CN101595623B - 多相电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多相电机，尤其是带有定子的多相发电机，其具有具有大量的槽距的核心体和带有多个绕组的绕组配置。其设置为通过极距而延伸的槽组的每个绕组(45，46，47，48，49)和每个槽(35，36，37，38，39)对应于相之一，并且绕组(45，46，47，48，49)具有位于所对应的槽(35，36，37，38，39)中的绕组段(55)，在其之间分别构造有绕组头连接(56)，这里，不同绕组(45，46，47，48，49)的绕组头连接(56)呈层状地相对于彼此径向地布置，并且相数是五。进一步，本发明涉及一种用于生产多相电机的方法。

Description

多相电机

技术状态 

本发明涉及一种多相电机，尤其涉及带有定子的多相发电机，其具有具有大量槽距的核心体和带有多个形成相的绕组的绕组配置。进一步，本发明涉及一种用于生产相应的多相电机的方法。 

开头所述类型的多相电机是诸如交流发电机而为人所知。该交流发电机具有带有构成为定子叠片铁芯的核心体(Kernkoerper)(定子铁芯)的定子(Staender)，三、二乘三或六相的绕组装入在其槽中。绕组互相错位布置。在三相发电机情况下，通过电磁力产生不期望的磁噪声。为了降低该磁噪声，设置有特定的绕组配置，其例如由两个电分隔的子系统组成。每个子系统由三个相组成，其相互间偏移电的120度。相对于第一个子系统的每个相，以电的30度的偏移布置第二个子系统的相。两个子系统中每个子系统的绕组连接为诸如星形或三角形。绕组的每个连接点(电流出口，或者绕组接头)与整流电桥相连接。总共应用了六个整流电桥。所应用的绕组是预先制造的绕组，例如其通过带有矩形的周缘段的星形绕组单元变形而构建。随后，该绕组单元装入到构造为定子叠片铁芯的核心体中。在二乘三相的系统中，装入六个该星形绕组单元，对于第一个三相系统的每个相都存在有另一个三相系统的相，其以30度电偏移布置。通过在六相的和二乘三相的电机中的大数量的相(相数)-在所对应的转子的磁极数量相同情况下-产生比带有更少相数的电机更多数量的槽。然而，大数量的槽限制了所应用的关系到定子直径的绕组线的直径。进一步，带有大数量相数的电机必须更精确地制造。 

本发明的公开 

在根据本发明设计的多相电机中作如下设置，即在定子中通过极距延伸的槽组的每个绕组和每个槽，对应于其中某个相，并且绕组具有位于在所对应的槽中的绕组段，在其之间各形成绕组头连接(Wicklungskopfverbindung)，不同绕组的绕组头连接径向地相互间呈层状地布置，并且相数是五。这类布置具有优点，即不仅减少了磁噪声，而且减少了电流噪声。另一个优点在于，经整流的发电机电压的波动被减少，并且由此改善了功率和效率。另一个优点在于，即电机的简单构建可以用来使用成本经济的制造方法并且对此获得更好的实施质量。为了构建根据本发明的电机的绕组配置，应用诸如预先制造的绕组。这可以机械地生产和机械地组装到核心体(定子铁芯)中，例如嵌入、拉入或插入。对此，绕组径向地且在周向方向上互相层状布置。相对于带有二乘三相的系统或六相的电机，五相的电机实现更大的金属线直径，因为在相同定子直径(Staenderdurchmesser)情况下由于更少数量的槽而在相应的同样的极数和绕组线路下形成更大的槽面积。通过更大的金属线直径，电机的鲁棒性和机械负荷能力更高。除此之外，更少数量的槽使得更高的制造公差界限成为可能。同时，五相的电机的噪音特性比三相的电机的情况下更佳。径向位置应理解为绕组在绕组头中径向方向上的精确位置。 

尤其地作如下设置，即，绕组的各个绕组头连接布置在大约一致的、对每个绕组来说都是特定径向位置中。 

有利地作如下设置，即，槽的数量与相数的倍数相符合。由此，更有效率的所谓的全节距绕组成为可能。 

根据本发明的改进方案作如下设置，即，径向位置的数量与相数或相数的倍数相符合。在相数是五的情况下，绕组头连接的径向位置数(径向位置的数量)尤其地同样也是五，使得产生尤其简单构建的和鲁棒的绕组配置。 

进一步作如下设置，即，绕组是简单绕组(einfache Wicklungen)或分布式绕组。在简单绕组的情况下，连接着绕组段的绕组头连接在 从槽中轴向退回之后沿周向方向，或者基本地沿周向方向延伸。在分布式绕组的情况下，连接着绕组段的绕组头连接在从槽中轴向退回之后基本均匀分布地沿两个周向方向延伸。构造为简单绕组的拉入式绕组可以简单地装入核心体中。因为其中每个绕组头连接装入在对应于它的径向位置中，在简单绕组的情况下，以所对应的绕组段对槽的充填仅仅是少量的。通过应用分布式绕组提高了对槽的充填。在以简单绕组充填的情况下，在相同的充填系数(Fuellfaktor)下产生相对于分布式绕组更高的装配力，由此产生了出现金属线损坏情况的更大可能性。 

尤其地作如下设置，即，绕组构造为叠绕组或波形绕组。两者都是可以机械地装入到核心体中的绕组种类。 

进一步作如下设置，即，每个槽具有比绕组线直径的两倍更大的最大槽宽，绕组由绕组线卷绕而成。由此，在槽中同时存在槽绝缘的情况下，两个绕组段可以在相同的径向层中沿周向方向互相毗邻布置。这优化了分布式绕组的应用。 

尤其地作如下设置，即每个槽在其径向内端处具有槽缝隙，其槽缝隙宽比绕组线直径的两倍更小。通过该仅部分以最小槽缝隙宽开口的槽，装入在槽中的金属线为了尤其地成双成对互相毗邻放置的绕组的绕组段而被保持，这里产生足够小的槽缝隙宽。 

进一步作如下设置，即，最大槽宽比构造为定子叠片铁芯的核心体的轭高度更小。 

根据本发明的改进方案作如下设置，即，最大槽宽与定子叠片铁芯的轭高度的比例位于0.5和0.9之间的区域。因此，槽宽O与轭高度R的比例为：0.5＜O/R＜0.9。 

尤其地作如下设置，即每个槽具有槽深，这里，轭高度与槽深的比例位于0.3和0.5之间的区域。因此，轭高度R与槽深Q的比例为：0.3＜Q/R＜0.5。 

有利地作如下设置，即，轭高度与定子的外周缘的比例小于0.015。 在径向位于内部的槽的情况下，轭高度是核心体外径和槽底之间的径向高度。因此，产生对于在本发明的改进方案中进一步设置有的平坦(eben)的定子叠片(Statorpaket)，其在绕组嵌入之后弯曲成圆形，产生了优化的弯曲特性。 

有利的，转子设置有极数，极数乘以相数为槽的数量。如果定子在五相的情况下是为了诸如带有十二个极的转子而构造的，则产生数量为60个槽。 

进一步作如下设置，即，转子具有磁活性的、带有外径和轴向长度的部分，这里，外径比磁活性的部分的长度更大。转子的磁活性部分的轴向长度是所谓的转子的铁芯长度。它由更外部的两个带有位于它们中间的核的磁极转子半体的轴向间距产生，核被环形绕组元件包围。 

有利的，设置有至少一个径向通风装置，其装配在转子的轴向端面处，这里径向通风装置生成大量的径向气流，其指向形成两个绕组头的绕组的绕组头连接的部分。通过该气流，定子在相对大的绕组头的表面上被冷却。 

转子具有爪形的磁极，其从磁极转子轴向地向内延伸。构造为爪类的极指(polfinger)(Klauenfinger(爪指))作为南极和北极互相交叉，并且覆盖了环形绕组元件形的励磁绕组，其位于磁极铁芯上。 

根据本发明的改进方案作如下设置，即每两个毗邻的、互相交叉的、不同极性的爪指具有其爪指尖的轴向间距，这里爪指尖的轴向间距位于轴向核心体长度的0.7倍和1.0倍之间。 

进一步作如下设置，爪指在其关于旋转方向上升(auflaufen)的边缘和/或下降(ablaufen)的边缘处具有倒角。通过相应选择的在边缘处的倒角，电机的磁噪声可以被进一步减小。 

进一步作如下设置，即，转子以带有两个磁极转子半体的爪极构建方式构建，并且具有轴向位于磁极转子半体之间的核，这里，基本设计为梯形的爪形的极面，其面对定子孔(Staenderbohrung)而站立。 

根据本发明的改进方案作如下设置，即在爪指之间布置有用于漏磁补偿的永磁体。永磁体用于，减小两个毗邻的极指、不同磁极性之间的漏磁，或甚至提高磁环路的主流。 

进一步作如下设置，即，核心体具有轴向核心体长度以及永磁体具有一致的轴向磁体长度，这里，轴向磁体长度位于轴向核心体长度的0.6倍和1.2倍之间。 

尤其的，在电桥电路中设置有整流器，绕组与其连接在一起。对此，绕组可以以不同方式连接。 

进一步作如下设置，即，电桥电路包括十个二极管元件。在构造为发电机的多相电机中，电桥电路尤其地具有用于五相电机的十脉冲的电桥整流器，其具有十个二极管元件。尤其地作如下设置，即，绕组配置的绕组以少于十个电气连接点与电桥电路相连。取消在两个独立系统中的连接，如在二乘三相的线路的情况下。 

有利地作如下设置，即，绕组以五角星形布置连接。这意味着，绕组这样互相连接，即其与五角星(Drudenfuss/五角的星)相符合地布置。对此，在五相情况下产生五个连接点。在绕组与五角星相符合的连接的情况下，直接互相连接的绕组的相角α为大约36度或精确的36度。 

备选的作如下设置，即，绕组在所期望的星形布置中连接，这里，每个绕组由两个互为所期望的(zueinander gesehnten)绕组部分组成。所期望的星形布置具有五个连接点，以及共同的星点。直接与星点相连接的绕组部分依次以电的72度偏移连接。在每个连接点和星点之间，两个串联的绕组部分这样布置在核心体中，即，相偏移的绕组部分通过在槽中沿周向方向偏移地放置而具有相互间大约为36度或精确为36度的相角α′。 

本发明还涉及其他优点，在其它方案中给出。 

进一步，本发明涉及生产多相电机的方法，尤其是上述电机，带有定子，其具有具有大量的槽距的核心体。它作如下设置，即，相数是五，并且为了构建定子，与相数或相数的倍数相符合的数量的绕组顺序地装配在核心体中，这里，绕组具有处于对应槽中的绕组段，在其之间构造有各个绕组头连接，并且单个绕组的绕组头连接径向地呈层状地互相分层。随后，定子安装在电机体中。在这类方法中，绕组和/或定子这样被预先制造，即绕组的简单和有效的安装是可能的。为了保持尽可能低的磁噪声，相数是五，这里，待嵌入的绕组的数量是五或者五的倍数。尤其地作如下设置，即，绕组的接合(Fuegen)依次实现。接合过程的数量与相数或其倍数相符合。由此获得相继的径向位置。要单个装配的绕组的数量与相数或相数的倍数相符合，因此径向位置的数量同样也与相数或其倍数相符合。在本发明的根据目的的设计方案中，在绕组头中径向地直接毗邻的绕组围绕着预设数量的槽距，所谓的槽填充(Nutversatz)，互相偏移地安装在核心体中。 

有利地作如下设置，即，径向位置的数量与相数相符合。 

进一步作如下设置，即，绕组是简单绕组。在简单绕组的情况下，与绕组段相连接的绕组头连接在轴向从槽中退回之后沿周向方向，或基本沿周向方向延伸。 

此外尤其地作如下设置，即，槽填充数量为5*m+4个槽，这里m是大于或等于0的整数。从而绕组头在其形状中是均匀的，并且减少了电流噪声。 

备选地作如下设置，即，绕组是分布式绕组。在分布式绕组的情况下，连接着绕组段的绕组头连接在从槽中轴向退回之后基本均匀分布地沿两个周向方向上延伸。 

此外以有利的方式作如下设置，即，槽填充数量为5*m+1个槽，这里m是大于或等于0的整数。 

有利地作如下设置，即，绕组构造为叠绕组或波形绕组。 

在本发明的根据目的的设计方案中，定子的构建包括下列步骤： 

-绕组呈层状地嵌入到平坦的、具有两个定子叠片铁芯端的定子叠片铁芯中， 

-对带有嵌入的绕组的定子叠片铁芯进行圆弧弯曲，以及 

-根据材料连接两个定子叠片铁芯端，这里产生圆柱形的定子核心体。 

通过绕组顺序地嵌入到平坦的定子叠片铁芯中，简化了装配过程，并且避免了对形成绕组的金属线的损坏。通过随后对带有嵌入的绕组的定子叠片铁芯进行圆弧弯曲，产生了定子的核心体，其尤其具有空心的圆柱形的构造。随后，这样产生的核心体可以完全预装配地安装到机械体中。 

进一步作如下设置，即，绕组头连接形成绕组头，其在绕组嵌入到平坦的定子叠片中之前被压铸，并且通过压铸形成预设的形状，这里，所有互相分层的绕组的径向总高度与槽深大致相符合。对此，尤其地在为了嵌入到平坦的定子叠片铁芯中的平坦绕组的构成中得出绕组头连接形成绕组头，至少一个绕组的绕组头连接由其压铸。绕组头连接径向地呈层状地布置。 

进一步作如下设置，即，绕组的绕组段在绕组嵌入到平坦的定子叠片中之前被压铸，并且通过压铸形成预设的形状，这里它与槽横截面相适应。 

在本发明的改进方案中进一步作如下设置，即，备选的用于构建定子的方法包括下列步骤： 

-由至少一个贯穿的卷绕线(Wickeldraht)制成的绕组预先制造为基本平坦的、环形的绕组单元的形状， 

-由环形绕组单元变形为带有绕组段的星形绕组单元，在其之间分别构造有绕组头连接，并且 

-相继地将绕组头中径向直接毗邻的绕组围绕着预设数量的槽距互相偏移地装配到圆柱形核心体的槽中。 

对此，星形绕组单元具有直线的绕组段，其在该制造阶段在径向方向上延伸，并且随后沿轴向方向置于槽中。在直线的绕组段之间分别有沿周向方向延伸的绕组部分，其随后形成绕组头连接。预设数量 的槽距与所谓的槽填充相符合。 

对此，优选地作如下设置，即，星形绕组单元分为两个半体，并且围绕着极距相对于彼此弯扭，这里产生分布式绕组的绕组单元。在分布式绕组的情况下，连接着绕组段的绕组头连接在从槽中轴向的退回之后基本均匀分布地沿两个周向方向延伸。对此，起初为环形的、变形为星形的绕组单元被分为两个半体，围绕着极距相对于彼此弯扭，由此产生分布式绕组的绕组单元。这类预先制造的绕组可以机械地生产，并且机械地安装到核心体中，这是尤其有效和有效率的。 

图的简短说明 

接下来，在若干实施例中借助所对应的图进一步阐述本发明。本发明不局限于这些实施例。这里： 

图1显示了构造为爪极发电机的电机的截面视图， 

图2显示了带有分布式波形绕组的电机的定子， 

图3显示了图2中定子的俯视图， 

图4显示了带有简单波形绕组的定子的俯视图， 

图5显示了五相定子在五角星形布置中的电桥电路的线路图， 

图6显示了五相定子在所期望的星形布置中的连接的线路图， 

图7显示了带有准备好的用于磁装备(Magnetbestueckung)的缝隙的爪极转子， 

图8显示了两个带有永磁体的爪指， 

图9显示了通过带有槽的核心体的区域的横截面， 

图10显示了图表，在其中，显示了在槽宽与轭高度的比例范围内的发电机电流， 

图11显示了图表，在其中，显示了在轭高度与槽深的比例范围内的发电机电流， 

图12显示了环形的绕组单元， 

图13显示了星形的绕组单元， 

图14显示了起初为环形绕组单元的分布式绕组的生产步骤， 

图15显示了方形的、平坦的定子叠片(原理上的)， 

图16显示了圆弧弯曲的、先前为平坦的定子叠片的圆柱形核心体(原理上的)， 

图17显示了带有呈层状地布置的绕组头连接的绕组头，以及 

图18到26显示了绕组在核心体中的实施例的若干图示(原理上的)。 

实施例的说明 

图1显示了构造为发电机1的多相电机2，例如它应用在车辆中。电机2具有带有核心体4和绕组配置5的定子3。定子3借助两个轴承盖被承载，其一为面向皮带轮6的驱动端轴承盖7，以及另一为滑环轴承盖8。定子3径向环绕着布置在轴9上的转子10。转子10具有两个爪极电路板(Klauenpolplatinen)，在其外周缘处布置有在轴向方向上延伸、基本构造为梯形的爪指13、14。两个爪极电路板这样布置在转子中，即，其在轴向方向上延伸的爪指互相交叉，并且在定子周缘处互相交替作为北极和南极。由此，在反向磁化的、在周向方向上相对放置的爪指之间产生了磁必须的爪极间隙。在周向方向上相对放置的爪指13、14的爪指尖15、16具有轴向间距A。转子10被构建为基本圆柱形的，并且具有核17，其使两个爪极电路板保持距离并且其被环形的励磁绕组18环绕。核17的爪极电路板11、12和励磁绕组18形成长度为C的转子10的磁活性部分30。对此，转子10具有外径B。轴9两侧地放置在各滚动轴承19、20中，其各布置于两个轴承盖7、8之一。在滑环轴承盖8后面-在轴承盖之外-有在该实施例中未详细描述的十脉冲电桥电路21和调节转子10的电磁激励的电场调节器，其与励磁绕组18相接触，这里，不仅可以在滑环轴承盖内布置10相电桥电路，而且(可以布置)场调节器。十脉冲电桥电路21构造为电桥整流器22，并且在图5和图6中描述为线路图。在转子10的端面23、24处，轴向连接着各径向通风装置25、26。径向通风装 置25、26有助于电机2，尤其是定子3通过绕组头27、28的冷却。对此，新鲜空气轴向地通过进气开口29被吸入，在径向方向上转向并且引向绕组头27、28的至少一部分，以使得它使其冷却。尤其构造为定子叠片铁芯31的核心体4具有轴向核心体长度D。总定子3的定子长度E比核心体4的核心体长度D长出了两倍的轴向绕组头长度F。 

它有下列构造为发电机1的电机2的功能：如果驱动的轴9通过皮带轮6被旋转地驱动，则转子10旋转，并且在定子3的绕组配置5中-在电流通过励磁绕组18时-引起多相的交变电压，其通过电桥整流器22被整流，在其中连接有定子3的绕组配置32。备选的，绕组配置32也可以，按照在图20中的描述，连接在绕组头上或在绕组头附近。 

图2显示了带有核心体4的定子3。核心体4具有大量的槽距，其由十二个槽组34构建。每个槽组34延伸通过极距，并且具有5个槽35、36、37、38、39。槽组34的每个这种槽35至39对应于五相之一。在图2中描述的定子3处，在五相情况下总共有60个槽35至39，这里该定子3为带有12个磁极的转子10而设。在图2的核心体4中，装配有五个构造为分布式绕组40、41、42、43、44的绕组45、46、47、48、49，这里它们构造为波形绕组50、51、52、53、54。每个波形绕组50、51、52、53、54都是同样地构建，然而被拉入与其对应的槽35、36、37、38、39中。这里，构造为深色标记的波形绕组54的绕组49的构建应该被作为示范性地描述。在波形绕组54处，位于所对应的槽39中的有效的绕组段55(有效导体)周期性地相继地跟随在绕组头连接56后，从而形成波形绕组54。当绕组段55放置在所对应的槽39中时，绕组头连接56分别使与该组相连接的端区域57、58跨到(ueberspannen)直到下一个槽组34相应的槽39。在波形中周期性地相继的绕组段55和绕组头连接56的序列允许形成波形绕组54。绕组头连接56是径向呈层状地布置的，以使得对应于它的绕组49所 对应的径向位置H、I、J、K、L的每个绕组头连接56和每个绕组段55被拉入核心体4中。对此，绕组45、46、47、48、49的径向位置H、I、J、K、L理解为该绕组在绕组头中的各径向位置。相应的绕组-例如绕组49-则在相应的连接情况下与相相对应，该相对应于该径向位置L。每个绕组45、46、47、48、49的绕组头连接56在核心体4的两个端区域57、58中形成绕组头27、28。 

图3显示了图2中定子3的俯视图。 

图4显示了带有简单波形绕组的定子3的俯视图。定子3的核心体4各具有12个带有各五个槽35、36、37、38、39的槽组34，其从核心体4的内侧59径向地在其中延伸进去。在槽35、36、37、38、39之间有带有在径向的内侧59变宽的齿表面66的齿61、62、63、64、65。两个毗邻的齿61、62、63、64、65的该变宽的齿表面66可以在内侧59处产生相应地变窄的槽缝隙67，其槽缝隙宽N比在槽35、36、37、38、39的周向方向上的最大槽宽O更小。相应的尺寸显示在图4中。图3和图4分别显示了五个波形绕组50、51、52、53、54，其在绕组头连接的五个不同径向位置H、I、J、K、L中被装配进核心体4中。在图3中描述的分布式波形绕组处，有明显更高的槽35、36、37、38、39的充填(Fuellung)，以使得分布式绕组40、41、42、43、44的绕组头连接56径向地呈层状地布置。对此，分布式绕组40、41、42、43、44的各二个绕组段55位于对应的槽35、36、37、38、39的径向位置中。在图4中所描述的带有简单波形绕组50、51、52、53、54的定子3处，单个槽35、36、37、38、39的充填更少，这里槽组34的固定槽35、36、37、38、39以及绕组头连接的所对应的径向位置H、I、J、K、L对应于绕组40、41、42、43、44中的相应一个。 

图5显示了与绕组配置5的五角星(Drudenfuss)71相符合的连接70。连接可以布置在电桥整流器22或在绕组头27、28的附近。对此，绕组45和绕组46在连接点72中以第一个电桥支路73的中间抽头连接。绕组46与绕组47在连接点74中和第四个电桥支路75连接，绕 组47与绕组48在连接点76中与第二个电桥支路77连接。绕组48与绕组49在连接点78中与第五个电桥支路79连接，并且绕组49与绕组45在连接点80中与第三个电桥支路81连接。在连接点72、74、76、78、80中连接的绕组45、46、47、48、49之间的相角α在连接点78和74中被示范性地描述。相角α为大约或精确的36度。电桥支路73、75、77、79、81各具有两个构造为整流器二极管82的二极管83。 

图6显示了作为所期望的星的绕组配置5的连接。连接可以布置在电桥整流器22中或在绕组头的附近。绕组45、46、47、48、49的每两个互相以相角α′相偏移的部分85、86在各连接点87中串联地连接。对此，两个部分85、86这样互相偏移地安装在核心体4中，以使得它各具有相对于彼此大约或精确为36度的相角α′。绕组45、46、47、48、49一方面在共同的星点88中连接，并且另一方面在连接点72’、74’、76’、78’、80’中和五相的电桥整流器22的电桥支路73、75、77、79、81中连接。 

图7和图8以三维视图显示了在图1中所描述的电机2的转子10。转子10的侧面90由二乘六爪指13、14(爪形的极)形成，其沿周缘交替布置。在各爪指13和爪指14之间，有间隙97，其通过爪指13、14的侧壁91来限制。在侧壁91中，有各极槽92、93，其通过爪指13、14的完整长度延伸。在每个间隙97中可以装入永磁体94，其由保持元件95保持在爪指13、14之间。保持元件95的层状(leistenfoermig)边缘96两侧地在极槽92、93中夹紧(greifen)。对此，永磁体94用于补偿反向磁化的爪指13、14之间的漏磁。通过漏磁补偿提高了功率输出。为了减少磁噪声，爪指13、14可以使其关于旋转方向上升的边缘和/或下降的边缘上具有倒角。 

也可以应用不带永磁体的转动部分(laeufer)，这里则可以取消用于固定磁体的措施，诸如极槽92、93。 

图9显示了通过带有槽35、36、37、38、39的核心体4在由绕 组线60构成的绕组段55中的区域的横截面。图9以图示说明槽35、36、37、38、39的槽缝隙宽N、最大槽宽O和槽深Q、核心体4的轭高度R和绕组线60的绕组线直径P之间的大小关系。轭高度R是在核心体4中的槽的底和位于对面的核心体4的外径之间的径向距离。 

图10显示了图表，在其中显示了在最大槽宽O与轭高度R的比例范围内的以安培为单位的经过整流的发电机电流。对此，发电机电流曲线11在0.5＜O/R＜0.9的范围内显示了处于高水平的最大为90A的平坦的走势。 

图11显示了图表，在其中显示了在轭高度R与槽深Q的比例范围的以安培为单位的经过整流的发电机电流。对此，特性曲线12在0.3＜R/Q＜0.5的范围内显示了几乎为常值约85A的走势。 

图12显示了作为用于构建星形绕组单元105(其在图13中被描述)的预备阶段的近似为环形的、基本平坦的绕组单元100。星形绕组单元105具有直线的绕组段55’，其在该制造阶段中在径向方向上延伸并且随后在轴向方向上放置到槽中。分别在周向方向上延伸的绕组部分56’位于直线的绕组段55’之间，其随后形成绕组头连接56。 

图14以三个步骤(图14a至14c)显示了由环形绕组单元100组成的分布式波形绕组的制造。在预备阶段(图14a)中，构建了环形绕组单元100，其第一半体101在第一个方向(箭头102)上卷绕而其第二半体103在相反的方向(箭头104)上卷绕。从该预备阶段中构建星形绕组单元105，也可参见图14b。星形绕组单元105分为两个半体101’、103’，其由环形绕组单元100的半体101、103形成。随后，半体101’、103’围绕着极距在周向方向上相对旋转(箭头106)，这里产生了用于分布式绕组107的绕组单元，也可参见图14c。 

图15显示了平坦的定子叠片铁芯108的例子，其具有两个定子叠片铁芯端109、110。通过定子叠片铁芯108的圆弧弯曲和随后两个定子叠片铁芯端109、110的连接，产生了在图16中所显示的带有结合处120的核心体4。在根据本发明的方法中，绕组45、46、47、48、 49在圆弧弯曲前被装入定子叠片铁芯108中，其在图16中未示出。 

图17的所有三个示图显示了某相的绕组头连接56。箭头111指在轴向方向，箭头112指在周向方向，以及箭头113指在径向方向。 

图17a显示了在槽中和在极距的绕组头中的根据本发明实施的绕组的绕组段。在从孔中出来的俯视图中描述了绕组段到绕组的绕组头连接的过渡。图17b的示图在纵向截面中显示了槽中的绕组段到绕组头区域中的绕组头连接的过渡，其位于径向的最外部的位置中。 

图17c的示图在纵向截面中显示了槽中的绕组段到绕组头区域中的绕组头连接的过渡，其位于径向的次外部的位置中。 

图18至26显示了不同的、根据本发明的实施例和绕组图。图18显示了带有简单的波形绕组的定子，这里，相的绕组头连接被标记。 

图19显示了在简单的波形绕组的绕组头上的俯视图，这里，相的绕组头连接被标记。 

图20显示了从孔中出来看往展开到平面中的带有六个极和三十个槽35、36、37、38、39的定子的俯视图，这里，每个相由简单的波形绕组50、51、52、53、54组成，带有相应的接头72、74、76、78、80，例如用于在与图5相符的整流器中的五角星形布置中的连接。 

图21显示了从孔中出来看往展开到平面中的带有六个极和三十个槽35、36、37、38、39的、带有分布式波形绕组的定子的俯视图，带有相应的接头72、74、76、78、80，例如用于在与图5相符的整流器中的五角星形布置中的连接。 

图22显示了带有六个极和三十个槽35、36、37、38、39的定子的绕组图，带有相应的接头72、74、76、78、80，例如用于在与图5相符的整流器中的五角星形布置中的连接。 

图23显示了带有六个极和三十个槽35、36、37、38、39的，带有分布式波形绕组的定子的绕组图，其带有相应的接头72、74、76、78、80，例如用于在与图5相符的整流器中的五角星形布置中的连接。 

图24显示了带有十二个极和六十个槽35、36、37、38、39的定 子的简单的叠绕组的绕组图，带有相应的连接72、74、76、78、80，例如用于在与图5相符的整流器中的五角星形布置中的连接。 

图25显示了从孔中出来看往展开到平面中的带有简单的叠绕组的定子的部分的俯视图，这里，径向最内部的相被标记。在绕组头连接56之间分别布置有叠线连接器(Schleifenverbinder)114。 

最后，图26显示了在展开到平面中的带有分布式叠绕组的定子的部分上的从孔中出来的俯视图，这里，径向最内部的相被标记。 

Claims (40)

1.一种多相电机，带有定子(3)，该定子具有核心体(4)和绕组配置(5)，所述核心体具有周向的槽距，所述绕组配置带有多个形成相的绕组(45、46、47、48、49)，这里，每个绕组(45、46、47、48、49)和在极距上延伸的槽组的每个槽(35、36、37、38、39)对应于其中某个相，并且一相的所述绕组(45、46、47、48、49)具有位于所对应的槽(35、36、37、38、39)中的绕组段(55)，其中在该绕组段(55)之间分别形成绕组头连接(56)，其中，不同绕组(45、46、47、48、49)的绕组头连接(56)径向地互相呈层状地布置，并且相数是五。

2.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，绕组(45、46、47、48、49)的每个绕组头连接(56)布置在大致一致的径向位置(H、I、J、K、L)中。

3.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，槽(35、36、37、38)的数量与相数的倍数相符合。

4.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，径向位置(H、I、J、K、L)的数量与相数或相数的倍数相符合。

5.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，绕组(40、41、42、43、44)是简单绕组或分布式绕组(45、46、47、48、49)。

6.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，绕组(40、41、42、43、44)构造为叠绕组或波形绕组(50、51、52、53、54)。

7.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，每个槽(35、36、37、38、39)具有最大槽宽(O)，其比绕组线(60)直径(P)的两倍更大，绕组(45、46、47、48、49)由绕组线(60)卷绕而成。

8.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，每个槽(35、36、37、38、39)在其径向内端面处具有槽缝隙(67)，其槽缝隙宽(N)比绕组线(60)直径(P)的两倍更小。

9.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，最大槽宽(O)比构造为定子叠片铁芯的核心体(4)的轭高度(R)更小。

10.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，最大槽宽(O)与定子叠片铁芯的轭高度(R)的比例位于0.5和0.9之间的范围内。

11.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，其中每个槽(35、36、37、38、39)具有槽深(Q)，这里，轭高度(R)与槽深(Q)的比例位于0.3和0.5之间的范围内。

12.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于带有极数的转子(10)，极数乘以相数得到槽(35、36、37、38、39)的数量。

13.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，转子具有带有外径(B)和带有轴向长度(C)的磁活性部分(30)，这里，外径(B)比磁活性部分(30)的长度(C)更大。

14.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，转子(10)使用两个磁极转子半体以爪极构建方式来构建，并且具有轴向位于磁极转子半体之间的核，这里，基本构造为梯形的爪具有极面，极面位于定子孔对面。

15.根据权利要求14所述的多相电机，其特征在于，在爪指(13、14)之间布置有用于漏磁补偿的永磁体(94)。

16.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，核心体(4)具有轴向核心体长度(D)并且永磁体(94)具有基本一致的轴向磁体长度(M)，这里，轴向磁体长度(M)位于轴向核心体长度(D)的0.6倍和1.2倍之间。

17.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于在与绕组(45、46、47、48、49)相连的电桥电路(21)中的整流器。

18.根据权利要求17所述的多相电机，其特征在于，电桥电路具有十个二极管元件。

19.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，绕组(45、46、47、48、49)以五角星形布置(71)相连接。

20.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，绕组(45、46、47、48、49)在所期望的星形布置(84)中相连接，这里，其中每个绕组(45、46、47、48、49)由两个互为所期望的绕组单元(85、86)组成。

21.根据权利要求14所述的多相电机，其特征在于，每两个在周缘侧面对置的、反向磁化的爪指(13、14)具有其爪指尖(15、16)的轴向间距(A)，这里爪指尖(15、16)的轴向间距(A)位于轴向核心体长度(D)的0.7倍和1.0倍之间。

22.根据权利要求14所述的多相电机，其特征在于，爪指(13、14)在其关于旋转方向卷绕的边缘(98’)和/或卷开的边缘(98)处具有倒角。

23.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，轭高度(R)与定子外周缘的比例比0.015更小。

24.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于至少一个径向通风装置(25、26)，其装配在转子的轴向端面处，这里，径向通风装置(25、26)生成大量的径向气流，其指向形成两个绕组头(27、28)的绕组(45、46、47、48、49)的绕组头连接(56)的一部分。

25.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，绕组互相连接，这里，该连接布置在绕组头的附近或在整流器中。

26.根据权利要求24所述的多相电机，其特征在于，绕组在连接点中互相连接，这里至少两个待连接的绕组从相邻的槽中退回。

27.根据权利要求1所述的多相电机，其特征在于，多相电机是多相发电机(1)。

28.一种用于生产多相电机的方法，带有定子，其具有具有周向的槽距的核心体和带有多个形成相的绕组的绕组配置，这里相数是五并且为了构建定子，与相数或相数的倍数相符合的数量的绕组顺序地装配在核心体中，这里，一相的所述绕组具有处于所对应的槽中的绕组段，其中在该绕组段之间分别构造有绕组头连接，并且单个绕组的绕组头连接径向地呈层状地互相分层。

29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，径向位置的数量与相数相符合。

30.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，绕组是简单绕组。

31.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，槽偏移为5*m+4个槽，这里m是大于或等于0的整数。

32.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，绕组是分布式绕组。

33.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，槽偏移为5*m+1个槽，这里m是大于或等于0的整数。

34.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，绕组构造为叠绕组或波形绕组。

35.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，为了构建定子，实施下列步骤：

-绕组呈层状地嵌入到平坦的、具有两个定子叠片铁芯端的定子叠片铁芯中，

-对带有置入其中的绕组的定子叠片铁芯进行圆弧弯曲，及，

-使两个定子叠片铁芯端进行材料连接，这里产生圆柱形的定子核心体。

36.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述绕组头连接形成绕组头，其在绕组嵌入到平坦的定子叠片中之前被压铸，并且通过压铸形成预设的形状，这里，所有互相分层的绕组的总高度与槽深大致相符合。

37.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，绕组的绕组段在绕组嵌入到平坦的定子叠片中之前被压铸，并且通过压铸形成预设的形状，这里它与槽横截面相适应。

38.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，为了构建定子，实施下列步骤：

-由至少一个连续的卷绕线将绕组预先制造为基本平坦的、环形的绕组单元的形状，

-由环形的绕组单元变形为带有绕组段的星形绕组单元，在其之间分别构造有绕组头连接，并且，

-依次跟随的、在绕组头中径向直接毗邻的绕组环绕着预设数量的槽距互相偏移地装配到圆柱形核心体的槽中。

39.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，星形绕组单元基本分为两个半体，并且围绕着极距相对弯扭，这里产生用于分布式绕组的绕组单元。

40.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述电机是根据权利要求1-26所述的电机。

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