KR100268099B1 - Rotary electric machine for vehicle - Google Patents
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Abstract
제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)과 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)의 각 코일(91a,91b,91c,92a,92b,91c)의 권선단은 제1 및 제2고정자 코일 그룹에서 발생된 기전력은 동일 위상이면서 상기 제1 및 제2고정자 코일 그룹에서 발생된 반작용 기자력의 고조파 성분은 반대의 위상이 되도록 서로 결선된다. 즉, 제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)의 코일(91a,91b,91c)의 각 권선단과 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)의 코일(92a,92b,92c)의 대응 코일(92a,92b,92c)의 권선단은 서로 결선된다. 상기 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹의 결선 코일은 3상 단자에 연결된 고정자 코일(9)을 구성하며, 3상 정류기 유닛(30)에 연결된다.The winding ends of each of the coils 91a, 91b, 91c, 92a, 92b, and 91c of the first three-phase stator coil group 91 and the second three-phase stator coil group 92 are formed of first and second stator coils. The electromotive force generated in the group is in phase with each other, and the harmonic components of the reactive electromotive force generated in the first and second stator coil groups are connected to each other so as to be in the opposite phase. That is, the respective winding ends of the coils 91a, 91b and 91c of the first three-phase stator coil group 91 and the corresponding coils of the coils 92a, 92b and 92c of the second three-phase stator coil group 92 The winding ends of 92a, 92b and 92c are connected to each other. The connection coils of the first and second three-phase stator coil groups constitute a stator coil 9 connected to the three-phase terminal and are connected to the three-phase rectifier unit 30.
Description
본 발명은 차량에 장착된 전기장치에 전력을 공급하고 차량 탑재 밧데리를 충전하기 위한 교류 발전기와 같은 차량용 회전 전기장치에 관한 것으로, 특히 차량용 교류 발전기에서의 고정자 코일의 권선 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a rotating electrical apparatus for a vehicle, such as an alternator for supplying electric power to a vehicle mounted vehicle and charging an onboard battery, and more particularly, to a winding structure of a stator coil in a vehicle alternator.
차량 부하의 증가와 보조 기기의 탑재 공간의 감소에 따라서, 차량용 교류 발전기의 고출력과 소형화의 달성이 더욱더 요구되어진다. 이런 한 관점에서, 일본국 특허 공개 제6-165422호는 차량용 교류 발전기의 고출력에 의해 야기된 고정자 코일의 온도 상승과 마그네틱 노이즈를 억제하도록 의도된 차량용 교류 발전기를 개시하고 있다.With the increase in vehicle load and the reduction in the mounting space of auxiliary equipment, the achievement of high power and miniaturization of vehicle alternators is increasingly required. In this regard, Japanese Patent Laid-Open No. 6-165422 discloses a vehicle alternator which is intended to suppress the temperature rise of the stator coils and the magnetic noise caused by the high output of the vehicle alternator.
상기 교류 발전기의 고정자 구조는 회전자의 두 개의 자극 피치마다 여섯 개의 티이스(teeth)를 갖는 고정자 코어와 상기 고정자 코어의 다수의 티이스의 주위에 감긴 고정자 코일을 포함한다.The stator structure of the alternator includes a stator core having six teeth per two pole pitches of the rotor and a stator coil wound around a plurality of teeth of the stator core.
도8에 도시된 바와 같이, 상기 고정자 코일은 2π/3의 짧은 피치 권선 방식의 제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)과 상기 제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)에 대해 π/3 rad의 전기각만큼 권선 방향으로 이동되는 2π/3의 짧은 피치 권선 방식의 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)을 구비한다.As shown in Fig. 8, the stator coils are π / 3 with respect to the first three-phase stator coil group 91 and the first three-phase stator coil group 91 of the short pitch winding method of 2π / 3. A second three-phase stator coil group 92 of a short pitch winding of 2π / 3 is moved in the winding direction by an electrical angle of rad.
상기 제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)은 세 개의 제1고정자 권선(91a,91b,91c)으로 구성되고 상기 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)은 세 개의 제2고정자 권선(92a,92b,92c)으로 구성된다. 상기와 같은 권선 구조를 갖는 고정자 코일을 사용함으로써 고정자 코일의 권선 길이는 짧아질 수 있고 그에 의해, 교류 발전기의 발열량을 억제하며, 상기 교류 발전기의 작동시 발생된 반작용 기자력에 포함된 고조파 성분은 상쇄되어 마그네틱 노이즈를 억제할 수가 있다.The first three-phase stator coil group 91 is composed of three first stator windings 91a, 91b, and 91c, and the second three-phase stator coil group 92 is three second stator windings 92a. , 92b, 92c). By using the stator coil having the winding structure as described above, the winding length of the stator coil can be shortened, thereby suppressing the amount of heat generated by the alternator, and the harmonic components included in the reaction magnetic force generated during operation of the alternator cancel out. Magnetic noise can be suppressed.
그러나, 도8에 도시된 바와 같이, 상기 종래의 교류 발전기는 제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)과 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)을 각각 정류하기 위한 3상 정류회로(101,102)를 갖는 두 개의 정류기를 요구한다. 그 결과, 부품수가 증가하여 생산비의 상승을 초래하는 문제점이 있었다.However, as shown in Fig. 8, the conventional alternator includes three-phase rectifier circuits 101 and 102 for rectifying the first three-phase stator coil group 91 and the second three-phase stator coil group 92, respectively. Requires two rectifiers with As a result, there has been a problem that the number of parts increases, leading to an increase in production costs.
제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 정류기의 3상 정류회로와 고정자 코일 사이의 결선을 나타낸 전기회로 다이아그램이고,1 is an electric circuit diagram showing the connection between the three-phase rectifier circuit and the stator coil of the rectifier according to the first embodiment of the present invention,
제2도는 본 발명에 따른 차량용 교류 발전기의 개괄적 구조를 나타낸 단면도이고,2 is a cross-sectional view showing the general structure of a vehicle alternator according to the present invention,
제3도는 본 발명의 제1실시예에 따른 고정자의 주요 부분을 나타낸 정면도이고,3 is a front view showing the main part of the stator according to the first embodiment of the present invention,
제4도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고정자 코일의 권선 구조의 설명도이고,4 is an explanatory diagram of a winding structure of a stator coil according to a preferred embodiment of the present invention,
제5도는 본 발명의 제2실시예에 따른 고정자 코일과 정류기의 3상 정류회로 사이의 결선을 나타낸 전기회로 다이아그램이고,5 is an electric circuit diagram showing the connection between the stator coil and the three-phase rectifier circuit of the rectifier according to the second embodiment of the present invention,
제6도는 본 발명의 제3실시예에 다른 고정자 코일과 정류기의 3상 정류회로 사이의 결선을 나타낸 전기회로 다이아그램이고,6 is an electric circuit diagram showing the connection between the stator coil and the three-phase rectifier circuit of the rectifier according to the third embodiment of the present invention.
제7도는 본 발명의 제4실시예에 따른 고정자 코일과 정류기의 3상 정류회로 사이의 결선을 나타낸 전기회로 다이아그램이고,7 is an electric circuit diagram showing the connection between the stator coil and the three-phase rectifier circuit of the rectifier according to the fourth embodiment of the present invention,
제8도는 종래 기술에 따른 고정자 코일과 정류기의 3상 정류회로 사이의 결선을 나타낸 전기회로 다이아그램이다.8 is an electric circuit diagram showing the connection between the stator coil and the three-phase rectifier circuit of the rectifier according to the prior art.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1 : 교류 발전기(회전 전기장치) 4 : 정류기1: alternator (rotary electric device) 4: rectifier
5 : 회전자 6 : 고정자5: rotor 6: stator
7 : 고정자 코어 9 : 고정자 코일7: stator core 9: stator coils
30 : 3상 정류회로(전자 회로) 31 : 회전축(축)30: 3-phase rectifier circuit (electronic circuit) 31: rotating shaft (axis)
91 : 제1의 3상 고정자 코일 그룹 92 : 제2의 3상 고정자 코일 그룹91: first three-phase stator coil group 92: second three-phase stator coil group
91a,91b,91c : 제1고정자 권선 91a,92b,92c : 제2고정자 권선91a, 91b, 91c: first stator winding 91a, 92b, 92c: second stator winding
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 고려하여 발명되었으며, 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹의 반작용 기자력이 역위상으로 발생되도록 상기 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹의 권선단이 결선되는 차량용 회전 전기장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 회전 전기장치는 3상의 출력단자; 회전축과 일체로 회전되도록 적용된 다수의 자극을 갖는 회전자; 상기 회전자의 두 자극 피치마다 여섯 개의 티이스(teeth)를 갖는 고정자 코어; 상기 고정자 코어의 상기 티이스 주위를 2π/3 전기각의 짧은 피치로 겹쳐 감겨진 다수의 코일을 갖는 제1의 3상 고정자 코일 그룹; 및 상기 고정자 코어의 상기 티이스 주위를 2π/3 전기각의 짧은 피치로 겹쳐 감긴 다수의 코일을 갖으며, 상기 제1의 3상 고정자 코일 그룹에 대해 π/3 전기각만큼 이동되어 배치된 제2의 3상 고정자 코일 그룹을 포함한다.Accordingly, the present invention has been invented in view of the above-described problems, and the winding ends of the first and second three-phase stator coil groups are generated such that the reaction magnetic force of the first and second three-phase stator coil groups is reversed. It is an object of the present invention to provide a rotating electrical device for a vehicle. The rotary electric machine includes a three-phase output terminal; A rotor having a plurality of magnetic poles adapted to rotate integrally with the rotating shaft; A stator core having six teeth for every two pole pitches of the rotor; A first three-phase stator coil group having a plurality of coils wound around a short pitch of 2π / 3 electrical angle around the teeth of the stator core; And a plurality of coils wound around the teeth of the stator core in a short pitch of 2π / 3 electric angles, and are moved and arranged by π / 3 electric angles with respect to the first three-phase stator coil group. Two-phase stator coil group.
그 결과, 상기 양 고정자 코일 그룹에서의 기전력은 동일 위상 상태에 있으면서 상기 양 고정자 코일 그룹에서의 반작용 기자력의 고조파 성분이 서로 역위상으로 발생되도록 제1의 3상 고정자 코일 그룹의 각 코일과 제2의 3상 고정자 코일그룹의 대응 코일은 서로 결선되며, 상기 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹은 3상 단자에 연결된 고정자 코일을 구성한다.As a result, each of the coils of the first three-phase stator coil group and the second of the first three-phase stator coil group such that the electromotive force in the two stator coil groups are in phase with each other so that harmonic components of the reactive magnetomotive force in the both stator coil groups are generated out of phase with each other. Corresponding coils of the three-phase stator coil group are connected to each other, and the first and second three-phase stator coil groups constitute a stator coil connected to the three-phase terminal.
상기 제1의 3상 고정자 코일 그룹의 각각의 코일과 제2의 3상 고정자 코일 그룹의 대응 코일은 서로 병렬로 결선된다. 상기 제1의 3상 고정자 코일 그룹과 상기 제2의 3상 고정자 코일 그룹의 병렬회로 각각은 Y-결선 권선을 형성하거나 각각 Δ-결선 권선을 각각 형성할 수 있다.Each coil of the first three-phase stator coil group and the corresponding coil of the second three-phase stator coil group are connected in parallel with each other. Each of the parallel circuits of the first three-phase stator coil group and the second three-phase stator coil group may form a Y-connected winding or a Δ-connected winding, respectively.
상기 제1의 3상 고정자 코일 그룹의 각 코일과 상기 제2의 3상 고정자 코일 그룹의 대응 코일은 서로 직렬로 결선될 수 있다. 상기 제1의 36상 고정자 코일 그룹과 제2의 3상 고정자 코일 그룹의 각 직렬 회로는 Y-결선 권선 또는 Δ-결선 권선을 형성할 수 있다.Each coil of the first three-phase stator coil group and a corresponding coil of the second three-phase stator coil group may be connected in series with each other. Each series circuit of the first 36-phase stator coil group and the second three-phase stator coil group may form a Y-connected winding or a Δ-connected winding.
회선 전기장치의 작동시, 고정자 코일과 회전자의 전류 흐름이 회전축과 함께 회전될 때, 반작용 기자력의 고조파 성분이 제1의 3상 고정자 코일 그룹과 제2의 3상 고정자 코일 그룹에서 발생된다. 이때, 상기 양 고정자 코일 그룹의 기전력은 동일 위상이지만 제2의 3상 고정자 코일 그룹에서 발생된 반작용 기자력의 고조파 성분의 위상은 제1의 3상 고정자 코일 그룹에서 발생된 기자력의 고조파 성분의 위상과 반대이다. 따라서, 상기 반작용 기자력에 포함된 고조파 성분은 서로 상쇄될 수 있으며 그에 의해, 회전 전기장치의 작동시에 마그네틱 노이즈를 억제한다.In operation of the circuit electrical device, when the current flow of the stator coils and the rotor is rotated together with the axis of rotation, harmonic components of the reactive magnetic force are generated in the first three-phase stator coil group and the second three-phase stator coil group. At this time, the electromotive force of the two stator coil groups is in phase, but the phase of the harmonic components of the reactive magnetomotive force generated in the second three-phase stator coil group and the phase of the harmonic components of the magnetic force generated in the first three-phase stator coil group The opposite is true. Thus, the harmonic components included in the reactive electromotive force can cancel each other out, thereby suppressing magnetic noise during operation of the rotary electric machine.
또한, 상기 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹은 2π/3의 짧은 피치 권선방식이다. 따라서, 회전자의 자극 피치에 대해 전-피치 권선 방식의 고정자 코일과 비교되어질 때, 본 발명에서 고정자 코일의 권선 길이는 단축될 수 있고 각각의 제1 및 제2의 3상 고정자 코일에서 권선의 겹침 부분이 축소될 수 있으므로 고정자 코일 그룹을 갖는 회전 전기장치에서 발생된 냉각기류의 접촉 면적을 증가시킨다. 그 결과, 각각의 상기 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹의 온도 상승은 억제될 수 있고 부품 수와 생산비용은 감소될 수 있다. 또한, 회전 전기장치의 작동시 발생하는 마그네틱 노이즈가 감소될 수 있으므로 회전 전기장치에서의 노이즈 감소를 향상시킬 수 있다. 또한, 고정자 코일의 온도 상승은 억제될 수 있으므로 회전 전기장치의 고효율을 달성할 수 있다.In addition, the first and second three-phase stator coil groups have a short pitch winding of 2π / 3. Thus, when compared to the stator coils of the full-pitch winding type with respect to the magnetic pole pitch of the rotor, the winding length of the stator coils in the present invention can be shortened and of the windings in each of the first and second three phase stator coils. The overlap can be reduced, thereby increasing the contact area of the cooling airflow generated in the rotary electric machine having the stator coil group. As a result, the temperature rise of each of the first and second three-phase stator coil groups can be suppressed and the number of parts and the production cost can be reduced. In addition, since the magnetic noise generated during the operation of the rotary electric apparatus can be reduced, it is possible to improve the noise reduction in the rotary electric apparatus. In addition, the temperature rise of the stator coils can be suppressed, thereby achieving high efficiency of the rotary electric machine.
본 발명의 관련 부품의 기능뿐만 아니라 본 발명의 다른 목적, 특징 및 특성은 다음의 상세한 설명, 부가된 청구범위, 및 도면의 고찰로 명백해질 것이다.Other objects, features and characteristics of the present invention as well as the functions of the relevant parts of the present invention will become apparent from the following detailed description, appended claims, and consideration of the drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시예를 설명한다.First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
차량용 교류 발전기(1)는 차량 탑재 밧데리를 충전하고 차량에 장착된 전기장치(즉, 전기 부하)에 전력을 공급하기 위한 교류 발전기이다. 상기 교류 발전기(1)는 대체로 상기 교류 발전기(1)의 외주 벽을 형성하는 구동프레임(2), 상기 구동프레임(2)의 후단에 연결된 후단 프레임(3), 상기 후단 프레임(3)에 장착된 정류유닛(4), 상기 프레임(2,3)에 회전 가능하게 지지된 회전자(5), 및 상기 구동프레임(2)의 내측 면에 고정된 고정자(6)로 구성된다.The vehicle alternator 1 is an alternator for charging an onboard battery and for supplying electric power to an electric device (that is, an electric load) mounted on the vehicle. The alternator 1 is generally mounted on a drive frame 2 that forms an outer wall of the alternator 1, a rear frame 3 connected to the rear end of the drive frame 2, and the rear frame 3. And a stator 6 fixed to the inner side of the drive frame 2, and a rotor 5 rotatably supported by the frames 2 and 3.
[교류 발전기(1)의 외부 프레임 구조][External frame structure of the alternator 1]
상기 구동프레임(2) 및 후단 프레임(3)은 회전자(5)와 고정자(6)를 지지하며, 또한, 교류 발전기를 엔진에 장착하는 역할을 한다. 상기 구동 프레임(2)은 다이캐스팅 주조에 의한 알루미늄으로 형성되며, 상기 고정자(6)는 압입 등에 의해 상기 구동프레임(2)의 내부 면에 고정된다. 상기 후단 프레임(3)은 역시 다이캐스팅 주조에 의한 알루미늄으로 형성되며, 다수의 스터드 볼트(11)와 너트(12)와 같은 체결 수단에 의해 상기 구동프레임(2)의 후단에 직졉 연결된다. 회전자(5)는 베어링(13,14)을 통하여 구동프레임(2)과 후단 프레임(3)의 내주에 회전 가능하게 지지된다.The drive frame 2 and the rear end frame 3 support the rotor 5 and the stator 6 and also serve to mount an alternator to the engine. The drive frame 2 is formed of aluminum by die casting casting, and the stator 6 is fixed to the inner surface of the drive frame 2 by press fitting or the like. The rear end frame 3 is also made of aluminum by die casting casting and is directly connected to the rear end of the drive frame 2 by means of fastening means such as a number of stud bolts 11 and nuts 12. The rotor 5 is rotatably supported on the inner circumference of the drive frame 2 and the rear end frame 3 via bearings 13 and 14.
상기 구동프레임(2)과 후단 프레임(3)에는 냉각기류를 상기 프레임(2,3)으로 인입시키기 위한 다수의 흡기구(15)가 형성되고 상기 프레임(2,3)의 외부로 상기 냉각기를 배출하기 위한 다수 개의 배기구(16,17)가 형성된다. 후단 프레임(3)을 덮어 감싸기 위한 후단 커버(18)가 상기 후단 프레임(3)의 후단에 연결된다. 상기 후단 커버(18)에는 냉각기를 상기 후단커버(18)로 인입하기 위한 다수의 흡기구(19)가 형성되고 상기 냉각기를 후술되는 정류기(4)에 적용하도록 상기 냉각기를 통과시키기 위한 통풍구(20)가 형성된다.The drive frame 2 and the rear end frame 3 are provided with a plurality of inlet ports 15 for introducing cool air into the frames 2 and 3 and discharge the cooler to the outside of the frames 2 and 3. A plurality of exhaust ports 16, 17 are formed for this purpose. A rear end cover 18 for covering the rear end frame 3 is connected to the rear end of the rear end frame 3. The rear end cover 18 is provided with a plurality of inlets 19 for introducing a cooler into the rear end cover 18 and a vent hole 20 for passing the cooler to apply the cooler to the rectifier 4 described later. Is formed.
브러시 홀더(21), 전압 조절기(22), 정류기(4) 등은 후단 프레임(3)과 후단 커버(18) 사이에 제공된다. 상기 브러시 홀더(21)는 두 개의 브러시(23)를 수용하여 지지하는 역할을 한다. 상기 전압 조절기(22)는 접지부와 후술될 계자 코일(34) 사이에 제공된 트랜지스터와 같은 스위칭 장치를 턴-온과 턴-오프 하도록 작동하고 그에 의해, 여자전류를 제어하여 교류 발전기(1)의 출력 전압을 일정하게 조절하는 IC 레귤레이트이다.The brush holder 21, the voltage regulator 22, the rectifier 4, and the like are provided between the rear frame 3 and the rear cover 18. The brush holder 21 serves to receive and support two brushes 23. The voltage regulator 22 operates to turn on and off a switching device such as a transistor provided between the ground portion and the field coil 34 to be described later, thereby controlling the excitation current to control the alternator 1. IC regulation that regulates the output voltage constantly.
[정류기(4)의 구조][Structure of Rectifier 4]
정류기(4)는 차량에 장착된 밧데리와 전기 부하에 전기적으로 연결되어 상기 밧데리를 충전시키고 상기 전기 부하에 전력을 공급한다. 상기 정류기(4)에 교류 전류를 직류 전류로 변환하기 위한 3상의 전파 정류회로(30)가 제공된다. 상기 3상의 전파 정류회로(30)는 본 발명에서 전기 회로를 구성하며, 양극측 냉각 핀(24)에 형성된 3개의 오목부에 각각 고정된 세 개의 양극측 실리콘 다이오드(양극측 반도체 정류 소자) 및 음극측 냉각 핀(25)에 형성된 세 개의 오목부에 각각 고정된 세 개의 음극측 실리콘 다이오드(음극측 반도체 정류 소자)로 구성된다.The rectifier 4 is electrically connected to a battery mounted on a vehicle and an electrical load to charge the battery and supply power to the electrical load. The rectifier 4 is provided with a three-phase full-wave rectifier circuit 30 for converting an alternating current into a direct current. The three-phase full-wave rectifying circuit 30 constitutes an electric circuit in the present invention, and three anode-side silicon diodes (anode-side semiconductor rectifying elements) fixed to three recesses formed in the anode-side cooling fins 24, and It consists of three cathode side silicon diodes (cathode side semiconductor rectifying elements) respectively fixed to the three recessed parts formed in the cathode side cooling fin 25.
상기 3상의 전파 정류회로(30)는, 고정자(6)의 고정자 코일(9)에서 발생된 교류출력을 검출하기 위해, 그의 입력 측에서 교류 출력단자(26)와 전기적으로 연결되고, 그 출력 측에서 직류 출력단자(27)에 전기적으로 연결된다. 상기 양극측 냉각 핀(24)과 상기 음극측 냉각 핀(25)은, 교류 출력단자(26a,26b,26c) 및 다른 접속단자를 포함하도록 성형된 전기절연수지로 된 단자 베이스(28)와 함께, 볼트 및 너트와 같은 체결요소(29)에 의해 후단 프레임(3)에 고정된다. 상기 음극측 냉각 핀(25)은 본체 접지 측의 후단 커버(18)에 접한 상태이다.The three-phase full-wave rectifying circuit 30 is electrically connected to an AC output terminal 26 at its input side for detecting an AC output generated at the stator coil 9 of the stator 6, and at its output side. Is electrically connected to the DC output terminal (27). The anode side cooling fin 24 and the cathode side cooling fin 25 together with a terminal base 28 made of an electrically insulating resin molded to include the AC output terminals 26a, 26b, 26c and other connection terminals. It is fixed to the trailing frame 3 by fastening elements 29 such as bolts and nuts. The cathode side cooling fin 25 is in contact with the rear end cover 18 on the body ground side.
[회전자(5)의 구조][Structure of Rotor 5]
회전자(5)는 자계 시스템으로서 역할을 하며 회전축인 축(31)과 함께 일체로 회전된다. 상기 회전자(5)는 대체로 자극(32,33), 자계 코일(34)과 두 개의 슬립링(35)으로 구성된다. 엔진 토크를 상기 축(31)으로 전달하기 위한 V-홈 풀리(36)가 상기 축(31)의 전단에 장착된다. 상기 V-홈 풀리(36)는 벨트와 같은 연결수단을 통해 엔진의 출력축에 연결된다.The rotor 5 serves as a magnetic field system and is integrally rotated together with the shaft 31 which is the axis of rotation. The rotor 5 is generally composed of magnetic poles 32, 33, magnetic field coils 34 and two slip rings 35. A V-groove pulley 36 for transmitting engine torque to the shaft 31 is mounted at the front end of the shaft 31. The V-groove pulley 36 is connected to the output shaft of the engine via connecting means such as a belt.
코일 보빈(37)은 자극(32,33)의 중심에 장착되며, 상기 자계 코일(34)은 상기 코일 보빈(37)의 주위에 감겨지고, 여자전류가 상기 자계 코일(34)에 흐를 때, 자기장이 발생된다. 즉, 자극(32)의 모든 돌기부가 N극이 되고 자극(33)의 모든 돌기부는 S극이 된다. 냉각기를 구동프레임(2)으로 흡입하기 위한 냉각팬(38)은 상기 자극(32)의 일단 면에 일체로 장착되고, 냉각기를 후단 프레임(3)으로 흡입하기 위한 냉각팬(39)은 상기 자극(33)의 일단 면에 일체로 장착된다.The coil bobbin 37 is mounted at the center of the magnetic poles 32, 33, and the magnetic coil 34 is wound around the coil bobbin 37, and when an exciting current flows in the magnetic coil 34, Magnetic field is generated. That is, all the projections of the magnetic pole 32 become the N pole, and all the projections of the magnetic pole 33 become the S pole. A cooling fan 38 for suctioning the cooler to the drive frame 2 is integrally mounted to one end surface of the magnetic pole 32, and the cooling fan 39 for suctioning the cooler to the rear frame 3 is the magnetic pole. It is integrally attached to one end surface of (33).
상기 냉각팬(38)은 축(31)의 축방향과 반경방향(원심방향)으로 냉각기류를 발생하기 위한 축류팬이며 반면에, 상기 냉각팬(39)은 냉각기류를 축의 반경방향(원심방향)으로 발생하기 위한 원심팬이다.The cooling fan 38 is an axial fan for generating cooling airflow in the axial direction and the radial direction (centrifugal direction) of the shaft 31, while the cooling fan 39 forms the cooling airflow in the radial direction (central direction) of the axis. Centrifugal fan to generate).
두 개의 슬립 링(35)은 축(31)의 후단 부에 장착되고, 두 개의 브러시(23)는 각각 상기 두 개의 슬립 링(35)의 외주 상을 미끄러진다.Two slip rings 35 are mounted on the rear end of the shaft 31, and two brushes 23 each slide on the outer circumference of the two slip rings 35.
[고정자(6)의 구조][Structure of Stator 6]
이하, 도1 내지 도4를 참조하여 고정자(6)의 구조를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the structure of the stator 6 will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.
상기 고정자(6)는 대체로 자극(32,33)의 외주와 마주보는 고정자 코어(7), 및 상기 회전자(5)의 회전에 따라 3상의 교류출력을 유도하도록 고정자 코어(7)의 내주에 형성된 다수의 티이스 주위에 감겨진 고정자 코일(9)로 구성된다.The stator 6 generally has a stator core 7 facing the outer circumference of the magnetic poles 32, 33, and an inner circumference of the stator core 7 so as to induce three-phase alternating current output according to the rotation of the rotor 5. It consists of a stator coil 9 wound around a number of teeth formed.
상기 고정자 코어(7)는 구동프레임(2)과 후단 프레임(3)의 내주에 압입 함으로써 상기 구동프레임(2)과 후단 프레임(3)과 일체로 된다. 따라서, 상기 고정자(6)에서 발생된 열은 상기 구동프레임(2)과 상기 후단 프레임(3)으로 전달되므로 냉각 효율을 향상시킨다. 상기 고정자 코어(7)는 자성체로 형성된 다수의 얇은 판재를 적층 함으로써 형성된다. 또, 상기 고정자코어(7)는 회전자(5)의 자극(32,33)으로부터 발생된 자속이 효과적으로 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹(91,92)을 교차하도록 만들어지는 자속 통로를 형성한다. 도3에 도시된 바와 같이, 동일한 간격으로 위치된 다수의 티이스는 회전자(5)의 자극(32,33)의 두 개의 자극 피치마다 여섯 개의 티이스가 위치되는 방법으로 고정자 코어(7)의 내주에 형성된다.The stator core 7 is integrated with the drive frame 2 and the rear end frame 3 by press-fitting into the inner circumferences of the drive frame 2 and the rear end frame 3. Therefore, the heat generated in the stator 6 is transferred to the drive frame 2 and the rear frame 3 to improve the cooling efficiency. The stator core 7 is formed by stacking a plurality of thin plates formed of magnetic material. In addition, the stator core 7 is a magnetic flux path which is made so that the magnetic flux generated from the magnetic poles 32 and 33 of the rotor 5 effectively crosses the first and second three-phase stator coil groups 91 and 92. To form. As shown in Fig. 3, the plurality of teeth located at equal intervals is the stator core 7 in such a way that six teeth are positioned every two pole pitches of the poles 32, 33 of the rotor 5; Is formed in the inner circumference of the.
상기 고정자 코일(9)은, 코일이 2π/3의 짧은 피치로 상기 다수의 티이스 주위에 감기는 2π/3의 짧은 피치 권선 방식인 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹(91,92)으로 구성된다. 상기 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)은 제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)의 반경방향 내부에 제공된다.The stator coils 9 are groups of first and second three-phase stator coils 91,92, in which a coil is wound around the plurality of teeth with a short pitch of 2π / 3. It is composed of The second three-phase stator coil group 92 is provided radially inside of the first three-phase stator coil group 91.
상기 제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)은 세 개의 고정자 권선(또는, 전기자 권선이라 함)(91a,91b,91c)으로 구성된다.The first three-phase stator coil group 91 is composed of three stator windings (or armature windings) 91a, 91b, 91c.
도4에 도시된 바와 같이, 제1고정자 권선(91a)은 두 개의 인접한 티이스(7a 및 7b)의 주위에 겹쳐 감긴 후, 티이스(7b)에 연속하는 네 개의 인접한 티이스(7c,7d,7e 및 7f)를 건너 뛴 두 개의 인접한 티이스(7g, 7h)의 주위에 겹쳐 감긴다.As shown in Fig. 4, the first stator winding 91a is wound around two adjacent teeth 7a and 7b, and then four adjacent teeth 7c and 7d continuous to the teeth 7b. , 7e and 7f) are wrapped around two adjacent teeth 7g and 7h.
도4에 도시된 바와 같이, 제1고정자 권선(91b)은 두 개의 인접한 티이스(7c 및 7d)의 주위에 겹쳐 감긴 후, 티이스(7d)에 연속하는 네 개의 인접한 티이스(7e,7f,7g 및 7h)를 건너 뛴 두개의 인접한 티이스(7i, 7j)의 주위에 겹쳐 김긴다.As shown in Fig. 4, the first stator winding 91b is wound around two adjacent teeth 7c and 7d, and then four adjacent teeth 7e and 7f continuous to the teeth 7d. , 7g and 7h) are superimposed around two adjacent teeth 7i and 7j.
도4에 도시된 바와 같이, 제1고정자 권선(91c)은 두 개의 인접한 티이스(7e 및 7f)의 주위에 겹쳐 감긴 후, 티이스(7f)에 연속하는 네 개의 인접한 티이스(7g,7h,7i 및 7j)를 건너 뛴 두 개의 인접한 티이스(7k,7l)의 주위에 겹쳐 감긴다. 상기 권선 패턴은 계속 반복되어 고정자 코어(7)의 다수의 티이스 주위에 감긴 세 개의 제1 고정자 권선(91a 내지 91c)의 세트들이 반복적으로 얻어진다.As shown in Fig. 4, the first stator winding 91c is wound around two adjacent teeth 7e and 7f, and then four adjacent teeth 7g and 7h continuous to the teeth 7f. , 7i and 7j) are wrapped around two adjacent teeth (7k, 7l). The winding pattern is repeated over and over again to obtain three sets of first stator windings 91a to 91c wound around a plurality of teeth of the stator core 7.
다른 한편으로는, 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)은 세 개의 제2고정자 권선(또는, 전기자 권선이라 함) (92a,92b,92c)으로 구성된다.On the other hand, the second three-phase stator coil group 92 is composed of three second stator windings (or armature windings) 92a, 92b, 92c.
도4에 도시된 바와 같이, 제2고정자 권선(92a)은 제1고정자 권선(91a)에 대해서 권선 방향으로 전기각 π/3 라디안, 즉 티이스 한 개만큼 이동되어 장착된다.As shown in FIG. 4, the second stator winding 92a is mounted by being moved by one electric angle π / 3 radians, that is, a tooth, in the winding direction with respect to the first stator winding 91a.
상기 제2고정자 권선(92a)은 두 개의 인접한 티이스(7b 및 7c)의 주위에 겹쳐 감긴 후, 티이스(7c)에 연속하는 네 개의 인접한 티이스(7b 내지 7g)를 건너 뛴 두 개의 인접한(7h,7i)의 주위에 겹쳐 감긴다.The second stator winding 92a is wound around two adjacent teeth 7b and 7c and then two adjacent skips 7b to 7g consecutive to the teeth 7c. It is wound around (7h, 7i).
마찬가지로, 다른 제2고정자 권선(92b,92c)은 제1고정자 권선(91b,91c)에 대해서 각각의 권선 방향으로 전기각 π/3 라디안, 즉 티이스 한 개만큼 각각 이동되어 장착된다. 따라서, 상기 제2고정자 권선(92a 내지 92c)은 제1고정자 권선(91a 내지 91c)의 권선 패턴과 유사한 소정의 권선 패턴으로 고정자 코어(7)의 다수의 티이스의 주위에 계속 반복적으로 감긴다.Similarly, the other second stator windings 92b and 92c are mounted with respect to the first stator windings 91b and 91c by moving an electric angle π / 3 radians, that is, one tooth, respectively in the respective winding direction. Thus, the second stator windings 92a through 92c are repeatedly wound around a plurality of teeth of the stator core 7 in a predetermined winding pattern similar to the winding pattern of the first stator windings 91a through 91c. .
[고정자 코일의 결선 구조][Connection Structure of Stator Coil]
이하, 도 1을 참조하여 본 실시예에서 정류기(4)의 3상 정류회로(30)와 고정자 코일(9)사이의 결선 구조를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the wiring structure between the three-phase rectifier circuit 30 of the rectifier 4 and the stator coil 9 in this embodiment will be described in detail with reference to FIG. 1.
세 개의 제1고정자 권선(91a 내지 91c)은 서로 Y-결선으로 접속되어 제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)을 형성한다. 상기 각각의 제1고정자 권선(91a 내지 91c)의 권선단은 교류출력 검출단자(26)를 통하여 정류기(4)의 3상 정류회로(30)에 접속된다. 마찬가지로, 세 개의 제2고정자 권선(92a 내지 92c)은 서로 Y-결선으로 접속되어 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)을 형성한다.The three first stator windings 91a to 91c are Y-connected to each other to form a first three-phase stator coil group 91. The winding end of each of the first stator windings 91a to 91c is connected to the three-phase rectifier circuit 30 of the rectifier 4 through the AC output detection terminal 26. Similarly, three second stator windings 92a to 92c are connected in Y-connection to each other to form a second three-phase stator coil group 92.
상기 제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)과 상기 3상 고정자 코일 그룹(92)의 권선단은 상기 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹(91,92)에서 발생된 반작용 기자력의 고조파 성분이 서로 반대 위상이 되도록 접속된다. 즉, 제1고정자 권선(91a)의 권선단이 제2고정자 권선(92c)의 권선단에 접속된다. 제1고정자 권선(91c)의 권선단은 제2고정자 권선(92a)의 권선단에 접속된다. 또한 상기 제1 및 제2고정자 코일 그룹(91,92)의 상기 권선단은 세 개의 교류출력 검출단자(26a 내지 26c)를 통하여 정류기(4)의 3상 정류회로(30)에 접속된다. 제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)의 중립점과 상기 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)의 중립점 사이의 결선의 존재 유무는 작용과 효과 면에서 차이가 없다.Winding ends of the first three-phase stator coil group 91 and the three-phase stator coil group 92 are harmonics of reactive magnetomotive forces generated in the first and second three-phase stator coil groups 91 and 92. The components are connected so that they are out of phase with each other. That is, the winding end of the first stator winding 91a is connected to the winding end of the second stator winding 92c. The winding end of the first stator winding 91c is connected to the winding end of the second stator winding 92a. In addition, the winding ends of the first and second stator coil groups 91 and 92 are connected to the three-phase rectifier circuit 30 of the rectifier 4 through three AC output detection terminals 26a to 26c. The presence or absence of a connection between the neutral point of the first three-phase stator coil group 91 and the neutral point of the second three-phase stator coil group 92 is not different in terms of function and effect.
[제1실시예의 작용][Operation of First Embodiment]
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 상기한 고정자 코일(9)의 권선 구조를 갖는 교류 발전기(1)의 작용을 간단하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the alternator 1 having the winding structure of the stator coil 9 described above will be briefly described with reference to FIGS. 1 to 4.
엔진 토크가 벨트를 통해 V-홈 풀리(36)에 전달될 때, 회전자(5) 또는 축(31)이 회전한다. 외부 전압이 자계 코일(34)에 적용되어 여자전류가 상기 자계코일(34)에 흐르도록 허용하고 그에 의해, 자극(32,33)을 여자 시킨다. 따라서, 상기 자극(32)의 모든 돌기부는 N극이 되고, 자극(33)의 모든 돌기부는 S극이 된다. 그 후, 회전 자계가 회전자(5)에 대해 상대적인 회전을 하는 고정자(6)의 고정자 코어(7)의 주위에 발생되고 그에 의해, 제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)과 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)에서 교류 전류를 유도한다. 상기 3상 교류 전류는 정류기(4)에 의해 직류 전류로 변환되어 밧데리를 충전시키고 차량에 장착된 전기 부하에 전력을 공급한다.When engine torque is transmitted to the V-groove pulley 36 via the belt, the rotor 5 or shaft 31 rotates. An external voltage is applied to the magnetic field coil 34 to allow an excitation current to flow in the magnetic field coil 34, thereby exciting the magnetic poles 32, 33. Therefore, all the projections of the magnetic pole 32 become the N pole, and all the projections of the magnetic pole 33 become the S pole. Thereafter, a rotating magnetic field is generated around the stator core 7 of the stator 6 making a rotation relative to the rotor 5, whereby the first three-phase stator coil group 91 and the second Induces alternating current in a three-phase stator coil group 92. The three-phase alternating current is converted into a direct current by the rectifier 4 to charge the battery and supply electric power to the electric load mounted on the vehicle.
상기 자극(32,33)의 회전에 따라, 상기 자극(32,33)의 전단면에 각각 장착된 냉각팬(38,39)은 마찬가지로 회전한다. 따라서, 냉각팬(38)의 회전은 구동 프레임(2)내에서 흡기구(15)로부터 배기구(16)까지의 냉각 기류를 발생시킨다. 또한, 냉각팬(39)의 회전은 흡기구(19)와 통풍구(20)에서 배기구(16)까지의 냉각기류를 발생시킨다. 따라서, 자계 코일(34), 정류기(4), 제1의 3상 고정자 코일 그룹(91) 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)을 포함하는 발열 부재는 상기 냉각기류에 의해 냉각된다.As the magnetic poles 32 and 33 rotate, the cooling fans 38 and 39 mounted on the front ends of the magnetic poles 32 and 33 rotate similarly. Therefore, rotation of the cooling fan 38 generates cooling airflow from the inlet port 15 to the exhaust port 16 in the drive frame 2. In addition, the rotation of the cooling fan 39 generates the cooling airflow from the inlet port 19 and the vent port 20 to the exhaust port 16. Thus, the heat generating member including the magnetic field coil 34, the rectifier 4, the first three-phase stator coil group 91 and the second three-phase stator coil group 92 is cooled by the cooler stream.
[제1실시예의 효과][Effect of First Embodiment]
두 개의 정류기를 필요로 하는 교류 발전기(종래의 기술)와 비교될 때, 부품의 수가 감소될 수 있어 교류 발전기(1)의 생산비용을 감소한다. 따라서, 상기 저렴한 교류 발전기가 장착된 차량의 비용은 감소될 수 있다.Compared with an alternator (prior art) that requires two rectifiers, the number of parts can be reduced, reducing the production cost of the alternator 1. Thus, the cost of the vehicle equipped with the inexpensive alternator can be reduced.
또한, 교류 발전기(1)에서 전기 에너지 발전 시, 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹(91,92)에서 발생된 반작용 기자력에 포함된 제2 및 제4고조파 성분이 상쇄되어져 교류 발전기(1)의 작동시 발생하는 마그네틱 노이즈를 감소하며 그에 의해, 교류 발전기(1)에서의 노이즈 감소를 달성한다.In addition, when electrical energy is generated in the alternator 1, the second and fourth harmonic components included in the reactive magnetomotive force generated in the first and second three-phase stator coil groups 91 and 92 are canceled to alternating the alternator ( The magnetic noise generated in the operation of 1) is reduced, thereby achieving noise reduction in the alternator 1.
또한, 회전자의 자극 피치에 대하여 전-피치 권선 방식의 고정자 코일과 비교될 때, 본 실시예에서의 고정자 코일의 권선 길이는 단축될 수 있으며, 각각의 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹(91,92)의 겹침 부분이 축소되어 냉각팬(38,39)의 작동에 의해 발생된 냉각기류가 상기 고정자 코일 그룹(91,92)과 접촉되는 면적을 증가시킨다. 그 결과, 고정자 코일(9)의 발열량이 감소될 수 있어 고정자 코일(9)의 온도 상승은 억제되고 그에 따라, 교류 발전기(1)의 고출력을 달성할 수가 있다.In addition, when compared to the stator coil of the pre-pitch winding type with respect to the magnetic pole pitch of the rotor, the winding length of the stator coil in this embodiment can be shortened, and the first and second three-phase stator coils respectively. The overlapping portions of the groups 91 and 92 are reduced to increase the area where the cool air stream generated by the operation of the cooling fans 38 and 39 is in contact with the stator coil groups 91 and 92. As a result, the calorific value of the stator coil 9 can be reduced so that the temperature rise of the stator coil 9 can be suppressed, thereby achieving a high output of the alternator 1.
[제2실시예]Second Embodiment
이하, 도5를 참조하여 본 발명의 제2실시예를 설명한다. 도5는 제2실시예에 따른 차량용 발전기에서 고정자 코일과 정류기의 3상 정류회로 사이의 결선을 나타낸 전기회로 다이아그램이다.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 is an electric circuit diagram showing the connection between the stator coil and the three-phase rectifier circuit of the rectifier in the vehicle generator according to the second embodiment.
세 개의 제1고정자 권선(91a,91b,91c)은 제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)을 형성하도록 서로 Δ-결선으로 접속된다. 상기 제1고정자 코일 권선(91a)의 권선단은 교류 출력단자(26)를 통해 정류기(4)의 3상 정류회로(30)에 결선된다. 마찬가지로, 세 개의 제2고정자 권선(92a,92b,92c)은 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)을 형성하도록 서로 Δ-결선으로 접속된다.The three first stator windings 91a, 91b, 91c are connected in Δ-connection with each other to form the first three-phase stator coil group 91. The winding end of the first stator coil winding 91a is connected to the three-phase rectifier circuit 30 of the rectifier 4 through the AC output terminal 26. Similarly, the three second stator windings 92a, 92b, 92c are connected in Δ-connection with each other to form a second three-phase stator coil group 92.
제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)과 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)의 권선단은 상기 제1 및 제2 고정자 코일 그룹(91,92)에서 발생된 반작용 기자력의 고조파 성분이 서로 반대의 위상이 되도록 서로 결선된다. 즉, 제1고정자 권선(91a)의 권선단은 제2고정자 권선(92b)의 권선단에 결선된다. 제1고정자 권선(91b)의 권선단은 제2고정자 권선(92c)의 권선단에 결선된다. 제1고정자 권선(91c)의 권선단은 제2고정자 권선(92a)의 권선단에 결선된다. 또한, 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹(91,92)의 상기 권선단은 세 개의 교류 출력 검출단자(26a,26b,26c)를 통하여 정류기(4)의 3상 정류회로(30)에 결선된다.Winding ends of the first three-phase stator coil group 91 and the second three-phase stator coil group 92 are harmonic components of the reactive magnetomotive force generated in the first and second stator coil groups 91 and 92. They are wired together so that they are in opposite phases. That is, the winding end of the first stator winding 91a is connected to the winding end of the second stator winding 92b. The winding end of the first stator winding 91b is connected to the winding end of the second stator winding 92c. The winding end of the first stator winding 91c is connected to the winding end of the second stator winding 92a. In addition, the winding ends of the first and second three-phase stator coil groups 91 and 92 are connected to the three-phase rectifier circuit 30 of the rectifier 4 through three AC output detection terminals 26a, 26b, and 26c. Will be wired to
또한, 고정자 코일(9)이 Δ-결선의 권선을 갖는 본 실시예의 경우 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹(91,92)에서 순환하는 순환 전류를 야기하는 고조파 성분의 발생을 방지할 수가 있다. 따라서, 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹(91,92)의 발열량은 감소될 수가 있어 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹(91,92)의 온도 상승은 억제된다.In addition, in the case of the present embodiment in which the stator coil 9 has a winding of Δ-connection, it is possible to prevent the generation of harmonic components causing circulating currents circulating in the first and second three-phase stator coil groups 91 and 92. There is a number. Therefore, the calorific value of the first and second three-phase stator coil groups 91 and 92 can be reduced, so that the temperature rise of the first and second three-phase stator coil groups 91 and 92 is suppressed.
[제3실시예]Third Embodiment
도6은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량용 교류 발전기에서 고정자 코일과 정류기의 3상 정류회로 사이의 결선을 나타낸 전기회로 다이아그램이다.6 is an electric circuit diagram showing the connection between the stator coil and the three-phase rectifier circuit of the rectifier in the vehicular alternator according to the third embodiment of the present invention.
상기 실시예의 경우, 제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)과 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)은, 상기 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹(91,92)에서 발생된 반작용 기자력의 고조파 성분이 서로 반대의 위상이 되도록, 서로 직렬로 결선된다. 즉, 세 개의 제2고정자 권선(92a,92b,92c)은 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)을 형성하도록 서로 Y-결선으로 접속되고 제1고정자 권선(91a,91b,91c)의 각각은 제2고정자 권선의 하나의 권선단과 직렬로 결선된다. 즉, 제2고정자 권선(92b)은 제1고정자 권선(91a)의 하나의 권선단과 직렬로 결선되며, 제2고정자 권선(92c)은 제1고정자 권선(91b)과 직렬로 결선되고 제2고정자 권선(92a)은 제1고정자 권선(91c)과 직렬로 결선된다. 제1고정자 권선(91a 내지 91c)의 다른 권선단은 3상 교류출력 검출단자(26a 내지 26c)를 통하여 정류기(4)의 3상 정류회로(30)에 결선된다.In the above embodiment, the first three-phase stator coil group 91 and the second three-phase stator coil group 92 are generated in the first and second three-phase stator coil groups 91 and 92. The harmonic components of the reactive magnetomotive force are wired in series so that they are in opposite phases. That is, the three second stator windings 92a, 92b and 92c are connected in Y-connection with each other to form a second three-phase stator coil group 92 and each of the first stator windings 91a, 91b and 91c. Is wired in series with one winding end of the second stator winding. That is, the second stator winding 92b is connected in series with one winding end of the first stator winding 91a, and the second stator winding 92c is connected in series with the first stator winding 91b and the second stator The winding 92a is connected in series with the first stator winding 91c. The other winding end of the first stator windings 91a to 91c is connected to the three-phase rectifier circuit 30 of the rectifier 4 through the three-phase AC output detection terminals 26a to 26c.
[제4실시예]Fourth Embodiment
도7은 본 발명의 제4실시예에 따른 차량용 교류 발전기에서 고정자 코일과 정류기의 3상 정류회로 사이의 결선을 나타낸 전기회로 다이아그램이다.7 is an electric circuit diagram showing the connection between the stator coil and the three-phase rectifier circuit of the rectifier in the vehicular alternator according to the fourth embodiment of the present invention.
또한, 본 실시예에서는, 제1의 3상 고정자 코일 그룹(91)과 제2의 3상 고정자 코일 그룹(92)은, 상기 양 고정자 코일 그룹에서 발생된 기전력은 동일 위상이 되지만 상기 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹(91,92)에서 발생된 반작용 기자력의 고조파 성분이 서로 반대의 위상이 되도록, 서로 직렬로 결선된다.In the present embodiment, the first three-phase stator coil group 91 and the second three-phase stator coil group 92 have the same electromotive force generated in the two stator coil groups, but are in the same phase. The harmonic components of the reactive magnetomotive force generated in the second three-phase stator coil groups 91 and 92 are connected in series so as to be in phases opposite to each other.
즉, 제1고정자 권선(91a)의 하나의 권선단과 제2고정자 권선(92b)의 하나의 권선단은 직렬로 결선되며, 제1고정자 권선(91b)의 하나의 권선단과 제2고정자 권선(92b)의 하나의 권선단은 직렬로 결선되고, 제1고정자 권선(91c)의 하나의 권선단과 제2고정자 권선(92a)의 하나의 권선단은 직렬로 결선된다. 또한, 제1의 고정자 권선(91a)의 다른 권선단과 제1고정자 권선(91c)의 다른 권선단은 서로 연결되며, 제1고정자 권선(91b)의 다른 권선단과 제2고정자 권선(92b)의 다른 권선단은 서로 연결되고, 제2고정자 권선(92a)의 다른 권선단과 제2고정자 권선(92c)의 다른 권선단은 서로 연결되어 Δ-결선을 형성한다. 제1 및 제2고정자 권선(91a 내지 91c, 92a 내지 92c)의 다른 권선단은 세 개의 교류출력 검출단자(26a 내지 26c)를 통하여 정류기(4)의 3상 정류회로(30)에 결선된다.That is, one winding end of the first stator winding 91a and one winding end of the second stator winding 92b are connected in series, and one winding end and the second stator winding 92b of the first stator winding 91b are connected in series. One winding end of) is connected in series, and one winding end of the first stator winding 91c and one winding end of the second stator winding 92a are connected in series. In addition, the other winding end of the first stator winding 91a and the other winding end of the first stator winding 91c are connected to each other, and the other winding end of the first stator winding 91b and the other of the second stator winding 92b. The winding ends are connected to each other, and the other winding end of the second stator winding 92a and the other winding end of the second stator winding 92c are connected to each other to form a Δ-connection. The other winding ends of the first and second stator windings 91a to 91c and 92a to 92c are connected to the three-phase rectifier circuit 30 of the rectifier 4 through three AC output detection terminals 26a to 26c.
[변경예][Change example]
상기한 실시예에서 본 발명은 차량용 교류 발전기(차량용 동기 발전기)에 적용되었지만, 본 발명은 차량용 동기 모터에도 적용될 수 있다. 이러한 경우, 전자회로는 예를 들면, 여섯 개의 MOSFETS가 PWM 제어를 받아 3상의 교류 전류를 발전하고 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹(91,92)에서 전류가 흐르도록 허용하는 인버터 회로이다. 또한, 본 발명은 차량용 브러시리스 발전기 또는 차량용 브러시리스 모터와 같은 차량용 회전 전기 장치에 적용될 수도 있다.In the above embodiment, the present invention is applied to a vehicle alternator (vehicle synchronous generator), but the present invention can also be applied to a vehicle synchronous motor. In this case, the electronic circuit is, for example, six MOSFET S are received the PWM control and develop an alternating current three-phase first and second three-phase stator coil group in the inverter permitted (91,92) so that a current to flow Circuit. The present invention may also be applied to a vehicular rotating electrical device such as a vehicular brushless generator or vehicular brushless motor.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 부품의 수가 감소될 수 있어 교류 발전기의 생산비용이 감소되며, 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹에서 발생된 반작용 기자력에 포함된 제2 및 제4고조파 성분이 상쇄되어져 교류 발전기에서의 마그네틱 노이즈 감소를 달성할 수 있으며, 또한, 고정자 코일의 권선 길이 및 각각의 제1 및 제2의 3상 고정자 코일 그룹의 겹침 부분이 축소되어 냉각기류가 상기 고정자 코일 그룹과 접촉하는 면적을 증가시키므로 고정자 코일의 발열량이 감소될 수 있고 고정자 코일의 온도 상승은 억제되어 교류 발전기의 고출력을 달성할 수가 있는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, the number of parts can be reduced, thereby reducing the production cost of the alternator, and the second and fourth harmonics included in the reactive electromotive force generated in the first and second three-phase stator coil groups. The components can be canceled to achieve magnetic noise reduction in the alternator, and also the winding length of the stator coils and the overlapping portions of each of the first and second three phase stator coil groups are reduced so that the coolant flow is reduced to the stator coils. Since the area in contact with the group is increased, the calorific value of the stator coils can be reduced and the temperature rise of the stator coils can be suppressed to achieve high output of the alternator.
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