用于旋转电机的定子制造技术

本发明专利技术涉及一种用于旋转电机(10)的定子(2)，该定子包括：带齿环形件(25)，带齿环形件包括齿(23)，齿(23)之间限定有凹口(21)，所述凹口朝向径向外侧敞开；绕组(22)，绕组以分布式的方式设置在凹口(21)中，导电体(28)以排列的方式设置在凹口(21)中；以及轭部(29)，轭部(29)安装到带齿环形件上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及旋转电机特别是同步电动机，并且更具体地涉及这种电机的定子。
技术介绍
本专利技术更具体地是关于具有分布式绕组的定子。在这种定子中，绕组被分布在带齿轭部的槽中，所述绕组具有各自容置在不同的且不连续的槽中的引出导电体和返回导电体，如例如在专利申请FR2801142中描述的，但是，该专利申请涉及的是绕线式转子电动机或鼠笼式电动机。在已知的定子中，轭部是带齿的，其形成了朝气隙方向完全敞开或半敞开从而允许绕组被引入的槽。通常，半敞开式槽可以接纳松散地设置的具有圆形截面的导电体，而敞开式槽可以接纳以排列的方式设置的具有矩形截面的导电体。然而，朝气隙方向敞开的槽开口会产生不可忽略的电磁干扰，特别是因边缘通量导致的“磁性”气隙的增大，因此导致的转子表面处的较大的铁损，或者因磁导的改变导致的脉动式转矩相对明显。因此，需要旋转电机的定子的以下益处：允许容易且高效地填充槽，同时确保更佳的电磁性能。
技术实现思路
本专利技术旨在满足这种需要中的所有需要或部分需要，并且根据本专利技术的各方面中的一个方面、借助于旋转电机的定子实现上述需要，该定子包括：-带齿环形件，带齿环形件具有齿，所述齿彼此间限定有朝向外侧径向敞开的槽，-绕组，所述绕组以分布式的方式设置在槽中，所述绕组具有以排列的方式设置在槽中的导电体，以及-轭部，轭部附接至带齿环形件。术语“分布式”意味着绕组中的至少一个绕组接连地穿过两个不相邻的槽。术语“附接的轭部”应当被理解为意味着该轭部不与带齿环形件形成为一个件，而是在制造定子时紧固至带齿环形件。术语“排列”意味着导电体不是松散地设置在槽中而是以有序的方式设置。导电体以非随意的方式堆叠在槽中，设置成例如成排对齐的导电体。在导电体具有圆形截面的情况下，导电体的堆可以例如是形成六边形阵列的堆。绕组的这种配装因下述两方面而更容易：一方面是因为对槽的内部的触及更容易，原因在于槽朝外侧的方向比朝向气隙的方向更广阔地敞开；另一方面是带齿环形件周围的用于必要的工具或者甚至用于绕线机的可用的空间比定子的孔中可用的空间大。此外，绕线操作相对便宜，原因在于其可以以与直流电动机或绕线式转子感应电动机的转子的绕组类似的方式实施。此外，从电磁的角度看，根据本专利技术的定子具有多种优点。其可以大幅地减少与槽的存在相关联的电磁干扰并且还减小了磁噪声。此外，由于更容易填充槽，因此可以提高填充率，并且这可以进一步改善电机的性能。每单位体积的转矩可以被显著地增大，并且可以减小电子变速器的额定值(rating)或者可以增大效率。最后，考虑到必要的磁叠片的数量可以更少，因此制造定子的成本可以被降低。带齿环形件由定子的一组齿形成，这组齿在它们的位于气隙侧的基部处接合在一起。齿通过切向桥部接合在一起。至少一个槽在气隙侧上可以通过切向桥部——该切向桥部将带齿环形件的两个连续的齿连接在一起——被封闭，更佳的是，所有槽在气隙侧上均可以通过切向桥部——该切向桥部被封闭将带齿环形件的两个连续的齿连接在一起——被封闭。单个或多个切向桥部具有恒定的宽度。在变型中，单个或多个切向桥部可以具有先减小随后增大的宽度。至少一个槽、更佳的是所有槽可以具有相互平行的径向边缘。至少一个槽的垂直于旋转轴线的截面形状可以选自以下列表：矩形、六边形；该列表不是限制性的。优选地，至少一个槽的截面底部朝向气隙方向缩窄，特别地该截面具有六边形形状。优选地，槽的形状与设置在槽中的导电体的堆的形状对应，特别是在槽具有六边形截面时，可以实现这种情况。此外，在这种情况下，切向桥部具有线性减小随后线性增大的非恒定宽度。切向桥部的这种构型可以使谐波最小化，从而通过减小齿和轭部的磁化饱和来获得更大的转矩，并且从而改善热传递。至少一个齿，更佳的是所有的齿，可以具有整体呈梯形的截面。槽中的导电体可以具有圆形或多边形特别是矩形截面，这种列举不是限制性的。当导体具有圆形截面时，其可以以六边形堆的方式设置在槽中。当导体具有矩形截面时，其可以以其长边彼此相邻的单排的方式设置在槽中。对堆的这种优化使得可以在槽中设置更大量的导电体，并且与之同时，可以减少槽的可用区域，并且因此可以以此方式获得具有相同体积的更强的定子。带齿环形件可以通过以螺旋的方式卷绕具有由切向桥部连接的齿的直线式条状件来生产，直线式条状件的齿彼此间形成具有会聚性边缘的槽，当条状件自身被卷绕以形成带齿环形件时，槽的所述边缘变得彼此大致平行。在变型中，条状件可以由各自具有若干个齿的扇形部形成，这些扇形部通过材料桥部连接，这些扇形部是由直线式金属材料条切割出来的。轭部可以以类似的方式来生产：在其宽度允许的情况下通过以螺旋的方式卷绕金属条状件来生产；或者通过在切割期间于所述金属条状件中形成适当的槽来生产，从而使得这种卷绕操作更容易。轭部可以在绕组已经配装在槽中之后附接至带齿环形件。电机和转子本专利技术的另一主题是包括上述定子的旋转电机，比如同步电动机或同步发电机。该电机可以是磁阻电动机。该电机可以构成同步电动机。该电机可以以额定圆周速度(在转子的外径处测量到的切向速度)运行，额定圆周速度可以大于或等于100米每秒。因此，根据本专利技术的电机根据需要允许以高速度运行。旋转电机可以包括永磁体转子。电机可以具有相对较大的尺寸。转子的直径可以大于50mm，更佳地是大于80mm，例如在80mm与500mm之间。转子可以具有转子磁块和限定转子的磁极的至少两个永磁体，两个永磁体在所述磁极的径向轴线Y的两侧布置在共同的腔室中，共同的腔室形成在转子磁块中，并且磁极的径向轴线Y穿过该共同的腔室。在本专利技术的一个示例性实施方式中，两个永磁体各自完全布置在磁极的径向轴线的相同一侧。由于两个永磁体布置在共同的腔室中，因此转子不具有在这两个磁体之间延伸并将磁体的磁通短路的磁性材料桥部，所以磁泄漏由此可以减小。术语“磁极的径向轴线”表示磁极的径向——也就是说沿着转子的半径——定向的轴线Y。磁极的径向轴线可以是磁极的对称轴线。该径向轴线可以与磁极的顶点相交。腔室可以是U形的或V形的。对于同一个磁极而言，转子可以包括至少两个腔室，其中一个腔室的侧向分支与另一腔室的侧向分支平行。转子磁块可以包括至少一个极部件，极部件通过切向桥部连接至磁块的剩余部分，其中，切向桥部形成在腔室的两个端部中的每个端部与转子的径向外表面之间。对于转子而言，可以不具有除切向材料桥部之外的任何材料桥部。术语“切向桥部”表示形成在腔室与气隙之间的材料桥部。这可以实现在电磁性能方面的相当大的改进。腔室的磁体可以以从对应的切向桥部向后退的方式布置，并且可以不与对应的切向桥部接触。两个永磁体之间不存在径向磁桥部可以降低转子的机械强度。如果旋转速度足够低，例如在转子的圆周速度小于70m/s时，则切向桥部的存在可以足以确保转子的凝聚力。转子磁块可以包括至少一个与转子磁块的剩余部分独立的极部件。术语“独立”应当被理解为意味着极部件不与叠片的剩余部分形成一个件。因此，在这种情况下，转子块不具有如以上限定的切向桥部。极部件可以通过任何其他方式、特别通过增加的装置被保持固定至转子块，例如通过纵向拉杆被保持固定至转子块，其中，纵向拉杆穿过极部件并且紧固至转子的一个或更多个端板。转子还可以包括至少一个用于保持极部件的拉杆。拉杆可以构造成穿过极部件并且紧固至转子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于旋转电机(10)的定子(2)，所述定子(2)包括：‑带齿环形件(25)，所述带齿环形件(25)具有齿(23)，所述齿(23)彼此间限定有朝向径向外侧敞开的槽(21)，‑绕组(22)，所述绕组(22)以分布式的方式设置在所述槽(21)中，所述绕组(22)具有以排列的方式设置在所述槽(21)中的导电体(28)，以及‑轭部(29)，所述轭部(29)附接至所述带齿环形件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.10 FR 14532171.一种用于旋转电机(10)的定子(2)，所述定子(2)包括：-带齿环形件(25)，所述带齿环形件(25)具有齿(23)，所述齿(23)彼此间限定有朝向径向外侧敞开的槽(21)，-绕组(22)，所述绕组(22)以分布式的方式设置在所述槽(21)中，所述绕组(22)具有以排列的方式设置在所述槽(21)中的导电体(28)，以及-轭部(29)，所述轭部(29)附接至所述带齿环形件。2.根据权利要求1所述的定子，其中，至少一个槽(21)在气隙侧由将所述带齿环形件的两个连续的齿连接在一起的切向桥部(27)封闭。3.根据前述权利要求中的任一项所述的定子，其中，至少一个槽(21)具有在径向上彼此平行的边缘。4.根据前述权利要求中的任一项所述的定子，其中，至少一个槽(21)具有矩形或六边形截面，优选地具有六边形截面。5.根据前述权利要求中的任一项所述的定子，其中，至少一个齿(23)、更佳地是所有的齿具有整体呈梯形的截面。6.根据前述权利要求中的任一项所述的定子，其中，设置在所述槽(21)中的所述导电体(28)具有圆形或矩形截面。7.根据前述权利要求中的任一项所述的定子，其中，所述带齿环形件(25)通过以螺旋的方式卷绕具有由切向桥部连接的齿的条状件来生产，处于直线状态的所述条状件的齿彼...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅克·森特米歇尔，
申请(专利权)人：利莱森玛电机公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR