KR20110069723A - 전기 기계를 위한 고정자 코어 - Google Patents
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Abstract
고정자는, 내부 영역을 형성하는 내측 부분 및 외측 부분을 가지는 동체 부분; 내측 부분으로부터 내부 영역으로 연장되는 복수개의 고정자 치 부재들; 및, 적어도 하나의 극(pole)을 형성하도록 복수개의 고정자 치 부재들중 선택된 것들의 둘레에 감긴 적어도 하나의 연속 도전체;를 구비한다. 복수개의 고정자 치 부재들 각각은 적어도 하나의 연속 도전체의 다수의 감쌈(wrap)을 포함한다. 적어도 하나의 연속 도전체는 감쌈의 수보다 적은 다수의 비틀림(twist)을 포함한다.
Description
본원에 개시된 발명은 전기 기계 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전기 기계를 위한 고정자 코어에 관한 것이다.
현재, 많은 고정자 코어들은 둥근 와이어로 감긴다. 고정자 코어는 정지 상태로 유지되고 둥근 와이어는 고정자 치 둘레에서 회전하는 감기용 바늘(winding needle)을 통해 공급된다. 일단 고정자 치에 감기면, 와이어는 다음의 고정자 치로 전진된다. 각각의 치에서, 감기용 바늘은 원형 경로를 따라서 이동할 뿐만 아니라, 층의 안과 밖으로 와이어를 움직인다. 감기용 바늘에서 나올때, 와이어는 고정자 치를 감쌀때 발생되는 회전의 결과로서 비틀린다.
비틀림을 회피하기 위하여, 일부 제조자는 개별의 극(pole)들을 형성하도록 함께 접합되는 복수개의 개별적으로 감긴 고정자 치를 구비하는 고정자 코어를 채용한다. 24 극의 고정자의 경우에, 96 개 만큼의 연결이 필요하다. 다른 경우에, 다수의 와이어들이 동시에 치 둘레에 감긴다. 일단 감기면, 와이어들은 다른 치로 병진된다. 이러한 과정은 미리 결정된 수의 치에 감겨질 때까지 계속된다. 미리 결정된 수의 치에 감겨지면, 와이어들이 절단되고 메인 버스(main bus)에 연결된다.다수의 와이어들 각각이 메인 버스에 연결되어야 하므로 그러한 시스템들은 다수의 최종 연결을 필요로 한다.
본 발명은 도전체의 비틀림이 없는 고정자 및, 그 고정자를 구비하는 전기 기계를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 고정자는 내부 영역을 형성하는 내측 부분 및 외측 부분을 가지는 동체 부분; 내측 부분으로부터 내부 영역으로 연장되는 복수개의 고정자 치 부재들; 및, 적어도 하나의 극(pole)을 형성하도록 복수개의 고정자 치 부재들중 선택된 것들의 둘레에 감긴 적어도 하나의 연속 도전체;를 구비한다. 복수개의 고정자 치 부재들 각각은 적어도 하나의 연속 도전체의 다수의 감쌈(wrap)을 포함한다. 적어도 하나의 연속 도전체는 감쌈의 수보다 적은 다수의 비틀림(twist)을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 전기 기계는 하우징; 하우징 안에 회전 가능하게 장착된 회전자; 및, 회전자 주위에서 연장된 고정자;를 구비한다. 상기 고정자는: 내부 영역을 형성하는 내측 부분 및 외측 부분을 가지는 동체 부분; 내측 부분으로부터 내부 영역으로 연장되는 복수개의 고정자 치 부재들; 및, 적어도 하나의 극(pole)을 형성하도록 복수개의 고정자 치 부재들중 선택된 것들의 둘레에 감긴 적어도 하나의 연속 도전체;를 구비한다. 복수개의 고정자 치 부재들 각각은 적어도 하나의 연속 도전체의 다수의 감쌈(wrap)을 포함한다. 적어도 하나의 연속 도전체는 감쌈의 수보다 적은 다수의 비틀림(twist)을 포함한다.
상기의 장점 및 특징과 다른 장점 및 특징은 도면을 참조하여 다음의 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.
본 발명으로 간주되는 주제는 명세서의 말미에 있는 청구 범위의 청구항들에 의해 특히 청구될 것이다. 본 발명의 상기의 특징 및 다른 특징들과 장점들은 첨부된 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1 은 예시적인 구현예에 따라 구성된 고정자를 포함하는 전기 기계의 사시도이다.
도 2 는 도 1 의 전기 기계의 측부 단면도이다.
도 3 은 도 1 의 사시도이다.
도 1 은 예시적인 구현예에 따라 구성된 고정자를 포함하는 전기 기계의 사시도이다.
도 2 는 도 1 의 전기 기계의 측부 단면도이다.
도 3 은 도 1 의 사시도이다.
상세한 설명은 도면을 참고로 예를 들어서 본 발명의 장점 및 특징들과 함께 구현예들을 설명할 것이다.
도 1 및 도 2 를 참조하면, 예시적인 구현예에 따라서 구성된 전기 기계는 전체적으로 도면 번호 2 로 표시되어 있다. 전기 기계는 연결 부재(7)가 제공된 하우징(4)을 구비한다. 연결 부재(7)는 전기 케이블(9)을 수용한다. 전기 기계(2)는 회전자(12)를 구비하는 것으로 더 도시되어 있는데, 회전자는 베어링(14)을 통해서 하우징(4)에 회전 가능하게 지지된 허브 부분(13)을 가진다. 회전자(12)는 고정자(15) 안에서 회전하도록 구성되고 배치된다.
도 3 에 가장 잘 도시된 바와 같이, 고정자(15)는 외측 부분(18) 및 내측 부분(19)을 가진 동체 부재(17) 및, 복수개의 고정자 치 부재(teech members, 20-43)들을 구비한다. 고정자 치 부재(20-43)들은 내측 부분(19)으로부터 돌출되고 전기적인 극(electrical pole)의 세트들로 배치되며, 즉, 극(A), 극(B) 및 극(C)으로 배치된다. 여기에서 이해되어야 하는 것은 고정자가 원형의 기하 형상을 가지는 것으로서 도시되었지만, 고정자(15)는 다른 형상들을 구비할 수 있으며, 사각형 및 타원형 기하 형상을 가질 수 있다. 도시된 예시적인 구현예에서, 동체 부재(17)는 중성 도전체 채널(50) 뿐만 아니라 복수개의 위상 도전체 채널(phase conductor channel, 46-48)들을 구비한다. 이후에 보다 상세하게 설명되는 방식으로, 위상 도전체 채널(46-48)들은 복수개의 고정자 치 부재(20-43)들중 선택된 것들로부터 통과되는 도전체의 통로를 제공하여 각각의 극(A,B,C)을 형성한다. 그러한 목적을 위해서, 동체 부재(17)는 복수개의 도전체 통로들을 구비하는데, 그들중 3 개는 도면 번호 53 내지 55 로 표시되어 있다. 도전체 통로(53)는 극(A)에 대응하고, 고정자 치(23)와 위상 도전체 채널(46) 사이에 통로를 제공한다. 마찬가지로, 도전체 통로(54)는 극(B)와 관련되고 고정자 치(24)와 위상 도전체 채널(47) 사이에 연장되며, 도전체 통로(55)는 극(C)과 관련되고 고정자 치(25)와 위상 도전체 채널(48) 사이에서 연장된다.
예시적인 구현예에 따르면, 고정자(15)는 극(A)과 관련된 제 1 연속 도전체(60), 극(B)과 관련된 제 2 연속 도전체(62) 및, 극(C)과 관련된 제 3 연속 도전체(64)를 구비한다. 각각의 연속 도전체(60,62,64)들은 외부 연결 지점으로서의 역할을 하는 대응 터미널(68,69,70)들을 구비한다. 이후에 보다 상세하게 설명되는 바로서, 각각의 연속 도전체(60,62,64)들은 동체 부재(17) 둘레에서 공통의 중립 연결 지점(74)으로 연장된다. 중립 연결 지점(74)은 동체 부재(17)상의 중립 도전체 채널(50)내에 제공된다.
예시적인 구현예에 따라서, 제 1 연속 도전체(60)는 극(A)을 형성하는 복수개의 고정자 치 부재(20,23,26,29,32,35,38,41)들 각각의 사이에서 중단되지 않고 연장된다. 보다 상세하게는, 제 1 연속 도전체(60)는 고정자 치(20)의 둘레를 감싸고 위상 도전체 채널(46)을 통하여 고정자 치(23)로 통과된다. 연속 도전체(60)는,위상 도전체 채널(46)을 통해서 고정자 치(26)를 향하여 통과되기 전에, 고정자 치(23) 둘레를 감싼다. 예시적인 구현예에 따라서, 제 1 연속 도전체(60)의 다수의 비틀림(twist)은 감쌈(wrap)의 수보다 적게 되는 결과를 가져오는 방식으로, 제 1 연속 도전체(60)는 극(A)과 관련된 복수개의 고정자 치 부재들 둘레를 감싼다. 일 구현예에서, 제 1 연속 도전체(60)는 그 어떤 비틀림도 가지지 않는다.
위에서 설명된 방식과 유사한 방식으로, 제 2 연속 도전체(62)는 터미널(69)로부터 고정자 치(21)의 둘레에 연장된다. 다음에 제 2 도전체(62)는 고정자 치(21)로부터 위상 도전체 채널(47)을 통하여 고정자 치(24)로 통과되고, 차후에 극(B)을 형성하는 나머지 복수개의 고정자 치 부재(27,30,33,36,39,42)들을 연결한다. 위에 설명된 것과 유사한 방식으로, 제 2 연속 도전체(62)는 제 2 연속 도전체(62)의 다수의 비틀림이 감쌈의 수보다 적게 되는 결과를 가져오는 방식으로 중단되지 않고 연장된다. 일 구현예에서, 제 2 연속 도전체(62)는 그 어떤 비틀림도 가지지 않는다. 마찬가지로, 제 3 연속 도전체(64)는 극(C)을 형성하는 복수개의 고정자 치 부재(22,25,28,31,34,37,40,43)들을 연결한다. 제 3 연속 도전체(64)는 제 3 연속 도전체(64)의 다수의 비틀림이 감쌈의 수보다 적게되는 결과를 가져오는 방식으로 중단되지 않고 연장된다. 일 구현예에서, 제 3 연속 도전체(64)는 그 어떤 비틀림도 가지지 않는다.
이러한 구성으로써, 제 1, 제 2 및 제 3 도전체(60,62,64)들은 비틀리게 되는 와이어와 관련된 부피를 만들지 않으면서, 극(A,B,C)을 형성하는 복수개의 고정자 치 부재들중 개별의 것들 둘레를 감싼다. 이러한 목적을 위해서, 각각의 연속 도전체(60,62,64)들은 원형이 아닌 단면을 가지는 것으로 형성된다. 도시된 예시적인 구현예에서, 각각의 연속 도전체(60,62,64)는 사각형 단면을 가지는 것으로 형성된다. 이러한 구성으로써, 고정자(15)는 콤팩트한 형태 인자(form factor)를 가지는 것으로 형성될 수 있어서 전기 기계(2)에 대한 향상된 작동 효율을 제공한다.
본 발명은 오직 제한된 수의 구현예들과 관련되어 상세하게 설명되었지만, 본 발명이 그러한 개시된 구현예들에 제한되지 않는다는 점이 용이하게 이해될 것이다. 본 발명은 여기에서 설명되지 않았지만 본 발명의 사상 및 범위내에 있는 변형, 대체, 변경 또는 균등한 예를 포함하도록 수정될 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 구현예들이 설명되었지만, 본 발명의 특징들은 설명된 구현예들의 일부만을 구비할 수 있다는 점도 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명은 상기 설명에 의해서 제한되는 것은 아니며, 첨부된 청구항의 범위에 의해서만 제한된다.
2. 전기 기계 4. 하우징
7. 연결 부재 9. 전기 케이블
17. 동체 부재 18. 외측 부분
19. 내측 부분 24. 고정자 치
7. 연결 부재 9. 전기 케이블
17. 동체 부재 18. 외측 부분
19. 내측 부분 24. 고정자 치
Claims (14)
- 내부 영역을 형성하는 내측 부분 및 외측 부분을 가지는 동체 부분;
내측 부분으로부터 내부 영역으로 연장되는 복수개의 고정자 치 부재들(stator teeth members); 및,
적어도 하나의 극(pole)을 형성하도록 복수개의 고정자 치 부재들중 선택된 것들의 둘레에 감긴 적어도 하나의 연속 도전체;를 구비하고,
복수개의 고정자 치 부재들 각각은 적어도 하나의 연속 도전체의 다수의 감쌈(wrap)을 포함하고, 적어도 하나의 연속 도전체는 감쌈의 수보다 적은 다수의 비틀림(twist)을 포함하는, 고정자. - 제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 연속 도전체는 복수개의 연속 도전체들을 구비하고, 복수개의 연속 도전체들 각각은 복수개의 고정자 치 부재들중 선택된 것들의 둘레에 감겨서 극(pole)을 형성하는, 고정자. - 제 2 항에 있어서,
복수개의 연속 도전체들을 연결하는 단일 연결 지점을 더 구비하는, 고정자. - 제 2 항에 있어서,
복수개의 외부 연결 지점들을 더 구비하고, 복수개의 연속 도전체들 각각은 단일 연결 지점으로부터 복수개의 외부 연결 지점들중 대응하는 하나로 중단되지 않고 연장되는, 고정자. - 제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 연속 도전체는 3 개의 도전체들을 포함하고, 3 개의 연속 도전체들 각각은 3 개의 극들을 형성하는 복수개의 치 부재들중 선택된 것들 둘레에 감기는, 고정자. - 제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 연속 도전체는 사각형 단면을 구비하는, 고정자. - 제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 연속 도전체는 제로(zero)의 비틀림을 포함하는, 고정자. - 하우징;
하우징 안에 회전 가능하게 장착된 회전자; 및,
회전자 주위에서 연장된 고정자;를 구비하는 전기 기계로서,
상기 고정자는:
내부 영역을 형성하는 내측 부분 및 외측 부분을 가지는 동체 부분;
내측 부분으로부터 내부 영역으로 연장되는 복수개의 고정자 치 부재들; 및,
적어도 하나의 극(pole)을 형성하도록 복수개의 고정자 치 부재들중 선택된 것들의 둘레에 감긴 적어도 하나의 연속 도전체;를 구비하고, 복수개의 고정자 치 부재들 각각은 적어도 하나의 연속 도전체의 다수의 감쌈(wrap)을 포함하고, 적어도 하나의 연속 도전체는 감쌈의 수보다 적은 다수의 비틀림(twist)을 포함하는, 전기 기계. - 제 8 항에 있어서,
적어도 하나의 연속 도전체는 복수개의 연속 도전체들을 구비하고, 복수개의 연속 도전체들 각각은 복수개의 고정자 치 부재들중 선택된 것들의 둘레에 감겨서 극(pole)을 형성하는, 전기 기계. - 제 9 항에 있어서,
복수개의 연속 도전체를 연결하는 공통의 연결 지점을 더 구비하는, 전기 기계. - 제 9 항에 있어서,
복수개의 외부 연결 지점들을 더 구비하고, 복수개의 연속 도전체들 각각은 공통의 연결 지점으로부터 복수개의 외부 연결 지점들중 대응하는 하나로 중단되지 않고 연장되는, 전기 기계. - 제 8 항에 있어서,
적어도 하나의 연속 도전체는 3 개의 도전체들을 포함하고, 3 개의 연속 도전체들 각각은 3 개의 극들을 형성하는 복수개의 고정자 치 부재들중 선택된 것들 둘레에 감기는, 전기 기계. - 제 8 항에 있어서,
적어도 하나의 연속 도전체는 사각형 단면을 구비하는, 전기 기계. - 제 8 항에 있어서,
적어도 하나의 연속 도전체는 제로(zero)의 비틀림을 포함하는, 전기 기계.
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