KR20070090934A - 다상 회전 전기 기기용 고정자의 제조 방법, 및 이 방법에의해 얻어진 고정자 - Google Patents
다상 회전 전기 기기용 고정자의 제조 방법, 및 이 방법에의해 얻어진 고정자 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20070090934A KR20070090934A KR1020077013883A KR20077013883A KR20070090934A KR 20070090934 A KR20070090934 A KR 20070090934A KR 1020077013883 A KR1020077013883 A KR 1020077013883A KR 20077013883 A KR20077013883 A KR 20077013883A KR 20070090934 A KR20070090934 A KR 20070090934A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wire
- stator
- radial
- segment
- group
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/06—Embedding prefabricated windings in machines
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/04—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings, prior to mounting into machines
- H02K15/0435—Wound windings
- H02K15/0478—Wave windings, undulated windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49009—Dynamoelectric machine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
본 발명은, 다상 회전 전기 기기용 고정자의 제조 방법으로서, 이 고정자(1)는 금속 시트 패킷(10), 리세스(30), 및 일련의 리세스(30)에서 연장되는 다수의 브랜치(71)와 이들 브랜치(71)를 연결하는 다수의 연결 세그먼트(72)를 포함하는 일련의 톱니에 합치되는 적어도 하나의 연속적인 도전성 와이어(60)로 각각 형성되는 다수의 상 권선체(70)를 포함하는 주름형 코일(6)을 포함하는 고정자 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 상기 방법이, 상 권선체(70)의 와이어(60)가 더미 회전자(80) 상에 동시에 배치되고 그 동일 공정 중에 톱니에 합치되는 제 1 단계, 및 더미 회전자가 코일을 금속 시트 패킷(10) 내로 전달하거나 고정자(1)를 형성하기 위해 사용되는 제 2 단계를 적어도 포함하는 특징으로 한다.
금속 시트 패킷, 관통 리세스, 브랜치, 리세스, 연결 세그먼트, 주름형 코일, 더미 회전자, 슬롯
Description
본 발명은 일반적으로, 자동차용 발전기(alternator) 또는 발전기/시동기(starter)와 같은 다상 회전 전기 기기용 고정자의 제조 방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 제 1 실시형태에 따르면, 자동차용 발전기 또는 발전기/시동기와 같은 다상 회전 전기 기기용 고정자의 제조 방법으로서, 이 고정자는 중심에 구멍이 천공되고 대칭축을 갖는 금속 시트 패킷과, 상기 금속 시트 패킷에서 구멍 주위에 축방향으로 형성되는 관통 리세스, 및 일련의 리세스에서 연장되는 다수의 브랜치와 이들 브랜치를 연결하는 다수의 연결 세그먼트를 포함하는 일련의 톱니에 합치되는 적어도 하나의 연속적인 도전성 와이어로 각각 형성되는 다수의 상 권선체를 포함하는 주름형 코일을 포함하는 방법에 관한 것이다.
이 형태의 고정자 제조 방법은 특히 프랑스 특허 공개 제 FR 2 608 334 호를 통해서 공지되어 있다. 각각의 상 권선체는 먼저 일련의 톱니에 와이어를 끼움으 로써 성형되고, 이후 삽입 공구에 배치되며, 마지막으로 공구에 의해 금속 시트 패킷의 리세스에 삽입된다. 삽입은 상 별로 이루어진다.
이 방법에 의해 형성된 고정자는 금속 시트 패킷의 양 측부에 매우 조밀한 코일 단부를 가지며, 공기 순환에 대한 높은 저항을 제공한다. 또한, 코일 단부는 대칭적이지 않고, 코일 단부중 하나는 다른 코일 단부보다 높은 축방향 높이를 가지며, 이 역시 이들 인출 와이어에서의 냉각 공기 순환을 위해서는 바람직하지 않다.
더욱이, 리세스의 충전 비율(filling ratio), 즉 통상 구리로 제작되는 베어(bare) 전도성 와이어의 단면과, 리세스의 에지와 와이어 사이에서 작용하는 리세스 절연체가 장착되는 리세스의 완전한 단면 사이의 비율은 50%로 제한되는 바, 이는 리세스 내의 브랜치 위치설정이 삽입 공구에서 리세스로의 상 권선체 이동 중에 잘 제어되지 않기 때문이다.
또한, 전도성 와이어를 리세스에 삽입하는데 필요한 힘은 매우 높다. 나중에 삽입되는 상이 먼저 삽입된 상을 사실상 밀어내야 한다. 힘은 하나의 상에서 다른 상으로 잘 전달되지 않는다. 일부 조건 하에서, 이는 제품의 질을 손상시킬 수도 있다.
이를 감안하여, 본 발명의 목적은 전술한 결점들을 완화시키는 것이다.
발명의 요약
이를 위해, 상기 전문(前文: preamble)에 의해 부여되는 포괄적인 정의에 의한 본 발명의 방법은, 본질적으로, 권선체의 브랜치가 배치되는 다수의 반경방향 슬롯을 반경방향 외면에 구비하는 더미 회전자(du㎜y rotor) 상에 상 권선체의 와이어가 동시에 배치되고 이 동일 작업 중에 톱니에 합치되는 제 1 단계, 및 더미 회전자가 코일을 금속 시트 패킷 내로 전달하거나 고정자를 형성하기 위해 사용되는 제 2 단계를 적어도 포함하는 것을 특징으로 한다.
제 1 실시예에 따르면, 상기 제 2 단계는 더미 회전자를 금속 시트 패킷의 중심에 배치하고 권선체의 브랜치를 리세스 내에 반경방향으로 내부에서 외부로 밀어냄으로써 이루어질 수 있다.
이 경우에, 반경방향 슬롯은 더미 회전자의 대칭축 주위에 규칙적으로 분포된 각각의 반경방향 평면에서 연장되고, 더미 회전자는 또한 반경방향 슬롯에 배치되는 다수의 블레이드, 및 상기 블레이드를 반경방향 슬롯 내에서 반경방향으로 내부에서 외부로 이동시키는 수단을 포함하며, 권선체의 브랜치는 제 1 단계에서 블레이드의 반경방향 외측에 있는 반경방향 슬롯에 삽입되게 되고, 블레이드는 제 2 단계에서 반경방향으로 외부를 향해 이동하여 반경방향 슬롯의 브랜치를 리세스 내로 이송시킨다.
제 2 실시예에 따르면, 상기 고정자는 제 2 단계에서 더미 회전자 주위에 원통형 재킷을 고정함으로써 형성될 수 있다.
유리하게, 상기 반경방향 슬롯은 리세스와 개수가 동일할 수 있다.
바람직하게, 각각의 반경방향 슬롯은 와이어의 단면에 일치하는 원주방향 폭을 가지며, 따라서 브랜치 전부가 슬롯 내에 반경방향으로 정렬된다.
본 발명의 방법의 다른 실시형태에 따르면, 상기 제 1 단계는, 더미 회전자 의 제 1 완전 턴이 만들어지고 제 1 와이어 층이 형성될 때까지, 권선체의 와이어를 제 1 그룹의 연속적인 반경방향 슬롯에 더미 회전자의 제 1 축방향 측부에서 그 대향하는 제 2 축방향 측부로 적층하고, 와이어를 더미 회전자의 제 2 축방향 측부에서 절첩하여 연결 세그먼트를 형성하며, 와이어를 제 1 측부를 따라서 배치된 제 2 그룹의 연속적인 축방향 슬롯에 제 2 축방향 측부에서 제 1 축방향 측부로 적층하고, 와이어를 제 1 축방향 측부에서 절첩하여 다른 연결 세그먼트를 형성하여, 반경방향 슬롯 전부가 와이어의 하나의 브랜치에 의해 차지되게 하고, 이후 동일한 방식으로 반경방향 슬롯에 하나 이상의 다른 와이어 층을 형성하도록 하나 이상의 다른 턴을 만듦으로써 이루어질 수 있다.
바람직하게, 반경방향 슬롯의 각 그룹은 제 1 단계에서 코일을 형성하기 위해 사용되는 와이어의 개수와 동일한 개수의 슬롯을 포함할 수 있다.
권선 시퀀스의 제 1 예에 따르면, 제 1 층에서, 주어진 와이어의 브랜치는 이 와이어에 고유한 한 세트의 반경방향 슬롯을 차지할 수 있으며, 단수 또는 복수의 다른 층에서, 이 동일 와이어의 브랜치는 동일 세트의 반경방향 슬롯을 차지할 수 있다.
대안적으로, 제 1 층에서, 주어진 와이어의 브랜치는 이 와이어에 고유한 한 세트의 반경방향 슬롯을 차지할 수 있으며, 적어도 하나의 다른 층에서, 이 동일 와이어의 브랜치는 다른 세트의 반경방향 슬롯을 차지할 수 있다.
이 경우에, 상기 다른 세트의 반경방향 슬롯은 상기 한 세트의 반경방향 슬롯에 대해 하나의 슬롯만큼 오프셋될 수 있다.
권선 시퀀스의 다른 예에 따르면, 제 1 층에서, 주어진 와이어의 브랜치는 이 와이어에 고유한 제 1 세트의 반경방향 슬롯을 차지할 수 있고, 적어도 제 2 층에서, 이 동일 와이어의 브랜치는 제 1 세트와 다른 제 2 세트의 반경방향 슬롯을 차지할 수 있으며, 적어도 제 3 층에서, 이 동일 와이어의 브랜치는 제 1 및 제 2 세트와 다른 제 3 세트의 반경방향 슬롯을 차지할 수 있다.
유리하게, 상 권선체의 와이어는 코일의 주어진 층에서, 모든 그룹의 슬롯에 동일한 시퀀스로 배치될 수 있다.
대안적으로, 제 1 층에서, 상 권선체의 와이어는 모든 그룹의 슬롯에 동일한 제 1 의 주어진 시퀀스로 배치될 수 있고, 적어도 하나의 다른 층에서 와이어는 제 2 시퀀스로 배치될 수 있다.
이 경우에, 상기 권선체는 짝수 개수의 와이어를 포함할 수 있으며, 상기 제 2 시퀀스는 인접하는 와이어를 쌍으로 배치함으로써 제 1 시퀀스로부터 얻어진다.
예를 들어, 상기 제 1 시퀀스에서 권선되는 층의 개수는 제 2 시퀀스에서 권선되는 층의 개수와 동일할 수 있다.
권선 시퀀스의 다른 예에 따르면, 적어도 하나의 층에서 상 권선체의 와이어는 특정 그룹의 슬롯에서 동일한 주어진 제 1 시퀀스로 배치될 수 있으며, 다른 그룹의 슬롯에서 제 2 의 주어진 시퀀스로 배치될 수 있다.
변형예에서, 상기 제 1 단계에서 코일을 형성하기 위해 사용되는 와이어는 제 1 단계 이후에 대체로 그 중간에서 절단될 수 있다.
예를 들어, 제 1 단계는 그 각각이 입구 단부와 출구 단부를 갖는 짝수 개수 의 와이어를 권선함으로써 이루어질 수 있고, 이들 와이어는 제 1 단계 이후에, 동일 쌍에서의 와이어의 입구 단부 및 동일 쌍에서의 와이어의 출구 단부를 상호 전기 접속함으로써 쌍으로 결합된다.
본 발명의 방법의 또 다른 실시형태에 따르면, 제 1 그룹의 반경방향 슬롯과 권선 순서상 이어지는 제 2 그룹 사이의 연결 세그먼트를 구성하는 와이어 부분은, 제 1 그룹의 반경방향 슬롯으로부터 더미 회전자의 축에 대해 경사진 방향으로 연결 세그먼트의 축방향 상부로 나오는 평탄 클러스터를 형성하는 제 1 의 상호 평행한 세그먼트, 및 상기 상부로부터 더미 회전자의 축에 대해 비스듬하게 제 2 그룹의 반경방향 슬롯으로 연장되는 평탄 클러스터를 형성하는 제 2 의 상호 평행한 세그먼트를 포함하며, 따라서, 상기 제 1 및 제 2 세그먼트의 클러스터는 연결 세그먼트 상부의 거의 삼각형 영역에서 상호 중첩된다.
이 경우, 상기 제 2 세그먼트는 삼각형 중첩 영역에서 제 1 세그먼트의 반경방향 외부에서 연장될 수 있다.
유리하게, 주어진 층의 삼각형 중첩 영역은 이전 층의 삼각형 중첩 영역 사이에 부분 중첩조차 없이 삽입될 수 있다.
더욱이, 고정자 내의 리세스는 와이어의 단면에 일치하는 원주방향 폭을 가질 수 있으며, 브랜치 전부가 동일 리세스 내에 정렬된다.
본 발명의 방법의 또 다른 실시형태에 따르면, 브랜치는 적어도 일부 브랜치의 단면의 변형에 의해 리세스에 로크될 수 있다.
이 경우, 브랜치 단면의 변형 작업은 브랜치가 더미 회전자의 반경방향 슬롯 에 삽입된 이후에 및/또는 브랜치가 고정자 내의 리세스에 삽입된 이후에 이루어질 수 있다.
최종적으로, 와이어는 원형 단면을 가질 수 있다.
제 2 실시형태에 따르면, 본 발명은, 자동차용 발전기 또는 발전기/시동기와 같은 다상 회전 전기 기기용 고정자로서, 이 고정자는 중심에 구멍이 천공되고 대칭축을 갖는 금속 시트 패킷과, 상기 금속 시트 패킷에서 구멍 주위에 축방향으로 형성되고 그 각각은 여러 레벨에서 반경방향으로 분포되는 다수의 수용 위치를 갖는 관통 리세스, 및 일련의 리세스에서 수용 위치에 배치되는 다수의 브랜치와 이들 브랜치를 연결하는 다수의 연결 세그먼트를 포함하는 일련의 톱니에 합치되는 적어도 하나의 연속적인 도전성 와이어로 각각 형성되는 다수의 상 권선체를 포함하는 주름형 코일을 포함하는 고정자에 있어서, 각각의 와이어가 구멍 주위에 나선형으로 감겨서 다수의 턴을 형성하고, 각각의 턴은 구멍의 턴에 대응하며, 하나의 동일한 턴에서의 브랜치 전부는 동일 레벨에서 수용 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 고정자에 관한 것이다.
유리하게, 상기 코일은, 제 1 층을 구성하는 시동기의 제 1 완전한 턴에 걸쳐서, 권선체의 와이어가 제 1 그룹의 연속적인 리세스를 고정자의 제 1 축방향 측부에서 그에 대향하는 제 2 축방향 측부로 통과한 후 고정자의 제 2 축방향 측부에서 절첩되어 연결 세그먼트를 형성하고, 이어서 제 1 측부를 따라서 배치된 제 2 그룹의 연속적인 리세스를 제 2 축방향 측부에서 제 1 축방향 측부로 통과한 후 제 1 축방향 측부에서 절첩되어 다른 연결 세그먼트를 형성하도록 권선될 수 있으며, 제 1 층의 브랜치는 모든 리세스의 반경방향 외부 수용 위치를 차지하고, 와이어는 동일한 방식으로 하나 이상의 다른 턴에 권선되어 그 브랜치가 리세스 내의 반경방향으로 보다 내측의 수용 위치를 차지하는 하나 이상의 다른 층을 구성한다.
바람직하게, 제 1 그룹의 리세스와 권선 순서상 이어지는 제 2 그룹의 리세스 사이의 연결 세그먼트를 구성하는 와이어 부분은, 제 1 그룹의 리세스로부터 고정자의 축에 대해 경사진 방향으로 연결 세그먼트의 축방향 상부로 나오는 평탄 클러스터를 형성하는 제 1 의 상호 평행한 세그먼트, 및 상기 상부로부터 고정자의 축에 대해 비스듬하게 제 2 그룹의 리세스로 연장되는 평탄 클러스터를 형성하는 제 2 의 상호 평행한 세그먼트를 포함할 수 있으며, 따라서, 상기 제 1 및 제 2 세그먼트의 클러스터는 연결 세그먼트 상부의 거의 삼각형 영역에서 상호 중첩된다.
이 경우, 상기 제 2 세그먼트는 삼각형 중첩 영역에서 제 1 세그먼트의 반경방향 외부에서 연장될 수 있다.
또한, 주어진 층의 삼각형 중첩 영역은 이전 층의 삼각형 중첩 영역 사이에 부분 중첩조차 없이 삽입될 수 있다.
유리하게, 주어진 리세스의 동일 단부로부터 나오는 제 1 및/또는 제 2 세그먼트는 리세스의 하나의 원주방향 측부에 하나의 반경방향 정렬을 형성하거나 리세스의 양 원주방향 측부에 두 개의 V형 반경방향 정렬을 형성할 수 있다.
통기형 코일 단부를 얻기 위한 제 1 변형예에 따르면, 제 1 그룹의 리세스를 제 2 그룹의 리세스에 연결하는 연결 세그먼트는 비교적 길고, 따라서 그 제 1 및 제 2 세그먼트는 상호 분리되고 그 사이에 다수의 반경방향 공기 통로를 형성한다.
콤팩트한 코일 단부를 얻기 위한 제 2 변형예에 따르면, 제 1 그룹의 리세스를 제 2 그룹의 리세스에 연결하는 연결 세그먼트는 비교적 짧고, 따라서 그 제 1 및 제 2 세그먼트는 상호 연속하거나 상호 약간만 분리된다.
더욱이, 상기 고정자 내의 리세스는 와이어의 단면에 일치하는 원주방향 폭을 가지며, 브랜치 전부가 동일 리세스 내에 정렬된다.
다른 실시형태에 따르면, 브랜치는 적어도 일부 브랜치의 단면 변형에 의해 리세스에 로크될 수 있다.
최종적으로, 와이어는 원형 단면을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 장점들은 첨부도면을 참조하여 이하에서 예시적으로 및 비제한적으로 제공되는 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 일련의 톱니에 합치되는 상 권선체의 와이어의 전개도.
도 2는 본 발명에 따른 고정자의 그 대칭축에 수직한 평면에서의 부분 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 고정자의 측면도.
도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 사용되는 더미 회전자의 사시도로서, 상 권선체가 반경방향 슬롯에 감긴 후 제 1 단계의 종료 시의 도시도.
도 4b는 제 2 단계의 시작 시의, 금속 시트 패킷의 중심에 배치된 도 4a의 더미 회전자의 반경방향 도시도.
도 5a는 하나의 동일한 리세스로부터 나오는 연결 세그먼트의 배치를 도시하는, 도 3의 고정자의 일 단부의 간략 사시도로서, 그 우측 부분은 도 5c의 우측 부분에 도시하듯이 통기된 코일 단부를 얻을 수 있게 하는 비교적 긴 세그먼트를 도시하고, 그 좌측 부분은 도 5c의 좌측 부분에 도시하듯이 콤팩트한 코일 단부를 얻을 수 있게 하는 비교적 짧은 세그먼트를 도시하는 도면.
도 5b는 도 5a에서 화살표 VB 방향으로의 반경방향 도시도.
도 5c는 고정자의 코일 단부의 일부의 반경방향 도시도로서, 그 좌측 부분은 사실상 연속적인 세그먼트의 제 1 구조를 도시하고, 그 우측 부분은 상호 분리되는 세그먼트의 제 2 구조를 도시하는 도면.
도 6은 고정자의 리세스 내에서의 와이어의 변형을 도시하는, 도 2와 유사한 도면.
도 7은 도 4a 및 도 4b에서의 더미 회전자를 축방향 반단면도.
도 8은 도 7의 화살표 VⅢ 방향으로 도시한, 더미 회전자의 대칭축에 수직한 평면에서의, 도 7의 더미 회전자의 반단면도.
도 9a 내지 9f는 본 발명의 다른 변형예에 대응하는, 도 4a 및 4b에서의 더미 회전자에 대한 상 권선체의 와이어의 권선의 다양한 시퀀스의 전개 도시도로서, 각각의 선은 권선체의 층의 권선 시퀀스, 고정자 리세스 내에서의 층의 최종 위치(상세 A), 및 더미 회전자의 슬롯 내에서의 층의 위치(상세 B)를 도시하고, 상세 C는 리세스 내의 상 분포를 요약하며, 도 9a 내지 도 9f의 각각은 네 개의 판(9A1 내지 9A4, 9B1 내지 9B4 등)으로 절단되고, 세그먼트는 인접하는 판의 지점 a' 내 지 f'로 연장되는 한계 a 내지 f에서 중단되는(예를 들어 판(9A1)의 세그먼트는 9A2에서 연장되고 판(9A3)의 세그먼트는 9A4에서 연장됨) 도면.
도 10a 및 10b는 도 9a 내지 9f의 시퀀스에 따라 감긴 권선체의 두 개의 연속적인 층의 연결 세그먼트의 각각의 원주방향 위치를 전개된 방식으로 도시하는 윤곽도.
도 11은 코일 단부의 경사를 변경시킬 수 있음을 도시하는, 고정자에 끼워진 후의 권선체의 일부의 반경방향 개략 단면도.
도 12는 도 13 내지 도 17에서 기기 상에서 와이어의 교차를 달성하기 위한 수단을 도시하는 윤곽도.
도 13은 제 1 단계에서 더미 회전자에 상 권선체의 와이어를 감기 위한 기기의 개괄 도시도.
도 14는 도 13의 기기의 전방 사시도로서, 더미 회전자 조작 수단은 도시되지 않은 도면.
도 15는 도 13의 화살표 XV 방향으로 도시한, 도 13의 기기의 종단면도로서, 더미 회전자는 와이어-안내 수단의 중심에서 이동 수단에 의해 파지되어 있는 도면.
도 16은 전방 종방향으로 도시한, 도 14의 와이어-안내 수단의 부분 확대도.
도 17은 도 14의 화살표 XⅦ 방향으로 도시한, 와이어-안내 수단의 단면도.
도 18a 내지 도 18g는 도 13의 특정 요소의 부분 개략도로서, 더미 회전자에 대한 상 권선체의 와이어 권선 시퀀스의 일부를 도시하는 도면.
도 19는 고정자의 대칭축에 수직한 평면에서 도시한, 본 발명의 제 2 실시예에 따라 얻어진 고정자의 부분 분해 단면도.
도 20은 도 19에서의 고정자의 축방향 단면도로서, 재킷과 더미 회전자가 조립된 상태로 도시된 도면.
본 발명의 방법은 다상 회전 전기 기기용 고정자(1), 특히 자동차용 발전기 또는 발전기/시동기용 고정자를 제조하기 위한 것이다.
고정자(1)는 중심에 구멍(12)이 천공되고 대칭축(13)을 갖는 환형의 금속 시트 패킷(10)과, 상기 금속 시트 패킷(10)에서 구멍(12) 주위에 규칙적으로 분포되는 축방향 리세스, 및 주름형 코일(6)을 포함한다(도 2 및 도 3).
리세스(30)는 티쓰로 지칭되는 축방향 리브(35)에 의해 상호 분리된다.
이들 리세스(30)는, 금속 시트 패킷(10)의 전체 축방향 길이에 걸쳐서 연장되고 그 축방향 양 단부에서 개방되기 때문에, 금속 시트 패킷(10)을 축방향으로 똑바로 관통한다.
코일(6)은 다수의 상 권선체(70)를 포함하며, 통상 각각의 상 권선체는 적어도 하나의 도전성 연속 와이어(60)로 구성된다(도 1). 와이어는 예를 들어 통상 1.5 내지 2.12 ㎜인 임의 직경의 에나멜과 같은 절연체로 피복된 구리로 제조되는 원형 단면을 갖는다.
공지된 방식으로, 와이어와 리세스의 에지 사이에는 도 2에서 볼 수 있는 리세스 절연체가 개재된다.
와이어(60)는 도 1에 도시하듯이 일련의 톱니(61)로 형성되며, 따라서 각각의 상 권선체(70)는, 상호 평행하게 배치되고 연결 세그먼트(71)에 의해 연결되는 거의 직선형의 일련의 브랜치(71)를 포함한다. 보다 정확하게 말하면, 각각의 브랜치(71)는 연결 세그먼트(72)에 의해 동일 측부에 배치된 이전 브랜치(71)의 단부에 연결되는 일 단부, 및 다른 연결 세그먼트에 의해 동일 측부에 배치된 후속 브랜치의 단부에 연결되는 대향 단부를 갖는다.
이들 리세스(30) 각각은 여러 레벨에 걸쳐서 반경방향으로 단차 형성된 측방 브랜치(71)에 대한 다수의 수용 위치(36)를 제공한다(도 2).
각각의 권선체(70)는 측방 브랜치(71)가 고정자(1) 내의 일련의 리세스(30) 내의 수용 위치(36)에 배치되도록 고정자 상에 배치되며, 연결 세그먼트(72)는 고정자(1)의 제 1 및 제 2 축방향 측부에 각각 코일 단부(40, 40')를 형성한다.
리세스(30)들은 일반적으로 여러 개의 시리즈로 분할되며, 각 시리즈는 주어진 와이어(60)에만 연관되고 이 권선체의 브랜치만을 수용한다. 동일 시리즈의 리세스(70)는 고정자(1) 주위에 규칙적으로 분포되며, 각종 와이어와 연관된 리세스(30) 시리즈의 위치는 도 9a에 도시하듯이 하나의 리세스에 의한 각도 오프셋에 의해 상호 추정된다.
그러나, 어떤 경우 동일 상 권선체가 후술하듯이 두 시리즈의 리세스에 분포될 수 있다.
각 권선체(70)의 단수 또는 복수의 와이어(60)는 각각 구멍(12) 주위에 나선형으로 권선되어 다수의 턴(73)을 형성하며, 각각의 턴은 구멍(12)의 하나의 턴에 대응한다. 이들 턴(73)은 고정자의 대칭축(13)과 동축적이다.
다양한 와이어(60)의 턴(73)은 소정의 순서로 반경방향 중첩되고 리세스(30)에 동심적으로 배치되며, 먼저 삽입된 턴(73)은 금속 시트 패킷(10)의 반경방향 외부에 배치되고 나중에 삽입되는 턴(73)은 금속 시트 패킷(10)의 반경방향 내부에 배치된다.
본 발명에 따르면, 그 방법은 상 권선체(70)의 와이어(60)가 더미 회전자(80) 상에 동시에 배치되고 이 작업 중에 톱니에 합치되는 제 1 단계, 및 상기 더미 회전자(80)가 권선체(6)를 금속 시트 패킷(10) 내로 이동시키거나(제 1 실시예) 고정자(1)를 형성하기 위해(제 2 실시예) 사용되는 제 2 단계를 적어도 포함한다.
더미 회전자, 및 이 더미 회전자에 상
권선체의
와이어를
삽입하는 방법에 대한 설명
두 실시예에서는, 권선체(70)의 브랜치(71)가 배치되는 다수의 반경방향 슬롯(84)을 반경방향 외면(85)에 갖는 실질적으로 원통형의 더미 회전자(80)가 사용된다(도 7 및 도 8).
반경방향 슬롯(84)은 리세스(80)와 개수가 동일하며, 더미 회전자(80)의 주위에 규칙적으로 분포된다. 이들 반경방향 슬롯은 더미 회전자의 전체 축방향 길이에 걸쳐서 연장되며, 외부를 향하여 더미 회전자(80)의 두 개의 축방향 단부에서 반경방향으로 개방된다.
더욱이, 각각의 반경방향 슬롯(80)은 와이어의 단면에 일치하는 원주방향 폭을 가지며, 따라서 브랜치(70)는 모두 슬롯(84) 내에 반경방향으로 정렬되고, 여러 레벨에 걸쳐서 반경방향으로 분포된 다수의 반경방향 위치를 차지한다.
제 1 단계는, 더미 회전자(80)의 제 1 완전 턴이 만들어지고 제 1 와이어(60) 층이 형성될 때까지, 다양한 권선체(70)의 와이어(60)를 제 1 그룹의 연속적인 반경방향 슬롯(84)에 더미 회전자(80)의 제 1 축방향 측부에서 그 대향하는 제 2 축방향 측부로 동시에 적층하고, 와이어(60)를 더미 회전자(80)의 제 2 축방향 측부에서 절첩하여 연결 세그먼트(72)를 형성하며, 와이어(60)를 제 1 측부를 따라서 배치된 제 2 그룹의 연속적인 축방향 슬롯(84)에 제 2 축방향 측부에서 제 1 축방향 측부로 적층하고, 와이어(60)를 제 1 축방향 측부에서 절첩하여 다른 연결 세그먼트(72)를 형성함으로써, 도 9a 내지 도 9f에 그 일부 변형예가 개시되어 있는 권선 시퀀스에 따라서, 후술될 권선기(90)에 의해 이루어진다.
이후 반경방향 슬롯(84) 전부가 와이어(60)의 하나의 브랜치(71)에 의해 차지되, 이 브랜치는 슬롯 내의 반경방향 최내측 위치를 차지한다(도 9a 내지 도 9f에서 제 1 라인, 상세 B).
이후 반경방향 슬롯(84)에 하나 이상의 다른 와이어(60) 층을 형성하기 위해 하나 이상의 다른 턴이 동일한 방식으로 만들어진다.
각각의 추가 턴에서, 브랜치(71)는 각 슬롯(84)에 삽입되어, 이전 턴에 삽입된 브랜치(71)의 바로 외부인 반경방향 위치를 차지한다(도 9a 내지 도 9f에서 마지막 라인, 상세 B 참조).
따라서 슬롯(84)에 있는 반경방향 위치만큼 많은 턴이 만들어진다.
도 9a 내지 도 9f에서 분명히 알 수 있는 것은, 각 그룹의 반경방향 슬롯(84)이 권선 작업을 수행하는데 사용되는 와이어의 개수와 동일한 수의 슬롯을 포함하며, 이 개수는 후술하듯이 상 권선체(70)의 개수와 동일하거나 이와 다를 수 있다는 점이다.
권선
시퀀스의
제 1 예(도 9a)
도 9a는 코일을 만들기 위해 여섯 개의 와이어가 사용되고, 반경방향 슬롯이 여섯 군데의 반경방향 위치를 가지며, 권선 작업이 여섯 개의 턴으로 이루어지며, 이렇게 생산된 고정자가 여섯 개의 상 권선체를 포함하고, 여섯 개의 턴의 각각이 x, u, z, w, y, v로 지칭(하나의 상에 대해 하나의 와이어)되는 예시적인 실시예를 도시한다. 상 권선체의 와이어의 입구(62)는 x1, u1, z1, w1, y1, v1로 지칭되고, 그 각각의 출구(63)는 x2, u2, z2, w2, y2, v2로 지칭된다.
권선 시퀀스는 반경방향 슬롯(84)이 하나의 권선체(70)에만 연관되는 여러 세트로 분할되도록 이루어진다(상세 A와 C 참조).
따라서, 제 1 층에서, 주어진 상 권선체(70)의 브랜치(71)는 이 권선체에 고유한 한 세트의 반경방향 슬롯(84)을 차지하며, 다른 층에서 이 동일 상 권선체의 브랜치(71)는 동일 세트의 반경방향 슬롯(84)을 차지한다.
이를 위해, 상 권선체(70)의 와이어(60)는 코일(6)의 주어진 층에서 모든 그룹의 슬롯(84)에 동일한 시퀀스로 배치되고, 이 시퀀스는 코일(6)의 모든 층에서 동일하다.
주어진 상 권선체(70)와 연관된 슬롯(84)은 더미 회전자 주위에 규칙적으로 분포되고, 여섯 개의 슬롯(예를 들면, 슬롯(1, 7, 13, 19 등))에 의해 이격된다.
권선
시퀀스의
제 2 예(도 9b)
도 9b는 코일을 만들기 위해 여섯 개의 와이어가 사용되고, 반경방향 슬롯이 여섯 군데의 반경방향 위치를 가지며, 권선 작업이 여섯 개의 턴으로 이루어지며, 이렇게 생산된 고정자가 여섯 개 턴 각각의 여섯 개의 상 권선체를 포함하는(하나의 상에 대해 하나의 와이어) 예시적인 실시예를 도시한다.
도 9b의 실시예에서는, 하나의 동일한 상 권선체(70)의 브랜치(71)가 두 세트의 반경방향 슬롯(84)에 분포된다.
보다 정확히 말하면, 제 1 의 네 층에서, 주어진 상 권선체(70)의 브랜치(71)는 이 권선체에 고유한 제 1 세트의 반경방향 슬롯을 차지하고, 마지막 두 층에서 이 동일 상 권선체(70)의 브랜치(71)는 다른 세트의 반경방향 슬롯을 차지한다.
이 다른 세트의 반경방향 슬롯(84)은 여기에서 상기 제 1 세트의 반경방향 슬롯에 대해 도 9b에서 우측을 향해 하나의 슬롯만큼 오프셋된다.
도 9b에서의 권선 시퀀스에 기인하는 상 권선체(70)를 통해서 흐르는 전류는 도 9a에서의 권선 시퀀스에 기인하는 상 권선체(70)를 통해서 흐르는 전류에 대해 위상 불일치한다.
권선
시퀀스의
제 3 예(도 9c)
도 9c는 또한 코일을 만들기 위해 여섯 개의 와이어가 사용되고, 반경방향 슬롯이 여섯 군데의 반경방향 위치를 가지며, 권선 작업이 여섯 개의 턴으로 이루어지며, 이렇게 생산된 고정자가 여섯 개 턴 각각의 여섯 개의 상 권선체를 포함하는(하나의 상에 대해 하나의 와이어) 예시적인 실시예를 도시한다.
도 9c의 예시적인 실시예에서는, 상 권선체(70)의 브랜치(71)가 세 세트의 반경방향 슬롯(84)에 분포된다.
따라서, 제 1 의 두 층에서, 주어진 상 권선체의 브랜치(71)는 이 권선체에 고유한 제 1 세트의 반경방향 슬롯을 차지하고, 이어지는 두 층에서 이 동일 상 권선체(70)의 브랜치(71)는 제 1 세트와 다른 제 2 세트의 반경방향 슬롯(84)을 차지하며, 마지막 두 층에서 이 동일 상 권선체(70)의 브랜치(71)는 제 1 및 제 2 세트와 다른 제 3 세트의 반경방향 슬롯을 차지한다.
제 2 세트의 슬롯은 제 1 세트에 대해 도 9c에서 우측으로 하나의 슬롯만큼 오프셋되며, 제 3 세트의 슬롯은 제 2 세트에 대해 도 9c에서 우측으로 하나의 슬롯만큼 오프셋된다.
도 9c에서의 권선 시퀀스에 기인하는 상 권선체(70)를 통해서 흐르는 전류는 도 9a 또는 도 9b에서의 권선 시퀀스에 기인하는 상 권선체(70)를 통해서 흐르는 전류에 대해 위상 불일치한다.
권선
시퀀스의
제 4 예(도 9d)
도 9d는 코일을 만들기 위해 여섯 개의 와이어가 사용되고, 반경방향 슬롯이 여섯 군데의 반경방향 위치를 가지며, 권선 작업이 여섯 개의 턴으로 이루어지는 예시적인 실시예를 도시한다.
도 9d에 도시된 권선 시퀀스에서, 상 권선체의 와이어는 제 1 의 세 층에서 모든 그룹의 슬롯에 동일한 주어진 제 1 시퀀스로 배치되고, 다른 세 층에 제 2 시퀀스로 배치된다.
상기 제 2 시퀀스는, 와이어를 몇 개의 상호 인접하는 와이어 쌍으로 분배하고, 쌍으로 인접하는 와이어를 제 3 층과 제 4 층 사이에 순열배치(지점 a2, b2, c2, d2, e2, f2)함으로써 제 1 시퀀스로부터 얻어진다.
제 1 시퀀스에 따라 권선된 층의 개수가 제 2 시퀀스에 따라 권선된 층의 개수와 동일하기 때문에, 그 각각이 두 개의 평행한 와이어를 포함하는 여섯 개 턴의 세 개의 상 권선체에 의해 고정자가 얻어진다.
이는 한 쌍의 제 1 와이어의 브랜치(71)가 처음의 세 층에서 제 1 세트의 반경방향 슬롯(84)에 배치되고 나중의 세 층에서 제 1 세트에 비해 하나의 슬롯 만큼 오프셋된 제 2 세트의 반경방향 슬롯(84)에 배치되기 때문이다.
동일 쌍에서의 제 2 와이어의 브랜치(71)는 처음의 세 층에서 제 2 세트의 반경방향 슬롯(84)에 배치되고 나중의 세 층에서 제 1 세트의 반경방향 슬롯(84)에 배치된다.
따라서 제 1 및 제 2 와이어는 이를 통과하는 위상 일치하는 전류를 가지며, 따라서 두 개의 평행한 와이어에 의해 하나의 동일한 상 권선체를 구성한다.
이들 두 와이어의 각각의 입구 단부는 그 출구 단부처럼 상호 전기 접속된다.
도 9d에서의 권선 시퀀스는 도 9c에 대해 기술한 형태의 하나의 노치만큼 오프셋을 포함할 수 있다.
권선
시퀀스의
제 5 예(도 9e)
도 9e는 코일을 만들기 위해 여섯 개의 와이어가 사용되고, 반경방향 슬롯이 여섯 군데의 반경방향 위치를 가지며, 권선 작업이 여섯 개의 턴으로 이루어지는 예시적인 실시예를 도시한다.
도 9e에 도시된 권선 시퀀스에서, 상 권선체(70)의 와이어(60)는 제 1 단계 이후 그 중간에서 제 3 층과 제 4 층 사이에서 절단된다.
와이어(60)의 제 1 절반부는 제 1 단부(입구 또는 출구 x1, u1, z2, w2, y1, v1)를 포함하며, 처음의 세 층에 걸쳐서 대응하는 상 권선체에 고유한 한 세트의 반경방향 슬롯에서 제 2 단부(입구 또는 출구 a21, b21, c21, d21, e21, f21)로 연장된다.
와이어(60)의 제 2 절반부는 제 3 단부(입구 또는 출구 a22, b22, c22, d22, e22, f22)를 포함하며, 나중의 세 층에 걸쳐서 제 1 절반 와이어와 동일한 세트의 반경방향 슬롯에서 제 2 출구 단부로 연장된다.
와이어(60)가 절단되면 제 2 및 제 3 단부가 생성된다.
이 절단을 용이하게 하기 위해, 권선 시에 제 3 층과 제 4 층 사이에는 와이어(60)에 의해 루프가 생성되며, 이 루프는 이후 절단된다.
최종적으로, 동일 와이어로부터 나오는 와이어의 두 절반부에 속하는 제 1 및 제 3 단부는 전기 접속되고, 동일 와이어로부터 나오는 와이어의 두 절반부에 속하는 제 2 및 제 4 단부는 전기 접속된다.
이런 식으로 여섯 개의 상 권선체(70)가 생성되며, 세 턴의 각각은 두 개의 평행한 와이어를 갖는다.
권선
시퀀스의
제 6 예(도 9f)
전과 같이, 도 9f는 코일을 만들기 위해 여섯 개의 와이어가 사용되고, 반경방향 슬롯이 여섯 군데의 반경방향 위치를 가지며, 권선 작업이 여섯 개의 턴으로 이루어지는 예시적인 실시예를 도시한다.
도 9e에 도시된 권선 시퀀스는 도 9d 및 도 9e에서의 시퀀스의 특정한 특징들을 조합한다.
도 9e의 변형예에서, 각각의 와이어는 제 3 층과 제 4 층 사이에서 절단된다.
또한, 처음의 세 층을 차지하는 와이어의 제 1 절반부는 쌍으로 분배되며, 제 2 층의 중간에서 쌍으로의 교차를 겪는다.
마찬가지로, 나중의 세 층을 차지하는 와이어의 제 2 절반부는 제 5 층의 중간에서 쌍으로의 교차를 겪으며, 와이어의 제 2 절반부는 와이어의 제 1 절반부와 동일한 쌍으로 분배되고, 따라서 각각의 와이어는 그 초기 위치로 복귀한다.
최종적으로, 동일 쌍에서의 두 와이어의 두 개의 제 1 단부와 동일 쌍에서의 두 와이어의 두 개의 제 3 단부는 전기 접속되는 바, 즉 네 개의 단부가 모두 상호 연결된다. 마찬가지로, 동일 쌍에서의 두 와이어의 두 개의 제 2 단부와 동일 쌍에서의 두 와이어의 두 개의 제 4 단부는 전기 접속되는 바, 즉 다시 네 개의 단부가 모두 상호 연결된다.
이후 세 개의 턴의 세 개의 상 권선체가 얻어지고, 각각은 네 개의 평행한 와이어를 포함한다.
도 9a, 도 9b, 도 9c, 도 9e에서의 권선 시퀀스 각각은, 별이나 델타 모양으로 셋이 연결될 수 있는, 30°오프셋된 여섯 개의 상 권선체를 얻을 수 있게 해준다.
도 9d 및 9f에서의 권선 시퀀스 각각은, 별이나 델타 모양으로 연결될 수 있는, 60°오프셋된 세 개의 상 권선체를 얻을 수 있게 해준다.
연결
세그먼트(72)의
형성 및 배열
도 10a, 도 10b 및 도 9a 내지 9f에 도시된 본 발명의 특히 중요한 실시형태에 따르면, 제 1 그룹의 반경방향 슬롯(84)과 권선 순서상 제 1 그룹에 이어지는 제 2 그룹 사이의 연결 세그먼트(72)를 구성하는 와이어(60) 부분은, 제 1 그룹의 반경방향 슬롯(84)으로부터 더미 회전자(80)의 축에 대해 경사진 방향으로 연결 세그먼트(72)의 축방향 상부(723)로 나오는 평탄 클러스터를 형성하는 제 1 의 상호 평행한 세그먼트(721), 및 상기 상부(723)로부터 더미 회전자(80)의 축에 대해 비스듬하게 제 2 그룹의 반경방향 슬롯으로 연장되는 평탄 클러스터를 형성하는 제 2 의 상호 평행한 세그먼트(722)를 포함하며, 따라서, 상기 제 1 및 제 2 세그먼트(721/722)의 클러스터는 연결 세그먼트(72) 상부의 거의 삼각형 영역(724)에서 상호 중첩된다.
이들 평탄 클러스터는 더미 회전자의 대칭축과 동축적인 실린더 섹터에서 연장된다.
평탄 클러스터는 또한 각각, 세그먼트가 나오는 슬롯(제 1 세그먼트(721)용)에 대해 거의 수직하거나 세그먼트가 향하는 슬롯(제 2 세그먼트(722)용)에 대해 수직한 평면에서 연장될 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 더미 회전자(80)에 대한 다수의 와이어(60)(도 9a 내지 도 9f의 예시적인 실시예에서는 예를 들어 여섯 개의 와이어)의 권선 시퀀스의 처음의 두 개의 턴을 도시한다. 이들 와이어(60)는 개별 도시되지 않지만, 더미 회전자 주위의 톱니에서 전개되는 밴드 형태로 도시되며, 이 밴드는 와이어의 경로를 나타낸다. 따라서 와이어(60)는 동시에 권선되고 도 9a 내지 도 9f에서 알 수 있듯이 권선 작업 내내 평탄 클러스터에서 상호 평행하게 유지되는 것으로 나타난다. 밴드의 각각의 부호 병기된 수직 부분은 일군의 반경방향 슬롯을 통한 빔의 통로에 대응한다.
도 10a에서는 권선이 와이어의 입구에서 좌측으로 이루어짐을 알 수 있다. 제 1 그룹의 슬롯(84)을 제 2 그룹의 슬롯(84)에 연결하는 연결 세그먼트(72)의 제 1 세그먼트(721)는 슬롯(84)의 출구로부터 도 10a의 좌측을 향해서 하향 배치된다. 이후 와이어(60)는 동일 측부에서 모두 상호 평행하게 유지되면서 절첩되고, 도 10a의 좌측을 향하여 비스듬히 위로 제 2 그룹의 슬롯까지 연장된다. 와이어의 절첩부 전체는 고정자의 코일 단부의 축방향 단부를 형성하도록 의도된 축방향 상부(723)를 형성하고, 이 상부는 제 1 그룹과 제 2 그룹의 반경방향 슬롯(84) 사이에 대략 배치되며, 따라서 동일 와이어의 제 1 및 제 2 세그먼트(721, 722)는 도 10a에 도시된 와이어의 절첩부를 수직 통과하는 것에 대해 대칭적이다.
도 9a 내지 도 9f에서는 가장 우측에 배치된 와이어의 제 2 세그먼트(722)가 다른 모든 와이어, 즉 여섯 개의 와이어로 만들어진 권선체의 경우 다섯 개의 와이어의 제 1 세그먼트(721)와 중첩되는 것을 알 수 있다. 그 좌측에 인접하여 배치된 와이어의 제 2 세그먼트(722)는 좌측에 배치된 와이어 전체, 즉 권선체가 여섯 개의 와이어로 만들어진 경우 네 개의 와이어의 제 1 세그먼트(721)와 중첩된다. 가장 우측에 배치된 와이어의 제 2 세그먼트(722)는 다른 와이어의 제 1 세그먼트(721)와 중첩되지 않는다.
따라서 연결부(72)의 세그먼트는 세 영역으로 분할될 수 있다. 중첩 영역(724)은 두 배의 두께를 갖고, 그 축방향 정점(723)이 에지를 구성하는 이등변삼각형 형상을 가지며, 이 에지에 대향하는 정점은 반경방향 슬롯을 향하여 뾰족하다. 중첩 영역(724)의 두 측부에는, 단일 두께(하나의 와이어)를 갖는 거의 삼각형 형상의 두 측방 영역(725)이 존재하며, 이는 중첩 영역의 일 측부와 반경방향 슬롯(84) 그룹 사이에서 연장된다.
슬롯 그룹(1, 2)을 분리하는 연결 세그먼트(72)와 슬롯 그룹(3, 4)을 분리하는 연결 세그먼트(도 10a 참조)는 삼각형 빈 공간(726)에 의해 분리됨을 알아야 한다.
다른 그룹의 슬롯을 분리하는 다른 연결 세그먼트(72)는 전술한 것과 동일한 방식으로 형성된다.
도 10b에서 명확히 알 수 있는 것은, 주어진 층의 삼각형 중첩 영역(724)이 연결 세그먼트(72) 사이에 남겨진 빈 공간(726)에서 이전 층의 삼각형 중첩 영역(724) 사이에 부분적인 중첩 조차 없이 삽입되는 것이다.
또한, 제 2 층의 연결 세그먼트(72)의 측방 영역(725)은 도 10b에서 알 수 있듯이 제 1 층의 연결 세그먼트의 측방 영역(725)과 중첩된다.
코일이 짝수 개수의 층을 포함하면, 고정자(1)의 코일 단부를 형성하도록 의도된 코일 부분의 반경방향 두께는 더미 회전자(80)의 전체 주위에서 균일하다.
한편, 코일이 홀수 개수의 층을 포함하면, 고정자(1)의 코일 단부를 형성하도록 의도된 코일 부분은 국소적인 반경방향 돌출부를 갖는다.
연속적인 층의 중첩 영역(724)의 이 각각의 배열은 도 9a 내지 도 9f에서 알 수 있듯이 층들을 일 방향으로 및 반대 방향으로 번갈아 권선함으로써 얻어짐을 알아야 한다. 이는 도 9a에서 제 1 층이 와이어의 입구로부터 좌측을 향해 권선되고 제 2 층이 우측을 향해 권선되며 제 3 층이 좌측을 향해 권선되는 것 등이 명확하기 때문이다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 제 2 세그먼트(722)가 삼각 중첩 영역(724)에서 제 1 세그먼트(721)의 반경방향 외측에서 연장되고 이는 층 전체의 연결 세그먼트(72) 전체에서 그러함을 알 것이다.
고정자의 제 1
실시예
도 4a, 도 7 및 도 8에서는, 더미 회전자(80)가 이 실시예에서, 반경방향 슬롯(84)이 형성되는 반경방향 외면(85)을 규정하는 원통형 부분(88), 상기 반경방향 슬롯(84)에 배치되는 다수의 블레이드(86), 및 상기 블레이드(86)를 반경방향 슬롯(84) 내에서 반경방향으로 내부에서 외부로 이동시키는 수단(87)을 포함하는 것을 알 수 있다.
제 1 단계 중에, 블레이드(86)는 반경방향 슬롯(84)의 바닥에 배치되고, 권선체(70)의 브랜치(71)는 도 7의 좌측 절반부에서 알 수 있듯이 블레이드(86)의 반경방향 외측에 있는 이들 반경방향 슬롯(84)에 삽입되게 된다.
제 2 단계에서, 고정자의 리세스(30) 내로의 권선체(70) 삽입은 삽입 공구(80)를 금속 시트 패킷(10)의 중심에 배치함으로써 이루어지며(도 4b), 따라서 각각의 반경방향 슬롯(84)은 브랜치(71)를 리세스(30) 내에서 반경방향으로 내부에서 외부로 밀어냄으로써 리세스(30)와 대향하여 배치된다.
이를 위해서, 블레이드(86)는 이 목적을 위해 제공된 수단(87)에 의해 반경방향으로 외부를 향해 이동된다(블레이드(86)가 거의 중간 이동 상태에 있는 더미 회전자를 도시하는 도 7의 우측 절반부 참조).
도 7에 도시하듯이, 각각의 블레이드(86)는 더미 회전자(80)의 축에 대해 반경방향 평면에서 연장되고, 반경방향 슬롯(84)중 하나에 결합되는 중심부(861), 및 원통형 부분(88)의 두 측부의 중심부(861)를 축방향으로 연장하는 두 개의 단부 부분(862)을 포함한다.
블레이드(86)의 단부 부분(862)은 예각 에지(bevelled edge)(863)에 의해 반경방향 내측에서 범위 제한되며, 따라서 다양한 블레이드의 예각 에지(863)는 원통형 부분(88)의 각 측부에 중공의 절두원추체(864)를 규정하며, 이 절두원추체는 상기 원통형 부분(88)을 향해 수렴되고, 더미 회전자(80)의 대칭축과 동축적이다.
블레이드(86) 이동 수단(87)은 더미 회전자(80)의 대칭축을 따라서 이동할 수 있는 절두원추체 내의 두 개의 푸셔(pusher)(871), 및 상기 푸셔(871)를 축방향으로 이동시키기 위한 액추에이터(872)를 포함한다.
상기 푸셔(871)는 중공의 절두원추체(864)와 켤레(conjugate)관계의 형상을 갖는다.
액추에이터(872)는 통상 잭(jack)으로 구성되며, 각각의 잭에는 축방향 이동가능한 로드가 제공되고, 이 로드에는 푸셔가 고정된다. 잭은, 중공 절두원추체(864)를 형성하는 예각 에지(861)에 대해 푸셔(871)를 축방향으로 가하도록 로드를 이동시킬 수 있으며, 따라서 이들 푸셔는 블레이드(86)를 외부를 향해서 분리 방향으로 가압한다. 푸셔 또는 블레이드의 이동은 도 7의 좌측 절반부와 우측 절반부를 비교함으로써 볼 수 있다.
블레이드(86)의 중심부(861)는 이후 측방 브랜치(71)를 리세스(30) 내로 밀어내며, 따라서 모든 상 권선체(70)는 단일 작업으로 고정자(1)에 끼워진다.
이 실시예에서, 브랜치(71)의 평행성은 여러 단계 내내 특히 양호하게 제어된다. 이들 브랜치는 삽입 공구(80)의 반경방향 슬롯(84) 내에, 이후 리세스(30)를 향한 공구 이동 중에 평행하게 유지된다.
더욱이, 블레이드(86)를 분리가능하게 만드는 액추에이터(872)는 오프셋되며, 공구(80)의 중심에 배치되지 않는다. 이는 고정자의 크기가 감소되는 경향이 있어서 상당한 장점이 된다.
또한, 턴의 반경방향 삽입은 턴이 삽입 중에 비틀리지 않고 끼워질 수 있게 하며, 따라서 턴은 삽입이 종료되면 복귀 시에 변형되지 않는다.
마지막으로, 더미 회전자(80)에는, 원통형 부분(88)에 고정되고 블레이드(86)를 지나서 축방향 연장되는 중심 스핀들(89)이 제공된다. 이 중심 스핀들(89)은 푸셔(871)에 대한 가이드로서 작용한다.
고정자의 제 2
실시예
도 19 및 도 20에 도시된 이 제 2 실시예에서, 고정자(1)는 제 2 단계에서 더미 회전자(80) 주위에 원통형 재킷(20)을 고정함으로써 형성된다.
원통형 재킷(20)은 더미 회전자와 동일한 축방향 길이를 가지며, 더미 회전자(80)의 외경보다 약간 작은 내경을 갖는다.
더미 회전자(80)는 도 20에서 알 수 있듯이 그 전체 축방향 높이에 걸쳐서 일정한 외경을 갖는 대체로 원통형 형상을 가지며, 금속 시트 패킷(10)의 구멍(12)을 구성하는 원통형 개구가 축방향으로 천공되고, 그 부분에는 금속 시트 패킷(10) 내의 리세스를 구성하는 반경방향 슬롯(84)이 천공된다.
반경방향 슬롯(84)은 더미 회전자의 전체 반경방향 두께에 걸쳐서, 구멍(12)의 범위를 정하는 반경방향 외면으로부터 반경방향 내면으로 사실상 연장된다. 이들 슬롯은 더미 회전자(80)의 반경방향 두께에 비해 얇은 격벽에 의해 내측에서 폐쇄되고, 재킷(20)에 의해 외측에서 폐쇄된다.
더미 회전자는 이 제 2 실시예에서, 임의의 가동 블레이드(86)를 갖지 않고, 브랜치(71)는 슬롯(84)을 완전히 충전하는 바, 격벽이 이들 슬롯을 내측에서 폐쇄할 때까지 충전한다.
재킷(20)은 더미 회전자(80) 주위에 열팽창에 의해 배치되고, 이 재킷(20)은 우선 그 내경이 더미 회전자(80)의 외경보다 커지는 온도까지 가열되며, 이후 재킷(20)은 더미 회전자(80) 주위에서 축방향으로 슬립되고, 마지막으로 재킷(20)이 냉각되는 바, 이는 재킷(20)의 내경 축소로 인해 더미 회전자(80) 상에서 재킷의 교축을 초래한다.
재킷(20)의 내경은 더미 회전자와 재킷 사이의 연결이 특히 강하도록 선택된다.
변형예에 따르면, 재킷 가열 단계는 더미 회전자(80)를 냉각하여 더미 회전자의 외경을 재킷(20) 상에서 슬립될 수 있도록 충분히 감소시키는 단계로 교체된다.
더미 회전자에 상
권선체의
와이어를
감기 위한 기계
이 기계는 도 13에서 알 수 있듯이, 프레임(91), 와이어(60)를 코일에 수납하기 위한 매거진(92), 와이어(60)를 매거진(92)에서 권선 스테이션(94)으로 안내하는 수단(93), 더미 회전자(80)를 권선 스테이션(94)을 축방향으로 이동시키는 수단, 및 더미 회전자(80)를 수납 영역(97)과 권선 스테이션(94) 사이에서 이동시키기 위한 취급 수단(96)을 주로 포함한다.
도 14, 도 16, 도 17에서는, 안내 수단(93)이 프레임(91)에 단단히 고정된 수직 지지판(931), 지지판의 전방에 단단히 고정된 절반 링 형태의 전방 판(932), 전방 판(932)의 원호 형태의 상부 에지로부터 반경방향으로 연장되는 고정된 안내 아암(933), 및 안내 아암(933)과 함께 전방 판 상에서 반경방향으로 미끄러지도록 장착된 반경방향 안내 튜브(934)를 포함하는 것을 알 수 있다.
권선 스테이션(94)은 전방 판(932)의 중심에 배치되며, 원호 형태의 그 에지는 상방 터닝되고 축 X-X'에 중심조정된다.
각각의 와이어(60)는 매거진(92)에서 안내 수단(933)중 하나의 안내 수단의 외측 단부로, 이 아암(933)을 따라서 반경방향으로 관련 튜브(934)까지, 그리고 튜브 내에서 반경방향으로 권선 스테이션(94)까지 연장된다(도 16).
각각의 안내 아암(933)은, 와이어(60)를 똑바르게 하여 직선형으로 만들기 위해 와이어(60)의 두 개의 양 측부에 정렬되는 롤러(G), 및 전방 판(932)의 중심을 향한 와이어(60)의 반경방향 이동은 허용하고 와이어(60)의 반대 방향 이동은 차단하기 위한 수단(B)을 구비한다.
안내 수단(93)은 또한 모든 튜브(934)를 동시에 이동시키기 위한 수단(935)을 포함하며, 이들 수단은 각각의 튜브(934)에 있어서, 축 X-X'에 평행하고 전방 판을 통과하는 회전축(A), 전방 판 상에서 축(A) 주위로 회전하도록 장착되고 튜브(934)에 제공된 외측 나삿니와 결합되는 전방 피니언(PV)(또한, 도 16 참조), 및 상기 전방 피니언(PV)과 반대되는 회전축(A)의 일 단부에 고정되는 후방 피니언(PR)을 포함한다. 이들 수단은 또한 전방 판(932)에 대해 축(X-X') 주위로 회전 운동할 수 있고 모든 후방 피니언(PR)과 결합되는 내치를 갖는 축(X-X')의 원호 형태의 구동 부재(C), 및 그 반경방향 외면에 제공되는 외부 티쓰에 의해 부재(C)를 회전 구동하는 모터(M)를 포함한다.
모터(M)는 부재(C)를 축(X-X') 주위로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전 구동하며, 부재(C)는 이후 전방 피니언(PV)을 전방 판에 대해 회전 구동하는 바, 이는 부재(C)의 회전 방향에 따라서 안내 튜브(934)의 내부 또는 외부를 향한 반경방향 이동을 초래한다.
안내 수단(93)은 또한 더미 회전자(80)의 슬롯에 와이어를 체결고정(tamping)하기 위한 수단(936)을 포함한다(도 17). 이들 수단(936)은, 전방 판(932) 상에서 반경방향 이동할 수 있도록 장착되고 그 각각이 안내 튜브(934)와 연관된 반경방향 블레이드(L), 및 상기 지지판(931) 상에서 축(X-X') 주위로 회전 운동할 수 있도록 장착되는 축(X-X')에 수직한 안내 판(PG)을 포함한다.
안내 판(PG)은 반경방향 블레이드(L)에 고정된 결합 러그(lug)(E)가 위치하는 캠을 형성하는 다수의 아치형 슬롯(FA)을 구비하고, 판(PG)의 회전은 슬롯을 따른 러그(E)의 이동 및 블레이드(L)의 반경방향 이동을 초래한다.
안내 판(PG)은 치형 휠(RD)과 결합하는 외부 티쓰를 갖는 원호 형태의 리브(N)를 후면에 구비하고, 이 휠은 보조 치형 휠(RA)에 의해 액추에이터(AC)에 의해 회전 구동된다.
도 14에서 알 수 있듯이, 매거진(92)은 각각의 수직 축 주위로 회전하는 지지체(922)에 장착되는 수평축을 갖는 다수의 코일(921)을 포함하며, 와이어는 코일(921)로부터 안내 수단(93)의 각 측부에 두 개의 세로줄로 배치되는 복귀 풀리(923)로 연장되고 이어서 안내 수단(93)의 반경방향 안내 아암(933)으로 연장된다.
더미 회전자(80) 이동 수단(95)은 안내 수단(93)의 두 대향 축방향 측부에 배치되는 전방 유닛(951)과 후방 유닛(952)(도 15에서 볼 수 있음), 및 상기 전방 유닛(951)과 후방 유닛(952)을 축방향으로 이동하기 위한 수단(953/953')을 포함한다.
권선 스테이션(94)에서의 더미 회전자(80)는 그 중심축(89)이 축(X-X')을 따라서 정렬되도록 배치된다.
전방 유닛(951)은 보디(954)와 이 보디(954)에 대해 축(X-X') 주위로 회전가능한 헤드(955)를 포함하며, 이 헤드(955)는 더미 회전자(80)의 중심 스핀들(89)의 일 단부를 파지할 수 있고, 와이어(60)의 자유 단부(64)를 소정의 각도 로킹 위치에 고정하는 수단을 포함한다. 이들 로킹 위치는 헤드(955)의 회전에 의해 안내 튜브(934)와 반경방향으로 정렬될 수 있도록 헤드(955) 주위에 분포된다.
후방 유닛(952)은 보디(954'), 전방 유닛에 대향하는 중심 스핀들(89)의 단부를 파지할 수 있는 헤드(955'), 및 상기 헤드(955')를 보디(954')에 대해 축(X-X') 주위로 회전 구동하기 위한 수단(956)을 포함한다.
전방 유닛 이동 수단(953)은 결합해제가능하며, 따라서 두 개의 헤드(955/955')가 더미 회전자(80)를 파지하면, 두 개의 헤드(955/955')에 의해 형성된 조립체와 더미 회전자(80)를 단일 피스로, 후방 유닛(952) 이동 수단(953)을 사용하여 축방향 병진 운동시키고, 헤드(955') 회전 구동 수단(956)을 사용하여 축(X-X') 주위로 회전 운동시킬 수 있다.
취급 수단(96)은 더미 회전자(80)를 수납 영역(97)에 권선되도록 파지하여 이를 이 영역과 권선 스테이션의 바로 전방에 위치한 파지 위치 사이에서 이동시킬 수 있으며, 더미 회전자는 그 중심 스핀들(89)이 축(X-X')을 따라서 연장되도록 배향된다. 전방 및 후방 유닛(951, 952)은 더미 회전자를 이 위치에 파지하게 된다.
더미 회전자(80)의 권선이 종료되면, 전방 유닛(951)과 후방 유닛(952)은 더미 회전자(80)를 한번 더 파지 위치에 위치시키고 취급 수단은 전방 유닛(951)과 후방 유닛(952)이 더미 회전자(80)를 해방한 후 이를 파지하여 수납 영역(97)으로 이동시킨다.
기계의 모든 요소들은 컴퓨터(도시되지 않음)에 의해 제어된다.
이제 더미 회전자(80)에 와이어(60)를 권선하는 사이클을 도 18a 내지 도 18g를 참조하여 설명할 것이다.
시작 위치에서, 더미 회전자(80)의 중심 스핀들(89)의 두 단부는 전방 및 후방 유닛(951, 952)의 헤드(955/955')에 로크되며, 더미 회전자(80)는 그 파지 위치를 차지한다. 와이어(60)의 자유 단부(64)는 안내 튜브(933)를 지나서 반경방향으로 돌출한다.
더미 회전자(80)와 두 개의 헤드(955/955')는 이후 후방 단부를 향해서 축방향으로 이동되며, 전방 유닛(951)의 헤드(955)가 와이어(60)의 자유 단부(64)를 파지할 수 있도록 적절하게 배향된다.
이후 도 18a에 실선으로 도시된 상황이 존재한다. 적절한 권선 시퀀스가 이 지점에서 시작된다.
더미 회전자(80)는 우선 도 18a에 파선으로 도시된 위치로 축방향 전방 이동되고, 안내 튜브(934)는 동시에 더미 회전자(80)의 이동과 동등한 길이에 걸쳐서 와이어(60)와 함께 반경방향 내측으로 이동된다. 이들 공동 이동의 결과로 브랜치(71)는 제 1 그룹의 반경방향 슬롯(84)의 바닥에 축방향으로 적층된다.
안내 튜브(934)는 이후 반경방향으로 상승되고(도 18b에서 실선), 이후 와이어(60)와 함께 한번 더 내측으로 이동하여 제 1 그룹의 반경방향 슬롯(84)과 제 2 그룹 사이에서 연장되는 연결부(72)의 세그먼트를 생성한다. 튜브(934)의 내측 이동 중에, 더미 회전자(80)는 축(X-X') 주위로의 회전을 겪으며, 동시에 전방으로의 짧은 병진운동(제 1 세그먼트(721)의 형성) 및 이후 후방을 향한 짧은 병진운동(제 2 세그먼트(722)의 형성)을 겪는다. 이것이 도 18b에 파선으로 도시된 상황이다. 안내 튜브(934)는 이후 제 2 그룹의 반경방향 슬롯(84)에 대향하여 배치된다.
안내 튜브(934)는 이후 브랜치(71)의 길이에 해당되는 길이 만큼 반경방향으로 상승되고(도 18c에서 실선), 이후 와이어(60)와 함께 한번 더 내측으로 이동하여 제 2 그룹의 반경방향 슬롯(84)에 적층되는 브랜치를 생성한다. 튜브(934)의 내측 이동 중에, 더미 회전자(80)는 후방 병진운동을 겪는다. 이것이 도 18c에 파선으로 도시된 상황이다.
안내 튜브(934)는 이후 제 2 그룹의 반경방향 슬롯과 제 3 그룹의 반경방향 슬롯 사이의 연결 세그먼트(72)의 길이에 해당되는 길이 만큼 반경방향으로 상승되고(도 18d에서 실선), 이후 와이어(60)와 함께 한번 더 내측으로 이동하여 이들 연결 세그먼트(72)를 생성한다. 튜브(934)의 내측 이동 중에, 더미 회전자(80)는 축(X-X') 주위로의 회전을 겪으며, 동시에 짧은 후방 병진운동(제 1 세그먼트(721)의 형성) 및 이후 짧은 전방 병진운동(제 2 세그먼트(722)의 형성)을 겪는다. 이들 연결 세그먼트(72)는 도 18b의 단계에서 형성되는 연결 세그먼트(72)와 대향하는 측에 배치된다. 이것이 도 18d에 파선으로 도시된 상황이다. 안내 튜브(934)는 이후 제 3 그룹의 반경방향 슬롯(84)에 대향하여 배치된다.
도 18e 내지 도 18g는 제 3 그룹과 제 4 그룹의 슬롯(84) 사이에서 연장되는 연결 세그먼트(72)를 생성하기 위해 제 3 그룹의 반경방향 슬롯(84)에 브랜치(71)를 적층하고 제 4 그룹의 슬롯(84)에 브랜치(71)를 적층할 수 있게 만드는 후속 단계들을 도시한다. 이들 작업은 도 18a 내지 도 18c에 관하여 기술된 절차에 따라 이루어진다.
권선 작업은, 더미 회전자(80)의 완전한 턴이 이루어지고 와이어의 제 1 층이 형성될 때까지 동일한 방식으로 지속된다.
동일한 방식으로 다른 층들이 형성된다.
도 9a 내지 도 9f에 도시된 권선 시퀀스의 예에서처럼 하나의 층에서 다른 층으로 통과할 때 권선 방향을 역전시키고자 하면, 더미 회전자(80)를 일 방향으로 턴시켜 제 1 층을 형성하고 반대방향으로 턴시켜 제 2 층을 형성하는 것으로 충분하다.
두 개의 연속적인 층 사이(도 9b를 참조하면 제 4 층과 제 5 층 사이)에서의 반경방향 슬롯의 시프트는 전술한 기계에 의해 매우 쉽게 달성될 수 있는 바, 이는 쉽게 이해될 것이다.
또한 권선체의 소정 지점에, 예를 들면 두 개의 층 사이에 루프를 생성하도록 기계를 프로그래밍할 수 있는 바, 이 루프는 신규 입구 및 신규 출구(예를 들어 도 9e 참조)를 생성하기 위해 절단되도록 의도된 것이다. 이를 위해서는, 그 단계 중에 회전자의 보다 긴 축방향 이동을 제공함으로써 제 1 층의 마지막 그룹의 슬롯과 후속 층의 제 1 그룹의 슬롯 사이에 세장형 연결 세그먼트(72)를 생성하도록 기계를 프로그래밍하는 것으로 충분하다. 이들 루프는 이후 편리하게 절단될 수 있다.
와이어를 도 9d(제 3 층) 및 도 9f(제 2 및 제 4 층)에 도시된 형태의 쌍으로 순열 배치하기 위해서는, 전방 판(932)을 도 12에 개략 도시하듯이 서로에 대해 이동할 수 있는 두 부분으로 분할할 필요가 있다.
여섯 개의 와이어를 권선하기 위한 기계의 경우에, 제 1 부분은 지지판(931)에 단단히 고정되고, 제 1, 제 3 및 제 5 와이어와 연관된 안내 아암(933) 및 안내 튜브(934)를 지지하며, 이들 와이어는 권선 스테이션(94) 주위에 배치되는 순서로 번호부여된다.
제 2 부분은 제 1 부분에 대해 축 X-X' 주위로 회전 운동할 수 있으며, 제 2, 제 4 및 제 6 와이어와 연관된 안내 아암(933) 및 안내 튜브(934)를 지지한다. 제 2 부분의 운동은 임의의 적합한 수단에 의해, 예를 들면 그 샤프트가 제 2 부분에 제공된 티쓰와 결합되는 치형 휠을 구동하는 모터에 의해 달성될 수 있다.
제 2 부분의 운동은 제 1 와이어를 제 2 와이어와 제 4 와이어 사이로, 제 3 와이어를 제 4 와이어와 제 6 와이어 사이로, 그리고 제 5 와이어를 제 6 와이어 외부로 이동시킬 수 있으며, 따라서 쌍으로의 소요 순열 배치를 달성한다.
와이어의
브랜치를
금속 시트 패킷의
리세스에
로킹
이 로킹은 몇가지 다른 기술에 의해 달성될 수 있다.
제 1 변형예에 따르면, 브랜치(71)는 적어도 일부 브랜치(71)의 단면 변형에 의해 리세스(30)에 로크된다.
각각의 리세스에서, 이 변형은 반경방향 최외측 위치에 배치된, 즉 리세스의 개구에 가장 근접한 브랜치(71)에서 이루어져 다른 브랜치를 리세스 내부에 로크시킨다. 변형은 리세스의 다른 브랜치에서도 이루어질 수 있다.
변형되는 브랜치(71)는 리세스(30)의 두 대향 벽에 맞닿게 된다.
브랜치(71)의 단면 변형 작업은 여러가지 방식으로 이루어질 수 있다.
1) 모든 브랜치를 금속 시트 패킷에 삽입한 후, 블레이드로 각 리세스의 최내측 브랜치를 가압하는 방식.
2) 모든 브랜치를 더미 회전자의 반경방향 슬롯에 삽입한 후, 권선기(90)의 콤팩팅 수단(936)의 블레이드(L)로 각 반경방향 슬롯의 최외측 브랜치를 가압하는 방식.
3) 각각의 층을 더미 회전자의 반경방향 슬롯에 삽입한 후, 권선기(90)의 콤팩팅 수단(936)의 블레이드(L)로 각 반경방향 슬롯에 적층된 마지막 브랜치를 가압하는 방식.
4) 상기 방식들을 조합하여, 각각의 층을 더미 회전자의 반경방향 슬롯에 적층한 후와 금속 시트 패킷의 리세스에 브랜치를 이동시킨 후에 콤팩트화를 수행하는 방식.
더미 회전자의 슬롯에서의 브랜치 변형이 이들 브랜치가 고정자의 제 1 실시예에 따라 금속 시트 패킷의 리세스로 이동되는 것을 결코 방지하지 않으며, 더미 회전자(80)의 블레이드(86)를 이동시키기 위해 액추에이터에 의해 인가되는 힘은 매우 크고, 반경방향 슬롯의 측부에 대한 브랜치(71)의 가압에 기인하는 저항을 대략 상쇄시킴을 알아야 한다.
와이어의 단면 변형에 의한 리세스 내로의 브랜치 로킹은 리세스 충전 효율을 증가시키는 장점을 갖는다.
제 2 변형예에 따르면, 리세스 내로의 브랜치 로킹은, 투쓰 루트를 따라서 또는 투쓰 루트의 전체 축방향 길이에 걸쳐서 분포되는 다수의 지점에서 각 투쓰(35)의 내측 에지(티쓰의 루트)의 변형에 의해 달성된다.
제 3 변형예에 따르면, 리세스 내로의 브랜치 로킹은, 와이어를 리세스에 삽입한 후 수지를 주입함으로써 달성된다.
상기 세 개의 변형예를 조합하여 예를 들면 리세스의 충전 효율 및 주입에 의한 로킹을 증가시키기 위한 와이어의 단면 변형을 달성할 수 있다.
본 발명에 따라 얻어지는 고정자의 특징
이들 고정자는 후술하는 특정한 특징을 갖는다.
이러한 고정자는 도전성 와이어(60) 또는 여러 개의 평행한 와이어(60)에 의해 각각 형성되는 다수의 상 권선체를 포함하는 주름형 코일(6)을 포함한다. 이들 와이어는 연속적인 바, 이는 이들 와이어가 단부-대-단부 접속되는 여러 개의 길이부로 구성되지 않음을 의미한다. 한편, 상 권선체가 여러 개의 평행한 와이어(60)를 포함할 때, 이들 와이어의 입구 단부는 용접에 의해 접합되고 이들 와이어의 출구 단부는 용접에 의해 접합된다.
각각의 와이어(60)는 금속 시트 패킷(10)의 구멍(12) 주위에 나선형으로 권선되어 그 각각이 구멍(12)의 턴에 일치하는 다수의 턴(73)을 수행하며, 각각의 턴(73)은 권선체의 다른 층에 통합된다. 하나의 동일한 턴(73)의 브랜치(71)는 동일한 레벨에서 반경방향으로 배치된 금속 시트 패킷(10)의 리세스(30)의 수용 위치에 모두 배치된다.
고정자 내의 리세스(30)는 와이어(60)의 단면에 일치하는 원주방향 폭을 가지며, 모든 브랜치(71)는 동일 리세스(30)에 반경방향으로 줄지어 정렬된다.
코일(6)은, 제 1 층을 구성하는 고정자(1)의 제 1 완전 턴에 걸쳐서, 권선체의 와이어(60)가 제 1 그룹의 연속 리세스(30)에 고정자(1)의 제 1 축방향 측부로부터 그에 대향하는 제 2 축방향 측부로 진입한 후 고정자(1)의 제 2 축방향 측부에서 절첩되어 연결 세그먼트(72)를 형성하고, 이후 제 1 축방향 측부를 따라서 배치된 제 2 그룹의 연속 리세스(30)에 제 2 축방향 측부로부터 제 1 축방향 측부로 진입한 후 제 1 축방향 측부에서 절첩되어 다른 연결 세그먼트(72)를 형성하도록 권선되고, 제 1 층의 브랜치(71)는 모든 리세스(30)의 반경방향 외부 수용 위치(36)를 차지하며, 와이어(60)는 동일한 방식으로 하나 이상의 다른 턴 위에 권선되어, 그 브랜치(71)가 리세스(30) 내의 반경방향 최내측 수용 위치(36)를 차지하는 하나 이상의 다른 층을 구성한다.
제 1 그룹의 리세스(30)와 권선 순서상 이어지는 제 2 그룹의 리세스(30) 사이의 연결 세그먼트(72)를 구성하는 와이어(60) 부분은, 제 1 그룹의 리세스(30)로부터 고정자의 축에 대해 경사진 방향으로 연결 세그먼트(72)의 축방향 상부로 나오는 평탄 클러스터를 형성하는 제 1 의 상호 평행한 세그먼트(721), 및 상기 상부로부터 고정자의 축에 대해 비스듬하게 제 2 그룹의 리세스(30)로 연장되는 평탄 클러스터를 형성하는 제 2 의 상호 평행한 세그먼트(722)를 포함하며, 따라서 상기 제 1 및 제 2 세그먼트(721/722)의 클러스터는 연결 세그먼트(722) 상부의 거의 삼각형 영역(724)에서 상호 중첩된다.
상기 평탄 클러스터는 고정자의 대칭축(13)과 동축적인 실린더 부분의 표면에 끼워진다.
제 2 세그먼트(722)는 삼각형 중첩 영역(724)에서 제 1 세그먼트(721)의 반경방향 내부에서 연장된다.
주어진 층의 삼각형 중첩 영역(724)은 이전 층의 삼각형 중첩 영역(724) 사이에 부분 중첩조차 없이 삽입된다. 그 결과, 코일이 짝수 개수의 쌍으로 만들어지면, 고정자(1)의 코일 단부(40/40')는 고정자의 전체 주위에 걸쳐서 일정한 반경방향 두께를 갖는다. 코일 단부의 반경방향 두께는 리세스(30) 내에 정렬되는 브랜치(71)의 반경방향 두께와 동일하다.
그러나, 권선체가 홀수 개수의 와이어로 이루어지면, 일부 영역은 전술했듯이 보다 큰 두께를 가질 것이다.
얻어지는 코일 단부는 따라서 특히 반경방향으로 콤팩트하지만, 연결 세그먼트는 도 3에서 알 수 있듯이 잘 순서 정돈되고 공기 순환 통로를 설계한다. 특히 유리하게, 도 11에 도시하듯이 코일 단부에서 와이어를 경사시킴으로써 이들 통로의 단면을 조절할 수 있다. 따라서 냉각 조건을 최적화할 수 있다.
특히 공기에 대해 침투성인 도 3에 도시된 형태의 코일 단부를 얻기 위해서는, 제 1 단계에서 형성된 연결 세그먼트(72)가 동일 와이어를 따라서 증가 또는 감소되는 길이를 갖도록(도 1) 하는 것이 유리하다. 연결 세그먼트(72)의 길이는 이 세그먼트를 구성하는 와이어 부분의 길이를 의미한다.
리세스(70)에 먼저 삽입되도록 의도되고, 그 브랜치(71)가 리세스(30)의 바닥의 반경방향 외부 위치에 삽입되는 턴(73)은, 그 연결 세그먼트(72)가, 그 측방 브랜치(71)가 반경방향 내부 위치를 차지하는 턴(73)의 그것에 비해 상대적으로 길도록 제 1 단계에서 합치된다.
도 3의 예에서, 동일 턴(73)의 모든 연결 세그먼트(72)는 동일한 길이를 갖는다.
이 길이는 와이어(60)를 따라서 하나의 턴(73)에서 후속 턴으로 균일하게 감소한다.
동일 와이어의 다양한 턴(73)의 연결 세그먼트(72) 사이의 상이한 길이는, 리세스(30)의 바닥에 배치된 외부 턴의 연속적인 브랜치(71)가 그 브랜치가 리세스(30) 입구에 배치되는 내부 턴의 브랜치(71)보다 크게 상호 분리되는 사실을 보상해준다.
턴이 금속 시트 패킷(10)에 삽입되면, 두 개의 외부 브랜치(71)를 연결하는 연결 세그먼트는 두 개의 내부 브랜치(71)를 연결하는 외부 세그먼트(72)보다 많이 개방될 것이다. 그 보다 큰 개방으로 인해, 이는 평탄화를 겪게 될 것이고 이는 두 개의 내부 브랜치(71)를 연결하는 연결 세그먼트(72)와 동일한 높이로 복귀할 것이다(도 5a 및 도 5b 참조).
이런 식으로, 도 3에 도시하듯이, 모든 요소가 동일한 축방향 높이를 갖는 코일 단부가 얻어진다.
또한, 고정자 내의 주어진 리세스의 동일 단부에서 나오는 모든 세그먼트는 따라서 도 5b에 도시하듯이 실질적으로 반경방향으로 두 방향으로 정렬된다.
도 9a1 내지 도 9a4에서의 권선 시퀀스의 예에서, 리세스의 동일한 축방향 단부로부터 나오고 층(1, 3, 5)의 부분을 형성하는 세그먼트는 상호 정렬되고 제 1 원주방향 측부에서 경사진다. 층(2, 4, 6)의 일부를 형성하는 세그먼트는 반경방향으로 상호 정렬되고, 제 1 원주방향 측부에 대향하는 제 2 원주방향 측부에서 경사진다. 층(1, 3, 5)의 세그먼트는, 리세스 단부가 선단을 구성하는 장소인 V를, 층(2, 4, 6)의 세그먼트와 함께 형성한다(도 5a).
권선체의 다른 시퀀스에서, 동일 리세스에서 나오는 모든 세그먼트는 리세스의 동일한 원주방향 측부에서 정렬될 수 있다.
냉각 공기에 대해 매우 침투성인 코일 단부를 얻기 위해, 연결 세그먼트(72)는 비교적 길도록 선택된다(도 5a의 우측 부분). 따라서, 제 1 그룹의 리세스(30)를 제 2 그룹에 연결하는 세그먼트를 고려할 때는, 이들 연결 세그먼트(72)의 제 1 세그먼트(721)가 상호 평행하고 분리된 것이 관측된다(도 5c의 우측 부분). 마찬가지로, 이들 연결 세그먼트(70)의 제 2 세그먼트(722)는 상호 평행하고 분리된다.
이런 식으로, 다양한 리세스에서 나오는 세그먼트 사이에는, 도 5c의 우측 부분에서 알 수 있듯이 평행 육면체 단면을 갖는, 코일 단부를 통해서 반경방향으로 연장되는 다수의 공기 통로가 형성된다. 이들 통로는 코일 단부에 규칙적인 메시로 배치되는 바, 이는 공기의 순환 및 코일 단부의 냉각을 촉진한다.
또한 연결 세그먼트가 고정자 상의 적소에서 연속적이도록 와이어를 권선함으로써 특히 콤팩트한 코일 단부를 얻을 수 있다. 이후 코일 단부는 이를 통과하는 공기 순환 통로를 전혀 갖지 않는다. 이를 위해서, 연결 세그먼트(72)의 길이는 비교적 짧도록 선택된다(도 5a의 좌측 부분). 제 1 그룹의 리세스(80)를 제 2 그룹에 연결하는 세그먼트를 고려할 때, 그 제 1 세그먼트(721)는 상호 평행하고 연속적이거나 매우 약간 분리됨을 알 수 있다(도 5c의 좌측 부분). 마찬가지로 그 제 2 세그먼트(722)는 상호 평행하고 연속적이거나 매우 약간 분리된다. 물론, 이 경우의 코일 단부는, 도 5c의 우측 부분에 도시된 전술한 잘 통기되는 코일 단부의 경우에 비해 낮은 축방향 높이를 갖는다.
이 구조는 케이싱을 향한 전도에 의해 고정자를 냉각하는 경우에 유리하다.
전술한 방법 및 그에 따라 제조된 고정자의 장점
이 방법은 판매되는 자동차 용도의 모든 크기의 발전기에 실제로 적응된다. 이들 발전기의 고정자는 특히 80 내지 120 ㎜의 직경을 갖는 구멍을 포함하고, 12개 내지 16개의 자극을 포함하는 바, 즉 대략 18 내지 30 ㎜의 자극 피치, 바람직하게는 자극당 여섯 개의 리세스를 갖는다. 이들 특징은 제조성 및 성능 측면에서 현실적이기 때문에 특히 유리하다.
발전기 정류기의 경우에, 이 방법은 간단한 3상 시스템보다 효과적이고, 전기적으로 30°상호 오프셋되는 두 개의 3상 시스템을 포함하는 코일을 생산할 수 있다.
그러나, 기술적 또는 경제적 이유로 자극당 여섯 개의 리세스를 배치할 수 없는 보다 소형의 자극 피치를 갖는 발전기에서, 여섯 개 대신 세 개의 와이어를 사용하는 권선에 의해 자극당 세 개의 리세스만을 생성하여 본 발명에 따른 코일을 형성할 수 있다.
역으로, 보다 큰 자극 피치를 갖는 기계에서는, 자극당 9개, 12개, 15개 또는 15개 이상의 리세스를 사용하고, 9개, 12개, 15개 또는 15개 이상의 와이어를 사용하여 본 발명의 방법에 따른 코일을 형성하는 것을 고려할 수 있다. 예를 들어, 전술한 방법에 의해, 전기적으로 20°상호 오프셋된 세 개의 3상 시스템을 갖는 코일을 포함하고 12 자극 및 108개의 리세스를 갖는 14 볼트 400 암페어의 고출력 발전기 정류기를 생산할 수 있다.
더욱이, 전술한 방법은 높은 리세스 충전율을 갖는 고정자를 생산할 수 있다. 65%의 충전율(베어 전도체의 단면과 리세스의 단면 사이의 비율)을 달성할 수 있다.
얻어진 고정자는 양호한 열적 특징(이들 코일 단부의 통기 구조로 인한 코일 단부의 양호한 냉각) 및 음향적 특징 및 양호한 전기적 효율을 갖는다.
또한, 본 방법은 일반적으로 용접 단계를 구비하지 않으며, 이는 사이클 시간을 감소시키고 코일 내의 결함 위험을 제한한다. 필요할 수 있는 유일한 용접은 개수가 작은 바, 예를 들면 고정자당 여섯 개이고, 상 입구 및 출구에 관한 것이다(도 9d의 예시적인 실시예 참조).
권선기는 상당한 융통성을 가지며, 제조될 고정자의 특징: 금속 시트 패킷의 직경 및 축방향 높이, 리세스 및 턴의 개수, 와이어의 단면, 상 권선체의 별 또는 델타형 결합에 따라 쉽게 적합화될 수 있다.
Claims (28)
- 자동차용 발전기 또는 발전기/시동기와 같은 다상 회전 전기 기기용 고정자의 제조 방법으로서, 이 고정자(1)는 중심에 구멍(12)이 천공되고 대칭축(13)을 갖는 금속 시트 패킷(10)과, 상기 금속 시트 패킷(10)에서 구멍(12) 주위에 축방향으로 형성되는 관통 리세스(30), 및 일련의 리세스(30)에서 연장되는 다수의 브랜치(71)와 이들 브랜치(71)를 연결하는 다수의 연결 세그먼트(72)를 포함하는 일련의 톱니에 합치되는 적어도 하나의 연속적인 도전성 와이어(60)로 각각 형성되는 다수의 상 권선체(70)를 포함하는 주름형 코일(6)을 포함하는 고정자 제조 방법에 있어서,상기 권선체(70)의 브랜치(71)가 배치되는 다수의 반경방향 슬롯(84)을 반경방향 외면(85)에 구비하는 더미 회전자(80) 상에 상 권선체(70)의 와이어(60)가 동시에 배치되고 이 동일 작업 중에 톱니에 합치되는 제 1 단계, 및 더미 회전자(80)가 코일을 금속 시트 패킷(10) 내로 전달하거나 고정자(1)를 형성하기 위해 사용되는 제 2 단계를 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 단계는 더미 회전자(80)를 금속 시트 패킷(10)의 중심에 배치하고 권선체의 브랜치(71)를 리세스(30) 내에 반경방향으로 내부에서 외부로 밀어냄으로 써 이루어지는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 반경방향 슬롯(84)은 더미 회전자(80)의 대칭축 주위에 규칙적으로 분포된 각각의 반경방향 평면에서 연장되고, 상기 더미 회전자(80)는 또한 반경방향 슬롯(84)에 배치되는 다수의 블레이드(86), 및 상기 블레이드(86)를 반경방향 슬롯(84) 내에서 반경방향으로 내부에서 외부로 이동시키는 수단을 포함하며, 상기 권선체(70)의 브랜치(71)는 제 1 단계에서 블레이드(86)의 반경방향 외측에 있는 반경방향 슬롯(84)에 삽입되게 되고, 상기 블레이드(86)는 제 2 단계에서 반경방향으로 외부를 향해 이동하여 반경방향 슬롯(84)의 브랜치(71)를 리세스(30) 내로 이송시키는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 고정자(1)는 제 2 단계에서 더미 회전자(80) 주위에 원통형 재킷(20)을 고정함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 반경방향 슬롯(84)은 리세스(30)와 개수가 동일한 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 각각의 반경방향 슬롯(84)은 와이어의 단면에 일치하는 원주방향 폭을 가지며, 따라서 상기 브랜치(71) 전부가 슬롯(84) 내에 반경방향으로 정렬되는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 단계는, 더미 회전자(80)의 제 1 완전 턴이 만들어지고 제 1 와이어 층이 형성될 때까지, 권선체(70)의 와이어(60)를 제 1 그룹의 연속적인 반경방향 슬롯(84)에 더미 회전자(80)의 제 1 축방향 측부에서 그 대향하는 제 2 축방향 측부로 적층하고, 와이어(60)를 더미 회전자(80)의 제 2 축방향 측부에서 절첩하여 연결 세그먼트(72)를 형성하며, 와이어를 제 1 측부를 따라서 배치된 제 2 그룹의 연속적인 축방향 슬롯(84)에 제 2 축방향 측부에서 제 1 축방향 측부로 적층하고, 와이어(60)를 제 1 축방향 측부에서 절첩하여 다른 연결 세그먼트(72)를 형성하여, 반경방향 슬롯(84) 전부가 와이어(60)의 하나의 브랜치(71)에 의해 차지되게 하고, 이후 동일한 방식으로 반경방향 슬롯(84)에 하나 이상의 다른 와이어(60) 층을 형성하도록 하나 이상의 다른 턴을 만듦으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 반경방향 슬롯(84)의 각 그룹은 제 1 단계에서 코일(6)을 형성하기 위해 사용되는 와이어(60)의 개수와 동일한 개수의 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,제 1 층에서, 주어진 와이어(60)의 브랜치(71)는 이 와이어에 고유한 한 세트의 반경방향 슬롯(84)을 차지하며,단수 또는 복수의 다른 층에서, 이 동일 와이어(60)의 브랜치(71)는 동일 세트의 반경방향 슬롯(84)을 차지하는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,제 1 층에서, 주어진 와이어(60)의 브랜치(71)는 이 와이어에 고유한 한 세트의 반경방향 슬롯(84)을 차지하며,적어도 하나의 다른 층에서, 이 동일 와이어(60)의 브랜치(71)는 다른 세트의 반경방향 슬롯(84)을 차지하는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 다른 세트의 반경방향 슬롯(84)은 상기 한 세트의 반경방향 슬롯(84)에 대해 하나의 슬롯만큼 오프셋되어 있는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,제 1 층에서, 주어진 와이어(60)의 브랜치(71)는 이 와이어에 고유한 제 1 세트의 반경방향 슬롯(84)을 차지하고,적어도 제 2 층에서, 이 동일 와이어(60)의 브랜치(71)는 제 1 세트와 다른 제 2 세트의 반경방향 슬롯(84)을 차지하며,적어도 제 3 층에서, 이 동일 와이어(60)의 브랜치(71)는 제 1 및 제 2 세트와 다른 제 3 세트의 반경방향 슬롯(84)을 차지하는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,상 권선체(70)의 와이어(60)는 코일의 주어진 층에서, 모든 그룹의 슬롯(84)에 동일한 시퀀스로 배치되는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 7 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,제 1 층에서, 상 권선체(70)의 와이어(60)는 모든 그룹의 슬롯(84)에 동일한 제 1 의 주어진 시퀀스로 배치되고, 적어도 하나의 다른 층에서 와이어는 제 2 시퀀스로 배치되는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 코일(6)은 짝수 개수의 와이어(60)를 포함하며,상기 제 2 시퀀스는 인접하는 와이어(60)를 쌍으로 배치함으로써 제 1 시퀀스로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 7 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,제 1 단계는 그 각각이 입구 단부(62)와 출구 단부(63)를 갖는 짝수 개수의 와이어(60)를 권선함으로써 이루어지고, 이들 와이어(60)는 제 1 단계 이후에, 동일 쌍에서의 와이어(60)의 입구 단부(62) 및 동일 쌍에서의 와이어(60)의 출구 단부(63)를 상호 전기 접속함으로써 쌍으로 결합되는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 7 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,제 1 그룹의 반경방향 슬롯(84)과 권선 순서상 이어지는 제 2 그룹 사이의 연결 세그먼트(72)를 구성하는 와이어(60) 부분은, 제 1 그룹의 반경방향 슬롯(84)으로부터 더미 회전자(80)의 축에 대해 경사진 방향으로 연결 세그먼트(72)의 축방향 상부(723)로 나오는 평탄 클러스터를 형성하는 제 1 의 상호 평행한 세그먼트(721), 및 상기 상부(723)로부터 더미 회전자(80)의 축에 대해 비스듬하게 제 2 그룹의 반경방향 슬롯(84)으로 연장되는 평탄 클러스터를 형성하는 제 2 의 상호 평행한 세그먼트(722)를 포함하며, 따라서, 상기 제 1 및 제 2 세그먼트(721, 722)의 클러스터는 연결 세그먼트(72) 상부의 거의 삼각형 영역(724)에서 상호 중첩되는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 제 2 세그먼트(722)는 삼각형 중첩 영역(724)에서 제 1 세그먼트(721)의 반경방향 외부에서 연장되는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,주어진 층의 삼각형 중첩 영역(724)은 이전 층의 삼각형 중첩 영역(724) 사이에 부분 중첩조차 없이 삽입되는 것을 특징으로 하는고정자 제조 방법.
- 자동차용 발전기 또는 발전기/시동기와 같은 다상 회전 전기 기기용 고정자로서, 이 고정자(1)는 중심에 구멍(12)이 천공되고 대칭축(13)을 갖는 금속 시트 패킷(10)과, 상기 금속 시트 패킷(10)에서 구멍(12) 주위에 축방향으로 형성되고 그 각각은 여러 레벨에서 반경방향으로 분포되는 다수의 수용 위치(36)를 갖는 관통 리세스(30), 및 일련의 리세스(30)에서 수용 위치에 배치되는 다수의 브랜치(71)와 이들 브랜치(71)를 연결하는 다수의 연결 세그먼트(72)를 포함하는 일련의 톱니에 합치되는 적어도 하나의 연속적인 도전성 와이어(60)로 각각 형성되는 다수의 상 권선체(70)를 포함하는 주름형 코일(6)을 포함하는 고정자에 있어서,각각의 와이어(60)가 구멍(12) 주위에 나선형으로 감겨서 다수의 턴(73)을 형성하고, 각각의 턴은 구멍의 턴에 대응하며, 하나의 동일한 턴에서의 브랜치(71) 전부는 동일 레벨에서 수용 위치(36)에 배치되는 것을 특징으로 하는 고정자.
- 제 20 항에 있어서,상기 코일(6)은, 제 1 층을 구성하는 시동기(1)의 제 1 완전한 턴에 걸쳐서, 권선체(70)의 와이어(60)가 제 1 그룹의 연속적인 리세스(30)를 고정자(1)의 제 1 축방향 측부에서 그에 대향하는 제 2 축방향 측부로 통과한 후 고정자(1)의 제 2 축방향 측부에서 절첩되어 연결 세그먼트(72)를 형성하고, 이어서 제 1 측부를 따라서 배치된 제 2 그룹의 연속적인 리세스(30)를 제 2 축방향 측부에서 제 1 축방 향 측부로 통과한 후 제 1 축방향 측부에서 절첩되어 다른 연결 세그먼트(72)를 형성하도록 권선되며, 제 1 층의 브랜치(71)는 모든 리세스(30)의 반경방향 외부 수용 위치를 차지하고, 와이어(60)는 동일한 방식으로 하나 이상의 다른 턴에 권선되어 그 브랜치(71)가 리세스(30) 내의 반경방향으로 보다 내측의 수용 위치를 차지하는 하나 이상의 다른 층을 구성하는 것을 특징으로 하는고정자.
- 제 21 항에 있어서,제 1 그룹의 리세스(30)와 권선 순서상 이어지는 제 2 그룹의 리세스(30) 사이의 연결 세그먼트(72)를 구성하는 와이어(60) 부분은, 제 1 그룹의 리세스(30)로부터 고정자(1)의 축에 대해 경사진 방향으로 연결 세그먼트(72)의 축방향 상부(723)로 나오는 평탄 클러스터를 형성하는 제 1 의 상호 평행한 세그먼트(721), 및 상기 상부(723)로부터 고정자(1)의 축에 대해 비스듬하게 제 2 그룹의 리세스(30)로 연장되는 평탄 클러스터를 형성하는 제 2 의 상호 평행한 세그먼트(722)를 포함할 수 있으며, 따라서, 상기 제 1 및 제 2 세그먼트(721, 722)의 클러스터는 연결 세그먼트(72) 상부의 거의 삼각형 영역(724)에서 상호 중첩되는 것을 특징으로 하는고정자.
- 제 22 항에 있어서,상기 제 2 세그먼트(722)는 삼각형 중첩 영역(724)에서 제 1 세그먼트(721)의 반경방향 외부에서 연장되는 것을 특징으로 하는고정자.
- 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,주어진 층의 삼각형 중첩 영역(724)은 이전 층의 삼각형 중첩 영역(724) 사이에 부분 중첩조차 없이 삽입되는 것을 특징으로 하는고정자.
- 제 22 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,주어진 리세스(30)의 동일 단부로부터 나오는 제 1 및/또는 제 2 세그먼트(721, 722)는 리세스(30)의 하나의 원주방향 측부에 하나의 반경방향 정렬을 형성하거나 리세스(30)의 두 원주방향 측부에 두 개의 V형 반경방향 정렬을 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는고정자.
- 제 25 항에 있어서,제 1 그룹의 리세스(30)를 제 2 그룹의 리세스(30)에 연결하는 연결 세그먼트(72)는 비교적 길고, 따라서 그 제 1 및 제 2 세그먼트(721, 722)는 상호 분리되고 그 사이에 다수의 반경방향 공기 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는고정자.
- 제 25 항에 있어서,제 1 그룹의 리세스(30)를 제 2 그룹의 리세스(30)에 연결하는 연결 세그먼트(72)는 비교적 짧고, 따라서 그 제 1 및 제 2 세그먼트(721, 722)는 상호 연속하거나 상호 약간 분리되는 것을 특징으로 하는고정자.
- 제 20 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 고정자(1)의 리세스(30)는 와이어(60)의 단면에 일치하는 원주방향 폭을 가지며, 브랜치(71) 전부가 동일 리세스(30) 내에 정렬되는 것을 특징으로 하는고정자.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0413611A FR2879855A1 (fr) | 2004-12-20 | 2004-12-20 | Procede de fabrication de stators de machines electriques tournantes polyphasees, stators obtenus par ce procede |
FR0413611 | 2004-12-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070090934A true KR20070090934A (ko) | 2007-09-06 |
Family
ID=34952636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020077013883A KR20070090934A (ko) | 2004-12-20 | 2005-12-12 | 다상 회전 전기 기기용 고정자의 제조 방법, 및 이 방법에의해 얻어진 고정자 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090096311A1 (ko) |
EP (1) | EP1829193A1 (ko) |
JP (1) | JP2008524977A (ko) |
KR (1) | KR20070090934A (ko) |
CN (1) | CN101084618A (ko) |
BR (1) | BRPI0518681A2 (ko) |
FR (1) | FR2879855A1 (ko) |
WO (1) | WO2006067298A1 (ko) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170033300A (ko) * | 2014-07-15 | 2017-03-24 | 발레오 에뀝망 엘렉뜨리끄 모떼르 | 회전 전기 기계의 권취 스테이터를 제조하기 위한 방법 |
WO2020247344A1 (en) * | 2019-06-07 | 2020-12-10 | Borgwarner Inc. | Method of forming a stator having skewed slots and a stator including skewed slots |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
US7876016B2 (en) * | 2007-11-15 | 2011-01-25 | Sundyne Corporation | Stator winding method and apparatus |
FR2947968A1 (fr) * | 2009-07-09 | 2011-01-14 | Valeo Equip Electr Moteur | Bobinage d'une machine electrique tournante |
US9130439B2 (en) * | 2013-04-16 | 2015-09-08 | Remy Technologies, L.L.C. | Method of flaring stator windings |
TWI517530B (zh) | 2014-07-01 | 2016-01-11 | Victory Ind Corp | Alternator stator windings and stator windings |
TWI517524B (zh) * | 2014-07-01 | 2016-01-11 | Victory Ind Corp | 交流發電機定子及定子繞組 |
JP6299723B2 (ja) * | 2015-10-23 | 2018-03-28 | トヨタ自動車株式会社 | ステータコイル形成方法 |
FR3061815B1 (fr) * | 2017-01-06 | 2021-01-01 | Valeo Equip Electr Moteur | Stator bobine pour machine electrique tournante |
FR3062254B1 (fr) * | 2017-01-23 | 2019-06-07 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Stator bobine pour machine electrique tournante |
WO2019130232A1 (en) * | 2017-12-29 | 2019-07-04 | Tecnomatic S.P.A. | Process for making a continuous bar winding for an electric machine |
JP6683747B2 (ja) | 2018-02-19 | 2020-04-22 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機用コイル |
US20210006139A1 (en) | 2018-02-28 | 2021-01-07 | Grob-Werke Gmbh & Co. Kg | Winding mat and coil mat comprising the same as well as electric machine component formed therewith and method of manufacturing the same |
IT201800005190A1 (it) * | 2018-05-09 | 2019-11-09 | Assieme e metodo di assemblaggio di un gruppo di avvolgimento di un avvolgimento a barre per una macchina elettrica | |
US11201528B2 (en) * | 2018-09-13 | 2021-12-14 | Superior Essex Inc. | Induction motor for use in drones |
FR3098045B1 (fr) * | 2019-06-27 | 2021-10-15 | Valeo Equip Electr Moteur | Bobinage électrique pour une machine électrique tournante |
US11735985B2 (en) * | 2020-08-07 | 2023-08-22 | Ge Aviation Systems Llc | Electric machine rotor and method of forming |
DE102021130918A1 (de) | 2021-11-25 | 2023-05-25 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine, Spanndorn sowie elektrische Maschine |
DE102022120095A1 (de) * | 2022-08-10 | 2024-02-15 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Führungsbacke |
CN115694108A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-02-03 | 蔚来动力科技(合肥)有限公司 | 一种线圈的波绕成型工艺、装置、扁线波绕绕组、定子和电机 |
CN118137768B (zh) * | 2024-05-08 | 2024-08-13 | 深圳市金岷江智能装备有限公司 | 一种扁线自动波绕装置及绕线机 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH275587A (fr) * | 1947-11-07 | 1951-05-31 | Cem Comp Electro Mec | Machine à bobiner les stators de machines électriques. |
JPS5594567A (en) * | 1979-01-10 | 1980-07-18 | Nippon Denso Co Ltd | Winding method for winding unit of rotary machine |
US6304018B1 (en) * | 1995-11-21 | 2001-10-16 | Valeo Electrical Systems, Inc. | Externally-wound stator with improved magnetic transition |
US5986375A (en) * | 1997-09-26 | 1999-11-16 | Denso Corporation | Alternator for vehicle |
JP3823608B2 (ja) * | 1999-06-01 | 2006-09-20 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機 |
FR2808939B1 (fr) * | 2000-05-11 | 2002-07-12 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine pour la mise en forme de la tete de bobine d'un stator |
FR2819117B1 (fr) * | 2000-12-21 | 2004-10-29 | Valeo Equip Electr Moteur | Alternateur a elements conducteurs en epingle pour vehicule automobile |
FR2821498B1 (fr) * | 2001-02-28 | 2004-01-16 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede d'assemblage de segments conducteurs d'un bobinage de rotor ou de stator de machine electrique rotative |
WO2003017447A1 (fr) * | 2001-08-09 | 2003-02-27 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Stator et son procede de fabrication |
JP3665005B2 (ja) * | 2001-10-03 | 2005-06-29 | 本田技研工業株式会社 | 固定子および固定子の製造方法 |
US6787961B2 (en) * | 2002-12-19 | 2004-09-07 | Visteon Global Technologies, Inc. | Automotive alternator stator assembly with varying end loop height between layers |
DE10306147A1 (de) * | 2003-02-14 | 2004-08-26 | Elmotec Statomat Vertriebs Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines Stators oder Rotors für eine elektrische Maschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
JP3982446B2 (ja) * | 2003-04-16 | 2007-09-26 | 株式会社日立製作所 | 回転電機の製造方法 |
-
2004
- 2004-12-20 FR FR0413611A patent/FR2879855A1/fr active Pending
-
2005
- 2005-12-12 EP EP05826008A patent/EP1829193A1/fr not_active Withdrawn
- 2005-12-12 BR BRPI0518681-1A patent/BRPI0518681A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2005-12-12 KR KR1020077013883A patent/KR20070090934A/ko not_active Application Discontinuation
- 2005-12-12 CN CNA2005800437972A patent/CN101084618A/zh active Pending
- 2005-12-12 US US11/722,005 patent/US20090096311A1/en not_active Abandoned
- 2005-12-12 WO PCT/FR2005/003106 patent/WO2006067298A1/fr active Application Filing
- 2005-12-12 JP JP2007546105A patent/JP2008524977A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170033300A (ko) * | 2014-07-15 | 2017-03-24 | 발레오 에뀝망 엘렉뜨리끄 모떼르 | 회전 전기 기계의 권취 스테이터를 제조하기 위한 방법 |
WO2020247344A1 (en) * | 2019-06-07 | 2020-12-10 | Borgwarner Inc. | Method of forming a stator having skewed slots and a stator including skewed slots |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101084618A (zh) | 2007-12-05 |
FR2879855A1 (fr) | 2006-06-23 |
US20090096311A1 (en) | 2009-04-16 |
EP1829193A1 (fr) | 2007-09-05 |
BRPI0518681A2 (pt) | 2008-12-02 |
JP2008524977A (ja) | 2008-07-10 |
WO2006067298A1 (fr) | 2006-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20070090934A (ko) | 다상 회전 전기 기기용 고정자의 제조 방법, 및 이 방법에의해 얻어진 고정자 | |
US6841913B2 (en) | Stator coil including sequentially-connected conductor segments for an electric rotary machine and manufacturing method thereof | |
US7367106B2 (en) | Method of assembling a dynamo-electric machine component | |
KR101397844B1 (ko) | 코일 삽입 방법 및 고정자 | |
EP1528657B1 (en) | Coil forming method and coil forming device | |
US6703750B2 (en) | Stator of rotary electric machine and method for making the same | |
JP4724172B2 (ja) | 多相回転電気機器のステータに波形巻線を挿入する方法、およびそのステータ | |
US20080201935A1 (en) | Manufacturing Method for Rotary Electric Machine and Stator | |
US7891082B2 (en) | Method of manufacturing coil assembly unit for rotary electric machine | |
EA023120B1 (ru) | Способ и установка для скручивания стержневых проводников, в частности стержневых обмоток электрических машин | |
US20040021391A1 (en) | Nested stator coils for permanent magnet machines | |
KR102399790B1 (ko) | 전기 기계 고정자 권선을 제조하는 방법 및 그에 대응하는 고정자 | |
US20130328435A1 (en) | Method for producing a stator winding of an electric machine, in particular for producing an ac generator | |
US6885123B2 (en) | Stator coil made of joined conductor segments for rotary electric machinery and method for manufacturing the same | |
JP3783659B2 (ja) | 回転電機のセグメント順次接合ステータコイルの製造方法 | |
US6590309B2 (en) | Stator assembly for an electromechanical machine | |
JP2017046373A (ja) | コイルのスロットへの挿入方法、及びコイル挿入装置 | |
US6943477B1 (en) | Stator of rotary electric machine and method for making the same | |
US6836046B2 (en) | Stator coil including sequentially-connected conductor segments for an electric rotary machine | |
JP2000139051A (ja) | 回転電機の波巻きコイルおよびその製造方法 | |
JP5298556B2 (ja) | ステータコイルの製造方法 | |
KR100563393B1 (ko) | 전기 기계용 웨이브 권선을 제조하기 위한 방법 및 장치 | |
MXPA05004498A (es) | Metodo y dispositivo de insercion de un devanado en un estator, con estratificacion del tope elastico. | |
KR20230159473A (ko) | 회전 전기기계 장치 및 고정자 권선의 제조 방법 | |
US20220060092A1 (en) | Method for providing shaped rods made from an electrical conductor wire and corresponding shaped rods |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |