用于使至少一个绕组组件的、从电机定子或转子的一侧突出的导体变形的设备和方法技术

一种用于使至少一个绕组组件(100)的导体变形的设备(200)，其包括多个基础导体(102)，每个基础导体设置有插入定子或转子(114)的腔体(115)中的至少一个支腿(104、106)，每个支腿具有至少一个相应的自由端(108、110)。该设备包括至少一个适于绕轴线(X)旋转的扭转阵列(201)，该扭转阵列包括适于插入自由端(108、110)的至少一个凹口(204)。所述设备包括在自由端(108、110)的插入侧的径向背衬构件(300)，径向背衬构件(300)靠近至少一个扭转阵列(201)，特别是靠近至少一个凹口(204)。径向背衬构件(300)包括用于至少一个支腿部(104、106)的一部分的内径向背衬表面(302)，至少一个支腿(104、106)从所述定子或转子(114)的所述侧部突出。述侧部突出。述侧部突出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使至少一个绕组组件的、从电机定子或转子的一侧突出的导体变形的设备和方法


[0001]本专利技术涉及一种用于使从电机定子或转子侧面突出的导体变形的设备和方法。特别是，本专利技术涉及在焊接侧扭转导体端部的方法。

技术介绍

[0002]为电机(例如发电机或电机)的定子或转子设计电杆导体的绕组组件是众所周知的。
[0003]在这种类型的绕组中，电杆导体构成绕组的元件，该元件按一系列步骤成形，并与其他元件一起插入定子或转子，从而这些元件的端部可以焊接在一起以形成预定的绕组模式，也称为电杆绕组。
[0004]由于特定类型的电杆导体的初始形状，该种电杆导体在技术术语中通常被称为“发夹”。此后，为了简单起见，我们将使用术语“发夹”。
[0005]发夹包括两个支腿或下面也由术语端子(端)表示的端部，发夹组装在电机的定子或转子上，以形成通常由术语“绕组组件”定义的环形组件。因此，杆绕组可以包括一个或多个相互同心的组件，其中发夹根据所需的操作类型，按照预定模式彼此电连接。
[0006]具有径向磁通量的电机定子或转子芯实质上是具有两个平面和两个圆柱形表面的环，其具有垂直于两个平面且平行于电机转子旋转轴的发电机。除非另有规定，否则下文中的径向、周向和轴向指上述旋转轴。两个圆柱形表面中的一个表面至少部分地与定子或转子所属的电机的气隙相邻，并且限定了一组凹槽，绕组的直线部分容置于凹槽中。两个平面被分为插入表面或插入侧面以及与插入侧面相对的表面或侧面，也称为扭转侧面。从芯突出的绕组部分称为头部。导体自由部的端部属于从插入头部相对侧突出的头部，其中大多数在插入和焊接后会发生扭转。如果绕组中存在以桥式连接的突出部，则它们属于从插入侧突出的头部。从插入侧突出的部分，无论是自由的还是以桥接方式连接的，在下文中表示为从插入侧突出的部分。
[0007]凹槽和相邻凹槽之间的定子或转子芯区域称为齿。齿数等于凹槽数。芯的齿的连接部(其限定了每个凹槽的一部分并位于与机器气隙处的凹槽开口相对的一侧)被称为轭。
[0008]凹槽可以划分为位置矩阵，每个位置可以放置杆导体的支腿。容置在相同径向位置的凹槽的导体限定了所谓的绕组层。
[0009]换句话说，术语“层”表示终端或支腿的环形阵列；每个组件包括两层，内层和外层。
[0010]发夹的横截面可以例如是圆形、矩形或正方形。特别地，矩形或正方形截面是指具有圆形边缘的大致矩形或正方形截面。还有其他类型的横截面，例如梯形截面，其边缘与前面的矩形截面一样是圆形的。发夹的横截面对于本领域的人来说是已知的，这是为什么不进一步描述它们的原因。
[0011]已知的发夹成型工艺基本上包括三个主要步骤：预成型、插入侧扭转(或插入前扭
转)和焊接侧扭转(或者插入后扭转)。
[0012]预成型涉及直杆的初始弯曲，通过该弯曲可获得“U
‑”
或“P
‑”
形状。美国专利US7,480,987中描述了成形方法和相应设备的示例。
[0013]在第一步中，发夹包括在一端连接的两个并排支腿，这两条支腿可能具有相同的长度(“U”形)或不同的长度((“P”形)。实际上，这种预成型提供了一种类似发夹的绕组元件，该术语后来扩展到具有非相邻支腿的导体。因此，发夹的每一个支腿都有与连接端相对的自由端。每个自由端都有一个端面，该端面由用于形成发夹的导体切割而成，因此基本上是与导体本身横向的面。
[0014]预成型发夹的示例如图1所示，其中示出了一个扁平的U形发夹102，具有两个支腿104、106和连接部分112。
[0015]然后从插入侧对预成型发夹进行所谓的扭转，通过该步骤发夹的支腿基本上彼此展开。在这方面，使用了插入侧的扭转设备，该设备提供可共同旋转的同心滚筒。每个导辊上布置具有与滚筒旋转轴大致平行的延伸的凹口或腔体，其中可以插入发夹支腿。发夹的一个支腿插入第一个滚筒的腔体，另一个支腿则插入径向相邻的第二个滚筒的腔体。
[0016]两个同心滚筒之间的相对旋转会引起连接部的扩展，这将基本上等于将发夹安装到电机的定子或转子上时，容纳发夹的两个定子或转子凹槽之间的角距离。
[0017]图2示出了从插入侧扭转后的发夹的配置示例。在图中，值得注意的是，连接部112在其顶部具有导体的横截面相对于发夹的内侧表面(穿过发夹内部并包括两个支腿的表面)旋转180
°
的区域。
[0018]由于插入侧的扭转方法本身是本领域技术人员已知的(例如，美国专利7,805,825)，并且由于其不是本公开的特定目的，因此将不再进一步描述。
[0019]从插入侧进行扭转，以在将绕组组件插入定子之前形成绕组组件。
[0020]发夹也可以通过模制获得，即从压在“冲模”型系统对比物上的直导体获得。模制发夹的横截面相对于发夹的内侧表面基本上不旋转。
[0021]现有技术中还有其他类型的发夹：所谓的“I
‑
销(I
‑
pins)”、W形导体(“W形的导体”)和绞合发夹(“绞合”)。
[0022]至于I
‑
销型发夹，它们是在没有U形弯曲的情况下获得的发夹，因此也可以从名称中推断为“I”形，或者基本上是“I”形。因此，这种类型的导体有两个从电机转子或定子的不同侧突出的支腿部，。
[0023]下文中，在本公开中，基础导体是准备插入转子或定子的导体。
[0024]绕组组件可包括例如一组基础导体，基础导体一侧具有连接部，另一侧具有相互平行的支腿(特别地，自由端)以便插入例如定子芯中的相应凹槽中。
[0025]在其他配置中，可能存在没有连接部的绕组，例如，在I销的情况下，或者可能存在在同一侧具有连接部和自由端的绕组。
[0026]通常，例如，从定子芯突出的基础导体支腿的自由端受到与前一种不同类型的扭转，称为使用相应的设备进行“焊接侧扭转”或“插入后扭转”。图3示出了在焊接侧经历扭转方法后的基础导体示例。
[0027]扭转的主要目的是将支腿的最初在不同的圆周上但在两个相互间隔的径向上的两个自由端连接在一起。
[0028]端部之间的接近例如通过将基础元件的支腿的自由端的每一层插入专用于该层的扭转环的相应座或凹槽中来实现。相互同心的扭转环通过相互旋转来确定端部的接近。
[0029]例如，通过使用待接近的两个端部的凹槽内容纳的部分之间的凹槽数作为用于该凹槽内容纳的部分之间的距离的单位，假设距离为六个凹槽，可以通过在一个方向上旋转其中一个环的三个凹槽，在相反方向上旋转另一个环中的三个凹槽来实现接近。
[0030]因此，基础导体包括保持在相应凹槽(例如定子的凹槽)内的第一支腿部、在相应环的旋转方向上的相对于定子芯主轴倾斜的部分以及基本上平行于定子芯的主轴的但相对于第一支腿的径向方向不同的端部。
[0031]例如，在美国专利US 8,215,000中描述了焊接侧的方法和扭转设备的示例。特别地，描述了一种扭转设备，其允许获得插入同一环中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于使至少一个绕组组件(100)的导体变形的设备(200)，所述至少一个绕组组件(100)的导体从电机的定子或转子(114)的一侧突出；所述至少一个绕组组件(100)包括多个基础导体(102)，所述基础导体(102)包括至少一个插入定子或转子(114)的腔室(115)中的支腿(104、106)，所述支腿(104、106)具有至少一个相应的自由端(108、110)；所述设备包括至少一个适于绕轴线(X)旋转的扭转阵列(201)，所述扭转阵列(201)包括至少一个适于插入自由端(108、110)的凹口(204)；其特征在于，所述设备(200)包括在所述自由端(108、110)的插入侧的径向背衬构件(300)，所述径向背衬构件(300)靠近所述至少一个扭转阵列(201)，特别是靠近所述至少一个凹口(204)；所述径向背衬构件(300)包括用于从所述定子或转子(114)的所述侧突出的至少一个支腿(104、106)的一部分的内径向背衬表面(302)。2.根据前述权利要求所述的设备(200)，其特征在于，所述径向背衬构件(300)包括用于从所述定子或转子(114)的所述侧突出的、在所述定子或转子(114)和所述凹口(204)之间的支腿(104、106)的一部分的内径向背衬表面(302)。3.根据前述任一权利要求所述的设备(200)，其特征在于，所述内径向背衬表面(302)设置在所述扭转阵列(201)的轴线(X)和所述内径向背衬表面(302)起作用的支腿部(104、106)之间。4.根据前述任一权利要求所述的设备(200)，其特征在于，所述径向背衬构件(300)适于绕所述轴线(X)、相对于所述至少一个扭转阵列(201)同步或异步地旋转。5.根据前述任一权利要求所述的设备(200)，其特征在于，所述径向背衬构件(300)适于沿轴线(X)平移。6.根据前述任一权利要求所述的设备(200)，其特征在于，所述内径向背衬表面(302)具有大致为圆柱形的延伸部。7.根据前述任一权利要求所述的设备(200)，其特征在于，所述内径向背衬表面(302)具有大致锥形的延伸部。8.根据前述任一权利要求所述的设备(200)，其特征在于，所述径向背衬构件(300)包括主体(304)和从所述主体304突出的多个齿306，所述内径向背衬表面(302)设置在所述齿(306)上。9.根据前述任一权利要求所述的设备(200)，其特征在于，所述径向背衬构件(300)包括至少一个齿(306)，所述齿通过移动装置(310)沿径向相对于所述轴线(X)移动；所述至少一个齿(306)在限定最小径向尺寸的收缩位置和限定最大径向尺寸的展开位置之间移动；所述径向背衬表面(302)设置在所述至少一个齿(306)上。10.根据前述任一权利要求所述的设备(200)，其特征在于，所述径向背衬构件包括多个沿径向移动的齿(306)，所述齿(306)具有圆周端部(362、364)，所述圆周端部按照平行于所述轴线(X)的方向与相邻齿(306)的相应圆周端部重叠。11.根据权利要求9或10所述的设备(200)，其特征在于，所述移动装置(310)包括：
‑
垂直于轴线(X)布置的第一板(316)，所述第一板(316)设置有用于所述至少一个径向可移动的齿(306)的至少一个径向座(312)，所述径向座(312)适于至少部分地约束相对于
所述第一板(304)本身的轴向和圆周运动；
‑
垂直于轴线(X)布置的第二板(318)，所述第二板(318)通过与所述第一板(316)相对地移动，引起所述至少一个齿(306)的径向移动。12.根据前述任一权利要求所述的设备(200)，其特征在于，所述移动装置(310)具有水平凸轮并且包括：
‑
垂直于轴线(X)布置的第一板(316)，所述第一板(316)设置有用于所述至少一个径向可移动的齿(306)的至少一个径向座(312)，所述径向座(312)适于至少部分地约束相对于所述第一板(304)本身的轴向和圆周运动；
‑
垂直于轴线(X)布置的第二板(318)，所述第二板(318)通过与所述第一板(316)相对地移动，引起所述至少一个齿(306)的径向移动；
‑
设置在所述第二板(318)上的、用于每个齿(306)的水平槽(320)；
‑
设置在每个齿(306)的一端的至少一个销(322)，所述销(322)具有基本平行于轴线(X)的延伸部，所述销(322)在使用中面向所述第二板(318)，所述销(321)适于滑动并由相应的水平槽(320)引导。13.根据权利要求11所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：泰克马奇有限公司，
类型：发明
国别省市：