具有多导体发卡组件的发卡绕组电机制造技术

本公开提供了“具有多导体发卡组件的发卡绕组电机”。一种电机，其包括：限定槽的定子芯和安装在所述定子芯中的第一发卡组件。所述第一发卡组件包括相同的第一发卡和第二发卡，每个发卡具有第一端部和第二端部并单独涂覆以分别具有第一外涂层表面和第二外涂层表面。所述发卡组件位于所述槽中的第一槽和第二槽中，使得所述第一外表面和所述第二外表面接触。焊接材料将所述第一端部接合并且另一焊接材料将所述第二端部接合。

Hairpin winding motor with multi conductor hairpin assembly

【技术实现步骤摘要】
具有多导体发卡组件的发卡绕组电机
本公开涉及电机，并且更具体地，涉及包括由多导体发卡组件形成的发卡绕组的电机。本公开还涉及制造包括多导体发卡组件的电机的方法。
技术介绍
诸如电池电动车辆和混合动力电动车辆等车辆含有牵引电池组件以用作车辆的能量源。牵引电池可以包括有助于管理车辆性能和操作的部件和系统。牵引电池还可以包括高电压部件，以及用于控制电池温度的空气或液体热管理系统。牵引电池电连接到向从动轮提供扭矩的电机。电机通常包括定子和转子，所述定子和转子协作以将电能转换成机械运动，或者将机械运动转换成电能。
技术实现思路
根据一个实施例，一种电机包括：限定槽的定子芯和安装在所述定子芯中的第一发卡组件。第一发卡组件包括相同的第一发卡和第二发卡，每个发卡具有第一端部和第二端部并单独涂覆以分别具有第一外涂层表面和第二外涂层表面。发卡组件位于槽中的第一槽和第二槽中，使得第一外表面和第二外表面接触。焊接材料将第一端部接合并且另一焊接材料将第二端部接合。根据另一实施例，一种组装发卡马达的方法包括：单独形成第一发卡和第二发卡以各自具有第一支腿和第二支腿，以及将第一支腿插入第一定子槽并且将第二支腿插入第二定子槽。该方法还包括弯曲每个发卡的第一支腿以形成第一扭曲部，以及将第一扭曲部的端部接合在一起。根据又一实施例，一种组装发卡马达的方法包括：提供单独的第一发卡坯料、第二发卡坯料、第三发卡坯料和第四发卡坯料，所述坯料具有单独的绝缘涂层且没有公共包装；以及弯曲所述坯料中的每一个以形成各自具有第一支腿和第二支腿的第一发卡、第二发卡、第三发卡和第四发卡。该方法还包括通过将所述第一发卡和所述第二发卡的所述第一支腿和所述第二支腿分别插入所述定子芯的第一槽和第二槽中，将所述第一发卡和所述第二发卡组装在定子芯上。该方法还包括通过将所述第三发卡和所述第四发卡的所述第一支腿和所述第二支腿分别插入所述定子芯的第三槽和第四槽中，将所述第三发卡和所述第四发卡组装在所述定子芯上；以及将所述第一发卡和所述第二发卡的所述第一支腿彼此焊接并焊接到所述第三发卡和所述第四发卡的所述第二支腿，使得所述第一发卡、所述第二发卡、所述第三发卡和所述第四发卡经由焊接部彼此电连接。附图说明图1是电机的示意图。图2是电机的定子的透视图。图3是在安装到定子中之前的发卡组件的透视图。图4是图3的发卡组件在区域4-4附近的放大侧视图。图5A是安装有发卡组件的定子槽的横截面端视图。图5B是根据替代实施例的具有发卡组件的定子槽的横截面端视图。图5C是根据另一替代实施例的具有发卡组件的定子槽的横截面端视图。图6是示出了组装具有发卡组件的电机的方法的流程图。图7是发卡坯料的透视图。图8是在安装到定子芯中之前由发卡坯料形成的一对发卡的前视图。图9是定子芯的一部分的示意图，其中一个路径的发卡组件安装在对应的定子槽中。图10是将一对发卡组件连接在一起的焊接部的详细视图。图11是具有三个发卡的发卡组件的透视图。具体实施方式本文中描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采用多种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式使用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任一个示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征进行组合以产生未明确示出或描述的实施例。所示出特征的组合提供典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实现方式，可能需要根据本公开的教导对这些特征做出各种组合和修改。参考图1，电机20可以用在诸如纯电动车辆或混合动力电动车辆等车辆中。电机20可以被称为电动马达、牵引马达、发电机等。电机20可以是永磁电机、感应电机等。在示出的实施例中，电机20是三相交流(AC)电机。电机20能够用作推进车辆的马达，并且诸如在再生制动期间也用作发电机。电机20可以由车辆的牵引电池提供动力。牵引电池可以从牵引电池内的一个或多个电池单元阵列(有时称为电池单元堆)提供高电压直流(DC)输出。电池单元阵列可以包括一个或多个电池单元，所述一个或多个电池单元将存储的化学能转换成电能。所述单元可以包括壳体、正电极(阴极)和负电极(阳极)。电解质允许离子在放电期间在阳极与阴极之间移动，然后在再充电期间返回。端子允许电流流出所述单元以供车辆使用。牵引电池可以电连接到一个或多个电力电子模块。电力电子模块可以电连接到电机20，并且可以提供在牵引电池与电机20之间双向传递电能的能力。例如，典型的牵引电池可以提供DC电压，而电机20可能需要三相AC电压。电力电子模块可以包括逆变器，所述逆变器根据电机20的要求将DC电压转换成三相AC电压。在再生模式中，电力电子模块可以将来自用作发电机的电机20的三相AC电压转换成牵引电池所需的DC电压。尽管在电动化车辆的上下文中进行了描述，但是电机20也可以用于非汽车应用中。例如，电机20可以用于制造设备或发电机器中。参考图1和图2，电机20包括壳体21，所述壳体21包围定子22和转子24。定子22固定到壳体21并且包括圆柱形芯32，所述圆柱形芯32具有限定孔30的内径28和外径29。芯32可以由多个堆叠的叠片33形成。转子24被支撑以在孔30内旋转。转子24可以包括绕组或永磁体，所述绕组或永磁体与定子22的绕组相互作用，以在电机20通电时引起转子24的旋转。转子24可以被支撑在延伸穿过壳体21的驱动轴26上。驱动轴26被配置为与负载诸如车辆的动力传动系统联接。定子芯32限定定子槽34，所述定子槽34围绕定子芯32周向地布置并且从内径28向外延伸。槽34可以围绕圆周等距间隔开，并且从芯32的第一端部36轴向地延伸到第二端部38。在示出的实施例中，芯32限定四十八个槽并且具有八个极点，但是在其他实施例中，芯32可以包括更多或更少的槽和/或极点。例如，芯32可以限定七十二个槽并且具有八个极点。所述槽34间隔开在两个相邻定子槽的中心线之间测量的圆周距离。该距离可以用作用于关联和测量定子22的其他部件的距离单元(下文中称为“槽”)。距离单元“槽”有时被称为“槽节距”或“槽跨度”。电机20可以包括置于芯32的槽34中的发卡绕组40。发卡绕组是提高车辆以及其他上下文中所使用的电机的效率的新兴技术。发卡绕组40通过提供更大量的定子导体来提高效率，以减小绕组40的电阻，而不会侵入为电工钢和磁通路径保留的空间。发卡绕组40可以是波形绕组，其中绕组40以波浪形图案极点对极点地编织。电机20可以是三相AC电机，其中发卡绕组40被布置成U相、V相和W相。在示出的实施例中，每一相包括布置在绕组的两个并联路径中的相关联的导体(也称为引脚、发卡或条形导体)。在其他实施例中，每一相可以包括更多或更少的并联路径。发卡通常为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组装发卡马达的方法，其包括：/n单独形成第一发卡和第二发卡，以各自具有第一支腿和第二支腿；/n将所述第一支腿插入第一定子槽并且将所述第二支腿插入第二定子槽；/n弯曲每个发卡的所述第一支腿以形成第一扭曲部；以及/n将所述第一扭曲部的端部接合在一起。/n

【技术特征摘要】
20181128 US 16/202,5851.一种组装发卡马达的方法，其包括：
单独形成第一发卡和第二发卡，以各自具有第一支腿和第二支腿；
将所述第一支腿插入第一定子槽并且将所述第二支腿插入第二定子槽；
弯曲每个发卡的所述第一支腿以形成第一扭曲部；以及
将所述第一扭曲部的端部接合在一起。


2.如权利要求1所述的方法，其还包括：
弯曲每个发卡的所述第二支腿以形成第二扭曲部；以及
将所述第二扭曲部的端部接合在一起，其中所述第一扭曲部基本上沿第一周向延伸并且所述第二扭曲部基本上沿第二周向延伸。


3.如权利要求1所述的方法，其还包括：
单独形成第三发卡和第四发卡，以各自具有第一支腿和第二支腿；
将所述第三发卡和所述第四发卡的所述第一支腿插入第三定子槽并且将所述第三发卡和所述第四发卡的所述第二支腿插入第四定子槽；
单独弯曲所述第三发卡和所述第四发卡的所述第一支腿以形成第三扭曲部；以及
将所述第一扭曲部的端部接合到所述第三扭曲部的端部，使得所述第一发卡、所述第二发卡、所述第三发卡和所述第四发卡彼此电连接。


4.如权利要求1所述的方法，其还包括：
单独形成具有第一支腿和第二支腿的第三发卡；以及
将所述第三发卡的所述第一支腿插入所述第一定子槽并且将所述第三发卡的所述第二支腿插入所述第二定子槽。


5.一种电机，其包括：
定子芯，所述定子芯限定槽；
第一发卡组件，所述第一发卡组件包括相同的第一发卡和第二发卡，每个发卡具有第一端部和第二端部并单独涂覆以分别具有第一外涂层表面和第二外涂层表面，所述发卡组件位于所述槽中的第一槽和第二槽中，使得所述第一外表面和所述第二外表面接触；
将所述第一端部接合的焊接材料；和
将所述第二端部接合的另一焊接材料。


6.如权利要求5所述的电机，其中所述第一发卡和所述第二发卡不共用公共绝缘。


7.如权利要求5所述的电机，其还包括：
第二发卡组件，所述第二发卡组件包括相同的第三发卡和第四发卡，每个发卡具有第一端部和第二端部并单独涂覆以分别具有第三外涂层表面和第四外涂层表面，所述第二发卡组件位于所述槽中的第三槽和第四槽中，使得所述第三外表面和所述第四外表面接触，其中所述焊接材料将所述第三发卡和所述第四发卡的所述第二端部彼此接合并且将所述第三发卡和所述第四发卡的所述第二端部接合到所述第一发卡和所述第二发卡的所述第一端部；和
第三发卡组件，所述第三发卡组件包括相同的第五发卡和第六发卡，每个发卡具有第一端部和第二端部并单独涂覆以分别具有第五外涂层表面和第六外涂层表面，所述第三发卡组件位于所述槽中的第五槽和第六槽中，使得所述第五外表面和所述第六外表面接触，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁峰，迈克尔·W·德格纳，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US