KR20230029766A - 전기 기계용 고정자 - Google Patents

전기 기계용 고정자 Download PDF

Info

Publication number
KR20230029766A
KR20230029766A KR1020237000410A KR20237000410A KR20230029766A KR 20230029766 A KR20230029766 A KR 20230029766A KR 1020237000410 A KR1020237000410 A KR 1020237000410A KR 20237000410 A KR20237000410 A KR 20237000410A KR 20230029766 A KR20230029766 A KR 20230029766A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
section
connector
forming
connectors
stator
Prior art date
Application number
KR1020237000410A
Other languages
English (en)
Inventor
마이클 커슈바우머
마르코 코세일
다니엘 외슈거
티안 조우
Original Assignee
브루사 일렉트로닉 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 브루사 일렉트로닉 아게 filed Critical 브루사 일렉트로닉 아게
Publication of KR20230029766A publication Critical patent/KR20230029766A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H02K3/505Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto for large machine windings, e.g. bar windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16Stator cores with slots for windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/08Forming windings by laying conductors into or around core parts
    • H02K15/085Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors into slotted stators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • H02K3/14Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots with transposed conductors, e.g. twisted conductors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/06Embedding prefabricated windings in machines
    • H02K15/062Windings in slots; salient pole windings
    • H02K15/064Windings consisting of separate segments, e.g. hairpin windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/09Machines characterised by wiring elements other than wires, e.g. bus rings, for connecting the winding terminations
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Abstract

n-상 전기 기계용 고정자(1)는 고정자 슬롯(4)에 배열된 성형 스트랜드(6)의 제 1 단부를 전기적으로 연결하도록 배열되는 제 1 커넥터 유형의 복수의 제 1 단부 커넥터(20), 및 제 2 단부를 전기적으로 연결하도록 배열되어 전기 기계의 고정자 권선 섹션(18)을 형성하는 복수의 제 2 단부 커넥터를 포함한다. 복수의 추가 커넥터(30)는 추가의 제 1 단부를 연결하고 고정자 권선 섹션(18)을 연결하도록 배열되어서 고정자 권선 섹션(18)의 병렬 및 직렬 배열 중 적어도 하나를 형성한다. 여기에서, 추가 커넥터(30, 40)는 절단 및 절곡에 의해서 하나의 시트 금속으로 각각 제작되며, 이들 각각은 원래 시트 표면에 수직인 표면이 기계 축(19)에 평행한 적어도 하나의 브리지 섹션(14)을 포함한다.

Description

전기 기계용 고정자
본 발명은 전기 기계 분야에 관한 것이다. 본 발명은 대응하는 독립항의 전제부에 설명된 바와 같은 전기 기계용 고정자(stator for an electrical machine)에 관한 것이다.
DE 10201 209 442 A1 호는 원주(접선 방향)를 따라서 그리고 기계 축에 수직인 바 평면에 수직한 반경 방향으로 진행하는 평평한 바(bar)를 개시한다.
US 1,476,252 호는 또한, 원주(접선 방향)를 따라서 그리고 반경 방향으로 그리고 기계 축에 수직인 바 평면에 수직한 축 방향(즉, 하나의 바의 섹션이 동일한 바의 다른 섹션과 상이한 축 방향 영역)으로 진행하는 평평한 바(flat bar)를 보여준다.
US 1,826,296 호는 커넥터가 시트 금속 조각으로부터 절곡된, 동일한 기하학적 관계를 보여준다.
WO 01/95461 호는 권선에 연결하기 위해서 축 방향으로 진행하도록 돌출 스트랩이 절곡된, 원주를 따라 진행하는 전도체를 보여준다.
US 6,958,561 호는 3차원(방사형/원주형/축형)을 따라 성형된 커넥터를 보여준다. 이들은 상대적으로 크기가 크고, 권선을 구성하는 바에 나사로 연결된다.
US 2009/295252 A1 호는 바 단부를 연결하기 위한 클램핑 요소(clamping element)를 보여준다.
US 2014/0319960 A1 호는 축 방향으로 함께 적층된 전도체의 2개 이상의 링형 평평한 배열을 보여준다.
본 발명의 목적은 축 방향 단부 면에서 커넥터의 콤팩트하고 공간 절약적인 배열을 가능하게 하는, 위에 언급된 유형의 고정자(stator)를 생성하는 것이다.
추가 목적은 고정자의 양쪽으로부터 회전자의 삽입을 허용하는 고정자를 제공하는 것일 수 있다.
이들 목적은 청구범위에 따른 고정자에 의해 달성된다.
다음 용어는 요소의 형상을 특정하는데 사용되어야 한다.
기계의 회전축 또는 단순히 기계 축 또는 고정자의 종축은 공간의 각각의 지점에서 다음을 정의한다:
- 회전축 또는 기계 축에 평행한 축 방향,
- 축 방향에 수직이고 종축을 가로지르는 반경 방향,
- 축 방향에 수직이고 이 지점에서 반경 방향에 수직인 원주 방향 또는 접선 방향.
이들 세 방향은 원통형 좌표계를 정의하며, 공간의 각각의 지점은 각각의 이들 방향을 따라서 그의 위치를 지정하는 좌표 값으로 정의될 수 있다.
고정자 헤드 체적은 이들 방향을 따라 별도의 영역으로 분할될 수 있다. 예를 들어, 축 방향 영역은 좌표값이 하부 및 상부 축 방향 경계값 사이에 있는 모든 점을 포함한다. 동일한 방법으로, 반경 방향 영역과 원주 방향 영역이 정의된다.
커넥터는 시트 금속(sheet metal)을 절단하고 절곡함으로써 제작될 수 있다. '펀칭'과 같은 기술 및 시트 금속을 절단하고 절곡하는 다른 성형 수단은 본 텍스트에서 동등한 정의로서 포함된다. 이들 금속 커넥터는 전기 절연 층으로 코팅될 수 있다.
커넥터의 각각의 지점에서 커넥터의 방위는 절단 및 절곡 전에 시트의 표면의 일부였던 커넥터 표면에 수직인 벡터로 정의된다. 이러한 지점이 커넥터의 평평한 섹션에 있는 경우에, 이러한 평평한 섹션은 커넥터 방위에 수직인 평면에서 연장한다.
한 방향(direction)으로 연장하는 섹션은 절단 및 절곡 전에 시트 표면의 일부였던 커넥터의 표면에 평행한 방향을 지칭하는 것으로 이해된다.
커넥터의 평평한 섹션의 방위는 섹션이 연장하는 방향과 관련하여 등가 방식으로 표현될 수도 있다. 일반적으로, 특정 방향에 평행한 섹션의 방위는 이 방향에 수직인 방향으로 연장하는 섹션과 동일하다. 특히,
- 축 방향에 평행한 섹션의 방위는 반경 방향 및 원주 방향으로 연장하는 섹션과 동일하다;
- 반경 방향에 평행한 섹션의 방위는 축 방향과 원주 방향으로 연장하는 섹션과 동일하다.
- 원주 방향에 평행한 섹션의 방위는 축 방향 및 반경 방향으로 연장하는 섹션과 동일하다.
일반적으로, 특정 평면에 있는 섹션의 방위는 이 평면 내에서 제 1 방향으로 그리고 제 1 방향에 수직하고 평면에 수직인 제 2 방향으로 연장하는 섹션과 동일하다.
특히, 축 방향에 수직인 평면에 있는 섹션의 방위는 이 평면 내에서 제 1 방향 및 축 방향에 평행한 제 2 방향으로 연장하는 섹션과 동일하다.
기계 작동 중에, 커넥터를 통해 전류가 흐를 것이다. 커넥터의 특정 섹션에서, 전류는 섹션을 제 1 인접 섹션에 접촉시키는 제 1 접촉 영역으로부터 섹션을 제 2 인접 섹션에 접촉시키는 제 2 접촉 영역으로 흐른다. 3D 공간에서, 섹션을 통과하는 전류 흐름의 평균 방향은 섹션의 방향으로 간주된다.
n이 1보다 큰 n-상 전기 기계용 고정자는:
- 제 1 및 제 2 축 방향 단부 면;
- 내부 원주 면;
- 기계 축;
- 복수의 고정자 슬롯으로서, 각각의 고정자 슬롯은 2개 이상의 성형 스트랜드를 포함하며, 성형 스트랜드는 고정자 슬롯 내측에서 별개의 층, 적어도 내층 및 외층으로 배열되는, 복수의 고정자 슬롯;
- 각각의 성형 스트랜드는 연선 전도체(stranded conductor)이고 제 1 및 제 2 단부를 가지며;
- 성형 스트랜드의 제 1 단부는 제 1 축 방향 단부 면으로부터 연장하고 제 2 단부는 제 2 축 방향 단부 면으로부터 연장하며, 각각의 경우에 기계 축에 평행하며;
- 제 1 단부를 전기적으로 연결하도록 배열되는 제 1 커넥터 유형의 복수의 제 1 단부 커넥터 및 제 2 단부를 전기적으로 연결하도록 배열되는 복수의 제 2 단부 커넥터로서, 이에 의해 전기 기계의 고정자 권선 섹션을 형성하는 제 1 커넥터 유형의 복수의 제 1 단부 커넥터 및 복수의 제 2 단부 커넥터;
- 제 1 단부를 연결하도록 배열됨으로써 고정자 권선 섹션을 연결하여 고정자 권선 섹션의 병렬 및 직렬 배열 중 적어도 하나를 형성하는 복수의 추가 커넥터를 포함한다.
여기서, 추가 커넥터는 절단 및 절곡에 의해서 적어도 하나의 시트 금속으로 각각 제작되며, 이는 각각 오리지널 시트 표면에 수직인 표면이 기계 축에 평행하거나, 기계 축에 대해 30도 미만, 특히 20도 미만, 특히 10도 미만의 각도인 적어도 하나의 브리지 섹션을 포함한다.
환언하면, 추가 커넥터 각각은 그것들, 특히 이전의 평평한 시트 표면,이 기계 축에 수직인 방향으로, 또는 기계 축에 수직인 방향에 작은 각도로 연장하는 섹션을 포함한다. 이는 차례로, 추가 커넥터가 공간 절약 방식으로 제 1 단부에서 다른 커넥터 주위에 형성될 수 있게 한다.
구체예에서, 추가 커넥터들은 절단 및 절곡에 의해서 정확히 한 개의 시트 금속으로 각각 제작된다.
구체예에서, 추가 커넥터는 각각 절단 및 절곡에 의해서 두 개(pieces) 이상의 시트 금속으로 제작된다. 피스들(pieces)은 예를 들어, 용접(welding)에 의해 결합될 수 있다.
구체예에서, 추가 커넥터는 n-상 전기 기계의 동일한 상의 고정자 권선 섹션을 연결하도록 배열된다.
구체예에서, 제 1 축 방향 단부 면에서 공간은 원주 표면의 직경에서 시작하여 기계 축으로부터 멀어지는 반경 방향을 따라서,
- 성형 스트랜드의 제 1 단부가 놓이고 제 1 단부 커넥터가 성형 스트랜드와 접촉하도록 배열되는 링-형상 접촉 영역;
- 접촉 영역에서 또한, 제 1 단부 커넥터가, 그것이 연결되는 성형 스트랜드의 단부를 연결하도록 배열되는 것,
을 포함하는 것으로 간주될 수 있다.
여기에서, 추가 커넥터는 접촉 영역 외측에 놓인 섹션을 포함하도록 형성된다. 특히, 그것은 접촉 영역 외측에 놓인 브리지 섹션일 수 있다.
구체예에서, 제 1 축 방향 단부 면에서 공간은 축 방향 단부 면에서 시작하여 기계 축을 따라서,
- 먼저, 성형 스트랜드의 제 1 단부가 놓이고 제 1 단부 커넥터가 성형 스트랜드와 접촉하도록 배열되는 접촉 세그먼트;
- 그런 다음, 제 1 단부 커넥터가 연결되는 성형 스트랜드의 단부를 연결하도록 제 1 단부 커넥터가 배열되는 제 1 연결 세그먼트
를 포함하는 것으로 간주될 수 있다.
여기에서, 추가 커넥터는 제 1 연결 세그먼트 외측에 놓인 섹션을 포함하도록 형성된다. 특히, 그것은 제 1 연결 세그먼트 외부에 놓인 브리지 섹션일 수 있다.
제 1 연결 체적은 제 1 연결 세그먼트와 접촉 영역의 교차섹션(intersection)으로서 정의될 수 있다. 따라서 제 1 연결 체적은 내부 반지름과 외부 반지름을 갖는 도넛형 체적이다. 도넛형 체적은 기계 축을 중심으로 직사각형 단면을 회전시켜 생성될 수 있다.
따라서 일반적으로, 추가 커넥터는 제 1 연결 체적 외측에 놓인 섹션을 포함하도록 형성된다. 특히, 추가 커넥터는 제 1 체적 외측에 놓인 브리지 섹션일 수 있다.
구체예에서, 추가 커넥터는 내층의 성형 스트랜드의 2개의 제 1 단부를 연결하도록 배열된다. 내층과 내부 원주 면의 반경 사이에 이용 가능한 공간이 거의 없지만, 커넥터의 배열은 회전자가 삽입될 공간이 남도록 보장할 수 있다.
구체예에서, 추가 커넥터는 외층의 성형 스트랜드의 2개의 제 1 단부를 연결하도록 배열된다. 커넥터의 배열은 커넥터의 외부 반경이 작게 유지되도록 보장할 수 있다.
구체예에서, 추가 커넥터는 각각 고정자 권선 섹션의 직렬 배열을 형성하도록 배열되며, 특히 추가 커넥터는 2개의 고정자 권선 섹션의 직렬 배열을 형성하며, 이들 2개의 고정자 권선 섹션 각각은 고정자의 원주 주위로 한 번 연장된다.
구체예에서, 고정자는 제 1 단부 커넥터가 배열되는 체적의 외측으로, 반경 방향으로 적어도 하나의 브리지 섹션이 변위되는 제 2 유형의 추가 커넥터를 포함한다.
구체예에서, 제 2 유형의 추가 커넥터는:
- 제 1 성형 스트랜드에 대한 연결을 형성하는 제 1 섹션,
- 제 1 섹션에서 시작하여 원주 방향을 따라서 반경 방향으로 외측으로 제 4 섹션으로 연장하는 제 2 섹션 및 제 3 섹션,
- 브리지 섹션을 구성하는 제 4 섹션을 포함하며,
브리지 섹션으로부터 원주 방향을 따라서 그리고 반경 방향으로 내측으로 제 2 성형 스트랜드에 대한 연결을 형성하는 제 7 섹션까지 다시 연장한다.
구체예에서, 적어도 제 2 유형의 제 1 및 제 2 추가 커넥터가 존재하고, 여기서 제 1 커넥터가 연결되는 성형 스트랜드는 제 2 커넥터가 연결되는 성형 스트랜드와 인터리브되고, 제 1 및 제 2 커넥터는 제 2 커넥터 주위를 축 방향으로 통과하는 제 1 커넥터의 브리지 섹션에 의해 서로 교차한다.
구체예에서, 제 2 섹션은 제 1 커넥터 유형의 제 1 단부 커넥터에 등거리로 인접하여 원주 방향을 따라서 그리고 반경 방향 외측으로 연장하며, 특히 이들 제 1 단부 커넥터는 성형 스트랜드의 2개의 제 1 단부를 연결하며, 하나는 내층에 하나는 외층에 있다.
구체예에서, 제 2 섹션 및 제 3 섹션은 축 방향을 따라 투영도에서 볼 때, 두 개의 성형 스트랜드 사이의 위치에서 접촉 영역을 통과해 나오는 S-형상 곡선을 형성한다.
구체예에서, 제 1 커넥터가 연결되는 성형 스트랜드는 제 2 커넥터가 연결되는 성형 스트랜드와 인터리브된다.
구체예에서, 적어도 하나의 브리지 섹션은 제 1 단부 커넥터가 배열되는 체적으로부터 축 방향으로 변위된다.
구체예에서, 고정자는 제 3 유형의 추가 커넥터를 포함하며, 추가 커넥터 각각은:
- 제 1 성형 스트랜드에 대한 연결을 형성하는 제 1 섹션,
- 제 1 섹션에서 시작하여 축 방향으로 연장하고, 축 방향 단부 면으로부터 멀어지는 제 2 섹션,
- 제 2 섹션에서 시작하여 원주 방향을 따라 연장하고 브리지 섹션을 구성하는 제 3 섹션,
- 제 3 섹션에서 시작하여 축 방향 단부 면을 향해 축 방향으로 다시 연장하는 제 4 섹션,
- 제 4 섹션에서 시작하여 제 2 성형 스트랜드에 대한 연결을 형성하는 제 5 섹션을 포함한다.
구체예에서, 적어도 제 2 유형의 제 1 및 제 2 추가 커넥터가 존재하며,
- 여기서 제 1 및 제 2 추가 커넥터의 브리지 섹션은 축 방향을 따른 투영도에서 볼 때 서로 중첩되며,
- 여기서 각각의 제 1 및 제 2 추가 커넥터에서 각각은 서로 부딪치지 않도록 동일한 방식으로 각각 성형된다.
서로 부딪치지 않는 브리지 섹션은 브리지 섹션의 하나 또는 둘 모두에 의해서 달성될 수 있으며, 브릿지 섹션은:
- 축 방향으로 단차만큼 분리된 두 개의 하위 섹션을 포함하는 것,
- 축 방향에 대해 그것들의 방위가 작은 각도, 특히 20도 미만 또는 10도 미만의 각도로 기울어져 있다.
구체예에서, 고정자는 성형 스트랜드의 2개의 제 1 단부를 연결하도록 배열된 제 4 유형의 추가 커넥터를 포함하며, 하나는 내층에 있고 하나는 외층에 있으며, 특히 둘 모두는 동일한 고정자 슬롯에 있다.
구체예에서, 추가 커넥터는 각각 고정자 권선 섹션의 병렬 배열을 형성하도록 배열되며, 특히 병렬 배열은 권선의 스타 구성(star configuration)의 일부이거나 분기를 구성한다.
구체예에서, 제 4 유형의 추가 커넥터는:
- 제 1 성형 스트랜드에 대한 연결을 형성하는 제 1 섹션,
- 제 1 섹션에서 시작하고 축 방향에 수직인 평면에서 그의 방위를 가지는 제 2 섹션,
- 제 2 섹션에서 시작하여 반경 방향으로 연장하고 브리지 섹션을 구성하는 제 3 섹션,
- 제 3 섹션에서 시작하여 축 방향에 수직인 평면에서 그의 방위를 가지는 제 4 섹션,
- 제 4 섹션에서 시작하여 제 2 성형 스트랜드에 대한 연결을 형성하는 제 5 섹션을 포함한다.
구체예에서, 추가 커넥터는 고정자에 전력을 공급하기 위한 전도체를 부착하기 위한 접촉 플레이트를 포함하며,
- 특히 접촉 플레이트는 브리지 섹션에 부착되거나 브리지 섹션과 일체로 형성되며,
- 특히, 접촉 플레이트는 축 방향으로 연장한다.
구체예에서, 제 1 성형 스트랜드에 대한 연결을 형성하는 섹션이 평행하게 연장하고 성형 스트랜드와 전기 연결을 형성하는 2개의 핑거 섹션을 포함하며, 성형 스트랜드는 핑거들 사이에 배열된다.
추가 구체예는 특허 종속항으로부터 자명하다.
본 발명의 요지는 개략적으로 도시된 첨부 도면에 예시되는 예시적인 구체예를 참조하여 다음 텍스트에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 전기 기계의 고정자이다.
도 2는 고정자의 상세도이다.
도 3 및 도 4는 고정자의 권선 패턴이다.
도 5는 제 1 유형 커넥터이다.
도 6은 고정자의 축 방향 단부 면에 있는 제 1 유형 커넥터 및 제 2 유형 커넥터이다.
도 7은 제 2 유형 커넥터이다.
도 8은 제 1 유형 커넥터 및 제 3 유형 커넥터이다.
도 9 및 도 10은 제 4 유형 커넥터이다.
도 11 및 도 12는 제 5 유형 커넥터이다.
도 13은 제 4 유형 커넥터와 조합된 제 5 유형 커넥터이다.
도 14는 추가 커넥터이다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 양태에 따른 접촉 섹션의 상세도이다.
원칙적으로 동일하거나 기능적으로 동일한 부품은 도면에서 동일한 참조 부호로 제공된다.
도 1은 기계 축(19) 방향으로 투시한 것으로서 전기 기계의 고정자(1)를 측면도 및 정면도로 개략적으로 도시한다. 고정자(1)는 2개의 축 방향 단부 면(2, 2') 및 내부 원주 면(3)을 갖는 고정자 본체를 포함한다. 내부 원주 면은 축이 고정자의 축과 일치하는 직각 원통 형상을 따르고 일반적으로 표면의 섹션을 분리하는 슬릿을 가지며 고정자의 톱니를 형성하는 섹션은 고정자 슬롯에 의해 분리된다. 도 2는 고정자(1)의 축 방향 단부 면(2)에 대한 세부사항을 도시한다. 고정자 본체는 고정자 요크(stator yoke;5)에 의해서 연결된 고정자 슬롯(4)을 그의 둘레를 따라서 포함한다. 각각의 고정자 슬롯(4)에서, 적어도 내층(7a) 및 외층(7b)에 둘 이상의 성형 스트랜드(shaped strands;6)가 배열된다. 각각의 성형 스트랜드(6)는 연선 전도체(stranded conductor)이며, 즉 직사각형 또는 사다리꼴 횡단면과 같은 고정자 슬롯(4)의 일부를 채우는 횡단면을 갖도록 배열될 수 있는 평행한 와이어 세트를 포함한다. 병렬 와이어는 또한, 위에서 언급한 횡단면을 채우기 위해서 트위스트 형상, 편조(braided) 형상 또는 유사한 형상의 구성일 수 있다. 각각의 성형 스트랜드(6)는 고정자(1)의 축 방향 길이를 따라서 별도의 전도체로서 작용한다. 각각의 경우에 기계 축(19)에 평행한, 성형 스트랜드(6)의 제 1 단부는 제 1 길이(L1)만큼 제 1 축 방향 단부 면(2)으로부터 연장하고 제 2 단부는 제 2 길이(L2)만큼 제 2 축 방향 단부 면(2')으로부터 연장한다. 고정자 권선은 제 1 단부 사이와 제 2 단부들 사이의 연결에 의해서 생성된다. 일반적으로, 제 2 축 방향 단부 면(2') 상의 연결부는 제 2 단부들 사이의 연결부를 콤팩트하게 유지하도록 하는 단순하고 규칙적인 패턴으로 배열된다. 특히, 연결부 내측의 공간은 회전자(rotor)가 제 2 축 방향 단부 면(2')의 측면으로부터 고정자(1)의 중공 공간으로 삽입될 공간을 남길 정도일 수 있다.
한편으로, 제 1 축 방향 단부 면(2) 상의 연결부는 제 2 축 방향 단부 면(2') 상의 연결부와 함께, 고정자 권선 섹션(18)을 형성하는 제 1 유형 커넥터(20)의 패턴을 포함한다. 다른 한편으로, 이들은 예를 들어, 고정자 권선 섹션(18)의 직렬 및/또는 병렬 연결을 형성하기 위해서 고정자 권선 섹션(18)을 연결하는 추가 커넥터를 포함하며, 이는 차례로 삼각형(일반적으로 델타 구성으로 공지됨) 또는 스타 구성을 형성하도록 연결될 수 있다. 이들 추가 커넥터는 제 1 유형 커넥터(20)와 부딪치지 않고, 서로 부딪치지 않고, 회전자가 제 1 축 방향 단부 면(2) 쪽으로부터 고정자에 삽입될 공간을 남겨두도록 배열된다.
기계 축(19)을 따르는 투영도에서 고정자(1)를 보면, 성형 스트랜드(6) 및 전형적으로 또한 제 1 및 제 2 단부가 위치되고 제 1 유형 커넥터(20)가 연장하는 링 형상 영역은 접촉 영역(13)으로 지칭되어야 한다. 기계 축(19)에 수직인 투영도에서 고정자(1)를 보면,
- 제 1 단부가 위치된 기계 축(19)을 따르는 섹션은 접촉 세그먼트(10)라 지칭되어야 하며;
- 제 1 유형 커넥터(20)가 배열되는 축 방향으로 접촉 세그먼트(10)의 외측에 있는 추가 섹션은 제 1 연결 세그먼트(11)로 지칭되어야 하며;
- 축 방향으로 제 1 연결 세그먼트(11)의 외측에 있는 추가 섹션은 제 2 연결 세그먼트(12)로 지칭되어야 한다.
제 1 연결 세그먼트(11)와 접촉 영역(13)의 교차점은 제 1 연결 체적(15)이라 지칭된다. 반경 방향으로 제 1 연결 체적(15) 외부에 대한 체적은 외부 연결 체적(17)이라고 지칭되어야 한다. 축 방향으로 제 1 연결 체적(15) 외부에 대한 체적은 제 2 연결 체적(16)이라고 지칭되어야 한다.
도 3 및 도 4는 원형의 원주를 따르는 대신에 선을 따라 표현된 내층(7a) 및 외층(7b)의 성형 스트랜드(6)를 갖는 예시적인 권선 패턴을 도시한다. 각각의 성형 스트랜드(6)는 직사각형으로 표현되며, 제 2 단부의 연결부는 점선에 의해서 제 1 유형 커넥터(20)에 의해 영향을 받고 제 1 단부의 연결부는 연속선에 의해서 제 1 유형 커넥터(20)에 의해 영향을 받는다. 도면들은 커넥터의 실제 기하학적 형상 및 위치가 아니라 전기 연결부의 접속방식을 도시한다. 아래에서 자세히 설명되는 추가 커넥터의 실제 기하학적 형상 및 배열은 내부 원주 면(3)의 직경 외부에 유지되도록 하는 것이다.
도 3은 내층(7a)에 놓인 2개의 제 1 단부를 연결하도록 배열된, 제 2 유형 커넥터(30) 또는 제 3 유형 커넥터(40)인 추가 커넥터를 개략적으로 도시한다. 이는 2개의 고정자 권선 섹션(18) 사이에 직렬 접속을 생성하기 위한 것일 수 있다.
도 4는 각각, 내층(7a)과 외층(7b)에 놓인 2개의 제 1 단부를 연결하도록 배열된 제 4 유형 커넥터(50)인 추가 커넥터를 개략적으로 도시한다. 이러한 예에서, 이들은 또한 동일한 고정자 슬롯(4)에 놓인다. 이는, 특히 권선의 스타 배열(star arrangement)의 하나의 아암을 형성하기 위해서, 2개의 고정자 권선 섹션(18) 사이에 직병렬 접속(series parallel connection)을 생성하기 위한 것일 수 있다.
도 4는 내층(7a)에 있는 3개의 제 1 단부를 서로 연결하고 외층(7b)에 있는 3개의 제 1 단부와 연결하도록 배열된, 제 5 유형 커넥터(60)인 추가 커넥터를 개략적으로 도시한다. 이는 스타 배열의 아암을 연결하는 스타 포인트(star point)을 형성하는 것일 수 있다.
도 3 및 도 4의 예에서, 그리고 다른 구체예에서, 권선 패턴은 각각의 슬롯에서 각각의 내층 및 외층에 대한 연결을 교환함으로써 미러(mirror)링될 수 있다.
도 5는 제 1 유형 커넥터(20)의 기하학적 구조를 도시한다. 이는 성형 스트랜드(6)의 제 1 또는 제 2 단부에 대한 연결을 형성하기 위한, 접촉 섹션을 구성하는 제 1 섹션(21)을 포함한다. 제 2 섹션(22)은 제 1 섹션(21)을 제 3 섹션(23)에 연결하며, 제 3 섹션(23)은 성형 스트랜드(6)의 다른 단부에 대한 연결을 형성하기 위한 접촉 섹션이다. 제 2 섹션(22)의 방위(orientation)는 축 방향 또는 기계 축(19)에 수직인 평면에 놓인다. 즉, 제 2 섹션(22)의 주 표면의 한 지점에 대한 법선 벡터는 이 평면에 평행하거나, 환언하면 축 방향에 수직이다. 제 2 섹션(22)의 방향은 적어도 대략적으로 축 방향에 수직인 평면에 놓인다. 전형적으로, 제 1 섹션(21)에서 시작하는 제 2 섹션(22)은 원주 방향을 따라서 그리고 반경 방향 외측으로 제 3 섹션(23)까지 연장한다. 제 1 섹션(21)은 내층(7a)의 성형 스트랜드(6)에 연결될 수 있고, 제 3 섹션(23)은 외층(7b)의 성형 스트랜드(6)에 연결될 수 있다.
여기서, 다른 유형의 커넥터에서와 같이, 접촉 섹션(21, 23)은 핑거들 사이에 배열된 성형 스트랜드(6)의 단부와 접촉하도록 배열된 평행한 핑거를 포함할 수 있다. 접촉 섹션과 핑거는 커넥터의 다른 섹션과 함께 한 개의 시트 금속(a single piece of sheet metal)으로 형성된다.
도 6은 제 1 축 방향 단부 면(2)에서 제 2 유형 커넥터(30)와 함께, 제 1 유형 커넥터(20)의 배열을 도시한다. 단일 제 2 유형 커넥터(30)가 도 7에 도시된다. 제 2 유형 커넥터(30)는 제 1 섹션(31)을 제 7 섹션(37)과 연결하며, 둘 모두는 접촉 섹션이다. 제 1 섹션(31)에서 시작하여, S-곡선 영역에 의해서 연결될 수 있는 제 2 섹션(32) 및 제 3 섹션(33)은 원주 방향을 따라서 반경 방향으로 외측으로 브리지 섹션(14)을 형성하는 제 4 섹션(34)까지 연장한다. 브리지 섹션(14)으로부터, 제 5 섹션(35)은 원주 방향을 따라서(즉, 제 2 섹션(32) 및 제 3 섹션(33) 방향의 반대 방향으로) 반경 방향 내측으로 제 7 섹션(37)까지 다시 연장하는 제 6 섹션(36)으로 이어진다.
제 2 섹션(32), 제 3 섹션(33), 제 5 섹션(35) 및 제 6 섹션(36)에 대해서, 방위는 축 방향 또는 기계 축(19)에 수직인 평면에 놓이고, 방향은 적어도 대략적으로 축 방향에 수직인 평면에 놓인다. 이들 섹션은 또한 일반적으로, 제 1 연결 세그먼트(11) 내에, 즉 제 1 유형 커넥터(20)가 놓이는 축 방향을 따른 동일한 섹션 내에 놓인다. 여기서, 제 2 유형 커넥터(30)의 제 2 섹션(32)은 인접한 제 1 유형 커넥터(20)의 제 2 섹션(22)에 본질적으로 등거리로 연장한다.
브리지 섹션(14)인 제 4 섹션(34)은 제 1 연결 세그먼트(11) 외측, 특히 접촉 세그먼트(10)에 놓인다. 이는 반경 방향으로 연장하며, 그것의 방위는 - 적어도 반경 방향을 따르는 작은 섹션에 대하여 - 축 방향과 평행하다. 이러한 방식으로, 제 2 유형 커넥터(30)는 제 2 유형 커넥터(30')의 제 2 커넥터 주위를 지나간다. 특히, 제 2 유형 커넥터(30)의 브리지 섹션(14)은 제 2 유형 커넥터(30')의 제 3 섹션(33) 주위를 지나간다. 브리지 섹션(14)은 C, U 또는 L의 형상을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 2개의 제 2 유형 커넥터(30, 30')는, 그것들 각각의 접촉 섹션들이 인터리브된(interleaved) 채로. 원주를 따라서 엇갈리게 배치될 수 있다. 인터리브되었다는 것은 2개의 제 2 유형 커넥터(30, 30') 중 하나의 접촉 섹션이 다른 하나의 접촉 섹션들 사이에 놓임을 의미한다.
여기서, 바람직하게 모든 구체예에서와 같이, 커넥터가 성형되는 시트 재료의 두께는 성형 스트랜드(6)의 단부의 내측면과 고정자(1) 내로 삽입될 회전자의 외부 원주 사이의 거리보다 작다.
도 8은 제 1 축 방향 단부 면(2)에서 하나의 제 3 유형 커넥터(40)와 함께 단지 하나만이 도시된 제 1 유형 커넥터(20)의 배열을 도시한다. 제 2 유형 커넥터(30)와 마찬가지로, 2개 이상의 제 3 유형 커넥터(40)가, 접촉 섹션이 인터리브된 채로, 엇갈린 방식으로 배열될 수 있다. 접촉 섹션은 제 1 섹션(41) 및 제 5 섹션(45)으로 구성된다. 제 1 섹션(41)으로부터, 제 2 섹션(42)은 브리지 섹션(14)을 구성하는 제 3 섹션(43)으로 이어지고, 이러한 제 4 섹션(44)으로부터 제 5 섹션(45)으로 이어진다. 제 2 섹션(42) 및 제 4 섹션(44)에 대해서, 방위는 축 방향 또는 기계 축(19)에 수직인 평면에 놓이고, 방향은 적어도 부분적으로 축 방향에 평행하다.
이로써, 브리지 섹션(14)은 축 방향으로 제 1 연결 세그먼트(11) 외측에, 특히 제 2 연결 세그먼트(12) 내에 위치된다. 브리지 섹션(14)은 원주 방향을 따라 연장하며, 그 방위는 축 방향에 평행하다. 엇갈린 제 3 유형 커넥터(40) 세트가 서로 부딪치지 않도록 하기 위해서, 브리지 섹션(14)은 축 방향에 수직인 평면에 대해 경사질 수 있거나(예시되지 않음), 축 방향으로 단차만큼 분리된, 축 방향을 따라서 상이한 위치에 있는 두 개의 하위 섹션을 포함할 수 있다.
도 9 및 도 10은 축 방향 단부 면(2)에서 성형 스트랜드(6)에 연결되는 제 4 유형의 커넥터(50)만을 도시한다. 접촉 섹션은 제 1 섹션(51) 및 제 5 섹션(55)으로 구성된다. 제 1 섹션(51)으로부터, 제 2 섹션(52)은 브리지 섹션(14)을 구성하는 제 3 섹션(53)으로 이어지고, 이러한 제 4 섹션(54)으로부터 제 5 섹션(55)으로 이어진다. 제 2 섹션(52) 및 제 4 섹션(54)에 대해서, 방위(orientation)는 축 방향 또는 기계 축(19)에 수직인 평면에 놓이고, 방향(direction)은 적어도 부분적으로 축 방향에 수직하고 부분적으로는 축 방향에 평행하다.
이로써, 브릿지 섹션(14)은 축 방향으로, 특히 제 2 연결 세그먼트(12)에서 제 1 연결 세그먼트(11)의 외측에 위치된다. 브리지 섹션(14)은 반경 방향을 따라 연장하고 그 방위는 축 방향에 평행하다.
브리지 섹션(14) 또는 제 3 섹션(53)은 제 4 유형 커넥터(50)에 연결된 고정자 권선 섹션(18)에 전력을 공급하기 위한 전도체에 제 4 유형 커넥터(50)를 전기적으로 연결하는 것을 허용하는 접촉 플레이트(56)와 일체로 형성되고 그에 연결될 수 있다.
여기에서 설명된 각각의 구체예에서, 브리지 섹션(14)의 방위가 축 방향에 평행(즉, 브리지 섹션(14)을 구성하는 오리지널 시트 표면에 수직인 표면이 기계 축(19)에 평행)하다고 말하는 경우에, 방위가 작은 각도만큼, 특히 30도 미만, 특히 20도 미만, 특히 10도 미만의 각도만큼 축 방향으로부터 벗어난 경우일 수 있다.
도 11 및 도 12는 축 방향 단부 면(2)에서 성형 스트랜드(6)에 연결되는 제 5 유형 커넥터(60)만을 도시한다. 제 5 유형 커넥터(60)는 원주 방향으로 연장하는 세장형(elongated) 섹션을 포함하며, 세장형 섹션의 제 1 하위 섹션은 접촉 영역(13)의 반경 방향 외측에, 특히 외부 연결 체적(17)에 있고, 외층(7b)의 성형 스트랜드(6)에서 별도의 고정자 권선 섹션(18)과 접촉하도록 배열된 3개의 접촉 섹션을 포함한다. 세장형 섹션은 3개의 아암을 더 포함하며, 각각은 원주 방향으로 연장하고 내층(7a)에서 대응 성형 스트랜드(6)와 접촉하는 각각의 접촉 섹션에 대해 반경 방향으로 내측으로 연장한다. 제 5 유형 커넥터(60)는 도 4와 관련하여 도시된 바와 같이 스타 포인트 커넥터의 역할을 할 수 있다.
도 13은 도 4에 도시된 바와 같이 고정자 권선 섹션(18)의 스타 구성을 형성하기 위한 제 4 유형 커넥터(50) 및 제 5 유형 커넥터(60)의 배열을 도시한다.
도 14는 원주 방향으로 연장하고 접촉 영역(13), 특히 외부 연결 체적(17)의 반경 방향 외측에 있고, 외층(7b)의 성형 스트랜드(6)에서 별도 고정자 권선 섹션(18)과 접촉하도록 배열된 3개의 접촉 섹션을 포함하는 세장형 섹션을 갖는 제 6 유형 커넥터(70)를 도시한다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 양태에 따른 접촉 섹션의 성형에 관한 세부사항을 예시한다. 이러한 양태에 따른 특징은 본 명세서에 설명된 각각의 유형의 커넥터와 조합하여, 또는 다른 유형의 커넥터와 독립적으로 실현될 수 있다. 이러한 양태는 접촉 섹션에서 접촉 핑거가 반경 방향으로 연장하여, 성형 스트랜드(6)를 둘러싸고, 접촉 핑거를 갖는 접촉 섹션이 접촉 세그먼트(10)에 놓이는 반면에 커넥터의 다른 섹션이 접촉 세그먼트(10)의 외측에 놓이고 축 방향으로 접촉 섹션에 연결되어야 한다는 사실로 인해 발생하는 문제를 해결한다. 인접한 성형 스트랜드(6)의 근접성 및 내부 원주 면(3)의 내측으로 연장하지 않아야 한다는 요건으로 인해서 이러한 연결을 위한 공간이 매우 작다. 결과적으로, 이러한 연결은 커넥터의 네킹(necking) 또는 수축 전도 영역(constriction conducting area)을 구성한다. 다른 섹션에 비해서, 이러한 연결은 저항이 높은 섹션을 형성하여, 열 손실로 이어진다. 따라서 이러한 섹션에서 단면을 증가시키거나 최대화할 필요가 있다.
이러한 양태에 따르면, 이는 도 15의 예시적인 구체예에 도시된 바와 같이 다음과 같은 방식으로 달성된다: 접촉 섹션(80)은 핑거 베이스 섹션(83)에 의해 결합된 제 1 핑거(81) 및 제 2 핑거(82)를 포함한다. 제 1 핑거(81) 및 제 2 핑거(82)는 서로에 대해 평행하게 그리고 핑거 베이스 섹션(83)에 대해 적어도 대략 직각으로 연장한다. 커넥터의 메인 섹션(86)은 거의 평행한 방향으로, 또는 핑거(81, 82)의 방위에 대해서 30도 미만 또는 20도 미만의 각도로 연장한다. 메인 섹션(86) 및 접촉 섹션(80)은 중간 섹션(85)에 의해 연결된다. 중간 섹션(85) 및 접촉 섹션(80)이 만나는 곳에서, 이들은 수축부(constriction;84)를 형성한다.
성형 스트랜드(6)에 연결될 때, 핑거(81, 82)의 방위는 접선 방향(T)이고, 핑거(81, 82)는 반경 방향(R) 및 축 방향(A)으로 연장한다. 핑거 베이스 섹션(83) 및 중간 섹션(85)의 방위는 반경 방향(R)이다.
수축부(84)가 커넥터를 통한 전류 흐름의 방향으로 큰 횡단면적을 가지기 위해서, 다음 특징 중 하나 또는 둘 모두가 존재한다:
- 중간 섹션(85)과 메인 섹션(86) 사이의 제 1 전이 섹션(91)은 중간 섹션(85)에서 시작하여, 제 1 핑거(81)와 동일한 방위를 가지도록 절곡된 다음에, 메인 섹션(86)으로 연장하게 절곡되도록 성형된다. 이는 수축부(84)의 커넥터의 폭이, 제 1 전이 섹션(91)의 측면에서, 커넥터가 절곡되는 시트 재료의 두께에 대응하는 재료의 일부분을 포함하도록 허용한다. 더욱 상세하게, 제 1 전이 섹션(91)에서, 축 방향(A)의 횡단면도에서 커넥터의 형상은 S-곡선 섹션(87)을 구성한다. 이러한 S-곡선 섹션(87)에서 커넥터의 방향은 성형 스트랜드(6)에 연결될 때,
o 먼저 반경 방향(R)이며,
o 그런 다음 접선 방향(T)이며,
o 그런 다음 다시 반경 방향(R)이거나, 반경 방향에 대해 30도 미만 또는 20도 미만의 각도이며, 따라서 메인 섹션(86)의 방위에 대응한다.
- 중간 섹션(85)과 접촉 섹션(80) 사이의 제 2 전이 섹션(92)은 중간 섹션(85)에서 시작하여, 제 2 핑거(82)와 동일한 방위를 가지도록 절곡된 다음 제 2 핑거(82)의 방향으로 더 이상 진행되지 않도록 성형된다. 이는 수축부(84)의 커넥터의 폭이 제 2 전이 섹션(92)의 측면에서, 커넥터가 절곡되는 시트 재료의 두께에 대응하는 재료의 일부분을 포함하도록 허용한다. 수축부(84)의 영역에서, 제 2 전이 섹션(92)은 제 2 전이 섹션(92)이 제 2 핑거(82)로 연장하는 둥근 내부 코너를 포함할 수 있다.
설명된 바와 같이 제 1 전이 섹션(91)과 제 2 전이 섹션(92)이 모두 존재하는 경우에, 중간 섹션(85)은 축 방향(A)의 단면도에서 U-형상 섹션(88)을 형성한다.
전술한 수축부(84)의 폭의 증가는 도 15의 수축부(84)의 형상을 도 7 내지 도 14에 도시된 커넥터의 대응 영역과 비교할 때 알 수 있다.
이러한 양태에 따른 접촉 섹션(80)이 실현되는 구체예에 따라서, 접촉 섹션(80)에 대한 그갓의 관계에 관하여 메인 섹션(86)은 예를 들어, 제 2 유형 커넥터의 제 2 섹션(32) 또는 제 6 섹션(36)에, 또는 제 3 유형 커넥터(40)의 제 2 섹션(42) 또는 제 4 섹션(44)에, 또는 제 4 유형 커넥터(50)의 제 2 섹션(52) 또는 제 4 섹션(54)에 대응한다.
도 16 및 도 17은 이러한 추가 양태에 따른 요소들의 추가적인 도면을 도시한다. 본 발명이 본 구체예에서 설명되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 청구범위의 범위 내에서 달리 다양하게 구현되고 실행될 수 있음이 자명하게 이해된다.

Claims (16)

  1. n이 1보다 큰 n-상(phase) 전기 기계용 고정자(1)로서,
    - 제 1 및 제 2 축 방향 단부 면(2);
    - 내부 원주 면(3);
    - 기계 축(19);
    - 복수의 고정자 슬롯(4)으로서, 각각의 고정자 슬롯(4)은 2개 이상의 성형 스트랜드(shaped strand;6)를 포함하며, 성형 스트랜드(6)는 고정자 슬롯 내측에서 별개의 층(7a, 7b), 적어도 내층(7a) 및 외층(7b)으로 배열되는, 복수의 고정자 슬롯(4);
    - 각각의 성형 스트랜드(6)는 연선 전도체이고 제 1 및 제 2 단부를 가지며;
    - 성형 스트랜드(6)의 제 1 단부는 제 1 축 방향 단부 면으로부터 연장하고 제 2 단부는 제 2 축 방향 단부 면으로부터 연장하며, 각각의 경우에 기계 축(19)에 평행하며;
    - 제 1 단부를 전기적으로 연결하도록 배열되는 제 1 커넥터 유형의 복수의 제 1 단부 커넥터 및 제 2 단부를 전기적으로 연결하도록 배열되는 복수의 제 2 단부 커넥터로서, 이에 의해 전기 기계의 고정자 권선 섹션(18)을 형성하는 제 1 커넥터 유형의 복수의 제 1 단부 커넥터 및 복수의 제 2 단부 커넥터;
    - 제 1 단부를 연결하도록 배열됨으로써 고정자 권선 섹션(18)을 연결하여 고정자 권선 섹션(18)의 병렬 및 직렬 배열 중 적어도 하나를 형성하는 복수의 추가 커넥터;를 포함하는 n-상 전기 기계용 고정자(1)에 있어서,
    추가 커넥터는 절단 및 절곡에 의해서 적어도 하나의 시트(sheet) 금속으로 각각 제작되며, 이는 각각 오리지널 시트 표면에 수직인 표면이 기계 축(19)에 평행하거나, 기계 축(19)에 대해 30도 미만, 특히 20도 미만, 특히 10도 미만의 각도인 적어도 하나의 브리지 섹션(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    추가 커넥터는 n-상 전기 기계의 동일한 상의 고정자 권선 섹션(18)을 연결하도록 배열되는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    추가 커넥터는 내층(7a)의 성형 스트랜드(6)의 2개의 제 1 단부를 연결하도록 배열되거나, 외층(7b)의 성형 스트랜드(6)의 2개의 제 1 단부를 연결하도록 배열되는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    추가 커넥터는 각각 고정자 권선 섹션(18)의 직렬 배열을 형성하도록 배열되며, 특히 추가 커넥터는 2개의 고정자 권선 섹션(18)의 직렬 배열을 형성하며, 이들 2개의 고정자 권선 섹션(18) 각각은 고정자(1)의 원주 주위로 한번(once) 연장하는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 단부 커넥터가 배열되는 체적의 외측으로, 반경 방향으로 적어도 하나의 브리지 섹션(14, 34)이 변위되는(displaced) 제 2 유형의 추가 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
  6. 제 5 항에 있어서,
    제 2 유형의 추가 커넥터는
    - 제 1 성형 스트랜드(6)에 대한 연결을 형성하는 제 1 섹션(31),
    - 제 1 섹션(31)에서 시작하여, 원주 방향을 따라서 반경 방향 외측으로 제 4 섹션(34)으로 연장하는, 제 2 섹션(32) 및 제 3 섹션(33),
    - 브리지 섹션(14)을 구성하고, 브리지 섹션(14)으로부터 원주 방향을 따라서 그리고 반경 방향 내측으로 제 2 성형 스트랜드(6)에 대한 연결을 형성하는 제 7 섹션(37)까지 다시 연장하는 제 4 섹션(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    제 2 유형의 적어도 제 1 및 제 2 추가 커넥터가 존재하며, 제 1 커넥터가 연결되는 성형 스트랜드(6)는 제 2 커넥터가 연결되는 성형 스트랜드(6)와 인터리브되며(interleaved), 제 1 및 제 2 커넥터는 제 2 커넥터 주위를 축 방향으로 통과하는 제 1 커넥터의 브리지 섹션(14, 34)에 의해 서로 교차(cross over)하는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
  8. 제 5 항, 제 6 항, 또는 제 7 항에 있어서,
    제 2 섹션(32)은 제 1 커넥터 유형의 제 1 단부 커넥터에 등거리로 인접하여, 원주 방향을 따라서 그리고 반경 방향 외측으로 연장하며, 특히 이들 제 1 단부 커넥터는 성형 스트랜드(6)의 2개의 제 1 단부를 연결하며, 하나는 내층(7a)에 있고 하나는 외층(7b)에 있는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 브리지 섹션(14, 43, 53)은 제 1 단부 커넥터가 배열되는 체적으로부터 축 방향으로 변위되는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
  10. 제 3 항 또는 제 4 항에 종속될 때, 제 9 항에 있어서,
    제 3 유형의 추가 커넥터를 포함하며, 각각의 커넥터는:
    - 제 1 성형 스트랜드(6)에 대한 연결을 형성하는 제 1 섹션(41),
    - 제 1 섹션(41)에서 시작하여 축 방향으로 연장하며, 축 방향 단부 면(2)으로부터 멀어지는 제 2 섹션(42),
    - 제 2 섹션(42)에서 시작하여 원주 방향을 따라 연장하고 브리지 섹션(14)을 구성하는 제 3 섹션(43),
    - 제 3 섹션(43)에서 시작하여 축 방향 단부 면(2)을 향해 축 방향으로 다시 연장하는 제 4 섹션(44),
    - 제 4 섹션(44)에서 시작하여 제 2 성형 스트랜드(6)에 대한 연결을 형성하는 제 5 섹션(45)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    제 2 유형의 적어도 제 1 및 제 2 추가 커넥터가 존재하며,
    - 제 1 및 제 2 추가 커넥터의 브리지 섹션(14, 43)은 축 방향을 따른 투영도에서 볼 때 서로 중첩되며,
    - 각각의 제 1 및 제 2 추가 커넥터에서 각각은 서로 부딪치지 않도록 동일한 방식으로 성형되며,
    특히,
    - 축 방향으로 단차만큼 분리된 두 개의 하위 섹션을 포함하는 것,
    - 축 방향에 대해 그것들의 방위(orientation)가 작은 각도, 특히 20도 미만 또는 10도 미만의 각도로 기울어져 있는 것 중 하나 또는 둘 모두에 의해서 서로 부딪치지 않는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 종속될 때, 제 1 항, 제 2 항, 또는 제 9 항에 있어서,
    하나는 내층(7a)에 있고 하나는 외층(7b)에 있으며, 특히 둘 모두가 동일한 고정자 슬롯에 있는, 성형 스트랜드(6)의 두 개의 제 1 단부를 연결하도록 배열된 제 4 유형의 추가 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
  13. 제 1 항, 제 2 항, 또는 제 12 항에 있어서,
    추가 커넥터는 각각 고정자 권선 섹션(18)의 병렬 배열을 형성하도록 배열되며, 특히 병렬 배열은 권선의 스타 구성 또는 권선의 삼각형 구성의 일부이거나 분기를 구성하는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    제 4 유형의 추가 커넥터는:
    - 제 1 성형 스트랜드(6)에 대한 연결을 형성하는 제 1 섹션(51),
    - 제 1 섹션(51)에서 시작하여 축 방향에 수직인 평면에서 방위를 가지는 제 2 섹션(52),
    - 제 2 섹션(52)에서 시작하여 반경 방향으로 연장하고 브리지 섹션(14)을 구성하는 제 3 섹션(53),
    - 제 3 섹션(53)에서 시작하여 축 방향에 수직인 평면에서 방위를 가지는 제 4 섹션(54),
    - 제 4 섹션(54)에서 시작하여 제 2 성형 스트랜드(6)에 대한 연결을 형성하는 제 5 섹션(55)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가 커넥터 중 적어도 하나는 고정자(1)에 전력을 공급하기 위한 전도체를 부착하기 위한 접촉 플레이트(56)를 포함하며,
    특히, 접촉 플레이트(56)는 브리지 섹션에 부착되거나 브리지 섹션과 일체로 성형되며,
    특히, 접촉 플레이트(56)는 축 방향으로 연장하는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 성형 스트랜드(6)에 대한 연결을 형성하는 섹션이 평행하게 연장하고 성형 스트랜드(6)와 전기 연결을 형성하는 2개의 핑거 섹션을 포함하며, 성형 스트랜드(6)는 핑거들 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는,
    n-상 전기 기계용 고정자.
KR1020237000410A 2020-06-19 2021-05-31 전기 기계용 고정자 KR20230029766A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020116286 2020-06-19
DE102020116286.3 2020-06-19
PCT/EP2021/064584 WO2021254772A1 (en) 2020-06-19 2021-05-31 Stator for an electrical machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230029766A true KR20230029766A (ko) 2023-03-03

Family

ID=76283744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237000410A KR20230029766A (ko) 2020-06-19 2021-05-31 전기 기계용 고정자

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230299632A1 (ko)
EP (1) EP4169148A1 (ko)
JP (1) JP2023531173A (ko)
KR (1) KR20230029766A (ko)
CN (1) CN115699527A (ko)
WO (1) WO2021254772A1 (ko)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE264560T1 (de) 2000-06-08 2004-04-15 Isad Electronic Sys Gmbh & Co Wicklung für elektrische maschinen und verfahren zu ihrer herstellung aus formteilen
EP1791241A1 (de) 2005-11-24 2007-05-30 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung mit Generatorstäben für einen Ständer eines elektrischen Generators
JP6126897B2 (ja) 2013-04-24 2017-05-10 本田技研工業株式会社 回転電機のステータ及びその製造方法
JP6364465B2 (ja) * 2016-12-09 2018-07-25 本田技研工業株式会社 スロットコイル及び回転電機のステータ
DE102017207885B4 (de) * 2017-05-10 2021-05-12 Vitesco Technologies GmbH Stator für eine elektrische Maschine und elektrische Maschine
TWI636640B (zh) * 2017-12-26 2018-09-21 群光電能科技股份有限公司 馬達定子結線固定裝置
DE102018009206B3 (de) * 2018-11-23 2020-03-19 Gehring E-Tech Gmbh Verbindungsbauteil zur Verbindung von elektrischen Leitern einer hairpin-Wicklung eines Stators einer Elektromaschine sowie Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023531173A (ja) 2023-07-21
EP4169148A1 (en) 2023-04-26
US20230299632A1 (en) 2023-09-21
WO2021254772A1 (en) 2021-12-23
CN115699527A (zh) 2023-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8344575B2 (en) Stator and manufacturing method thereof
JP6033582B2 (ja) ステータおよびステータの製造方法
US20060043806A1 (en) Stator and motor
JP5850878B2 (ja) セグメントコンダクタ型の回転電機のステータ及びその製造方法
US11557934B2 (en) Interior bus bar for electric machine winding
US8716910B2 (en) Stator winding connection arrangement
US20150123503A1 (en) Stator
US11545867B2 (en) Bus bar assembly for electric machine winding
JP6638629B2 (ja) 回転電機のステータ
JP6362271B2 (ja) バスリングユニット
US20160301272A1 (en) Stator for rotary electric machine
CN113196621A (zh) 电机
US20160254717A1 (en) Stator for rotary electric machine
US8659201B2 (en) Stator for electric rotating machine
JP2005312277A (ja) 回転電機の集中巻き型ステータコイル
KR20230029766A (ko) 전기 기계용 고정자
US7312551B2 (en) Coil for a dynamo electric machine
US20180115211A1 (en) Rotary electric machine
US20220320936A1 (en) Stator and motor including the same
US10826346B2 (en) Stator for rotating electrical machine and rotating electrical machine
JP4483241B2 (ja) 3相モータ
US20230016106A1 (en) Stator with outer diameter bus bar connection
JP2021097499A (ja) 回転電機のステータ
JP6308680B2 (ja) バスリングの製造方法
US11258328B2 (en) Motor with flat wire

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination