KR20040071106A

KR20040071106A - 회전 전기 장치

Info

Publication number: KR20040071106A
Application number: KR1020040057449A
Authority: KR
Inventors: 우메다아츠시
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2004-07-23
Publication date: 2004-08-11
Also published as: US20020113515A1; EP1233499A3; CN1372370A; JP3633494B2; JP2002247787A; KR100503657B1; EP1233499B1; CN1372370B; KR100538537B1; EP1233499A2; US6784583B2; DE60214448T2; KR20020068276A; US20040150284A1; US7030533B2; DE60214448D1

Abstract

본 발명의 회전 전기 장치는, 출력단을 갖는 델타 연결 3상 권선(23A)을 형성하는 제1의 3상 권선 및 정류 장치(5)에 연결된 출력단을 갖는 스타 연결 3상 권선을 형성하기 위하여 상기 델타 연결 3상 권선의 출력단에 각각 직렬로 연결된 제2의 3상 권선을 포함하는 전기자 권선(23)을 제공한다.

Description

회전 전기 장치{Rotary electric machine}

본 발명은 승용차, 트럭 또는 이외의 차량에 장착되는 발전기등의 회전 전기 장치에 관한 것이다.

최근 차량의 품질이 향상됨에 따라, 엔진에 장착되는 차량용 교류 발전기에 있어서도 동작시에 발생하는 자기소음 저감이 요구되고 있다. 한편, 안전 장치등의 전기 부하가 증가됨에 따라, 교류 발전기의 출력 향상이 점차 요구되고 있다. 따라서, 소형화, 저소음 및 고출력의 차량용 교류 발전기를 저가로 제공하는 것이 요구된다.

상기의 요구조건을 만족시키기 위하여, 소음을 감소시키기 위한 다양한 장치들이 제안되었다. 그 일예로, 미국특허 제5,122,705호(일본 특개평4-8140호)에는 각 상에서 발생되는 전압이 서로 π/6 위상차를 갖으며, 한 쪽은 델타(△) 연결 권선이고, 다른 한 쪽은 스타(star) 연결 권선인 한 쌍의 병렬 3상 권선(three-phase-winding)이 개시되어 있다. 각 상의 권선에 흐르는 전류의 상이 서로 π/6 위상차를 갖도록 함과 동시에, 한 쌍의 3상권선 중 한 쪽의 하나의 상 권선(phase-winding)은 한 쌍의 3상권선 중 다른 한 쪽의 두개의 상 권선을 가로지르는 전압과 같은 동일 상을 갖게 되어, 자기 소음을 발생시키는 전류에 포함된 고 주파수성분이 서로 상쇄되거나 저감될 수 있게 된다.

상기한 장치에 있어, 델타 연결 권선의 두 상의 권선을 가로지르는 전압과 스타 연결 권선의 두 상의 권선을 가로지르는 전압을 서로 같게 하기 위하여, 델타 연결 권선의 턴(turn) 수는 스타 연결 권선의 턴 수의 3배로 해야만 한다. 그러나, 이런 무리수와 같은 턴수를 제공하는 것은 불가능하다. 따라서, 서로 다른 전압을 발생하는 3상 권선에 있어, 순환 전류는 고전압을 발생하는 한 쪽의 3상 권선으로부터 다른 한 쪽의 3상 권선쪽으로 흐르기 때문에, 출력 전류는 감소되고, 발전기의 온도는 상승하게 되어, 발전기의 효율이 떨어지게 된다.

상기한 문제점을 감소시키기 위하여, 양쪽 3상 권선의 턴수를 대략 1 : √3 비율로 제공되도록 하여 턴수를 증가시킨다. 그러나, 이러한 턴수의 증가는 교류 발전기의 크기를 증가시키고, 온도가 상승하는 문제점을 방지할 수 없다.

미국특허 제5,998,903호(일본 특개평11-155270)에는 전기자(armature) 권선을 형성하기 위하여 전도체를 구부리고 서로 연결시킨 장치를 제안하고 있다. 그러나, 이는 한 그룹의 상의 권선과, 상기 한 그룹의 상의 권선과 구부린 형태 및 턴 수가 다른 한 그룹의 상의 권선을 갖는 전기자 권선을 필요로 한다. 따라서, 상기전기자 권선이 다른 턴수의 권선을 포함할 경우, 그 구조는 복잡하게 되어 제조비용이 상당히 증가될 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 다른 전압을 발생하는 권선이 포함되는 경우에 있어서도 소형화, 고출력화, 고효율 및 저가의 회전 전기 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 의한 차량용 교류 발전기의 전체 구성을 도시한 단면도.

도 2 는 전기자 권선의 권선도.

도 3 은 전기자 권선의 권선 보충도.

도 4 는 전기자 권선의 구체적인 권선 형태를 도시한 권선도.

도 5 는 도 4 의 권선도에 이어지는 전기자 권선의 구체적인 권선 형태를 도시한 권선도.

도 6 은 고정자의 연결부 및 리드선을 도시한 개략도.

도 7 은 본 발명의 제2 실시예에 의한 전기자 권선을 형성하는 전도체 세그먼트를 도시한 사시도.

도 8 은 도 7 에 도시한 전도체 세그먼트의 조립 상태를 도시한 사시도.

도 9 는 본 발명의 제2 실시예에 의한 고정자의 일부분을 도시한 개략도.

도 10 은 본 발명의 제2 실시예에 의한 고정자의 일부를 도시한 사시도.

도 11 은 본 발명의 제2 실시예에 의한 고정자의 일부를 도시한 사시도.

도 12 는 본 발명의 실시예에 의한 고정자의 변형예를 도시한 권선도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 차량용 교류 발전기 2: 고정자

3: 회전자 4: 프레임

5: 정류장치 23: 전기자 권선

23A, 23B: 3상 권선 26A, 26B, 26C: 연결단

27: 리드선

본 발명은, 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 전기 회전 장치에 있어, 상기 전기 회전 장치는, 출력단을 갖는 델타(△) 연결 권선을 형성하는 제1의 3상 권선 및 정류기 장치에 연결된 출력단을 갖는 스타(star) 연결 3상 권선을 형성하기 위하여 상기 델타 연결 권선의 출력단에 각각 연속적으로 연결되는 제2의 3상 권선으로 이루어지는 전기자 권선을 포함한다.

상기 스타 연결 3상 권선의 각 상의 권선은 상기 델타 연결 3상 권선에 연속적으로 연결되기 때문에, 복수개의 3상 권선에 의해 유도되는 전압이 서로 다를 경우라도 순환 전류는 방지될 수 있다. 따라서, 소형화, 고출력화 및 고효율의 회전 전기 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 3상 권선은 제1의 3상 권선에서 흐르는 전류의 상이 제2의 3상 권선에서의 전류의 상으로부터 π/6 의 다른 전기각으로 고정자 코어내에 장착된다. 따라서, 자기 소음을 발생시킬 수 있는 고주파수 성분은 복수개의 3상 권선을 결합시킴으로써 상쇄될 수 있다.

복수개의 3상 권선 각각은 동일 턴 수를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 상기 상의 권선은 동일한 권선 과정에서 제공될 수 있다. 그 결과, 생산 설비가 간략하게 될 수 있고, 작업 효율이 향상될 수 있어 제조 비용이 감소될 수 있다.

또한, 상기 전기자 권선은 서로 용접된 복수개의 전도체로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 구조를 가질 경우, 상기 전기자 권선의 코일 단부는 일정하게 또는 균일하게 형성될 수 있어, 상기 전기자 권선의 저항은 확실하게 감소될 수 있다. 또한, 벤딩 및 용접 작업이 단순화될 수 있고, 그 결과 제조 설비가 간략하게 되며, 제조 비용이 현저하게 감소된다.

상기 각 전도체는 사각 단면을 갖는다. 이러한 특징을 가질 경우, 전도체의 고정자 슬롯으로의 공간 활용성이 향상될 수 있어, 상기 전기자 권선의 저항이 감소된다. 또한, 상기 전도체가 사각 단면으로 형성됨으로써 고정자 슬롯에서 유동없이 설치될 수 있어 그의 진동이 효과적으로 방지될 수 있다.

상기 델타 연결 권선의 출력단은 상기 고정자 코어의 단면에서 180°이상의 범위에서 분산 배치된다. 이러한 특징을 가질 경우, 출력단의 권선 작업은 보다 용이하게 이루어질 수 있어 생산성이 향상될 수 있다.

상기 복수개의 3상 권선의 출력단을 형성하는 리드선은, 서로 중첩되지 않도록 방사 방향으로 연장된다. 이러한 특징을 가질 경우, 상기 리드선은 보다 짧게 형성될 수 있어, 상기 전기자 권선의 저항은 감소되며, 상기 리드선의 진동을 방지할 수 있다.

본 발명의 상기 목적들 및 다른 목적들, 특징들 그리고 장점들은 첨부 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 더 명료하게 이해될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 교류 발전기를 도 1 내지 도 6 을 참조하여 설명한다. 차량용 교류 발전기(1)는 고정자(2), 회전자(3), 프레임(4) 및 정류 장치(5)등을 포함한다.

상기 고정자(2)는 고정자 코어(22)와, 상기 고정자 코어(22)에 장착된 전기자 권선(23)과, 상기 고정자 코어(22)로부터 전기자 권선(23)을 절연시키기 위한 절연체(24)로 구성된다. 상기 고정자 코어(22)는 복수개의 강철 박판이 적층되고, 방사상 내측면에 복수개의 슬롯(본 실시예에서는 72개)을 갖는 링 형태로 형성된다. 상기 전기자 권선(23)은 서로 π/6 위상차를 갖는 한 쌍의 3상 권선(23A)(23B)으로 이루어진다. 상기 한 쌍의 3상 권선(23A)(23B)은 72개의 슬롯에 분산 배치된다.

상기 회전자(3)는 그와 함께 회전하는 회전축(6)을 구비하고, 자극 코어(7)와, 자계 코일(8)과, 슬립(slip) 링(9)(10)과, 사류식 냉각팬(11) 및 원심식 냉각팬(12)으로 이루어진다. 상기 회전축(6)은 차량에 장착된 엔진(미도시)에 의해 구동되는 풀리(20)와 연동된다. 상기 회전자(3)는 12개의 자극을 가지며, 상기 고정자 코어(22)의 6개의 슬롯은 상기 각 자극에 대응한다.

상기 프레임(4)은 상기 회전자(3)가 회전축(6)에 대하여 회전할 수 있도록 그 내부에 고정자(2) 및 회전자(3)를 수용한다. 상기 고정자(2)는 회전자(3)의 자극 코어(7) 주위에 소정 간극을 갖고 고정 배치된다. 상기 프레임(4)은 복수개의 체결 볼트(43)에 의해 서로 체결되는 전방 프레임(4A)과 후방 프레임(4B)으로 구성되어, 고정자(2)등을 지지한다. 상기 정류 장치(5)는 전기자 권선(23)으로부터 연장하는 리드선에 연결되어 전기자 권선의 3상 전파 교류 전압(full-wave-three-phase)을 직류 전압으로 변환시킨다.

상기한 차량용 교류 발전기(1)는 벨트등을 통하여 엔진으로부터 풀리(20)로 회전력이 전달되면 소정 방향으로 회전한다. 회전하는 동안, 여자 전압이 회전자(3)의 계자 코일(8)로 인가되면, 전기자 권선(23)에 의하여 3상 교류 전압이 발생될 수 있고, 정류 장치(5)의 출력 단자에서 직류 전압이 제공될 수 있도록 크로우(claw) 자극들은 자기적으로 여자된다.

도 2 에 도시한 바와 같이, 상기 전기자 권선(23)은 델타(△) 연결 3상 권선(23A) 및 스타(star) 연결 3상 권선(23B)으로 구성된다. 상기 델타 연결 3상 권선(23A)은 서로 4개의 슬롯 피치(전기각으로 2π/3 라디안)로 위치 이동되고, 델타 연결 3상 권선을 형성하도록 서로 연결된 U상 권선, V상 권선 및 W상 권선(제1의 3상 권선 그룹)으로 이루어진다. 도 4 및 도 5 에 도시한 바와 같이, 상기 U상 권선은 슬롯 번호 9, 15, 21.....의 슬롯에 배치되고, 상기 V상 권선은 상기 U상 권선의 슬롯으로부터 각각 4개의 슬롯 피치가 이동된 슬롯 번호 5, 11, 17.....의 슬롯에 배치되며, 상기 W상 권선은 상기 V상 권선의 슬롯으로부터 각각 4개의 슬롯 피치가 이동된 슬롯 번호 1, 7, 13.....의 슬롯에 배치된다.

상기 스타 연결 3상 권선(23B)은 X상 권선, Y상 권선 및 Z상 권선(제2의 3상권선 그룹)으로 이루어진다. 도 4 및 도 5 에 도시한 바와 같이, 상기 X상 권선은 슬롯 번호 10, 16, 22.....의 슬롯에 배치되고, 상기 Y상 권선은 상기 X상 권선의 슬롯으로부터 각각 4개의 슬롯 피치가 이동된 슬롯 번호 6, 12, 18.....의 슬롯에 배치되며, 상기 Z상 권선은 상기 Y상 권선의 슬롯으로부터 각각 4개의 슬롯 피치가 이동된 슬롯 번호 2, 8, 14.....의 슬롯에 배치된다.

그러므로, 한 쌍의 3상 권선(23A)(23B)은 서로 π/6 전기각을 갖는 슬롯 피치의 슬롯에 배치된다. 상기 스타 연결 3상 권선의 X상 권선, Y상 권선 및 Z상 권선은 각각 그의 단부에서 상기 델타 3상 권선(23A)의 출력 연결단(26A)(26B)(26C)에 직렬로 연결된다. 상기 스타 연결 3상 권선의 X상 권선, Y상 권선 및 Z상 권선의 타단은 각각 정류 장치(5)에 연결된다. 그 결과, 스타 연결 3상 권선(23B)은, 도 2 및 도 3 에 도시한 바와 같이, 델타 연결 3상 권선(23A)에 연속적으로 연결된다.

본 실시예에서, 상기 델타 연결 3상 권선(23A)의 U상 권선, V상 권선 및 W상 권선의 각 턴수는 6이며, 상기 스타 연결 3상 권선(23B)의 X상 권선, Y상 권선 및 Z상 권선의 각 턴수는 상기 턴수 6을 √3으로 나눈 값에 가장 가까운 정수인 3이다.

도 6 에 도시한 바와 같이, 상기 델타 연결 3상 권선(23A)의 세 개의 연결단(26A)(26B)(26C)은 그 연결단(26A)(26B)(26C)을 형성하는 리드선(27)이 방사 방향으로 서로 중첩되지 않도록 180°이상의 범위에서 분산 배치된다. 그러므로, 한 쌍의 3상 권선(23A)(23B)의 연결작업과, 상기 리드선(27)을 형성 작업이 용이하게 된다. 또한, 상기 리드선(27)은 가능한 한 짧게 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어, 상기 스타 3상 권선(23B)에 의해 발생되는 전압은 델타 연결 3상 권선(23A)에 의해 발생되는 전압보다 0.86배 높다. 상기 한 쌍의 3상 권선(23A)(23B)은 직렬로 연결되기 때문에, 순환 전류가 흐르지 않는다.

한 쌍의 3상 권선에서 발생된 전압을 서로 일치시키기 위하여 그 한 쌍의 3상 권선의 턴수를 조정할 필요가 없다. 다시 말해서, 상기 한 쌍의 3상 권선의 턴수를 자유롭게 설정하는 것이 가능하다.

상기 스타 연결 3상 권선(23B)은 델타 연결 3상 권선(23A)으로부터 전기각에 있어 π/6 위상차를 갖도록 배치되기 때문에, 그 한 쌍의 3상 권선의 반작용 기전력은 서로 상쇄되어, 자기 소음이 저감된다. 상기 델타 연결 3상 권선과 스타 연결 3상 권선은 직렬로 연결되기 때문에, 차량용 교류 발전기의 출력 전류를 제공하기 위하여 상기 스타 연결 3상 권선의 출력단만이 정류 장치(5)에 연결될 수 있다. 따라서, 단지 하나의 정류 장치(5)만이 필요로 된다.

3개의 연결단(26A)(26B)(26C)은, 방사 방향으로 리드선(27)이 서로 중첩되지 않도록 180°이상의 범위에서 분산 배치된다. 따라서, 전기자 권선(23)의 코일 단부가 소형화 될 수 있다. 또한, 상기 리드선(27)은 매우 짧게 형성될 수 있어, 차량용 교류 발전기(1)의 신뢰성을 향상시킨다.

본 발명의 제2 실시예에 의한 차량용 교류 발전기(1)를 도 7 내지 도 11 을 참조하여 설명한다. 제2 실시예에 의한 차량용 교류 발전기(1)는 사각 단면을 갖는 복수개의 U자형 전도체 세그먼트를 포함하는 전기자 권선의 구성에 있어, 제1 실시예에 의한 차량용 교류 발전기(1)와 다르기 때문에, 다음은 제1 실시예에 의한 교류 발전기의 고정자와 다른 고정자의 구성에 대하여 설명한다.

고정자 코어(22)의 슬롯(25)에 장착된 전기자 권선(23)은 복수개의 전도체 부재로 형성된다. 짝수개(본 실시예에서는 4개)의 전도체 부재는 각 슬롯(25)에 배치된다. 하나의 슬롯(25)에 배치된 4개의 전도체 부재는 각각 방사 방향으로 최내층, 내측 중간층, 외측 중간층 및 최외층 순으로 정렬 배치된다.

하나의 슬롯(25)의 최내층에 배치된 전도체 부재(231a)는 그로부터 반시계방향으로 1자극 피치(6개 슬롯) 떨어진 다른 슬롯(25)의 최외층에 배치된 전도체 부재(231b)와 짝을 이룬다. 동일 방식으로, 상기 동일한 하나의 슬롯(25)의 내측 중간층에 배치된 전도체 부재(232a)는 그로부터 반시계방향으로 1자극 피치 떨어진 동일한 다른 슬롯(25)의 외측 중간층에 배치된 전도체 부재(232b)와 짝을 이룬다. 이와 같이 짝을 이룬 전도체 부재들은 고정자 코어(22)의 단부에서 연속적인 턴부(231c)(232c)에 의해 연결된다.

따라서, 상기 고정자 코어(22)의 일단에서, 도 11 에 도시한 바와 같이, 턴부(231c)를 통해 최외층에 배치된 전도체 부재(231b)와 최내측에 배치된 전도체 부재(231a)를 연결하는 연결선이 턴부(232c)를 통해 외측 중간층에 배치된 전도체 부재(232b)와 내측 중간층에 배치된 전도체 부재(232a)를 연결하는 연결선을 둘러 싼다. 따라서, 짝을 이룬 한쪽 전도체 부재들의 연결부인 턴부(232c)는 고정자 코어(22)의 일단부에서 동일 슬롯내에 배치되어 짝을 이룬 다른 한쪽 전도체 부재들의 연결부인 턴부(231c)에 의해 둘러 싸여진다. 그러므로, 외측 중간층에 배치된 전도체 부재(232b)와 내측 중간층에 배치된 전도체 부재(232a)는 중간층 코일 단부를 형성하도록 연결되고, 최외층에 배치된 전도체 부재(231a)와 최내층에 배치된 전도체 부재(231b)는 바깥층 코일 단부를 형성하도록 연결된다.

한편, 하나의 슬롯(25)의 내측 중간층에 배치된 전도체 부재(232a)는 반시계방향으로 1자극 피치 떨어진 다른 슬롯(25)의 최내층에 배치된 전도체 부재(231a')와 짝을 이룬다. 동일 방식으로, 상기 하나의 슬롯(25)의 최외층에 배치된 전도체 부재(231b')는 그로부터 반시계방향으로 1자극 피치 떨어진 다른 슬롯(25)의 외측 중간층에 배치된 전도체 부재(232b)와 짝을 이룬다. 이와 같이 짝을 이룬 전도체 부재들은 고정자 코어(22)의 다른 축 단부에서 서로 연결된다.

따라서, 상기 고정자 코어(22)의 다른 축 단부에서는, 도 10 에 도시한 바와 같이, 최외층에 배치된 전도체 부재(231b')와 외측 중간층에 배치된 전도체 부재(232b)를 연결하는 외측 연결부(233b) 및 최내층에 배치된 전도체 부재(231a')와 내측 중간층에 배치돈 전도체 부재(232a)를 연결하는 내측 연결부(233a)는 방사 방향 및 원주 방향의 두 방향에서 서로 위치가 변경되도록 배치된다. 상기 최외측 전도체 부재(231b')와 외측 중간 전도체 부재(232b)의 연결 및 최내측 전도체 부재(231a')와 내측 중간 전도체 부재(232a)의 연결은 두 동축 원주상에 배치된 두개의 인접한 코일 단부층을 형성한다.

도 7 에 도시한 바와 같이, 상기 최내층에 배치된 전도체 부재(231a)와 최외층에 배치된 전도체 부재(231b)는 큰 U자형의 전도체 세그먼트(231)를 형성한다. 내측 중간층에 배치된 전도체 부재(232a)와 외측 중간층에 배치된 전도체 부재(232b)는 작은 U자형의 전도체 세그먼트(232)를 형성한다. 기본 전도체 세그먼트 유닛(230)은 큰 세그먼트(231)와 작은 세그먼트(232)로 구성된다. 상기 큰 세그먼트(231)와 작은 세그먼트(232) 각각은 슬롯내에 배치되고, 축방향으로 연장한 부분을 가지며, 축방향에 대하여 소정각도 구부러진 경사부(231f)(231g)(232f)(232g)를 갖는다. 상기 경사부는 코일 단부를 형성하고, 고정자 코어(22)의 대향하는 두 단부로부터 돌출하며, 회전자(3)의 축의 대향 양단부에 고정된 사류 타입 냉각팬(11)과 원심 냉각팬(12)이 회전할 때, 상기 경사부에는 냉기 통로가 형성된다. 또한, 전기자 권선(23)의 리드선(27)은 상기 냉기 통로에 배치된다.

상기한 배열은 모든 슬롯(25)에 배치된 전도체 세그먼트 유닛(230)에 적용된다. 최외층에 배치된 전도체 부재의 단부(231e')와, 외측 중간층에 배치된 전도체 부재의 단부(232e)와, 내측 중간층에 배치된 전도체 부재의 단부(231d') 및 최내층에 배치된 전도체 부재의 단부(231d')는, 전기적 연결을 위하여 외측 연결부(233b) 및 내측 연결부(233a)를 형성하기 위하여, 초음파 용접이나 아크 용접과 같은 용접이나 납땜에 의하여 서로 용접된다.

상기 전도체 세그먼트 유닛(230)으로 구성되는 본 실시예의 전기자 권선(23)은 도 2 내지 도 5 에 도시한 제1 실시예와 같은 동일 권선 구조를 갖는다. 본 실시예에 있어, π/6 전기각을 갖도록 서로 떨어진 6개의 상 권선은 1전극 피치에 대응하는 고정자 코어(22)의 매 6개의 슬롯 각각에 배치된다. 하나의 슬롯(25)에 배치된 U상 권선과, 상기 하나의 슬롯(25)으로부터 각각 4 또는 8 슬롯 피치 떨어진 슬롯들에 배치된 V상 권선 및 W상 권선은 델타(△) 연결 3상 권선을 형성하도록 연결된다. X상 권선과, Y상 권선 및 Z상 권선은, 상기 U상 권선, V상 권선, W상 권선에 대하여 그 슬롯으로부터 각각 1슬롯 피치 떨어진 슬롯(25)으로 설치되고, 스타 연결 3상 권선(23B)을 형성하도록 상기 델타 연결 3상 권선의 세 연결부에 각각 직렬로 연결된다. 그러므로, 제1 실시예의 전기자 권선과 같은 전기자 권선을 제공할 수 있다.

상기 전기자 권선(23)의 한 쌍의 3상 권선(23A)(23B)은 직렬로 연결되기 때문에, 발생전압을 동일하게 할 필요가 없다. 따라서, 각 상의 권선의 턴 수는 자유롭게 설정가능하다. 그 일예로, 상기 두 3상 권선(23A)(23B)의 턴 수는 도 9 에 명확히 도시한 바와 같이 4 턴 수로 할 수 있다. 따라서, 동일 전도체 세그먼트 유닛(230)으로 구성되고, 동일 벤딩 작업과 용접 작업에 의해 제조되는 한 쌍의 3상 권선(23A)(23B)을 제공할 수 있다. 도 10 및 도 11 에 도시한 바와 같이, 전기자 권선(23)을 형성하기 위하여 복수개의 U자형 전도체 세그먼트 유닛이 용접되기 때문에, 상기 전기자 권선(23)의 코일 단부는 일정하고 균일하게 형성될 수 있다. 따라서, 전도체 부재는 보다 짧게 될 수 있고, 슬롯으로의 전도체 부재의 공간 활용성이 향상될 수 있다. 따라서, 전기자 권선의 저항은 확실하게 감소될 수 있다. 그 결과, 소형화, 고출력화 및 고효율의 차량용 교류 발전기를 제공할 수 있다.

또한, 제2 실시예는 제1 실시예에 의한 차량용 교류 발전기와 같이, 전기자 권선에 순환 전류가 흐르지 않게 된다. 또한, 한 쌍의 3상 권선(23A)(23B)이 π/6라디안의 전기각을 갖도록 서로 떨어져 슬롯에 배치되기 때문에, 자기소음을 감소시킬 수 있다.

도 12에 예시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예에 의한 한 쌍의 전기자 권선이 π/6라디안의 전기각을 갖도록 서로 떨어져 배치되고, 특정 정류 장치에 각각 연결된 차량용 교류 발전기를 제공할 수 있다. 이러한 구조는 자기 소음을 더 감소시킬 수 있다.

또한, 상기에서 설명한 3상 권선의 턴수보다 많은 턴수를 갖는 3상 권선(23A)(23B)을 제공할 수 있다. 본 발명은 차량에 장착되는 모터와 같은 차량의 다른 회전 전기 장치에 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 회전 전기 장치에 의하면, 소형화, 고출력화 및 고효율의 차량용 교류 발전기를 제공할 수 있고, 자기소음을 감소시킬 수 있으며, 제조비용을 감소시킨 효과가 있다.

Claims

원통형 고정자 코어와, 상기 고정자 코어에 장착되는 전기자 권선을 포함하고,

상기 전기자 권선은, 전기각이 서로 π/3 다른 6개의 상 권선을 포함하며, 전기각이 서로 2π/3 다른 3개의 제1출력단자를 갖는 제1의 3상 전기자 권선의 제1그룹과, 전기각이 서로 2π/3 다른 3개의 제2출력단자를 갖는 제2의 3상 전기자 권선의 제2그룹을 형성하고,

상기 6개의 상 권선은 각각 한 쌍의 서브 상 권선을 포함하며,

상기 제1 및 제2 전기자 권선 각각은 전기각이 서로 2π/3 다른 3개의 연결부를 갖는 델타(△) 연결된 3개의 서브 상 권선을 포함하고, 상기 3개의 서브 상 권선 각각은 상기 3개의 연결부와, 제1 및 제2 출력단자들 사이에서 직렬로 연결되는

회전 전기 장치.
제1항에 있어서,

상기 3개의 제1출력단자 및 상기 3개의 제2출력단자는 상이 서로 다른

회전 전기 장치.
제2항에 있어서,

상기 제1 및 제2출력단자에 연결된 전파 정류장치를 더 포함하는

회전 전기 장치.
제3항에 있어서,

상기 각 상 권선은 복수개의 전도체 세그먼트를 포함하고,

상기 고정자 코어는 각각 4개의 전도체 세그먼트를 수용하는 복수개의 슬롯을 구비하는

회전 전기 장치.
원통형 고정자 코어; 및

상기 고정자 코어에 장착되는 한 쌍의 전기자 권선을 포함하되,

상기 각 전기자 권선은, 전기각이 서로 2π/3 다른 연결부를 갖는 제1그룹의 델타 연결 3상 권선과, 전기각이 서로 2π/3 다른 출력단을 가지며 상기 제1그룹의 연결부에 직렬로 각각 연결되는 입력단을 갖는 제2그룹의 3상 권선을 포함하는

회전 전기 장치.
다른 전기각으로 배치된 6개의 상 권선을 갖는 회전 전기 장치에 있어서,

델타 연결부 및 스타 연결부를 포함하고, 스타 연결부의 권선은 델타 연결부의 3개의 단부로부터 각각 연장하는 제1의 3상 권선;

델타 연결부 및 스타 연결부를 포함하고, 스타 연결부의 권선은 델타 연결부의 3개의 단자 단부로부터 각각 연장하는 제2의 3상 권선;

상기 상 권선 각각은 제1영역 및 제2영역을 포함하되,

상기 상 권선 중 3개는 상기 제1의 3상 권선의 델타 연결부를 제공하는 제1영역 및 상기 제2의 3상 권선의 델타부를 제공하는 제2영역을 포함하며,

상기 상 권선 중 나머지 3개는 상기 제1의 3상 권선의 스타 연결부를 제공하는 제1영역 및 상기 제2의 3상 권선의 델타 연결부를 제공하는 제2영역을 포함하는

회전 전기 장치.
제6항에 있어서,

상기 상 권선 중 전자의 3개는 6개의 상 권선 내에서 교대로 배치되고, 상기 상 권선 중 후자의 3개도 6개의 상 권선 내에서 교대로 배치되는

회전 전기 장치.
제7항에 있어서,

상기 제1의 3상 권선의 3상 출력 및 상기 제2의 3상 권선의 3상 출력은 전기각에 대하여 이동된

회전 전기 장치.
제8항에 있어서,

상기 제1 및 제2의 3상 권선에 의하여 제공되는 6개의 상 출력와 연결된 전파 정류장치를 더 포함하는

회전 전기 장치.
제9항에 있어서,

상기 상 권선의 하나를 제공하는 4개의 전도체를 각각 수용하는 복수개의 슬롯을 포함하는 고정자 코어를 더 포함하는

회전 전기 장치.
제10항에 있어서,

상기 모든 상 권선은 동일 비율로 상기 제1영역 및 제2영역으로 분할되는

회전 전기 장치.
제11항에 있어서,

상기 모든 상 권선은 상기 제1영역 및 제2영역으로 동등하게 분할되는

회전 전기 장치.