电机的定子制造技术

一个电机的定子，特别是汽车用的起动电动机的定子，具有一空心圆筒形的磁轭（１３）和几个从磁轭向内凸出并延伸到磁轭（１３）的整个轴向长度的磁极（１４，１４’），以及一个围绕着磁极（１４，１４’）放置的由许多匝数绕成的曲折形的激磁绕组（２２），它围绕彼此相继的磁极（１４，１４’）交替进行掉向，在轴向上以向外延伸的端面环行，并在磁极（１４，１４’）之间沿着磁轭内壁（１３１）延伸，其特征在于，激磁绕组（２２）的每一匝是由多根平行的圆导线（２３）所绕制成的一根绞线，圆导线（２３）与磁轭轴线成径向地毗邻放置在磁极（１４，１４’）的端面，并在磁极（１４，１４’）之间的区域内互相扭转或绞合。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一电机的定子，特别是在权利要求1前序部分中所述的那种在汽车中用的起动电机的定子。在一已知的这种定子(DE 19 08 323 A1)中，围绕着磁极设置的曲折形激磁绕组是制成一具有与轴向平行的线圈边的闭合的弯曲形线圈并带有线圈的两根电气接线。与轴向平行的线圈边相连接的半圆形的绕组端部嵌入在磁极端面的间隙内，使线圈的轴向长度实际上与磁轭或极环的轴向长度相吻合。相邻磁极之间的空间完全由与轴向平行的线圈边所填满。在制造曲折形线圈时是从一圆环状的线圈入手的，在传统的方法上把它绑扎后弯成曲折形的线圈。磁极是可拆卸地安装在磁轭上的。在定子装配时，先只把所有的第二磁极装在磁轭上，然后装入曲折形线圈。这里所有第二线圈的端部嵌入在磁极端面的间隙内。然后再把其余的磁极装在磁轭上并作轴向移动，直到其端面间隙把其余的绕组端面抓住为止。按照本专利技术的具有权利要求1特征部分特征的定子的优点是，通过使用单根圆导线，激磁绕组可提供一更大的结构上的自由空间。磁极铁芯能做得较高，从而可使绕组更多地分布在径向，而在轴向不必制得太长。通过在构成一匝线圈的绞线中的单根圆导线的绞合可使绕组加固，而且具有足够的坚硬度和稳定性，以便能在定子外部进行制作，然后装入磁轭。按照本专利技术的激磁绕组与用圆导线直接绕在磁极上的激磁绕组相比具有一略微较低的铜填充系数，但具有一明显的制作上的优点，即可在磁轭外部进行制作。另外，一个只有一个起始端和一个末端的曲折形绕组的接线费用明显地低于直接绕制的激磁线圈，因为在那里单独磁极线组接线都必须连接。通过圆导线在磁极端面上平行地毗邻安放，其绕组端部的伸出部分也保持在可以接受的限度，仅比直接绕制的激磁绕组大1.5～1.7倍。通过其他权利要求中所实行的措施还能获得其他有利的结构，并对权利要求1中所述的定子进行改进。按照本专利技术的一个优先实施方案，相邻两个磁极之间的圆导线是以一180°的或180°的整数倍数的旋转角而绞合的。在180°或180°的奇数倍数的旋转角时，位于彼此相继的磁极端面上的毗邻的圆导线在彼此相继的两个磁极上的位置是互相更换的，而在旋转角为180°的偶数倍数时，则在所有磁极上的位置保持不变。为了获得曲折形绕组的足够的坚硬度并能在定子外部进行预制而装入定子起见，把圆导线绞合180°就已足够了。从绕组技术的基础出发，按照本专利技术的一个有利的实施方式，在绕线方向上直接彼此相继的两个磁极之间的两个中间区域内，对一根绞线中的圆导线实行方向相反而旋转角相同的绞合，例如一次以顺时针方向旋转180°，紧接着以逆时针方向旋转180°。按照本专利技术的一个优先实施方式，磁极按连续的顺序一个是固定地与磁轭相连而另一个是可拆卸地同磁轭相连接的。磁轭和磁极是从钢板上整个冲制出的许多冲片叠制而成的一个叠装件，通过这种结构措施，在冲制时可保持极少的材料损耗，特别是如何把转子也同样在钢板上整个冲制的话。下面根据附图中所表示的实施例对本专利技术进行详细说明如下，其中附图说明图1汽车用的一个起动电动机的透视图，部分示意和剖视表示。图2图1中的起动电动机的磁轭部分透视图，其中有一个从磁轭上取下的磁极，图3按照另一实施例的起动电动机定子冲片的端面图，图4用以说明图1～3中的起动电动机的激磁绕组的绕线结构的绕线装置的透视图，图5用以接纳在图4中激磁绕组端部的一个绕组掩模的透视图，图6和7各表示按图4中剖面线Ⅵ-Ⅵ和Ⅶ-Ⅶ所得的剖面图。图1中以透视方法所示的作为任一电机的例子的汽车起动电动机具有一固定在图中未表示的外壳上的定子11和一个在定子内旋转的转子12，它抗扭地装在一根这里未表示的支承在外壳上的转轴上。定子11具有一空心圆筒形的磁轭13，它也称为磁环，从磁轭上以径向向里凸出一定数量的磁极14,14’。所有磁极中总是有一半，如这里用代号14标注的，是同磁轭13制成一体的，而其他一半磁极14’是可以与磁轭13拆开的。在磁轭的循环方向上，固定磁极14总是与可拆卸磁极14’交替地设置的。每一磁极14,14’如众所周知包括一磁极铁芯15和一个在磁极铁芯的自由端上所形成的极靴16，并延伸到磁轭13的轴向长度。对于可拆卸的磁极14’，其磁极铁芯15在极靴16的背面一端上具有一插接底座17，它能在磁轭13上一个轴向的导槽18内以滑动的方式推入。在按图1和2的定子11上，插接底座17和导槽18是制成熟知的燕尾槽形式，而在图3中插接底座17是制成两条具有圆形侧面的平行肋19，而导槽18是在磁轭13上制成两道具有圆形截面的平行槽20。特别是从图3中明显可见，磁轭内壁131在可拆卸磁极14’的铁芯15的切线宽度上总是削平的，因此磁极铁芯15能平整地放在磁轭内壁131上。这样对于磁通可提供一较大的过渡平面而只有很小的气隙。磁轭13和具有磁极铁芯15和极靴16的磁极14,14’以及转子12都是由钢板冲制而成的，这里磁轭13连同固定磁极14的冲片、所有可拆卸磁极14’的冲片、以及带有线槽121的转子12的冲片都是在一张钢板上整体冲制出来的，然后各种冲片各自组合成一叠片，通过废料很少的整体冲制技术可以构成合适的极靴16的轮廓以有利于磁通的流通，以及空隙21可对螺栓的配置提出很少的费用要求。围绕着磁极14,14’以曲折的方式在一个或几个位置上放置具有多圈数的激磁绕组22，它围绕着彼此相继的磁极14,14’以毗邻交替地转向的方式在磁轭外部的端面上环行，并在磁极14,14’之间沿着磁轭内壁131以与磁轭轴线倾斜的方向延伸。激磁绕组22的每一匝是由所谓的绞线构成的，它是由与磁轭线成径向而毗邻地位于磁极14,14’端面上的单根圆导线23所组成。圆导线23在从一个先行的磁极14的端面到后继的磁极14’的端面的延伸区域内互相扭转或绞合180°，使绞线中各圆导线23在先行的磁极14端面上的位置与在后继的磁极14’端面上的位置相反。在按绕线方向进行到下一个磁极14的途中，绞线中各圆导线23进行换位，也就是扭转-180°，使它重新占有以前的位置，这种在绞线内部各圆导线23的绞合180°或-180°，在磁极14,14’的区域内或在磁极14’,14的区域内重复进行。在每一绕组的始端和末端各焊接一根连接导线。为了对图1中示意表示的在定子11外部制成的曲折形的激磁绕组22加以说明，在图4中示意表示了激磁绕组22所用的绕组装置。一个绕线滚筒26在其两个端面的外周上设有数目与定子11的磁极14,14’的数目相一致的指块24。在图4中以一六极的定子作为例子来说明。在绕线滚筒26的端面261或262上，在滚筒外周各设有三个指块24互相成120°分布。每一指块24具有一引导平面241用来接纳圆导线23，在它上面还可套上一个如图5所示的塑料掩模25。塑料掩模25是这样设计的它具有一U形隔片251能在磁极14,14’的外部端面上作轴向的推移，这里隔片251具有两个边脚251’和251”可在磁极铁芯15以轴向延伸的平面上推移，在与磁轭轴线成径向的相对的两侧面上，隔片251各具有一以轴向向前凸出的凸缘252’和252”，在两个凸缘252’与252”之间持有激磁绕组22的绕组端面。为了对绕组结构加以说明，在图4中表示了激磁绕组22的一根绞线或一圈中两根平行的圆导线23，这里一根圆导线23突出地用粗线表示，而另一根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：S·舒斯特克，P·弗兰兹，
申请(专利权)人：罗伯特博希股份公司，
类型：发明
国别省市：