可磁激励铁心及其制造方法、用于电机的定子以及电机技术

一种制造用于电机的可磁激励的铁芯的方法，按照这种方法，在方法步骤（Ｓ１）中，准备一个具有基本上为长方体形状（２０）的、在一侧上具有平行伸展的槽（３２）的铁芯（２４），在方法步骤（Ｓ２）中，铁芯绕组（４０）的绕组边（３６）放入铁芯的槽（３２）里，然后在方法步骤（Ｓ３）中，将铁芯（２４）连同铁芯绕组（４０）成形为具有径向朝内的槽（３２）的圆柱环状（５２）。该方法的特征是另外的步骤，根据这个步骤，所有放入每个槽（３２）内的绕组边（３６）分别在放入槽（３２）中之前被压入一个工具（４４）的槽模（１１９）里并且被成形。此外，建议一种采用这种方法制造的定子（１５０）以及装有这种定子（１５０）的电机（１４０）。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
技术水平从日本的公开文件9-103052中已经公开了一种按照权利要求1前序部分所述类型的电机定子制造方法。为了制造这种定子，首先要冲裁单个板片并且把一定数量的板片相互叠合地层叠到所希望的铁心轴向宽度。这种层叠的板片构成了这样的定子铁心，它在定子一侧具有通常的相互平行对准的齿和槽。已经预先绕制的、作为分布波形绕组(verteilte Wellenwicklung)构成的铁心绕组以平面形式存在，并且紧接着放入基本上扁平的铁心的槽里。由铁心和铁心绕组组成的扁平组件具有所谓的绕组悬伸(Wicklungsueberhang)，也就是说，总共3个相位中的每一个相位都有一个首先不能放入槽内的绕组边。紧接着，这个由铁心和铁心绕组组成的组件被这样弯圆，形成通常的空心圆柱形定子。在这里，最后，凸出的绕组边必须在完成定子之前放入相应的槽里。受其制造限制，铁心具有在装有铁心绕组的铁心弯圆时要相互平齐放置的两端。这两端在几何尺寸上放入铁心槽的槽底。在这种现有技术中缺点是，尽管能良好地进入槽内，但是充满程度不是最佳的。本专利技术的优点本专利技术以这种认识为基础，即在叠片弯圆之前扩大的槽被这样充满，使得放入的绕组在弯圆之前已经至少大体上符合弯圆之后的槽形状，这样，在放入的绕组内的一定的挤压是完全符合期望的。因此，按照本专利技术的制造用于电机的铁心的方法规定，铁心绕组的所有绕组边，在它们放入铁心槽里之前，被压入一个工具的槽模(Nutform)里并且被成形。这是一个很有利的措施，因为可以达到55％或者更大的相对高的槽充满系数。通过此避免了由扁平铁心和铁心绕组组成的预装组件在弯圆成空心圆柱形形状时必须承受变形工作和由此造成的铁心不可靠变形。通过在从属权利要求中介绍的措施得到了按照独立权利要求所述方法的进一步构造和改进。在本专利技术的另一个结构中，在一个后面的步骤中要相互连接的铁心的两个端部上分别在切线方向构造了一个半齿，也就是说，叠片的接合边不象已经知道的那样处于槽内，而是在围绕着槽的齿内。虽然由于这个措施使接合边的连接变得困难，然而，具有绕组悬伸的一个线圈被放入铁心内，这样，绕组悬伸在铁心或者定子弯圆即将结束前必须放入槽内。如果现在已经形成这个槽，则不存在着绕组悬伸的绕组边卡入位于接合边上的两个端部之间。采用简单的方式就可以可靠地防止这个要最后放入的绕组边损坏，特别是在快速进行的加工过程中。除此之外可以避免，一个围绕着最后要放入的绕组边的槽绝缘件在绕组边放入时从绕组边上滑下来，并且避免由此妨碍加工过程。各半个地构成的齿的另一个优点是，磁阻在定子铁心磁回路中不中断，从而减小磁损失。如果制作铁心绕组，各个线圈或者环线边具有一个包络空间，一般来说，这个空间大于铁心弯圆之后的真正槽空间。如果绕组边在放入铁心之前分别被压入工具的与铁心槽的最后形状相符的槽模内，则绕组边被变形并且使绕组边的包络空间与定子或者铁心弯圆之后的真正槽空间相匹配。通过此避免了在定子、也就是说装有铁心绕组的铁心弯圆时铁心的各个齿对绕组边施加变形力以及通过此可能造成的自己变弯，这可能会损坏铁心。如果在采用工具的槽模时至少考虑到绝缘层厚度这一部分，即，使工具的槽模圆周减小了这部分，绕组边则可被容易地最多压过两个齿之间的绝缘层。通过此，绕组边或者铁心绕组可以稍微阻尼地固定在其位置中，阻尼了绕组边可能的振动，并且避免了擦掉绕组线上的漆层和可能因此导致的短路。特别是在考虑了绝缘层整个厚度时，即工具的槽模比铁心槽的槽形状小了绝缘层的整个厚度，使绝缘层不受损伤。如果绕制具有所谓的绕组悬伸的铁心绕组，则在定子铁心两侧达到了两个绕组端部尽可能结构对称。然后，特别是绕组端部在接合部位没有大体上呈楔形的留空，这个留空是一个通孔并且在气流通过时可能会导致较高的噪音。另外，通过绕组悬伸达到的绕组端部对称结构导致了由铁心和铁心绕组构成的组件弯曲阻力在定子整个长度或者圆周上尽可能恒定。通过此，做好的和弯成圆柱环状的、由铁心和铁心绕组组成的组件具有特别好的圆度。如果铁心绕组具有至少一个悬伸出的绕组边，在这至少一个悬伸出的绕组边到下一个没有悬伸出的绕组边之间的间距大于两个相邻槽之间的间距，这样，悬伸出的绕组边在铁心弯圆结束之前可容易地导入第一个槽内，避免了悬伸出的绕组边和上一个位于最后一个槽内的绕组边之间的拉力负荷。如果在将绕组边压入槽模时该至少一个悬伸(ueberhaengen)出的绕组边由一个平面突出话，该平面是由未悬伸出的绕组边决定的，则在弯圆和悬伸出的线圈最后放入时避免了绕组边与铁心端部冲突和可能因此造成的损伤。作为双层叠绕组构造的铁心绕组的优点是，相绕组的每个环线一方面具有在内圆周上的导线和从而在齿顶范围内的导线，另一方面在槽底范围内也有导线。因为绕组端部的冷却一般在内圆周比在外圆周好，所以通过此达到了一个环线最终均匀的冷却和从而也达到了整个相绕组的均匀冷却。这样，不仅一个相绕组、而且整个铁心绕组都均匀冷却。每个单个相绕组可以有均匀负荷。如果铁心绕组做成简单的单层叠绕组，铁心绕组则没有悬伸出的绕组边，在由铁心和铁心绕组组成的组件弯圆时没有悬伸出的绕组边要插入，由于没有悬伸出的绕组边，可以简单和毫无问题地进行弯成圆柱环状的弯圆过程。在本专利技术的另一个构造中，在铁心绕组放入槽里之前，将供使用的铁心通过其背部、也就是说通过没有开槽的一侧预先弯曲一定的量，这样扩大了要放入绕组边的槽开口。采取这个方法步骤可以在还是扁铁心的很小槽开口时将具有宽度大于槽开口的绕组边的绕组放入铁心里。这可以实现较宽的齿顶结构和从而很好地将磁场从一个转子过渡到铁心上，这大大改善了效率。采取这个方法步骤可以使用其最小截面尺寸大于定子铁心在还是扁平状态时的槽开口宽度的导线以及横截面不是圆的导线。如果绕组悬伸在铁心弯成圆柱环状结束之前放入至少一个槽里然后才完成弯圆，则槽开口比铁心弯好时宽，通过此可以简单地放入绕组悬伸。为了使弯成圆柱环状的铁心不再回弹变形弯曲的弹性部分，规定铁心两端要相互间材料结合地连接。附图下面借助于所属的附图在实施例中详细地介绍了本专利技术。图中示出了附图说明图1为按照本专利技术的装有铁心绕组的铁心制造方法过程，图2为长方体形铁心的侧视图和具有铁心绕组接头的铁心绕组的俯视图以及其对铁心槽的配置，图3为双层叠绕组一个相的立体图，图4为由图3双层叠绕组(Schleifenwicklung)构成的铁心绕组所有三个相的总示意图，图5为图4绕组悬伸的细节图，图6A为刚绕制后的一个绕组边横截面，图6B为压制过程后位于压制工具内的如图6A那样的绕组边，图6C和6D为压制后环线边轮廓的细节图，图7为绕组悬伸和其到下一个未悬伸出的绕组边的位置，图8为弯圆之前里面放有绕组边的一个槽的横截面，图9为采用辅助装置将凸出的线圈压入槽1至3中的几乎完全弯圆的铁心侧视图的一部分，图10为用来将凸出的线圈压入槽1至3中的图9中装置的一个变型，图11为弯圆后的槽横截面视图，图12为绕组边绝缘的另一个实施例，图13为按照图12的绝缘绕组边在一个槽内的一个部分，图14为简单的单层叠绕组单个相的立体视图，图15为由一个三相单层叠绕组构成的位于一个长方体形铁心内的铁心绕组，图16为分布波形绕组的简单实施例，图17A，17B和17C为制造方法的另一个实施例，图18A为具本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造用于电机的装有铁心绕组（４０）的可磁激励铁心（２４）的方法，按照这种方法，在方法步骤（Ｓ１）中，准备一个具有基本上为六方体形状（２０）的、在一侧上具有平行伸展的槽（３２）的铁心（２４），在方法步骤（Ｓ２）中，将铁心绕组（４０）的绕组边（３６）放入铁心的槽（３２）里，然后在方法步骤（Ｓ３）中，将铁心（２４）连同铁心绕组（４０）成形成具有径向朝内的槽（３２）的圆柱环状（５２），其特征为，分别将所有放入每个槽（３２）内的绕组边（３６）在放入槽（３２）内之前压入一个工具（ ４４）内的槽模（１１９）中并且成形。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赫尔穆特克罗伊策，埃伯哈特拉乌，亚当威尔莫特，艾伦法西，威廉斯尼尔，马丁亨纳，克劳斯普夫吕格尔，
申请(专利权)人：罗伯特博施有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]