电机的用于减少涡流的绕组齿和组件制造技术

本发明专利技术涉及一种绕组齿（3），其用于电机（1）的组件（2）、尤其用于定子和/或转动件，所述绕组齿包括：齿柄，所述齿柄用于利用绕组线圈（4）进行缠绕；以及齿顶（5），所述齿顶关于绕组轴线布置在所述齿柄的端部上，其中在所述绕组齿（3）的至少一个端部区段上设置一个或者多个槽（14），所述槽沿着绕组轴线穿过所述齿顶（5）延伸，其中所述端部区段相当于沿着基本上垂直于绕组轴线延伸的横向方向在所述绕组齿（3）的一个或者两个端部上的区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电机的用于减少涡流的绕组齿和组件
本专利技术涉及一种用于电机的组件的绕组齿，尤其涉及一种由叠片制成的绕组齿。
技术介绍
通常电机具有定子和相对于定子运动的转动件。不仅定子而且转动件能够具有利用绕组线圈缠绕的齿，交流电流在电机运行时输入到绕组线圈中，以便产生变化的磁场。这样产生的磁场穿过定子齿或者说转动件齿朝向转动件或者说定子分布，其中所述磁场的磁力线的分布进而磁场变化的方式通过位于所述齿上的齿顶的外轮廓的形式确定。目前关于效率和运行特性的优化只是沿着在转动件和定子之间的相对运动的方向调整所述外轮廓。用于电机的组件的缠绕的齿通常利用叠片构造，以便阻止通过在齿中分布的变化的磁场产生的涡流。用于构造组件的叠片的堆叠方向相当于垂直于缠绕的齿的绕组轴线的方向，并且基本上垂直于在转动件和定子之间的相对运动方向。尤其对于旋转的电机来说该堆叠方向相当于轴向方向。在定子和转动件之间的气隙中在组件的端部区域处沿着堆叠方向出现边缘场，所述边缘场在齿顶和转动件或者说定子之间不是直线地分布，而是沿着堆叠方向向外弯曲，并且由此在堆叠方向上具有磁场组件。由于磁场的方向变化对于所述齿的端部区域来说在横向方向上存在磁场组件，该磁场组件在叠片的平面中产生涡流。所述通过边缘磁通产生的涡流具有一定频率，该频率与转动件速度、即与电机的转速和极数成比例。通常，涡流引起损耗，因此降低了电机的效率并且能够引起在沿堆叠方向的组件齿的端部区段中的齿顶的局部加热。此外，在转动件中产生的涡流能够引起制动力矩，所述制动力矩减小了驱动力矩并且必须通过提高电机中的电机电流来补偿。Pistoye,H.的文献"Lespertesparasitesauxextremitesdustatordesmachinesägrandpaspolaireetlesmoyensdelesreduire",Revuegeneraledel'electricite，1927年2月5日，第215页至223页，公开了槽在转动件齿的边缘区域中的结构。B.C.Mecrow等人的文献"Electromagneticdesignofturbo-generatorstatorendregions",IEEProceedings,Band136,Pt.C,Nr.6，1989年11月，也公开了将径向缝隙布置在定子齿上，以便减小在定子齿的端部区域中的涡流。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，提供一种用于电机的组件，其中以有效的方式减少在所述组件的绕组齿中产生的涡流。该目的通过用于按权利要求1所述的电机的组件的绕组齿以及通过用于电机的组件和按并列的权利要求所述的电机来实现。其他有利的设计方案在从属权利要求中进行说明。根据第一方面设置一种绕组齿，其用于电机的组件、尤其是用于定子和/或转动件。所述绕组齿包括：-齿柄，所述齿柄利用绕组线圈进行缠绕；以及-齿顶，所述齿顶关于绕组轴线布置在所述齿柄的端部上，其中，在所述绕组齿的至少一个端部区段上设置一个或者多个槽，所述槽沿着绕组轴线穿过所述齿顶延伸，其中所述端部区段相当于沿着基本上垂直于绕组轴线延伸的横向方向、在所述绕组齿的一个或者两个端部上的区域。上述绕组齿的思路在于，所述绕组齿为在关于横向方向（堆叠方向）的端部区段中设有槽，以便在所述端部区段上抑制由在横向方向上分布的磁场组件产生的涡流，所述横向方向垂直于所述绕组齿的绕组轴线并且优选垂直于在电机的转动件和定子之间的相对运动的运动方向。由此能够减小在那里出现的涡流，因此能够提高电机的效率并且减少在端部区段中产生的热量。此外，所述一个或者多个槽能够沿着绕组轴线穿过所述齿柄的一部分延伸，其中所述一个或者多个槽的长度等于或者小于所述齿柄的长度的一半。根据一种实施方式，所述绕组齿能够通过在堆叠方向上堆叠叠片形成，其中所述堆叠方向相当于横向方向。所述绕组齿能够利用一个或者多个第一几何形状的第一叠片并且利用一个或者多个第二几何形状的第二叠片形成，其中所述第一叠片在形成所述齿顶和所述齿柄的一部分的区域中具有一个或者多个缝隙，从而通过如此堆叠所述第一叠片和第二叠片使得所述第一叠片布置在所述绕组齿的一个或者多个端部区段中，所述第一叠片形成所述一个或者多个槽。根据一种实施方式，所述第一叠片的所述一个或者多个缝隙能够通到所述齿顶的、与所述齿柄对置的外轮廓上或者在到达所述外轮廓之前很短距离处截止，从而形成了具有所述绕组齿的长度的0.5%至5%的宽度的接片。此外，所述一个或者所述两个端部区段能够占据所述绕组齿在横向方向上的长度的一部分，其处于0.5%和10%之间、尤其是处于1%和10%之间、尤其是处于1%和5%之间。能够规定，所述齿顶在运动方向上在至少一个侧面上伸出所述齿柄，其中至少一个所述槽发生弯曲，并且其中所述槽的、分布在所述齿柄中的区段平行于所述绕组齿的绕组轴线延伸，和/或其中所述槽的、分布在所述齿顶中的区段斜向于所述绕组齿的绕组轴线的运动方向伸出。此外，所述槽能够如此分布在绕组齿的内部，从而所述绕组齿的在端部区段中的区域被划分成多个部分，其中所述绕组齿的在端部区段中的部分限定了相同的面积区域。根据另一方面设置一种组件，尤其是用于电机的、具有一个或者多个上述绕组齿的定子或者转动件。根据另一方面设置一种具有定子和转动件的电机，其中所述定子和/或转动件构造为上述组件，其中横向方向垂直于在所述定子和转动件之间的相对运动的运动方向延伸。附图说明接下来根据附图详细地阐述本专利技术的优选的实施方式。附图示出：图1是具有内部转动件的多相永久励磁电机的横截面图；图2是图1所示的电机沿平面A-A的截面图；图3是在图1中所示的横截面中的边缘磁通的分布以及在未开槽的定子齿中由此产生的涡流的示意图；图4是在图1中所示的横截面中的边缘磁通的分布以及在已开槽的定子齿中由此产生的涡流的示意图；图5是用于构造图4所示的定子齿的第一叠片的几何形状在端部区段中的示意图；图6是用于构造图4所示的定子齿的第二叠片的几何形状在端部区段中的示意图；图7是用于构造定子齿的边缘区域的第一叠片的另一种几何形状的示意图；图8是具有内部转动件的有刷换向电机的横截面示意图；图9是图8所示的电机在平面B-B中的截面图；图10是在图8中所示的横截面中的边缘磁通的分布以及在未开槽的定子齿中由此产生的涡流的示意图；图11是在图8中所示的横截面中的边缘磁通的分布以及在已开槽的定子齿中由此产生的涡流的示意图；图12是用于构造转子齿的端部区段的第一叠片的几何形状的示意图；图13是用于构造图11所示的转子齿的中间区段的第二叠片的几何形状的示意图；并且图14是用于构造转子齿的端部区段的第一叠片的另一种几何形状。具体实施方式图1示出了例如以电机1表示的、具有内部转动件的三相无刷永久励磁电机的横截面示意图。电机1包括具有指向内部的定子齿3的柱形定子2。在本实施例中定子2包括十二个定子齿3，所述定子齿分别利用作为绕组线圈的定子线圈4缠绕。定子线圈4根据已知的用于三相电机的线路图彼此连接。在定子齿3的指向内部的端部上设有齿顶5，所述齿顶相应地具有与齿柄（Zahnschaft）对置的外轮廓。所述齿顶5的外轮廓形成了基本上与柱形的定子2同心的内部空隙6。转子7作为电机1的转动件（Läufer）布置在内部空隙中。在该实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.02 DE 102010038764.91.一种绕组齿（3），其用于电机（1）的组件（2），所述绕组齿包括：-齿柄，所述齿柄利用绕组线圈（4）进行缠绕；以及-齿顶（5），所述齿顶关于绕组轴线布置在所述齿柄的端部上，其中在所述绕组齿（3）的至少一个端部区段上设置一个或者多个槽（14），所述槽沿着绕组轴线穿过所述齿顶（5）延伸，其中所述端部区段相当于沿着基本上垂直于绕组轴线延伸的横向方向在所述绕组齿（3）的一个或者两个端部上的区域，其特征在于，所述齿顶（5）在电机（1）的组件（2）的圆周方向上在至少一个侧面上伸出所述齿柄，其中所述槽（14）中的至少一个槽发生弯曲，并且其中所述槽（14）的、分布在所述齿柄中的区段平行于所述绕组齿（3）的绕组轴线延伸；和/或其中所述槽（14）的、分布在所述齿顶（5）中的区段斜向于所述绕组齿（3）的绕组轴线的运动方向伸出，其中所述绕组齿（3）利用多个第一几何形状的第一叠片（11）并且利用一个或者多个第二几何形状的第二叠片（12）形成，其中所述第一叠片（11）在形成所述齿顶和所述齿柄的一部分的区域中具有一个或者多个缝隙（15），从而通过如此堆叠所述第一叠片和第二叠片（11、12）使得所述第一叠片（11）布置在所述绕组齿（3）的至少一个端部区段中，所述第一叠片形成所述一个或者多个槽（14）,其中所述第一叠片（11）如此彼此堆叠，从而它们的槽（14）彼此错开放置。2.按权利要求1所述的绕组齿（3），其中所述电机（1）的组件（2）是定子和/或转动件。3.按权利要求1所述的绕组齿（3），其中所述一个或者多个槽（14）沿着绕组...

【专利技术属性】
技术研发人员：SA埃文斯，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：
国别省市：