环形圆柱形壳和用于生产旋转机电设备的环形圆柱形壳的方法技术

一种环形圆柱形壳(11)，和用于制造旋转机电设备(1)的环形圆柱形壳(11)的方法，和包括环形圆柱形壳(11)的旋转机电设备(1)，其中环形圆柱形壳(11)具有基本上圆柱形的内表面(111)和/或基本上圆柱形的外表面(112)，其中环形圆柱形壳(11)包括具有多匝的导磁材料的螺旋缠绕条带(115)的螺旋叠片堆叠(114)，其中条带(115)包括两个主表面(116)和两个侧表面(117)，其中主表面(116)中的至少一个包括绝缘涂层(118)。涂层(118)。涂层(118)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】环形圆柱形壳和用于生产旋转机电设备的环形圆柱形壳的方法


[0001]本公开涉及环形圆柱形壳和用于生产旋转机电设备的环形圆柱形壳的方法。具体地，本公开涉及环形圆柱形壳并且涉及具有环形圆柱形壳的旋转机电设备和用于生产旋转机电设备的环形圆柱形壳的方法。

技术介绍

[0002]诸如电马达和发电机的旋转机电设备是众所周知的并且用于多种家庭、工业和汽车应用中，并且取决于其预期用途以多种尺寸和类型可用。在多种机电设备中，施加到定子的电绕组的交变电流生成旋转电磁场，该旋转电磁场在转子中感应转矩。转子例如具有与旋转电磁场相互作用的一组永磁体、转子线圈或转子绕组、感应的电流通过其而生成电磁场的转子导体，或其中感应转子的非永磁极的软磁材料。
[0003]电马达或发电机通常具有定子，定子具有定子铁和定子绕组，定子绕组布置在定子铁的槽内侧。定子绕组包括多种形式的导体，诸如在定子铁的槽中缠绕在定子内侧的绞合线(Litzwire)，或插入定子铁的槽中并然后例如通过使用激光焊接来电连结在一起的单个发夹式线节段。
[0004]然而，无铁马达不具有在绕组的区域内侧或延伸到绕组的区域中的高导磁率的材料。无铁马达优选地还包括定子铁以引导磁通量。该定子铁呈环形圆柱形形式，与转子相对地位于绕组的径向外侧或可为异步马达的转子的部分。
[0005]常规的机电设备进一步包括金属叠片的堆或金属片材的堆叠。片材之间的电绝缘减少了涡电流。叠片的堆或片材的堆叠布置在定子处或至少部分地形成定子。叠片的堆是引导磁通量的介质，并充当用于定子绕组的结构支承件。定子绕组可布置成通过叠片的堆或片材的堆叠的孔或凹槽。常规的叠片的堆或常规的片材的堆叠是通过从大金属片材冲压或冲孔或激光切割期望形状来生产的。这些冲压的单独叠片随后分组在一起以形成插入机电设备中的金属片材叠片堆叠。为了将冲压的单独叠片保持在一起，例如销插入单独叠片的孔中。因此，生产叠片堆叠或片材的堆首先需要将大金属片材放到冲压机中，从大金属片材冲压期望形状，将单独片材分组为期望的常规的片材的堆叠，并且将销插入单独叠片的孔中。随后，叠片的堆或片材的堆叠插入机电设备的定子中。换句话说，叠片堆叠的生产需要多种不同的制造步骤和不同的机械，包括一些极其昂贵的机器，如大型冲压机、冲孔机或激光切割机。
[0006]另外，叠片的堆或片材的堆叠例如机械地和/或热地连接到机电设备的外壳体或内壳体，以便将产生的转矩从定子引导或传递到地面，并且将定子绕组中产生的热引导到外侧。
[0007]来自相同申请人的具有的国际申请号为PCT/EP2021/057125、具有的标题为“旋转机电设备和制造定子绕组的方法”的国际优先权专利申请通过引用以其整体在此处并入。

技术实现思路

[0008]本公开的目的在于提供用于旋转机电设备的或旋转机电设备的环形圆柱形壳、旋转机电设备和生产用于旋转机电设备的或旋转机电设备的环形圆柱形壳的方法。特别地，本公开的目的在于提供一种不具有现有技术的缺点中的至少一些的环形圆柱形壳和具有该环形圆柱形壳的机电设备。
[0009]根据本公开，这些目的通过独立权利要求的特征来解决。另外，从从属权利要求、权利要求组合和说明书跟随进一步有利的实施例。
[0010]根据本公开，公开了一种旋转机电设备的环形圆柱形壳，其包括基本上圆柱形的内表面和/或基本上圆柱形的外表面。基本上圆柱形的内表面形成环形圆柱形壳的径向布置的内表面，并且基本上圆柱形的外表面形成环形圆柱形壳的径向布置的外表面。根据本公开，环形圆柱形壳进一步包括螺旋叠片堆叠。螺旋叠片堆叠从导磁材料的螺旋缠绕条带形成。导磁材料的螺旋缠绕条带具有多匝。换句话说，导磁材料的条带以螺旋形状布置，由此形成螺旋叠片堆叠。条带包括两个主表面和两个侧表面，其中两个主表面中的至少一个包括绝缘涂层。换句话说，条带具有延伸长方体的形状，在形成为螺旋形状之前，具有两个主表面、两个侧表面(其通常小于主表面)和两个端部表面(末梢)。根据本公开，延伸长方体的两个主表面中的至少一个包括绝缘涂层。换句话说，两个主表面中的一个可能包括绝缘涂层，例如上主表面或下主表面，或两个主表面可包括绝缘涂层。在螺旋形状中，螺旋缠绕条带的第一匝或绕组的主表面面向螺旋条带的直接相邻或下一匝或绕组的主表面。侧表面中的一个径向面向内，即朝向螺旋缠绕条带的旋转轴线，且另一侧表面径向面向外，即远离螺旋缠绕条带的旋转轴线。这样，螺旋缠绕条带的各个绕组或匝仅经由相应的涂覆主表面与相邻的绕组或匝接触(如果有的话)。因此，绝缘涂层具有避免感应的电流从一个绕组直接引导到下一绕组的作用，这根据期望减少了由机电设备的定子绕组在其操作期间产生的涡电流。与环形圆柱形片材的常规叠片堆叠相比，仍然有感应的电流从一个绕组流到下一绕组。但替代直接沿轴向方向流到下一绕组(例如0.3mm)，感应的电流必须流过全圆周(例如300mm)，并且因此对机电设备的性能没有显著影响。
[0011]导磁材料的螺旋缠绕条带遵循螺旋的形状以形成具有多匝的螺旋叠片堆叠。执行常规机电设备的常规片材叠片堆叠的任务的环形圆柱形壳在本文中包括以螺旋形状缠绕的导磁材料的至少一个单个条带。与制造用于常规机电设备的常规片材叠片堆叠相比或与机电设备的常规环形圆柱形壳相比，螺旋堆叠绕组有利地允许大量减少导磁材料的浪费。此外，与如以上描述生产的常规片材叠片堆叠相比，制造根据本公开的螺旋叠片堆叠需要少得多的制造步骤。
[0012]在实施例中，条带的导磁材料是铁合金。铁合金例如是硅铁合金，优选按重量计包括的硅含量在1.5％与6％之间的硅铁合金，更优选按重量计包括的硅含量在2.5％与3.5％之间的硅铁合金。在另一个实施例中，铁合金是钴铁合金，优选地按重量计包括的钴含量在1.5％与6％之间的钴铁合金，更优选地按重量计包括的钴含量在2.5％与3.5％之间的钴铁合金。这些材料为螺旋叠片堆叠提供所需的电磁特性，以有利地减少机电设备的操作期间的涡电流。
[0013]在实施例中，涂覆的导磁材料的条带具有恒定的厚度和宽度。换句话说，涂覆的导磁材料的螺旋缠绕条带贯穿其整个轴向延伸具有恒定的厚度和宽度。这产生的优点在于，
形成的螺旋叠片堆叠贯穿其整个轴向延伸具有相同的尺寸。从而可能产生有利的螺旋缠绕条带的均匀的内圆柱形表面和外圆柱形表面。另外，相邻的主表面不突出超过彼此，这有利地增加了表面平滑度并因此提高了螺旋叠片堆叠的电磁特性。
[0014]在实施例中，导磁材料的条带的尺寸，特别是条带的厚度和宽度，选择成使得可实现条带在制造期间的充分形状稳定性，并且同时充分的涡电流抑制可在螺旋叠片堆叠中实现。
[0015]在实施例中，导磁材料的条带的厚度在0.1mm与0.5mm之间，优选地厚度在0.19mm与0.36mm之间，和/或其中涂覆的导磁材料的条带的宽度在2mm与10mm之间，优选地在3.4mm与5.1mm之间。例如，条带具有0.1mm的最小厚度，以及2mm的最小宽度。在另一个实施例中，条带具有0.35mm的中间厚度和5mm的中间宽度。具有以上提到的尺寸的厚度和宽度产生了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转机电设备(1)的环形圆柱形壳(11)，其中所述环形圆柱形壳(11)具有基本上圆柱形的内表面(111)和/或基本上圆柱形的外表面(112)，其中所述环形圆柱形壳(11)包括具有多匝的导磁材料的螺旋缠绕条带(115)的螺旋叠片堆叠(114)，其中所述条带(115)包括两个主表面(116)和两个侧表面(117)，其中所述两个主表面(116)中的至少一个包括绝缘涂层(118)。2.根据权利要求1所述的环形圆柱形壳(11)，其中，所述条带(115)的导磁材料为铁合金。3.根据前述权利要求中任一项所述的环形圆柱形壳(11)，其中，导磁材料的所述条带(115)具有恒定的厚度和宽度。4.根据权利要求3所述的环形圆柱形壳(11)，其中，导磁材料的所述条带(115)的厚度在0.1mm与0.5mm之间，优选地在0.19mm与0.36mm之间，和/或其中导磁材料的所述条带的宽度在2mm与10mm之间，优选地在3.4mm与5.1mm之间。5.根据前述权利要求中任一项所述的环形圆柱形壳(11)，其中，导磁材料的所述条带(115)的绝缘涂层(118)的厚度在1μm与10μm之间，优选地在2μm与7.5μm之间，更优选地在3μm与7μm之间。6.根据前述权利要求中任一项所述的环形圆柱形壳(11)，其中，所述螺旋叠片堆叠(114)包括具有所述绝缘涂层(118)的导磁材料的多个条带(115)，各个条带以多匝螺旋地缠绕，其中导磁材料的所述多个条带(115)同轴布置，形成多啮合螺旋叠片堆叠(114)。7.根据前述权利要求中任一项所述的环形圆柱形壳(11)，其中，所述条带(115)或所述多个条带(115)的相邻主表面(116)布置成彼此之间具有可忽略的间隙，使得形成导磁材料的全表面中空圆柱。8.根据前述权利要求中任一项所述的环形圆柱形壳(11)，其中，所述螺旋叠片堆叠(114)包括具有多匝的导磁材料的连续螺旋缠绕条带(115)。9.根据前述权利要求中任一项所述的环形圆柱形壳(11)，其中，所述环形圆柱形...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：掣摩托股份公司，
类型：发明
国别省市：