定子有效部件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种定子有效部件(1)，其用于电动马达，优选用于永磁同步马达并且包括空心圆柱形的、具有内面(12)的轭部(10)，该轭部具有接纳空间(11)，线圈支架(20)插入该接纳空间中，其中，线圈支架(20)包括周向闭合的、在轭部(10)的轴向上延伸的、空心圆柱形的管体(21)，在该管体的外面(22)上设置有多个线圈固定件(23a、23b)，其中，在每个线圈固定件上安装有一个精细分布线圈。本实用新型专利技术的定子有效部件可简单且低成本地安装。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种旋转磁场电机，特别是电动马达的定子有效部件。
技术介绍
在现有技术中已知大量电动马达，其具有各种规格迥异的具有绕组的定子和定子组。例如在无刷直流马达(BLDC马达)中已知具有悬臂式绕体的所谓气隙绕组。典型情况下，首先将用于这类绕体的绕组安装在芯轴上，该芯轴在绕线过程中支撑并固定线圈。然后，典型由漆包线构成的绕组通过加热和加压形成其最终形状，该最终形状为绕体在加热后所保持的形状。接着将绕体从芯轴上脱模并可以进行进一步加工。在线圈中，也经常使用所谓的分段式定子线圈。当除了要求高填充系数和与此相关联的正循环绕组之外，还有高匝数的要求时应用该分段式定子线圈。该定子线圈可以优选通过飞叉绕线技术以及通过线性绕线技术制造。典型的实施方式为T形分段和插入线圈。插入的齿线圈经常用于星形定子设计，在该星形定子设计中，在安装线圈之后安装轭部。内部开槽的叠片段也同样可以设置有插入的齿线圈。替代地，可以使用极链，其结合了针式绕线的叠片段的低接触数的优点和线性绕线的单齿在填充系数上的优点。小型永磁(PM)同步马达越来越多地使用于高转速驱动。在此涉及例如高转速的压缩机驱动、螺丝刀驱动或纺纱锭驱动。这些驱动由于高件数承受着高成本压力。因此，目标在于开发一种马达设计，其实现尽可能简单和自动化的制造技术。由于转数高，细长的“鼓形转子设计”是值得期望的，其中，除了永久磁铁之外，定子也显著影响这种驱动的成本。目前，定子有效部件具有定子叠片组，该定子叠片组由冲压金属片层叠而成，并例如通过烤漆粘合包封。也可以替代地将冲压过程和包封结合成所谓的冲压包封形式。接着，将定子叠片组缠绕、连接旋转磁场绕组并浸漆。在这一实施方式中，旋转磁场绕组位于定子叠片组的槽中，并能够实施为分布绕组或齿线圈绕组。在具有气隙绕组的永磁同步马达中，定子叠片组仅包括一个定子轭，且旋转磁场绕组作为精细分布(feinverteilt)绕组直接在定子轭和转子之间位于气隙中。在此为了不产生突出定子轭的绕组头，气隙绕组实施为所谓的斜槽绕组。为此存在各种不同的绕组变体。这样的斜槽绕组的缺点在于，绕组容量只部分地参与转矩的形成，并且由此产生的基波绕组系数位于50％和60％之间的范围内。为了克服这些缺点，在现有技术中已知非斜槽的多层绕组，在该绕组中，绕组结构伴随着在绕组头区域的宽的相重叠区域以及相应的突出轭组部分。这里的缺点在于必需成本密集且昂贵的相绝缘。
技术实现思路
因此本技术的任务在于，克服上述缺点并设置一种用于电动马达，优选用于永磁同步马达的定子有效部件，该定子有效部件可简单且低成本地安装，以及提供一种用于制造定子有效部件的改良的、低成本的方法。这种任务通过根据技术方案1的特征组合得以实现。本技术的技术方案1提供一种定子有效部件，其用于具有P个马达相位的电动马达，其特征在于，所述定子有效部件包括空心圆柱形的、具有内面的轭部，所述轭部具有接纳空间，线圈支架插入所述接纳空间中，其中，所述线圈支架包括周向闭合的、在所述轭部的轴向上延伸的、空心圆柱形的管体，在所述管体的外面上设置有复数的N个线圈固定件，其中，在每个马达相位P的所述线圈固定件上分别安装有N/P个精细分布的、以气隙绕线技术缠绕的线圈，且所述线圈固定件设置有接纳空间并抵接所述轭部的内面区段。为实现上述任务，建议提供一种永磁同步马达的定子有效部件，其由在内部支撑气隙绕组的轭组形成，其中，该轭组优选由冲压的磁性钢板或烧结的SMC材料构成，该定子有效部件还由特定形状的线圈支架形成，在该线圈支架的空心圆柱形的内部空间中能够可驱动地安装转子。根据本技术还设置为，优选实现在绕组头区域不重叠的三相气隙绕组，其中实施类比齿线圈技术的精细分布绕组。在根据本技术的形式中，该气隙绕组优选非倾斜地装入轭组中，并在绕组头区域无相重叠，从而可以使用相对简单的绝缘系统。在本技术的一个一般实施方案中，定子由N个线圈构成，因此在三相定子中，每相使用N/3个线圈，分别为精细分布线圈。例如当N＝6时，每相使用两个精细分布线圈。以下结合上述N＝6，因此N/3＝2个精细分布线圈作为线圈对的例子详细说明本技术，在此，本技术能够应用于其他线圈数，例如在三相的变体中应用于N＝3，6，9，12...个线圈。因此，根据本技术，建议一种用于电动马达，优选用于永磁同步马达的定子有效部件，该定子有效部件包括空心圆柱形的、具有内面的轭部，该轭部具有接纳空间，线圈支架插入该接纳空间中，其中，线圈支架包括周向闭合的、在轭部的轴向上延伸的、空心圆柱形的管体，在该管体的外面上设置有复数的N个线圈固定件，其中，在一对线圈固定件的每个线圈固定件上分别安装有精细分布的、以气隙绕线技术缠绕的线圈，两个线圈形成一个绕组相。在本技术的一个优选实施方案中设置为，每个绕组相的线圈的绕组实施为，在绕组头区域没有绕组重叠区域。同样，在一个实施方案中有利的是，线圈固定件设计为桥形接片状的固定件，其沿着管体的轴向延伸，并以其位于径向外侧的接片边缘抵接轭部的内面或内面区段。在本技术的另一优选实施方案中设置为，线圈固定件设计为中空型材状的线圈固定件，具有用于接纳嵌体的接纳空间的该线圈固定件沿管体的轴向延伸，并以其位于径向外侧的室壁抵接轭部的内面或内面区段。因此，为了磁通并提高有效部件利用率，有意义的是，在线圈支架的接片区域内嵌入所谓的SMC嵌体。在简单的情况下，该嵌体可以实施为SMC块的形式，其在线圈支架的制作中直接注塑包封而成，或插入线圈支架中的，相配合并成形为中空型材的嵌体袋中。为了抑制干扰的寄生效应，例如干扰的定位转矩，有利的是，SMC嵌体实施为齿基较宽的齿形而不是块形。优选的是，中空型材状的线圈固定件的横截面形状相应地为矩形或齿形，在此也可以设计为其他适合的几何形状。在本技术的一个特别优选的实施方案中设置为，在中空型材状的线圈固定件的一个或多个接纳空间内分别设置有可插入的嵌体，特别是可插入的SMC嵌体，从而能够根据要求使用特别适用于此的SMC材料。有利的是，SMC嵌体的端面是电绝缘的，根据不同的制造方法，其或是完全由塑料包裹(在以塑料注塑包封的情况下)，或是通过对安装在线圈支架上的齿线圈采取额外的措施(在插入或压入嵌体的情况下)。嵌体的横截面形状优选设计为与各个中空型材状的线圈固定件的各横截面形状相对应，这能够通过注塑包封以低成本的方式制造。在轭部的内面上或在该内面内还可以有利地设置凹槽或定位肋用于抗扭地定位线圈支架，线圈支架的线圈固定件至少部分地抵接该凹槽或定位肋或嵌接入该凹槽或定位肋中。本技术的另一方面涉及一种用于制造上述定子有效部件的根据本技术的方法，该方法包括以下步骤：a.制备具有接纳空间的空心圆柱形的轭部；b.为N个线圈制备线圈支架，该线圈支架对于每个马达相位P具有N/P个线圈固定件，该线圈固定件在径向上向外突出线圈支架；c.用绕组线为每个马达相位P缠绕精细分布的线圈；d.将绕制成的线圈安装在线圈固定件上，从而每个绕组相的线圈的绕组实施为在绕组头区域没有绕组重叠区域，以及e.将线圈支架连同安装上的线圈插入轭部的接纳空间内。在该方法的一个有利的扩展方案中设置为，在轭部的内面上或在该内面内设置有凹槽或定位肋用于抗扭地定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定子有效部件(1)，其用于具有P个马达相位的电动马达，其特征在于，所述定子有效部件包括空心圆柱形的、具有内面(12)的轭部(10)，所述轭部具有接纳空间(11)，线圈支架(20)插入所述接纳空间中，其中，所述线圈支架(20)包括周向闭合的、在所述轭部(10)的轴向上延伸的、空心圆柱形的管体(21)，在所述管体的外面(22)上设置有复数的N个线圈固定件(23a、23b)，其中，在每个马达相位P的所述线圈固定件(23a、23b)上分别安装有N/P个精细分布的、以气隙绕线技术缠绕的线圈(30)，且所述线圈固定件(23a、23b)设置有接纳空间(25)并抵接所述轭部(10)的内面区段(13)。

【技术特征摘要】
2016.07.21 DE 102016113436.81.一种定子有效部件(1)，其用于具有P个马达相位的电动马达，其特征在于，所述定子有效部件包括空心圆柱形的、具有内面(12)的轭部(10)，所述轭部具有接纳空间(11)，线圈支架(20)插入所述接纳空间中，其中，所述线圈支架(20)包括周向闭合...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·胡斯，J·何，J·科洛奇，R·厄内克尔，O·胡格尔，W·霍夫曼，
申请(专利权)人：依必安派特穆尔芬根有限两合公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE