用于电机的多相绕组的制造方法技术

本发明专利技术涉及到用于电机多相绕组（３２）的制造方法，其中要经过下列工艺步骤。线绕元件（７、１１、１２）被冲压成能提高槽填充系数的横截面（１３）。用于形成绕组（３２）的冲压线绕元件（７）、用于形成集成星形汇接点（２１）的冲压线绕元件（１１）、用于形成绕组（３２）接电的冲压线绕元件（１２）被装入折叠模具（１４、２６）。借助于折叠模具（１４、２６），冲压线绕元件（７、１１、１２）在它的端部区域被交叠。在形成的绕组端部（２０）的内侧（４１）上，通过集成星形汇接点（２１）的冲压线绕元件（１１）与联结环（４０）的热结合（３０）实现了集成星形汇接点（２１）的联结。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
电机绕组，例如异步电动机的绕组可以用嵌入技术方法制造。用于电机绕组制造的嵌入技术不仅用于在50伏以下电压下工作的低压电机中，而且也用于在较高的电压下工作的电机中。为了保证所要求的绕组横截面，在低压电机绕组的制造中(工作电压≤50伏)，绕组由处于平行的绕线来制造。
技术介绍
用50V以下的工作电压运转的低压电机用在汽车转向驱动装置中，或者用于汽车中的伺服驱动装置。目前汽车线束通常情况下作为12V的线束来敷设；此外发展趋势可以预见，在汽车中将转向42V线束。在两种线束电压，即在12V线束电压和42V线束电压时，可以使用作为异步电机的、可以在工作电压≤50V时运转的低压电机。为了保证电机所需要的绕组横截面，低压电机的绕组由平行的绕线加工。然而低压电机、例如异步电动机的绕组由平行的单个绕线加工，导致了在通常情况下手工制造的绕组的端面上高的联结费用。此外由平行的绕线，用嵌入技术方法制造的异步电动机绕组有这样的缺点，在嵌入技术方法中只能达到低的槽填充系数。由于嵌入平行走向绕线的槽的低的利用率，为了达到足够的绕组横截面则需要更多数量的槽，它又导致了在50V以下的低压区域可运转的电机，例如作为转向驱动装置所装备的异步电动机，大的结构体积。此外是大家所熟知的，在直流电机制造时，用于线包的制造可追朔到插接技术。根据嵌入方法，参看R.Tzscheutschler，H.Olbrich和W.Jordan所著“Technologie des Elektromaschinenbau(电机制造工艺学)”，柏林技术有限贵任公司出版社出版，第336页，用于绕组制造的基本工艺方法是将松动的、预缠绕的漆包铜线线圈插入半封闭的槽中。嵌入方法用于定子绕组加工。依赖于液压缸的升降速度和定子铁心的长度，线圈有效边、或者线圈、或者自身一个完整的绕组被嵌入槽中，其中可同时插入覆盖绝缘罩。基本原理以此为基础，线圈有效边以比槽宽细的头部，并且避免碰槽的边棱，通过力的作用，在前端面上，借助于升降移动，嵌入槽中。绕线的排直和对槽的边棱的防护可通过抛光的钢横剖面来达到，它也被称为嵌入针。在嵌入模具中，嵌入针与确定的定子铁心断面以及铁心长度相匹配。线圈依照绕线草图在针之间缠绕。在嵌入过程结束时，嵌入线圈位置的独特之处，是在铁心纵剖面上构成S形状。线圈也经常不处在铁心的中心。在出口侧线圈端部调和了尤其是在两极绕组中明显产生的弦状孔隙。因此对于进一步的嵌入过程中间变形操作是必要的。用嵌入方法任意极数的一相、两相和三相绕组均可实现。首要的是作为单层绕组它要构成具有平面布置的绕组端部。两层绕组可在两个嵌入过程中完成，为了中间的绝缘应装入一个覆盖罩。
技术实现思路
通过根据本专利技术提出的、用于带联结的三相绕组的制造方法可实现在嵌入技术中只能有限达到的高的槽填充系数。由于可达到的高的槽填充系数，用根据本专利技术的方法加工的三相绕组的结构体积可以被减小。此外在使用根据本专利技术提出的方法下，可以实现绕组的自动化生产。通过星形汇接点在电机定子一侧联结的集成，在三相绕组制造时单独的、至今为止必须的、也是手动进行的工序就是多余的了。星形汇接点的联结可以集成到三相绕组的制造中，以使一方面可以达到绕组的自动化生产，另一方面可以达到在同一个制造工序中实现星形汇接点的自动化加工。根据本专利技术提出的方法的其他优点是，采用该方法可以达到星形汇接点布置更紧凑、结构体积缩小，因为星形汇接点的加工，在同一制造工序下，可以在同一个夹紧模具中进行。用根据本专利技术提出的方法，在绕组端部成形时，除了星形汇接点布置联结的集成以外，可以使用冲压成楔形的线绕元件。鉴于电机槽填充系数的提高，通过冲压成楔形的线绕元件可以以有利的方式较好的利用槽。因此可以提高电机单位结构体积的单位功率。三相绕组或者矩形绕线绕组通常情况下由冲压的圆形线绕元件制造，它要么可以构成U形件、直线形相线，在嵌入技术时可以构成无接头绕线，要么可以构成带有弯曲部分的直线形星形汇接线。根据本专利技术提出的方法，圆形绕线首先被冲压或轧成楔形。在根据本专利技术提出的方法的另一个工序中，绕线在用于绕组成形的装置中定位。星形绕线、相线和U形件被插入到相应的位置，并且通过紧接着的绕组模板的交叠，被加工绕组端部相互紧密地成型。形成的绕线鼠笼，借助于一个转换装置插入到准备好的叠片铁心中，其中准备好的铁心要么含有纸质绝缘，要么通过喷粉涂层的方法进行过绝缘。背面的交叠在绕组工序中产生。在导体件借助于热结合方法连接之后，例如通过电阻焊的方法、激光束焊接方法、电子束焊接方法、或者钎焊方法，制造了星形汇接点的自动接触点。导体件除了以材料结合的方法连接之外，它的连接也可以通过热压或者冷接触技术，例如铆接或者收缩来实现。附图说明借助于附图将在下面详细说明本专利技术。如图所示图1是用于绕线成形的冲压装置，图2a、2b和2c是用于绕组制造的在不同实施方案下的线绕元件，图3是折叠模具的俯视图，图4是用于绕组端部成型的、部分地插入折叠模具的线绕元件，图5是带有集成的星型汇接点的、完成成型的绕组端部，图6是取出、用于插入叠片铁心的绕线篮，图7是绕线篮和叠片铁心的接合过程，图8是在绕组的开关侧上折叠夹紧装置的示意图，图9是绕组开关侧的示意图，图10是在开关侧上材料连接的示意图，图11是在绕组星形汇接侧上星形汇接点的焊接，图12a、12b、12c是第一绕组方案星形汇接侧各自的俯视图、侧视图和局部放大图， 图13a、13b、13c是第二绕组方案星形汇接侧各自的俯视图、侧视图和局部放大图，和图14a、14b、14c是第三绕组方案星形汇接侧各自的俯视图、侧视图和局部放大图。具体实施例方式根据图1所示，是用于作为绕组用材料所使用的线绕元件成型的冲压装置。在冲压模1中，如图1中的示意图所示，以杆状供给的线绕元件被变形。以杆状供给的线绕元件3通过材料入口6，并到达在第一模制件4和第二模制件5之间的区域。两个模制件4、5各自被用作冲压模的压模，它通过液压冲头2可以合上或者打开。代替液压冲头2，模制件4、5的合上或者打开，也可以通过汽缸或者电动驱动装置来实现。相应于第一模制件4和与第一个模制件4互补的第二模制件5的造型，通过材料入口6进入冲压模1的杆状线绕元件3，例如可以被冲压成楔形13(参看图2所示)。除了楔形13以外，在冲压模1中以杆状进入的线绕元件3也可以冲压成其他的几何形状，它可以提高在电机中槽的槽填充系数。图2a、2b和2c所示，是在不同实施方案下用于多相绕组制造的线绕元件。根据图2a所示，是一个U形元件7，它在弯曲过程之前通过了在图1中所示的冲压模1，并且因此在它两条腿的区域形成了楔形13，在圆形部分10处它这样弯曲，U形件7的两条腿各自以第一线端8或者第二线端9结束。在接下来绕组32的制造中(参看图6或者图7所示)，圆形部分10布置在星形汇接点的外侧，而线端8、9位于绕组32的开关侧。在U形件7加工时，可首先进行弯曲工序，然后紧接着进行冲压工序---然而加工顺序也可以以相反的方式进行。从原理上来说，所提到的加工工序的顺序不仅适合于U形件7、星形汇接线11、也适用于相线12。此外图2b所示，是星形汇接线11，它同样被冲压成楔形13。星形汇接线11包括一个相对绕线走向弯曲90°布置的端部，该端部在绕组制造时与本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电机的多相绕组（３２）的制造方法，具有下列工艺步骤，ａ）在线绕元件（７、１１、１２）上，对提高槽填充系数的横截面（１３）进行冲压，ｂ）将用于形成用于绕组（３２）的冲压线绕元件（７）装入折叠模具（１４、２６），将用于形成集 成星形汇接点（２１）的冲压线绕元件（１１）装入折叠模具（１４、２６），并且将用于使绕组（３２）接电的冲压线绕元件（１２）装入折叠模具（１４、２６），ｃ）在折叠模具（１４、２６）中，冲压线绕元件（７、１１、１２）在线绕元件（７、１１、 １２）的端部区域进行交叠，并且ｄ）在形成的绕组端部（２０）的内侧（４１）上，通过集成星形汇接点（２１）的线绕元件（１１）的热结合（３０）或者冷接触技术，集成星形汇接点（２１）与联结环（４０）形成联结。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S奥森科普，M埃尔默，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]