KR100563644B1

KR100563644B1 - 회전전기장치

Info

Publication number: KR100563644B1
Application number: KR1020030044975A
Authority: KR
Inventors: 와다히토시; 이시카와히로아키; 이시다히로시
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2006-03-23
Also published as: KR20040007264A; DE60315765D1; EP1381141B1; EP1381141A2; CN1302605C; DE60315765T2; US7193348B2; EP1381141A3; JP2004048890A; US20060006756A1; US20040021388A1; US6998749B2; CN1472871A

Abstract

본 발명에 따른 차량 교류발전기에 있어, 고정자(2)는 하우징(4)내에서 회전자(3)에 대향하게 배치된다. 상기 고정자(2)는 축방향으로 연장하는 복수개의 슬롯(35)을 형성하는 고정자코어(32) 및 상기 고정자코어(32) 주위에 권선되는 고정자권선(31)을 포함한다. 상기 고정자권선(31)은 슬롯(35)에 수용된 전기도체(331a)(331b)(332a)(332b)를 포함한다. 상기 각 전기도체(331a)(331b) (332a)(332b)는 상기 슬롯(35)을 형성하는 제1벽과 제2벽 사이의 원주방향 폭(W1)보다 작은 원주방향 폭(W1)을 갖는다. 상기 제1벽 및 제2벽은 원주방향으로 서로 대향한다. 상기 전기도체(331a)(331b)(332a)(332b)는 제1벽과 제2벽 중 하나의 벽에 교호로 접촉한다.

회전전기장치, 전기도체, 삽입부, 슬롯, 내벽, 원주방향폭

Description

회전전기장치{Rotary electric machine}

도1은 본 발명의 실시예에 따른 부분 단면을 포함한 차량 교류발전기의 개략도.

도2는 본 발명의 실시예에 따라 슬롯내에 유지된 전도체 세그먼트의 배열을 도시한 고정자 코어의 부분 단면도.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 고정자 권선을 구성하는 전도체 세그먼트의 사시도.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 전도체 세그먼트의 접합부의 사시도.

도5는 본 발명의 다른 실시예의 전도체 세그먼트의 배열을 도시한 고정자 코어의 부분 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 차량 교류발전기 2: 고정자

3: 회전자 5: 정류기

31: 고정자권선 32: 고정자코어

33: 기본 전도체 세그먼트 35: 슬롯

331a, 331b, 332a, 332b: 전기도체

331c, 332c: 턴부

본 발명은 승용차 또는 트럭에 탑재되는 차량 교류발전기와 같은 회전전기장치에 관한 것이다.

일본국 특허공보 제2927288호(미국특허 제5,998,903호)에 제안된 차량 교류발전기에는, 고정자 권선이 복수개의 U자형 전도체 세그먼트(U-shaped conductor segment)로 구성된다. 상기 U자형 전도체 세그먼트는 고정자 코어의 축단부로부터 고정자코어의 슬롯에 삽입된다. 상기 U자형 전도체 세그먼트의 단부는 고정자 코어의 대향 축단부에서 접합된다.

이러한 종류의 고정자 코어에서, 상기 전도체 세그먼트를 삽입할 때, 전도체 세그먼트와 슬롯을 형성하는 내벽 사이의 저항을 감소시키기 위하여 전도체 세그먼트와 슬롯 내벽 사이에 미소간극이 요구된다. 그러나, 상기 전도체 세그먼트가 어떠한 제한없이 슬롯에 배열될 경우, 상기 전도체 세그먼트는 내벽에 거의 접촉하지 않게 되거나, 내벽의 일측에만 기대어 접촉할 우려가 있다.

상기 전도체 세그먼트가 슬롯의 내벽에 접촉하지 않을 경우에는, 상기 전도체 세그먼트로부터 고정자 코어로의 열전달 효율이 감소되어, 상기 전도체 세그먼 트의 온도가 상승하게 된다. 그 결과, 출력이 감소될 우려가 있다. 이에 반하여, 상기 전도체 세그먼트가 슬롯의 내벽의 일측에만 기대어 접촉하게 될 경우에는, 상기 전도체 세그먼트가 접촉하지 않은 측의 고정자 코어의 티스(teeth)부가 쉽게 진동하게 된다. 그 결과, 자기적 진동(magnetic vibration)의 증가로 인하여 자기소음(magnetic noise)이 증가되는 문제점이 있다.

따라서, 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명은 온도감소에 따른 출력을 향상시키고, 자기소음을 줄일 수 있는 회전전기장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따르면, 회전전기장치는 회전자와, 상기 회전자와 대향하게 배치된 고정자코어 및 상기 고정자코어 주위에 권선되는 고정자권선을 포함한다. 상기 고정자코어는 축방향으로 연장하는 복수개의 슬롯이 형성된다. 상기 각 슬롯은 원주방향으로 서로 대향하는 제1벽과 제2벽을 형성한다. 상기 고정자권선은 슬롯에 수용되는 삽입부를 포함한다. 상기 각 삽입부는 상기 슬롯의 제1벽과 제2벽 사이의 거리보다 작은 원주방향폭을 갖는다. 상기 삽입부는 제1벽과 제2벽 중 하나의 벽에 접촉되도록 배치된다.

상기 삽입부의 폭은 슬롯의 제1벽과 제2벽 사이의 거리보다 작기 때문에, 상 기 삽입부와 제1벽 및 제2벽 중 하나의 벽 사이에 갭이 형성된다. 따라서, 상기 슬롯으로의 삽입부의 삽입이 용이하게 된다. 또한, 상기 삽입부는 제1벽 및 제2벽 중 하나의 벽에 접촉되기 때문에, 상기 고정자권선에서 발생된 열은 고정자코어로 전달된다. 따라서, 상기 회전전기장치의 출력은 향상된다. 또한, 티스(teeth)부의 진동은 감소한다.

본 발명의 상기 목적들 및 다른 목적들, 특징들 그리고 장점들은 첨부 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 더 명료하게 이해될 수 있다.

본 발명의 회전전기장치는, 예를 들면 엔진에 탑재 고정되어 그 엔진에 의하여 구동되는 3상 차량 교류발전기에 적용된다. 본 발명에 적용된 차량 교류발전기의 실시형태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 차량 교류발전기(1)는 아마추어로서 기능하는 고정자(2)와, 자계로서 기능하는 회전자(3)와, 전방하우징(4a)과 후방하우징(4b)을 갖는 하우징(4) 및 정류기(5)를 포함한다. 상기 전방하우징(4a) 및 후방하우징(4b)은 스터드볼트(stud bolt)(4c)에 의하여 고정자(2)를 고정하고, 회전자(3)를 회전가능하게 지지한다. 상기 정류기(5)는 고정자(2)로부터의 교류전압을 직류전압으로 정류한다.

상기 회전자(3)는 샤프트(6)와 함께 회전한다. 상기 회전자(3)는 런델형(Lundell-type) 폴코어(pole core)(7)와, 계자코일(8)과, 슬립링(9)(10)과, 혼합류식팬(사류팬)(mixded flow fan)(11) 및 공기송풍장치인 원심식팬(12)을 포함한다. 상기 샤프트(6)는 풀리(20)에 연결되고, 차량을 구동시키기 위하여 탑재된 엔진(미도시)에 의하여 회전된다.

상기 런델형 폴코어(7)는 한 쌍의 폴 코어로 구성된다. 상기 런델형 폴코어(7)는 상기 샤프트(6)에 고정된 보스부(boss portion)(71)와, 상기 보스부(71)의 단부로부터 반경방향으로 연장하는 디스크부(disc portion)(72) 및 16개의 크로우자극(claw pole)(73)을 포함한다.

상기 풀리(20)에 인접한 혼합류식팬(11)은 예각(acute angle)으로 배열된 블레이드와, 베이스 플레이트(111)에 직각으로 배열된 블레이드를 포함한다. 상기 베이스 플레이트(111)는 용접 등에 의하여 상기 폴 코어(7)의 단면에 고정된다. 상기 혼합류식팬(11)은 회전자(3)와 함께 회전된다. 상기 혼합류식팬(11)보다 풀리(20)로부터 먼 위치에 위치한 원심식팬(12)은 베이스 플레이트(121)에 직각으로 배열된 블레이드를 포함한다. 상기 베이스 플레이트(121)는 용접 등에 의하여 상기 폴 코어(7)의 단면에 고정된다.

상기 하우징(4)은 그의 축단면에 공기 흡입공(41)을 형성한다. 또한, 상기 하우징(4)은 고정자(2)의 제1코일단부(31a)와 제2코일단부(31b)의 반경방향 외주연에 대응하는 숄더부(shoulder portion)에 냉각공기 배출공(42)을 형성한다.

상기 정류기(5)는 차량 교류발전기(1)의 풀리(20)에 대향하는 측 단부에 고정된다. 상기 제1코일단부(31a)는 정류기(5)에 대응되게 배열된다.

상기 고정자(2)는 고정자권선(31)과, 고정자코어(32) 및 절연체(34)를 포함한다. 상기 고정자권선(31)은 고정자코어(32)의 슬롯에 수용된 복수개의 전기도체로 이루어진다. 상기 절연체(34)는 고정자코어(32)와 고정자권선(31) 사이의 전기 적 절연을 제공한다. 상기 고정자코어(32)는 전방하우징(4a)내에 삽입된 후, 스터드볼트(4c)에 의하여 고정된다. 상기 후방하우징(4b)은 고정자코어(32)에 배치되고, 너트(4d)에 의하여 고정된다.

도2에 도시한 바와 같이, 상기 고정자코어(32)는 다상 고정자권선(31)이 수용된 복수개의 슬롯(35)이 형성된다. 본 실시예에서, 상기 회전자(3)의 자극수에 대응하는 72개의 슬롯(35)이 3상 고정자권선(31)을 수용하기 위하여 등간격으로 배열된다.

상기 고정자권선(31)은 전기도체 군(group)으로서 파악될 수 있다. 동일 개수의 전기도체가 각 슬롯(35)에 수용된다. 예를 들면, 도2에 도시한 바와 같이, 4개의 전기도체가 각 슬롯(35)에 수용된다.

상기 슬롯(35)은 고정자코어(32)의 축방향으로 연장된다. 상기 전기도체는 고정자코어(32)의 축방향으로 평행하게 배열된다. 도2에 도시한 바와 같이, 슬롯에 삽입된 상기 4개의 전기도체의 삽입부(구체적으로 전기도체의 직선부(331a, 332a, 332b', 331b')는 고정자코어(32)의 반경에 대하여 내경측으로부터 최내층, 내측중간층, 외측중간층 및 최외층의 순서로 일직선으로 배열된다.

상기 각 전기도체는 슬롯(35)의 슬롯폭(W2)보다 작은 원주방향 폭(W1)을 갖게 되어, 상기 전기도체가 슬롯(35)으로 삽입될 경우, 상기 전기도체와 슬롯(35)을 형성하는 내벽 사이에 간극이 형성된다. 여기에서, 상기 전기도체(삽입부)의 원주방향 폭(W1)은 고정자코어(32)의 원주방향으로의 전기도체의 치수이다. 상기 슬롯폭(W2)은 슬롯을 형성하는 제1벽과 제2벽 사이의 거리이다. 상기 제1내벽 및 제2내벽은 원주방향으로 대향한다.

상기 전기도체는 소정패턴으로 접속되어, 상기 고정자권선(31)을 구성한다. 상기 전기도체의 제1단부는 제1코일단부(31a)측에서 연속적인 턴부(turn portion)를 통해 연결되고, 상기 전기도체의 제2단부는 제2코일단부(31b)측에서 접합된다.

하나의 슬롯(35)내의 하나의 전기도체는 소정 자극피치(pole-pitch) 떨어진 다른 슬롯(35)내의 다른 전기도체와 한 쌍을 이룬다. 특히, 상기 슬롯(35)내 특정층의 전기도체는, 복수개의 전기도체 사이의 갭(gap)이 코일단부에서 유지되고, 순서대로 배열되도록 소정 자극피치 떨어진 다른 슬롯(35)내 다른 층의 전기도체와 한 쌍을 이룬다.

예를 들면, 제1슬롯(35)내 최내층의 전기도체(331a)는 고정자코어(32)의 시계방향으로 1자극피치 떨어진 제2슬롯(35)내 최외층의 전기도체(331b)와 한 쌍을 이룬다. 유사하게, 제1슬롯(35)내 내측중간층의 전기도체(332a)는 고정자코어(32)의 시계방향으로 1자극피치 떨어진 제2슬롯(35)내 외측중간층의 전기도체(332b)와 한 쌍을 이룬다.

상기 한 쌍의 전기도체(331a)(331b) 및 한 쌍의 전기도체(332a)(332b)는 각각 고정자코어(32)의 일측 축단부에서 턴부(331c)(332c)를 통해 연결된다. 따라서, 외측중간층의 전기도체(332b)와 내측중간층의 전기도체(332a)를 연결하는 턴부(332c)는 고정자코어(32)의 일측 축단부에서 최외층의 전기도체(331b)와 최내층의 전기도체(331a)를 연결하는 턴부(331c)에 둘러 싸인다.

내부층 코일단부는 외측중간층의 전기도체들 및 내측중간층의 전기도체들의 연결에 의하여 형성된다. 외부층 코일단부는 최외층의 전기도체들 및 최내층의 전 기도체들의 연결에 의하여 형성된다.

한편, 제1슬롯(35) 내 내측중간층의 전기도체(332a)는 고정자코어(32)의 시계방향으로 1자극피치 떨어진 제2슬롯(35)내 최내층의 전기도체(331a')와 한 쌍을 이룬다. 유사하게, 상기 제1슬롯(35)내 최외층의 전기도체(331b')는 고정자코어(32)의 시계방향으로 1자극피치 떨어진 제2슬롯(35)내 외측중간층의 전기도체(332b)와 한 쌍을 이룬다. 이들 전기도체는 용접에 의하여 고정자코어(32)의 대향 축단부에서 서로 연결된다.

따라서, 상기 고정자코어(32)의 대향 축단부에서, 최외층의 전기도체와 외측중간층의 전기도체의 연결부와, 최내층의 전기도체와 내측중간층의 전기도체의 연결부는 고정자코어(32)의 방사상으로 배열된다.

코일단부 인접층은 최외층의 전기도체(331b)와 외측중간층의 전기도체(332b)의 연결과, 최내층의 전기도체(331a)와 내측중간층의 전기도체(332 a)의 연결에 의하여 형성된다. 이러한 방식으로, 상기 고정자코어(32)의 대향 축단부에서, 한 쌍의 전기도체의 연결부는 겹치지 않고 배열된다.

또한, 상기 전기도체는 전선을 소정형상으로 형성시킴으로써 이루어진 U자형 전도체 세그먼트(U-shaped conductor segment)로 제공된다. 상기 전선은 일정 두께를 가지며, 대략 사각 단면형상을 갖는다. 그러므로, 각 전기도체는 제1면 및 제2면을 갖는다. 상기 제1면 및 제2면은 원주방향으로 서로 대향되고, 원주방향으로 대향하는 각 슬롯(35)의 제1 및 제2벽면을 향한다.

도3에 도시한 바와 같이, 상기 최내층의 전기도체(331a) 및 최외층의 전기도 체(331b)는 큰(large) 세그먼트(331)에 포함된다. 상기 내측중간층의 전기도체(332a) 및 외측중간층의 전기도체(332b)는 작은(small) 세그먼트(332)에 포함된다. 상기 큰 세그먼트(331)와 작은 세그먼트(332)는 대략 U자형으로 이루어진다.

상기 큰 세그먼트(331)와 작은 세그먼트(332)는 기본 전도체 세그먼트(33)를 구성한다. 상기 기본 전도체 세그먼트(33)는 고정자코어(32)의 주위에서 2회 턴(turn)되는 코일을 구성하도록 상기 슬롯(35)내 규칙적으로 배열된다. 그러나, 상기 고정자권선의 인출선과 제1 및 제2랩(lap)을 연결하는 턴부를 포함하는 전도체 세그먼트는 기본 전도체 세그먼트(33)의 형상과 다른 소정 형상의 전도체 세그먼트를 구성한다.

본 실시예에서, 9개의 소정형상의 전도체 세그먼트를 제공한다. 제1 및 제2랩(lap) 사이의 연결은 단부층과 중간층의 전기도체 사이의 연결에 의하여 이루어진다. 이러한 연결에 의하여 특정 형상의 코일단부가 형성된다.

상기 큰 전도체 세그먼트(331)에서, 큰 전도체 세그먼트(331)의 최외층의 전기도체(직선부)(331b)와 최내층의 전기도체(직선부)(331a) 사이의 고정자코어(32) 원주방향으로의 내측거리는 전기도체(331b)(331a)가 수용된 제1 및 제2슬롯(35)의 원주방향으로의 중심점 사이의 중심피치 P(도4)보다 약간 짧다.

상기 한 쌍의 직선부(331b)(331a) 사이의 내측거리는 턴부(331c)의 탄성변형에 의하여 가변될 수 있다. 상기 직선부(331a)(331b)는 제1슬롯 및 제2슬롯(35)에 삽입됨과 동시에, 상기 직선부(331a)(332b) 사이의 내측거리를 확장시킨다. 그 결 과, 상기 전기도체(331b)(331a)는 턴부(331c)에 인접한 측에서 슬롯(35)의 내벽에 접촉하고, 탄성변형의 스프링복원에 의하여 턴부(331c)에 대향하지 않은 측에 대향하는 내벽으로부터 일정간격을 갖는다.

상기 작은 전도체 세그먼트(332)에서, 작은 전도체 세그먼트(332)의 외측중간층의 전기도체(332b)와 내측중간층의 전기도체(332a) 사이의 원주방향 내측거리는 상기 전기도체(332b)(332a)가 수용된 제1 및 제2슬롯(35)의 중심점 사이의 중심피치 P보다 약간 길다.

상기 한 쌍의 직선부(332b)(332a)의 내측거리는 턴부(332c)의 탄성변형에 의하여 가변될 수 있다. 상기 직선부(332b)(332a)는 제1 및 제2슬롯(35)에 삽입됨과 동시에 직선부(332b)(332a) 사이의 내측거리는 감소된다. 그 결과, 상기 직선부(332b)(332a)는, 그 직선부(332b)(332a)가 상기 턴부(331c)에 대향하는 측에서 슬롯(35)의 내벽과 접촉하고, 상기 턴부(332c)에 인접한 측에서 슬롯(35)의 대향 내벽으로부터 일정간격을 갖는다.

이러한 방식으로, 상기 큰 전도체 세그먼트(331) 및 작은 전도체 세그먼트(332)는 큰 전도체 세그먼트(331)의 직선부(331a)(331b)가 중심피치 P에 대하여 서로 가깝게 배열되고, 상기 작은 전도체 세그먼트(332)의 직선부(332a)(332b)는 중심피치 P에 대하여 서로 멀어지게 배열되도록 수용된다.

따라서, 도2에 도시한 바와 같이, 상기 슬롯(35)에서, 상기 큰 전도체 세그먼트(331) 및 작은 전도체 세그먼트(332)의 직선부는 고정자코어(32)의 반경방향으로 일직선으로 배열된다. 또한, 상기 직선부는 슬롯(35)의 제1벽면과 제2벽면에 교호로 접촉된다.

다음으로, 상기 고정자권선(31)의 제작공정을 설명한다. 먼저, 작은 전도체 세그먼트(332)의 턴부(332c)가 큰 전도체 세그먼트(331)의 턴부(331c)에 의하여 둘러 싸이도록 기본 전도체 세그먼트(33)를 배열하고, 전술한 방법과 같이 일측 축단부로부터 고정자코어(32)로 삽입한다.

그러므로, 상기 큰 전도체 세그먼트(331)의 직선부 중 하나의 전기도체(331a)는 고정자코어(32)의 제1슬롯(35)의 최내층으로 삽입된다. 상기 작은 전도체 세그먼트(332)의 직선부 중 하나의 전기도체(332a)는 제1슬롯(35)의 내측중간층으로 삽입된다. 상기 큰 전도체 세그먼트(331)의 직선부의 나머지 전기도체(331b)는 제2슬롯(35)의 최외측층으로 삽입된다. 상기 작은 전도체 세그먼트(332)의 직선부의 나머지 전기도체(332b)는 제2슬롯(35)의 외측중간층으로 삽입된다.

그 결과, 상기 전기도체(331a)(332a)(332b')(331b')는 도2에 도시한 바와 같이 반경방향으로 최내층으로부터 순차적으로 슬롯(35)에 일직선으로 배열된다. 여기에서, 상기 직선부(332b')(331b')는 제1슬롯으로부터 1자극피치 떨어진 슬롯(35)내의 전기도체와 한 쌍을 이룬다.

상기와 같이 삽입된 다음, 제2코일단부(31b)에서, 단부층의 전기도체(331a)(331b)의 접합부(331d)(331e)는 큰 전도체 세그먼트(331)가 열리는 방향(접합부가 서로 멀어지는 방향)으로 1.5슬롯만큼 경사지도록 한다. 또한, 중간층의 전기도체(332a)(332b)의 접합부(332d)(332e)는 작은 전도체 세그먼트(332)가 닫히는 방향(접합부가 서로 가까워지는 방향)으로 1.5슬롯만큼 경사지도록 한다.

이러한 단계는 슬롯(35)내 모든 베이스 전도체 세그먼트에 대하여 반복 수행된다. 그런다음, 상기 제2코일단부(31b)에서, 최외층의 접합부(331e')와 외측중간층의 접합부(332e)는 전기적으로 도통(연속)되도록 초음파용접, 아크용접, 납땜 및 다른 방법 등의 용접에 의하여 접합된다. 상기 내측중간층의 접합부(332d)와 최내층의 접합부(331d')도 유사한 방법으로 접합된다. 이런 식으로, 도4에 도시한 고정자(2)가 제공된다.

본 실시예의 차량 교류발전기(1)에서, 전기도체(삽입부)의 원주방향 폭(W1)은 슬롯폭(W2)보다 작기 때문에, 전기도체와 슬롯(35)의 제1내벽 및 제2내벽 중 하나의 내벽 사이에 갭이 형성된다. 따라서, 상기 슬롯(35)으로 기본 전도체 세그먼트(33)의 삽입을 용이하게 하고, 이에 따라 작업성이 향상된다.

또한, 상기 전기도체는 슬롯(35)의 제1내벽 및 제2내벽 중 하나의 내벽에 접촉하기 때문에, 고정자권선(31)의 열은 슬롯(35)의 내벽으로 효과적으로 전달된다. 따라서, 고정자권선(31)의 온도는 감소되어, 그 결과 출력 향상을 가져온다.

상기 기본 전도체 세그먼트(33)의 전기도체는 슬롯(35)의 형상에 대응하는 대략 사각 단면형상으로 이루어진다. 따라서, 상기 슬롯(35)의 내벽과 전기도체 간의 접촉면적은 증가되어, 연전달효율은 향상된다. 또한, 상기 전기도체는 거의 진동하지 않는다. 그 결과, 상기 고정자권선(31)의 자기소음은 감소한다.

상기 슬롯(35)에는 복수개의 전기도체가 반경방향으로 일직선으로 배열된다. 또한, 상기 전기도체는 슬롯의 제1내벽과 제2내벽에 교호로 접촉한다. 따라서, 상 기 전기도체는 슬롯의 내벽에 동일하게 접촉이 이루어진다. 이와 같이 고정자권선(31)의 열은 슬롯의 내벽으로 균일하게 전달된다. 또한, 상기 고정자코어(32)의 티스(teeth)부의 진동을 균일하게 저감시킬 수 있다.

또한, 상기 전기도체는 기본 전도체 세그먼트(33)의 턴부(331c)(332c)의 탄성복원에 의하여 슬롯(35)의 내벽에 접촉한다. 따라서, 상기 전기도체를 슬롯(35)의 내벽에 접촉시키기 위한 특정 부품이나 공정을 추가할 필요가 없다. 따라서, 간단한 구성으로 온도 저감에 따른 출력향상과 자기소음 감소가 달성된다.

또한, 상기 전도체 세그먼트로 고정자 권선을 형성하는 것은 고정자권선의 두께를 용이하게 증가시킨다. 이와 같이 저항감소에 따라 온도을 더 감소시킬 수 있다. 또한, 견고성의 증가에 따라 출력은 더 향상되고, 자기소음은 더욱 감소된다.

상기 실시예에서, 각 슬롯(35)에 4개의 전기도체가 수용된다. 그 대신에, 예를 들면 각 슬롯(35)에 8개의 전기도체가 반경방향으로 일직선으로 배열될 수 있다. 도5에 도시한 바와 같이, 상기 8개의 전기도체는 슬롯(35)의 제1내벽 및 제2내벽에 교호로 접촉된다.

전술한 실시예에서, 상기 고정자권선(31)은 U자형 전도체 세그먼트를 이용함으로써 구성된다. 본 발명은 턴부를 갖지 않는 대략 직선 전도체 세그먼트에 의하여 구성되거나 연속적인 전선에 의하여 구성되는 고정자권선에 적용될 수 있다.

본 발명은 다른 종류의 발전기 또는 발전기 이외의 모터 등의 각종 회전전기장치에 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 회전전기장치는 고정자권선의 온도감소에 따른 출력을 향상시키고, 자기소음을 보다 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 고정자코어로의 전도체 세그먼트의 삽입이 용이하고, 이에 따라 작업성이 향상되는 효과가 있다.

Claims

회전자;

축방향으로 연장되고, 원주방향으로 서로 대향하는 제1벽과 제2벽을 각각 형성하는 복수개의 슬롯이 형성되며, 상기 회전자에 대향되게 배치되는 고정자코어; 및

상기 슬롯에 수용되고, 각각 상기 슬롯의 제1벽과 제2벽 사이의 거리보다 작은 원주방향 폭을 갖고 상기 슬롯의 제1벽과 제2벽 중 하나의 벽에 면접촉하는 단면을 가지며, 상기 각 슬롯내에서 고정자코어의 반경방향을 따라 일직선으로 배열되는 복수개의 삽입부를 구비하며, 상기 고정자코어의 주위로 권선되는 고정자권선

을 포함하며,

상기 삽입부는 고정자권선의 탄성변형의 스프링복원에 의하여 슬롯의 제1벽과 제2벽에 접촉하는

회전전기장치.
제1항에 있어서,

상기 각 삽입부는 서로 대향하는 제1면 및 제2면을 가지며, 상기 제1면과 제2면은 각각 상기 슬롯의 제1벽과 제2벽을 향하는

회전전기장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 슬롯 및 삽입부는 사각 단면형상을 갖는

회전전기장치.
회전자;

축방향으로 연장되고, 원주방향으로 서로 대향하는 제1벽과 제2벽을 각각 형성하는 복수개의 슬롯이 형성되며, 상기 회전자에 대향되게 배치되는 고정자코어; 및

상기 슬롯에 수용되고, 각각 상기 슬롯의 제1벽과 제2벽 사이의 거리보다 작은 원주방향 폭을 갖고 상기 슬롯의 제1벽과 제2벽 중 하나의 벽에 면접촉하는 복수개의 삽입부를 구비하며, 상기 고정자코어의 주위로 권선되는 고정자권선

을 포함하며,

상기 삽입부는 상기 각 슬롯내에서 고정자코어의 반경방향을 따라 일직선으로 배열되고, 상기 슬롯의 제1벽과 제2벽에 교호로 접촉하는

회전전기장치.
제4항에 있어서,

상기 고정자권선은

제1삽입부와, 제2삽입부 및 상기 제1 및 제2 삽입부를 연결하는 턴부를 각각 갖는 복수개의 U자형 전도체 세그먼트로 구성되는

회전전기장치.
제5항에 있어서,

상기 제1삽입부와 제2삽입부 사이의 거리는 상기 턴부의 탄성변형에 의하여 가변될 수 있고, 상기 제1 및 제2 삽입부는 탄성변형의 스프링복원에 의하여 제1벽 및 제2벽 중 하나의 벽에 각각 접촉하는

회전전기장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 제1삽입부 및 제2삽입부는 다른 슬롯에 수용되는

회전전기장치.
회전자;

축방향으로 연장되고, 원주방향으로 서로 대향하는 제1벽과 제2벽을 각각 형성하는 복수개의 슬롯이 형성되며, 상기 회전자에 대향되게 배치되는 고정자코어; 및

상기 슬롯에 수용되고, 각각 상기 슬롯의 제1벽과 제2벽 사이의 거리보다 작은 원주방향 폭을 갖고 상기 슬롯의 제1벽과 제2벽 중 하나의 벽에 접촉하는 복수개의 삽입부를 구비하며, 상기 고정자코어의 주위로 권선되는 고정자권선

을 포함하고,

상기 각 삽입부는 서로 대향하는 제1면 및 제2면을 가지며, 상기 제1면과 제2면은 각각 상기 슬롯의 제1벽과 제2벽을 향하고,

상기 고정자권선은 제1삽입부와, 제2삽입부 및 상기 제1 및 제2 삽입부를 연결하는 턴부를 각각 갖는 복수개의 U자형 전도체 세그먼트로 구성되며,

상기 삽입부는 상기 전도체 세그먼트의 탄성변형의 스프링복원에 의하여 슬롯의 제1벽과 제2벽에 접촉하는

회전전기장치.
제8항에 있어서,

상기 슬롯 및 삽입부는 사각 단면형상을 갖는

회전전기장치.
제8항에 있어서,

상기 삽입부는 상기 각 슬롯내에서 고정자코어의 반경방향을 따라 일직선으로 배열되고, 상기 슬롯의 제1벽과 제2벽에 교호로 접촉하는

회전전기장치.
제1항에 있어서,

상기 슬롯에 유지되는 삽입부의 단면은 고정자코어의 원주방향보다 고정자코어의 반경방향이 길게 이루어지는 사각형태를 갖는

회전전기장치.
제1항에 있어서,

상기 슬롯의 제1벽과 제2벽은 서로 향하는

회전전기장치.
제1항에 있어서,

상기 슬롯에 삽입되는 삽입부는 균일한 개수를 가지며,

상기 삽입부의 절반은 상기 제1벽과 접촉하고, 나머지 절반은 상기 제2벽에 접촉하는

회전전기장치.
제1항에 있어서,

상기 고정자권선은 제1삽입부와, 제2삽입부 및 상기 제1 및 제2 삽입부를 연결하는 턴부를 각각 갖는 복수개의 U자형 전도체 세그먼트로 구성되며,

상기 삽입부는 턴부의 탄성변형의 스프링복원에 의하여 슬롯의 제1벽과 제2벽에 접촉하는

회전전기장치.