KR20020076322A - 스테이터 - Google Patents

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Abstract

스테이터(1)는 스테이터 프레임(10), 스테이터 코어(20) 및 스프링(30, 40, 50)을 포함한다. 스테이터 코어(20)는 그내에 형성된 더브테일 슬롯(24)을 갖는 적어도 하나의 라미네이션(22)을 포함한다. 키 바아(12)는 스테이터 프레임(10)에 연결되며, 더브테일 슬롯(24)과 결합하기 위한 더브테일(14)을 포함한다. 스프링(30, 40, 50)은 라미네이션(22)의 일부와 더브테일(14) 사이에 결합되어, 스테이터 코어(20)와 스테이터 프레임(10) 사이에 전기 접지 경로를 제공한다. 스프링(30)은 더브테일(14) 및 중앙부(32a)와 접촉하는 제 1 및 제 2 단부(32b, 32c)를 구비하는 판 스프링(32)을 포함한다. 중앙부(3a)는 라미네이션(22)과 접촉하는 베이스부(37)에 연결된다. 대안적으로, 스프링(40, 50)은 라미네이션(22)과 접촉하는 베이스부(42, 52)와, 베이스부(42, 52)로부터 돌출하고 더브테일(14)과 접촉하는 갈퀴부(44, 54)를 포함한다.

Description

스테이터{GROUNDING OF STATOR CORE TO STATOR FRAME}
일반적으로, 발전기의 스테이터는 스테이터 코어 및 스테이터 프레임을 포함한다. 통상적으로, 스테이터 코어는 원통형 형상을 갖고, 절연된 강철 라미네이션(lamination)의 적층체로 구성된다. 각 라미네이션은 그 내경상에 스테이터 권선 을 수용하기 위한 슬롯을 가지며 외경상에 더브테일 슬롯을 갖는 완전한 원의 세그먼트이다.
다수의 키 바아(key bar)가 스테이터 프레임에 연결된다(예를 들어, 용접됨). 각 키 바아는 스테이터 코어용 구조적 지지체를 제공하는 더브테일을 포함한다. 스테이터가 조립될 때, 각각의 라미네이션의 각 더브테일 슬롯은 대응 더브테일과 결합한다. 키 바아 및 라미네이션의 위치 및 치수 공차를 고려하여 스테이터의 적절한 조립을 허용하도록 각 더브테일 슬롯을 규정하는 각 라미네이션의 부분과 그 대응 더브테일 사이에 충분한 틈새가 제공되어야 한다. 즉, 각 더브테일 슬롯을 형성하는 각 라미네이션의 3개의 면과 더브테일을 규정하는 키 바아의 대향 면 사이의 틈새는 스테이터의 조립을 허용하기에 충분하여야 한다. 그러나, 이러한 틈새는 각 라미네이션이 더브테일 슬롯내의 대응 더브테일과 접촉하여 그들 사이에 전기 접지 경로를 제공할 수 있도록 충분히 작아야 한다. 각 더브테일의 3개의 면과 대응 라미네이션 사이의 이러한 작은 틈새는 더브테일 및 더브테일 슬롯의 위치 및 치수 공차로 인해 불규칙하게 변한다. 이러한 가변 틈새 때문에, 각 라미네이션과 대응 키 바아 사이의 실제 접촉 위치(그리고 그에 따라 스테이터 코어와 스테이터 프레임 사이의 유효 접촉 위치)는 불규칙하게 분포된다. 불규칙하게 분포된 이들 접촉 위치는 스테이터 프레임에 대한 스테이터 코어의 접지를 제공한다.
따라서, 라미네이션의 더브테일 슬롯의 크기를 증대시켜 스테이터의 보다 신속하고 용이한 조립을 허용하며, 스테이터 프레임에 대해 스테이터 코어를 효과적으로 접지할 수 있는 접지 회로를 제공하는 것이 유리하다.
발명의 요약
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 스테이터는 스테이터 프레임과, 이 스테이터 프레임에 연결되고 더브테일을 포함하는 적어도 하나의 키 바아와, 더브테일과 결합하기 위한 더브테일 슬롯을 갖는 적어도 하나의 라미네이션을 구비하는 스테이터 코어를 포함한다. 스테이터는 라미네이션의 일부와 더브테일 사이에 결합되어 스테이터 코어와 스테이터 프레임 사이에 전기 접지 경로를 제공하는 스프링을 더 포함한다. 스프링은 더브테일 슬롯내에 배열된다. 스프링은 제 1 단부,제 2 단부 및 중앙부를 포함하는 판 스프링을 포함한다. 또한, 스프링은 베이스부, 제 1 및 제 2 측면 플랩을 포함한다. 판 스프링의 제 1 및 제 2 단부는 키 바아와 접촉하며, 판 스프링의 중앙부는 베이스부에 연결된다. 베이스부는 라미네이션과 접촉한다. 측면 플랩은 베이스부에 연결되고 라미네이션과 접촉한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 있어서, 스테이터 코어와 스테이터 프레임 사이에 전기 접지 경로를 제공하는 스프링은 라미네이션 및 적어도 하나의 갈퀴부(prong)와 접촉하는 베이스부를 포함한다. 갈퀴부는 베이스부에 연결된 제 1 단부와 베이스부로부터 공간적으로 멀리 배열된 제 2 단부를 포함한다. 제 2 단부는 키 바아의 더브테일과 접촉한다. 스프링은, 각각의 갈퀴부가 베이스부의 길이에 평행하게 연장하는 단일 축을 따라 정렬되는 다수의 갈퀴부를 포함할 수 있거나, 또는 대안적으로 일부의 갈퀴부가 베이스부의 길이에 평행하게 연장하는 제 1 축을 따라 정렬되고 다른 갈퀴부가 베이스부의 길이에 평행하게 연장하는 제 2 축을 따라 정렬되는 다수의 갈퀴부를 포함할 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 장점은 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 현재의 바람직한 예시적인 실시예의 하기의 보다 상세한 설명을 숙독함으로써 보다 완전하게 이해되고 명백해질 것이다.
본 발명은 발전기에 관한 것으로, 특히 스테이터 코어와 스테이터 프레임 사이에 효과적인 전기 접지 경로를 제공하는 스프링에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스테이터의 부분 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 더브테일 연결부의 부분 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 스프링의 개략적인 사시도,
도 4는 도 1에 도시된 스프링의 단부도,
도 5는 도 1에 도시된 스프링의 평면도,
도 6은 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 스프링의 평면도,
도 7은 도 6에 도시된 스프링의 정면도,
도 8은 본 발명의 또다른 예시적인 실시예에 따른 스프링의 평면도,
도 9는 도 8에 도시된 스프링의 정면도.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 발전기의 스테이터(1)의 부분 단면도이다. 스테이터(1)는 다수의 적층된 라미네이션(22)에 의해 형성된 스테이터 코어(20)와, 그에 연결된 다수의 키 바아(12)를 구비하는 스테이터 프레임(10)을 포함한다. 각각의 라미네이션(22)은 스테이터 권선과 결합하도록 그 내경상에 슬롯(도시되지 않음)을 구비하며, 대응 키 바아(12)와 결합하도록 그 외경상에 다수의 더브테일 슬롯(24)을 구비한다.
스테이터 프레임(10)에 연결된 각각의 키 바아(12)는 각각의 라미네이션(22)의 대응 더브테일 슬롯(24)내로 결합하는 더브테일(14)을 구비한다. 더브테일(14)의 3개의 면과 대응 더브테일 슬롯(24)을 규정하는 라미네이션(22) 사이에 비교적 큰 틈새 공간이 제공되어, 더브테일(14)이 더브테일 슬롯(24)내에 결합될 수 있고, 스테이터 코어(20)의 조립이 용이하게 수행될 수 있다. 이 틈새 공간은 키바아(12)와 라미네이션(22)의 위치 및 치수 공차를 고려하여 키 바아(12)와 대응 라미네이션(22) 사이에 임의의 직접 접촉이 없도록 충분히 크다. 이러한 비교적 큰 틈새 공간은 스테이터 코어(20)의 용이하고 신속한 조립을 허용한다.
이하 도 1 내지 도 5를 참조하면, 축방향 스프링(30)은 더브테일 슬롯(24)을 규정하는 대응 라미네이션(22)의 부분과 키 바아(12)의 더브테일(14) 사이에 각각 결합된다. 아래의 설명이 하나의 라미레이션(22), 하나의 더브테일 슬롯(24), 하나의 키 바아(12), 하나의 더브테일(14) 및 하나의 스프링(30)을 참조하지만, 아래의 상세한 설명이 스테이터 코어(20)를 형성하는 모든 다른 것에 동등하게 적용할 수 있다는 것은 자명하다. 스프링(30)은 더브테일 슬롯(24)내에 배열되며, 키 바아(12) 및 라미네이션(22) 모두에 접촉하여 이들 사이의 전기 접지 경로를 형성한다. 따라서, 스프링(30)을 통해 스테이터 코어(20)와 스테이터 프레임(10) 사이에 전기 접지 회로가 형성된다. 스프링(30), 키 바아(12) 및 라미네이션(22) 사이의 접촉 위치의 위치설정은 정밀하게 제어될 수 있다. 따라서, 키 바아(12)와 라미네이션(22) 사이에 불규칙하게 분포된 접촉 위치(즉, 불규칙하게 분포된 접지점)를 제거할 수 있다.
스프링(30)은 판 스프링(leaf spring)(32), 베이스부(37), 및 제 1 및 제 2 측면 플랩(38, 39)을 포함한다. 판 스프링(32)은 중앙부(32a)와, 제 1 및 제 2 단부(32b, 32c)를 포함한다. 판 스프링(32)의 제 1 및 제 2 단부(32b, 32c)는 키 바아(12)의 더브테일(14)과 접촉한다. 판 스프링(32)의 중앙부(32a)는 베이스부(37)에 연결된다(예를 들어, 스폿 용접됨). 제 1 및 제 2 측면 플랩(38, 39)은 베이스부(37)에 연결되고, 바람직하게는 일체로 연결된다. 제 1 및 제 2 측면 플랩(38, 39)은 라미네이션(22)에 직접 접촉하도록 배열된다. 특히, 제 1 및 제 2 측면 플랩(38, 39)은 더브테일 슬롯(24)을 규정하는 라미네이션(22)의 대향 면과 직접 접촉한다. 스프링(30)은 측면 플랩(38, 39)의 접촉을 통해 더브테일 슬롯(24)내에 밀착 결합되어 유지될 수 있으며, 라미네이션(22)의 대향 면은 더브테일 슬롯(24)을 규정한다. 또한, 베이스부(37)는 더브테일 슬롯(24)을 규정하는 라미네이션(22)의 면과 접촉하도록 배열된다. 특히, 베이스부(37)는 스테이터 코어(20)의 종방향 축(26)에 가장 근접한 더브테일 슬롯(24)을 형성하는 라미네이션(22)의 면과 직접 접촉한다. 스프링(30)은, 제 1 및 제 2 측면 플랩(38, 39) 및 베이스부(37)를 통해 라미네이션(22)과 접촉하고, 판 스프링(32)의 제 1 및 제 2 단부(32b, 32c)를 통해 더브테일(14)과 접촉함으로써, 라미네이션(22)과 키 바아(12)[및 그에 따라 스테이터 코어(20)와 스테이터 프레임(10)] 사이의 전기 접지 경로를 제공한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 스프링(40)을 도시한다. 스프링(40)은 베이스부(42) 및 다수의 갈퀴부(prong)(44)를 포함한다. 각각의 갈퀴부(44)는 베이스부(42)로부터 멀리 돌출하여, 각각의 갈퀴부(44)의 제 2 단부(44b)가 베이스부(42)로부터 공간적으로 멀리 배열된다. 도 1 내지 도 5에 도시된 스프링(30)과 유사하게, 스프링(40)은 더브테일 슬롯(24)을 규정하는 라미네이션(22)의 부분과 키 바아(12)의 더브테일(14) 사이에 그리고 더브테일 슬롯(24)내에 배열될 수 있다. 특히, 베이스부(42)는 각각의 갈퀴부(44)의 제 2 단부(44b)가 더브테일(14)과 직접 접촉할 수 있도록 스테이터 코어(20)의 종방향 축(26)에 가장 근접한 더브테일 슬롯(24)을 형성하는 라미네이션(22)의 면상에 배열될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 갈퀴부는 스프링(40)의 길이 및 종방향 축(26)에 평행하게 연장하는 단일 축(46)을 따라 정렬되며, 그 폭을 양분한다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 또다른 예시적인 실시예에 따른 스프링(50)을 도시한다. 도 6 및 도 7에 도시된 스프링(40)과 유사하게, 스프링(50)은 베이스부(52) 및 다수의 갈퀴부(54)를 포함한다. 각각의 갈퀴부(54)는 베이스부(52)에 연결된 제 1 단부(54a)를 구비한다. 각각의 갈퀴부(54)는 베이스부(52)로부터 공간적으로 먼 제 2 단부를 향해 베이스부(52)로부터 멀리 돌출한다. 각각의 제 2 단부(54b)는 각 더브테일(14)과 접촉한다. 스프링(40)의 갈퀴부(44)와 상이하게, 스프링(50)의 갈퀴부(54)는 2개의 상이한 축을 따라 정렬된다. 즉, 일부의 갈퀴부(54)는 베이스부(52)의 길이에 평행하게 연장하는 제 1 축(56)을 따라 정렬되며, 다른 갈퀴부는 베이스부(52)에 역시 평행하게 연장하는 제 2 축(58)을 따라 정렬된다. 스프링(50)은 축들(56, 58)이 종방향 축(26)에 평행하게 연장하도록 더브테일 슬롯(24)내에 배열된다.
본 발명이 현재 가장 실제적이고 바람직한 실시예로 고려되는 것과 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시예에만 제한되지 않으며, 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위내에 포함되는 다양한 변형 및 균등한 구성을 커버하도록 의도됨을 이해할 것이다.

Claims (10)

  1. 스테이터(1)에 있어서,
    스테이터 프레임(10)과,
    상기 스테이터 프레임(10)에 연결되고, 더브테일(14)을 포함하는 적어도 하나의 키 바아(12)와,
    상기 더브테일(14)과 결합하도록 그내에 형성된 더브테일 슬롯(24)을 구비하는 적어도 하나의 라미네이션(22)을 포함하는 스테이터 코어(20)와,
    상기 라미네이션(22)의 일부와 상기 더브테일(14) 사이에 결합되어, 상기 스테이터 코어(20)와 상기 스테이터 프레임(10) 사이에 전기 접지 경로를 제공하는 스프링(30, 40, 50)을 포함하는
    스테이터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스프링(30, 40, 50)이 상기 더브테일 슬롯(24)내에 배열되는
    스테이터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스프링(30)이 판 스프링(32)을 포함하는
    스테이터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 판 스프링은 제 1 단부(32b), 제 2 단부(32c) 및 중앙부(32a)를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 단부(32b, 32c)가 상기 더브테일(14)과 접촉하는
    스테이터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스프링(30)은 베이스부(37)를 더 포함하며, 상기 베이스부(37)는 상기 판 스프링(32)의 상기 중앙부(32a)와 접촉하고, 또한 상기 라미네이션(22)과 접촉하는
    스테이터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스프링(30)은 제 1 측면 플랩(38) 및 제 2 측면 플랩(39)을 더 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 측면 플랩(38, 39)은 상기 베이스부(37)에 연결되고, 상기 라미네이션(22)과 접촉하는
    스테이터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스프링(40, 50)은,
    상기 라미네이션(22)과 접촉하는 베이스부(42, 52)와,
    제 1 단부(44a, 54a) 및 제 2 단부(44b, 54b)를 포함하는 적어도 하나의 갈퀴부(44, 54)를 포함하며, 상기 제 1 단부(44a, 54a)는 상기 베이스부(42, 52)에 연결되며, 상기 제 2 단부(44b, 54b)는 상기 베이스부(42, 52)로부터 공간적으로 멀리 배열되는
    스테이터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스프링(40)은 다수의 갈퀴부(44)를 포함하며, 각각의 갈퀴부(44)는 상기 베이스부(42)의 길이에 평행하게 연장하는 단일 축(46)을 따라 정렬되는
    스테이터.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 스프링(50)은 다수의 갈퀴부(54)를 포함하며, 일부의 갈퀴부는 상기 베이스부(52)의 길이에 평행하게 연장하는 제 1 축(56)을 따라 정렬되며, 다른 갈퀴부는 상기 베이스부(52)의 상기 길이에 평행하게 연장하는 제 2 축(58)을 따라 정렬되는
    스테이터.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 단부가 상기 더브테일(14)과 접촉하는
    스테이터.
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