用于电机的锯齿线圈和绕圈电阻减小的电机制造技术

技术编号:7605021 阅读:279 留言:0更新日期:2012-07-22 08:48
本发明专利技术涉及用于制造电机用的锯齿线圈(1)的带状传输线(6),其中该带状传输线(6)在纵向上至少具有一个段(A2),该带状传输线(A2)在该段(A2)内在宽度(b)的方向上变宽,其中通过带状传输线(6)的宽度(b)确定两个边缘(11、12),其中上述两边缘(11、12)中只有一个边缘为加宽带状传输线(6)具有凸起部分。本发明专利技术还涉及带有上述带状传输线(6)的绕组的锯齿线圈,绕组在绕线位置上用一个或几个线圈围绕绕组轴,其中带状传输线(6)的宽度方向在绕组平面内垂直于锯齿线圈(1)的绕组轴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及带有定子绕组的电机,尤其涉及带有单个锯齿状绕组的电机。
技术介绍
电机,尤其是同步电动机,常常具有带定子齿的定子,定子绕组设置在该定子齿之上。围绕单个定子齿的绕组被称为锯齿线圈。为了制造电机,应单独制造这些锯齿线圈,安装在定子齿上并成组电连接,每个锯齿线圈是电机的一个相位绕组。绕组由金属丝形状的传输线构成,尤其是铜丝形状。用于高功率电机中的锯齿线圈可以使用带状传输线。在电气控制相位绕组时,构造出可以用来驱动电机的磁场。此种电机的绝大部分损耗功率是由构成锯齿线圈的传输线的欧姆电阻导致。使用锯齿线圈用于电机的绕组时,线圈由于被缠绕的横截面的矩形形状而呈现一种轮廓边缘被削圆的横截面。但是由此在绕组端部区域内相邻的锯齿线圈之间产生了未被利用的空间,该空间对于提高电机的功率没有作用。因此本专利技术的任务是提高电机的功率。
技术实现思路
该任务通过根据权利要求1所述的用于锯齿线圈的带状传输线、根据其他并列权利要求所述的锯齿线圈、电机、制造此种锯齿线圈的方法以及带状传输线的应用得以实现。从属权利要求给出其他有利的构造方式。根据第一方面,提供了一种用于制造电机的锯齿线圈的带状传输线,其中带状传输线在纵向上具有至少一个段,在该段内带状传输线在宽度的方向上有所扩展,通过带状传输线的宽度决定两个边缘,其中只有一个用于扩展带状传输线的边缘具有凸起部分。根据另一个方面,提供了一种带有上述带状运输线的绕组的锯齿线圈,从而绕组在绕线位置上用一个或几个线圈围绕绕组轴线,其中带状传输线的宽度方向在线匝平面内垂直于锯齿线圈的绕组轴线。上述带状传输线和锯齿线圈的原理在于,通过在带状运输线围绕边棱缠绕的位置上加宽锯齿线圈的带状传输线的横横截面来减小绕组端部区域内相邻锯齿线圈之间未被使用的空间。加宽带状传输线的横横截面使得其在缠绕时形成锯齿线圈的基本为直线形的外表面,而在定子上安置定子齿时,其彼此相对。这样锯齿线圈彼此紧密相邻设置,由此通过带状传输线绕着边棱产生的均勻横横截面,不会产生构造空间的损耗。通过在传输线的特定位置处扩大横截面面积,可能减小整个锯齿线圈的欧姆电阻并且由此减小通过锯齿线圈构造而成的电机的功率损耗。另外在该段内加宽部分在纵向上在第一分段上在中间位置上具有棱边,尤其是一个90度棱边。特别是第二分段内的带状传输线具有在纵向上的凹形轮廓,所述第二分段在两侧连在第一分段沿纵向到达段的末端。此外可提供至少一个没有加宽部分的其他段,其中所述其他段在纵向上设置在两个段之间。根据一个实施方式,带状传输线的主体部分由铜或铝构成。根据锯齿线圈的一种实施方式,绕组围绕具有角形的内横截面,其中至少一个段设置在有角的内横截面的棱边之上。根据另一个方面,提供一种带定子的电机,该定子具有至少一个定子齿,该定子齿由上述锯齿线圈包围。尤其定子可由金属片制造,而该金属片的厚度小于带状传输线的厚度。根据另一个方面,提供使用上述带状传输线用于制造电机用的锯齿线圈。根据另一个方面,提供一种带有上述带状传输线的锯齿线圈的制造方法,其中绕组被如下设置,绕组在绕组位置上用一个或几个线圈围绕绕组轴线,其中线匝平面内带状传输线的宽度方向垂直于锯齿线圈的绕组轴线,其中至少一个段设置在有角的内横截面的棱边之上。附图说明下文借助于附图进一步详细说明本专利技术的优选实施例。图Ia-Ic现有技术中长轴向长的电机的定子上的锯齿线圈的不同视图;图2a_2c现有技术中短轴向短的电机的定子上的电机的锯齿线圈的视图;图3a_3c依据实施方式的,设置在轴向长的电机的定子上的锯齿线圈的不同视图;图4用于制造图3所示锯齿线圈的带状传输线的造型视图;图5a_5c依据另一个实施方式的,设置在轴向短的电机的定子上的锯齿线圈的不同视图;图6用于制造图5a至5c所示锯齿线圈时的带状传输线的平面视图;图7示出带有加宽部分的带状传输线相对于不带加宽部分的带状传输线时,线匝平均横截面面积的提高与带状传输线的宽度的函数;图8示出带有加宽部分的带状传输线相对于不带加宽部分的带状传输线时,本专利技术绕组的阻抗曲线和带状传输线的宽度的函数。具体实施例方式图la、Ib和Ic示出传统的锯齿线圈I的不同视图,该线圈I装在定子3的定子齿 2之上。在本实施例中,图Ia示出三个相邻设置的定子齿,其中分别有锯齿线圈I。图Ib 示出图Ia在箭头A方向上的结构视图。图Ic示出其中一个由相应的锯齿线圈包围的定子齿2的剖面图。定子3包括铁芯(Rtickschsskfirper) 4,定子齿2设置在该铁芯4上。锯齿线圈I 由带状传输线6制成,该带状传输线6在本实施例中具有恒定的矩形横截面。带状传输线 6的矩形横截面包括厚度d和宽度b,其中宽度b通常大于厚度d。图Ib通过箭头A所示方向示出带状传输线6的俯视图。从中可见定子3或定子 3的铁芯4通过金属板5构成。一般来说,定子齿2与铁芯4构造为一个整体。薄金属板5 厚度为d,该厚度d优选地小于绕组端部I的带状传输线6的厚度。图Ic示出定子齿2的横截面图,其上设置了锯齿线圈I的带状传输线6的线匝。可以替换的是,定子也可以通过软磁铁粉末复合材料(SMC)制成。锯齿线圈I的带状传输线6如此围绕定子齿2,从而线匝平面基本上朝着宽度b的方向对准,而锯齿线圈I的带状传输线6的厚度在绕组轴线方向定向。从图Ib和Ic中可见,缠绕锯齿线圈I的带状传输线6时,不能缠绕到定子齿2 的角或棱边,由此缠绕定子齿2时在此位置构成弧形部分20,该弧形部分20具有特定半径 R(内径)。通过在相邻的定子齿2上相邻地设置多个锯齿线圈1,在锯齿线圈I的线匝的弧形部分20外侧之间的区域内产生区域B,该区域B在图Ib中用阴影表示。电机的区域B 一般不被使用,并且也不被用来改进电机的功率。图2a至2c示出电机的与图Ia至Ic相应的视图,该电机轴向上相对较短,从而锯齿线圈I基本上具有圆形的横截面,如图2b和2c所示。定子齿2在所示实施例中具有不同宽度的段,以此用定子材料尽可能填充锯齿线圈I的内部区域。图Ia至Ic所示实施例和图2a至2c所示锯齿线圈中的带状传输线6的半径R通常是限制锯齿线圈I的带状传输线6的可能弯曲的最小半径。最小半径是通过要素得出的,例如带状传输线6材料的弯曲力、脆性等。为改善电性能,尤其为降低锯齿线圈I的欧姆电阻,提出了如图3a至3c所示构造的锯齿线圈I。图3a至3c的视图与图Ia至Ic相对应。同一附图标记表不具有相同或相似功能的元件。尤其如图3b和3c所示,在锯齿线圈I的带状传输线6的弯曲的区域上,该带状传输线6被加宽,从而在垂直于绕组轴线的平面内的全部锯齿线圈I都具有矩形横截面。从中可见,在图Ib和2b中所示的未被使用的区域B在所述构造的锯齿线圈I上并未出现,这是因为在安装状态下,属于锯齿线圈的锯齿线圈I的侧边是直线形的。通过在带状传输线6 应围绕定子齿的棱边延伸的区域内加厚锯齿线圈I的带状传输线6,可减小用于锯齿线圈I 的带状传输线6的总欧姆电阻,并且由此通过减小锯齿线圈(定子绕组)的欧姆电阻而降低电机的功率损耗。图4示出用于制造图3a至3c所示实施形式的锯齿线圈I的带状传输线6。图4 的带状传输线6是具有优选恒定厚度d的长导线和纵向上具有一定长度,而该长度足够用来构造锯齿线圈I的线匝。带状传输线6具有第一边本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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·A·埃文斯
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:

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