CN109463027A - 电机的定子 - Google Patents

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Abstract

已知一种电机的定子，所述定子具有定子凹槽以及布置在该定子凹槽中的导体元件，所述导体元件分别具有两个导体端部。不同的导体元件的多个并排地放置的导体端部分别借助于在所涉及的导体端部的端面处设置的焊接连接部没有焊接填料地相互连接。相互连接的导体端部分别形成了共同的四边形的导体横截面，所述导体横截面具有高度H和宽度B，其中所述高度H相应于导体端部的单个横截面的高度h，并且共同的导体横截面的宽度B从导体端部的单个横截面的宽度b的总和得出。所述焊接连接部沿着宽度B的方向看分别设置在最外部的导体端部的两个没有熔化的边缘区段之间。在高度H的方向上的焊接横截面比较小，这对于焊接连接部的机械的疲劳强度具有影响，并且在电机的运行中，由于高的电流密度可能引起在焊接连接部处的温度尖峰。在根据本发明的定子中提高了焊接连接部的机械强度。根据本发明设置了，焊接连接部（8）的沿着高度（H）的方向的延伸（L2）至少局部地大于共同的导体横截面（9）的高度（H），并且焊接连接部（8）的表面相对于边缘区段（10）的端面（6）因此下沉。

Description

电机的定子
背景技术
本发明涉及一种按照独立权利要求的前序部分的电机定子。
由EP 1 364 440 B1已知一种电机的定子，所述定子具有定子凹槽以及布置在该定子凹槽中的导体元件，所述导体元件分别具有两个导体端部。不同的导体元件的、多个并排地放置的导体端部分别借助于在所涉及的导体端部的端面处设置的焊接连接部没有焊接填料地相互连接。相互连接的导体端部分别形成共同的四边形的导体横截面，所述导体横截面具有高度H和宽度B，其中所述高度H相应于导体端部的单个横截面的高度h，并且共同的导体横截面的宽度B从导体端部的单个横截面的宽度b的总和得出。所述焊接连接部沿着宽度B的方向看分别设置在最外部的导体端部的两个没有熔化的边缘区段之间。在高度H的方向上的焊接横截面比较小，这对于焊接连接部的机械的疲劳强度具有影响，并且在电机的运行中，由于高的电流密度可能引起在所述焊接连接部处的温度尖峰。
本发明的优点
电机的根据本发明的具有独立权利要求特征部分的特征的定子与之相对地具有的优点是：通过使焊接连接部的沿着高度H的方向的延伸至少局部地大于共同的导体横截面的高度H，就提高了焊接连接部的机械的强度，并且至少减小了在焊接连接部处的温度尖峰。所述焊接连接部由此沿着高度H的方向看相比于最外部的导体端部的边缘区段伸出。焊接连接部的两侧的伸出或者说突出需要材料，所述材料来自熔化了的焊池并且使得所述焊接连接部的表面相对于边缘区段的端面下沉。下沉了的焊接连接部具有的优点是，没有使得缠绕头沿着定子的轴向方向看升高，以至于相应地节省了结构空间。
通过在从属权利要求中提及的措施，在独立权利要求中所说明的定子的有利的改进方案以及改善方案是可能的。
根据有利的实施方式，所述焊接连接部在所涉及的导体端部的端面的俯视图中椭圆形地或者圆形地构造。此外，所述焊接连接部沿着所述焊接连接部的纵向延伸的方向看具有椭圆形的横截面。
特别有利的是，共同的导体横截面的宽度B与高度H的比例大于2，因为以这种方式减轻了所述已熔化了的焊池的下沉，并且因此阻止了所述缠绕头在轴向方向上的升高。
此外有利的是，导体端部的横截面分别具有高度h和宽度b，其中导体端部的横截面的宽度b与高度h的比例分别大于等于1。以这种方式对于两个待连接的导体端部也获得了一种有利的侧面比例，所述侧面比例减轻了所述已被熔化了的焊池的下沉。在使用所述导体端部的横截面的宽度b与高度h的分别大于等于1.4的比例时，可以使用带状导线，所述带状导线对于漆包线的涂漆工艺提出少的要求。
非常有利的是，所述导体端部的横截面分别方形地或者矩形地、特别地具有倒圆角的棱边地进行构造，因为以这种方式使得对于电机的高的电填塞系数成为可能。
附图
本发明的实施例在附图中简化地示出并且在以下的说明中进一步被解释。
图1 示出了电机的定子的三维的视图，在所述电机中可以应用本发明，
图2 根据本发明的在两个导体元件的两个导体端部之间的焊接连接部的侧视图，以及
图3 根据图2的焊接连接部的俯视图。
实施例的说明
图1示出了电机的定子的三维的视图，在该电机中可以应用本发明。
电机的定子1具有带有定子凹槽3的定子叠片组2。在所述定子凹槽3中设置了电的线圈的导体元件4，所述导体元件分别具有两个导体端部5。为了形成电的线圈、例如多相线圈，多个导体元件4的导体端部5必须根据所谓的缠绕图以材料融合连接的方式相互连接。为此，不同的导体元件4的每两个或者多个并排地放置的导体端部5借助于焊接连接部或者焊缝8相互连接起来。该焊接连接部8设置在所涉及的导体端部5的端面6处，并且借助于激光并且在不使用焊接填料的情况下来制造。所述焊接连接部8可以在熔焊之后分别被没有示出的绝缘材料所包围，用来避免在不同的电的相位的导体端部5之间的火花放电。
图2示出了根据本发明的、在两个导体元件的两个导体端部之间的焊接连接部的侧视图。在按照图2的视图中，相比于按照图1的视图保持不变的或者相同作用的部分通过相同的附图标记进行标识。
待连接的导体端部5的端面6相互齐平地设置。所述导体端部5的单个横截面分别具有高度h和宽度b。相互待连接的导体端部5分别形成了共同的四边形的、特别是矩形形状的导体横截面9，所述导体横截面具有高度H和宽度B，其中高度H相应于导体端部5的单个横截面的高度h，并且共同的导体横截面9的宽度B从导体端部5的单个横截面的宽度b的总和得出。共同的导体横截面9那么指的是通过导体端部5的四边形的、特别是矩形形状的单个横截面的并排的布置而得出的横截面。所述单个横截面例如具有倒圆角的棱边。共同的导体横截面9的宽度B与高度H的比例大于2。导体端部5的每个单个横截面的宽度b与高度h的比例大于等于1。相互待连接的导体端部5具有共同的周边，所述周边通过两个相对置的宽的周向侧面U1和两个相对置的窄的周向侧面U2形成。
根据在图2中的实施例，两个导体端部5借助于焊接连接部8相连接。所述焊接连接部8沿着宽度B的方向看分别设置在最外部的导体端部5的两个没有熔化的边缘区段10之间。所述焊接连接部8那么这样地实施，以至于沿着宽度B的方向看，在共同的导体横截面9的两个相对置的边缘处不熔化地形成所述边缘区段10。因此，所述焊缝8利用该焊缝的纵向延伸L1没有伸展超过所述共同的导体横截面9的总的宽度B。
根据本发明设置了，所述焊接连接部8的延伸L2相对于纵向延伸L1横向地、例如垂直地在高度H的方向上至少局部地大于所述共同的导体横截面9的高度H，并且焊接连接部8的表面相对于所述边缘区段10的端面6因此下沉。对于焊接连接部的下沉的参考点也可以是导体端部5的在焊接之前的总的端面6。
通过根据本发明的实施方式，所述焊接连接部8利用该焊接连接部的延伸L2在两个宽的周向侧面U1处相对于最外部的导体端部5的边缘区段10伸出。此外，所述焊接连接部8两侧地相对于所述周向侧面U1在紧挨着在该焊接连接部8下方的区域中伸出。
所述焊接连接部8的表面在该焊接连接部8的总的延伸L1上以一种确定的深度T为幅度下沉，以至于形成了凹部12。来自凹部12的材料延伸到所述焊接连接部8的两个侧面地伸出的区段8.1中。所述焊接连接部8沿着该焊接连接部8的纵向延伸L1的方向看具有椭圆形的横截面。
所述焊接连接部8朝向所涉及的导体端部的端面的方向看椭圆形地或者圆形地实施。
根据本发明的焊接连接部8的制造按照以下的方法步骤来实行：首先，待连接的导体端部被去除绝缘并且并排地布置。接着，在导体端部5的端面6处的材料通过激光束的摆动的来回运动而被局部地熔化，其中激光的偏转区域这样地调整，以使得所形成的焊池保持在所述两个最外部的导体元件4之一的没有熔化的边缘区段10和另一最外部的导体元件4的没有熔化的边缘区段10之间。焊接参数、特别是激光的功率、激光的射束密度（Strahldicke）以及焊接时间这样地调整，以使得所述焊接连接部的沿着高度H方向的延伸至少局部地大于所述共同的导体横截面9的高度H。
相互焊接了的导体端部5、特别是导体端部5的边缘区段10可以在其棱边上分别倒圆角地构造，以便通过避免毛刺和尖顶从而实现一种减少了的场力线集中以及由此更高的绝缘-或者击穿强度。在倒圆角的、相互焊接的导体端部5处，可以在焊接之后涂覆一种没有示出的、电绝缘的绝缘涂层。通过将相互焊接了的导体端部5进行倒圆角，在焊接了的导体端部5处的绝缘涂层比没有倒圆角的导体端部5具有更加均匀的层厚度。在没有对于所述导体端部5进行倒圆角的情况下，在导体端部5的棱边、毛刺、尖顶处的绝缘涂层具有更小的层厚度，以至于在那里减小了所述绝缘-或者击穿强度。所述导体端部5的倒圆角可以在对于导体端部5进行焊接之前已经例如通过机械的加工来产生，或者在焊接过程时通过对于所述棱边的熔化来产生，或者在焊接之后通过机械的加工来产生。
图3示出了具有根据图2的焊接连接部的导体端部的端面的俯视图。在按照图3的视图中，相比于按照图1和图2的视图保持不变的或者相同作用的部分通过相同的附图标记进行标识。

Claims (12)

1.电机的定子，具有定子凹槽（3）以及布置在该定子凹槽（3）中的导体元件（4），所述导体元件分别具有两个导体端部（5），其中不同的导体元件（4）的多个并排地放置的导体端部（5）分别借助于设置在所涉及的导体端部（5）的端面（6）处的焊接连接部（8）在没有焊接填料的情况下相互连接，其中相互连接的导体端部（5）分别形成了共同的四边形的导体横截面（9），所述导体横截面具有高度（H）和宽度（B），其中所述高度（H）相应于导体端部（5）的单个横截面的高度（h），并且共同的导体横截面（9）的宽度（B）从导体端部（5）的单个横截面的宽度（b）的总和得出，其中所述焊接连接部（8）分别沿着宽度（B）的方向看设置在最外部的导体端部（5）的两个没有熔化的边缘区段（10）之间，其特征在于，所述焊接连接部（8）的沿着高度（H）的方向的延伸（L2）至少局部地大于共同的导体横截面（9）的高度（H），并且所述焊接连接部（8）的表面相对于所述边缘区段（10）的端面（6）因此下沉。
2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述焊接连接部（8）沿着高度（H）的方向看相比于最外部的导体端部（5）的边缘区段（10）伸出。
3.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其特征在于，所述焊接连接部（8）的表面在该焊接连接部（8）的总的纵向延伸（L1）上下沉。
4.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其特征在于，所述焊接连接部（8）在所涉及的导体端部（5）的端面（6）的俯视图中椭圆形地构造。
5.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其特征在于，所述焊接连接部（8）沿着所述焊接连接部（8）的纵向延伸（L1）的方向看具有椭圆形的横截面。
6.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其特征在于，共同的导体横截面（9）的宽度（B）与高度（H）的比例大于2。
7.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其特征在于，导体端部（5）的单个横截面分别具有高度（h）和宽度（b），其中导体端部（5）的单个横截面的宽度（b）与高度（h）的比分别大于等于1。
8.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其特征在于，所述导体端部（5）的单个横截面分别方形地或者矩形地、特别地具有倒圆角的棱边地构造。
9.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其特征在于，相互连接的导体端部（5）、特别是边缘区段（10）倒圆角地构造。
10.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其特征在于，所述焊接连接部（8）被电绝缘材料所包围。
11.用于制造根据前述权利要求中的任一项所述的焊接连接部（8）的方法，包括步骤：
-将待连接的导体端部（5）去除绝缘，
-并排地布置所述导体端部（5），
-通过激光束的摆动式的来回运动使得在导体端部（5）的端面（6）处的材料得以局部地熔化，其中激光的偏转区域这样地调整，以使得形成的焊池保持在所述两个最外部的导体元件（4）之一的没有被熔化的边缘区域（10）和另一最外部的导体元件（4）的没有被熔化的边缘区域（10）之间，
-这样地调整焊接参数、特别是激光的功率、激光的射束密度以及焊接时间，以使得所述焊接连接部（8）的沿着高度（H）方向的延伸（L2）至少局部地大于所述共同的导体横截面（9）的高度（H）。
12.根据权利要求11所述的方法，附加地包括步骤：
-将绝缘涂层涂覆到相互焊接了的导体端部上。
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