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(EM)的定子(2)，定子具有多个定子区段(2.1，2.2)和绕组(4)，绕组能够实现定子区段(2.1，2.2)的轴向的相互推入。本发明专利技术还涉及一种旋转电机(EM)和一种用于安装定子(2)的方法。种用于安装定子(2)的方法。种用于安装定子(2)的方法。

【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


[0001]本专利技术涉及一种用于旋转电机的定子。本专利技术还涉及一种具有这种定子的旋转电机以及一种用于安装这种定子的方法。

技术介绍

[0002]从现有技术中已知定子作为旋转电机的组成部分。旋转电机的定子的导电绕组通常实施为所谓的双层绕组。双层绕组被理解为是三相电流绕组，三相电流绕组被双层地引导通过所谓的定子叠片组的每个槽，其中，所谓的绕组下层在槽底侧伸展通过每个槽，并且定子绕组的所谓的绕组上层在槽开口侧伸展。
[0003]三相电流绕组实施为所谓的线圈绕组，或实施为所谓的条形绕组。例如，双层条形绕组具有所谓的罗贝尔条罗贝尔条分别仅具有一个具有多个绞合的、彼此并联的子导体的导体，并且在绕组下层或绕组上层中伸展穿过槽。因此，双层条形绕组的导体数为二。
[0004]出于各种原因，在具有(例如大于5m的)大的定子叠片组外径的电动马达中，需要将定子叠片组分区段。例如，当电动马达的尺寸和重量超过现有的起重机能力时，需要分区段。此外，如果在所谓的VPI(真空压力浸渍)设施中一件式定子的空间需求过大或者定子运输仅以分区段的形式才可行，则需要分区段，在VPI设施中执行用于制造高压绝缘装置的工艺步骤。各个定子区段随后在旋转电机的使用地点处被组装。
[0005]定子的分区段必然需要将绕组分区段。然而，这在双层线圈绕组的情况下在跨区段的绕组元件方面是存在问题，因为在此条端侧尤其切向地伸出定子区段的纵向侧，这防止轴向形式的定子区段的相互引入，从而尤其难以组装重型的定子区段。
[0006]EP 3 118 973 A1公开了一种包括定子和转子的旋转电机。定子具有布置在定子铁芯中的线圈切口和构造为双层绕组的线圈绕组，线圈绕组布置在线圈切口中。线圈绕组包括分别具有在外环周侧处布置在线圈切口中的下部线圈和在内环周侧处布置在线圈切口中的上部线圈。在此，下部线圈和上部线圈在端侧沿径向方向弯曲，其中，上部线圈的弯曲的端部区域距线圈切口侧的间距比下部线圈的弯曲的端部区域距线圈切口侧的间距更长。
[0007]从US 6969939 B1已知两个分开的定子绕组的机械的、和电的连接。为此设有容纳绕组端部的机械的、和电气的连接器。
[0008]从US 5789840中已知一种电动机的定子，定子具有用于绕组元件的突出端部的专用的连接器。突出的端部在此仅具有一个弯曲部。

技术实现思路

[0009]本专利技术所基于的目的是提出一种相对于现有技术改进的定子、一种旋转电机和一种用于安装这种定子的方法。
[0010]关于定子，该目的根据本专利技术借助权利要求1中提出的特征来实现。关于旋转电
机，该目的根据本专利技术借助权利要求8中提出的特征来实现。关于该方法，该目的根据本专利技术借助权利要求9中提出的特征来实现。
[0011]本专利技术的有利的改进形式是从属权利要求的主题。
[0012]根据本专利技术的用于旋转电机的定子包括：叠片组，叠片组具有多个彼此连接的定子区段，定子区段分别从叠片组的第一端侧延伸至与第一端侧相对置的第二端侧；以及导电的绕组，绕组构造为双层条形绕组并且绕组具有绕组上层和绕组下层。绕组上层包括多个导电的上杆。绕组下层包括多个导电的下杆。在此，每个定子区段具有多个在轴向方向上延伸的槽，其中，在每个槽中，上杆和下杆沿径向方向相邻布置，尤其借助于间隔保持器分开地彼此上下布置，并在叠片组的每个端侧处分别以端侧区域从槽中沿轴向方向伸出，并且其中，定子区段的至少一个上杆借助于连接元件与相邻的定子区段的下杆导电连接。连接元件尤其借助于材料配合的、和/或力传递的连接与相邻的定子区段的上杆和/或下杆连接。这能够是电的、和/或机械的连接。
[0013]这样构成的定子能够实现构建具有相对于常规机器更大的轴向长度的大型旋转电机。这特别是由于绕组的配置，其中，上杆和下杆分别轴向地从槽中伸出。因此，绕组同样能够根据定子区段的数量分区段，而在此无需绕组元件、即上杆和/或下杆伸出超过各个定子区段的平行于定子的纵向轴线伸展的纵向侧。
[0014]由此得出，定子区段能够在安装之前就已经设有绕组部段，其中，在跨区段的区域中、即在接合部位处和其附近的区域中还没有借助于连接元件将上杆和下杆导电连接。这能够实现绕组或绕组部段不伸出超过相应的定子区段的纵向侧，从而能够简单且安全地组装定子区段。
[0015]在组装定子区段之前，不布置在跨区段的区域中的上杆和下杆已经借助于连接元件彼此导电连接，其中，在此布置在相同的定子区段中的上杆与下杆彼此导电连接。设有绕组区段的定子区段随后能够在绝缘浴中浸透进而进行浸渍。因此，分区段的定子能够实现完全浸渍的绝缘绕组。
[0016]在定子的一个设计方案中，上杆的自由端部与在环周方向相对于上杆偏移的下杆的自由端部间隔开。
[0017]在定子的一个设计方案中，连接元件由与下杆和/或上杆的材料相同的材料制成。因此，能够减少热应力。该材料特别是铜或铜合金。
[0018]本专利技术的一个设计方案提出：连接元件、特别是每个连接元件将上杆的自由端部与下杆的在圆周方向上相对于上杆偏移的下杆导电连接。
[0019]在一个可行的实施方式中，连接元件、特别是每个连接元件具有倾斜部段，倾斜部段将至少一个、尤其两个相对于倾斜部段成一角度的端部相互连接，其中，连接元件的、尤其每个连接元件的一个端部与下杆的自由端部导电连接，和/或每个连接元件的另一个端部与上杆的自由端部导电连接。这样构成的连接元件能够实现将上杆与下杆在尽可能短的路线上彼此导电连接。例如，连接元件构造为连接支架，由此连接元件能够简单地、且机械稳定地与上杆和下杆连接。尤其引起以有利的方式也在定子区段组装之后将上杆与下杆在跨区段的区域中简单地电连接。
[0020]在一个设计方案中，特别是预成型的连接元件被设计成，使得连接元件将上杆与下杆电地、和机械地连接，其中，上杆的端部和下杆的端部在环周方向上偏移、即偏移一定
角度，和/或上杆的端部和下杆的端部在电机的轴向纵向方向上(关于其旋转轴线)终止于不同的位置。杆、即上杆和下杆尤其是不等地构成，特别是不对称地构成，并且尤其也是预制的。
[0021]在连接元件的一个设计方案中，倾斜部段是至少一个成一角度的端部的至少两倍长。因此能够补偿热应力。
[0022]在连接元件的一个设计方案中，连接元件的成一角度的端部展开平面，其中，该平面平行伸展。
[0023]在连接元件的一个设计方案中，连接元件的成一角度的端部展开平面，平面在连接元件装入定子中的状态下经过所属于定子的转子的旋转轴线。
[0024]在绕组的一个可行的实施方式中，在叠片组的至少一个端侧处，每个上杆的端侧区域在轴向方向上以直线伸展的方式构成，并且每个下杆的端侧区域双重弯曲地构造，其中，每个上杆和每个下杆的自由端部沿轴向伸出。特别地，所有上杆和下杆在至少一个端侧上均沿轴向方向从槽中伸出相同的距离。由此，上杆和下杆的条端部位于共同的平面中，使得能够非常简单地借助于连接元件来设计连接。
[0025本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于旋转电机(EM)的定子(2)，所述定子(2)包括：
‑
叠片组，所述叠片组具有多个彼此连接的定子区段(2.1，2.2)，所述定子区段分别从所述叠片组的第一端侧延伸至与所述第一端侧相对置的第二端侧，和
‑
导电的绕组(4)，所述绕组构造为双层条形绕组，并且所述绕组具有绕组上层(WO)和绕组下层(WU)，其中，所述绕组上层(WO)包括多个导电的上杆(4.1)并且所述绕组下层(WU)包括多个导电的下杆(4.2)，
‑
其中，每个定子区段(2.1，2.2)具有多个在轴向方向(a)上延伸的槽(5)，
‑
其中，所述上杆(4.1)和所述下杆(4.2)在每个槽(5)中沿径向方向(r)相邻布置并且在所述叠片组的每个端侧处分别沿轴向方向(a)以端侧区域(SB1，SB2)从所述槽(5)中伸出，并且
‑
其中，所述定子区段(2.1)的至少一个上杆(4.1)借助于连接元件(6)与相邻的定子区段(2.2)的下杆(4.2)导电连接，其中，所述连接元件(6)将上杆(4.1)的自由端部与在环周方向(u)上相对于该上杆(4.1)偏移的下杆(4.2)的自由端部导电连接，其中，
‑
所述连接元件(6)具有倾斜部段(6.1)，所述倾斜部段将两个相对于所述倾斜部段成一角度的端部(6.2，6.3)相互连接，并且
‑
所述连接元件(6)的一个端部(6.2)与下杆(4.2)的自由端部导电连接，并且每个连接元件(6)的另一个端部(6.3)与上杆(4.1)的自由端部导电连接。2.根据权利要求1所述的定子(2)，其中，所述上杆(4.1)的自由端部与在所述环周方向(u)上相对于该上杆偏移的所述下杆(4.2)的自由端部间隔开。3.根据权利要求1或2所述的定子(2)，其中，所述连接元件(6)由与所述下杆(4.2)和/或所述上杆(4.1)的材料相同的材料制成。4.根据前述权利要求中任一项所述的定子(2)，其中，在所述叠片组的至少一个端侧处，
‑
每个上杆(4.1)的端侧区域(SB1)在轴向方向(a)上直线伸展地构造，
‑
每个下杆(4.2)的端侧区域(SB2)双重弯曲地构造，并且
‑
每个上杆(4.1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊利亚，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：