形成具有分段导体的电机绕组的方法技术

一种形成用于电机的绕组的方法，其包括首先在多个成形结构之间折弯导线以将导线折弯成锯齿形状。之后，该方法包括沿着锯齿形状在多个切割位置处切割导线以形成多个分段导体，每个分段导体都包括一个端匝和两个支腿。每个分段导体都包括一个端匝和两个支腿。每个分段导体都包括一个端匝和两个支腿。

Method of forming motor windings with segmented conductors

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】形成具有分段导体的电机绕组的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年12月12日提交的美国临时专利申请第62/947,238号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。


[0003]本申请涉及电机领域，更特别是涉及一种形成用于电机的绕组的方法。

技术介绍

[0004]定子总体上包括定子铁芯、绕组和绝缘部。定子铁芯包括钢叠片或相关铁磁材料的堆垛。叠片堆垛通常被设置为限定了中心轴线、外径(OD)和内径(ID)的圆柱形结构，其中槽从OD或ID延伸。绕组由诸如铜的导电材料形成。绕组包括设置在定子槽中的槽节段以及在槽节段之间延伸的端匝。每个端匝都提供了连接两个槽节段的导电路径。绝缘部设置在定子铁芯的槽中，以将定子铁芯与导电绕组(特别是延伸穿过槽的槽节段)隔离开。
[0005]形成定子的一种方法是通过分段导体来形成绕组(这些分段导体也可称为“折弯件”、“折弯件导体”或“U形导体”，并且源自于这些分段导体的绕组可称为“分段绕组”或“折弯件绕组”)。如图12所示，形成折弯件绕组总体上包括以下操作。
[0006]1)首先，通过将较短长度的导线折弯成所需的U形来形成多个折弯件50，每个折弯件都包括连接两个细长的平直部分54(也可称为“轴向部分”或“支腿”)的U形匝52(也可称为“端匝”)。
[0007]2)在形成折弯件50之后，在轴向上将支腿54插入到定子铁芯30的槽中，使得U形匝设置在定子铁芯的插入端部36上并且使得支腿在轴向上从定子铁芯的连接端部38伸出。/>[0008]3)在插入之后，扭转从定子铁芯的连接端部伸出的支腿54，使得每个支腿端部56都邻近另一个分段导体的支腿端部。
[0009]4)之后，将邻近的支腿的端部56焊接在一起以形成设置在定子20上的完整绕组24。
[0010]遗憾地，图12所示的前述程序的第一步骤可能产生问题并且效率低下。特别地，形成用于每个折弯件的U形的程序是耗时且昂贵的。传统程序是采用较短的导线节段并且使其围绕芯轴在3个不同的位置处折弯来形成U形折弯件。一个显著的问题是需要大量的折弯件来形成一个定子。例如，如果定子具有包括设置在72个槽中的分段导体(其中每个分段导体的支腿位于两个不同的槽中)和设置在每个槽中的8个层(即，每个槽都包括来自于8个不同的分段导体中的一个的支腿)的三相绕组，则该定子将需要288个单独的折弯件(8*72/2＝288)。形成这么大的数量的折弯件耗时且昂贵，因此使每个电机的总成本和生产时间增加。
[0011]鉴于上述情况，有利的是提供一种用于形成定子绕组的改进的方法。特别有利的是可以比传统分段绕组更少的时间和成本形成分段绕组。还有利的是定子绕组的形成浪费较少的时间和资源。

技术实现思路

[0012]根据本公开的至少一个实施方式，一种形成用于电机的绕组的方法包括首先在多个成形结构之间折弯导线以将导线折弯成锯齿形状。之后，该方法包括沿着锯齿形状在多个切割位置处切割导线以形成多个分段导体，每个分段导体都包括一个端匝和两个支腿。
[0013]在本公开的至少一个实施方式中，公开了一种形成用于电机绕组的分段导体的方法。该方法包括首先将导线折弯成锯齿形状，该锯齿形状限定位于锯齿形状的一侧上的多个第一端匝、位于锯齿形状的相对一侧上的多个第二端匝以及在第一端匝与第二端匝之间延伸的多个平直部分。在折弯操作期间，多个第一端匝同时进行折弯以形成锯齿形状。之后，该方法包括沿着锯齿形状在多个切割位置处切割导线以形成多个分段导体，每个分段导体都包括一个端匝和两个支腿。
[0014]在本公开的至少一个另外的实施方式中，一种形成用于电机绕组的分段导体的方法包括将细长的导线形成为一系列交替的第一端匝和相对的第二端匝，其中平直部分将第一端匝连接至第二端匝。该方法还包括在多个分段导体处切割导线，每个分段导体都包括一个端匝和两个支腿。
[0015]虽然可取的是提供一种提供了一个或多个前述的或其他的有利特征的形成电机绕组的方法，但是对研究本公开的技术人员显而易见的是本文公开的教导扩展到落入所附权利要求的范围内的那些实施方式，而不考虑它们是否具有一个或多个上述的优点。
附图说明
[0016]图1示出了处于使细长导线在成形结构之间延伸的展开/远离构造的多个成形结构的平面图；
[0017]图2示出了图1的成形结构处于将细长导线折弯成锯齿构造/形状的收缩/聚集构造；
[0018]图3示出了与成形结构分离的图2的锯齿形导线；
[0019]图4示出了为了形成多个单独的折弯件导体而沿着轴向中点切割之后的图3的锯齿形导线；
[0020]图5示出了为了形成多个单独的折弯件导体而对交替的端匝的尖端进行切割之后的图3的锯齿形导线的另一个实施方式；
[0021]图6示出了将支腿端部折弯成平直构造以准备在轴向上插入到电机中的图5的单独的折弯件导体；
[0022]图7示出了使端匝在一个端部上具有急转的曲线并且在相对的端部上具有更平缓的曲线的图3的锯齿形导线的另一个实施方式；
[0023]图8示出了将具有急转曲线的端匝移除以形成多个单独的折弯件导体的图7的锯齿形导线；
[0024]图9A示出了为了形成绕组布置的不同类型的折弯件而使端匝具有两种不同的节距的两条图3的锯齿形导线的另一个实施方式；
[0025]图9B示出了为了形成绕组布置的不同类型的折弯件而使端匝具有两种不同的高度的两条图3的锯齿形导线的另一个实施方式；
[0026]图10示出了在通过多个成形结构同时折弯成锯齿形状之后的多段导线；
[0027]图11示出了基于图1
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10公开的实施方式形成用于电机的绕组的方法的框图；
[0028]图12是用于形成电机中的绕组的四步式传统方法的视图。
具体实施方式
[0029]本文公开了一种形成用于电机绕组的分段导体的程序。如下所述，该程序总体上涉及将一段细长的导线折弯成具有多个端匝和连接端匝的平直部分的锯齿形状。所述方法还包括策略性地在多个位置处切割导线来形成多个分离的分段导体。之后，所述方法包括将导线的切割的节段插入到定子铁芯中来形成电机中的分段绕组。所述程序有利地允许比现有技术绕组更快且更便宜地形成用于电机的分段绕组。
[0030]现在参考图1
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4所示的实施方式，形成分段导体的所述方法从获得将要用于电机绕组的一条或多条细长导线40开始。每条导线40都包括用于电机的适当的导电材料，例如铜或其他合适的导电材料。在至少一些实施方式中，导线预先涂覆有通常非导电性的绝缘材料，例如塑料、丝织品或环氧树脂。在至少一些实施方式中，导线40具有正方形或长方形的横截面。然而，在替代实施方式中，导线40可具有圆形、椭圆形或其他的横截面形状。在任何情况下，导线40的长度都足以穿过定子铁芯的多个槽进行缠绕并且形成用于绕组布置的多个端匝和平直部分。导线40的长度足以形成具有绕组节距的多个端匝(例如，标准绕组节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种形成用于电机的绕组的方法，其包括：在多个成形结构之间折弯导线以将所述导线折弯成锯齿形状；以及沿着所述锯齿形状在多个切割位置处切割所述导线以形成多个分段导体，每个所述分段导体都包括一个端匝和两个支腿。2.根据权利要求1所述的方法，其还包括将多个所述分段导体的所述支腿插入到定子铁芯的槽中。3.根据权利要求2所述的方法，其还包括折弯多个所述分段导体各自的所述支腿来形成一系列的支腿端部并且将所述支腿端部焊接在一起。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述导线的所述锯齿形状限定位于所述锯齿形状的一侧上的多个第一端匝、位于所述锯齿形状的相对一侧上的多个第二端匝以及在所述第一端匝与所述第二端匝之间延伸的多个平直部分。5.根据权利要求4所述的方法，其中，每个所述第一端匝限定第一节距，其中每个所述第二端匝限定与所述第一节距不同的第二节距，其中所述锯齿形状的横向线与每个所述平直部分交叉，并且其中所述切割位置是所述横向线与所述平直部分交叉的位置。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述横向线是将每个平直部分二等分的中心线。7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述横向线比所述第一端匝更靠近所述第二端匝。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第二端匝比第一端匝更急转弯曲。9.根据权利要求4所述的方法，其中，每个所述第二端匝限定尖端，并且其中每个所述切割位置都位于其中一个所述第二端匝的所述尖端处。10.根据权利要求9所述的方法，其中，在每个所述切割位置处切割所述导线的操作使得每个所述分段导体具有弯曲支腿，所述方法还包括将每个所述弯曲支腿折成平直支腿并随后将所述平直支腿插入到定子铁芯的槽中。11.根据权利要求4所述的方法，其中，至少所述第一端匝在所述锯齿形状的第一侧上沿着所述导线的第一长度限定第一绕组节距，并且其中所述第一端匝在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：