KR20150045608A - 교류발전기용 고정자 및 이의 제작방법 - Google Patents

교류발전기용 고정자 및 이의 제작방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150045608A
KR20150045608A KR20130125055A KR20130125055A KR20150045608A KR 20150045608 A KR20150045608 A KR 20150045608A KR 20130125055 A KR20130125055 A KR 20130125055A KR 20130125055 A KR20130125055 A KR 20130125055A KR 20150045608 A KR20150045608 A KR 20150045608A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coil
stator
slot
stator core
core
Prior art date
Application number
KR20130125055A
Other languages
English (en)
Inventor
류병구
이승우
전봉규
Original Assignee
한국델파이주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국델파이주식회사 filed Critical 한국델파이주식회사
Priority to KR20130125055A priority Critical patent/KR20150045608A/ko
Publication of KR20150045608A publication Critical patent/KR20150045608A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings
    • H02K1/165—Shape, form or location of the slots
    • 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
    • H02K15/024—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots
    • 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
    • H02K15/08—Forming windings by laying conductors into or around core parts
    • H02K15/085—Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors into slotted stators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/16—Synchronous generators
    • H02K19/22—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates alternately with poles of opposite polarity, e.g. heteropolar generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
    • H02K3/345—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation between conductor and core, e.g. slot insulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

차량용 교류발전기의 고정자 및 이의 제작방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 교류발전기용 고정자는, 원주방향 내주에 다수의 코어와 슬롯을 형성한 고정자 철심, 고정자 철심의 상기 슬롯에 인서트되는 코일 세그먼트들의 전기적 연결에 의한 고정자 코일 및 하나의 슬롯에 위치하는 복수의 코일 세그먼트를 둘러싸 고정자 철심과 코일 세그먼트 사이를 절연시키는 절연체로 구성되며, 고정자 철심 내주에 형성된 각 코어의 자유단에는 소성 변형 가능한 소성 변형부가 있고, 소성 변형부를 소성 변형시켜 슬롯으로부터의 상기 코일 세그먼트 이탈을 막는 티스(Teeth)를 형성한 것을 구성의 요지로 한다.

Description

교류발전기용 고정자 및 이의 제작방법{Stator for car generator and manufacturing methods the same}
본 발명은 교류발전기의 고정자(stator)에 관한 것으로, 상세하게는 로터의 회전운동에 의한 유도전압이 유기되는 교류발전기의 고정자 및 이의 제작을 위한 제작방법에 관한 것이다.
엔진 전장품 중의 하나로서 차량에 적용되는 교류발전기는 벨트와 같은 전동수단을 통해 엔진 구동력을 제공받아 소모된 배터리 전원을 충전시켜주거나 다른 전장품으로 작동에 필요한 전류를 공급하는 역할을 한다. 이러한 교류발전기는 모터와는 반대로 전기자(고정자)를 고정시키고 계자(로터)를 회전시켜 전기를 발생시킨다.
도 1은 차량에 일반적으로 채택되는 교류발전기의 개략적인 구성을 나타내고 있다.
도 1과 같이, 하우징(100)의 중심부에 회전 가능하게 배치되는 회전자(Rotor, 110), 회전자를 둘러싸는 형태로 하우징 내주면 둘레에 배치되는 고정자(stator, 130), 회전자를 구성하는 샤프트(부호 생략) 일측의 풀리(160)와 풀리 반대쪽 샤프트 말단 주변에 원호상으로 배치되는 정류기(rectifier, 150)와 전압조정기(regulator, 140), 그리고 브러쉬(120) 등을 포함한다.
벨트와 같은 전동수단에 의해 상기 풀리(160)가 엔진과 연결됨으로써 풀리(160)를 통해 입력되는 동력으로 샤프트가 회전하고, 샤프트를 포함하는 회전자(110)가 회전함에 따라 고정자(130)에 유도전압이 유기되며, 고정자(100)에 유기된 유도전압은 정류기(150)와 레귤레이터(140)에 전달되고 소정의 정류과정 및 전압조정과정을 거쳐 외부로 출력된다.
유도전압이 유기되는 상기 고정자(130)는 고정자 철심과 고정자 철심에 상이 다른 코일군을 이루도록 권선되는 고정자 코일로서 구성되며, 이때 원형단면의 코일을 환상으로 권선하여 고정자 코일을 형성시켰으나 원형단면 코일의 경우 점적율(고정자 어셈블리 전체에서 코일이 차지하는 비중)이 낮아 발전성능이 떨어지는 문제가 있었다.
따라서 도 2와 같이 사각단면의 각동선(Rectangular wire, 132)을 이용해 고정자 코일을 구현하는 기술이 제안되었다. 이는 각동선으로 된 코일 세그먼트를 고정자 철심(134)에 축방향으로 인서트하고 반대쪽에서 같은 상(相)에 속하는 세그먼트들의 시작과 끝을 용접이나 납땜 등으로 연결해 상이 다른 복수의 코일군이 형성되도록 구성한 것이다.
그러나 각동선을 사용하는 차량용 교류발전기의 고정자는, 앞서도 설명했듯이 각동선으로 된 코일 세그먼트를 고정자 철심에 축방향으로 인서트하는 것과는 별도로, 인서트 반대쪽에서 같은 상(相)에 속하는 세그먼트들을 용접이나 납땜 등으로 연결하는 결선 공정이 필요함에 따라, 생산 공정의 효율성과 양산성이 떨어지고 많은 제작경비 소요되는 단점이 있다.
한국특허공개 제2012-0068115호(특허 공개일 2012. 6. 27)
본 발명이 해결하려는 기술적 과제는, 교류발전기의 고정자를 제작함에 있어 작업성 개선을 통한 생산공정의 효율화와 양산성의 향상을 도모하고, 제작비용의 절감을 도모하면서도 품질 향상을 기대할 수 있는 교류발전기용 고정자 및 이의 제작방법을 제공하고자 하는 것이다.
과제 해결을 위한 수단으로서 본 발명의 일측면에 따르면, 원주방향 내주에 다수의 코어와 슬롯을 형성한 고정자 철심; 고정자 철심의 상기 슬롯에 인서트되는 코일 세그먼트들의 전기적 연결에 의한 고정자 코일; 및 하나의 슬롯에 위치하는 복수의 코일 세그먼트를 둘러싸 상기 고정자 철심과 코일 세그먼트 사이를 절연시키는 절연체;로 구성되며, 상기 고정자 철심 내주에 형성된 각 코어의 자유단에는 소성 변형 가능한 소성 변형부가 있고, 상기 소성 변형부를 소성 변형시켜 슬롯으로부터의 상기 코일 세그먼트 이탈을 막는 티스(Teeth)를 형성한 교류발전기용 고정자를 제공한다.
여기서, 상기 고정자 코일은 고정자 철심 축방향으로 각각의 슬롯에 특정 형상으로 미리 포밍된 각각의 코일 세그먼트를 인서트 한 후 반대쪽에서 서로 이웃하는 코일 세그먼트의 자유단을 전기적으로 연결시켜 형성되는 것일 수 있다.
이와는 다르게, 상기 고정자 코일은 특정 형상으로 미리 포밍된 코일 세그먼트들의 전기적 연결에 의해 형성되는 반경방향으로 확장 가능한 확장형 코일일 수 있다.
이때, 상기 확장형 코일을 상기 고정자 철심 안쪽에 위치시킨 상태에서 반경방향으로 확장시켜 각 슬롯에 코일 세그먼트가 인서트되도록 구성함이 바람직하다.
또한, 상기 소성 변형부는, 중앙 절개부와, 중앙 절개부 일측의 제1 측편과, 대향부 타측의 제2 측편으로 된 구성일 수 있다.
이때, 상기 중앙 절개부를 기준으로 대향되는 제1 측편과 제2 측편을 좌우로 벌려 각 측편의 말단이 이웃하는 다른 소성 변형부의 제2, 제1 측편의 말단과 맞닿거나 소정의 갭을 두고 마주하도록 하여 코일 세그먼트의 이탈을 막는 티스를 형성시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 적용된 상기 절연체는 상기 제1 측편과 제2 측편의 소성 변형에 대응해 형상 변형이 가능한 구성일 수 있다.
과제 해결을 위한 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면, 고정자 철심의 코어 사이의 슬롯에 코일 세그먼트를 인서트하는 제1 단계; 슬롯에 인서트된 코일 세그먼트들을 특정 패턴으로 전기적으로 상호 연결시켜 원호상의 고정자 코일을 형성시키는 제2 단계; 및 고정자 철심 내측으로 뻗은 각 코어 선단의 소성 변형부를 소성 변형시켜 슬롯으로부터 코일 세그먼트의 이탈을 막는 티스를 형성시키는 제3 단계;를 포함하는 교류발전기용 고정자의 제작방법을 제공한다.
여기서, 상기 제1 단계에서는 고정자 철심 축방향으로 슬롯에 특정 형상으로 미리 포밍된 각각의 코일 세그먼트를 인서트하며, 제2 단계에서 코일 세그먼트 인서트 방향 반대쪽에서 서로 이웃하는 코일 세그먼트의 자유단을 전기적으로 연결시켜 고정자 코일을 형성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면으로서, 특정 형상으로 미리 포밍된 코일 세그먼트들을 전기적으로 상호 연결시켜 반경방향으로 확장 가능한 원호상의 확장형 코일을 형성시키는 제1 단계; 상기 확장형 코일을 고정자 철심 내측에 위치시킨 후 반경방향으로 확장 변형시켜 각 슬롯에 확장형 코일을 구성하는 코일 세그먼트가 인서트되도록 하는 제2 단계; 및 고정자 철심 내측으로 뻗은 각 코어 선단의 소성 변형부를 소성 변형시켜 슬롯으로부터 코일 세그먼트의 이탈을 막는 티스를 형성시키는 제3 단계;를 포함하는 교류발전기용 고정자의 제작방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 교류발전기용 고정자에 의하면, 교류발전기의 고정자에서 코일 세그먼트를 슬롯의 축 방향내지는 원주 방향으로 인서트 한 후 고정자 철심 코어의 자유단을 소정 변형시켜 티스를 형성시킴으로써, 교류발전기의 고정자 제작에 있어서의 작업성을 개선할 수 있으며, 이를 통해 생산공정의 효율성과 양산성의 향상을 도모할 수 있다.
더욱이, 코일 세그먼트들을 연결하여 형성한 확장형 코일을 이용한 다른 실시예는, 고정자 철심 안쪽에 확장형 코일을 위치시킨 상태로 반경방향으로 확장시킨 다음 고정자 철심 코어의 자유단을 소정 변형시켜 코일의 이탈을 막는 티스를 형성함으로써, 제품의 양산성 향상과 더불어 저비용으로 고품질의 신뢰도 높은 제품 생산이 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 종래 자동차용 교류발전기의 개략 단면도.
도 2는 도 1에 적용되는 종래 교류발전기용 고정자의 요부를 확대 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 교류발전기용 고정자의 부분 확대 사시도.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 교류발전기용 고정자의 횡 단면도.
도 5는 도 4의 'A'부 상세도.
도 6은 도 5에 도시된 코어 자유단의 소성 변형부를 소정 가공해 티스를 형성시키는 과정을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 교류발전기용 고정자 제작과정을 개략적으로 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 교류발전기용 고정자 제작과정을 개략적으로 나타낸 도면.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
이하 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 및 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고 이하 본 발명의 상세한 설명에서 고정자 세그먼트는, 원호상의 고정자 코일을 형성함에 있어 고정자 코일을 구성하는 코일 단품을 의미함을 밝혀둔다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 교류발전기용 고정자의 부분 확대 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 교류발전기용 고정자의 횡 단면도이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 교류발전기 고정자(1)는, 회전자 회전에 의한 유도전력이 유기되는 원호형의 고정자 코일(14)과 고정자 코일(14)이 인서트 고정되는 고정자 철심(10)으로 구성된다. 고정자 철심(10)의 내주에는 원주방향으로 다수의 코어(11)가 일정한 폭으로 내향 돌출되고 이들 코어(11) 사이에 슬롯(12)이 형성된다.
고정자 철심(10)은 길이방향으로 일정한 폭에 걸쳐 코어(11)를 형성한 평평한 판상의 금속을 다수의 롤러가 원호상으로 배치된 롤링장치를 이용해 원통형으로 성형함으로써 형성 가능하며, 고정자 코일(14)은 고정자 철심(10)의 각의 슬롯(12)에 인서트되고 소정의 패턴으로 전기적으로 연결되는 코일 세그먼트(16)들로 구성된다.
코일 세그먼트(16)는 통전 가능한 금속체인 각동선(또는 환동선)을 소재로 하며 두 개의 대략 직선상의 단자가 중앙 절곡부를 기준으로 연결된 대략 집게 형상일 수 있으며, 고정자 철심(10)의 상기 슬롯(12)에 고정자 코일(14)이 상(相)이 다른 복수의 코일군을 형성하도록 소정의 패턴으로 상호 전기적으로 연결된다.
고정자 철심(10)의 슬롯(12)의 개수는 구현하고자 하는 발전기의 상(相)의 개수에 따라 달라질 수 있으므로 특정 개수로 한정되지 않으며, 고정자 코일(14)을 구성하는 상기 코일 세그먼트(16) 개수 역시 발전기의 상(相)의 개수나 발전기 크기, 용량 등에 따라 달라질 수 있으므로 특정한 개수로 한정되지 않는다.
고정자 코일(14)은 고정자(1) 세그먼트(16)들의 전기적 연결로서 구현될 수 있는데, 일 실시예로서 고정자 철심(10)을 제작하는 과정에서 고정자 철심(10)의 축방향으로 각 슬롯(12)에 특정 형상으로 미리 포밍된 코일 세그먼트(16)를 인서트 한 후 인서트 반대쪽의 코일 세그먼트(16)의 자유단을 소정의 패턴으로 전기적으로 연결시킴으로 형성될 수 있다.
이때 코일 세그먼트(16) 자유단의 전기적 연결에 있어서는, 전기적으로 연결될 연결대상 코일 세그먼트(16) 자유단을 서로 접촉시킨 상태에서 납땜이나 용접을 이용해 서로 접합시킴으로써 전기적 연결이 구현될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 연결대상 코일 세그먼트(16)의 전기적 연결을 구현할 수만 있다면 특별한 제한은 없다.
고정자 코일(14)의 바람직한 다른 예로서, 특정 형상으로 미리 포밍된 코일 세그먼트(16)들의 전기적 연결에 의해 형성되며 반경방향으로 확장 가능한 확장형 코일형태로 고정자 코일(14')을 구성할 수도 있다. 이때에는 전기적으로 연속된 확장형 코일을 원통형의 고정자 철심(10) 안쪽에 위치시킨 상태로 반경방향으로 확장시켜 고정자 철심(10)에 인서트시킬 수 있다.
도 5의 상세도를 통해 도시한 바와 같이, 고정자 철심(10) 내주에 형성되는 각 코어(11)의 자유단에는 소성 변형 가능한 소성 변형부(17)가 형성된다. 소성 변형부(17)는 도 6과 같은 전용 공구(20)에 의해 소성 변형될 수 있으며, 소성 변형 후 슬롯(12)으로부터의 상기 코일 세그먼트(16)의 반경방향 이탈을 막는 티스(Teeth)를 형성하게 된다.
소성 변형부(17)는 바람직하게 앞선 도 5의 도시와 같이, 각 코어(11)의 자유단부 중앙에 길이방향으로 절개된 중앙 절개부(17a)를 포함하며, 중앙 절개부(17a)를 기준으로 중앙 절개부(17a) 일측에 구비되는 제1 측편(17b)과 중앙 절개부(17a) 타측에 구비되는 제2 측편(17b)으로 된 구성일 수 있으며, 소성 변형부(17)가 있는 코어(11)는 자유단으로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아지는 형태일 수 있다.
코어(11) 자유단에 형성된 상기 중앙 절개부(17a)의 높이는 적어도, 도 6을 통해 도시된 전용 공구(20)의 평면부 중앙의 삼각형 볼록부를 측편 사이의 상기 중앙 절개부(17a)에 진입시켜 양 측편(17b)(17c)이 좌, 우로 절곡되게 했을 때 해당 측편의 말단이 소성 변형된 이웃하는 다른 측편의 말단과 맞닿거나 소정의 갭을 두고 마주할 수 있는 높이가 바람직하다.
도 5 내지 도 6에서 도면부호 13은 슬롯(12)에 인서트된 복수의 코일 세그먼트(16)와 고정자 철심(10) 간 절연을 위해 개입되는 절연체로서, 절연체(13)는 슬롯(12)에 인서트된 복수의 코일 세그먼트(16)들을 둘러쌀 수 있는 길이와 폭으로 형성될 수 있으며, 두 구성요소간 절연을 구현할 수 있다면 특정 소재에 구애됨이 없이 적용 가능하다.
바람직하게는, 전기적 절연성을 가지면서도 도 6의 전용 공구(20)를 이용해 상기 소성 변형부(17)를 소성 변형시켜 티스를 형성시킬 경우, 소성 변형되는 상기 제1, 제2 측편(17a, 17b)의 형상 변경에 대응하여 용이하게 형상 변경이 이루어질 수 있는 소재 예컨대, 펄프와 같은 섬유소재의 절연지(Insulation paper)가 사용될 수 있다.
고정자 철심(10)에 코일 세그먼트(16)를 하나씩 인서트한 후 반대쪽에서 전기적으로 연결시켜 고정자 코일(14)을 형성하는 고정자(1) 제작형태 및 코일 세그먼트(16)들을 이용해 사전에 미리 확장 가능한 코일형태로 만들어 이를 확장시켜 고정자 철심(10)에 인서트하여 고정자(1)를 제작하는 형태에 대해 이후 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예 즉, 고정자 철심에 코일 세그먼트를 하나씩 인서트한 후 반대쪽에서 전기적으로 연결시켜 고정자 코일을 형성하는 고정자 제작형태에 따른 제작공정을 개략적으로 나타낸 도면이다. 이를 참조하여 고정자 철심에 코일 세그먼트를 하나씩 인서트시켜 고정자를 형성시키는 것부터 먼저 살펴보기로 한다.
도 7을 참조하면, 원통형으로 성형된 고정자 철심(10) 내주면 코어(11) 사이의 슬롯(12)에 복수 바람직하게는, 서로 다른 4개의 코일 세그먼트(16) 일부가 위치하도록 코일 세그먼트(16)를 인서트한다(제1 단계).
그런 다음, 인서트 방향 반대쪽에서 인서트된 코일 세그먼트(16)들의 자유단을 소정의 패턴으로 전기적으로 상호 연결(결선)시켜 원호상의 고정자 코일(14)을 형성한다(제2 단계).
코일 세그먼트(16)는 고정자 철심(10)의 축방향에서 각 슬롯(12)에 인서트되도록 하되, 서로 다른 두 개의 슬롯(12)에 직선상의 일측 단자와 다른 일측 단자가 각각 삽입되어 고정되도록 인서트하며, 서로 다른 두 개의 슬롯(12)에 일측 단자와 타측 단자가 동시에 인서트되기에 유리한 형태로 인서트 전(前) 포밍(Forming)공정을 통해 제작한다.
인서트방향 반대쪽에서 코일 세그먼트(16) 자유단을 소정의 패턴으로 전기적으로 연결함에 있어서는, 전기적으로 연결될 연결대상 코일 세그먼트(16) 자유단을 서로 접촉시킨 상태에서 납땜이나 용접 등으로 접합시킴으로써 전기적 연결을 구현하며, 코일 세그먼트(16) 인서트 전 슬롯(12)에 절연체(13)를 개입시키는 공정이 선행된다
코일 세그먼트(16) 간 전기적 연결로서 원호상의 고정자 코일(14)이 완성되면, 고정자 철심(10) 내측으로 뻗은 각 코어(11) 선단(자유단)의 소성 변형부(17)를 소성 변형시켜 슬롯(12)으로부터 코일 세그먼트(16)의 이탈을 막는 티스를 형성시킴으로써 공정이 완료된다(제3 단계). 이때 티스 형성을 위한 소성 변형부(17)의 소성 변형에 있어서는 전용 공구(20)를 이용한다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예 즉, 코일 세그먼트들을 이용해 사전에 미리 확장 가능한 형태로 고정자 코일을 만들고 이를 고정자 철심 내측에서 확장시켜 고정자 철심에 인서트되어 고정되도록 고정자를 제작하는 형태의 고정자 제작공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 특정 형상으로 미리 포밍된 코일 세그먼트(16)들을 전기적으로 상호 연결시켜 반경방향으로 확장 가능한 원호상의 확장형 코일(14')을 형성시킨다(제1 단계).
그런 다음, 미리 제작된 확장형 코일(14')을 원통형 고정자 코일(14) 내측에 위치시키고 전용 장비를 이용해 반경방향으로 확장 변형시켜 각 슬롯(12)에 확장형 코일을 구성하는 코일 세그먼트(16)가 인서트되도록 한다.
확장형 코일(14')의 확장이 완료되면, 고정자 철심(10) 내측으로 뻗은 각 코어(11) 선단(자유단)의 소성 변형부(17)를 소성 변형시켜 슬롯(12)으로부터 코일 세그먼트(16)의 이탈을 막는 티스를 형성시킴으로써 고정자(1) 제작이 완료된다(제3 단계). 이때에도 티스 형성을 위한 소성 변형부(17)를 소성 변형시킴에 있어서는 전용 공구(20)를 이용한다.
이상에서 살펴본 본 발명의 실시예에 따른 교류발전기용 고정자에 의하면, 교류발전기의 고정자에서 코일 세그먼트를 슬롯의 축 방향내지는 원주 방향으로 인서트 한 후 고정자 철심 코어의 자유단을 소정 변형시켜 티스를 형성시킴으로써, 교류발전기의 고정자 제작에 있어서의 작업성을 개선할 수 있으며, 이를 통해 생산공정의 효율성과 양산성의 향상을 도모할 수 있다.
더욱이, 코일 세그먼트들을 연결하여 형성한 확장형 코일을 이용한 다른 실시예는, 고정자 철심 안쪽에 확장형 코일을 위치시킨 상태로 반경방향으로 확장시킨 다음 고정자 철심 코어의 자유단을 소정 변형시켜 코일의 이탈을 막는 티스를 형성함으로써, 제품의 양산성 향상과 더불어 저비용으로 고품질의 신뢰도 높은 제품 생산이 가능하다는 장점이 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1 : 고정자
10 : 고정자 철심
11 : 코어
12 : 슬롯
13 : 절연체
14, 14' : 고정자 코일
16 : 고정자 세그먼트
17 : 소성 변형부

Claims (10)

  1. 원주방향 내주에 다수의 코어와 슬롯을 형성한 고정자 철심;
    고정자 철심의 상기 슬롯에 인서트되는 코일 세그먼트들의 전기적 연결에 의한 고정자 코일; 및
    하나의 슬롯에 위치하는 복수의 코일 세그먼트를 둘러싸 상기 고정자 철심과 코일 세그먼트 사이를 절연시키는 절연체;로 구성되며,
    상기 고정자 철심 내주에 형성된 각 코어의 자유단에는 소성 변형 가능한 소성 변형부가 있고, 상기 소성 변형부를 소성 변형시켜 슬롯으로부터의 상기 코일 세그먼트 이탈을 막는 티스(Teeth)를 형성시킨 교류발전기용 고정자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정자 코일은, 고정자 철심 축방향으로 각각의 슬롯에 특정 형상으로 미리 포밍된 각각의 코일 세그먼트를 인서트 한 후 반대쪽에서 서로 이웃하는 코일 세그먼트의 자유단을 전기적으로 연결시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 교류발전기용 고정자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정자 코일은, 특정 형상으로 미리 포밍된 코일 세그먼트들의 전기적 연결에 의해 형성되는 반경방향으로 확장 가능한 확장형 코일인 것을 특징으로 하는 교류발전기용 고정자.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 확장형 코일을 상기 고정자 철심 안쪽에 위치시킨 상태에서 반경방향으로 확장시켜 각 슬롯에 코일 세그먼트가 인서트되도록 하는 것을 특징으로 하는 교류발전기용 고정자.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    소성 변형부는, 중앙 절개부와, 중앙 절개부 일측의 제1 측편과, 대향부 타측의 제2 측편으로 구성되는 것을 특징으로 하는 교류발전기용 고정자.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 중앙 절개부를 기준으로 대향되는 제1 측편과 제2 측편을 각각 좌우로 벌려 각 측편의 말단이 이웃하는 다른 소성 변형부의 제2, 제1 측편의 말단과 맞닿거나 소정의 갭을 두고 마주하도록 티스를 형성시킨 것을 특징으로 하는 교류발전기용 고정자.
  7. 제 6 항에 있어서
    절연체는 상기 제1 측편과 제2 측편의 소성 변형에 대응해 형상 변형이 가능한 것을 특징으로 하는 교류발전기용 고정자.
  8. 고정자 철심의 코어 사이의 슬롯에 코일 세그먼트를 인서트하는 제1 단계;
    슬롯에 인서트된 코일 세그먼트들을 특정 패턴으로 전기적으로 상호 연결시켜 원호상의 고정자 코일을 형성시키는 제2 단계; 및
    고정자 철심 내측으로 뻗은 각 코어 선단의 소성 변형부를 소성 변형시켜 슬롯으로부터 코일 세그먼트의 이탈을 막는 티스를 형성시키는 제3 단계;를 포함하는 교류발전기용 고정자의 제작방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 단계에서는 고정자 철심 축방향으로 슬롯에 특정 형상으로 미리 포밍된 각각의 코일 세그먼트를 인서트하며, 제2 단계에서 코일 세그먼트 인서트 방향 반대쪽에서 서로 이웃하는 코일 세그먼트의 자유단을 전기적으로 연결시켜 고정자 코일을 형성하는 교류발전기용 고정자의 제작방법.
  10. 특정 형상으로 미리 포밍된 코일 세그먼트들을 전기적으로 상호 연결시켜 반경방향으로 확장 가능한 원호상의 확장형 코일을 형성시키는 제1 단계;
    상기 확장형 코일을 고정자 철심 내측에 위치시킨 후 반경방향으로 확장 변형시켜 각 슬롯에 확장형 코일을 구성하는 코일 세그먼트가 인서트되도록 하는 제2 단계; 및
    고정자 철심 내측으로 뻗은 각 코어 선단의 소성 변형부를 소성 변형시켜 슬롯으로부터 코일 세그먼트의 이탈을 막는 티스를 형성시키는 제3 단계;를 포함하는 교류발전기용 고정자의 제작방법.
KR20130125055A 2013-10-21 2013-10-21 교류발전기용 고정자 및 이의 제작방법 KR20150045608A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130125055A KR20150045608A (ko) 2013-10-21 2013-10-21 교류발전기용 고정자 및 이의 제작방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130125055A KR20150045608A (ko) 2013-10-21 2013-10-21 교류발전기용 고정자 및 이의 제작방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150045608A true KR20150045608A (ko) 2015-04-29

Family

ID=53037486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130125055A KR20150045608A (ko) 2013-10-21 2013-10-21 교류발전기용 고정자 및 이의 제작방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20150045608A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101726587B1 (ko) * 2016-10-31 2017-04-14 전자부품연구원 평각동선을 이용한 고정자, 회전기기 및 그의 제조 방법
KR20240091421A (ko) 2022-12-14 2024-06-21 보그워너디티씨 유한책임회사 전기자동차 모터용 스테이터
KR20240091425A (ko) 2022-12-14 2024-06-21 보그워너디티씨 유한책임회사 전기자동차 모터용 스테이터

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101726587B1 (ko) * 2016-10-31 2017-04-14 전자부품연구원 평각동선을 이용한 고정자, 회전기기 및 그의 제조 방법
WO2018079920A1 (ko) * 2016-10-31 2018-05-03 전자부품연구원 평각동선을 이용한 고정자, 회전기기 및 그의 제조 방법
KR20240091421A (ko) 2022-12-14 2024-06-21 보그워너디티씨 유한책임회사 전기자동차 모터용 스테이터
KR20240091425A (ko) 2022-12-14 2024-06-21 보그워너디티씨 유한책임회사 전기자동차 모터용 스테이터

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6858963B2 (en) Stator winding having cascaded end loops
US6873082B2 (en) Stator assembly including a core slot insert member
US6882077B2 (en) Stator winding having cascaded end loops
US7155805B2 (en) Method for making stator of rotary electric machine
US6742238B2 (en) Flare tooth stator for an AC generator
US11075551B2 (en) Method for making stator of rotary electrical machine
US20120161567A1 (en) Stator for electric rotating machine and method of manufacturing the same
US20160254718A1 (en) Segment conductors, stator, rotating electrical machine, and vehicle and method of manufacturing the segment conductors
JP2009532009A (ja) 多相の電気機械に用いられるステータおよび該ステータを製作するための方法
US20150028704A1 (en) Rotating Electrical Machine and Manufacturing Method Therefor
CN105990917A (zh) 定子、旋转电机、车辆以及定子的制造方法
US10170952B2 (en) Rotary electric machine and manufacturing method for coil of rotary electric machine
US6762528B2 (en) Rotary electric machine and manufacturing method thereof
US20040187293A1 (en) Radial insertion of stator hairpin windings
KR20150045608A (ko) 교류발전기용 고정자 및 이의 제작방법
US6949857B2 (en) Stator of a rotary electric machine having stacked core teeth
US20050046299A1 (en) Windings for electric machines
US20180115211A1 (en) Rotary electric machine
CN107925321B (zh) 电枢的制造方法
US20060152100A1 (en) Vehicle alternator having reduced windings
US20130127286A1 (en) Continuous stator winding having a rectangular cross-section and method
JP2005224040A (ja) 回転電機の巻線の製造方法
US9564782B2 (en) Winding, winding method, and automotive rotating electric machine
JP4200611B2 (ja) 巻線形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application