專利名稱：一種帶有改進導體繞組裝置的多相電磁設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多相位電磁設備，例如使用了里面纏有電導繞組的齒狀或者槽狀的磁導結構的電動機、發(fā)電機和變壓器。
背景技術：
本發(fā)明被開發(fā)主要用于軸向磁通的電動機并會根據(jù)此應用進行詳細描述。但是，本領域的普通技術人員同樣也回理解本發(fā)明的原理可以等效地適用于徑向磁通電動機或發(fā)電機，而且實際上還適用于任何其它包括槽狀磁導結構的電動設備。
整個本說明書中所做的關于現(xiàn)有技術的討論不可以被看作承認這樣的現(xiàn)有技術被廣泛獲知或者構成此領域內(nèi)的部分常識知識。
當試圖最優(yōu)化多相位電磁設備(例如上面所描述類型的電動機)的功率大小比或者功率重量比時，在磁性導電基底(base)的電子導體相位繞組的組裝和間距就是一個重要的因素?？紤]到了在磁通受到限制的磁導基底的使用具有已知的有效集中于磁場的優(yōu)勢。由于磁通量更集中而增進了電動機的功能，同時由于可以存在于固定和運動部件中的氣體間隙最小間距的增加，就減少了加工和操作容差所必須的精度。
為了優(yōu)化設備的功率密度，最好有一個基底和繞組設置能夠優(yōu)化所必須的磁導基底的大小和數(shù)量。這樣就通過減少構造材料來相應地減少了設備的成本，同時還減少了現(xiàn)在設備運行時候基底物質(zhì)內(nèi)的寄生損失。
存在的具體問題是，舉例來說，已知的三相電動機中，相位繞組繞成波浪或者圈狀逐漸形成具有相位偏移疊在另一個上的一個相位繞組。由于槽間范圍內(nèi)的獨立相位繞組之間的物理干擾，就是所謂的端匝(end turn)，因為在有些地方必然存在三個繞組占據(jù)相同端匝空間，這樣就導致不平均的線槽組裝(slot packing)。這就意味著槽和基底必須調(diào)整大小來容納三個繞組，即使有些槽只需要容納一個繞組，這樣就導致基底中有多余的容限和材料。進一步說，由于增加了的槽深度和每個槽的不均勻組裝，這種布置的無效(non-active)端匝就必須變得相當長。這樣就會導致端匝體積變大，使得當機架空間很小時很難采用這樣的電動機。進一步講，這對于昂貴的導體繞組材料來說是種浪費，同時由于加長的導體中產(chǎn)生的不必要的歐姆熱量，也會對操作的有效性產(chǎn)生明顯的負效應。
一種可供選擇的方案是還在使用相當長的無效端匝的時候采用，給每個端匝足夠的空間來徹底消除其它端匝的影響，同時徹底填滿每個槽，然而，在此例中禁止使用的長端匝帶來了與前面提及的技術同樣的浪費和效率問題。
申請人提出的一種解決方案是為軸向磁通電動機提供一個三相多重導體束，波狀繞組設置來達到槽間的最大兩個相位端匝重疊，這樣使減少了的端匝長度圍繞電動機外圍的大多數(shù)。然而這種安置還是需要在每個相位繞組的末端與多重導體進行外部連接。這樣就不可避免地導致一系列凸出連接，其徑向地超出了集中于一個地點的繞組的剩余部分，使對電動機進行有效封裝幾乎成為不可能。進一步說這種處理是勞動密集型的，并且也不適用對那些用此設計會反過來影響經(jīng)濟生存能力的任何自動化形式。
本發(fā)明的目的是為了克服或者改進上面討論過的現(xiàn)有技術中的一個或多個缺點，提供一個有用的選擇。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一部分，提供了一個含有n個繞組相位的多相電磁設備(n遠＞2)，所述設備包括n個獨立的電導體相位繞組，其中每個完整的相位繞組處于連續(xù)的電子導體絞合線形式；
一個磁導基底，含有多個線槽，適用于容納其中的相位繞組的活動部分；每個所述的相位繞組構成了一系列的互聯(lián)圈狀子繞組，每個子繞組定義了兩個活動臂，這兩個臂沿著基底中的兩個分隔的不相鄰槽延伸，活動臂靠一種或者多個適當形成的端匝連接，和/或用連接有鄰近子繞組或端子的連接臂；其中，所述相位繞組被設置成使相位繞組與帶有n-1子繞組端匝交疊在一起的磁導基底裝配在一起，同時端匝的長度也最小化。
優(yōu)選地，該端匝的每個從形成活動臂的平面偏移，以在互相重疊的端匝之間提供空隙，以及優(yōu)化在磁導基底的槽中的電導體的組裝密度。
在一個優(yōu)選形狀的設備中，該設備含有三個相位繞組，其每個繞組由圈狀子繞組構成，子繞組包括兩個或多個定義了兩個活動臂的全環(huán)狀導體絞合線，這兩個活動臂由兩個端匝互聯(lián)，每個臂和端匝包括兩個或多個一般的共同伸展的導體絞合線，具有定義了相應連接臂導體的來自所述的環(huán)的輸入和輸出導線。以一種形式，該設備含有可供選擇的朝相反方向繞在一起的子繞組，帶有完整的交織成像交織線的相位繞組來實現(xiàn)n-1端匝組裝配置。
在第一形狀中，圈狀子繞組由離散的線架構成，這些線架包括多個導體絞合線匝，每個匝的連接點與相鄰的同樣相位的線架相連接。在此形狀中，連接臂被設置成在緊鄰磁導基底的間隙中延伸。在備選形狀中，圈狀相位繞組由連續(xù)長度的導體絞合線構成用來形成互相連接的圈狀子繞組，這種圈狀子繞組結構特別適于大批量的生產(chǎn)技術。
根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)三相設備的第一優(yōu)選方法包括下面的步驟先通過纏繞單根導線在一成型器上來生成互聯(lián)在一起的一串圈狀子繞組，此子繞組含有合適成形的端匝，其然后可以裝配在基底上，或者先把相位交織在一起再裝配在基底上，或者直接裝配到基底上時直接交織在一起。在另一種形狀中，采用了擴展的端連接器，從而避免了去交織交疊在一起的端匝的需要。通過下面所描述的把每個相位變成兩個獨立的半線(string)來達到目的。
根據(jù)本發(fā)明的第二個具體例子，提供了一個含有n個繞組相位的多相電磁設備(n遠＞2)。此設備包括
n個獨立的電導體相位繞組，每個相位繞組由單根導電絞合線制成；一個含有大量槽的磁導基底，這些槽適合于用來容納其中的相位繞組的活動部分；每個所述的相位繞組包括一系列相隔的活動臂，這些臂沿基底內(nèi)不相鄰的槽的間隔部分延伸，每個活動臂與排成連續(xù)的波浪狀的端匝或者端子相連；其中所述的相位繞組如此配置，使得在把相位繞組與磁導基底裝配中存在最大n-1交疊的子繞組端匝，同時還使端匝的長度最小化。
優(yōu)選地，相位繞組交織成交織狀以實現(xiàn)n-1個端匝組裝結構。
在一個較優(yōu)形狀中，每一個相位繞組由片狀導體材料擠壓成單個厚度而形成；在一個較優(yōu)形狀中，多相電磁設備包括一個三相軸向的磁通電動機或者發(fā)電機。


以下面的附圖為參考舉例詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1是現(xiàn)有技術的帶有n-1交疊波狀繞組的三相多重導體絞合線軸向磁通定子的照片，顯示凸出的導體絞合線末端連接；圖2是現(xiàn)有技術的三相繞組槽組裝設置的示意圖；圖3是第一實施例的照片，圖中三相軸向的磁通定子根據(jù)本發(fā)明的第一部分纏在一起；圖4是為依據(jù)本發(fā)明的三相設備的n-1端匝交疊繞組設置的示意圖；圖5是由計算機產(chǎn)生的圖3所示的纏繞定子的透視示意圖，為了清楚起見圖中含有末端端子；圖6是由計算機產(chǎn)生的不帶三相繞組的圖5中所示定子的成槽的磁導基底的示意圖；圖7是由計算機產(chǎn)生的只顯示圖5中三相繞組不帶磁導基底的透視示意圖；
圖8是由計算機產(chǎn)生的兩個圈狀子繞組或者線架例子的透視示意圖，這兩個例子將在相反的纏繞方向的圖5中使用；圖9是由計算機產(chǎn)生的互相纏繞的線架的示意圖，顯示線架相對于每個相位的位置，將在圖5的例子中使用；圖10是由計算機產(chǎn)生的將在圖5例中使用的三個單完全相位繞組中的一個的透視示意圖；圖11是由計算機產(chǎn)生的根據(jù)本發(fā)明的第二方面的另一個實施例的透視示意圖，其為每個相位繞組僅用單導體導線絞合線，取消了末端連接的需要；圖12是由計算機產(chǎn)生的圖11例中使用的三個完全相位繞組中的一個的透視示意圖；圖13是由計算機產(chǎn)生的側面示意圖，顯示為了允許連續(xù)繞組為末端連接的備選位置；圖14是由計算機產(chǎn)生的透視示意圖，顯示為了允許連續(xù)繞組為末端連接的有備選配置的半完全繞組；圖15是由計算機產(chǎn)生的透視示意圖，顯示現(xiàn)有技術的壓力構件以及根據(jù)本發(fā)明適用于成型以而形成端匝配置的壓力構件；圖16是由計算機產(chǎn)生的透視示意圖，顯示用于根據(jù)本發(fā)明的形成帶有偏移端匝的帶狀子繞組的加長繞組成型器；圖17是由計算機產(chǎn)生的透視示意圖，顯示了一個根據(jù)本發(fā)明的圈狀子繞組和磁導基底的線性配置。為便于解釋的目的，此磁導基底被擴展用以顯示槽的位置。
具體實施例方式
圖1示出了一個完全的現(xiàn)有技術的帶有波狀繞組設置的三相軸向磁通電動機(發(fā)電機)定子，顯示圖中1、2、4所標凸出連接的問題，在這三處每個相位的多重導體絞合線被連接在一起。在這點上很清楚地看出定子半徑的增加。這對于那些要增加電動機周圍所需的軸同心直徑清除的水平和同時增加可能用到的組裝物花費和大小的形式的電動機繞組是個明顯的缺點。這樣生產(chǎn)出來的繞組也非常復雜，尤其是那些需要用到昂貴的并且不經(jīng)濟的銅板的CNC生產(chǎn)，或者需要很高復雜程度的夾具繞組，因為需要許多不同半徑的不同彎曲。作為復雜性的一個額外水平，一旦繞組的一個單導線絞合線被完成，每個匝需要端連接，這就需要標出每個單獨端并保證恰當?shù)亩吮贿B在一起，并且在一定的限定空間內(nèi)相互絕緣。這種處理的自動化是非常困難的。
圖2是一個采用現(xiàn)有普通技術來堆疊在成槽的磁導基底中的三相繞組的示意圖，為顯示線性電動機(發(fā)電機)定子而不是軸向磁通或者徑向磁通定子，本圖進行了簡化。圖中顯示出三個相位5、6和7，以及成槽的磁導基底8。圖中7前下方顯示的端匝區(qū)域表明三個相位端匝交疊的區(qū)域。在這個區(qū)域內(nèi)由于所有的三個相位干擾或交疊，所以被定義為一個常規(guī)的n相位n交疊繞組系統(tǒng)。從圖中可以看出，繞組交叉部分中只有一小部分適于槽區(qū)域，所以槽組裝密度很低。一種現(xiàn)有技術的可選方法是使用極端加長的端匝，其可以被交疊而不會對槽組裝密度產(chǎn)生嚴重的損壞，但是這種方法必須承受材料需求的增加和加長的端匝中的歐姆熱量損失。這些用來在槽內(nèi)堆疊一個繞組的方法來創(chuàng)建每個繞組單獨纏繞在前一個繞組頂部是很簡單的，但無論從材料使用還是電子效率角度看，這些方法都不是有效的方案。
圖4是一個與圖2相同類型的簡化圖，但是顯示一個根據(jù)本發(fā)明的一部分的改進的繞組堆疊設置，從而減少端匝干涉。該圖顯示對一個三相系統(tǒng)僅有兩個相互干涉的端匝，以下n-1交疊在n相位。
圖3顯示了一個根據(jù)本發(fā)明的第一方案的完整的第一實施例的三相軸向磁通電動機/發(fā)電機定子。圖中所顯示的被插入在成槽的磁導基底的傳導繞組可以通過好幾種方法來構建。第一種方法是創(chuàng)建獨立的圈元件或者每個都帶尾部末端的圈狀繞組組成的線架。上述元件中的一半纏繞成向前的繞組方向，而另一半纏繞成反方向。然后把反向纏繞的圈狀元件彼此相鄰放在成槽的磁導結構上。再把向前纏繞的圈狀繞組元件用鏡像的方式置于反向纏繞的圈狀繞組元件頂部的剩余的空槽中。然后在每個相位的線架的尾部末端被互相連接來形成末端連接，每個被連在一起的相位的一個末端形成星形點并且剩下的自由末端作為電動機/發(fā)電機的終端點。末端連接需要在結構9的頂部和結構10的底部都要進行。圖3還顯示了一個詳細的作為例子的導體設置，而不是下面討論說到的由計算機產(chǎn)生的含有繞組的封裝。從本圖還應該注意到由于端匝的長度的變化，每個單獨的子繞組的每圈長度會有改變。這種變化趨向于全部的子繞組端匝封裝而形成與錐形表面類似的每個子繞組末端的形狀，這樣的特點是沿著圓周方向而不會與相鄰線架的端匝發(fā)生干擾。
圖5顯示了圖3所示的本發(fā)明的第一方案的一個計算機產(chǎn)生的模型。為了清楚起見，三個獨立相位的每個都用不同的陰影顯示。在圖3中顯示了上部13和下部11的端連接。為了簡便，繞組帶有矩形交叉部分，用以反映一般具有在圖3中詳細顯示的導體絞合線多重環(huán)的封裝。繞組終端點12、14、15、16、17和18顯示了每個相應的相位的起點和末端。一般地這些終端中的三個用一種已知的方式連在一起來形成星形點，而剩下的三個被用作三個電動機相位終端，其改變會導致電動機的方向和相位以已知的和可預測的方式有所改變。
圖6只顯示圖5中的移去了繞組的磁導基底部分。在該結構中的槽在此示意圖中可被清楚地看見。
圖7只顯示具有圖5所示的末端終端的三相繞組部分，并不顯示磁導基底。就像圖5中一樣，三個獨立的相位19、20、21用不同的陰影來顯示。
圖8顯示兩種適用于圖3和圖5中所示實施例的離散的圈狀子繞組或“線架”。這兩個顯示的圈狀元件被朝相反方向纏繞并且是不同的，被稱作上線架和下線架。端匝的彎曲方向與兩個線架相同，連接臂的位置被反轉過來以適應反轉過來的繞組方向。每個線架由兩個或者多個的共同擴展的電導線絞合線組成，就是前邊提到的計算機產(chǎn)生的簡化圖中只顯示的那些將密封導線絞合線的封裝。每個子繞組定義了兩個當放置在基底范圍內(nèi)沿著兩條間隔的不相鄰槽擴展的活動臂26，由合適的端匝23、24、25和用于連接鄰近子繞組或終子22的兩條連接臂連接。優(yōu)選地，如圖中所示，底下線架的端匝都向下彎曲，而上面線架的端匝都向上彎曲。理想情況下，連接臂不直接徑向地外擴展，因為這樣會干擾到端匝。相反，上述臂一般沿軸向上或下擴展，恰好適合填入由端匝和基底間形成的縫隙，有助于控制設備的總體包裝體積。圖9是圖7一部分的特寫，只顯示了4個線架。該圖被包括在一起來表明每個線架與相鄰線架的相對位置。本圖中的兩個線架28具有同樣的相位繞組并因此由末端連接器27連接。
圖10顯示一個適于圖3和圖5中所示的實施例的單個完整的相位繞組。這個具體的繞組由4個上線架和4個下線架組成并顯示繞組端子。當使用離散的線架采用前面提到的方法來制作以圖10中為例的完整的繞組時，則需要8個獨立的線架，并且每個末端都必須采用壓接法和焊接法進行電連接。一般地，在線架已經(jīng)被插入成槽的磁導基底后應該完成末端的連接。
另一種方法和結構涉及在每圈僅有單導體的圈狀繞組，其只有單導體絞合線被使用而不是兩個或者更多共存導線絞合線。以上這些可以通過錘鍛法、壓制法或類似的方法很容易地實現(xiàn)。用這種方法作制成的繞組可以被稱作為單匝繞組，因為不需要末端連接所以非常簡單并且可能看起來像圖11中顯示的軸向磁通例子。部件(features)29、30、31、32、33和34表示這個三相繞組的末端端子，并且可以用前面圖5中所描述的同樣方法進行連接。這種方法對于一些特殊的需要高電流、轉距和/或效率的情況下具有優(yōu)點，制作也很簡單，但是因為不能改變每個圈子的匝的數(shù)量所以不是很靈活。因為所有的三個繞組都相同，可以為了簡便把繞組單獨制成，或者同時合并星形點和終端點來同時制作所有的三個繞組。圖12中顯示了用這種方法制成繞組的示意圖。需要指出，這個繞組不需要線架，“末端連接區(qū)域”還需要來交疊其他的相位，并且此末端連接區(qū)域還需要或向上或向下彎曲來形成所需的空隙。與多環(huán)方案相似，單環(huán)繞組保留端匝部件35、36和活動臂37，但是并不需要連接臂而且可以省略掉。
側視示例圖13顯示了一個含有三個相位38、39和40的完整的繞組，然而在圖中也標出了一個連接臂的備選位置。這個備選位置允許所有的三個相位被連續(xù)互聯(lián)的方式纏繞。這些相位因此被連續(xù)纏繞不需要電互相連接，否定了單獨進行末端連接的需求。要制成所示的相位可以先形成一串連接的線架或者由單位長度導體的子線架，優(yōu)選的，使用圖3中描述過的厚電線情況下的CNC電線成型過程或者在更柔韌更薄的導線絞合線情況下用備選的熱粘結空氣卷成型過程(thermally-bonded air coil forming process)。在此過程后，整個的相位可能會絞在一起并且整個的繞組然后被直接插入磁導成槽的基底?？蛇x的，通過仔細記錄插入順序，該相位能被絞在一起作為插入過程的一部分。先從標為a的子繞組開始然后插入臨近的子繞組c使子繞組b可以被插入。通過彎折相位38和39的第一和第二子繞組之間的連接臂，相位38可以被彎曲到相位39之下然后插入子繞組c。接下來是子繞組d，相位39圍繞相位40彎曲，并且插入子繞組g。類似地f也很容易被插入，相位40繞相位38彎曲，然后插入子繞組I，一直這樣處理下去。因為這個過程十分簡單，可以由熟練的手工勞動完成，也可以很容易地適用于自動化處理，并且對厚和薄的電線都會處理的很好。
在某些情況下，可能會需要利用帶有許多匝的細導體來制作子繞組，并且會使用一個簡單和全部的繞組制作的自動處理。在這種情況下，可以優(yōu)選地增加圖14中所示的連接臂44、45和46的長度，這樣會增加整個繞組的所需要的導體的數(shù)量，但是會使在任一個頂部線架成形前，整個的底部線架都已成形，同時也取消了互聯(lián)線架之間交替端匝向上和向下的需求。這個繞組可以通過與歐洲專利申請EPO124267中所描述的類似的方法來實現(xiàn)，但是要用到一個改進的壓板(press plate)。圖15顯示了EPO124267中所公布的最初的壓板設計47和顯示了端匝成形區(qū)域48的改進設計。一個在圖16中所示的使用改進的壓板49和加長繞組成形器的設置，可以有一個螺旋形式成形的繞組52，把導體以圈狀53直接脫落到磁導基底51。一旦想要的匝數(shù)已被纏繞出來，壓板49就下降并且執(zhí)行堅定地擠壓子繞組入槽和形成端匝偏移的功能。使用圖14所示的較長連接臂的處理，整個底部的子繞組用這種方式形成。一旦這個完成以后，可以重復槽結構的繞組夾具以及與磁導基底同樣的成形這個過程，把所得到的第二套底部的子繞組反轉來形成一套最初的曾經(jīng)轉換的磁導基底的頂部繞組。在這種情況下可能必須有12個端子而不是通常的6個終端，但是，這個過程會減少構建的時間并且在某些情況下會帶來額外的優(yōu)勢。
作為本發(fā)明范圍內(nèi)的某個示例，并為了清楚起見，圖17描述了一個結合本發(fā)明的三相線性定子。三個相位54、55和56與磁導基底57一起顯示。本領域內(nèi)的技術人員應該能理解，可以改變這個線性定子的形狀，使得基底每個末端的垂直邊彎曲來滿足將形成的軸向磁通定子，同時如果基底的每個末端的水平邊被彎曲以使內(nèi)部和外部的轉子軸向磁通定子形成，這取決于上邊或下邊的水平邊是否被使用。從這點看，很清楚本發(fā)明很好地適用于每個幾何設置。
相應的，本發(fā)明已經(jīng)參照特定的軸向磁通電動機例子進行了描述，因此本領域內(nèi)的普通技術人員會看到不同部分會被有許多其他形式的具體實施。特別的本發(fā)明適合一般的徑向磁通電動機(發(fā)電機)幾何形狀的內(nèi)外轉子變化。本發(fā)明可以被等效地應用到其他的電磁應用中，例如需要改進組裝密度情況下的變壓器繞組。在所有的情況下，本發(fā)明適用于n遠大于2并且導電繞組被纏繞在磁導基底上的n相位系統(tǒng)。
權利要求
1.一個帶有n個繞組相位的多相電磁設備(n遠大于2)，所述設備包括n個獨立的電導體相位繞組，每個完整的相位繞組是連續(xù)電導體絞合線形式；一個帶有多個槽來適于容納其中的相位繞組的活動部分的磁導基底；每個相位繞組包括一系列互相連接的圈狀子繞組，每個子繞組定義了兩個沿著基底中不相鄰的槽的兩邊擴展的活動臂，該活動臂由一個或多個適當形式的端匝和/或兩個用于連接相鄰子繞組或者端子的連接臂連接；所述形成的活動臂和端匝或端匝的每一個都包括一個或者多個共同擴展的電導體絞合線；并且其中所述的相位繞組被設置成使相位繞組與具有最大數(shù)目n-1子繞組端匝互相交疊的磁導基底裝配在一起，端匝的長度同時最小化。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述端匝或者這些端匝從水平面偏移，其中形成活動臂來提供交疊的端匝之間的空隙，以便最優(yōu)化磁導基底的槽中的電導體的組裝密度。
3.根據(jù)權利要求2所述的電磁設備，其帶有三個相位。
4.根據(jù)權利要求3所述的設備，其中所述的圈狀子繞組包括兩個或者多個完全回路，該回路定義了由兩個端匝互連的兩個活動臂，每個臂和端匝包括其中的兩個或者多個共同延伸的導體絞合線，以及從所述定義了相應的連接臂的回路中的輸入和輸出的導線。
5.根據(jù)權利要求4所述的設備，該設備帶有三相繞組，其中每個都是由帶有備選的在反方向纏繞的子繞組的圈狀子繞組制成。
6.根據(jù)權利要求4所述的設備，其中所述備選的子繞組帶有相反方向上的端匝偏移。
7.根據(jù)權利要求4所述的設備，其中連接臂被設置成沿著緊靠磁導基底鄰近所形成的間隙延伸，有助于減少全部裝配的空間。
8.根據(jù)權利要求4到7中任一項的設備，其中，圈狀子繞組由包含許多回路導體絞合線的離散形式的線架組成，所述導體導線束每端都帶有用來連接同相位的相鄰線架的連接臂。
9.根據(jù)權利要求4到7中任一項的設備，其中圈狀子繞組由用來形成互連圈狀子繞組的連續(xù)長度的導體導線束制成。
10.根據(jù)權利要求6所述的設備，其中所述完整的n個相位繞組互連成交織線狀設置，使n-1端匝在裝配進磁導基底的部件上交疊。
11.根據(jù)權利要求5所述的設備，其中所述連接臂位于不同的角落，用于相比于正向纏繞的圈狀子繞組反向纏繞圈狀子繞組。
12.一種制造如權利要求10所述設備的方法，其圈狀子繞組纏繞在獨立的成型器上來產(chǎn)生單獨的然后以預定的順序和間隔堆疊成槽狀的磁導基底中的“線架”，來達到n-1個最大數(shù)目的端匝交疊并且線架連接臂隨后被用電連接成交織線設置來形成互連的相位。
13.一種制造如權利要求10所述設備的方法，其完整的相位繞組通過直接把導體絞合線纏繞進成槽的磁導基底來形成。
14.一種制造如權利要求10所述設備的方法，其每個相位由使用合適的纏繞機和/或成型器的單個連續(xù)的導線絞合線纏繞來創(chuàng)建一系列互相連接的圈狀子繞組。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中每個相位是由相對薄和柔韌的電導體絞合線制成，該絞合線使用空氣纏繞機器被纏繞在所述的線上。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中備選的相反偏移端匝通過在不同的恰當設置的成型器上纏繞來實現(xiàn)。
17.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中備選的相反偏移端匝通過在相同成型器上但是朝相反方向的纏繞來實現(xiàn)。
18.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中先纏繞平面的圈狀子繞組，然后使用沖壓操作來依次實現(xiàn)交互的相反端匝彎曲。
19.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中使用熱粘合的導線，使最后形成的子繞組能夠被加熱來粘結子繞組的回路來成為一個單獨的固定元件。
20.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中每個相位由相對厚的導體絞合線制成并且用CNC導線成型機來纏繞。
21.根據(jù)權利要求15或20所述的方法，其中所述完整的相位先被交織在一起，然后再裝配到磁導基底中。
22.一種制造如權利要求14所述的三相設備的方法，其中該裝配方法包括以下步驟把第一個相位線的一個末端子繞組的活動臂放置在之間帶有最先兩個有空槽的導電基底的兩個槽中；把第二個相位線的一個末端子繞組的活動臂放置在之間帶有第二個的兩個空槽的鄰近第一個相位子繞組的基底中的兩個槽中；然后把第三個相位線的一個末端子繞組的活動臂放置在裝配的最先的兩個相位間的所述第一個和第二個空槽中的一個；以及人工地或自動地把余下的子繞組插入交錯的絞線對來進行交織設置，產(chǎn)生最大的兩個交疊端匝。
23.根據(jù)權利要求4所述的設備，其中每個相位包括第一組互連的圈狀子繞組，其在第一方向上全部具有端匝偏移，以及包括第二套互連的圈狀子繞組，其在相反方向具有端匝偏移，且每個子繞組都帶有一個擴展的末端連接器，從而使交織操作只在那些帶有相同方向的端匝偏移的相位部分進行，而避免在第一組和第二組的交疊端匝之間進行交織操作。
24.一種制造如權利要求23所述的三相設備的方法，包括以下步驟使用成型裝置從單個連續(xù)的絞合線來纏繞每個相位的最先半個部分以產(chǎn)生都在第一方向上形成的端匝的互連的圈狀子繞組的第一半線；使用成型裝置從單個連續(xù)的絞合線來纏繞每個相位的第二個部分以產(chǎn)生都在相反的第二個方向上形成的端匝的互連的圈狀子繞組的第二半線；把所述的絞合狀設置的每個相位的第一半裝配在所述的基底上，沒有任何端匝交疊，并且在活動臂之間具有間隙；把所述每個相位的第二半以相似的方式裝配，使每個相位的所述第二半被設置裝入所述磁導基底中的所述間隙中。
25.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述每個相位的第一半被直接裝配進磁導基底，而每個相位的第二半被裝配在映射基底的夾具，然后將所裝配的每個相位的第二半移動到磁導基底上。
26.所述權利要求3中的設備，其中每個圈狀子繞組帶有僅包括單個長度導電體絞合線的活動臂，因此產(chǎn)生由一系列間隔的沿基底中不相鄰槽的間隔部分延伸的活動臂構成的波狀的繞組形式，每個活動臂與端匝或者端子在交替端連接，從而消除了獨立的連接臂的需求。
27.根據(jù)權利要求26所述的設備，其中每個所述的端匝或端子都從形成活動臂的平面偏移，以在交疊的端匝間提供空隙，并且這樣來優(yōu)化在磁導基底的槽中的電導體的組裝密度。
28.根據(jù)權利要求26所述的設備，其中每個相位繞組被作為簡單壓塊或者鑄造元件來制造。
29.根據(jù)權利要求3所述的設備，該設備具有一個軸向的磁通結構。
30.根據(jù)權利要求3所述的設備，該設備具有一個徑向的磁通結構。
31.根據(jù)權利要求3所述的設備，該設備具有一個線性結構。
全文摘要
一種帶有n個繞組相位(n＞2)的多相位電磁設備，其中，每個相位都由絞合成環(huán)帶狀設置的單個半導體絞合線制成。該繞組被設置使其裝配在成槽的磁性導電基座上，實現(xiàn)最大n－1端匝交疊，以便最優(yōu)化槽組裝密度。優(yōu)選的設置也能使產(chǎn)生有利于整個設備有效組裝的整潔的和緊湊的端子。該繞組由裝配在基座上電連接的離散線架制成，或者由多個連續(xù)形成的子繞組制成。后一種過程會特別使繞組裝配過程完全自動化或者部分自動化。
文檔編號H02K3/12GK1711667SQ200380103163
公開日2005年12月21日 申請日期2003年11月13日 優(yōu)先權日2002年11月15日
發(fā)明者迪安·詹姆士·帕特森, 拜倫·約翰·肯尼迪, 史蒂文·彼得·卡米萊里, 本杰明·大衛(wèi)·蓋梅爾, 馬修·坎貝爾·格雷夫斯 申請人:運動先鋒科技公司