線圈繞組布繞裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及線圈繞組布繞裝置，尤其是在定子齒上纏繞線圈的布置。
【背景技術】
[0002] 眾所周知，定子是電動機或發(fā)電機的靜止部件，轉子繞其轉動。定子一般包括磁性 件和其它結構件。電機工作原理是，載流導線在有磁場情況下受力。一般，載有一組永磁體 的轉子被布置成圍繞安裝在定子上的一組線圈旋轉，運些線圈布置成載通電流，導致轉子 繞定子旋轉并產(chǎn)生運動。應該理解，轉子載有一組線圈而定子載有一組永磁體也是可能的。
[0003] 被布置成安裝在轉子內(nèi)的定子的例子如圖1所示。圖1示出定子背鐵，其由單塊 材料如PM(金屬粉）形成，或者更常見地由許多相同的層壓件構成。圓形支承部150 (又稱 背鐵或背環(huán)）上的突起100被稱為"齒"且被用于接納許多線圈繞組。為了提高電機性能， 希望優(yōu)化線圈繞組的總橫截面，運有減小阻力的效果，從而減少熱量的生成。此外，線圈繞 組更加相互靠近時有改善導熱性的效果，運將有提高電機效率與持久性能的效果。
[0004] 但應理解，對于圖1所示的整個定子由單塊實屯、件形成的運種結構，能用于實體 繞齒纏繞導線線圈的空間大小是有限的。因此，在運種結構中在相鄰齒的線圈之間常有間 隙，運是低效的，因為該空間本來可被導線線圈占據(jù)W增大線圈繞組的總橫截面。
[0005] 此外，在定子和繞組之間提供線圈絕緣的傳統(tǒng)方法可能導致導熱性較差，運會限 制電機的性能。
[0006] 再有，大型單塊定子通常需要復雜的繞線機和繞線工藝來形成所需的線圈繞組。
[0007] 上述問題的一種解決方案是開發(fā)出可拆裝的定子齒，其在線圈繞組已圍繞相應的 定子齒形成后被安裝至定子背鐵上，例如在GB2477520和GB2507072中有描述。
[0008] 但對于多相電機來說，其通常包括多個線圈組，每個線圈組均設置成能產(chǎn)生與交 流電壓=相中的一相關聯(lián)的磁場，W增加形成在電機內(nèi)的磁極數(shù)量，每個線圈組通常有多 個線圈子組W產(chǎn)生旋轉磁場。
[0009] 舉例來說，圖2示出典型的具有S個線圈組14、16和18的S相電機10。每個線圈 組包括串聯(lián)的=個線圈子組，其中對于某個線圈組，相應線圈子組所產(chǎn)生的磁場將具有共 同的相。
[0010] S相電機的S個線圈組通常被構造成S角形構型或Y形構型。
[0011] 但在一種構型中，例如對于具有多個子電機的電機而言，構成每個線圈組的線圈 子組可彼此相鄰。在所述構型中，形成線圈子組的線圈繞組優(yōu)選交替纏繞，使得對于某方向 的電流而言，每個線圈所產(chǎn)生的磁場與其鄰近線圈反向平行。因為電機轉子的磁體掃過線 圈端部，故線圈內(nèi)電流的適當切換可用于形成期望的力W給轉子提供沖力。
[0012] 但在所述構型中，為了簡化制造工藝，希望互相獨立地纏繞各定子齒，運可能會有 問題，因為須采用單根導線來形成相應的線圈子組。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供如所附權利要求書所述的布繞裝置和方法。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)點是，允許多個定子齒放置在第一位置W使安裝至多個定子齒的線圈 繞組的橫截面積最大化，同時允許多個定子齒在線圈繞組已安裝至多個定子齒后放置在第 二位置W促成多個定子齒安裝至定子背鐵。
[0015] 因為定子齒與定子背鐵分離，故在安裝至定子背鐵之前定子齒可預纏繞有線圈繞 組，其優(yōu)點是，與齒和定子支承部一體形成時相比，線圈更易纏繞在齒上。例如傳統(tǒng)電機構 型的狹槽填充量（即填充定子齒之間狹槽的銅導線量）為約37%。然而，通過允許線圈繞 組被施加于定子齒而沒有在定子由單件形成有一體齒部時所產(chǎn)生的空間約束，狹槽填充量 可增至約54% W上。但在定子齒安裝在定子背鐵上之前，定子齒W與其安裝在定子背鐵上 時的構型相對應的構型放置，從而簡化定子齒安裝至定子背鐵的過程。
【附圖說明】
[0016] 現(xiàn)在將參考附圖來舉例描述本發(fā)明，其中：
[0017] 圖1示出現(xiàn)有技術的定子；
[0018] 圖2示出現(xiàn)有技術的具有多個線圈子組的S相電機；
[0019] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明實施例的定子齒；
[0020] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明實施例的定子背鐵；
[0021] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝至定子背鐵的定子齒；
[0022] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明實施例的定子齒；
[0023] 圖7示意性示出根據(jù)本發(fā)明實施例的形成線圈子組的線圈的示例性布置；
[0024] 圖8示意性示出與轉子磁體有關的定子線圈；
[0025] 圖9示出根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝布繞裝置；
[0026] 圖10示出根據(jù)本發(fā)明實施例的齒安裝區(qū)段；
[0027] 圖11示出根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝布繞裝置；
[002引圖12示出根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝布繞裝置；
[0029] 圖13示出根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝布繞裝置；
[0030] 圖14示出根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝布繞裝置。
【具體實施方式】
[0031] 本發(fā)明所述的實施例是用于將線圈繞組安置在定子齒上的布繞裝置。在線圈繞組 安置在定子齒上后，定子齒被布置成安裝至定子背鐵上W形成定子。定子形成電機或發(fā)電 機的一部分，其中電機優(yōu)選用在車輪中。但電機可用于任何目的。電機是運種類型的，定子 被載有一組磁體的用于附接至輪子的轉子徑向包圍。電機的定義旨在包括發(fā)電機。此外， 該電機布繞裝置可適用于運樣的電機，其具有居中安裝在徑向圍繞的線圈內(nèi)的轉子。
[0032] 為了說明，圖3示出在線圈繞組已繞在定子齒上后適于安裝至形成在定子背鐵上 的凸起的定子齒300的一個實施例。
[0033] 圖4提供定子背鐵200的實施方式的視圖，其具有繞定子背鐵200的外周分布的 多個凸起210 W充當被布置用于接納定子齒300的接合件。所述多個凸起210從定子背鐵 200的外表面起徑向向外延伸。但在不同的電機構型中，多個凸起210可從定子背鐵的內(nèi)表 面向內(nèi)延伸。
[0034] 包括多個凸起210的定子背鐵200優(yōu)選作為單件整體構件形成。例如，定子背鐵 200可由粉末金屬模制成型，或者更常見地由多個相同的層壓件構成，其中該層壓件通常由 鋼片如電工鋼片制造，但可使用具有適當強度和電磁性能的任何材料。該層壓件還可W具 有在表面上且沿齒堆疊和定制背環(huán)（即圓周支承部200)之間的彎曲界面形狀的絕緣涂層， W防止各層壓件之間的滿電流。
[0035] 層壓件可通過任何合適的方式制造，例如從所需材料的片材上沖壓或裁切下期望 的形狀或激光蝕刻。例如層壓件可具有在0. 3mm到0. 4mm之間的厚度，厚度優(yōu)選在0. 35mm 左右。
[0036] 圖3所示的定子齒300包括兩個壁部段310,它們借助定子齒頂部320相接合。為 了幫助定位被安裝在定子齒300上的線圈繞組，定子齒頂部320側向延伸超出齒壁部段310 W形成側向延伸的定子尖端。
[0037] 在定子齒300的兩個壁部段310之間形成有凹槽。凹槽的尺寸允許在定子齒300 安置在凸起210上時定子背鐵的凸起210被容裝在該凹槽內(nèi)，如圖5所示。為了獲得在定 子齒300和凸起210之間的改善的導熱性，該凹槽和凸起210的尺寸最好被選定成使在定 子齒凹槽壁和凸起外側面之間的間隙是最小的。
[0038] 兩個齒壁部段的底部最好被布置成側向延伸且具有與細槽240對應的尺寸，細槽 240在凸起210底面上沿定子背鐵200延伸，從而當定子背鐵的凸起210容裝在定子齒凹槽 內(nèi)時，兩個齒壁部段310的橫向延伸底部裝配在定子背鐵200上的細槽240內(nèi)。
[0039] 形成在定子齒上的凹槽和形成在定子背鐵上的凸起包括在定子齒已安裝至定子 背鐵凸起時抑制定子齒從定子背鐵的凸起上移除的接合機構。
[0040] 該接合機構在一個實施例中對應于形成在