旋转电机的集中绕组型定子线圈组制造技术

一种用于旋转电机的集中绕组型定子线圈组，设置有具有铁心底座和从铁心底座突出的齿的定子铁心。分别围绕所述齿缠绕多个线圈。例如，每个线圈包括：第一层式线圈，通过围绕每个齿在一层中缠绕具有绝缘涂层的线圈导线在每个齿上形成多个匝而构成；以及第二层式线圈，通过在一层中缠绕线圈导线来形成设置在围绕所述齿缠绕的第一层式线圈中的每一个上的多个匝而构成。第一层式线圈的最后匝与第二层式线圈的第一匝连续。将所述线圈导线的两端定位在每个齿的底部及其上，作为每个线圈的绕线开始端和绕线结束端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种如电动机和发电机等旋转电机的定子线圈组，更具体地说，涉及一种旋转电机的集中绕组型定子线圈组。
技术介绍
在旋转电机中，需要定子将电能转换为动能，反之亦然。当前，存在各种类型的定子。一种类型的定子具有每个都按照集中方式围绕定子铁心的每个齿(充当磁极)而缠绕的线圈，所述缠绕线圈(通常被称为齿线圈)一相一相地彼此相连，以形成每个相线圈。这样的定子被称为“集中绕组型定子”。在围绕每一个齿缠绕线圈以制造集中绕组型定子时，通常采用装配型铁心，其中对一齿一齿分开的部分铁心进行装配以形成定子铁心。如果作为外转子型的定子，对定子铁心进行设计，则可以使用圆柱形定子铁心，其中围绕从圆柱状定子铁心的外圆周表面中突出的每一个齿直接缠绕线圈。可选的是，可以使用内转子型的定子，其中围绕从圆柱形定子铁心的内圆周表面中突出的每一个齿直接缠绕线圈。日本专利未审公开No.2001-25198(参考文献1)公开了这种集中绕组型定子。如参考文献1所示，在集中绕组型定子中，围绕每个齿或安装在每个齿上的每个线轴(bobbin)，按照所需匝数缠绕齿线圈。与通常的线圈绕组一样，沿每个齿的轴向依次缠绕线圈。结果，如果沿着轴向在圆周表面上无间隙地设置两匝，则可以按照最高的密度对相互电连接的、彼此相邻的两匝进行缠绕。与通常的线圈绕组一样，所述缠绕线圈沿径向起始于每个齿的一端(通常为每个齿的底部)，并到达所述齿的顶部，从而构成所述线圈的第一层(此后还被称为“第一层式线圈”)。然后，在第一层式线圈上缠绕线圈，以使线圈从每一个齿的顶部返回到其底部，从而构成所述线圈的第二层(此后还被称为“第二层式线圈”)。同样地，将线圈缠绕在第一层式线圈上，以形成第三层式线圈，从而提供高密度的绕线方式。第一、第二和第三层式线圈以及后续线圈被统称为“层式线圈”。日本专利未审公开No.2001-186703(参考文献2)公开了两种绕线方式一种方式是将齿线圈的开始端设置在每个齿的底部(或顶部)，并将齿线圈的结束端设置在顶部(或底部)，而另一方式是将齿线圈的开始和结束端都设置在每个齿的顶部。在这种情况下，层式线圈的数量是2，从而形成双层线圈(two-layered coil)。然而，如上所述，使用交叉导线相互顺序连接沿定子的圆周方向以预定的间距定位的齿线圈，从而构成每个相线圈。因此，在由参考文献2所教导的双层线圈型齿线圈中，可能会将齿线圈的开始和结束端都局限在顶端。在这两端的局限位置处，如果对交叉导线进行桥接以使其最短，则对交叉导线进行定位，使其几乎与转子的表面接触。已经发现该桥接位置具有各种缺陷。例如，振动将会使导线与转子接触，并且导线阻碍了将转子安装到机器中的工作。这些缺点的一个解决方案由特定的连接方式提供，其中，沿转子的径向(在内转子的情况下，指向每个轴的外端)，从位于每个齿的顶部的结束端向其底部抽出交叉导线，使交叉导线沿转子表面延伸，使其到达属于同相的下一个齿，并使该交叉导线沿着所述齿延伸，以使其到达顶部。已经处于下一个齿的顶端部分的交叉导线与围绕所述齿缠绕并定位在其顶部的齿线圈的开始端相连。然而，此种连接方式将使交叉导线在所述齿之间更长，从而由于定子线圈两端的电阻而造成功率损耗的增加。此外，由参考文献2教导的绕线技术涉及折叠部分，在该折叠部分处，导线从第一层式线圈折向第二层式线圈，从而使第一层式线圈的最后匝和第二层式线圈的第一匝一个堆叠在另一个之上。在该折叠部分中，该缠绕线圈变厚，并且从齿表面沿径向突出了与导线厚度(直径)相对应的量。该缠绕线圈的突出将减小槽层叠因子(slotlamination factor)。即，为了能够分别围绕位于一个槽的两端的两个齿缠绕一对齿线圈，由于折叠线圈沿径向上的突出，应该确保额外的空间，以便在其中容纳各个折叠部分。因此，在每一个槽的圆周宽度中，与等于导线厚度两倍的宽度相对应的空间变得无用，从而减小了槽层叠因子。虽然在齿线圈一相一相彼此串联的情况下进行了以上解释，但是上述困难也适用于其中利用交叉汇流条使齿线圈彼此并联的定子线圈组。
技术实现思路
参照前述困难，提出本专利技术，本专利技术的目的是提出一种集中绕组型定子线圈组，能够减小由于线圈导线两端的电阻所造成的功率损耗，防止定子的导线与转子接触，防止对转子安装工作的干扰，并增加匝的缠绕密度。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提出了一种用于旋转电机的集中绕组型定子线圈组。所述定子线圈组包括具有铁心底座和从铁心底座中突出的齿的定子铁心；以及，分别围绕齿缠绕的多个线圈。每个线圈由包括一对或多对层式线圈的多层线圈组成，所述层式线圈包括通过围绕每个齿在一层中缠绕具有绝缘涂层的线圈导线以形成设置在每个齿上的多个匝而构成的第一层式线圈；以及通过在一层中缠绕线圈导线以形成分别设置在围绕所述齿缠绕的第一层式线圈中的每一个上的多个匝而构成的第二层式线圈。缠绕线圈导线，使第一层式线圈的最后匝与第二层式线圈的第一匝连续，以及将所述线圈导线的两端定位在每个齿的底部及其上，从而使两端充当每个线圈的绕线开始端和绕线结束端。因此，在本专利技术中，可以将围绕所述齿缠绕的每个线圈的绕线开始和结束端定位在每个齿的底侧上(即，与铁心底座邻近的部分)。所述两端的位置能够使连接两个线圈的交叉导线长度最短，由此，消除或抑制了由于每个交叉导线两端的电阻所造成的损耗的增加。同样，可以将引导端和交叉导线之间以及交叉导线自身之间所作的连接与转子的圆周表面充分分开地设置。因此，按照适当的方式，同时解决了交叉导线和/或连接与转子接触以及转子的装入操作存在困难的问题。此外，在对交叉导线进行装配以使其由定子铁心固定的情况下，不必担心所述线圈成为固定安装操作的阻碍。可以容易地对交叉导线进行固定。优选的是，沿着铁心底座从第一和第二层式线圈中抽出绕线开始端和绕线结束端，作为每个齿的一对引导端。还优选的是，所述引导开始端和引导结束端按照定子铁心的圆周方向，单独地设置在每个齿的底部的两端。作为实例，所述两个引导端都直接向铁心底座抽出，并保持其间的分离，由此，所述两个引导端都沿定子铁心的轴向定位于铁心底座的同侧。还优选的是，第一层式线圈由包括最后匝的多个匝组成，沿着从每个齿的底部到顶部的方向依次缠绕第一层式线圈的多个匝，以及第二层式线圈由包括第一匝的多个匝组成，沿着从顶部到底部的方向依次缠绕第二层式线圈的多个匝。优选的是，第二层式线圈的第一匝具有向每个齿的顶部弯曲的线圈弯曲部分，第二层式线圈的第二匝具有先向每个齿的底部弯曲，然后向其顶部弯曲的另一线圈弯曲部分，从而使第二匝沿定子铁心的径向与第一匝并列，以及，依次与第二匝连续的第二层式线圈的一个或多个其余匝中的每一个都具有先向每个齿的底部弯曲然后向其顶部弯曲的另一线圈弯曲部分，从而沿定子铁心的径向顺序地与第二匝并列。在这种结构中，作为实例，将第二层式线圈的匝的线圈弯曲部分沿定子铁心的轴向设置在每个齿的一侧的上方，所述一侧与在其上定位有两个引导端的铁心底座的侧面相同。还优选的是，所述定子线圈组包括充当齿到齿交叉导线、中性点线和相位端子中的至少一个的汇流条(bus bar)，并被设置在铁心底座的轴面附近，所述轴面与其上定位有两个引导端的铁心底座的侧面相同。为了实现上述目的，本专利技术的第二方面提出了一种围绕从包括在旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于旋转电机的集中绕组型定子线圈组，包括：定子铁心，具有铁心底座和从铁心底座中突出的齿；以及分别围绕齿缠绕的多个线圈，每个线圈由包括一对或多对层式线圈的多层线圈构成，所述层式线圈包括：第一层式线圈，通过围绕每个齿在一层中 缠绕具有绝缘涂层的线圈导线在每个齿上形成多个匝而构成；以及第二层式线圈，通过在一层中缠绕线圈导线来形成设置在围绕所述齿缠绕的第一层式线圈中的每一个上的多个匝而构成；其中，缠绕线圈导线，使第一层式线圈的最后匝与第二层式线圈的第一匝连续 ，以及将所述线圈导线的两端定位在每个齿的底部及其上，从而使两端充当每个线圈的绕线开始端和绕线结束端。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米田繁则，濑口正弘，猪俣宪安，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]