通過相繞組的部分插入而纏繞轉(zhuǎn)子或定子的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于借助于相繞組的部分插入而纏繞定子或轉(zhuǎn)子的方法。
[0002]本發(fā)明具有用于旋轉(zhuǎn)式電機(jī)的定子或轉(zhuǎn)子的繞組的、特別有利的應(yīng)用，所述電機(jī)例如是交流發(fā)電機(jī)、交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)、機(jī)動(dòng)車輛起動(dòng)機(jī)或電磁減速器。
【背景技術(shù)】
[0003]電機(jī)包括轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子根據(jù)主軸線在定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的。如圖1所示，繞組在轉(zhuǎn)子或定子10上實(shí)現(xiàn)，在多個(gè)槽口 20的內(nèi)部，所述槽口被設(shè)置用于該目的且通過齒30界定。由此兩個(gè)相繼的槽口 20通過齒30分開。
[0004]繞組通過K個(gè)相繞組形成，每個(gè)對(duì)應(yīng)于電機(jī)的一個(gè)相。每個(gè)相繞組通過堆疊的匝形成，所述匝每個(gè)通過一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的電線形成，所述電線通常由銅制成。這些電線例如遵循波浪形形式，且在該情況中它們具有交替地位于轉(zhuǎn)子或定子的每一側(cè)上的環(huán)圈部(loop)，以及位于槽口內(nèi)部的連接至彼此的線束(strand)。從定子的一側(cè)延伸的一組環(huán)圈部構(gòu)成繞組的髻(chignon)。
[0005]轉(zhuǎn)子或定子的繞組通常逐相(phase by phase)產(chǎn)生。例如，對(duì)于三相電機(jī)，三相繞組將一個(gè)接一個(gè)地產(chǎn)生，每個(gè)相繞組相對(duì)于前一個(gè)以一個(gè)或多個(gè)槽口偏移。對(duì)于六相電機(jī)，六個(gè)相繞組以相同的方式一個(gè)接一個(gè)地產(chǎn)生。
[0006]由此，從FR2846481已知執(zhí)行第一相繞組El的半相Ela到對(duì)應(yīng)系列槽口 20中的插入，如圖1所示。分層(stratificat1n)步驟被執(zhí)行，以便確保匝在彼此上的良好堆疊。隨后執(zhí)行半相Elb的新插入，以便獲得第一完整相繞組El。根據(jù)該技術(shù)，相繞組Ela、Elb的兩個(gè)部分的匝相對(duì)于彼此成角度地偏移，以便獲得分布式波浪形繞組，即第二部分Elb的環(huán)圈部置于相繞組El的第一部分Ela的環(huán)圈部之間。
[0007]未展示的閉合楔塊被插入在對(duì)應(yīng)于第一相繞組El的槽口中。
[0008]定子10于是被索引(index)接下來的相繞組的插入的位置。操作被重復(fù)的次數(shù)與被執(zhí)行的相的數(shù)量一樣多，即對(duì)于普通六相應(yīng)用(參考圖1中的插件11至16)或雙三相執(zhí)行六次，或?qū)τ谄胀ㄈ鄳?yīng)用執(zhí)行三次。
[0009]該類型的繞組的缺陷在于，第一相繞組的髻阻礙接下來的相繞組的插入，且以此類推，最后的相被所有先前的相繞組的髻阻礙。
[0010]因此，槽口未以最優(yōu)方式填充，這降低了槽口的填充系數(shù)，即裸露的導(dǎo)線的橫截面與槽口的完整橫截面之間的比，且因此降低電機(jī)的性能。該類型的方法由此使得可以制造這樣的定子:對(duì)于三相應(yīng)用而言具有52%的最大填充水平，而對(duì)于六相應(yīng)用而言具有50%的最大填充水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是提出一種纏繞方法，所述方法特別地可以提高槽口的填充水平。
[0012]為此目的，本發(fā)明的主題是一種用于纏繞轉(zhuǎn)子或定子的方法，所述轉(zhuǎn)子或定子包括K個(gè)相繞組，每個(gè)相繞組包括MXN個(gè)波浪形導(dǎo)體，M是電線的數(shù)量，N是匝數(shù)，其特征在于，該方法包括以下步驟:在對(duì)應(yīng)系列槽口中一個(gè)接一個(gè)地相繼執(zhí)行每個(gè)相繞組的部分插入，每個(gè)部分插入針對(duì)相繞組的具有N個(gè)匝、且每匝由數(shù)量小于M的電線形成的部分被執(zhí)行，或針對(duì)相繞組的具有數(shù)量小于N的匝、且每匝由數(shù)量等于M的電線形成的部分被執(zhí)行，且特征在于，針對(duì)所有相繞組執(zhí)行給定排的部分插入，之后再繼續(xù)執(zhí)行下一排的部分插入，使得，除最后一排的部分插入之外，相繞組的每個(gè)部分插入在其他相的纏繞已經(jīng)完全執(zhí)行之后被執(zhí)行。
[0013]相繞組的所述部分插入由此可以限制髻的電線造成的干擾，因?yàn)樵邝僦写嬖谳^少的銅電線，以便相繼地插入相繞組的所述部分。由此，對(duì)于三相或六相應(yīng)用，可以獲得大約55%的填充水平，其高于通過已知方法獲得的填充水平。另外，本發(fā)明可以降低相電阻。因此這改善了電機(jī)的性能，特別是在效率、輸出和熱耗散方面。還應(yīng)注意，考慮到在每次部分插入時(shí)放入在位的導(dǎo)體的減少的數(shù)量，在纏繞期間在電線的絕緣體上存在較小的應(yīng)力，這降低了損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
[0014]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)相繞組包括相同數(shù)量的部分，從而根據(jù)多個(gè)部分插入執(zhí)行的纏繞等于每個(gè)相繞組的部分的數(shù)量的K倍。
[0015]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)每個(gè)部分插入針對(duì)相繞組的具有數(shù)量為N的、由數(shù)量小于M的電線形成的匝的部分被執(zhí)行時(shí)，該方法包括將單個(gè)相繞組的所述部分并聯(lián)地電連接的步驟。
[0016]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)每個(gè)部分插入針對(duì)相繞組的具有數(shù)量小于N的匝、且每匝由數(shù)量等于M的電線形成的部分時(shí)，該方法包括將單個(gè)相繞組的所述部分串聯(lián)地電連接的步驟。
[0017]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，M是電線的偶數(shù)數(shù)量，且所述部分插入是所謂的半插入，其每一個(gè)由N個(gè)用M個(gè)電線中的一半形成的匝構(gòu)成，該方法包括以下步驟:
[0018]-在對(duì)應(yīng)系列槽口中執(zhí)行每個(gè)相繞組的第一半插入，且一旦相繞組的全部第一半插入被執(zhí)行:
[0019]-在對(duì)應(yīng)系列槽口中執(zhí)行每個(gè)相繞組的第二半插入，以完成每個(gè)相繞組。
[0020]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在普通三相電機(jī)的情況中K等于3，或在普通六相或雙三相電機(jī)的情況中K等于6。
[0021]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，方法包括步驟:在一排的部分插入的結(jié)束與下一排的部分插入的開始之間，將相繞組的插入在對(duì)應(yīng)系列槽口內(nèi)部中的部分維持在位。
[0022]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在已經(jīng)執(zhí)行相繞組的最終部分插入之后，方法包括將閉合楔塊插入在與所執(zhí)行的相繞組相對(duì)應(yīng)的系列槽口中的步驟。
[0023]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述部分插入遵循系列槽口的次序，根據(jù)所述次序，單個(gè)槽口將兩個(gè)相繼系列的槽口分開。
[0024]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述部分插入按不同于系列槽口的次序的次序執(zhí)行。
[0025]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述部分插入針對(duì)每個(gè)相繞組的一部分被執(zhí)行，所述部分相對(duì)于彼此成角度地偏移，且形成分布式波浪形繞組。
[0026]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述部分插入是非對(duì)稱的，使得電線的數(shù)量在特定排的部分插入與另一排的部分插入之間變化。
[0027]本發(fā)明還涉及一種定子，包括K個(gè)相繞組，每個(gè)相繞組由MXN個(gè)波浪形導(dǎo)體構(gòu)成，M是電線的數(shù)量，N是匝數(shù)，其特征在于，在系列槽口中分別生成的相繞組每一個(gè)借助于相繼的部分插入而生成，
[0028]每一個(gè)部分插入針對(duì)相繞組的具有數(shù)量為N的匝、且每匝由數(shù)量小于M的電線形成的部分被執(zhí)行，或針對(duì)相繞組的具有數(shù)量小于N的匝、且每匝由數(shù)量等于M的電線形成的部分被執(zhí)行，
[0029]且其中，給定排的部分插入針對(duì)所有相繞組執(zhí)行，之后繼續(xù)執(zhí)行下一排的部分插入，使得相繞組的每個(gè)部分插入(除了最后一排中的部分插入)在其他相的纏繞已經(jīng)完全執(zhí)行之后被執(zhí)行。
[0030]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，部分插入是非對(duì)稱的，使得電線的數(shù)量在特定排的部分插入與另一排的部分插入之間變化。
[0031]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，M是電線的偶數(shù)數(shù)量，所述部分插入稱為半插入，其每一個(gè)包括N個(gè)由M個(gè)電線的一半形成的匝，且每個(gè)相繞組通過如下制造:在對(duì)應(yīng)系列槽口中進(jìn)行第一半插入，接下來，一旦相繞組的所有第一半插入已經(jīng)執(zhí)行，在對(duì)應(yīng)系列槽口中進(jìn)行第二半插入，以完成每個(gè)相繞組。
[0032]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，與位于定子的一側(cè)上的相繞組的一組導(dǎo)體對(duì)應(yīng)的相繞組的髻由一定數(shù)量的部分形成，所述數(shù)量等于已經(jīng)執(zhí)行的部分插入的數(shù)量，以便獲得相繞組。
【附圖說明】
[0033]本發(fā)明將在閱讀以下描述和研宄附圖之后被更好地理解。這些圖僅以非限制地說明本發(fā)明的方式提供。
[0034]圖1，已經(jīng)描述，顯示了從上方觀察的包括相繞組的定子，所述相繞組根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的纏繞方法制造；
[0035]圖2顯示了要通過實(shí)行根據(jù)本發(fā)明的方法而纏繞的電機(jī)的定子的透視圖；
[0036]圖3a至3f顯示了在根據(jù)本發(fā)明的用于三相定子的纏繞方法的不同部分插入(partial insert1n)期間獲得的槽口的填充的示意性展示；
[0037]圖4a至4c顯示了在根據(jù)本發(fā)明的纏繞方法的實(shí)行期間針對(duì)三相定子獲得的髻的植入方式(implantat1n)的不同配置的示意性展示；
[0038]圖5a和5b分別顯示了在單個(gè)相的部分插入過程中獲得的槽口填充、以及用于六相繞組的髻的植入方式的配置的示意性展示；
[0039]圖6顯示了在分布式波浪形繞