用于缠绕用于电机的励磁线圈的方法和励磁线圈

摘要

一种用于缠绕用于电机（6）的励磁线圈（32）的方法，包括：-将能导热的介质（30）覆设到绕组载体（28）上，并且-将线圈（32）缠绕到具有所覆设的能导热的介质（30）的绕组载体（28）上。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于缠绕用于电机的励磁线圈的方法。本发明还涉及一种励磁线圈以及具有所提到的励磁线圈的电机。

背景技术

永磁激励的电机具有包括定子齿的定子，定子线圈布置在所述定子齿上。从公开文本AT 406 922 B中已知具有用于定子绕组的绕组载体的电动马达，其中在所述绕组载体上以简单的方式缠绕了定子绕组。

发明内容

根据本发明说明了一种根据权利要求1的、用于缠绕用于电机的励磁线圈的方法以及一种根据并列的权利要求6的、用于电机的励磁线圈。

在从属权利要求中说明优选的设计方案。

根据本发明的一个方面，用于缠绕用于电机的励磁线圈的方法包括将能够导热的介质覆设到绕组载体上以及将线圈缠绕到绕组载体上的步骤，在该绕组载体上覆设了能够导热的介质。

电机例如电动马达中的、被缠绕在绕组载体上的线圈用于产生磁场，该磁场以已知的方式激励，以便在电机中使得转子相对于定子移动。所述绕组载体在所说明的方法的范围中能够是定子或者转子叠片组的齿，线圈被缠绕到所述齿上。作为替代方案，所述绕组载体也能够是套筒，线圈缠绕在所述套筒上。具有经缠绕的线圈的套筒于是能够安置在齿上。

对上述的方法来说，基本的想法在于，所述电机为了节省位置结构须具有高的功率密度。但是，随着功率密度的升高，便电机中的、用于导出在所述电机的工作期间所产生的废热的空间越来越小，这是因为，所述功率密度与电机的用以产生预先规定的功率的结构空间有关。但是，在所述电机工作的情况下在线圈中所产生的废热必须快速并且高效地从线圈导出，以便不损坏所述电机。

为了确保热量导出，缠绕在所述绕组载体上的线圈能够通过能导热的介质而与绕组载体接触，从而所述能导热的介质吸收上文所提到的励磁线圈中的废热并且将该废热导出到绕组载体上。所述能导热的介质在这种情况中能够作为粘性的质团被覆设到所述励磁线圈上，然后所述质团-以充足的量为前提-进入励磁线圈的单个的绕组之间的间隙中并且这样建立起励磁线圈和绕组载体之间的热接触。以这种方式，所述励磁线圈能够在不用增大伴随降低热阻的额外费用和更多的花费的情况下连接到绕组载体上。

但是，覆设在励磁线圈上的能够导热的介质能够在励磁线圈的单个的绕组之间留下间隙，所述间隙未被能导热的介质充满。能导热的介质须越是更深地进入到绕组载体上的励磁线圈中，这些间隙就越是增加，从而也许绝不会发生所述励磁线圈的个别的区域到所述绕组载体上的热连接。因此，所述能导热的介质不应在所述励磁线圈缠绕到所述绕组载体上之后而是应在所述励磁线圈的缠绕之前被覆设到所述绕组载体上，从而无论如何也确保了所述线圈通过能导热的介质而与所述绕组载体的直接热耦合。

在一个按照上述的方法而缠绕的励磁线圈中，在内设所述励磁线圈的电机的工作期间，在所述励磁线圈中所产生的废热通过被布置在绕组载体和励磁线圈之间的能导热的介质而直接和高效地导出给绕组载体，所述绕组载体因而能够例如通过冷却装置而冷却。由此实现了在绕组和绕组载体之间的热阻力的降低，这种降低允许了进一步升高所述电机中的功率密度。

在这种情况中，用于所说明的方法的附加耗费是微小的，因为不引入额外的方法步骤，而是仅仅以特别的方式预先设定所述方法步骤的在时间上的顺序。

作为能导热的介质能够考虑各种任意的介质、例如能导热的条带，所述条带能够建立起在励磁线圈和绕组载体之间的热接触。在上述方法的一种实施方式中，将粘性的介质作为能导热的介质覆设到绕组载体上。该介质的粘度允许将其技术上简单并且节约时间地覆设到绕组载体上。此外线圈线能够在所述励磁线圈缠绕到所述绕组载体上时潜入到能导热的介质中，因为其能够在缠绕所述励磁线圈的情况下挤压所述粘性的能导热的介质。以这种方式，在所述线圈和能导热的介质之间的热接触面被扩大，热量能够经由所述热接触面而从所述励磁线圈导出，这显著改善了热排导。此外所述粘性的能导热的介质阻止了在励磁线圈的单个线圈线之间的上面所提到的空气夹杂物，因为单个的线圈线潜入已经被覆设到绕组载体上的粘性的能导热的介质中并且因此便不能够构成上面所提到的空气夹杂物。

尤其优选地，能够将电绝缘的介质选择为能导热的、粘性的介质，所述介质将单个的线圈线互相电绝缘。

在上述方法的另一种实施方式中，将导热膏作为粘性的介质覆设到绕组载体上。糊状的介质的附着强度足够大，从而它能够以简单的方式覆设到所述绕组载体上，而不再从所述绕组载体上脱落。在这种情况中，所述导热膏应该为了简单运输、储存和操作而具有高的粘度，从而所述电机的制造费用在总体上能够进一步下降。

在上述方法的另一种实施方式中，将能够导热的胶粘剂作为粘性的介质覆设到绕组载体上。通过所述胶粘剂，励磁线圈的线圈线在缠绕期间附着到绕组载体上，从而省去了其它的确保线圈线在所述绕组载体上得以保持的措施。如过所述胶粘剂硬化了，那么该胶粘剂就将缠绕在所述绕组载体上的励磁线圈的单个的线圈线保持到确定的地点上，并且因此使得所述线圈在机械方面稳定，而不必需要绕组载体上的额外的紧固器件。以这种方式，在制造所述电机的情况下节约了其它费用。

在上述方法的另一种实施方式中，在覆设所述能导热的介质之前将所述绕组载体的表面粗糙化，所述能导热的介质覆设在所述表面上。通过所述粗糙化便扩大了所述绕组载体的表面并且因而尤其为粘性的能导热的介质提供了更大的附着面。该附着面不仅提供了更大的热接触面，以便把由能导热的介质从励磁绕组的绕组线中吸收的热量释放到所述绕组载体上，在缠绕所述励磁线圈的情况下所述绕组载体旋转，从而更大的附着面提供了对能导热的介质的更好的保持，并且避免了该介质从所述绕组载体再度甩落下来。以这种方式，所述绕组载体在缠绕所述励磁线圈的情况下能够以更高的转速转动，从而能够更快地缠绕所述励磁线圈。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于电机的励磁线圈，所述励磁线圈用上述方法中任一项来制造，即缠绕到所述绕组载体上。

根据本发明的另一方面，提供了包括上述励磁线圈的转子。

根据本发明的又一方面，提供了包括上述励磁线圈的定子。

根据本发明的又一方面，提供了包括上述转子和/或上述定子的电机。

根据本发明的又一方面，提供了电气设备、尤其电动轻便摩托车，它包括上述的电机以用于其驱动。

附图说明

在下文借助于附图详细阐释本发明的优选的实施方式。其中：

图1是具有电动马达的电动轻便摩托车的示意图；

图2是图1中的电动马达的示意图；

图3示出在第一制造状态中的图2中的电动马达的转子的截取部分；

图4示出在第二制造状态中的图2中的电动马达的转子的截取部分；

图5示出在第三制造状态中的图2中的电动马达的转子的截取部分。

具体实施方式

在所述附图中，相同的或者相似功能的元件设有相同的附图标记并且只描述一次。

参照图1示出了电动轻便摩托车2的示意图。

所述电动轻便摩托车2以已知的方式包括两个车轮4，通过电动马达6（作为电机）来驱动所述车轮。在这种情况中，所述电动马达6以已知的方式将电能8转换为机械能10，该机械能通过驱动轴12来驱动所述车轮4。为清楚起见，省去了对在电动马达6的机械的传动系中的可能存在的传动装置或者其它的机械构件的展示。

用于驱动所述电动马达6的电能8能够储存在电池14中，电能12从所述电池中通过整流器16送出。在这种情况中，所述整流器16以一种对技术人员来说已知的方式把由电池14送出的直流电18转换为交流电20，借助于该交流电能够以对技术人员来说已知的方式驱动所述电动马达20。

参照图2示出了图1中的电动马达6。

所述电动马达6具有示意示出的定子22和同心地容纳在定子2中的转子24，所述转子以对技术人员来说已知的方式在定子22中基于在图1中所示的交流电20来驱动并且转动。

所述转子24在当前的实施方案中包括转子环26和转子臂28，所述转子臂在所述转子环26上沿径向向外定向地布置。

对于这些转子臂28来说在图2中并不是所有的都设有附图标记。

在当前的实施方案中，在每个转子臂28上覆设了能导热的胶粘剂30。在每个转子臂28上，将线圈32缠绕进能导热的胶粘剂30中，在当前的实施方案中为了清楚起见没有给所有的线圈设置附图标记。

所述线圈32能够例如由交流电20穿流并且因而激励了磁场，该磁场能够以对技术人员来说已知的方式用于驱动所述电动马达6。因此，下文中也将所述线圈4描述为励磁线圈32。

下文应描述的是一种方法，所述励磁线圈32借助于该方法能够被缠绕在转子臂28上。

参照图3示出了图2中的转子24的截取部分。

所述转子24能够由多个转子节段34通过弹簧-槽连接机构36被组合为在图2中所示的形式。以这种方式，单个的转子节段34能够首先利用励磁线圈32来缠绕并且最终组合为转子24。

作为替代方案，所述励磁绕组也能够缠绕到完全组合的转子24上，对此为简单起见参照下文。

参照附图4示出了在用于将励磁线圈32缠绕到转子24上的准备步骤之后的、图2中的转子24的截取部分。

在该准备步骤的范畴中，能够在转子24的转子臂28的区域40中将表面38粗糙化，所述励磁线圈32应缠绕到所述区域上。

所述粗糙化能够例如借助于激光器、机械的粗糙化装置或者以任意其它的方式来进行。

参照附图5示出了在励磁线圈32缠绕到转子24的转子臂28之一上的缠绕步骤期间的、图2中的转子24的截取部分。

如图5所示，所述转子臂28事先已用能导热的胶粘剂30涂刷。

现在将线圈32的单个的线42缠绕到具有能导热的胶粘剂30的层面上，这在图5中用螺旋状的箭头44被意会。在这种情况中，所述线42潜入能导热的胶粘剂30中并且在结束了如图2中所示的对励磁线圈32的缠绕之后完全地由能导热的胶粘剂30包围。

在缠绕所述励磁线圈32之后，所述能导热的胶粘剂30能够硬化，并且所述励磁线圈32便固定地保持在转子臂28上，从而所述能导热的胶粘剂30不仅将热量从励磁线圈32导出到转子臂28中，而且也使得励磁线圈32稳定在转子臂28上。

借助于电动马达6的转子24来描述所述方法。作为替代方案或附加方案，如果也应在定子22上设置具有励磁线圈的相应的定子臂，那么也能够在定子22上使用所述方法。