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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Stator für einen Generator, der beispielsweise
von einer Brennkraftmaschine angetrieben wird, und betrifft speziell
die Konstruktion von Sternpunktleitungsklemmen in einer Statorwicklung
eines Dreiphasen-Generators.
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2. Beschreibung der Stand
der Technik
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9 zeigt
einen Querschnitt durch einen herkömmlichen Generator.
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In 9 ist
der Generator versehen mit: einem Gehäuse 3, das durch eine
vordere Stütze 1 aus Aluminium
und eine hintere Stütze 2 aus
Aluminium gebildet wird; einer Welle 6, die drehbar im
Innern des Gehäuses 3 angebracht
ist, wobei eine Riemenscheibe 4 an einem ersten Ende der
Welle 6 befestigt ist; einem Rotor 7 des Lundell-Typs,
der an der Welle 6 befestigt ist; Gebläsen 5, die an beiden
Enden in Axialrichtung des Rotors 7 befestigt sind, einem
Stator 8, der an einer Innenwand des Gehäuses 3 so
befestigt ist, dass er eine Außenumfangsseite
des Rotors 7 abdeckt; Schleifringen 9, die an
einem zweiten Ende der Welle 6 befestigt sind, um dem Rotor 7 elektrischen
Strom zuzuführen;
einem Paar von Bürsten 10,
die in Kontakt mit den Schleifringen 9 gleiten; einem Bürstenhalter 11 zum
Haltern der Bürsten 10;
einem Gleichrichter 12, der elektrisch mit dem Stator 8 verbunden
ist, um in einer Statorwicklung 16 des Stators 8 erzeugten Wechselstrom
im Gleichstrom umzuwandeln; einem Kühlkörper 17, der auf den
Bürstenhalter 11 aufgepasst
ist; und einem Regler 8, der auf dem Kühlkörper 17 angebracht
ist, um die in dem Stator 8 erzeugte Ausgangsspannung einzustellen.
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Der
Rotor 7 besteht aus einer Rotorwicklung 13 zur
Erzeugung eines Magnetflusses beim Durchgang elektrischen Stroms,
und einem Paar von Polkernen 20 und 21, die so
angeordnet sind, dass sie die Rotorwicklung 13 abdecken,
wobei Magnetpole in den Polkernen 20 und 21 durch
den Magnetfluss erzeugt werden, der in der Rotorwicklung 13 hervorgerufen
wird. Das Paar der Polkerne 20 und 21 besteht aus
Eisen, und die Polkerne weisen jeweils klauenförmige Magnetpole 22 und 23 auf,
die auf einem Außenumfang
in gleichmäßigen Abständen in
Umfangsrichtung so angeordnet sind, dass sie in Axialrichtung vorstehen,
und die Polkerne 20 und 21 sind einander gegenüberliegend
an der Welle 6 so befestigt, dass die klauenförmigen Magnetpole 22 und 23 verschränkt sind.
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Der
Stator 8 ist mit einem Statorkern 15 versehen,
und mit einem Statorwickel 16, der Wechselstrom erzeugt,
infolge von Änderungen
des Magnetflusses, die von der Rotorwicklung 13 bei Drehung des
Rotors 7 erzeugt werden, der auf den Statorkern 15 gewickelt
ist.
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Bei
dem auf diese Art und Weise ausgebildeten Kraftfahrzeuggenerator
wird elektrischer Strom von einer Batterie (nicht gezeigt) über die
Bürsten 10 und
die Schleifringe 9 der Rotorwicklung 13 zugeführt, wodurch
ein Magnetfluss erzeugt wird. Die klauenförmigen Magnetpole 22 des
Polkerns 20 werden mit nord-suchenden (N) Polen durch diesen
Magnetfluss magnetisiert, und die klauenförmigen Magnetpole 23 des
Polkerns 21 werden mit süd-suchenden (S) Polen magnetisiert.
Gleichzeitig wird Drehmoment von der Brennkraftmaschine über den
Riemen und die Riemenscheibe 4 an die Welle 6 übertragen,
so dass sich der Rotor 7 dreht. Auf diese Weise wird ein
sich drehendes Magnetfeld an die Statorwicklung 16 angelegt,
wodurch eine elektromotorische Kraft in dem Statorwickel 16 erzeugt
wird. Diese elektromotorische Wechselkraft geht durch den Gleichrichter 12 hindurch,
und wird im Gleichstrom umgewandelt, wobei dessen Ausgangsstärke durch den
Regler 18 eingestellt wird, und die Batterie wieder aufgeladen
wird.
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Die
Statorwicklung 16 des Stators 8 ist allgemein
eine Dreiphasen-Sternschaltung, und die Konstruktion der Sternpunktverbindungen
ist hierbei beispielsweise so, wie in der Japanischen Patentveröffentlichung
Nr. HEI 7-32555 gezeigt.
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Anders
ausgedrückt
werden, wie in 10 gezeigt, drei Wicklungsphasenabschnitte
dadurch ausgebildet, dass Leitungsstränge 24 in den Statorkern 15 mit
einer erforderlichen Anzahl an Windungen gewickelt werden, wobei
die Leitungsstränge 24 aus
Leitungsdrähten
mit kreisförmigem
Querschnitt bestehen, und Sternpunktklemmen 25 der drei
Wicklungsphasenabschnitte von einer Wickelendgruppe herausgeführt sind,
wobei die drei herausgeführten Sternpunktklemmen 25 an
einem Ort zusammengeführt
werden, und miteinander durch Verdrillen verbunden werden. Dann
werden, wie in 11 gezeigt, die drei verdrillten
Sternpunktklemmen 25 durch Löten befestigt und vereinigt,
so dass ein Sternpunktverbindungsabschnitt 27 ausgebildet
wird, der einen Verbindungsabschnitt darstellt, der die drei Sternpunktklemmen 25 verbindet.
Weiterhin ist, obwohl nicht dargestellt, ein Sternpunktleitungsabschnitt
auf dem Sternpunktverbindungsabschnitt 27 angeordnet.
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Dann
erstreckt sich der Sternpunktleitungsabschnitt, der sich von dem
Sternpunktverbindungsabschnitt 27 nach außen erstreckt,
von dem Statorkern 15 zusammen mit Ausgangsklemmen (Ausgangsleitungen) 29 jedes
der Wicklungsphasenabschnitte heraus, und werden der Sternpunktleitungsabschnitt
und die Ausgangsklemmen 29 durch Crimpen an einer Klemme
auf einer Leiterplatte 12a in dem Gleichrichter 12 befestigt,
und werden jeweils durch Löten
elektrisch miteinander verbunden. Auf diese Weise wird ein Generator
zur Verfügung
gestellt, bei welchem die Ausgangsleistung erhöht werden kann, wenn sich der
Generator mit hoher Geschwindigkeit dreht, durch Hinzufügen der
Sternpunktspannung zur Ausgangsgleichspannung.
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Der
Sternpunktverbindungsabschnitt 27 wird durch Löten der
drei Sternpunktklemmen 25 befestigt und vereinigt, jedoch
kann in solchen Fällen,
bei denen die Statorwicklung durch zwei Gruppen der drei Wicklungsphasenabschnitte
gebildet wird, der Sternpunktverbindungsabschnitt so ausgebildet
sein, dass sechs Sternpunktklemmen an einem Ort zusammengeführt werden,
diese durch Verdrillen miteinander verbunden werden, und dann durch
Löten befestigt und
vereinigt werden.
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Es
ist wünschenswert,
dass sich der Sternpunktleitungsabschnitt und die Ausgangsleitungen 29 von
dem Statorkern 15 parallel zur Axialrichtung nach außen erstrecken,
um die Verbindung mit der Leiterplatte 12a zu erleichtern.
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Weiterhin
gibt es Fälle,
da die Sternpunktklemmen 25 herumgeführt werden, an einem Ort zusammengeführt und verlötet werden,
bei welchen ein zu starkes Herumführen der Sternpunktklemmen 25 auftritt,
infolge der Relativpositionen der Nuten, in welchen die Sternpunktklemmen 25 aufgenommen sind.
Da das lange Herumführen
der Sternpunktklemmen 25 zu solchen Problemen führt, wie
einer Zunahme der Menge an Leitungsdraht, der einen Wärmeerzeugungskörper darstellt,
also anders ausgedrückt
zu einer Erhöhung
der Wärmemenge,
die erzeugt wird, und zu einer Erhöhung des elektrischen Widerstands,
wodurch der Energieerzeugungswirkungsgrad verringert wird, oder
ein Bruch der Wicklung und eine Störung mit anderen Teilen infolge
von Schwingungen auftritt, wenn der Generator an einem Fahrzeug
angebracht ist, ist es wünschenswert,
das Herumführen
der Sternpunktklemmen 25 so kurz wie möglich durchzuführen.
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Um
Schwingungen der Sternpunktverbindungsabschnitte 27 und
der Sternpunktleitungsabschnitte bei Vorhandensein von Schwingungen
zu unterdrücken,
wenn der Generator am Fahrzeug angebracht ist, wurden solche Maßnahmen
durchgeführt,
die Herumführungsabschnitte
der Sternpunktklemmen 25 dadurch zu sichern, dass sie mit
den Wickelenden verbunden werden, unter Verwendung bindegliedförmiger Körper, die
zwischen Abschnitten an den Spitzen der Wickelenden hindurchgehen, oder
durch Aufbringen von Lack zu ihrer Befestigung an den Wickelenden.
Wenn die herumgeführten
Abschnitte an den Wickelenden unter Verwendung bindegliedförmiger Körper befestigt
werden, müssen
jedoch die bindegliedförmigen
Körper
zwischen den engen Räumen
zwischen den Leitungssträngen
auf den Abschnitten an den Spitzen der Wickelenden hindurchgeführt werden,
was den Arbeitswirkungsgrad beeinträchtigt, und wenn die herumgeführten Abschnitte
an den Wickelenden durch Aufbringen von Lack befestigt werden, ist
es schwierig, ein ausreichendes Ausmaß von Festigkeit mit einem
Lack geringer Viskosität
zu erreichen, da die herumgeführten
Abschnitte und die Wickelenden durch einen vorbestimmten Abstand
getrennt sind, so dass ein Bedarf nach Verbesserungen besteht.
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Bei
den Sternpunktverbindungsabschnitten 27 in einer Statorwicklung 16 mit
dem voranstehend geschilderten Aufbau kann, da eine Anzahl an Sternpunktklemmen 25 an
einem Ort gesammelt wird, und sie zu einem Bündel verdrillt werden, und
dann durch Löten
befestigt und vereinigt werden, das Lot 26 nicht zwischen
die verdrillten Sternpunktklemmen 25 eindringen, und wird
ein Hohlraum A in einem zentralen Abschnitt ausgebildet, wie in 12 gezeigt,
und trat das Problem auf, dass eine ausreichende Verbindungsfestigkeit
nicht erreicht werden kann, so dass es schwierig wird, Verlässlichkeit
zu erzielen.
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Da
eine Anzahl an Sternpunktklemmen 25 miteinander verlötet wird,
besteht ein weiteres Problem darin, dass eine Spannvorrichtung mit
hoher Kapazität
benötigt
wird, und es erforderlich ist, die Verbindungsabschnitte ausreichend
zu erwärmen, was
dazu führt,
dass der Lötvorgang
zeitaufwendig und teuer wird.
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Da
eine Anzahl an Sternpunktklemmen 25 zusammengeführt und
verdrillt wird, bestand ein noch weiteres Problem darin, dass die
Bearbeitbarkeit schlecht war.
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Um
den komplizierten Vorgang des Vereinigens und Verdrillens einer
Anzahl an Sternpunktklemmen 25 von Hand auszuschalten,
wurde eine Verbesserung vorgeschlagen, bei welcher der Sternpunktverbindungsabschnitt
so ausgebildet wird, dass eine Anzahl an Sternpunktklemmen so ausgerichtet wird,
dass ihre Endoberflächen
in der selben Ebene liegen, und diese Endoberflächen miteinander verlötet werden.
Bei diesem Vorschlag wird jedoch die verlötete Oberfläche verkleinert, so dass die
Verbindung nicht ausreichend fest ist, und bestand das Risiko des
Auftretens einer Verschiebung des Sternpunktverbindungsabschnitts,
wenn er ständigen
Schwingungen ausgesetzt ist. Daher bestand ein weiteres Problem
darin, dass Anschläge
dazu benötigt
werden, vereinigt die Sternpunktklemmen zu befestigen, was die Anzahl
an Arbeitsschritten erhöht,
und Kosteneinsparungen verringert.
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Die
EP-A1-0 881 752 beschreibt einen Kraftfahrzeuggenerator, der einen
Kernrotor mit 16 Polen aufweist, und einen Stator mit zwei Abschnitten
von 26 Polen, beabstandet durch Nuten. U-förmige Leitersegmente sind in
den Nuten angebracht. Ein Abschnitt des Leiters ist in einem Außenschichtabschnitt
einer vorbestimmten Nut aufgenommen, wogegen der andere Abschnitt
in einem Innenschichtabschnitt einer Nutphase aufgenommen ist, die
um einen elektrischen Winkel von 180° verschoben ist. Auf diese Weise
werden sämtliche
Nuten in die Innenschicht und die Außenschicht aufgeteilt, um mehrere
Leitersegmente aufzunehmen, die nur an einer Seite des Stators verbunden
sind, um insgesamt 12 wellenförmig
gewickelte Wickel auszubilden. Diese 12 wellenförmig gewickelten Wickel sind
auf drei Gruppen unterteilt, die jeweils aus einer Reihenschaltung
von vier wellenförmigen
Wicklungen bestehen, um eine Phase eines Dreiphasen-Statorwickels zu
bilden.
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Die
EP-A2-0 751 609 beschreibt einen an einem Fahrzeug angebrachten
Generator, bei welchem Phasenwickelleitungsdrähte des Generators mit zwei
dreiphasigen Sternschaltungen annähernd parallel aus dem Anker
in Axialrichtung herausgeführt
sind, mit Leitungsdrahtverbindungsteilen von Einsetzklemmen einer
Leiterplatte verschweißt
sind, und parallel geschaltet sind, um Sternschaltungen mit Hilfe
der Einsetzklemmen der Leiterplatte auszubilden, und ohne Löten verbunden
sind, ohne Verdrillen oder Biegen der Phasenwickelleitungsdrähte, so dass
keine Möglichkeit
einer Beschädigung
der Leitungsdrähte
infolge des Einwirkens hoher mechanischer Spannungen besteht.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Mit
der vorliegenden Erfindung wird angestrebt, die voranstehend geschilderten
Probleme zu lösen,
und ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines Stators für
einen Generator, der es ermöglicht,
die Verlässlichkeit
zu verbessern, und die Kosten zu verringern.
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Um
das voranstehende Ziel zu erreichen, wird ein Stator für einen
Generator zur Verfügung
gestellt, wobei der Stator die im unabhängigen Patentanspruch 1 oder
8 aufgeführten
Merkmale aufweist.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen
angegeben.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Perspektiv-Teilansicht eines Stators für einen Generator gemäß Ausführungsform 1,
gesehen vom hinteren Ende aus, nützlich
zum Verständnis
der Erfindung;
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2 ist
ein Querschnitt, der eine Konstruktion eines Generators zeigt, der
mit dem Stator gemäß Ausführungsform
1 versehen ist;
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3 ist
eine Ansicht von hinten zur Erläuterung
einer Wickelkonstruktion eines Statorwicklungsphasenabschnitts in
dem Stator für
einen Generator gemäß Ausführungsform
1;
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4 ist
ein Schaltbild des Stators für
einen Generator gemäß Ausführungsform
1;
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5 ist
eine perspektivische Teilansicht eines Stators für einen Generator gemäß Ausführungsform
2, gesehen vom hinteren Ende aus, nützlich zum Verständnis der
Erfindung;
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6 ist
eine perspektivische Teilansicht, welche die Umgebung eines Sternpunktverbindungsabschnitts
eines Stators für
einen Generator gemäß Ausführungsform
3, einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ist
eine perspektivische Teilansicht, welche die Umgebung eines Sternpunktverbindungsabschnitts
eines Stators für
einen Generator gemäß Ausführungsform
4, einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ist
eine perspektivische Teilansicht, welche die Umgebung eines Sternpunktverbindungsabschnitts
eines Stators für
einen Generator gemäß Ausführungsform
5, einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 ist
ein Querschnitt, der einen herkömmlichen
Generator zeigt;
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10 ist
eine Teilansicht von vorn, die einen Teil eines Stators zur Anbringung
in einem herkömmlichen
Generator zeigt;
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11 ist
eine Teilansicht von vorn, welche die Umgebung eines Sternpunktverbindungsabschnitts
eines Stators zur Anbringung in einem herkömmlichen Generator zeigt; und
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12 ist
ein Querschnitt entlang der Linie XII-XII in 11 in
Richtung der Pfeile.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen erläutert.
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Ausführungsform 1
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1 ist
eine perspektivische Teilansicht eines Stators für einen Generator gemäß Ausführungsform
1, gesehen vom rückwärtigen Ende
aus, 2 ist ein Querschnitt, der die Konstruktion eines
Generators zeigt, der mit dem Stator gemäß Ausführungsform 1 versehen ist, 3 ist
eine Ansicht von hinten, welche eine Wicklungskonstruktion eines
Statorwicklungsphasenabschnitts in dem Stator für einen Generator gemäß Ausführungsform
1 erläutert,
und 4 ist ein Schaltbild für den Stator für einen
Generator gemäß Ausführungsform
1.
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In 1 weist
ein Stator 80 auf: einen zylindrischen Statorkern 150,
der mit einer Anzahl an Nuten 150a versehen ist, die sich
in Axialrichtung in einem vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung
erstrecken; eine Statorwicklung 160, die in den Statorkern 150 gewickelt
ist; und Isolatoren 19, die innerhalb jeder der Nuten 150a angebracht
sind, um die Statorwicklung 160 elektrisch gegenüber dem
Statorkern 150 zu isolieren. Die Statorwicklung 160 ist
mit einer Anzahl an Wicklungsunterabschnitten versehen, bei denen
jeweils ein Leitungsstrang 30 wellenförmig gewickelt ist, so dass
abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht in Nuttiefenrichtung
innerhalb der Nuten 150a in Abständen einer vorbestimmten Anzahl
von Nuten eingenommen werden, wobei die Leitungsstränge außerhalb
der Nuten 150a an Endoberflächen des Statorkerns 150 zurückgeführt sind.
Weiterhin sind Windungsabschnitte, die durch Zurückführen der Leitungsstränge 30 zurück außerhalb
der Nuten 150a an den Endoberflächen des Statorkerns 150 gebildet
werden, in Umfangsrichtung so angeordnet, dass sie in zwei Reihen in
Radialrichtung ausgerichtet sind, wodurch eine Wickelendgruppe 160a am
vorderen Ende und eine Wickelendgruppe 160b am hinteren
Ende gebildet werden.
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In
dem Statorkern 150 sind 96 Nuten 150a in gleichmäßigem Abstand
vorgesehen, um erste und zweite Dreiphasen-Statorwicklungsabschnitte 161 aufzunehmen,
die nachstehend erläutert
werden, so dass die Anzahl an Nuten, welche jeden Phasenabschnitt
der Dreiphasen-Wicklungsabschnitte 161 aufnehmen, der Anzahl
an Magnetpolen (sechzehn) in einem Rotor 7 entspricht.
Weiterhin wird ein Leitungsdraht, der aus einem langen Kupferstrang
oder dergleichen besteht, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist,
und mit einer Isolierung beschichtet ist, als die Leitungsstränge 30 eingesetzt.
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Bei
dem Stator 80 weist sowohl der erste als auch der zweite
Dreiphasen-Statorwicklungsabschnitt 161 erste, zweite und dritte
Sternpunktklemmen 41, 42 bzw. 43 auf,
wobei die erste Sternpunktklemme 41 zentral in Umfangsrichtung
angeordnet ist, und parallel zur Axialrichtung von der Wickelendgruppe 160b am
rückwärtigen Ende
zur Außenseite herausgeführt ist,
und die zweite und dritte Sternpunktklemme 42 bzw. 43 auf
einer ersten bzw. zweiten Seite in Umfangsrichtung angeordnet ist,
und diese parallel zur Axialrichtung von der Wickelendgruppe 160b am
rückwärtigen Ende
zur Außenseite
herausgeführt
sind, dann abgebogen sind, bis zu einem herausgeführten Abschnitt 41a der
ersten Sternpunktklemme 41 entlang Abschnitten an der Spitze der
rückwärtigen Wickelendgruppe 160b in
einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung herumgeführt sind, und dann parallel
zur Axialrichtung abgebogen sind. Dann werden Seitenoberflächenabschnitte
gebogener Spitzen 42a und 43a der zweiten und
dritten Sternpunktklemme 42 bzw. 43 in Anlage
gegen einen ersten bzw. zweiten Seitenoberflächenabschnitt des herausgeführten Abschnitts 41a der
ersten Sternpunktklemme 41 von der ersten bzw. zweiten
Seite heraus gebracht, und elektrisch angeschlossen und vereinigt
beispielsweise durch Wolfram-Inertgasschweißen (TIG-Schweißen). Daher wird ein Sternpunktverbindungsabschnitt 44 durch
die erste, zweite und dritte Sternpunktklemme 41, 42 bzw. 43 gebildet. Weiterhin
erstreckt sich die erste Sternpunktklemme 41 nach außen parallel
zur Axialrichtung von dem Sternpunktverbindungsabschnitt 44 aus,
und bildet deren verlängerter
Abschnitt einen Sternpunktleitungsabschnitt 45.
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Weiterhin
sind der Sternpunktverbindungsabschnitt 44 und der Sternpunktleitungsabschnitt 45 nur
des ersten Dreiphasen-Statorwicklungsabschnitts 161 in 1 gezeigt,
jedoch sind in der Realität
auch ein Sternpunktverbindungsabschnitt und ein Sternpunktleitungsabschnitt
für den
zweiten Dreiphasen- Statorwicklungsabschnitt 161 vorhanden. Weiterhin
sind in 1 Ausgangsleitungen weggelassen.
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Darüber hinaus
wird die Isolierbeschichtung von den aneinander anliegenden Seitenoberflächenabschnitten
der Spitzen 42a und 43a der zweiten und der dritten
Sternpunktklemme 42 bzw. 43 entfernt. Entsprechend
wird die Isolierbeschichtung auch von den aneinander liegenden Seitenoberflächenabschnitten
des herausgeführten
Abschnitts 41a der ersten Sternpunktklemme 41 entfernt.
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Der
auf diese Art und Weise ausgebildete Stator 80 ist an einem
Generator angebracht, wie in 2 gezeigt,
und die Sternpunktleitungsabschnitte 45 der ersten und
zweiten Dreiphasen-Statorwicklungsabschnitte 161, welche
die Statorwicklung 160 bilden, sind parallel zur Axialrichtung
von dem Statorkern 150 zusammen mit Ausgangsleitungen (nicht gezeigt)
herausgeführt,
werden durch Krimpen an Klemmen von Leiterplatten 12a von
Gleichrichtern 12 befestigt, und werden elektrisch durch
Löten verbunden.
Auf diese Weise wird ein Generator zur Verfügung gestellt, bei welchem
die Ausgangsleistung erhöht
werden kann, wenn sich der Generator mit hoher Geschwindigkeit dreht,
durch Hinzufügen
der Sternpunktspannung zum ausgegebenen Gleichstrom.
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Mit
Ausnahme der Tatsache, dass der Stator 80 anstelle des
Stators 8 eingesetzt wird, ist dieser Generator entsprechend
dem in 9 gezeigten, herkömmlichen Generator aufgebaut.
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Als
nächstes
wird die Wicklungskonstruktion einer Statorwicklungsphasengruppe 162,
die als Wicklungsphasenabschnitt dient, im Einzelnen unter Bezugnahme
auf 3 erläutert.
Weiterhin ist in dieser Darstellung die Verdrahtung am rückwärtigen Ende
mit durchgezogenen Linien dargestellt, und die Verdrahtung am vorderen
Ende durch gestrichelte Linien.
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Eine
Statorwicklungsphasengruppe 162 wird durch einen ersten
bis vierten Wicklungsunterabschnitt 31 bis 34 gebildet,
die jeweils aus einem Leitungsstrang 30 bestehen. Der erste
Wicklungsunterabschnitt 31 wird so aufgebaut, dass ein
Leitungsstrang 30 wellenförmig in jede sechste Nut gewickelt wird,
von Nut Nummer 1 bis 91, so dass abwechselnd eine erste Position
von einer Innenumfangsseite (nachstehend als erste Adresse bezeichnet)
und eine zweite Position von der Innenumfangsseite (nachstehend
als zweite Adresse bezeichnet) innerhalb der Nuten 150a eingenommen
werden. Der zweite Wicklungsunterabschnitt 32 ist so aufgebaut,
dass ein Leitungsstrang 30 wellenförmig in jede sechste Nut von Nut
Nummer 1 bis 91 gewickelt wird, so dass abwechselnd die zweite Adresse
und die erste Adresse in den Nuten 150a eingenommen werden.
Der dritte Wicklungsunterabschnitt 33 ist so aufgebaut,
dass ein Leitungsstrang 30 wellenförmig in jedes sechste Nut von
Nut Nummer 1 bis 91 gewickelt wird, so dass abwechselnd eine dritte
Position von der Innenumfangsseite (nachstehend als dritte Adresse
bezeichnet) und eine vierte Position von der Innenumfangsseite (nachstehend
als vierte Adresse bezeichnet) innerhalb der Nuten 150a eingenommen
werden. Der vierte Wicklungsunterabschnitt 34 ist so ausgebildet, dass
ein Leitungsstrang 30 wellenförmig in jede sechste Nut von
der Nut Nummer 1 bis 91 gewickelt wird, so dass abwechselnd die
vierte Adresse und die dritte Adresse innerhalb der Nuten 150a eingenommen
werden. Auf diese Weise werden vier Leitungsstränge 30 so angeordnet,
dass sie in einer Reihe innerhalb jeder der Nuten 150a angeordnet
sind, wobei die Längsrichtung
ihrer rechteckigen Querschnitte in Radialrichtung ausgerichtet ist.
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Am
vorderen Ende des Statorkerns 150 werden ein erster Endabschnitt 31a des
ersten Wicklungsunterabschnitts 31, der sich nach außen von der
Nut Nummer 1 erstreckt, und ein zweiter Endabschnitt 33b des
dritten Wicklungsunterabschnitts 33, der sich nach außen von
der Nut Nr. 91 erstreckt, verbunden, und werden zusätzlich ein
erster Endabschnitt 33a des dritten Wicklungsunterabschnitts 33,
der sich nach außen
von der Nut Nr. 1 erstreckt, und ein zweiter Endabschnitt 31b des
ersten Wicklungsunterabschnitts 31, der sich nach außen von der
Nut Nr. 91 erstreckt, verbunden, um einen Wicklungsabschnitt auszubilden,
der zwei Windungen aufweist.
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Am
rückwärtigen Ende
des Statorkerns 150 werden ein erster Endabschnitt 32a des
zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, der sich nach außen von
der Nut Nummer 1 erstreckt, und ein zweiter Endabschnitt 34b des
vierten Wicklungsunterabschnitts 34, der sich nach außen von
der Nut Nummer 31 erstreckt, verbunden, und werden zusätzlich ein
erster Endabschnitt 34a des vierten Wicklungsunterabschnitts 34,
der sich nach außen
von der Nut Nummer 1 erstreckt, und ein zweiter Endabschnitt 32b des
zweiten Wicklungsunterabschnitts 32, der sich nach außen von
der Nut Nummer 91 erstreckt, verbunden, um einen Wicklungsabschnitt
auszubilden, der zwei Windungen aufweist.
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Weiterhin
wird ein Abschnitt des Leitungsstrangs 30 des dritten Wicklungsunterabschnitts 33, der
sich nach außen
am rückwärtigen Ende
des Statorkerns 150 von den Nuten mit den Nummern 61 und
67 erstreckt, durchgeschnitten, und wird ein Abschnitt des Leitungsstrangs 30 des
vierten Wicklungsunterabschnitts 34, der sich nach außen am rückwärtigen Ende
des Statorkerns 150 von den Nuten mit den Nummern 67 und
73 erstreckt, ebenfalls durchgeschnitten. Ein erstes abgeschnittenes
Ende 33c des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 und
ein erstes abgeschnittenes Ende 34c des vierten Wicklungsunterabschnitts 34 werden
miteinander verbunden, um eine Statorwicklungsphasengruppe 162 auszubilden,
die vier Windungen aufweist, welche den ersten bis vierten Wicklungsunterabschnitt 31 bis 34 in
Reihe schalten.
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Weiterhin
wird ein zweites abgeschnittenes Ende 33d des dritten Wicklungsunterabschnitts 33 und
ein zweites abgeschnittenes Ende 34d des vierten Wicklungsunterabschnitts 34 zu
einem Sternpunkt (N) bzw. einer Ausgangsleitung (O).
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Insgesamt
sechs Statorwicklungsphasengruppen 162 werden entsprechend
hergestellt, durch Versetzen der Nuten 150a, in welche
die Leitungsstränge 30 gewickelt
werden, um jeweils eine Nut.
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Hierbei
entsprechen drei der zweiten abgeschnittenen Enden 33d der
dritten Wicklungsunterabschnitte 33, welche die drei Statorwicklungsphasengruppen 162 bilden,
der voranstehend geschilderten ersten, zweiten bzw. dritten Sternpunktklemme 41, 42 bzw. 43.
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Unter
den drei zweiten abgeschnittenen Enden 3d wird ein erstes,
zweites abgeschnittenes Ende 33d, das zentral in Umfangsrichtung
angeordnet ist, parallel zur Axialrichtung von der Wickelendgruppe 160b am
hinteren Ende zur Außenseite
herausgeführt.
Ein zweites und ein drittes, zweites abgeschnittenes Ende 33d,
die an der ersten und zweiten Seite in Umfangsrichtung liegen, werden
jeweils parallel zur Axialrichtung von der Wickelendgruppe 160b am
hinteren Ende zur Außenseite
herausgeführt, dann
abgebogen, bis zu einem herausgeführten Abschnitt des ersten,
zweiten abgeschnittenen Endes 33d entlang Abschnitten an
der Spitze der rückwärtigen Wickelendgruppe 160b in
einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung geführt, und dann parallel zur
Axialrichtung abgebogen. Dann werden Seitenoberflächenabschnitte
abgebogener Spitzen der zweiten und dritten, zweiten abgeschnittenen
Enden 33d in Anlage gegen erste und zweite Seitenoberflächenabschnitte
des herausgeführten
Abschnitts der ersten, zweiten abgeschnittenen Enden 33d von
den ersten und zweiten Seiten versetzt, und werden die aneinander
anliegenden Abschnitte der ersten, zweiten, und dritten, zweiten
abgeschnittenen Enden 33d in einer Klemmspannvorrichtung
(nicht gezeigt) gehaltert. Dann werden Elektroden (nicht gezeigt)
nahe an die aneinander anliegenden Abschnitte gebracht, und wird
ein Lichtbogen zwischen den Elektroden und den anliegenden Abschnitten
erzeugt, wodurch die zweiten, abgeschnittenen Enden 33d miteinander verschmolzen
und verbunden werden. Anders ausgedrückt, wird ein Sternpunktverbindungsabschnitt dadurch
ausgebildet, dass die zweiten, abgeschnittenen Enden 33 miteinander
verschmolzen und verbunden werden, mittels TIG-Schweißen. Auf
diese Weise wird der erste Dreiphasen-Statorwicklungsabschnitt 161 dadurch
erhalten, dass drei Statorwicklungsphasengruppen 162 in
Sternschaltung geschaltet werden. Der zweite Dreiphasen-Statorwicklungsabschnitt 161 wird
entsprechend dadurch erhalten, dass die übrigen drei Statorwicklungsphasengruppen 162 in
Sternschaltung geschaltet werden. Dann werden die ersten, zweiten
abgeschnittenen Enden 33d, die zentral in Umfangsrichtung
der ersten und zweiten Dreiphasen-Statorwicklungsabschnitte 161 liegen,
nach außen
parallel zur Axialrichtung geführt,
so dass sie zu Sternpunktleitungsabschnitten werden, und werden
an die Gleichrichter 12 angeschlossen.
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Auf
diese Weise werden, wie in 4 gezeigt,
die ersten und zweiten Dreiphasen-Statorwicklungsabschnitte 161 so
ausgebildet, dass jeweils drei der Statorwicklungsphasengruppen 162 in
jeweils zwei Sternschaltungen verbunden werden, wobei jeder der
Dreiphasen-Statorwicklungsabschnitte 161 an seinen eigenen
Gleichrichter 12 angeschlossen ist. Der Gleichstrom, der
von den Gleichrichtern 12 ausgegeben wird, wird parallel
geschaltet und vereinigt.
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Da
bei der Ausführungsform
1 die Sternpunktverbindungsabschnitte 44 so ausgebildet
sind, dass die Oberflächenabschnitte
an der flachen Seite der Spitzen 42a und 43a der
zweiten und dritten Sternpunktklemmen 42 und 43 an
der ersten und zweiten Seite in Umfangsrichtung mit den flachen ersten
und zweiten Seitenoberflächenabschnitten des
herausgeführten
Abschnitts 41a der ersten Sternpunktklemme 41 in
gegenseitige Anlage gebracht werden, die zentral in Umfangsrichtung
angeordnet sind, werden die Verbindungsabschnitte der ersten, zweiten,
und dritten Sternpunktklemmen 41, 42 bzw. 43 in
einem verlässlichen
Zustand der Oberflächenberührung zur
Anlage gebracht, was es ermöglicht,
eine stabile Verbindung durchzuführen.
Daher ist die Verbindungsfestigkeit der Sternpunktverbindungsabschnitte 44 ausreichend
stark, um eine Verschiebung der Sternpunktverbindungsabschnitte 44 zu
verhindern, wodurch die Verlässlichkeit
verbessert werden kann. Selbst wenn die Sternpunktverbindungsabschnitte 44 Schwingungen
ausgesetzt sind, wenn sie an einem Fahrzeug angebracht sind, wird das
Auftreten einer Verschiebung der Verbindungsstelle unterdrückt, was
die Verlässlichkeit
auch unter diesem Gesichtspunkt verbessert. Weiterhin sind eine
Spannvorrichtung mit hoher Kapazität und der Vorgang der ausreichenden
Erwärmung
der Verbindungsabschnitte nicht mehr erforderlich, die benötigt wurden,
als die Sternpunktverbindungsabschnitte durch Löten hergestellt wurden, was
es ermöglicht, den
Verbindungsvorgang in kurzer Zeit kostengünstig durchzuführen. Weiterhin
wird der Verbindungsvorgang wesentlich verbessert, da es nicht erforderlich
ist, von Hand die Sternpunktklemmen zu sammeln und zu verdrillen.
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Da
ein übermäßiges Herumführen und
Verdrillen nicht mehr erforderlich sind, wird darüber hinaus
das Ausmaß des
Herumführens
der zweiten und dritten Sternpunktklemmen 42 und 43 verringert.
Daher wird eine Zunahme an Leitungsdraht, der einen Wärmeerzeugungskörper darstellt,
unterdrückt,
so dass, anders ausgedrückt,
eine Erhöhung
der erzeugten Wärmemenge
und des elektrischen Widerstands unterdrückt werden, was es ermöglicht,
einen Abfall des Energieerzeugungswirkungsgrades zu unterdrücken, und
ermöglicht,
einen Bruch der Wicklung zu verhindern, und eine Störung mit
anderen Teilen, infolge von Schwingungen, wenn der Generator an
einem Fahrzeug angebracht ist. Da der Schwingungswiderstand proportional
zur Verringerung des Ausmaßes
des Herausführens
der zweiten und dritten Sternpunktklemmen 42 und 43 verbessert wird,
ist es darüber
hinaus nicht mehr erforderlich, die zweiten und dritten Sternpunktklemmen 42 und 43 an der
Wickelendgruppe 160b am hinteren Ende unter Verwendung
der bindegliedförmigen
Körper
zu befestigen, oder die ersten, zweiten und dritten Sternpunktklemmen 41, 42 und 43 aneinander
unter Verwendung von Anschlägen
zu befestigen.
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Da
die ersten, zweiten und dritten Sternpunktklemmen 41, 42 und 43 miteinander
dadurch verbunden werden, dass eine elektrische Verbindung wie beispielsweise
TIG-Schweißen
verwendet wird, ist es nicht mehr erforderlich, Lot einzusetzen,
welches schädliche
Bestandteile wie Blei enthält,
so dass die vorliegende Erfindung auch unter dem Gesichtspunkt des
Umweltschutzes wirksam ist.
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Da
Leitungsdrähte,
die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, als die Leitungsstränge 30 eingesetzt
werden, sind flache Seitenoberflächenabschnitte
bereits auf den ersten, zweiten und dritten Sternpunktklemmen 41, 42 und 43 vorhanden.
Daher kann eine Anlage in einem Oberflächenkontaktzustand einfach
dadurch erzielt werden, dass beliebige Seitenoberflächenabschnitte
der ersten, zweiten und dritten Sternpunktklemmen 41, 42 und 43 gegeneinander
angelegt werden, was den Vorgang der Verbindung der Sternpunktverbindungsabschnitte 44 vereinfacht.
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Da
die Sternpunktleitungsabschnitte 45 so ausgebildet sind,
dass die ersten Sternpunktklemmen 41, die zentral in Umfangsrichtung
angeordnet sind, von den Sternpunktverbindungsabschnitten 44 herausgeführt werden,
ist es nicht erforderlich, getrennt Sternpunktleitungsabschnitte
vorzusehen.
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Ausführungsform 2
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5 ist
eine perspektivische Teilansicht eines Stators für einen Generator gemäß Ausführungsform
2, gesehen vom rückwärtigen Ende
aus.
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In 5 sind
Herausführungsabschnitte 42b und 43b der
zweiten und dritten Sternpunktklemmen 42 und 43 und
die Sternpunktverbindungsabschnitte 44 an den Abschnitten
an den Spitzen der rückwärtigen Wickelendgruppe 160b befestigt,
durch einen elektrisch isolierenden Harzabschnitt 39 aus
Epoxydharz oder dergleichen.
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Im Übrigen ist
die Konstruktion ebenso wie bei der Ausführungsform 1 ausgebildet.
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Da
bei der Ausführungsform
2 die herausgeführten
Abschnitte 42b und 43b der zweiten und dritten
Sternpunktklemmen 42 und 43 und der Sternpunktverbindungsabschnitte 44 mit
den Abschnitten an den Spitzen der rückwärtigen Wickelendgruppe 160b durch
einen elektrisch isolierenden Harzabschnitt 39 aus Epoxyharz
oder dergleichen befestigt sind, wird das Auftreten einer Verschiebung
der Verbindung unterdrückt,
selbst wenn die Sternpunktverbindungsabschnitte 44 Schwingungen
ausgesetzt sind, beim Anbringen an einem Fahrzeug, was die Verlässlichkeit
signifikant verbessert.
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Weiterhin
ist bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform 2 der elektrisch
isolierende Harzabschnitt 39 so angeordnet, dass die herausgeführten Abschnitte 42b und 43b und
die Sternpunktverbindungsabschnitte 44 an der rückwärtigen Wickelendgruppe 160b befestigt
sind, jedoch kann der elektrisch isolierende Harzabschnitt 39 so
angeordnet sein, dass ein Teil der herausgeführten Abschnitte 42b und 43b an
der rückwärtigen Wickelendgruppe 160b befestigt
ist, oder kann so angeordnet sein, dass nur die Sternpunktverbindungsabschnitte 44 an der
rückwärtigen Wickelendgruppe 160b befestigt sind.
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Ausführungsform 3
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6 ist
eine perspektivische Teilansicht der Umgebung eines Sternpunktverbindungsabschnitts in
einem Stator für
einen Generator gemäß Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung.
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In 6 sind
erste, zweite und dritten Sternpunktklemmen 46, 47 und 48 eines
Statorwicklungsabschnitts mit drei Phasen jeweils parallel zur Axialrichtung
von der rückwärtigen Wickelendgruppe
zur Außenseite
herausgeführt,
sind dann abgebogen, und werden zu einer ersten Seite in Umfangsrichtung entlang
Abschnitten an Spitzen der rückwärtigen Wickelendgruppe
geführt.
Dann werden die ersten, zweiten und dritten Sternpunktklemmen 46, 47 und 48 in
Axialrichtung gestapelt, wobei flache Seitenoberflächenabschnitte
gegeneinander zur Anlage gebracht werden, in der Nähe jenes
Ortes, an welchem die dritte Sternpunktklemme 48, die an
der ersten Seite in Umfangsrichtung liegt, von der rückwärtigen Wickelendgruppe 160b herausgeführt ist.
Weiterhin wird ein Sternpunktleitungsabschnitt 45A so ausgebildet,
dass zusätzlich
die dritte Sternpunktklemme 48 parallel zur Axialrichtung
abgebogen wird.
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Dann
werden die aneinander anliegenden Abschnitte der Sternpunktklemmen 46, 47 und 48 von
der Außenseite
in Axialrichtung unter Verwendung einer Spannvorrichtung (nicht
gezeigt) gehaltert, werden Elektroden (nicht gezeigt) angenähert, und
wird ein Lichtbogen zwischen den Elektroden und den aneinander anliegenden
Abschnitten erzeugt, wodurch die Sternpunktklemmen 46, 47 und 48 miteinander
verschmolzen und verbunden werden, um einen Sternpunktverbindungsabschnitt 44A auszubilden.
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Im Übrigen ist
die Konstruktion ebenso wie bei der Ausführungsform 1.
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Da
die flachen Seitenoberflächenabschnitte der
ersten, zweiten und dritten Sternpunktklemmen 46, 47 und 48 aneinander
anliegen, und mittels TIG-Verschweißung verschweißt werden,
können ähnliche
Auswirkungen wie bei der Ausführungsform 1
auch bei der Ausführungsform
3 erzielt werden.
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Weiterhin
können
bei der Ausführungsform 3,
da die Sternpunktklemmen 46, 47 und 48 in
Axialrichtung an den aneinander liegenden Abschnitten gestapelt
sind, die aneinander liegenden Abschnitte von der Außenseite
in Axialrichtung heruntergehalten werden, unter Verwendung der Spannvorrichtung, und
mittels TIG verschweißt
werden. Daher ist eine Spannvorrichtung nicht mehr erforderlich,
in welche die aneinander liegenden Abschnitte eingespannt werden,
was die Bearbeitbarkeit verbessert.
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Ausführungsform 4
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7 ist
ein perspektivische Teilansicht, welche die Umgebung eines Sternpunktverbindungsabschnitts
eines Stators für
einen Generator gemäß Ausführungsform
4 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In 7 werden
erste, zweite und dritte Sternpunktklemmen 49, 50 bzw. 51 eines
Statorwicklungsabschnitts mit drei Phasen jeweils parallel zur Axialrichtung
von der rückwärtigen Wickelendgruppe zur
Außenseite
herausgeführt.
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Dann
werden die ersten und zweiten Sternpunktklemmen 49 und 50 jeweils
abgebogen, und um eine erste Seite in Umfangsrichtung entlang Abschnitten
an Spitzen der rückwärtigen Wickelendgruppe
herausgeführt,
und werden dann parallel zur Axialrichtung in der Nähe des Ortes
abgebogen, an welchem die dritte Sternpunktklemme 51, die
an der ersten Seite in Umfangsrichtung liegt, von der rückwärtigen Wickelendgruppe
herausgeführt
ist. Dann werden abgebogene Spitzenabschnitte 49a und 50a der
ersten und zweiten Sternpunktklemmen 49 und 50 und
ein Spitzenabschnitt 51a der dritten Sternpunktklemme 51,
die von der rückwärtigen Wickelendgruppe
herausgeführt
sind, in Umfangsrichtung übereinander
gestapelt angeordnet, und werden deren flache Seitenoberflächenabschnitte
in Anlage gegeneinander versetzt. Weiterhin wird ein flacher Oberflächenabschnitt
eines ersten Endes eines Verbindungsteils 52, das aus einem
Leiter besteht, welches einen rechteckigen Querschnitt aufweist,
und U-förmig
ausgebildet ist, in Anlage gegen den Spitzenabschnitt 51a der
dritten Sternpunktklemme 51 von der ersten Seite in Umfangsrichtung
gebracht. Weiterhin erstreckt sich ein zweites Ende des Verbindungsteils 52 weiter
nach außen
parallel zur Axialrichtung, um einen Sternpunktleitungsabschnitt 45B auszubilden.
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Dann
werden die aneinander anliegenden Abschnitte der Sternpunktklemmen 49, 50 und 51 und
des Verbindungsteils 52 in einer Klemmspannvorrichtung
(nicht gezeigt) gehaltert, werden Elektroden (nicht gezeigt) in
deren Nähe
gebracht, und wird ein Lichtbogen zwischen den Elektroden und den
aneinander anliegenden Abschnitten hervorgerufen, wodurch die Sternpunktklemmen 49, 50 und 51 und das
Verbindungsteil 52 miteinander verschmolzen und verbunden
werden, um einen Sternpunktverbindungsabschnitt 44B auszubilden.
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Im Übrigen ist
die Konstruktion ebenso wie bei der Ausführungsform 1 ausgebildet.
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Da
die flachen Seitenoberflächenabschnitte der
ersten, zweiten und dritten Sternpunktklemmen 49, 50 und 51 und
des Verbindungsteils 52 gegeneinander angelegt werden,
und mittels TIG verschweißt werden,
werden ähnliche
Auswirkungen wie bei der Ausführungsform
1 auch bei der Ausführungsform
4 erzielt.
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Wenn
man eine Automatisierung des Verbindungsvorgangs überlegt,
wird es wichtig, die Schweißspannvorrichtung
parallel zur Achse des Statorkerns zu bewegen, und sie nahe am Schweißabschnitt
anzuordnen. Da bei der Ausführungsform
4 die Seitenoberflächenabschnitte
der Abschnitte an den Spitzen der Sternpunktklemme 49, 50, 51 und des
Verbindungsteils 52 so gegeneinander anliegen, dass sie
in Umfangsrichtung gestapelt sind, ist ein offener Raum axial außerhalb
der aneinander anliegenden Abschnitte vorhanden, und sind keine
Hindernisse für
die Axialbewegung der Schweißvorrichtung
vorhanden, was eine Massenproduktion ermöglicht.
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Ausführungsform 5
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8 ist
eine perspektivische Teilansicht, welche die Umgebung eines Sternpunktverbindungsabschnitts
eines Stators für
einen Generator gemäß Ausführungsform
5 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In 8 werden
drei Sternpunktklemmen 53, 54 und 55 eines
Statorwicklungsabschnitts mit drei Phasen jeweils parallel zur Axialrichtung
von der rückwärtigen Wickelendgruppe
zur Außenseite
um eine vorbestimmte Länge
herausgeführt.
Dann wird ein Verbindungsteil 56, das aus einem Leiter
besteht, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist, so angeordnet,
dass es sich in Umfangsrichtung entlang Abschnitten an den Spitzen
der rückwärtigen Wickelendgruppe
erstreckt, und werden flache Seitenoberflächenabschnitte an einem ersten
Ende des Verbindungsteils 56 in Anlage gegen Abschnitte 53a, 54a und 55a an
den Spitzen jedes der drei Sternpunktklemmen 53, 54 und 55 von
einer ersten Seite in Radialrichtung gebracht. Weiterhin erstreckt
sich ein zweites Ende des Verbindungsteils 56 nach außen parallel
zur Axialrichtung, so dass ein Sternpunktleitungsabschnitt 45C ausgebildet
wird.
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Dann
werden die aneinander anliegenden Abschnitte der Sternpunktklemmen 53, 54 und 55 und
des Verbindungsteils 56 in einer Klemmspannvorrichtung
(nicht gezeigt) gehaltert, werden Elektroden (nicht gezeigt) in
die Nähe
gebracht, und wird ein Lichtbogen zwischen den Elektroden und jedem
der aneinander anliegenden Abschnitte hervorgerufen, wodurch die
Sternpunktklemmen 53, 54 und 55 mit dem
Verbindungsteil 52 aufeinander folgend verschmolzen und
verbunden werden, um einen Sternpunktverbindungsabschnitt 44C auszubilden.
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Im Übrigen ist
die Konstruktion ähnlich
wie bei der Ausführungsform
1 ausgebildet.
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Da
die flachen Seitenoberflächen
der drei Sternpunktklemmen 53, 54 und 55 und
des Verbindungsteils 56 in gegenseitige Anlage versetzt
werden, und durch eine TIG-Verschweißung verschweißt werden,
können ähnliche
Auswirkungen wie bei der Ausführungsform
1 auch bei der Ausführungsform
5 erzielt werden.
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Bei
der Ausführungsform
5 kann die Länge der
Sternpunktklemmen 53, 54 und 55, die
von der Wickelendgruppe herausgeführt sind, gleich ausgebildet
werden, was den Verbindungsvorgang erleichtert, und die Gefahr von
Beschädigungen
beim Wickeln infolge der Verbindung verringert.
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Da
die Sternpunktklemmen 53, 54 und 55 und
des Verbindungsteils 56 so verschweißt werden, dass jeweils zwei
Teile verschweißt
werden, wird der Verschweißungsabschnitt
kompakt, wodurch ein Sternpunktverbindungsabschnitt 44C zur
Verfügung gestellt
wird, der auch elektrisch äußerst verlässlich ist.
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Da
die Länge
der Sternpunktklemmen 53, 54 und 55,
die von der Wickelendgruppe herausgeführt werden, verkürzt werden
kann, wird die Schwingungsfestigkeit des Sternpunktverbindungsabschnitts 44C verbessert,
was die Verlässlichkeit
erhöht,
und kann eine gegenseitige Störung
zwischen dem Sternpunktverbindungsabschnitt 44C und den Leiterplatten 12a,
die dem Stator gegenüber
liegen, verhindert werden, was die konstruktive Freiheit erhöht.
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Da
der Sternpunktleitungsabschnitt 45C durch ein von den Sternpunktklemmen
getrenntes Teil gebildet wird, anders ausgedrückt, durch das Verbindungsteil 56,
gibt es keine Einschränkungen
in Bezug auf die Abmessungen, die Form oder des Materials der Leitungsstränge 30 in
der Statorwicklung, so dass jede Abmessung, Form oder jedes Material vorgesehen
werden kann. Durch Auswahl der Abmessung, der Form und des Materials
des Verbindungsteils 56 so, dass eine hohe Festigkeit vorhanden
ist, kann daher die Festigkeit des Sternpunktverbindungsabschnitts 44C erhöht werden.
Weiterhin kann die Position des Sternpunktleitungsabschnitts 45C ebenfalls
frei wählbar
ausgewählt
werden, zur Anpassung an die Leiterplatte 12a, was den
Zusammenbau erleichtert.
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Wenn
der Sternpunktverbindungsabschnitt 44C an dem rückwärtigen Wickelende
durch einen elektrisch isolierenden Harzabschnitt befestigt werden
soll, wird dann, da die Länge
der Sternpunktklemmen 53, 54 und 55,
die von der Wickelendgruppe herausgeführt sind, verkürzt ist,
nur eine kleine Menge an elektrisch isolierendem Harz benötigt, was eine
Kostenverringerung ermöglicht.
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Bei
jeder der voranstehenden Ausführungsformen
werden Leitungsdrähte
mit rechteckigem Querschnitt als die Leitungsstränge 30 eingesetzt,
jedoch sind die Leitungsstränge
nicht auf Leistungsdrähte
beschränkt,
die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, und können auch
Leitungsdrähte eingesetzt
werden, die einen kreisförmigen
Querschnitt aufweisen. In diesem Fall kann der Abschnitt des Leiters,
welcher den Sternpunktverbindungsabschnitt bildet, so verformt werden,
dass er flache Seitenoberflächenabschnitte
aufweist.
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Weiterhin
weist bei jeder der voranstehend geschilderten Ausführungsformen
die Statorwicklung 160, die eingesetzt wird, eine Anzahl
an Wicklungsunterabschnitten auf, bei denen jeweils ein Leitungsstrang 30 wellenförmig so
gewickelt ist, dass abwechselnd eine innere Schicht und eine äußere Schicht
in Nuttiefenrichtung innerhalb der Nuten 150a in Abständen einer
vorbestimmten Anzahl an Nuten eingenommen werden, wobei die Leitungsstränge außerhalb
der Nuten 150a an axialen Endoberflächen des Statorkerns 150 zurückgebogen
sind, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine Statorwicklung
mit einer derartigen Konstruktion beschränkt, und kann auch eine Statorwicklung
eingesetzt werden, die so aufgebaut ist, dass Wickelsegmente eingesetzt
werden, die im Wesentlichen U-förmig ausgebildet
sind, als die Leitungsstränge,
wobei die Wickelsegmente aufeinander folgend in die Nuten eingeführt sind,
und miteinander an Endabschnitten der Wickelsegmente verbunden sind,
die sich von den Nuten aus nach außen erstrecken.
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Weiterhin
sind bei jeder der voranstehend geschilderten Ausführungsformen
die Sternpunktverbindungsabschnitte so erläutert, dass sie am rückwärtigen Ende
des Stators angeordnet sind, jedoch können, wenn die Gleichrichter 12 am
vorderen Ende angeordnet sind, die Sternpunktverbindungsabschnitte
auch am vorderen Ende des Stators angeordnet sein.
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Die
vorliegende Erfindung ist wie voranstehend geschildert ausgebildet,
und weist die nachstehend geschilderten Auswirkungen auf.
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Gemäß der Erfindung
kann der komplizierte Vorgang des Vereinigens der Sternpunktklemmen durch
Verdrillen oder unter Verwendung von Anschlägen ausgeschaltet werden, und
kann einfach eine ausreichende Verbindungsfestigkeit sichergestellt
werden, was die Bereitstellung eines Stators für einen Generator ermöglicht,
und ermöglicht,
die Verlässlichkeit
zu verbessern, und die Kosten zu verringern.
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Die
Leitungsstränge
können
Leitungsdrähte sein,
welche einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, was den Vorgang
der Ausbildung flacher Seitenoberflächen in den aneinander liegenden
Abschnitten der Sternpunktklemmen unnötig macht, wodurch die Bearbeitbarkeit
verbessert wird.
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Die
Sternpunktklemmen der Leitungsstränge, welche die drei Wicklungsphasenabschnitte
bilden, können
aufweisen:
eine erste Sternpunktklemme, die zentral in Umfangsrichtung
angeordnet ist, wobei die erste Sternpunktklemme in Axialrichtung
von der Wickelendgruppe herausgeführt ist, um einen Sternpunktleitungsabschnitt
auszubilden, der an den Gleichrichter angeschlossen ist; und
eine
zweite und eine dritte Sternpunktklemme, die an einer ersten bzw.
zweiten Seitenumfangsrichtung angeordnet sind, und jeweils in Axialrichtung
nach außen
von der Wickelendgruppe herausgeführt sind, dann abgebogen sind,
und zur ersten Sternpunktklemme geführt sind,
wobei die Seitenoberflächenabschnitte
an Spitzen der zweiten und dritten Sternpunktklemmen in gegenseitige
Anlage gebracht sind, und elektrisch von der ersten und zweiten
Seite in Umfangsrichtung mit den Seitenoberflächenabschnitten eines Abschnitts der
ersten Sternpunktklemme verbunden sind, die von der Wickelendgruppe
herausgeführt
ist, was das Ausmaß des
Herumführens
der Sternpunktklemmen verringert, die Schwingungsbeständigkeit
verbessert, wodurch die Verlässlichkeit
verbessert wird.
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Der
Stator kann auch ein Verbindungsteil aufweisen, das aus einem Leiter
besteht, welcher flache Seitenoberflächenabschnitte aufweist, wobei
die flachen Seitenoberflächenabschnitte
der Sternpunktklemmen und des Verbindungsteils in gegenseitige Anlage
gebracht werden, und elektrisch miteinander verbunden werden, wodurch
die Verbindungsfestigkeit in dem Sternpunktverbindungsabschnitt verbessert
wird, und hierdurch die Verlässlichkeit
verbessert wird.
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Das
Verbindungsteil kann einen Sternpunktleitungsabschnitt aufweisen,
der an den Gleichrichter angeschlossen ist, was es ermöglicht,
die Festigkeit des Sternpunktverbindungsabschnitts durch Auswahl
des Verbindungsmaterials zu erhöhen,
und ermöglicht,
die Position des Sternpunktleitungsabschnitts frei wählbar einzustellen,
zur Anpassung an die Position der Leiterplatte, was den Zusammenbau erleichtert.
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Zumindest
ein Teil der Sternpunktklemmen, die von der Wickelendgruppe zur
Außenseite
verlaufen, kann an der Wickelendgruppe dadurch befestigt sein, dass
ein elektrisch isolierender Harzabschnitt vorgesehen ist, was die
Schwingungsfestigkeit des Sternpunktverbindungsabschnitts verbessert,
wodurch die Verlässlichkeit
erhöht
wird.
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Die
elektrische Verbindung kann durch Schweißen durchgeführt werden,
was den Einsatz von Loten ausschaltet, die schädliche Substanzen enthalten,
was unter dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes vorteilhaft ist.