SE516941C2 - Sätt att tillverka ett ankarsegment i en elektrisk maskin - Google Patents

Description

20 25 30 35 *516 9413 2 tostriktiv givare som har ett av metallpulver tillverkat hölje och en i höljet integrerad givarspole.

Sammanfattning Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att till- handahålla ett ankare, elektrisk maskin, vilket ankare har ett bättre för- företrädesvis en stator, för en hållande mellan ledararea och spàrarea än ankare enligt känd teknik.

Ett sätt att tillverka ett ankarsegment i en elekt- risk maskin, vilket ankarsegment innefattar en spole och en kärnsektion i enlighet med föreliggande uppfinning, kännetecknas av de särdrag som framgår av det bifogade patentkravet 1. Föredragna utföranden av det sättet är definierade i de osjälvständiga patentkraven.

Denna uppfinning avser sålunda att först framställa tätt lindade spolar. Därefter placeras varje tätt lindad spole i ett formverktyg, i vilket den kompakteras för att så forma den tätt lindade spolen att dess tvärsnittsarea reduceras. Detta innebär företrädesvis att tvärsnittsfor- men hos varje tråd i spolen deformeras mot en hexagonal form. Därefter placeras den kompakterade spolen i ett formverktyg för kompaktering av isolerat järnpulver för att bilda en integrerad spol- och kärnenhet. Maskinens ankare sättes därefter samman av ett antal av dessa enhe- ter.

Spolarna som tillverkas utan de geometriska svårig- heterna med införing i spåren, kan erhålla ett betydligt högre förhållande mellan koppar- och spàrarea. Genom maskinlindning kan man enkelt uppnå ett förhållande på 70%. Genom den extra åtgärden att pressa samman spolarna i ett formverktyg kan ett förhållande på 81% uppnås, vil- ket är nära det teoretiska maxvärdet (som är bestämt av behovet av isolering kring ledarna).

Resultatet av detta höga förhållande mellan ledar- och spàrarea är en betydande minskning i spolresistans samt utmärkta värmeledningsegenskaper. Dessa spolar kan dessutom enkelt tillverkas genom användning av enkla 10 15 20 25 30 35 *S167 941f 3 bobinlindningsmetoder som är fullt automatiserade och som inte är dyra att genomföra.

Kompakteringen av det isolerade järnpulvret med den dessförinnan kompakterade spolen ger en färdig komponent, som sedan endast kräver värmebehandling före sammansätt- ning med de andra komponenterna. En annan fördel med kom- pakteringen är utmärkt termisk kontakt mellan kärnan och spolen, vilket gör det möjligt att använda höga strömtät- heter samt att erhàlla högre verkningsgrad med samma ma- terial.

Kort beskrivning av ritningarna Fig 1 är en perspektivvy av en förkompakterad spole som används vid sättet enligt föreliggande uppfinning.

Fig 2 är en tvärsnittsvy av ett formverktyg som an- vänds för förkompaktering av spolen innan den pressas tillsammans med ferromagnetiskt metallpulver.

Fig 3 är en tvärsnittsvy av en del av spolen i fig 1, efter kompaktering i formverktyget enligt fig. 2.

Fig 4 är en tvärsnittsvy av ett pressverktyg och vi sar den kompakterade spolen placerad däri.

Fig 5 är en tvärsnittsvy, tagen i ett mot planen i fig 2 och 4 vinkelrätt plan, av en samkomprimerad spol- och kärnenhet som bildar ett ankarsegment enligt uppfin- ningen.

Beskrivning av en föredragen utförinqsform En i fig. 1 visad spole 1 är tillverkad av koppar- tråd med ett ytskikt av ett isolerande material. Koppar- träden lindas skruvlinjeformigt i flera varv för att bil- da flerlagerlindningen eller spolen 1.

För att öka förhållandet mellan ledare och spår bör spolens 1 tràdvarv placeras i kontakt med varandra. Detta uppnàs genom att spolen 1 pressas samman i ett formverk- tyg 2, såsom visas i fig 2, sà att eventuella àterfjäd- ringseffekter i spoltràden minimeras. Genom den i form- verktyget 2 gjorda sammanpressningen kommer varje varv i spolen 1 i kontakt med varje intilliggande varv och har företrädesvis en tvärsnittsform som deformerad från en 10 15 20 516 941í 4 cirkulär mot en hexagonal form, såsom visas i fig 3, vil- ket ger bästa möjliga förhållande mellan ledare och spår.

Fig 3 visar ett tvärsnitt av ett flertal trådar 3 och isoleringen 4.

Den sammanpressade spolen 1 avlägsnas därefter från kompakteringsverktyget 2 och placeras i ett pressform- ningsverktyg 5, som visas i tvärsnitt i fig 4. Den kom- pakterade spolen 1 placeras närmare bestämt i verktygets 5 formningskavitet i kontakt med dennas inre yta. Däref- ter fylls verktygets 5 formningskavitet med isolerade, ferromagnetiska partiklar och pressas samman för att for- ma ett ankarsegment, vilket visas i fig 5, som en enhet 6 i ett stycke och innefattande en kärnsektion 7 och en kompakterad spole l.

Därefter avlägsnas det ett stycke bildande ankarseg- mentet 6, som har en tvärsnittsform enligt fig 5, från pressverktyget 5 och värmebehandlas.

Slutligen kan ett flertal ankarsegmentstycken sättas samman till ett komplett ankare.

Det är uppenbart för fackmannen att många modifie- ringar är möjliga inom uppfinningens ram.

Delar av kompakteringsverktyget 2 kan exempelvis även användas som delar av pressverktyget 5.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 1.516 941%. 5 PATENTKRAV

1. Sätt att tillverka ett ankarsegment i en elekt- risk maskin, vilket ankarsegment (6) innefattar en spole (1) och en kärnsektion (7), vilket sätt innefattar åtgär- derna (l); att tillhandahålla ett kompakteringsverktyg (2) med att tätt linda spolen en kavitet för att forma den tätt lindade spolen (l); att införa den tätt lindade spolen (1) i kompakte- ringsverktyget (2) och att i detta kompaktera spolen (1) för att minska den volym som upptas av spolen (l); att tillhandahålla ett pressformningsverktyg (5) med en formningskavitet; att placera den kompakterade spolen (1) i pressverk- tygets (5) formningskavitet; att fylla formningskaviteten med isolerade ferromag- netiska partiklar; och att pressa de isolerade ferromagnetiska partiklarna i formningskaviteten för att bilda ankarsegmentet (6) som ett enda stycke, vilket innefattar kärnsektionen (7) och den kompakterade spolen (1).

2. Sätt enligt krav 1, vid vilket den tätt lindade, i kompakteringsverktyget (2) införda spolen (1) kom- pakteras så att tvärsnittsarean hos enskilda trådar (3) i spolen (1) deformeras till en hexagonal form.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, vid vilket kompakte- ringsverktyget (2) delvis används som pressformningsverk- tyget (5).

4. Sätt enligt nàgot av krav 1-3, vid vilket spolen (1) placeras i pressformningsverktygets (5) form- ningskavitet för att bilda ett ytskikt pà ankarsegmentet (6).

5. Sätt enligt krav 1, vid vilket spolen (1) place- ras i pressformningsverktygets (5) kontakt med dettas ytor. formningskavitet utan 5-1 6 9-4 'lå 6

6. Sätt enligt nàgot av krav 1-5, vid vilket spolen (1) förformas pà en bobin.

7. Sätt enligt nàgot av krav 1-6, vid vilket press- ningen utförs vid förhöjd temperatur.