DE3728839C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3728839C2 DE3728839C2 DE3728839A DE3728839A DE3728839C2 DE 3728839 C2 DE3728839 C2 DE 3728839C2 DE 3728839 A DE3728839 A DE 3728839A DE 3728839 A DE3728839 A DE 3728839A DE 3728839 C2 DE3728839 C2 DE 3728839C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- winding
- stator
- coil
- turns
- stator core
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/04—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings prior to their mounting into the machines
- H02K15/043—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings prior to their mounting into the machines winding flat conductive wires or sheets
- H02K15/0431—Concentrated windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/06—Embedding prefabricated windings in the machines
- H02K15/062—Windings in slots; Salient pole windings
- H02K15/065—Windings consisting of complete sections, e.g. coils or waves
- H02K15/066—Windings consisting of complete sections, e.g. coils or waves inserted perpendicularly to the axis of the slots or inter-polar channels
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/24—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Wechselstromgenerator und einen
Spulenwickelkörper nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw.
6 für Fahrzeuge wie Autos, Busse, Lastwagen und Motorräder.
Neuerdings wird die Leistungsfähigkeit der obengenannten
Generatoren größer gemacht, weil der Verbrauch von elektrischer
Energie in einem Fahrzeug infolge der zunehmenden
Anzahl von elektrischen und elektronischen Geräten, die in
dem Fahrzeug verwendet werden, sich immer mehr vergrößert.
Andererseits wird aber gefordert, daß die Generatoren noch
kleiner werden, weil der ihnen zur Verfügung stehende Raum
immer kleiner wird. Um einen kleinen Generator mit großer
Leistung zu verwirklichen, der die obengenannten Erfordernisse
erfüllt, muß die Kühlung des Generators, insbesondere
die Kühlung der Statorspule, verbessert werden, weil die
Neigung zum Überhitzen ein Hindernis für eine kompakte Bauweise
des Generators ist und weil die Statorspule einen
erheblichen Teil der in dem Generator erzeugten Wärme erzeugt.
Bei einem herkömmlichen Wechselstromgenerator für Fahrzeuge
stehen Bündel von gewickeltem Draht der Statorspule als
sogenannte Wickelköpfe von einer oder beiden Seiten des
Statorkerns in Längsrichtung vor. Die Wickelköpfe der Statorspule
werden mit Kühlluft gekühlt, die von einem Lüfter
erzeugt wird, der sich zusammen mit dem Rotorkern dreht.
Dieser bekannte Generator ist nachteilig, weil der Statorkern
nicht wirksam genug gekühlt werden kann, um einen
kompakteren Generator mit größerer Leistung zu verwirklichen.
Bei einem anderen bekannten Generator ist der vorstehende
Teil der Statorspule so ausgeführt, daß die Drähte in einer
annähernd zylindrischen Form gespreizt sind, wobei sie den
Rotorkern umgeben, um die Oberfläche des Wickelkopfes, der
der Kühlluft ausgesetzt werden kann, zu vergrößern. Eine
derart ausgeführte Statorspule ermöglicht es aber auch
nicht, die obengenannte Kühlung sicherzustellen, weil der
gespreizte vorstehende Teil der Statorspule einen gleichmäßigen
und wirksamen Luftstrom verhindert. Daher verschlechtert
eine solche Ausführung die Kühlung des Generators
manchmal noch mehr.
Im DE-GM 18 87 798, das dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zugrundeliegt,
ist ein Wechselstromgenerator beschrieben,
bei dem die Wickelköpfe der Statorwicklung mit einem
großen axialen Überstand zum Stator hergestellt sind, wobei
zwischen den axialen Wickelsträngen axiale Schlitze bestehen,
durch die im Betrieb des Wechselstromgenerators Kühlluft
mittels eines am Rotor angeordneten Lüfters geblasen
wird. Diese bekannte Ausgestaltung erfordert einen großen
axialen Überstand der Wickelköpfe und führt somit zu einer
großen Bauweise.
In der deutschen Patentanmeldung S 32 155 VIIIb/21d¹ ist eine
Stabwicklung für den Stator eines Wechselstromgenerators
beschrieben, bei der die einzelnen Wicklungsstäbe aus mehreren
Teilstäben bestehen, die sowohl die Nuten im Stator als
auch die Wickelköpfe durchlaufen und die am äußeren Rand des
Wickelkopfes durch leitende Verbindungen an den Stabenden
parallelgeschaltet sind. Die Teilstäbe des Wicklungsstabes
sind in der Nut in der Umfangsrichtung unmittelbar nebeneinander
angeordnet, während sie im Stirnverbindungsteil ebenfalls
in der Umfangsrichtung durch Zwischenräume für den
Durchtritt eines Kühlmittels voneinander getrennt sind.
Aus den US-PSen 28 73 514 und 31 37 931 sind Spulenwickelkörper
zu entnehmen, von denen daran vorgefertigte Spulen
auf einen Stator übertragen werden können. Bei diesen bekannten
Ausgestaltungen weisen die Spulenwickelkörper Wickelsegmente
auf, die durch radiale Spalte voneinander getrennt
sind, deren Abmessung und Anordnung an die Nuten des
Stators angepaßt sind. Die Spulen werden auf den Wickelsegmenten
und in den Spalten durch Wickeln vorgefertigt und
dann von den Wickelsegmenten radial heruntergeschoben und in
die zugehörigen Nuten des Stators eingeschoben.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Wechselstromgenerator
der eingangs angegebenen Art zu schaffen, der eine
verbesserte Kühlung ermöglicht, so daß der Generator gleichzeitig
kompakter und leistungsfähiger gemacht werden kann.
Ferner soll ein Spulenwickelkörper geschaffen werden, der
die Herstellung der Statorwicklung ermöglicht.
Diese Aufgaben der Erfindung werden mit den Merkmalen
des Anspruches 1 bzw. 6 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Wechselstromgenerator ist bei kleiner
Bauweise eine verbesserte Kühlung gewährleistet. Die Statorspule
ist so am Statorkern gewickelt, daß die
Wickelköpfe der Statorspule von dem Statorkern in Längsrichtung
vorstehen. Die Wickelköpfe der Statorspule, die in
einem geringeren Abstand vom Statorkern um ihn herum angeordnet
sind, bestehen aus inneren und äußeren Drahtgruppen,
zwischen denen Schlitze gebildet sind, die Kühlluft hindurchtreten
lassen, um die Statorspule zu kühlen. Die Kühlluft
wird von dem Lüfter erzeugt, der an dem Rotorkern so
befestigt ist, daß er auf die Statorspule weist. Dadurch,
daß die Oberfläche der Statorspule, die der Kühlluft ausgesetzt
ist, und die Luftmenge, die die Statorspule wirksam
kühlt, aufgrund der darin gebildeten Schlitze vergrößert
sind, wird die Statorspule nach der Erfindung wirksam gekühlt.
Der erfindungsgemäße Spulenwickelkörper ist von einfacher
und kostengünstig herstellbarer Bauart, und er ermöglicht
trotz der in gewisser Weise raffinierten Ausgestaltung der
Statorwicklung deren Herstellung durch einen einfachen und
schnellen Wickelvorgang.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine Längsseitenansicht eines Wechselstromgenerators
nach der Erfindung, wobei Teile weggebrochen
sind, um Einzelheiten der Konstruktion klarer
darzustellen,
Fig. 2 eine axiale Seitenansicht eines Statorkerns und
einer Statorspule nach der Erfindung, wobei Teile
der Statorspule weggebrochen sind, um den Statorkern
klarer darzustellen,
Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht eines Wickelkopfes
einer Statorspule von einer
Innenseite aus gesehen,
Fig. 4 eine axiale Seitenansicht eines Lüfters,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines vorstehenden
Abschnittes einer Statorspule und eines Lüfters,
wobei Teile weggebrochen sind, um Einzelheiten
der Konstruktion und den Kühlluftstrom klarer
darzustellen,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Spulenwickelkörpers
zum Bewickeln mit einer Statorspule, wobei Teile
weggebrochen sind, um Einzelheiten der Konstruktion
klarer darzustellen,
Fig. 7 eine axiale Seitenansicht des Spulenwickelkörpers,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht und eine Schnittdarstellung
von Flügeln, die an einem Spulenwickelkörper
angeordnet sind,
Fig. 9 eine schematische Darstellung von Flügeln und
einer Statorspule, um zu zeigen, wie die Spule
um die Flügel herumgewickelt wird,
Fig. 10 eine vergrößerte axiale Seitenansicht eines
Spulenwickelkörpers und einer darauf aufgewickelten
Statorspule,
Fig. 11 eine vergrößerte axiale Seitenansicht eines Spulenwickelkörpers
und einer Statorspule, die in einem
Statorkern für die Übertragung der Statorspule
auf den Statorkern angeordnet sind, und
Fig. 12 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines
Wickelkopfes einer Statorspule.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfaßt ein Wechselstromgenerator
1 für ein Fahrzeug eine Welle 2, einen
Rotorkern 3, der mit der Welle 2 im Eingriff
steht, einen Spulenkörper 4, der in den Rotorkern 3 eingebaut
ist, eine Rotorspule 5, die auf den Spulenkörper 4
aufgewickelt ist, einen Statorkern 6, eine Statorspule 7,
die auf den Statorkern 6 aufgewickelt ist, einen Schleifring
8, eine Bürste 9, die in federnd nachgiebigem Kontakt
mit dem Schleifring 8 gehalten wird, und einen Gleichrichter
10, der den erzeugten Wechselstrom gleichrichtet. Bis
hierher entspricht der Aufbau dem eines herkömmlichen
Generators für Fahrzeuge.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung hat der Statorkern 6 eine zylindrische
Form, wobei er an seiner Innenwandung längs verlaufende Stege 6a aufweist, die
einen gleichen Abstand voneinander haben.
Jeder Steg 6a erstreckt sich entlang der Achse des Statorkerns
6 und hat einen über die ganze Länge gleichbleibenden
T-förmigen Querschnitt in einer zu der Achse senkrechten
Ebene. Zwischen den Stegen 6a sind Nuten 6b gebildet,
die über die ganze Länge parallel zueinander verlaufen.
Die Statorspule 7 besteht aus drei Bündeln elektrisch leitender
Drähte, wobei jedes Bündel einer Komponente eines
Dreiphasenstromes entspricht, der von dem Generator erzeugt
wird. Die Bündel, von denen jedes aus neun Drähten besteht,
sind so angeordnet, daß sie sich durch jede dritte Nut 6b
schlängeln. Im einzelnen erstreckt sich ein Bündel in Längsrichtung
entlang einer Nut 6b, steht in der gleichen Richtung
auf einer Seite des Statorkerns 6 vor, biegt unter Bildung
etwa eines Bogens in Umfangsrichtung ab, verläuft
gerade oder etwa längs eines Bogens parallel zu
einer Seitenkante des Statorkerns 6, biegt wieder unter Bildung
etwa eines Bogens in Längsrichtung an der dritten Nut
6b nach der vorgenannten ab und geht gerade durch diese Nut
6b, welche die dritte Nut nach der vorgenannten ist.
Der vorstehende Abschnitt, nämlich der sogenannte Wickelkopf des Bündels, wie er von einer Außenseite
des Statorkerns 6 aus gesehen wird, ist in Fig. 3
gezeigt. Das Bündel weist beidseitig diese Anordnung auf, so daß seine Wickelköpfe
auf beiden Seiten des Statorkerns 6 vorstehen und diese vorstehenden
Abschnitte jeweils mit den axialen Abschnitten des Bündels verbunden sind.
Die Bündel sind gegeneinander um die Achse des Statorkerns 6
um einen Winkel versetzt, der gleich dem spitzen Winkel
ist, den zwei benachbarten Nuten 6b bezüglich der
Achse einschließen. Infolgedessen sind die Nuten
6b der Reihe nach mit einem ersten, zweiten oder dritten
Bündel versehen.
In dem von einer Seite des Statorkerns 6 vorstehenden Abschnitt
sind die das Bündel bildenden Drähte wie folgt
angeordnet.
Jedes Drahtbündel besteht aus einer äußeren Drahtgruppe
bestehend aus drei äußeren Drähten 7a und einer inneren
Drahtgruppe bestehend aus sechs inneren Drähten 7b. Die
äußeren Drähte 7a, die nebeneinander in einer Reihe angeordnet
sind, stehen weiter als die inneren Drähte 7b
vor, die ebenso wie die ersteren angeordnet sind, so daß
ein Schlitz 11, dessen Breite ungefähr zweimal so groß
wie der Durchmesser des Drahtes ist, zwischen der äußeren
Gruppe und der inneren Gruppe gebildet wird.
Jeweils einer von zwei Lüftern 12 ist auf jeder Seite des
Rotorkerns 3 angeordnet. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, hat
der Lüfter 12 Flügel 12a, die am Außenumfang
eines Lüfterkörpers gebildet sind und von innen auf die
vorstehenden Wickelköpfe der Statorspule weisen. Genauer
ausgedrückt ist der Lüfter 12 so angeordnet, daß der von
ihm erzeugte Luftstrom äußerst wirkungsvoll durch die
Schlitze 11, die in der Statorspule 7 gebildet sind, hindurchtritt,
wie in Fig. 5 gezeigt ist.
Bei der oben beschriebenen Konstruktion wird zunächst
Wechselstrom aufgrund einer auf den Rotorkern 3 ausgeübten
Drehkraft erzeugt. Dann wird der Strom durch den Gleichrichter
10 gleichgerichtet und ausgegeben. Gleichzeitig
wird die Statorspule 7 durch den von dem Lüfter 12 erzeugten
Luftstrom gekühlt.
Da erfindungsgemäß Schlitze 11 zwischen der äußeren und
der inneren Drahtgruppe, die beide in Axialrichtung nach
außen von den Seiten des Statorkerns 6 vorstehen, ausgebildet
sind, und da die Kühlluft durch die Schlitze strömt,
nehmen die Menge des wirksamen Kühlluftstromes und die
Oberfläche des Statorkerns 6, die dem Strom ausgesetzt ist,
zu. Die Schlitze 11, die in derselben Ebene wie der Lüfter
12 angeordnet sind, ermöglichen die Bildung eines
Luftstromes, der durch die Schlitze 11 geht, ohne einen
Umweg über die Außenseite der äußeren Drähte zu machen.
Infolgedessen wird nicht nur die Statorspule 7 ausreichend
gekühlt, sondern der Generatorkörper wird wirksam daran
gehindert, sich zu überhitzen, wenn er in Betrieb ist.
Somit wird eine verstärkte Kühlung des Generators erzielt,
welche die Verwirklichung eines kompakteren und leistungsfähigeren
Generators ermöglicht.
Die Vorrichtung zum Wickeln der Spule
auf den Statorkern 6 wird nun in bezug auf die Fig. 6
bis 11 beschrieben.
Wie in Fig. 6 gezeigt, weist der Spulenkörper 21 ein
Distanzstück 15 und ein Paar Räder 13, 14 auf, die an
jedem Ende des Distanzstücks 15 befestigt sind, so daß
die von den Rädern gebildeten Ebenen senkrecht zu der
Achse des Distanzstücks 15 sind. Wie in den Fig. 6,
7 und 8 gezeigt, haben die Räder 13 und 14 mittlere Abschnitte
13a, 14a, sechs Flügel 13b, 14b, die sich von
den mittleren Abschnitten 13a, 14a aus radial nach außen
erstrecken, und sechs zusätzliche Flügel 13c, 14c,
die jeweils zwischen den Flügeln 13b, 14b angeordnet
sind. Der Spitzenwinkel R der Flügel 13b, das ist der
Winkel um die Achse zwischen zwei Seitenflächen des Flügels
13b, ist mit dem der zusätzlichen Flügel 14c identisch.
Ein Spalt, dessen Breite etwas größer als der
Druchmesser des Drahtes ist, der um den Statorkern 6 herumzuwickeln
ist, ist zwischen jedem Flügel 13b und dem zusätzlichen
Flügel 13c gebildet. Das Rad 13 ist um die Achse herum
so gedreht, daß die Flügel 13b des Rades 13 in den gleichen
meridionalen Winkel wie die zusätzlichen Flügel
14c des Rades 14 kommen. Die Außenflächen der Flügel 13b
sind abgeschrägt, so daß die abgeschrägten Flächen der
Flügel 13b eine Kegelfläche bilden, die ihre Spitze auf
der Achse des Distanzstückes 15 hat. Neun koaxiale Rillen 13d
sind in der abgeschrägten Fläche nebeneinander gebildet.
Ein größerer Raum ist zwischen der sechsten und der siebten
Rille 13d von innen vorgesehen.
Die Schiebestücke 20 sind so in jedem Spalt angeordnet, der
zwischen einem Flügel 13b und einem zusätzlichen Flügel
13c gebildet ist, daß sie entlang der Spalte in
radialer Richtung verschiebbar sind, Fig. 11.
Der auf dem Statorkern 6 aufzuwickelnde Draht wird zuerst
auf den Spulenkörper 21 aufgewickelt und dann nach dem
unten beschriebenen Verfahren auf den Statorkern 6 übertragen.
In der folgenden Beschreibung bedeutet "nach unten"
eine Richtung entlang der Achse des Spulenkörpers 21 von
dem Rad 13 zu dem Rad 14, "vorwärts" bedeutet eine Richtung
im Uhrzeigersinn um die Achse, von der Außenseite
des Rades 13 aus gesehen, "nach innen" bedeutet eine
radiale Richtung auf die Achse zu, "nach oben", "rückwärts"
und "nach außen" bedeuten jeweils Richtungen, die den
obengenannten Richtungen entgegengesetzt sind.
Der Spulenkörper 21 ist an einer drehbaren Einrichtung
17 befestigt, die sich um vorgeschriebene Winkel um die
Achse des Spulenkörpers 21 herum vorwärts und rückwärts
drehen kann. Ein Draht 22 ist in einer Drahtzuführungseinrichtung
eingebaut, die sich sowohl nach oben und
nach unten als auch nach innen und nach außen bewegen
kann, wie in Fig. 9 gezeigt ist.
Die Bewegung der drehbaren Einrichtung 17, der Drahtzuführungseinrichtung
und der Schiebestücke 20 wird
durch einen Mikrocomputer entsprechend dem folgenden
Verfahren gesteuert.
Eines der Enden des Drahtes 22 ist an einer außerhalb des
Spulenkörpers 21 liegenden Stelle befestigt. Die Drahtzuführungseinrichtung
ist zuerst an der Oberseite des
Rades 13 in der Nähe der innersten Rille 13d, die in dem
Flügel 13b gebildet ist, angeordnet. Die drehbare Einrichtung
17 dreht den Spulenkörper 21 um die Achse rückwärts
um einen vorgeschriebenen Winkel, der ungefähr
so groß wie der Spitzenwinkel des Flügels 13b ist.
Dabei wird der Draht 22 in die innerste Rille 13d des Flügels
eingepaßt, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Dann bewegt
sich die Drahtzuführungseinrichtung nach unten entlang
der Achse bis ungefähr zum Mittelpunkt des Distanzstücks
15 und hält dort an. Die drehbare Einrichtung 17
dreht den Spulenkörper 21 etwas vorwärts, so daß die
Drahtzuführungseinrichtung nicht mit dem Rad 14 kollidieren
kann, wenn sie sich nach unten auf die Außenseite
des Rades 14 bewegt. Die Drahtzuführungseinrichtung
bewegt sich nach unten auf die Außenseite des Rades 14
und hält in der Nähe der innersten Rille 13d, die in dem Flügel
14b gebildet ist, an. Dann dreht die drehbare Einrichtung
17 den Spulenkörper wieder rückwärts um denselben
Winkel, wie oben beschrieben. Die Drahtzuführungseinrichtung
bewegt sich nach oben bis zu dem Mittelpunkt des
Distanzstücks 15 und hält dort an. Die drehbare Einrichtung
17 dreht den Spulenkörper 21 wieder etwas vorwärts.
Die Drahtzuführungseinrichtung bewegt sich wieder nach
oben, um auf die Außenseite des Rades 13 zu gelangen, und
hält in der Nähe der innersten Rille 13d an, die in dem Flügel
13b gebildet ist. Der Flügel 13b, in dessen Nähe die
Drahtzuführungseinrichtung anhält, ist der zweite
Flügel, von dem Flügel 13b aus gezählt, an dem die Drahtzuführungseinrichtung
begann, sich gemäß der obigen
Beschreibung zu bewegen. Dann wiederholen die drehbare
Einrichtung 17 und die Drahtzuführungseinrichtung dieselbe
Bewegung, bis sie zu dem ersten Flügel 13b kommen.
Dann bewegt sich die Drahtzuführungseinrichtung etwas
nach außen, so daß der Draht 22 dieses Mal in die zweite
Rille 13d von innen paßt. Die drehbare Einrichtung 17 und die
Drahtzuführungseinrichtung bewegen sich in derselben
Art und Weise, wie oben beschrieben, und allmählich werden
die Rillen 13d von innen nach außen mit einem Draht 22
gefüllt.
Wenn das Wickeln des Drahtes 22 beendet ist, wird der auf
den Spulenkörper 21 aufgewickelte Draht 22 auf den Statorkern
6 wie folgt übertragen.
Zuerst wird der Spulenkörper 21 zusammen mit dem auf ihn
aufgewickelten Draht 22 in die Bohrung des Statorkerns 6
eingesetzt, in der später der Rotorkern 3 montiert wird,
so daß die Achse des
Spulenkörpers 21 und sein Mittelpunkt mit der Achse bzw.
dem Mittelpunkt des Statorkerns 6 zusammenfallen. Gleichzeitig
wird der Drehwinkel des Spulenkörpers 21 so eingestellt,
daß die Flügel 13b und die zusätzlichen Flügel 13c
in denselben meridionalen Winkel wie die passenden Stege
6a kommen. Der Außendurchmesser des Spulenkörpers 21 ist
etwas kleiner als der Innendurchmesser des Statorkerns,
und die Seitenflächen der Flügel 13b grenzen an die der
passenden Stege 6a an, wie in Fig. 11(A) zu sehen ist.
Dann wird eine Kraft aufgebracht, um die Schiebestücke 20
nach außen zu bewegen, die zwischen den Flügeln 13b und
den zusätzlichen Flügeln 13c auf der Innenseite des Drahtes
angeordnet sind, wodurch der Draht 22 nach außen bewegt
wird, wie in Fig. 11(B) gezeigt ist. Der Draht 22
verschiebt sich allmählich nach außen von der Anfangsstellung
zu den Außenkanten der Flügel 13b. Dann wird der Draht 22
aus dem Spulenkörper 21 ausgestoßen und in den Nuten 6b
angeordnet, die zwischen den Stegen 6a gebildet sind, wie
in Fig. 11 zu sehen ist. Obwohl die Dicke der Flügel 13b
in der meridionalen Richtung zunimmt, wenn die Entfernung
von ihrer Achse größer wird, ist der auf den Spulenkörper
21 aufgewickelte Draht 22 leicht verschiebbar, weil die
Oberfläche des Flügels 13b, auf die der Draht 22 aufgewickelt
ist, abgeschrägt ist, so daß die innerste Windung
des Drahtes 22 länger als die äußerste Windung des Drahtes
22 ist. Der Unterschied in der Länge einer Windung an verschiedenen
Rillen 13d entspricht dem Unterschied in der
Länge des Abschnittes des Drahtes 22, der aus dem Steg 6a
vorsteht. Der relativ große Abstand zwischen der dritten
und der vierten Rille 13d entspricht dem Schlitz 11, der
zwischen dem inneren und dem äußeren Draht 22 gebildet ist,
wenn er um den Steg 6a herumgewickelt ist. So wird der
erste Draht 22 in den Statorkern 6 eingebaut, wie Fig. 12
zeigt.
Wenn die Anordnung des ersten Bündels beendet ist, beginnen
die drehbare Einrichtung 17 und die Drahtzuführungseinrichtung
mit dem Wickeln eines zweiten Bündels.
Nachdem das Wickeln des zweiten Bündels um den Spulenkörper
21 beendet ist, wird das zweite Bündel auf den
Statorkern 6 auf dieselbe Art und Weise wie das erste
Bündel übertragen, jedoch in die Rillen, die neben denen
sind, in die das erste Bündel übertragen wurde. Dann wird
das dritte Bündel in dem Statorkern angeordnet.
Aus der vorhergehenden Beschreibung wird ohne weiteres
deutlich, daß die in einem gewissen Sinn raffinierte Anordnung
der Statorspule 6 mittels des Spulenkörpers 21 erzielt werden
kann, der durch die Erfindung geschaffen wird.
Aus der vorhergehenden Beschreibung wird auch deutlich,
daß das Verfahren zum Wickeln der Statorspule nicht auf
die Verwendung des oben beschriebenen Spulenkörpers beschränkt
ist, sondern es kann jede Art von Spulenkörper
verwendet werden, wenn er die vorgeschriebene Anordnung
der Statorspule ermöglicht.
Ferner ist hervorzuheben, daß die Statorspule 6 auch ohne
irgendeinen Spulenkörper in der vorgeschriebenen Form
angeordnet werden könnte, wenn es die Bedingungen zulassen.
Claims (8)
1. Wechselstromgenerator für Fahrzeuge, der einen
Statorkern mit Nuten, eine Statorwicklung mit Wickelköpfen,
einen Rotorkern, eine Rotorwicklung und einen Lüfter aufweist,
der auf einer Seite des Rotorkerns angeordnet ist, so
daß der Lüfter von einem der Wickelköpfe mit geringem Abstand
umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen
(7) der Statorwicklung jeweils zusammengesetzt sind aus:
- (a) einer Gruppe von inneren Windungen (7b), deren Wickelkopfteile einen geringen Abstand vom Statorkern aufweisen, und
- (b) einer Gruppe von äußeren Windungen (7a), die in denselben Nuten wie die Gruppe der inneren Windungen liegt und deren Wickelkopfteile einen größeren Abstand vom Statorkern aufweisen, derart, daß ein Schlitz (11) zwischen den Wickelkopfteilen der inneren und der äußeren Windungen entsteht.
2. Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß beidseitig des Rotorkerns je ein Lüfter
vorgesehen ist und daß die Wickelköpfe beidseitig des Statorkerns
Schlitze aufweisen.
3. Wechselstromgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sämtliche Windungen im Wickelkopf
einer Spule in einer Fläche liegen (Fig. 5).
4. Wechselstromgenerator nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Windungen
etwa zwei Drittel und die äußeren Windungen etwa ein Drittel
der gesamten Windungen einer Statorspule (6) umfassen.
5. Wechselstromgenerator nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des zwischen
den inneren und den äußeren Windungen geformten
Schlitzes (11) ungefähr zweimal so groß wie der Durchmesser
des die Statorspule (6) bildenden Leiterdrahtes (22) ist.
6. Spulenwickelkörper zur Herstellung einer Statorwicklung
für den Wechselstromgenerator nach einem der Ansprüche
1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß er eine Anzahl von Flügeln (13b, 14b) aufweist, die sich von zwei Punkten auf der Spulenwickelkörper-Mittelachse, welche voneinander einen Abstand von etwa der axialen Statorkernhöhe haben, radial bis fast zum Radius der Bohrung des Statorkerns erstrecken,
und daß die äußeren Oberflächen der Flügel eine Mehrzahl von Rillen (13d, 14d) zur Aufnahme jeweils einer Windung aufweisen,
derart, daß innerhalb der inneren und äußeren Windungen die Windungslänge mit jeder Windung gleichmäßig zunimmt, so daß bei der fertiggestellten Spule Windung an Windung liegt, und daß beim Übergang von der letzten der inneren Windungen zur ersten der äußeren Windungen die Windungslänge zur Bildung der Schlitze (11) eine zusätzliche Zunahme erfährt.
daß er eine Anzahl von Flügeln (13b, 14b) aufweist, die sich von zwei Punkten auf der Spulenwickelkörper-Mittelachse, welche voneinander einen Abstand von etwa der axialen Statorkernhöhe haben, radial bis fast zum Radius der Bohrung des Statorkerns erstrecken,
und daß die äußeren Oberflächen der Flügel eine Mehrzahl von Rillen (13d, 14d) zur Aufnahme jeweils einer Windung aufweisen,
derart, daß innerhalb der inneren und äußeren Windungen die Windungslänge mit jeder Windung gleichmäßig zunimmt, so daß bei der fertiggestellten Spule Windung an Windung liegt, und daß beim Übergang von der letzten der inneren Windungen zur ersten der äußeren Windungen die Windungslänge zur Bildung der Schlitze (11) eine zusätzliche Zunahme erfährt.
7. Spulenwickelkörper nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flügel (13b, 14b) zur Bildung einer Wellenwicklung
in ihren tangentialen Abmessungen den Lücken zwischen den
Flügeln entsprechen und daß die Flügel um den ersten
Punkt auf der Spulenwickelkörper-Mittelachse mit den
Lücken um den zweiten Punkt auf der Spulenkörper-
Mittelachse fluchten.
8. Spulenwickelkörper nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß er Schiebestücke (20) aufweist, die
entlang der Flügel radial nach außen bewegbar sind, um
gewickelte Spulen in den Stator des Wechselstromgenerators
einzusetzen.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20233886A JPS6359744A (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 車両用発電機のステ−タコイル構造 |
| JP61211212A JPH07118887B2 (ja) | 1986-09-08 | 1986-09-08 | 回転電機のステータコイル巻装装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3728839A1 DE3728839A1 (de) | 1988-03-03 |
| DE3728839C2 true DE3728839C2 (de) | 1991-09-19 |
Family
ID=26513313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19873728839 Granted DE3728839A1 (de) | 1986-08-28 | 1987-08-28 | Statorspule fuer einen wechselstromgenerator fuer fahrzeuge und verfahren zu deren wicklung |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4908541A (de) |
| DE (1) | DE3728839A1 (de) |
| FR (1) | FR2603429B1 (de) |
| GB (1) | GB2196189B (de) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998040953A1 (en) * | 1997-03-10 | 1998-09-17 | Denso Corporation | Ac generator for vehicle |
| US5955804A (en) * | 1997-03-10 | 1999-09-21 | Denso Corporation | Alternator winding arrangement with coil ends spaced apart from one another for air passage |
| DE69811564T3 (de) * | 1997-05-26 | 2009-04-30 | Denso Corp., Kariya-shi | Wechselstromgenerator für Kraftfahrzeuge |
| DE69812477T8 (de) † | 1997-05-26 | 2012-03-29 | Denso Corporation | Wechselstromgenerator für Kraftfahrzeuge |
| US5955810A (en) * | 1997-05-26 | 1999-09-21 | Denso Corporation | Alternator for vehicle |
| JP2002010555A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-11 | Denso Corp | 車両用回転電機 |
| JP3484407B2 (ja) * | 2000-11-24 | 2004-01-06 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機 |
| JP3715894B2 (ja) * | 2001-01-16 | 2005-11-16 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機 |
| WO2003012963A1 (en) | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Aisin Aw Co., Ltd. | Motor manufacturing method |
| US20040046476A1 (en) * | 2002-05-14 | 2004-03-11 | Raffaele Becherucci | Dynamo-electric machine component winding methods and apparatus |
| JP3734166B2 (ja) * | 2002-06-25 | 2006-01-11 | 株式会社デンソー | 回転電機のセグメント順次接合ステータコイルおよびその製造方法 |
| JP3683235B2 (ja) * | 2002-07-03 | 2005-08-17 | 松下電器産業株式会社 | 密閉型圧縮機 |
| US7275299B2 (en) * | 2002-07-30 | 2007-10-02 | Aisin Aw Co., Ltd. | Motor manufacturing process |
| JP4259127B2 (ja) * | 2002-07-30 | 2009-04-30 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | モータの製造方法 |
| DE10329678A1 (de) * | 2003-07-01 | 2005-02-03 | Siemens Ag | Elektromotor für einen Antrieb eines Fahrzeugs, insbesondere Bahnantriebe, sowie einen Antrieb mit einem solchen Elektromotor |
| FR2861225B1 (fr) * | 2003-09-05 | 2011-03-11 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine electrique tournante polyphasee telle qu'un alternateur ou alterno-demarreur, notamment pour vehicule automobile |
| JP4466098B2 (ja) * | 2004-02-03 | 2010-05-26 | 日立工機株式会社 | 電動モータ、それを備える電動工具及び電動モータの製造方法 |
| FR2888059B1 (fr) * | 2005-06-30 | 2007-09-07 | Valeo Equip Electr Moteur | Enroulement de phase pour un stator de machine electrique tournante et stator equipe d'un tel enroulement de phase |
| DE112007003031A5 (de) * | 2006-12-14 | 2009-09-10 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen einer solchen |
| WO2011057168A2 (en) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | Electric Gorilla Llc | Dynamoelectric devices |
| FR3047362B1 (fr) | 2016-02-03 | 2018-03-02 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Ensemble poulie pour une machine electrique tournante |
| FR3047363B1 (fr) | 2016-02-03 | 2018-03-02 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Ensemble poulie pour une machine electrique tournante |
| FR3061815B1 (fr) * | 2017-01-06 | 2021-01-01 | Valeo Equip Electr Moteur | Stator bobine pour machine electrique tournante |
| AT524970A1 (de) * | 2021-04-27 | 2022-11-15 | Andritz Hydro Gmbh | Elektrische Maschine |
| DE102022101153A1 (de) * | 2022-01-19 | 2023-07-20 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren für das Wickeln von windungsspezifischen Drahtlängen und Rotor oder Stator mit einer Spulenwicklung mit windungsspezifischen Drahtlängen |
Family Cites Families (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1887798U (de) * | 1964-02-20 | |||
| GB269592A (en) * | 1926-04-19 | 1927-05-19 | Acec | Improvements in electric motors intended to work in an explosive medium |
| US1751424A (en) * | 1928-04-25 | 1930-03-18 | Gen Electric | Ventilating arrangement for dynamo-electric machines |
| GB343846A (en) * | 1929-06-28 | 1931-02-26 | Siemens Ag | Improvements in or relating to electric induction motors |
| GB738620A (en) * | 1952-11-13 | 1955-10-19 | Cem Comp Electro Mec | Method of fitting closing channels in stator slots of electrical machines |
| US2873514A (en) * | 1954-12-31 | 1959-02-17 | Smith Corp A O | Cam-actuated coil inserter |
| FR1119462A (fr) * | 1955-02-19 | 1956-06-20 | Safi | Alternateur |
| GB856061A (en) * | 1957-12-20 | 1960-12-14 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in or relating to the manufacture of dynamo-electric machines |
| US3184625A (en) * | 1960-05-02 | 1965-05-18 | Chrysler Corp | Alternator rectifier unit |
| US3137931A (en) * | 1960-09-02 | 1964-06-23 | Harry W Moore | Coil transferring machine |
| US3226581A (en) * | 1961-06-29 | 1965-12-28 | Motorola Inc | Generating system |
| FR1348719A (fr) * | 1962-02-07 | 1964-01-10 | Danfoss As | Perfectionnements apportés aux procédés de bobinage des stators pour machines électriques et aux appareils utilisés à cet effet |
| US3271606A (en) * | 1962-11-05 | 1966-09-06 | Gen Motors Corp | Rotor assembly |
| US3305740A (en) * | 1963-09-06 | 1967-02-21 | Motorola Inc | Rotor assembly |
| US3324322A (en) * | 1964-06-18 | 1967-06-06 | Westinghouse Electric Corp | Dynamoelectric machine having a concentric coil winding |
| US3361915A (en) * | 1965-02-17 | 1968-01-02 | Lucas Industries Ltd | Alternators |
| GB1149856A (en) * | 1965-04-28 | 1969-04-23 | Lucas Industries Ltd | Alternators |
| US3538362A (en) * | 1968-12-13 | 1970-11-03 | Gen Motors Corp | Diode-rectified alternating current generator having a built-in transistor voltage regulator |
| FR2082430A5 (de) * | 1970-03-16 | 1971-12-10 | Ducellier & Cie | |
| SE400861B (sv) * | 1970-05-22 | 1978-04-10 | Skf Ind Trading & Dev | Anordning vid elmaskiner med skalliknande rotorlagerberare |
| US3831045A (en) * | 1972-04-06 | 1974-08-20 | P Anisimov | Air-cooled electric machine |
| GB1444549A (en) * | 1972-11-23 | 1976-08-04 | Lucas Electrical Ltd | Method of manufacturing a dynamo electric machine |
| US3846651A (en) * | 1973-06-12 | 1974-11-05 | Westinghouse Electric Corp | Dynamoelectric machine ventilating system |
| JPS5150404A (de) * | 1974-10-30 | 1976-05-04 | Hitachi Ltd | |
| DE2543196A1 (de) * | 1975-09-27 | 1977-04-07 | Bosch Gmbh Robert | Schleifringlose elektrische maschine |
| DE3038031C2 (de) * | 1979-10-09 | 1984-06-20 | Nippondenso Co., Ltd., Kariya, Aichi | Klauenpol-Wechselstromgenerator für Fahrzeuge |
| JPH0119584Y2 (de) * | 1980-05-09 | 1989-06-06 | ||
| FR2483702A1 (fr) * | 1980-05-30 | 1981-12-04 | Paris & Du Rhone | Procede et dispositif pour la realisation du bobinage d'un stator d'alternateur de petite puissance |
| JPS6341817Y2 (de) * | 1981-03-30 | 1988-11-02 | ||
| DE3121105A1 (de) * | 1981-05-27 | 1982-12-16 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | "schleifringanordnung" |
| JPS5851762A (ja) * | 1981-09-24 | 1983-03-26 | Hitachi Ltd | ブラシレス充電発電機 |
| US4554475A (en) * | 1982-02-25 | 1985-11-19 | Century Electric, Inc. | Field coil air vents for dynamoelectric machine |
| DE3207605A1 (de) * | 1982-03-03 | 1983-09-08 | Bosch Gmbh Robert | Bordnetz- und heizgenerator mit fluessigkeitskuehlung fuer fahrzeuge |
| JPS58166272U (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-05 | 三菱電機株式会社 | 車両用発電機 |
| US4617485A (en) * | 1983-12-19 | 1986-10-14 | Nippondenso Co., Ltd. | Rotor of alternator mounted on vehicle |
| JPS62221839A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-29 | Hitachi Ltd | 自動車用交流発電機 |
-
1987
- 1987-08-24 US US07/088,958 patent/US4908541A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-08-27 GB GB8720251A patent/GB2196189B/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-08-28 DE DE19873728839 patent/DE3728839A1/de active Granted
- 1987-08-28 FR FR8712025A patent/FR2603429B1/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8720251D0 (en) | 1987-10-07 |
| FR2603429B1 (fr) | 1993-07-09 |
| US4908541A (en) | 1990-03-13 |
| FR2603429A1 (fr) | 1988-03-04 |
| DE3728839A1 (de) | 1988-03-03 |
| GB2196189B (en) | 1991-05-15 |
| GB2196189A (en) | 1988-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3728839C2 (de) | ||
| DE69804284T3 (de) | Fahrzeugsgenerator | |
| DE102018127558A1 (de) | Elektrische Maschine mit Statorwicklungen unterschiedlichen Querschnitts | |
| DE3242018A1 (de) | Kuehlvorrichtung fuer eine elektrische rotationsmaschine | |
| DE4312217A1 (de) | Halbspulenkonfiguration für Statoren | |
| DE1291012B (de) | Elektrischer Drehstromgenerator, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge | |
| DE112017002040T5 (de) | Gemeinsame Blechkomponente zur Aufnahme von mehrfachen Leitungsgeometrien in einer elektrischen Maschine | |
| DE602005001769T2 (de) | Verfahren zum einsetzen einer wellenförmigen wicklung in einem stator einer elektrischen mehrphasenrotationsmaschine und zugehöriger stator | |
| EP3455921B1 (de) | Synchrongenerator einer getriebelosen windenergieanlage sowie verfahren zum herstellen eines synchrongenerators | |
| DE102015225586A1 (de) | Spulenkörper für eine elektrische Spule | |
| DE19805981A1 (de) | Drehstrommotor | |
| DE1613671B2 (de) | Einphasen-asynchronmotor | |
| DE102014213506A1 (de) | Wicklungselement für eine Axialflussmaschine, Statoreinheit für eine Axialflussmaschine sowie Verfahren zur Herstellung einer Statoreinheit für eine Axialflussmaschine | |
| DE102022108587A1 (de) | Stator mit gedruckten endwindungen und verfahren zum herstellen desselben | |
| WO2022033620A1 (de) | Elektromotor mit kühleinrichtung zur aktiven kühlung der wicklungsabschnitte innerhalb von nutbereichen eines grundkörpers | |
| DE102005018600A1 (de) | Statorspule mit konzentrierter Wicklung für eine rotierende elektrische Maschine | |
| DE3501436A1 (de) | Ankerwicklung fuer einen geteilten stator | |
| DE3443441A1 (de) | Rotor einer elektromaschine | |
| DE69401637T2 (de) | Verbesserten Ständer für eine zweiphasige elektrische Maschine | |
| DE102022002346A1 (de) | Stator für einen Elektromotor oder einen Generator, insbesondere für einen Außenläufermotor | |
| DE102022203673A1 (de) | Stator mit Biegebereichsgruppen, Elektromaschine und Kraftfahrzeug | |
| DE3145804C2 (de) | Rotor für einen Turbogenerator | |
| DE102017207663A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Spulenanordnung | |
| EP1062719A1 (de) | Belüftungssystem für die erregerwicklung grosser schenkelpolmaschinen | |
| DE102023121670A1 (de) | Wicklung und elektrische Rotationsmaschine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MITSUBA CORP., KIRYU, GUNMA, JP |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |