用于制造电机的定子的方法技术

本发明专利技术涉及用于制造电机的定子(1)的方法，包括以下步骤：a)提供包括环形定子主体(2)的定子(1)，沿定子主体(2)的周向(U)彼此间隔布置的多个定子齿(3)从所述环形定子主体径向向内伸出，以容纳定子绕组(5)，其中，沿所述周向(U)相邻的两个定子齿(3)之间形成中间空间(4)；b)利用第一塑料材质(K1)对沿周向(U)相邻的至少两个定子齿(3)至少部分地进行包覆；c)在至少一个定子齿(3)上布置至少一个定子绕组(5)；d)利用第二塑料材质(K2)对所述至少一个定子绕组(5)至少部分地进行包覆来将所述至少一个定子绕组固定到至少一个定子齿(3)上，其特征在于，在根据步骤b)利用所述第一塑料材质(K1)进行包覆之后并且在根据步骤d)固定至少一个定子绕组(5)之前，将(第一)模具(6a)引入到所述两个定子齿(3)之间的中间空间(4)中，使得中间空间(4)的由(第一)模具(6a)填充以形成冷却通道(9)的体积在根据步骤d)包覆期间不包含第二塑料材质(K2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造电机的定子的方法本专利技术涉及一种用于制造电机的定子的方法。本专利技术还涉及一种借助于该方法制造的定子，以及涉及一种具有这种定子的电机。通常，用于电机的常规定子包括在电机运行期间被通电的定子绕组。这种电机通常能够是电动机或发电机。电机能够设计为外转子电机或内转子电机。在机器运行期间会产生热量，必须将该热量散发，以避免过热以及与此相关的损坏甚至毁坏。为此，从常规定子中已知为定子配备冷却系统来冷却定子-特别是冷却所述定子绕组。这种冷却系统包括一个或更多个冷却通道，该冷却通道由冷却剂流过并布置在定子绕组附近。通过从定子绕组到冷却剂的热传递，热量能够从定子散发。以此方式，能够避免定子绕组的过热以及与此相关的定子的损坏甚至毁坏。为了使提供上述冷却通道的制造成本保持较低，已知的是，利用塑料材质对形成定子主体的定子的铁芯叠片进行包覆，该定子主体包括承载定子绕组的定子齿，并且在注塑成型过程中在塑料材质中形成所述冷却通道。在包覆过程中，缠绕在定子齿上的定子绕组能够永久地固定到定子上。在这种情况下，已经证明具有的问题是，在对定子主体和布置在定子齿上的绕组进行包覆时，不能保证形成的导电绕组不会抵靠在同样也导电的定子主体上，该定子主体通常是由上下堆叠的成形的导电金属板片形成。然而，伴随这种情况的定子绕组与定子主体之间的电连接导致不期望的短路。在实际中，这也适用于以下通常情况，即定子绕组已电绝缘地制造，因为在电机运行期间，由于流过绕组的大电流能够导致高温，所以能够部分损坏甚至毁坏定子绕组的电绝缘性能。同样，无法排除的是在通过利用塑料材质的注塑成型过程形成冷却通道之后定子绕组不会伸入到冷却通道中。如果定子绕组的上述电绝缘材料受损甚至被毁坏，则定子绕组能够与引导通过冷却通道的冷却剂直接接触，必须避免这种情况，以防止定子绕组与冷却剂的电连接。本专利技术的目的是提供一种用于制造具有冷却通道的定子的改进的制造方法，利用该制造方法很大程度上克服甚至完全克服上述缺点。该目的通过独立权利要求的主题来解决。优选的实施例是从属权利要求的主题。根据本专利技术的用于制造电机的定子的方法包括第一步骤a)。根据步骤a)，提供了包括环形定子主体的定子，依次沿周向彼此间隔布置的多个定子齿从该定子主体伸出以容纳定子绕组。分别地，沿周向相邻的两个定子齿之间形成中间空间，即所谓的定子槽。根据另一步骤b)，利用第一塑料材质对沿周向相邻的至少两个定子齿至少部分地进行包覆。以此方式，还确保了在缠绕过程之后仍将要缠绕在定子齿上的定子绕组相对于导电定子齿是电绝缘的。因此，优选地，对定子齿面向中间空间的周向侧面进行包覆。根据另一步骤c)，在至少一个定子齿上布置至少一个定子绕组。该过程与将定子绕组缠绕到定子齿上相对应。定子绕组能够实现为集中式或分布式定子绕组。在第一种情况下，根据另一步骤d)，利用第二塑料材质对定子绕组至少部分地进行包覆来将至少一个定子绕组固定到定子齿上，即永久地固定。根据本专利技术，在根据步骤b)利用第一塑料材质进行包覆之后并且在根据步骤d)固定至少一个定子绕组之前，将第一模具引入到两个定子齿之间的中间空间中。这被执行为使得中间空间的由第一模具填充以形成冷却通道的体积在根据步骤d)的包覆期间不包含第二塑料材质。因此，在借助于在此引入的方法来制造定子的情况下，能够将在定子绕组中，特别是在定子绕组的轴向端部中产生的废热通过第一塑料材质、第二塑料材质和/或第三塑料材质输送到形成在定子主体中的冷却剂通道来实现定子绕组的冷却。在那里，废热由流过冷却剂通道的冷却剂吸收。优选地，上述过程适用于多个定子齿和多个定子绕组。特别优选地，上述过程适用于存在于定子主体中的所有定子齿以及布置在定子齿上的所有定子绕组。根据本专利技术的方法的优选实施例，第一模具覆盖定子主体的径向向外界定中间空间的表面部分，在步骤b)中该表面部分能够用第一塑料材质部分或完全覆盖，使得在步骤d)中该表面部分没有被第二塑料材质覆盖。因此，第一塑料材质能够用于定子主体的电绝缘。同时，在借助于第二塑料材质固定定子绕组期间，第一模具使形成冷却通道所需体积保持空余。根据优选的实施例，第一模具被引入到所涉及的中间空间的径向外端部中。因为定子绕组在径向外端部的区域中产生特别多的废热，中间空间的该区域特别适合于形成冷却通道。特别地实际上，在将第一模具引入到中间空间的径向外端部之后，第一模具完全地填充径向外端部。特别优选地，第一模具还至少部分平坦地抵靠界定径向外端部的第一塑料材质。根据有利的改进，该方法包括另外的方法步骤e)，根据该方法步骤，在利用第二塑料材质进行包覆之后，从中间空间中再次将第一模具移除。以此方式，在移除第一模具之后形成的中空空间形成供冷却剂流过的冷却剂通道。根据另一优选实施例，该方法包括另外的方法步骤f)。根据步骤f)，利用第三塑料材质对界定中空空间或冷却通道的第二塑料材质、以及-替代地或此外地-借助于第二塑料材质固定到定子齿的定子绕组、以及-替代地或此外地-在移除第一模具之前由该第一模具覆盖的定子主体的表面部分进行包覆。优选这执行为使得在利用第三塑料材质进行包覆之后，中空空间或冷却通道仅由第三塑料材质或第一塑料材质界定。实际上，在移除第一模具之后，利用第三塑料材质进行包覆。以此方式，从第二塑料材质中伸出的任何定子绕组与流过冷却剂通道的冷却剂绝缘。优选地，能够以这种方式处理更多现有的中空空间或冷却剂通道。特别优选地，能够以这种方式处理所有现有的中空空间或冷却剂通道。优选地，在执行步骤f)之后，所涉及的冷却剂通道因此仅由第一塑料材质或第三塑料材质界定。以此方式，排除了定子绕组或定子主体与冷却剂的不允许的电/机械接触。特别优选地，利用第一塑料材质或第三塑料材质进行包覆被执行为使得在包覆之后，中空空间或冷却通道不再在任何位置由定子绕组和/或定子主体直接界定。以此方式，排除了定子绕组与冷却剂的不允许的电/机械接触。根据另一优选实施例，在根据步骤b)利用第一塑料材质进行包覆之后并且在根据步骤d)固定至少一个定子绕组之前，将第二模具引入到中间空间的径向内端部。以此方式确保了中间空间的由第二模具填充以形成另外的冷却通道的体积在根据步骤d)的包覆期间不包含第二塑料材质。因为定子绕组在径向内端部的区域中产生特别多的废热，中间空间的该区域也证明对于形成冷却通道特别有利。特别优选地，第二模具覆盖两个定子齿的径向向内界定中间空间的表面部分，在步骤b)中该表面部分能够用第一塑料材质部分或完全覆盖。以此方式确保在步骤d)中表面部分没有被第二塑料材质覆盖。根据优选实施例，在步骤a)中设置的沿定子主体的周向相邻的至少两个定子齿分别在背离定子主体的端部处包括至少一个沿周向伸出的突起。在该实施例中，沿周向相邻的定子齿的两个突起沿周向彼此相对。以此方式，两个突起部分地界定定子齿之间径向向内形成的中间空间，同时形成通道槽。优选地，上述过程适用于多个定子齿和多个定子绕组。特别优选地，上述过程适用于存在于定子主体中的所有定子齿以及布置在定子齿上的所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造电机的定子(1)的方法，包括以下步骤：/na)提供包括环形定子主体(2)的定子(1)，沿定子主体(2)的周向(U)彼此间隔布置的多个定子齿(3)从所述环形定子主体径向向内伸出，以容纳定子绕组(5)，其中，沿所述周向(U)相邻的两个定子齿(3)之间形成中间空间(4)，/nb)利用第一塑料材质(K1)对沿所述周向(U)相邻的至少两个定子齿(3)至少部分地进行包覆，/nc)在至少一个定子齿(3)上布置至少一个定子绕组(5)，/nd)利用第二塑料材质(K2)对所述至少一个定子绕组(5)至少部分地进行包覆来将所述至少一个定子绕组固定到所述至少一个定子齿(3)上，/n其特征在于，/n在根据步骤b)利用所述第一塑料材质(K1)进行包覆之后并且在根据步骤d)固定所述至少一个定子绕组(5)之前，将(第一)模具(6a)引入到所述两个定子齿(3)之间的所述中间空间(4)中，使得所述中间空间(4)的由所述(第一)模具(6a)填充以形成冷却通道(9)的体积在根据步骤d)包覆期间不包含所述第二塑料材质(K2)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171204 DE 102017221801.01.一种用于制造电机的定子(1)的方法，包括以下步骤：
a)提供包括环形定子主体(2)的定子(1)，沿定子主体(2)的周向(U)彼此间隔布置的多个定子齿(3)从所述环形定子主体径向向内伸出，以容纳定子绕组(5)，其中，沿所述周向(U)相邻的两个定子齿(3)之间形成中间空间(4)，
b)利用第一塑料材质(K1)对沿所述周向(U)相邻的至少两个定子齿(3)至少部分地进行包覆，
c)在至少一个定子齿(3)上布置至少一个定子绕组(5)，
d)利用第二塑料材质(K2)对所述至少一个定子绕组(5)至少部分地进行包覆来将所述至少一个定子绕组固定到所述至少一个定子齿(3)上，
其特征在于，
在根据步骤b)利用所述第一塑料材质(K1)进行包覆之后并且在根据步骤d)固定所述至少一个定子绕组(5)之前，将(第一)模具(6a)引入到所述两个定子齿(3)之间的所述中间空间(4)中，使得所述中间空间(4)的由所述(第一)模具(6a)填充以形成冷却通道(9)的体积在根据步骤d)包覆期间不包含所述第二塑料材质(K2)。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第一模具(6a)覆盖所述定子主体(2)的径向向外界定所述中间空间(4)的表面部分(7)，在步骤b)中所述表面部分能够已用第一塑料材质(K1)部分或完全覆盖，使得在根据步骤d)的包覆期间，所述表面部分(7)没有被所述第二塑料材质(K2)覆盖。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述(第一)模具(6a)被引入到所述中间空间(4)的径向外端部(10a)中。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述(第一)模具(6a)完全地填充径向外端部(10a)。


5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，
所述方法包括以下另外的方法步骤e)：
e)在利用所述第二种塑料材质(K2)进行包覆之后，从所述中间空间将所述(第一)模具(6a)移除，使得在移除所述(第一)模具(6a)之后形成的中空空间(8)形成供冷却剂流过的冷却剂通道(9)。


6.根据前述权利要求中之一所述的方法，其特征在于，
所述方法包括以下另外的方法步骤f)：
f)利用第三塑料材质(K3)对界定所述中空空间(8)或所述冷却剂通道(9)的所述第二塑料材质(K2)和/或借助于所述第二塑料材质(K2)固定到所述定子齿(3)上的所述定子绕组(5)和/或在移除所述(第一)模具(6a)之前由所述(第一)模具(6a)覆盖的定子主体(2)的表面部分(7)进行包覆。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
在移除所述(第一)模具(6a)之后，利用所述第三塑料材质(K3)进行包覆。


8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，
所述冷却剂通道(9)优选地仅由所述第一塑料材质和/或第三塑料材质(K1、K3)界定。


9.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，
在根据步骤b)利用所述第一塑料材质(K1)进行包覆之后并且在根据步骤d)固定至少一个所述定子绕组(5)之前，将第二模具(6b)引入到中间空间(4)的径向内端部(10b)，使得所述中间空间(4)的由所述(第二)模具(6b)填充以形成另外的冷却通道(9')的体积在根据步骤d)包覆期间不包含所述第二塑料材质(K2)。


10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述第二模具(6b)覆盖所述两个定子齿(3)的径向向内界定所述中间空间(4)的表面部分(7')，在步骤b)中所述表面部分能够已用所述第一塑料材质(K1)部分或完全覆盖，使得在步骤d)中所述表面部分(7')没有被所述第二塑料材质(K2)覆盖。


11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，
所述方法包括以下另外的方法步骤e1)：
e1)在利用所述第二塑料材质(K2)进行包覆之后，从所述中间空间(4)中移除所述第二模具(6b)，使得在移除所述第二模具(6b)之后形成的中空空间(8')形成供冷却剂流过的另外的冷却剂通道(9')。


12.根据权利要求6至11之一所述的方法，其特征在于，
利用所述第三塑料材质(K3)进行包覆被执行为使得在包覆后，经包覆的中空空间(8)和/或另外的中空空间(8')或冷却剂通道(9)和/或另外的冷却通道(9')不会在任何位置由所述定子绕组(5)和/或所述定子主体(2)直接界定。


13.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，
所述方法包括以下另外的方法步骤g)：
g)利用第四塑料材质(K4)对所述定子主体(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·坎宁安，菲利普·格拉布赫尔，伊恩·韦伯，提姆·梅尔，斯托扬·马尔基奇，格雷厄姆·森泰斯，彼得·塞韦尔，约瑟夫·松塔格，乔恩·维特科姆，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE