用于缠绕电动马达的带齿的马达部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在使用具有圆形的线材横截面的线圈线材(8)的情况下缠绕电动马达的带齿的马达部件(4)的方法和设备(2)，其中，线圈线材(8)在改型过程中转变成具有不同于圆形的线材横截面的线材横截面的线圈线材(8’)，并且绕着马达部件(4)的齿(6)卷绕改型的线圈线材(8’)用以制造旋转磁场绕组。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于缠绕电动马达的带齿的马达部件的方法
本专利技术涉及一种用于在使用具有圆形的线材横截面的线圈线材的情况下缠绕电动马达的带齿的马达部件的方法。本专利技术还涉及一种用于执行该方法的设备以及一种用于电动马达的根据这种方法缠绕的定子。
技术介绍
无刷的电动马达作为交流电机通常在定子侧具有定子叠片组。定子叠片组具有一定数量的例如径向向内或向外指向的呈星形的定子齿，定子齿承载形式为若干单个定子线圈的电的旋转磁场绕组，定子线圈本身由绝缘线材，也就是说，设有例如形式为绝缘漆的绝缘涂层的线材(铜线材)卷绕而成。线圈利用其线圈端部配属于各个支线或相，并彼此间以预先确定的方式经由接触元件互连。在无刷的电动马达作为三相交流电机的情况下，定子具有三个相，并且因此具有至少三个相导体或线圈线材作为相绕组，它们分别相错位地被加载以电流，以便产生旋转磁场，通常设有永磁体的转子或动子在旋转磁场中旋转。线圈线材的线材端部被引导到马达电子装置上，用以操控电动马达。旋转磁场绕组的线圈借助线材端部以特定的方式彼此互连。互连的类型由旋转磁场绕组的卷绕样式来确定，其中，作为卷绕样式，线圈线材的星形连接或三角形连接是常见的。旋转磁场绕组例如全自动地借助单针卷绕方法或优选借助多针卷绕方法来施装到定子叠片组的定子齿上。针对线圈线材在定子齿上的包装密度的或针对在存在的卷绕空间中的线圈线匝的数量的大小是所谓的填充因子。线圈线材常规地具有圆的(线材)横截面，其中，由几何形状所引起地出现了如下问题，即，仅能够实现线圈绕组的相对较低的填充因子。换句话说，圆形的线圈线材不能紧密且紧凑地卷绕，从而在相邻的线圈线匝之间形成不可用的间隙。由DE202012104118U1公知了一种具有绝缘涂层的经拉制的金属线材，其具有多边形的线材横截面。通过例如呈矩形或呈六边形的(线圈)线材能够实现具有基本上消失的间隙的更紧凑的线圈绕组。由此提高的填充因子有利地影响了可产生的旋转磁场的强度，这是因为能够在相同的结构空间或卷绕空间中安置更大数量的线圈绕组。由此能够实现在小型化和/或材料节省方面的附加的可能性。不利的是，与具有圆形的横截面的线圈线材相比，呈矩形或呈多边形的线圈线材相对较贵，这给予了用于制造和缠绕定子的成本的负面影响。此外，这种成形线材仅受限地或者甚至无法借助单针或多针卷绕方法来施装到定子上。适用于此的尤其是线圈卷绕方法或单段卷绕方法。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务是说明一种用于缠绕带齿的马达部件的方法，其是特别廉价的。本专利技术所基于的任务还说明一种用于执行该方法的合适的设备。此外，本专利技术所基于的任务还说明一种用于电动马达的根据这种方法缠绕的定子。根据本专利技术，关于方法，上述任务通过权利要求1的特征来解决，并且关于执行方法的设备通过权利要求7的特征来解决，以及关于根据这种方法缠绕的定子通过权利要求12的特征来解决。有利的设计方案和改进方案是各自的从属权利要求的主题。在根据本专利技术的方法中，在使用具有圆形的线材横截面的线圈线材的情况下缠绕电动马达的带齿的马达部件。带齿的马达部件例如是电动马达的转子或定子，转子例如设计为内动子或外动子。在此，马达部件的齿例如可以实施为单个的齿段。在改型过程中，线圈线材转变成具有不同于圆形的线材横截面的线材横截面的线圈线材。换言之，在一个或多个外力作用下以如下方式使线圈线材发生塑性变形，即，使其线材横截面从圆形变为与之不同的横截面形状。在改型过程中尤其是仅改变了横截面形状，也就是说改变了线材横截面的周边的几何形状。然而，在改型过程之前和之后，被周边所包围的线材横截面面积基本上相同，从而不会发生电阻改变。随后，绕着马达部件的齿缠绕改型的线圈线材用以制造旋转磁场绕组。这意味着用于制造旋转磁场绕组的卷绕过程优选不中断地，也就是说尤其是在没有在之前对线圈线材进行切断的情况下紧接在改型过程之后。因此，通过改型过程能够使廉价的圆形的线圈线材(圆形线材)匹配成旋转磁场绕组的分别期望的绕组几何形状。尤其地，圆形线材能够改型为基本上任意的形状。在此例如能够想到的是，为了改进填充因子，圆形线材改型为矩形的线圈线材(扁平线材)，并且随后将该矩形的线圈线材直接用于缠绕带齿的马达部件。换言之，在同时很低的制造成本的情况下能够实现具有特别高的填充因子的特别紧密和紧凑的旋转磁场绕组。通过提高填充因子确保了旋转磁场绕组的更大的功率密度，这还有利地给予了对材料、重量、结构空间和/或卷绕空间的节省的影响。此外，经改进的填充因子引起了经改进地将热量从绕组导出，由此改进了旋转磁场绕组在运行中的冷却。线圈线材优选是圆形的绝缘线材，尤其是由铜材料制成。由此，线圈线材一方面是特别廉价的。另一方面，通过普遍能很好变形的铜材料确保了能够实现机械上特别简单的改型过程。由此进一步降低了制造成本。包围线材的绝缘件在此适宜地是足够弹性的，从而绝缘件也基本上完全包围或包覆已改型的、矩形的线材横截面，在改型过程期间不会受到损坏。由此减小了在旋转磁场绕组内部发生绕组短路的危险。优选地，定子由星形叠片和轭叠片制成。星形叠片具有一定数量的齿，这些齿尤其的实施为齿段。首先对这些齿进行单个缠绕，并且随后组成星形叠片，星形叠片为了形成定子被压制到中空柱体形的轭叠片中。换言之，齿在卷绕过程中优选地向外伸出，这意味着从外部缠绕星形叠片。由此，旋转磁场绕组在卷绕技术上能够特别简单且廉价地制成。在该方法的合适的改进方案中设置的是，在制造旋转磁场绕组的进程中，改型的线圈线材的线材横截面的形状发生变化。在此，改型的线材横截面的形状的变化例如理解为高宽比的改变。换言之，在旋转磁场绕组内部的改型的线圈线材的优选矩形或多边形的线材横截面一体式地或整体地过渡成其他的同样矩形或多边形的横截面形状。尤其地，由此在线圈绕组/旋转磁场绕组中能够实现不同地实施两个相继的线圈线匝的线材横截面。由此，能够基本上完全填满存在于各自的齿上的卷绕空间，由此能够实现特别高的填充因子。在有利实施方案中，在制造旋转磁场绕组的进程中，改型的线圈线材的线材横截面的侧面之间的一个或多个倾斜角发生变化。换言之，线材横截面的例如四边形的形状例如从矩形改型成平行四边形或梯形。这意味着的是，在旋转磁场绕组的进程中，线圈线材具有不同的圆形的(椭圆形的、卵形的)和/或多边形的(三角形的、四边形的、六边形的)横截面形状。由此能够实现对现有的卷绕空间的特别优化的充分利用，从而确保了高的填充因子。在可能的实施方式中例如能够想到的是，线圈线材作为有效的、一体式的由圆形线材、扁平线材和成形线材构成的组合(根据各自的线材横截面)卷绕到马达部件的齿上。尤其能够实现的是，线圈线材分区段地并单独地改型为可变的横截面形状，从而使线圈线材在旋转磁场绕组的进程中总是具有最佳的线材横截面。换言之，在齿的旋转磁场绕组中，线圈线材能够变化为总是最佳的线材横截面形状。这意味着的是，基本上每个(线圈)线匝能够不同地或单独地成形，从而使现有的卷绕空间最佳地(这意味着基本上没有空隙或自由空间)被填满。例如，线圈线材为了缠绕齿而改型成基本上矩形的线材横截面，并且在齿之间作为未改型的圆形线材来引导。本专利技术的附加的或另外的方面设置的是，为了在使用具有圆形的线材横截面的线圈线材的情况下缠绕电动马达的带齿的马达部件，线圈线材在改型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于在使用具有圆形的线材横截面的线圈线材(8)的情况下缠绕电动马达的带齿的马达部件(4)的方法，其中，所述线圈线材(8)在改型过程中转变成具有不同于圆形的线材横截面的线材横截面的线圈线材(8’)，并且绕着所述马达部件(4)的齿(6)卷绕改型的线圈线材(8’)用以制造旋转磁场绕组。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.23 DE 102015223109.71.用于在使用具有圆形的线材横截面的线圈线材(8)的情况下缠绕电动马达的带齿的马达部件(4)的方法，其中，所述线圈线材(8)在改型过程中转变成具有不同于圆形的线材横截面的线材横截面的线圈线材(8’)，并且绕着所述马达部件(4)的齿(6)卷绕改型的线圈线材(8’)用以制造旋转磁场绕组。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在制造旋转磁场绕组的进程中，所述改型的线圈线材(8’)的横截面形状发生变化。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在制造旋转磁场绕组的进程中，所述改型的线圈线材(8’)的线材横截面的侧面之间的一个或多个倾斜角(28、30)发生变化。4.用于在使用具有圆形的线材横截面的线圈线材(8)的情况下缠绕电动马达的带齿的马达部件(4)的方法，其中，所述线圈线材(8)在改型过程中转变成具有矩形的线材横截面的线圈线材(8’)，并且绕着所述马达部件(4)的齿(6)卷绕改型的线圈线材(8’)用以制造旋转磁场绕组，-其中，在制造旋转磁场绕组的进程中，所述改型的线圈线材(8’)的矩形的线材横截面的形状发生变化，并且-其中，在制造旋转磁场绕组的进程中，所述改型的线圈线材(8’)的矩形的线材横截面的侧面之间的一个或多个倾斜角(28、30)发生变化。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·菲德林，拉尔夫·卡尔特霍夫，沃尔夫冈·施特劳斯，
申请(专利权)人：博泽沃尔兹堡汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE