KR20210080236A

KR20210080236A - 전기 기계용 오프셋 핀을 갖춘 고정자

Info

Publication number: KR20210080236A
Application number: KR1020200177510A
Authority: KR
Inventors: 보리스 다츠; 크리스티안 핑거-알버트
Original assignee: 발레오 지멘스 이오토모티브 독일 게엠베하
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2020-12-17
Publication date: 2021-06-30
Also published as: JP2021100370A; CN113014018A; DE102019135426A1; US20210194307A1; US11764628B2; EP3840184A1

Abstract

전기 기계(100)용 고정자(1)는:
- 상기 고정자 내의 슬롯(51 - 58, 71 - 78, 81 - 88) 내에서 고정자 중심(M)에 대해서 상이한 거리들에 위치되는 동심원들 상에 배열된 복수의 핀(21 - 26)을 포함하고, 각각의 동심원은 층(L1 - L6)을 형성하고,
- 각각의 경우에 상이한 층들(L1 - L6) 내의 6개의 핀(21 - 26)이 서로 직렬로 연결되고 권선(41 - 43)을 형성하며,
- 상기 권선(41 - 43)의 제1 핀(21, 27)이 상기 6n-1 층(L5) 내의 제1 슬롯(51, 53, 55) 내에 위치되고, n은 정수이며,
- 상기 권선(41 - 43)의 제2 핀(22)이 상기 6n 층(L6) 내의 제2 슬롯(52, 54, 56) 내에 위치되고, 상기 제2 슬롯(52, 54, 56)은 상기 고정자(1)의 제1 원주방향으로 상기 제1 슬롯(51, 53, 55)에 대해서 제1 반경방향 거리(11)를 가지고,
- 상기 권선(41 - 43)의 제3 핀(23)이 상기 6n-2 층(L4) 내의 제1 슬롯(51, 53, 55) 내에 위치되고,
- 상기 권선(41 - 43)의 제4 핀(24)이 상기 6n-3 층(L3) 내의 제2 슬롯(52, 54, 56) 내에 위치되고,
- 제5 핀(25)이 상기 6n-5 층(L1) 내의 제1 슬롯(51, 53, 55) 내에 위치되고,
- 상기 권선(41 - 43)의 제6 핀(26)이 상기 6n-4 층(L2) 내의 제2 슬롯(52, 54, 56) 내에 위치된다.

Description

전기 기계용 오프셋 핀을 갖춘 고정자{STATOR WITH OFFSET PINS FOR AN ELECTRIC MACHINE}

본 발명은 전기 기계, 특히 전기 모터용 오프셋 핀을 갖춘 고정자에 관한 것이다.

전기 기계는 일반적으로 알려져 있고 차량 구동을 위한 전기 모터로서 점점 더 많이 이용되고 있다. 전기 기계는 고정자 및 회전자로 구성된다.

고정자는 복수의 슬롯을 포함하고, 상기 슬롯 내에서 권선들이 안내된다. 권선은, 소위 핀으로 명명되는 절연 구리 막대로 제조될 수 있다. 회전자는 고정자 내에 위치되고 회전자 샤프트에 연결된다.

상기와 같은 핀으로서, U 핀, 또는 헤어핀 모터(hairpin motor)가 예를 들어 US 9,136,738 B2로부터 알려져 있다.

본 발명의 목적은, 제조가 용이한, 핀으로 제조된 권선을 갖는 고정자를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라, 전기 기계용 고정자는, 고정자 내의 슬롯 내에서 고정자 중심에 대해서 상이한 거리들에 위치되는 동심 원들 상에 배열된 복수의 핀을 포함하고, 각각의 동심 원은 층을 형성하고, 각각의 경우에 상이한 층들 내의 6개의 핀이 서로 직렬로 연결되고 권선을 형성하며, 권선의 제1 핀이 6n-1 층 내의 제1 슬롯 내에 위치되고, n은 정수이며, 권선의 제2 핀이 6n 층 내의 제2 슬롯 내에 위치되고, 제2 슬롯은 고정자의 제1 원주방향으로 제1 슬롯에 대해서 제1 반경방향 거리를 가지고, 권선의 제3 핀이 6n-2 층 내의 제1 슬롯 내에 위치되고, 권선의 제4 핀이 6n-3 층 내의 제2 슬롯 내에 위치되고, 제5 핀이 6n-5 층 내의 제1 슬롯 내에 위치되고, 권선의 제6 핀이 6n-4 층 내의 제2 슬롯 내에 위치한다.

따라서, 권선은 치형부를 중심으로 반복적으로 순환한다. 층들은 외측으로부터 고정자 중심까지 내측으로 증가되는 순서로 번호가 부여될 수 있다. 숫자 0은 상기 정수에 포함되지 않는다.

본 발명에 따른 권선을 갖는 고정자는 용이하게 생산될 수 있고, 효율적인 전자기장을 생성할 수 있다. 연결 유형은 슬롯들 내의 핀들 사이의 전기 전도성 연결을 형성한다. 연결 유형은 핀에 대한 전도체의 용접일 수 있거나, 핀이, 소위 U 핀인, 더블 핀으로서 미리 설계될 수 있고, 그에 따라 고정자 내로의 삽입 시에 연결을 이미 형성할 수 있다. 또한 서로를 향해서 굽혀진 핀의 단부 섹션들의 용접이 또한 연결 유형을 제공한다.

고정자는 바람직하게 제1 및 제2 단부 면을 가질 수 있고, 제1 및 제2 핀은 제1 연결 유형에 의해서 제2 단부 면 상에서 서로 연결될 수 있고, 제2 핀 및 제3 핀은 제2 연결 유형에 의해서 제1 단부 면 상에서 서로 연결될 수 있고, 제3 핀 및 제4 핀은 제3 연결 유형에 의해서 제2 단부 면 상에서 서로 연결될 수 있고, 제4 및 제5 핀은 제4 연결 유형에 의해 제1 단부 면 상에서 서로 연결될 수 있고, 제5 및 제6 핀은 제5 연결 유형에 의해 제2 단부 면 상에서 서로 연결될 수 있으며, 여기서 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 연결 유형은 서로 상이하다.

상이한 연결 유형들은 개선된 제조를 가능하게 한다. 상이한 단부 면들 상의 연결 유형들의 교번적인 위치(alternating location)는 슬롯들 사이에 놓인 고정자 치형부(stator teeth)를 중심으로 하는 권선의 효율적인 형성을 가능하게 한다.

심지어 고정자의 동일한 단부 면 상의 연결 유형들도 상이할 수 있는데, 이는 고정자에 대해 내측 또는 외측을 향하는 핀 받침부(pin foot)의 상이한 굽힘 방향들 때문이다.

고정자는 부가적으로 바람직하게 적어도 2개의 권선을 가질 수 있고, 제2 슬롯의 적어도 제6 핀은 제6 연결 유형에 의해 제3 슬롯 내의 6n-1 층 내의 제7 핀에 연결된다.

고정자의 상이한 단부 면들 또는 동일한 단부 면 상에서 앞서 나열한 연결 유형들을 조합하는 것도 가능하다. 단순하고 신속한 제조가 가능한데, 이는 동일한 단부 면 상의 하나의 동일한 연결 유형, 및 고정자의 상이한 단부 면들 상의 상이한 연결 유형들 때문이다. 예를 들어, 연결은 하나의 단부 면 상의, 소위 더블 핀 또는 U 핀으로 지칭되는, 미리-굽혀진 핀의 유형에 의해서 형성되고, 핀들이 개별적으로 서로 용접되거나, 더블 핀의 일 측면이 각각의 경우에 고정자의 다른 단부 면 상에 용접된다. 용접 스팟은 핀의 또는 더블 핀의 받침부와 접촉될 수 있다.

권선의 시작 부분에 있는 핀은 바람직하게는 단부 핀일 수 있으며, 여기서 제1 단부 핀은 단일 핀으로 구성된다. 예를 들어, 단일 핀은 I 핀일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 제2 슬롯과 제1 슬롯 사이의 거리와 동일한 동일한 제1 거리가 제3 슬롯과 제2 슬롯 사이에 형성될 수 있다.

또한 바람직하게, 고정자는 복수의 권선을 가질 수 있고, 상기 복수의 권선은 고정자의 전체 원주에 걸쳐 연장되고 그에 의해서 부분적 코일을 형성한다.

이러한 권선에 의해 생성된 회전 필드는 방해 고조파가 적으므로 토크 리플이 적고, 토크 변동이 적으며, NVH 특성이 우수하다. 권선은 균일한 회전 필드를 생성하는 대칭성을 갖는다.

다른 실시예에서, 3개의 부분적 코일 각각으로부터의 하나의 핀이 제7 연결 유형 또는 제8 연결 유형에 의해서 서로 연결될 수 있고, 코일(201, 202)을 형성할 수 있다. 이러한 핀들은, 부분적 코일의 단부를 마킹(mark)하기 때문에, 소위 단부 핀이다.

부분적 코일은 바람직하게 6개의 코일을 형성할 수 있고, 이들은, 각각의 경우에, 동일 위상에 할당된 2개의 코일로부터의 핀들이 3개의 인접한 슬롯들 내에 위치될 수 있도록하는 방식으로 형성될 수 있다.

2개의 코일의 단부 핀으로부터의 하나의 입력부가, 부가적으로 바람직하게, 각각의 경우 제9 연결 유형에 의해서 서로 연결될 수 있다.

바람직하게는, 2개의 코일의 단부 핀의 하나의 출력부는 각각의 경우에 서로 연결될 수 있고, 따라서, 2개의 코일은 병렬로 스위칭될 수 있고, 특히 하나의 위상에 할당될 수 있다.

제9 연결 유형은 핀에 도포된 전도체에 의해서 또는 전도 링에 의해서 형성될 수 있다.

2개의 코일은 병렬로 연결될 수 있고, 부가적으로 동일한 위상에 의해서 공급될 수 있다. 병렬 연결은 제1 단부 핀 및 제7 단부 핀의 또는 제6 단부 핀 및 제12 단부 핀의 쌍을 이룬 연결에 의해서 실행될 수 있다.

동일한 슬롯에 있는 2개의 코일을 병렬로 전환하고 하나의 위상으로 공급할 수 있으므로, 고정자가 3-상 전기 기계의 권선으로 생성될 수 있다.

또한, 2개의 위상이 각각 대략적으로 동일한 전류 및 전압 곡선을 가질 수 있고, 그에 따라 6-위상 인버터가 3-위상 모터만을 제어할 수 있다. 이러한 배열을 이용하여, 인버터에서, 스위칭 요소의 전류 분할이 이루어질 수 있다.

제2 연결 유형은 바람직하게는 제2 핀 및 제3 핀으로 형성된 제1 더블 핀을 포함 할 수 있으며, 여기서 제1 더블 핀은 각각의 경우에 용접 지점이 있는 2개의 내측으로 구부러진 핀 받침부를 가지며, 제1 반경 방향 거리를 연결한다..

더블 핀은 2개의 핀이 제1 단부 상의 이들 2개의 핀 및 제2 단부 상의 핀 받침부 사이의 연결을 실현할 수 있도록 절곡되는 하나의 로드로 구성된다.

더블 핀은 하나의 단부 면에서 고정자에 삽입될 수 있고, 다른 단부 면에서 다른 더블 핀의 핀 받침부에 용접될 수 있다.

제1 거리는 연결될 슬롯의 수를 나타낸다. 연결될 실제공간적 거리는 더블 핀들이 서로 다른 층들을 연결하기 때문에 층들 내의 핀의 위치에 따라 달라진다.

제4 연결 유형은 부가적으로 바람직하게는 제4 핀과 제5 핀으로 형성된 제2 더블 핀을 포함할 수 있으며, 여기서 제2 더블 핀은 각각의 경우에 용접 지점이 있는 2개의 내측으로 구부러진 핀 받침부를 가지며, 제1 반경 방향 거리를 연결한다.

본 발명의 일 실시예에서, 제6 연결 유형은 제6 핀과 제7 또는 제9 핀으로 형성된 제3 더블 핀을 포함할 수 있으며, 여기서 제3 더블 핀은 각각의 경우 용접 지점이 있는 2개의 외측으로 구부러진 핀 받침부를 가지며, 제1 반경 방향 거리를 연결한다.

제7 연결 유형은 바람직하게는 제2 또는 제4 단부 핀과 제3 또는 제5 단부 핀으로 형성된 제4 더블 핀을 포함할 수 있으며, 여기서 제4 더블 핀은 각각의 경우에 용접 지점이 있는 2개의 외측으로 구부러진 핀 받침부를 가지며, 제2 반경 거리를 연결한다.

제8 연결 유형은 부가적으로 바람직하게는 제5 더블 핀을 포함할 수 있는데, 제5 더블 핀은 제8 또는 제10 단부 핀과 제9 또는 제11 단부 핀으로 형성되며, 여기서 제5 더블 핀은 각각의 경우에 용접 지점이 있는 2개의 내측으로 구부러진 핀 받침부를 가지며, 제2 반경 방향 거리를 연결한다.

본 발명의 일 실시예에서, 제1 단일 핀은 제1 단부 핀을 포함할 수 있고, 용접 지점을 갖고 시계 방향으로 구부러진 핀 받침부를 가질 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 제2 단일 핀은 제6 단부 핀을 포함할 수 있고, 용접 지점을 갖고 반시계 방향으로 구부러진 핀 받침부를 가질 수 있다.

제3 단일 핀은 바람직하게는 제7 단부 핀을 포함하고, 용접 지점을 갖고 반시계 방향으로 구부러진 핀 받침부를 가질 수 있다.

제4 단일 핀은 부가적으로 바람직하게는 제12 단부 핀을 포함하고, 용접 지점을 갖고 시계 방향으로 구부러진 핀 받침부를 가질 수 있다.

일 실시예에서, 제1 연결 유형은 제3 더블 핀 또는 제4 더블 핀 또는 제1 단일 핀의 핀 받침부 상의 제1 용접 지점을 제1 더블 핀 또는 제5 더블 핀 또는 제3 단일 핀의 핀 받침부 상의 제2 용접 지점에 용접 연결함으로써 형성 될 수있다.

제3 연결 유형은 바람직하게는 제1 더블 핀 또는 제5 더블 핀의 핀 받침부 상의 제3 용접 지점을 제2 더블 핀의 핀 받침부 상의 제4 용접 지점에 용접 연결함으로써 형성될 수 있다.

제5 연결 유형은 부가적으로 바람직하게는 제2 더블 핀의 핀 받침부 상의 제5 용접 지점을 제3 더블 핀 또는 제4 더블 핀, 또는 제2 단일 핀의 핀 받침부 상의 제6 용접 지점에 용접 연결함으로써 형성될 수 있다.

본 발명에 따라, 차량은 바람직한 실시예 중 하나의 실시예에 따른 고정자를 갖춘 전기 기계를 갖는다.

도 1은 고정자를 도시한다.
도 2는 6개의 슬롯 및 6개의 층을 갖는 고정자를 도시한다.
도 3은 제1 부분적 코일의 권선 체계를 도시한다.
도 4는 제2 부분적 코일의 권선 체계를 도시한다.
도 5는 제3 부분적 코일의 권선 체계를 도시한다.
도 6은 제3 부분적 코일 및 그 서로의 연결 그리고 그에 따라 제1 코일을 갖는 고정자를 도시한다.
도 7은 다른 제1 부분적 코일의 권선 체계를 도시한다.
도 8은 다른 제2 부분적 코일의 권선 체계를 도시한다.
도 9는 다른 제3 부분적 코일의 권선 체계를 도시한다.
도 10은 3개의 다른 부분적 코일들 및 그 서로의 연결 그리고 그에 따라 제2 코일을 갖는 고정자를 도시한다.
도 11은 3개의 부분적 코일로 각각 이루어진 2개의 코일을 갖는 고정자를 도시한다.
도 12는 2개의 다른 코일을 갖는 고정자를 도시한다.
도 13은 2개의 다른 코일을 갖는 고정자를 도시한다.
도 14는 6개의 코일을 갖는 고정자를 도시한다.
도 15은 제1 코일의 권선 체계를 도시한다.
도 16은 제2 코일의 권선 체계를 도시한다.
도 17은 2개의 단일 핀들을 도시한다.
도 18은 2개의 더블 핀들을 도시한다.
도 19는 제1 더블 핀을 도시한다.
도 20은 제2 더블 핀을 도시한다.
도 21은 제3 더블 핀을 도시한다.
도 22는 제4 더블 핀을 도시한다.
도 23은 제5 더블 핀을 도시한다.
도 24는 고정자를 갖춘 전기 기계, 특히 전기 모터를 갖는 차량을 도시한다.

도 1은 복수의 슬롯(5)을 갖는 고정자(1)를 도시하고, 상기 슬롯 내에서 핀(2, 3)이 안내된다. 고정자(1)는, 대향 배치된, 제1 단부 면(7) 및 제2 단부 면(9)을 갖는다. 당연하게, 전기 기계를 동작시키는데 있어서 회전자가 부가적으로 필요하다.

도 2는 슬롯 및 6개의 층 상의 핀을 갖는 고정자(1)를 도시하고, 6개의 슬롯(51 - 56)만이 도시되어 있다. 핀(21 - 28)은 예를 들면 슬롯 내에 배열된다. 핀은 하나의 슬롯 내에서 서로 인접하여 위치된다. 도 2의 예에서, 하나의 슬롯 내에는 서로 인접하는 6개의 핀을 위한 공간이 있다. 그에 따라, 하나의 슬롯 내에서 6개의 핀은 고정자의 중심(M) 주위의 상이한 동심원들(L1, L2, L3, L4, L5, L6) 상에 배치되고, 그에 따라 개별적인 층들을 형성한다. 제1 거리(11)가 2개의 개별 슬롯들 사이에 형성되며, 이러한 제1 거리(11)는 도 2에 도시된 모든 슬롯들 사이에서 동일하다.

도 3은 도 2로부터의 고정자(1)를 도시한다. 핀들은 여전히 동심원들 상에 배치되고, 그에 따라 층들 상에 배열되고, 보다 양호한 도시를 위해서 동심원들은 마킹하지 않았다. 도 3은 상기 핀들이 서로 직렬로 연결된 것을 도시한다. 제1 단부 핀(21)이 층(L5) 내의 제1 슬롯(51) 내에 위치된다. 이러한 제1 핀(21)은, 실선으로 도시된, 제1 연결 유형(61)에 의해서 제2 슬롯(52) 내의 제2 핀(22)에 연결된다. 제2 핀(22)은 층(L6) 내에 위치된다. 도 2의 제1 거리(11)와 동일한 제1 거리(11)는 제1 슬롯(51)과 제2 슬롯(52) 사이에 위치된다.

제2 핀(22)은 점선으로 도시된 제2 연결 유형(62)에 의해 제1 슬롯(51) 내의 제3 핀(23)에 연결된다. 제3 핀(23)은 층(L4)에 위치하며, 제1 핀(21)과 동일한 슬롯에 배치된다. 제3 핀(23)은, 조밀한 점선으로 도시된, 제3 연결 유형(63)을 통해서 제4 핀(24)에 연결된다. 제4 핀(24)은 제2 슬롯(52) 내에 위치하며, 따라서, 제2 핀(22)과 동일한 슬롯에 배치된다. 제4 핀(24)은 층(L3)에 위치한다.

제4 핀(24)은, 느슨한 점선으로 도시된, 제4 연결 유형(64)에 의해서 제1 슬롯(51) 내의 제5 핀(25)에 연결된다. 제5 핀(25)은 차례로 제1 슬롯(51) 내에 위치하고, 따라서, 제1 핀(21) 및 제3 핀(23)과 동일한 슬롯에 위치한다. 제5 핀(25)은 층(L1) 내에 위치한다. 따라서, 제1 슬롯(51)의 제3 핀(23)과 제5 핀(25) 사이에 층(L2, L3) 내의 2개의 다른 핀들을 위한 공간이 여전히 존재한다. 또한, 층(L6) 내의 추가의 핀을 위한 공간이 제1 슬롯(51) 내에 여전히 존재한다. 제5 핀(25)은 느슨한 점선으로 도시된 제5 연결 유형(65)을 통해 제6 핀(26)에 연결된다. 제6 핀(26)은 제2 슬롯(52)에 배치되고, 따라서 제2 핀(22) 및 제4 핀(24)과 동일한 슬롯에 배치된다. 제6 핀(26)은 층(L2)에 위치한다. 따라서, 제2 슬롯(52) 내의 제2 핀(22)과 제4 핀(26) 사이에 층(L4, L5) 내의 2개의 다른 핀을 위한 공간이 여전히 존재한다. 또한, 층(L1) 내의 추가적인 핀을 위한 공간이 제2 슬롯(52)에 여전히 존재한다.

제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 핀의 연결은 제1 권선(41)을 형성한다. 제1 핀(21)은 또한 동시에 제1 단부 핀이다. 이 단부 핀(21)은 에너지 공급원(예: 인버터)에 연결하기 위한 입력부(101)를 갖는다. 따라서, 제1 단부 핀(21)은 단지 하나의 다른 핀, 즉, 제2 핀(22)에만 연결된다. 따라서 제1 단부 핀(21)은 소위 단일 핀 또는 I 핀으로 구성될 수 있다.

제6 핀(26)은 점선으로 도시된 제6 연결 유형(66)을 통해 제3 슬롯(53) 내의 층(L5)에 위치한 제7 핀(27)에 연결된다. 제7 핀(27)에서, 고정자 내의 연속적인 핀들의 전술한 직렬 연결이 다시 시작되고, 제7 핀(27)은 제1 핀(21)과 유사하고 슬롯은 120도만큼 오프셋된다. 제1 핀(21)과 대조적으로, 제7 핀(27)은 단부 핀이 아닌데, 이는 제7 핀(27)이 2개의 다른 핀, 즉, 제6 핀(26) 및 층(L1) 내의 슬롯(54)에 있는 다른 핀에 연결되기 때문이다.

슬롯(54) 내의 다른 핀에 대한 제7 핀(27)의 직렬 연결은 제2 권선(42)을 형성한다. 이러한 핀들 사이의 제1, 제2, 제3, 제4, 및 제5 연결 유형(61 - 65)은, 제1 권선(41)의 핀들의 각각의 제1, 제2, 제3, 제4, 및 제5 연결 유형(61 - 65)과 동일하다.

2개의 권선(41, 42)은 제6 연결 유형(66)에 의해서 연결된다. 직렬 연결의 연속으로 인해서, 제3 권선(43)이 2개의 다른 슬롯들(55, 56) 내에 형성된다. 권선(41, 42, 43)은 각각 제6 연결 유형(66)을 이용하여 연결된다. 각각의 권선 사이들의 제6 연결 유형(66)은 그에 따라 동일하다. 제3 권선(43)의 핀들 사이의 제1, 제2, 제3, 제4, 및 제5 연결 유형(61 - 65)은 또한, 제1 및 제2 권선(41, 42)의 제1, 제2, 제3, 제4, 및 제5 연결 유형(61 - 65)과 동일하다.

직렬 연결의 연속으로 인해, 2개의 다른 슬롯(57, 58) 내에 제4 권선(44)이 형성된다. 권선들(41, 42, 43, 44)은 각각 제6 연결 유형(66)을 이용하여 연결된다. 따라서, 각 권선들 사이의 제6 연결 유형(66)은 동일하다. 제4 권선(44)의 핀들 사이의 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 연결 유형(61 - 65)은 또한 제1, 제2 및 제3 권선(41, 42, 43) 사이의 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 연결 유형(61 - 65)과 동일하다.

4개의 권선(41, 42, 43, 44)은 하나의 회로를 통해서 고정자(1)를 중심으로 시계방향으로 제1 부분적 코일을 형성한다. 제1 핀(21)은 부가적으로 에너지 공급원에 연결하기 위한 입력부(101)를 갖는다. 권선(41)의 제1 핀(21)은 그에 따라 제1 단부 핀을 나타낸다. 부분적 코일은 제3 권선(43)의 핀(28)으로 종료된다. 제3 권선(43)의 마지막 핀(28)은 그에 따라 제2 단부 핀을 나타낸다. 그러나, 제2 단부 핀(28)은 제1 단부 핀(21)과 달리, 도 6과 관련하여 설명 된 바와 같이, 2개의 다른 핀에 연결된다.

도 4는 도 3의 고정자(1)를 도시하고, 여기에서 6개의 다른 슬롯(71 - 76)이 도시되어 있는데, 상기 슬롯들은 도 3에 도시된 슬롯(51 - 56)에 바로 인접하게 배치되어 있다. 거리(11)는 도 3에서의 거리와 동일한 길이를 갖는다..

핀(21a - 28a)은 도 3의 핀(21 - 28)과 동일한 방식으로 연결된다. 심지어 연결 유형은 도 3과 동일하고, 동일한 참조 번호에 의해 명확하게 표시되어 있다. 권선(41a, 42a, 43a)은 도 3에서 설명된 것과 동일한 방식으로 형성되고, 제6 연결 유형(66)에 의해서 서로 시계방향으로 연결된다.

3개의 권선(41a, 42a, 43a)은 하나의 회로를 통해서 고정자(1)를 중심으로 제2 부분적 코일을 형성한다. 부분적 코일은, 제3 단부 핀인, 제1 핀(21a)으로 시작된다. 그러나, 제3 단부 핀(21a)은 제1 단부 핀(21)과 달리, 도 6과 관련하여 설명된 바와 같이 2개의 다른 핀에 연결된다. 부분적 코일은 권선(43a)의 핀(28a)으로 종료된다. 그에 따라, 권선(43a)의 마지막 핀(28a)은 제4 단부 핀(28a)을 나타낸다.

도 5는 도 3 및 4의 고정자(1)를 도시하며, 여기에서 6개의 다른 슬롯(81 - 86)이 도시되어 있는데, 상기 슬롯들은 도 4에 도시된 슬롯(71 - 76)에 바로 인접하게 배치되어 있다. 거리(11)는 도 3에서의 거리와 동일한 길이를 갖는다.

핀(21b - 28b)은 도 3의 핀(21 - 28) 및 도 4의 핀(21a - 28a)과 동일한 방식으로 연결된다. 심지어 연결 유형은 도 3 및 4와 동일하고, 동일한 참조 번호에 의해 명확하게 표시되어 있다. 권선(41b, 42b, 43b)은 도 3 및 도 4에서 설명된 것과 동일한 방식으로 형성되고, 제6 연결 유형(66)에 의해서 서로 시계방향으로 연결된다.

3개의 권선(41b, 42b, 43b)은 하나의 회로를 통해서 고정자(1)를 중심으로 제3 부분적 코일을 형성한다. 부분적 코일은, 제5 단부 핀인, 핀(21b)으로 시작된다. 그러나, 제5 단부 핀(21b)은 제1 단부 핀(21)과 달리, 도 6과 관련하여 설명된 바와 같이 2개의 다른 핀에 연결된다. 부분적 코일은 권선(43b)의 핀(28b)으로 종료된다. 그에 따라, 권선(43b)의 마지막 핀(28b)은 제6 단부 핀을 나타낸다. 제6 단부 핀(28b)은 차례로 제1 단부 핀(21)과 유사하게 설계되며, 예를 들어, 단일 핀 또는 I 핀으로 설계되고, 에너지 공급원에 연결하기 위한 출력부(103)을 갖는다.

도 6은, 검은색 정사각형으로 표시된, 도 3, 도4 및 도 5로부터의 제1, 제2 및 제3 부분적 코일에 의한 핀 할당을 도시한다. 도면에서, 동일한 참조 번호들이 동일한 핀들, 슬롯들, 연결부들을 나타낸다.

층(L2)의 슬롯(56) 내의 제1 부분적 코일의 제3 권선(43)의 제2 단부 핀(28), 및 층(L5)의 슬롯(71) 내의 제2 부분적 코일의 제1 권선(41a)의 제3 단부 핀(21a)은 제7 연결 유형(67)에 의해 연결된다. 상기 제7 연결 유형(67)은 거리(11)보다 한 슬롯 짧은 제2 거리(13)를 연결한다. 층(L5)의 슬롯(76) 내의 제2 부분적 코일의 권선(43a)의 제4 단부 핀(28a) 및 층(L2)의 슬롯(81) 내의 제3 부분적 코일의 제1 권선(41b)의 제5 단부 핀(21b)은 제7 연결 유형(67)에 의해 연결된다. 제7 연결 유형은 제2 거리(13)를 연결한다.

따라서, 제7 연결 유형(67)은 2개의 부분적 코일을 각각 연결하고, 여기서 3개의 부분적 코일은 3개의 방사상 회로 이후에 고정자를 중심으로 시계 방향으로 입력부(101) 및 출력부(103)를 갖는 제1 코일(201)을 형성한다.

도 7은 도 2의 고정자(1)를 도시한다. 핀들은 여전히 동심원들 상에, 즉, 층들 상에 배열되고, 보다 양호한 도시를 위해서 동심원들은 마킹하지 않았다. 이는, 백색 배경 상의 검은색 정사각형으로 도시된, 어떠한 핀들이 서로 직렬로 연결되는지를 그리고 제2 코일(202)의 제1 부분적 코일을 형성하는 지를 도시한다.

제1 단부 핀(31)이 층(L6) 내의 제1 슬롯(51) 내에 위치된다. 제1 핀(31)은 또한 동시에 제7 단부 핀(31)이다. 이 단부 핀(31)은 에너지 공급원, 예를 들어 인버터에 연결하기 위한 입력부(105)를 갖는다. 그러므로, 제7 단부 핀(31)은 단지 하나의 다른 핀, 즉, 제9 핀(39)에만 연결된다. 따라서 제7 단부 핀(31)은 소위 단일 핀 또는 I 핀으로 구성될 수 있다. 제7 단부 핀인 제1 핀(31)은 실선으로 도시된 제1 연결 유형(61)에 의해 슬롯(56) 내의 제9 핀(39)에 연결된다. 제9 핀(39)은 층(L5)에 배치된다. 도 2에 도시된 거리(11)와 동일한 제1 거리(11)는 제1 슬롯(51)과 슬롯(56) 사이에 형성된다.

제9 핀(37)은 점선으로 도시된 제6 연결 유형(66)을 통해 슬롯(55) 내의 제6 핀(36)에 연결된다. 제6 핀(36)은 층(L2)에 위치한다. 제6 핀(36)은 느슨한 점선으로 도시된 제5 연결 유형(65)을 통해 슬롯(54) 내의 제5 핀(35)에 연결된다. 제5 핀(35)은 층(L1)에 위치한다. 제5 핀(35)은 느슨한 점선으로 도시된 제4 연결 유형(64)에 의해 슬롯(55) 내의 제4 핀(34)에 연결된다.

제4 핀(23)은 조밀한 점선으로 도시된 제3 연결 유형(63)을 통해서 제3 핀(33)에 연결된다. 제3 핀(33)은 슬롯(54) 내에 위치된다. 제3 핀(33)은 층(L4) 내에 위치된다. 제3 핀(33)은 짧은 점선으로 도시된 제2 연결 유형(62)을 통해서 슬롯(55) 내의 제2 핀(32)에 연결된다. 제2 핀(32)은 층(L6) 내에 위치된다. 제2 핀(32)는 슬롯(55) 내에, 즉, 제4 핀(34) 및 제6 핀(36)과 동일한 슬롯 내에 위치된다. 제2 핀(32)은 층(L6) 내에 위치한다. 따라서, 제2 슬롯(55) 내의 제2 핀(32)과 제4 핀(34) 사이에 층(L4, L5) 내의 2개의 다른 핀을 위한 공간이 존재한다. 또한, 층(L1) 내의 추가의 핀을 위한 공간이 슬롯(55) 내에 여전히 존재한다.

제2 핀(32)은 실선으로 도시된 제1 연결 유형(61)을 통해 슬롯(54) 내의 제7 핀(37)에 연결된다. 제7 핀(39)은 층(L5) 내에 위치한다. 제7 핀(39)은 슬롯(54) 내에, 즉, 제3 핀(33) 및 제5 핀(35)과 동일한 슬롯 내에 위치한다. 슬롯(54) 내의 제5 핀(35)과 제3 핀(33) 사이에 층(L2, L3) 내의 2개의 다른 핀을 위한 공간이 여전히 존재한다. 또한, 층(L6) 내의 추가적인 핀을 위한 공간이 슬롯(54) 내에 여전히 존재한다.

제2, 제3, 제4, 제5, 제6 및 제7 핀(32 - 37)의 연결은 제4 권선(44)을 형성한다.

제7 핀(37)은 점선으로 도시된 제6 연결 유형(66)을 통해 제10 핀(36(2))에 연결된다. 제10 핀(36(2))은 층(L2) 내의 제3 슬롯(53) 내에 위치한다. 제10 핀(36(2))에서, 고정자 내의 연속적인 핀들의 전술한 직렬 연결이 다시 시작되고, 여기서 제10 핀(36(2))은 슬롯이 120도 오프셋된 제6 핀(36)과 유사하다.

제2 슬롯(52) 내의 다른 핀에 대한 제10 핀(36(2))의 직렬 연결은 제5 권선(45)을 형성한다. 이들 핀 사이의 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 연결 유형(61 - 65)은 제1 내지 제4 권선(41 - 44)의 핀들의 각각의 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 연결 유형(61 - 65)과 동일하다.

2개의 권선(44, 45)은 제6 연결 유형(66)에 의해 연결된다. 직렬 연결의 연속으로 인하여, 제6 권선(46)이 2개의 다른 슬롯(51, 56) 내에 형성된다. 권선(44 - 46)은 각각 제6 연결 유형(66)을 이용하여 연결된다. 따라서, 각 권선 사이의 제6 연결 유형(66)은 동일하다. 제6 권선(46)의 핀들 사이의 제1, 제3, 제4 및 제5 연결 유형(61, 63 - 65)은 또한 선행 권선(41 - 45)의 제1, 제3, 제4 및 제5 연결 유형(61, 63 - 65)과 동일하다. 제6 권선(46)은 제8 연결 유형(68)의 연결에 의해 완성된다. 이러한 연결은 도 10에 도시되어 있으며, 도 10과 관련하여 설명된다.

4개의 권선(45 - 48)은 하나의 회로에 의해 고정자(1)에 대해 반시계 방향으로 제1 부분적 코일을 형성한다. 제2 코일(202)의 제1 부분적 코일은 제8 단부 핀(38)으로 종결된다.

도 8은 도 7의 고정자(1)을 도시하며, 여기서 6개의 다른 슬롯(71 - 76)이 도시되어 있으며, 상기 슬롯들은 도 7의 슬롯(51 - 56)에 바로 인접하여 위치한다. 거리(11)는 선행 도면에서 거리와 동일한 길이를 갖는다.

핀(31a - 39a)은 도 7의 핀(31 - 39)과 동일한 방식으로 연결된다. 연결 유형도 선행 도면과 동일하며 동일한 참조 번호로 명확하게 표시된다. 권선(44a, 45a, 46a)은 도 7에서 설명된 것과 동일한 방식으로 형성되고, 제6 연결 유형(66)에 의해 반시계 방향으로 서로 연결된다.

3개의 권선(44a, 45a, 46a)은 하나의 회로를 통해 고정자(1)에 대해 반시계 방향으로 제2 부분적 코일을 형성한다. 부분적 코일은 제9 단부 핀인 핀(31a)로 시작한다. 그러나, 제9 단부 핀(31a)은, 도 10과 관련하여 설명된 바와 같이, 제7 단부 핀(31)과 대조적으로 2개의 다른 핀에 연결된다. 부분적 코일은 권선(46a)의 핀(38a)으로 종결된다. 따라서, 권선(46a)의 핀(38a)은 제10 단부 핀(38a)을 나타낸다. 또한, 권선(46a)은 2개의 단부 핀(31a, 38a)을 갖는다.

도 9는 도 7 및 8의 고정자(1)를 도시하며, 여기서 6개의 다른 슬롯(81 - 86)이 도시되어 있으며, 상기 슬롯들은 도 8의 슬롯(71 - 76)에 바로 인접하여 위치한다. 거리(11)은 선행 도면에서의 거리와 동일한 길이를 갖는다.

핀(31b - 39b )은 도 7의 핀(31 - 39) 및 도 8의 핀(31a - 39a)과 동일한 방식으로 연결된다. 연결 유형도 선행 도면과 동일하며 동일한 참조 번호로 명확하게 표시되었다. 권선(44b, 45b, 46b)은 도 7 및 8에서 설명된 것과 동일한 방식으로 형성되고, 제6 연결 유형(66)에 의해 반시계 방향으로 서로 연결된다.

3개의 권선(44b, 45b, 46b)은 하나의 회로를 통해 고정자(1)에 대해 제3 부분적 코일을 형성한다. 부분적 코일은 제11 단부 핀인 핀(31b)으로 시작한다. 그러나, 제11 단부 핀(31b)은, 도 10과 관련하여 설명된 바와 같이, 제7 단부 핀(31)과 대조적으로 2개의 다른 핀에 연결된다. 부분적 코일은 권선(46b)의 핀(38b)으로 종결된다. 따라서, 권선(46b)의 핀(38b)은 제12 단부 핀을 나타낸다. 제12 단부 핀(38b)은 차례로 제7 단부 핀과 유사하게 설계되며, 예를 들어, 단일 핀 또는 I 핀으로 설계되고, 에너지 공급원에 연결하기 위한 출력부(107)를 갖는다.

도 10은, 흰색 바탕에 검은색 사각형으로 표시된, 도 7, 8 및 9에 도시된 제2 코일(202)의 제1, 제2 및 제3 부분적 코일에 의한 핀 할당을 도시하며, 도면에서 동일한 참조 번호는 동일한 핀, 슬롯, 연결부를 나타낸다.

층(L3)의 슬롯(56) 내의 제1 부분적 코일의 권선(46)의 제8 단부 핀(38) 및층(L1)의 슬롯(71) 내의 제2 부분적 코일의 권선(46a)의 제9 단부 핀(31a)은 제8 연결 유형(68)에 의해 연결된다. 제8 연결 유형은 제1 거리보다 한 슬롯 짧은 제2 거리(13)를 연결한다. 층(L3)의 슬롯(76) 내의 제2 부분적 코일의 권선(46a)의 제10 단부 핀(38a) 및 층(L1)의 슬롯(81) 내의 제3 부분적 코일의 권선(46b)의 제11 단부 핀(31b)은 제8 연결 유형(68)에 의해 연결된다.

따라서, 제8 연결 유형(68)은 각각 2개의 부분적 코일을 연결하고, 여기서 3개의 부분적 코일은 고정자에 대해 반시계 방향으로 3개의 방사상 회로 이후에 입력부(105) 및 출력부(107)를 갖는 제2 코일(202)을 형성한다. 도면에 도시된 제3 거리(15)는 선행 도면에 도시된 제1 거리(11)보다 2개의 슬롯만큼 더 짧다. 코일의 핀이 점유하는 3개의 인접한 슬롯의 블록은 각각의 경우 서로 제3 거리(15)를 갖는다.

도 11은 선행 도면에서 고정자(1) 내에 배치되는 제1 코일(201) 및 제2 코일(202)을 도시한다. 선행 도면에서와 동일한 참조 번호들이 동일한 핀들, 슬롯들, 및 연결 유형들을 나타낸다.

도 12는 검은 색 점 또는 흰색 점이 있는 핀으로 각각 형성되는 2개의 다른 코일을 도시한다. 흰색 점이 있는 핀을 갖는 코일의 3개의 부분적 코일은 도 3 - 6의 설명에 따라 형성되며, 슬롯은 시계 방향으로 20도 오프셋된다. 검은 색 점이 있는 핀을 갖는 코일의 3개의 부분적 코일은 도 7 - 10의 설명에 따라 형성되며, 슬롯은 시계 방향으로 20도 회전된다.

도 13은 검정색 십자형 또는 흰색 십자형 핀으로 각각 형성되는 두 개의 다른 코일을 도시한다. 흰색 십자형 핀을 갖는 코일의 3개의 부분적 코일은 도 3 - 6의 설명에 따라 형성되며, 슬롯은 시계 방향으로 40도 오프셋된다. 검정색 십자형 핀을 갖는 코일의 3개의 부분적 코일은 도 7 - 10의 설명에 따라 형성되며, 슬롯은 시계방향으로 40도 오프셋된다.

도 14는 도 11, 12 및 13의 조합으로서, 6개의 코일에 의한 핀 할당을 도시한다. 특히, 입력부(101, 105, 111, 115, 121, 125) 및 출력부(103, 107, 113, 117, 123, 127)의 위치로부터 명확해지는 것은 24개의 슬롯 내에서 코일의 상호 연결이 수행된다는 것이다. 예를 들어, 54개의 슬롯이 있는 고정자에서 입력부와 출력부의 상호 연결은 고정자 원주의 1/2보다 약간 작은 범위 내에서 가능하다. 순수하게 입력부 또는 출력부와 관련하여, 13개의 슬롯 내에서 별도의 스위칭이 가능하다.

도 15는 제1 코일(201)의 3개의 부분적 코일의 권선 쳬계를 도시한다. 연속적인 "슬롯 번호"는 참조 번호가 아니다. 슬롯에 대한 화살표가 있는 참조 번호는 선행 도면들과 동일하며 이들 도면들과 비교를 가능하게 한다.

도 16은 제2 코일(202)의 3개의 부분적 코일의 권선 체계를 도시한다. 연속적인 "슬롯 번호"는 참조 번호가 아니다. 슬롯에 대한 화살표가 있는 참조 번호는 선행 도면들과 동일하며, 이들 도면들과 비교를 가능하게 한다.

도 17은 좌측에 I 핀으로 명명되는 제1 단일 핀(211)을 도시하고 있다. 제1 단부 핀(21)은 예를 들어 고정자의 층(L5)의 제1 슬롯(51) 내의 중앙에 위치한다. 참조 번호는 선행 도면들의 참조 번호와 동일하다. 제1 단일 핀(211)은 고정자 중심에서 볼 때 제1 단부 면(7)이 위쪽을 향하도록 도시된다. 제1 단일 핀(211)은 그 하단에 제1 용접 지점(231)을 갖는 핀 받침부(61a)를 갖는다. 입력부(101, 111, 121)가 상단에 위치한다.

제2 단일 핀(212)이 도 17의 우측에 도시되어 있다. 제6 단부 핀(28b)은 예를 들어 고정자의 층(L2)의 슬롯(86) 내의 중앙에 위치한다. 참조 번호는 선행 도면들의 참조 번호와 동일하다. 핀들은 고정자 중심에서 볼 때 제1 단부 면(7)이 위쪽을 향하도록 도시된다. 제2 단일 핀(212)은 그 하단에 제6 용접 지점(236)을 갖는 핀 받침부(65b)를 갖는다. 출력부(103, 113, 123)가 상단에 위치한다.

도 18은 좌측에 I 핀으로 명명되는 제3 단일 핀(213)을 도시하고 있다. 제7 단부 핀(31)은 예를 들어 고정자의 층(L6)의 제1 슬롯(51) 내의 중앙에 위치한다. 참조 번호는 선행 도면들의 참조 번호와 동일하다. 단일 핀(213)은 고정자 중심에서 볼 때 제1 단부 면(7)이 위쪽을 향하도록 도시된다. 제3 단일 핀(213)은 그 하단에서 제2 용접 지점(232)을 갖는 핀 받침부(61b)를 갖는다. 입력부(105, 115, 125)가 상단에 위치한다.

제4 단일 핀(214)이 도 18의 우측에 도시되어 있다. 제12 단부 핀(38b)은 예를 들어 고정자의 층(L4)의 슬롯(86) 내의 중앙에 위치한다. 참조 번호는 선행 도면들의 참조 번호와 동일하다. 핀은 고정자 중심에서 볼 때 제1 단부 면(7)이 위쪽을 향하도록 도시된다. 제4 단일 핀(214)은 그 하단에서 제3 용접 지점(233)을 갖는 핀 받침부(63a)를 갖는다. 출력부(107, 117, 127)가 상단에 위치한다.

도 19는 제2 핀(22, 22a, 22b, 32, 32a, 32b)과 제3 핀(23, 23a, 23b, 33, 33a, 33b) 사이에 제2 연결 유형(62)이 형성될 수 있도록 하는 제1 더블 핀(215) 또는 U 핀을 도시한다. 더블 핀(215)은 슬롯 사이의 제1 거리(11)를 연결할 수 있다. 더블 핀은 그 하단에서, 제3 용접 지점(233)과 제2 용접 지점(232)을 갖는 2개의 내측으로 구부러진 핀 받침부(63a, 61b)를 갖는다.

도 20은 제5 핀(25, 25a, 25b, 35, 35a, 35b)과 제4 핀(24, 24a, 24b 34, 34a, 34b) 사이에 제4 연결 유형(64)이 형성될 수 있도록 하는 제2 더블 핀(216) 또는 U 핀을 도시한다. 더블 핀(216)은 슬롯 사이의 제1 거리(11)를 연결할 수 있다. 더블 핀은 그 하단에서, 제5 용접 지점(235) 및 제4 용접 지점(234)을 갖는 2개의 내측으로 구부러진 핀 받침부(65a, 63b)를 갖는다.

도(21)은 제6 핀(26, 26a, 26b, 36, 36a, 36b, 36(2), 36a(2), 36b(2))과 제7 핀 또는 제9 핀(27, 27a, 27b, 37, 37a, 37b, 39, 39a, 39b) 사이에 제6 연결 유형(66)이 형성될 수 있도록 하는 제3 더블 핀(217) 또는 U 핀을 도시한다. 제3 더블 핀(217)은 슬롯 사이의 제1 거리(11)를 연결할 수 있다. 더블 핀은 그 하단에서, 제6 용접 지점(236) 및 제1 용접 지점(231)을 갖는 2개의 외측으로 구부러진 핀 받침부(65b, 61a)를 갖는다.

거리(11)는 연결될 슬롯의 수에 대해서만 동일하다. 더블 핀이 서로 다른 층들을 연결하기 때문에, 연결될 실제 공간적 거리가 다르다.

도 22는 제2 또는 제4 단부 핀(28, 28a)과 제3 또는 제5 단부 핀(21a, 21b) 사이에 제7 연결 유형(67)이 형성될 수 있도록 하는 제4 더블 핀(218) 또는 U 핀을 도시한다. 제4 더블 핀(218)은 제2 거리(13)를 연결할 수 있으므로, 제1 거리(11)보다 한 슬롯 더 작다. 제4 더블 핀(218)은 그 하단에서 제6 용점 지점(236) 및 제 1 용접 지점(231)을 갖는 2개의 외측으로 구부러진 핀 받침부(65b, 61a)를 갖는다.

도 23은 제8 또는 제10 단부 핀(38, 38a)과 제9 또는 제11 단부 핀(31a, 31b) 사이에 제8 연결 유형(68)이 형성될 수 있도록 하는 제 5 더블 핀(219) 또는 U 핀을 도시한다. 제5 더블 핀(219)은 제2 거리(13)를 연결할 수 있으므로, 제1 거리(11)보다 하나의 슬롯 만큼 더 작다. 제5 더블 핀(219)은 그 하단에서, 제3 용접 지점(233) 및 제2 용접 지점(232)을 갖는 2개의 내측으로 구부러진 핀 받침부(63a, 61b)를 갖는다.

도 17 내지 23의 다른 단일 및 더블 핀은 유사한 핀 받침부를 가진다. 제1 연결 유형(61)은 권선 체계에 따라 핀 받침부(61a) 상의 제1 용접 지점(231)을 핀 받침부(61b) 상의 제2 용접 지점(232)에 용접함으로써 형성된다. 제3 연결 유형(63)은 권선 체계에 따라 핀 받침부(63a) 상의 제3 용접 지점(233)과 핀 받침부(63b)상의 제4 용접 지점(234)을 용접함으로써 형성된다. 제5 연결 유형(65)은 권선 체계에 따라 핀 받침부(65a) 상의 제5 용접 지점(235)과 핀 받침부(65b)상의 제6 용접 지점(236)을 용접함으로써 형성된다. 단일 핀은 또한 각 연결 유형을 통해 더블 핀에 연결되므로, 핀들은 연속형 전도체와 같이 고정자를 순환한다.

도 24는, 차량(403)을 구동하기 위한 고정자(1)의 예시적인 실시예를 갖는, 전기 기계(401), 특히 전기 모터를 포함하는, 차량(403), 예를 들어 하이브리드 차량 또는 전기 차량의 예시적인 실시예의 기본적인 도면이다. 또한, 차량(403)은 인버터(405)를 가질 수 있고, 상기 인버터는 직류 공급원으로부터 교류를 전기 기계(401)에 공급한다.

1 고정자
2, 3, 21 - 38b 핀
5, 51 - 58, 71 - 78 슬롯
81 - 88, 91 - 96 슬롯
7 제1 단부 면
9 제2 단부 면
11 제1 거리
13 제2 거리
15 제3 거리
21 제1 단부 핀
28 제2 단부 핀
21a 제3 단부 핀
28a 제4 단부 핀
21b 제5 단부 핀
28b 제6 단부 핀
31 제7 단부 핀
38 제8 단부 핀
31a 제9 단부 핀
38a 제10 단부 핀
31b 제11 단부 핀
38b 제12 단부 핀
41 - 46, 41a - 46a, 41b - 46b 권선
61 제1 연결 유형
62 제2 연결 유형
63 제3 연결 유형
64 제4 연결 유형
65 제5 연결 유형
66 제6 연결 유형
67 제7 연결 유형
68 제8 연결 유형
61a, b, 63a, b, 65a, b 핀 받침부
101, 105, 111, 115, 121, 125 입력부
103, 107, 113, 117, 123, 127 출력부
211 제1 단일 핀
212 제2 단일 핀
213 제3 단일 핀
214 제4 단일 핀
215 제1 더블 핀
216 제2 더블 핀
217 제3 더블 핀
218 제4 더블 핀
219 제5 더블 핀
231 제1 용접 지점
232 제2 용접 지점
233 제3 용접 지점
234 제4 용접 지점
235 제5 용접 지점
236 제6 용접 지점
201 제1 코일
202 제2 코일
401 전기 기계
403 차량
405 인버터
L1, L2, L3, L4, L5, L6 층
M 고정자 중심

Claims

전기 기계(100)용 고정자(1)로서:
- 상기 고정자 내의 슬롯(51 - 58, 71 - 78, 81 - 88) 내에서 고정자 중심(M)에 대해서 상이한 거리들에 위치되는 동심원들 상에 배열된 복수의 핀(21 - 26)을 포함하고, 각각의 동심원은 층(L1 - L6)을 형성하고,
- 각각의 경우에 상이한 층들(L1 - L6) 내의 6개의 핀(21 - 26)이 서로 직렬로 연결되고 권선(41 - 43)을 형성하며,
- 상기 권선(41 - 43)의 제1 핀(21, 27)이 상기 6n-1 층(L5) 내의 제1 슬롯(51, 53, 55) 내에 위치되고, n은 정수이며,
- 상기 권선(41 - 43)의 제2 핀(22)이 상기 6n 층(L6) 내의 제2 슬롯(52, 54, 56) 내에 위치되고, 상기 제2 슬롯(52, 54, 56)은 상기 고정자(1)의 제1 원주방향으로 상기 제1 슬롯(51, 53, 55)에 대해서 제1 반경방향 거리(11)를 가지고,
- 상기 권선(41 - 43)의 제3 핀(23)이 상기 6n-2 층(L4) 내의 제1 슬롯(51, 53, 55) 내에 위치되고,
- 상기 권선(41 - 43)의 제4 핀(24)이 상기 6n-3 층(L3) 내의 제2 슬롯(52, 54, 56) 내에 위치되고,
- 제5 핀(25)이 상기 6n-5 층(L1) 내의 제1 슬롯(51, 53, 55) 내에 위치되고,
- 상기 권선(41 - 43)의 제6 핀(26)이 상기 6n-4 층(L2) 내의 제2 슬롯(52, 54, 56) 내에 위치되는, 고정자(1).
제1항에 있어서,
상기 고정자(1)는 제1 단부 면(7) 및 제2 단부 면(9)을 가지고; 그리고
- 상기 제1 핀(21) 및 상기 제2 핀(22)은 제1 연결 유형(61)에 의해서 상기 제2 단부 면 상에서 서로 연결되고;
- 상기 제2 핀(22) 및 상기 제3 핀(23)은 제2 연결 유형(62)에 의해서 상기 제1 단부 면(7) 상에서 서로 연결되며;
- 상기 제3 핀(23) 및 상기 제4 핀(24)은 제3 연결 유형(63)에 의해서 상기 제2 단부 면 상에서 서로 연결되고;
- 상기 제4 핀(24) 및 제5 핀(25)은 제4 연결 유형(64)에 의해 상기 제1 단부 면(7)에서 서로 연결되고;
- 상기 제5 핀(25) 및 제6 핀(26)은 제5 연결 유형(65)에 의해 상기 제2 단부 면에서 서로 연결되며;
상기 제1, 제2, 제3, 제4, 및 제5 연결 유형들이 서로 상이한, 고정자(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 고정자(1)는 적어도 2개의 권선(41 - 43)을 가지고, 상기 제2 슬롯(52, 54) 내의 적어도 제6 핀(26)이, 제6 연결 유형(66)에 의해서, 제3 슬롯(53) 내의 6n-1 층(L5) 내의 제7 핀(27)에 연결되는, 고정자(1).
제3항에 있어서,
상기 제2 슬롯(52)과 제1 슬롯(51) 사이의 길이와 동일한 제1 길이(11)가 상기 제3 슬롯(53)과 제2 슬롯(52) 사이에 형성되는, 고정자(1).
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 고정자(1)는 복수의 권선(41, 42, 43)을 가지고, 상기 복수의 권선은 상기 고정자(1)의 전체 원주에 걸쳐 연장되고 그에 의해서 부분적 코일을 형성하는, 고정자(1).
제5항에 있어서,
3개의 부분적 코일로부터의 각각의 하나의 핀(21a, 21b, 28, 28a, 31a, 31b, 38, 38b)이 제7 연결 유형(67) 또는 제8 연결 유형(68)에 의해서 서로 연결되고 코일(201, 202)을 형성하는, 고정자(1).
제6항에 있어서,
상기 부분적 코일은 6개의 코일을 형성하고, 이들은, 각각의 경우에, 동일 위상에 할당된 2개의 코일로부터의 핀(21 - 38b)이 3개의 인접한 슬롯들(51 - 56, 71 - 76, 81 - 86) 내에 위치될 수 있도록 3개의 위상에 할당되는, 고정자(1).
제6항 또는 제7항에 있어서,
2개의 코일(201, 202)로부터의 단부 핀(21, 31) 각각의 하나의 입력부(101, 105, 111, 115, 121, 125)가 제9 연결 유형에 의해서 서로 연결되는, 고정자(1).
제8항에 있어서,
2개의 코일(201, 202)로부터의 단부 핀(21, 31) 각각의 하나의 출력부(103, 107, 113, 117, 123, 127)가 서로 연결되고, 그에 따라 2개의 코일(201, 202)은 병렬로 스위칭되고, 특히, 하나의 위상에 할당되는, 고정자(1).
제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 연결 유형(62)은 제2 핀(22, 22a, 22b, 32, 32a, 32b)과 제3 핀(23, 23a, 23b, 33, 33a, 33b)으로 구성된 제1 더블 핀(215)을 포함하며, 상기 제1 더블 핀(215)은, 각각의 경우에, 각각 용접 지점(233, 232)을 갖는 2개의 내측으로 구부러진 핀 받침부(61b, 63a)를 가지며, 제1 반경 거리(11)를 연결하는, 고정자(1).
제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제4 연결 유형(64)은 제4 핀(24, 24a, 24b, 34, 34a, 34b)과 제5 핀(25, 25a, 25b, 35, 35a, 35b)으로 구성된 제2 더블 핀(216)을 포함하며, 상기 제2 더블 핀(216)은, 각각의 경우에, 각각 용접 지점(235, 234)을 갖는 2개의 내측으로 구부러진 핀 받침부(63b, 65b)를 가지며, 제1 반경 거리(11)를 연결하는, 고정자(1).
제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제6 연결 유형(66)은 제6 핀(26, 26a, 26b, 36, 36a, 36b, 36(2), 36a(2), 36b(2)) 및 제7 또는 제9 핀(27, 27a, 27b, 37, 37a, 37b, 39, 39a, 39b)으로 구성된 제3 더블 핀(217)을 포함하며, 상기 제 3 더블 핀(217)은, 각각의 경우에, 각각 용접 지점(236, 231)을 갖는 2개의 외측으로 구부러진 핀 받침부(61a, 65b)를 가지며, 제1 반경 거리(11)를 연결하는, 고정자(1).
제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제7 연결 유형(67)은 제2 또는 제4 단부 핀(28, 28a) 및 제3 또는 제5 단부 핀(21, 21a)으로 구성된 제4 더블 핀(218)을 포함하며, 상기 제4 더블 핀(218)은, 각각의 경우에, 각각 용접 지점(236, 231)을 갖는 2개의 외측으로 구부러진 핀 받침부(65b, 61a)를 가지며, 제2 반경 거리(13)를 연결하는, 고정자(1).
제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제8 연결 유형(68)은 제8 또는 제10 단부 핀(38, 38a) 및 제9 또는 제11 단부 핀(31a, 31b)으로 구성된 제5 더블 핀(219)을 포함하며, 상기 제5 더블 핀(219)은, 각각의 경우에, 각각 용접 지점(233, 232)을 갖는 2개의 내측으로 구부러진 핀 받침부(63a, 61b)를 가지며, 제2 반경 거리(13)를 연결하는, 고정자(1).
제1항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서,
제1 단일 핀(211)은 제1 단부 핀(21)을 포함하고, 시계 방향으로 구부러지며 용접 지점(231)을 구비한 핀 받침부(61a)을 갖는, 고정자(1).
제1항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 있어서,
제2 단일 핀(212)은 제6 단부 핀(28b)을 포함하고, 반시계 방향으로 구부러지며 용접 지점(236)을 구비한 핀 받침부(65b)를 갖는, 고정자(1).
제1항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서,
제3 단일 핀(213)은 제7 단부 핀(31)을 포함하고, 반시계 방향으로 구부러지며 용접 지점(232)을 구비한 핀 받침부(61b)를 갖는, 고정자(1).
제1항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서,
제4 단일 핀(214)은 제12 단부 핀(38b)을 포함하고, 시계 방향으로 구부러지며 용접 지점(233)을 구비한 핀 받침부(63a)를 갖는, 고정자(1).
제1항 내지 제18항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 연결 유형(61)은 상기 제3 더블 핀(217) 또는 제4 더블 핀(218) 또는 제1 단일 핀(211)의 핀 받침부(61a) 상의 제1 용접 지점(231)을 상기 제1 더블 핀(215) 또는 제5 더블 핀(219) 또는 제3 단일 핀(213)의 핀 받침부(61b) 상의 제2 용접 지점(232)에 용접 연결하여 형성되는, 고정자(1).
제1항 내지 제19항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제3 연결 유형(63)은 상기 제1 더블 핀(215) 또는 제5 더블 핀(219)의 핀 받침부(63a) 상의 제3 용접 지점(233)을 제2 더블 핀(216)의 핀 받침부(63b) 상의 제4 용접 지점(234)에 용접 연결하여 형성되는, 고정자(1).
제1항 내지 제20항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제5 연결 유형(65)은 상기 제2 더블 핀(216)의 핀 받침부(65a) 상의 제5 용접 지점(235)을 제3 더블 핀(217) 또는 제4 더블 핀(218) 또는 제2 단일 핀(212)의 핀 받침부(65b) 상의 제6 용접 지점(236)에 용접 연결하여 형성되는, 고정자(1).
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 고정자(1)를 갖춘 전기 기계(401)를 갖는 차량(403).