用于三相橫軸通量多盤電機(jī)的線圈組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種用于三相永磁(PM)無(wú)鐵軸向通量多盤電機(jī)的線圈組件。所述線圈組件由扁平導(dǎo)線(9)制成的線圈元件(15)組裝而成，并隨后被加工以使其能夠被組裝成扁平盤。所述線圈元件(15)能夠進(jìn)一步被插入到框架(22)中，且所述線圈元件(15)能夠通過(guò)彼此不交叉的導(dǎo)線(29)連接。
【專利說(shuō)明】用于三相橫軸通量多盤電機(jī)的線圈組件【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于三相橫軸通量多盤電機(jī)的線圈組件，其中所述線圈元件由扁平導(dǎo)線/箔片纏繞而成。
【背景技術(shù)】
[0002]具有高的扭矩和功率對(duì)重量/容積比率以及良好效率的電機(jī)具有廣泛應(yīng)用，特別是在重量相當(dāng)重要的運(yùn)輸工具中。該類型的運(yùn)輸工具可以是例如各種類型的陸地車輛或飛機(jī)。
[0003]具有高的理論上的功率對(duì)重量/容積比率的一種電機(jī)類型為橫軸通量多盤電機(jī)。該類型電機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于，磁通量穿過(guò)整個(gè)電機(jī)，且由此對(duì)于每ー個(gè)盤，不必需要鐵來(lái)改變磁場(chǎng)方向，從而節(jié)省鐵并減輕重量。然而，難以制造這樣的電機(jī)，這是因?yàn)榫€圈必須具有足夠的強(qiáng)度，以在沒(méi)有背鐵支撐的情況下抵抗所述線圈被暴露到的電磁力。另外，難以在這樣的電機(jī)中纏繞線圈，這是因?yàn)橹辽賹?duì)于螺線具有恒定厚度的無(wú)鐵芯電機(jī)而言，最佳的纏繞圖形往往導(dǎo)致難以組裝的解決方案。
[0004]W02010/071441為這樣的解決方案的示例，其公開(kāi)了ー種具有轉(zhuǎn)子的電機(jī)，所述轉(zhuǎn)子具有由環(huán)形載體承載的磁體，在該環(huán)形載體處在兩個(gè)轉(zhuǎn)子部件之間的氣隙上產(chǎn)生磁場(chǎng)，具有繞組的無(wú)鐵芯定子被布置在兩個(gè)轉(zhuǎn)子部件處。定子由具有用于冷卻劑循環(huán)的通道部分組裝而成，并具有繞組，該繞組具有提供定子有源部分的環(huán)形緊湊中心部件。W02010/071441還公開(kāi)了一種制造用于該電機(jī)的定子部分的方法，其中繞組嵌入在用于提供剛性元件的電絕緣鋳造材料中。線圈被布置在等分殼體或等分鑄造模具的ー個(gè)部分中，且殼體和模具被封閉，鋳造材料通過(guò)開(kāi)ロ被引入，且殼體或模具的內(nèi)部部分經(jīng)受低壓和可能會(huì)振動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的ー個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的三相永磁無(wú)鐵軸向通量多盤電機(jī)。
[0006]本發(fā)明的另ー個(gè)目的是提供ー種線圈組件，所述線圈組件具有降低的重量和空間需求，即電機(jī)的體積的需求，而不降低電機(jī)的功率和扭矩輸出，從而獲得高度改善并增強(qiáng)的扭矩和功率對(duì)重量/體積的比率以及良好效率。
[0007]本發(fā)明的另ー個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的線圈組件，該線圈組件可容易地預(yù)制造并組裝成完整的線圈。
[0008]本發(fā)明的另ー個(gè)目的是提供被構(gòu)造成易于纏繞的線圈。
[0009]本發(fā)明的又ー個(gè)目的是提供空間節(jié)省的三相永磁無(wú)鐵通量多盤電機(jī)。
[0010]本發(fā)明的又ー個(gè)目的是提供ー種電機(jī)，其中能夠使用彼此不交叉的連接件來(lái)連接各個(gè)線圈元件。
[0011]本發(fā)明的又ー個(gè)目的是提供一種能夠降低電機(jī)的制造成本的線圈組件，所述線圈在所述電機(jī)中形成集成部件。[0012]以上目的通過(guò)在獨(dú)立權(quán)利要求中進(jìn)ー步限定的電機(jī)實(shí)現(xiàn)，而各種實(shí)施方式和/或替代方式在從屬權(quán)利要求中被限定。
[0013]在線圈組件中，每ー個(gè)線圈元件設(shè)有八個(gè)狹槽，在線圈元件的每ー側(cè)上設(shè)有四個(gè)狹槽，所述線圈元件被成形和構(gòu)造成能夠?qū)⒕€圈元件組裝成環(huán)形扁平且薄的線圈盤，該線圈盤具有與用于纏繞線圈組件的扁平導(dǎo)線/箔片的寬度近似相同的厚度。
[0014]在每ー個(gè)線圈元件中的相對(duì)線圈支路之間的角度a可優(yōu)選為5*360° /(2*6*n),其中n為等于或大于3的整數(shù)，并且線圈支路的延伸部在線圈的中心處匯合，這是因?yàn)檫@是將線圈元件組裝成完整的三相線圈的必要條件。
[0015]根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方式，所述線圈中的一半線圈逆時(shí)針纏繞而另一半線圈順時(shí)針纏繞，且當(dāng)組裝時(shí)，不同類型的線圈元件聚集成三個(gè)組時(shí)，使得能夠使用彼此不交叉的連接件來(lái)連接線圈元件。
[0016]此外，線圈元件在組裝之后可優(yōu)選插入到線圈框架中，所述線圈框架預(yù)先制造有:用于線圈元件的頭部的邊緣；用于連接銷的孔；以及用于連接導(dǎo)線的在背側(cè)處的狹槽，該狹槽布置成使連接導(dǎo)線彼此不交叉，從而提供具有降低的橫向覆蓋區(qū)的組裝的扁平封裝電機(jī)。
[0017]線圈框架可設(shè)有孔和狹槽，其中狹槽可與0形環(huán)配合，所述0形環(huán)為冷卻流體提供適當(dāng)密封，并允許冷卻流體與線圈元件的兩側(cè)接觸。
[0018]此外，孔和狹槽可以被布置成使得如果若干個(gè)線圈組件一起被安裝在電機(jī)中，則冷卻流體能夠在線圈組件之間流動(dòng)。
[0019]如上所述，本發(fā)明涉及ー種三相永磁(PM)無(wú)鐵軸向通量多盤電機(jī)，其在殼體內(nèi)側(cè)包括一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子盤和以兩個(gè)或更多個(gè)線圈盤的形式存在的定子，所述轉(zhuǎn)子盤具有布置成在軸上旋轉(zhuǎn)的多個(gè)永磁體，所述線圈盤安裝在轉(zhuǎn)子盤之間且在轉(zhuǎn)子盤的每ー側(cè)上，其特征在于，線圈由単獨(dú)線圈元件構(gòu)成，所述線圈元件由扁平導(dǎo)線/箔片支撐，所述線圈元件在纏繞之前和纏繞之后被改型，使得所述線圈元件能夠組裝成完整的線圈，其包括用于正確連接線圈元件的系統(tǒng)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，使用扁平導(dǎo)線，而非傳統(tǒng)的圓導(dǎo)線來(lái)制造線圈元件，從而在沿著線圈元件的任意位置提供基本四邊形的橫截面。隨后以不引起短路或?qū)Ь€斷裂的方式對(duì)線圈元件進(jìn)行加工，使得能夠?qū)⒕€圈元件組裝并配合成用于三相電機(jī)的線圈組件，雖然所述三相電機(jī)可以是其它類型的電機(jī)，但優(yōu)選為永磁電機(jī)。線圈元件接觸配合，從而整個(gè)線圈能夠由線圈元件制成，其中每ー個(gè)元件均相對(duì)容易量產(chǎn)。特定的線圈形式和連接系統(tǒng)形成本發(fā)明的基礎(chǔ)。
[0021]組裝有本發(fā)明的線圈元件的電機(jī)可被制成較小、較輕且較廉價(jià)而不降低有效輸出或輸送的扭矩。該電機(jī)可更緊湊，至少橫向地或在深度方向提供較小的覆蓋區(qū)。因此，提供具有高度改善并增強(qiáng)的扭矩和功率對(duì)重量/體積的比率以及良好效率的電機(jī)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]在下文中將參照附圖更細(xì)節(jié)地描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在附圖中:
[0023]圖1a示出從正面觀看的單個(gè)線圈元件,而圖1b示出從側(cè)面觀看的線圈元件,其中示出狹槽和連接銷，但未示出連接導(dǎo)線；[0024]圖2a和圖2b通過(guò)示出導(dǎo)線的第一旋轉(zhuǎn)而示出逆時(shí)針纏繞的元件和順時(shí)針纏繞的元件之間的差異，而圖2c示出從側(cè)面看的所述第一旋轉(zhuǎn)；
[0025]圖3示意性地示出用于纏繞線圈元件的模具或模板，所示出的線圈元件沿逆時(shí)針?lè)较蚶p繞；
[0026]圖4a示意性地示出若干個(gè)線圈元件如何組裝并配合在一起；而圖4b示意性地示出圖4a中示出的組裝的線圈元件的側(cè)視圖；
[0027]圖5a示意性地示出用于將線圈元件連接成三相電機(jī)線圈組件的連接導(dǎo)線的頂視圖；而圖5b示意性地示出圖5a中示出的連接導(dǎo)線的透視圖，并且圖5c示意性地示出圖5a中示出的連接導(dǎo)線的端視圖；
[0028]圖6a示意性地示出線圈元件應(yīng)安裝在其上的塑料框架的頂視圖；圖6b示意性地示出圖6a中示出的塑料框架的側(cè)視圖；圖6c以放大的比例示意性地示出圖6b的頂部上的圓環(huán)內(nèi)側(cè)的圖6b中示出的塑料框架的部分；圖6d示意性地示出在所有線圈元件被定位在相對(duì)側(cè)上且連接銷延伸穿過(guò)塑料板中的孔、從而從附接有連接導(dǎo)線的后側(cè)向外突出之后的圖6a中示出的塑料框架的后側(cè)；并且圖6e以放大的比例示意性地示出圖6d中示出的塑料板的后側(cè)的一部分；
[0029]圖7示出安裝至框架中的線圈，包括密封冷卻流體的0形環(huán)(30)，但未示出線圈元件必須嵌入其中的環(huán)氧樹(shù)脂；
[0030]圖8示出線圈和磁體；并且
[0031]圖9示出被改型為在導(dǎo)線之間存在用于鐵(金屬片)的空間的線圏。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本發(fā)明最適合的電機(jī)的種類是橫軸通量無(wú)鐵永磁多盤電機(jī)，但是本發(fā)明同樣還能夠被用于其它類型的電機(jī)。由權(quán)利要求1限定的機(jī)械對(duì)于具有任何數(shù)目相的電機(jī)是通用的，而權(quán)利要求2和3中限定的機(jī)械具體用于三相電機(jī)。本發(fā)明特別地涉及線圈元件15，所述線圈元件15適于量產(chǎn)，并且然后被組裝成緊湊線圏。
[0033]圖1a示出從正面觀看的根據(jù)本發(fā)明的單個(gè)線圈元件15，而圖1b示出從側(cè)面觀看的線圈元件15，其中示出用于接收相鄰的線圈元件15的狹槽1-4以及連接銷5、6。為清楚起見(jiàn)，形成線圈的扁平導(dǎo)線9未在圖1中示出。
[0034]線圈元件由連續(xù)的扁平絕緣導(dǎo)線9的多個(gè)繞組構(gòu)成。扁平絕緣導(dǎo)線9具有的尺寸使得更適于將其成稱作箔條，但在該文獻(xiàn)全文中都將其稱作扁平導(dǎo)線9。扁平導(dǎo)線9的一端被連接到接觸銷5。扁平導(dǎo)線9隨后纏繞在具有適當(dāng)形狀的模具10上，直到線圈元件15達(dá)到正確和需要的厚度為止。扁平導(dǎo)線9隨后終止在另ー個(gè)連接銷6中。狹槽1-4被制造在線圈元件中，用于在組裝時(shí)接收鄰近的、相鄰線圈元件15的對(duì)應(yīng)的部分。這些狹槽以兩種方式制造。其能夠在纏繞過(guò)程完成之后銑制到線圈元件15中。也能夠在纏繞過(guò)程中對(duì)扁平導(dǎo)線15進(jìn)行切片。任ー種方式的結(jié)果都為圖1中示出的線圈元件。在該操作中，應(yīng)小心確保形成線圈元件15的各個(gè)扁平導(dǎo)線9和加工/銑制表面之間適當(dāng)絕緣。所述加工表面可例如被絕緣和/或被合適的環(huán)氧樹(shù)脂等涂覆。
[0035]對(duì)于三相電機(jī)，線圈腿13、14必須以5*360°バ2*6*n)的角度a彼此傾斜，其中n為等于或大于3的整數(shù)，并且線圈腿13、14的延伸部必須在組裝的電機(jī)的中心C處匯合。如果線圈15的填充因子，即填充在總的可用區(qū)域中的銅百分比是最優(yōu)化的，則這是ー個(gè)需求?？缮晕⑵x該需求，但沒(méi)有設(shè)計(jì)者想這么做。而且，線圈元件15的頂端具有使兩個(gè)線圈腿13、14相互連接的半圓弧形狀，而線圈元件15的相對(duì)端設(shè)有形成大于角度a的角度^的兩個(gè)較低的線圈腿，其中最末端被圓化。應(yīng)理解，狹槽1-4被布置在線圈元件15的上部半圓端部部分中和彼此形成角度P的線圈元件15的下端的部分中。
[0036]如圖1a和1b所示，用于旨在被組裝在線圈元件15的左側(cè)上的相鄰線圈元件15(未示出)的狹槽1、2被設(shè)置在所示出的線圈元件15的前側(cè)上，而用于g在被布置在所示出的線圈元件15的右側(cè)上的相鄰線圈元件15(未示出)狹槽槽3、4被設(shè)置在所示出的線圈元件的后側(cè)上，使得各個(gè)線圈元件能夠被布置在扁平堆疊的位置中，兩個(gè)相鄰的線圈元件15之間的接合處的總厚度大致等于ー個(gè)線圈元件15的厚度。
[0037]圖2a和圖2b通過(guò)示出導(dǎo)線(9)的第一圈示出了逆時(shí)針纏繞元件7和順時(shí)針纏繞元件8之間的差異。圖2c示出了從側(cè)面觀看的第一旋轉(zhuǎn)元件。為了使得能夠以正確的方式連接線圈元件而不交叉連接導(dǎo)線29，線圈元件15中的一半線圈如圖2a所示逆時(shí)針纏繞或如圖2b所示順時(shí)針纏繞。圖2中的側(cè)視圖對(duì)于兩個(gè)正視圖是等效的。如圖4所示,三個(gè)逆時(shí)針元件16、17、18將被三個(gè)順時(shí)針元件(19、20、21)跟隨，以此類推。這樣的順序或序列當(dāng)然能夠被鏡面反射或旋轉(zhuǎn)。扁平導(dǎo)線9例如可以被從含有絕緣扁平導(dǎo)線9的卷軸(未示出)等連續(xù)地輸送。
[0038]圖3示出了用于纏繞線圈元件15的模具或模板10。如圖3所示，模具10可優(yōu)選地設(shè)有孔11，從而能夠在纏繞過(guò)程中借助于在板(未示出)之間的螺釘或螺母將其固定。所示出的纏繞為沿逆時(shí)針?lè)较虻睦p繞。完成纏繞過(guò)程之后，板隨后被移除，以便能夠?qū)⒅瞥傻木€圈元件15升起離開(kāi)模具10。最有可能的是，優(yōu)選在線圈元件15仍然附接到模具時(shí)在線圈元件15中銑出狹槽1-4。為此目的，模具10可優(yōu)選在模具12中設(shè)有狹槽或凹ロ 12，如圖3所示，如此構(gòu)造以便在線圈元件15中提供所需的狹槽1-4。這可使模具的再利用復(fù)雜化。
[0039]圖4a示意性地示出配合并組裝在一起的若干個(gè)線圈元件15的前視圖，而圖4b示意性地示出圖4a中示出的組裝的線圈元件15的側(cè)視圖。如圖4a所示,線圈元件15以相繼次序16-21放置在彼此的頂部上，且相對(duì)彼此橫向偏移。標(biāo)記為17線圈元件15的右側(cè)被放置在圖中標(biāo)記為18的鄰近線圈元件15的相鄰側(cè)部分(左側(cè))的頂部上，而圖中標(biāo)記為17的線圈元件15的左側(cè)被放置在圖中標(biāo)記為16的線圈元件15的右側(cè)的下方。這種構(gòu)造對(duì)于圖4a中示出的所有線圈元件15都是有效的。此外，所有的線圈元件均被構(gòu)造為具有狹槽1-4，使得能夠以具有對(duì)應(yīng)于一個(gè)線圈元件15的高度的組裝構(gòu)造來(lái)布置線圈元件15，如圖4b所示。如圖4a和4b進(jìn)ー步所示,接觸銷5被布置在姆個(gè)線圈元件15的弧形部的內(nèi)側(cè)上，而接觸銷6被布置在每個(gè)線圈元件15的弧形部的外側(cè)上，接觸銷5和6均在相同的方向上側(cè)向突出，如圖4b所示。
[0040]圖5a示意性地示出用于將線圈元件15連接成三相電機(jī)線圈組件中的連接導(dǎo)線29的頂視圖；而圖5b示意性地示出圖5a中示出的連接導(dǎo)線29的透視圖，且圖5c示意性地示出圖5a中示出的連接導(dǎo)線29的端視圖。連接導(dǎo)線29被構(gòu)造為用以分別連接不同線圈元件15的連接銷5、6，使得第一線圈元件15的連接銷5借助于連接導(dǎo)線29相繼串聯(lián)連接至第三跟隨線圈元件15的銷6。參照?qǐng)D4a，這意味著標(biāo)記為16的線圈元件15上的連接銷5使用圖5a中公開(kāi)的連接導(dǎo)線29連接到標(biāo)記為19的線圈元件15上的連接銷6。為此目的，每ー根連接導(dǎo)線的端部均設(shè)有被構(gòu)造為用以接收連接銷5、6的孔23’。連接導(dǎo)線29可優(yōu)選具有稍微彎曲的形狀，以防止組件中的各個(gè)連接導(dǎo)線29與鄰近的連接導(dǎo)線29接觸。對(duì)于樣板，連接導(dǎo)線29可以例如通過(guò)激光、水等切割而成，并且在量產(chǎn)中可以沖壓而成。
[0041]圖6a示意性地示出線圈元件15將安裝在其上的塑料框架22的頂視圖；圖6b示意性地示出圖6a中示出的塑料框架22的側(cè)視圖；圖6c以放大的比例示出圖6b中示出的塑料框架22的被圓環(huán)圍起的部分；圖6d示意性地示出圖6a中示出的塑料框架22的后側(cè)，其中指示用于連接導(dǎo)線29的所有孔23和狹槽26及其圖形，連接導(dǎo)線29被定位在相對(duì)于組裝的線圈元件15的預(yù)期位置的塑料框架的相對(duì)側(cè)上；并且圖6e以放大的比例示意性地示出圖6d中示出的塑料板22的后側(cè)的一部分。
[0042]示出的框架22為典型的框架22，在其上，線圈元件15將被組裝并嵌入在環(huán)氧樹(shù)脂中。所有的連接銷5、6 g在被按壓穿過(guò)框架22中的凹部中的孔23，所述孔23 g在與連接導(dǎo)線29的每個(gè)端部的孔23’同軸對(duì)準(zhǔn)，從而允許連接導(dǎo)線29被附接到銷5、6。在連接銷
5、6被按壓到形成在框架22的后側(cè)上的表面中的相應(yīng)狹槽26中的同時(shí)，連接導(dǎo)線29旨在被按壓到連接銷5、6上，連接導(dǎo)線29和銷5、6的端部被構(gòu)造成在組裝時(shí)或多或少地與塑料框架22的后表面齊平。由于特定形狀，連接導(dǎo)線29并沒(méi)有彼此交叉，所以連接導(dǎo)線29不需要被絕緣。
[0043]如圖6c所示，框架22設(shè)有延伸穿過(guò)框架22的居中布置的圓形開(kāi)ロ。沿著居中布置的圓形開(kāi)ロ的邊緣25設(shè)置支撐表面33，g在形成用于每個(gè)線圈元件15的最寬端部的座部，從而線圈元件15能夠組裝在框架22上?？蚣苤械钠溆嗖牧闲纬捎糜陔姍C(jī)中的具有永磁體的轉(zhuǎn)子盤的空間。大直徑孔34被設(shè)置在框架22的中心中。當(dāng)線圈元件15被組裝吋，線圈元件將填充開(kāi)ロ 34的周邊部分，仍然在中心中為轉(zhuǎn)子的軸留出合適的開(kāi)ロ，所述轉(zhuǎn)子具有下文討論的磁體的形式。
[0044]如圖6c可見(jiàn)，用于連接銷5、6的孔23延伸穿過(guò)用于線圈元件15的座部33，所述孔23與在框架22的相反側(cè)上的管道26連通。此外，在成對(duì)的孔23之間，支撐表面33還設(shè)有g(shù)在收容密封0形環(huán)30并且g在循環(huán)通過(guò)孔27的冷卻劑的圓形凹部24。這樣，用于冷卻流體的路徑被設(shè)置在框架22中，從而使得冷卻劑能夠與線圈元件15的兩側(cè)直接接觸，并由此提供非常有效的冷卻，這是因?yàn)闊嵩谄溥M(jìn)入到冷卻流體之前僅需要被傳導(dǎo)通過(guò)銅和絕緣線的薄層。為了向線圈元件15提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度并且阻止冷卻流體泄露到電機(jī)中，線圈元件15應(yīng)被嵌入在環(huán)氧樹(shù)脂等中。在環(huán)氧樹(shù)脂中必須制造有孔，以產(chǎn)生用于冷卻流體的路徑。
[0045]圖7示出了安裝到框架22中的線圈元件15，包括用于密封冷卻流體的0形環(huán)
(30)，但不包括線圈元件15必須被嵌入在其中的環(huán)氧樹(shù)脂，該圖以完成組件示出線圈元件
15。環(huán)氧樹(shù)脂圖中不可見(jiàn)，但對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂密封的0形環(huán)密封件30是可見(jiàn)的。利用建議的冷卻，線圈元件的內(nèi)尖端將是電機(jī)中的熱點(diǎn)。最接近連接銷5、6的狹槽2、4的部分是最受冷卻影響的線圈元件15的部分。線圈框架22具有孔27和狹槽或凹ロ 24、28，其中所述狹槽24,28能夠與將為流體提供適當(dāng)密封的0形環(huán)30配合，從而允許流體與線圈元件15的兩側(cè)接觸?？?7和狹槽或凹ロ 24、28被布置為使得如果若干個(gè)線圈組件被一起安裝在多盤夾持型電機(jī)中，則流體能夠在線圈組件之間流動(dòng)。在這樣的情形下，用于0形環(huán)或其它類型的密封元件的凹ロ或狹槽也可用作在夾持型單元中的各層之間的密封。
[0046]圖8示出了線圈和磁體，其中示出線圈組件如何能夠在電機(jī)中工作。磁體31、32被磁化到平面31中或平面32之外。單磁體31被示出在線圈-磁體組件的部分以下，以使讀者更容易通過(guò)組裝圖中的形狀來(lái)選出磁體31和識(shí)別磁體31。箭頭指示電流的方向。利用本發(fā)明，總是能夠在任意給定時(shí)間使電流在磁體31、32上的四個(gè)線圈腿13、14中在相同的方向上流動(dòng)。磁體31、32由具有軸(未示出)的載體(未示出)支撐，以允許磁體31、32旋轉(zhuǎn)，從而起到產(chǎn)生所需扭矩的轉(zhuǎn)子的作用。根據(jù)畢奧-薩伐定律(Biot-Savart law),所有的線圈腿13、14將與磁體31、32相互感應(yīng)，以產(chǎn)生相同方向上的扭矩。磁體31、32必須被插入到線圈框架(未示出)中，該線圈框架為轉(zhuǎn)子的一部分，并將扭矩傳輸至軸。
[0047]磁體能夠由沿徑向放置的大量的短路棒或簡(jiǎn)單的固體金屬(銅或鋁)替代，以制造感應(yīng)電機(jī)。磁體還能夠由超導(dǎo)體替代，但考慮到本專利的有效期，永磁體可能是最佳方案。
[0048]圖9示出一種線圈，其被改型以至少在鐵的存在是有益的部分中在導(dǎo)線9之間存在用于鐵35(金屬片)的空間。因此，導(dǎo)線是較薄的。當(dāng)導(dǎo)線9是較薄的時(shí)，可在増加厚度能影響系統(tǒng)性能的某些位置處增加導(dǎo)線厚度，例如在位置36中示出的部分。由此能夠提高電機(jī)的功率效率并且降低線圈中的特定區(qū)域或位置中的發(fā)熱。這對(duì)于其中箔片或?qū)Ь€是薄的小電機(jī)不實(shí)用，但對(duì)于其中線圈能夠使用如線切割(放電加工)、激光切割、水切割等方式直接從銅片制成的大電機(jī)是實(shí)用的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于三相橫軸通量多盤電機(jī)的線圈組件，其中所述線圈元件(15)由扁平導(dǎo)線/箔片(9)纏繞而成， 其特征在于:在每ー個(gè)線圈元件(15)中制造有八個(gè)狹槽(1-4)，所述線圈元件(15)的每ー側(cè)上成形有四個(gè)狹槽，使得能夠?qū)⑺鼍€圈元件(15)組裝成圓形線圈盤，所述線圈盤具有與所述扁平導(dǎo)線/箔片(9)的寬度大致相同的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線圈組件，其中在每ー個(gè)線圈元件(15)中的線圈腿(13、14)之間的角度(a)為5*360°バ2*6*n)，其中n為等于或大于3的整數(shù)，并且所述線圈腿(13、14)的延伸部在所述線圈組件的中心處匯合，這是將所述線圈元件(15)組裝成完整的三相線圈組件的需求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線圈組件，其中所述線圈元件(15)中的一半線圈元件沿逆時(shí)針?lè)较?7)纏繞且所述線圈元件(15)中的另一半線圈元件沿順時(shí)針?lè)较?8)纏繞，并且在所述線圈組件中，不同類型的線圈元件(15)聚集成三個(gè)組，使得能夠使用彼此不交叉的連接導(dǎo)線(29)來(lái)連接所述線圈元件(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的一項(xiàng)所述的線圈組件，其中所述線圈元件(15)在組裝之后被插入到線圈框架(22)中，所述線圈框架(22)預(yù)制有:用于所述線圈元件(15)的頭部的邊緣(25);用于連接銷(5、6)的孔；以及在背側(cè)上的用于所述連接導(dǎo)線(29)的狹槽(26)，所述狹槽(26)被布置使得所述連接導(dǎo)線(29)彼此不交叉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的線圈組件，其中所述線圈框架(22)具有孔(27)和狹槽(24、28)，其中所述狹槽(24、28)能夠與O形環(huán)(30)配合，所述O形環(huán)(30)將為冷卻流體提供適當(dāng)密封并且允許冷卻流體與所述線圈元件(15)的兩側(cè)接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、4和5所述的線圈組件，其中所述孔(27)和狹槽(24、28)被布置成使得當(dāng)若干個(gè)線圈組件被一起安裝在多盤電機(jī)中時(shí)，冷卻流體能夠在線圈組件之間流動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線圈組件，其中鐵被放置在所述線圈之間的間隙中，以增加通過(guò)所述線圈的通量密度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線圈組件，其中所述導(dǎo)線是使用諸如線切割(放電加工)、激光切割、水切割等的技術(shù)以所述線圈元件的形狀從銅板直接切出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1和8所述的線圈組件，其中所述導(dǎo)線大體圍繞所述線圈，特別地在所述八個(gè)狹槽(1-4)附近或在所述八個(gè)狹槽(1-4)中被賦予變化的厚度，以降低此處的發(fā)熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求1和8所述的線圈組件，其中在所述導(dǎo)線之間留出空間，所述空間用于插入鐵以增加通過(guò)所述線圈的通量密度。
【文檔編號(hào)】H02K15/04GK103493344SQ201280015028
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月24日
【發(fā)明者】約恩·埃里克·布倫瓦爾 申請(qǐng)人:格靈威能源公司