KR20210042261A - 회전하는 전기 기계를 위한 스테이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스테이터에 관한 것이고, 상기 스테이터는 : - 링 (25) 으로서, o 치형부들 및 방사상 외향으로 개방되는 상기 치형부들 사이에서 슬롯들 (21) 및 o 재료 브릿지들 (27) 로서, 각각이 공기-갭 (46) 의 측에서 각각의 배이스에 두개의 인접한 치형부들을 링크결합하는, 상기 재료 브릿지들 (27) 를 포함하는, 상기 링, - 링 (25) 에 부착된 요크, 및 - 상기 링 (25) 의 상기 슬롯들 (21) 에 위치된 와인딩들 (22) 을 포함하고, 재료 브릿지들 (27) 의 적어도 일부는 링 (25) 에서 요크의 조립 중에 변형될 수 있는 적어도 하나의 변형가능한 존 (32) 을 갖는다.

Description

회전하는 전기 기계를 위한 스테이터

본 발명은 회전하는 전기 기계들 및 보다 구체적으로 그러한 기계들의 스테이터들에 관한 것이다.

JP 2875497 은 두개의 계속적인 치형부들 사이에 위치된 부분들이 공기-갭의 측에서 협소화되는 압입된 링을 포함하는 전기 기계의 스테이터에 관한 것이다.

JP 2011-097723 (D3) 은 요크에 부착된 개별적인 치형부들을 개시한다.

대부분 공지된 스테이터들에서, 요크는 와인딩들의 삽입을 가능하게 하도록 공기-갭을 향하는 완전히 개방된 또는 반-개방된 슬롯들을 제공한다. 반-개방된 슬롯들은 일반적으로 벌크 (bulk) 로 배열되는 원형의 횡단면을 갖는 전기 전도체들을 수용하는 한편, 개방된 슬롯들은 열들로 배열되는 직사각형의 횡단면을 갖는 슬롯들을 안착시킨다.

공기-갭을 향하는 슬롯들의 개구들은 무시못할정도의 전자기 외란들, 특히 유동 프린지들로 인해 "자기" 공기-갭의 증가, 동일한 이유로 로터의 표면에서 보다 높은 철 손실들 또는 맥동형 토크를 발생시킬 수 있는 데, 왜냐하면 퍼미언스 (permeance) 편차들이 상대적으로 강하기 때문이다.

특허 출원 FR 3019947 는 와인딩들을 안착시키기 위해 치형부들 사이의 슬롯들 및 재료 브릿지들에 의해 함께 결합되는 치형부들을 갖는 압입된 링을 포함하는 스테이터를 설명하고, 상기 슬롯들은 방사상 외향으로 개방된다. 슬롯들의 개구들은 압입된 링에 부착된 요크에 의해 폐쇄된다.

만족스러운 전자기 성능을 보장하면서 효율적으로 충전되는 것을 가능하게 하고 용이하게 조립할 수 있는 회전하는 전기 기계의 스테이터에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명은 스테이터에 의해 이러한 필요성이 충족되고, 상기 스테이터는,

- 링으로서,

o 치형부들 및 방사상 외향으로 개방되는 상기 치형부들 사이에서의 슬롯들, 및

o 재료 브릿지들로서, 각각이 공기-갭의 측의 각각의 베이스에 두개의 인접한 치형부들을 링크결합하는, 상기 재료 브릿지들을 포함하는, 상기 링,

- 링에 부착된 요크, 및

- 링의 슬롯들에 위치된 와인딩들을 포함하고,

이들 재료 브릿지들의 적어도 일부는 링에서의 요크의 조립 중에 및/또는 슬롯들에서의 와인딩들의 삽입 중에 변형될 수 있는 적어도 하나의 변형가능한 존을 갖는다.

"변형가능한 존" 은 바람직하게 상기 브릿지에 의해 링크되는 치형부들의 상대적인 이동에 의해 변형되는 재료 브릿지의 존을 의미한다. 재료 브릿지의 변형은 재료 브릿지의 원주를 세장화시키거나 또는 짧게 만들 수 있고, 이는 링의 원주를 세장화시키거나 짧게 만든다. 바람직한 변형은 브릿지가 특정한 형상을 채택하게 할 수 있다.

"부착된 요크" 는 스테이터의 제조 중에 링과 일체형이지 않지만 그에 체결된 요크를 의미한다.

변형가능한 존은 링이 요크와 링의 조립 중에 그에 적용된 기계적인 응력을 견디는 것을 가능하게 한다. 추가로, 이는 원한다면 슬롯들이 요크의 조립 전에 보다 개방되는 것을 가능하게 하고, 따라서 와인딩들의 삽입 중에 슬롯들의 벽과 와인딩들 사이의 클리어런스를 보다 크게 하는 것을 가능하게 하고, 이는 상기 삽입을 용이하게 하고 절연기가 손상받을 위험성을 감소시킨다.

요크는 삽입 후에 링에서 슬롯들을 폐쇄하고 슬롯들에서 와인딩들을 유지한다. 스테이터의 제조 중에, 요크는 상이한 방식으로 링과 조립될 수 있다. 재료 브릿지들의 변형가능한 존들은 링에서 어느정도의 가요성을 제공함으로써 이러한 조립을 용이하게 하고, 이는 링이 보다 강성이고 형상을 결정하는 요크의 조립 중에 요크의 형상에 맞춰지는 것을 가능하게 한다.

링 및 요크는 또한 그사이에 클리어런스를 갖도록 조립될 수 있고 링의 직경을 증가시키기 전에 변형가능한 존들을 사용하여 링을 변형시킴으로써 상기 클리어런스를 감소시킬 수 있다.

추가로, 재료 브릿지들의 존재는 완성된 스테이터의 바니시-함침 중에 공기-갭에서 바니시 손실의 위험성을 감소시킨다. 이는 클리닝 요구조건들을 감소시키는 데 도움을 준다.

이는 또한 스테이터가 장착되는 기계의 작동 중에 공기-갭 내로 바니시 누출들을 감소시키는 데 도움을 준다. 이는 기계의 유지관리를 간소화시킨다.

용어 "바니시" 는 가장 넓은 의미로 여기에서 이해되어야 하고 모든 타입의 함침 재료, 특히 폴리머를 포함한다.

변형가능한 존은 바람직하게 스테이터의 함침 중에 바니시의 투과를 용이하게 할 수 있는 재료 브릿지와 상응하는 와인딩 사이의 클리어런스를 형성한다.

요크의 조립 후에 슬롯이 폐쇄된다는 사실은 함침 바니시가 공기-갭 내로 누출하는 위험성을 제거한다. 스테이터는 단지 스테이터의 단부들에서 시일을 제공하는 폐쇄된 함침 엔클로져로서 사용될 수 있다. 이는 툴링을 간략하게 한다. 이는 또한 바니시 손실의 양 및 클리닝 작동들을 감소시킨다.

슬롯들이 방사상 외향으로 개방된다는 사실은 와인딩들이 슬롯들의 내측을 향해 방사상 이동에 의해 슬롯들 내에 삽입되는 것을 가능하게 한다. 와인딩들의 설치는, 첫째로 슬롯들의 내측에서 액세스가 보다 쉬워지고, 슬롯들이 완전히 개방되고 공기-갭보다 오히려 외측을 향하기 때문에, 그리고 둘째로 와인딩 기계에 대해 또는 필수적인 툴들에 대해 링 주위에서 사용가능한 공간이 스테이터의 보어에서 사용가능한 공간보다 크기 때문에 용이하게 된다.

추가로, 그러한 스테이터는 공기-갭에서 개방되는 슬롯들을 갖는 스테이터에 대해 다양한 전자기 이점들을 갖는다. 이는 종래 기술 분야의 공기-갭을 향하는 슬롯 개구들의 존재와 관련된 전자기 외란들을 현저하게 감소시키는 데 도움을 준다. 추가로, 슬롯들을 충전하는 것이 보다 용이하게 되기 때문에, 충전율은 개선되고, 이는 기계의 성능을 추가로 증가시키는 데 도움을 준다. 토크 밀도는 증가될 수 있다.

공기-갭을 향하는 슬롯 개구들의 부재는 슬롯 맥동화를 감소시키는 데 도움을 준다. 기계의 전자기 성능이 개선된다.

스테이터

슬롯들

적어도 하나의 슬롯, 및 바람직하게 모든 슬롯들은 반대쪽의 평행한 에지들을 가질 수 있다. 슬롯들의 폭은 그 전체 높이에 걸쳐 바람직하게 실질적으로 일정하다.

적어도 하나의 치형부, 및 바람직하게 모든 치형부들은 스테이터의 축선에 직각인 평면에서 단면도로 봤을 때에 전체 사다릴꼴 형상을 가질 수 있다.

바람직하게, 각각의 재료 브릿지는 적어도 하나의 변형가능한 존을 갖는다. 이는 링의 직경이 보다 넓은 범위의 값들에 걸쳐 변하게 하는 것을 가능하게 하고 보다 균일한 자기 특성들을 제공한다.

바람직하게, 재료 브릿지들은 이들 치형부들의 베이스로부터 연장되는 치형부들로 연속된다.

바람직하게, 재료 브릿지들은 치형부들로 일체형으로 형성된다.

바람직하게, 재료 브릿지들에 의해 제공된 치형부들의 베이스들 사이에서 재료 연속성이 존재한다.

바람직하게, 각각의 재료 브릿지는 단일 변형가능한 존을 갖는다.

변형가능한 존들은 상응하는 재료 브릿지에 또는 다른 것에 센터링될 수 있다.

바람직하게, 각각의 변형가능한 존은 재료 브릿지의 측들의 하나에서, 예를 들면 공기-갭을 향하는 측에서 적어도 하나의 그루브, 및 반대쪽 측에서 돌출하는 릴리프를 형성하는 주름이 존재한다. 바람직하게, 그루브들은 공기-갭을 향해 개방되고 돌출하는 릴리프들은 슬롯의 바닥 내로 연장된다.

바람직하게, 돌출하는 릴리프들은 상응하는 슬롯의 바닥에서 리세스 내로 연장되고, 돌출하는 릴리프들은 특히 상기 리세스의 깊이 이하의 높이를 갖는다. 이는 릴리프들이 슬롯의 바닥으로부터 오버슈팅하는 것을 방지함으로써 와인딩들에 의해 슬롯의 충전을 용이하게 한다. 바람직하게, 재료 브릿지의 변형 이후에, 돌출하는 릴리프들의 높이는 상기 리세스의 깊이 이하로 유지된다.

변형가능한 존을 갖는 재료 브릿지들은 회전 축선을 따라 스테이터를 봤을 때에, 만곡되거나 또는 파선의 형태, 특히 아치형의 또는 V-형상의, 중앙선을 가질 수 있다.

변형예에서, 변형가능한 존은 요크에서의 링의 조립 중에 및/또는 슬롯들에서의 와인딩들의 삽입 중에 협착부를 형성하도록 스트레칭되고 스트레칭에 의해 변형될 수 있는 재료 브릿지의 존이다.

바람직하게, 변형가능한 존들은 기계의 작동 중에 자기적으로 포화되는 재료 브릿지의 존들이다. 이는 요크 및 치형부들의 불포화 (unsaturation) 에 의해 보다 큰 토크를 얻고 하모닉스 (harmonics) 를 최소화하는 데 도움을 주는 슬롯들과 공기-갭 사이에 전자기 유동의 통과를 개선한다.

바람직하게, 각각의 슬롯들의 바닥은 바람직하게 실질적으로 직사각형 단면의 와인딩이 지지되는 적어도 하나의 평평한 부분을 갖는다. 평평한 부분 또는 부분들은 슬롯의 방사상 축선에 실질적으로 직각이다.

슬롯의 바닥은 리세스를 제외하고는 평평할 수 있다.

변형예로서, 슬롯의 바닥은 전체적으로 평평할 수 있고 재료 브릿지는 상기 언급된 바와 같이 협착부를 형성하도록 스트레칭됨으로써 변형될 수 있다.

변형가능한 존 또는 리세스는 바람직하게 스테이터의 함침 중에 바니시의 투과를 용이하게 할 수 있는 재료 브릿지와 상응하는 와인딩 사이의 클리어런스를 형성한다.

이는 슬롯들이 직사각형의 횡단면의 와인딩의 경우에 와인딩에 의해 보다 양호하게 충전될 수 있게 하여, 와인딩들이 슬롯의 바닥에 대해 평평하게 지지하는 것을 가능하게 한다.

요크-링 인터페이스

바람직하게, 링은 특히 서로 네스팅되는 요크의 협동하는 릴리프들과 협동하는 그 방사상으로 외부 표면에서 릴리프들을 갖는다. 그러한 릴리프들은 링 및 요크가 형태 끼워맞춤에 의해 서로 체결되는 것을 가능하게 한다. 협동하는 릴리프들은 바람직하게 도브테일들 및 모티스들 (mortises) 이다.

링은 나선 내로 재료 브릿지들에 의해 결합되는 치형부들을 갖는 시트 금속의 스트립을 와인딩함으로써 제조될 수 있고, 바람직하게 각각의 슬롯의 반대쪽 에지들은 스트립이 링을 형성하도록 그 자체 주위로 와인딩될 때에 서로 실질적으로 평행하다.

변형예에서, 스트립은 섹터들로 형성될 수 있고, 각각은 섹터들이 시트 금속의 스트립으로부터 커팅되고 링크들에 의해 링크되는 몇개의 치형부들을 갖는다. 링크들은, 특히 링이 요크에 의해 압축으로 유지될 때에 서로에 대해 지지하는 매칭 형상들, 예를 들면 도브테일들 및 모티스들 또는 매칭 릴리프들을 갖는 부품들 및/또는 함께 섹터들을 링크결합하는 가요성의 브릿지일 수 있다.

매칭 형상들은 상이한 섹터들이 재료 브릿지들에서 조립되도록 재료 브릿지들에 존재할 수 있다. 바람직하게, 상이한 섹터들의 매칭 형상들은 재료 브릿지들의 변형가능한 존들의 외측에서 조립된다. 이는, 특히 큰 기계들의 경우에 조립을 용이하게 한다. 예를 들면, 섹터들은 인접한 섹터의 매칭하는 돌출하는 형상들과 협동하는 중공의 형상들을 갖는다.

변형예에서, 링은 사전커팅된 자기 시트들의 스택을 갖는다.

또 다른 변형예에서, 링은 적층 가공, 예를 들면 분말 소결에 의해 제조된다.

요크는 폭이 허용된다면, 상기 와인딩을 용이하게 하는 커팅 또는 다른 작업 중에 시트 금속의 상기 스트립에 적절한 슬릿들을 형성하는, 나선 내에서 직접 시트 금속의 와인딩 스트립에 의해, 사전커팅된 자기 시트들을 스택함으로써, 또는 적층 가공, 예를 들면 분말 소결에 의해 제조될 수 있다.

요크는 슬롯들에서 와인딩들의 설치 후에 링에 부착된다.

와인딩들

와인딩들은 집중된 또는 분배된 방식으로 슬롯에 배열될 수 있다.

"집중된" 은 각각의 와인딩이 단일 치형부 주위로 와인딩된다는 것을 의미한다.

"분배된" 은 적어도 하나의 와인딩들이 두개의 비-인접한 슬롯들을 통해 연속적으로 통과한다는 것을 의미한다.

바람직하게, 와인딩들이 분배된 방식, 특히 극의 수가 8 이하라면 분배된 방식으로 슬롯들에 배열된다.

각각의 와인딩들은 원형의 횡단면 또는 라운딩된 에지들을 갖는 다각형 횡단면, 바람직하게 직사각형을 가질 수 있는 적어도 하나의 전기 전도체를 갖는다. 이러한 리스트는 제한되지 않는다.

전도체들이 원형의 횡단면을 갖는다면, 전도체들은 6각형 스택으로 슬롯에 배열될 수 있다. 전도체들이 다각형 횡단면을 갖는다면, 전도체들은 방사상으로 배향된 하나 이상의 열들로 슬롯에 배열될 수 있다. 최적화된 스택은 보다 많은 전기 전도체들이 슬롯들에 배열되는 것을 가능하게 함으로써 동일한 체적에 대해 보다 강력한 스테이터를 제조할 수 있다.

전기 전도체들은 슬롯들 또는 열들에서 랜덤으로 배열될 수 있다. 바람직하게, 전기 전도체들은 열들로 배열된다. "열들로" 는 전도체들이 슬롯들에서 벌크로 배열되지 않고, 정돈된 방식으로 배열된다는 것을 의미한다. 전도체들은 비-랜덤 방식, 예를 들면 정렬된 전기 전도체들의 하나 이상의 열들, 특히 하나 또는 두개의 열들, 바람직하게 단일 열로 슬롯에 배열된다.

전기 전도체들은 바람직하게 절연 코팅, 특히 에나멜에 의해 외측으로부터 전기적으로 절연된다.

바람직하게, 와인딩들은 절연기, 특히 적어도 하나의 절연 시트에 의해 슬롯의 벽들로부터 분리된다. 그러한 시트 절연기는 슬롯에 대해 와인딩들의 개선된 전기 절연부를 제공한다.

바람직하게, 각각의 슬롯은 적어도 두개의 와인딩들, 특히 상이한 위상들의 적어도 두개의 와인딩들을 수용한다. 이들 두개의 와인딩들은 방사상으로 중첩될 수 있다.

두개의 와인딩들은 적어도 하나의 절연 시트, 바람직하게 적어도 두개의 절연 시트들에 의해 서로 분리될 수 있다.

각각의 와인딩은 몇개의 턴들에 의해 형성될 수 있다.

변형예에서, 와인딩들은 핀 와인딩들, 특히 이러한 경우에 I-형상의 또는 U-형상의 부분을 포함하는 U-핀 또는 I-핀 와인딩들이고, 그 단부들은 상응하는 슬롯 외측에서 전도체에 용접된다.

스테이터는 기울어질 수 있다. 그러한 기울어짐 (skewing) 은 슬롯 하모닉스를 감소시키고 슬롯들에서 와인딩들을 클램핑하는 데 도움을 줄 수 있다.

기계 및 로터

본 발명은 또한 상기 규정된 바와 같은 스테이터를 포함하는 회전하는 전기 기계에 관한 것이다. 기계는 동기식 또는 다른 방식일 수 있다. 기계는 자기저항 기계일 수 있다. 기계는 동기 모터일 수 있다.

회전하는 전기 기계는 와인딩된 로터 또는 영구-자석 로터를 포함할 수 있다.

제조 방법 및 기계

본 발명은 또한 스테이터의 링의 슬롯들에서 와인딩을 삽입하는 단계를 포함하는 상기 규정된 바와 같은 스테이터의 제조 방법에 관한 것이다.

이러한 단계 중에, 적어도 하나의 와인딩은 스테이터의 링의 두개의 상이한 비-계속적인 슬롯들에 위치될 수 있다.

바람직하게, 방법은 링에서 요크의 조립 중 및/또는 슬롯들에서 와인딩들의 삽입 중에 변형가능한 존 또는 존들을 변경하는 단계를 포함한다. 그러한 변형은 슬롯들의 폭 및 링의 직경을 변경할 수 있다.

슬롯들에서 와인딩들의 삽입하는 단계는 재료 브릿지들을 연장함으로써 슬롯들을 확장하도록 수행될 수 있다. 이는 또한 링의 외부 직경을 증가시킬 수 있다. 이는 와인딩들의 삽입을 용이하게 한다.

와인딩들은 바람직하게 와인딩들의 내향의 방사상 이동에 의해 슬롯들 내에 삽입된다.

링에서 요크를 조립하는 단계는 재료 브릿지들을 압축함으로써 링의 내부 직경을 감소시킬 수 있다. 이는 요크 및 링이 자극의 공기-갭들의 합을 감소시킴으로써 전기 성능을 개선하도록 요크와 링 사이에서 최소 클리어런스로 조립되는 것을 가능하게 한다.

바람직하게, 방법은 하나 이상의 공통의 커트들, 특히 단일 커트로 동일한 시트로부터 동시에 링 및 요크를 커팅하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 링에서 요크를 조립하는 단계는 재료 브릿지 또는 브릿지들을 압축함으로써 링의 외부 직경을 감소시킬 수 있다. 실제로, 응력들은 프레스로 링 및 요크를 커팅할 때 생성되고, 커팅된 재료는 그후 배출되고, 이는 커팅 라인을 넘어 재료의 확장을 발생시키고 상기 브릿지들의 부재 시에 공통의 커트에서 두개의 부품들을 조립하는 것을 어렵게 만든다.

방법은 링의 직경을 증가시키도록 변형가능한 존들을 변형시키는 단계를 포함시킴으로서, 링에서 로크를 조립하는 단계 후에 링과 요크 사이에 임의의 클리어런스를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 본 발명 및 첨부된 도면 및 본 발명의 비제한적인 예시적인 실시형태들의 아래에 주어진 상세한 설명에서 추가로 설명된다.

- 도 1 은 본 발명에 따른 스테이터를 포함하는 기계의 개략적인 부분적인 횡단면이고,
- 도 2 는 도 1 에서 기계의 스테이터의 링의 부분의 개략도이고,
- 도 3 은 변형가능한 존들이 확대된 도 2 의 스테이터의 링의 부분을 도시하고,
- 도 4 는 변형가능한 존들이 압축되는 도 2 의 스테이터의 링의 부분을 도시하고,
- 도 5 내지 도 7 은 재료 브릿지들 및 슬롯들의 형태의 변형예들을 도시하고,
- 도 8 은 변형가능한 존들이 확대된 스테이터의 링의 변형예 부분을 도시하고,
- 도 9 는 변형가능한 존들이 압축되는 도 8 의 스테이터의 링의 부분을 도시하고,
- 도 10 내지 도 13 은 스테이터의 링의 변형예 부분들을 도시한다.

도 1 은 로터 (1) 및 스테이터 (2) 를 갖는 회전하는 전기 기계 (10) 를 도시한다. 스테이터는 동기 모터의 부품으로서 로터 (1) 를 구동하도록 로터리 자기장을 생성하는 데 사용되고, 교류 발전기의 경우에 로터의 회전은 스테이터의 와인딩들에서 기전력을 유도한다.

아래에 예시된 예들은 개략적이고 상대적인 치수들은 반드시 고려될 필요는 없다.

스테이터

스테이터 (2) 는 압입된 링 (25) 의 치형부들 (23) 사이에 형성된 슬롯들 (21) 에 배열된 와인딩들 (22) 을 갖는다. 슬롯들은 링 (25) 의 두개의 계속적인 치형부들을 각각 링크결합하는 재료 브릿지들 (27) 에 의해 공기-갭의 측에서 폐쇄된다.

스테이터 (2) 는 링 (25) 에 부착된 요크 (29) 를 갖는다.

설명된 예에서, 슬롯들 (21) 은 평행한 방사상 에지들 (33) 을 갖고 기계의 회전 축선 X 에 직각인 평면에서 실질적으로 직사각형 단면을 갖는다.

슬롯의 바닥들 (35) 의 바닥은 리세스 (40) 를 제외하고 와인딩들 (22) 의 형상과 끼워맞춤된다. 도 1 내지 도 4 의 예에서, 슬롯들 (35) 의 바닥은 직사각형의 와인딩들 (22) 이 지지되는 리세스 (40) 의 각 측에서 두개의 평평한 부분들 (30) 을 갖는다. 슬롯들 (35) 의 바닥은 라운딩된 에지들 (36) 에 의해 방사상 에지들 (33) 에 결합된다.

리세스 (40) 는 슬롯 (21) 의 바닥에 센터링된, 기계의 회전 축선 X 을 따라 연장되는 종방향 그루부이다.

리세스 (40) 는 바람직하게 0.4 mm 내지 1 mm, 예를 들면 0.6 mm 의 깊이 p 를 갖는다.

재료 브릿지들 (27) 의 각각은 바람직하게 슬롯들 (21) 의 폭인 그 원주 e 가 변경됨으로써 링 (25) 의 평균 내부 직경 (2R) 을 변경하는 것을 가능하게 하는 변형가능한 존 (32) 을 갖는다.

도시된 예에서, 변형가능한 존들 (32) 은 주름들이다.

재료 브릿지들 (27) 은 가변성 폭을 갖고, 변형가능한 존들 (32) 은 가장협소한 존들이다. 재료 브릿지들 (27) 의 가장협소한 지점은 바람직하게 0.3 mm 내지 0.6 mm, 예를 들면 0.4 mm 이다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 각각의 주름은 슬롯들 (35) 의 바닥의 측에서 리세스 (40) 내로 연장되는 돌출하는 릴리프 (42), 및 공기-갭 (46) 의 측에서 그루브 (48) 를 형성한다.

각각의 돌출하는 릴리프 (42) 는 라운딩된 정점을 갖는 리브를 형성한다. 릴리프의 높이 h 는 리세스 (40) 의 깊이 p 를 초과하지 않도록 그것보다 작다. 그루브들 (48) 은 축선 X 에 직각인 평면에서 라운딩된 단면의 채널들이다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 변형가능한 존들 (32) 이 스트레칭될 때에, 그루브들 (48) 및 돌출하는 릴리프들 (42) 은 평평화됨으로써, 재료 브릿지를 세장화시키고 슬롯을 확장시킨다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 링 (25) 이 압축될 때에, 그루브들 (48) 및 돌출하는 릴리프들 (42) 는 접힌다. 돌출하는 릴리프들 (42) 의 높이 h _max 는 변형을 갖지 않는 높이 h 보다 높고 변형들 (40) 의 깊이 p _max 는 변형을 갖지 않는 깊이 p 보다 깊고, 높이 h _max 는 상응하는 리세스 (40) 의 깊이 p _max 보다 작다.

링 (25) 및/또는 요크 (29) 는 축선 X 을 따라 스택된 자석 시스들의 패킷에 의해 각각 형성되고, 시트들은 예를 들면 동일하고 정확하게 중첩된다. 시트들은 스냅-끼워맞춤, 리벳들, 타이들, 용접 및/또는 임의의 다른 기술에 의해 함께 유지될 수 있다. 자기 시트들은 바람직하게 자석 강으로 제조된다.

예시된 예에서, 링 (25) 의 치형부들 (23) 은 링 (25) 을 구성하는 상이한 시트들이 함께 스냅끼워맞춤되는 것을 가능하게 하는 매칭 표면 릴리프들 (56) 을 갖는다. 매칭 릴리프들 (56) 은 모든 치형부들 (23) 에 또는 단지 일부의 치형부들 (23) 에, 예를 들면 모든 다른 치형부 (23) 에 존재할 수 있다.

변형예에서, 시트들은 또 다른 방식으로 조립되거나 또는 함께 본딩된다.

유사하게, 요크 (29) 는 요크 (29) 를 함께 구성하는 상이한 시트들을 스냅끼워맞춤하도록 매칭 표면 릴리프들을 가질 수 있다. 링 및/또는 요크는 또한 자체 주위로 와인딩된 커팅된 시트의 스트립으로부터 형성될 수 있다.

요크 (29) 는 형태-끼워맞춤 방식으로 링 (25) 에 장착된다. 링 (25) 및 요크 (29) 는 이들 요소들이 서로에 대해 제위치에 유지되는 것을 가능하게 하는 요크의 내부 표면 및 링의 외부 표면에서 매칭 릴리프들 (49) 을 갖는다.

와인딩들

와인딩들 (22) 은 집중된 또는 분배된 방식, 바람직하게 분배된 방식으로 슬롯들 (21) 에 배열될 수 있다.

도 2 의 도시된 예에서, 와인딩들 (22) 의 전기 전도체들 (34) 은 슬롯들의 열들에 배열된다.

도 2 에 예시된 바와 같이, 전기 전도체들 (34) 은 바람직하게 평평한 직사각형의 횡단면을 갖고 예를 들면 단일 열로 방사상으로 중첩된다. 전기 전도체들 (34) 은 에나멜로 덮혀지거나 임의의 다른 적절한 절연 코팅으로 코팅된다.

각각의 슬롯 (21) 은 상이한 위상들의 두개의 스택된 와인딩들 (22) 을 수용할 수 있다. 각각의 와인딩 (22) 은 실질적으로 직사각형의 횡단면을 가질 수 있다.

각각의 와인딩 (22) 은 상이한 위상들의 와인딩들 (22) 및 슬롯의 벽들 (33 및 36) 로부터 와인딩을 절연하도록 절연 시트 (37) 에서 랩핑된다.

전기 전도체들 (22) 은 슬롯들 (21) 외측에서의 와인딩들 (22) 에서 조립되고 절연 시트 (27) 에서 랩핑되고 절연 시트들 (37) 를 갖는 와인딩들 (22) 은 슬롯들 (21) 내로 삽입된다. 이러한 작동은 슬롯들이 전체적으로 그리고 방사상 외향으로 개방되고, 재료 브릿지들이 변형가능하다는 사실로 인해 용이하게 된다.

로터

도 1 에 도시된 로터 (1) 는 샤프트에서 조립체를 위한 중앙의 개구 (5) 를 갖고 로터의 회전 축선 X 을 따라 축방향으로 연장되는 자기 로터 매쓰 (3) 를 갖고, 이러한 로터 매쓰는 예를 들면 축선 X 을 따라 스택된 자기 시트들의 패킷에 의해 형성되고, 시트들은 예를 들면 동일하고 정확하게 중첩된다.

로터 (1) 는 예를 들면 자기 로터 매쓰 (3) 의 안착부들 (8) 에 배열되는 복수의 영구 자석들 (7) 을 갖는다. 변형예에서, 로터는 와인딩된다.

스테이터 및 기계의 제조 방법

스테이터는 아래에 설명된 제조 방법을 사용하여 얻어질 수 있다.

와인딩들 (22) 은 슬롯들 (21) 의 내측을 향해 와인딩들 (21) 의 방사상 이동에 의해 링 (25) 의 슬롯들 (21) 내로 삽입된다. 와인딩들 (22) 의 삽입 중에, 슬롯들 (21) 은 재료 브릿지들 (27) 의 변형가능한 존들의 변형에 의해 확장될 수 있다. 링 (25) 의 외부 직경은 따라서 와인딩 전보다 클 수 있다.

다음 단계에서, 요크 (29) 는 링 (27) 에 고정식으로 부착된다. 이러한 조립체는 변형가능한 존들 (32) 의 변형에 의해 링 (25) 의 확장된 외부 직경을 감소시킬 수 있다. 링과 요크 사이에 클리어런스는 이때 최소로 된다.

도 5 의 실시형태는 슬롯 (21) 의 바닥이 리세스를 갖지않는다는 점에서 도 1 및 도 2 의 실시형태와 상이하다. 돌출하는 릴리프들은 축선 X 에 직각인 평면에서 라운딩된 단면을 갖는다.

도 6 의 실시형태는 슬롯 (21) 의 바닥이 리세스를 갖지 않는다는 점에서 그리고 각각의 주름들이 슬롯 (21) 의 이러한 바닥을 향해 배향되는 그루브 (50) 및 공기-갭 (46) 내로 연장되는 돌출하는 릴리프 (52) 에 의해 형성된다는 점에서 도 1 및 도 2 의 실시형태와 상이하다.

도 7 의 실시형태는 그루브들 (48) 및 돌출하는 릴리프들 (42) 의 프로파일이 V-형상의 파선이고, 슬롯 (21) 의 바닥이 슬롯 (21) 의 방사상 에지들 (33) 로부터 돌출하는 릴리프를 향해 폭에서 감소한다는 점에서 도 5 의 실시형태와 상이하다.

도 8 및 도 9 의 실시형태는 변형가능한 존이 협착부 (60) 를 형성하도록 스트레칭되고 스트레칭에 의해 변형될 수 있는 존이라는 점에서 도 1 및 도 2 의 실시형태와 상이하다. 도 8 에 도시된 바와 같이 스트레칭될 때에, 변형가능한 존 (32) 은 국지적으로 협소할 수 있다. 요크의 조립 후에, 재료 브릿지 (27) 의 두께는 도 9 에 도시된 바와 같이 일정할 수 있다.

도 10 의 실시형태는 슬롯의 바닥이 상기 설명된 바와 같이 두개의 변형가능한 존들 (32) 을 갖는다는 점에서 도 1 및 도 2 의 실시형태와 상이하다.

도 11 내지 도 13 의 실시형태들은 재료 브릿지들 (27) 의 적어도 일부가 매칭 릴리프들 (62 및 64) 을 갖는다는 점에서 도 1 및 도 2 의 실시형태와 상이하다. 이들 매칭 릴리프들 (62 및 64) 은 변형가능한 존 (32) 이외의 재료 브릿지 (27) 의 존에 존재할 수 있다 . 이들 실시형태들에서, 링 (25) 은 매칭 릴리프들 (62 및 64) 에 의해 원주 상에서 함께 조립되는 시트 금속 섹터들의 조립에 의해 제조된다. 매칭 릴리프들 (62 및 64) 은 도 11 에 도시된 바와 같이 도브테일들 및 모티스들과 같이 함께 체결되는 매칭 릴리프일 수 있다. 이는 두개의 섹터들이 연장되거나 또는 압축된 링과 함께 체결되는 것을 가능하게 한다. 변형예에서, 도 12 및 도 13 에 도시된 바와 같이, 매칭 릴리프들 (62 및 64) 은 릴리프들 (62 및 64) 이 링 (25), 특히 요크 (29) 에 의해 서로 체결되지 않고 서로에 대해 지지되는 매칭 형상들을 갖는 각각 돌출하고 리세스형성된 릴리프들이다. 이는 두개의 섹터들이 링을 압축하면서 서로에 대해 릴리프들 (62 및 64) 을 가압하고 릴리프들 (62 및 64) 을 맞물리게 함으로써 인접하게 유지되는 것을 가능하게 한다.

물론, 본 발명은 상기 설명된 예시적인 실시형태들에 제한되지 않고, 변형가능한 존들이 센터링될 필요성은 없다.

본 발명은 예시적인 예의 재료 브릿지들에 제한되지 않고, 이들 재료 브릿지들은 예를 들면 복수의 주름들을 갖는 다른 형태들로 제조될 수 있다.

표현 "하나를 포함하는" 은 "적어도 하나를 포함하는" 과 동일한 것을 의미한다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (17)

1. 스테이터 (2) 로서,
   - 링 (25) 으로서,
   o 치형부들 (23) 및 상기 치형부들 사이로 방사상 외향으로 개방된 슬롯들 (21), 및
   o 재료 브릿지들 (27) 로서, 각각이 공기-갭 (46) 의 측의 각각의 베이스에 두개의 인접한 치형부들 (23) 을 링크결합하는, 상기 재료 브릿지들 (27) 을 포함하는, 상기 링 (25),
   - 상기 링 (25) 에 부착된 요크 (29), 및
   - 상기 링 (25) 의 상기 슬롯들 (21) 에 위치된 와인딩들 (22) 을 포함하고,
   상기 재료 브릿지들 (27) 의 적어도 일부는 상기 링 (25) 에서 상기 요크 (29) 의 조립 중에 변형될 수 있는 적어도 하나의 변형가능한 존 (32) 을 갖는, 스테이터.
2. 제 1 항에 있어서,
   각각의 재료 브릿지 (27) 는 적어도 하나의 변형가능한 존 (32) 을 갖는, 스테이터.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   각각의 변형가능한 존 (32) 은 재료 브릿지 (27) 의 측들의 하나에서, 특히 상기 공기-갭을 향하는 측에서 적어도 하나의 그루브 (48; 50), 및 반대쪽 측에서 돌출하는 릴리프 (42; 52) 를 형성하는 주름이 존재하는, 스테이터.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 돌출하는 릴리프 또는 릴리프들 (42) 은 상응하는 상기 슬롯 (21) 의 바닥에서 리세스 (40) 내로 연장되고, 상기 돌출하는 릴리프 또는 릴리프들 (42) 은 특히 상기 리세스 (40) 의 깊이 p 이하의 높이 h 를 갖는, 스테이터.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   그루브들 (48) 은 상기 공기-갭 (46) 을 향해 개방되고 상기 돌출하는 릴리프 또는 릴리프들 (42) 은 상응하는 상기 슬롯 (21) 의 바닥 내로 연장되는, 스테이터.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   각각의 재료 브릿지 (27) 는, 상기 스테이터를 회전 축선을 따라 볼 때에, 만곡된 프로파일을 갖거나 또는 파선의 형태의, 특히 아치형의 또는 V-형상의 중앙선을 구비한 변형가능한 존 (32) 을 갖는, 스테이터.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 변형가능한 존 (32) 은 상기 링 (25) 에서의 상기 요크 (29) 의 조립 중에 그리고/또는 상기 슬롯들 (21) 에서의 상기 와인딩들 (22) 의 삽입 중에 협착부 (60) 를 형성하도록 스트레칭되고 스트레칭에 의해 변형될 수 있는 상기 재료 브릿지 (27) 의 존인, 스테이터.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   변형가능한 존들 (32) 은 기계의 작동 중에 자기적으로 포화되는 상기 재료 브릿지 (27) 의 존들, 특히 보다 작은 폭의 존들인, 스테이터.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 슬롯들 (21) 의 각각은 바람직하게 실질적으로 직사각형 단면의 와인딩 (22) 을 지지하는 적어도 하나의 평평한 부분 (30) 을 갖는, 스테이터.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 링 (25) 은 상기 요크 (29) 의 협동하는 릴리프들과 협동하는 방사상 외부 표면에서 릴리프들을 갖는, 스테이터.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와인딩들 (22) 의 각각은 직사각형의 횡단면을 구비한 적어도 하나의 전기 전도체 (34) 를 갖는, 스테이터.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 슬롯 (21) 은 상이한 위상들의 두개의 와인딩들 (22) 을 수용하는, 스테이터.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 스테이터 (2) 및 로터 (1) 를 포함하는 회전하는 전기 기계 (10).
14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 스테이터의 제조 방법으로서,
    상기 링 (25) 에서의 상기 요크 (9) 의 조립 중에 그리고/또는 상기 슬롯들 (21) 에서의 상기 와인딩들 (22) 의 삽입 중에 변형가능한 존 또는 존들 (32) 을 변형시키는 단계를 포함하는, 스테이터의 제조 방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 슬롯들에 상기 와인딩들을 삽입하는 단계는 상기 재료 브릿지들 (27) 를 연장함으로써 상기 슬롯들 (21) 을 확장하도록 수행되는, 스테이터의 제조 방법.
16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 링 (25) 에서 상기 요크 (29) 를 조립하는 단계는 상기 재료 브릿지들 (27) 을 압축함으로써 상기 링 (25) 의 직경을 감소시키는, 스테이터의 제조 방법.
17. 제 16 항에 있어서,
    하나 이상의 공통의 커트들에 의해, 특히 단일 커트에 의해 동일한 시트로부터 동시에 상기 링 (25) 및 상기 요크 (29) 를 커팅하는 단계를 포함하는, 스테이터의 제조 방법.
    

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