CN1862925A - 用于电机定子绕线的方法和用于电机的定子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于多相电机定子绕线的方法，在该方法中对每个相位配置多个相互间隔距离的定子齿，其中对所有定子齿没有绕组导线中断地进行绕线，并且其中该绕组导线在对配置于一个相位的所有定子齿绕线之前或之后，导引通过一个接触装置的接触元件。

Description

用于电机定子绕线的方法和用于电机的定子
技术领域
本发明涉及一种用于电机定子绕线的方法和一种用于电机的定子。
背景技术
已经公知，一种无碳刷的电机定子绕组按照三角形电路实现。在对定子齿绕线时，使导线对于每个新的齿绕组分开，并且在使用一个附加部件、例如一个冲压格栅、一个插头或者一个电缆束的条件下实现电接通。
DE 100 45 471 A1公开了一种用于电机的定子，其中将一个由许多绕组束组成的定子绕组拉入到一个定子芯的定子槽里面。各个绕组束的离开槽的导线始端和导线末端直接导引到至少一个固定在定子芯上的接触装置上，并且与这个接触装置连接。绕组束的所有接头端部在槽底离开定子槽。此外在定子上设置一个布线支架，它用于将接头端部无接触地导引到接触装置。在加工这种已知的电机时，首先将各个线圈束缠绕到模板上。然后使已完成缠绕的线圈在移除模板以后一起拉入到定子芯的绝缘槽里面。在拉入后通过一个钩使接头端部手动地定位到槽底里面。在将端部转移到一个敷设辅助装置里面以后使导线始端和末端机械地敷设到一个接触装置，在该接触装置中通过切割-夹紧技术实现导线始端和末端与外部电机接头的电接触或者实现绕组束内部接触。
US 2004/0183388 A1公开了一种方法，按照该方法实现一个多相电机的定子绕线，其中对每个相位附设许多相互间隔距离的定子齿，其中对所有定子齿没有中断绕组导线地进行绕线，并且使绕组导线在对属于一个相位的定子齿绕线之前或之后导引通过一个接触装置的接触元件。
DE 102 13 743 A1公开了一种用于一个电机的定子，该定子具有一个定子叠片组，它具有许多定子槽和定子齿用于容纳定子绕组，该定子还具有一个用于使定子绕组的绕组导线进行布线的布线装置。围绕定子齿穿过定子槽缠绕的定子绕组通过一个绕组端部在两个端面上突出于定子叠片组。该布线装置由绕组接触元件和布线接触元件组成。至少布线接触元件在定子叠片组的一个端面上基本设置在一个由定子绕组和一个由绕组端部确定的平面所限定的空间内部，其中绕组接触元件附属于定子齿或定子槽作为定子侧位置固定的绕组支承点，使得定子绕组在一个连续的缠绕过程中可以缠绕到定子齿上，并可分别使用绕组导线经过绕组接触元件缠绕。在此每个布线接触元件使某个组的绕组接触元件电连接。
此外，US 2003/0102765 A1公开了一种电机，在该电机中定子的所有绕组在一个唯一的连续的绕组过程中设置。绕组导线的起始点和末端点在同一接触点导引到一起。
发明内容
本发明的目的是，简化定子绕线。
这个目的通过一种具有在权利要求1中给出的特征的方法以及一种具有在权利要求3中给出的特征的定子得以实现。本发明的有利设计方案和改进方案在从属权利要求中给出。
本发明的优点尤其是，在缠绕定子齿时可以使绕组导线在一个工作过程中没有重复切断地围绕定子的所有齿导引。在此不需要附加的部件，使断开的导线段再相互进行电路接通。
在使用接触元件的条件下实现各个相位的内部和外部的电接触，该接触元件是设置在定子芯外部的接触装置的组成部分。接触元件最好是导电的钩，在缠绕过程中围绕该钩敷设绕组导线。所述绕组导线的导电芯线与各个钩的电接触在整个缠绕过程完成之后例如通过焊接实现，其中熔化绕组导线的外皮。
所述钩最好分别通过印制导线与一个用于对向触点、例如用于对向插头的接触元件连接。
所述钩、印制导线和接触元件最好设置在一个塑料支架上，它与定子的绝缘片一起构成一个整体式的塑料成形件。
所述绝缘片具有垂直向上指向的齿，绕组导线导引穿过其中间空间。由此省去在绝缘片上的分开的转向元件。
附图说明
本发明的其它有利特性由借助于附图的示例性描述给出。附图中：
图1示出一个处于局部绕线状态的定子的俯视图；
图2示出一个用于表示图1所示定子的立体简图；
图3示出处于完全绕线状态的定子一个局部区域的更详细的视图；
图4示出定子的接触装置5的一个放大图；
图5示出用于表示处于完全绕线状态的定子的一个立体简图。
具体实施方式
本发明的主题是一种用于电机定子绕线的方法以及一种用于电机的定子。这个电机例如是一个三相电机，它总共具有三个相绕组。
为了表示本发明，在图1中首先示出一个定子在局部绕线状态的俯视图。一个按照本发明的定子具有一个定子芯，在其上侧面上设置一个绝缘片3。所述定子芯具有一个基本上为圆形的横截面。所述绝缘片3与一个接触装置5一起构成一个整体式的塑料成形件。该接触装置5在径向上设置在定子芯外部。此外，定子配有齿Z1，…，Z12，它们从定子芯向内延伸并且空出一个圆柱形的内部区域，在运行中，未示出的电机转子在该内部区域内旋转。
在接触装置5上固定导电的接触元件6，7和8，它们是金属钩。这些钩6，7和8相互间是电绝缘的，并且分别通过一个电印制导线9，10，11与一个用于对向触点的接头12，13，14连接。通过这些接头12，13，14可以使所示定子与未示出的对向插头连接。
对于所示实施例假设，要实现一个三相电机，在该电机中定子绕组的三个相绕组以一个三角形电路的形式呈现。在此，对第一相位附设齿Z1，Z2，Z3和Z4，对第二相位附设齿Z5，Z6，Z7和Z8，对第三相位附设齿Z9，Z10，Z11和Z12。
在图1中示出定子的局部绕线状态，在该状态中配置于第一相位的齿Z1，Z2，Z3和Z4以及配置于第二相位的齿Z5已经绕线。其它的齿Z6至Z12还没有绕线。
该定子的这种到目前为止的绕线如下进行：
首先将一个由一个不导电的外皮和一个导电的芯线组成的绕组导线4的端部有选择地固定在一个固定元件15上，它是接触装置5的组成部分或者固定在该接触装置上，或者支承在这个装置里面。
然后使绕组导线4围绕接触元件6敷设，该接触元件是一个导电的金属钩。
从那里开始使绕组导线4穿过两个垂直于绝缘片3的齿之间导引到定子齿Z1，并缠绕在这个定子齿上。如果定子齿Z1被绕线，则使绕组导线4穿过另外两个垂直于绝缘片3的齿向外导引、转向并在垂直于绝缘片3的齿外侧上一直导引到定子齿Z2处，它同样配置于第一相位。
在那里所述绕组导线4重新穿过两个垂直于绝缘片3的齿间导引到定子齿Z2，并且缠绕在这个定子齿上。如果定子齿Z2被绕线，则使绕组导线4穿过另外两个垂直于绝缘片3的齿向外导引、转向并在垂直于绝缘片3的齿外侧上一直导引到定子齿Z3的部位处，它同样属于第一相位。
在那里使绕组导线4重新穿过两个垂直于绝缘片3的齿间导引到定子齿Z3并且缠绕在这个定子齿上。如果该定子齿Z3被绕线，则使绕组导线4穿过另外两个垂直于绝缘片3的齿再向外导引，转向并在垂直于绝缘片3的齿外侧上一直导引到定子齿Z4处，它同样属于第一相位。
在那里绕组导线4重新穿过两个垂直于绝缘片3的齿间导引到定子齿Z4，并缠绕在这个定子齿上。如果该定子齿Z4被绕线，则使绕组导线4穿过另外两个垂直于绝缘片3的齿再向外导引，由此完成第一相绕组。
然后使绕组导线4不中断该绕组导线地导引到接触元件8并且围绕其敷设，该接触元件同样是一个导电的金属钩。
从那里开始使绕组导线4在垂直于绝缘片3的齿外侧上一直导引到定子齿Z5的部位处，它属于第二相位。在那里使绕组导线4在两个垂直于绝缘片的齿间导引到定子齿Z5，并缠绕在这个定子齿上。如果这个定子齿Z5被绕线，则使绕组导线4穿过另外两个垂直于绝缘片的齿向外导引、转向并在垂直于绝缘片的齿外侧上一直导引到定子齿Z6处。
紧接着以与定子齿Z1-Z5绕线相同的方式实现第二相位的其它定子齿Z6，Z7和Z8的绕线、以及接着的定子齿Z9，Z10，Z11和Z12的绕线，其在图1中未示出。但是在此要注意，在完成第二相绕组以后使绕组导线从定子齿Z8开始通过形式为导电的金属钩的接触元件7导引、围绕该接触元件敷设，然后在垂直于绝缘片3的齿外侧上沿着一直导引到定子齿Z9处，它配置于第三相位。此外必需使绕组导线在完成第三相绕组以后从定子齿Z12开始再返回到第一接触元件6，并且固定在那里。
因此对于上述实施例，首先将绕组导线4的一个端部固定在一个固定元件15上，它位于一个接触装置5上，或者支承在该装置中。然后将绕组导线导引通过接触装置5的第一接触元件6。接着使绕组导线4导引通过配置于第一相位的定子齿Z1，Z2，Z3和Z4，其中这些定子齿逐个地先后借助于绕组导线4缠绕。然后使绕组导线4导引通过接触装置5的第二接触元件8，该接触元件与第一接触元件6进行电绝缘。接着使绕组导线4导引通过配置于第二相位的定子齿Z5，Z6，Z7和Z8，其中这些定子齿逐个地先后借助于绕组导线4缠绕。然后使绕组导线4导引通过接触装置5的一个第三接触元件7，它与第一和第二接触元件6或8电绝缘。接着使绕组导线4导引通过配置于第三相位的定子齿Z9，10，Z11和Z12，其中这些定子齿同样逐个地先后借助于绕组导线4缠绕。从定子齿Z12开始使绕组导线4返回到接触元件6。
如果按照上述方法完成所有定子齿的绕线，则用如下方式实现相绕组相互间的电接触，即围绕金属钩6，7和8敷设的绕组导线通过一个焊接过程与各个钩进行电连接，用于完成所期望的相绕组三角形电路。
这个三角形电路向外的电接触通过各个印制导线9，10，11和用于对向触点的各个接头12，13，14实现。
为了更清楚地表示在图1中所示的定子，图2示出一个立体简图。在图2中以附图标记16表示一些垂直于绝缘片3的齿，在其间穿过导引用于对定子齿绕线的绕组导线4。此外由图2可更清楚地看出，所述绝缘片3定位在定子芯2的表面上。从图2中还可以看出，所述接触装置5和绝缘片3以一个整体式塑料成形件的形式制成，并且所述接触装置5作为支架用于钩6，7，8、印制导线9，10，11和用于对向触点的接头12，13，14。
一个在附图中未示出的本发明替代实施例是，使绕组导线4首先固定在固定元件15上，然后从那里开始直接导引到配置于第一相位的定子齿上，以对其进行前后相继的绕线，接着导引通过接触装置的一个第一接触元件，从那里开始导引到配置于第二相位的定子齿上，以对其进行前后相继的绕线，接着导引通过接触装置的一个第二接触元件，从那里开始导引到配置于第三相位的定子齿上，以对其进行前后相继的绕线，并接着导引通过接触装置的第三接触元件。
图3示出定子的一个局部区部在完全绕线状态的细节图。由这个附图尤其可以看出，所述绕组导线4为了对一个定子齿绕线，导引穿过两个相邻齿16之间的一个齿间空间，到达各定子齿，并且在定子齿绕线以后通过另一齿间空间，或者也可以替代地通过同一齿间空间向外导引、转向并在外侧上沿着齿一直导引到同一相位的下一定子齿部位处。此外由图3可以看出，所述绕组导线4在垂直于绝缘片3向上的齿16外侧处上下重合地定位，并且具有直接相互紧靠的位置，其中绕组导线的最下面的位置在第一绕组回环中构成，绕组导线的中间位置在第二绕组回环中构成，而绕组导线的上部位置在第三绕组回环中构成。
图4示出定子接触装置5的一个放大图。在这个附图中可以清楚地看出，接触装置是一个塑料成形件，它具有相互平行延伸的凹槽。所述钩6装进在图4中所示的下部凹槽4里面，该钩6通过一个印制导线9与用于一个对向触点的接头12连接。在图4中所示的中间凹槽里面装进钩7，它通过一个印制导线10与用于一个对向触点的接头13连接。在图4中所示的上部凹槽里面装进钩8，它通过一个印制导线11与用于一个对向触点的接头14连接。
所述钩6、印制导线9和接头12可以以一个整体式结构部件的形式实现，它具有一个连续的导电路径，该路径为了与一个对向插头进行电接触是必需的，该对向插头在方向x上导入接触装置5里面。所述钩7、印制导线10和接头13也可以一个整体式结构部件的形式实现。对于钩8、印制导线11和接头14同样如此。
图5示出一个立体图，用于表示定子的完全绕线状态，在该状态中所有齿Z1-Z12被绕组导线缠绕。由这个附图中尤其可以看出，所述绕组导线4在缠绕齿Z8以后导引到中间的钩7上，围绕这个钩敷设，然后再朝齿Z9方向上转向。从图5可以看出，在完成所有相绕组以后，使绕组导线4从定子齿Z12开始再返回到钩6上。

Claims (10)

1.用于多相电机定子绕线的方法，其中对每个相位附设多个相互间隔距离的定子齿，其中对所有定子齿没有绕组导线中断地进行绕线，并且其中该绕组导线在对配置于一个相位的所有定子齿进行绕线之前或之后，导引通过一个在径向上设置在定子芯外部的接触装置的接触元件。
2.如权利要求1所述的方法，它具有下列步骤：
-使绕组导线导引通过一个接触装置(5)的第一接触元件(6)，
-使绕组导线导引通过配置于第一相位的定子齿(Z1，Z2，Z3，Z4)，其中这些定子齿逐个地先后用绕组导线进行缠绕，
-使绕组导线导引通过所述接触装置(5)的第二接触元件(8)，该接触元件与第一接触元件电绝缘，
-使绕组导线导引通过配置于第二相位的定子齿(Z5，Z6，Z7，Z8)，其中这些定子齿逐个地先后用绕组导线进行缠绕，
-使绕组导线导引通过所述接触装置(5)的第三接触元件(7)，该接触元件与第一和第二接触元件电绝缘，
-使绕组导线导引通过配置于第三相位的定子齿(Z9，Z10，Z11，Z12)，其中这些定子齿逐个地先后用绕组导线进行缠绕。
3.用于多相电机的定子，该定子具有
-一个定子芯(2)，
-许多定子齿(Z1-Z12)，其中对每个相位配设多个相互间隔距离的定子齿，其中
-所有定子齿由一个绕组导线(4)没有绕组导线中断地进行缠绕，并且其中
-所述绕组导线(4)在对配置于一个相位的所有定子齿绕线之前或之后导引通过一个接触元件(6，7，8)，其特征在于，所述接触元件(6，7，8)在径向上设置在定子芯外部。
4.如权利要求3所述的定子，其特征在于，所述接触元件(6，7，8)是一个接触装置(5)的组成部分，该接触装置用于使定子绕组与外部的对向触点相接触。
5.如权利要求4所述的定子，其特征在于，所述定子芯(2)具有基本上为圆形的横截面。
6.如权利要求4或5所述的定子，其特征在于，该定子具有一个定位在定子芯表面上的绝缘片(3)，并且所述接触装置(5)和绝缘片(3)构成一个整体式的塑料成形件。
7.如权利要求3-6中任一项所述的定子，其特征在于，所述接触元件(6，7，8)是钩，该钩由导电材料制成。
8.如权利要求7所述的定子，其特征在于，所述钩(6，7，8)分别通过一个电导体(9，10，11)与一个用于外部对向触点的接头(12，13，14)相连接。
9.如权利要求3-8中任一项所述的定子，其特征在于，所述接触装置(5)的接触元件(6，7，8)用于电机相位的内部电连接。
10.如权利要求3-9中任一项所述的定子，其特征在于，所述绝缘片(3)具有向上指向的齿(16)，并且使绕组导线(4)导引通过齿(16)之间的中间空间。
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