KR20130004822A - Stator for electric machine and electric motor having thereof, electric vechile having electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 전기기계의 고정자 및 이를 구비한 전동기, 전동기를 구비한 전기차량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 제조 비용을 저감할 수 있도록 한 전기기계의 고정자 및 이를 구비한 전동기, 전동기를 구비한 전기차량에 관한 것이다.The present invention relates to a stator of an electric machine, an electric motor having the same, and an electric vehicle having an electric motor. More particularly, the stator of the electric machine and the electric motor having the same, and the motor are provided to reduce the manufacturing cost. It's about an electric vehicle.
주지된 바와 같이, 알터네이터(ALTERNATOR) 및/또는 제너레이터(GENERATOR)등 발전기와, 모터(MOTOR) 및/또는 리니어 모터(LINER MOTOR) 등 전동기(이하, "전기기계"라고 표기함)는, 고정자 및 이 고정자에 대해 상대 운동하는 가동자를 구비하여 구성될 수 있다.As is well known, generators such as alternators and / or generators, and motors such as motors and / or linear motors (hereinafter referred to as "electric machines") may include stators and It can be comprised with the movable body which moves relative to this stator.
상기 전기기계의 고정자는, 복수의 슬롯(SLOT)을 구비한 고정자코어와, 상기 슬롯에 권선되는 고정자권선을 구비할 수 있다. The stator of the electric machine may include a stator core having a plurality of slots and a stator winding wound around the slot.
상기 고정자권선은 비교적 얇은 직경의 와이어(코일)을 상기 고정자코어의 슬롯의 내부에 다수 회 권선하는 방법에 의해 구성될 수 있다.The stator winding may be configured by a method of winding a wire (coil) having a relatively thin diameter a plurality of times inside the slot of the stator core.
그런데, 이러한 고정자 권선 방법은, 슬롯에 대한 코일의 점유 면적(단면적)의 비율이 상대적으로 작아지기 때문에 효율이 저하될 수 있다.By the way, this stator winding method can reduce efficiency because the ratio of the occupied area (cross-sectional area) of the coil to the slot becomes relatively small.
이러한 점을 고려하여, 일부에서는 대략 "U"형상을 가지는 소위 헤어핀(HAIR PIN)이라고 하는 세그먼트도체(SEGMENT CONDUCTOR)를 고정자코어의 축방향을 따라 일 측에서 슬롯에 삽입하고, 상기 고정자코어의 타 측으로 돌출된 상기 세그먼트도체의 단부를 미리 설정된 방식(패턴;PATTERN)으로 연결하는 "자동차용 알터네이터(ALTERNATOR FOR AN AUTOMOTIVE VEHICLE)"가 미국 특허 공보 특허번호 US 6,198,190(공고일: 2001.03.06)에 개시되어 있다. In view of this, in some cases, a so-called hair pin (SEGMENT CONDUCTOR) having an approximately "U" shape is inserted into a slot on one side along the axial direction of the stator core and the other of the stator core. "ALTERNATOR FOR AN AUTOMOTIVE VEHICLE" connecting the ends of the segment conductors protruding in a predetermined manner (pattern) is disclosed in US Patent Publication No. US 6,198,190 (published date: 2001.03.06) have.
그런데, 이러한 종래의 전기기계의 고정자에 있어서는, 효율이 제고될 수 있도록 고정자권선에 비교적 고가인 각 동선을 사용하도록 하고 있어, 제조시 제조 비용이 상승하게 될 수 있다. However, in the stator of such a conventional electric machine, each copper wire which is relatively expensive for the stator winding is used so that the efficiency can be improved, so that the manufacturing cost in manufacturing may increase.
따라서, 본 발명은, 제조 비용을 저감할 수 있는 전기기계의 고정자 및 이를 구비한 전동기, 전동기를 구비한 전기차량을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a stator of an electric machine capable of reducing manufacturing costs, an electric motor having the same, and an electric vehicle having an electric motor.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 원주방향을 따라 복수의 슬롯이 구비되는 고정자코어; 및 상기 슬롯에 권선되는 고정자권선;을 포함하여 구성되고, 상기 고정자권선은 원형 단면의 도체로 형성되고 상기 고정자코어에 축방향으로 삽입되는 복수의 세그먼트도체를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기기계의 고정자를 제공한다.The present invention, the stator core is provided with a plurality of slots along the circumferential direction to achieve the object as described above; And a stator winding wound around the slot, wherein the stator winding is formed of a conductor having a circular cross section and has a plurality of segment conductors axially inserted into the stator core. To provide.
여기서, 상기 슬롯은 상기 세그먼트도체를 수용할 수 있게 원형의 도체수용부;를 구비하여 구성될 수 있다.Here, the slot may be configured with a circular conductor receiving portion to accommodate the segment conductor.
상기 슬롯은 상기 고정자코어의 반경방향을 따라 이격 배치되는 복수의 도체수용부를 구비하여 구성될 수 있다.The slot may be configured with a plurality of conductor receiving parts spaced apart along the radial direction of the stator core.
상기 도체수용부는 반경방향을 따라 상호 연통되게 형성될 수 있다.The conductor receiving portion may be formed to communicate with each other along the radial direction.
상기 세그먼트도체는, 서로 이격된 2개의 레그와, 상기 레그를 연결하는 연결부를 구비하여 구성될 수 있다.The segment conductor may be configured to include two legs spaced apart from each other, and a connecting portion connecting the legs.
상기 레그는 상기 고정자코어에 결합 후 상기 고정자코어의 원주방향으로 절곡된 후 다른 레그와 연결되게 구성될 수 있다.The leg may be configured to be connected to another leg after bending to the circumferential direction of the stator core after coupling to the stator core.
상기 레그의 단부에는 상기 다른 레그와 면접촉될 수 있게 평탄면이 구비되게 구성될 수 있다. An end of the leg may be configured to have a flat surface to be in surface contact with the other leg.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 외함; 상기 외함의 내부에 배치되는 상기 전기기계의 고정자; 및 상기 전기기계의 고정자에 대해 회전 가능하게 배치되는 회전자;를 포함하는 전동기가 제공된다.On the other hand, according to another field of the present invention, the enclosure; A stator of the electric machine disposed inside the enclosure; And a rotor rotatably disposed with respect to the stator of the electric machine.
또한, 본 발명의 또 다른 분야에 따르면, 차량바디; 상기 차량바디에 구비되는 배터리; 및 상기 차량바디에 구비되어 상기 차량바디에 구동력을 제공하는 상기 전동기;를 포함하는 전기차량이 제공된다. In addition, according to another field of the present invention, the vehicle body; A battery provided in the vehicle body; And the electric motor provided in the vehicle body to provide a driving force to the vehicle body.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정자권선이 원형 단면의 복수의 세그먼트도체를 구비하도록 함으로써 제작을 용이하게 할 수 있고 제조 비용을 저감할 수 있다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, the stator winding may include a plurality of segment conductors having a circular cross section, thereby facilitating manufacturing and reducing manufacturing cost.
또한, 슬롯의 내부의 고정자권선의 도체 비율(비중)을 제고시킬 수 있어 운전 효율이 제고될 수 있다. In addition, the conductor ratio (weight) of the stator windings inside the slot can be improved, and driving efficiency can be improved.
또한, 고정자코어와 세그먼트도체의 접촉면적이 증가되어 세그먼트도체의 방열이 촉진될 수 있으며, 상기 세그먼트도체의 온도 상승이 억제될 수 있다. In addition, the contact area of the stator core and the segment conductor is increased, thereby facilitating heat dissipation of the segment conductor, and the temperature rise of the segment conductor can be suppressed.
또한, 티스의 최대 폭이 확장되어 티스의 강도(강성)가 증가될 수 있다. In addition, the maximum width of the teeth can be expanded to increase the strength (stiffness) of the teeth.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기를 구비한 전기차량의 개략적 구성도,
도 2는 도 1의 전동기의 단면도,
도 3은 도 2의 고정자의 요부 단면도,
도 4는 도 3의 고정자의 슬롯을 도시한 도면,
도 5는 도 2의 세그먼트도체의 형성과정을 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도,
도 7은 도 2의 고정자의 세그먼트도체의 연결과정을 설명하기 위한 도면,
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선에 따른 단면도,
도 9 및 도 10은 도 2의 전동기의 고정자권선의 1상의 연결상태의 일 예를 도시한 도면,
도 11은 도 1의 전기차량의 냉각유체순환유닛의 구성도,
도 12는 도 1의 전기차량의 제어블록도이다.1 is a schematic configuration diagram of an electric vehicle having an electric motor according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view of the electric motor of FIG.
3 is a cross-sectional view of main parts of the stator of FIG. 2;
4 shows a slot of the stator of FIG. 3,
5 is a view for explaining the formation process of the segment conductor of FIG.
6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5,
7 is a view for explaining the connection process of the segment conductor of the stator of FIG.
8 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 7;
9 and 10 are views illustrating an example of a connection state of one phase of the stator windings of the electric motor of FIG. 2;
11 is a configuration diagram of a cooling fluid circulation unit of the electric vehicle of FIG.
12 is a control block diagram of the electric vehicle of FIG. 1.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기를 구비한 전기차량은, 차량바디(110)와, 상기 차량바디(110)에 구비되는 배터리(125)와, 상기 차량바디(110)에 구비되어 상기 차량바디(110)에 구동력을 제공하는 전동기(140)를 구비하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, an electric vehicle having an electric motor according to an embodiment of the present invention includes a
상기 차량바디(110)의 상부영역에는 탑승공간(미도시)이 마련될 수 있다. A boarding space (not shown) may be provided in an upper region of the
상기 차량바디(110)에는 주행이 가능하게 복수의 휠(115)이 구비될 수 있다. The
상기 휠(115)은 상기 차량바디(110)의 전, 후 영역의 양 측에 각각 배치될 수 있다.The
상기 차량바디(110)와 상기 휠(115) 사이에는 주행시 발생하는 진동 및 충격을 완화할 수 있게 현가장치(120)가 마련될 수 있다.A
상기 차량바디(110)에는 전원을 공급할 수 있게 배터리(125)가 구비될 수 있다.The
상기 배터리(125)는 충전이 가능하게 2차 전지로 구성될 수 있다.The
상기 차량바디(110)에는 상기 휠(115)에 구동력을 제공하는 전동기(140)가 구비될 수 있다.The
상기 차량바디(110)에는 상기 배터리(125) 및 상기 전동기(140)에 각각 연결되는 인버터장치(130)가 마련될 수 있다. The
상기 인버터장치(130)는 상기 배터리(125)에서 제공된 직류 전원을 상기 전동기(140)의 구동에 적합한 구동 전원으로 변환한 후 상기 구동 전원을 상기 전동기(140)에 제공할 수 있다. The
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전동기(140)는, 내부에 수용공간을 형성하는 외함(141)과, 상기 외함(141)의 내부에 배치되는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기기계의 고정자(160)와, 상기 고정자(160)에 대해 회전 가능하게 배치되는 회전자(150)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 2, the
상기 외함(141)은 예를 들면 양 측이 개방된 원통 형상으로 구성될 수 있다.The
상기 외함(141)의 양 단부에는 커버 또는 브래킷(145)(이하, "브래킷(145)"으로 표기함)이 구비될 수 있다. 상기 브래킷(145)은 상기 외함(141)의 단부에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 상기 브래킷(145)에는 상기 회전자(150)의 회전축(157)을 회전가능하게 지지하는 베어링(147)이 구비될 수 있다. Both ends of the
상기 회전자(150)는, 회전자코어(151)와, 상기 회전자코어(151)에 구비되는 마그넷(155)을 구비할 수 있다. 상기 마그넷(155)은 상기 회전자코어(151)의 외면에 구비될 수 있다. 여기서, 상기 회전자(150)는 상기 회전자코어(151)의 축방향으로 마그넷(미도시)이 삽입되게 구성될 수도 있다. The
상기 회전자코어(151)에는 상기 회전축(157)이 결합될 수 있게 축공(154)이 형성될 수 있다.A shaft hole 154 may be formed in the
상기 회전자코어(151)는 예를 들면, 상기 축공(154)이 형성된 복수의 전기강판(152)을 절연 적층하여 구성될 수 있다. The
한편, 상기 전기기계의 고정자(160)(이하, "고정자(160)"라고 표기함)는, 복수의 슬롯(165)을 구비한 고정자코어(161)와, 상기 슬롯(165)에 권선되는 고정자권선(170)을 포함하여 구성되고, 상기 고정자권선(170)은 원형 단면의 도체로 형성되고 상기 고정자코어(161)에 축방향으로 삽입되는 복수의 세그먼트도체(171)를 구비하여 구성될 수 있다. 이에 의해, 고정자권선(170)의 제작을 용이하게 할 수 있고 제작 비용이 저감될 수 있다. Meanwhile, the stator 160 (hereinafter, referred to as “
상기 고정자코어(161)는 내부에 상기 회전자(150)가 회전 가능하게 수용될 수 있게 회전자수용공간(164)이 형성될 수 있다.The
상기 고정자코어(161)에는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전자수용공간(164)의 원주방향을 따라 복수의 슬롯(165) 및 티스(167)가 각각 구비될 수 있다. As shown in FIGS. 3 and 4, the
상기 고정자코어(161)는, 예를 들면, 상기 회전자수용공간(164), 슬롯(165) 및 티스(167)가 구비된 복수의 전기강판(162)을 절연 적층하여 형성될 수 있다. The
상기 고정자권선(170)은 원형 단면의 도체로 형성되고 상기 고정자코어(161)의 슬롯(165)에 축방향으로 삽입되는 복수의 세그먼트도체(171)를 구비하여 구성될 수 있다.The stator winding 170 may be formed of a conductor having a circular cross section and having a plurality of
상기 세그먼트도체(171)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 서로 나란하게 이격 배치되는 2개의 레그(172)와, 상기 레그(172)를 연결하는 연결부(174)를 구비하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 5, the
상기 세그먼트도체(171)는 미리 설정된 직경의 원형 동선을 절곡하여 형성될 수 있다. The
상기 세그먼트도체(171)의 레그(172)는 미리 설정된 슬롯 피치(예를 들면, 6 슬롯 피치(6 PS)에 대응되는 간격을 두고 서로 나란하게 이격 형성될 수 있다. 즉, 상기 세그먼트도체(171)는 2개의 레그(172) 중 일 측의 레그(172)가 어느 하나의 슬롯(165)에 삽입되면 그 레그(172)가 삽입된 슬롯(165)으로부터 상기 고정자코어(161)의 원주방향을 따라 일 측으로 6번째 슬롯(165)에 다른 하나의 레그(172)가 삽입 결합될 수 있다. The
상기 세그먼트도체(171)는 상기 고정자코어(161)의 축방향을 따라 어느 일 측(예를 들면 고정자코어(161)의 상측)에서 삽입되고 타 측(예를 들면, 고정자코어(161)의 하측)에서 상호 연결(용접)되게 구성될 수 있다.The
상기 세그먼트도체(171)의 각 레그(172)는 상기 고정자코어(161)의 슬롯(165)에 삽입 후 서로 멀어지는 방향(외측)으로 경사지게 절곡된 경사연장부(175)를 각각 구비하여 구성될 수 있다. Each
보다 구체적으로, 상기 세그먼트도체(171)의 레그(172)는 상기 고정자코어(161)의 축방향 길이(또는 적층방향 두께)에 비해 긴 길이를 가지게 구성되고, 상기 고정자코어(161)의 일 측에서 축방향을 따라 각 슬롯(165)에 삽입된 후 상기 고정자코어(161)의 타 측으로 돌출된 레그(172)를 절곡하여 상기 경사연장부(175)가 형성되게 구성될 수 있다. More specifically, the
상기 각 레그(172)의 경사연장부(175)의 단부에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 평탄면(177)을 구비한 접속단부(176)가 형성될 수 있다. 이에 의해, 서로 다른 두 세그먼트도체(171)의 연결이 용이하게 될 수 있다. 상기 평탄면(177)은 상기 각 경사연장부(175)의 원형의 단부를 평면이 형성되게 가압하여 형성될 수 있다. As shown in FIG. 6, a
여기서, 상기 각 경사연장부(175)는 상기 레그(172)의 단부로부터 절곡되어 상기 평탄면(177)이 상기 고정자코어(161)의 원주방향을 따라 상기 2 레그(172) 사이의 간격의 대략 절반 간격(예를 들면 3 슬롯 피치(3 PS)에 대응되는 위치에 배치되게 절곡 형성될 수 있다. Here, each of the
상기 각 세그먼트도체(171)는 상기 레그(172)의 평탄면(177)이 서로 면접촉된 후 용접에 의해 일체로 결합될 수 있다. 상기 세그먼트도체(171)의 용접 후에는 용접 영역의 절연을 위해 용접 부위를 절연처리(예를 들면, 절연물질의 도포 등)할 수 있다.The
상기 고정자코어(161)는 원주방향을 따라 슬롯(165) 및 티스(167)가 상호 교호적으로 형성될 수 있다.In the
상기 고정자코어(161)의 슬롯(165)은 상기 세그먼트도체(171)가 수용될 수 있게 복수의 도체수용부(168)를 구비하여 구성될 수 있다.The
상기 도체수용부(168)는 상기 세그먼트도체(171)의 단면 형상에 대응되게 형성될 수 있다. The
상기 도체수용부(168)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 세그먼트도체(171)의 단면 형상, 즉 원형 단면에 대응되게 원형 단면 형상을 구비하게 구성될 수 있다.As illustrated in FIG. 4, the
상기 슬롯(165)은 복수의 상기 세그먼트도체(171)가 상기 고정자코어(161)의 반경방향을 따라 배치되게 복수의 도체수용부(168)를 구비할 수 있다. The
본 실시예에서는 상기 각 슬롯(165)은 상기 고정자코어(161)의 반경방향을 따라 4개의 도체수용부(168)가 형성된 경우를 예를 들고 있으나, 도체수용부(168)의 개수는 2개 또는 6개 이상의 짝수로 구성될 수도 있다. 상기 각 도체수용부(168)의 중심은 동일 선상에 배치될 수 있다. In this embodiment, each of the
상기 도체수용부(168)와 상기 세그먼트도체(171) 사이에는 절연을 위해 절연부재(절연지)(169)가 구비될 수 있다. An insulating member (insulating paper) 169 may be provided between the
상기 세그먼트도체(171)들 사이에는 세그먼트도체(171)들간의 절연을 위해 절연부재(절연지)가 개재될 수 있다.An insulating member (insulation paper) may be interposed between the
여기서, 상기 도체수용부(168)와 상기 세그먼트도체(171), 상기 세그먼트도체(171)들 간에는 동일한 절연부재가 개재되게 구성될 수도 있다. Here, the same insulating member may be interposed between the
상기 각 도체수용부(168)는 상기 세그먼트도체(171)의 외경에 비해 확장된 내경을 가지게 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 각 도체수용부(168)는 상기 각 도체수용부(168)와 상기 세그먼트도체(171) 사이에 절연부재(169)가 개재될 수 있는 정도의 크기로 형성될 수 있다. Each of the
상기 도체수용부(168)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정자코어(161)의 반경방향을 따라 서로 연통되게 형성될 수 있다. As illustrated in FIG. 4, the
이러한 구성에 따르면, 상기 각 슬롯(165) 사이에 형성되는 티스(167)는 상기 도체수용부(168) 사이에 배치되는 복수의 돌기(169)를 구비할 수 있다. According to this configuration, the
상기 각 돌기(169)는 상기 각 티스(167)의 측면에서 상기 고정자코어(161)의 원주방향을 따라 각각 돌출되고 반경방향을 따라 서로 이격되게 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 각 티스(167)의 상기 고정자코어(161)의 원주방향을 따른 최대폭(W)이 확장되어 상기 각 티스(167)의 강도(강성)가 증가될 수 있다. 이에 따르면, 상기 각 티스(167)의 변형 및 진동이 억제될 수 있고 진동에 기인한 소음발생이 억제될 수 있다. Each of the
또한, 상기 각 돌기(169)는 상기 각 세그먼트도체(171)와 상기 고정자코어(161)의 접촉면적을 증가시켜 상기 세그먼트도체(171)의 열이 상기 고정자코어(161)로 신속하게 전달되게 할 수 있다. 이에 의해, 상기 세그먼트도체(171)의 방열이 촉진되고 상기 세그먼트도체(171)의 온도 상승이 억제될 수 있다. In addition, the
상기 각 도체수용부(168)의 내부에는 상기 도체수용부(168)와 상기 세그먼트도체(171) 사이의 절연을 위해 절연부재(예를 들면 절연지 등)가 구비될 수 있다. An insulation member (eg, insulating paper) may be provided inside the
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 고정자코어(161)의 각 슬롯(165)에는 복수의 세그먼트도체(171)가 삽입될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 복수의 세그먼트도체(171)는 상기 고정자코어(161)의 상측에서 하측방향으로 각 슬롯(165)에 삽입될 수 있다. 보다 구체적으로 예를 들면, 상기 세그먼트도체(171)의 일 측 레그(172)가 제1슬롯(165)에 삽입되면 타 측의 레그(172)는 제7슬롯(165)에 삽입될 수 있다. As illustrated in FIGS. 7 and 8, a plurality of
삽입이 완료된 각 세그먼트도체(171)는 두 레그(172)의 단부가 서로 멀어지는 방향으로 각각 절곡되어 경사연장부(175)가 형성될 수 있다. Each of the
상기 각 경사연장부(175)의 단부에는 평탄면(177)을 구비한 접속단부(176)가 각각 형성될 수 있다. 상기 접속단부(176)는 대략 직사각형의 단면을 구비하게 구성될 수 있다.Connection ends 176 having
상기 세그먼트도체(171)의 레그(172)는 다른 세그먼트도체(171)의 레그(172)의 단부에 서로 접촉되어 용접될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 서로 다른 두 세그먼트도체(171)의 상호 접촉된 두 접속단부(176) 사이에는 용접에 의해 용접부가 사후 형성될 수 있다. The
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 고정자코어(161)의 각 슬롯(165)의 내부에는 반경방향을 따라 이격되게 복수의 세그먼트도체(171)가 삽입될 수 있다. 예를 들면, 상기 각 슬롯(165)의 내부에는 4개의 세그먼트도체(171)가 삽입되어 제1레이어(layer) 내지 제4레이어가 형성될 수 있다. 9 and 10, a plurality of
상기 고정자권선(170)은 전원의 상(예를 들면 3상)에 대응되게 R상, S상, T상을 구비하게 구성될 수 있다. The stator winding 170 may be configured to include an R phase, an S phase, and a T phase so as to correspond to a phase (for example, three phase) of a power source.
보다 구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1슬롯, 제2슬롯, 제7슬롯, 제8슬롯, 제13슬롯, 제14슬롯 제19슬롯 및 제20슬롯에 각각 삽입된 세그먼트도체(171)들은 상호 연결되어 R상을 형성할 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 9, the
상기 R상의 일 단부는 S상, 및 T상의 각 일 단부와 함께 상기 인버터장치(130)의 단자들에 각각 연결될 수 있고, 상기 R상의 타 단부는 다른 상, 즉 S상 및 T상의 타 단부와 함께 중섬점(미도시)에 연결될 수 있다. One end of the R phase may be connected to terminals of the
또한, 제3슬롯, 제4슬롯, 제9슬롯, 제10슬롯, 제15슬롯, 제16슬롯,제21슬롯 및 제22슬롯에 각각 삽입된 세그먼트도체(171)들은 상호 연결되어 S상을 형성할 수 있다. In addition, the
또한, 제5슬롯, 제6슬롯, 제11슬롯, 제12슬롯, 제17슬롯, 제18슬롯, 제23슬롯 및 제24슬롯에 각각 삽입된 세그먼트도체(171)들은 상호 연결되어 T상을 형성할 수 있다. In addition, the
한편, 본 실시예의 전동기(140)는 냉각유체를 이용하여 상기 고정자(160)를 냉각시키는 냉각유닛(190)을 구비하여 구성될 수 있다.On the other hand, the
상기 냉각유닛(190)은 상기 고정자코어(161)에 결합되는 냉각관(191)을 구비할 수 있다.The
상기 냉각관(191)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 고정자코어(161)에 축방향으로 삽입되는 직관부(192)와, 상기 직관부(192)를 상호 연통되게 연결하는 연결관부(194)를 구비하여 구성될 수 있다. 상기 연결관부(194)는 대략 "U"형상으로 구성될 수 있다. The
상기 고정자코어(161)에는 상기 냉각관(191)이 결합될 수 있게 냉각관결합부(163)가 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 냉각관결합부(163)는 상기 고정자코어(161)를 축방향으로 관통하여 형성될 수 있다. 상기 냉각관결합부(163)는 상기 고정자코어(161)의 반경방향을 따라 상기 슬롯(165)의 외측에 형성될 수 있다. The
상기 냉각유닛(190)은, 냉각유체가 유입되는 냉각유체유입부(195) 및 냉각유체가 유출되는 냉각유체유출부(196)를 구비할 수 있다.The
상기 냉각유체유입부(195) 및 냉각유체유출부(196)는 상기 외함(141)의 외부로 연결될 수 있다.The cooling
상기 외함(141) 또는 브래킷(145)에는 상기 냉각유체유입부(195) 및 냉각유체유출부(196)가 외부로 인출될 수 있게 인출공(146)이 각각 구비될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 브래킷(145)(도 2의 우측 브래킷(145))에 인출공(146)이 형성된 경우를 예시하고 있다. The
본 실시예의 전기차량은 냉각유체가 상기 전동기(140)를 경유하여 순환되게 하는 냉각유체순환유닛(210)을 구비하여 구성될 수 있다. The electric vehicle of the present embodiment may be configured with a cooling
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 냉각유체순환유닛(210)은, 냉각유체의 유로를 형성하는 유체관(212)과, 상기 냉각유체의 유동을 촉진하는 펌프(214)를 구비하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 11, the cooling
상기 펌프(214)의 일 측에는 냉각유체가 일시 저장되는 탱크(215)가 마련될 수 있다. One side of the
상기 냉각유체순환유닛(210)은 냉각유체가 공기와 열교환되어 냉각되는 라디에이터(216)를 구비할 수 있다. The cooling
상기 라디에이터(216)의 일 측에는 상기 라디에이터(216)와 접촉되는 공기의 유동을 촉진시키는 냉각팬(217)이 마련될 수 있다. 상기 냉각팬(217)은, 회전날개(218)와, 상기 회전날개(218)를 회전 구동시키는 전기모터(219)를 구비하여 구성될 수 있다.One side of the
본 실시예의 전기차량은 제어프로그램을 구비한 제어부(220)를 포함하여 구성될 수 있다. The electric vehicle of the present embodiment may include a
상기 제어부(220)는 냉각유체의 온도를 감지하여 상기 냉각유체의 유동속도를 제어하게 구성될 수 있다. The
상기 제어부(220)에는, 도 12에 도시된 바와 같이, 냉각유체의 온도를 감지하는 온도감지부(225)가 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다.As illustrated in FIG. 12, the
상기 제어부(220)에는 상기 펌프(214) 및 상기 냉각팬(217)이 제어 가능하게 각각 연결될 수 있다.The
이러한 구성에 의하여, 상기 전동기(140)의 구동신호가 입력되면 상기 고정자권선(170)에 구동 전원이 인가될 수 있다. 상기 고정자권선(170)에 전원이 공급되면 회전자계가 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 회전자(150)는 상기 회전축(157)을 중심으로 회전할 수 있다.By such a configuration, when a driving signal of the
상기 고정자권선(170)에 구동 전원이 인가되면 발열에 의해 온도가 상승될 수 있다. When driving power is applied to the stator winding 170, the temperature may increase due to heat generation.
한편, 상기 전동기(140)가 구동되면 상기 전동기(140)를 경유하여 냉각유체가 순환될 수 있다.Meanwhile, when the
상기 제어부(220)는 상기 온도감지부(225)에 의해 냉각유체의 온도를 감지하고, 상기 냉각유체의 감지 온도가 설정온도를 초과할 경우 상기 냉각유체의 유동속도가 증가되게 상기 펌프(214)를 제어할 수 있다. The
상기 펌프(214)에 의해 펌핑되어 상기 유체관(212)을 따라 이동된 냉각유체는, 상기 냉각유체유입부(195)를 통해 상기 냉각관(191)으로 유입될 수 있다. 상기 냉각관(191)으로 유입된 냉각유체는 상기 냉각관(191)을 따라 이동하면서 주변의 열을 흡수함으로써 상기 고정자코어(161)를 냉각시킬 수 있다. 주변의 열을 흡수하여 온도가 상승된 냉각유체는 상기 냉각유체유출부(196)를 경유하여 유체관(212)으로 복귀되고, 상기 라디에이터(216)를 경유하면서 냉각되어 온도가 저하될 수 있다. The cooling fluid pumped by the
이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다. In the above, specific embodiments of the present invention have been shown and described. However, the present invention can be embodied in various forms without departing from the spirit or essential features thereof, so the embodiments described above should not be limited by the details of the detailed description.
또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.Further, even when the embodiments not listed in the detailed description have been described, it should be interpreted broadly within the scope of the technical idea defined in the appended claims. It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.
110 : 차량바디 115 : 휠
120 : 현가장치 125 : 배터리
130 : 인버터장치 140 : 전동기
141 : 외함 150 : 회전자
151 : 회전자코어 155 : 마그넷
157 : 회전축 160 : 고정자
161 : 고정자코어 165 : 슬롯
167 : 티스 168 : 도체수용부
169 : 돌기 170 : 고정자권선
171 : 세그먼트도체 172 : 레그
174 : 연결부 175 : 경사연장부
176 : 접속단부 177 : 평탄면
178 : 용접부 179 : 절연부재
190 : 냉각유닛 191 : 냉각관
192 : 직관부 194 : 연결관부
210 : 냉각유체순환유닛 212 : 유체관
214 : 펌프 217 : 냉각팬
220 : 제어부 225 : 온도감지부110: vehicle body 115: wheel
120: suspension 125: battery
130: inverter device 140: electric motor
141: enclosure 150: rotor
151: rotor core 155: magnet
157: rotating shaft 160: stator
161: Stator core 165: Slot
167: Teeth 168: conductor housing
169
171: segment conductor 172: leg
174: connection portion 175: inclined extension portion
176: connection end 177: flat surface
178: weld 179: insulating member
190: cooling unit 191: cooling tube
192: straight pipe 194: connecting pipe
210: cooling fluid circulation unit 212: fluid pipe
214: pump 217: cooling fan
220: control unit 225: temperature detection unit
Claims (9)
상기 슬롯에 권선되는 고정자권선;을 포함하여 구성되고,
상기 고정자권선은 원형 단면의 도체로 형성되고 상기 고정자코어에 축방향으로 삽입되는 복수의 세그먼트도체를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기기계의 고정자.A stator core provided with a plurality of slots along the circumferential direction; And
And a stator winding wound around the slot.
And the stator winding is formed of a conductor having a circular cross section and has a plurality of segment conductors axially inserted into the stator core.
상기 슬롯은 상기 세그먼트도체를 수용할 수 있게 원형의 도체수용부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기기계의 고정자.The method of claim 1,
And the slot has a circular conductor receiving portion for accommodating the segment conductor.
상기 슬롯은 상기 고정자코어의 반경방향을 따라 이격 배치되는 복수의 도체수용부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기기계의 고정자.The method of claim 2,
And the slot includes a plurality of conductor receiving parts spaced apart along the radial direction of the stator core.
상기 도체수용부는 반경방향을 따라 상호 연통되게 형성되는 것을 특징으로 하는 전기기계의 고정자. The method of claim 3,
The stator of the electric machine, characterized in that the conductor receiving portion is formed to communicate with each other along the radial direction.
상기 세그먼트도체는, 서로 이격된 2개의 레그와, 상기 레그를 연결하는 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기기계의 고정자.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The segment conductor is a stator of an electric machine, characterized in that it comprises two legs spaced apart from each other, and a connecting portion connecting the legs.
상기 레그는 상기 고정자코어에 결합 후 상기 고정자코어의 원주방향으로 절곡된 후 다른 레그와 연결되는 것을 특징으로 하는 전기기계의 고정자.The method of claim 5,
And the leg is coupled to the stator core and bent in the circumferential direction of the stator core and then connected to another leg.
상기 레그의 단부에는 상기 다른 레그와 면접촉될 수 있게 평탄면이 구비되는 것을 특징으로 하는 전기기계의 고정자.The method according to claim 6,
The end of the leg is a stator of the electric machine, characterized in that the flat surface is provided to be in surface contact with the other leg.
상기 외함의 내부에 배치되는 제1항의 전기기계의 고정자; 및
상기 전기기계의 고정자에 대해 회전 가능하게 배치되는 회전자;
를 포함하는 전동기. Enclosure;
A stator of the electric machine of claim 1 disposed inside the enclosure; And
A rotor rotatably disposed with respect to the stator of the electric machine;
Electric motor comprising a.
상기 차량바디에 구비되는 배터리; 및
상기 차량바디에 구비되어 상기 차량바디에 구동력을 제공하는 제8항의 전동기;
를 포함하는 전기차량.Vehicle body;
A battery provided in the vehicle body; And
A motor provided in the vehicle body for providing a driving force to the vehicle body;
Electric vehicle comprising a.
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---|---|---|---|
KR1020110066115A KR20130004822A (en) | 2011-07-04 | 2011-07-04 | Stator for electric machine and electric motor having thereof, electric vechile having electric motor |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170000644A (en) | 2015-06-24 | 2017-01-03 | 주식회사 맥시스 | Electric motor stator and method of manufacturing the same |
-
2011
- 2011-07-04 KR KR1020110066115A patent/KR20130004822A/en not_active Application Discontinuation
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KR20170000644A (en) | 2015-06-24 | 2017-01-03 | 주식회사 맥시스 | Electric motor stator and method of manufacturing the same |
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