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(2)的定子(8)，旋转电机尤其用在吊舱驱动器(56)中，该定子具有带有线圈(22)的定子叠片组(20)。为了与现有技术相比以小的轴向长度实现改善的电气和机械特性而提出：线圈(22)各自具有至少一个凹槽部段(26)、至少一个绕组头部段(28)和至少一个连接部段(30)，其中绕组头部段(28)被设计为定子绕组头板(32)，定子绕组头板布置在定子叠片组(20)的端面处并且具有集成在绝缘基体(38)中的印制导线(36)，其中凹槽部段(26)的导体(34)与绕组头部段(28)的印制导线(36)在连接部段(30)中分别连接，其中凹槽部段(26)的导体(34)各自具有第一数量(n1)的互相电绝缘的子导体(40)，并且/或者绕组头部段(28)的印制导线(36)各自具有第二数量(n2)的互相电绝缘的子印制导线(50)，并且其中凹槽部段(26)的互相电绝缘的子导体(40)和/或绕组头部段(28)的互相电绝缘的子印制导线(50)在连接部段(30)中导电地连接。

Stator for rotating motor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于旋转电机的定子
本专利技术涉及一种用于旋转电机的定子，旋转电机尤其用在吊舱驱动器中，该定子具有带有线圈的定子叠片组。本专利技术还涉及一种具有至少一个这种定子的旋转电机。本专利技术还涉及一种具有至少一个这种旋转电机的吊舱驱动器。本专利技术还涉及一种具有至少一个这种吊舱驱动器的水上交通工具，其特别是船舶。本专利技术还涉及一种用于制造这种定子的方法。
技术介绍
这种类型的定子优选地用在旋转电机、特别是电动机或发电机中，该旋转电机用在造船业中并且具有至少一兆瓦的功率消耗。这种旋转电机的定子绕组通常被设计为成型线圈。成型线圈例如由拉制的半成品、特别是矩形带制成，然后将该半成品卷绕成例如椭圆形并且随后沿切线制成最终形状。在成型线圈的端部设有绕组头，该绕组头是通过弯曲和拱弯成型线圈的导体制成的。该绕组头需要很大的轴向安装空间。绕组头的额外的无效导体长度会产生降低旋转电机效率的电阻式损耗。绕组头还需要进行冷却。需要额外的空间来冷却并保持在带电线圈之间所需的绝缘距离。尤其在快速运行的低极数的机器中，由绕组头导致的增大的轴承间距对转子动力性能产生负面影响。此外，由于大的导体长度而需要采取附加的复杂加固措施，以防止在运行时以及发生故障(例如短路)时出现不允许的振动和变形。另外，旋转电机的总长度和重量增加。尤其在大型机器的模块化结构中，其中多个子机器沿轴向形成一个总机器，由于绕组头而产生明显的电无用长度。专利文献DE102009032882B3描述了用于电机的层叠绕组的成型线圈的制造方法和通过所述方法制造的成型线圈。为了简化成型线圈的制造，该成型线圈由原始线圈制成，其中该原始线圈具有两个纵向侧面，纵向侧面设置用于插入到电动机器的定子或转子的槽中。原始线圈具有两个绕组头侧，绕组头侧设置用于分别形成成型线圈的绕组头，其中纵向侧面弯曲90°，以使纵向侧面插入凹槽中并且使绕组头侧与纵向侧面错开。公开文献DE19914942A1描述了用于制造电机的定子绕组的方法和这种定子绕组。该电机具有凸出的极。线圈导体利用其端部沿轴向方向伸出超过定子叠片组并且固定在组件的端子中。组件上设有印制导线，印制导线与导体形成线匝或从端子延伸到外部连接点。专利文献EP1742330B1描述了一种用于涡轮发电机的定子部分的定子绕组头。定子绕组头以盘的形式形成，该盘具有用于穿引转子的中央开口，其中该盘具有绝缘基体，在该基体中集成有用于接触定子导体的电连接。该接触以插接连接的形式和/或以电镀通孔的形式产生。公开文献DE102014207621A1公开了一种旋转电机的定子，该定子包括具有多个槽的定子芯、具有多个相的分段绕组和多个沿轴向层压在定子芯的每个端部上的基板。定子芯和分段绕组的多个绕组条形成定子芯装置。多个基板和分段绕组的多个线圈末端连接器形成多个基板装置。定子由定子芯装置和多个层压在定子芯装置的每个端部上的基板装置构成。公开文献DE102015221923A1描述了一种电机，该电机具有带电绕组的定子，该绕组具有布置在定子槽中的导电杆，并且其中每个导电杆在槽的区域中具有第一横截面面积，该电机还具有用于对绕组进行受控供电的逆变器电路，其中该逆变器电路通过至少一个电路板装置与绕组和/或杆互相电连接。专利文献US1,653,784A描述了一种具有转子的电机，该转子配备有多个沿轴向布置的槽，其中绕组具有布置在槽中的棒。连接器在槽的端部处连接这些棒，其中连接器包括基本上矩形的棒，矩形的棒在横截面方面是在整个棒长度上基本均匀设置的。实现连接的棒由多个线束组成，这些线束在垂直于槽的轴线的平面中沿棒的宽度方向将棒分开，其中这些线束相对彼此互相嵌入，以便在包括这些线束的连接杆的宽度上占据不同位置，而这些线束确保连接杆的均匀的横截面面积。公开文献US2009/096313A1描述了一种定子，该定子具有：定子芯，该定子芯在平行于旋转电机的旋转轴的方向上具有多个槽；和线圈板主体，该线圈板主体通过层压多个I型的线圈板形成，这些线圈板中的每一个都具有绝缘膜，绝缘膜至少在一侧沿直径方向附着。在线圈板主体中，多个线圈板插入到置入槽中的树脂绝缘体中，以使绝缘膜布置在线圈板之间，并且使线圈板被树脂绝缘体整体地保持。公开文献WO2015/130331A1描述了一种装置，例如一种线圈，其中每种电导体材料都被磁性金属/材料包围，以便加强整体产生的磁场并且将其指向期望的方向，该磁场在闭合回路中通过铁芯传导。公开文献WO2017/050447A1描述了一种旋转电机，该旋转电机具有转子，该转子能利用转子管和轴头围绕旋转轴线旋转，其中该轴头布置在旋转电机的非驱动侧，并且其中转子管在转子管的轴向端部处与轴头机械连接。为了节省空间和成本而提出：轴头具有设置用于将冷却介质输送到转子管中的中心孔和/或平行孔，其中转子管具有至少一个冷却开口，并且其中该中心孔和/或平行孔与至少一个冷却开口以流体连接。公开文献WO2013/185839A1描述了一种用于制造具有至少一个第一组件和第二组件的光电子半导体部件的方法，其中将烧结材料施加到第一组件上，将第二组件放在烧结材料上，并且使烧结材料在热、压力和超声波的作用下在烧结期间烧结形成在第一组件与第二组件之间的连接层。
技术实现思路
本专利技术的基本目的是提供一种用于旋转电机的定子，该定子与现有技术相比以小的轴向长度获得改善的电气和机械特性。根据本专利技术，该目的通过一种用于旋转电机的定子来实现，该定子具有带有线圈的定子叠片组，其中，线圈各自具有至少一个凹槽部段、至少一个绕组头部段和至少一个连接部段，其中，绕组头部段被设计为定子绕组头板，该定子绕组头板布置在定子叠片组的端面处并且具有集成在绝缘基体中的印制导线，其中，凹槽部段的导体与绕组头部段的印制导线在连接部段中分别连接，其中，凹槽部段的导体各自具有第一数量的互相电绝缘的子导体，并且绕组头部段的印制导线各自具有第二数量的互相电绝缘的子印制导线，并且其中，凹槽部段的互相电绝缘的子导体与绕组头部段的互相电绝缘的子印制导线在连接部段中导电地连接。根据本专利技术的目的还通过一种具有至少一个这种定子的旋转电机来实现。根据本专利技术的目的还通过一种具有至少一个这种旋转电机的吊舱驱动器来实现。根据本专利技术，该目的还通过一种具有至少一个这种吊舱驱动器的水上交通工具、特别是船舶来实现。根据本专利技术，该目的还通过一种制造这种定子的方法来实现，其中，将至少一个定子绕组头板放置在定子叠片组的端面上，并且其中，随后将凹槽部段的导体与绕组头部段的印制导线尤其以材料配合的方式连接。下面关于定子列出的优点和优选设计方案能够类似地转用于旋转电机、吊舱驱动器、水上交通工具和制造方法。本专利技术基于如下认识，即通过重新设计绕组头来减小具有至少一兆瓦功率的旋转电机的定子的轴向长度，该绕组头通常需要大的轴向安装空间。尽管凹槽部段中的绕组继续以其传统方式被设计为线圈杆，但绕组头被设计为绕组头板，这些绕组头板尤其位于定子叠片组的端面上，在绕组头板中布置有将相应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于旋转电机(2)的定子(8)，所述旋转电机尤其用在吊舱驱动器(56)中，所述定子具有带有线圈(22)的定子叠片组(20)，其中，所述线圈(22)各自具有至少一个凹槽部段(26)、至少一个绕组头部段(28)和至少一个连接部段(30)，/n其中，所述绕组头部段(28)被设计为定子绕组头板(32)，/n所述定子绕组头板布置在所述定子叠片组(20)的端面处并且具有集成在绝缘基体(38)中的印制导线(36)，/n其中，所述凹槽部段(26)的导体(34)与所述绕组头部段(28)的印制导线(36)在连接部段(30)中分别连接，其中，/n-所述凹槽部段(26)的所述导体(34)各自具有第一数量(n1)的互相电绝缘的子导体(40)，并且/n-所述绕组头部段(28)的所述印制导线(36)各自具有第二数量(n2)的互相电绝缘的子印制导线(50)，并且/n其中，所述凹槽部段(26)的互相电绝缘的所述子导体(40)与所述绕组头部段(28)的互相电绝缘的所述子印制导线(50)在所述连接部段(30)中导电地连接。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170829 EP 17188366.31.一种用于旋转电机(2)的定子(8)，所述旋转电机尤其用在吊舱驱动器(56)中，所述定子具有带有线圈(22)的定子叠片组(20)，其中，所述线圈(22)各自具有至少一个凹槽部段(26)、至少一个绕组头部段(28)和至少一个连接部段(30)，
其中，所述绕组头部段(28)被设计为定子绕组头板(32)，
所述定子绕组头板布置在所述定子叠片组(20)的端面处并且具有集成在绝缘基体(38)中的印制导线(36)，
其中，所述凹槽部段(26)的导体(34)与所述绕组头部段(28)的印制导线(36)在连接部段(30)中分别连接，其中，
-所述凹槽部段(26)的所述导体(34)各自具有第一数量(n1)的互相电绝缘的子导体(40)，并且
-所述绕组头部段(28)的所述印制导线(36)各自具有第二数量(n2)的互相电绝缘的子印制导线(50)，并且
其中，所述凹槽部段(26)的互相电绝缘的所述子导体(40)与所述绕组头部段(28)的互相电绝缘的所述子印制导线(50)在所述连接部段(30)中导电地连接。


2.根据权利要求1所述的定子(8)，其中，所述子导体(40)的所述第一数量(n1)与所述子印制导线(50)的所述第二数量(n2)不同。


3.根据前述权利要求中任一项所述的定子(8)，其中，在所述凹槽部段(26)中的互相电绝缘的所述子导体(40)被扭转，尤其以罗贝尔棒的形式被扭转。


4.根据前述权利要求中任一项所述的定子(8)，其中，所述凹槽部段(26)的所述导体(34)与所述绕组头部段(28)的相应的所述印制导线(36)在所述连接部段(30)中以材料配合的方式连接。


5.根据权利要求4所述的定子(8)，其中，材料配合的连接在使用纳米颗粒、特别...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍斯特·屈梅勒，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE