WO2018194208A1 - 회전전기기기의 스테이터 - Google Patents

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WO2018194208A1
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conductor
slot
phase coil
layer
conductors
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이형건
김민정
이양수
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a stator of a rotary electric machine.
  • the electric machine includes a stator and a rotor disposed rotatably with respect to the stator.
  • the stator includes a stator core having a plurality of slots and a stator coil wound around the stator core.
  • the rotor is configured to rotate by the stator and electromagnetic force or by external power.
  • stator coils are configured with conductors made of angular copper wires to increase the spot ratio for the slots.
  • the stator coil is configured by connecting a plurality of conductors inserted into the plurality of slots in a unique pattern.
  • connection portions of the conductors are spaced at a relatively long distance along the circumferential direction of the stator core, depending on the connection pattern of the conductors of the stator coil. Since a uniquely manufactured connection part (connection ring, CONNECTION RING) is to be used, there is a problem that the number of parts increases and the production cost increases.
  • connection portion of the conductor is located in the middle layer of the slot, which makes the connection work of the connecting conductor (jump line) cumbersome. There is a problem that can be.
  • connection pattern of the stator coil in order to avoid the interference between conductors, the conductors protrude out of the stator along the radial direction of the stator core, so that the radius of the stator core in the case in which the stator is accommodated. There is a problem in that it is difficult to manufacture and install a case since the accommodating portion protrudes along the direction.
  • an object of this invention is to provide the stator of the rotary electric machine which can reduce the kind of conductor and a welding part.
  • Another object of the present invention is to provide a stator of a rotary electric machine that can eliminate the use of a connection ring.
  • Another object of the present invention is to provide a stator of a rotary electric machine that can be easily connected to a connecting conductor (jump wire) of the stator coil.
  • another object of the present invention is to provide a stator of a rotary electric machine that can suppress the use of a connecting conductor (jump line) when connecting between layers.
  • a stator core having a plurality of slots; And a stator coil formed by electrically connecting conductors inserted into the plurality of slots, wherein the stator coil includes a plurality of phase coils connected to respective phases of a power source, and each of the plurality of phase coils.
  • the stator coil includes a plurality of phase coils connected to respective phases of a power source, and each of the plurality of phase coils.
  • each of the plurality of phase coils having a plurality of unit patterns connected in series with each other, the plurality of unit patterns being connected in series with each other by a bridge conductor, and the bridge
  • Each conductor connected to the conductor provides a stator of the rotary electric machine, characterized in that each conductor is provided in the innermost first layer of the slot.
  • the Nth conductor is connected to a neutral wire, and the Nth conductor is the outermost nth layer inside the slot spaced apart at 6 slot pitches on one side of the first conductor. Is placed on.
  • the plurality of unit patterns includes a first conductor including a plurality of conductors spaced at six slot pitches in a first direction along a circumferential direction of the stator core, including the first conductor.
  • Unit pattern a second unit pattern including the Nth conductors and a plurality of conductors spaced apart by six slot pitches in a second direction opposite to the first direction.
  • the last conductor of the first unit pattern and the first conductor of the second unit pattern are respectively disposed in the first layer of the corresponding slot and are respectively connected to the bridge conductor.
  • the first unit pattern may be spaced apart from the first conductor in the next order by six slot pitches in the first direction, and the second conductor in the even order may be a layer of the first conductor.
  • the third conductor in one layer smaller than the number and the odd numbered third conductors are connected to the m-1 conductor as the last conductor in such a manner that the third conductor is disposed in one layer larger than the number of layers of the previous even conductor.
  • the second unit pattern is spaced apart from the first conductor, m-th conductor, by 6 slot pitches in the second direction, and the even-order m + 1 conductor is one layer larger than the number of layers of the m-th conductor.
  • the m + 2 conductors which are arranged in layers and are in an odd order, are connected to the Nth conductors in such a manner that they are arranged in a layer one laser smaller than the number of layers of previous even conductors.
  • the first conductor connected to the power line is configured to protrude along the stacking direction of the stator core.
  • the first conductor has a horizontal bending section arranged along the radial direction of the stator core and a vertical bending section bent from the horizontal bending section and arranged in the axial direction.
  • the first conductor is configured such that the vertical bending section is disposed inside an outline (border) along the radial direction of the stator core.
  • each of the plurality of phase coils includes a first partial phase coil and a second partial phase coil, which are connected in parallel with each other.
  • the plurality of phase coils may include a first phase coil, a second phase coil, and a third phase coil,
  • the second phase coil is disposed spaced apart from the first phase coil at intervals of four slots along the first direction
  • the third phase coil is configured to be spaced apart from the second phase coil at intervals of the four slot pitches along the first direction.
  • the neutral wire connects three conductor contacts in contact with the Nth conductors of the first phase coil, the second phase coil, and the third phase coil, and two adjacent conductor contacts. It is comprised by providing two gun over parts.
  • the conductor contact part is welded by contacting the outer surface of the Nth conductor along the radial direction of the stator core, and the gunnum part protrudes outward in the radial direction than the conductor contact part, but the stator It is configured to be disposed inward from the outside of the core.
  • the bridge conductor may include: a conductor contact part in contact with the m-th conductor and the m-th conductor; Horizontal bending portions each bent from the conductor contact portion; Vertical bending parts which are respectively extended from the horizontal bending parts; And a gunnum portion connecting the vertical bent portions.
  • the m-th conductor and the m-th conductor protrude further in the axial direction than the ends of the surrounding conductor
  • the bridge conductor is disposed at the welded portion of the other conductor around the conductor such that the conductor contact portion is in contact with the m-th conductor and the m-th conductor, and the horizontal bent portion is spaced at a predetermined interval from the welded portion of the other conductor in the vicinity. It is configured to be.
  • the plurality of slots is 48, and eight layers are formed in each of the plurality of slots.
  • the first unit pattern of the first phase coil is disposed in series and spaced apart from each other at the six slot pitches along the first direction from the first conductor and the first conductor.
  • the first conductor is inserted into the eighth layer of the first slot, the second conductor is provided in the seventh layer of the seventh slot, the third conductor is provided in the eighth layer of the thirteenth slot, and the thirty-second conductor Is provided in the inner first layer of the 43rd slot,
  • the second unit pattern of the first phase coil may include a thirty-third conductor connected to the thirty-third conductor and a thirty-fourth spaced apart from each other at six slot pitches in the second direction from the thirty-third conductor; It has a conductor to a 64th conductor,
  • the thirty-third conductor is provided in the first layer of the first slot, the thirty-fourth conductor is disposed in the second layer of the 43rd slot, and the sixty-fourth conductor is provided in the eighth layer of the seventh slot.
  • the first conductor connected to the power lines of the plurality of phase coils of the stator coil is disposed in the outermost layer of the slot, and is connected by the bridge conductors of the plurality of phase coils.
  • the conductors to be formed are arranged on the first layer, respectively, thereby eliminating the use of the connection ring.
  • the conductor connected to the power line is disposed on the outermost layer
  • the conductor connected to the bridge conductor is configured to be disposed on the first layer, respectively, so that the interference with the surrounding conductor when the bridge conductor is connected to reduce the bridge conductor The connection work of can be facilitated.
  • the stator coil may include a plurality of unit patterns connected in series with each other, and the plurality of unit patterns may include a first unit pattern and a first unit pattern in which the number of layers is increased or decreased at intervals of six slots along the first direction.
  • Each of the second unit patterns are connected to each other so that the number of layers is increased or decreased at intervals of six slots in the second direction opposite to the second direction, thereby simplifying the type of conductor inserted into the slot of the stator core, Can be reduced.
  • each segment conductor of the stator coil in the first direction or the second direction so that the number of layers increases or decreases by one layer so as to be connected in series with each other, the type and number of jump lines can be reduced.
  • stator coil is provided with a plurality of phase coils, and each of the plurality of phase coils is provided with a conductor that is integrated with two wires, so that the AC resistance can be reduced in the high-speed operation region, thereby increasing the output density.
  • the bridge conductor may include a conductor contacting portion in contact with a conductor, a horizontal bending portion extending horizontally from the conductor contacting portion, a vertical bending portion vertically bent from the horizontal bending portion, and a gunnum portion connecting the vertical bending portion, By adjusting the length of the horizontal bent portion, the interference between the bridge conductors can be suppressed to facilitate the connection work of the bridge conductors, it is possible to improve the insulation performance.
  • the welding part of the bridge conductor, the welding part of the neutral wire and the welding part of the other conductor may be simultaneously coated with an insulating member to facilitate the coating operation, and the insulating performance may be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a rotary electric machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 and 3 are bottom perspective views of FIG. 1, respectively.
  • FIG. 4 is a plan view of FIG.
  • FIG. 5 is a side view of FIG. 3;
  • Figure 6 is a perspective view before coupling of the segment conductor of Figure 1,
  • FIG. 7 is a view illustrating an example of a state in which an extension part is bent after coupling of FIG. 6;
  • FIG. 8 is an enlarged perspective view of the main part of FIG. 3;
  • FIG. 9 is a perspective view of the first bridge conductor of FIG. 8, FIG.
  • FIG. 10 is a perspective view of the second bridging conductor of FIG. 8;
  • FIG. 11 is a perspective view of the third bridging conductor of FIG. 8; FIG.
  • FIG. 12 is a perspective view of the fourth bridging conductor of FIG. 8;
  • FIG. 13 and 14 are views for explaining a connection state of the first phase coil (phase U) of FIG.
  • 15 and 16 are views for explaining a connection state of the second phase coil (phase V) of FIG.
  • 17 and 18 are views for explaining the connection state of the third phase coil (phase W) of FIG.
  • FIG. 19 is a view illustrating an insertion state of a slot of each conductor of FIG. 1;
  • FIG. 20 is a plan view illustrating a connection relationship between the neutral wires of FIG. 2.
  • FIG. 20 is a plan view illustrating a connection relationship between the neutral wires of FIG. 2.
  • FIG. 1 is a perspective view of a rotary electric machine according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 2 and 3 are bottom perspective views of FIG. 1
  • FIG. 4 is a plan view of FIG. 3
  • FIG. 5 is a side view of FIG. 3.
  • the stator of the rotary electric machine As shown in Figures 1 and 2, the stator of the rotary electric machine according to an embodiment of the present invention, the stator core 110 having a plurality of slots 116; And a stator coil (130) formed by electrically connecting the conductors (140) inserted into the plurality of slots (116), wherein the stator coils (130) are connected to each phase of a power source.
  • Phase coils (phase winding), each of the plurality of phase coils, each having a first slot to the N-th conductor connected to each other in series and spaced apart from each other with a six-slot pitch interval, the power line 160
  • Each of the first conductors 1U, 1V, and 1W connected to each other is disposed in an nth layer, which is the outermost side of any one of the slots 116, of the plurality of slots 116, and each of the plurality of upper coils is each other.
  • each of the plurality of unit patterns connected in series, each of the plurality of unit patterns are connected in series by a bridge conductor 210, each conductor 140 connected to the bridge conductor 210 is a corresponding slot It may be configured to be provided on each of the innermost first layer of 116.
  • the stator core 110 may include, for example, a rotor accommodation hole 114 so that a rotor (not shown) may be rotatably accommodated in the center thereof.
  • the stator core 110 may be formed by, for example, insulating stacking a plurality of electrical steel plates 112 having the rotor accommodation hole 114 at the center thereof.
  • the stator core 110 may have a cylindrical shape.
  • the stator core 110 may include a plurality of slots 116 spaced apart at predetermined intervals along the circumferential direction.
  • the stator core 110 may include a plurality of slots 116 and poles 115 alternately disposed in the circumferential direction of the rotor accommodation hole 114.
  • a plurality of conductors 140 may be inserted into the plurality of slots 116, respectively.
  • Insulation members 120 may be inserted into the slots 116 to insulate the stator core 110 and the plurality of conductors 140, respectively.
  • the insulating member 120 may be inserted into the slot 116 first before insertion of the slot 116 of the plurality of conductors 140.
  • the stator coil 130 may be configured by connecting a plurality of conductors 140 inserted into the plurality of slots 116 in a predetermined pattern.
  • the stator coil 130 may include a plurality of phase coils connected to each phase of the power source (for example, U phase, V phase, and W phase).
  • the plurality of phase coils may include, for example, a first phase coil (U phase coil) 131, a second phase coil (V phase coil) 132, and a third phase coil (W phase coil) 133. It can be provided.
  • the plurality of phase coils may include, for example, a first partial phase coil and a second partial phase coil which are connected in parallel with each other.
  • the first partial phase coil may include, for example, a first partial U phase coil 131a, a first partial V phase coil 132a, and a first partial W phase coil 133a.
  • the second partial phase coil may include, for example, a second partial U phase coil 131b, a second partial V phase coil 132b, and a second partial W phase coil 133b.
  • the second phase coil 132 may be formed to be spaced apart from one side of the first phase coil 131 in a first direction.
  • the third phase coil 133 may be formed to be spaced apart from one side of the second phase coil 132 along the first direction.
  • the first direction means, for example for convenience of description, a counterclockwise direction in the drawing or a right direction in the drawing along the circumferential direction of the stator core 110.
  • the second direction opposite to the first direction means a clockwise direction or a leftward direction in the drawing along the circumferential direction of the stator core 110 with reference to FIG. 2.
  • first direction and the second direction mean the same direction as in FIG. 2.
  • the second phase coil 132 may be formed to be spaced apart from the first phase coil 131 at intervals of four slots along the first direction.
  • the third phase coil 133 may be formed to be spaced apart from the second phase coil 132 at intervals of four slots along the first direction.
  • the slot pitch interval means a gap between two conductors inserted into the slot 116 of the stator core 110, and the slot pitch interval is two inserted into two consecutive slots 116, respectively. Means the gap between conductors.
  • the four slot pitch interval means a case in which one of the two conductors is inserted into the first slot and the other conductor is inserted into the fifth slot, which is the fourth slot in the first direction.
  • the third phase coil 133 is formed to be spaced apart from the first phase coil 131 at eight slot pitches along the first direction.
  • each of the plurality of upper coils is connected to a power supply line 160 (lead wire), for example, as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the power line 160 may be connected to a commercial power supply (AC power), and the commercial power may be supplied to the stator coil 130.
  • AC power commercial power supply
  • Each other end of the plurality of phase coils may be connected to a neutral line (neutral point) 170.
  • Each of the plurality of upper coils may be configured to include a plurality of bridge conductors 210 for electrically connecting two conductors 140 spaced apart from each other at six slot pitch intervals.
  • the bridge conductors 210 may be spaced apart from each other in the radial and circumferential directions of the stator core 110.
  • the plurality of bridge conductors 210 may have ends (bending ends 146 to be described later) of the peripheral conductors 140 along the axial direction (stacking direction) of the stator core 110. It can protrude further in the axial direction than)).
  • each of the plurality of upper coils may include a plurality of segment conductors 140.
  • FIG. 6 is a perspective view before coupling of the segment conductor of FIG. 1.
  • the segment conductor 140 may include two insertion portions 141 and two insertion portions 141 spaced apart from each other by six slot pitches.
  • Gunnum part 143 for electrically connecting one end and two extension parts 145 each extending to the length corresponding to the three slot pitch interval at the other end of the two insertion portion 141, Can be configured.
  • the segment conductor 140 has a substantially U-shaped conductor having a long rectangular cross section that can form the two insertion portions 141, the gunnum portion 143, and the two extension portions 145. It can be formed by bending.
  • the segment conductor 140 may include an insulation layer (insulation film) 147 formed of an insulation material on an outer surface of the conductor.
  • Each of the segment conductors 140 may include a cutout 148 which cuts (removes) the insulating layer 147 to a predetermined length when connected to another conductor.
  • the segment conductors 140 may be connected to each other in series by connecting the cutout portions 148 to be in contact with each other.
  • the extension part 145 extends in the longitudinal direction from the insertion part 141. It can be manufactured in the form.
  • the gun over part 143 may be provided with a bent part 144 bent in the thickness direction of the segment conductor 140.
  • the two insertion portions 141 may be easily disposed in different layers of different slots 116.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a state in which an extension part is bent after coupling of FIG. 6.
  • the extension part 145 may be bent obliquely in the first direction or the second direction from an end of the insertion part 141.
  • End portions of the extension portions 145 may have bent ends 146 that are bent in an axial direction, respectively.
  • a cutout 148 may be formed to cut (remove) the insulating layer 147 so as to be electrically connected to the bent end 146 of another conductor.
  • FIG. 8 is an enlarged perspective view of the main part of FIG. 3, FIG. 9 is a perspective view of the first bridging body of FIG. 8, FIG. 10 is a perspective view of the second bridging body of FIG. 8, and FIG. 11 is a third bridging body of FIG. 8. It is a perspective view, and FIG. 12 is a perspective view of the 4th bridging body of FIG.
  • the first unit pattern and the second unit pattern of the plurality of upper coils may be connected by the bridge conductor 210, respectively.
  • the bridge conductor 210 may include a conductor contact portion 211a in contact with a conductor, a horizontal bending portion 211b extending from the conductor contacting portion 211a, and a vertical bending portion extending from the horizontal bending portion 211b ( 211c) and the gun bent portion (211d) connecting the vertical bent portion (211c) can be configured.
  • the bridge conductor 210 may be formed to have different sizes (lengths) of the horizontal bending portions 211b.
  • the bridge conductor 210 may include, for example, a first bridging conductor 210a, a second bridging conductor 210a, a third bridging conductor 210a having a different size of the horizontal bending portion 211b, and The fourth bridge conductor 210a may be provided.
  • the bridge conductor 210 has a longer length than the length D1 of the first bridge conductor 210a and the horizontal bend portion 211b of the first bridge conductor 210a illustrated in FIG. 9.
  • the second bridging member 210b (see FIG. 10) having the horizontal bent portion 211b of D2) and the horizontal bent portion 211b of a longer length D3 than the second bridging member 211d are provided.
  • a fourth bridging member 210d (see FIG. 12) having a third bridging member 210c (see FIG. 11) and a horizontal bent portion 211b of a longer length D4 than that of the third bridging member is shown. It can be provided.
  • the gun-tum portions 211d of one bridge conductor 210 may be spaced apart from each other to be insulated.
  • the third bridging member 210c may be disposed at one side of the horizontal bending portion 211c to be spaced apart from each other so as to be insulated from each other via the bridge portions 211d of the two bridge conductors 210.
  • the gunnum portions 210d of the three bridge conductors 210 may be spaced apart from each other so as to be insulated.
  • the bridge conductor 210 is illustrated to have four different sized bridge conductors, but this is only an example, the number may be appropriately adjusted.
  • the first conductor of each of the first unit patterns of the plurality of upper coils of the stator coil 130 and the first conductor of the second unit pattern are disposed in the first layer 151a of the corresponding slot.
  • the first unit pattern and the second unit pattern of the same phase coil are respectively disposed in the first bridging conductor 210a, the second bridging conductor 211b, the third bridging conductor 211c, and the fourth bridging conductor ( 211d) can be easily connected without mutual interference.
  • FIGS. 13 and 14 are views for explaining a connection state of the first phase coil (phase U) of FIG. 1
  • FIGS. 15 and 16 are views for explaining a connection state of the second phase coil (phase V) of FIG. 17 and 18 are views for explaining a connection state of the third phase coil (phase W) of FIG. 1
  • FIG. 19 is a view illustrating an insertion state of each conductor of FIG.
  • the first phase coil (U phase coil) 131 includes a first partial U phase coil 131a and a second partial U phase coil 131b.
  • the stator may be configured with, for example, 48 slots.
  • each slot of the stator for example, eight conductors (insertion portion 141 of the segment conductor 140) may be inserted to form the first layer 151a to the eighth layer 151h. have.
  • the eight conductors 140 inside the respective slots 116 are provided with a first layer 151a disposed inward along the radial direction of the stator core 110, and formed at the innermost outermost side of the same slot 116. Eight layers 151h may be disposed.
  • Each of the eight conductors 140 may be, for example, integrally formed with two wires.
  • the two-wire integrated means that the two segment conductors 140 having substantially the same shape and size are in contact with each other to be bent, bent, inserted, twisted and welded at the same time.
  • the first partial U-phase coil 131a and the second partial U-phase coil 131b of the first phase coil 131 are, for example, spaced apart from each other at six slot pitches and connected in series.
  • the first conductor 1U to the 64th conductor 64U to be formed may be provided.
  • the first partial U-phase coil 131a and the second partial U-phase coil 131b of the first phase coil 131 may be spaced apart from each other in the circumferential direction of the stator core 110, for example.
  • a plurality of unit patterns connected in series may be provided.
  • the plurality of unit patterns may include, for example, the plurality of conductors 140 including the first conductor 1U and spaced apart at six slot pitches in a first direction along the circumferential direction of the stator core 110.
  • a first unit pattern 135a provided;
  • a second unit pattern 135b including the Nth conductors and a plurality of conductors 140 spaced apart at six slot pitches in a second direction opposite to the first direction. .
  • the first unit pattern 135a and the second unit pattern 135b of the first partial U-phase coil 131a and the second partial U-phase coil 131b of the first phase coil 131 are the second partial U. Since the upper coil 131b is spaced one slot pitch apart in the first direction from the first partial U upper coil 131a, the connection method (pattern) of the conductors is the same, and thus, the first partial U will be described below.
  • the first unit pattern 135a and the second unit pattern 135b of the upper coil 131a will be described.
  • the first unit pattern 135a of the first partial U-phase coil 131a may include, for example, first conductors 1U to 32nd conductors 32U connected to the power supply line 160. It can be configured with.
  • the second unit pattern 135b of the first partial U-phase coil 131a is, for example, a thirty-third conductor, which is the first conductor connected to the 32nd conductor 32U, which is the last conductor of the first unit pattern 135a. And the 64th conductor 64U which is the conductor 33U to the last conductor.
  • the first conductor 1U of the first unit pattern 135a of the first partial U-phase coil 131a may be inserted into, for example, a first slot of the stator core 110.
  • the first conductor 1U may be disposed in the inner eighth layer 151h of the first slot.
  • the second conductor 2U which is paired with the first conductor 1U to form the segment conductor 140, is spaced apart from the first conductor 1U at six slot pitches along the first direction. It can be placed inside the seven slots.
  • the second conductor 2U may be disposed on the seventh layer 151g such that one layer difference is reduced compared to the number of layers of the first conductor 1U.
  • the third conductor 3U connected to the second conductor 2U may be disposed in the thirteenth slot spaced apart from the second conductor 2U by six slot pitches in the first direction.
  • the third conductor 3U may be disposed in the inner eighth layer 151h of the thirteenth slot such that one layer is increased compared to the number of layers of the second conductor 2U.
  • the extension part 145 of the second conductor 2U is bent along the first direction, and the extension part 145 of the third conductor 3U is bent in the second direction and is an intermediate point. It can be welded to each other at the position of the slot.
  • the weld 149 of the second conductor 2U and the third conductor 3U is shown in the tenth slot position of the stator core 110.
  • the fourth conductor 4U constituting the third conductor 3U and the segment conductor 140 has an inner seventh layer 151g of the nineteenth slot spaced apart from the third conductor 3U in the first direction. Can be placed in.
  • the fifth conductor 5U may be disposed in the inner eighth layer 151h of the twenty-fifth slot, and the sixth conductor 6U may be disposed in the inner seventh layer 151g of the thirty-first slot.
  • weld 149 of the fourth conductor 4U and the fifth conductor 5U may be formed at one side of the twenty-second slot, which is an intermediate point.
  • the seventh conductor 7U may be disposed in the inner eighth layer 151h of the 37th slot, and the eighth conductor 8U may be disposed in the inner seventh layer 151g of the 43rd slot.
  • the ninth conductor 9U should be inserted into the first slot having a six slot pitch interval along the first direction from the eighth conductor 8U, and the eighth conductor may be generated by one layer difference. Since 8U is disposed in the seventh layer 151g, it can be disposed in the inner sixth layer 151f of the first slot.
  • the tenth conductor 10U is disposed in the seventh slot spaced apart from the ninth conductor 9U at six slot pitches in a first direction, and is disposed in the seventh layer 151g of the seventh slot. Since the two conductors 2U are inserted, the second conductor 2U may be disposed in the fifth layer 151e so that a one-layer difference is generated.
  • the eleventh conductor 11U may be disposed in the inner sixth layer 151f of the thirteenth slot.
  • the 12th conductor 12U and the 32nd conductor 32U may be disposed in the corresponding layer inside each slot at intervals of 6 slots along the first direction.
  • the 32nd conductor 32U which is the last conductor of the first unit pattern 135a of the first partial U-phase coil 131a, may be disposed in the inner first layer 151a of the 43rd slot.
  • the 33rd conductor 33U which is the first conductor of the second unit pattern 135b connected to the 32nd conductor 32U, is spaced 6 slots apart from the 32nd conductor 32U along the first direction. It may be disposed in the inner first layer 151a of the first slot.
  • the extension part 145 of the 32nd conductor 32U is bent along the first direction, for example, and the bent end 146 is disposed on one side of the 46th slot.
  • the extension part 145 may be bent along the first direction and disposed at one side of the fourth slot, for example.
  • the bent end 146 of the thirty-two conductor 32U and the bent end 146 of the thirty-third conductor 33U are in contact with each conductor contact portion 211a of the bridge conductor 210 to be energized and welded respectively. It can be combined integrally by.
  • the last 32nd conductor 32U of the first unit pattern 135a of the second partial U-phase coil 131b is disposed on the inner first layer 151a of the 44th slot, and the second partial U-phase.
  • the first 33rd conductor 33U of the second unit pattern 135b of the coil 131b may be disposed in the inner first layer 151a of the second slot.
  • the last 32nd conductor 32U of the first unit pattern 135a of the second partial U-phase coil 131b and the first 33rd conductor 33U of the second unit pattern 135b are connected to the bridge conductor 210. Connected in series and may be integrally joined to each other by welding.
  • the thirty-fourth conductor 34U forming the thirty-third conductor 33U and the segment conductor 140 is disposed in the 43rd slot spaced apart from the thirty-third conductor 33U by six slot pitches in the second direction. Can be arranged.
  • the 34th conductor 34U may be disposed in the second inner layer 151b of the 43rd slot because a one-layer difference is generated from the 33rd conductor 33U.
  • the 35th conductor 35U connected to the 34th conductor 34U has an internal first layer 151a of the 37th slot spaced apart from the 34th conductor 34U at 6 slot pitches along the second direction. ) May be disposed.
  • the extension part 145 of the thirty-fourth conductor is bent along the first direction so that the bent end 146 is disposed on one side of the forty-slot slot, and the thirty-fifth conductor 35U is bent along the second direction.
  • the bent end 146 may be disposed to be in contact with the bent end 146 of the extension part 145 of the 34th conductor 34U on one side of the forty-slot slot, and may be welded to be energized.
  • the 36th conductor 36U constituting the 35th conductor 35U and the segment conductor 140 may be disposed in the inner second layer 151b of the 31st slot.
  • the 37th conductor (37U) to the 41st conductor (41U) may be arranged and connected in a six slot pitch interval from the 36th conductor (36U) in the second direction.
  • the 41st conductor 41U may be disposed outside the 33rd conductor 33U.
  • the 41 th conductor 41U may be disposed in the inner third layer 151c of the first slot.
  • the last 64 conductor (64U) is the first conductor. It may be disposed in the inner eighth layer 151h of the seventh slot spaced six slot pitch apart from the 1U in the first direction.
  • the last 64 conductor 64U of the second partial U-phase coil 131b is spaced six slots along the first direction with the first conductor 1U of the second partial U-phase coil 131b. It may be disposed in the inner eighth layer 151h of the eighth slot spaced apart.
  • the second phase coil 132 may be formed to be spaced apart from the first phase coil 131 at intervals of four slots along the first direction.
  • the second phase coil 132 may include a first partial V phase coil 132a and a second partial V phase coil 132b.
  • the first partial V-phase coil 132a may include first conductors 1V to 64th conductor 64V spaced apart from each other with six slot pitches and connected in series.
  • the second partial V-phase coil 132b may include first conductors 1V to 64th conductor 64V spaced apart from each other with six slot pitches and connected in series.
  • the first partial V-phase coil 132a and the second partial V-phase coil 132b may include a first unit pattern 136a connected in series in the first direction and a first connection in series in the second direction. Each of the two unit patterns 136b may be provided.
  • the first conductor 1V of the first partial V-phase coil 132a may be disposed in the inner eighth layer 151h of the fifth slot.
  • the first conductor 1V of the second partial V-phase coil 132b is spaced apart from the first conductor of the first partial V-phase coil 132a by one slot pitch in the first direction and is spaced apart from the first slot. May be disposed on the inner eighth layer 151h.
  • the second conductors 2V to 32nd conductor 32V of the first partial V-phase coil 132a are disposed along the first direction from the first conductor 1V of the first partial V-phase coil 132a. Spaced at intervals of the slot pitch and connected to the inner seventh layer 151g of the eleventh slot so that a first layer difference is generated, and the thirty-second conductor 32V is disposed on the first layer 151a of the forty-seventh slot. Can be.
  • the 33rd conductor 33V which is the first conductor of the second unit pattern 136b of the first partial V-phase coil 132a, connected to the 32nd conductor 32V of the first partial V-phase coil 132a, 5 slots may be disposed in the inner first layer 151a.
  • the 32nd conductor 32V and the 33rd conductor 33V of the first partial V-phase coil 132a may be connected in series by the bridge conductor 210 and may be integrally coupled by welding.
  • the thirty-fourth conductors 34V to 64th conductor 64V of the second unit pattern 136b of the first partial V-phase coil 132a are six slot pitches from the thirty-third conductor 33V along the second direction. Spaced at intervals and arranged in order to generate a one-layer difference, and then connected in series, wherein the sixty-fourth conductor 64V is spaced six slots apart from the first conductor 1V along the first direction. It may be disposed in the eighth layer 151h.
  • the last 64th conductor 64V of the second unit pattern 136b of the second partial V-phase coil 132b may be disposed in the inner eighth layer 151h of the twelfth slot.
  • the third phase coil 133 is a four-slot pitch interval in the first direction from the second phase coil 132, or eight slot intervals in the first direction from the first phase coil 131. It can be formed spaced apart.
  • the third phase coil 133 may include a first partial W phase coil 133a and a second partial W phase coil 133b.
  • the first partial W phase coil 133a and the second partial W phase coil 133b are spaced apart from each other by six slot pitches and are connected to each other in series with the first conductors 1W to 64th conductor 64W. It may be provided with.
  • Each of the first partial W phase coil 133a and the second partial W phase coil 133b is spaced apart from the first conductor 1W and the first conductor 1W along the first direction, and a first layer difference is generated.
  • the first unit pattern 137a having the second conductors 2W to the 32nd conductor 32W disposed in such a manner as the first unit pattern 137a, and the thirty-third conductor 33W connected to the first unit pattern 137a in series;
  • the first conductor 1W of the first partial W phase coil 133a may be disposed in the inner eighth layer 151h of the ninth slot.
  • the first conductor 1W of the second partial W phase coil 133b is spaced apart from the first conductor 1W of the first partial W phase coil 133a by one slot pitch along the first direction. It may be disposed in the inner eighth layer 151h of the tenth slot.
  • the second conductors 2W to 32nd conductors 32W of the first partial W-phase coil 133a are disposed along the first direction from the first conductor 1W of the first partial W-phase coil 133a. Spaced at slot pitch intervals and connected to the inner seventh layer 151g of the fifteenth slot such that a one-layer difference is generated, and the thirty-second conductor 32W is disposed in the first layer 151a of the third slot. Can be.
  • the 33rd conductor 33W which is the first conductor of the 2nd unit pattern 137b of the 1st partial W phase coil 133a connected with the 32nd conductor 32W of the 1st partial W phase coil 133a is 9th. It may be disposed in the inner first layer 151a of the slot.
  • the 32nd conductor 32W and the 33rd conductor 33W of the first partial W phase coil 133a may be connected in series by the bridge conductor 210 and may be integrally coupled by welding.
  • the thirty-fourth conductors 34W to 64th conductor 64W of the second unit pattern 137b of the first partial W phase coil 133a are pitched six slots along the second direction from the thirty-third conductor 33W. Spaced at intervals and arranged in a one-layer difference, and then connected in series, wherein the sixty-fourth conductor 64W is spaced sixteen slots apart from the first conductor 1W along the first direction. It may be disposed in the eighth layer 151h.
  • the last 64th conductor 64W of the second unit pattern 137b of the second partial W-phase coil 133b may be disposed in the inner eighth layer 151h of the sixteenth slot.
  • the first partial U-phase coil 131a, the second partial U-phase coil 131b, the first partial V-phase coil 132a, the second partial V-phase coil 132b, and the first partial W-phase The insertion state of the first conductors 1U, 1V, and 1W to the 64th conductors 64U, 64V, and 64W of the coil 133a and the second partial W-phase coil 133b is specifically illustrated in FIG. 19. It is.
  • each of the first conductors 1U, 1V, 1W of the first partial W phase coil 133a and the second partial W phase coil 133b is, for example, a radial direction of the stator core 110.
  • a horizontal bending section 145a which is bent to extend outward and disposed horizontally and a vertical bending section 145b that is bent from the horizontal bending section 145a and arranged in the axial direction may be provided.
  • each of the first conductors 1U, 1V, and 1W may be configured to be disposed inside an outline (border) of the stator core 110 along the radial direction of the stator core 110. have.
  • 20 is a plan view illustrating a connection relationship between the neutral wires of FIG. 2.
  • Each of the last conductors 64U, 64V, and 64W which are the last conductors of the first partial W phase coil 133a and the second partial W phase coil 133b, may be electrically connected to the neutral line 170. have.
  • the neutral wire 170 may be, for example, each last conductor of the first phase coil 131, the second phase coil 132, and the third phase coil 133 (64th conductor (64U, 64V, 64W)). ) And three gun contact portions 171a, 171b and 171c contacting each other, and two gunnum portions 172a and 172b connecting two conductor contact portions adjacent to each other.
  • Each of the conductor contact portions 171a, 171b, and 171c may be simultaneously in contact with the 64th conductor 64U, 64V, 64W, which is the last two conductors of each of the partial coils spaced one slot pitch apart from each other. Can be of any length.
  • Each of the gunnums 172a and 172b may be, for example, configured to have a length capable of connecting between two conductor contacts between each of the first conductors spaced at four slot pitch intervals.
  • Each of the gunnums 172a and 172b may be formed to be bent outwardly along the radial direction of the stator core 110 so that contact with the conductor disposed between the last conductor of each of the partial coils can be suppressed. Can be.
  • the segment conductors 140 are respectively inserted into the slots 116 of the stator core 110, and the extension portions 145 of the segment conductors 140 are twisted in a preset direction. It may be bent to be inclined with respect to the insertion portion 141.
  • the bent ends 146 of the extension portions 145 of the segment conductor 140 are welded to form the unit pattern, respectively, so that the first partial U-phase coil 131a and the second partial U-phase coil 131b are welded.
  • the first partial V-phase coil 132a, the second partial V-phase coil 132b, the first partial W-phase coil 133a, and the second partial W-phase coil 133b may be formed, respectively. .
  • the neutral wire 170 may be welded to each of the 64th conductors 64U, 64V, and 64W of the second partial W-phase coil 133b.
  • each segment conductor 140 may be coated with an insulating material (for example, epoxy resin).
  • the insulation performance of the coupling region between the weld 149 and the neutral wire 170 may be improved.
  • the first partial U-phase coil 131a, the second partial U-phase coil 131b, the first partial V-phase coil 132a, the second partial V-phase coil 132b, and the first partial W-phase coil 133a may be bent to form the horizontal bending section 145a and the vertical bending section 145b, respectively.
  • Each of the first conductors 1U of the first partial U-phase coil 131a and the second partial U-phase coil 131b is connected to a U-phase power line 161 of the power line 160 and is connected to the first phase U-phase coil 131a.
  • Each of the first conductors 1V of the partial V phase coil 132a and the second partial V phase coil 132b is connected to the V phase power line 162 of the power line 160, and the first partial W phase
  • Each of the first conductors 1W of the coil 133a and the second partial W-phase coil 133b may be connected in parallel to the W-phase power line 163 of the power line 160, respectively.

Landscapes

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명은 회전전기기기의 스테이터에 관한 것으로서, 복수의 슬롯을 구비한 스테이터코어; 상기 복수의 슬롯의 내부에 삽입된 도체를 통전 가능하게 연결하여 형성되는 스테이터코일;을 포함하고, 상기 스테이터코일은 전원의 각 상에 연결되는 복수의 상코일을 구비하고, 상기 복수의 상코일 각각은, 서로 6슬롯피치간격을 두고 이격되어 서로 직렬로 연결되는 제1도체 내지 제N도체를 각각 구비하고, 전원선에 연결되는 각 제1도체는 상기 복수의 슬롯 중 어느 하나의 슬롯의 최외측인 제n레이어에 각각 배치되고, 상기 복수의 상코일 각각은, 서로 직렬로 연결되는 복수의 단위패턴을 각각 구비하고, 상기 복수의 단위패턴은 브릿지도체에 의해 서로 직렬로 각각 연결되고, 상기 브릿지도체와 연결되는 각 도체는 해당 슬롯의 최내측인 제1레이어에 각각 구비되게 구성된다. 이에 의해, 상기 스테이터코일의 도체의 종류 및 용접 개소를 줄일 수 있다.

Description

회전전기기기의 스테이터
본 발명은, 회전전기기기의 스테이터에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 전기기기는, 스테이터 및 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터를 구비하여 구성된다.
상기 스테이터는, 복수의 슬롯을 구비한 스테이터코어 및 상기 스테이터코어에 권선되는 스테이터코일을 구비한다.
상기 로터는, 상기 스테이터와 전자기력에 의해 회전되거나 또는 외부의 동력에 의해 회전되게 구성된다.
상기 스테이터코일 중 일부는 상기 슬롯에 대한 점적률을 증대시키기 위해 각동선으로 된 도체를 구비하여 구성된다.
상기 스테이터코일은 상기 복수의 슬롯의 내부에 삽입된 복수의 도체를 고유한 패턴으로 연결하여 구성된다.
그런데 이러한 종래의 회전전기기기의 스테이터에 있어서는, 상기 스테이터코일의 도체의 연결 패턴에 따라서는 도체의 연결 부위가 상기 스테이터코어의 원주방향을 따라 상대적으로 먼 거리로 이격되어 있어, 이들의 연결을 위해 고유하게 제작된 연결 부품(커넥션 링, CONNECTION RING)을 사용하도록 되어 있어, 부품 수가 증가하여 제작 비용이 증가하게 된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래의 회전전기기기의 스테이터에 있어서는, 상기 스테이터코일의 도체의 연결 패턴에 따라서는 도체의 연결 부위가 해당 슬롯의 중간 레이어에 위치되어 있어, 연결도체(점프선)의 연결 작업이 번거롭게 될 수 있다고 하는 문제점이 있다.
또한, 상기 스테이터코일의 연결 패턴에 따라서는 도체간 간섭을 회피하기 위해 상기 스테이터코어의 반경방향을 따라 상기 스테이터의 외측으로 도체가 돌출되도록 하고 있어, 상기 스테이터가 수납되는 케이스에 상기 스테이터코어의 반경방향을 따라 돌출된 수납부를 형성해야 하기 때문에 케이스의 제작 및 설치가 곤란하게 된다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은, 도체의 종류 및 용접 개소를 줄일 수 있는 회전전기기기의 스테이터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 커넥션 링의 사용을 배제할 수 있는 회전전기기기의 스테이터를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 스테이터코일의 연결도체(점프선)의 연결 작업이 용이하게 될 수 있는 회전전기기기의 스테이터를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 레이어 간 연결 시 연결도체(점프선)의 사용을 억제할 수 있는 회전전기기의 스테이터를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
복수의 슬롯을 구비한 스테이터코어; 상기 복수의 슬롯의 내부에 삽입된 도체를 통전 가능하게 연결하여 형성되는 스테이터코일;을 포함하고, 상기 스테이터코일은 전원의 각 상에 연결되는 복수의 상코일을 구비하고, 상기 복수의 상코일 각각은, 서로 6슬롯피치간격을 두고 이격되어 서로 직렬로 연결되는 제1도체 내지 제N도체를 각각 구비하고, 전원선에 연결되는 각 제1도체는 상기 복수의 슬롯 중 어느 하나의 슬롯의 최외측인 제n레이어에 각각 배치되고, 상기 복수의 상코일 각각은, 서로 직렬로 연결되는 복수의 단위패턴을 각각 구비하고, 상기 복수의 단위패턴은 브릿지도체에 의해 서로 직렬로 각각 연결되고, 상기 브릿지도체와 연결되는 각 도체는 해당 슬롯의 최내측인 제1레이어에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 회전전기기기의 스테이터를 제공한다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 제N도체는 중성선에 연결되고, 상기 제N도체는 상기 제1도체의 일 측에 6슬롯피치간격을 두고 이격된 슬롯의 내부의 최외측인 제n레이어에 배치된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 복수의 단위패턴은, 상기 제1도체를 포함하여 상기 스테이터코어의 원주방향을 따라 제1방향으로 6슬롯피치간격으로 이격된 복수의 도체를 구비하는 제1단위패턴; 및 상기 제N도체를 포함하여 상기 제1방향과 반대인 제2방향으로 6슬롯피치간격으로 이격된 복수의 도체를 포함하는 제2단위패턴;을 구비한다.
상기 제1단위패턴의 마지막 도체 및 상기 제2단위패턴의 첫번째 도체는 상기 해당 슬롯의 제1레이어에 각각 배치되고 상기 브릿지도체에 각각 연결된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 제1단위패턴은 상기 제1도체로부터 다음 순서의 도체는 상기 제1방향을 따라 6슬롯피치간격 이격되되, 짝수 순서인 제2도체는 제1도체의 레이어수보다 1레이어 작은 레이어에 배치되고, 홀수 순서인 제3도체는 이전 짝수 도체의 레이어수보다 1레이어 큰 레이어에 배치되는 방식으로 상기 마지막 도체인 제m-1도체와 연결되고,
상기 제2단위패턴은 상기 첫번째 도체인 제m도체로부터 상기 제2방향을 따라 6슬롯피치간격으로 이격되되, 짝수 순서인 제m+1도체는 상기 제m도체의 레이어수보다 1레이어 큰 제2레이어에 배치되고, 홀수 순서인 제m+2도체는 이전 짝수 도체의 레이어수보다 1레이저 작은 레이어에 배치되는 방식으로 상기 제N도체와 연결된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 전원선과 연결되는 제1도체는 상기 스테이터코어의 적층방향을 따라 돌출되게 구성된다.
상기 제1도체는, 상기 스테이터코어의 반경방향을 따라 배치되는 수평절곡구간 및 상기 수평절곡구간으로부터 절곡되어 축방향으로 배치되는 수직절곡구간을 구비한다.
상기 제1도체는 상기 수직절곡구간이 상기 스테이터코어의 반경방향을 따라 외곽선(테두리)의 내측에 배치되게 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 복수의 상코일 각각은, 서로 병렬로 연결되는 제1부분상코일 및 제2부분상코일을 각각 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 복수의 상코일은, 제1상코일, 제2상코일 및 제3상코일을 구비하고,
상기 제2상코일은 상기 제1상코일로부터 상기 제1방향을 따라 4슬롯피치간격을 두고 이격 배치되고,
상기 제3상코일은 상기 제2상코일로부터 상기 제1방향을 따라 상기 4슬롯피치간격을 두고 이격 배치되게 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 중성선은, 상기 제1상코일, 제2상코일 및 제3상코일의 제N도체와 각각 접촉되는 3개의 도체접촉부 및 서로 인접한 2개의 도체접촉부를 연결하는 2개의 건넘부를 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 도체접촉부는 상기 스테이터코어의 반경방향을 따라 상기 제N도체의 외면에 접촉되어 용접되고, 상기 건넘부는 상기 도체접촉부보다 반경방향을 따라 외측으로 돌출되되 상기 스테이터코어의 외곽보다 내측에 배치되게 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 브릿지도체는, 상기 제m-1도체 및 상기 제m도체와 각각 접촉되는 도체접촉부; 상기 도체접촉부로부터 각각 절곡연장되는 수평절곡부; 상기 수평절곡부로부터 각각 절곡연장되는 수직절곡부; 및 상기 수직절곡부를 연결하는 건넘부;를 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 제m-1도체 및 상기 제m도체는 주변의 도체의 단부에 비해 축방향으로 더 돌출되고,
상기 브릿지도체는 상기 도체접촉부가 상기 제m-1도체 및 상기 제m도체에 각각 접촉되고 상기 수평절곡부는 주변의 다른 도체의 용접부와 미리 설정된 간격을 두고 이격되게 상기 주변의 다른 도체의 용접부측으로 배치되게 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 복수의 슬롯은 48개이고, 상기 복수의 슬롯 각각의 내부에는 8개의 레이어가 각각 형성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 제1상코일의 상기 제1단위패턴은, 상기 제1도체 및 상기 제1도체로부터 상기 제1방향을 따라 서로 상기 6슬롯피치간격으로 이격 배치되고 직렬로 연결되는 상기 제2도체 내지 제32도체를 구비하고,
상기 제1도체는 제1슬롯의 제8레이어에 삽입되고, 제2도체는 제7슬롯의 제7레이어에 구비되고, 제3도체는 제13슬롯의 제8레이어에 구비되고, 상기 제32도체는 제43슬롯의 내부 제1레이어에 구비되며,
상기 제1상코일의 상기 제2단위패턴은, 상기 제32도체와 연결되는 제33도체및 상기 제33도체로부터 상기 제2방향을 따라 서로 6슬롯피치간격으로 이격 배치되어 직렬로 연결되는 제34도체 내지 제64도체를 구비하고,
상기 제33도체는 제1슬롯의 제1레이어에 구비되고, 제34도체는 상기 제43슬롯의 제2레이어에 배치되고, 상기 제64도체는 상기 제7슬롯의 제8레이어에 구비된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스테이터코일의 복수의 상코일의 전원선과 연결되는 제1도체는 슬롯의 최외측 레이어에 배치되고, 복수의 상코일의 브릿지도체에 의해 연결되는 도체는 제1레이어에 각각 배치되게 구성함으로써, 커넥션 링의 사용을 배제할 수 있다.
이에 의해, 투입부품수를 줄일 수 있고 제조비용을 저감할 수 있다.
또한, 전원선과 연결되는 도체는 최외측 레이어에 배치되고, 상기 브릿지도체와 연결되는 도체는 제1레이어에 각각 배치되게 구성함으로써, 상기 브릿지도체의 연결시 주변 도체와 간섭 발생이 감소되어 상기 브릿지도체의 연결작업이 용이하게 될 수 있다.
또한, 상기 스테이터코일은 서로 직렬로 연결되는 복수의 단위패턴을 구비하고, 복수의 단위패턴은, 제1방향을 따라 6슬롯피치간격으로 레이어수가 증감되게 연결되는 제1단위패턴 및 상기 제1방향과 반대인 제2방향으로 6슬롯피치간격으로 레이어수가 증감되게 연결되는 제2단위패턴을 각각 구비하게 구성함으로써, 상기 스테이터코어의 슬롯의 내부에 삽입되는 도체의 종류를 단순화할 수 있고, 용접 개소를 줄일 수 있다.
또한, 상기 스테이터코일의 각 세그먼트도체를 상기 제1방향 또는 제2방향으로 레이어 수가 1레이어씩 증가 또는 감소되게 배치하여 서로 직렬 연결되게 함으로써, 점프선의 종류 및 사용 개수를 줄일 수 있다.
또한, 스테이터코일은 복수의 상코일을 구비하되, 복수의 상코일 각각은 2선 일체로 된 도체를 각각 구비하여 구성됨으로써, 고속 운전 영역에서 교류 저항을 줄일 수 있어 출력 밀도가 제고될 수 있다.
또한, 상기 브릿지도체는, 도체와 접촉되는 도체접촉부, 상기 도체접촉부로부터 수평으로 절곡연장되는 수평절곡부, 상기 수평절곡부로부터 수직으로 절곡되는 수직절곡부 및 수직절곡부를 연결하는 건넘부를 구비하고, 상기 수평절곡부의 길이를 조절함으로써, 상기 브릿지도체 간 간섭 발생을 억제할 수 있어 상기 브릿지도체의 연결작업이 용이하고, 절연 성능이 제고될 수 있다.
또한, 상기 브릿지도체의 용접부, 중성선의 용접부 및 다른 도체의 용접부를 절연부재로 동시에 코팅하여 코팅작업이 용이하게 될 수 있고, 절연 성능이 제고될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전전기기기의 사시도,
도 2 및 도 3은 각각 도 1의 저면 사시도,
도 4는 도 3의 평면도,
도 5는 도 3의 측면도,
도 6은 도 1의 세그먼트도체의 결합전 사시도,
도 7은 도 6의 결합 후 연장부가 절곡된 상태의 일 예를 도시한 도면,
도 8은 도 3의 요부확대사시도,
도 9는 도 8의 제1브릿지도체의 사시도,
도 10은 도 8의 제2브릿지도체의 사시도,
도 11은 도 8의 제3브릿지도체의 사시도,
도 12는 도 8의 제4브릿지도체의 사시도,
도 13 및 도 14는 도 1의 제1상코일(U상)의 연결상태를 설명하기 위한 도면,
도 15 및 도 16은 도 1의 제2상코일(V상)의 연결상태를 설명하기 위한 도면,
도 17 및 도 18은 도 1의 제3상코일(W상)의 연결상태를 설명하기 위한 도면,
도 19는 도 1의 각 도체의 슬롯 내 삽입상태를 도시한 도면,
도 20은 도 2의 중성선의 연결관계를 설명하기 위한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 본 명세서는, 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전전기기기의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 각각 도 1의 저면 사시도이며, 도 4는 도 3의 평면도이고, 도 5는 도 3의 측면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전전기기기의 스테이터는, 복수의 슬롯(116)을 구비한 스테이터코어(110); 상기 복수의 슬롯(116)의 내부에 삽입된 도체(140)를 통전 가능하게 연결하여 형성되는 스테이터코일(130);을 포함하고, 상기 스테이터코일(130)은 전원의 각 상에 연결되는 복수의 상코일(phase winding)을 구비하고, 상기 복수의 상코일 각각은, 서로 6슬롯피치간격을 두고 이격되어 서로 직렬로 연결되는 제1도체 내지 제N도체를 각각 구비하고, 전원선(160)에 연결되는 각 제1도체(1U,1V,1W)는 상기 복수의 슬롯(116) 중 어느 하나의 슬롯(116)의 최외측인 제n레이어에 각각 배치되고, 상기 복수의 상코일 각각은, 서로 직렬로 연결되는 복수의 단위패턴을 각각 구비하고, 상기 복수의 단위패턴은 브릿지도체(210)에 의해 서로 직렬로 각각 연결되고, 상기 브릿지도체(210)와 연결되는 각 도체(140)는 해당 슬롯(116)의 최내측인 제1레이어에 각각 구비되게 구성될 수 있다.
상기 스테이터코어(110)는, 예를 들면, 중앙에 로터(미도시)가 회전 가능하게 수용될 수 있게 로터수용공(114)이 구비될 수 있다.
상기 스테이터코어(110)는, 예를 들면, 중앙에 상기 로터수용공(114)이 구비된 복수의 전기강판(112)을 절연 적층하여 형성될 수 있다.
상기 스테이터코어(110)는 원통 형상을 구비할 수 있다.
상기 스테이터코어(110)는 원주방향을 따라 미리 설정된 간격으로 이격된 복수의 슬롯(116)을 구비할 수 있다.
상기 스테이터코어(110)는 상기 로터수용공(114)의 원주방향을 따라 서로 교호적으로 배치되는 복수의 슬롯(116) 및 폴(115)을 구비할 수 있다.
상기 복수의 슬롯(116)의 내부에는 복수의 도체(140)가 각각 삽입될 수 있다.
상기 복수의 슬롯(116)의 내부에는 상기 스테이터코어(110) 및 상기 복수의 도체(140)의 절연을 위해 절연부재(120)가 각각 삽입될 수 있다.
상기 절연부재(120)는 상기 복수의 도체(140)의 슬롯(116)의 삽입 전에 먼저 상기 슬롯(116)의 내부에 삽입될 수 있다.
상기 스테이터코일(130)은 상기 복수의 슬롯(116)의 내부에 삽입된 복수의 도체(140)를 미리 설정된 패턴으로 연결하여 구성될 수 있다.
상기 스테이터코일(130)은 전원의 각 상(예를 들면, U상, V상, W상)에 연결되는 복수의 상코일을 구비할 수 있다.
상기 복수의 상코일은, 예를 들면, 제1상코일(U상코일)(131), 제2상코일(V상코일)(132) 및 제3상코일(W상코일)(133)을 구비할 수 있다.
상기 복수의 상코일은, 예를 들면, 서로 병렬로 연결되는 제1부분상코일 및 제2부분상코일을 각각 구비할 수 있다.
상기 제1부분상코일은, 예를 들면, 제1부분U상코일(131a), 제1부분V상코일(132a), 및 제1부분W상코일(133a)을 구비할 수 있다.
상기 제2부분상코일은, 예를 들면, 제2부분U상코일(131b), 제2부분V상코일(132b), 및 제2부분W상코일(133b)을 구비할 수 있다.
상기 제2상코일(132)은 제1방향을 따라 상기 제1상코일(131)의 일 측으로 이격되게 형성될 수 있다.
상기 제3상코일(133)은 제1방향을 따라 상기 제2상코일(132)의 일 측으로 이격되게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1방향은, 예를 들면 설명의 편의상 도 2를 기준으로, 상기 스테이터코어(110)의 원주방향을 따라 도면상 반시계방향 또는 도면상 우측방향을 의미한다.
상기 제1방향과 반대인 제2방향은 상기 도 2를 기준으로 상기 스테이터코어(110)의 원주방향을 따라 도면상 시계방향 또는 도면상 좌측방향을 의미한다.
이하, 상기 제1방향 및 제2방향은 상기 도 2와 동일한 방향을 의미한다.
보다 구체적으로, 상기 제2상코일(132)은 상기 제1상코일(131)로부터 상기 제1방향을 따라 4슬롯피치간격을 두고 이격되게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제3상코일(133)은 상기 제2상코일(132)로부터 상기 제1방향을 따라 4슬롯피치간격을 두고 이격되게 형성될 수 있다.
여기서, 슬롯피치간격은 상기 스테이터코어(110)의 슬롯(116)의 내부에 삽입된 2 도체 사이의 간격을 의미하며, 1슬롯피치간격은 서로 연속된 2개의 슬롯(116)에 각각 삽입된 2도체 사이의 간격을 의미한다. 상기 4슬롯피치간격은 2 도체 중 어느 하나의 도체가 제1슬롯에 삽입된 경우 다른 도체는 상기 제1방향을 따라 4번째 슬롯인 제5슬롯의 내부에 삽입된 경우를 의미한다.
상기 제3상코일(133)은, 예를 들면, 상기 제1상코일(131)로부터 상기 제1방향을 따라 8슬롯피치간격을 두고 이격되게 형성된다.
상기 복수의 상코일의 각 일 단부는, 예를 들면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전원선(160)(리드선)에 연결된다.
상기 전원선(160)은 상용전원(교류전원)에 연결되며, 상기 스테이터코일(130)에는 상기 상용전원이 공급될 수 있다.
상기 복수의 상코일의 각 타 단부는 중성선(중성점)(170)에 연결될 수 있다.
상기 복수의 상코일 각각은 6슬롯피치간격을 두고 이격된 두 도체(140)를 통전 가능하게 직렬 연결하는 복수의 브릿지도체(210)를 각각 구비하여 구성될 수 있다.
상기 복수의 브릿지도체(210)는, 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스테이터코어(110)의 반경방향 및 원주방향으로 각각 이격되게 배치될 수 있다.
상기 복수의 브릿지도체(210)는, 예를 들면 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스테이터코어(110)의 축방향(적층방향)을 따라 주변 도체(140)의 단부(후술할 절곡단부(146))에 비해 축방향으로 더 돌출될 수 있다.
한편, 상기 복수의 상코일 각각은 복수의 세그먼트도체(140)를 구비하여 구성될 수 있다.
도 6은 도 1의 세그먼트도체의 결합전 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 세그먼트도체(140)는, 상기 복수의 슬롯(116) 중 6슬롯피치 간격을 두고 이격 배치되는 2개의 삽입부(141), 상기 2개의 삽입부(141)의 일 단을 통전가능하게 연결하는 건넘부(143), 및 상기 2개의 삽입부(141)의 타 단에 3슬롯피치간격에 대응되는 길이로 각각 연장형성되는 2개의 연장부(145)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 세그먼트도체(140)는, 상기 2개의 삽입부(141), 상기 건넘부(143) 및 상기 2개의 연장부(145)를 형성할 수 있는 긴 길이의 사각 단면의 도체를 대략 "U"형상으로 절곡하여 형성될 수 있다.
상기 세그먼트도체(140)는 도체의 외면에 절연물질로 형성되는 절연층(절연피막)(147)을 구비할 수 있다.
상기 각 세그먼트도체(140)는 다른 도체와 연결 시, 미리 설정된 길이로 상기 절연층(147)을 절취(제거)한 절취부(148)를 구비할 수 있다.
상기 각 세그먼트도체(140)는 상기 절취부(148)를 서로 접촉하여 통전 가능하게 연결하여 상호 직렬 연결될 수 있다.
상기 세그먼트도체(140)는 상기 스테이터코어(110)의 슬롯(116)의 내부에 삽입되기 전에는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 연장부(145)는 상기 삽입부(141)로부터 길이방향으로 연장된 형태로 제작될 수 있다.
상기 건넘부(143)에는 상기 세그먼트도체(140)의 두께방향으로 절곡된 절곡부(144)가 구비될 수 있다.
이에 의해, 상기 2 삽입부(141)가 서로 다른 슬롯(116)의 서로 다른 레이어에 용이하게 배치될 수 있다.
도 7은 도 6의 결합 후 연장부가 절곡된 상태의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 연장부(145)는 상기 삽입부(141)의 단부로부터 상기 제1방향 또는 제2방향으로 경사지게 절곡될 수 있다.
상기 각 연장부(145)의 단부는 축방향으로 배치되게 절곡된 절곡단부(146)를 각각 구비할 수 있다.
상기 각 절곡단부(146)의 말단에는 다른 도체의 절곡단부(146)와 통전 가능하게 연결될 수 있게 상기 절연층(147)을 절취(제거)한 절취부(148)가 형성될 수 있다.
도 8은 도 3의 요부확대사시도이고, 도 9는 도 8의 제1브릿지도체의 사시도이며, 도 10은 도 8의 제2브릿지도체의 사시도이고, 도 11은 도 8의 제3브릿지도체의 사시도이고, 도 12는 도 8의 제4브릿지도체의 사시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 상코일의 제1단위패턴 및 제2단위패턴은 상기 브릿지도체(210)에 의해 각각 연결될 수 있다.
상기 브릿지도체(210)는, 도체와 접촉되는 도체접촉부(211a), 상기 도체접촉부(211a)로부터 절곡 연장되는 수평절곡부(211b), 상기 수평절곡부(211b)로부터 절곡 연장되는 수직절곡부(211c) 및 상기 수직절곡부(211c)를 연결하는 건넘부(211d)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 브릿지도체(210)는, 예를 들면, 상기 수평절곡부(211b)의 크기(길이)가 서로 다르게 형성될 수 있다.
상기 브릿지도체(210)는, 예를 들면, 서로 다른 상기 수평절곡부(211b)의 크기를 구비하는 제1브릿지도체(210a), 제2브릿지도체(210a), 제3브릿지도체(210a) 및 제4브릿지도체(210a)를 구비할 수 있다.
상기 브릿지도체(210)는, 예를 들면 도 9에 도시된 제1브릿지도체(210a), 상기 제1브릿지도체(210a)의 수평절곡부(211b)의 길이(D1)에 비해 더 긴 길이(D2)의 수평절곡부(211b)를 구비한 제2브릿지도체(210b)(도 10 참조), 상기 제2브릿지도체(211d)에 비해 더 긴 길이(D3)의 수평절곡부(211b)를 구비한 제3브릿지도체(210c)(도 11참조) 및 상기 제3브릿지도체에 비해 더 긴 길이(D4)의 수평절곡부(211b)를 구비한 제4브릿지도체(210d)(도 12참조)를 구비할 수 있다.
상기 제2브릿지도체(210b)의 수평절곡부(211b)의 일 측에는, 예를 들면, 하나의 브릿지도체(210)의 건넘부(211d)가 절연 가능하게 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제3브릿지도체(210c)는 수평절곡부(211c)의 일 측에는, 예를 들면, 2개의 브릿지도체(210)의 건넘부(211d)가 절연 가능하게 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제4브릿지도체(210d)의 수평절곡부(211b)의 일 측에는, 예를 들면, 3개의 브릿지도체(210)의 건넘부(210d)가 절연 가능하게 서로 이격되어 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 브릿지도체(210)가 4개의 서로 다른 크기의 브릿지도체를 구비하게 구성된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 그 개수는 적절하게 조절될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스테이터코일(130)의 복수의 상코일의 각 제1단위패턴의 마지막 도체 및 제2단위패턴의 첫번째 도체를 해당 슬롯의 제1레이어(151a)에 각각 배치하고, 동일 상코일의 제1단위패턴 및 제2단위패턴을 상기 제1브릿지도체(210a), 제2브릿지도체(211b), 제3브릿지도체(211c) 및 제4브릿지도체(211d)를 이용하여 상호 간섭됨이 없이 용이하게 연결할 수 있다.
이하, 도 13 내지 도 19를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 회전전기기기의 스테이터의 상기 스테이터코일의 도체의 연결방법에 대해 설명한다.
도 13 및 도 14는 도 1의 제1상코일(U상)의 연결상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 15 및 도 16은 도 1의 제2상코일(V상)의 연결상태를 설명하기 위한 도면이며, 도 17 및 도 18은 도 1의 제3상코일(W상)의 연결상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 19는 도 1의 각 도체의 슬롯 내 삽입상태를 도시한 도면이다.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 제1상코일(U상코일)(131)은, 제1부분U상코일(131a) 및 제2부분U상코일(131b)을 구비한다.
상기 스테이터는, 예를 들면, 48개의 슬롯을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 스테이터의 각 슬롯의 내부에는, 예를 들면, 8개의 도체(상기 세그먼트도체(140)의 삽입부(141))가 제1레이어(151a) 내지 제8레이어(151h)를 형성하게 삽입될 수 있다.
상기 각 슬롯(116)의 내부의 8개의 도체(140)는 상기 스테이터코어(110)의 반경방향을 따라 내측에 제1레이어(151a)가 배치되고, 동일 슬롯(116)의 내부 최외측에 제8레이어(151h)가 배치될 수 있다.
상기 8개의 도체(140) 각각은, 예를 들면, 2선 일체로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 2선 일체는, 형상 및 크기가 실질적으로 동일한 2개의 상기 세그먼트도체(140)를 서로 접촉되게 포개어 절곡(벤딩), 삽입, 트위스팅 및 용접이 동시에 이루어지게 하는 것을 의미한다.
상기 제1상코일(131)의 제1부분U상코일(131a) 및 제2부분U상코일(131b)은, 예를 들면, 서로 6슬롯피치간격을 두고 이격배치되고 직렬로 연결되어 회로를 형성하는 제1도체(1U) 내지 제64도체(64U)를 각각 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1상코일(131)의 제1부분U상코일(131a) 및 제2부분U상코일(131b)은, 예를 들면, 상기 스테이터코어(110)의 원주방향을 따라 서로 이격 배치되고 서로 직렬로 연결되는 복수의 단위패턴을 구비할 수 있다.
상기 복수의 단위패턴은, 예를 들면, 상기 제1도체(1U)를 포함하여 상기 스테이터코어(110)의 원주방향을 따라 제1방향으로 6슬롯피치간격으로 이격된 복수의 도체(140)를 구비하는 제1단위패턴(135a); 및 상기 제N도체를 포함하여 상기 제1방향과 반대인 제2방향으로 6슬롯피치간격으로 이격된 복수의 도체(140)를 포함하는 제2단위패턴(135b);을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1상코일(131)의 제1부분U상코일(131a) 및 제2부분U상코일(131b)의 제1단위패턴(135a) 및 제2단위패턴(135b)은 상기 제2부분U상코일(131b)이 상기 제1부분U상코일(131a)로부터 제1방향을 따라 1슬롯피치간격으로 이격된 것을 제외하고, 각 도체의 연결방법(패턴)이 동일하므로, 이하 제1부분U상코일(131a)의 제1단위패턴(135a) 및 제2단위패턴(135b)에 대해 설명한다.
보다 구체적으로, 상기 제1부분U상코일(131a)의 제1단위패턴(135a)은, 예를 들면, 상기 전원선(160)에 연결되는 제1도체(1U) 내지 제32도체(32U)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1부분U상코일(131a)의 제2단위패턴(135b)은, 예를 들면, 상기 제1단위패턴(135a)의 마지막 도체인 제32도체(32U)에 연결되는 첫번째 도체인 제33도체(33U) 내지 마지막 도체인 제64도체(64U)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1부분U상코일(131a)의 제1단위패턴(135a)의 상기 제1도체(1U)는, 예를 들면, 상기 스테이터코어(110)의 제1슬롯의 내부에 삽입될 수 있다.
본 실시예에서, 설명의 편의상 상기 제1도체(1U)가 상기 제1슬롯의 내부에 구비된 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 상기 슬롯의 위치는 적절히 조절될 수 있음은 물론이다.
상기 제1도체(1U)는 상기 제1슬롯의 내부 제8레이어(151h)에 배치될 수 있다.
상기 제1도체(1U)와 한 쌍을 이루어 세그먼트도체(140)를 형성하는 제2도체(2U)는 상기 제1도체(1U)로부터 상기 제1방향을 따라 6슬롯피치간격을 두고 이격된 제7슬롯의 내부에 배치될 수 있다.
상기 제2도체(2U)는 상기 제1도체(1U)의 레이어수에 비해 1레이어차가 감소되게 제7레이어(151g)에 배치될 수 있다.
상기 제2도체(2U)와 연결되는 제3도체(3U)는 상기 제2도체(2U)로부터 상기 제1방향을 따라 6슬롯피치간격으로 이격된 제13슬롯의 내부에 배치될 수 있다.
상기 제3도체(3U)는 상기 제2도체(2U)의 레이어수에 비해 1레이어가 증가가되게 상기 제13슬롯의 내부 제8레이어(151h)에 배치될 수 있다.
상기 제2도체(2U)의 연장부(145)는 상기 제1방향을 따라 절곡되고, 상기 제3도체(3U)의 연장부(145)는 상기 제2방향으로 절곡되어, 중간지점인 제10슬롯의 위치에서 서로 용접결합될 수 있다.
상기 제2도체(2U)와 상기 제3도체(3U)의 용접부(149)가 상기 스테이터코어(110)의 제10슬롯위치에 도시되어 있다.
마찬가지로, 상기 제3도체(3U)와 세그먼트도체(140)를 이루는 제4도체(4U)는 상기 제3도체(3U)로부터 상기 제1방향으로 이격된 제19슬롯의 내부 제7레이어(151g)에 배치될 수 있다.
동일한 방법으로, 제5도체(5U)는 제25슬롯의 내부 제8레이어(151h)에 배치되고, 제6도체(6U)는 제31슬롯의 내부 제7레이어(151g)에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제4도체(4U)와 상기 제5도체(5U)의 용접부(149)는 중간지점인 제22슬롯의 일 측에 형성될 수 있다.
제7도체(7U)는 제37슬롯의 내부 제8레이어(151h)에 배치되고, 제8도체(8U)는 제43슬롯의 내부 제7레이어(151g)에 배치될 수 있다.
한편, 제9도체(9U)는 상기 제8도체(8U)로부터 상기 제1방향을 따라 6슬롯피치간격을 가지는 제1슬롯의 내부에 삽입되어야 하며, 1레이어차 발생될 수 있게 상기 제8도체(8U)가 제7레이어(151g)에 배치되어 있으므로, 제1슬롯의 내부 제6레이어(151f)에 배치될 수 있다.
제10도체(10U)는 상기 제9도체(9U)와 제1방향을 따라 6슬롯피치간격으로 이격된 제7슬롯의 내부에 배치되되, 상기 제7슬롯의 제7레이어(151g)에 상기 제2도체(2U)가 삽입되어 있으므로, 1레이어차가 발생되게 제5레이어(151e)에 배치될 수 있다.
마찬가지로, 제11도체(11U)는 제13슬롯의 내부 제6레이어(151f)에 배치될 수 있다.
상술한 방법으로 상기 제1방향을 따라 6슬롯피치간격으로 제12도체(12U) 내제32도체(32U)가 상기 각 슬롯의 내부 해당 레이어에 배치될 수 있다.
상기 제1부분U상코일(131a)의 제1단위패턴(135a)의 마지막 도체인 상기 제32도체(32U)는 상기 제43슬롯의 내부 제1레이어(151a)에 배치될 수 있다.
상기 제32도체(32U)와 연결되는 상기 제2단위패턴(135b)의 첫번째 도체인 제33도체(33U)는, 상기 제32도체(32U)로부터 상기 제1방향을 따라 6슬롯피치간격 이격된 제1슬롯의 내부 제1레이어(151a)에 배치될 수 있다.
상기 제32도체(32U)의 연장부(145)는, 예를 들면 상기 제1방향을 따라 절곡되어 절곡단부(146)는 제46슬롯의 일 측에 배치되고, 상기 제33도체(33U)의 연장부(145)는 예를 들면 상기 제1방향을 따라 절곡되어 제4슬롯의 일 측에 배치될 수 있다.
상기 제32도체(32U)의 절곡단부(146) 및 상기 제33도체(33U)의 절곡단부(146)는 상기 브릿지도체(210)의 각 도체접촉부(211a)에 접촉되어 통전가능하게 되고 각각 용접에 의해 일체로 결합될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제2부분U상코일(131b)의 제1단위패턴(135a)의 마지막 제32도체(32U)는 제44슬롯의 내부 제1레이어(151a)에 배치되고, 상기 제2부분U상코일(131b)의 제2단위패턴(135b)의 첫번째 제33도체(33U)는 제2슬롯의 내부 제1레이어(151a)에 배치될 수 있다.
상기 제2부분U상코일(131b)의 제1단위패턴(135a)의 마지막 제32도체(32U)와 제2단위패턴(135b)의 첫번째 제33도체(33U)는 상기 브릿지도체(210)에 의해 직렬 연결되고 용접에 의해 각각 일체로 결합될 수 있다.
상기 제33도체(33U)와 세그먼트도체(140)를 형성하는 제34도체(34U)는 상기 제33도체(33U)로부터 상기 제2방향을 따라 6슬롯피치간격으로 이격된 제43슬롯의 내부에 배치될 수 있다.
상기 제34도체(34U)는 상기 제33도체(33U)와 1레이어차가 발생되므로 상기 제43슬롯의 내부 제2레이어(151b)에 배치될 수 있다.
*상기 제34도체(34U)와 연결되는 제35도체(35U)는 상기 제34도체(34U)로부터 상기 제2방향을 따라 6슬롯피치간격을 두고 이격된 제37슬롯의 내부 제1레이어(151a)에 배치될 수 있다.
상기 제34도체의 연장부(145)는 상기 제1방향을 따라 절곡되어 절곡단부(146)는 제40슬롯의 일 측에 배치되고, 상기 제35도체(35U)는 상기 제2방향을 따라 절곡되어 절곡단부(146)는 상기 제40슬롯의 일 측에 상기 제34도체(34U)의 연장부(145)의 절곡단부(146)와 접촉되게 배치되어 통전 가능하게 용접 결합될 수 있다.
상기 제35도체(35U)와 세그먼트도체(140)를 이루는 제36도체(36U)는 제31슬롯의 내부 제2레이어(151b)에 배치될 수 있다.
상기 제36도체(36U)로부터 상기 제2방향을 따라 6슬롯피치간격으로 제37도체(37U) 내지 제41도체(41U)가 배치 및 연결될 수 있다.
상기 제41도체(41U)는 상기 제33도체(33U)의 외측에 배치될 수 있다.
상기 제41도체(41U)는 상기 제1슬롯의 내부 제3레이어(151c)에 배치될 수 있다.
상기 제41도체(41U)로부터 상술한 방법으로 상기 제2방향을 따라 6슬롯피치간격으로 1레이어차(증감)가 발생되게 도체를 삽입 및 연결하면 마지막 제64도체(64U)는 상기 제1도체(1U)로부터 상기 제1방향을 따라 6슬롯피치간격 이격된 제7슬롯의 내부 제8레이어(151h)에 배치될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제2부분U상코일(131b)의 마지막 제64도체(64U)는 상기 제2부분U상코일(131b)의 제1도체(1U)와 상기 제1방향을 따라 6슬롯피치간격으로 이격된 제8슬롯의 내부 제8레이어(151h)에 배치될 수 있다.
한편, 제2상코일(132)은 전술한 바와 같이 상기 제1상코일(131)로부터 상기 제1방향을 따라 4슬롯피치간격을 두고 이격되게 형성될 수 있다.
상기 제2상코일(132)은, 제1부분V상코일(132a) 및 제2부분V상코일(132b)을 구비할 수 있다.
상기 제1부분V상코일(132a)은, 서로 6슬롯피치간격을 두고 이격되고 서로 직렬로 연결되는 제1도체(1V) 내지 제64도체(64V)를 구비할 수 있다.
상기 제2부분V상코일(132b)은, 서로 6슬롯피치간격을 두고 이격되고 서로 직렬로 연결되는 제1도체(1V) 내지 제64도체(64V)를 구비할 수 있다.
상기 제1부분V상코일(132a) 및 상기 제2부분V상코일(132b)은, 상기 제1방향을 따라 직렬연결되는 제1단위패턴(136a) 및 상기 제2방향을 따라 직렬연결되는 제2단위패턴(136b)을 각각 구비할 수 있다.
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 제1부분V상코일(132a)의 제1도체(1V)는 제5슬롯의 내부 제8레이어(151h)에 배치될 수 있다.
상기 제2부분V상코일(132b)의 제1도체(1V)는 상기 제1부분V상코일(132a)의 제1도체와 상기 제1방향을 따라 1슬롯피치간격을 두고 이격되어 제6슬롯의 내부 제8레이어(151h)에 배치될 수 있다.
상기 제1부분V상코일(132a)의 제2도체(2V) 내지 제32도체(32V)는 상기 제1부분V상코일(132a)의 제1도체(1V)로부터 상기 제1방향을 따라 6슬롯피치간격으로 이격되고 1레이어차가 발생되게 제11슬롯의 내부 제7레이어(151g)에 배치되는 방식으로 연결되며, 상기 제32도체(32V)는 제47슬롯의 제1레이어(151a)에 배치될 수 있다.
*상기 제1부분V상코일(132a)의 제32도체(32V)와 연결되는 제1부분V상코일(132a)의 제2단위패턴(136b)의 첫번째 도체인 제33도체(33V)는 제5슬롯의 내부 제1레이어(151a)에 배치될 수 있다.
상기 제1부분V상코일(132a)의 제32도체(32V) 및 제33도체(33V)는 상기 브릿지도체(210)에 의해 직렬로 연결되고 용접에 의해 일체로 결합될 수 있다.
상기 제1부분V상코일(132a)의 제2단위패턴(136b)의 제34도체(34V) 내지 제64도체(64V)는 상기 제33도체(33V)로부터 상기 제2방향을 따라 6슬롯피치간격으로 이격되고 1레이어차가 발생되게 배치된 후 직렬로 연결되고, 상기 제64도체(64V)는 상기 제1도체(1V)로부터 상기 제1방향을 따라 6슬롯피치간격 이격된 제11슬롯의 내부 제8레이어(151h)에 배치될 수 있다.
상기 제2부분V상코일(132b)의 제2단위패턴(136b)의 마지막 제64도체(64V)는 제12슬롯의 내부 제8레이어(151h)에 배치될 수 있다.
한편, 제3상코일(133)은 상기 제2상코일(132)로부터 상기 제1방향을 따라 4슬롯피치간격, 또는 상기 제1상코일(131)로부터 상기 제1방향을 따라 8슬롯피치간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제3상코일(133)은 제1부분W상코일(133a) 및 제2부분W상코일(133b)을 구비할 수 있다.
상기 제1부분W상코일(133a) 및 제2부분W상코일(133b)은, 서로 6슬롯피치간격으로 이격되고 서로 직렬로 연결되는 제1도체(1W) 내지 제64도체(64W)를 각각 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1부분W상코일(133a) 및 제2부분W상코일(133b) 각각은 상기 제1도체(1W) 및 상기 제1도체(1W)로부터 상기 제1방향을 따라 이격되고 1레이어차가 발생되게 배치되는 제2도체(2W) 내지 제32도체(32W)를 구비한 제1단위패턴(137a) 및 상기 제1단위패턴(137a)과 직렬로 연결되는 제33도체(33W) 및 상기 제33도체(33W)로부터 상기 제2방향을 따라 6슬롯피치간격을 두고 이격되고 1레이어차가 발생되게 배치되는 제34도체(34W) 내지 제64도체(64W)를 구비하는 제2단위패턴(137b)을 구비하여 구성될 수 있다.
도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 제1부분W상코일(133a)의 제1도체(1W)는 제9슬롯의 내부 제8레이어(151h)에 배치될 수 있다.
상기 제2부분W상코일(133b)의 제1도체(1W)는 상기 제1부분W상코일(133a)의 제1도체(1W)와 상기 제1방향을 따라 1슬롯피치간격을 두고 이격되어 제10슬롯의 내부 제8레이어(151h)에 배치될 수 있다.
상기 제1부분W상코일(133a)의 제2도체(2W) 내지 제32도체(32W)는 상기 제1부분W상코일(133a)의 제1도체(1W)로부터 상기 제1방향을 따라 6슬롯피치간격으로 이격되고 1레이어차가 발생되게 제15슬롯의 내부 제7레이어(151g)에 배치되는 방식으로 연결되며, 상기 제32도체(32W)는 제3슬롯의 제1레이어(151a)에 배치될 수 있다.
상기 제1부분W상코일(133a)의 제32도체(32W)와 연결되는 제1부분W상코일(133a)의 제2단위패턴(137b)의 첫번째 도체인 제33도체(33W)는 제9슬롯의 내부 제1레이어(151a)에 배치될 수 있다.
상기 제1부분W상코일(133a)의 제32도체(32W) 및 제33도체(33W)는 상기 브릿지도체(210)에 의해 직렬로 연결되고 용접에 의해 일체로 결합될 수 있다.
상기 제1부분W상코일(133a)의 제2단위패턴(137b)의 제34도체(34W) 내지 제64도체(64W)는 상기 제33도체(33W)로부터 상기 제2방향을 따라 6슬롯피치간격으로 이격되고 1레이어차가 발생되게 배치된 후 직렬로 연결되고, 상기 제64도체(64W)는 상기 제1도체(1W)로부터 상기 제1방향을 따라 6슬롯피치간격 이격된 제15슬롯의 내부 제8레이어(151h)에 배치될 수 있다.
상기 제2부분W상코일(133b)의 제2단위패턴(137b)의 마지막 제64도체(64W)는 제16슬롯의 내부 제8레이어(151h)에 배치될 수 있다.
상기 제1부분U상코일(131a), 상기 제2부분U상코일(131b), 상기 제1부분V상코일(132a), 상기 제2부분V상코일(132b), 상기 제1부분W상코일(133a) 및 상기 제2부분W상코일(133b)의 각 제1도체(1U,1V,1W) 내지 제64도체(64U,64V,64W)의 슬롯 내 삽입 상태는 도 19에 구체적으로 도시되어 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 상기 제1부분U상코일(131a), 상기 제2부분U상코일(131b), 상기 제1부분V상코일(132a), 상기 제2부분V상코일(132b), 상기 제1부분W상코일(133a) 및 상기 제2부분W상코일(133b)의 각 제1도체(1U,1V,1W)는, 예를 들면, 상기 스테이터코어(110)의 반경방향을 따라 외측으로 연장되게 절곡되어 수평으로 배치된 수평절곡구간(145a) 및 상기 수평절곡구간(145a)으로부터 절곡되어 축방향으로 배치되는 수직절곡구간(145b)을 각각 구비하여 구성될 수 있다.
상기 각 제1도체(1U,1V,1W)의 수직절곡구간(145b)은 상기 스테이터코어(110)의 반경방향을 따라 상기 스테이터코어(110)의 외곽선(테두리)의 내측에 배치되게 구성될 수 있다.
이에 의해, 상기 전원선(160)의 연결에 의해 상기 스테이터의 크기가 반경방향으로 증대되는 것이 억제될 수 있다.
*도 20은 도 2의 중성선의 연결관계를 설명하기 위한 평면도이다.
도 20에 도시된 바와 같이, 상기 제1부분U상코일(131a), 상기 제2부분U상코일(131b), 상기 제1부분V상코일(132a), 상기 제2부분V상코일(132b), 상기 제1부분W상코일(133a) 및 상기 제2부분W상코일(133b)의 각 마지막 도체인 제64도체(64U,64V,64W)는 상기 중성선(170)과 통전 가능하게 연결될 수 있다.
상기 중성선(170)은, 예를 들면, 상기 제1상코일(131), 제2상코일(132) 및 제3상코일(133)의 각 마지막 도체(제64도체(64U,64V,64W))와 접촉되는 3개의 도체접촉부(171a,171b,171c), 서로 인접한 2개의 도체접촉부를 연결하는 2개의 건넘부(172a,172b)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 각 도체접촉부(171a,171b,171c)는, 예를 들면, 서로 1슬롯피치간격을 두고 이격되는 각 부분상코일의 2개의 마지막 도체인 제64도체(64U,64V,64W)와 동시에 접촉될 수 있는 길이로 구성될 수 있다.
상기 각 건넘부(172a,172b)는, 예를 들면, 4슬롯피치간격으로 이격된 각 제1도체 사이의 2개의 도체접촉부 사이를 연결할 수 있는 길이로 구성될 수 있다.
상기 각 건넘부(172a,172b)는, 상기 각 부분상코일의 마지막 도체 사이에 배치되는 도체와 접촉이 억제될 수 있게 상기 스테이터코어(110)의 반경방향을 따라 외측으로 각각 이격되게 절곡 형성될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 상기 스테이터코어(110)의 슬롯(116)의 내부에 상기 세그먼트도체(140)가 각각 삽입되고, 상기 세그먼트도체(140)의 연장부(145)는 미리 설정된 방향으로 트위스팅되어 상기 삽입부(141)에 대해 경사지게 배치되게 절곡될 수 있다.
상기 세그먼트도체(140)의 각 연장부(145)의 절곡단부(146)는 상기 단위패턴을 형성하게 각각 용접되어 상기 제1부분U상코일(131a), 상기 제2부분U상코일(131b), 상기 제1부분V상코일(132a), 상기 제2부분V상코일(132b), 상기 제1부분W상코일(133a) 및 상기 제2부분W상코일(133b)이 각각 형성될 수 있다.
상기 제1부분U상코일(131a), 제2부분U상코일(131b), 제1부분V상코일(132a), 제2부분V상코일(132b), 제1부분W상코일(133a) 및 제2부분W상코일(133b)의 각 제64도체(64U,64V,64W)에는 상기 중성선(170)이 용접 결합될 수 있다.
상기 각 세그먼트도체(140)의 용접부(149) 및 중성선(170)은 절연물질(예를 들면, 에폭시수지)로 코팅될 수 있다.
이에 의해, 상기 용접부(149) 및 중성선(170)의 결합영역의 절연 성능이 제고될 수 있다.
상기 제1부분U상코일(131a), 제2부분U상코일(131b), 제1부분V상코일(132a), 제2부분V상코일(132b), 제1부분W상코일(133a) 및 제2부분W상코일(133b)의 각 제1도체(1U,1V,1W)는 상기 수평절곡구간(145a) 및 수직절곡구간(145b)이 각각 형성되게 절곡될 수 있다.
상기 제1부분U상코일(131a) 및 상기 제2부분U상코일(131b)의 각 제1도체(1U)는 상기 전원선(160) 중 U상전원선(161)에 연결되고, 상기 제1부분V상코일(132a) 및 상기 제2부분V상코일(132b)의 각 제1도체(1V)는 상기 전원선(160) 중 V상전원선(162)에 연결되고, 상기 제1부분W상코일(133a) 및 상기 제2부분W상코일(133b)의 각 제1도체(1W)는 상기 전원선(160) 중 W상전원선(163)에 각각 병렬 연결될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다.
또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 복수의 슬롯을 구비한 스테이터코어;
    상기 복수의 슬롯의 내부에 삽입된 도체를 통전 가능하게 연결하여 형성되는 스테이터코일;을 포함하고,
    상기 스테이터코일은 전원의 각 상에 연결되는 복수의 상코일을 구비하고,
    상기 복수의 상코일 각각은, 서로 6슬롯피치간격을 두고 이격되어 서로 직렬로 연결되는 제1도체 내지 제N도체를 각각 구비하고,
    전원선에 연결되는 각 제1도체는 상기 복수의 슬롯 중 어느 하나의 슬롯의 최외측인 제n레이어에 각각 배치되고,
    상기 복수의 상코일 각각은, 서로 직렬로 연결되는 복수의 단위패턴을 각각 구비하고,
    상기 복수의 단위패턴은 브릿지도체에 의해 서로 직렬로 각각 연결되고, 상기 브릿지도체와 연결되는 각 도체는 해당 슬롯의 최내측인 제1레이어에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 회전전기기기의 스테이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제N도체는 중성선에 연결되고,
    상기 제N도체는 상기 제1도체의 일 측에 6슬롯피치간격을 두고 이격된 슬롯의 내부의 최외측인 제n레이어에 배치되고,
    상기 복수의 단위패턴은, 상기 제1도체를 포함하여 상기 스테이터코어의 원주방향을 따라 제1방향으로 6슬롯피치간격으로 이격된 복수의 도체를 구비하는 제1단위패턴; 및 상기 제N도체를 포함하여 상기 제1방향과 반대인 제2방향으로 6슬롯피치간격으로 이격된 복수의 도체를 포함하는 제2단위패턴;을 구비하고,
    상기 제1단위패턴의 마지막 도체 및 상기 제2단위패턴의 첫번째 도체는 상기 해당 슬롯의 제1레이어에 각각 배치되고 상기 브릿지도체에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 회전전기기기의 스테이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1단위패턴은 상기 제1도체로부터 다음 순서의 도체는 상기 제1방향을 따라 6슬롯피치간격 각각 이격되되, 짝수 순서인 제2도체는 상기 제1도체의 레이어수보다 1레이어 작은 레이어에 배치되고, 홀수 순서인 제3도체는 이전 짝수 도체의 레이어수보다 1레이어 큰 레이어에 배치되는 방식으로 상기 마지막 도체인 제m-1도체와 연결되고,
    상기 제2단위패턴은 상기 첫번째 도체인 제m도체로부터 상기 제2방향을 따라 6슬롯피치간격으로 이격되되, 짝수 순서인 제m+1도체는 상기 제m도체의 레이어수보다 1레이어 큰 제2레이어에 배치되고, 홀수 순서인 제m+2도체는 이전 짝수 도체의 레이어수보다 1레이저 작은 레이어에 배치되는 방식으로 상기 제N도체와 연결되는 것을 특징으로 하는 회전전기기기의 스테이터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1도체는 상기 스테이터코어의 적층방향을 따라 돌출되는 것을 특징으로 하는 회전전기기기의 스테이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 상코일 각각은,
    서로 병렬로 연결되는 제1부분상코일 및 제2부분상코일을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 회전전기기기의 스테이터.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 상코일은, 제1상코일, 제2상코일 및 제3상코일을 구비하고,
    상기 제2상코일은 상기 제1상코일로부터 상기 제1방향을 따라 4슬롯피치간격을 두고 이격 배치되고,
    상기 제3상코일은 상기 제2상코일로부터 상기 제1방향을 따라 상기 4슬롯피치간격을 두고 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 회전전기기기의 스테이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 중성선은, 상기 제1상코일, 제2상코일 및 제3상코일의 제N도체와 각각 접촉되는 3개의 도체접촉부 및 서로 인접한 2개의 도체접촉부를 연결하는 2개의 건넘부를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전전기기기의 스테이터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 도체접촉부는 상기 스테이터코어의 반경방향을 따라 상기 제N도체의 외면에 접촉되어 용접되고, 상기 건넘부는 상기 도체접촉부보다 상기 스테이터코어의 반경방향을 따라 외측으로 돌출되되 상기 스테이터코어의 외곽보다 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 회전전기기기의 스테이터.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 브릿지도체는,
    상기 제m-1도체 및 상기 제m도체와 각각 접촉되는 도체접촉부;
    상기 도체접촉부로부터 각각 절곡연장되는 수평절곡부;
    상기 수평절곡부로부터 각각 절곡연장되는 수직절곡부; 및
    상기 수직절곡부를 연결하는 건넘부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전전기기기의 스테이터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제m-1도체 및 상기 제m도체는 주변의 도체의 단부에 비해 축방향으로 더 돌출되고,
    상기 브릿지도체는 상기 도체접촉부가 상기 제m-1도체 및 상기 제m도체에 각각 접촉되고 상기 수평절곡부는 주변의 다른 도체의 용접부와 미리 설정된 간격을 두고 이격되게 상기 주변의 다른 도체의 용접부측으로 배치되는 것을 특징으로 하는 회전전기기기의 스테이터.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 슬롯은 48개이고,
    상기 복수의 슬롯 각각의 내부에는 8개의 레이어가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 회전전기기기의 스테이터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1상코일의 상기 제1단위패턴은, 상기 제1도체 및 상기 제1도체로부터 상기 제1방향을 따라 서로 상기 6슬롯피치간격으로 이격 배치되고 직렬로 연결되는 제2도체 내지 제32도체를 구비하고,
    상기 제1도체는 제1슬롯의 제8레이어에 삽입되고, 제2도체는 제7슬롯의 제7레이어에 구비되고, 제3도체는 제13슬롯의 제8레이어에 구비되고, 상기 제32도체는 제43슬롯의 내부 제1레이어에 구비되며,
    상기 제1상코일의 상기 제2단위패턴은, 상기 제32도체와 연결되는 제33도체 및 상기 제33도체로부터 상기 제2방향을 따라 서로 6슬롯피치간격으로 이격 배치되어 직렬로 연결되는 제33도체 내지 제64도체를 구비하고,
    상기 제33도체는 제1슬롯의 제1레이어에 구비되고, 제34도체는 상기 제43슬롯의 제2레이어에 배치되고, 상기 제64도체는 상기 제7슬롯의 제8레이어에 구비되는 것을 특징으로 하는 회전전기기기의 스테이터.
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