CN117296230A - 旋转机电设备和制造定子绕组的方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种旋转机电设备(1),其包括分别邻近壳(11)的内表面(111)或外表面(112)布置的环形圆柱形无铁定子(12),该定子(12)包括具有两层(21、22)的连续发夹式绕组(2);用于制造连续发夹式绕组(2)的方法,其包括将多根线(3)的带相继地折叠以形成扁平螺旋带,将直节段(33)弯曲到扁平螺旋带的各根线(3)中,从而形成扁平准螺旋带,以及将扁平准螺旋带卷绕成圆柱形形状,以形成圆柱形连续发夹式绕组(2),其中直节段(33)基本上平行于圆柱形形状的圆柱轴线行进;以及用于制造连续发夹式绕组(2)的折叠设备。
Description
技术领域
本发明涉及旋转机电设备、制造定子绕组的方法以及用于制造定子绕组的折叠设备。本发明还涉及通过用于制造定子绕组的该方法获得的定子绕组。
背景技术
诸如电马达和发电机的旋转机电设备是众所周知的,并且用于多种家庭、工业和汽车应用中,并且取决于其意图用途可有多种尺寸和类型。在多种机电设备中,施加到定子的电绕组的交变电流生成旋转电磁场,该旋转电磁场在转子中感应转矩,转子例如具有与旋转电磁场相互作用的一组永磁体、转子线圈或转子绕组、感应的电流通过其而生成电磁场的转子导体,或其中感应转子的非永磁极的软磁材料。
电马达或发电机通常具有定子,定子具有定子铁和定子绕组,定子绕组布置在定子铁的槽内侧。定子铁通常是磁性合金材料的层叠片材的堆叠,其充当引导磁通量的介质并且充当用于定子绕组的结构支承。定子绕组包括多种形式的导体,诸如在定子铁的槽中缠绕在定子内侧的绞合线(Litz wire),或插入定子铁的槽中并然后例如通过使用激光焊接来电连结在一起的单个发夹式线节段。
然而,无铁马达不具有在绕组的区域内侧或延伸到绕组的区域中的高导磁率的材料。
无铁马达通常具有简单的线圈绕组,诸如DE3401776A1和DE4414527C1中所公开的。诸如DE102011111352A1、US4924125A和US4211452A的其它现有技术示出了包括平行于旋转轴线的直导电节段的绕组,这些直导电节段通过电连接元件机械地连结到彼此。
DE102005051059A1公开了一种具有由多个单根线线圈形成的无铁绕组的电马达,其中单个线圈以屋顶瓦片的方式彼此重叠。
US2013/0300241A1公开了一种圆柱形无铁定子线圈,其包括以与旋转轴线的倾斜角围绕环形圆柱形线轴包裹的多根线。
WO2008/119120A1公开了一种波形绕组布置和其制造方法。
US2013/0241369A1公开了一种汽车旋转电机和绕组组件制造方法。
EP1469579A1公开了一种旋转电机,并且更具体地包括在旋转电机(诸如用于车辆的发电机)中的定子。
发明内容
本文中公开的实施例的目的在于提供克服了现有技术的缺点中的一个或多个的一种旋转机电设备、制造用于这种旋转机电设备的定子绕组的方法,以及用于制造这种定子绕组的折叠设备。
特别地,本文中公开的实施例的目的在于提供一种旋转机电设备,例如电马达或发电机,与现有技术已知的那些旋转机电设备相比,其具有改进的电效率。此外,公开了一种制造用于这种旋转机电设备的定子绕组的方法,该方法允许更快且更可靠地制造定子绕组。此外,该制造方法允许以简化的方式并且以较低的成本制造绕组。这些目的通过独立权利要求的主题来实现。另外,其它有利的实施例跟随从属权利要求、权利要求组合以及说明书和图。其中,除了在排他性备选方案时之外,各种实施例大体上可彼此组合。
本公开涉及一种旋转机电设备,其包括具有基本上圆柱形的内表面和/或外表面的壳,这取决于该设备是具有内转子还是外转子。用语“基本上圆柱形”包括与圆柱形有或没有偏差的圆柱形罩形状。环形圆柱形无铁定子分别邻近壳的基本上圆柱形的内表面(在内转子的情况下)或邻近壳的基本上圆柱形外表面(在外转子的情况下)布置,该定子包括具有至少两层、特别地恰好两层或两层的倍数的连续发夹式绕组。壳起到用于环形圆柱形无铁定子的支承结构的作用。转子与无铁定子同轴布置,要么在内转子的情况下在定子内侧,要么在外转子的情况下在定子外侧。
该设备包括固定地布置的定子和可旋转的转子。旋转机电设备例如是电马达或发电机。特别地,该设备是环形电马达或环形发电机,和/或特别地径向磁通马达或径向磁通发电机。取决于定子布置在壳的内侧还是壳的外侧上,壳具有基本上圆柱形的内表面或外表面或两者。壳的圆柱形内表面和/或外表面基本上是圆柱形的,没有明显的突出部。特别地,壳的内表面和/或外表面不具有构造成接收连续发夹式绕组的任何槽。由于壳不延伸到定子的区域中,特别地不延伸到连续发夹式绕组的区域中,故定子通常称为无铁定子,其不具有在绕组的区域内侧或延伸到绕组的区域中的高导磁率的材料。
具有无铁定子的优点在于,机电设备具有较高的电效率,并且在径向尺寸上需要较小的空间,特别地可制造成具有减小的径向尺寸的环形圆柱形形状。此外,具有无铁定子的机电设备不具有明显的齿槽效应。然而,迄今为止,无铁马达通常仅或主要应用于小尺寸和功率的电马达。归因于缺乏高性能定子和/或转子绕组,故无铁马达迄今为止尚未广泛用于高功率电力应用中,诸如工业或汽车应用中。
本发明的连续发夹式绕组包括发夹形的线,并提供平行于连续发夹式绕组的圆柱轴线行进的直线节段,该圆柱轴线与转子的旋转轴线同轴。与第一直节段相邻,在该直节段的一个端部或两个端部上,线折叠并弯曲,使得随后的第二直节段以与第一直节段一定距离反平行行进。发夹式绕组是连续的,其中由包括一个或两个或几个直节段限定的各个发夹式线节段与下一发夹式线节段是连续的。特别地,不需要在发夹式线节段之间通过焊接、锡焊或类似技术产生电连结。然而,如下面更详细地阐释的,连续发夹式绕组的线最终可通过一些焊接或类似技术在其端部处连结,例如用于连续发夹式绕组的不同相的星形接地或三角形连接。当在径向方向上看时,连续发夹式绕组具有一层在另一层上的两层发夹式线。当围绕连续定子绕组看时,给定的线改变位置,例如从第一层到第二层,或反之亦然,使得第一直节段布置在第一层中,并且然后折叠和弯曲,使得第二或后续或下一直节段布置在第二层中。
在实施例中,壳具有基本上圆柱形的内表面或圆柱形罩表面,并且定子邻近壳的圆柱形内表面布置在壳内侧。在该实施例中,转子是内转子。
在实施例中,内转子本身是环形圆柱形转子,使得机电设备部分地包围圆柱形空区域。这允许为特定应用构建例如环形马达。
在实施例中,连续发夹式绕组由绝缘的一根或多根基本上矩形或扁平的线构成。优选地,线具有的宽度与高度的纵横比所在的范围为1:1-5:1。更优选地,纵横比为2:1。所选择的具体纵横比取决于设备的应用。线为拉制的,或为卷绕的。线具有优选地由铜制成的导电芯和位于外侧上的绝缘层。此外,线的角部半径的几何形状也将取决于应用,特别地取决于线的外侧上的绝缘层的设计。
在实施例中,线由多个圆形导体、特别地绞合线构成,各个圆形导体包裹在导体绝缘体中以形成导体封装,特别地导体封装包裹在外绝缘体中。
在实施例中,多个圆形导体相对于彼此布置成平坦形状,特别地类似平行四边形的形状,从而形成矩形或扁平线。
在实施例中,连续发夹式绕组可包括多个交错的相绕组,各个相绕组由一根或多根邻近线构成,优选地包括一到五根邻近线,更优选地包括一根或三根邻近线。优选地,使用三相绕组,其中各个相由交流电源驱动,各个相绕组由相对于其它相绕组偏移120°的相角的电流驱动。各个相绕组所具有的线的数量取决于应用;特别地,其取决于定子配置成的感应电磁极的数量以及所使用的线的纵横比。更少的线增加了无铁定子中导体的填充因数。各个相绕组的线可仅在其中布置有输入引线的区域处电连结在一起,例如以将给定相绕组的所有线电连结在一起。各个相绕组的线还可电连结以形成星形接地(也称为星形连接)或三角形连接。
在备选实施例中,连续发夹式绕组可包括多个交错的相绕组,各个相绕组由具有围绕定子的多匝、优选地三匝或五匝的单根不间断线构成。在该实施例中,可需要甚至更少的电连结,或甚至不需要电连结,例如通过焊接等,因为各个相绕组可仅由单根不间断线构成。匝数是指给定的发夹式线当卷绕成定子所需的圆柱形形状时,环绕连续发夹式绕组的次数。换句话说,匝数还指给定的发夹式线在卷绕成圆柱形形状(例如沿平面形状在向前方向上行进)之前或在已进行沿平面形状在向后方向上行进的回弯之后在基本上平面形状时沿发夹式绕组行进的次数。各根线可布置成使得在给定匝中该线邻近相同线的另一匝。特别地,各根线可布置为使得在给定匝中,该线邻近另一匝中的相同线,使得相同线的邻近匝可用于有助于由连续发夹式绕组生成的磁场。在另一个实施例中,各根线可布置成使得在给定匝中该线不邻近相同线的另一匝。在另一个实施例中,各根线可布置成使得给定匝相对于另一匝中的相同线偏移对应转子的一个或多个磁极距。在后一种情况下,线具有所谓的磁极偏移,其中相同线的非邻近匝有助于由连续发夹式绕组在转子的对应非邻近磁极处生成的磁场。
在实施例中,连续发夹式绕组具有两组相绕组,第一组相绕组在第一方向上围绕定子的圆柱形形状行进或经过或环绕定子的圆柱形形状,且第二组相绕组在与第一方向相反的第二方向上环绕定子,两组具有当在定子的轴向方向上看时位于定子的相同端部上,并且在小于60度、优选地小于45度的方位角范围内的输入引线。第二组相绕组也可称为反相绕组。因此,第一组相绕组中的各个相绕组具有第二组(反)相绕组中的对应反相绕组。第一组相绕组和第二组对应相绕组以同相进行电操作,其中相绕组布置成使得第一组相绕组的线和对应相绕组的对应线生成相互增强的电磁场。
在实施例中,壳的基本上圆柱形的内表面和/或基本上圆柱形的外表面沿环形圆柱形无铁定子的轴向延伸的多于三分之一、优选地多于一半、更优选地多于三分之二延伸。换句话说,壳沿其轴向延伸的大部分支承并保持环形圆柱形无铁定子。这增加了壳和无铁定子的组件的稳定性。此外,该实施例产生的优点在于,壳与环形圆柱形无铁定子之间的连接元件可更容易地组装在设备的相关部分上。另外,该实施例减少了旋转机电设备的操作期间出现不平衡的可能性。根据另一个实施例,壳的基本上圆柱形的内表面和/或基本上圆柱形的外表面沿环形圆柱形无铁定子的整个轴向延伸延伸。该实施例进一步增加了旋转机电设备的整体稳定性,并且特别有助于将包括发夹式绕组的整个环形圆柱形无铁定子保持为期望的形状。另外,如果无铁定子完全布置在壳内,则有利地保护其免受机械损坏、冲击和污染。如果无铁定子仅由壳部分地覆盖,则至少无铁定子的覆盖部分由壳保护。
在旋转机电设备或用于制造连续发夹式绕组的方法的实施例中,线的折叠区域、特别地折叠节段的外半径既不延伸超出第一层的外表面或包络平面,也不超出第二层的外表面或包络平面。
在其中第一组相绕组中的给定相绕组和第二组相绕组中的对应相绕组由相同的单根不间断线形成的实施例中,线优选地在连续发夹式绕组中具有偶数总匝数,更优选地六匝或十匝。在该实施例中,连续发夹式绕组优选地由三根线构成,各根线以一定的匝数形成给定的相绕组,并且以相同的匝数形成反相绕组。
在实施例中,旋转机电设备构造为由供应到连续发夹式绕组的电流驱动的电马达。从而在转子中生成转矩。
在实施例中,旋转机电设备构造为发电机,其从施加到转子的转矩生成电流。
在实施例中,转子是环形圆柱形的,使得旋转机电设备具有空的内部圆柱形区域。旋转机电设备可进一步包括位于环形圆柱形转子内侧的附加定子。特别地,附加定子可具有附加的连续发夹式绕组,特别地设计为如本文中所公开的连续发夹式绕组。附加定子可用于附加地驱动转子。附加定子可安装在旋转机电设备的支承件上。
在实施例中,连续发夹式绕组可通过可固化灌封材料封装和/或固定到壳。
在实施例中,壳可包括层叠导磁材料的堆叠,导磁材料优选地为铁合金。该层叠堆叠减少了涡电流损耗并且优化了磁通线。层叠堆叠具有环形圆柱形形状。其可包括多个环形圆柱形铁合金板,这些铁合金板层叠在电绝缘材料中,使得涡电流不可从一个铁合金板传递到另一个。
在实施例中,壳可包括层叠导磁材料的条带,导磁材料优选地为铁合金,其螺旋缠绕以形成环形圆柱形壳或形成环形圆柱形壳的一部分。在本文中,层叠意思是导磁材料至少在一个主表面或两个主表面上包括绝缘层或绝缘涂层。主表面意思是当条带以螺旋形式缠绕时,条带的彼此面对或甚至彼此接触的那些表面。具体地,具有恒定厚度和宽度的层叠导磁材料的连续条带围绕圆柱形支承件螺旋地缠绕,从而形成螺旋层叠堆叠,该螺旋层叠堆叠形成环形圆柱形壳或形成环形圆柱形壳的一部分。螺旋层叠堆叠具有的优点在于,涡电流不可直接沿壳的圆柱轴线经过,而是必须沿围绕壳的圆柱轴线的远远更长螺旋路径经过。如上文和整个申请所阐释的,壳优选地不应延伸到定子的区域中,特别地到连续发夹式绕组的区域中。层叠材料的薄条带减少了涡电流损耗。螺旋地缠绕条带以形成环形圆柱形形状而不是堆叠薄板的优点在于简化了生产并因此显著减少了制造时间以及成本。另外,由一根连续条带制成的环形圆柱形壳可导致自支承的且形成一体结构的环形圆柱形壳。特别地,因此形成的环形圆柱形壳不需要如堆叠薄板的情况那样通过轴向通孔插入销来提供结构支承。通过避免这种轴向通孔和销,壳可制造得更薄以实现相同的结构稳定性并且不需要附加的制造步骤。
除了旋转机电设备之外,本发明还涉及一种用于制造用于无铁定子的连续发夹式绕组的方法。特别地,该方法涉及制造用于如本文中所描述的旋转机电设备的定子或附加定子的连续发夹式绕组。该方法包括将多根线并排直地布置在带中的步骤。将多根线布置在带中可在先前的步骤中完成,例如当将多根线缠绕到滚筒上时,优选地滚筒足够大,使得线仅弹性地弯曲并因此不弯曲且直地离开滚筒。还可通过将来自不同滚筒的多根线并排带到一起来完成布置多根线。线是未弯曲的并且布置成在带中位于彼此平行,优选地其中线的短边彼此面对。取决于实施例,线紧密地布置在一起或布置为线之间具有间隙。该方法还包括在第一旋转方向上折叠多根线的带的步骤,特别地沿着沿带的纵向轴线存在的相继折叠线相继地折叠带(其中带的纵向轴线位于平行于各根线的纵向轴线),折叠线与带的纵向轴线处于倾斜角,使得相继地折叠的带形成扁平螺旋带,提供第一层和第二层。带的各个层可基本上是平坦的。倾斜角是非正交角,并且对应于扁平螺旋带的绕组角或螺旋角。绕组角取决于多种参数,包括带的宽度(其本身可根据相绕组的数量、各个相绕组的线的数量、各根线的截面宽度和邻近线之间的距离来选择)以及相继折叠线之间的距离。折叠线可沿带均匀地间隔开,使得折叠的带形成扁平螺旋带。该方法还包括将各根相继折叠线之间的直节段弯曲到完成的扁平螺旋带的各根线中,使得直节段基本上垂直于扁平螺旋带的折叠线行进。弯曲步骤将发夹形状引入线中。特别地,各根线围绕垂直于带的平面的轴线弯曲,使得折叠带的各个层保持平坦。换句话说,带的各个层的各根线侧向弯曲,使得在各根折叠线之前产生第一偏移弯曲部并且在各根折叠线之后产生第二偏移弯曲部。由此,形成具有发夹形节段的准螺旋带,该发夹形节段包括两个弯曲节段之间的直节段。该方法还包括将扁平准螺旋带卷绕成圆柱形形状以形成环形圆柱形连续发夹式绕组的步骤,其中直节段基本上平行于圆柱形形状的圆柱轴线行进。
在实施例中,该方法可进一步包括使用可固化灌封材料来灌封连续发夹式绕组的步骤。灌封材料例如是两部分灌封材料或可固化灌封材料(例如使用UV固化)。尽管连续发夹式绕组归因于其连续交错的发夹式绕组已具有相当大的结构稳定性,但可将灌封材料引入连续发夹式绕组中以进一步改进结构稳定性,以进一步改进线之间的电气隔离,并且归因于远离线的电阻损耗而改进了热的移除。
在实施例中,该方法可进一步包括将连续发夹式绕组插入到具有基本上圆柱形的内表面的壳中,以用于将连续发夹式绕组安装在旋转机电设备中。请注意,与现有技术相比,插入步骤不涉及将发夹式绕组放置在壳或定子铁的凹槽或凹口中,并且因此本发明的壳可没有槽、凹槽或凹口。插入的连续发夹式绕组可例如粘合到内壳。插入的连续发夹式绕组可结合上文提到的灌封步骤粘合到壳,特别地使用相同的可固化灌封材料。该步骤的组合提高了制造的速度,并且进一步确保了连续发夹式绕组与壳之间的非常好的配合。另外或备选地,该方法可进一步包括将连续发夹式绕组插入到具有基本上圆柱形的外表面的壳中,以用于将连续发夹式绕组安装在旋转机电设备中。该结构可在旋转机电设备具有外转子的情况下使用。另外,该方法可进一步包括通过将第二连续发夹式绕组安装在旋转机电设备的支承件上来将第二连续定子绕组添加到旋转机电设备,第二连续发夹式绕组与第一连续发夹式绕组同轴,并且转子布置在其间。
在实施例中,连续发夹式绕组可包括多个交错的相绕组,各个相绕组由具有围绕定子的环形圆柱形形状的多匝、优选地三匝或五匝的单根不间断线构成。单根不间断线沿其长度不需要具有任何电气连结。通过将多根线(各个相绕组一根线)并排直地布置在带中而形成多匝,在线之间留下间隙。各个间隙足够宽以接收线,并且两根邻近线之间可存在多个间隙。多根线的带在第一旋转方向上折叠,特别地沿着沿带的纵向轴线存在的相继折叠线相继地折叠带,这形成扁平螺旋带,扁平螺旋带具有间隙。该方法包括通过在回弯区中将多根线弯曲总共180度来回弯多根线。各根线回弯,使得在回弯之后,占据带中的间隙。该方法包括在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上围绕扁平螺旋带折叠多根线,使得多根线折叠到扁平螺旋带的间隙中。重复回弯和折叠的步骤,直到获得期望的匝数。一旦获得期望的匝数,带中的所有间隙被填充,并且扁平螺旋带具有两层,各个层包括并排布置的线。
在实施例中,回弯区包括特别地沿z方向的垂直于扁平螺旋带的平面的一个或多个弯曲轴线,并且回弯线包括围绕一条或多条弯曲轴线弯曲各根单根线。回弯线包括例如将各根单根线弯曲约90°两次,两个90°弯曲分开预定距离,使得回弯线占据扁平螺旋带中的适当间隙。
在实施例中,连续发夹式绕组可具有由单独的连续发夹式绕组制成的两组相绕组。为了形成单个连续发夹式绕组,两个单独的连续发夹式绕组可堆叠或交错。
在实施例中,连续发夹式绕组可具有由单根不间断线制成的两组相绕组。特定相绕组的特定单根线在回弯区中回弯,分开预定距离,使得回弯线占据用于第二组相绕组的对应线的特定间隙。单根线可在回弯之前与第一组相绕组相关联并且在回弯之后与第二组相绕组相关联,或反之亦然。在回弯区之前的线的第一节段和在回弯区之后的线的第二节段两者可属于从第一层和第二层选择的相同层。
利用多根线的回弯,有可能产生包括多个交错相绕组的连续发夹式绕组,其中各个相绕组由单根不间断线构成,该单根不间断线具有围绕定子的多匝,优选地三匝或五匝。在该实施例中,可需要甚至更少的电连结,或甚至不需要电连结,例如通过焊接等,因为各个相绕组可仅由单根不间断线构成。匝数是指给定的发夹式线当卷绕成定子所需的圆柱形形状时,环绕连续发夹式绕组的次数。换句话说,匝数还指给定的发夹式线在卷绕成圆柱形形状(例如沿平面形状在向前方向上行进)之前或在已进行沿平面形状在向后方向上行进的回弯之后在基本上平面形状时沿发夹式绕组轴线行进的次数。各根线可布置成使得在给定匝中该线邻近相同线的另一匝。特别地,各根线可布置为使得在给定匝中,该线邻近另一匝中的相同线,使得相同线的邻近匝可用于有助于由连续发夹式绕组生成的磁场。在另一个实施例中,各根线可布置成使得在给定匝中该线不邻近相同线的另一匝。在另一个实施例中,各根线可布置成使得给定匝相对于另一匝中的相同线偏移对应转子的一个或多个磁极距。在后一种情况下,线具有所谓的磁极偏移,其中相同线的非邻近匝有助于由连续发夹式绕组在转子的非邻近磁极处生成的磁场。
在实施例中,弯曲包括将两个偏移弯曲部弯曲到多根线中的各根中,从而提供彼此平行且移位的存在于偏移弯曲部之间的直节段。从而,形成弯曲之后的带的准螺旋形状。各个偏移弯曲部可包括围绕特定角度的第一弯曲部和在相反方向上围绕相同特定角度的第二弯曲部,使得偏移弯曲部的任一侧上的直节段保持平行。具体的弯曲的半径和弯曲的角度取决于应用,特别地其取决于线的纵横比以及围绕各根线的绝缘体的类型和厚度。
在实施例中,在将连续发夹式定子卷绕成圆柱形形状之后,连续发夹式绕组形成重叠区域,其中先前(即卷绕之前)位于扁平螺旋带的第一端部处的第一层与先前(即卷绕之前)位于扁平螺旋带的第二端部处的第二层重叠。该重叠区域是带的折叠的结果,这导致扁平螺旋带具有第一层和第二层,第一层和第二层在平面方向上相对于彼此部分地移位,使得第一层在扁平螺旋带的一个端部上具有突出部,并且第二层在扁平螺旋带的另一端部上具有突出部,该突出部是互补的,使得当连续发夹式绕组卷绕成圆柱形形状时,第一层和第二层配合在一起并分别形成连续内圆柱形层和连续外圆柱形层,各个层具有基本上均匀的线分布。
在实施例中,用于制造连续发夹式绕组的上述方法包括使用包括折叠部件的折叠设备。折叠部件具有第一面和第二面、间隔元件以及折叠轴线,折叠部件围绕折叠轴线可旋转。多根线的带的折叠包括将多根线的带以相对于折叠轴线的倾斜角跨过折叠部件的第一面放置,多根线由间隔元件分开。间隔元件例如是从折叠部件的突出部或到折叠部件中的凹部,其构造成接收带的线并且将它们适当地间隔开。折叠部件围绕折叠轴线旋转,使得带相继地围绕折叠部件的第一面和第二面重复包裹,从而形成扁平螺旋带。
在实施例中,折叠设备进一步包括一个或多个线梳。类似于间隔元件,线梳构造成保持线。将直节段弯曲到扁平螺旋带的各根线中包括将一个或多个线梳与扁平螺旋带的线接合,并且相对于线的长度侧向移位一个或多个线梳,以将偏移弯曲部以及其间的直节段弯曲到各根线中。结果,螺旋带重新定形为准螺旋带。线梳例如构造成与线接合并将线压靠折叠部件。然后,线梳沿折叠部件移位。
在实施例中,线梳中的至少一个相对于线梳中的另一个在平行于折叠设备的折叠轴线的相反方向上线性移位,以用于制造连续发夹式绕组。根据该实施例,线梳产生了在一个移位步骤内弯曲发夹式绕组的直节段的有利可能性,并且因此特别快。另一个优点是线梳优选地同时与扁平螺旋带的所有线接合。另一个优点是线梳接合无需在来自线轴的轴向张力下提供一根或多根线即可完成。
在实施例中,折叠部件包括保持部件,扁平螺旋带折叠到保持部件上,保持部件由布置在平面中并且彼此相邻且分开间隙的两个平坦板形成,并且制造连续发夹式绕组进一步包括通过将平坦板移动到一起以减小间隙并从折叠的扁平螺旋带取出平坦板来从扁平螺旋带移除保持部件。通过在平坦板之间具有间隙,可容易地例如相继地从扁平螺旋带移除平坦板,并且不会干扰折叠的扁平准螺旋带,这降低了线绝缘层损坏或扁平准螺旋带的特定形状受到损害的可能性。
在实施例中,折叠设备包括特别地沿z方向延伸出扁平螺旋带的平面的一个或多个回弯部件,并且回弯线包括使折叠设备围绕一个或多个回弯部件、特别地在扁平螺旋带的第一平面中旋转,该第一平面在弯曲发夹形状的步骤之前并且特别地在卷绕的步骤之前平行于第一层和第二层。对于围绕一个或多个回弯部件或围绕位于一个或多个回弯部件的区域中的轴线旋转折叠设备的步骤,折叠设备布置在可旋转台上可能是有利的。
在实施例中,回弯单根线包括围绕相同回弯部件回弯给定组的所有线,给定组的各根线在相同回弯部件上的不同高度位置处弯曲。归因于线的弹性柔韧性,多根线可组合在一起成单个组并且围绕相同回弯部件同时弯曲。为了确保所产生的线中的弯曲不彼此重叠,从而在竖直方向上占据更多空间,各根线在扁平螺旋带的平面上方的不同高度位置处弯曲。这是可能的,而无需非弹性地弯曲线。结果,当弯曲部返回到水平位置时,线中的弯曲部彼此侧向移位,使得弯曲部不彼此重叠。
在实施例中,回弯线包括围绕相同第一回弯部件并且围绕相同第二回弯部件回弯给定组的所有线,给定组的各根线在第一相同回弯部件和第二相同回弯部件上的不同高度位置处弯曲,使得在完全回弯特别地总共180°之后,给定组的各根线与相同组的其它线在与z方向正交的平面中至少分开一定距离(在线已返回到基本上平坦的位置之后)。
在实施例中,回弯线包括定位回弯部件,使得在完全回弯特别地总共180°之后,线中的各根在与z方向正交的平面中不与任何其它线重叠。
除了旋转机电设备和用于制造用于无铁定子的连续发夹式绕组的方法之外,本发明还涉及用于制造连续发夹式绕组的折叠设备。折叠设备包括折叠部件。折叠部件具有第一面和第二面、间隔元件以及折叠轴线,折叠部件围绕折叠轴线可旋转。间隔元件例如是从折叠部件的突出部或到折叠部件中的凹部,其构造成接收线并且将它们适当地间隔开。
在实施例中,折叠设备进一步包括一个或多个线梳。类似于间隔元件,线梳构造成保持扁平螺旋带的线。线梳构造成与线接合,并且通过相对于线的长度侧向地移位一个或多个线梳来将偏移弯曲部和其间的直节段弯曲到各根线中。线梳例如构造成与线接合并将线压靠折叠部件。然后,线梳沿折叠部件移位。
在实施例中,折叠部件包括保持部件,该保持部件由布置在平面中且彼此相邻且间隔开间隙的两个平坦板形成,该保持部件设计成使得平坦板可朝向彼此移动以减小间隙。
在实施例中,折叠设备包括用于回弯线的一个或多个回弯部件。
在实施例中,线梳中的至少一个相对于线梳中的另一个在平行于折叠设备的折叠轴线的相反方向上线性移位,以用于制造连续发夹式绕组。
在本文公开的发明的实施例中,特别地用于制造连续发夹式绕组的方法中,线梳同时与扁平螺旋带的多根且优选地所有线接合。
在本文公开的发明的实施例中,特别地用于制造连续发夹式绕组的方法中,完成线梳接合,而无需在来自线轴的轴向张力下提供一根或多根线。
在本文公开的发明的实施例中,特别地用于制造连续发夹式绕组的方法中,定子绕组不嵌入定子芯的槽中。
在本文公开的发明的实施例中,线可由多个导体、例如绞合线、特别地圆形导体或圆形绞合线构成,各个导体包裹在导体绝缘体中。导体的组合布置,即导体封装,本身可包裹在外绝缘体中。多个优选地圆形导体可相对于彼此布置成平坦形状,特别地类似平行四边形的形状,从而形成适合用于具有高填充因数和减小的涡电流的连续发夹式绕组的平坦线。
附图说明
从本文下面给出的详细描述和附图,将更充分地理解本文描述的公开,本文下面给出的详细描述和附图不应认为限制所附权利要求中描述的公开。附图其中:
图1:示意性地示出了根据现有技术的具有在倾斜角下布置的波形绕组的定子绕组;
图2:示意性地示出了根据本发明的实施例的具有带未倾斜直节段的准螺旋发夹形状的连续发夹式绕组;
图3:示意性地示出了根据本发明的实施例的矩形线的截面;
图4:示意性地示出了根据现有技术并且也可用于本发明的波形绕组的线束的截面;
图5:示意性地示出了穿过根据本发明的实施例的设备的截面中的详细视图;
图6:示意性地示出了根据本发明的实施例的旋转机电设备,具有剖开节段以暴露设备的内部;
图7:示意性地示出了根据现有技术的单个发夹式线节段;
图8:示意性地示出了根据本发明的实施例的连续发夹式绕组的一部分;
图9a-9c:示意性地示出了根据本发明的三个实施例的三种不同的线折叠;
图10:示意性地示出了根据本发明的实施例的线偏移弯曲部;
图11:示意性地示出了根据本发明的实施例的彼此交错的连续发夹式绕组的三相;
图12:示意性地示出了根据本发明的实施例的彼此交错的两组连续发夹式绕组的三相;
图13a-13o:示意性地示出了根据本发明的实施例的用于制造连续发夹式绕组的多个步骤和折叠设备;
图14a-14b:示意性地示出了根据本发明的实施例的将偏移弯曲部及其间的直节段弯曲到扁平螺旋带中以形成扁平准螺旋发夹形带和连续发夹式绕组的两个步骤;
图15a-15c:示意性地示出了根据本发明的实施例的用于将平坦的连续发夹式绕组卷绕成圆柱形连续发夹式绕组的多个步骤;
图16:示意性地示出了根据本发明的实施例的连续发夹式绕组的接线图,其中绕组具有两组三相并且各组的各个相由具有三匝的单根线构成;以及
图17:示意性地示出了根据本发明的实施例的连续发夹式绕组的接线图,其中绕组具有两组三相,其中具有六匝的单根线用于各个相,使得两组中的对应相由相同单根线共同形成。
具体实施方式
现在将详细参考某些实施例,其示例在附图中示出,附图中示出了一些但不是所有特征。实际上,本文中公开的实施例可以以多种不同的形式来体现,并且不应解释为限于本文阐述的实施例;相反,提供这些实施例使得本公开将满足适用的法律要求。此外,实施例还可彼此组合。只要有可能时,相似的参考标号将用于指代相似的构件或部分。并非所有相似的构件在所有图中具有参考标号。
图1示出了适合用于无铁马达的现有技术定子绕组的示意性截面视图。定子绕组具有围绕支承件(未示出)缠绕、沿折叠线F折叠的线3。线3彼此相邻紧密地封装,然而为了说明的目的,并未示出所有线3。下一邻近线3(即折叠线F之前和之后的后续线或线节段3)中的电流在相反方向上经过。此外,定子绕组具有第一侧21和第二侧22,并且各根线中的电流在第一侧21上在第一方向上并且在第二侧22上在相反方向(相对于整个绕组)上经过。还描绘了转子13(未明确示出)的磁极131。下一邻近线3或线节段之间的距离对应于磁极131之间的中心到中心的距离。如图所描绘的定子绕组具有多个缺点。首先,单独的线3相对于磁极131处于倾斜角,即形成严格的螺旋,并且因此由定子绕组生成的电磁场不与磁极131的(电)磁场最佳地相互作用,因为它们与彼此处于小倾斜角。此外,第一侧21上的线3与第二侧22上的线3具有大的重叠区域,这导致在该区域中生成的电磁场的部分抵消。为了避免该大的重叠区域,通常转子的磁极131的纵向延伸小于定子绕组的纵向延伸。图中可见,折叠线F布置在远离转子磁极131的端部较大距离处。
图2示出了根据本发明的实施例的连续发夹式绕组2的示意性截面视图。如图1中,并未示出所有的线3。与图1类似,线3和下一邻近线3中的电流在相反方向上经过。此外,连续发夹式绕组2具有第一层21和第二层22,并且如由各根线3中的箭头的方向所指示,各根线3中的电流在第一层21中在第一方向上,并且在第二层22中在相反方向上(沿作为整体的连续发夹式绕组2)经过。还描绘了转子13的磁极131(未明确示出)。下一邻近线3之间的距离对应于磁极131之间的中心到中心的距离。
与现有技术图1相比,本实施例的线3具有与磁极131对准的直节段33,以确保最佳的电磁相互作用。其次,从转子磁极131的端部区域完全移除包括第一层21中的给定线3与第二层22中的相同线3之间的折叠节段35的重叠区域,以避免归因于转子磁极131的端部区域中的感应电磁场的抵消而造成的性能损耗。取决于构造,特别地线3的弯曲角度,与现有技术相比,折叠线F可移动得更靠近磁极131的端部区域,允许连续发夹式绕组2的更紧凑的设计。
图3示出了根据本发明的实施例的线3的截面视图。线3具有带圆角的基本上矩形截面。线3具有内导体31和外绝缘体32,内导体31优选地为铜或铜合金。线3例如可通过将圆线卷绕成矩形形状来制造,或直接通过挤出来例如以矩形形状来制造。备选地,线3具有椭圆形或其它扁平形状。线3的纵横比(截面高度与截面宽度之比)可位于1:1与5:1之间,优选地为2:1。
图4示出了根据现有技术的线3的截面视图。线3由包裹在外绝缘体32中的多个圆形导体31构成。与图3的实施例相比,归因于圆形导体31之间的空间,线3具有较低的填充因数。然而,这种现有技术的线3也可用在本发明中。
根据另一个实施例,线3由多个导体31构成,特别地圆形导体31,例如绞合线,各个导体包裹在封装导体31的导体绝缘体中,如在图4中由圆圈所指示。导体31的组合布置3a,即导体封装3a,其本身可包裹在外绝缘体32中。根据另一个实施例,多个圆形导体31相对于彼此布置成类似平行四边形的形状(即,六边形封装)。换句话说,导体31的四条中心轴线形成平行四边形的角部。归因于导体31之间的空间减小,该形状增加了线3(导体封装3a)的填充因数。
图4中所示的导体封装3a,特别地包含绞合线31的导体封装3a,与如图3中所示的单根矩形或扁平线3相比具有进一步的优点。导体封装3更加柔韧,并且因此更容易弯曲成扁平准螺旋带。导体封装3a还允许减少连续发夹式绕组中以及因此旋转机电设备中的涡电流损耗。涡电流损耗的减少可归因于由导体封装3a内侧的导体绝缘体界定的较小的导电截面区域。
图5高度示意性地示出了根据本发明的实施例的旋转机电设备1的截面2D截面视图。设备1具有壳11,壳11具有基本上圆柱形的内表面111和基本上圆柱形的外表面112。壳11由薄的导磁材料、特别地铁合金制成的层叠堆叠构成。在实施例中,壳11由螺旋缠绕的层叠导磁材料(特别地铁合金)的薄条带构成。无铁定子12与壳11相邻布置在设备1的内侧上。壳11不延伸到无铁定子12的区域中。无铁定子12包括连续发夹式绕组2。为了减少混乱,仅示出了连续发夹式绕组2的一部分。特别地,示出了属于连续发夹式绕组2的第一层21和第二层22的两根线3,这两层21、22从圆柱形定子12的中心轴线在径向方向上布置在彼此上方。该设备示为具有可包围壳11的外壳14。转子13例如布置在无铁定子12内侧并且与无铁定子12分开环形圆柱形间隙15。转子13的磁极131与由定子12生成的电磁场相互作用以生成转矩。绘制电磁场线是为了示出壳11和转子13如何有效地闭合场线。
取决于实施例,转子13是永磁体转子、用于异步感应电磁设备1的“鼠笼”型转子或磁阻型转子。尽管所公开的连续发夹式绕组2特别适合用于其中转子13具有永磁体的同步AC马达或发电机中的无铁定子12,但其也适合用于其它类型的电磁设备的其它类型的定子绕组中,并且也可用作用于异步转子的短路笼式绕组。
图6示出了根据本发明的实施例的机电设备1的高度示意性透视图,具有切口以示出其内部。壳11包围圆柱形区域。连续发夹式绕组2抵靠壳11的内表面111布置(为了说明的目的,仅示出了连续发夹式绕组2的一部分)。转子13围绕圆柱轴线A与连续发夹式绕组2同轴布置。转子的磁极131与连续发夹式绕组2的感应电磁场相互作用以在转子13中生成转矩。连续发夹式绕组2具有两层,内层21和外层22。连续发夹式绕组2具有两组三相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2,其中第一组的相绕组U1和第二组的对应相绕组U2具有相同的电相(并且例如,可连结在一起,图6中未示出)。连续发夹式绕组2具有用于旋转机电设备1的相同区域中的相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2中的各个的输入引线23,使得连续发夹式绕组2的电连接高效且简单。特别地,所有输入引线在公共的、优选地小的方位角区域内。各个相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2的端部电连结到相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2中的至少一个其它相绕组,例如以形成星形接地24或三角形连接。转子13的磁极131的纵向延伸不延伸超出连续发夹式绕组2的直节段33的区域。
如图6中可见,壳11径向包围整个无铁定子12以及转子13。具体地,壳11围绕无铁定子12的整个外表面延伸,无铁定子12容纳连续发夹式绕组2。特别地,连续发夹式绕组2沿其整个轴向延伸(即,平行于中心轴线A的其延伸)由壳11覆盖。壳11并且特别地壳11的内表面111布置为邻近无铁定子12,并且从而将无铁定子12并且特别地连续发夹式绕组2保持就位。整个布置在壳11内的无铁定子12从而由壳11保护而免受机械损坏、冲击和污染。在其中无铁定子12仅部分地由壳11覆盖的实施例(图6中未示出)中,至少无铁定子12的覆盖部分由壳11保护。
该机电设备具有的技术优点在于具有与壳11的径向延伸相比的小径向延伸的定子12。
图7示意性地示出了根据现有技术的具有特征发夹形状的单根线3。直节段33布置在弯曲节段34之间,该弯曲节段34由折叠节段35分开。根据现有技术,多个这样的单个发夹插入带槽定子铁中并且使用例如激光束焊接来电连结在一起。
图8示意性地示出了根据实施例的连续发夹式绕组2的相绕组U1的单根线3。为了便于理解,仅示出了具有单根线3的单个相绕组U1,在图12中示出了多个相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2。单根线3具有折叠节段35,其在折叠线F处折叠,使得线3的一些节段位于第一层21中,且线3的其它节段位于第二层22中。此外,弯曲节段34包括偏移弯曲部,特别地折叠线之前的第一偏移弯曲部和折叠线之后的第二偏移弯曲部,使得邻近直节段33移位距离D。从第一层21的一个直节段33到第二层22的下一直节段33的过渡沿第一弯曲节段34、折叠节段35和第二弯曲节段34行进。弯曲节段34布置成与直节段33处于预定角度,并且直地延伸直到折叠节段35。从一个直节段33到下一直节段33的过渡并非如所谓的波形绕组中常见的那样沿半圆、弧线或具有连续半径的另一弯曲节段行进。
图9a-9c示意性地示出了根据本发明的各种实施例的线3中的折叠节段35和弯曲节段34的侧视图。在图9a中,线3折叠,而在第一层21与第二层22之间没有间隙。在图9b中,线3折叠,在第一层21与第二层22之间留下间隙。在图9c中,线3折叠成“P”形状,其中折叠节段35具有比图9a和图9b中大的曲率半径。这需要更多的空间,然而线绝缘体不同样地压缩和拉伸。在该实施例中,优选的是,壳11具有构造成接收弯曲节段35的环形凹部,以减小定子12和壳11组合(未示出)的总厚度。在如图9a和图9b中所示的实施例中,线3的折叠区域35、特别地折叠节段35的外半径既不延伸超出第一层21的外表面,也不超出第二层22的外表面。
图10高度示意性地示出了作为布置在直节段33和折叠节段35之间的偏移弯曲部的线3的弯曲节段34。
图11和图12高度示意性地示出了连续发夹式绕组2,其分别具有一组相绕组U1、V1、W1和两组相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2。为了清楚地说明,各个相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2示为仅具有单根线3,然而用于各个相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2的一根或多根邻近线3被预见,特别地用于各个相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2的三根或五根邻近线3,使得第一层21和第二层22紧密地封装有线3。如先前的图、特别地图7和图8中所阐释的,线具有直节段33,其间具有弯曲节段34和折叠节段35,折叠节段35沿折叠线F折叠。在图12中,第二组相绕组U2、V2、W2相对于第一组相绕组U1、V1、W1布置,使得生成的电磁场是互补的,特别地通过布置第一组的给定相绕组U1、V1、W1的各根线3,使得其与第二组的对应相绕组U2、V2、W2的线3重叠(即,一根线3在第一层21中,并且另一根在第二层22中),并且通过布置该电流在那些重叠的线3中在相同方向上流动。
存在用于制造连续发夹式绕组的已知方法,这些连续发夹式绕组适合用于其中定子铁具有用于布置发夹式绕组的槽的电马达中。这些已知的方法包括首先将偏移弯曲部弯曲到线中,并且然后将弯曲的线围绕板或线轴包裹。这些已知的方法不适合用于制造用于根据本发明的机电设备1的无铁定子12的连续发夹式绕组2。因为根据现有技术的多种连续发夹式绕组不是或较少自支承并且具有不太精确的公差,特别地关于线之间的间隔的均匀性,所以它们是不适合的。对于具有槽的铁定子来说,这通常不是问题,因为连续发夹式绕组在任何情况下都引入到槽中,这在定子绕组中引入了轻微的变形。此外,槽为连续发夹式绕组提供附加的结构支承,因此连续发夹式绕组在结构上自支承并不那么重要。
现有技术中用于制造连续发夹式绕组的已知方法不可在连续发夹式绕组2中实现与根据本文中描述的本发明的制造方法相同的均匀性。特别地,它们不可实现机电设备1的高度高效且紧凑的高性能无铁定子12所需的线3之间所需的间隔规则性。这是因为已知的方法包括在折叠线之前首先将偏移弯曲部弯曲到线中。由于已知方法中的弯曲线必须在一定张力下折叠,因此发生偏移弯曲部的矫直,这降低了所获得的绕组的规则性。作为备选,可用较小的张力来折叠线,然而,这需要复杂的线减紧装置或需要非常缓慢地折叠线并且可导致所获得的绕组弓弯。
形成鲜明对比的是,如本文中所描述的根据本发明的制造方法允许简单、高度精确且快速地制造自支承且精确成形的准螺旋连续发夹式绕组,其完美地匹配到特别地包括无铁定子的机电设备的几何需要。
图13a至图13o示出了用于制造根据本发明的连续发夹式绕组2的折叠设备4的一系列高度示意性透视图。特别地,图13a至13e涉及用于制造连续发夹式绕组2的方法的实施例,其中各个相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2由一根或多根线3构成,该一根或多根线3具有单匝,即,其折叠以在单个折叠方向R1上的单个折叠步骤序列中获得扁平准螺旋带。图13f至13o特别地涉及用于制造连续发夹式绕组2的方法的实施例,其中如下面更详细地阐释的,各个相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2由具有多匝(在向前方向和向后方向上)的单根线3构成。为了简洁起见,折叠设备4的各个部分和构件将仅在其中它们第一次出现的那些图中进行详细阐释。
此外,为了清楚起见,图13a至图13n示出了仅缠绕单根线3以形成连续发夹式绕组2。取决于实施例,可有多根邻近线3布置在带中,并且可选地,邻近线3之间存在间隙,使得带的多根线3同时折叠。同时折叠多于一根线提高了制造的生产率和效率,但也增加了生产的复杂性。当使用如本文描述的制造方法时,特别地当使用如所描述的折叠设备时,克服了复杂性增加的问题。如上所述,如果各根线3仅具有单匝,则所有相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2可同时折叠,并且复杂性相对低。然而,如果各根线3具有多匝,例如三匝,并且给定线3例如与第一组相绕组U1、V1、W1中的相绕组U1以及第二组相绕组U2、V2、W2中的相绕组U2相关联,则复杂性由于如本文中描述的回弯而相对较高。
图13a示出了具有围绕折叠轴线414可旋转的折叠部件41的折叠设备4。折叠部件41具有第一面411和与第一面411大致相对的第二面412。折叠部件41包括呈平面布置的两个基本上平坦或楔形的板415、416,其间具有间隙417,它们一起形成用于连续发夹式绕组的保持部件。折叠部件41在第一面411与第二面412之间具有两个直且平行的相对边缘,这些边缘平行于彼此并且也与折叠轴线414平行。折叠部件41进一步具有间隔元件413,间隔元件413布置在折叠部件41上,特别地在第一面411与第二面412之间的边缘上或附近。多根线3布置成平坦带(为了清楚起见仅示出了一根线3)并且跨过折叠部件41放置。平坦带的线3是直线3,并且布置成它们的短截面侧彼此面对。平坦带的线3跨过折叠部件41放置,使得它们与间隔元件413接合,间隔元件413构造成规则地间隔线3。平坦带以相对于折叠轴线414的倾斜(不等于90°)角跨过折叠部件41放置。倾斜角可选择成使得折叠部件的一个边缘处的平坦带的位置与相对边缘处的平坦带的位置之间的侧向距离(在折叠轴线414的方向上)大约为平坦带的宽度的一半。这确保了在折叠期间获得的扁平螺旋带具有带规则间隔的线3的两层21、22。从线圈、线轴或卷轴馈送的线3使用矫直部件46伸直,并且然后由线引导部件44引导就位并保持就位。线3以预定且一致的反张力馈送通过矫直部件46。矫直部件46例如是一个或两个平面中的辊。线引导部件确保带的各根线3正确地定向和定位,并且还确保线3中的预定水平的张力。折叠设备4进一步可选地包括一个或多个线折叠部件45,其在折叠期间将线3的带保持就位。折叠部件45布置在间隔元件413的区域中,特别地,折叠部件45与间隔元件413接触,从而将线3保持就位。折叠部件45可体现为抵靠线3滚动的辊,确保线3在折叠期间保持邻近折叠部件41。线3的带跨过折叠部件的第一面411布置,并且因而待形成的扁平螺旋带的第一层21邻近第一面411。
图13b示出了在折叠节段35的折叠期间的折叠设备4,其形成为旋转部件41,旋转部件41围绕折叠轴线414在第一旋转方向R1上可旋转。线折叠部件45在折叠期间将线3的带保持就位。引导部件44确保线适当地张紧,以确保折叠节段35适当地形成。因为引导部件44与折叠部件41之间的线3的带是未弯曲的,即直的,故线3可处于高水平的张力下,并且因此旋转部件41可快速旋转,同时仍然适当地形成折叠节段35,特别地具有指定的转弯半径。
图13c示出了在第一折叠节段35已折叠之后的折叠设备4。折叠部件41已从其初始位置旋转通过180°。第二层22邻近第二板412。
图13d示出了进一步沿相继折叠过程的折叠设备4。
图13e示出了在线3的带已折叠成扁平螺旋带之后的折叠设备4。在实施例中,通过包括将第一板415和第二板416移动得更靠近在一起的步骤,扁平螺旋带从折叠设备4移除,从而减小板415、416之间的间隙417。如下面关于图14a和图14b所阐释的,所获得的扁平螺旋体具有第一层21和第二层22,并且准备好将发夹形状弯曲到扁平螺旋体的线3中。
在其中各个相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2由单根不间断线3构成的另一个实施例中,获得扁平螺旋带包括如下关于图13f至13o描述的其它步骤。
图13f示出了在带的回弯期间在水平面中旋转90°之后的折叠设备4。带的各根线3在回弯区25中围绕回弯部件43弯曲90°。回弯部件43例如体现为销。在实施例中,回弯部件43基本上延伸到与折叠部件41的平面正交的竖直方向,并且带的各根线3在回弯部件43上的不同高度位置处同时弯曲。回弯部件43定位成使得用于各根线3的弯曲区25有效地出现在距上一折叠节段35不同的距离处。这导致当线3返回到水平布置时各根线的回弯部不重叠,确保扁平螺旋带保持薄。
图13g示出了在带的回弯期间在水平面中进一步旋转90°之后的折叠设备4。带的各根线3围绕回弯部件43进一步弯曲90°,使得各根线3已回弯总共180°。回弯区25之后的线3从回弯区25之前的线3平行移位。回弯区25之后的线和回弯区25之前的线3两者与扁平螺旋带的第二层22相关联。
图13h示出了在已发生回弯之后折叠线3的带期间的折叠设备4。折叠部件41围绕折叠轴线414在与第一方向R1相反的第二方向R2上旋转,以围绕折叠部件41第二次折叠带。线由引导部件44引导到扁平螺旋带的间隙中,使得扁平螺旋带包括两个平坦层21、22,第二层22从视图隐藏。
图13i示出了在第二折叠序列已完成并且因此已获得两匝之后的折叠设备4。在第二折叠序列之后,由引导部件44引导的线3与线3的相对端部属于相同层21。
图13j示出了在带的第二回弯期间在水平面中旋转90°之后的折叠设备4。带的各根线3在第二回弯区25中围绕回弯部件43弯曲90°。
图13k示出了在带的第二回弯期间在水平面中进一步旋转90°之后的折叠设备4。带的各根线3围绕回弯部件43进一步弯曲90°,使得各根线3已总共回弯180°。回弯区25之后的线3从回弯区25之前的线3平行移位。回弯区25之后的线和回弯区25之前的线3两者与扁平螺旋带的第一层21相关联。
图131示出了在折叠扁平螺旋带的第三匝期间的折叠设备4。折叠部件41在第一方向R1上围绕折叠轴线414旋转,引导部件44构造成将带的线3引导到扁平螺旋带的其余间隙中,特别地将线3引导到间隔元件413的未占据的空间中。
图13m示出了进一步遵循用于获得扁平螺旋带的第三匝的折叠序列的折叠设备4。
图13n示出了在已获得第三匝之后的折叠设备4。可见的是,线3的由引导部件44保持的端部属于第二层22,与属于第一层21的线3的另一端部相反。在实施例中,切断线3。对于第一组相绕组U1、V1、W1和第二组相绕组U2、V2、W2,可存在单独的线3。
在实施例中,线3如上所述在新的回弯区25中回弯(见例如图13m),其分开预定距离,使得回弯线3占据用于第二组相绕组U2、V2、W2的对应线3的适当间隙。重复如以上步骤中所描述的折叠,直到达到与图13n中类似的情况。该回弯和折叠的继续没有在单独的图中示出,因为这些步骤与上述步骤类似。然后切断线3。这导致单根不间断线3用于各个相U1、V1、W1的第一组和第二组。
图13o示出了完全折叠的扁平螺旋带,其具有两组相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2,各个相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2分别由具有三匝的单根线3构成。第一层21和第二层22的线3布置成没有间隙。如上所述,通过包括将第一板415和第二板416移动得更靠近在一起的步骤,扁平螺旋带从折叠设备4移除,从而减小板415、416之间的间隙417。
图14a和14b示出了扁平螺旋带形成为具有发夹形状的扁平准螺旋带,导致连续发夹式绕组2。为了减少图中的混乱,仅示出了有限数量的线3。
图14a示出了与扁平螺旋带的线3接合的多个线梳42。特别地,四个线梳42用于各个层21、22,待引入的各组弯曲节段34需要成对线梳42。
图14b示出了线梳42相对于彼此侧向移位以引入弯曲,以用于随后提供准螺旋发夹形状,从而形成具有邻近弯曲节段34的直节段33的连续发夹式绕组2。
图14a和图14b各自示出八个线梳42a、42b、42c、42d、42e、42f、42g、42h。线梳42c、42d、42e、42f相对于扁平螺旋带以倾斜角移位。在八个线梳42a、42b、42c、42d、42e、42f、42g、42h中的第一组四个线梳42c、42d;42e、42f内,线梳相对于彼此侧向移位以引入用于形成准螺旋形状的弯曲节段34,从而形成连续发夹式绕组2。如图14b中可见,特别地由对应于四个移位的线梳42c、42d、42e、42f的四个箭头指示,这四个线梳42c、42d、42e、42f形成两对可移动的线梳,其中该对部件相互移位以引入弯曲节段34。例如,形成成对线梳的两个线梳42d、42f相对于彼此侧向移位(即,在相反的侧向方向上移动)以引入直节段33和弯曲节段34。两个线梳42d、42f各自移动距离,使得直节段33垂直于线梳42d、42f的延伸。布置成与折叠节段35相邻的其它线梳42a、42b、42g、42h不移位并且将线3保持在固定位置,同时连续发夹式绕组2的直节段33通过线梳42c、42e;42d、42f在其间的侧向移动形成。线梳42c、42d、42e、42f中的各个与扁平螺旋带的一侧接合,并且通过侧向移位来移动扁平螺旋带的侧的部分以产生直节段33,从而产生平坦的连续发夹式绕组2。换句话说,与用于制造连续发夹式绕组2的成对线梳42d、42f中的另一个相比,成对线梳42d、42f中的一个在平行于折叠设备4(图14a、14b中未示出)的折叠轴线414(图14a、14b中未示出)的相反方向上移位。类似地,在扁平螺旋带的相对侧上,成对线梳42c和42e中的一个相对于另一成对部件42e、42c在相反的侧向方向上移动,以在弯曲节段34之间形成直节段33。
图14a和14b进一步示出了具有两组相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2的整个扁平螺旋带,各个相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2通过线梳42c、42d、42e、42f的侧向移位而形成为具有发夹形状的扁平准螺旋带。在另一个实施例中,扁平螺旋带仅具有一组相绕组或多于两个相绕组。在本实施例中,将仍然可能通过与本实施例的相绕组接合的线梳42c、42d、42e、42f的侧向移位来形成具有发夹形状的扁平准螺旋带。
图15a至图15c示出了如何将平坦的连续发夹式绕组2卷绕成环形圆柱形连续发夹式绕组2。图15a中示出了在上述折叠步骤序列(以及可选地回弯)之后获得的平坦的连续发夹式绕组2。
图15a示出了具有两层21、22的连续发夹式绕组2,其中第一层21是可见的并且第二层22位于连续发夹式绕组2的背侧上(图15a仅部分地可见)。在连续发夹式绕组2的第一侧向边缘上,在第一组相绕组U1、V1、W1的连续发夹式绕组2的侧上,第二层22延伸超出第一层21。在连续发夹式绕组2的另一侧上的相对侧向边缘上,第一层21延伸超出第二层22。如图15b和15c中所示,当连续发夹式绕组2卷绕成圆柱形形状时,这两个延伸区域将彼此重叠。
图15b示出了部分卷绕的连续发夹式绕组2,并且示出了当连续发夹式绕组2卷绕成圆柱形形状时,上述两个延伸区域如何在形状上互补并且将彼此重叠。
图15c示出了一旦已卷绕成圆柱形形状的连续发夹式绕组2。如图所示,所有相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2具有的输入引线23位于连续发夹式绕组2的相同侧上,并且处于相同相对小的方位角范围内,这有利于将连续发夹式绕组2例如电连接到电源和/或马达控制器。此外,线3的与输入引线相对的端部也处于相同区域中,允许相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2之间容易地形成星形接地或三角形连接。第一组的各个相绕组U1、V1、W1和第二组的各个对应的相绕组U2、V2、W2具有相同的相。它们可并联或串联接线在一起。
圆柱形连续发夹式绕组2在结构上是自支承的。通过将层21和22在偏移弯曲部的区域中胶合,可增加结构稳定性。连续发夹式绕组2容易且快速地插入到圆柱形壳11中,特别地无需使连续发夹式绕组2发生丝毫变形或弯曲。这确保了连续发夹式绕组2利用规则间隔的线3保持其最佳形状。这种最佳形状的连续发夹式绕组2对于在连续发夹式绕组2与转子13之间具有非常小的间隙(小于1mm)的机电设备1来说是特别需要的。对于实现较高的电磁效率,并且特别地对于其中机电设备1是具有要保持尽可能紧凑的径向厚度的环形圆柱形(具有环形圆柱形转子)的实施例,具有小间隙显然是有利的。
在实施例中,连续发夹式绕组2可用可固化灌封材料灌封以提供进一步的结构支承,以进一步增加线3之间的电绝缘,并且改进远离线3的热传输。
在实施例中,连续发夹式绕组2在插入之后通过使用粘合材料粘合到壳11而固定在壳中。
在实施例中,连续发夹式绕组2的灌封以及连续发夹式绕组2与壳11的粘合在单个步骤中进行,其中连续发夹式绕组2插入到壳11中并且提供有可固化灌封材料,其进一步将连续发夹式绕组2粘合到壳11。
图16示出了连续发夹式绕组2的高度示意性接线布局,特别示出了本发明的实施例中的第一回弯区和第二回弯区25,其中各个相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2由具有三匝的单根不间断线3构成。连续发夹式绕组2的整个折叠部分省略,并且示意性地由指示各根线3的连接的箭头代替(仅标记一根线3以避免混乱)。此外,纯粹出于说明的目的,第二组相绕组U2、V2、W2示出在第一组相绕组U1、V1、W1下方,使得可更清楚地示出它们之间的电连接。在线3已完成通过连续发夹式绕组2的一匝之后,其回弯并且现在与第二组相绕组U2、V2、W2中的对应相绕组U2相关联,完成连续发夹式绕组2中的第二匝。然后,其进行第二次回弯,并且在第二回弯之后再次与第一组相绕组U1、V1、W1中的相绕组U1相关联。一旦移除到其原始位置,线3就布置为邻近的,并且完成连续发夹式绕组中的第三匝。在该图中,回弯线所有在相同方向上回弯,这提供了更简单的制造。
图17示出了类似于图16的连续发夹式绕组2的高度示意性接线布局,但是其中第一组相绕组U1、V1、W1的线3的出口回弯,使得第一组相绕组U1、V1、W1的线3也可充当第二组相绕组U2、V2、W2的线3。各根线3具有六匝,其中三匝作为第一组相绕组U1、V1、W1的一部分,且另外三匝作为第二组相绕组U2、V2、W2的一部分。在其中单根不间断线3形成特定相绕组U1、V1、W1并且相同线3还形成第二组的对应相绕组U2、V2、W2的实施例中,线3具有偶数匝。类似于先前的回弯区,回弯在附加的回弯区25中进行。线3在形成第二组相绕组U2、V2、W2之后连结在一起以形成星形接地24。该实施例的优点在于仅需要三根线3来形成两组相绕组U1、V1、W1、U2、V2、W2,并且需要的仅有电连结是用于星形接地24的电连接。这将所需的电连结的数量减少到绝对最小值,并且因此特别有利,因为形成电连结需要附加的时间、降低电效率并且是容易出错的过程。
参考标号列表
旋转机电设备、电马达、发电机1
壳11
(壳的)内表面111
(壳的)外表面112
环形圆柱形无铁定子 12
转子 13
转子磁极 131
外壳14
定子-转子间隙15
连续发夹式绕组2
(连续发夹式绕组的)第一层21
(连续发夹式绕组的)第二层22
输入引线 23
星形接地 24
回弯区 25
接地G
折叠线F
移位距离D
线 3
导体封装 3a
线导体、圆形导体、绞合线31
线绝缘体 32
直节段 33
弯曲节段、偏移弯曲部34
折叠节段 35
折叠设备 4
折叠部件 41
折叠部件的第一面 411
折叠部件的第二面 412
间隔元件 413
折叠轴线 414
第一平坦板 415
第二平坦板 416
(第一板和第二板之间的)间隙417
线梳42、42A、42b、42c、42d、42e、42f、42g、42h回弯部件 43
线引导部件 44
线折叠部件 45
线矫直部件 46
(旋转或折叠的)第一方向R1
(旋转或折叠的)第二方向R2。
Claims (37)
1.一种旋转机电设备(1),包括:
壳(11),其具有基本上圆柱形的内表面(111)和/或基本上圆柱形的外表面(112);
环形圆柱形无铁定子(12),其分别邻近所述壳(11)的基本上圆柱形的内表面(111)或基本上圆柱形的外表面(112)布置,
所述环形圆柱形无铁定子(12)包括具有至少两层(21、22)的连续发夹式绕组(2);以及
与所述无铁定子(12)同轴布置的转子(13)。
2.根据权利要求1所述的旋转机电设备(1),其中,所述壳(11)具有基本上圆柱形的内表面(111),并且所述定子(12)邻近所述壳(11)的内表面(111)布置在所述壳(11)内侧。
3.根据权利要求1或权利要求2中的一项所述的旋转机电设备(1),其中,所述连续发夹式绕组(2)由绝缘的一根或多根基本上矩形或扁平的线(3)构成,优选地,所述线(3)具有的宽度与高度之比所在的范围为1:1-5:1,更优选地为2:1。
4.根据权利要求1至权利要求3中的一项所述的旋转机电设备(1),其中,所述连续发夹式绕组(2)包括多个交错的相绕组(U1、V1、W1、U2、V2、W2),各个相绕组(U1、V1、W1、U2、V2、W2)由一根或多根邻近线(3)构成,优选地包括一根到五根邻近线(3),更优选地包括一根线(3)。
5.根据权利要求1至权利要求3中的一项所述的旋转机电设备(1),其中,所述连续发夹式绕组(2)包括多个交错的相绕组(U1、V1、W1、U2、V2、W2),各个相绕组(U1、V1、W1、U2、V2、W2)由单根不间断线(3)构成,所述单根不间断线具有围绕所述定子(2)的环形圆柱形形状的多匝,优选地三匝或五匝,特别地其中通过权利要求22所述的方法形成所述多匝。
6.根据权利要求4或权利要求5中的一项所述的旋转机电设备(1),其中,所述连续发夹式绕组(2)具有两组相绕组(U1、V1、W1、U2、V2、W2),第一组相绕组(U1、V1、W1)沿所述定子(12)的环形圆柱形形状在第一方向上行进,并且第二组相绕组(U2、V2、W2)沿所述定子(12)的环形圆柱形形状在与所述第一方向相反的第二方向上行进,两组都具有当在所述定子(12)的轴向方向(A)上看时位于所述定子(12)的相同端部上,并且在小于60度、优选地小于45度的方位角范围内的输入引线(23)。
7.根据权利要求1至权利要求6中的一项所述的旋转机电设备(1),其中,所述壳(11)的基本上圆柱形的内表面(111)和/或基本上圆柱形的外表面(112)沿所述环形圆柱形无铁定子(2)的轴向延伸的多于三分之一、优选地多于一半、更优选地多于三分之二延伸。
8.根据权利要求1至权利要求7中的一项所述的旋转机电设备(1),其中,所述线(3)的折叠区域(35)、特别地折叠节段(35)的外半径既不延伸超出所述第一层(21)的外表面,也不超出所述第二层(22)的外表面。
9.根据权利要求1至权利要求8中的一项所述的旋转机电设备(1),其中,所述转子(13)是环形圆柱形的,使得所述旋转机电设备(1)具有空的内部圆柱形区域。
10.根据权利要求9所述的旋转机电设备(1),进一步包括在所述转子(3)内侧的附加定子,所述附加定子具有附加的连续发夹式绕组,特别地为根据前述权利要求中的一项的连续发夹式绕组(2)。
11.根据权利要求1至权利要求10中的一项所述的旋转机电设备(1),其中,所述连续发夹式绕组(2)通过可固化灌封材料封装和/或固定到所述壳(11)。
12.根据权利要求1至权利要求11中的一项所述的旋转机电设备(1),其中,所述壳(11)包括螺旋缠绕以形成环形圆柱形壳(11)的层叠导磁材料的条带,所述导磁材料优选地为铁合金。
13.所述旋转机电设备(1)是电马达,特别地径向磁通马达。
14.所述旋转机电设备(1)是发电机,特别地径向磁通发电机。
15.用于制造用于无铁定子(12)的连续发夹式绕组(2)、特别地用于制造用于根据权利要求1至权利要求14中的一项的旋转机电设备(1)的定子(12)或附加定子的连续发夹式绕组(2)的方法,所述方法包括以下步骤:
将多根线(3)并排直地布置在带中;
沿着沿所述带的纵向轴线存在的相继折叠线(F)在第一旋转方向(R1)上相继地折叠所述多根线(3)的带,所述折叠线(F)相对于所述纵向轴线处于倾斜角,使得相继地折叠的带形成扁平螺旋带,提供第一层(21)和第二层(22);
将各根相继折叠线(F)之间的直节段(33)弯曲到所述扁平螺旋带的各根线(3)中,使得所述直节段(33)基本上垂直于所述扁平螺旋带的折叠线(F)行进,使得形成准螺旋带;以及
将所述扁平准螺旋带卷绕成圆柱形形状,以形成环形圆柱形连续发夹式绕组(2),其中所述直节段(33)基本上平行于所述圆柱形形状的圆柱轴线行进。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述线(3)的折叠节段(35)的外半径既不延伸超出所述第一层(21)的外表面,也不超出所述第二层(22)的外表面。
17.根据权利要求15至权利要求16中的一项所述的方法,其中,所述线(3)是绝缘的矩形或扁平的线(3),优选地,所述线(3)具有的宽度与高度之比所在的范围为1:1-5:1,更优选地为2:1。
18.根据权利要求15至权利要求17中的一项所述的方法,其中,所述线(3)由多个圆形导体(31)、特别地绞合线(31)构成,各个圆形导体包裹在导体绝缘体中以形成导体封装(3a),特别地所述导体封装(3a)包裹在外绝缘体(32)中。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述多个圆形导体(31)相对于彼此布置成平坦形状,特别地类似平行四边形的形状,从而形成所述矩形或扁平的线(3)。
20.根据权利要求15至权利要求19中的一项所述的方法,进一步包括使用可固化灌封材料来灌封所述连续发夹式绕组(2)。
21.根据权利要求15至权利要求20中的一项所述的方法,进一步包括将所述连续发夹式绕组(2)插入具有基本上圆柱形的内表面(111)的壳(11)中,或将所述连续发夹式绕组(2)装配到具有基本上圆柱形的外表面(112)的所述壳(11)上或到所述设备(1)的支承件上,以用于将所述连续发夹式绕组(2)安装在所述旋转机电设备(1)中。
22.根据权利要求15至权利要求21中的一项所述的方法,其中,所述连续发夹式绕组(2)包括多个交错的相绕组(U1、V1、W1、U2、V2、W2),各个相绕组由单根不间断线(3)构成,所述单根不间断线具有围绕所述定子(12)的环形圆柱形形状的多匝,优选地三匝或五匝,其中多匝通过以下而形成:
将所述多根线,各个相绕组(U1、V1、W1、U2、V2、W2)一根线(3),并排直地布置在所述带中,在所述线(3)之间留下间隙;
沿着沿所述带的纵向轴线存在的相继折叠线(F)在所述第一旋转方向(R1)上相继地折叠所述多根线的带以形成所述扁平螺旋带,所述扁平螺旋带具有间隙;以及
通过在回弯区(25)中将所述多根线(3)弯曲总共180度来回弯所述多根线;
在与上一旋转方向(R1、R2)相反的第二旋转方向(R2、R1)上围绕所述扁平螺旋带折叠所述多根线(3),使得所述多根线(3)折叠到所述扁平螺旋带的间隙中;以及
重复回弯和折叠的步骤,直到获得期望的匝数。
23.根据权利要求22所述的方法,其中,所述连续发夹式绕组(2)具有两组相绕组(U1、V1、W1、U2、V2、W2),并且其中特定相绕组(U1、V1、W1、U2、V2、W2)的特定单根线(3)在所述回弯之前与第一组相绕组(U1、V1、W1、U2、V2、W2)相关联,并且在所述回弯之后与第二组相绕组(U1、V1、W1、U2、V2、W2)相关联,或反之亦然。
24.根据权利要求22至权利要求23中的一项所述的方法,其中,所述回弯区(25)包括特别地沿z方向的垂直于所述扁平螺旋带的平面的一个或多个弯曲轴线,并且回弯所述线(3)包括围绕所述一个或多个弯曲轴线弯曲各根单根线(3)。
25.根据权利要求15至权利要求24中的一项所述的方法,其中,对于特定线(3),紧接在所述回弯区之前的所述线(3)的第一直节段(33),以及紧接在所述回弯区之后的所述线(3)的第二直节段(33)两者都属于所述第一层(21)或所述第二层(22)。
26.根据权利要求15至权利要求25中的一项所述的方法,其中,所述弯曲包括将两个偏移弯曲部弯曲到所述多根线(3)中的各根中,从而提供彼此平行且移位的存在于所述偏移弯曲部之间的直节段(33),从而在弯曲之后形成所述带的准螺旋形状。
27.根据权利要求15至权利要求26中的一项所述的方法,其中,在卷绕之后,所述连续发夹式定子绕组(2)形成重叠区域,其中先前位于所述扁平螺旋带的第一端部处的所述第一层(21)与先前位于所述扁平螺旋带的第二端部处的所述第二层(22)重叠。
28.用于使用折叠设备(4)制造连续发夹式绕组(2)的方法,特别地根据权利要求15至权利要求27中的一项的用于制造的方法,所述折叠设备(4)包括折叠部件(41),其中:
所述折叠部件(41)具有第一面(11)和第二面(2)、间隔元件(413)以及折叠轴线(414),所述折叠部件(41)围绕所述折叠轴线(414)可旋转;以及
其中折叠所述多根线(3)的带包括:
将所述多根线(3)的带以相对于所述折叠轴线(414)的倾斜角跨过所述折叠部件(41)的第一面(11)放置,所述多根线(3)由所述间隔元件(413)分开;以及
围绕所述折叠轴线(414)旋转所述折叠部件(41),使得所述带相继地围绕所述折叠部件(41)的第一面(11)和第二面(2)重复包裹,从而形成所述扁平螺旋带。
29.根据权利要求28所述的用于制造连续发夹式绕组(2)的方法,其中,所述折叠设备(4)进一步包括一个或多个线梳(42),并且将所述直节段(33)弯曲到所述扁平螺旋带的各根线(3)中并且从而形成准螺旋带包括:
将所述一个或多个线梳(42)与所述扁平螺旋带的线(3)接合,特别地同时与所述扁平螺旋带的多根或所有线(3)接合;以及
相对于所述线(3)的长度侧向移位所述一个或多个线梳(42),以将所述偏移弯曲部以及其间的所述直节段(33)弯曲到各根线(3)中。
30.根据权利要求29所述的用于制造连续发夹式绕组(2)的方法,其中,所述线梳(42c、42d)中的至少一个相对于所述线梳(42e、42f)中的另一个在平行于所述折叠设备(4)的折叠轴线(414)的相反方向上线性移位,以用于制造所述连续发夹式绕组(2)。
31.根据权利要求28至权利要求30中的一项所述的用于制造连续发夹式绕组(2)的方法,其中,所述折叠部件(41)包括保持部件(415、416、417),所述扁平螺旋带折叠到所述保持部件(415、416、417)上,所述保持部件由布置在平面中且彼此相邻且分开间隙(417)的两个平坦板(415、416)形成,并且制造所述连续发夹式绕组(2)进一步包括通过以下而从所述扁平螺旋带移除保持部件(415、416、417):
将所述平坦板(415、416)移动到一起以减小所述间隙(417);以及
从折叠的扁平准螺旋带取出所述平坦板(415、416)。
32.根据权利要求28至权利要求31中的一项所述的方法,其中,所述折叠设备(4)包括特别地沿z方向延伸的一个或多个回弯部件(43),并且回弯所述线(3)包括使所述折叠设备(4)围绕所述一个或多个回弯部件(43),特别地在所述扁平螺旋带的第一平面中旋转,所述第一平面在卷绕的步骤之前平行于所述第一层(21)和所述第二层(22)。
33.根据权利要求32所述的方法,其中,回弯所述单根线(3)包括围绕相同回弯部件回弯给定组的线(3),所述给定组的各根线(3)在所述相同回弯部件(43)上的不同高度位置处弯曲。
34.根据权利要求33所述的方法,其中,回弯所述线(3)包括定位所述回弯部件(43),使得在完全回弯特别地总共180°之后,所述线(3)中的各根在与z方向正交的平面中不与任何其它线(3)重叠。
35.用于制造连续发夹式绕组(2)的折叠设备(4),包括围绕折叠轴线(414)可旋转的折叠部件(41),所述折叠部件(41)具有第一面(11)、第二面(2)和构造成接收线(3)并且将其间隔开的间隔元件(413)。
36.根据权利要求35所述的折叠设备(4),进一步包括构造成与所述线(3)接合的一个或多个线梳(42),其中所述线梳(42)在平行于所述折叠设备(4)的折叠轴线(414)的方向上沿所述折叠部件(41)可移位。
37.根据权利要求36所述的折叠设备(4),其中,所述线梳(42c、42e)中的至少一个相对于所述线梳(42d、42f)中的另一个在平行于所述折叠设备(4)的折叠轴线(414)的相反方向上线性移位,以用于制造所述连续发夹式绕组(2)。
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