KR950703222A - 고출력밀도 전기모터 및 발전기용 고정자 및 그 제작방법 - Google Patents

고출력밀도 전기모터 및 발전기용 고정자 및 그 제작방법 Download PDF

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Abstract

방사상으로 향한 복수개의 톱니(24)를 갖는 다수의 세그먼트(20)로 구성된 회전식 고출력밀도 전자기 변환기용 고정자 철심에 있어서, 고정자 철심은 전기 모터나 발전기용 원통형 고정자나 전기자를 만들도록 원주상으로 결합된 둘 이상의 세그먼트(20)들로 구성된다. 세그먼트(20)가 선형으로 정렬되었거나 지그(50)의 내부표면이나 원통주변에 원주상으로 정렬되었을때, 세그먼트(20)는 철사(37)로 감긴다. 감긴 고정자는 회전자의 내부나 외부에 맞추도록 방사상으로 바깥쪽이나 안쪽으로 연장된 톱니(24)를 가질 수 있다.

Description

고출력밀도 전기모터 및 발전기용 고정자 및 그 제작방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 원주상 간격의 슬롯과 교차하며, 축 방향으로 연장되고 방사상 안쪽으로 연장된 톱니를 지닌 본 발명의 성형된 세그먼트의 사시도;
제 4(가)도는 선형적으로 정렬된 제1도의 복수개의 세그먼트를 보여 주는 평면도;
제 4(나)도는 제 2도의 선형적으로 정렬된 복수개의 세그먼트를 보여주는 평면도;
제 4(다)도는 선형적으로 정렬된 제3도의 복수개의 세그먼트를 보여주는 평면도;
제 5도는 와인딩하기 전에 지그(jig)상에 정렬된 제 1도의 복수개의 세그먼트들을 보여주는 상면도;
제 6도는 제 1도나 제 4(가)도에 보여진대로 선형적으로 정렬된 세그먼트들의 다수의 파형 와인딩 나타내는 개략도.

Claims (27)

  1. 회전식 전기-기계적 변환기를 위한 환형 고정자에 있어서, 적어도 일부가 동일한 복수개의 세그먼트들을 포함하며, 상기 세그먼트들은 방사상 외부 부분과 방사상 내부 톱니 부분을 갖는 축방향으로 연장된 몸체를 포함하며, 상기 방사상의 외부 부분은 상기 방사상의 내부 톱니 부분들보다 원주상으로 넓어져, 복수개의 상기 세그먼트들이 환형 형상으로 조립되는 경우, 복수개의 슬롯들이 상기 방사상 내부 톱니 부분들 사이에서 결정되며, 상기 방사상의 일부 부분들은 복귀경로를 형성하기 위해 서로 접촉하고, 상기 방사상의 외부 부분들은 인접 세그먼트의 대응 면과 접촉하기 위하여 축방향으로 연장된 방사상의 측면들을 갖는 것을 특징으로 하는 고정자.
  2. 제 1항에 있어서, 각각이 복수개의 상기 방사상의 안쪽으로 연장된 톱니 부분들을 포함하며, 복수개의 상기 톱니들은 이 몸체와 톱니 팁(tooth tip)을 가지며, 상기 이 팁들의 적어도 일부는 관련된 톱니의 몸체보다 원주상으로 더 넓은 적어도 2개의 세그먼트들을 포함하는 고정자.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 세그먼트들은 철 인산염의 제 1코팅과 열가소성 수지의 제 2코팅을 갖는 철 분말로 형성되는 것을 특징으로 하는 고정자.
  4. 제 1항에 있어서, 세그먼트는 축방향으로 끝과 끝을 접하여 위치된 복수개 부분들의 적층인 것을 특징으로 하는 고정자.
  5. 제 1항에 있어서, 방사상의 안쪽으로 연장된 톱니 부분들상의 와인딩을 추가로 포함하는 고정자.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 두개의 결합된 세그먼터들에 의해 형성된 환형 구조의 외부 직경 주변에 중심적으로 위치된 환대를 추가로 포하마는 고정자.
  7. 제 6항에 있어서, 환대는 복수개의 방사상의 바깥쪽으로 연장된 냉각 핀들을 갖는 것을 특징으로 하는 고정자.
  8. 세그먼트들은 방사상 외부 부분과 방사상 내부 톱니 부분 및 적어도 절반의 톱니를 갖는 축방향으로 신장된 몸체를 가지며, 상기 방사상의 외부 부분이 상기 방사상의 내부 톱니 부분보다 원주상으로 넓어져, 복수개의 세그먼트들이 환형 형상으로 위치되는 경우 각 세그먼트의 축방향으로 연장된 방사상의 옆 부분이 방사상의 내부방향으로 튀어나온 복수개의 톱니들을 갖는 복귀경로를 형성하기 위하여 각 옆으로 인접한 세그먼트의 축방향으로 연장된 방사상의 옆 부분과 접촉하는 복수개의 세그먼트들로부터 전기-기계적 변환기를 위한 고정자를 만드는 방법에 있어서, 상기 복수개의 세그먼트들을 선형으로 정렬시켜 이들의 단일 열을 만드는 단계; 전기자 와인딩을 만들기 위해 상기 선형적으로 정렬된 톱니들을 감는 단계; 원주상의 구조를 만들기 위해 세그먼트들을 원주상으로 위치시켜, 상기 원주상으로 위치된 세그먼트들의 상기 톱니들이 방사상의 안쪽을 가리키게 하는 단계; 및 세그먼트들을 원주상으로 유지하기 위해 역지 끼워맞춤동안에 원주상으로 위치된 세그먼트들의 외부 직경에 환대를 끼우는 단계를 포함하는 고정자 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 세그먼트들은 하나 이상의 톱니를 갖는 것을 특징으로 하는 고정자 제조방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기의 세그먼트들은 철 인산염의 제 1코팅과 열가소성 수지의 제 2코팅을 갖는 철 분말로 형성되는 것을 특징으로 하는 고정자 제조방법.
  11. 제 8항에 있어서, 환대는 원주상으로 위치한 세그먼트들의 외부 직경보다 작은 내부 직경을 가지며, 원주상으로 결합된 세그먼트들의 외부 직경의 치수를 환대의 내부 직경보다 적도록 줄이기 위해 원주상으로 정렬된 세그먼트들을 냉각하는 단계; 및 냉각된 원주상으로 정렬된 세그먼트들에 환대를 끼우는 단계를 추가로 포함하는 고정자 제조방법.
  12. 제 8항에 있어서, 환대는 원주상으로 위치한 세그먼트들의 외부 직경보다 작은 내부직경을 가지며, 환대의 내부 직경을 원주상으로 위치한 세그먼트들의 외부 직격보다 큰 치수까지 늘리기 위하여 환대를 가열하는 단계; 및 가열된 환대를 세그먼트에 끼우는 단계를 포함하는 고정자 제조방법.
  13. 제 8항에 있어서, 상기 환대는 복수개의 방사상 바깥쪽으로 늘린 냉각 핀들을 갖는 것을 특징으로 하는 고정자 제조방법.
  14. 세그먼트들이 방사상의 외부 및 내부의 표면들과 두 개의 축방향으로 연장시킨 방사상의 표면들을 결정하는 복귀경로를 가지며, 상기 복 귀경로들은 복귀경로의 방사상 내부면에 완전히 형성된 적어도 절반의 톱니를 가지는 복수개의 세그먼트들로부터 전기-기계적 변환기를 위한 고정자를 만드는 방법에 있어서, 지그의 개방 세그먼트를 결정하는 지그의 반대 양 끝단 사이의 곡선 지그에 상기 복수개의 세그먼트들의 적어도 몇개를 정렬하며, 적어도 하나 의 조정가능한 정지부재가 상기 두 끝단들의 하나에 위치되도록 정렬하는 단계; 제 1세그먼트의 제 1축방향으로 연장된 측면이 인접 세그먼트의 축방향으로 연장된 측면과 접하며, 상기 세그먼트들의 상기 이들이 방사상의 안쪽을 가리키도록 상기 세그먼트들이 결정하는 단계; 상기 세그먼트들이 상기 지그에 꼭 끼게 하도록 상기 정지부재를 조절하는 단계; 지그의 상기 개방 세그먼트들간에 전기자 철사를 가져오게 하는 전기자 와인딩을 만들기 위해 상기 방사상의 안쪽으로 연장시킨 이들을 와인딩하는 단계; 완전하며 밀페된 원형 구조물을 만들기 위해 상기 정렬된 감겨진 세그먼트들에 하나 이상의 세그먼트를 추가하는 단계; 상기의 추가된 세그먼트를 상기 철사로 와인딩하는 단계; 상기 원형으로 정렬된 감겨진 세그먼트들을 지그로부터 제거하는 단계; 및 세그먼트들을 원주상으로 유지하기 위해 억지 끼워맞춤동안에 원주상으로 위치된 세그먼트들의 외곽직경에 환대를 끼우는 단계를 포함하는 고정자 제조방법.
  15. 세그먼트들이 방사상의 외각 및 내부의 표면들과 축상으로 연장시킨 방사상의 면들을 결정하는 복귀경로를 가지며, 상기 복귀경로들은 복귀 경로의 방사상의 내부 면에 완전히 형성된 적어도 절반의 톱니를 가지는, 복수개의 세그먼트들로부터 전기-기계적 변환기를 위한 고정자를 만드는 방법에 있어서, 고정자를 형성하기 위해 복수개의 세그먼트들을 유지 링에 조립하는 단계; 제 1세그먼트의 제 1축상의 연장된 측면이 인접 세그먼트의 축상으로 연장된 측면과 접하며, 상기 세그먼트들의 상기 톱니들이 방사상의 내부방향을 가리켜 복귀경로가 유지링의 벽들에 의해 마스킹되도록 상기 세그먼트들이 정렬되는 단계; 톱니 팁들(24)을 마스크로 마스킹하는 단계; 조립된 세그먼트들에 에폭시 코팅을 적용하는 단계; 톱니 팁들로부터 마스크를 제거하는 단계; 및 전기자 와인딩을 만들기 위해 상기 방사상의 안쪽으로 연장된 톱니들을 와인딩하는 단계를 포함하는 고정자 제조방법.
  16. 제 14항에 있어서, 환대는 원주상으로 위치한 세그먼트들의 외곽 직경보다 더 작은 내부직경을 가지며, 원주상으로 결합된 세그먼트들의 외곽 직경의 치수를 환대의 내부직경보다 작게 줄이기 위하여 원주상으로 정렬된 세그먼트들을 냉각하는 단계; 및 냉각된 세그먼트들에 환대를 끼우는 단계를 더 포함하는 고정자 제조방법.
  17. 제 14항에 있어서, 환대는 원주상으로 위치한 세그먼트들의 외곽 직경보다 작은 내부직경을 가지며, 환대의 내부 직경을 원주상으로 위치한 세그먼트들의 외곽 직격보다 더 큰 치수로 확장시키기 위해 환대를 가열하는 단계; 및 세그먼트들에 가열된 환대를 끼우는 단계를 더 포함하는 고정자 제조방법.
  18. 제 15항에 있어서, 유지용 링은 원주상으로 위치한 세그먼트들의 외부 직경보다 작은 내부직경을 가지며, 원주상으로 결합된 세그먼트들의 외부 직경의 치수를 유지용 링의 내부 직경보다 작게 줄이기 위하여 원주상으로 정렬된 세그먼트들을 냉각하는 단계; 및 냉각된 세그먼트들에 유지용 링을 끼우는 단계를 더 포함하는 고정자 제조방법.
  19. 제 15항에 있어서, 유지용 링은 원주상으로 위치한 세그먼트들의 외부 직경보다 작은 내부 직경을 가지며, 유지용 링의 내부 직경을 원주상으로 위치한 세그먼트들의 외곽 직경 보다 더 큰 치수로 팽창시키기 위해 유지용링을 가열하는 단계; 및 가열된 유지용 링을 세그먼트들에 끼우는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고정자 제조방법.
  20. 회전식 전기-기계적 변환기의 환형 고정자에 있어서, 적어도 일부가 동일한 복수개의 세그먼트들을 포함하며, 상기 세그먼트들은 방사상 내부 부분과 방사상 외부 톱니 부분들을 갖는 축방향으로 신장된 몸체를 포함하며, 상기 방사상의 내부 부분은 상기 방사상의 외부 톱니 부분들보다 원주상으로 넓어져, 복수개의 상기 세그먼트들이 환형 형상으로 조립되는 경우, 복수개의 슬롯들이 상기 방사상 외부 톱니 부분들 사이에서 결정되며, 상기 방사상의 내부 부분들은 복귀경로를 형성하기 위해 서로 접촉하고, 상기 방사상의 내부 부분들은 인접 세그먼트의 대응 끝면과 접촉하기 위하여 축방향으로 연장된 방사상의 측면들을 갖는 것을 특징으로 하는 고정자.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 세그먼트들은 철 인산염의 제 1코팅과 열가소성 수지의 제 2코팅을 갖는 철 분말로 만들어진 것을 특징으로 하는 고정자.
  22. 세그먼트들은 방사상 내부 부분과 방사상 외부 톱니 부분 및 적어도 한개의 톱니를 갖는 축방향으로 신장된 몸체를 가지며, 상기 방사상의 내부 부분이 상기 방사상의 외부 톱니 부분보다 원주상으로 넓어져, 복수개의 세그먼트들이 환형 형상으로 위치되는 경우 각 세그먼트의 축방향으로 연장된 방사상의 옆 부분이 방사상의 외부방향으로 튀어나온 복수개의 톱니들을 갖는 복귀경로를 형성하기 위하여 각 옆으로 인접한 세그먼트의 축방향으로 연장된 방사상의 옆 부분과 접촉하는 복수개의 세그먼트들로부터 전기-기계적 변환기를 위한 고정자를 만드는 방법에 있어서, 실린더 주변에 세그먼트들을 원주상으로 위치시켜, 상기 원주상으로 위치한 세그먼트들의 상기 톱니들이 방사상의 바깥쪽으로 향하게 하는 단계; 및 전기자 와인딩을 만들기 위해 상기 선형적으로 정렬된 톱니들을 감는 단계를 포함하는 고정자 제조방법.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 세그먼트들은 하나 이상의 톱니를 갖는 것을 특징으로 하는 고정자 제조방법.
  24. 제 22항에 있어서, 상기의 세그먼트들은 철 인산염의 제 1코팅과 열가소성 수지의 제 2코팅을 갖는 철 분말로 만들어진 것을 특징으로 하는 고정자 제조방법.
  25. 제22항에 있어서, 복수개 세그먼트들의 복귀 경로의 축방향 길이가 톱니들의 축방향 길이보다 길며, 길이의 상기 차이가 세그먼트들의 방사상의 외부 부분상의 적어도 하나의 환형 견부를 결정하며, 상기 세그먼트들을 원주상의 위치에서 유지하기 위해, 상기 세그먼트들의 억지 끼워맞춤시에 환형 유지 링을 견부에 끼우는 단계를 더 포함하는 고정자 제조방법.
  26. 제 25항에 있어서, 유지용 링은 환형 견부의 외곽 직경보다 작은 내부직경을 가지며, 견부의 치수를 유지 링의 내부 직경보다 적게 줄이기 위해 원주상으로 정렬된 세그먼트들을 냉각하는 단계; 및 냉각된 세그먼트들에 링을 끼우는 단계를 더 포함하는 고정자 제조방법.
  27. 제 25항에 있어서, 유지링은 견부의 외곽 직경보다 작은 내부직경을 가지며, 링의 내부 직경을 견부의 외부 직경보다 큰 치수로 늘리기 위해 링을 가열하는 단계; 및 세그먼트들을 원주상으로 유지하기 위해 견부에 가열된 링을 끼우는 단계를 더 포함하는 고정자 제조방법.
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