PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10015947A1 12.10.2000
Titel Stator für mehrpoligen Außenrotor-Generator
Anmelder Sawafuji Electric Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Hirano, Hidetoshi, Gunma, JP;
Tozuka, Masayuki, Gunma, JP
Vertreter H. Weickmann und Kollegen, 81679 München
DE-Anmeldedatum 30.03.2000
DE-Aktenzeichen 10015947
Offenlegungstag 12.10.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.10.2000
IPC-Hauptklasse H02K 1/14
Zusammenfassung In einem Stator für einen mehrpoligen Außenrotor-Generator sind Spulen eines identischen Typs, die sich jedoch von einer Spule unterscheiden, die um einen bestimmten der zylindrischen Abschnitte gewickelt ist, die in Baueinheit in einem Spulenkörper enthalten sind, um mehrere ausladende Pole eines Statorkerns abzudecken, um ein Paar der zylindrischen Abschnitte gewickelt, die benachbart sind und an gegenüberliegenden Seiten des bestimmten zylindrischen Abschnitts angeordnet sind, wobei eine Aussparung, die in Radialrichtung einer Kernbasis nach innen gewölbt ist, in einem Führungsvorsprung an einer Stelle vorgesehen ist, die dem bestimmten der zylindrischen Abschnitte zugeordnet ist, wobei ein Querverbindungsdraht in der Aussparung angeordnet ist. Somit können der bestimmte zylindrische Abschnitt und der Querverbindungsdraht voneinander isoliert sein, um eine stabile Isolationseigenschaft sicherzustellen, während eine Zunahme der Operationsschritte vermieden wird.

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stator für einen mehrpoligen Außenrotor-Generator, der versehen ist mit einem Statorkern, einem den größten Teil des Statorkerns abdeckenden Spulenkörper, wobei der Statorkern und der Spulenkörper durch Vergießen miteinander verbunden sind, sowie Spulen eines identischen Typs, die sich jedoch von einer Spule unterscheiden, die um einen bestimmten von mehreren zylindrischen Abschnitten gewickelt ist, die in Baueinheit im Spulenkörper vorgesehen sind, so daß sie mehrere ausladende Pole des Statorkerns abdecken, wobei die Spulen des identischen Typs um ein Paar der zylindrischen Abschnitte gewickelt sind, die benachbart sind und auf gegenüberliegenden Seiten des bestimmten zylindrischen Abschnitts angeordnet sind, wobei die Spulen des identischen Typs über einen Querverbindungsdraht miteinander verbunden sind. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Verbesserung einer Struktur der Isolation zwischen der Spule, die um den bestimmten zylindrischen Abschnitt gewickelt ist, und dem Querverbindungsdraht. 2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Ein Stator für einen mehrpoligen Außenrotor-Generator mit Spulen, die um mehrere zylindrische Abschnitte gewickelt sind, die in Baueinheit in einem Spulenkörper enthalten sind, so daß sie mehrere ausladende Pole abdecken, die in einem Statorkern enthalten sind, ist bereits bekannt aus der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 9-93849 und dergleichen. Bei einem solchen Stator können die Spulen des identischen Typs, die sich jedoch von der um einen bestimmten der zylindrischen Abschnitte gewickelten Spule unterscheiden, um ein Paar der zylindrischen Abschnitte gewickelt sein, die benachbart sind und auf den gegenüberliegenden Seiten des bestimmten zylindrischen Abschnitts angeordnet sind. Wenn in diesem Fall das Paar der Spulen des identischen Typs außerhalb des Stators miteinander verbunden wird, ist es in einem nachfolgenden Schritt erforderlich, zwei der vier Ausgangsdrähte zu verbinden, die sich ausgehend von den Spulen des identischen Typs erstrecken, oder es ist erforderlich, einen Raum für das Anordnen eines Anschlusses für jeden Ausgangsdraht im Stator sicherzustellen. Um somit sicherzustellen, daß ein Arbeitsaufwand zum Verbinden der Drähte in einem nachfolgenden Schritt beseitigt werden kann, und daß außerdem der für die Anordnung des Anschlusses erforderliche Raum reduziert werden kann, ist es üblich, daß ein einzelner durchgehender Leitungsdraht um beide zylindrische Abschnitte des Spulenkörpers gewickelt wird, um ein Paar von Spulen identischen Typs zu bilden, wobei derjenige Abschnitt des Leitungsdrahtes, der die Spulen des identischen Typs miteinander verbindet, als ein Querverbindungsdraht entlang eines Abschnitts eines äußeren Umfangs eines im Spulenkörper enthaltenen Führungsvorsprungs angeordnet ist. Der herkömmliche Führungsvorsprung ist jedoch in einer zylindrischen Form an einem Ort nahe den Basisenden der zylindrischen Abschnitte angeordnet, so daß der Querverbindungsdraht in einem Abschnitt angeordnet ist, der dem bestimmten zylindrischen Abschnitt in der Nähe des Basisendes des bestimmten zylindrischen Abschnitts zugeordnet ist, wodurch die Möglichkeit besteht, daß der Querverbindungsdraht mit der um den bestimmten zylindrischen Abschnitt gewickelten Spule in Kontakt kommt, um einen Kurzschluß hervorzurufen. Aus diesem Grund wird beim Stand der Technik von einer Bedienungsperson ein Isolierband um wenigstens denjenigen Abschnitt der um den bestimmten zylindrischen Abschnitt gewickelten Spule gewickelt, der auf der Seite des Querverbindungsdrahtes angeordnet ist.

Das Wickeln des Isolierbands durch die Bedienungsperson, wie im Stand der Technik, kann zu einer Veränderlichkeit der Isolationseigenschaften führen und kann eine Zunahme der Operationsschritte bewirken. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stator für einen mehrpoligen Außenrotor-Generator zu schaffen, bei dem der um den bestimmten zylindrischen Abschnitt gewickelte Draht und der Querverbindungsdraht voneinander isoliert werden können, um eine stabile Isolationseigenschaft sicherzustellen, während eine Zunahme der Operationsschritte vermieden wird.

Um diese Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem ersten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung ein Stator für einen mehrpoligen Außenrotor- Generator geschaffen, der versehen ist mit einem Statorkern, der mehrere ausladende Pole besitzt, die vorstehend in gleichen Abständen voneinander an einem Außenumfang einer in einer Ringform ausgebildeten Kernbasis montiert sind, sowie einem Spulenkörper, der aus einem Kunstharz gefertigt ist, wobei der Spulenkörper in Baueinheit mit einem Hauptspulenkörperabschnitt versehen ist, der wenigstens den Außenumfang der Kernbasis abdeckt, mehreren zylindrischen Abschnitten, die vom Hauptspulenkörperabschnitt hervorstehen und die ausladenden Pole mit Ausnahme der Spitzen der ausladenden Pole abdecken, und einem Führungsvorsprung, der in einer zylindrischen Form von einer Stirnfläche des Hauptspulenkörperabschnitts hervorsteht, wobei der Statorkern und der Spulenkörper durch Vergießen miteinander verbunden sind und die Spulen eines identischen Typs, die sich jedoch von der um einen bestimmten der zylindrischen Abschnitte gewickelten Spule unterscheiden, um ein Paar von zylindrischen Abschnitten gewickelt sind, die benachbart sind und auf gegenüberliegenden Seiten des bestimmten der zylindrischen Abschnitte angeordnet sind, und wobei ein Querverbindungsdraht, der die Spulen des identischen Typs verbindet, entlang eines Abschnitts eines Außenumfangs des Führungsvorsprungs angeordnet ist, der Führungsvorsprung eine Aussparung besitzt, die darin an einer Stelle vorgesehen ist, die dem bestimmten der zylindrischen Abschnitte entspricht, die in Baueinheit im Spulenkörper enthalten sind, und wobei die Aussparung in Radialrichtung der Kernbasis nach innen gewölbt ist und der Querverbindungsdraht in der Aussparung angeordnet ist.

Mit der Anordnung des obenerwähnten ersten Merkmals kann der Querverbindungsdraht in einem Abschnitt angeordnet sein, der dem bestimmten zylindrischen Abschnitt an einer Stelle zugeordnet ist, die von einem Basisende des bestimmten zylindrischen Abschnitts relativ beabstandet ist. Außerdem wird der Führungsvorsprung mit der Aussparung ohne irgendeine Veränderlichkeit beim Gießen des Spulenkörpers ausgebildet, wobei es für eine Bedienungsperson nicht erforderlich ist, ein Isolierband zu wickeln, um eine Isolationseigenschaft sicherzustellen. Somit können der bestimmte zylindrische Abschnitt und der Querverbindungsdraht voneinander isoliert sein, um eine stabile Isolationseigenschaft sicherzustellen, während eine Zunahme der Operationsschritte vermieden wird.

Um die obige Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem zweiten Aspekt und einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ein Stator für einen mehrpoligen Außenrotor-Generator geschaffen, der versehen ist mit einem Statorkern, der mehrere ausladende Pole besitzt, die vorstehend in gleichen Abständen voneinander an einem Außenumfang einer in einer Ringform ausgebildeten Kernbasis montiert sind, sowie einem Spulenkörper, der aus einem Kunstharz gefertigt ist, wobei der Spulenkörper in Baueinheit mit einem Hauptspulenkörperabschnitt versehen ist, der wenigstens den Außenumfang der Kernbasis abdeckt, mehreren zylindrischen Abschnitten, die vom Hauptspulenkörperabschnitt hervorstehen und die ausladenden Pole mit Ausnahme der Spitzen der ausladenden Pole abdecken, und einem Führungsvorsprung, der in einer zylindrischen Form von einer Stirnfläche des Hauptspulenkörperabschnitts hervorsteht, wobei der Statorkern und der Spulenkörper durch Vergießen miteinander verbunden sind und die Spulen eines identischen Typs, die sich jedoch von der um einen bestimmten der zylindrischen Abschnitte gewickelten Spule unterscheiden, um ein Paar von zylindrischen Abschnitten gewickelt sind, die benachbart sind und auf gegenüberliegenden Seiten des bestimmten der zylindrischen Abschnitte angeordnet sind, und wobei ein Querverbindungsdraht, der die Spulen des identischen Typs verbindet, entlang eines Abschnitts eines Außenumfangs des Führungsvorsprungs angeordnet ist, und wobei der bestimmte der zylindrischen Abschnitte, die in Baueinheit im Spulenkörper enthalten sind, in Baueinheit an einem Basisende desselben mit einem Ring versehen ist, der von einem Außenumfang der um den bestimmten zylindrischen Abschnitt gewickelten Spule nach außen hervorsteht, und wobei der Querverbindungsdraht zwischen dem Ring und dem Führungsabschnitt angeordnet ist.

Mit der Anordnung des obenerwähnten zweiten Merkmals ist der Ring zwischen der um den bestimmten zylindrischen Abschnitt gewickelten Spule und dem Querverbindungsdraht angeordnet, wobei der Ring vom Außenumfang der um den bestimmten zylindrischen Abschnitt gewickelten Spule nach außen hervorsteht. Selbst wenn somit der Führungsabschnitt an einer Stelle nahe der Basisenden der zylindrischen Abschnitte angeordnet ist, kann der Kontakt der um den bestimmten zylindrischen Abschnitt gewickelten Spule mit dem Querverbindungsdraht vermieden werden. Außerdem wird der Ring ohne irgendeine Veränderlichkeit beim Gießen des Spulenkörpers ausgebildet, wobei es für eine Bedienungsperson nicht erforderlich ist, ein Isolierband zu wickeln. Somit können der bestimmte zylindrische Abschnitt und der Querverbindungsdraht voneinander isoliert werden, um eine stabile Isolationseigenschaft sicherzustellen, während eine Zunahme der Operationsschritte vermieden wird.

Gemäß einem dritten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum zweiten Merkmal, besitzt der Ring zwei darin vorgesehene Rillen, wobei Verbindungsdrähte, die sich von den gegenüberliegenden Enden der um den bestimmten zylindrischen Abschnitt gewickelten Spule ausgehend erstrecken und die mit einem externen Verbindungsdrahtanschluß und einem Erdungsanschluß verbunden sind, durch die Rillen geführt sind. Mit einer solchen Anordnung können die Leitungsdrähte stabil zwischen der Spule und den externen Leitungsdrahtanschlüssen sowie dem Erdungsanschluß unterstützt werden.

Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 bis 7 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; wobei Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht eines mehrpoligen Außenrotor-Generators längs einer Linie 1-1 in Fig. 2 ist;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Stators in Richtung eines Pfeils 2-2 in Fig. 1 ist;

Fig. 3 eine Rückseitenansicht des Stators in der Richtung eines Pfeils 3-3 in Fig. 1 ist;

Fig. 4 ähnlich der Fig. 3 ist, jedoch einen Zustand zeigt, in dem ein Anschlußhalter entfernt worden ist;

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht längs einer Linie 5-5 in Fig. 3 ist;

Fig. 6 ein Schaubild einer Spulenverbindungsschaltung ist; und

Fig. 7 eine Schnittansicht längs einer Linie 7-7 in Fig. 5 ist.

Fig. 8-10 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; wobei Fig. 8 ähnlich der Fig. 2 ist, jedoch einen Stator gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;

Fig. 9 eine Rückseitenansicht ähnlich der Fig. 4 ist, jedoch den Stator gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; und

Fig. 10 eine vergrößerte Ansicht eines durch einen Pfeil 10 gezeigten Abschnitts ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Fig. 1-7 beschrieben. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist eine Hülse 22 an einem Gehäuse 21 eines mehrpoligen Außenrotor-Generators befestigt und ragt teilweise in das Gehäuse 21. Eine Kurbelwelle 23 eines nicht gezeigten Motors ist koaxial innerhalb der Hülse 22 angeordnet, wobei zwischen diesen ein Lager 24 und eine Öldichtung 25 eingesetzt sind. Ein tassenförmiges Rotorjoch 26 ist koaxial an einem Ende der Kurbelwelle 23 befestigt. Ein Magnet 28 ist an einem Innenumfang des Rotorjochs 26 befestigt, wobei ein Kühlgebläse 29 am Rotorjoch 26 befestigt ist.

Ein Stator 30 ist an einem Ende der Hülse 22 mittels zweier Schrauben 31 befestigt, wobei der am Rotorjoch 26 montierte Magnet 28 den Stator 30 koaxial umschließt, um einen kleinen Luftspalt zwischen dem Magneten 28 und dem Stator 30 zu definieren.

Wie ferner in den Fig. 2-5 gezeigt, enthält der Stator 30 einen Statorkern 32, der aus mehreren aneinander laminierten Kernplatten besteht. Der Statorkern 32 umfaßt mehrere, z. B. 21, im wesentlichen T-förmige ausladende Pole 34, die in gleichmäßigen Abständen voneinander beabstandet an einem Außenumfang einer in Ringform ausgebildeten Kernbasis 33 montiert sind.

Der Statorkern 32 ist mittels Gießen mit einem Spulenkörper 351 aus einem Kunstharz verbunden. Der Spulenkörper 351 ist in Baueinheit mit einem Hauptspulenkörperabschnitt 35a versehen, der wenigstens einen Außenumfangsabschnitt der Kernbasis 33 abdeckt, mehreren zylindrischen Abschnitten 35b1 -, 35b2, 35b2 und 35b3, die vom Hauptspulenkörperabschnitt 35a hervorstehen, um die ausladenden Pole 34 des Statorkerns 32 mit Ausnahme ihrer Spitzen abzudecken, sowie einem Führungsvorsprung 35c1, der in zylindrischer Form von einem Ende des Hauptspulenkörperabschnitts 35a hervorsteht, der dem Gehäuse 21 gegenüberliegt.

Einsetzbohrungen 36, 36 sind an zwei in Umfangsrichtung beabstandeten Punkten in der Kernbasis 33 angeordnet, wobei die Schrauben 31 durch die Einsetzbohrungen 36 eingesetzt werden, um den Stator 30 an der Hülse 22 zu befestigen.

Die Hauptspulen 37 sind um 18 der zylindrischen Abschnitte 35b1 -, 35b2, 35b2, 35b3 des Spulenkörpers 351 gewickelt, die den 21 ausladenden Polen 34 zugeordnet sind, wobei die DC-Spulen 38 des identischen Typs um die zylindrischen Abschnitte 35b2, 35b2 gewickelt sind, die den zwei anderen ausladenden Polen 34 zugeordnet sind. Eine Unterspule 39 und eine Erregerspule 40 sind um den bestimmten zylindrischen Abschnitt 353 gewickelt, der dem verbleibenden ausladenden Pol 34 zugeordnet ist. Der bestimmte zylindrische Abschnitt 353 ist zwischen den zylindrischen Abschnitten 35b2, 35b2 mit den darum gewickelten DC-Spulen 38, 38 angeordnet. Die Unterspule 39 ist um eine Spitze des bestimmten zylindrischen Abschnitts 35b3 gewickelt, während die Erregerspule 40 um ein Basisende des bestimmten zylindrischen Abschnitts 35b3 gewickelt ist. Ein Teilungsplattenabschnitt 41 ist in Baueinheit auf dem bestimmten zylindrischen Abschnitt 35b3 ausgebildet, um die Unterspule 39 und die Erregerspule 40 voneinander zu trennen.

Wie in Fig. 6 gezeigt, sind ein Ende jeder der sechs U-Phase-Hauptspulen 37, die in Serie verbunden sind, ein Ende jeder der sechs V-Phase-Hauptspulen 37, die in Serie verbunden sind, ein Ende jeder der sechs W-Phase- Hauptspulen 37, die in Serie verbunden sind, und ein Ende jedes Paars der DC-Spulen 38, 38, die in Serie verbunden sind, mit den Anschlüssen 422 für die externen Leitungsdrähte verbunden. Die anderen Enden der U-Phase-, V-Phase- und W-Phase-Hauptspulen 37 sind gemeinsam als neutrale Punkte mit einem Anschluß 43 verbunden. Die anderen Enden der DC-Spulen 38, die gegenüberliegenden Enden der Unterspule 39 und ein Ende der Erregerspule 40 sind jeweils mit den Anschlüssen 421 für die externen Leitungsdrähte verbunden, wobei das andere Ende der Erregerspule 40 mit einem Erdungsanschluß 44 verbunden ist.

Wie in Fig. 7 gezeigt, ist ein Paar von Durchgangsabschnitten 35d und 35e in Baueinheit in einer Bogenform um eine Achse des Stators 30 im Hauptspulenkörperabschnitt 35a des Spulenkörpers 351 ausgebildet, um sich durch die Kernbasis 33 des Statorkerns 32 über dessen gegenüberliegende Enden zu erstrecken.

In einem der Durchgangsabschnitte 35d sind vier Paßbohrungen 451 vorgesehen, die individuell den vier Anschlüssen 421 für die externen Leitungsdrähte zugeordnet sind, eine einzelne Paßbohrung 46, die dem Anschluß 43 zugeordnet ist, eine Paßbohrung 471, der gemeinsam die vier Paßbohrungen 451 zugewandt sind, sowie eine Aussparung 48, der die Paßbohrung 46 zugewandt ist.

Die Paßaussparung 471 ist in einer Stirnfläche des Durchgangsabschnitts 35d gegenüberliegend dem Gehäuse 21 vorgesehen und in einer Bogenform ausgebildet. Die Paßbohrungen 451 sind an mehreren Punkten beabstandet voneinander in Umfangsrichtung des Spulenkörpers 351 vorgesehen und besitzen jeweils einen rechteckigen Querschnitt, der in Radialrichtung des Spulenkörpers 35 länger ist. Jeweils ein Ende der Paßbohrungen 451 öffnet sich gemeinsam in die Paßaussparung 471, wobei die anderen Enden der Paßbohrungen 451 sich in die andere Stirnfläche des Hauptspulenkörperabschnitts 35a öffnen, die dem Rotorjoch 26 gegenüberliegt.

Die Aussparung 48 ist neben der Paßaussparung 471 in dieser einen Stirnfläche des Durchgangsabschnitts 35d des Hauptspulenkörperabschnitts 35a vorgesehen, der dem Gehäuse 21 gegenüberliegt. Die Paßbohrung 46 ist an einer Stelle definiert, die im selben Abstand von der Mitte des Spulenkörpers 351 angeordnet ist wie die Paßbohrungen 451, so daß sie eine rechtwinklige Querschnittsform besitzt, die in Radialrichtung des Spulenkörpers 351 länger ist, und ist im Durchgangsabschnitt 35d so vorgesehen, daß ein Ende derselben sich in die Aussparung 48 öffnet und das andere Ende derselben sich in die andere Stirnfläche des Hauptspulenkörperabschnitts 35a öffnet, die dem Rotorjoch 26 gegenüberliegt.

Im anderen Durchgangsabschnitt 35e sind vier Paßbohrungen 452 vorgesehen, die jeweils den vier Anschlüssen 422 für die Leitungsdrähte zugeordnet sind, sowie eine Paßaussparung 472, der die Paßbohrungen 452 gemeinsam zugewandt sind.

Die Paßaussparung 472 ist in einem Ende des Durchgangsabschnitts 35e gegenüberliegend dem Gehäuse 21 vorgesehen und in einer Bogenform ausgebildet. Die Paßbohrungen 452 sind an mehreren Punkten beabstandet voneinander in Umfangsrichtung des Spulenkörpers 351 angeordnet und besitzen jeweils eine rechtwinklige Querschnittsform, die in Radialrichtung des Spulenkörpers 351 länger ist. Jeweils ein Ende der Paßbohrungen 452öffnet sich gemeinsam in die Aussparung 45, wobei die anderen Enden der Paßbohrungen 452 sich in die andere Stirnfläche des Hauptspulenkörperabschnitts 35a öffnen, die dem Rotorjoch 26 gegenüber liegt.

Eine Preßpaßbohrung 49 mit kreisförmiger Querschnittsform ist in der Kernbasis 33 des Statorkerns 32 zwischen den beiden Durchgangsabschnitten 35b und 35e vorgesehen, um sich über die axial gegenüberliegenden Enden der Kernbasis 33 zu erstrecken.

Die externen Leitungsdrahtanschlüsse 422, die mit einem Ende der jeweiligen Hauptspulen 37 und einem Ende der jeweiligen Paare von DC-Spulen 38, 38 verbunden sind, sind in die Paßbohrungen 452 von der Seite des Spulenkörpers 351 neben dem Gehäuse 21 eingesetzt, wobei entsprechend die Spitzen der externen Leitungsdrahtanschlüsse 422 in die Paßaussparung 472 ragen. Die externen Leitungsdrahtanschlüsse 421, die mit den anderen Enden des Paars der DC-Spulen 38, 38, dem gegenüberliegenden Enden der Unterspule 39 und dem einen Ende der Erregerspule 40 verbunden sind, sind in die Paßbohrungen 451 von der Seite des Spulenkörpers 351 neben dem Gehäuse 21 eingesetzt, während die Spitzen der externen Leitungsdrahtanschlüsse 421 in die Paßaussparung 471 ragen. Der Anschluß 43, mit dem die anderen Enden der Hauptspulen 37 gemeinsam verbunden sind, ist ferner in die Paßbohrung 46 von der Seite des Spulenkörpers 351 neben dem Gehäuse 21 eingesetzt, während der Erdungsanschluß 44, mit dem das andere Ende der Erregerspule 40 verbunden ist, in die Preßpaßbohrung 49 von der Seite des Spulenkörpers 351 neben dem Gehäuse 1 eingepreßt ist.

Wie in Fig. 6 gezeigt, sind die externen Leitungsdrähte 532 individuell mit den externen Leitungsdrahtanschlüssen 422 verbunden, wobei die externen Leitungsdrähte 531 individuell mit dem externen Leitungsdrahtanschlüssen 421 verbunden sind.

Die Buchsenanschlüsse 64 sind an den Enden der externen Leitungsdrähte 531 und 532 montiert. Die Buchsenanschlüsse 50 der externen Leitungsdrähte 531 werden gemeinsam in einem Anschlußhalter 511 gehalten, der aus einem Kunstharz gefertigt ist, wobei die Buchsenanschlüsse 50 der externen Leitungsdrähte 532 gemeinsam in einem Anschlußhalter 512 gehalten werden, der aus einem Kunstharz gefertigt ist.

Die Anschlußhalter 511 und 512 sind entnehmbar in die Paßaussparungen 471 und 472 eingesetzt, die in der Stirnfläche des Spulenkörpers 351 im Stator 30 neben dem Gehäuse 21 definiert sind. Die Spitzen der externen Drahtanschlüsse 421 und 422 ragen in die Paßaussparungen 471 und 472 und sind in die Buchsenanschlüsse 50 eingesetzt, die in den Anschlußhaltern 511 und 512 gehalten werden, wodurch die externen Leitungsdrähte 531 mit den externen Leitungsdrahtanschlüssen 421 verbunden sind und die externen Leitungsdrähte 532 mit den externen Leitungsdrahtanschlüssen 422 verbunden sind.

Die vier externen Leitungsdrähte 531, die aus dem Anschlußhalter 511 herausgezogen sind, und die vier externen Leitungsdrähte 532, die aus dem Anschlußhalter 512 herausgezogen sind, sind in ein gemeinsames Rohr 54 eingesetzt, daß aus einem Kunstharz gefertigt ist und gebündelt ist, wie in Fig. 3 gezeigt, und aus dem Gehäuse 21 nach außen gezogen ist (siehe Fig. 1).

Die sechs U-Phase-Hauptspulen 37, die sechs V-Phase-Hauptspulen 37 und die sechs W-Phase-Hauptspulen 37 sind konstruiert durch Wickeln eines einzelnen durchgehenden Leitungsdrahtes um die zylindrischen Abschnitte 35b1 des Spulenkörpers 351. Diejenigen Abschnitte der Leitungsdrähte, die die Hauptspulen 37 verbinden, sind als Querverbindungsdrähte 55 entlang eines Abschnitts des Außenumfangs des Führungsvorsprungs 35c1, der im Spulenkörper 351 enthalten ist, angeordnet. Das Paar von DC-Spulen 38 ist ebenfalls konstruiert durch Wickeln eines einzelnen durchgehenden Leitungsdrahtes um die zylindrischen Abschnitte 35b2 des Spulenkörpers 351, wobei der Abschnitt eines solchen Leitungsdrahtes, der die beiden DC-Spulen 38 miteinander verbindet, als ein Querverbindungsdraht 56 entlang eines Abschnitts des Außenumfangs des Führungsvorsprungs 35c1 angeordnet ist. Außerdem sind die zylindrischen Abschnitte 35b2, die die darum gewickelten DC-Spulen 38 aufweisen, an gegenüberliegenden Seiten des bestimmten zylindrischen Abschnitts 35b3 angeordnet, um den die Erregerspule 40 gewickelt ist, die sich von der DC-Spule 38 unterscheidet. Unter der Annahme, daß der Führungsvorsprung 35c1 in zylindrischer Form ausgebildet ist, ist der Querverbindungsdraht 55 in der Nähe der Erregerspule 40 angeordnet, wobei die Möglichkeit besteht, daß der Querverbindungsdraht 56 mit der Erregerspule 40 in Kontakt kommt, um einen Kurzschluß hervorzurufen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird somit eine in Radialrichtung des Stators 30 nach innen gewölbte Aussparung 57 im Führungsvorsprung 35c1 an einer Stelle geschaffen, die dem bestimmten zylindrischen Abschnitt 35b3 zugeordnet ist, d. h. an einer Stelle, die der Erregerspule 40 zugeordnet ist, wobei der Querverbindungsdraht 56 in der Aussparung 57 angeordnet ist.

Im folgenden wird die Operation der ersten Ausführungsform beschrieben. Der Querverbindungsdraht 56, der das Paar von DC-Spulen 38 verbindet, die auf den gegenüberliegenden Seiten der Erregerspule 40 angeordnet sind, die um den bestimmten Abschnitt 35b3 der zylindrischen Abschnitte 35b1, 35b2, 35b2 und 35b3 gewickelt ist, die im Spulenkörper 351 enthalten sind, ist in der Aussparung 57 angeordnet, die im Führungsvorsprung 35c1 derart vorgesehen ist, daß sie in Radialrichtung des Stators 30 an einer Stelle, die dem bestimmten zylindrischen Abschnitt 35b3 zugeordnet ist, nach innen ausgenommen ist. Somit kann der Querverbindungsdraht 56 in einem Abschnitt angeordnet sein, der dem bestimmten zylindrischen Abschnitt 35b3 an einer Stelle entspricht, die vom Basisende des bestimmten zylindrischen Abschnitts 35b3 relativ nach innen beabstandet ist, wodurch es möglich ist, die Möglichkeit zu beseitigen, daß der Querverbindungsdraht 56 mit der Erregerspule 40 in Kontakt kommt, um einen Kurzschluß hervorzurufen.

Außerdem wird der Führungsvorsprung 35c1 mit der Aussparung 57 ohne irgendeine Veränderlichkeit beim Gießen des Spulenkörpers 351 ausgebildet, wobei es für eine Bedienungsperson nicht erforderlich ist, ein Isolierband zu wickeln, um eine Isolationseigenschaft sicherzustellen. Somit können die Erregerspule 40 und der Querverbindungsdraht 56 voneinander isoliert werden, um eine stabile Isolationseigenschaft sicherzustellen, während eine Zunahme der Operationsschritte vermieden wird.

Die Fig. 8 bis 10 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der die Abschnitte, die denjenigen in der ersten Ausführungsform entsprechen, mit ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Ein Spulenkörper 352, der aus einem Kunstharz gefertigt ist, ist in Baueinheit mit einem Hauptspulenkörperabschnitt 35a versehen, der wenigstens einen Außenumfang einer Kernbasis 33 eines Statorkerns 32 abdeckt, mit mehreren zylindrischen Abschnitten 35b1, 35b2, 35b2 und 35b3, die von dem Hauptspulenkörperabschnitt 35a hervorstehen, um die ausladenden Pole 34 des Statorkerns 32 mit Ausnahme ihrer Spitzen abzudecken, und mit einem Führungsvorsprung 35c2, der in zylindrischer Form von einer Stirnfläche des Hauptspulenkörperabschnitts 35a hervorsteht.

Die DC-Spulen 38, 38 des identischen Typs, die sich jedoch von einer Erregerspule 40 unterscheiden, die um einen bestimmten der zylindrischen Abschnitte 35b1, 35b2, 35b2 und 35b3 gewickelt ist, die im Spulenkörper 352 enthalten sind, sind um ein Paar der zylindrischen Abschnitte 352 und 352 gewickelt, die benachbart sind und auf gegenüberliegenden Seiten des bestimmten zylindrischen Abschnitts 35b3 angeordnet sind. Ein Querverbindungsdraht 56, der die DC-Spulen 38, 38 miteinander verbindet, ist entlang eines Abschnitts eines Außenumfangs des Führungsvorsprungs 35c2 angeordnet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist außerdem der bestimmte zylindrische Abschnitt 35b3 an seinem Basisende in Baueinheit mit einem Ring 58 versehen, der von einem Außenumfang der Erregerspule 40, die um den bestimmten zylindrischen Abschnitt 35b3 gewickelt ist, nach außen ragt, wobei der Querverbindungsdraht 56 zwischen dem Ring 58 und dem Führungsvorsprung 35c2 angeordnet ist. Wie in Fig. 10 deutlich gezeigt ist, besitzt der Ring 58 zwei darin vorgesehene Rillen 58a und 58b, durch die die Leitungsdrähte 40a und 40b geführt sind, die sich von gegenüberliegenden Seiten der Erregerspule 40 erstrecken und jeweils mit einem externen Leitungsdrahtanschluß 421 und einem Erdungsanschluß 44 verbunden sind. Als Ergebnis des Einsetzens der Leitungsdrähte 40a und 40b durch die Rillen 58a und 58b werden die Leitungsdrähte 40a und 40b stabil zwischen der Erregerspule 40 und dem externen Leitungsdrahtanschluß 421 sowie dem Erdungsanschluß 44 unterstützt.

Gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Ring 58 zwischen der Erregerspule 40 und dem Querverbindungsdraht 56 angeordnet und erstreckt sich vom Außenumfang der Erregerspule 40 nach außen. Selbst wenn somit der Führungsvorsprung 35c2 an einer Stelle nahe den Basisenden der zylindrischen Abschnitte 35b1, 35b2, 35b2, und 35b3 angeordnet ist, kann der Kontakt des Querverbindungsdrahtes 56 mit der Erregerspule 40 vermieden werden. Selbst wenn außerdem der Querverbindungsdraht 56 in einen gespannten Zustand versetzt wird, kann der Kontakt des Querverbindungsdrahtes 56 mit der Erregerspule 40 vermieden werden. Somit ist es möglich, die Operation des Wickelns des Paares der DC-Spulen 38, 38 um die zylindrischen Abschnitte 35b2, 35b2 zu automatisieren.

Außerdem wird der Ring 58 ohne irgendeine Veränderlichkeit beim Gießen des Spulenkörpers 352 ausgebildet, wobei es für eine Bedienungsperson nicht erforderlich ist, ein Isolierband zu wickeln, um eine Isolationseigenschaft sicherzustellen. Somit können die Erregerspule 40 und der Querverbindungsdraht 56 voneinander isoliert sein, um eine stabile Isolationseigenschaft sicherzustellen, während eine Zunahme der Operationsschritte vermieden wird.

Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genauer beschrieben worden sind, ist klar, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die obenbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, und daß verschiedene Abwandlungen in der Konfiguration vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der in den Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen.

Zum Beispiel kann der Stator konstruiert werden durch Kombinieren der ersten und zweiten Ausführungsformen.


Anspruch[de]
  1. 1. Stator für einen mehrpoligen Außenrotor-Generator, der versehen ist

    mit einem Statorkern, der mehrere ausladende Pole enthält, die vorstehend in gleichen Abständen voneinander auf einem Außenumfang einer in Ringform ausgebildeten Kernbasis montiert sind; und

    einem Spulenkörper, der aus Kunstharz gefertigt ist; wobei

    der Spulenkörper in Baueinheit versehen ist mit einem Hauptspulenkörperabschnitt, der wenigstens den Außenumfang der Kernbasis abdeckt, mehreren zylindrischen Abschnitten, die vom Hauptspulenkörperabschnitt hervorstehen, um die ausladenden Pole mit Ausnahme der Spitzen der ausladenden Pole abzudecken, und

    einem Führungsvorsprung, der in zylindrischer Form von einer Stirnfläche des Hauptspulenkörperabschnitts hervorsteht;

    der Statorkern und der Spulenkörper durch Vergießen miteinander verbunden sind;

    Spulen eines identischen Typs, die sich jedoch von einer um einen bestimmten der zylindrischen Abschnitte gewickelten Spule unterscheiden, um ein Paar von zylindrischen Abschnitten gewickelt sind, die benachbart sind und auf gegenüberliegenden Seiten des bestimmten der zylindrischen Abschnitte angeordnet sind;

    ein Querverbindungsdraht, der die Spulen des identischen Typs verbindet, entlang eines Abschnitts eines Außenumfangs des Führungsvorsprungs angeordnet ist; und wobei

    der Führungsvorsprung eine Aussparung besitzt, die darin an einer Stelle vorgesehen ist, die dem bestimmten der zylindrischen Abschnitte, die in Baueinheit im Spulenkörper enthalten sind, zugeordnet ist, wobei die Aussparung in Radialrichtung der Kernbasis nach innen gewölbt ist und der Querverbindungsdraht in der Aussparung angeordnet ist.
  2. 2. Stator für einen mehrpoligen Außenrotor-Generator, der versehen ist

    mit einem Statorkern, der mehrere ausladende Pole enthält, die vorstehend in gleichen Abständen voneinander auf einem Außenumfang einer in Ringform ausgebildeten Kernbasis montiert sind; und

    einem Spulenkörper, der aus Kunstharz gefertigt ist; wobei

    der Spulenkörper in Baueinheit versehen ist mit einem Hauptspulenkörperabschnitt, der wenigstens den Außenumfang der Kernbasis abdeckt, mehreren zylindrischen Abschnitten, die vom Hauptspulenkörperabschnitt hervorstehen, um die ausladenden Pole mit Ausnahme der Spitzen der ausladenden Pole abzudecken, und

    einem Führungsvorsprung, der in zylindrischer Form von einer Stirnfläche des Hauptspulenkörperabschnitts hervorsteht;

    der Statorkern und der Spulenkörper durch Vergießen miteinander verbunden sind;

    Spulen eines identischen Typs, die sich jedoch von einer um einen bestimmten der zylindrischen Abschnitte gewickelten Spule unterscheiden, um ein Paar von zylindrischen Abschnitten gewickelt sind, die benachbart sind und auf gegenüberliegenden Seiten des bestimmten der zylindrischen Abschnitte angeordnet sind;

    ein Querverbindungsdraht, der die Spulen des identischen Typs verbindet, entlang eines Abschnitts eines Außenumfangs des Führungsvorsprungs angeordnet ist; und wobei

    der bestimmte der zylindrischen Abschnitte, die in Baueinheit im Spulenkörper enthalten sind, in Baueinheit an einem Basisende desselben mit einem Ring versehen ist, der von einem Außenumfang der Spule, die um den bestimmten der zylindrischen Abschnitte gewickelt ist, nach außen ragt, wobei der Querverbindungsdraht zwischen dem Ring und dem Führungsvorsprung angeordnet ist.
  3. 3. Stator für einen mehrpoligen Außenrotor-Generator nach Anspruch 2, bei dem der Ring zwei darin vorgesehene Rillen besitzt, wobei die Leitungsdrähte, die sich von gegenüberliegenden Enden der um den bestimmten zylindrischen Abschnitt gewickelten Spule ausgehend erstrecken und die mit einem externen Leitungsdrahtanschluß und einem Erdungsanschluß verbunden sind, durch die Rillen geführt sind.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com