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用于制造电机的转子绕组的方法以及具有根据该方法制造的转子绕组的电机

摘要

本发明涉及一种用于制造电机的转子绕组的方法,所述电机在定子(11)中具有至少四个励磁极并且具有整流器转子(3),所述整流器转子具有一定数目的槽(N)和极齿(Z)并且具有一定数目的单齿线圈(S)和整流器片(L),其中所述槽(N)和极齿(Z)的数目不同于所述励磁极的数目并且所述单齿线圈(S)和整流器片(L)的数目至少是所述极齿的数目的两倍,其中所述单齿线圈从第一线圈(S1)开始卷绕到相应的关于极距(Pt)具有最小的角度误差(Wf)的极齿上。为了在整流器片接头的区域中能够无危险地穿引绕组线(17),在此规定,至少在所述线圈(S)的最后卷绕的支线(B)中优选在所有的线圈中将相应在两个线圈(S)之间与整流器片(L)接触的绕组线(17)从所述整流器片(L)的一侧引入并且从另一侧引出并且在绕组线(17)从中引向整流器片(L)的槽(N)与所述绕组线(17)从所述整流器片(L)朝其引出的槽(N)之间有至少一个极齿(Z),但是最多有两个极齿(Z)。

著录项

  • 公开/公告号CN101953057A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2011-01-19

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 罗伯特.博世有限公司;

    申请/专利号CN200880127239.8

  • 发明设计人 G·鲁斯;

    申请日2008-11-19

  • 分类号H02K23/30;H02K23/38;

  • 代理机构中国专利代理(香港)有限公司;

  • 代理人曹若

  • 地址 德国斯图加特

  • 入库时间 2023-12-18 01:39:26

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2014-04-02

    授权

    授权

  • 2011-03-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):H02K23/30 申请日:20081119

    实质审查的生效

  • 2011-01-19

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于制造电机的转子绕组的方法以及一种按权利要求10前序部分所述的具有根据这种方法制造的转子绕组的电机。

背景技术

从公开文献DE 10 2004 062 813 A1中已知,如此选择在整流器转子的圆周上交替的槽和极齿的数目,使得其不同于定子中的励磁极的数目。所谓的单齿线圈的数目和整流器片的数目相同,但是是所述极齿和槽的数目的两倍。在此以预先给定的整流器片步距在整流器片的端子接线片上接触均匀分布地卷绕在极齿上的线圈。从第一线圈开始,将所有其它的先后完全卷绕的线圈相应地卷绕在关于极距具有最小的角度误差的极齿上。

对于在该公开文献中所示出的和所说明的实施例来说,问题是,用于使线圈与整流器片相接触的绕组线以多次交替的次序一方面必须直接从槽引到整流器片的端子接线片处并且另一方面必须从所述槽经过更大的圆周范围引到所述端子接线片处。随着完全卷绕的进行,所述经过一个圆周范围穿引的绕组线在直接朝所述槽穿引的绕组线上朝整流器片的方向滑落并且由此使得在整流器片的端子接线片上的进一步的接触变得困难。

对于该公开文献的按图8和10的实施例来说,连接线部分地如此钩卡在整流器片的端子接线片上,从而在朝整流器片引入的线与从整流器片引出的线之间仅仅产生一个锐角,这样做的缺点是,如此形成的线钩环在端子接线片上有弹性地弹跳。因为在通过所谓的热铆合(Hot-Staking)使绕组线与端子接线片相接触时所述绕组线的绝缘漆在钩环的区域中熔化,所以这里存在着与相邻的端子接线片的绕组线钩环短路的危险。

发明内容

利用这里的解决方案致力于为避免接触问题而在整流器片的端子接线片上改进引线并且防止线钩环的危险的弹跳。

具有权利要求1特征部分的特征的用于制造电机的转子绕组的方法的优点是,大大降低绕组线的钩环在整流器片的端子接线片上的弹跳,方法是在朝端子接线片引入的绕组线与从中引出的绕组线之间布置了至少一个极齿并且由此保证端子接线片的足够的缠绕。另一个优点在于,此外对于这些线圈来说绕组线不会在完全卷绕线圈的进程中在线圈与端子接线片之间朝整流器滑落,因为在引入与引出的绕组线之间最多有两个极齿并且由此绕组线没有在更大的圆周上延伸。

因此这些优点也在一种电机上获得,所述电机的转子绕组根据权利要求1所述的方法来制造。

通过在从属权利要求中所列举的措施来获得在权利要求1中所说明的特征的有利的设计方案和改进方案。

因此通过以下方式在转子的整流器侧上获得得到改进的和均匀的绕组线穿引,即至少对于先后完全卷绕的绕圈的一部分来说使绕组线从线圈到整流器片或者说从整流器片到线圈地相应地从两个其它的靠近整流器片的极齿之间穿过。在此应该注意,在相应的整流器片与绕组线的穿引之间最多有两个极齿。作为替代方案,对于在整流器与电枢的极齿之间存在着足够空阿的电枢结构来说可能有利的是,对于先后完全卷绕的线圈的优选第一部分来说相应地通过布置在转子轴上的支撑环将绕组线从线圈穿引到整流器片以及从整流器片穿引到下一个线圈,其中所述线圈相对于整流器片相应地错位至少90°。

为了减少扭矩波动性并且改进整流效果,以有利的方式通过以下方法来降低极齿中的电感,也就是至少将相对于极距具有角度误差的线圈分布地卷绕到两个相互对置的极齿上。此外,由此通过线圈的通电引起的径向的力分量在彼此对置的极齿上以有利的方式变得一样大,并且由此在其总和方面被消除。有利的是,在此将所有的线圈分开并且相应地卷绕到两个彼此对置的极齿上。在此,如果相应地作为线圈半体以串联方式先后完全卷绕分开的线圈,那就可以特别容易地制造转子绕组。作为替代方案,在需要的情况下将分开的线圈相应地作为线圈半体与其共同的起始整流器片和末端整流器片并联。对于对称的线圈结构来说,有利的是,以均匀的次序先后完全卷绕具有角度误差的线圈和没有角度误差的线圈。在本发明的改进方案中,为获得有利的扭矩波动性或者在转子圆周上均匀的重量分布,可能有利的是,至少对于分布在对置的极齿上的线圈的一部分来说以不同的匝数相应地卷绕所述线圈半体。

附图说明

下面示范性地借助于附图对本发明进行详细解释。其中:

图1是按本发明的电机的正视图的示意图,

图2是图1的电机的展开图连同第一单齿线圈的示意图;

图3a到3f是绕组线在多个相邻的整流器片上的不同的连接方式的示意图,

图4是根据所编制的卷绕数据表制造的第一实施例,

图5a到5e是根据按图3的卷绕数据表分五个区段制造转子绕组的示意图,

图6是用于一种具有10个分开的线圈的第二实施例的卷绕数据表,

图7是根据按图6的卷绕数据表的第一区段来制造转子绕组的4个线圈的示意图,

图8作为另一种实施例示出了具有相对于按图6的数据表改动的卷绕方向的卷绕数据表的第一区段,以及

图9是根据按图8的卷绕数据表的区段来制造转子绕组的4个线圈的示意图,

图10是用于一种具有二十个分开的线圈的第四实施例的卷绕数据表,以及

图11是根据按图10的卷绕数据表的第一区段来制造转子绕组的示意图,

图12是用于一种具有二十个分开的线圈的第五实施例的卷绕数据表,

图13a是根据按图12的卷绕数据表的第一区段来制造前四个部分线圈的示意图,以及

图13b是根据按图12的卷绕数据表的第二区段来制造并联连接的四个部分线圈的示意图,

图14是用于一种第六实施例的卷绕数据表的第一区段,该第六实施例具有相对于按图12的卷绕数据表改动的连接配置,以及

图15是根据按图14的卷绕数据表来制造转子绕组的第一区段的示意图。

具体实施方式

图1为第一实施例示意性地示出了作为电机的永磁激励的六极的直流电动机的正视图并且该直流电动机用10表示。这样的电机优选在车辆中用于伺服驱动装置、冷却风扇和类似装置并且必须在承受高负荷的情况下尽可能在车辆的整个使用寿命期间可靠地工作。相应地其结构必须尽可能耐用。所述电机10拥有六极的定子11,该定子11通过工作气隙12与下面称为转子的整流器转子13共同作用。所述转子13包括叠片组14,该叠片组14固定在两侧得到支承的转子轴15上。在所述叠片组14的圆周上布置了十个均匀分布的极齿Z,在所述极齿Z之间分别构造了用于接纳转子绕组18的总共20个线圈S的槽N。所述线圈S在此作为单齿线圈成对地分别围绕着一个极齿Z通过自动卷绕机来制造。所述线圈S在此以特殊的方式与安放在转子轴15上的叠片组14的前面的端面上的整流器16相连接。所述整流器16拥有二十个均匀分布地布置在圆周上的整流器片L,所述整流器片L与两个位置固定的碳刷B1和B2共同作用。所述碳刷相互错开180°并且为运行所述电机而被供给直流电。所述转子13的十个极齿Z在此与所述定子11的三个励磁极对共同作用。为了得到所述电机的尽可能小的扭矩波动性,所述极齿的数目不同于励磁极P的数目。

图2示出了图1的直流电动机10的展开的示意图,下面利用该示意图来对用于制造线圈S并且将其布置在转子13的极齿Z上的卷绕方法进行详细解释。在那里能够看出六极的定子11、十个极齿Z1到Z10、前两个单齿线圈S1和S2以及整流器16的二十个整流器片L1到L20。所述第一线圈S1的布置可以自由选择并且这里被分配给第三极齿Z3。此外,在这里将第一极齿Z1分配给所述定子11的北极N的中心。这种分配也可以自由选择。此外,在这里如此选择所述整流器片L与极齿Z 之间的同样可以自由选择的配属关系,使得所述第一极齿Z1刚好处于所述整流器16的整流器片L1与L20之间的整流器片缝隙的高度。现在这个位置应该按照图2在圆周上拥有的角度位置。从中产生这一情况,即相邻的极齿Z2处于36°的位置上并且下一个整流器片缝隙处于18°的位置上。此外规定,所有线圈S以其始端相应地接触在起始整流器片La上并且以其末端接触在末端整流器片Le上。按照图2,用于第一线圈S1的整流器片L1形成可以自由选择的起始整流器片La1。因此通过所述整流器片L1的位置的这里所选择的布置方式,在所述线圈S1的起始整流器片La1与为该线圈设置的极齿Z3之间产生63°的角度偏移在图2中,所述线圈S1的最佳位置处于所述定子11的磁极下面的中间处。这个位置拥有角度误差Wf=0°。

为了能够根据波形绕组的方式将单齿线圈S连续地卷绕到极齿Z上,为所有的线圈S规定了整流器片步距Y,该整流器片步距Y保证每个线圈的端部与空的整流器片L接触。在图2中,设置了七个整流器片的整流器片步距Y,也就是说:Y=7。

如已经在前面提到的公开文献DE 10 2004 062 813 A1中详细示出和阐释的一样,首先可以连续地为所有的线圈求出起始整流器片La和末端整流器片Le 。而后在用于每个极齿Z的第一操作(Durchgang)中用以下公式为所述转子13的每个其它的跟随着线圈S1的线圈求得相对于定子11的极距的角度误差Wf:

(1)Wf(j)=cos[2π*p/z*(j-Lai/M)]。

现在,在接下来的步骤中从第二线圈S2的通过这种方式为每个极齿Z求得的角度误差中求得相应的极齿,在该极齿上所述线圈S2具有最小的角度误差Wf。通过这种方式为线圈S2在极齿Z5上求得最小的角度误差Wf=18°或者说最大的角度误差余弦值max=0.951。相同的角度误差也出现在极齿Z8、Z10和Z3上,这可以用于最佳的线圈接头。

通过这种方式为所有的线圈S求得起始整流器片和末端整流器片La和Le以及相应最佳的极齿Z。在前面提到的公开文献中,现在用这些数值来编制对自动卷绕机来说所需要的卷绕数据表,其中将绕组线相应地直接从起始整流器片La引到线圈S上或者说从线圈S引到末端整流器片Le上。但是对于较高的线圈数来说,在此在整流器16与线圈S之间穿线时出现问题,因而有必要对整流器片16上的线圈接头进行安排。

图3a到3f示意性地示出了不同的接触可能性。在此将绕组线17相应地围绕着所述整流器片L的端子接线片16a来穿引。在一些解决方案中将绕组线相应地直接从整流器片L的端子接线片16a引到槽N处,在此下面将这样的解决方案称为钩卡(Anhaken)。对于按图3a、3b、3c和3e的实施方式来说就是这种情况。在另外的接线方案中将绕组线17从所述整流器16的端子接线片16a围绕着转子轴在放置在一个布置在整流器16与叠片组14之间的由绝缘材料制成的支撑环19上的情况下引到槽N处,这样的接线方案称为环钩(Umhaken)。对于按图3d和3f的实施方式来说就是这种情况。因为在为了接触整流器片L而进行所谓的热铆合时所述端子接线片16以冲头电极(Stempelelektrode)朝整流器片弯成钩并且通过电流与绕组线17熔合,所以使处于绕组线17上的围绕着端子接线片16a放置的钩环17c的区域中的绝缘漆熔化。在此重要的是,所述钩环17c尽可能紧密地围绕着端子接线片16a来穿引并且在其在端子接线片16a上钩卡或者说环钩之后尽可能少地弹跳,以便在端子接线片16彼此紧密放置时相邻的整流器片L不会通过钩环17c短路。在按图3a、3b、3c和3d的实施方式中就是这种情况,在这些实施方式中将绕组线从一侧引向端子接线片并且又朝另一侧引出。在按图3a钩卡时,对于每个整流器片接头来说在引入的与引出的绕组线17之间有两个极齿Z。在按图3b的实施方式中,在引入的与引出的绕组线17之间在相邻的整流器片接头上交替地有一个极齿或者两个极齿Z并且在按图3c的实施方式中在引入的与引出的绕组线17之间则分别有一个极齿Z。在按照图3d环钩端子接线片16a时也产生紧密的弹跳程度小的钩环17c,因为这里所述绕组线17也从一侧引向端子接线片16a并且朝另一侧引出。相反,应该避免按图3e和3f的有问题的实施方式。在按照图3e钩卡时,在引向端子接线片16a的与从该端子接线片16a引出的绕组线17之间分别仅仅形成小的锐角,因为引入和引出几乎垂直地从所述整流器片L通向同一条槽。在这种情况下,随着线径的增加,绕组线17在钩环17c区域中弹跳,伴随着整流器片短路的危险。钩环17c弹跳程度增强的危险也在按图3f的实施方式中产生,在按图3f的实施方式中在环钩时所述绕组线17的引入与引出在所述端子接线片16a与线圈S之间朝同一侧通过支承体19以几乎平行于相应的槽的方式来导引。

为了尤其在线圈数大时可以为从线圈S到整流器片L的连接最佳地利用整流器16与转子13的叠片组14之间的空间,可能有意义的是,通过环钩使线圈S的完全卷绕的第一部分按照图3d与整流器片L相接触,从而随后在完全卷绕所述线圈的最后部分时可以通过钩卡使其与整流器片L相接触。在此,为进行钩卡而使用按图3a、3b或3c的解决方案。因此对于接下来的实施例来说如此编制必要的卷绕数据表,从而至少对于所述线圈S的最后卷绕的部分来说与整流器片L的端子接线片16a相接触的绕组线17从整流器片L的一侧引入并且从另一侧引出,并且在所述绕组线17从中引向整流器片L的槽N与所述绕组线17从整流器片L朝其引出的槽之间有至少一个极齿Z但最多有两个极齿Z。为实现这一点,至少对于先后完全卷绕的线圈S的一部分来说所述绕组线17必须从线圈S到整流器片L或者说从整流器片L到线圈S相应地从两个其它的靠近整流器片L的极齿Z之间穿过,其中在所述整流器片L与绕组线的穿引之间最多允许有两个极齿Z。

现在在按图1和2的第一实施例中,根据此前所说明的规定用以下数据来编制用于六极的直流电动机的在图4中示出的卷绕数据表:

极偶数        p=3

极齿数        Z=10

整流器片数    L=20

线圈数        S=20

整流器片步距  Y=7

匝数          Wz=14或者说15

角度偏差     (极齿1相对于整流器片1)

未示出的自动卷绕机现在逐行地执行按图4的所编制的卷绕数据表,其中先后完全卷绕所述线圈S1到S20并且相应地使其与所述整流器16的为所述线圈S1到S20分配的整流器片L相接触。图5a到5e以转子展开图的形式示意性地示出了根据图4的卷绕数据表按照数据表区段a到f来制造线圈并且下面对此进行说明:

按照区段a,首先绕组线17以其始端17a在整流器片L1上接触。将绕组件17从那里引向槽10,穿过槽10引向转子的背面并且从那里引向极齿Z3。所述线圈S1现在借助于箭头所示以14道匝数在左侧卷绕在极齿Z3上。现在通过转子背面将线圈端部引向槽N5。现在从那里将绕组线17穿过槽5引向整流器16并且在那里使绕组线17与整流器片L8相接触。现在从那里将线圈S2以15道匝数在右侧卷绕在极齿Z5上并且而后就这样将线圈端部通过槽N7引向转子背面。现在绕组线17从那里通过槽N8到达整流器侧并且在这里与整流器片15相接触。现在绕组线17从那里通过槽N7引向转子背面并且而后引向极齿Z10。将线圈S3以14道匝数在左侧卷绕在那里并且而后将线圈端部经由转子背面通过槽N2引向整流器侧并且在这里使其与整流器片L2相接触。现在从那里将线圈S4以15道匝数在右侧卷绕在极齿Z2上并且而后将线圈端部通过槽N4引向转子背面。现在绕组线17从那里通过槽N5引向整流器侧并且在这里与整流器片L9相接触。将绕组线从整流器片L9通过所示出的箭头引导到图5b中的转子展开图。所述绕组线在此以其用虚线示出的区段相应地从转子展开图的左侧引导到右侧。

在那里从整流器片L9将绕组线17通过槽N4引向转子背面并且而后引向极齿Z7。将线圈S5以14道匝数在左侧卷绕在那里并且而后将线圈端部经由转子背面通过槽N9引向整流器侧并且使其在这里与整流器片L16相接触。现在从那里将线圈S6以15道匝数在右侧卷绕到极齿Z9上并且而后将线圈端部通过槽N1引向转子背面。绕组线17现在从那里通过槽N2到达整流器侧并且在这里与整流器片L3相接触。现在将绕组线从那里通过槽N1引向转子背面并且而后引向极齿Z4。将线圈S7以14道匝数在左侧卷绕在那里并且而后将线圈端部经由转子背面通过槽N6引向整流器侧并且使其在这里与整流器片L10相接触。现在从那里将线圈S8以15道匝数在右侧卷绕在极齿Z6上并且而后将线圈端部通过槽N8引向转子背面。绕组线17现在从那里通过槽N9到达整流器侧并且在这里与整流器片L17相接触。将绕组线从整流器片L17通过所示出的箭头引导到图5c中的转子展开图。

现在如在按图5c的转子展开图中示出的一样以相同的方式按照按图4的卷绕数据表的区段c先后完全卷绕线圈S9到S12。

也以相同的方式按照按图5d的转子展开图根据按图4的卷绕数据表的区段d来制造线圈S13到S16并且按照按图5e的转子展开图根据图4的卷绕数据表的区段e来制造线圈S17到S20。现在在先后完全卷绕所有20个线圈S之后,最后又在整流器片L1上接触到绕组线的端部17b。

在该实施例中,所有的线圈S钩卡在整流器片L上。按照按图3c的钩卡示意图,相应地在整流器片的两侧如此敷设绕组线的引入和引出,从而在所有的情况下在引入与引出之间各有一个极齿Z。为了对于这样的更加远离其整流器片接头的线圈S来说也实现这一点,在那里使线圈端部穿过靠近相应的整流器片接头的槽N。绕组线的这些穿引在此为避免磁性的不对称而具有最多两个极齿的间距。

在本发明的第二实施例中,现在为降低扭矩波动性并且为了避免单侧在转子圆周上出现的径向的磁力将所有相对于极距具有角度误差w=f>0°的线圈S分布地布置到两个彼此对置的极齿Z上。这在所述第一实施例中是每第二个线圈。在计算用于所有的线圈的角度误差之后,从前面提到的公开文献中知道,对于每个线圈来说在多个彼此对置的位置上出现相同大小的角度误差或者说不出现角度误差。由于这些公知的计算,在所述第一实施例的改动方案中用以下设定值为按图1的电机10编制了按图6的卷绕数据表:

极偶数         p=3

极齿数         Z=10

整流器片数     L=20

线圈数         S=20

整流器片步距   Y=7

匝数           Wz=10或者说7

偏差角        

自动卷绕机逐行地执行按图6的卷绕数据表,其中先后完全卷绕所述线圈S1到S20并且相应地使其与所述整流器16的为所述线圈S1到S20分配的整流器片L相接触。图7以转子展开图的形式示意性地示出了根据图6的卷绕数据表的区段a来制造线圈S1到S4的情况并且下面对此进行说明。线圈S2和S4在此分为两个半体S2a和S2b以及S4a和S4b。

按照区段a,首先绕组线17以其始端17a在整流器片L1上接触。现在将绕组线17从那里通过槽N10引向转子背面并且而后引向极齿Z3。然后所述线圈S1以10道匝数在左侧卷绕在那里,并且而后将线圈端部通过槽N5引向整流器侧并且使其在这里与整流器片L8相接触。现在从那里将第二线圈的第一线圈半体S2a以7道匝数在右侧卷绕在极齿Z5上并且而后将绕组线引到极齿8处。现在将第二线圈半体S2b以8道匝数在右侧卷绕在那里并且而后使线圈端部与整流器片L15相接触。现在将绕组线从那里通过槽N7引向转子背面并且而后引向极齿Z10。将线圈S3以10道匝数在左侧卷绕在那里并且而后将线圈端部通过槽N2引向整流器侧并且使其在这里与整流器片L2相接触。现在从那里将第四线圈的第一半体S4a以7道匝数在右侧卷绕在极齿Z2上并且而后将绕组线引向极齿Z5。将第二线圈半体S4b以7道匝数在右侧卷绕在那里并且而后使线圈端部与整流器片L9相接触。现在以相同的方式由自动卷绕机执行按图6的卷绕数据表的接下来的行,并且在此以交替的次序来完全卷绕未分开的线圈和分开的线圈。用该卷绕数据表对于所述第二实施例来说产生以下情况,即按照图7相应地作为线圈半体S2a和S2b、S4a和S4b、S6a和S6b...以串联方式先后完全卷绕分开的线圈S2、S4、S6...。此外,这里所述线圈S也以和在第一实施例中相同的方式按图3c的实施方式钩卡在整流器片L上。

在第三实施例中,按照图8示出了卷绕数据表的第一区段a,在该卷绕数据表中关于所述第二实施例仅仅改动了线圈S的卷绕方向。在此也在线圈S与整流器片L之间产生改动过的引线。

为此在图9中示出,绕组线17这里也以其始端17a在整流器片L1上接触。现在从那里将线圈S1以10道匝数在右侧卷绕到极齿Z3上,并且而后使线圈端部与整流器片L8相接触。现在从那里将绕组线引向极齿Z5。将第一线圈半体S2a以7道匝数在左侧卷绕在那里并且而后将绕组线引向极齿8。现在将第二线圈半体S2b以7道匝数在左侧卷绕在那里并且后而使线圈端部与整流器片L15相接触。现在从那里将线圈S3以10道匝数在右侧卷绕在极齿Z10上并且而后使线圈端部与整流器片L2相接触。然后从那里将绕组线引向极齿Z2并且将第四线圈的第一半体S4a以7道匝数在左侧卷绕在那里。然后将绕组线引向极齿Z5,并且将第二绕组半体S4b以7道匝数在左侧卷绕在那里。而后使线圈端部与整流器片L9相接触。现在以相同的方式由自动卷绕机按照按图8的卷绕数据表先后完全卷绕所有其余的线圈或者说线圈半体。在该实施方式中,能够避免线圈端部穿过相邻的槽,因为可以按照按图3a的实施方式将线圈接头直接钩卡到整流器片L上,而后在所述绕组线在整流器片L上的引入与引出之间有两个极齿。

图10在第四实施例中示出了用于图1的电机10的卷绕数据表,对于该电机来说现在所有的线圈S分开地卷绕到分别彼此对置的极齿Z上。所述线圈半体在此相应地彼此串联。对于所述电机来说适用以下设定值:

极偶数        p=3

极齿数        Z=10

整流器片数    L=20

线圈数        S=20

整流器片步距  Y=7

匝数          Wz=2*6或者说7和6

偏差角        

现在图11以转子展开图的形式示意性地示出了根据图10的卷绕数据表的区段a来用8个部分线圈S1a、S1b到S4a、S4b来制造前四个线圈S1到S4并且下面对此进行说明。

首先绕组线17以其始端17a在整流器片L1上接触。现在将绕组线从那里通过槽N10引向转子背面并且而后将所述线圈半体S1a以6道匝数在右侧卷绕在极齿Z1上。然后将绕组线经由转子背面通过槽N8引向整流器侧并且从那里引向极齿Z6。将第二线圈半体S1b以6道匝数在左侧卷绕在那里并且而后使线圈端部与整流器片L8相接触。现在从那里将线圈半体S2a以7道匝数在左侧卷绕到极齿Z3上并且而后将绕组线通过槽N10引向转子背面并且而后引向极齿Z8。将线圈半体S2b以6道匝数在右侧卷绕在那里并且而后使线圈端部与整流器片L15相接触。现在从那里将绕组线通过槽N7引向转子背面并且将线圈S3a以7道匝数在右侧卷绕到极齿Z8上。从那里将绕组线通过槽N5引向整流器侧并且将第二线圈半体S3b以6道匝数在左侧卷绕在极齿Z3上。而后使线圈端部与整流器片L2相接触。现在从那里将线圈半体S4a以7道匝数在左侧卷绕在极齿Z10上并且而后将绕组线通过槽N7引向转子背面。绕组线从那里到达极齿Z5处。将第二线圈半体S4b以6道匝数在右侧卷绕在那里,并且而后使线圈端部与整流器片L9相接触。

现在以相同的方式用自动卷绕机来执行按图10的卷绕数据表的接下来的行,并且在此将线圈S5到S20以相应一半串联的方式卷绕在彼此对置的极齿上。在该实施例中整流器片L上的线圈接头按照图3b的实施方式通过钩卡来实现,而后对于所述接头的一部分来说在整流器片L上的引入和引出之间相应地有一个极齿Z,并且对于另一部分来说则相应地有两个极齿Z。

在第五实施例中,现在为按图1的电机10编制卷绕数据表,然后将所有线圈以两个线圈半体a和b分布到相应彼此对置的极齿上并且其中与前面的实施例相反所述线圈半体Sa和Sb与其共同的起始整流器片和末端整流器片La和Le并联。为了在整流器16与转子13的叠片组14之间保证毫无问题的有秩序的引线,相应地所述20个线圈S的第一线圈半体Sa由自动卷绕机在第一卷绕支线A中完全卷绕并且而后所述第二线圈半体Sb在第二卷绕支线B中先后完全卷绕。由此实现这一点,即在所述先后完全卷绕的线圈半体Sa的第一支线中可以分别通过布置在转子轴上的支撑环19将绕组线从相应的线圈半体引向整流器片L以及从所述整流器片引向下一个线圈半体Sa。

对于所述第五实施例来说适用以下设定值:

极偶数         p=3

极齿数         Z=10

整流器片数     L=20

线圈数         Sa=20;Sb=20

整流器片步距   Y=7

匝数           Wz=14或者说13

偏差角         

图13a以转子展开图的形式示意性地示出了根据图12的卷绕数据表按照数据表区段a来制造线圈半体S1a到S4a并且下面对此进行说明。

首先绕组线17以其始端17a在整流器片L1上接触。然后从那里将绕组线17向右引向极齿Z8。将所述第一线圈半体S1a以14道匝数在左侧卷绕在那里,并且又将线圈端部向右穿引并且使其与整流器片L8接触。现在从那里将绕组线向右引向极齿Z10。将所述线圈半体S2a以13道匝数在右侧卷绕在那里并且而后将线圈端部向右穿引并且使其与整流器片L15相接触。现在从那里将绕组线向右引向极齿Z5。将线圈半体S3a以14道匝数在左侧卷绕在那里并且而后将线圈端部向右穿引并且使其与整流器片L2接触。现在从那里又将绕组线向右引向极齿Z7。将线圈S4a以13道匝数在右侧卷绕在那里,并且而后将线圈端部向右穿引并且使其与整流器片L9接触。现在自动卷绕机从那里执行来自图12中的卷绕数据表的第一半的所有其它的行,用于制造其余的第一线圈半体S5a到S20a。在图13a中在此将绕组线从右侧按虚线所示引导到转子展开图的左侧。在这里通过按图3d的环钩在整流器片L上接触所述线圈半体Sa,然后将绕组线在整流器片与线圈之间相应地导引通过支撑环19,其中所述线圈相对于整流器片在转子的圆周上相应地偏移了至少90°。

图13b以转子展开图的形式示意性地示出了根据按图12的卷绕数据表按照数据表区段b来制造第二线圈半体Sb并且下面对此进行说明。

在将第二十个线圈的第一线圈半体20a卷绕到极齿Z3上并且使线圈端部与整流器片L1接触之后,现在将绕组线17从整流器片L1引向极齿Z3。将所述线圈半体S1b以14道匝数在右侧卷绕在那里,并且而后使线圈端部与整流器片L8接触。现在从那里将绕组线穿过槽N5引向转子背面并且而后将所述线圈半体S2b以12道匝数在左侧卷绕到极齿Z5上。然后经由转子背面通过槽N7来导引线圈端部并且使其在整流器侧与整流器片L15相接触。现在从那里将线圈半体S3b以14道匝数在右侧卷绕在极齿Z10上并且使线圈端与整流器片L2相接触。现在从那里又使绕组线通过槽N2引向转子背面并且而后将线圈S4b以12道匝数在左侧卷绕在极齿Z2上。而后将线圈端部经由转子背面通过槽N4引向整流器侧并且使其在那里与整流器片L9接触。从那里将所有其它的第二线圈半体S5b到S20b先后完全卷绕在极齿上并且通过这种方式由自动卷绕机执行按图12的卷绕数据表的第二半。这里按照按图3a的示意图通过钩卡使所述线圈半体Sb与整流器片L相接触,然后在所述绕组线在整流器片上的引入与引出之间各有两个极齿Z。根据图12的卷绕数据表将线圈制造分为两个卷绕支线,由此保证,通过在卷绕数据表的第一支线中环钩在整流器片L上这种方式实现的线圈接头不妨碍通过钩卡在整流器片L上实现的第二卷绕支线的线圈接头,反之,在第二支线中的钩卡不妨碍第一支线中的环钩。

作为相对于前面的实施例的改动方案,现在在第六实施例中编制按照图14部分示出的卷绕数据表,在该卷绕数据表中为四十个线圈半体改变了卷绕方向。此外,在此在完全卷绕的线圈半体S1a到S20a的第一支线中整流器片L上的线圈接头不是通过按图13a的环钩来实现的,而是通过按图13b的钩卡来实现的。为此,必须在增强的程度上使线圈端部经由转子背面导引穿过其它的靠近相应的整流器片接头的槽N。图15现在以转子展开图的形式示意性地示出了按照数据表区段a来制造按图14的卷绕数据表的线圈半体S1a到S4a并且下面对此进行说明。

首先绕组线17以其始端17a在整流器片L1上接触。现在从那里将绕组线通过槽N10引向转子背面并且而后引到极齿Z8上。将所述线圈S1a以12道匝数在右侧卷绕在那里,并且而后又将线圈端部通过槽N5引向整流器侧并且使其在这里与整流器片L8接触。现在从那里将绕组线通过槽N3引向转子背面并且而后通过槽N2引向极齿Z10。将所述线圈S2a以12道匝数在左侧卷绕在那里并且而后使线圈端部与整流器片L15相接触。现在从那里将绕组线通过槽N7引向转子背面并且而后引向极齿Z5。将线圈半体S3a以12道匝数在右侧卷绕在那里并且使线圈端部经由转子背面并且通过槽N2引向整流器侧并且使其在这里与整流器片L2接触。现在从那里使绕组线通过槽N10引向转子背面并且从那里通过槽N9引向整流器侧。现在从那里将线圈半体S4a以12道匝数在左侧卷绕在极齿Z7上并且而后使线圈端部与整流器片L9接触。随后以相同的方式来制造所有其它的线圈半体S5a到S20a和S1b到S20b。在这里作为相对于图13a的改动方案,通过绕组线的钩卡而不是在整流器片L上的环钩将线圈连接到整流器片L上。

本发明不局限于所示出的实施例,因为在关于极偶数、极齿数和整流器片步距的设定值的范围内获得大量的组合方案用于实现按图1的电机10的转子绕组。此外可能的是,对于未分开线圈的卷绕实施方式来说也将先后完全卷绕的线圈S分为两条可能不同大小的卷绕支线并且在此通过在整流器片L止的环钩来接触第一卷绕支线的线圈。为了使线圈S毫无问题地与整流器片L相接触,可能有利的是,以均匀的次序来完全卷绕具有角度误差Wf的线圈和没有角度误差Wf的线圈。因为为此至少对于所述线圈S的一部分来说必须将绕组线引向整流器片L或者说使其从整流器片L穿过靠得更近的槽,所以必要时为获得更好的整流效果和更小的扭矩波动性,有利的是,如对于按图10和12的卷绕数据表来说的情况一样至少对于分布在对置的极齿Z上的线圈S的一部分来说相应地以不同的匝数来卷绕所述线圈半体Sa和Sb。优选如此选择所述极齿1与整流器片L1的缝隙之间的角度偏差使得所述整流器片L1尽可能不处于槽N之前,在此将绕组线从整流器片L1通过槽N引向线圈S1。

用于按本发明制造电机的转子线圈S的其它替代方案通过以下方式来获得,即在完全卷绕的第一线圈支线中使分开的线圈的线圈半体彼此并联并且在第二线圈支线中使其余的分开的线圈的线圈半体相应地彼此串联。对于分开的线圈来说,另一种替代方案是,所述第一线圈半体Sa在第一卷绕支线中被完全卷绕并且所述第二线圈半体Sb相应地再次分为两个部分线圈Sb1和Sb2地在彼此串联的情况下在第二卷绕支线中被完全卷绕。

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