定子、用于制备预成形绝缘体的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种可用在旋转电机内的定子(1)、一种用于制备预成形绝缘体的设备以及一种用于制备预成形绝缘体的方法。定子(1)包括定子芯(10)，该定子芯具有在定子芯(10)的周向方向(C)上布置的多个轴向延伸的槽(11)以及沿着同一槽(11)的径向方向(R)布置的至少两个导体(20，21)。每个导体(20，21)由围绕导体(20，21)的外周边(22)延伸的单独的绝缘体(30)在外围包裹，使得在周向方向上，绝缘体(30)包括沿绝缘体(30)的整个轴向长度(29)延伸的单层区段(37)和重叠区段(31)。段(37)和重叠区段(31)。段(37)和重叠区段(31)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】定子、用于制备预成形绝缘体的设备和方法
[0001]本专利技术涉及一种可用在旋转电机中的定子、一种用于制备预成形绝缘体的设备以及一种用于制备预成形绝缘体的方法。
[0002]通常在定子芯中形成有多个槽。槽在定子的轴向方向上延伸。定子包括由导体制成的定子绕组，导体具有设置在槽中的槽内部分。
[0003]在定子组件中，绝缘体片用于给定子芯的槽的壁加衬。在多于一个导体插入一个槽中的定子组件的情况下，绝缘体片也可用于在相邻导体之间提供绝缘。尽管导体通常在它们的端部连接在一起，但是必须注意确保相邻导体不会彼此接触并且不会使所设计的绕组装置短路。为此目的，例如已知提供弯曲成S形的绝缘材料片，如在EP3427920A1中所示的。
[0004]S形设计通常不提供完全闭合，使得在槽衬和定子槽的内表面之间或者甚至在两个相邻导体之间存在间隙。当绝缘材料片弯曲成B形时，也可能存在这种间隙，例如在US8,456,056B2中所示的。
[0005]US8,446,061B1和US2015/0188379公开了用于定子芯的绝缘单元。绝缘体环绕两个或更多个相邻导体并提供重叠区段。
[0006]在将绝缘体片插入槽之前，它们必须被预成形，通常由初始平坦的连续片预成形。提供一个或更多个重叠区段的预成形绝缘体需要多个折叠步骤，使得制造复杂、耗时且昂贵。
[0007]因此，本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，特别是提供一种定子、一种设备和一种方法，其提供具有足够绝缘的布置，并且允许提高成形操作的精度。该设备和方法优选地应该允许形状的微调或调整。
[0008]根据本专利技术，这些和其他目的通过根据独立权利要求的定子、设备和方法来实现。
[0009]根据本专利技术，用于旋转电机的定子包括定子芯，该定子芯具有在定子芯的周向方向上布置的多个轴向延伸的槽。
[0010]在本申请中，术语“轴向”、“周向”和“径向”涉及定子的几何形状。
[0011]至少两个导体沿着至少一个槽的径向方向并且优选地沿着每个槽的径向方向彼此相邻布置。
[0012]所述至少两个导体中的每一个由围绕所述导体的外周边延伸的单独的绝缘体在外围包裹，使得在周向方向上，所述绝缘体包括单层区段和重叠区段。
[0013]在同一槽中可以有另外的导体，这些导体不被绝缘体单独地包裹和/或不被朝向定子芯和/或朝向另外的另一导体绝缘。
[0014]每个绝缘体的单层区段和重叠区段沿着绝缘体的整个轴向长度延伸。
[0015]每个绝缘体的轴向长度等于或大于槽的轴向延伸。典型地，每个绝缘体的轴向长度取决于相应导体的轴向长度，使得特别地，导体不包括非绝缘的槽中部分，并且使得导体的非绝缘的轴向端从绝缘体突出到定子芯外部。
[0016]绝缘体的周长大于导体的周长，从而形成重叠区段。
[0017]重叠区段提供了完全的封闭，并且避免了间隙。
[0018]因此，每个导体围绕其周边相对于槽的壁和相对于相邻导体是绝缘的。
[0019]在定子的实施方式中，绝缘体在导体的面向周向方向的侧面重叠。
[0020]由于每个导体包括单独的绝缘体，所以在两个相邻导体之间存在至少两个绝缘层。
[0021]在导体的侧面重叠的绝缘体还在导体和槽的周向壁之间提供两层区段。避免了间隙。
[0022]优选地，布置在一个槽中的导体的所有绝缘体在同一侧面重叠。因此，导体布置成一行，并且槽可以被形成为给导体和绝缘体的重叠区段提供足够的空间。
[0023]由于导体和槽的第一侧壁(即，基本上径向延伸并面向周向方向的壁)之间的距离可以小于导体和槽的第二侧壁之间的距离，因此该布置可以在垂直于定子芯的轴线的平面中略微不对称。
[0024]有利地，每个槽朝向定子芯的轴线开口。
[0025]每个槽可以包括在槽的径向内端处的变窄部，该变窄部具有径向延伸的中心线。朝向轴线的开口可包括小于槽的最大周向宽度的周向宽度。开口可以相对于槽的最大周向宽度周向对称或不对称地布置。
[0026]槽的第一侧壁与开口的径向延伸中心线之间的周向距离可以小于槽的第二侧壁与中心线之间的周向距离。周向距离之间的差值优选等于或大于绝缘体的厚度。因此，重叠区段可以布置在导体和第二侧壁之间。
[0027]具有相同横截面积的导体可以由相同类型的预成形绝缘体的导体包裹。由于只需要提供一种或几种类型的这种绝缘体，所以容易制造是可能的。
[0028]导体可以由几个导电零件形成，导电零件例如为绞线或导线。除了布置在槽中的预成形绝缘体之外，一个导体基本上在周向方向上填满槽。
[0029]导体可以具有矩形横截面，其径向长度为1.5mm至11mm，优选为4mm至10mm，并且其周向宽度为1.5mm至6mm，优选为3.9mm至4.1mm。
[0030]定子芯的外径可以为200mm至250mm，优选为220mm至225mm。定子芯的内径可以为150mm至160mm，优选为155mm至156mm。定子芯的轴向长度可以为50mm至200mm，优选为125mm至130mm。定子芯可包括40至100个槽，优选45至50个槽。
[0031]根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于由绝缘体片制备预成形绝缘体的设备，所述预成形绝缘体优选地用在如上所述的定子中。
[0032]该设备包括弯曲站。
[0033]弯曲站具有基台，该基台包括具有接触表面的凹部，该接触表面限定所述预成形绝缘体的外周边的第一部分。
[0034]优选地，基台包括中心底部和两个相对的壁部。这些壁部可以布置成垂直于底部。优选地，中心底部的宽度对应于待形成的预成形绝缘体的径向宽度，壁部的高度对应于待形成的预成形绝缘体的周向宽度。
[0035]绝缘体可以具有矩形横截面，并且中心底部的宽度和相对壁的高度可以对应于在垂直于轴向方向的平面中的横截面中看到的待形成的预成形绝缘体的尺寸。
[0036]通常，接触表面的中心底部的宽度小于定子芯的槽的径向宽度，因为至少两个导体以及因此至少两个预成形绝缘体将被插入一个槽中。接触表面的中心底部的宽度对应于
导体的径向宽度。
[0037]中心底部和壁部优选地各由至少一个矩形平坦表面形成。
[0038]基台的轴向长度可以对应于待形成的预成形绝缘体的轴向长度，并且可以取决于待放置在定子芯的槽中的导体的长度。中心底部和壁部的轴向长度可以大于槽的轴向长度并且小于导体的轴向长度。
[0039]替代地，中心底部和壁部的长度可以比待形成的预成形绝缘体短。
[0040]壁部的轴向长度可以比中心底部的轴向长度短。可以沿着中心底部的长度布置几个壁部。
[0041]基台可包括沿待形成的预成形绝缘体的轴向长度布置的几个中心底部和/或几个壁部。
[0042]弯曲站还包括冲压构件，该冲压构件能够相对于凹部从打开位置侧向移动到关闭位置的。当冲压构件布置在凹部内时，冲压构件处于闭合位置。当冲压构件在凹部之外时，冲压构件处于打开位置。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于旋转电机的定子(1)，该定子包括：
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定子芯(10)，该定子芯具有在所述定子芯(10)的周向方向(C)上布置的多个轴向延伸的槽(11)；
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至少两个导体(20，21)，所述至少两个导体沿至少一个/每个槽(11)的径向方向(R)布置，其特征在于，每个导体(20，21)由围绕所述导体(20，21)的外周边(22)延伸的单独的绝缘体(30)在外周包裹，使得在周向方向上，所述绝缘体(30)包括沿所述绝缘体(30)的整个轴向长度(29)延伸的单层区段(37)和重叠区段(31)。2.根据权利要求1所述的定子(1)，其中，所述绝缘体(30)在所述导体(20，21)的侧面(23，24)重叠，并且其中，优选地，布置在一个槽(11)中的导体(20，21)的所有绝缘体(30)在同一侧面(23，24)重叠。3.根据权利要求1或2所述的定子(1)，其中，每个槽(11)朝向所述定子芯(10)的轴向中心(12)开口，并且包括在所述槽(11)的径向内端(14)处的变窄部(13)，该变窄部具有径向延伸的中心线(15)，其中，所述槽(11)的第一侧壁(17)与所述中心线(15)之间的周向距离(16)小于所述槽(11)的第二侧壁(19)与所述中心线(15)之间的周向距离(18)，优选地小所述绝缘体(30)的厚度(32)。4.根据权利要求1、2或3所述的定子(100)，其中，所述导体(20，21)由多个导体元件形成，所述导体元件例如为绞线或导线。5.一种用于由绝缘体片(33)制备预成形绝缘体(30)的设备(100)，所述预成形绝缘体优选地用于根据权利要求1至4中任一项所述的定子(1)，该设备(100)包括弯曲站(39)，该弯曲站具有：
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基台(40)，该基台包括具有接触表面(42)的凹部(41)，该接触表面限定所述预成形绝缘体(30)的外周边的第一部分；
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冲压构件(50)，该冲压构件能够相对于所述凹部(41)从打开位置侧向移动到关闭位置，所述冲压构件(50)包括内接触表面(51)，该内接触表面用于将所述绝缘体片(33)的中间部分(34)压靠在所述凹部(41)的所述接触表面(42)上并且限定所述预成形绝缘体(30)的内周边的第一部分，所述冲压构件(50)包括外接触表面(52)，该外接触表面限定所述预成形绝缘体(30)的所述内周边的第二部分；
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第一弯曲操作器(60)，该第一弯曲操作器能够相对于所述基台(40)从打开位置移动到闭合位置，所述第一弯曲操作器(60)包括第一弯曲表面(61)，该第一弯曲表面用于弯曲所述绝缘体片(33)的第一尾部(35)以抵靠所述冲压构件(50)的所述外接触表面(52)；
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第二弯曲操作器(70)，该第二弯曲操作器能够相对于所述基台(40)从打开位置移动到闭合位置，所述第二弯曲操作器(70)包括第二弯曲表面(71)，该第二弯曲表面用于弯曲所述绝缘体片(33)的第二尾部(36)以抵靠所述第一尾部(35)和/或所述冲压构件(50)的所述外接触表面(52)。6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述第一弯曲操作器(60)和/或所述第二弯曲操作器(70)能旋转地安装在所述基台(40)处。7.根据权利要求5或6所述的设备，其中，所述第一弯曲表面(61)的宽度(62)和所述第
二弯曲表面(71)的宽度(72)的总和对应于所述冲压构件(50)的所述外接触表面(52)的宽度(44)，所述第二弯曲表面(71)优选地具有比所述第一弯曲表面(61)更大的宽度(72)。8.根据权利要求5至7中任一项所述的设备，其中，所述冲压构件(50)的所述外接触表面(52)包括用于接收所述绝缘体片(33)的所述第一尾部(35)的凹陷(53)。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：马西莫，
申请(专利权)人：ATOP有限公司，
类型：发明
国别省市：