KR20180035159A

KR20180035159A - 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리 및 관련 권선 방법

Info

Publication number: KR20180035159A
Application number: KR1020170123900A
Authority: KR
Inventors: 왕 웨이롱; 인 용웨; 우 지엔강; 위 준
Original assignee: 에머슨 일렉트릭 컴파니
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2018-04-05
Also published as: CN107872106A; MX2017012536A; CN207853578U; KR102466101B1; CN107872106B; MX370033B; US20180091006A1; US10256682B2

Abstract

본 개시의 일부 특징들에 따르면, 실시예의 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리와 관련 권선 방법이 개시된다. 일 실시예의 스테이터 어셈블리는 일반적으로 스테이터 요크와 복수의 티스를 포함하는 비세그먼트형 스테이터 코어를 포함한다. 스테이터 어셈블리는 또한 델타 권선 패턴으로 전기적으로 연결되는 복수의 코일부분을 포함하고, 각각의 코일부분은 복수의 티스 중 다른 티스 둘레에 연장된다. 스테이터 어셈블리는 복수의 코일부분 중 2개의 인접한 코일부분 사이에 각각 연장되는 복수의 접속부분을 더 포함한다. 복수의 코일부분 중 제1 세트의 연속 코일부분은 2개의 와이어 단부를 갖는 제1 연속 길이의 권선 와이어로 형성된다. 복수의 코일부분 중 제2 및 제3 세트의 연속 코일부분은 각각 2개의 단부를 갖는 각각의 연속 길이의 권선 와이어로 각각 형성된다.

Description

3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리 및 관련 권선 방법{STATOR ASSEMBLIES FOR THREE PHASE DYNAMOELECTRIC MACHINES AND RELATED WINDING METHODS}

본 개시는 3상 다이나모일렉트릭 머신(three phase dynamoelectric machine)용 스테이터 어셈블리(stator assembly) 및 관련 권선 방법(related winding method)에 관한 것이다.

이 섹션은 반드시 종래기술은 아닌 본 개시에 관한 배경 정보를 제공한다.

3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리는 일반적으로 요크(yoke) 및 요크로부터 중심 개구(a central opening) 쪽으로 연장되는 다수의 티스(teeth)를 갖는 스테이터 코어(a stator core)를 포함한다. 일반적으로, 권선 와이어(a winding wire)는 2개의 와이어 단부(two wire ends)를 갖는 코일을 형성하기 위해 투스(tooth) 둘레에 권선된다. 이것은 각기 자신의 와이어 단부를 갖는 다수의 코일을 형성하기 위해 다수의 티스의 각각에 대해 반복된다. 그 다음에 다른 와이어 단부가 전원에 접속하기 위해 그룹으로 라우트(routed)되고 번들(bundled)되게 된다. 전원은 다른 와이어 단부가 적당한 상(phase)에 접속되는 것을 필요로 하는 다른 상을 가져도 된다.

이 섹션은 본 개시의 일반적인 요약을 제공하며, 또한 본 개시의 전체 범위 또는 본 개시의 특징 전부의 포괄적인 개시는 아니다.

본 개시의 일 특징에 따르면, 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리는 일반적으로 스테이터 요크(a stator yoke) 및 스테이터 요크로부터 중심 개구 쪽으로 연장되는 복수의 티스를 포함하는 비세그먼트형 스테이터 코어(a non-segmented stator core)를 포함한다. 중심 개구는 스테이터 코어의 제1 단부(a first end)로부터 제1 단부에 대향하는 스테이터 코어의 제2 단부(a second end)로 연장된다. 복수의 티스는 서로 이격되어, 복수의 티스 사이에 스테이터 어셈블리의 권선을 수용하는 복수의 슬롯(slot)을 형성한다. 스테이터 어셈블리는 델타 권선 패턴(a delta winding pattern)으로 전기적으로 연결되는 복수의 코일부분(coil portion)을 포함하며, 각각의 코일부분은 복수의 티스 중 다른 티스 둘레에서 또한 복수의 티스 중 상기 다른 티스의 각 측의 슬롯을 통해 연장된다. 스테이터 어셈블리는 또한 복수의 접속부분(connection portion)을 포함하며, 각각의 접속부분은 복수의 코일부분 중 2개의 인접한 코일 사이에 연장되어, 복수의 코일부분 중 상기 2개의 인접한 코일부분을 전기적으로 연결한다. 복수의 코일부분 중 제1 세트의 연속 코일부분 및 그 사이에 연결된 접속부분은 2개의 와이어 단부를 갖는 제1 연속 길이의 권선 와이어에 의해 형성되고, 복수의 코일부분 중 제2 세트의 연속 코일부분 및 그 사이에 연결된 접속부분은 2개의 와이어 단부를 갖는 제2 연속 길이의 권선 와이어에 의해 형성되고, 또한 복수의 코일부분 중 제3 세트의 연속 코일부분 및 그 사이에 연결된 접속부분은 2개의 와이어 단부를 갖는 제3 연속 길이의 권선 와이어에 의해 형성된다.

본 개시의 다른 특징에 따르면, 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리를 권선하는 방법이 개시된다. 스테이터 어셈블리는 스테이터 요크 및 스테이터 요크로부터 중심 개구 쪽으로 연장되는 복수의 티스를 갖는 비세그먼트형 스테이터 코어를 포함한다. 중심 개구는 스테이터 코어의 제1 단부(a first end)로부터 제1 단부에 대향하는 스테이터 코어의 제2 단부(a second end)로 연장되며, 복수의 티스는 서로 이격되어, 복수의 티스 사이에 스테이터 어셈블리의 권선을 수용하기 위한 복수의 슬롯을 형성한다. 상기 방법은 복수의 티스 중 3개의 연속하는 티스 중의 제1 티스 둘레에 제1 코일부분(a first coil portion)을 형성하기 위해, 복수의 티스 중 3개의 연속하는 티스 중의 제2 티스 둘레에 제2 코일부분(a second coil portion)을 형성하기 위해, 복수의 티스 중 3개의 연속하는 티스 중의 제3 티스 둘레에 제3 코일부분(a third coil portion)을 형성하기 위해, 제1 코일부분과 제2 코일부분을 전기적으로 연결하도록 제1 코일부분과 제2 코일부분 사이에서 연장되는 제1 접속부분(a first connection portion)을 형성하기 위해, 그리고 제2 코일부분과 제3 코일부분을 전기적으로 연결하도록 제2 코일부분과 제3 코일부분 사이에 연장되는 제2 접속부분(a second connection portion)을 형성하기 위해 복수의 티스 중 3개의 연속하는 티스 둘레에 와이어를 권선하는 것을 포함한다. 제1 코일부분, 제2 코일부분, 제3 코일부분, 제1 접속부분, 및 제2 접속부분은 2개의 와이어 단부를 갖는 연속 길이의 와이어(a continuous length of wire)에 의해 형성된다.

추가적인 특징과 적용가능한 분야는 여기에 제공되는 설명으로부터 명확해 질 것이다. 본 개시의 다양한 특징은 개별적으로 또는 하나 이상의 다른 특징과의 조합으로 실시될 수 있는 것에 유의해야 한다. 또한, 여기에서의 설명과 특정 예들은 단지 예시의 목적으로 의도된 것이며, 본 개시의 범위를 제한하기 위한 의도는 아니다.

여기에 도시된 도면들은 단지 선택된 실시예에 대한 예시 목적이고, 모든 실현 가능한 실시는 아니며, 본 개시의 범위를 한정하기 위한 의도가 아니다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 일례의 스테이터 어셈블리의 사시도이다.
도 2는 스테이터 어셈블리용의 일례의 델타 권선 접속 패턴(delta winding connection pattern)의 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 스테이터 어셈블리용의 일례의 권선 패턴의 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 도 1의 스테이터 어셈블리를 포함하는 컴프레서(a compressor)의 측면도이다.
대응 참조 번호는 몇몇 도면에서 대응 부분을 나타낸다.

실시예가 첨부 도면을 참조하여 이하에서 더 구체적으로 설명될 것이다.

실시예는 본 개시가 이 분야의 기술자에게 숙지되고 또 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위해 제공된다. 다수의 특정 항목은 본 개시의 실시예가 완전히 이해되도록 하기 위해, 특정 구성요소, 장치 및 방법의 예로서 기술된다. 특정 항목이 이용될 필요는 없다는 것, 실시예가 많은 다른 형태로 구현되어도 되는 것, 및 어느 것도 본 개시의 범위를 한정하도록 이해되어서는 않다는 것은 이 분야의 기술자에게 명확할 것이다. 일부 실시예에서, 공지의 프로세스, 공지의 장치 구조, 및 공지의 기술이 상세히 설명되지는 않는다.

여기서 사용되는 용어는 특정 실시예를 설명하려는 목적일 뿐 제한하려는 의도는 없다. 여기서 사용되는 바와 같이, 단수형인 "하나(a, an)" 및 "그(the)"는 문맥이 명백히 다르게 나타내지 않는 한, 복수형도 포함하는 것으로 생각해도 된다. 용어 "포함하는(comprises, comprising, including)" 및 "갖는(having)"은 포괄적이어서 규정된 특징, 정수(integers), 단계(steps), 동작(operations), 요소(elements) 및/또는 부품(components)의 존재를 명시하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 부품 및/또는 그것들의 그룹의 존재 또는 부가를 배제하지는 않는다. 여기서 설명되는 방법 단계, 프로세스, 및 동작은 실행 순서로 특별히 구별되지 않는 한, 그것들의 실행을 논의되거나 예시된 특정 순서로 반드시 요구하는 것으로는 해석되지 않는다. 또한, 추가 단계 또는 대체 단계가 이용되어도 되는 것이 이해될 것이다.

제1, 제2, 제3 등의 용어가 여러 가지 요소, 부품, 영역(regions), 층(layers) 및/또는 섹션(sections)을 설명하기 위해 여기서 사용되게 되지만, 이들 요소, 부품, 영역, 층 및/또는 섹션이 이들 용어에 의해 제한되지 않아야 한다. 이들 용어는 하나의 요소, 부품, 영역, 층 또는 섹션을 다른 영역, 층 또는 섹션과 구별하는 데에만 사용되게 된다. 제1, 제2와 같은 용어 및 다른 수치 용어가 여기서 사용될 때에는, 문맥에 의해 명백히 나타내지 않는 한, 시퀀스(sequence) 또는 순서(order)를 의미하지는 않는다. 따라서 이하에 논의되는 제1 요소, 부품, 영역, 층 또는 섹션은 실시예의 교시로부터 벗어남이 없이 제2 요소, 부품, 영역, 층 또는 섹션으로 칭해질 수 있다.

"안쪽(inner)", "바깥쪽(outer)", "바로 아래(beneath)", "아래(below)", "하부(lower)", "위에(above)", "상부(upper)" 등과 같은 공간 관계 용어는 도면에 도시된 바와 같이 다른 요소(들) 또는 특징(들)에 대해 하나의 요소 또는 특징의 관계를 기술하는 설명의 편의를 위해 여기에서 사용되게 된다. 공간 관계 용어는 도면에 도시된 방향 이외에 사용시나 동작시에 장치의 다른 방향을 포함하는 것으로 생각해도 된다. 예를 들면, 도면 속의 장치가 반전(turn over)되면, 다른 요소 또는 특징의 "아래" 또는 "바로 아래"로 설명된 요소가 그 후에는 다른 요소 또는 특징의 "위"로 향하게 될 것이다. 따라서, 예시 용어인 "아래"는 윗 방향과 아래 방향 둘 다를 포함할 수 있다. 상기 장치는 다르게 위치되어(90도 회전되거나 다른 방향으로) 있어도 되고, 여기서 사용되는 공간 관계 기술 용어는 그에 따라 해석되게 된다.

본 개시의 일 실시예에 따른 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리가 도 1에 도시되어 있으며, 일반적으로 참조번호 100으로 나타나 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스테이터 어셈블리(100)는 스테이터 요크(104) 및 스테이터 요크로부터 중심 개구(108) 쪽으로 연장되는 복수의 티스(106)를 포함하는 비세그먼트형 스테이터 코어(102)를 포함한다. 중심 개구(108)는 스테이터 코어(102)의 일단부(110)로부터 스테이터 코어의 타단부(112)로 연장된다. 예를 들면, 중심 개구(108)는 스테이터 코어(102)의 리드 단부(110)로부터 스테이터 코어(102)의 대향 리드 단부(112)로 연장되게 된다. 복수의 티스(106)는 서로 이격되고 복수의 티스 사이에 스테이터 어셈블리(100)의 권선을 수용하기 위한 복수의 슬롯(114)을 형성한다.

스테이터 어셈블리(100)는 또한 복수의 코일부분(116)을 포함하며, 각각은 복수의 티스(106) 중 하나의 투스 둘레에서 연장되어 상기 투스의 각 측의 슬롯(114)을 통과한다. 스테이터 어셈블리(100)는 복수의 접속부분(118)을 더 포함하며, 각각은 2개의 다른 코일부분(116) 사이에 연장되어 2개의 코일부분을 전기적으로 연결한다.

복수의 코일부분(116) 중 제1 세트의 연속 코일부분 및 그 사이에 연결되는 접속부분(118)은 2개의 와이어 단부를 갖는 제1 연속 길이의 권선 와이어로 형성된다. 예를 들면, 연속 길이의 와이어는 제1 투스(106) 둘레에 권선되고, 제1 투스로부터 제1 투스에 인접한 제2 투스로 넘어가 라우트되며, 제2 투스 둘레에 권선되게 된다. 연속 길이의 와이어는 또한 제2 투스(106)로부터 제2 투스에 인접한 제3 투스로 넘어가 라우트되고, 제3 투스 둘레에 권선되게 된다. 따라서, 단일 연속 길이의 권선 와이어(a single continuous length of winding wire)가 제1 투스(106) 둘레의 제1 코일부분(116), 제1 투스로부터 제2 투스로의 접속부분(118), 제2 투스 둘레의 제2 코일부분, 제2 투스로부터 제3 투스로의 다른 접속부분, 및 제3 투스 둘레의 제3 코일부분을 형성하게 되어, 3개의 코일부분과 2개의 접속부분을 형성하는 권선 와이어가 임의의 브레이크(breaks), 커트(cuts), 장애(interruptions), 다수의 세그먼트 등을 가지지 않는다. 연속 길이의 와이어의 각각의 단부는 와이어 단부(a wire end)를 형성한다.

제1 투스(106), 제2 투스 및 제3 투스는 연속하며, 어떤 다른 티스가 3개의 연속 티스 등의 사이에 개재하는 일없이 스테이터 둘레로 도는 열(a row)에서, 3개의 티스가 서로 인접한다. 따라서, 연속 길이의 와이어는 스테이터 어셈블리(100)의 3개의 연속 티스(106) 둘레에 코일부분(116)과 접속부분(118)을 형성한다.

스테이터 어셈블리는 또한 제2 세트의 연속 코일부분(116) 및 그 사이에 연결되는 접속부분(118)을 포함하며, 접속부분은 2개의 와이어 단부를 갖는 제2 연속 길이의 권선 와이어에 의해 형성된다. 예를 들면, 다른 연속 길이의 와이어는 스테이터 어셈블리(100)의 제2 세트의 연속 티스(106) 둘레에 권선되게 된다. 연속 길이의 와이어는 제2 세트의 연속 티스에 속하는 제1 투스(106) 둘레에 권선되고, 제2 세트의 연속 티스 중의 제1 투스로부터 제1 투스에 인접한 제2 투스로 건너가 라우트되며, 제2 투스 둘레에 권선되게 된다. 연속 길이의 와이어는 또한 제2 세트의 연속 티스 중의 제2 투스(106)로부터 제2 투스에 인접한 제3 투스로 넘어가서 라우트되고, 제3 투스 둘레에 권선되게 된다. 따라서, 단일 연속 길이의 권선 와이어는 제2 세트의 연속 티스의 각각의 투스(106) 둘레의 코일부분(116)과 그 사이의 접속부분(118)을 형성하게 되며, 결과적으로 제2 세트의 연속 티스의 3개의 코일부분과 2개의 접속부분을 형성하는 권선 와이어는 임의의 브레이크, 커트, 장애, 다수의 세그먼트 등을 가지지 않는다.

제2 세트의 연속 티스는 제1 세트의 연속 티스와 분리될 수 있고, 결과적으로 각 세트의 연속 티스는 스테이터 어셈블리(100)의 복수의 티스(106) 중 다른 티스를 포함한다. 예를 들면, 스테이터 어셈블리(100)가 9개의 티스(106)를 포함한다면, 티스 1 내지 3은 제1 연속 세트에 속하게 되고, 티스 4 내지 6은 제2 연속 세트에 속하게 된다. 이 예에서, 연속 티스 1 내지 3은 단일 연속 길이의 와이어로 형성된 코일부분(116)을 포함하고, 연속 티스 4 내지 6은 또 다른 단일 연속 길이의 와이어로 형성된 코일부분을 포함할 것이다.

또한, 스테이터 어셈블리(100)는 또 다른 단일 연속 길이의 와이어로 형성된 코일부분(116)과 그 사이의 접속부분(118)을 갖는 제3 세트의 연속 티스를 포함해도 된다. 상기 예에 계속하여, 티스 7 내지 9의 코일부분(116)이 단일 연속 길이의 와이어로 형성되도록 하기 위해 연속 티스 7 내지 9가 제3 연속 세트에 속해도 된다.

따라서, 스테이터 어셈블리(100)는 상이한 단일 연속 길이의 와이어에 의해 형성되는 코일부분(116)과 그 사이의 접속부분(118)을 갖는 다수의 서로 다른 세트의 연속 티스를 포함해도 된다. 단일 연속 길이의 와이어를 사용하여 연속 티스의 코일부분(116)과 접속부분(118)을 배선(wiring)하는 것은 권선 머신(winding machine)이 스테이터 어셈블리의 보다 빠른 배선을 제공할 수 있게 하며, 배선이 종료된 후에 리드부분의 유저 번들링(user bundling)의 복잡성 등을 저감할 수 있다. 다수 세트의 연속 티스를 가지는 것은 권선 머신이 사실상 동시에(예를 들면, 동시에) 다수 세트를 배선할 수 있도록 하여 스테이터 어셈블리(100)의 권선 시간을 더 줄일 수 있게 한다.

도 1의 실시예는 각각 3개의 연속 티스로 된 3세트로 그룹화된 9개의 티스를 갖는 것으로 여기서는 설명되지만, 다른 실시예는 더 많거나 더 적은 티스, 더 많거나 더 적은 세트의 연속 티스, 각각의 세트에서 더 많거나 더 적은 티스 등을 포함해도 되는 것은 명확하다.

3상 다이나모일렉트릭 머신은 모터, 발전기 등을 포함하는, 어떤 적절한 다이나모일렉트릭 머신이어도 된다. 다이나모일렉트릭 머신은 적어도 3개의 단자(terminal)를 포함해도 되는데, 이 단자는 3상 전원의 제1, 제2 및 제3 상에 연결하기 위한 제1, 제2 및 제3 단자 쌍을 형성해도 된다. 일부 예에서, 다이나모일렉트릭 머신은 9개의 슬롯, 6개의 폴(pole), 동심 권선된(concentric wound), 브러쉬리스 영구자석(BPM) 모터를 포함해도 된다. 명백하게, 다른 실시예는 다른 적절한 다이나모일렉트릭 머신을 포함해도 된다.

스테이터 어셈블리(100)의 다수의 코일부분(116)은 3상 전원(a three phase electric power source)의 제1 상, 제2 상, 및 제3 상에 각각 연결하기 위해 다이나모일렉트릭 머신의 제1 상에 대응하는 제1 세트의 코일부분, 다이나모일렉트릭 머신의 제2 상에 대응하는 제2 세트의 코일부분 및 다이나모일렉트릭 머신의 제3 상에 대응하는 제3 세트의 코일부분을 포함해도 된다. 각각의 상은 다이나모일렉트릭 머신의 서로 다른 단자 쌍(a different pair of terminals) 사이에 연결되는 코일부분(들)을 포함해도 된다. 예를 들면, 제1 세트의 코일부분에 속하는 코일부분(116)은 다이나모일렉트릭 머신의 제1 단자 쌍 사이에 연결되어도 된다. 제1 단자 쌍은 리드부분(lead portions), 리드 와이어 번들(lead wire bundles), 단자 커넥터(terminal connectors) 등을 포함하는, 어떤 적절한 연결 요소(들)를 통해, 3상 전원의 제1 상에 연결하도록 구성되어도 된다. 제2 세트의 코일부분(116)은 (제1 단자 쌍의 하나의 단자를 포함해도 되는) 다이나모일렉트릭 머신의 제2 단자 쌍 사이에 연결되어도 되고, 제2 단자 쌍은 3상 전원의 제2 상에 연결되도록 구성되어도 된다. 유사하게, 제3 세트의 코일부분(116)은 (제1 쌍의 하나의 단자와 제2 쌍의 하나의 단자를 포함해도 되는) 제3 단자 쌍 사이에 연결되어도 되고, 제3 단자 쌍은 3상 전원의 제3 상에 연결되도록 구성되어도 된다. 따라서, 제1 세트의 코일부분(116)은 전부 동일한 전력 위상(power phase)으로 에너지를 공급받아도 되고, 제2 세트의 코일부분은 전부 제1 세트의 코일부분과 다른 동일한 전력 위상으로 에너지를 공급받아도 되며, 제3 세트의 코일부분은 전부 제1 세트의 코일부분 및 제2 세트의 코일부분과는 다른 동일한 전력 위상으로 에너지를 공급받아도 된다.

스테이터 어셈블리(100)는 총 9개의 티스(106)와 총 9개의 코일부분(116)을 포함해도 된다. 9개의 코일부분(116) 각각은 9개의 티스 중의 다른 티스 둘레로 9개의 티스 중 상기 다른 티스의 각 측의 슬롯(114)을 통해 권선되어도 된다. 다른 실시예는 더 많거나 적은 티스(106)와 더 많거나 적은 코일부분(116)(예를 들면, 6개의 티스와 6개의 코일부분, 12개의 티스와 12개의 코일부분 등)을 포함해도 된다. 코일부분(116)의 수는 스테이터 어셈블리(100)의 티스(106)의 수에 대응되거나 또는 대응되지 않아도 되고, 각각의 투스(106)는 무 코일부분, 단일 코일부분, 하나 이상의 코일부분 등을 포함해도 된다.

코일부분(116)은 델타 권선 패턴으로 전기적으로 연결되어도 된다. 일례의 델타 권선 패턴(200) 도면이 도 2에 도시된다. 델타 권선 패턴(200)은 (도시되지 않은) 3상 전원의 서로 다른 상에 접속하기 위한 3개의 서로 다른 상의 접속 와이어(201, 203, 205)를 포함한다. 각각의 코일부분(216)은 3개의 서로 다른 세트의 코일부분(상 A, 상 B, 상 C) 중 하나에 속하며, 상 접속 와이어(201, 203, 105)를 통해 3상 전원의 각각의 상에 연결된다.

도 1을 다시 참조하면, 인접한 코일부분(116)은 상술한 세트들의 코일부분 중 서로 다른 하나에 속해도 된다. 예를 들면, 3상 전원의 제1 상에 연결하도록 구성되는 제1 세트의 코일부분에 속하는 코일부분(116)은 한쪽 측의 제2 세트의 코일부분에 속하는 코일부분에 인접해도 되고, 다른쪽 측의 제3 세트의 코일부분에 속하는 코일부분에도 인접해도 된다. 코일부분(116)은 스테이터 어셈블리(100) 둘레에 각 세트의 코일을 고르게 분배하기 위해 교대로 있어도 된다. 예를 들면, 코일부분은 스테이터 코어(102) 둘레에 순차적으로(예를 들면, 제1 상의 코일부분, 그 다음에 제2 상의 코일부분, 그 다음에 제3 상의 코일부분, 그 다음에 제1 상의 코일부분에서 다시 시작하는 등의 순서로) 배열되어도 된다.

각각의 연속 세트의 티스는 3상 다이나모일렉트릭 머신의 3개의 상 중 각각에 대응하는 코일부분(116)을 포함해도 된다. 예를 들면, 연속 세트의 티스는 3상 다이나모일렉트릭 머신의 제1 상(a first phase)에 대응하는 제1 코일부분(116), 3상 다이나모일렉트릭 머신의 제2 상(a second phase)에 대응하는 제2 코일부분, 및 3상 다이나모일렉트릭 머신의 제3 상(a third phase)에 대응하는 제3 코일부분을 포함해도 된다. 따라서, 연속 길이의 권선 와이어는 3상 다이나모일렉트릭 머신의 각 상에 대응하는 코일부분(116)을 형성해도 된다.

각각의 접속부분(118)은 2개의 코일부분(116) 사이에서 연장되어 2개의 코일부분을 전기적으로 연결해도 된다. 예를 들면, 접속부분(118)은 2개의 코일부분을 연결하는 어떤 길이의 권선 와이어를 포함해도 된다. 접속부분(118)은 연속해도 되고, 하나 이상의 세그먼트 등으로 나누어져도 된다. 접속부분(118)은 2개의 코일부분(116)과 접속부분(118)을 형성하는 어떤 연속 길이의 와이어의 중간부분(an intermediate portion)이어도 된다.

접속부분(118)은 하나 이상의 리드부분(120)을 포함해도 된다. 예를 들면, 접속부분(118)은 3상 전원의 상 접속 와이어(a phase connection wire)에 연결될 수 있는 권선 와이어의 일부분을 포함해도 된다. 리드부분(120)은 전원에 연결되는 스테이터 코어(102)로부터 (예를 들면, 권선 와이어의 굴곡부 등을 통해) 바깥으로 연장되는 접속부분(118)의 일 부분이어도 된다. 따라서, 연속 길이의 와이어는 제1 코일부분(116), 리드부분(120)을 포함하는 접속부분(118), 및 제2 코일부분을 형성하게 된다.

복수의 접속부분(118)의 각각의 리드부분(120)은 3상 전원의 제1 상, 제2 상, 또는 제3 상에 각각 연결하기 위한 제1, 제2 또는 제3 리드 번들 중 하나에 위치되어도 된다. 예를 들면, 스테이터 어셈블리(100)는 다수의 리드부분(120)(예를 들면, 6개의 리드부분, 9개의 리드부분, 12개의 리드부분 등)을 포함해도 된다. 다수의 리드부분(120)은 3상 전원의 동일한 상에 접속되도록 구성되는 다른 리드부분을 가진 번들에 위치되어도 된다. 일단 리드부분(120)이 번들링되면, 각각의 번들은 3상 전원의 그 각각의 상에 접속될 수 있다.

스테이터 어셈블리(100)의 리드부분(120)은 스테이터 어셈블리의 슬롯(114)을 통해 라우트되게 된다. 예를 들면, 리드부분(120)은 스테이터 어셈블리의 9개의 슬롯(114)을 통해 라우트되게 된다. 일부 예에서, 리드부분은 스테이터 어셈블리(100)의 모든 슬롯(114)을 통해 라우트되게 된다.

스테이터 어셈블리(100)는 스테이터 코어(102)의 일단부에 위치되는 엔드 캡(122)(an end cap)을 포함해도 된다. 엔드 캡(122)은 스테이터 코어(102)의 리드 단부(110)(a lead end), 스테이터 코어(102)의 대향 리드 단부(an opposite lead end) 등에 위치되어도 된다.

엔드 캡(122)은 서로 다른 상에 대응하는 접속부분 사이의 쇼트(shorting)를 방지하기 위해 서로 다른 상에 대응하는 접속부분(118)을 분리하기 위한 복수의 가이드(124)를 포함한다. 가이드(124)는 노치(notches), 컷 아웃(cutouts) 등을 포함하는, 접속부분(118)을 분리하기 위한 어떤 적절한 요소이어도 된다.

가이드(124)는 엔드 캡(122)의 벽을 따라 서로 다른 위치에 접속부분(118)을 위치시켜도 된다. 접속부분(118)은 노치의 깊이, 노치의 높이 등에 기초하여 서로 다른 위치에 위치될 수 있다. 따라서, 서로 다른 상에 대응하는 접속부분(118)은 서로 접촉하지 않거나, 서로 겹치거나 하는 등 해도 되므로, 접속부분이 서로 다른 코일부분(116) 사이로 라우트될 때 서로 쇼트되지 않게 된다.

엔드 캡(122)은 플라스틱 등을 포함하는, 어떤 적절한 재료(들)로 만들어질 수 있다. 엔드 캡(122)은 서로 다른 접속부분(118)의 쇼트를 방지하기 위해 비전도성(non-conductive)이어도 된다.

스테이터 어셈블리(100)는 2개의 엔드 캡(122)을 포함해도 되는데, 이 엔드 캡은 스테이터 코어(102)의 마주보는 단부에 위치하게 된다. 예를 들면, 하나의 엔드 캡은 스테이터 코어(102)의 하나의 리드 단부에 위치하게 되는 반면에, 제2 엔드 캡은 스테이터 코어(102)의 대향 리드 단부에 위치된다. 스테이터 코어(102)의 대향 리드 단부의 엔드 캡은 와이어가 하나의 코일부분으로부터 다른 코일부분으로 라우트될 때, 권선 와이어의 접속부분(118)을 라우트하는 데에 이용되게 된다. 스테이터 코어(102)의 리드 단부의 엔드 캡(122)은 리드부분(120)의 적어도 일부를 리드 번들로 라우트하고, 리드부분이 리드 번들로 그룹화될 때 리드부분의 라우팅을 가이드하고, 3상 전원에 접속하기 위해 리드부분을 스테이터 코어의 바깥으로 가이드하는 등 하도록 구성되게 된다.

엔드 캡들(122)은 대향 리드 단부의 엔드 캡이 스테이터 코어(102)의 대향 리드 단부에서 접속부분(118)의 라우팅에 대응하는 특징을 포함하도록 구성되게 된다. 리드 단부의 엔드 캡(122)은 스테이터 코어의 리드 단부에서 리드부분(120)의 라우팅에 대응하는 특징을 포함해도 된다.

스테이터 어셈블리(100)는 하나 이상의 연속 길이의 권선 와이어를 포함하게 된다. 예를 들면, 모든 코일부분(116)과 접속부분(118)은 하나의 연속 길이의 권선 와이어로 형성되어도 된다. 하나의 연속 길이의 권선 와이어는 스테이터 어셈블리(100)의 모든 티스(106) 둘레에 권선되게 된다.

도 3은 스테이터 어셈블리용 권선 패턴(300)을 나타내는데, 이것은 도 1의 스테이터 어셈블리(100)와 유사하게 된다. 권선 패턴(300)은 스테이터 어셈블리의 총 9개의 티스(306) 둘레에 권선되는 3개의 분리된 연속 길이의 와이어를 포함한다. 상기 길이의 와이어의 화살표는 와이어의 출발점(a start point)으로부터 와이어의 종점(a end point)까지, 와이어의 권선 방향을 나타낸다.

권선 패턴(300)은 스테이터 어셈블리의 각각의 투스(306) 둘레로 코일부분(316)을 포함한다. 권선 패턴(300)이 각각의 투스(306) 둘레로 1턴(one turn)만 하는 것으로 도시하지만, 어떤 적정한 턴(예를 들면, 70턴, 80턴 등) 수가 사용되어도 된다.

권선 패턴(300)은 코일부분(316) 사이에 접속부분(318)을 포함한다. 접속부분(318)은 어느 상에 접속부분이 대응하는 지에 따라 층(layers)으로 분리된다. 예를 들면, 3상 전원의 상 B(phase B)에 연결되는 리드부분(320)을 포함하는 접속부분(318)은 스테이터 코어의 단부에 가장 가까운 접속부분의 바닥층(bottom layer)에 위치되는 반면에, 3상 전원의 상 C(phase C)에 연결되는 리드부분을 포함하는 접속부분은 스테이터 코어의 단부와 거리가 더 먼 접속부분의 최상층(top layer)에 위치된다.

접속부분(318)은 권선 패턴(300)의 일부 위치에서 서로 교차하지만, 3상 전원의 서로 다른 상에 접속하는 접속부분(318)은 엔드 캡(322)에 의해 서로 접촉되는 것으로부터 분리되게 된다. 예를 들면, 서로 다른 층의 접속부분(318)이 권선 패턴(300)에서 중첩되는 것으로 나타날 때, 엔드 캡(122)은 그 대신에 그들 지점에서 엔드 캡의 서로 다른 측의 접속부분(318)을 라우트하게 된다.

각각의 접속부분(318)은 또한 티스(306) 사이의 슬롯(314) 중 하나로부터 바깥으로 연장되는 리드부분(320)을 포함한다. 예를 들면, 각각의 접속부분(318)은 제1 투스(306) 둘레의 하나의 코일부분(316)에서 시작하여, 슬롯(314) 중 하나를 통해 연장되는 리드부분을 형성한 다음에, 다른 코일부분을 형성하기 위해 다른 투스로 연장된다.

리드부분(120)은 리드 번들(도시되지 않음)을 형성하기 위해 함께 번들링되게 된다. 이들 리드 번들은 3상 전원의 동일한 상에 대응하는 리드부분(320)만 포함하게 된다. 예를 들면, 상 A에 대응하는 리드부분(320)은 함께 번들링되게 되고, 상 B에 대응하는 리드부분은 함께 번들링되게 되며, 상 C에 대응하는 리드부분은 함께 번들링되게 된다. 일단 번들링되면, 리드 번들은 그들 각각의 상 단자(phase terminals)에서 전원에 접속될 수 있다.

일부 예에서, 권선 와이어는 슬롯(314) 내의 슬롯 충전(slot fill)을 증가시키기 위해 티스를 통해 권선 패턴으로 권선되게 된다. 권선 와이어는 슬롯 충전을 최대화하도록 권선되게 된다.

도 1에 예시된 스테이터 어셈블리(100)는 여기에서 설명된 권선 패턴(300)을 포함해도 되고, 어떤 다른 적합한 권선 패턴을 포함해도 되며, 여기에서 설명된 권선 패턴은 여기에서 예시된 스테이터 어셈블리 또는 어떤 다른 적합한 스테이터 어셈블리로 실시되어도 된다.

스테이터 코어(102)는 어떤 적합한 크기와 형상을 가진 어떤 적합한 스테이터 코어이어도 된다. 일부 예에서, 스테이터는 63의 프레임 크기(a frame size)를 가지게 된다. 스테이터 어셈블리(100)는 변속 모터(variable speed motors), 정속 모터(fixed speed motors) 등을 포함하는, 어떤 적합한 실시에 사용되어도 된다.

코일부분은 스테이터 코어(102)의 티스(106) 둘레에 권선되는 어떤 적절한 코일이어도 된다. 일부 예에서, 코일부분(116)은 각각 동일한 턴(turn) 수를 포함해도 된다. 코일부분(116)은 52턴, 63턴, 68턴, 85턴, 96턴, 97턴, 104턴, 137턴, 162턴 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는, 어떤 적절한 턴 수를 포함해도 된다. 명백하게, 다른 예는 코일부분당 더 많거나 적은 턴 수를 포함해도 되고, 서로 다른 턴 수를 포함하는 서로 다른 코일부분 등을 포함해도 된다.

권선 와이어는 어떤 적절한 와이어를 포함해도 되는데, 이것은 어떤 적절한 도체 재료(들)를 포함해도 된다. 예를 들면, 권선 와이어는 구리, 알루미늄, 합성 합금(a compound alloy) 등을 포함해도 된다.

권선 와이어는 15.5AWG, 16.50AWG, 17.50AWG, 18AWG, 18.5AWG, 19.25AWG, 20AWG 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는, 어떤 적절한 크기여도 된다. 명백히, 다른 예는 서로 다른 와이어 치수(wire gauge)를 갖는 권선 와이어를 포함해도 된다.

엔드 캡(122)은 권선 와이어가 권선 와이어의 어떤 접속부분을 커버하는 어떤 슬리브(sleeve)를 포함하지 않도록 해도 된다. 예를 들면, 엔드 캡(122)의 가이드(124)는 3상 전원의 서로 다른 상에 대응하는 접속부분(118)을 분리시켜도 되므로, 접속부분이 코일부분 사이에 라우트될 때 슬리브가 접속부분을 커버할 필요는 없다. 슬리브가 요구되지는 없지만, 원한다면 하나 이상의 슬리브가 여전히 사용될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 슬리브가 리드부분(120) 사이의 쇼트를 방지하기 위해 리드부분 번들용으로 사용되게 된다.

일부 예에서, 스테이터 어셈블리(100)는 컴프레서(a compressor) 내에 조립되어도 된다. 예를 들면, 도 4는 도 1의 스테이터 어셈블리(100)를 포함하는 컴프레서(400)를 나타낸다. 컴프레서(400)는 로터(a rotor) 등을 포함하는, 어떤 적합한 모터 부품을 포함해도 된다. 일부 예에서, 컴프레서(400)는 변속 컴프레서여도 된다. 그러한 예에서, 변속 컴프레서는 스크롤 컴프레서(a scroll compressor)여도 된다. 다른 예에서, 컴프레서(400)는 또 다른 적합한 컴프레서여도 된다.

또 다른 실시예에 따르면, 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리를 권선하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 여기에서 설명된 어떤 예시된 스테이터 어셈블리로, 또는 다른 스테이터 어셈블리로 실시되어도 되고, 여기에서 설명된 권선 패턴(300) 또는 어떤 다른 적절한 권선 패턴을 형성해도 된다.

예시된 방법은, 3개의 연속 티스(three consecutive teeth) 중 제1 티스 둘레에 제1 코일부분을 형성하기 위해, 3개의 연속 티스 중 제2 티스 둘레에 제2 코일부분을 형성하기 위해, 3개의 연속 티스 중 제3 티스 둘레에 제3 코일부분을 형성하기 위해, 제1 코일부분과 제2 코일부분을 전기적으로 연결하도록 제1 코일부분과 제2 코일부분 사이로 연장되는 제1 접속부분을 형성하기 위해, 그리고 제2 코일부분과 제3 코일부분을 전기적으로 연결하도록 제2 코일부분과 제3 코일부분 사이로 연장되는 제2 접속부분을 형성하기 위해 3개의 연속 티스 둘레에 와이어를 권선하는 것을 포함한다. 제1 코일부분, 제2 코일부분, 제3 코일부분, 제1 접속부분, 및 제2 접속부분은 2개의 와이어 단부를 갖는 연속 길이의 와이어로 형성된다.

와이어를 권선하는 것은 제1 코일부분을 형성하기 위해 복수의 티스 중 3개의 연속 티스 중의 제1 티스 둘레로 와이어를 권선하는 것과, 제1 접속부분을 형성하기 위해 제1 코일부분에서 제2 코일부분으로 와이어를 라우팅하는 것과, 제2 코일부분을 형성하기 위해 복수의 티스 중 3개의 연속 티스 중의 제2 티스 둘레로 와이어를 권선하는 것과, 제2 접속부분을 형성하기 위해 제2 코일부분에서 제3 코일부분으로 와이어를 라우팅하는 것, 및 제3 코일부분을 형성하기 위해 복수의 티스 중 3개의 연속 티스 중의 제3 티스 둘레로 와이어를 권선하는 것을 포함해도 된다.

상기 방법은 또한 제2 세트의 연속 티스의 각각의 티스 둘레로 3개의 서로 다른 코일부분을 형성하기 위해, 그리고 제2 세트의 연속 티스의 상기 3개의 서로 다른 코일부분 사이에 접속부분을 형성하기 위해 제2 세트의 3개의 연속 티스 둘레로 제2 와이어(a second wire)를 권선하는 것을 포함한다. 제2 세트의 연속 티스의 3개의 서로 다른 코일부분과 접속부분은 2개의 단부를 갖는 제2 연속 길이의 와이어로 형성된다.

상기 방법은 제3 세트의 연속 티스의 각각의 티스 둘레로 3개의 서로 다른 코일부분을 형성하기 위해 또한 제3 세트의 연속 티스의 상기 3개의 서로 다른 코일부분 사이에 접속부분을 형성하기 위해 제3 세트의 3개의 연속 티스 둘레로 제3 와이어를 권선하는 것을 더 포함해도 된다. 제3 세트의 연속 티스의 3개의 서로 다른 코일부분과 접속부분은 2개의 단부를 갖는 제3 연속 길이의 와이어에 의해 형성된다.

티스 둘레로 와이어를 권선하는 것은 3상 전원의 제1 상, 제2 상, 또는 제3 상에 각각 연결하는 제1, 제2 또는 제 3 리드 번들 중 하나에 위치되는 권선 와이어의 리드부분을 형성하기 위해 델타 접속 권선 패턴으로 코일부분 사이에 와이어를 라우팅하는 것을 포함해도 된다. 예를 들면, 와이어는 델타 접속 권선 패턴을 형성하기 위해 권선되게 되는데, 이 패턴에서 각각의 코일부분은 다이나모일렉트릭 머신의 3개의 상 중 하나에 대응한다. 하나의 코일부분에서 또 다른 코일부분으로 와이어를 라우팅할 때, 리드부분이 (예를 들면, 스테이터 코어의 바깥에서 다시 스테이터 코어의 안으로 와이어를 라우팅하는 것 등에 의해) 형성되어도 된다. 각각의 리드부분은 전원의 동일한 상에 대응하는 다른 리드부분과 함께 리드 번들을 형성하기 위해 라우팅되어도 된다.

예시된 방법은 스테이터 코어의 다수의 티스 둘레로 와이어를 자동으로 권선하는 권선 머신을 사용하여 실시되어도 된다. 예를 들면, 권선 머신은 다수의 티스 둘레로 그리고 하나의 투스로부터 또 다른 투스로 연속 길이의 권선 와이어를 스레드(thread), 가이드, 라우트 등을 하기 위해 단일 니들(a single needle)을 사용해도 된다. 권선 머신은 3상 전원의 서로 다른 상에 연결하기 위해 스테이터 코어의 바깥으로 연장되는 리드부분에 의해 델타 권선 패턴으로 와이어를 권선하게 된다. 권선 머신은 엔드 캡을 통해 하나의 투스에서 다른 투스로 와이어를 라우팅하게 되고, 또한 접속부분의 서로 다른 상에 기초하여 접속부분을 엔드 캡의 각각의 라우팅 경로(routing paths)로 분리시키게 된다.

권선 머신은 스테이터 어셈블리의 다수의 티스 둘레로 와이어를 권선하기 위해 단일 니들을 수직으로 이동시키고 또한 스테이터 어셈블리를 수평으로 이동시키게 된다. 다른 예는 니들과 스테이터 어셈블리를 다른 적절한 방향으로 이동시키게 된다.

권선 머신은 스테이터 어셈블리를 권선하도록 구성된 어떤 적합한 머신이어도 된다. 권선 머신은 3개의 니들을 가진 권선 머신(a three needle winding machine)이어도 된다. 예를 들면, 권선 머신은 스테이터 어셈블리의 각 세트의 연속 티스 둘레로 3개의 분리된 단일 연속 길이의 권선 와이어를 권선하기 위해 3개의 니들을 사용하게 된다. 예를 들면, 3개의 와이어는 권선 머신의 동작 시간을 줄이기 위해 사실상 동시에 권선되게 된다. 제1 와이어는 제2 와이어가 제2 세트의 3개의 연속 티스 둘레로 권선되고 있고 또한 제3 와이어가 제3 세트의 3개의 연속 티스 둘레로 권선되고 있는 동일한 시간에 제1 세트의 3개의 연속 티스 둘레로 권선되게 된다. 일부 예에서, 권선 머신은 스테이터를 고정된 상태로 유지하면서, 3개의 니들을 스테이터 둘레로 원을 그리며 이동시키게 된다.

이에 의해 권선 머신이 보다 빠르게 동작할 수 있게 된다. 일부 예에서, 권선 머신은 대략 5분 이내에 스테이터 어셈블리를 권선할 수 있게 된다. 권선 머신은 분당(per minute) 더 높은 권선 회전을 허용하도록 3개의 니들에 대한 위치의 균형을 맞추게 된다. 예를 들면, 3개의 권선 니들은 권선 니들의 균형을 맞추기 위해 대략 동일한 거리(예를 들면, 각각 약 120도로)로 이격되게 된다.

리드 와이어는 투스가 상기 머신에 의해 권선되기 전에 리드 와이어가 투스 권선(tooth winding)에 의해 투스에 고정되도록 바깥으로 당겨지게 된다. 머신 권선 프로세스가 완료된 후에, 유저는 리드 와이어를 3개의 리드 와이어 번들로 손으로 그룹화하게 된다.

예시된 방법은 또한 복수의 티스 둘레로 와이어를 권선한 후에 스테이터 어셈블리를 컴프레서에 조립하는 것을 포함해도 된다. 일단 스테이터 어셈블리가 권선되면, 스테이터 어셈블리는 컴프레서에 조립되게 되는데, 이 컴프레서는 스테이터 어셈블리를 다른 적합한 컴프레서 부품, 로터 등과 함께 조립하는 것을 포함해도 된다.

권선 머신은 스테이터 어셈블리를 권선하기 위해 어떤 적합한 권선 패턴을 이용해도 된다. 예를 들면, 도 3은 예로 든 권선 패턴을 나타내는데, 이 패턴에서 와이어를 권선하는 방법은 리드부분을 형성하기 위해 제1 투스와 제9 투스 사이의 슬롯을 통해 제1 연속 길이의 와이어를 라우팅하고, 제1 투스 둘레로 와이어를 권선하고, 제2 투스로 넘어가 와이어를 라우팅하고, 또 다른 리드부분을 형성하기 위해 제1 투스와 제2 투스 사이의 슬롯을 통해 와이어를 2회 라우팅하고, 제2 투스 둘레로 와이어를 권선하고, 제3 투스로 건너가 와이어를 라우팅하고, 또 다른 리드부분을 형성하기 위해 제2 투스와 제3 투스 사이의 슬롯을 통해 와이어를 2회 라우팅하고, 제3 투스 둘레로 와이어를 권선하고, 그리고 또 다른 리드부분을 형성하기 위해 제3 투스와 제4 투스 사이의 슬롯을 통해 와이어를 라우팅하는 것을 포함해도 된다.

상기 방법은 또 다른 리드부분을 형성하기 위해 제3 투스와 제4 투스 사이의 슬롯을 통해 제2 연속 길이의 와이어를 라우팅하고, 제4 투스 둘레에 와이어를 권선하고, 제5 투스로 넘어가서 와이어를 라우팅하고, 또 다른 리드부분을 형성하기 위해 제4 투스와 제5 투스 사이의 슬롯을 통해 와이어를 2회 라우팅하고, 제5 투스 둘레에 와이어를 권선하고, 제6 투스로 넘어가 와이어를 라우팅하고, 또 다른 리드부분을 형성하기 위해 제5 투스와 제6 투스 사이의 슬롯을 통해 와이어를 2회 라우팅하고, 제6 투스 둘레에 와이어를 권선하고, 그리고 또 다른 리드부분을 형성하기 위해 제6 투스와 제7 투스 사이의 슬롯을 통해 와이어를 라우팅하는 것을 더 포함하게 된다.

또한 상기 방법은 또 다른 리드부분을 형성하기 위해 제6 투스와 제7 투스 사이의 슬롯을 통해 제3 연속 길이의 와이어를 라우팅하고, 제7 투스 둘레에 와이어를 권선하고, 제8 투스로 넘어가 와이어를 라우팅하고, 또 다른 리드부분을 형성하기 위해 제7 투스와 제8 투스 사이의 슬롯을 통해 와이어를 2회 라우팅하고, 제8 투스 둘레에 와이어를 권선하고, 제9 투스로 넘어가 와이어를 라우팅하고, 또 다른 리드부분을 형성하기 위해 제8 투스와 제9 투스 사이의 슬롯을 통해 와이어를 2회 라우팅하고, 제9 투스 둘레에 와이어를 권선하고, 그리고 또 다른 리드부분을 형성하기 위해 제9 투스와 제1투스 사이의 슬롯을 통해 와이어를 라우팅하는 것을 포함하게 된다.

여기에서 설명된 실시예는 스테이터 어셈블리의 티스를 권선하는 권선 머신의 사이클 시간을 줄이는 것, 분당 더 높은 권선 회전을 위한 균형이 맞춰진 니들 위치, 더 단순한 인터폴 접속(inter-pole connection), 더 단순한 엔드 캡 구성, 더 단순한 권선 머신 구성, 코일로 고정된 리드 와이어, 와이어 슬리브의 사용 감소, 스테이터의 고품질화, 더 높은 스테이터 권선의 신뢰성 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는, 하나 이상의 장점을 제공하게 된다.

상술한 실시예의 설명은 예시와 설명의 목적으로 제공되었다. 이것은 완전한 것 또는 본 개시를 제한하는 것이 의도되지 않는다. 특정 실시예의 개개의 요소 또는 특징은 일반적으로 그 특정 실시예로 한정되지 않지만, 응용 가능 분야에서, 교체 가능하고, 특별히 도시되거나 설명되지는 않지만, 선택된 실시예에서 사용될 수 있다. 이것은 또한 여러모로 달라져도 된다. 그러한 변형이 본 개시로부터 벗어나는 것으로 평가되어서는 안 되며, 모든 그러한 변경은 본 개시의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims

3상 다이나모일렉트릭 머신(a three phase dynamoelectric machine)용 스테이터 어셈블리(a stator assembly)로서, 상기 어셈블리는:
스테이터 요크(a stator yoke)와 상기 스테이터 요크로부터 중심 개구(a central opening)를 향하여 연장되는 복수의 티스(teeth)를 포함하는 비세그먼트형 스테이터 코어(a non-segmented stator core)로서, 상기 중심 개구는 상기 스테이터 코어의 제1 단부로부터 상기 제1 단부에 대향하는 스테이터 코어의 제2 단부로 연장되고, 상기 복수의 티스는 서로 이격되어 복수의 티스 사이에 스테이터 어셈블리의 권선을 수용하기 위한 복수의 슬롯(slot)을 형성하며;
델타 권선 패턴(delta winding pattern)으로 전기적으로 연결된 복수의 코일부분으로서, 각각의 코일부분은 복수의 티스 중 다른 티스 둘레에서 그리고 상기 복수의 티스 중 상기 다른 티스의 각 측의 슬롯을 통해 연장되고; 및
복수의 접속부분으로서, 각 접속부분은 상기 복수의 코일부분 중 인접한 2개의 코일부분 사이에서 연장되어 상기 복수의 코일부분의 2개의 인접한 코일부분을 전기적으로 연결하며;
상기 복수의 코일부분 중 제1 세트의 연속 코일부분과 그 사이에 연결된 접속부분이 2개의 와이어 단부를 갖는 제1 연속 길이의 권선 와이어(winding wire)로 형성되고, 상기 복수의 코일부분 중 제2 세트의 연속 코일부분과 그 사이에 연결된 접속부분은 2개의 와이어 단부를 갖는 제2 연속 길이의 권선 와이어로 형성되고, 상기 복수의 코일부분 중 제3 세트의 연속 코일부분과 그 사이에 연결된 접속부분은 2개의 와이어 단부를 갖는 제3 연속 길이의 권선 와이어로 형성되는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 복수의 코일부분 중 각 세트의 연속 코일부분은 3상 다이나모일렉트릭 머신의 제1 상에 대응하는 복수의 코일부분 중 제1 코일부분, 3상 다이나모일렉트릭 머신의 제2 상에 대응하는 복수의 코일부분 중 제2 코일부분, 및 3상 다이나모일렉트릭 머신의 제3 상에 대응하는 복수의 코일부분 중 제3 코일부분을 포함하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 스테이터 어셈블리는 총 9개의 티스 및 총 9개의 코일부분을 포함하고, 각각의 코일부분은 9개의 티스 중 중 다른 티스 둘레에서 또한 상기 9개의 티스의 상기 다른 티스의 각 측의 슬롯을 통해 연장되는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리.
제3항에 있어서,
상기 9개의 코일부분은 델타 접속 권선 패턴(a delta connection winding pattern)으로 전기적으로 연결되는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
인접한 코일부분은 각각의 코일부분이 상기 코일부분과는 다른 상에 대응하는 다른 코일부분과 인접하도록 코일부분의 세트 중 다른 세트에 속하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 접속부분의 각각은 리드부분(a lead portion)을 포함하고, 각각의 리드부분은 3상 전원(a three phase electric power source)의 제1 상, 제2 상 또는 제3 상에 각각 연결하기 위한 제1, 제2 또는 제3 리드 번들(lead bundle) 중 하나에 위치하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리.
제6항에 있어서,
상기 리드부분의 모두는 9개의 복수의 슬롯을 통해 라우트되는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스테이터 코어의 제1 단부에 위치되는 엔드 캡(an end cap)을 더 포함하고, 상기 엔드 캡은 다른 상에 대응하는 접속부분 사이의 쇼트를 방지하기 위해 다른 상에 대응하는 접속부분을 분리하기 위한 복수의 가이드를 포함하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엔드 캡은 제1 엔드 캡(a first end cap)이고, 스테이터 어셈블리는:
상기 스테이터 코어의 제2 단부에 위치되고, 상기 리드부분 중 적어도 일부를 라우트하도록 구성되는 제2 엔드 캡(a second end cap)을 더 포함하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 코일부분의 모두 및 상기 복수의 접속부분의 모두는 3개 이하의 연속 길이의 권선 와이어로 형성되는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 코일부분은 3상 전원의 제1 상, 제2 상 및 제3 상에 각각 연결을 위해 3상 다이나모일렉트릭 머신의 제1 상에 대응하는 제1 세트의 코일부분, 3상 다이나모일렉트릭 머신의 제2 상에 대응하는 제2 세트의 코일부분 및 3상 다이나모일렉트릭 머신의 제3상에 대응하는 제3 세트의 코일부분을 포함하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연속 길이의 권선 와이어는 임의의 접속부분을 커버하는 슬리브(a sleeve)를 포함하지 않는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리.
전술한 청구항 중 어느 한 항의 스테이터 어셈블리를 포함하는 컴프레서.
3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리를 권선하는 방법으로서, 상기 스테이터 어셈블리는 스테이터 요크와 상기 스테이터 요크로부터 중심 개구를 향하여 연장되는 복수의 티스를 가지는 비세그먼트형 스테이터 코어를 포함하고, 상기 중심 개구는 스테이터 코어의 제1 단부로부터 상기 제1 단부에 대향하는 스테이터 코어의 제2 단부로 연장되고, 상기 복수의 티스는 서로 이격되어 복수의 티스 사이에 스테이터 어셈블리의 권선을 수용하기 위한 복수의 슬롯을 형성하며, 상기 방법은:
복수의 티스 중 3개의 연속 티스 중의 제1 티스 둘레에 제1 코일부분을 형성하고, 복수의 티스 중 3개의 연속 티스 중의 제2 티스 둘레에 제2 코일부분을 형성하며, 복수의 티스 중 3개의 연속 티스 중의 제3 티스 둘레에 제3 코일부분을 형성하고, 제1 코일부분과 제2 코일부분을 전기적으로 연결하도록 제1 코일부분과 제2 코일부분 사이에 연장되는 제1 접속부분을 형성하고, 제2 코일부분과 제3 코일부분을 전기적으로 연결하도록 제2 코일부분과 제3 코일부분 사이에 연장되는 제2 접속부분을 형성하기 위해 복수의 티스 중 3개의 연속 티스 둘레에 와이어를 권선하는 것;을 포함하고,
상기 제1 코일부분, 제2 코일부분, 제3 코일부분, 제1 접속부분, 및 제2 접속부분은 2개의 와이어 단부를 갖는 연속 길이의 와이어로 형성되는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리를 권선하는 방법.
제14항에 있어서,
상기 와이어를 권선하는 것은:
제1 코일부분을 형성하기 위해 복수의 티스 중 3개의 연속 티스 중의 제1 티스 둘레에 와이어를 권선하는 것;
제1 접속부분을 형성하기 위해 제1 코일부분에서 제2 코일부분으로 와이어를 라우트하는 것;
제2 코일부분을 형성하기 위해 복수의 티스 중 3개의 연속 티스 중의 제2 티스 둘레에 와이어를 권선하는 것;
제2 접속부분을 형성하기 위해 제2 코일부분에서 제3 코일부분으로 와이어를 라우트하는 것; 및
제3 코일부분을 형성하기 위해 복수의 티스 중 3개의 연속 티스 중의 제3 티스 둘레에 와이어를 권선하는 것을 포함하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리를 권선하는 방법.
전술한 방법 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 티스 중 3개의 연속 티스는 복수의 티스 중 제1 세트의 연속 티스이고, 연속 길이의 와이어는 제1 연속 길이의 와이어이며, 상기 방법은:
제2 세트의 연속 티스 중 각각의 티스 둘레에 3개의 다른 코일부분을 형성하기 위해 또한 제2 세트의 연속 티스의 상기 3개의 다른 코일부분 사이에 접속부분을 형성하기 위해 복수의 티스 중 제2 세트의 3개의 연속 티스 둘레에 제2 와이어를 권선하는 것으로서, 제2 세트의 연속 티스의 접속부분 및 3개의 다른 코일부분은 2개의 단부를 갖는 제2 연속 길이의 와이어로 형성되며; 그리고,
제3 세트의 연속 티스 중 각각의 티스 둘레에 3개의 다른 코일부분을 형성하기 위해 또한 제3 세트의 연속 티스의 상기 3개의 다른 코일부분 사이에 접속부분을 형성하기 위해 복수의 티스의 제3 세트의 3개의 연속 티스 둘레에 제3 와이어를 권선하는 것으로서, 제3 세트의 연속 티스의 접속부분 및 3개의 다른 코일부분은 2개의 단부를 갖는 제3 연속 길이의 와이어로 형성되는 것을 더 포함하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리를 권선하는 방법.
전술한 방법 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 와이어를 권선하는 것, 제2 와이어를 권선하는 것, 및 제3 와이어를 권선하는 것은 동시에 수행되는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리를 권선하는 방법.
전술한 방법 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
와이어를 권선하는 것은 각각의 코일부분이 다이나모일렉트릭 머신의 3상 중 하나의 상에 대응하도록 델타 접속 권선 패턴으로 코일부분 사이에 와이어를 라우팅(routing)하는 것을 포함하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리를 권선하는 방법.
전술한 방법 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 접속부분을 라우팅하는 것은 복수의 슬롯 중 하나의 슬롯의 바깥으로 리드부분을 라우팅하는 것을 포함하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리를 권선하는 방법.
전술한 방법 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
3상 전원의 동일 상에 대응하는 리드부분을 번들링(bundling)하는 것을 더 포함하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리를 권선하는 방법.
전술한 방법 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
권선하는 것은 복수의 티스 둘레에 와이어를 자동으로 권선하고 또한 접속부분을 라우트하는 권선 머신(winding machine)을 이용하여 와이어를 권선하는 것을 포함하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리를 권선하는 방법.
제21항에 있어서,
권선하는 것은 3개의 권선 니들(winding needle)을 이용하여 모든 티스 둘레에 와이어를 권선하는 것을 포함하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리를 권선하는 방법.
제22항에 있어서,
권선하는 것은 와이어를 사실상 동시에 권선하기 위해 3개의 권선 니들을 이용하는 것을 포함하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리를 권선하는 방법.
다른 방법 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
와이어를 권선한 후에 스테이터 어셈블리를 컴프레서 내에 조립하는 것을 더 포함하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리를 권선하는 방법.
전술한 방법 청구항 중 어느 한 항의 방법으로 형성된 스테이터 어셈블리.
전술한 방법 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
스테이터 어셈블리는 스테이터 어셈블리의 단부 중 제1 단부에 위치되는 제1 엔드 캡 및 스테이터 어셈블리의 단부 중 제2 단부에 위치되는 제2 엔드 캡을 포함하며;
복수의 티스 중 각 세트의 연속 티스 중의 제2 투스(second tooth)는 상기 세트의 연속 티스(consecutive teeth)의 제1 투스와 제3 투스 사이에 위치되고, 제1 세트의 연속 티스의 제3 투스는 제2 세트의 연속 티스의 제1 투스에 인접하여 위치되며, 제2 세트의 연속 티스의 제3 투스는 제3 세트의 연속 티스의 제1 투스에 인접하여 위치되고, 제3 세트의 연속 티스의 제3 투스는 제1 세트의 연속 티스의 제1 투스에 인접하여 위치되며;
제1 세트의 연속 티스 둘레에 와이어를 권선하는 것은 제1 세트의 연속 티스의 제1 투스 둘레에 와이어를 권선하기 전에, 제1 리드 번들에 속하는 리드부분을 형성하기 위해 제3 세트의 연속 티스의 제3 투스와 제1 세트의 연속 티스의 제1 투스 사이의 슬롯을 통해 스테이터 어셈블리의 제1 단부에서 스테이터 어셈블리의 제2 단부로 와이어를 라우팅하는 것을 포함하고;
제1 세트의 연속 티스의 제1 코일부분에서 제2 코일부분으로 와이어를 라우팅하는 것은 제1 세트의 연속 티스의 제2 투스 둘레에 와이어를 권선하기 전에, 제1 세트의 연속 티스의 제2 투스로 제2 엔드 캡을 따라 와이어를 라우팅하는 것과, 제2 리드 번들에 속하는 다른 리드부분을 형성하기 위해 제1 세트의 인접 티스의 제1 투스와 제2 투스 사이의 슬롯을 통해 와이어를 2회 라우팅하는 것을 포함하고;
제1 세트의 연속 티스의 제2 코일부분에서 제3 코일부분으로 와이어를 라우팅하는 것은 제1 세트의 연속 티스의 제3 투스 둘레에 와이어를 권선하기 전에, 제1 세트의 연속 티스의 제3 투스로 제2 엔드 캡을 따라 와이어를 라우팅하는 것과, 제3 리드 번들에 속하는 다른 리드부분을 형성하기 위해 제1 세트의 연속 티스의 제2 투스와 제3 투스 사이의 슬롯을 통해 와이어를 2회 라우팅하는 것을 포함하고;
제1 세트의 연속 티스의 제3 투스 둘레에 와이어를 권선하는 것은 제1 리드 번들에 속하는 다른 리드부분을 형성하기 위해 제1 세트의 연속 티스의 제3 투스와 제2 세트의 연속 티스의 제1 투스 사이의 슬롯을 통해 와이어를 라우팅하는 것을 포함하고;
제2 세트의 연속 티스 둘레에 제2 와이어를 권선하는 것은 제1 리드 번들에 속하는 다른 리드부분을 형성하기 위해 제1 세트의 연속 티스의 제3 투스와 제2 세트의 연속 티스의 제1 투스 사이의 슬롯을 통해 스테이터 어셈블리의 제1 단부로부터 스테이터 어셈블리의 제2 단부로 제2 와이어를 라우팅하는 것, 제2 세트의 연속 티스의 제1 투스 둘레에 제2 와이어를 권선하는 것, 제2 세트의 연속 티스의 제2 투스로 제2 엔드 캡을 따라 제2 와이어를 라우팅하는 것, 제2 리드 번들에 속하는 다른 리드부분을 형성하기 위해 제2 세트의 연속 제2 티스의 제1 투스와 제2 투스 사이의 슬롯을 통해 제2 와이어를 2회 라우팅하는 것, 제2 세트의 연속 티스의 제2 투스 둘레에 제2 와이어를 권선하는 것, 제2 세트의 연속 티스의 제3 투스로 제2 엔드 캡을 따라 제2 와이어를 라우팅하는 것, 제3 리드 번들에 속하는 다른 리드부분을 형성하기 위해 제2 세트의 연속 티스의 제2 투스와 제3 투스 사이의 슬롯을 통해 제2 와이어를 2회 라우팅하는 것, 제2 세트의 연속 티스의 제3 투스 둘레에 제2 와이어를 권선하는 것, 및 제1 리드 번들에 속하는 다른 리드부분을 형성하기 위해 제2 세트의 연속 티스의 제3 투스와 제3 세트의 연속 티스의 제1 투스 사이의 슬롯을 통해 제2 와이어를 라우팅하는 것을 포함하고; 그리고,
제3 세트의 연속 티스 둘레에 제3 와이어를 권선하는 것은 제1 리드 번들에 속하는 다른 리드부분을 형성하기 위해 제2 세트의 연속 티스의 제3 투스와 제3 세트의 연속 티스의 제1 투스 사이의 슬롯을 통해 스테이터 어셈블리의 제1 단부로부터 스테이터 어셈블리의 제2 단부로 제3 와이어를 라우팅하는 것, 제3 세트의 연속 티스의 제1 투스 둘레에 제3 와이어를 권선하는 것, 제3 세트의 연속 티스의 제2 투스로 제2 엔드 캡을 따라 제3 와이어를 라우팅하는 것, 제2 리드 번들에 속하는 다른 리드부분을 형성하기 위해 제3 세트의 연속 티스의 제1 투스와 제2 투스 사이의 슬롯을 통해 제3 와이어를 2회 라우팅하는 것, 제3 세트의 연속 티스의 제2 투스 둘레에 제3 와이어를 권선하는 것, 제3 세트의 연속 티스의 제3 투스로 제2 엔드 캡을 따라 제3 와이어를 라우팅하는 것, 제3 리드 번들에 속하는 다른 리드부분을 형성하기 위해 제3 세트의 연속 티스의 제2 투스와 제3 투스 사이의 슬롯을 통해 제3 와이어를 2회 라우팅하는 것, 제3 세트의 연속 티스의 제3 투스 둘레에 제3 와이어를 권선하는 것, 및 제1 리드 번들에 속하는 다른 리드부분을 형성하기 위해 제3 세트의 연속 티스의 제3 투스와 제1 세트의 연속 티스의 제1 투스 사이의 슬롯을 통해 제3 와이어를 라우팅하는 것을 포함하는 3상 다이나모일렉트릭 머신용 스테이터 어셈블리를 권선하는 방법.