, 회전자(7)의 회전에 의한 풍음을 저감할 수 있으며, 또한 코일의 누설 리액턴스가 감소하여 출력·효율이 향상된다.

또, 턴부(40a)가 경방향으로 2열로 연이어 주방향으로 배열되어 있음으로,코일단부군(51f,51r)을 구성하는 턴부(40a)가 각각 경방향으로 2열로 분산되어서 코일단부군(51f, 51r)의 고정자코어(50)의 단면에서의 연장높이가 낮게된다.

이에따라 코일단부군(51f,51r)에서의 통풍저항이 작게되어 회전자(7)의 회전에 기인하는 풍음을 저감할 수가 있다.

또, 각 턴부(40a)는 용이하게 대략 동일형상으로 형성됨으로, 모두 턴부 (40a)에 의해 구성되어있는 코일단부군(51f,51r)를 대략 동일형상으로 형성할 수 있다.

이에따라, 코일단부군(51f,51r)의 내경측 단면에서의 주방형의 요철이 작게되어 회전자(7)와 코일단부군(51f,51r)과의 사이에서 발생하는 바람소음을 저감시킨다.

또, 전방측 및 후방측의 누설인덕턴스가 같게되어 안정한 출력이 얻어진다.

또한, 각 턴부(40a)에서의 방열성이 같게되며, 또한 코일단부군(51f,51r)에서의 방열성이 동등하게 되어 고정자코일(51)의 냉각성이 향상된다.

또한, 상기 각 실시의 형태에서는 고정자코일의 각상의 권선이 4턴의 것에 대하여 설명하고 있으나, 본 발명의 각상의 권선이 4턴의 것으로 제한된 것이 아니며, 예로서 2턴 또는 6턴으로 된다.

또, 본 발명은 절연성수지(35)로 코일단부이 정상부표면을 덮도록 절연성수지(35)를 도포형성하고 있음으로, 코일단부간의 거리가 좁게되는 다슬롯수의 고정자코어에 적용할수록 그의 효과가 커진다.

본 발명은, 이상과 같이 구성되어 있음으로 다음에 기재되는 효과를 가진다.

본 발명에 의하면 축방향으로 뻗은 슬롯이 주방향으로 소정비치로 복수형성된 원통상의 고정자코어와, 상기 고정자코어에 권장된 고정자코일과를 구비한 교류발전기의 고정자에 있어서, 상기 고정자코일은 복수의 권선을 가지며, 상기 복수의 권선의 각각은 절연피복된 소자가, 소정슬롯수 떨어진 상기 슬롯내에 슬롯깊이방향에 관하여 다른 층으로 되도록 수용되며, 또 소정슬롯수 떨어진 상기 슬롯내의 다른 층끼리를 슬롯밖에서 직렬로 접속하여 상기 고정자코어에 권장하는 것이며, 소정슬롯수 떨어진 상기 슬롯내의 다른층끼리를 슬롯밖에서 직렬로 접속하는 접속패턴에 의해 형성된 코일단부가 주방향으로 정열하여 서로 떨어져 배열되어서 상기 고정자코일의 양코일단부군을 구성하며, 상기 양 코일단부군의 적어도 한쪽의 코일단부군을 구성하는 각 코일단부의 정상부표면을 덮도록 절연성수지가 도포형성되고, 또 주방향으로 안전한 상기 코일단부간에 통풍공간이 확보되어 있음으로, 코일단부군의 냉각성을 저하시키지 않고, 신뢰성 및 성능을 향상시킬 수가 있는 교류발전기의 고정자가 얻어진다.

또, 상기 양코일단부군은 각각 상기 코일단부가 상기 고정자코어에 경방향으로 2열로 연이어 주방향으로 배열되어서 구성되어 있음으로 코일단부군의 축방향길이를 낮게 억제할 수가 있다.

또, 상기 코일단부의 정상부가 지그재그상으로 배열되어 있음으로 코일단부의 정상부표면을 확실하게 덮도록 절연성수지를 도포형성할 수 있다.

또, 상기 고정자코어의 경방향으로 인접한 상기 코일단부의 정상부간이 상기 절연성수지로 채워저 있음으로 코일단부군의 강성이 높게되어 자기소음을 저감할 수가 있다.

또, 상기 소선이 평탄한 단면형상으로 형성되어 있음으로 코일단부의 정상부표면에 절연성수지를 균일한 막두께로 형성할 수 있어 절연신뢰성을 높일 수가 있다.

또, 상기 절연성수지는 도장에 의해 상기 코일단부의 정상부에 형성되어 있음으로 주방향으로 인접한 코일단부간에 통풍공간을 용이하게 형성할 수가 있다.

또, 상기 절연성수지는 스프레이도장에 의해 상기 코일단부의 정상부에 형성됨으로 도장설비가 간편하게 되며 절연성수지를 저가로 형성할 수 있다.

또, 상기 절연성수지는 유동침지방법에 의해 상기 코일단부의 정상부에 형성되어 있음으로 마스킹이 불요하게되어 절연성수지의 도포작업성이 향상된다.

또, 상기 절연성수지는 건조 및 경화시에 상기 코일단부의 정상부로부터 정상부이외의 상기 소선의 부분에 침투부착 않도록 소정의 점도를 가진 에폭시수지를 주제로 한 수지를 사용하였음으로, 주방향으로 인접한 코일단부간의 통풍공간이 확보되어 냉각성의 저하를 억제할 수가 있다.

또, 상기 절연성수지로서, 상온경화형의 1액성의 것을 사용하였음으로, 건조로가 불필요하게되어 절여성수지를 저가로 형성 될 수 있다.

또, 상기 절연성수지로서, 상온경화형의 2액성의 것을 사용하였음으로, 도장액의 보관성이 좋으며 도장을 용이하게 행하게 된다.

상기 절연성수지로서, 고온경화형의 에폭시수지 분체도료를 사용하였음으로 강도 및 내열성에 우수한 절연성수지가 얻어진다.

또, 상기 소선은 절연피복된 전기도체가 대략 U자상으로 형성된 코일편으로 되며, 상기 복수의 권선의 각각은 상기 코일편이 소정의 슬롯수 떨어진 상기 슬롯내에서 각각 슬롯깊이방향에 관하여 다른층으로 되도록 삽입되며, 소정슬롯수 떨어진 슬롯에서 연장하는 코일편의 개방단 끼리가 접속되도록 서로 주방향으로 굴곡되어서 접합되어 구성되어 있음으로, 원통상의 고정자코어를 제작한 후, 코일편을 고정자코어에 삽입하여 고정자코일을 제작할 수 있어, 고정자의 제조가 용이하게 된다.

또, 상기 코일편은 U자상의 개방단이 상기 고정자코어의 한쪽의 단부측에서 상기 슬롯에 삽입되어 있음으로, 각 코일단부군을 구성하는 코일단부가 대략 동일 형상으로 되어 코일단부의 배열성이 높혀진다.

또, 상기 소선은, 절연피복된 전기도체로 된 연속선임으로, 코일단부가 연속선의 턴부로 되어 코일단부군의 축방향높이를 낮게 할 수 있다.

또, 상기 복수의 권성은 절연피복된 1개의 소선을 상기 고정자코어의 단면측의 상기 슬롯밖에서 접혀져서, 상기 소정의 슬롯수마다 상기 슬롯내에서 슬롯깊이방향으로 내층과 외층과를 엇갈리게 되도록 권장하여 구성된 1턴의 제1권선이 1슬롯비치로 상기 소정의 슬롯수와 같은 개수분 배열되어서된 제1권선군과, 상기 소선을 상기 고정자코어의 단면측의 상기 슬롯밖에서 접혀져서, 상기 소정의 슬롯수마다 상기 슬롯내에서 슬롯깊이방향으로 내층과 외층과를 엇갈리게 되도록 하며, 또상기 제1권선과 전기각으로 180°처지게 하여 반전권장하여 구성된 1턴의 제2권선이 1슬롯비치로 상기 소정의 슬롯수와 같은 개수분 배열되어서된 제2권선군과의 쌍으로 구성된 적어도 1조의 권선어셈블리로 구성되어 있음으로, 각상의 권선의 턴수가 많은 고정자코일에도 권선어셈블리의 조수를 증가함으로서 용이하게 대응할 수가 있다.

Claims (3)

1. 축방향으로 뻗은 슬롯이 주방향으로 소정비치로 복수형성된 원통상의 고정자코어와, 상기 고정자 코어에 권장된 고정자코일과를 구비한 교류발전기의 고정자에 있어서,

   상기 고정자코일은 복수의 권선을 가지며,

   상기 복수의 권선의 각각은 절연피복된 소선이 소정슬롯수 떨어진 상기 슬롯내에 슬롯깊이방향에 관하여 다른층으로 되도록 수용되며,

   또, 소정슬롯수 떨어진 상기 슬롯내의 다른층끼리를 슬롯밖에서 직렬로 접속하여 상기 고정자코어에 권장된 것이며,

   소정슬롯수 떨어진 상기 슬롯내의 다른층 끼리를 슬롯밖에서 직렬로 접속하는 접속패턴에 의해 형성된 코일단부가 주방향으로 정열하여 서로 이간하여 배열되어 상기 고정자코일의 양코일단부군을 구성하고,

   상기 양코일단부군의 적어도 한족의 코일단부군을 구성하는 각 코일단부의 정상부표면을 덮도록 절연성수지가 도포형성되며,

   또, 주방향으로 인접하는 상기 코일단부간에 통풍공간이 확보되어 있는 것을 특징으로 하는 교류발전기의 고정자.
2. 상기 양코일단부군은 각각 상기 코일단부가 상기 고정자코어에 경방향으로 2열로 연이어 주방향으로 배열되어서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1기재의 교류발전기의 고정자.
3. 상기 코일단부의 정상부가 지그재그상으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 2기재의 교류발전기의 고정자.