CN115516745A - 用于形成功率转换系统的载流部件的多相电磁垫的生产方法和装置 - Google Patents

用于形成功率转换系统的载流部件的多相电磁垫的生产方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了用于形成功率转换系统的载流部件的多相电磁垫(10)的生产方法和装置,其中,所述电磁垫(10)包括:结构纤维段(20),所述结构纤维段(20)被划分为至少两个组(21、22);以及缠绕纤维段(71A、71B),所述缠绕纤维段(71A、71B)被划分为与相的数量和一个相的并联导体的数量对应的数个组,其中,所述缠绕纤维段(71A、71B)被所述结构纤维段(20)的组(21、22)保持就位。

Description

用于形成功率转换系统的载流部件的多相电磁垫的生产方法 和装置
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于形成功率转换系统的载流部件的多相电磁垫的生产方法。
本发明还涉及根据权利要求10的前序部分的用于形成功率转换系统的载流部件的多相电磁垫的生产装置。
背景技术
多相电磁垫可以被用在诸如旋转电机、线性电机和平面电机、变压器、加热器、充电器等众多功率转换应用中。电磁垫的作用是承载电流并产生与功率转换系统的其他部件相互作用的电磁场。
电机是电磁垫的大的应用领域,因为存在各系列的电机(所谓的无槽无铁电机),其中,定子或转子部件可以部分或全部地包括电磁垫,电磁垫被成形为在旋转电机中形成圆柱体或者在线性电机或平面电机中保持平坦。这些部件通常具有在某种树脂中被成型以形成复合部件的垫。在无槽电机中,复合部件通常附接到铁磁芯,而在无铁电机(也被称为无芯或空心电机)中,在树脂中被成型的垫通常表示单独的复合部件,诸如定子或转子。
生产无铁或无槽电机的绕组的典型方法是将导体缠绕在某种外形/心轴上。该外形可以包括电机的铁磁芯,或者只是稍后可以被去除的临时外形。
例如,US4691746A公开了一种用于生产轴向磁通旋转电机的平坦定子的方法,包括将导体缠绕在盘形外形上,并且在CN1868010A中,通过将导体缠绕到环形铁芯上来形成无槽电机的环形绕组,并且在CN103620916A和US4644209A中,提出了缠绕在短圆柱体上的方法。
诸如US4320319A、US4151964A、JPS58204751A、JPS583550A、GB2048729A、JPS54114709A和JPS5518875A,众多专利申请公开了将导体缠绕在细长形状的圆柱外形上的方法。通过这些方法得到的缠绕图案的特征在于具有相对于圆柱体轴线成一定角度缠绕的导体。绕组还具有不止一层。
所有的方法都是部分或完全自动化的,因此在许多出版物中提出了对应的机械。
只有少数出版物(诸如JPH09271158A和WO2019074375A1)将电机的电磁垫描述为平坦片材。假定垫首先被制成为平坦片材,其中,每个片材由绕组组成,并可以被划分成单独的电磁垫或片段,然后可以将单独的片段成形,以形成电机的定子或转子。参考公开了通过JPH09271158A的原理形成的电磁垫的结构的附图1。JPH09271158A未能公开一种生产图案被布置为使得电磁垫可以在不需要导致产品昂贵且次优的切割和重新连接布线的附加步骤的情况下在多相电机中使用的多个连续绕组的生产方法。
从US 2018294702 A1中已知一种用于将波绕组从预制波绕组垫引入到定子片材金属包槽中的机构和方法。本发明公开了一种用于将波绕组从预制波绕组垫引入到转子或定子主体中的机构,该机构具有用于接纳和保持转子或定子主体的接纳设备以及将波绕组垫馈送到接纳设备的馈送设备。接纳设备还具有引入设备,引入设备可以隔离绕组垫的绕组并将绕组在槽的深度方向上引入转子或定子主体中。
申请人名下的WO2019074375A1描述了电磁垫的结构和电磁垫的生产方法二者,还公开了一种用于生产电磁垫的机器。在例如WO2019074375A1中的图16a至图16c中,公开了借助双捻(twinning)来生产电磁垫。参考示出了WO2019074375A1的机器的附图2,其中,机器包括可绕电磁垫(图2)旋转的圆形构件(图2中的90)。双捻不能生产单层垫,此外,它带来了将缠绕纤维(图2中的30)固定到结构纤维(图2中的20)的问题。因此,WO2019074375A1未能公开一种用于生产单层垫的机械。
现有技术未能公开用于生产具有垂直于电磁垫长度排列的导体的电磁垫的方法。
现有技术的解决方案未能公开用于生产适用于制成单层绕组的电磁垫的方法。
现有技术未能公开用于连续地生产具有多相或多束导体的连续绕组的电磁垫的方法。
现有技术解决方案的另一个缺点是,其未能公开针对不同使用领域定制的可扩展和灵活/可调节的生产方法。
另外,现有技术未能公开用于实现生产具有垂直于电磁垫长度排列的导体并具有连续的非切割绕组的电磁垫的方法的装置。
现有技术未能公开满足无铁无槽部件的可扩展和灵活生产的要求,同时还实现了高导体填充系数的生产方法。
载流部件的低重量和紧凑性对于功率转换系统的性能是至关重要的。实现低重量和紧凑性的方式包括在电磁垫内提供高导体填充系数,并使导体的方向垂直于功率转换系统中主磁场的运动方向,以便使电磁力最大化。
低成本对于功率转换系统在市场上的接受度是重要的。因此,全自动、灵活、可调节的生产方法和对应的装置至关重要。
如今,自动缠绕设备非常昂贵,并且是针对所提到的现有技术中描述的机器类型定制的。因此,需要新的方法和装置。
定制产品提供更高的性能,但由于昂贵的重新加工等而与更高的成本和更繁琐的方法相关联。高灵活性和可扩展的生产方法将使得能够大量生产低成本的定制产品。
发明内容
目的
本发明的主要目的是提供部分或全部地解决了现有技术的以上提到的缺点的多相电磁垫的生产方法和装置。
本发明的目的是提供可以以简单的方式针对电机的设计和特性进行定制的多相电磁垫的生产方法和装置。
本发明的目的是提供导致对于批量生产和小批量生产二者定制的电磁垫而言生产成本较低的多相电磁垫的生产方法和装置。
本发明的目的是提供用于以自动、可扩展和灵活的方式生产多相电磁垫的方法和装置。
本发明的目的是提供多相电磁垫的生产方法和装置,其中多相电磁垫用于生产电机的定子或转子,该定子或转子通过可以被卷起或折叠以形成定子或转子部件的多相电磁垫形成,该定子或转子部件可以用在旋转电机或线性电机或平面电机中。
本发明的其他目的将从以下说明书、权利要求书和附图中变得清楚。
本发明
根据本发明的一种用于形成功率转换系统的载流部件的多相电磁垫的生产方法由权利要求1的技术特征定义。在从属权利要求中描述了该方法的优选特征。
根据本发明的一种用于形成功率转换系统的载流部件的多相电磁垫的生产装置由权利要求10的技术特征定义。在从属权利要求中描述该装置的优选特征。
根据本发明的多相电磁垫由主要沿着电磁垫的长度布置的结构纤维以及与结构纤维交叉并且主要在电磁垫长度的横向方向上布置的缠绕纤维制成,其中,结构纤维将缠绕纤维保持就位。
通常,电磁垫的头部和/或尾部可以包含由缠绕纤维(所谓的辅助纤维)以外的其他种类的纤维组成的部件。例如,这种部件可以用于将电磁垫的尾部连接到形成例如电机定子的圆形部件中。
专用设备(本文被称为“装置”)用于实现电磁垫的生产方法。装置的意图是将缠绕纤维分类,其目的是在一个连续过程中保持将电磁垫中的多个缠绕纤维连续缠绕成(一个或多个)规定图案。
根据本发明的一种装置包括至少以下部件:
-多个贮存器,其包含位于要生产的电磁垫每一侧的缠绕纤维或辅助纤维,其中,贮存器可以呈许多形状,例如,矩形、圆形等,
-至少两个可移动盒,其借助集成在可移动盒中或可移动盒上的保持器来容纳贮存器,其中,从与要生产的电磁垫相同的平面上看,至少一个可移动盒位于电磁垫的每一侧,其中,可移动盒可以呈多种形状(例如,矩形、圆形、线性、环形等),
-传送机构,其用于将具有缠绕纤维的贮存器从要生产的电磁垫一侧的一个可移动盒中的一个贮存器传送/输送到位于要生产的电磁垫另一侧的另一个可移动盒中的另一个贮存器。
应该理解,盒可以具有诸如轴或框架的固定部件以及一个或多个可移动部件,因此,所谓“可移动盒”意指盒具有可移动元件而并不意指整个盒应该移动。
根据装置的一个实施例,传送机构包括用于将贮存器紧固到可移动盒上的保持器以及将其从保持器释放的组件。
根据本发明的盒可以被制造为可去除或可替换或可更换的,以将绕组纤维和辅助纤维重新装载在贮存器中。贮存器可以在装置中被直接重新缠绕,或者由完全缠绕或部分缠绕的贮存器更换。贮存器的类型可以在操作期间改变。
根据本发明的用于生产电磁垫的方法包括将结构纤维段划分为至少两个组G1、G2、…、Gn,其中,n是大于1的整数,即,第一、第二、…、第n组。
根据本发明的方法还包括将缠绕纤维段划分为与相的数量和每个相的并联支路的数量对应的数个组W1、W2、…、Wn,并将缠绕纤维段缠绕在被容纳在至少两个可移动盒中的多个贮存器上,其中,从要生产的电磁垫的平面上看,至少一个可移动盒位于电磁垫的每一侧。
在根据本发明的方法中,缠绕纤维被划分为至少两个组W1、W2、…、Wtotal,其中,缠绕纤维的总数Wtotal对应于所有相中的并联支路的总数。
根据本发明的方法,缠绕纤维组W1、W2、…、Wn中的每一个被缠绕在专用贮存器上。贮存器应该包含一段足以生产给定设计的电磁垫或电磁垫的一部分或数个电磁垫的缠绕纤维。
贮存器被容纳在可移动盒中,可移动盒可移动,以将专用贮存器定位到要成为电磁垫的一部分的下一个缠绕纤维最适合插入的位置。
按照根据本发明的方法的其他实施例,其包括将缠绕纤维的头部在要生产的电磁垫一侧保持就位,使得贮存器可以被传送到电磁垫的另一侧,并且缠绕纤维可以被结构纤维保持就位,并且“正常过程”可以开始。
根据该方法的缠绕过程的一个循环包括至少以下步骤:
-将结构纤维段的第一组G1在与要生产的电磁垫的平面基本上垂直的第一方向上移动,并将结构纤维段的第二组G2在第二方向上移动,以使两个组的结构纤维段与要生产的电磁垫的平面成一定角度,第二方向是第一方向的相反方向,
-将选定数量的缠绕纤维段插入到结构纤维段的第一组和第二组之间形成的开口中,使得缠绕纤维段跨结构纤维段延伸,
-通过将结构纤维段的第一组G1在第二方向上移动并将结构纤维段的第二组G2在第一方向上移动使得结构纤维段的组G1和G2至少交换一次位置,或者通过以类似的方式使用结构纤维段的至少一个其他组G3、...、Gn,将缠绕纤维段保持就位,从而使得能够形成结构纤维和缠绕纤维交叠的各种图案。
根据本发明的方法还可以包括将插入的缠绕纤维段朝向要生产的电磁垫的头部推动的步骤。
选定数量的缠绕纤维段可以包括一个组(例如,W1)或数个组。
在将选定数量的缠绕纤维段插入到结构纤维段的至少两个组之间形成的开口中时,将缠绕纤维段所属的至少一个贮存器从要生产的电磁垫一侧的可移动盒传送到要生产的电磁垫另一侧的另一可移动盒。
根据本发明的其他实施例,其包括控制和调节插入的缠绕纤维段的张力。
根据本发明的其他实施例,其包括通过在旋转运动中将结构纤维段的组的方向改变至少两次并由此形成结构纤维段的捻来将缠绕纤维段保持就位。
根据本发明的方法还包括,在第一循环完成之后,执行缠绕过程的下一个循环,即,将新的选定数量的缠绕纤维段(例如,W2)插入到要生产的电磁垫中(结构纤维段的组G1和G2之间或结构纤维段的组的其他组合之间)。循环继续,直到缠绕纤维W1、W2、…、Wtotal的所有组中的缠绕纤维都已被添加到要生产的电磁垫的结构中。
根据本发明的方法还包括可移动盒的预定义运动,以便使缠绕纤维组的贮存器接下来将被插入到相对于由结构纤维段的两个组或更多组之间形成的开口的最佳位置中。
根据本发明的方法还包括,当全部数量的缠绕纤维W1、W2、...Wtotal被插入到电磁垫中并保持就位时,以相同或不同的次序执行涉及到所提到组的新的插入序列,因此过程继续。
在设计过程期间决定缠绕纤维的插入方向(从要生产的电磁垫的一侧到另一侧或相反方向)。这为各种缠绕图案奠定了基础。当然,一旦从一侧插入绕组,下次要插入绕组时必须从相对侧插入它。
当生产包括数个电磁垫的电磁片材时,新开始的电磁垫的缠绕纤维W1、…、Wtotal已经将其“端线”在最后形成的电磁垫中保持就位。“端线”应该被制成为足够长,使得在被切割时,划分的(一个或多个)缠绕纤维可以用作第一个电磁垫和最后一个电磁垫的“端线”。
如果电机的载流部件由数层制成,则随着周长在各层之间增加,该部件的电磁垫可以具有不同长度的片段,同时具有相同的绕组图案。应该使缠绕纤维之间的距离可改变,使得在生产长度较长的层的片段时该距离可以增加。对于载流部件的多层结构,增量步长的增加应该是可以实现的。
在形成不同层的片段之间,根据本发明的方法包括插入缓冲区,以适应当从“层N”转变到“层N+1”时电磁垫必须进行的“跳跃”,其中,N是大于1的整数。该间隙可以通过该装置形成,要么是通过在该时刻改变装置的参数(例如,降低结构纤维中的张力),要么是通过插入辅助纤维(例如,缠绕具有非电磁特性的纤维),要么是通过进行如上所述的增量步骤。
电磁片材可以由一个接一个地串联连接的连续生产的数个不同设计(不同缠绕图案)的电磁垫制成。根据本发明,可以将新的缠绕纤维Wtotal+1等添加到该过程中,以适应更多的并联绕组(在一些或更多相中),或者可以出于相同但相对的原因去除缠绕纤维。这意味着,通过本发明,可以实现在不停止生产或重组/重新加工该装置的情况下制造不同设计的电磁垫的连续工艺。根据本发明的其他实施例,如果贮存器可以容纳多个缠绕纤维,则可以将缠绕纤维添加到贮存器中,或者可以在过程中添加或去除新的贮存器。未使用的贮存器可以是装置的一部分,而不是生产的一部分。
当电磁片材完成后,必须切断从电磁垫延伸到贮存器的缠绕纤维,必须重新缠绕贮存器(如果其没有容纳足够的缠绕纤维来重新启动另一个电磁片材的过程)或更换贮存器,并且重复该过程,以获得新的相同或不同设计的电磁垫。电磁片材此时包含可以被划分为各个电磁垫的串联连接的一个或多个电磁垫,每个电磁垫可以被成形以形成其指定电磁部件,例如,圆柱体绕组。
当该方法自动化进行时,适应贮存器传送的排序和次序的软件成为所提到的方法和装置的一部分。该软件将使得能够灵活调节地生产不同缠绕图案的电磁垫。
本发明的其他优选特征和有利细节将从以下示例描述、权利要求书和附图中变得清楚。
示例
下面,将参考附图来描述本发明的示例性实施例,其中:
图1是根据现有技术的电磁垫的结构的原理图,
图2是根据现有技术的用于生产电磁垫的机器的原理图,
图3是从3D透视图看的根据本发明的装置(缠绕机)的关键元件的原理图,
图4示出了根据本发明的缠绕纤维段的插入过程,
图5是从俯视图看的根据本发明的装置(缠绕机)的原理图,以及
图6示出了被结构纤维保持就位的各个缠绕纤维和缠绕纤维组。
现在参考图1,图1是根据现有技术JPH09271158A的电磁垫结构的原理图。导体21是单相绕组。没有公开生产方法。
现在参考图2,图2是用于生产根据现有技术WO2019074375A1的电磁垫的机器的原理图。围绕电磁垫的圆形元件90只可以用于作为绕组制造方法的双捻。
现在参考图3,图3是根据本发明的电磁垫10的生产装置的关键部件的原理图。
电磁垫10包括结构纤维段20;以及多个缠绕纤维段70(图4)、71A、71B,其中,缠绕纤维段用于形成缠绕图案。
结构纤维段20被划分为两个组,即,第一组21和第二组22。缠绕纤维段被划分为与相的数量和一个相的并联导体的数量对应的数个组71A、71B。在该示例中,组的数量为6。纤维段被缠绕在可附接到至少两个可移动盒31、32的多个贮存器81A上,从要生产的电磁垫10的平面上看,可移动盒31、32位于电磁垫的两侧。在该示例中,贮存器81A的数量与缠绕纤维段的组数相同。可移动盒31、32具有用于贮存器81A的保持器51A、51B。在该示例中,每个盒31、32上的保持器51A、51B的数量等于缠绕纤维段70的组71A、71B的数量,并且为6。在该示例中,可移动盒31、32具有可绕旋转轴60旋转的盘或圆柱体的形式。
装置还包括用于将贮存器81A从一个盒31、32传送到另一个的传送机构40。按照根据本发明的其他实施例,传送机构40包括用于将贮存器81A紧固到可移动盒31、32以及将其从可移动盒31、32释放的组件。
现在,参考示出了通过结构纤维21、22将缠绕纤维70保持就位的过程的图4a-d。
图4a示出了将结构纤维的第一组21在一个方向上移动并且将结构纤维的第二组22在相反方向上移动,从而在两个组之间形成开口。
图4b示出了通过将新的缠绕纤维插入到结构纤维的两个组21、22之间的开口中来将新的缠绕纤维添加到电磁垫10。
图4c示出了交换运动方向的结构纤维的两个组21、22。
图4d示出了结构纤维的两个组21、22将缠绕纤维70保持就位。
图4a-d仅描述了一个完整保持过程的变型。然而,该过程可以更复杂。图4e示出了通过在旋转运动中将组的方向改变两次来将缠绕纤维70保持就位并由此形成结构纤维的捻23的结构纤维的两个组21、22。例如,通过针对旋转运动布置用于结构纤维段20的移动的组件85来实现旋转运动。
现在参考提供了过程和装置的一些更多细节的图5。缠绕过程包括至少以下步骤:
-使用组件85将结构纤维段的第一组21在与要生产的电磁垫10的平面基本上垂直的第一方向上移动,并将结构纤维段的第二组22在第二方向上移动,以使结构纤维段的两个组21、22与要生产的电磁垫10的平面成一定角度,第二方向是第一方向的相反方向,
-将选定数量的缠绕纤维段70插入到由结构纤维段的第一组21和第二组22形成的开口中,使得缠绕纤维段在电磁垫10的长度的横向方向上跨结构纤维段延伸。
-借助于用于推动缠绕纤维段的组件90,将插入的缠绕纤维段朝向电磁垫10的头部推动,
-通过将结构纤维段的第一组21在第二方向上移动并将结构纤维段的第二组22在第一方向上移动使得两个组交换位置来将缠绕纤维段保持就位。
成形的电磁垫10在方向95上背离可移动盒31、32移动。
用于推动(一个或多个)缠绕纤维段的组件90可以在电磁垫10的横向方向上转动一定角度,以使缠绕图案斜行。
在将选定数量的缠绕纤维段插入到由结构纤维段的两个组21、22形成的开口中时,缠绕纤维段所属的至少一个贮存器81A借助于传送机构部件41、42(诸如一个或多个致动器)从电磁垫10一侧的盒31、32传送到电磁垫10另一侧的盒31、32。
缠绕过程还包括盒31、32的预定义运动,以便使相组(缠绕组)的贮存器81A接下来将被插入到与由结构纤维段的组21、22形成的开口最接近的位置中,该位置在图4中的示例中被示出为升高和降低位置。这可以通过可移动盒31、32绕旋转轴60的旋转来实现。
图5是部件可以看起来怎样的示例。例如,在一些其他可能的实施例中,传送机构不一定正在移动。
现在参考示出了了缠绕纤维可以如何通过结构纤维组合并保持就位的一些示例的图6a-d。
图6a示出了每个相分别具有成一排的两个缠绕纤维A、B、C的配置,每个缠绕纤维被结构纤维的组21、22单独保持就位。
图6b示出了每个相分别具有成一排的两个缠绕纤维A、B、C的配置,缠绕纤维被结构纤维的组21、22一起保持就位。
图6c示出了三个不同相的三个缠绕纤维A、B、C分别被结构纤维的组21、22一起保持就位的配置。
图6d分别示出了六束/三组三个缠绕纤维A、B、C,每一束属于同一相位。
图6e分别示出了两束七个缠绕纤维A、B、C,每一束属于同一相位。
上述实施例可以被组合和修改,以形成在权利要求书的范围内的其他实施例。
修改形式
本发明还适用于生产电磁垫并同时将其轧制成圆柱体形式。在一些实施例中,圆柱体形式可以包括电机的铁磁芯。圆柱体形式可以具有与盒相同的旋转轴或不同的旋转轴。
在其他修改形式中,装置可以相对于地球表面放置在任何位置和任何角度。
在其他修改形式中,电磁垫每一侧的包含缠绕纤维的盒可以呈任何形状。
在其他修改形式中,盒的运动可以是平移。
在其他修改形式中,贮存器和用于贮存器的保持器可以呈任何形状。
在其他修改形式中,传送机构可以呈任何配置。
在其他修改形式中,存在用于控制生产的电磁垫的宽度的组件。
在其他修改形式中,用于推动缠绕纤维段的组件可以在横向方向上转动一定角度。
在其他修改形式中,可以在与第一片材S1的平面垂直的方向上同时生产多层片材S1、S2等(其中,片材彼此平行,但偏移一定距离)。
在其他修改形式中,当缠绕多层片材时,可以将来自一个片材的缠绕纤维引入到其他片材中,然后将片材组合,以形成多层片材。
标号列表
10 -电磁垫
20 -结构纤维
21 -结构纤维的第一组
22 -结构纤维的第二组
23 -捻
31 -第一盒
32 -第二盒
40 -传送机构
41 -传送机构部件1
42 -传送机构部件2
51A -第一盒上的用于组W1的贮存器的保持器
51B -第二盒上的用于组W2的贮存器的保持器
60 -旋转轴
70 -缠绕纤维
71A -缠绕纤维的组W1
71B -缠绕纤维的组W2
81A -第一盒上的组W1的贮存器
85 -用于移动结构纤维段的组件
90 -用于推动缠绕纤维段的组件
95 -垫的移动方向

Claims (18)

1.一种用于形成功率转换系统的载流部件的多相电磁垫(10)的生产方法,其中,所述电磁垫(10)包括:
结构纤维段(20);以及
多个缠绕纤维段(71A、71B),其中,所述缠绕纤维段(71A、71B)形成缠绕纤维(70),缠绕纤维(70)具有用于形成所述功率转换系统的一个或多个绕组的缠绕图案,并且其中,所述缠绕纤维段(71A、71B)被划分为数个组,
其特征在于,所述方法包括:
将所述结构纤维段(20)划分为至少两个组(21、22),即第一、第二、...、第n组,并将所述缠绕纤维段(71A、71B)划分为与相的数量和每个相的并联支路的数量对应的数个组,并将所述缠绕纤维段(71A、71B)缠绕在被容纳在至少两个可移动盒(31、32)中的多个贮存器(81A)上,其中,从要生产的所述电磁垫(10)的平面上看,至少一个可移动盒(31、32)位于所述电磁垫(10)的每一侧,
其中,所述方法包括缠绕过程,所述缠绕过程包括至少以下步骤:
-将所述结构纤维段(20)的所述第一组(21)在与要生产的所述电磁垫(10)的平面基本上垂直的第一方向上移动,并将所述结构纤维段(20)的所述第二组(22)在第二方向上移动,以使所述结构纤维段(20)的两个组(21、22)与要生产的所述电磁垫(10)的平面成一定角度,所述第二方向是所述第一方向的相反方向,
-将选定数量的所述缠绕纤维段(71A、71B)插入到在结构纤维段(20)的所述第一组(21)和所述第二组(22)之间形成的开口中,使得所述缠绕纤维段(71A、71B)跨所述结构纤维段(20)延伸,
-通过移动所述结构纤维段(20)的所述两个组(21、22)使得所述组(21、22)至少交换一次位置,或者通过以类似的方式使用所述结构纤维段(20)的至少一个其他组,将所述缠绕纤维段(71A、71B)保持就位,从而使得能够形成所述结构纤维(20)和所述缠绕纤维(70)交叠的各种图案。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法包括通过在旋转运动中将所述结构纤维段(20)的所述组(21、22)的方向改变至少两次并由此形成所述结构纤维段(20)的捻(23)来将所述缠绕纤维段(71A、71B)保持就位。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法包括在将选定数量的所述缠绕纤维段(71A、71B)插入到所述结构纤维段(20)的所述两个组(21、22)之间形成的开口中时,将所述缠绕纤维段(71A、71B)所属的至少一个贮存器(81A)从所述电磁垫(10)一侧的所述可移动盒(31、32)传送到所述电磁垫(10)另一侧的另一可移动盒(31、32)。
4.根据任何前述权利要求所述的方法,其中,所述方法还包括所述可移动盒(31、32)的预定义运动,以便使所述缠绕纤维段(71A、71B)的所述贮存器(81A)接下来将被插入到相对于所述结构纤维段(20)的所述两个组(21、22)形成的开口最方便的位置中。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法包括在插入之后将插入的所述缠绕纤维段(71A、71B)朝向所述电磁垫(10)的头部推动,然后将其保持就位。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法包括将所述电磁垫(10)直接缠绕在电机的定子或转子部件上。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法包括在生产期间改变缠绕设计,从而使得在一个连续过程中能够生产各种电磁垫(10)或多个相同的电磁垫(10)。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法包括控制和调节被插入的所述缠绕纤维段(71A、71B)上的张力。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法包括用辅助纤维生产所述电磁垫(10)的一部分。
10.一种用于形成功率转换系统的载流部件的多相电磁垫(10)的生产装置,其中,所述电磁垫(10)包括:
结构纤维段(20);以及
多个缠绕纤维段(71A、71B),其中,所述缠绕纤维段(71A、71B)形成缠绕纤维(70),缠绕纤维(70)具有用于形成所述功率转换系统的一个或多个绕组的缠绕图案,
其特征在于,所述装置至少包括:
-贮存器(81A),所述贮存器(81A)用于贮存借助保持器(51A、51B)被容纳在至少两个可移动盒(31、32)中的所述缠绕纤维段(71A、71B)的数个组(21、22),其中,从要生产的电磁垫(10)的平面上看,至少一个可移动盒(31、32)位于所述电磁垫(10)的每一侧,
-组件(85),所述组件(85)用于将所述结构纤维段(20)的所述组(21、22)以往复方式在不同方向上移动,以及
-至少一个传送机构(40、41、42),所述至少一个传送机构(40、41、42)用于将所述贮存器(81A)从所述电磁垫(10)一侧的可移动盒(31、32)传送到所述电磁垫(10)另一侧的可移动盒(31、32)。
11.根据权利要求10所述的装置,其中,所述组件(85)还被布置用于所述结构纤维段(20)的旋转运动。
12.根据权利要求10所述的装置,其中,所述装置包括用于在插入时控制和调节插入的缠绕纤维段(71A、71B)的张力的组件。
13.根据权利要求10所述的装置,其中,所述装置包括用于同步至少所述可移动盒(31、32)的运动的组件以及用于移动所述结构纤维段(20)的所述至少两个组(21、22)的组件(85)。
14.根据权利要求10所述的装置,其中,所述装置包括用于将插入的缠绕纤维段(71A、71B)朝向所述电磁垫(10)的头部推动的组件(90)。
15.根据权利要求10所述的装置,其中,用于可移动盒(31、32)中的所述贮存器(81A)的保持器(51A、51B)呈开口或凹陷的形式。
16.根据权利要求10所述的装置,其中,所述传送机构(40)包括一个或多个致动器(41、42)。
17.根据权利要求10所述的装置,其中,所述传送机构(40)包括用于将所述贮存器(81A)紧固到所述可移动盒(31、32)以及将其从所述可移动盒(31、32)释放的组件。
18.根据权利要求10所述的装置,其中,所述可移动盒(31、32)是可移动且可更换的。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024170369A1 (de) * 2023-02-16 2024-08-22 Zf Friedrichshafen Ag Biegevorrichtung zur herstellung einer wickelmatte für einen rotor oder einen stator einer elektrischen maschine

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO347856B1 (en) * 2021-10-19 2024-04-22 Alva Ind As Woven electromagnetic mat and method for connection of ends thereof
NO347240B1 (en) * 2021-12-20 2023-07-24 Alva Ind As Method for production of a double-layer multiphase ironless winding and winding resulting therefrom
NO348047B1 (en) * 2022-12-22 2024-07-08 Alva Ind As Apparatus for production of a multiphase electromagnetic mat
DE102023200669A1 (de) * 2023-01-27 2024-08-01 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Herstellung einer Wickelmatte

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4331896A (en) * 1980-10-20 1982-05-25 Sedgewick Richard D Zig-zag windings, winding machine, and method
JPH09271158A (ja) * 1996-03-29 1997-10-14 Toyota Autom Loom Works Ltd 誘導モータ及びその製造方法
JP3894483B2 (ja) * 2002-09-04 2007-03-22 三菱電機株式会社 回転電機の巻線部材および巻線組立の製造方法並びにその巻線部材の製造装置
PL3182569T3 (pl) * 2015-12-18 2021-03-08 Aumann Espelkamp Gmbh Urządzenie i sposób wprowadzania uzwojenia falistego z prefabrykowanej maty zwojowej falistej w szczeliny stojana
NO20171616A1 (en) * 2017-10-11 2019-04-08 Alva Ind As Method for production of stator or rotor component for electrical machine and stator or rotor component for electrical machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024170369A1 (de) * 2023-02-16 2024-08-22 Zf Friedrichshafen Ag Biegevorrichtung zur herstellung einer wickelmatte für einen rotor oder einen stator einer elektrischen maschine

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