CN102460913B - 用于制造电机的定子绕组的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造电机(10)的、特别是交流发电机的定子绕组(18)的方法,其中定子绕组(18)具有至少一个相绕组(143,144,145,146,147),并且相绕组(143,144,145,146,147)具有多个线圈(82),其中多个线圈(82)沿方向(100)缠绕,其中缠绕了规定数量的线匝(94),并且线圈(82)具有多个线圈侧面(88),其中线圈(82)的两个线圈侧面(88)一体地过渡成线圈连接器(97),其特征在于,接下来使线圈(82)的线匝(94)相对彼此移位,从而过渡成线圈连接器(97)的线圈侧面(88)是线圈(82)的位于最外侧的线圈侧面(88)。
Description
背景技术
由公开文献WO 2008/081020 A2公开了一种用于制造设计成交流发电机的电机的定子绕组的方法。通过在那里所描述的方法,在此示出的绕组具有相对较多的连接位置。
发明内容
根据本发明的用于制造具有独立权利要求所述特征的电机的定子绕组的方法的优点是,定子绕组包括至少一个相绕组,该相绕组能以相对简单的方式连续地由导线零件(Drahtstück)制成。
根据独立权利要求提出的方法步骤能以下述方式有效地进行,即线圈的线圈侧面分成两个组,其中这两个组彼此移开。在此,这两个组分成线圈的一个侧面的线圈侧面和线圈的另一个侧面的线圈侧面。由此能实现,位于最外侧的线圈侧面是那样的线圈侧面,该线圈侧面能够连接至该导线零件的直接相邻的线圈。
根据本发明的另一个设计方案,根据从属权利要求3和4所述的特征能够实现,制造一种双层叠绕组,其一方面由连续的导线(Draht)制成并且另一方面具有均匀的绕组端部。
其它从属权利要求的特征的其它优点由说明书中得出。
附图说明
下面示例性地借助附图详细阐述本发明。图中示出:
图1示出了电机的纵截面图,
图2a和2b示出了用于缠绕导线的第一装置和缠绕的导线的截面图,
图3a示出了在将线圈链从根据图2a的装置上取下之后的线圈链,
图3b示出了根据图3a的线圈链的线圈的细节视图,
图4a示出了根据图3b的线圈的截面图以及线圈的线匝如何彼此移位,
图4b和4c示出了根据图4a的线圈的线匝在移位之后的位置,
图4d示出了线圈在移位之后的俯视图,
图5a示出了根据图4a-4d的线圈,在冲压过程之后具有彼此移位的线匝,
图5b示出了根据图5a的线匝的被冲压的线圈侧面的截面图,
图6示出了根据图3a的线圈链,其具有移位的被冲压的线匝,
图7a示出了根据图6的线圈链的线圈在通过平面的绝缘材料连接之后的立体图,
图7b示出了根据图7a的线圈的线匝的截面图,
图8a示出了在两组线圈的线圈侧面彼此移开之后线圈的立体图,
图8b示出了根据图8a的线圈侧面的截面图,
图9示出了在两组线圈的线圈侧面彼此移开之后根据图6的线圈链,
图10示出了根据图9的线圈链的截面图,
图11示出了在将线圈链折角之后根据图10的线圈链,
图12示出了在相绕组折角和彼此以及上下重叠设置之后多个线圈链的截面图,
图13示出了在将线圈侧面彼此翻转的过程之后的多个、在此为5个线圈链,
图14示出了另一个截面图,在该截面图中将产生的分组彼此翻转,
图15示出了在图14中示出的以及实施的过程之后的侧面图,
图16以示意性的方式示出了在翻折之后两个相邻的分组,
图17示例性地示出了在方形的定子铁芯中的相绕组,
图18示出了5个相绕组的布线。
具体实施方式
在图1中示出了电机10的纵截面图,在此以作为用于机动车的发电机或者交流发电机的实施方式示出。该电机10还具有由两部分组成的壳体13,该壳体包括第一轴承端盖13.1和第二轴承端盖13.2。轴承端盖13.1和轴承端盖13.2在其中容纳了所谓的定子16,该定子一方面包括基本上圆环形的定子铁芯17,并且将定子绕组18插入到定子铁芯的径向向内的、轴向地延伸的凹槽中。该环形的定子16利用其径向向内的、开槽的表面围绕转子20,该转子设计成爪形极转子(Klauenpolläufer)。转子20还包括两个爪形极电路板(Klauenpolplatinen)22和23,在其外周上分别布置沿轴向方向延伸的爪形极销(Klauenpolfinger)24和25。两个爪形极电路板22和23在转子20中以下述方式布置,即爪形极电路板的沿轴向方向延伸的爪形极销24或25在转子20的外周上彼此交替。由此在反向磁化的爪形极销24和25之间产生在磁性方面必需的间隙,其称为爪形极间隙(Klauenpolzwischenraum)。转子20借助轴27和每一个位于每一转子侧面上的滚动轴承28能旋转地支撑在相应的轴承端盖13.1或13.2上。
转子20总共具有两个轴向端面,在所述端面上分别固定风扇30。该风扇30基本上包括板形的或者说盘形的部段,风扇叶片以已知的方式从所述部段开始。该风扇30用于:通过在轴承端盖13.1和13.2中的开口40能实现在电机10的外侧面和电机10的内腔之间进行空气交换。为此,开口40基本上设置在轴承端盖13.1和13.2的轴向端部上,通过所述开口借助风扇30将冷却空气吸入到电机10的内腔中。该冷却空气通过风扇30的旋转径向向外加速,从而所述冷却空气能穿过冷却空气可渗透的绕组突出部45。通过这种效果能够对绕组突出部45进行冷却。冷却空气在穿过绕组突出部45之后或者说在绕流过该绕组突出部45之后径向向外地取道,并在此穿过在该图1中未示出的开口。
在图1中的右侧设有保护罩47,该保护罩保护不同的部件免受外部环境影响。因此该保护罩47例如遮盖了所谓的滑环组件49,该滑环组件用于为励磁绕组51供给励磁电流。围绕该滑环组件49布置有冷却体53,该冷却体在此用作正冷却体(Pluskühlkörper)。轴承端盖13.2用作所谓的负冷却体(Minuskühlkörper)。在轴承端盖13.2和冷却体53之间布置连接板56,该连接板用于将布置在轴承端盖13.2中的负二极管(Minusdioden)58和在此在该附图中未示出的、在冷却体53中的正二极管(Plusdioden)相互连接,并且由此示出本身已知的桥式电路。
在图2a中示出了用于进行缠绕的第一装置70。该装置70在实施例中具有两个彼此平行地布置的杆73。围绕这两个杆缠绕有导线76。该导线76例如具有2mm的直径。该导线76如在图2中所示向左旋转地、也就是说逆时针旋转,如通过箭头79表明,围绕两个杆73进行缠绕。在此缠绕了第一线圈82.1。此外每个线圈通常以附图标记82来标注。只要涉及到具有特定位置的特定线圈,则该附图标记82分别通过一个点与另一个数字来标注,以便标明该特定的线圈。在该第一线圈82.1之后沿相同的旋转方向接着第二线圈82.2,其后面又接着第三线圈82.3。线圈82.1首先并且在两个杆73外面具有接线85。该接线85随后在电机中用于连接到整流器上。在该接线之后沿导线76的缠绕方向首先接着第一线圈侧面,该第一线圈侧面在这里利用附图标记88.1标明。线圈侧面在本说明书中通常利用附图标记88标明。只要涉及了一种特定的线圈侧面,则其利用另一个数字标明,其和附图标记88通过一个点分开。在线圈侧面88.1之后接着线圈侧面连接器91.1,其在此同样通常利用附图标记91标明,然而在特定情况下又通过一个点分开地利用另一个补充的数字标明。在线圈侧面连接器91.1之后接着第二线圈侧面88.2,在线圈侧面88.2之后接着线圈侧面连接器91.2,在它之后又接着另一个线圈侧面88.3,其在此被线圈侧面88.1和88.2部分地遮盖。该第三线圈侧面88.3位于线圈侧面88.1旁边。朝向线圈侧面88.3接着线圈侧面连接器91.3,在其之后接着线圈侧面88.4。线圈侧面88.4连接于线圈侧面连接器91.4。在线圈侧面连接器91.4之后接着另一个线圈侧面88,在此特别的是线圈侧面88.5,然而其完全被线圈侧面88.2和88.4遮盖。在线圈侧面88.5后面接着线圈侧面连接器91.5,其一体地过渡成线圈侧面88.6。第一线圈82.1根据在此描述的结构具有3个线匝94。这3个线匝是第一线匝94.1,其后接着的第二线匝94.2和第三线匝94.3,它们分别是特定的线匝。
在第三线匝94.3之后一体地接着线圈连接器97,其作为特定的线圈连接器97.1将线圈82.1和82.2相互一体地连接。第二线圈92.2的结构除了在此为线圈连接器97.1的初始零件(Anfangsstück)之外是相同的线圈。与此相应地在线圈连接器97.1之后接着线圈侧面88.1,其后接着线圈侧面连接器91.1等等,直到线圈侧面88.6,如已经在之前对于线圈82.1所描述的那样。在线圈侧面88.5之后,线圈82.2过渡成线圈连接器97.2。在线圈连接器97.2之后接着具有与线圈82.2相同的结构的第三线圈82.3,然而在此并不被详细描述该结构,这是因为该结构和之前描述的线圈82.2的结构相同。
图2b示出了第一线圈82.1的截面图,该第一线圈具有绕组侧面88.1至88.6和3个线圈侧面连接器91.1至91.3。如可以看出,线圈82.1沿方向100缠绕,参见图2a。该方向100基本上垂直于线匝平面103或者说垂直于杆73的纵轴线来布置。
规定:在图2a中描述的、多个线圈82的布置以下述方式实施,即如根据图2a描述的那样,总共16个线圈82依次串联“连接地”通过杆73缠绕。总共16个线圈82的数量与下述情况相关,即总地计划设计具有16极的结构的电机。
在第一装置70上产生的导线布置是用于相绕组(Phasenwicklung)的前置级或者说预备级(Vorstufe)103,其通常也称为相绕组(Strangwicklung)或相(Strang)。
如果将前置级103从用于进行缠绕的第一装置70放下,则显示出在图3a中示出的能完全看到的、用于相绕组的前置级103。该前置级103示出了接线85以及接线110,绕组在所述接线85上开始并且在所述接线110上终止。在两个接线85和110之间总共布置了16个线圈82,其在图3a中利用附图标记82.1至82.16标明。
在图3b中示出了线圈82.8的俯视图。在线圈连接器97.7之后接着线圈侧面88.1、线圈侧面连接器91.1、线圈侧面88.2、线圈侧面连接器91.2等等。如在这个侧面视图中还能看出,线圈侧面连接器91.1和91.2以不同的半径围绕杆73进行缠绕。相应地能看出,杆73相比于另一个杆73更靠近线圈连接器97布置,与远离线圈连接器97的杆73相比,前述杆73具有不同的、更小的的半径。与此相应地,线圈侧面连接器91.2例如具有比线圈侧面连接器91.1更小的弯曲半径。
与图2b相关,其示出了线圈82或线圈82.1的截面图,在图4a和图4b中示出了,线圈82的线匝94如何彼此进行移位。在图4a中通过两个箭头106或107表明的、在线圈侧面88.2、88.4和88.6与线圈侧面88.1、88.3和88.5之间的相对移位此外还叠加了另一个运动,这导致了线圈侧面88.1、88.3和88.5在一个平面中贴靠在线圈侧面88.2、88.4和88.6旁边。根据箭头106和107的相对移位与根据图2a的方向100相应。所述另外的叠加运动垂直于根据箭头106和107的相对移位以及垂直于线圈侧面88的导线方向。
此外,示出了线圈连接器97.7和97.8,也参见图3a。在线圈侧面88移位之后,在理想情况下线圈侧面88.1至88.6并排地处于一个平面中。根据图4b中描绘的状态,例如线圈侧面连接器91.2叠加或者说重叠(überlagern)线圈侧面88.5,并且线圈侧面连接器91.4没有叠加线圈侧面88。而图4b示出了线圈82.8在线圈连接器97.7或97.8的侧面上的情况,图4c如此示出了线圈82.8在线圈82.8的对置的侧面上的情况,在所述对置的侧面上没有布置线圈连接器97。如能清楚地看出,线圈侧面连接器91.1和91.3在那里叠加了线圈侧面88.3和88.5或者说线圈侧面88.5和88.2。这种移位的结果是,过渡成线圈连接器97.7和97.8的线圈侧面88.1和88.6是线圈82的、在此是82.8的位于最外侧的线圈侧面88、在此是88.1和88.6。
因此描述了一种用于制造电机10的、特别是交流发电机的定子绕组18的方法,其中定子绕组18具有至少一个相绕组、优选具有3个、5个、6个或7个相绕组并且所述相绕组具有多个线圈82.1至82.16,其中多个线圈82沿方向100缠绕,其优选垂直地位于线匝平面103上,其中缠绕了确定数量的线匝94。线圈82具有多个线圈侧面88,其中线圈82的两个线圈侧面88一体地过渡成线圈连接器97。随后使线圈82的线匝94这样彼此移位,使得过渡成线圈连接器97的线圈侧面88是线圈82的位于最外侧的线圈侧面88。
在图4d中示出了移位的线圈82.8的俯视图。结合根据图4b和图4c的截面图,这种线圈82.8的位置和布置在移位之后能清楚地看出。
在可选的工作步骤中规定,垂直于该平面对根据图4d彼此并排设置的线圈侧面88.1至88.6进行冲压或者说压印(prägen),在该平面中根据图4d布置线圈侧面88.1至88.6。该冲压步骤导致,能显著地提高在凹槽中的凹槽填充因素(Nutfüllfaktor)。
相应可选地规定,在线圈82的线匝94如此彼此相对移位之后,使得过渡成线圈连接器97的线圈侧面88.1,88.6是线圈82的位于最外侧的线圈侧面88.1,88.6。在此规定,对线圈82的线圈侧面88.1至88.6中的至少一个进行冲压,然而优选对所有线圈侧面88.1至88.6进行冲压,也参见图5a和5b。
对在图5b中示出的线圈侧面88平行侧面地(parallelflankig)进行冲压。除了这种平行侧面的冲压之外,例如还可以对线圈侧面88.1至88.6的总体上基本为梯形的横截面进行冲压。这取决于,线圈侧面88.1至88.6是否应被插入到矩形凹槽中,如对于图5b中示出的实施例的情况那样,或者线圈侧面是否应被插入更确切地说是梯形的凹槽中,其中凹槽侧面例如准确地径向向内(参看图1)定向。
在图5b中示出的线圈侧面88.1至88.6中的每一个具有彼此对置的压痕(Anprägung)113。为了清楚起见,仅相应地标记了压痕113中少数几个。
和此前的描述不同,可能得出下面具有线圈82的两个或4个线匝的情况:
- 如果线圈82例如缠绕有仅两个线匝94,则因此不存在线圈侧面88.5和88.6。因此,线圈侧面连接器91.2可能在投影(Projektion)中不叠加线圈侧面88.5。线圈侧面连接器91.1在投影中(类似于图4c)仅叠加线圈侧面88.3。在线圈侧面88.4之后接着下一个线圈连接器97。
- 如果线圈82例如缠绕有4个线匝94,则因此线圈82还附加地具有线圈侧面88.7和88.8。这会导致在线圈连接器97的侧面上不仅设有两个线圈侧面连接器91.2和91.4,而且也可能设有另一个线圈侧面连接器91.6,其同样也会在投影中叠加线圈侧面88。此外,在相反设置的侧面上,线圈侧面连接器91.1和91.3以及线圈侧面连接器91.5会分别叠加3个线圈侧面88。
线圈侧面连接器91.4也可以位于线圈侧面88的平面中(图4b)。对于每个线圈82的4个线匝94的情况而言,同样的情况适合于线圈侧面连接器91.6。在每个线圈82的仅两个线匝94的情况下,线圈侧面连接器91.2也仅可能布置在线圈侧面88的平面中。
在图6中示出了用于相绕组的前置级103,此前线圈侧面88如在图5b中所示并且为此进行描述的那样进行冲压。
在图7a中示出了在冲压之后单独示出的线圈82.8。与根据图5a的线圈82.8的区别在于,线圈侧面88.1至88.6通过连接件116相互固定连接。该连接件116是平面的绝缘材料,例如是绝缘纸或者说绝缘纤维材料。这种绝缘纸或者说这种绝缘纤维材料在朝向线圈侧面88.1至88.6的侧面上具有粘合剂,通过该粘合剂将线圈侧面88.1至88.6与绝缘材料固定连接。该绝缘材料或该连接件116以下述方式将线圈侧面88.1至88.6连接,即形成了两个组,这两个组分别包括3个线圈侧面。在图7b中示出了线圈82.8的横截面图。因此该附图示出了3个线圈侧面88.1,88.3和88.5,这3个线圈侧面彼此相邻,并且通过U形地围绕这3个布置成一列的线圈侧面88.1,88.3和88.5的、作为连接件116的绝缘材料相互连接。绝缘材料具有通过粘合剂122形成的层119。由线圈侧面88.1,88.3和88.5形成的组125通过连接件113固定地相互连接。这同样适用于组128,其由线圈侧面88.2,88.4和88.6组成或者说具有这些线圈侧面。因此两个组125和128的线圈侧面88通过连接件113相互固定连接。
借助绝缘材料分别包围粘合3个线圈侧面88,在此这例如能以两种不同的方式和方法进行:在第一种实施方式中,3个彼此相邻的线圈侧面88例如能够借助绝缘材料116或者说绝缘纸U形地包围粘合。同样可以用于另外3个线圈侧面88,从而在理想情况下如在图7b中示出,两个U形的绝缘材料116利用其腿部彼此相对设置。在一种替代方案中,所有6个线圈侧面88.1至88.6例如也可以借助一体的绝缘材料116或绝缘纸包围粘合。然后在另一个步骤中,在两个最内侧的线圈侧面88.2和88.5之间,在两侧将绝缘材料113沿在两个最内侧的线圈侧面88.2和88.5之间的接缝131在两侧切开,并且因此使得两个组125和128之间的连接分离。
在下一个步骤中,该步骤必要时也可以在所述各个线圈侧面没有上述连接的情况下立即进行,使两个组125和128在空间上彼此分开。该过程在图7b中通过两个箭头134和135表明,这两个箭头彼此沿相反方向示出,并且表示在下一个步骤中所述组125和128应该沿哪个方向移动。
在图8a和图8b中示出了彼此移开的线圈82.8。图8a示出了线圈82.8的立体图,图8b示出了彼此移开的线圈82.8的线圈侧面88.1至88.6的截面图。可清楚地看出:两个彼此移开的组125和128。线圈侧面连接器91.1至91.5通常稍后在相绕组的最终状态下一起形成了绕组突出部45。此外在图8b中还示出了平面140,该平面其实通过线圈侧面88.5和88.2的以前彼此对齐的表面来界定。两个线圈侧面88.5和88.2直线地形成并且彼此平行(理想情况)。
在图9中局部地示出了前置级103的一部分,在该前置级之后每一个线圈82的组125和128彼此移开。在图9中,每一个线圈82.6至82.11以及此外前置级103的每个另外的线圈82具有一个平面140,如其根据图8b示出。
图10示出了由图9所示的前置级103的示意性截面图。在那里,能清楚地看出所示出的平面140。
在另一个步骤中规定,每一个前置级103发生变形。在此应该适合下面的条件:每一个相绕组或者说其前置级103分别具有至少两个串联连接的线圈、在此例如是82.8和82.9,其在这种情况下通过线圈连接器97.8串联连接。每一个线圈82.8或者说82.9具有一个在两个组125和128之间的平面140。根据所规定的方法步骤,至少两个线圈82.8和82.9这样彼此相对布置,使得其各个平面140以小于180度的角α彼此相对布置,如图11所示。
在图12中总共示意性地示出了5个不同的前置级103。这些前置级103中的每一个代表以后的相绕组或者说以后的相线路(Phasenstrang)。这最终表明,这5个相线路是定子绕组18的一部分,该定子绕组是五线路的或者说是五相位的。在此要注意,此前描述的绕组结构原则上也能应用于三相的或者也能应用于两次(zweimal)三相的定子绕组18。在图12中示出,相绕组143,144,145,146和147的各个前置级103如何在装配位置150上沿线圈侧面88.1至88.6的导线方向153彼此并排地和彼此重叠地安置。相应地,首先布置了前置级103或者说相绕组143,随后下一个相绕组144利用其线圈连接器97.8安置到相绕组143的线圈连接器97.8上。随后接着另外的具有相应的线圈连接器97.8的相145至147。此外,可从图12中得知,随后其中不同的线圈82彼此接合。在实施例中,各个相绕组143至147分别具有16个线圈82、即线圈82.1至82.16。在相绕组143至147的中间、也就是说在线圈连接器97.8中,使相绕组143至147或者说相绕组143至147的两个在中间线圈连接器97.8的右侧和左侧布置的半部分彼此成角度地布置。相绕组143至147的分别在线圈连接器97.8两侧布置的半部分现在如通过箭头156所示地彼此翻转。如在图12中示出,因此相对于线圈连接器97.8在一侧最近的线圈82.8的线圈侧面88.5安置到另一个最近的线圈82.9的线圈侧面88.5上。同样适用于其它的相绕组144至147。
多个相绕组(143,144,145,146,147)从装配位置(150)出发沿两个方向分别具有至少一个线圈(82),其中沿第一方向和沿第二方向分别布置至少一个第一线圈(82.8,82.9),并且如此运行,使得沿一个方向的第一线圈(88.9)的第一组(125)彼此重叠地翻转到沿另一个方向的第一线圈88.8的第一组125上。
与图9相关,其中示出了相绕组143的中心159,根据图12在彼此重叠翻转的情况下实现了以下步骤:将线圈82.9的线圈侧面88.5放置到线圈82.8的线圈侧面88.5上,将线圈82.10的线圈侧面88.5放置到线圈82.7的线圈侧面88.5上,将线圈82.11的线圈侧面88.5放置到线圈82.6的线圈侧面88.5上等等,直到最后并且在此未示出,将线圈82.16的线圈侧面88.5放置或者说翻转到线圈82.1的线圈侧面88.5上。
在图13中示出了这种状态,如该状态在各个相位143至147的相邻的线圈82.8彼此重叠翻转到相绕组143至147的线圈82.9上之后存在。为了使视图简化和清楚,在视图中为线圈侧面应用了矩形作为象征性的横截面。
在彼此重叠翻转的情况下,在此获得所谓的绕组突出部162,对于该绕组突出部后面还将继续阐述。对于这种情况,即定子绕组18例如仅能具有3个相绕组,则绕组突出部162可能不像所示出的那样通过5个组128给出,而是通过仅3个组128给出。
如图12和图13所示以及阐述,如果使相绕组143至147在极对数量(Polpaarzahl)为16个时彼此重叠翻转,则在此形成所谓的称为分组165的绕组区域。根据在此描述的方法,该分组165在总共有5个相绕组143至147的情况下由10个线圈82组成。在图13中示出的分组165在此由相绕组143至147的线圈82.8和线圈82.9组成,相应地包括总共10个线圈82。通过如所述将相绕组143至147的一半彼此重叠翻转的方式,因此总共产生了8个分组165,所述分组分别包括10个线圈82。从端部168出发,相应地首先接着5个线圈82.8,它们构成分组165的一半,其后面接着5个线圈82.9,它们构成分组165的第二个一半。第二分组165由5个线圈82.7和5个线圈82.10构成。该示意图继续直到8个分组165,其中分组的一半通过线圈82.1(5次)构成并且另一半由5个线圈通过线圈82.16构成。
在此能以更抽象的形式如此表述多个相绕组143至147的一半的彼此重叠翻转,即多个相绕组143至147从装配位置150出发沿两个方向分别具有n个线圈。这对于在此所述的情况来说意味着,一方面向右并且另一方面向左分别布置n=8个线圈82,也参见图9。从相绕组143至147的中心159出发意味着,沿第一方向(向左)以及沿第二方向(向右)分别布置第一线圈82.8或者说82.9。在此这样运行,使得沿一个方向的第一线圈88.9的第一组125彼此重叠翻转到沿另一个方向的第一线圈88.8的第一组125上。
该过程同样也在紧接着的第二个线圈82.7或者说82.10中从相绕组143至147的中心159以升高的方式实施。同样也适用于紧接着的第三个线圈82.6或者说82.11,等等。
如在图14中所示,通过多个相绕组143至147的一半彼此重叠翻转形成了分组165,所述分组彼此之间通过线圈连接器97.7和97.9或97.6和97.10或97.5和97.11或97.4和97.12或97.3和97.13或97.2和97.14或97.1和97.15相连接。
在图15中示出了第一分组165的侧视图并且部分地也示出了第二分组165。
在另一个步骤规定,分组165相对彼此旋转。这种旋转在图15中通过相应的箭头171示出。关于图14这意味着,在图1中在非常靠右侧地示出的分组165如在那里同样利用箭头171示出地进行“翻转”,也就是说一个分组165的线圈侧面88.2安装到另一个最近的分组165的线圈侧面88.2上。然后在此形成一种情况,如这在图16中示出。定子绕组18的利用附图标记174标注的部段至少在形成绕组突出部162的侧面上具有在插入定子铁芯之前定子绕组18的最终状态。“翻转”过程也能以下述方式来描述,即每两个相邻的分组165以下述方式通过弯曲相对彼此运动,即一个分组165的左侧线圈侧面88翻转到直接相邻的分组165的左侧线圈侧面88上。
两个组125和128分别具有相同数量的线圈侧面88。根据在此所示出的实施例,每一个组125或128的线圈侧面88的数量分别为3个。根据绕组的设计,线圈侧面88的数量也可以例如是2个或4个或者5个、无论如何都是整数倍。
在图17中示例性示出了相绕组147。该定位以下述方式实现,即将制造完成的定子绕组18插入到基本上是方形的定子铁芯中、或者说是在定子铁芯17中,也就是说在将最后的分组165翻转之后将该定子绕组插入到方形的定子铁芯17中。定子铁芯17包括多个或者说大量的被打包的薄层。这种结构原则上由WO-2001 054 254 A1已知。在这里存在的、根据图17所示的定子铁芯17中,与在那里所述的现有技术的区别在于,定子铁芯17在起始端180处以及在终止端183处具有分别一半的凹槽186。在两个一半的凹槽186之间总共布置有79个凹槽189。原则上还可以应用如在所述的公开文献中应用的定子铁芯,也就是说其具有关于这个实施例80个完整的凹槽189。在凹槽1中或者说在这半个凹槽186中设置接线85,所述接线基本上轴向地从半个凹槽186中引出。接线110位于具有凹槽编号6的凹槽189中。线圈82.1利用其线圈侧面88.1,88.3和88.5布置在具有凹槽编号1的凹槽189中,也就是说在凹槽位置1上的半个凹槽186中,而线圈侧面88.2,88.4和88.6定位在具有凹槽编号6的凹槽189中。在凹槽位置1上靠近一半凹槽186的左侧,总共给出6个数字,其以上升的顺序标明凹槽位。因此在半个凹槽186的凹槽位1中布置有线圈侧面88.1,在其上是线圈侧面88.3并且又在其上是线圈侧面88.5。相应地,线圈侧面88.2在具有凹槽编号6的凹槽189中位于凹槽位4中,线圈侧面88.4位于凹槽位5中并且线圈侧面88.6位于凹槽位6中。第一线圈连接器97.1从具有凹槽编号6的凹槽189出发,以便在具有凹槽编号11的凹槽189的凹槽位1上又利用线圈侧面88.1继续进行。在这个意义上,绕组继续进行直至包括在具有凹槽编号80的凹槽189之后的组128在内,以便随后借助线圈连接器97.8直到返回到具有凹槽编号6的凹槽189,也参见图13。
类似于这个相绕组147构成了另外4个相绕组143至146。相绕组146相应地利用其接线85处于凹槽2中,所有其它的绕组部段关于相绕组147仅向右移位一个凹槽,从而布置在最左侧的分组128不再位于凹槽位置1上,而是位于凹槽位置2上。与此相应地设计另外的相绕组145至143。
在将定子绕组18插入定子铁芯17中之后,具有定子绕组18的定子铁芯17变形为具有径向向内定向的凹槽189的环形形状。
如图18中示出,连接在实施例中的5个相绕组143至147。连接点200,201,202,203和204以已知的方式连接到桥式整流器电路上。
下面补充地描述了用于定子绕组18的制造方法的变型方案。该方案涉及各个线圈82的线匝94的数量。而在前述的实施方式中线匝94的数量是恒定的并且为每个线圈有3个线匝,这结果导致每个凹槽189有6个导体,利用在这里原则上描述的方法还能实现每个凹槽189具有奇数数量的导体。
为此,虽然如在图2a中所示,将线圈82缠绕在另一个线圈之后;然而该线圈链在总共16个彼此紧接着的线圈82时首先具有8个线圈82.1至82.8,它们分别具有3个线匝94。随后紧接着的8个线圈82.9至82.16例如分别具有两个线匝94。随后紧接着的步骤关于首先8个线圈82.1至82.8与如附图直至包括图9示出的那样完全一样地实施。然而,关于随后紧接着的8个线圈82.9至82.16类似地进行处理。因此,在对线圈侧面88进行冲压之后,例如在线圈82.9中线圈侧面88关于图5b如下述从右向左同时观察:线圈侧面88.3紧接到线圈侧面88.1上,线圈侧面88.2紧接到线圈侧面88.3上并且随后接着线圈侧面88.4。如附图直至包括图9所示的步骤能容易地类似地实施。
关于图10,在用于在此描述的变型方案的视图中仅改变的是:右侧的线圈82从连同线圈82.9起刚好包括仅两个线匝94.1和94.2,在它们之间同样存在平面140。
关于图11,在另一个步骤中规定,每一个前置级103变形。在此应该适用下列条件:每一个相绕组或者说其前置级103分别具有至少两个串联的线圈,在此是例如82.8和82.9,它们在这种情况下通过线圈连接器97.8串联。每一个线圈82.8或者说82.9在两个组125和128之间具有一个平面140。根据提出的方法步骤规定,至少两个线圈82.8(3个线匝94)和82.9(两个线匝94)这样彼此布置,使得它们各自的平面140以小于180度的角α彼此相对布置(类似于图11)。
类似于图12,根据这个实施例,同样也可以将前置级103彼此置入并且类似地也彼此重叠翻转。
相关于图13,分组165则可能如下所示:从线圈连接器97.8出发,在右侧得出具有5个组128的绕组突出部162,其中这个绕组突出部162同样也能具有带有3个导线部段的组128。相反地,在绕组突出部162的左侧的组128能分别包括两个上下重叠设置的导线部段。直接位于其上的组125又能具有3个上下重叠设置的导线部段。在左侧旁边的5个组125又能具有仅两个上下重叠设置的导线部段。通过同样产生的分组165的翻转类似于图16能产生已经描述过的绕组突出部162(3个导体部段上下重叠),定子绕组18的标有附图标记174的部段能向左连接到所述绕组突出部上,所述具有5个上下重叠的导体部段的绕组突出部具有定子绕组18的最终状态。左侧的、产生的并且在此未示出的绕组突出部能具有两个导体部段的高度。
Claims (19)
1.一种用于制造电机(10)的定子绕组(18)的方法,其中所述定子绕组(18)具有至少一个相绕组(143,144,145,146,147),并且所述相绕组(143,144,145,146,147)具有多个线圈(82),其中多个线圈(82)沿一个方向(100)缠绕,其中缠绕了确定数量的线匝(94),并且所述线圈(82)具有多个线圈侧面(88),其中所述线圈(82)的两个线圈侧面(88)一体地过渡成线圈连接器(97),其特征在于,接下来使所述线圈(82)的线匝(94)如此相对彼此移位,使得过渡成所述线圈连接器(97)的所述线圈侧面(88)是线圈(82)的位于最外侧的线圈侧面(88),其中,所述位于最外侧的线圈侧面是能够连接至构成所述相绕组的导线零件的直接相邻的线圈的线圈侧面。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述线圈侧面(88)分成第一组和第二组(125,128),其中所述两个组(125,128)被彼此推开。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述至少一个相绕组(143,144,145,146,147)具有至少两个彼此串联的线圈(82),所述线圈分别通过线圈连接器(97)连接,其中每个线圈(82)在所述两个组(125,128)之间具有平面(140),并且在另一个方法步骤中,所述至少两个线圈(82)这样彼此相对布置,使得中间的线圈(88.2,88.5)的平面(140)彼此以小于180度的角(α)布置。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述多个相绕组(143,144,145,146,147)在所述线圈连接器(97)的区域中并且因此在装配位置(150)上沿所述线圈侧面(88)的导线方向(153)并排地并且上下重叠地安置。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述多个相绕组(143,144,145,146,147)从所述装配位置(150)出发沿两个方向分别具有至少一个线圈(82),其中沿第一方向和沿第二方向分别布置至少一个第一线圈(82.8,82.9),并且以下述方式运行,即沿一个方向的第一线圈(88.9)的第一组(125)彼此重叠地翻转到沿另一个方向的第一线圈(88.8)的第一组(125)上。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,通过彼此重叠翻转形成分组(165),所述分组彼此之间通过线圈连接器(97)连接。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,每两个相邻的分组(165)以下述方式通过弯曲彼此运动,即分组(165)的左侧的线圈侧面(88)翻转到直接相邻的分组(165)的左侧的线圈侧面上。
8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述两个组(125,128)具有分别相同多的数量的线圈侧面(88)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述两个组(125,128)的所述线圈侧面(88)通过连接件(113)相互固定连接。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述连接件(113)是粘合剂(122)。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在线圈(82)的线匝(94)移位之后,对所述线圈(82)的所述线圈侧面(88)中的至少一个进行冲压。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电机(10)是交流发电机。
13.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述粘合剂(122)是在平面的绝缘材料(116)上的层(140)。
14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,对所述线圈(82)的所有线圈侧面(88)进行冲压。
15.一种根据前述权利要求1到14中任一项来制造的定子绕组。
16.一种用于制造定子的方法,其中提供了基本上方形的定子铁芯(17),所述定子铁芯具有彼此平行布置的凹槽(189),其中将至少一个根据权利要求15所述的定子绕组(18)插入到所述凹槽(189)中。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,具有所述定子绕组(18)的定子铁芯(17)变形为具有径向向内定向的凹槽(189)的环形形状。
18.一种用于电机的定子,按照根据权利要求17所述的方法来制造。
19.一种具有根据权利要求18所述的定子(16)的电机。
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