用于电机的定子、电机以及制造方法技术

本发明专利技术涉及一种用于电机(1)的定子(2)，具有：定子支架(5)，其具有多个带有相应的凹槽底部(6)的凹槽(N1至N48)；和马达绕组(8)，其具有至少一个第一线路(9)，其中，多个凹槽(N1至N48)中的预定数量的第一凹槽与第一线路(9)相关联，第一线路(9)的至少一个线匝部段(13)各自引入到每个第一凹槽中中，第一线路(9)具有多个电并联的单个金属线(14)，其各自构造为圆金属线，并且单个金属线(14)中的至少几个在每个线匝部段(13)中在定子(2)的径向方向(r)上重叠地布置，并且其中，线匝部段(13)各自布置在第一凹槽中，以使得单个金属线(14)到凹槽底部(6)的平均的径向间距(m)对于所有的单个金属线(14)来说是相同的。

Stator, motor and manufacturing method for motor

The invention relates to a stator (2) for a motor (1), with a stator bracket (5) having a plurality of grooves (N1 to N48) with corresponding grooves (6); and motor windings (8) having at least one first line (9), in which a first groove in a number of grooves (N1 to N48) is associated with a first line (9). At least one line turn section (13) of the first line (9) is introduced into each of the first grooves, and the first line (9) has a plurality of single wire lines (14) connected electrically, each of which is constructed as a circular metal line, and at least several in the single wire (14) overlap in the radial direction (R) of the stator (2) in each line section (13). In which the line turn section (13) is arranged in the first grooves so that the average radial spacing (m) of the single metal line (14) to the bottom of the groove (6) is the same for all single metal lines (14).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电机的定子、电机以及制造方法
本专利技术涉及一种用于电机的定子，具有：定子支架，其具有多个带有相应的凹槽底部的凹槽；和马达绕组，其具有至少一个第一线路，其中，多个凹槽中的预定数量的第一凹槽与第一线路相关联，第一线路的至少一个线匝部段各自引入到每个第一凹槽中，第一线路具有多个电并联的单个金属线，其各自构造为圆金属线，并且单个金属线中的至少几个在每个线匝部段中在定子的径向方向上重叠地布置。此外，本专利技术涉及具有这样的定子和一个转子的电机。最后，本专利技术涉及用于制造用于电机的定子的方法。
技术介绍
当前所感兴趣的是用于电机、特别是交流和三相电动机的定子。这样的定子具有在其中引入有多个凹槽的定子支架或者叠片组。此外，定子包括马达绕组，其例如能够具有多个线路。在此，每个线路能够关联一个相。在相应的凹槽中引入线路或者马达绕组的一部分。在此，线路特别地能够包括多个电并联的单个金属线。回路绕组或轴绕组的线路的未引入到凹槽中的部分被称为绕组头。在此，开关侧的绕组头和非开关侧的绕组头之间还是有区别的。连接侧的绕组头描述了在其上布置有开关连接和绕组端部的绕组头。特别地在电动车的范围中要求电动机提供高效率。当在电机运行时转子相对于定子运动时，是这种情况：在供给频率上升和/或供给电流上升的情况下，布置在凹槽中的单个金属线中感应出不同的电压。其原因在于，单个金属线通常在定子的径向方向上重叠地布置。因此，单个金属线具有到转子或者气隙的不同间距。此外，凹槽的径向方向上的有效频率不是恒定的。由于单个金属线的布置和不同的通量密度而感应到单个金属线中的不同电压导致了马达绕组之中的补偿电流。该情况也作为“环路电流”的概念已知。为了避免该补偿电流特别地在大型涡轮发电机中已知的是，应用所谓的罗贝尔线棒。这样的罗贝尔线棒是棒状的电导体，其包括多个平行的子导体。这些子导体相互电绝缘并且专门分层。子导体如下绞转，使得每个子导体都在凹槽之中占据棒之中的每个位置。在此，子导体构造为具有矩形的横截面的金属线。对此，US2012/0181886Al描述了具有相绕组的旋转电机。每个相绕组都包括金属线束，其具有布置在定子的凹槽中的部段和布置在凹槽之外的转动部段。在转动部段中金属线束卷成绳。以该方式能够实现绕组中的均匀的阻抗分布以及均匀的电流。此外，US2002/0096959Al描述了用于电机的随机缠绕的绕组。在此，绕组能够包括具有随机缠绕的电线的相互连接的金属线层，这些金属线在布置在电机中时基本上具有相同的阻抗。绕组能够具有：第一线圈，在其中沿着第一层序列布置金属线层；和第二线圈，在其中沿着与第一层序列相反取向的第二层序列布置金属线层。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，给出一种解决方案，例如能够可靠地运行电机，在其中在定子的凹槽中重叠地布置单个金属线。根据本专利技术，该目的通过定子、电机以及通过具有根据相应的独立权利要求的特征的方法实现。本专利技术的有利的改进方案是从属权利要求的内容。用于电机的根据本专利技术的定子包括定子支架，其具有多个带有相应的凹槽底部的凹槽。此外，该定子包括马达绕组，其具有至少一个第一线路。在此，多个凹槽中的预定数量的第一凹槽与第一线路相关联。此外，第一线路的至少一个线匝部段各自引入到每个第一凹槽中，第一线路还具有多个电并联的单个金属线，其各自构造为圆金属线。此外，单个金属线中的至少几个在每个线匝部段中在定子的径向方向上重叠地布置。此外，线匝部段各自布置在第一凹槽中，以使得单个金属线到凹槽底部的平均的径向间距对于所有的单个金属线来说是相同的。在定子的定子支架中引入多个凹槽，其例如能够沿着定子支架的周向方向均匀分布地布置。相应的凹槽能够基本上沿着定子或者电机的径向方向延伸。相应的凹槽能够具有凹槽开口和与凹槽开口相对置的凹槽底部。在此特别地，凹槽底部相应于凹槽的背离电机的转子或者说气隙的区域。定子支架例如能够由相应的叠片组形成。定子的马达绕组具有至少一个线路。原则上能够提出，马达绕组具有多个线路，其中，与每个线路关联有一个相位。第一凹槽的关联关系从电机的设计方案中、例如电机的极子对数量中得出。现在第一线路能够如下构造：其构成相应的线匝，这些线圈部分地布置在两个第一凹槽中。多个在凹槽中在径向方向上重叠布置的电连接的线匝形成线圈。所连接的线圈又产生线圈组。线匝的布置在第一凹槽中的相应的部段被称为线匝部段。相应地，每个线匝都具有两个线匝部段，即在与其相关联的第一凹槽中具有各一个。第一线路由多个电并联的单个金属线形成。单个金属线各自构造为圆金属线。这意味着，单个金属线具有圆形的横截面。单个金属线例如能够相互平行地布置。因此，布置在第一凹槽中的线匝部段也具有平行的单个金属线。此外，单个金属线如下地布置在第一凹槽中：单个金属线中的至少几个在径向方向上重叠或者说连续地布置。换句话说，单个金属线中的几个在径向方向上从凹槽底部出发地连续布置。该布置使得在电机运行时在相应的单个金属线中感应出不同的电压。这些感应电压由在电机持续运行时频率大于零的电磁场所引起。因为第一凹槽中的相应的单个金属线具有到气隙的不同的径向间距，并且凹槽交叉场从气隙出发到凹槽底部是变化的，所以在相应的单个金属线中也得出了不同的感应电压。现在根据本专利技术提出，线匝部段各自布置在第一凹槽中，以使得到凹槽底部的平均的径向间距对于所有的单个金属线来说是相同的。换句话说这特别地意味着，第一凹槽中的相应的线匝部段不总是具有彼此相同的布置。原则上，单个金属线能够在相应的线匝部段中不同地布置。在此，单个金属线这样布置在第一凹槽中，即相应的单个金属线到凹槽底部的平均的径向间距对于所有的单个金属线来说基本上是相同的。例如，单个金属线能够这样布置在第一凹槽中，即其具有到凹槽底部小间距。在第一凹槽中的另一个中，该单个金属线能够具有到凹槽底部相比较大的间距。整体上这样选择单个金属线的布置，即金属线到凹槽底部的相应的间距对于所有的单个金属线来说平均上是相同的。因此能够实现的是，在第一线路的电并联的单个金属线中平均地感应出相同的电压。以该方式能够防止在单个金属线中形成相应的补偿电流或者说环路电流。由此能够减少由于补偿电流造成的损失。此外能够避免由于补偿电流而加热并且因此在最坏的情况下损坏单个金属线。因此能够保障电机的可靠运行。此外，第一线路具有至少一个扭转区域，在其中第一线路转动180°。在最简单的情况下，第一凹槽的第一半部能够与第一组线匝部段相关联。线匝部段能够引入到凹槽的第一半部中。随后能够使线路转动180°。之后能够将与第二组相关联的线匝部段布置在第一凹槽的第二半部中。因此能够在最简单的情况下通过一次性转动第一线路实现相应的第一凹槽中的单个金属线的布置，在其中不引起补偿电流。原则上能够提出，第一线路具有多个扭转区域。此外，第一线路具有至少两个并联的支路，并且第一线路在每个支路中具有一个扭转区域。换句话说，每个线路或每个相的扭转区域数量相应于线路或者说相的并联支路的数量。当第一线路仅具有一个支路的时候，第一线路具有一个扭转区域就足够了。如果第一线路具有多个并联的支路，那么至少为并联支路中的每一个设置一个扭转区域。因此，对于并联支路中的每一个能够实现的是，在其中不形成补偿电流并且因此不损坏马达绕组。优选地，第一凹槽中的相应的线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电机(1)的定子(2)，具有，‑定子支架(5)，所述定子支架具有多个带有相应的凹槽底部(6)的凹槽(N1至N48)，和‑马达绕组(8)，所述马达绕组具有至少一个第一线路(9)，其中，‑多个所述凹槽(N1至N48)中的预定数量的第一凹槽与所述第一线路(9)相关联，‑所述第一线路(9)的至少一个线匝部段(13)各自引入到每个所述第一凹槽中，‑所述第一线路(9)具有多个电并联的单个金属线(14)，所述单个金属线各自构造为圆金属线，并且‑所述单个金属线(14)中的至少几个在每个所述线匝部段(13)中在所述定子(2)的径向方向(r)上重叠地布置，其特征在于，‑所述线匝部段(13)各自布置在所述第一凹槽中，以使得所述单个金属线(14)到所述凹槽底部(6)的平均的径向间距(m)对于所有的单个金属线(14)来说是相同的，‑所述第一线路(9)具有至少一个扭转区域(15)，在所述扭转区域上所述第一线路(9)转动180°，并且‑所述第一线路(9)具有至少两个电并联的支路，并且所述第一线路(9)在每个所述支路中具有一个扭转区域(15)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.10 EP 15184675.51.一种用于电机(1)的定子(2)，具有，-定子支架(5)，所述定子支架具有多个带有相应的凹槽底部(6)的凹槽(N1至N48)，和-马达绕组(8)，所述马达绕组具有至少一个第一线路(9)，其中，-多个所述凹槽(N1至N48)中的预定数量的第一凹槽与所述第一线路(9)相关联，-所述第一线路(9)的至少一个线匝部段(13)各自引入到每个所述第一凹槽中，-所述第一线路(9)具有多个电并联的单个金属线(14)，所述单个金属线各自构造为圆金属线，并且-所述单个金属线(14)中的至少几个在每个所述线匝部段(13)中在所述定子(2)的径向方向(r)上重叠地布置，其特征在于，-所述线匝部段(13)各自布置在所述第一凹槽中，以使得所述单个金属线(14)到所述凹槽底部(6)的平均的径向间距(m)对于所有的单个金属线(14)来说是相同的，-所述第一线路(9)具有至少一个扭转区域(15)，在所述扭转区域上所述第一线路(9)转动180°，并且-所述第一线路(9)具有至少两个电并联的支路，并且所述第一线路(9)在每个所述支路中具有一个扭转区域(15)。2.根据权利要求1所述的定子(2)，其特征在于，所述第一凹槽中的相应的所述线匝部段(13)分为第一组和第二组，所述第一组的所述线匝部段(13)的所述单个金属线(14)以第一序列(16)在所述径向方向(r)上布置，并且所述第二组的所述线匝部段(13)的所述单个金属线(14)以与所述第一序列(16)相反的第二序列(17)布置。3.根据权利要求1或2所述的定子(2)，其特征在于，所述第一线路(8)构成具有绕组头的绕组，并且所述扭转区域(15)布置在所述绕组头之中。4.根据前述权利要求前述中任一项所述的定子(2)，其特征在于，所述第一线路(9)具有多个线圈(12)，其中，每个所述线圈(12)都具有至少一个线匝(18)，所述至少一个线匝构造在两个所述第一凹槽之间，并且所述扭转区域(15)布置在多个所述线圈(12)的至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃尔·伯恩哈特，丹尼尔·弗里奇，米夏埃尔·米勒，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE