[发明专利]线圈绕组布绕装置

说明书

一种用于将线圈绕组安装在定子齿上的布绕装置，该布绕装置包括：安装件，其具有用于接纳第一定子齿的第一安装臂和用于接纳第二定子齿的第二安装臂，其中所述第一安装臂相对于所述第二安装臂可以在第一位置和第二位置之间运动；用于当所述第一安装臂相对于所述第二安装臂处于第一位置时将导电体安装在所述第一定子齿和第二定子齿上以在所述第一定子齿和第二定子齿上形成线圈绕组的机构；用于在所述导电体已安装在所述第一定子齿和第二定子齿上时将所述第一安装臂相对于所述第二安装臂放置在第二位置以允许所述第一定子齿和第二定子齿分别从所述第一安装臂和第二安装臂上移除的机构。

技术领域

本发明涉及线圈绕组布绕装置，尤其是在定子齿上缠绕线圈的布置。

背景技术

众所周知，定子是电动机或发电机的静止部件，转子绕其转动。定子一般包括磁性件和其它结构件。电机工作原理是，载流导线在有磁场情况下受力。一般，载有一组永磁体的转子被布置成围绕安装在定子上的一组线圈旋转，这些线圈布置成载通电流，导致转子绕定子旋转并产生运动。应该理解，转子载有一组线圈而定子载有一组永磁体也是可能的。

被布置成安装在转子内的定子的例子如图1所示。图1示出定子背铁，其由单块材料如PM(金属粉)形成，或者更常见地由许多相同的层压件构成。圆形支承部150(又称背铁或背环)上的突起100被称为“齿”且被用于接纳许多线圈绕组。为了提高电机性能，希望优化线圈绕组的总横截面，这有减小阻力的效果，从而减少热量的生成。此外，线圈绕组更加相互靠近时有改善导热性的效果，这将有提高电机效率与持久性能的效果。

但应理解，对于图1所示的整个定子由单块实心件形成的这种结构，能用于实体绕齿缠绕导线线圈的空间大小是有限的。因此，在这种结构中在相邻齿的线圈之间常有间隙，这是低效的，因为该空间本来可被导线线圈占据以增大线圈绕组的总横截面。

此外，在定子和绕组之间提供线圈绝缘的传统方法可能导致导热性较差，这会限制电机的性能。

再有，大型单块定子通常需要复杂的绕线机和绕线工艺来形成所需的线圈绕组。

上述问题的一种解决方案是开发出可拆装的定子齿，其在线圈绕组已围绕相应的定子齿形成后被安装至定子背铁上，例如在GB2477520和GB2507072中有描述。

但对于多相电机来说，其通常包括多个线圈组，每个线圈组均设置成能产生与交流电压三相中的一相关联的磁场，以增加形成在电机内的磁极数量，每个线圈组通常有多个线圈子组以产生旋转磁场。

举例来说，图2示出典型的具有三个线圈组14、16和18的三相电机10。每个线圈组包括串联的三个线圈子组，其中对于某个线圈组，相应线圈子组所产生的磁场将具有共同的相。

三相电机的三个线圈组通常被构造成三角形构型或Y形构型。

但在一种构型中，例如对于具有多个子电机的电机而言，构成每个线圈组的线圈子组可彼此相邻。在所述构型中，形成线圈子组的线圈绕组优选交替缠绕，使得对于某方向的电流而言，每个线圈所产生的磁场与其邻近线圈反向平行。因为电机转子的磁体扫过线圈端部，故线圈内电流的适当切换可用于形成期望的力以给转子提供冲力。

但在所述构型中，为了简化制造工艺，希望互相独立地缠绕各定子齿，这可能会有问题，因为须采用单根导线来形成相应的线圈子组。

发明内容

根据本发明的一方面，提供如所附权利要求书所述的布绕装置和方法。

本发明的优点是，允许多个定子齿放置在第一位置以使安装至多个定子齿的线圈绕组的横截面积最大化，同时允许多个定子齿在线圈绕组已安装至多个定子齿后放置在第二位置以促成多个定子齿安装至定子背铁。