KR20080092470A

KR20080092470A - 자기 노이즈가 감소된 전동 발전기 및 자기 노이즈 감소방법

Info

Publication number: KR20080092470A
Application number: KR1020087021508A
Authority: KR
Inventors: 커크 니트
Original assignee: 레미 테크놀러지스 엘엘씨
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2008-10-15
Also published as: CN101379678A; CN101379678B; US20070182267A1; US7432626B2; WO2007092177A3; DE112007000274T5; WO2007092177A2

Abstract

자동차용 교류발전기는 복수의 극을 가지는 회전자와; 상기 복수의 극과 작동가능하게 소통되는 복수의 상과; 상기 회전자와 작동가능하게 소통되는 고정자 코어를 포함하고, 상기 고정자는 S = (P×PH)+((M×PH)+N)에 의해 정의되는 복수의 슬롯을 가진다. 여기서, S = 슬롯의 수, P = 극수, PH = 상의 개수M = 0보다 크거나 또는 동일한 전체 정수(integer), N = 1 부터 상의 개수 -1까지의 범위를 포함하는 정수 그룹으로부터 선택된 전체 정수이다. 자동차용 교류발전기에서 자기 노이즈 감소방법은, 복수의 극을 선택하는 단계와, 복수의 상을 선택하는 단계와, 복수의 고정자 코어 슬롯을 선택하는 단계와, 상의 개수의 임의 배수와는 다른 접선력의 주파수 차수를 발생시키고, 교류발전기의 반경방향 힘의 주파수 차수와 다르게 발생시키도록 하는 자동차용 교류발전기에 상기 선택한 것을 상호작용시키는 단계를 포함한다.

교류발전기, 자기, 노이즈, 감소, 슬롯, 도체, 상, 극

Description

자기 노이즈가 감소된 전동 발전기 및 자기 노이즈 감소방법{Dynamoelectric Machine Having Reduced Magnetic Noise and Method}

본 발명은 자기 노이즈가 감소된 전동 발전기 및 자기 노이즈 감소방법에 관한 것이다.

전동 발전기(dynamoelectric machine)는 자동차와 같은 기기를 포함하는 현대의 많은 조립체에 없어서는 안 되는 부분이다. 자동차용 교류발전기로 알려진, 전동 발전기의 한가지 타입은 하나의 발생원(source)에 의해 발생된 기계에너지가 자동차에 요구되어 사용되는 전기에너지로 변환시킨다. 자동차용 교류발전기는 기계에너지를 자동차에 요구되어 사용되는 전기에너지로 변환시키는 일종의 전동 발전기로 정의된다. 이러한 전기 에너지를 발생시키는 것은 유용하지만, 전기에너지 발생과 관련된 자기 노이즈(noise)는 바람직하지 않다. 본 기술 분야의 당업자들에게 널리 공지된 이유로, 전동 발전기의 고정자 코어(core)는, 1) 슬롯(slot)의 수가 상기 기기의 극수에 의해 배수화되는 기기의 상(phase) 개수와 동일한 전체 피치(full pitch)를 갖거나 또는 2) 슬롯의 수가 기기의 상(phase) 개수의 배수인 부 분 피치(fractional pitch)를 갖는다. 본 발명의 발명자에 의하면 두 구조면에서, 작동기기의 반경방향 힘 및 접선방향 힘이 결합되기 때문에 기기로부터 바람직하지 못한 자기 노이즈를 만들어 내는 큰 힘이 생성되는 것으로 파악되었다.

더욱 조용하게 작동할 수 있는 전동 발전기가 본 기술에 의해 양호하게 얻어질 것이다.

여기에 개시된 자동차용 교류 발전기는 복수의 극을 가지는 회전자와; 상기 복수의 극과 작동가능하게 소통되는 복수의 상과; 상기 회전자와 작동가능하게 소통되는 고정자 코어를 포함하고, 상기 고정자는 다음에 의해 정의되는 복수의 슬롯을 가진다.

S = (P×PH)+((M×PH)+N)

여기서, S = 슬롯의 수

P = 극수

PH = 상의 개수

M = 0보다 크거나 또는 동일한 전체 정수(integer)

N = 1 내지 상의 개수 -1까지의 범위를 포함하는 정수 그룹으로부터 선택된 전체 정수.

또한, 여기에 개시된 자동차용 교류 발전기는 고정자, 상기 고정자와 작동가능하게 소통되는 회전자와, 복수의 엔드루프(endloop)와 복수의 슬롯 세그먼트를 가지는 하나 이상의 도체와, 상기 고정자에 형성되는 특별한 개수의 슬롯을 포함하고, 상기 슬롯은 다른 슬롯을 정착시키는 복수의 슬롯 세그먼트와는 다른 복수의 슬롯 세그먼트에 의해 정착되는 하나 이상의 슬롯을 포함한다.

여기에 개시된 또 다른 내용은, 자동차용 교류발전기에서 자기 노이즈를 감소시키는 방법이다. 상기 방법은 복수의 극을 선택하는 단계와, 복수의 상을 선택하는 단계와, 복수의 고정자 코어 슬롯을 선택하는 단계와, 상 개수의 임의의 배수와 다른 접선력의 주파수 차수와 교류발전기의 반경방향 힘의 주파수 차수를 발생시키도록 자동차용 교류발전기에 상호작용되는 상기 선택단계를 포함한다.

도면에서 참조하면 유사한 부재는 몇개의 도면에서 유사한 부호가 부여된다.

도 1은 여기에 개시된 것처럼 슬롯 구조를 형성할 수 있는 도체의 개략도이다.

도 2A는 6개의 상을 가지고, 여기에 개시된 것처럼 특별히 형성된 각각의 도체를 구비한 제 1패스(pass)의 개략도이다.

도 2B는 6개의 상을 가지고, 여기에 개시된 것처럼 특별히 형성된 각각의 도체를 구비한 제 2패스(pass)의 개략도이다.

도 3은 도 2A와 도 2B의 권선 패턴을 이용한 다른 일부 횡단면도이고, 여기서, 슬롯은 쌍을 이루는 각각 4개의 도체를 가진다.

도 4는 권선 패턴의 개략도이다.

도 5는 고정자 코어에 위치되는 도체의 리드(lead)를 나타내는 도면이다.

도 6은 도 2A와 도 2B의 권선 패턴에 따른 도체와 정착되는 고정자 코어의 개략적인 일부 횡단면도이고, 여기서 슬롯은 쌍을 이루면서 그룹화되는 4개의 도체만을 포함한다.

도 7A는 변경된 권선 패턴용 제 1패스의 개략도이다.

도 7B는 도 4A의 변경된 권선 패턴용 제 2패스의 개략도이다.

도 8은 도 4A와 도 4B의 권선부를 이용한 또 다른 권선 패턴을 도시한 것으로, 여기서 슬롯은 단지 4개만을 가진다.

도 9는 다른 권선패턴을 도시한 것으로, 여기서 모든 패스는 공간부를 남겨두고 동일 슬롯을 스킵(skip)한다.

도 10은 종래의 교류발전기의 개략적인 횡단면도이다.

도 11은 종래의 직렬(cascade) 권선 패턴으로 포개지는 도체의 개략도이다.

도 12A는 이중 Y자 권선부의 개략도이다.

도 12B는 3상 Y자 권선부의 개략도이다.

노이즈(noise)가, 소비자의 만족, 구성요소간의 상호작용 등에서 문제가 되고 있는 현대적인 적용 분야에서 사용되기 위한 전동 발전기의 자기 노이즈를 제거하기 위해서, 본 발명의 발명자는 전체 피치 및 부분 피치 고정자 코어의 통상적인 지식으로부터 출발하였다. 이러한 출발점의 배경이 되는 논거는, 회전자 극(rotor poles)이 각각의 고정자 코어 치형부(tooth)를 통과함으로써, 회전자 극의 코깅토크(cogging torque)에 의해 야기되는 접선방향 힘이 토크 리플(torque ripple)에 의해 야기되는 반경방향 힘에 부가된다는 인식이다. 이러한 2가지 힘이 부가되고, 따라서 자기 노이즈를 발생시키는 큰 힘이 형성되도록 결합되는 이유는, 전체 피치 권선에 대해서, 그것들이 모두 극의 개수×상의 개수의 동일한 주파수의 차수를 나타내고, 일반적인 일부피치 권선에 대해서, 그것들이 모두 상의 개수의 배수의 주파수의 차수를 나타낸다는 것이다. 자기 노이즈를 최소화하기 위해서 고정자 코어 안에 있는 슬롯의 개수는 여기에서 나타내는 바와 같이 되어야 하고, 이것에 의해 접선방향 힘의 주파수의 차수와 반경방향 힘의 주파수의 차수가 실질적이면서 바람직하게 상의 개수의 배수가 되지 않을 때까지 서로 제거될 것이다. 다시 말해서, 극의 개수와 상의 개수 및 슬롯의 개수가 주의깊게 선택되어 결과적으로 교류 발전기의 접선 방향 힘의 주파수의 차수가 어떤 교류발전기의 상의 개수의 배수와 다르고, 교류발전기의 반경방향 힘의 주파수의 차수와 다르도록 상호작용된다면 노이즈는 감소될 수 있다.

전동 발전기에 대한 상기 사항은, 다음에 의해 정의되는 고정자 코어 슬롯구조를 선택하여 실현될 수 있다.

슬롯의 수 = (P×PH)+((M×PH)+N)

여기서, P = 극의 개수

PH = 상의 개수

N = 1 부터 상의 개수 -1까지를 포함하는 한 셋트의 전체수 중 어느 하나의 수

및, M = 0보다 크거나 같은 전체 정수.

상기 식에 의해 알 수 있는 바와 같이, 슬롯의 개수는, 상의 개수×극의 개수와 동일하게 될 수 없고 상의 개수×극의 개수의 배수와도 동일하게 될 수 없다. 고정자는 슬롯의 개수가 상의 개수×극의 개수와 동일하지 않거나 또는 상의 개수×극의 개수의 배수가 되지 않을 때, 특별한 개수의 슬롯을 가지는 것으로 정의된다. 예를 들어, 3상 및 12극을 가지는 고정자는, 슬롯의 개수가 36, 72, 108 등이 아닌 경우, 특별한 개수를 가지는 슬롯으로 정의된다. 통상적인 자동차용 교류발전기는 3상 또는 6상을 가진다.

여기에 설명된 바와 같은 구조를 가지는 고정자 코어의 일 실시예에서는, M = 0,85,86,87,88 또는 89인 슬롯 중 하나가 14극을 가지는 회전자와 6상을 포함하는 기기와 함께 활용된다. 이러한 슬롯의 수가 전체 피치 시스템 또는 부분 피치 시스템 중 어느 하나와 일치하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 더욱이, 슬롯의 개수가 복잡하게 권선되는 것을 줄이면서, 고정자 슬롯 충전 팩터(fill factor)(소수의 부분적으로 충전되는 슬롯)를 유지하기 위해 최소화되도록 M = 0이 되는 것이 바람직하다 - 이러한 점은 특히 슬롯의 개수가 이미 커져 있을 때 특히 잘 맞게 된다. 당업계에서 널리 공지된 이중 권선(와이 또는 델타)을 위한 PH=6일 경우와 같이 상(phase)의 개수가 크다면, 슬롯의 개수가 커질 수 있다. 또한, 슬롯의 개수는 당업계에서의 일반적인 디자인이 활용되는 경우에 커질 수 있는데, 상기 슬롯의 개수는 상의 개수×극의 개수의 2배와 동일하다. 이러한 경우에 본 발명의 기술에서는 상의 개수×극의 개수의 2배 보다 큰 수의 슬롯의 개수를 구비한 고정자를 제공한다.

통상적인 개수를 가지는 고정자 코어에서 슬롯의 개수를 변경하는 것은 고정자에서 권선부 설치에 관하여 어떠한 어려움이 발생시킨다. 이것은 권선되는 패턴이 근접한 슬롯에서 시작되거나 끝나지 않기 때문일 것이다. 이러한 이유 때문에,특정 슬롯이 권선 과정에서 스킵(skip)되는 것이 여기서 설명된다. 서로 거의 직경방향으로 마주보는 스킵된 슬롯은 적용 가능한 전자기력의 공간상의 밸런싱(balancing)을 개선시킨다.

스킵된 슬롯 때문에, 산업표준 타입 도체(conductor)가 사용되지 않는다. 오히려 독특한 엔드루프(endloop)의 패턴을 가지는 도체와 슬롯 세그먼트가 활용된다. 독특한 엔드루프 패턴으로 인해, 헤어핀 타입(hairpin type) 권선부는 수많은 형상의 헤어핀이 요구될 것이고, 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 꼭 필요하지는 않지만 하나의 연속 도체로부터 도체를 형성하는 것이 바람직하다. 도 1을 참조하면, 도체(10)의 일 실시예가 도시되어 있다. 이러한 특정한 실시예는 86 슬롯 고정자 코어용으로 형성된다. 슬롯 세그먼트(14)와 2개의 스킵-엔드루프(skip-endloop)(16)에 의해 "정상(normal)" 엔드루프(12)가 내부결합된다는 것을 알게될 것이다. 비록 도 1에서는 도시되지 않았지만, 연속된 도체는 슬롯 세그먼트(14)가 코어 슬롯 안에 배치되도록 고정자 코어 안에 삽입될 것이다. 스킵-엔드루프(skip-endloop)(16)는, 상기 스킵-엔드루프가 표준 엔드루프였다면 위치하였을 것과 다르게 슬롯 세그먼트(14)가 스킵-엔드루프(16)에 이웃하도록 슬롯 안에 수용될 수 있 게 고안된다. 언급된 다른 방법으로서, 스킵-엔드루프(16)는 "정상" 엔드루프(12)보다 서로 더 멀리 있게 되는 슬롯 세그먼트에 슬롯 안으로 인접하게 위치된다. 여기에 활용되는 인접 슬롯 세그먼트라는 용어는 동일한 엔드루프에 부착된 2개의 슬롯 세그먼트를 지시한다. 이러한 도체에 의하면 불규칙한 슬롯이 권선의 겹침 문제없이 감게 된다. 언급된 바와 같이, 도 1에서의 도체(10)의 실시예는 14극 회전자 및 6상과 작동 가능한 86-슬롯 고정자 코어를 위해 고안된다. 이러한 기기는, 전체 피치라면 84 슬롯을 지지하거나, 또는 부분 피치라면 6슬롯의 배수를 지지해야 하는 것으로 이해될 것이다. 통상적으로, "정상" 엔드루프(12)의 개수는 스킵-엔드루프(16)의 양보다 수적으로 크게 우세하다. 이러한 것은 스킵-엔드루프(16)의 개수가 표준 슬롯의 개수(극수×상의 개수)에 대해 추가 슬롯의 개수((M×PH)+N)에 비례하고, 이미 언급한 바와 같기 때문에 적용된다.; 슬롯의 개수는 최소화되는 것이 바람직하다. 따라서, 도체는 스킵-엔드루프(16)를 가지기 전에 (왼쪽에서 오른쪽으로) 적어도 2개의 연속적인 "정상" 엔드루프(12)의 시리즈를 갖는다.

도 1에서 특정한 도체가 86 슬롯 고정자 코어에 사용되도록 지정된 반면에 14극과 6상을 가지는 기기는 본 발명의 이점을 얻기 위해서 86 슬롯에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 오히려, 14극, 6상 기기는 M = 0를 가지는 85,86,87,88 또는 89 슬롯, 또는 M = 1을 가지는 91,92,93,94 또는 95 슬롯 등을 구비한다. 14극, 6상 기기를 위한 이러한 슬롯의 개수는 자기 노이즈의 바람직한 감소를 가져온다.

도 2A 및 도 2B를 참조하면, 86 슬롯 예를 이용하는, 2개의 권선 패스가 각 각의 도면에 하나씩 도시되어 있다. 각 도면에서 주목할 점은, 파단선 섹션이 포함된다는 것이다. 이 섹션은 도면의 좌측에 도시된 도체의 굽힘패턴의 중복상태를 나타내려는 것이다. 각 경우에, 도시된 굽힘패턴은 전체길이를 가지는 하나의 도체를 완성하기 위해 파단선 섹션에서 3번 이상 반복된다(하기에서 설명되는 도 7A 및 도 7B에 도시된 도체에도 동일하게 적용된다). 도 2A, 도 2B, 도 7A, 도 7B 및 도 11에 권선부가 마치 코어로부터 분리되고 평평하게 펼쳐진 것처럼 선형 상태에 있도록 도시되어 있다. 6상은 각 도면에 도시된 6개의 도체에 의해 보여진다. 제 1패스(P1)(도 2A)는 도 1에 도시된 것과 동일한 형태를 가지는 도체를 지지한다. 제 2패스(P2)(도 2B)는 동일한 부호를 포함하지만 약간 다른 구조를 지지한다. 용어 "스킵(skip)"은 고정자 슬롯이 존재하는 곳을 나타내는 화살표를 포함하는 도면에 제공되지만, 특정 패스 동안에 슬롯 세그먼트(14)에 의해 정착되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 도 2A 및 도 2B에 도시된 본 실시예에서, 슬롯(43)(86)은 제 1패스(P1)에서 스킵되고, 슬롯(37)(80)은 제 2패스(P2)에서 스킵된다. 추가되는 권선 패스는 교체방식으로 도 2A 및 도 2B의 패턴을 반복할 것이다. 8 패스를 완료한 다음 도 2A 및 도 2B에서의 권선패턴의 개략도가 도 3에 도시되어 있다. 고정자 코어의 일부 횡단면으로 나타낸 바와 같이, 도 3에 도시된 것은 도 2A 및 도 2B에서와 같이 감겨진 구조이고, 고정자 코어의 슬롯(37)(43)은 각각 4개의 슬롯 세그먼트만으로 정착되어서 (도 3에서 도시되지 않은 슬롯(80)(86)은 물론) 슬롯(37)(43)은 8번 패스 후에 슬롯의 나머지보다 적은 슬롯 세그먼트로 정착된다.

도 2A 및 도 2B의 도체의 권선 결과는, 도 4에서 개략적으로 더 도시되어서 각 패스의 단부에서 반경방향 내측으로 도체의 각 상의 단계가 보여질 수 있다. P1 ~ P8이 패스라는 것이 이해되어야 한다. 더욱이, 도 10A 및 도 10B(이후 설명됨)를 명확하게 하기 위해서, 각 도체상의 각 리드는 별도로 라벨이 부착된다(각 도체는 2개의 리드를 가질 것이다). 예를 들어, 리드(A1) 및 리드(A7)은 단일 도체의 각 단부로부터 연장된다. 유사하게, A6와 A12는 단일 도체의 각 단부로부터 연장된다. 접두사 B로 표시된 리드에도 마찬가지로 적용된다. 도 5를 참조하고, 상기 개시된 내용과 합하여, 리드와 도체가 고정자 코어 안의 슬롯 안에 수용되는 방법이 명확해질 것이다.

이와 관련하여, 도 6은 다른 권선 패턴의 부분 횡단면도이고, 여기서, 상기 도 2A의 권선패턴은 2번 반복되는 도 2B의 권선 패턴을 추종하여 2번 반복되고, 이 패턴은 8 패스가 완료될 때까지 반복된다. 본 실시예에서, 슬롯(37)(43)은 단지 각각 4 슬롯 세그먼트를 가지고, 상기 슬롯 세그먼트는 이 슬롯 안에 쌍을 이루면서 그룹화된다. 이러한 패턴이 바람직한 점은, 슬롯 세그먼트가 쌍을 이루면서 슬롯(37)(43)안에 배치되어서, 통상적인 고정자 코팅동작(varnishing)으로 함께 쌍으로 결합되어서 미 정착 슬롯(37)(43)에 슬롯 세그먼트의 강성 조립이 이루어지도록 하는 것이다. 도 2A 및 도 2B의 도면에서의 상대위치에서 보는 바와 같이, 제 2패스는 PH 슬롯에 의해 제 1패스로부터 이동될 수 있고, 제 2패스의 특정한 상의 도체는 제 1패스의 동일 상의 도체로부터 이동된다.

다른 실시예에서, 도 7A(다시 86 슬롯을 가짐)를 참조하면, 제 1패스는 도체가 슬롯(37)(80)을 스킵하도록 배치되는 스킵-엔드루프(16)를 제외하고, 도 2A에 도시된 것과 유사하다. 제 1패스(P1)에서, 모든 도체는 슬롯(37)(80)을 스킵한다. 도 7B에 도시된 것은 도 7A와 다르다. 도 7B는 슬롯(81)에 마주보면서 슬롯(38)(80)에 마주보도록 슬롯(37)을 정착시키도록 스킵 엔드루프(16)가 배치되는 도 7A로부터 구분되는 제 2상(P2) 도체를 나타낸다. 제 2패스(P2)에서, 모든 도체는 슬롯(38)(81)을 스킵한다. 본 실시예에서, 도 2A 및 도 2B 실시예에서와 같이, 제 1 및 제 2패스가 교체되거나 또는 2개의 제 1패스 및 2개의 제 2패스가 교체되거나 또는 다른 유사한 교체패턴으로 될 수 있다. 이 패턴에서 바람직한 것은 제 1상이 상기 패스에 좌우되는 다른 슬롯 안에 배치되기 때문에 제조가 용이하다는 것이다.

도 8을 참조하면, 또 다른 실시예가 개략적으로 도시되어 있는데, 여기서 도 7A 및 도 7B의 권선패턴은 4개의 간격을 둔 슬롯 세그먼트가 8 패스후에 슬롯(37)(38)에 도시된 곳에 사용된다.

도 9를 참조하면, 또 다른 권선 패턴은 각 패스에 대해 동일한 패턴을 사용하는 것이 도시되어 있다. 예를 들어 상기 패턴은 도 7A와 유사하게 될 수 있다. 이러한 배치는 예를 들어, 37 및 80과 같이 2개의 빈 슬롯이 남게될 것이다. 이러한 패턴이 바람직한 점은, 각 상의 모든 도체는 동일 형상을 가지기 때문에 제조가 용이하다는 것이다(도체는 다른 것으로부터 제외되어 이동된 하나의 슬롯과 동일하다).

별로 알려지지 않은 하나의 교류발전기에 의해 여기에 개시된 내용의 이해가 명료하게 되기 위해서, 종래기술의 교류발전기의 개략적인 횡단면도가 도시되어 있 는 도 10을 참조한다. 교류발전기(alternator)(100)는 한쌍의 극부재(106)(108)가 회전가능하게 지지되는 회전자 축(104)에 연결되는 풀리(102)를 포함한다. 극부재(106)(108)는 축(104)의 원주방향 둘레에 복수의 극핑거(pole finger)(110)(112)(2개가 보임)가 나타나도록 구성된다. 회전자 코어 권선부(114)는 핑거(110)(112) 사이에 위치된다. 또한 교류발전기(100)는 복수의 슬롯을 가지는 고정자 코어(116)를 포함하고, 상기 설명된 바와 같이(도시되지 않음), 그 개수는 전체 또는 부분 피치이고, 그 내부에 고정자 코어 권선부(118)가 있다. 언급된 교류발전기 구성요소는 전방 엔드 프레임(120)과 후방 엔드 프레임(122)에 의해 위치되어 지지된다. 회전자 부분 및 관련된 회전극은 고정자 코어 권선부에서 유도 전류를 발생시키고, 이 전류는 발생된 전기에너지로서 사용할 수 있다.

도 11을 참조하면, 케스케이드(cascade)형 권선패턴이 도시되어 있다. 도시된 스타일은 그 자체가 당업계에 공지된 것이지만, 여기에 나타낸 고정자 코어 슬롯 구조로 조합되는 것은 공지되어 있지 않다.

고정자 코어의 구조와 권선부에 관하여 상기 나타낸 차별성 측면에서, 독자에 의해 완전히 이해되도록 개략적인 권선 다이어그램을 포함하는 것이 현명하다.도 12A 및 도 12B를 참조하면, 이중 와이 및 3상 분포 와이 다이어그램이 도시되어 있다. 도 12A에서, 와이의 각 레그는 평행하게 연결되고, 예를 들어, A2 및 B2는 서로 연결되고, 또한 도시된 바와 같이, 다이오드 페어(pair)(130)에 연결된다. 각 도체의 각 쌍의 다이오드 엔드 리드에 대해 마찬가지로 연결된다.

더욱이, 와이의 각 레그는 각각 중립점(132)(134)에 연결된다. 도 12A에서 알 수 있는 바와 같이, 하나의 와이 권선부는 다른 와이 권선부에 대하여 대략 30도까지 이동된다. 도 12B로 돌아가서, 3상 와이(wye)는 단일 중립점(136)과 단지 3개의 다이오드 페어(138)를 이용한다. 도시된 바와 같이, 추가되는 도체 리드의 연결상태는 각 노드(node)(140)(142)(144)에 평행하게 연결된다. 도 12B에서 알 수 있는 바와 같이, 각 상은 2개의 부분으로 이루어지고, 여기서 한 부분은 다른 부분으로부터 대략 30도 이동된다.

Claims

복수의 극을 가지는 회전자와;

상기 회전자와 작동가능하게 소통되는 복수의 상(phase)과;

상기 회전자와 작동가능하게 소통되는 고정자 코어를 포함하며,

고정자는 상기 상을 수용하고, 아래에 의해 정의되는 복수의 슬롯을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.

S = (P×PH)+((M×PH)+N)

여기서, S = 슬롯의 수

P = 극수

PH = 상의 개수

M = 0보다 크거나 같은 전체 정수(integer)

N = 1 부터 상의 개수 -1까지의 범위를 포함하는 정수 그룹으로부터 선택된 전체 정수.
청구항 1에 있어서,

복수의 슬롯 세그먼트와;

한쌍의 인접 슬롯 세그먼트와 전기적으로 각각 연결되는 복수의 엔드루프와;

한쌍의 인접 슬롯 세그먼트와 전기적으로 각각 연결되는 하나 이상의 스킵- 엔드루프를 가지는 복수의 도체를 더 포함하고,

상기 스킵-엔드루프는 연결된 인접 슬롯 세그먼트를 엔드루프에 의해 연결된 슬롯 세그먼트와 더 이격시켜 위치시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 2에 있어서,

상기 스킵-엔드루프는, 특정 도체의 슬롯 세그먼트에 의해 비정착되는 선택된 고정자 슬롯을 남겨두는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 3에 있어서,

상기 비정착 슬롯 수는 권선패스 마다 2개씩인 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 2에 있어서,

상기 복수의 도체는 단일 패스에 활용되는 도체용과 서로 동일한 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 5에 있어서,

상기 도체의 제 2패스는 도체의 제 1패스와는 별도로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 5에 있어서,

상기 도체의 제 2패스는 도체의 제 1패스와 동일한 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 7에 있어서,

동일 도체의 상기 제 1패스 및 제 2패스는 하나 이상의 별도의 도체로 변경되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 1에 있어서,

상기 M = 0인 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 1에 있어서,

상기 복수의 상은 6인 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 1에 있어서,

상기 고정자는 하나 이상의 제 1와이(wye) 권선부와 제 2와이 권선부를 포함하고, 상기 제 2와이 권선부는 상기 제 1와이 권선부에 대해 복수의 선택된 전기 각도(electrical degrees)로 이동되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 1에 있어서,

상기 고정자는 하나 이상의 제1 삼(3)-상 권선부를 포함하고, 각 상은 제 1부분과 제 2부분을 가지며, 제 2부분은 제 1델타 권선부에 대하여 선택된 복수의 전기 각도(electrical degrees)로 이동되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 1에 있어서,

상기 하나 이상의 상은, 제 1,2,3 슬롯 세그먼트를 연결하는 2개의 연속 엔드루프를 포함하고, 상기 제 1,2,3 슬롯 세그먼트는 상기 코어의 중심축으로부터 실질적으로 동일한 반경방향 거리에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 1에 있어서,

상기 하나 이상의 상은, 제 1 및 제 2슬롯 세그먼트를 연결하는 엔드루프를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 슬롯 세그먼트는 상기 고정자 코어의 중심축으로부터 실질적으로 동일한 반경방향 거리에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 1에 있어서,

상기 복수의 상은 3이고, 상기 슬롯의 개수는 상의 개수× 극의 개수의 2배보다 큰 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
고정자와;

상기 고정자와 작동가능하게 소통되는 회전자와;

복수의 엔드루프와 복수의 슬롯 세그먼트를 가지는 하나 이상의 도체와;

상기 고정자에 형성되는 복수의 슬롯을 포함하며,

상기 슬롯은, 상기 다른 슬롯에 정착되는 복수의 슬롯 세그먼트와는 다른 복수의 슬롯 세그먼트에 의해 정착되는 하나 이상의 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 16에 있어서,

상기 각각의 슬롯은 하나 이상의 상기 슬롯 세그먼트에 의해 정착되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 16에 있어서,

상기 하나 이상의 슬롯이 비어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 16에 있어서,

상기 복수의 상은 6인 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 16에 있어서,

상기 복수의 상은 3이고, 상기 슬롯의 개수는 상의 개수× 극의 개수의 2배보다 큰 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 16에 있어서,

상기 고정자는 하나 이상의 제 1와이 권선부와 제 2와이 권선부를 포함하고, 상기 제 2와이 권선부는 상기 제 1와이 권선부에 대해 선택된 복수의 전기적 각도에 의해 이동되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 16에 있어서,

상기 고정자는 하나 이상의 제1 삼(3)-상 권선부를 포함하고, 각 상은 제 1부분과 제 2부분을 가지며, 제 2부분은 상기 제 1부분에 대해 선택된 복수의 전기 각도(electrical degrees)에 의해 이동되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 16에 있어서,

상기 하나 이상의 상은, 제 1,2,3 슬롯 세그먼트를 연결하는 2개의 연속 엔드루프를 포함하고, 상기 제 1,2,3 슬롯 세그먼트는 상기 코어의 중심축으로부터 실질적으로 동일한 반경방향 거리에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 16에 있어서,

상기 하나 이상의 상은, 제 1 및 제 2슬롯 세그먼트를 연결하는 엔드루프를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 슬롯 세그먼트는 상기 고정자 코어의 중심축으로부터 실질적으로 동일한 반경방향 거리에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 16에 있어서,

상기 하나 이상의 도체는 2개 이상의 연속 엔드루프와 하나 이상의 스킵-엔드루프를 포함하고, 상기 스킵-엔드루프는, 연결되는 인접 슬롯 세그먼트를 상기 엔드루프에 의해 연결되는 슬롯 세그먼트보다 더 멀리 이격시켜 위치시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 25에 있어서,

상기 하나 이상의 도체는 4개 이상의 연속 엔드루프를 포함하는 것을 특징으 로 하는 자동차용 교류발전기.
청구항 25에 있어서,

상기 2개의 연속 엔드루프와 상기 2개의 연속 엔드루프 사이에 위치되는 슬롯 세그먼트는 모두 하나의 연속 도체로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기.
복수의 극을 선택하는 단계와;

복수의 상을 선택하는 단계와;

복수의 고정자 코어를 선택하는 단계와;

상의 개수의 임의 배수와는 다른 접선력의 주파수 차수를 발생시키고, 교류발전기의 반경방향 힘의 주파수 차수와는 다르게 자동차용 교류발전기에 상기 선택한 것을 상호작용시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 교류발전기에서 자기 노이즈를 감소시키기 위한 방법.