KR20170039240A - 개선된 고정자 및 이러한 고정자를 포함하는 전기 머신 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 와이어 권선(10)을 유지하기 위한 전기 머신을 위한 고정자 투쓰(8)에 관한 것이다. 상기 투쓰는 프리컷 자기 금속판(24a)의 연속 조립체로 형성된 중앙 부분(24)을 포함한다. 상기 금속판은 서로에 고정된다. 상기 투쓰는 중앙 부분(24)이 중앙 부분(24)에 고정되고 각각이 자신을 관통하는 방사상 부착 볼트(11)를 갖는 2개의 길이 방향 단부 부분(25) 사이에 둘러싸여 있는 것을 특징으로 한다. 상기 길이 방향 단부 부분(25)는 투쓰의 단부 상에 상기 투쓰 상에 감겨진 전기 와이어(들)에 대한 연속적인 접촉면을 형성하기 위한 둥근 외형(25a)을 갖는다.

Description

개선된 고정자 및 이러한 고정자를 포함하는 전기 머신{IMPROVED STATOR, AND ELECTRICAL MACHINE COMPRISING SUCH A STATOR}

본 발명은 전기 모터의 일반적 기술 분야에 관한 것이고, 보다 일반적으로는 자기 유도를 생성하기 위한 수단을 포함하는 동기식 머신에 관한 것이다.

보다 특별하게는, 본 발명은 전기 머신, 예를 들면 다중 위상 교류 전압에 의해 공급되는 정현파 기전력 또는 다른 것을 갖는 동기식 머신에 관한 것이다.

본 발명은 이하에서 보다 구체적으로 그러나 비제한적 방식으로 예를 들면 영구 자석으로 구성되는 자기 유도를 생성하기 위한 수단에 대해 설명된다. 전기 머신은 예를 들면 휠-모터이다.

영구 자석 전기 머신은 일반적으로 권선 고정자 및 영구 자석을 소지하고 상기 고정자 주위로 연장하는 회전자로 구성된다. 이러한 전기 머신은 전력 전자 장치를 이용하여 전원 공급되고 제어된다.

정현파 기전력을 갖는 영구 자석 전기 머신은 벡터 제어 시스템으로 제어될 수 있다. 그렇게 알려진 이러한 유형의 제어는 고성능 즉, 높은 정확성 및 높은 토크 역학이 얻어질 수 있도록 한다. 이러한 성능은 특히 견인 모터에 대해 필요하다.

고정자 투쓰를 포함하는 고정자가 금속 판의 연속 조립으로 제조되는 전기 머신이 또한 공지되어 있다. 그러한 고정자가 조립되려면, 각 투쓰의 권선을 이행하기 위하여 정확한 위치 지정을 필요로 한다. 이러한 권선 동작은 이행이 까다롭고 긴 시간이 소요된다. 또한, 결함이 있는 투쓰 권선의 교체에도 동일한 어려움을 마주하게 된다.

더욱이, 다른 공지의 동기식 머신에서, 고정자 요크 상에 방사상으로 장착된 고정자 투쓰는 고정자 요크와 접촉하는 그 단부에 자기장 선을 채널링하기 위하여 상대적으로 두꺼운 베이스를 갖는다. 이들 베이스는 자기장 선이 공기를 통과하는 것을 방지하기 위하여 모두가 접촉되어야 한다. 그러나, 고정자 투쓰에 대해 관찰되는 치수 공차는 그러한 베이스들 사이의 접촉을 매우 랜덤하게 만든다. 이러한 문제는 고정자 요크 상에 장착된 고정자 투쓰의 개수가 많을 때 더욱 중요하다. 이는 자기장 선을 감쇠할 수 있고 따라서 이들 동기식 머신의 성능을 저하시킬 수 있다.

본 발명의 목적은 전술한 단점을 극복하고 고정자 투쓰들이 일체화되는 전기 머신의 성능을 개선하기 위한 고정자 투쓰를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고정자의 제조 및 조립을 크게 간략화하는 고정자 투쓰를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전술한 단점을 극복하고 고정자 투쓰들이 일체화되는 전기 머신의 성능을 개선하기 위한 최적화된 고정자 투쓰를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전술한 단점을 극복하고, 치수 및 성능 면에서 최적화하는 예를 들어 휠 모터를 구성하는 전기 머신을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 전기 머신용이며 전기 와이어의 권선을 보유하도록 된 착탈 가능한 고정자 투쓰를 이용하여 달성되며, 상기 고정자 투쓰는 프리컷 자기 금속판의 연속 조립으로 형성된 중앙 부분을 포함하고, 상기 프리컷 자기 금속판은 서로 고정되며, 상기 중앙 부분은 두개의 길이 방향 단부 부분 사이에서 둘러싸이고, 상기 두개의 길이 방향 단부 부분은 상기 중앙 부분에 고정되며, 각각의 길이 방향 단부 부분은 자신을 통과하는 방사상 부착 볼트를 가지며, 상기 길이 방향 단부 부분은 상기 고정자 투쓰 상에 감겨있는 전기 와이어를 위한 연속 접촉면을 형성하기 위한 둥근 외부 형상을 상기 고정자 투쓰의 단부 상에 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 고정자 투쓰의 예시적 실시예에 따르면, 상기 전기 와이어는 직사각형 단면을 갖는다.

본 발명에 따른 고정자 투쓰의 예시적 실시예에 따르면, 상기 길이 방향 단부 부분은 금속성이다.

본 발명의 목적은 또한 자성체로 만들어진 원통형 고정자 요크를 포함하는 전기 머신용 고정자에 의해 달성되며, 전술한 고정자 투쓰가 방사상으로 및 직접적으로 부착된다.

본 발명에 따른 고정자의 실시예에 따르면, 상기 고정자 요크는 냉각 회로를 포함한다.

예를 들면, 상기 고정자 요크는 래디에이터를 형성하는 중앙 부분, 상기 중앙 부분의 일 단부 상에서 축방향으로 장착된 냉각 유체 주입 및 배출 매니폴드 및 상기 중앙 부분의 다른 단부 상에서 축방향으로 장착된 냉각 유체 귀환 매니폴드를 포함하며, 상기 주입 및 배출 매니폴드는 상기 냉각 회로에 연결된다.

본 발명에 따른 고정자의 다른 실시예에 따르면, 상기 고정자 요크는 내부 원통형 부분 및 상기 내부 원통형 부분 주위로 연장하는 외부 원통형 부분을 포함하며, 상기 원통형 부분들 사이에서 라디에이터를 구성하는 이중 통과 나선의 형태인 나선형 냉각 시스템을 규정하며, 상기 고정자 요크는 상기 원통형 부분의 일 단부 상에 축방향으로 장착되고 상기 이중 통과 나선과 유체 소통하는 냉각 유체 주입 및 배출 매니폴드를 더 포함하며, 상기 주입 및 배출 매니폴드는 상기 냉각 회로에 연결되어 냉각 유체의 주입 및 배출을 제공한다.

본 발명에 따른 고정자의 실시예에 따르면, 상기 고정자 투쓰에 감긴 상기 전기 와이어는 상기 고정자의 축방향으로 연장하는 연결 단부를 가지며, 상기 연결 단부는 상기 연결 단부 상에 축방향으로 장착된 연결 디스크에 의해 주어진 위상 연결 스킴에 따라 연결된다.

본 발명에 따른 고정자의 실시예에 따르면, 상기 고정자 투쓰에 감긴 상기 전기 와이어는 상기 고정자의 축방향으로 연장하며 주어진 위상 연결 스킴에 따라 브레이징에 의해 상호 연결되도록 굽히거나 및/또는 접히는 연결 단부를 가진다.

본 발명에 따른 고정자의 실시예에 따르면, 상기 고정자 투쓰에 감긴 상기 전기 와이어는 상기 고정자의 축방향으로 연장하는 연결 단부를 가지며, 상기 연결 단부는 상기 연결 단부에 브레이즈되는 제공된 조각에 의해 주어진 위상 연결 스킴에 따라 연결된다. 그러한 제공된 조각은 예를 들면 두 길이 방향 단부를 연결하도록 된 개별 와이어 요소에 의해 구성된다.

본 발명의 목적은 또한 전술한 것과 같은 고정자 주위로 연장하는 회전자를 포함하는 전기 머신을 이용하여 달성된다.

본 발명에 따른 전기 머신의 실시예에 따르면, 상기 회전자는 영구 자석이 직접 부착되는 자기 금속판으로 구성된다.

예를 들면, 상기 영구 자석은 본딩에 의해 또는 다른 기계적 보유 수단에 의해 상기 자기 금속판에 부착된다.

본 발명의 목적은 또한 전술한 것과 같은 전기 머신을 포함하는 휠-모터에 의해 달성되며, 상기 회전자가 고정된 스핀들 상의 베어링에 의해 회전이 자유롭게 장착된 허브를 포함하며, 상기 회전자는 타이어가 장착되는 외부면 및 영구 자석이 부착되는 내부면을 갖는 림을 형성하며, 상기 고정자는 고정된 프레임에 고정되도록 된다.

본 발명에 따른 전기 머신은 유리하게는 레일 또는 도로 차량의 휠 모터를 구성한다.

본 발명에 따른 착탈 가능한 고정자 투쓰는 직사각형 단면을 갖는 감겨진 전기 와이어의 사용을 통해 그 벌크를 감소시키는 이점을 갖는다. 전기 와이어가 차지하는 공간의 충전 계수는 50 %로 상승하지만, 원형 단면의 전기 와이어를 사용한 권선의 경우 약 40 % 이다.

전기 와이어는 고정자 요크 상에 장착되기 전에 본 발명에 따른 고정자 투쓰 상에 감겨져서, 권선 및 조립 작업을 크게 용이하게 한다.

각 고정자 투쓰가 착탈 가능한 한, 관리 동작은 용이하게 된다. 고정자 투쓰는 따라서 개별적으로 교체될 수 있다. 전기 머신은 종종 결함 권선을 보유하는 고정자 투쓰의 식별을 허용하는 검출 수단을 포함한다. 고정자 투쓰의 교체는 유지 비용을 절감하고 전기 머신의 서비스 불가능 시간을 최대한 줄이는 식으로 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 고정자 투쓰는 또한 둥글게 처리된 단부 부분으로 인해 감겨 진 전기 와이어와의 접촉면을 증가시키고 결과적으로 그것의 열방산을 향상시키는 이점을 갖는다. 길이 방향 단부 부분을 제조하기 위한 금속, 예를 들어 구리의 사용은 특히 전기 와이어의 코일이 위치하는 고정자 투쓰의 길이 방향 단부 부분에서보다 우수한 열방산에 기여한다. 이것은 전기 머신의 성능 및 수명에 유리하게 영향을 미친다.

자성체로 제조된 고정자 요크를 포함하는 본 발명에 따른 고정자는 권선에 의해 생성된 자기장 선을 직접 폐쇄하는 이점을 갖는다. 따라서, 고정자 투쓰는 직접적으로, 즉 중간 자기 삽입체 없이 고정자 요크 상에 장착될 수 있다. 자기장 선이 고정자 요크로 인해 폐쇄되는 한, 더 이상 거대하고 연속적인 베이스를 포함하는 고정자 투쓰를 제조할 필요가 없다. 이는 또한 고정자 투쓰의 반경 방향 높이를 감소시킨다. 이러한 후자의 더 짧은 투쓰는 계자 선의 궤도의 길이를 줄여 결과적으로 전기 머신의 손실을 줄일 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 고정자는 고정자 투쓰들의 베이스들 사이의 접촉을 분배하는 엄청난 이점을 갖는다. 실제로, 고정자 투쓰는 고정자 요크에 반경 방향으로 볼트 체결되므로 우수한 방사상 조임 및 상기 요크와의 양호한 접촉을 보장한다. 자기장 선이 공기층을 통과하여 감쇠를 일으킬 위험이 따라서 크게 감소하거나 거의 제로이다. 반경 방향 클램핑은 두 개의 병치된 베이스 사이에서 결과적으로 랜덤하게 접촉하는 것보다 고정자 요크와 더 잘 접촉한다. 결과적으로 성능이 향상된다.

또한, 본 발명에 따른 휠 모터는 영구 자석이 상기 림에 고정되는 중간 부재가 아닌 림에 직접 부착되는 한, 공간을 절약할 수 있다는 이점을 갖는다. 따라서 영구 자석이 위치하는 더 큰 지름이 얻어진다. 영구 자석의 수가 더 많을 수 있으므로, 휠 모터의 성능이 향상된다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 또한 예시적이고 비한정적인 실시예에 의해 주어진 도면으로부터 명백해질 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 고정자를 포함하는 휠 모터의 실시예를 단면으로 도시하며,
도 2는 본 발명에 따른 고정자 요크로 불리는 고정자의 일부분의 실시예의 분해 및 사시도이며,
도 3은 도 2의 고정자의 일부의 단면 사시도이며,
도 4는 본 발명에 따른 고정자의 일부의 다른 실시예의 분해 사시도이고,
도 5는 본 발명에 따른 고정자 투쓰의 실시예의 부분 분해 및 사시도이며,
도 6은 고정자 요크 상에 장착된 본 발명에 따른 고정자 투쓰의 부분 사시도이며.
도 7은 전기 권선이 제공된 본 발명에 따른 고정자 투쓰의 횡 방향 개략도 및 도 5의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따르는 횡단면도이며,
도 7a 및 도 7b는 전기 권선이 제공된 본 발명에 따른 고정자 투쓰의 다른 실시예의 횡방향 개략도 및 도 5의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따르는 횡단면도이며,
도 8 및 도 8a는 본 발명에 따른 고정자의 고정자 투쓰들과 고정자 요크 사이의 배치를 개략적으로 도시하며,
도 9는 권선 및 절연과 함께 본 발명에 따른 고정자 투쓰의 또 다른 실시예의 분해 사시도이며,
도 10은 도 1의 고정자 투쓰의 길이 방향 단부의 평면 X-X를 따른 단면도인 부분도이며,
도 11은 본 발명에 따른 고정자 상의 고정자 투쓰의 상대적인 배치 및 그에 관련된 전기 접속 수단을 도시한다.

도 1은 본 발명에 따른 고정자 및 본 발명에 따른 고정자 투쓰들을 포함하는 휠 모터를 구성하는 본 발명에 따른 전기 머신의 실시예를 단면으로 도시한다.

전기 머신은, 예를 들어 섀시에 일체형인 고정된 스핀들(2) 상에서 회전하여 장착되는 회전자(1)를 포함한다. 스핀들(2)과 회전자(1) 사이의 회전 연결은 공지된 모든 수단에 의해, 특히 베어링 시스템(3)에 의해 제공된다. 회전자(1)는 내면(4a)에 영구 자석(5)이 제공된다. 유리하게는, 휠 모터의 경우, 회전자(1)는 타이어의 피팅을 위한 외면(4b)을 갖는 림을 구성할 수 있다.

전기 머신은 또한 고정자 투스(8)가 위치되고 부착되는 실질적으로 원통형 인 고정자 요크(7)를 나타내는 고정자(6)를 포함한다. 고정자(6)는 유리하게는 도시되지 않은 고정 볼트에 의해 고정 프레임 상에 고정된다.

고정자 투쓰(8)는 제거 가능하고 예를 들어 도 1에 단면으로 도시된 바와 같이 와이어 코일(10)을 구비한다. 고정자 투쓰(8)는 고정자 요크(7) 상에 방사형으로 장착되고, 상기 고정자 투쓰(8)를 통과하고 상기 고정자 요크(7) 내에 방사 방향으로 맞물린 방사상 장착 볼트를 이용하여 고정자 요크(7)에 부착된다.

도 2는 본 발명에 따른 고정자(6)의 일부분, 더욱 구체적으로는 고정자 요크(7)의 실시예의 분해 및 사시도이다. 고정자 요크(7)는 실질적으로 원통형인 중앙 부분(7a)을 포함하며, 여기서 벽의 두께는 냉각 유체의 순환을 위해 작용하는 길이 방향 채널(12)의 기계 가공에 충분하다. 따라서, 이 중앙 부분(7a)은 채널(12) 내에서 순환하는 냉각 유체에 열에너지를 전달하는 라디에이터를 구성한다.

고정자 요크(7)는 또한 복귀 매니폴드(14)와 함께 주입 및 배출 매니폴드(13)를 포함하며, 각각은 예를 들면 나사 결합에 의해, 중앙 부분(7a)의 축 방향 가장자리에 부착된다. 축 방향 구멍(14a)은 예를 들어 중앙 부분(7a)에 장착하기 위해 복귀 매니폴드(14) 내로 기계 가공된다.

도 3은 도 2에 도시된 고정자(6)의 부분의 단면도 및 사시도이다.

주입 및 배출 매니폴드(13)는 유리하게는 주입 및 배출 매니폴드(13)의 내면에 의해 및 중앙 부분(7a)의 벽으로부터 허브(2) 쪽으로 연장하는 실질적 횡단 연장부(17)에 의해 구분되는 주입 주연 홈(16)으로 인도되는 주입 개구(15)를 포함한다. 횡단 연장부(17)로 기계 가공되는 방사 홈(18)은 주입 주변 홈(16)을 채널(12)의 선택부(12a)와 접촉하도록 위치시킨다.

주입 및 배출 매니폴드(13)는 또한 주입 및 배출 매니폴드(13)의 또 다른 내면에 의해 및 중앙 부분(7a)의 축방향 가장자리에 대해 놓이도록 된 접촉 벽(21)에 의해 구분되는 배출 주연 홈(20)으로 인도되는 배출 개구를 가지며, 이에 의해 채널(12)로 인도된다. 접촉 벽(21)은 배출 주연 홈(20)과 유체 접촉하는 채널(12)의 선택부(12b)에 위치시키기 위하여 적절하게 분배된 구멍(22)을 구비한다. 중앙 부분(7a)의 축방향 가장 자리 및 주입 및 배출 매니폴드(13)는 주입 주연 홈(16)을 형성하기 위하여 보상적 형상을 갖는다. 배출 주연 홈(20)은 주입 및 배출 매니폴드(13)로 기계 가공된다.

복귀 매니폴드(14)는 중앙부(7a)의 축 방향 가장자리를 마주하는 영역 내에서 채널(12)을 안내하는 일련의 홈(14b)을 구비하며, 각각은 채널(12a) 및 2개의 인접한 채널(12b)가 유체 접촉하도록 위치된다. 따라서, 채널(12a)은 인접한 채널(12b)의 두 배인 직경을 갖는다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 냉각 유체는 채널(12a)을 통과하는 방향(A)에 따라서 중앙 부분(7a)을 가로지르고, 다음으로 채널(12a)에 인접하고 채널(12a)의 양측에 위치한 두 개의 채널(12b)을 취함으로써 다시 중심 부분(7a)을 반대 방향(R)으로 가로지른다.

냉각 회로는 물론 유체 저장조 및 펌프와 관련되며, 공지된 방식으로 작동한다.

중앙 부분(7a) 및 복귀 매니폴드(14)는 방사상 장착 볼트의 맞물림을 위한 탭형 방사상 구멍(23)을 갖는 것이 유리하다.

도 4에 도시된 다른 실시예에서, 상기 고정자 요크(7)은 내부 원통 부분(7b)과 상기 내부 원통 부분(7b) 주위로 연장하는 동축의 외부 원통 부분(7c)을 포함하며, 상기 원통 부분들 사이에 나선형 냉각 회로를 규정하여, 라디에이터를 구성한다. 나선형 냉각 회로는 유리하게는 나선형 홈(7d)의 형태로 외부 원통 부분(7c)의 내면 상에 형성된다. 고정자 요크(7)는 또한 원통 부분(7b, 7c)의 일 단부 상에 축방향으로 장착된 냉각 유체 주입 및 배출 매니폴드(13a)를 포함한다. 나선형 냉각 회로, 구체적으로 나선형 홈(7d)은 유리하게는 이중-통과 나선을 구성하도록 제조되어, 냉각 유체의 복귀 경로를 또한 제공한다. 주입 및 배출 매니폴드(13a)는 또한 냉각 회로에 연결되고, 냉각 회로의 나선형 부분 내에 냉각 회로의 주입 및 배출을 제공한다. 그러므로 냉각 유체는 이중-통과 나선의 제1 통로를 취하여 한 방향으로 순환하고, 이중 나선의 제2 통로를 택하여 반대 방향으로 복귀한다.

도 5는 상기 고정자 요크(7)에 대향하도록 배치된 본 발명에 따른 고정자 투쓰(8)의 부분 분해 및 사시도이다. 고정자 투쓰(8)는 전기 코일 없이 표시된다. 고정자 투쓰(8)는 프리컷 자기 금속판(24a)의 연속 조립으로 형성되고 예를 들면 용접, 아교, 플라스틱 주입 또는 스테이플링에 의해 함께 고정된 중앙 부분(24)을 포함한다.

중앙 부분(24)은 두 개의 길이 방향 단부들(25) 사이에 둘러싸인다. 후자는 용접에 의해 중앙 부분(24)에 고정되고, 고정자 투쓰(8)를 방사 방향에서 고정자 요크(7)에 부착하는 방사상 장착 볼트의 맞물림을 위한 통로 또는 구멍을 갖는다.

길이 방향 단부 부분(25)은 고정자 투쓰(8)에 감긴 전기 와이어를 위한 연속 지지 및 접촉면을 구성하기 위하여 둥근 외부 형상(25a)을 갖는다. 고정자 투쓰(8) 상의 전기 와이어 권선(10) 및 특히 전기 절연체를 통해 중앙 부분(24)과 접촉되는 제1 층을 구성하는 권선은 고정자 투쓰(8)의 단부에서 둥근 외부 형상(25a)과 접촉을 유지한다. 이는 고정자 요크(7)와의 열교환을 현저하게 향상시킨다. 이러한 혁신적 구성은 전기 머신의 성능이 온도와 관련되는 한 그 성능을 개선한다. 작동 온도의 감소는 수명과 함께 전기 기계의 성능을 증가시킨다. 사실, 작동 온도가 낮을수록 절연 재료가 덜 강조된다.

도 6은 본 발명에 따른 고정자 요크(7) 상에 장착된 고정자 투쓰(8)의 부분 사시도이다. 모든 고정자 투쓰(8)가 도시되지는 않았고 표현의 단순화를 위해 전기 와이어(10)은 도시되지 않았다.

도 7은 전기 권선(10)이 제공된 도 5의 고정자 투쓰(8)의 선 Ⅶ-Ⅶ을 따른 횡단면 및 횡단면도이다. 전기 와이어(10)의 권선의 일부만이 도시되어 있다. 전기 와이어(10)는 바람직하게 직사각형 단면을 갖는다.

프리컷 자기 금속판(24a)은 바람직하게는 그 사이에서 전기 와이어(10)의 권선이 연장하는 나팔모양(flared)의 상부 단부(24b) 및 나팔모양의 하부 단부(24c)을 가진다. 상부 단부(24b) 및 하부 단부(24c)는 바람직하게는 용접을 수용하기 위한 노치(26)를 갖는다. 바람직하게는 길이 방향 단부 부분(25)은 중앙 부분(24)을 둘러싸도록 의도된 측면 상에 프리컷 자기 금속판(24a)의 것과 동일한 형상을 가져서, 고정자 투쓰(8)의 조립을 용이하게 한다.

도 7a 및 도 7b에 도시된 실시예에서, 하부 단부(24c)는 나팔 모양이 아니라 직선형이다. 그러므로, 고정자 투쓰(8)는 발(foot)을 갖지 않는다. 코일(10)의 권선이 지그 상에서 수행되도록 하고, 다음으로 중앙 부분(24) 상에서 그리고 하부 단부(24c)에서 상기 코일(10)과 길이 방향으로 결합하도록 할 수 있는 형상이면 유리하다.

도 7b의 실시예에서, 예를 들면 금속판 조립체와 같은 상부 단부(24b)는 임의의 공지된 수단에 의해 중앙 부분(24)의 상부 단부(24d)으로 가져가서 고정된다. 모자(hat) 형태의 상부 단부(24b)는 예를 들면 도시되지 않은 스트랩을 이용하여 중앙 부분에 고정된다.

고정자 투쓰(8) 상에 감긴 전기 와이어(10)는 고정자(6)의 축방향으로 연장하는 연결 단부를 가지며, 환형 연결 디스크를 이용하여 주어진 위상 연결 방식에 따라 상호 연결된다. 알려진 것처럼, 환형 연결 디스크는 전기 와이어(10)의 연결 단부에 축방향으로 장착된다.

도 8 및 8a는 본 발명에 따른 고정자(6)의 착탈 가능한 고정자 투쓰(8)와 고정자 요크(7) 사이의 배치를 개략적으로 도시한다. 이들 도면은 또한 고정자 요크(7)의 벽 두께를 통과하는 자기장선(B)을 개략적으로 도시한다. 고정자 투쓰(8)와 고정자 요크(7) 사이의 열교환은 예를 들어 조립 전에 이들 두 요소 사이에 그리스(grease)를 배치함으로써 개선된다 .

도 9에 도시된 실시예에서, 프리컷 자기 금속판(24a) 및 단부 부분(25)은 또한 폴리글래스(Polyglass) 밴딩 테이프(등록 상표명)로 칭하는 밴딩 테이프(27)를 이용하여 고정된다. 전기 절연 구조체(28)는 고정자 투쓰(8) 상에 장착되고, 이에 따라 전기 와이어(10)의 권선 이전에 프리컷 자기금속판(24a) 및 밴딩 테이프(27)를 덮는다. 전기 절연 구조체(28)는 그 길이 방향 측면 상에 그의 길이 방향 채널(29)를 가지며, 이는 전기 와이어(10)가 한번 전기 절연 구조(28)에 감기면 폐쇄된다. 길이 방향 단부 부분(25)을 통과하도록 되어 있는 장착 및 방사상 클램핑 볼트(11)가 또한 도 9에 도시되어 있다. 유리하게는, 전기 와이어(10)의 단부는 채널(29)로부터 길이 방향으로 돌출한다.

도 10은 도 1의 고정자 투쓰(8)의 길이 방향 단부의 XX 평면을 따르는 단면의 부분 도면이다. 이 부분은 일단 조립되면 도 9의 고정자 투쓰(8)의 동일한 부분에 대응한다.

도 11은 고정자 요크(7)가 없는 경우의 고정자 티스(8)의 배치 및 상대 위치를 개략적으로 도시한다. 전기 와이어(10)의 단부(10a)의 길이 방향 및 축 방향 연장은 연결 디스크(30)의 축 방향으로의 사용 및 실장을 허용한다. 이와 같이 공지된 연결 디스크(30)는 본 발명에 따른 고정자의 각종 위상의 간단하고 신뢰할 만한 상호 연결을 허용한다. 연결 디스크(30)는 유리하게는 전기 와이어(10)의 단부(10a)가 용접되는 연결 패드(31)를 갖는다.

본 발명에 따른 고정자의 또 다른 실시예에 따르면, 전기 와이어(10)의 길이 방향 단부(10a)는 각종 위상의 상호 연결을 이행하기 위하여 함께 브레이징되기 전에 간단히 굽혀지거나 및/또는 접힌다. 다르게는, 2개의 길이 방향 단부(10a) 사이에 중간 조각을 삽입하는 것이 또한 예상된다. 중간 조각은 길이 방향 단부(10a)에 브레이즈된다. 이들 뒤의 2개의 실시예는 연결 디스크(30)의 사용을 생략할 수 있다.

예를 들어, 본 발명에 따른 예를 들면 정현파 기전력을 갖는 영구 자석(5)을 갖는 동기식 전기 머신은 바람직하게는 휠 모터를 구성한다. 휠 모터는 도로 또는 철도 차량에 장착될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 휠 모터의 혁신적인 설계는 그 벌크가 감소되도록 하고, 상기 휠 내의 공간이 해제될 수 있게 한다. 상기 공간은 트랙션 인버터를 수용하기 위해 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 전기 머신은 또한 엘리베이터 또는 윈치(winch) 모터로서 사용될 수 있다.

이 설명은 명시적으로 기술된 예들에 한정되지 않고, 다른 실시예들 및/또는 구현들도 포함하는 것이 명백하다. 따라서, 설명된 기술적 특징은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 동일한 기술적 특징으로 대체될 수 있다.

Claims (14)

1. 전기 머신용이며 전기 와이어(10)의 권선을 보유하도록 된 착탈 가능한 고정자 투쓰(8)로서, 상기 고정자 투쓰(8)는 프리컷 자기 금속판(24a)의 연속 조립으로 형성된 중앙 부분(24)을 포함하고, 상기 프리컷 자기 금속판(24a)은 서로 고정되며,
   상기 중앙 부분(24)은 두개의 길이 방향 단부 부분(25) 사이에서 둘러싸이고, 상기 두개의 길이 방향 단부 부분은 상기 중앙 부분(24)에 고정되며, 각각의 길이 방향 단부 부분은 자신을 통과하는 방사상 부착 볼트(11)를 가지며, 상기 길이 방향 단부 부분(25)은 상기 고정자 투쓰(8) 상에 감겨있는 전기 와이어(들)(10)를 위한 연속 접촉면을 형성하기 위한 둥근 외부 형상(25a)을 상기 고정자 투쓰(8)의 단부 상에 갖는 것을 특징으로 하는 고정자 투쓰(8).
2. 청구항 1에 있어서, 상기 전기 와이어(들)(10)는 직사각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 고정자 투쓰(8).
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 길이 방향 단부 부분(25)은 금속성인 것을 특징으로 하는 고정자 투쓰(8).
4. 자성체로 만들어진 원통형 고정자 요크(7)를 포함하는 전기 머신용 고정자(6)로서, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 고정자 투쓰(8)가 방사상으로 및 직접적으로 부착되는 고정자(6).
5. 청구항 4에 있어서, 상기 고정자 요크(7)는 냉각 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정자(6).
6. 청구항 5에 있어서, 상기 고정자 요크(7)는 래디에이터를 구성하는 중앙 부분(7a), 상기 중앙 부분(7a)의 일 단부 상에 축방향으로 장착된 냉각 유체 주입 및 배출 매니폴드(13) 및 상기 중앙 부분(7a)의 다른 단부 상에 축방향으로 장착된 냉각 유체를 위한 귀환 매니폴드(14)를 포함하며, 상기 주입 및 배출 매니폴드(13)는 상기 냉각 회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 고정자(6).
7. 청구항 5에 있어서, 상기 고정자 요크(7)는 내부 원통형 부분(7b) 및 상기 내부 원통형 부분 주위로 연장하는 외부 원통형 부분(7c)을 포함하여, 상기 원통형 부분들 사이에 라디에이터를 구성하는 이중 통과 나선의 형태인 나선형 냉각 시스템을 규정하며, 상기 고정자 요크(7)는 상기 원통형 부분(7b, 7c)의 일 단부 상에 축방향으로 장착되고 상기 이중 통과 나선과 유체 소통하는 냉각 유체 주입 및 배출 매니폴드(13a)를 더 포함하며, 상기 주입 및 배출 매니폴드(13a)는 상기 냉각 회로에 연결되어 냉각 유체의 주입 및 배출을 제공하는 것을 특징으로 하는 고정자(6).
8. 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정자 투쓰(8)에 감긴 상기 전기 와이어(10)는 상기 고정자(6)의 축방향으로 연장하는 연결 단부(10a)를 가지며, 상기 연결 단부는 상기 연결 단부 상에 축방향으로 장착된 연결 디스크(30)에 의해 주어진 위상 연결 스킴(scheme)에 따라 연결되는 것을 특징으로 하는 고정자(6).
9. 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정자 투쓰(8)에 감긴 상기 전기 와이어(10)는 상기 고정자(6)의 축방향으로 연장하며 주어진 위상 연결 스킴에 따라 브레이징에 의해 상호 연결되도록 굽히거나 및/또는 접히는 연결 단부(10a)를 가지는 것을 특징으로 하는 고정자(6).
10. 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정자 투쓰(8)에 감긴 상기 전기 와이어(10)는 상기 고정자(6)의 축방향으로 연장하는 연결 단부(10a)를 가지며, 상기 연결 단부는 주어진 위상 연결 스킴에 따라 연결 단부(10a)에 브레이즈되는 제공된 조각에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 고정자(6).
11. 청구항 4 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 고정자(6) 주위로 연장하는 회전자(1)를 포함하는 전기 머신.
12. 청구항 9에 있어서, 상기 회전자(1)는 영구 자석(5)이 직접 부착되는 자기 금속판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 머신.
13. 청구항 10에 있어서, 상기 영구 자석(5)은 본딩에 의해 또는 다른 임의의 기계적 보유 수단에 의해 상기 자기 금속판에 부착되는 것을 특징으로 하는 전기 머신.
14. 청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 전기 머신을 포함하는 휠-모터로서, 상기 회전자(1)가 고정된 스핀들(2) 상의 베어링에 의해 회전이 자유롭게 장착된 허브를 포함하며, 상기 회전자(1)는 타이어가 장착되는 외부면(4b) 및 영구 자석(5)이 부착되는 내부면(4a)을 갖는 림을 형성하며, 상기 고정자(6)는 고정된 프레임에 고정되도록 되는 것을 특징으로 하는 휠-모터.
    

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