CN107040070A - 用于电机线圈的支承装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电机线圈的支承装置，该支承装置具有旋转对称的支承组件(2)，该支承组件包括多个支承板并具有沿轴向的槽，其中，相应的槽被设置用于接纳线圈的导线，两个直接相邻的槽通过槽壁彼此分隔开，支承组件(2)的端面(12，14)设计为圆环形的并具有用于槽的开口(20a)，至少在至少一个端面(12，14)的槽壁上布置有电绝缘材料，该材料在端面遮盖槽壁并使该槽壁电绝缘。

Description

用于电机线圈的支承装置
技术领域
本发明涉及一种用于电机线圈的支承装置/载体以及一种用于制造电机线圈用的支承装置的方法。
背景技术
电机具有作为机械部件的定子和转子，其中，这两个部件中的至少一个具有多个槽，在所述多个槽中敷设导线，其中，该导线形成至少一个部件的线圈。
绕组头-绝缘元件由文献DE 10 2007 044 149 B3已知并且包括主体，该主体具有第一和第二纵向侧以及第一和第二横向侧，以及板片，其中，主体和板片由平面的材料制成。
DE 10 2013 223 051 A1公开了具有转子、定子、壳体和两个绕组头的电机。每个所述绕组头都具有由电绝缘的塑料制成的浇注件，其中，绕组头在定子绕组的轴向端部区域中被浇注在定子的端部上。在此，在绕组头的每个浇注件与壳体的相邻区域之间设置有绝缘纸。
文献DE 20 2004 010 956 U1公开了一种用于使电机的定子槽绝缘的装置，电机具有定子，该定子具有多个锤形部和位于锤形部之间的定子槽。绝缘体匹配于定子槽的形状并能沿轴向被推套到定子上的成型结构。
发明内容
在上述背景下提出了一种具有独立权利要求特征的支承装置和方法。所述支承装置和方法的设计方案由从属权利要求和说明书得出。
根据本发明的用于电机线圈的支承装置具有旋转对称的、例如圆柱体形的和/或空心圆柱体形的支承组件/支承叠板，该支承组件包括多个支承板并具有沿轴向的槽，其中，分别一个的槽被设置用于接纳线圈的导线。在此，分别两个直接相邻的槽通过槽壁彼此分隔开。支承组件包括两个端面，该端面设计为圆环形的并具有用于槽的沿轴向定向的开口。至少在至少一个端面的槽壁上布置有电绝缘材料或绝缘介质，该电绝缘材料或绝缘介质在端面遮盖槽壁并使该槽壁电绝缘。
在此，在相应的端面上通常可布置由电绝缘材料制成的层并且为端面覆盖材料。
在设计方案中，电绝缘材料——通常是电绝缘材料的层——被完全布置在至少一个端面上，由此该至少一个端面在端侧被电绝缘材料遮盖并且电绝缘。在这种情况下，电绝缘材料或绝缘介质、也就是说电绝缘材料的层具有与支承组件的该至少一个端面相同的形状并且设计为与该端面重合或者说与该端面全等。
通常，扁平的电绝缘材料设计为和/或可被称为绝缘纸。
在另外的设计方案中，利用电绝缘材料使分别一个槽的内壁被遮盖并且电绝缘。
在支承装置的槽中布置有导线。在槽外部在第一槽与第二槽之间延伸的导线在所述至少一个端面上布置在电绝缘材料上并设计为绕组头的一部分。在此，电绝缘材料将在其上通常形锁合地放置的绕组头导线与支承组件分隔开。
所提出的支承装置设计为电机的定子或转子。
可用作电动机和/或发电机的电机具有至少一个旋转对称的支承装置，该支承装置具有多个槽，在该槽中可以缠绕导线和/或已经缠绕导线以提供线圈。在槽外部的导线部段形成绕组头。在该设计方案中，在包括支承板的支承组件的上端面和下端面上布置有设计为绝缘纸的绝缘介质，通过所述绝缘介质使相应一个绕组头与支承组件分隔开并且电绝缘。
在另一设计方案中，电绝缘材料不仅设计为电绝缘的，而且也设计为具有导热能力的，由此至少从支承组件的所述至少一个端面更好地导出热量。这种电绝缘材料——其设计为电绝缘的并且具有导热能力——也被称为复合材料并可以在电子设备中使用。在此可能的是，将这种复合材料作为薄膜提供，其中，复合材料是电绝缘的并且具有良好的导热能力。
在根据本发明的制造电机线圈用的支承装置的方法中，提供提供旋转对称的——例如空心圆柱体形的——支承组件，所述支承组件包括多个支承板并具有沿轴向的槽，分别一个槽被设置用于接纳线圈的导线。在此，两个直接相邻的槽通过槽壁彼此分隔开，支承组件的端面设计为圆环形的并具有用于槽的开口。在所述方法中，至少在至少一个端面的槽壁上布置有电绝缘材料层或绝缘介质，该电绝缘材料或绝缘介质在端面遮盖槽壁并使该槽壁电绝缘。
电绝缘材料具有与所述至少一个端面相同的形状并设计为与该端面相重合，电绝缘材料或绝缘介质和端面都设计为圆环形的并具有用于槽的孔。为了制造支承装置所形成的电绝缘材料被布置在所述至少一个端面上。
为了进行固定，将以层的形式存在的电绝缘材料粘贴在所述至少一个端面上。
补充的可能性是，在分别一个槽的内壁上布置电绝缘材料，其中，为相应的槽的内壁铺设(ausgekleidet)电绝缘材料。
此外，在槽中敷设导线，其中，被敷设在第一槽与第二槽之间的导线在所述电绝缘材料上被布置在所述至少一个端面上，该导线提供绕组头的一部分。在此可能的是，第一槽和第二槽直接相邻并仅通过共同的槽壁彼此分隔开。根据绕组的类型另选或补充的可能性是，在第一和第二槽之间设有至少一个另外的槽。在三相电机中，在第一和第二槽之间设有两个另外的槽。
为了实施所述方法，对于至少一个绕组头，通常对于两个绕组头应用电绝缘材料并因此应用绝缘介质，其例如设计为被冲裁的绝缘纸，该绝缘纸具有与支承组件的至少一个端面相同的或类似的几何形状。
由此还得出，绕组头可以沿轴向被更强烈地挤压，由此可以提高电机的功率密度，因为在功率相同的情况下电机的支承装置所需要的结构空间较少。
此外，如果取代纯粹的电绝缘材料或绝缘介质、通常是绝缘纸，应用复合材料，该复合材料一方面电绝缘，而另一方面也将绕组头的电流流过的导线的废热继续引导到支承板，这样可以提高电机的功率。
电绝缘材料可以被简单地放置在支承组件的至少一个端面上并例如通过粘贴面固定在支承组件上。因此，电绝缘材料在缠绕线圈时不会打滑。
附加的可能性是，例如通过滴流来浇注位于设计为定子板的支承板与设计为转子板的支承板之间的最后还遗留的缝隙，由此可以提高电机的功率。
所述方法也可用于电机，该电机例如设计为他励的同步电机(FSM)，电机在设计为转子的支承装置中具有线圈或绕组。
在电机的支承组件的槽中，在插入和/或缠绕导线之前将绝缘纸作为绝缘件设置在由铜制成的导线与支承组件之间以及放置在支承组件的端面上。因此，导线在没有气隙的情况下可紧密地嵌入分别一个的槽中。因此，也使相应的绕组头与支承组件电绝缘。绕组头或在槽之间延伸的、形成绕组头的导线可被直接地且在没有气隙的情况下放置在电绝缘材料上，其中，导线通过电绝缘材料分隔开地间接地放置在支承组件的相应的端面上。因此可以节省结构空间并改进支承组件与绕组头之间的热传递。在实施所述方法时不需要用绝缘材料包扎绕组头来实现电绝缘。
本发明的其它优点和设计方案由说明书和附图得出。
显而易见的是，前述的和下面还要说明的特征不仅可以以所描述的组合应用，而且可以以其它组合或单独地应用，而不会脱离本发明的保护范围。
附图说明
根据一个实施方式在附图中示意性示出本发明并参考附图示意性和详细地描述本发明。
图1在示意图中从第一透视角度示出根据本发明的支承装置的一个实施方式的支承组件和电绝缘材料。
图2在俯视图中示出图1的电绝缘材料。
图3在示意截面图中示出图1的支承装置的实施方式。
具体实施方式
相互关联地和统一地对附图进行描述，相同的部件具有同样的附图标记。
图1在示意图中示出在此为空心圆柱体形的支承组件2，该支承组件用于在图3中示意性地在截面图中示出的支承装置4，该支承装置可用作电机的定子或转子。在支承组件2的内壁中布置有具有槽口8、特别是狭缝槽口的多个槽6，其中，两个直接相邻的槽6通过共同的槽壁10根据规定被彼此分隔开和/或相互连接。此外，支承组件2包括上端面12和下端面14，这两个端面设计为圆环形的并具有用于槽6的开口20a或孔。
在此，在两个端面12，14上布置有分别一个由电绝缘材料制成的层16，18，其中，由电绝缘材料制成的第一层16遮盖上端面12，由电绝缘材料制成的第二层18遮盖下端面14。第一层16在图2中以俯视图示出。图3以截面图示出两个电绝缘材料层16，18。
在此提出，由电绝缘材料制成的相应的层16，18设计为与相应的端面12，14相重合，在该端面上可以布置——在此是粘贴——由电绝缘材料制成的所述层16，18，并因此对相应的端面12，14实施覆层。在此，第一层16由电绝缘材料制成，如还根据图2所示，其设计为圆环形的并同样具有用于槽6的孔20b。
为了制造支承装置4，还用电绝缘材料对槽6的内壁覆层，随后将导线插入槽6中。在此被敷设在两个槽6之间的导线形成上端面12上的第一绕组头22和下端面14上的第二绕组头24。
此外如图3所示，在相应的一个由电绝缘材料制成的层16，18上分别设有相应的一个绕组头22，24的导线，其通过粘贴固定在相应的端面12，14上。因此得出，相应的绕组头22，24的导线与支承组件2电绝缘。

Claims (13)

1.一种用于电机线圈的支承装置，该支承装置具有旋转对称的支承组件(2)，该支承组件包括多个支承板并具有沿轴向的槽(6)，其中，相应的槽(6)被设置用于接纳线圈的导线，两个直接相邻的槽(6)通过槽壁(10)彼此分隔开，支承组件(2)的端面(12，14)设计为圆环形的并具有用于槽(6)的开口(20a)，至少在至少一个端面(12，14)的槽壁(10)上布置有电绝缘材料，该电绝缘材料在端面遮盖槽壁(10)并使该槽壁电绝缘。
2.根据权利要求1所述的支承装置，其中，所述电绝缘材料被布置在至少一个端面(12，14)上并使该至少一个端面(12，14)在端侧被完全遮盖并且电绝缘。
3.根据权利要求2所述的支承装置，其中，所述电绝缘材料具有与所述至少一个端面(12，14)相同的形状。
4.根据前述权利要求中任一项所述的支承装置，其中，所述电绝缘材料设计为绝缘纸。
5.根据前述权利要求中任一项所述的支承装置，其中，利用电绝缘材料使相应的槽(6)的内壁被遮盖并且电绝缘。
6.根据前述权利要求中任一项所述的支承装置，其中，在槽(6)中布置有导线，其中，在槽(6)外部在第一槽(6)与第二槽(6)之间延伸的导线在所述至少一个端面(12，14)上布置在电绝缘材料上并设计为绕组头(22，24)的一部分。
7.根据前述权利要求中任一项所述的支承装置，所述支承装置设计为电机的定子或转子。
8.根据前述权利要求中任一项所述的支承装置，其中，所述电绝缘材料设计为具有导热能力。
9.一种用于制造电机线圈用的支承装置(4)的方法，其中，提供旋转对称的支承组件(2)，该支承组件包括多个支承板并具有沿轴向的槽(6)，相应的槽(6)被设置用于接纳线圈的导线，两个直接相邻的槽(6)通过槽壁(10)彼此分隔开，支承组件(2)的端面(12，14)设计为圆环形的并具有用于槽(6)的开口(20a)，至少在至少一个端面(12，14)的槽壁(10)上布置电绝缘材料，该电绝缘材料在端侧遮盖槽壁(10)并使该槽壁电绝缘。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，制造形状与所述至少一个端面(12，14)相同的电绝缘材料，并将该电绝缘材料布置在至少一个端面(12，14)上。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，将所述电绝缘材料粘贴在所述至少一个端面(12，14)上。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，在相应的槽(6)的内壁上布置电绝缘材料。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的支承装置，其中，在所述槽(6)中敷设导线，被敷设在第一槽(6)与第二槽(6)之间的导线在所述电绝缘材料上在提供绕组头(22，24)的一部分的情况下被布置在所述至少一个端面(12，14)上。
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