多相电机制造技术

本发明专利技术涉及一种多相电机，尤其是带有定子的多相发电机，其具有具有大量的槽距的核心体和带有多个绕组的绕组配置。其设置为通过极距而延伸的槽组的每个绕组（４５，４６，４７，４８，４９）和每个槽（３５，３６，３７，３８，３９）对应于相之一，并且绕组（４５，４６，４７，４８，４９）具有位于所对应的槽（３５，３６，３７，３８，３９）中的绕组段（５５），在其之间分别构造有绕组头连接（５６），这里，不同绕组（４５，４６，４７，４８，４９）的绕组头连接（５６）呈层状地相对于彼此径向地布置，并且相数是五。进一步，本发明专利技术涉及一种用于生产多相电机的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多相电机技术状态本专利技术涉及一种多相电机，尤其涉及带有定子的多相发电机，其 具有具有大量槽距的核心体和带有多个形成相的绕组的绕组配置。进 一步，本专利技术涉及一种用于生产相应的多相电机的方法。开头所述类型的多相电机是诸如交流发电机而为人所知。该交流发电机具有带有构成为定子叠片铁芯的核心体(Kemkoerper)(定子铁 芯)的定子(Staender),三、二乘三或六相的绕组装入在其槽中。绕组 互相错位布置。在三相发电机情况下，通过电-兹力产生不期望的磁噪 声。为了降低该磁噪声，设置有特定的绕组配置，其例如由两个电分 隔的子系统组成。每个子系统由三个相组成，其相互间偏移电的120 度。相对于第一个子系统的每个相，以电的30度的偏移布置第二个 子系统的相。两个子系统中每个子系统的绕组连接为诸如星形或三角 形。绕组的每个连接点(电流出口，或者绕组接头)与整流电桥相连接。 总共应用了六个整流电桥。所应用的绕组是预先制造的绕组，例如其 通过带有矩形的周缘^的星形绕组单元变形而构建。随后，该绕组单 元装入到构造为定子叠片铁芯的核心体中。在二乘三相的系统中，装 入六个该星形绕组单元，对于第一个三相系统的每个相都存在有另一 个三相系统的相，其以30度电偏移布置。通过在六相的和二乘三相 的电机中的大数量的相(相数)-在所对应的转子的磁极数量相同情况 下-产生比带有更少相数的电机更多数量的槽。然而，大数量的槽限制 了所应用的关系到定子直径的绕组线的直径。进一步，带有大数量相 数的电机必须更精确地制造。本专利技术的公开相电机中作如下设置，即在定子中通过极 距延伸的槽组的每个绕组和每个槽，对应于其中某个相，并且绕组具 有位于在所对应的槽中的绕组段，在其之间各形成绕组头连接(Wicklungskopfverbindung),不同绕组的绕组头连接径向地相互间呈层 状地布置，并且相数是五。这类布置具有优点，即不仅减少了磁噪声， 而且减少了电流噪声。另一个优点在于，经整流的发电机电压的波动 被减少，并且由此改善了功率和效率。另一个优点在于，即电机的筒质量。为了构建#4居本专利技术的电机的绕组配置，应用诸如预先制造的 绕组。这可以机械地生产和机械地组装到核心体(定子铁芯)中，例如 嵌入、拉入或插入。对此，绕组径向地且在周向方向上互相层状布置。 相对于带有二乘三相的系统或六相的电机，五相的电机实现更大的金 属线直径，因为在相同定子直径(Staenderdurchmesser)情况下由于更少 数量的槽而在相应的同样的极数和绕组线路下形成更大的槽面积。通 过更大的金属线直径，电机的鲁棒性和机械负荷能力更高。除此之外， 更少数量的槽使得更高的制造公差界限成为可能。同时，五相的电机 的噪音特性比三相的电机的情况下更佳。径向位置应理解为绕组在绕 组头中径向方向上的精确位置。尤其地作如下设置，即，绕组的各个绕组头连接布置在大约一致 的、对每个绕组来说都是特定径向位置中。有利地作如下设置，即，槽的数量与相数的倍数相符合。由此， 更有效率的所谓的全节距绕组成为可能。根据本专利技术的改进方案作如下设置，即，径向位置的数量与相数 或相数的倍数相符合。在相数是五的情况下，绕组头连接的径向位置 数(径向位置的数量)尤其地同样也是五，使得产生尤其筒单构建的和 鲁棒的绕组配置。进一步作如下设置，即，绕组是筒单绕组(einfache Wickkmgen) 或分布式绕组。在筒单绕组的情况下，连接着绕组段的绕组头连接在从槽中轴向退回之后沿周向方向，或者基本地沿周向方向延伸。在分 布式绕组的情况下，连接着绕组段的绕组头连接在从槽中轴向退回之 后基本均勻分布地沿两个周向方向延伸。构造为筒单绕组的拉入式绕 组可以筒单地装入核心体中。因为其中每个绕组头连接装入在对应于 它的径向位置中，在简单绕组的情况下，以所对应的绕组_歐对槽的充 填仅仅是少量的。通过应用分布式绕组提高了对槽的充填。在以简单绕组充填的情况下，在相同的充填系数(Fuellfaktor)下产生相对于分布 式绕组更高的装配力，由此产生了出现金属线损坏情况的更大可能 性。尤其地作如下设置，即，绕组构造为叠绕组或波形绕组。两者都 是可以机械地装入到核心体中的绕组种类。进一步作如下设置，即，每个槽具有比绕组线直径的两倍更大的 最大槽宽，绕组由绕组线巻绕而成。由此，在槽中同时存在槽绝缘的 情况下，两个绕组段可以在相同的径向层中沿周向方向互相毗邻布 置。这优化了分布式绕组的应用。尤其地作如下设置，即每个槽在其径向内端处具有槽缝隙，其槽 缝隙宽比绕组线直径的两倍更小。通过该仅部分以最小槽缝隙宽开口 的槽，装入在槽中的金属线为了尤其地成双成对互相毗邻放置的绕组 的绕组段而#皮保持，这里产生足够小的槽缝隙宽。进一步作如下设置，即，最大槽宽比构造为定子叠片铁芯的核心体的轭高度更小。根据本专利技术的改进方案作如下设置，即，最大槽宽与定子叠片铁 芯的轭高度的比例位于0.5和0.9之间的区域。因此，槽宽O与轭高 度R的比例为0.5<O/R<0.9。尤其地作如下设置，即每个槽具有槽深，这里，辄高度与槽深的 比例位于0.3和0.5之间的区域。因此，轭高度R与槽深Q的比例为 0.3<Q/R<0.5。有利地作如下设置，即，轭高度与定子的外周缘的比例小于0.015。在径向位于内部的槽的情况下，轭高度是核心体外径和槽底之间的径 向高度。因此，产生对于在本专利技术的改进方案中进一步设置有的平坦(eben)的定子叠片(Statorpaket),其在绕组嵌入之后弯曲成圆形，产生 了优化的弯曲特性。有利的，转子设置有极数，极数乘以相数为槽的数量。如果定子 在五相的情况下是为了诸如带有十二个极的转子而构造的，则产生数量为60个槽。进一步作如下设置，即，转子具有磁活性的、带有外径和轴向长 度的部分，这里，外径比磁活性的部分的长度更大。转子的磁活性部 分的轴向长度是所谓的转子的铁芯长度。它由更外部的两个带有位于 它们中间的核的》兹极转子半体的轴向间距产生，核被环形绕组元件包 围。有利的，设置有至少一个径向通风装置，其装配在转子的轴向端 面处，这里径向通风装置生成大量的径向气流，其指向形成两个绕组 头的绕组的绕组头连接的部分。通过该气流，定子在相对大的绕组头的表面上祐:冷却。转子具有爪形的磁极，其从磁极转子轴向地向内延伸。构造为爪类的极指(polfmger)(Klauenfmger(爪指))作为南极和北极互相交叉，并 且覆盖了环形绕组元件形的励磁绕组，其位于磁极铁芯上。根据本专利技术的改进方案作如下设置，即每两个毗邻的、互相交叉 的、不同极性的爪指具有其爪指尖的轴向间距，这里爪指尖的轴向间 距位于轴向核心体长度的0.7倍和1.0倍之间。进一步作如下设置，爪指在其关于旋转方向上升(auflaufen)的 边缘和/或下降(ablaufen)的边缘处具有倒角。通过相应选择的在边 缘处的倒角，电机的磁噪声可以被进一步减小。进一步作如下设置，即，转子以带有两个^f兹极转子半体的爪极构 建方式构建，并且具有轴向位于磁极转子半体之间的核，这里，基本 设计为梯形的爪形的极面，其面对定子孔(Staenderbohrung)而站立。根据本专利技术的改进方案作如下设置，即在爪指之间布本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多相电机，尤其是多相发电机（１），带有定子（３），其具有核心体（４）和绕组配置（５），所述核心体具有大量的槽距，所述绕组配置带有多个形成相的绕组（４５、４６、４７、４８、４９），这里，每个绕组（４５、４６、４７、４８、４９）和在极距上延伸的槽组的每个槽（３５、３６、３７、３８、３９）对应于其中某个相，并且所述绕组（４５、４６、４７、４８、４９）具有位于所对应的槽（３５、３６、３７、３８、３９）中的绕组段（５５），在它们之间分别形成绕组头连接（５６），其中，不同绕组（４５、４６、４７、４８、４９）的绕组头连接（５６）径向地互相呈层状地布置，并且相数是五。

【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：G沃尔夫，N普菲茨克，T伯格，E劳，A尚迪，
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]