用于旋转电机的定子制造技术

公开了一种用于旋转电机的定子。一种定子包括具有沿其圆周方向以预定间距排列的槽的定子芯以及包含相绕组的定子线圈。该相绕组的每一个配置有电导体以及覆盖该电导体的绝缘敷层。该相绕组的每一个包括槽内部分和与该槽内部分连接的扭转部分。该相绕组的扭转部分包括具有不同周向长度的多个类型的扭转部分。对于该相绕组的每一个，在该定子线圈的整个圆周范围上成对地排列该相绕组的扭转部分的顶部。每一对中的顶部彼此轴向地重叠。所有相绕组的扭转部分的每一对周向相邻的顶部在周向上彼此偏离一距离，该距离大于预定的间距。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于旋转电机的定子，该旋转电机例如在机动车辆中用作电动机和发电机。
技术介绍
已知一些在机动车辆中用作电动机和发电机的旋转电机。这些旋转电机通常包括转子和定子。该定子包括环形定子芯和定子线圈。定子芯与转子在径向上相对地设置且具有沿其圆周方向排列的多个槽。定子线圈包括多个相绕组，该多个相绕组可安装在定子芯上以便容纳在定子芯的槽中且在电相位上彼此不同。日本专利申请公开No.JP2011109894A(本文中称为专利文献1)公开了三相定子芯140，如图11所示。定子线圈140包括安装在定子芯130上的多个相绕组。相绕组中的每一个由多个基本波形的电线形成；电线中的每一个配置为具有基本矩形的横截面形状的电导体以及覆盖该电导体的外部表面的绝缘敷层。此外，相绕组中的每一个包括多个槽内部分151C和多个扭转部分152。槽内部分151C中的每一个容纳在形成在定子芯130中的槽131的一个中。扭转部分152中的每一个位于定子芯130的槽131的外部以连接一对槽内部分151C，这一对槽内部分151C分别容纳在两个不同的槽131中。此外，扭转部分152中的每一个包括顶部153，该顶部153在扭转部分152的延伸方向上位于扭转部分152的中心处，且沿定子芯130的圆周方向延伸。此外，在顶部153的中心处，形成有曲柄形部分154，该曲柄形部分154被弯曲以在径向上偏离扭转部分152。此外，位于定子芯130的第一轴侧上的定子线圈140的相绕组的那些扭转部分152共同构成定子线圈140的第一线圈端部；位于定子芯130的第二轴侧上的定子线圈140的相绕组的那些扭转部分152共同构成定子线圈140的第二线圈端部。更具体地，如图11所示，定子线圈140波绕(wave-wound)在定子芯130上使得扭转部分152中的每一个连接第一槽内部分151C和第二槽内部分151C，该第一槽内部分151C被设置在从第一槽131中的径向内侧开始数的第N层，该第二槽内部分151C被设置在从第二槽131中的径向内侧开始数的第(N-1)层，该第二槽131与该第一槽131相距六个槽间距，其中N为大于或等于2的自然数。然而，根据专利文献1，使用成形模具将形成定子线圈140的相绕组的电线中的每一个按压成形(或弯曲)为基本上波形。即，通过按压成形形成了扭转部分152的顶部153和曲柄形部154，它们构成定子线圈140的线圈端部。因此，在按压成形过程期间施加大应力的曲柄形部154处，可能损伤电线的绝缘敷层，造成电导体从绝缘敷层中暴露出。因此，定子线圈140的相绕组中暴露电导体的那些部分会发生沿面(creeping)放电(或表面放电)，由此导致绝缘失败。更具体地，如图11所示，扭转部分152的曲柄形部154(其中，易于因按压成形过程期间对绝缘敷层的损伤而发生电导体的暴露)与另一个在周向上偏离仅一个槽间距。因此，沿面放电会发生在定子线圈140中。日本专利申请公开No.JPH11164506A(本文中称为专利文献2)公开了三相定子线圈240，如图12-14所示。定子线圈240包括安装在定子芯130上的多个相绕组。相绕组中的每一个由多个基本U形的电导体段形成；电导体段中的每一个配置为具有基本矩形的横截面形状的电导体以及覆盖该电导体的外部表面的绝缘敷层。此外，相绕组中的每一个包括多个槽内部分151C和多个扭转部分152。槽内部分151C中的每一个容纳在形成在定子芯130中的槽131的一个中。扭转部分152中的每一个位于定子芯130的槽131的外部以连接一对槽内部分151C，这一对槽内部分151C分别容纳在两个不同的槽131中。此外，扭转部分152中的每一个包括顶部153，该顶部153在扭转部分152的延伸方向上位于扭转部分152的中心处，且沿定子芯130的圆周方向延伸。此外，在顶部153的中心处，形成有曲柄形部分154，该曲柄形部分154被弯曲以在径向上偏离扭转部分152。此外，定子线圈240的相绕组的所有扭转部分152位于定子芯130的同一轴侧(即图12的上侧)上并且构成定子线圈240的线
圈端部。更具体地，如图13-14所示，在被安装到定子芯130之前，电导体段的每一个基本上为U形以具有彼此平行延伸的一对竖直部分以及在同一侧上连接竖直部分的两端的扭转部分。为了形成定子线圈240，将竖直部分从定子芯130的第一轴侧(即图12中上侧)分别轴向地插入定子芯130的两个槽131中，这两个槽131彼此相距六个槽间距。然后，在定子芯130的第二轴侧(即图12中下侧)上的槽131的外部突出的竖直部分的自由端部分别朝向相反的周向侧扭绞。此后，电导体段的扭绞的自由端部的每一对对应的远端例如通过焊接来接合。因此，在得到的定子线圈240中，电导体段的竖直部分的容纳在定子芯130的槽131中的那些部分分别构成定子线圈240的相绕组的槽内部分151C；电导体段的扭转部分分别构成定子线圈240的相绕组的扭转部分152。此外，根据专利文献2，形成定子线圈240的相绕组的电导体段包括如图13所示的多个大电导体段150A和如图14所示的多个小电导体段150B。大电导体段150A和扭转部分152大于小电导体段150B的扭转部分152。在定子芯130的槽131的每一个中，以彼此径向对齐的方式容纳电导体段150A和150B的四个槽内部分151C。更具体地，如图13所示，大电导体段150A的每一个包括第一槽内部分151C，设置在第一槽131中的第一层(即最内层)处；第二槽内部分151C，设置在第二槽131中的第四层(即最外层)处，该第二槽131与该第一槽131相距六个槽间距；以及一个扭转部分152，连接该第一与第二槽内部分151C。另一方面，如图14所示，小电导体段150B的每一个包括第一槽内部分151C，设置在第一槽131中的第二层处；第二槽内部分151C，设置在第二槽131中的第三层处，该第二槽131与该第一槽131相距六个槽间距；以及一个扭转部分152，连接该第一与第二槽内部分151C。此外，大电导体段150A和小电导体段150B的自由端部的每个接合对分别从两个槽131中突出，两个槽相距六个槽间距。然而，根据专利文献2，使用成形模具将形成定子线圈240的相绕组的电导体段150A和150B中的每一个按压成形(或弯曲)为基本上U形。即，通过按压成形形成了扭转部分152的顶部153和曲柄形部154，构成定子线圈240
的线圈端部。因此，在按压成形过程期间施加大应力的曲柄形部154处，可能损伤电导体段的绝缘敷层，造成电导体从绝缘敷层中暴露出。因此，定子线圈240的相绕组中暴露电导体的那些部分可发生沿面放电，由此导致绝缘失败。更具体地，如图13的区域F中所示，大电导体段150A的扭转部分152的曲柄形部154(其中，易于因按压成形过程期间对绝缘敷层的损伤而发生电导体的暴露)与另一个在周向上偏离仅一个槽间距。类似地，如图14的区域G中所示，小电导体段150B的扭转部分152的曲柄形部154(其中，易于因按压成形过程期间对绝缘敷层的损伤而发生电导体的暴露)与另一个在周向上偏离仅一个槽间距。因此，沿面放电会发生在定子线圈240中。
技术实现思路
根据一个示例性实施例，提供了一种用于旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于旋转电机的定子，所述定子包括：环形定子芯，具有沿所述定子芯的圆周方向以预定间距排列的多个槽；以及定子线圈，包括安装在所述定子芯上以便于在电相位上彼此不同的多个相绕组，所述相绕组的每一个配置有具有基本上矩形的截面形状的电导体和覆盖所述电导体的外表面的绝缘敷层，所述相绕组的每一个包括多个槽内部分和多个扭转部分，所述槽内部分的每一个容纳在所述定子芯的多个槽中的一个中，所述扭转部分中的每一个位于所述定子芯的多个槽的外部以连接一对槽内部分，所述一对槽内部分分别容纳在两个不同的槽中，其中所述定子线圈的相绕组的扭转部分包括具有不同周向长度的多个类型的扭转部分，所述相绕组的扭转部分的每一个包括顶部，所述顶部在所述扭转部分中距离所述定子芯的轴端面的最远处并且沿着所述定子芯的圆周方向延伸，对于所述定子线圈的相绕组的每一个，在所述定子线圈的整个圆周范围上成对地排列所述相绕组的扭转部分的顶部，每一对中的顶部在所述定子芯的轴向上彼此重叠，以及所有相绕组的扭转部分的每一对周向相邻的顶部在周向上彼此偏离一距离，所述距离大于排列所述定子芯的多个槽的预定间距。

【技术特征摘要】
2015.02.19 JP 2015-0306471.一种用于旋转电机的定子，所述定子包括：环形定子芯，具有沿所述定子芯的圆周方向以预定间距排列的多个槽；以及定子线圈，包括安装在所述定子芯上以便于在电相位上彼此不同的多个相绕组，所述相绕组的每一个配置有具有基本上矩形的截面形状的电导体和覆盖所述电导体的外表面的绝缘敷层，所述相绕组的每一个包括多个槽内部分和多个扭转部分，所述槽内部分的每一个容纳在所述定子芯的多个槽中的一个中，所述扭转部分中的每一个位于所述定子芯的多个槽的外部以连接一对槽内部分，所述一对槽内部分分别容纳在两个不同的槽中，其中所述定子线圈的相绕组的扭转部分包括具有不同周向长度的多个类型的扭转部分，所述相绕组的扭转部分的每一个包括顶部，所述顶部在所述扭转部分中距离所述定子芯的轴端面的最远处并且沿着所述定子芯的圆周方向延伸，对于所述定子线圈的相绕组的每一个，在所述定子线圈的整个圆周范围上成对地排列所述相绕组的扭转部分的顶部，每一对中的顶部在所述定子芯的轴向上彼此重叠，以及所有相绕组的扭转部分的每一对周向相邻的顶部在周向上彼此偏离一距离，所述距离大于排列所述定子芯的多个槽的预定间距。2.如权利要求1所述的定子，其特征在于，所述定子线圈的相绕组的每一个波绕在所述定子芯上，从而使得设置在从所述多个槽的每一个中的径向内侧开始数的第N层处的相绕组的槽内部分与设置在从所述多个槽的另一个中的径向内侧开始数的第(N+1)层处的相绕组的槽内部分电连接，其中N是不小于1的自然数，以及所述定子线圈的相绕组的扭转部分的每一个还包括曲柄形部，所述曲柄形部是在所述扭转部分的顶部中...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村晓斗，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP