[发明专利]具有褶叠导体层的三相电动机

说明书

本发明涉及其相导体部分地安置于弱磁体中的三相电动机及其制造方法。

GB1329205公开了一种以铸件的形式制造的线型电机的导体层。由于导体部件彼此无关地被制造并被互错地组合起来，因而需要具有很小公差的用于预制造的昂贵的模具。此外，导体高度在槽端突然变小，从而产生一个较小的临界截面(kritischer Querschnitt)。在线圈端部所有相的导体部件彼此叠置，由此在那里形成大的空间，而在线圈端部中的三相导体层中形成三个部分层。

因此，本发明的任务在于这样构成一种具有其相导体部分地安置于一弱磁体的层状绕组的三相电动机，以达到均匀利用空间并简化制作的目的。

本发明的目的这样来实现，三相导体层的所有相导体具有相同的结构，其中相导体的在绕组端部在运动方向顺序排列的导体部件段以不同的距离安置于导体层的半层之中。通过交替地敷置绝缘材料和导体材料的方法，在一个程序中同时制造三相绕组层的所有三个相导体。

三相导体层的所有相导体具有相同的结构，其中导体的分布每四个极距重复一次，并且在这一周期中的一相导体在两个绕组端部各有两个安置于不同半层的导体部件段。在磁场中相导体总是占据整个层高，这样可以避免绕组端部过渡中两个半层之间的过渡。尽管如此，三相导体层在绕组端部中仍只由两部分层组成。此外，通过在每个半绕组端部中相切地顺序排列这三个相导体的导体部件段并只用薄绝缘层隔离的办法，可以充分而均匀地利用绕组端部。通过在离开槽时首先在槽宽方向加大导体宽度并在绕组端部将导体高度减半的方法，可避免槽端部过渡处截面的变窄。

只有当三相导体彼此交错，即一层的相导体不是彼此独立地而是只在一个程序中一起被制造时，三相导体层的优化空间利用才是可能的。除了在槽区域对预制部分的焊接，这里适用交替制造导体层和绝缘层的方法。运用厚层和薄层技术可完全自动化地制造很平的大和小的电动机。

附图描述了本发明的优化实施方式。

图1表示用于制造三相导体层的模具；

图2表示由图1得到的导体层的空间结构；

图3表示图2中的相导体的三个叠置的部分的串联图。

图1的左边表示一24极三相导体层的两个导体模具1和2，右边表示其较小的两个绝缘模具3和4。材料被平敷，这里，所形成的凹处也被填满。在以相应的模具1至4曝光之后，移去不带阴影的表面。导体模具1和2的带阴影的表面表示三相相导体5至7的导体部件段，每半层只有两种不同的结构形式，这种结构形式按照不同的阴影部分可分配给每相。在用于层中间部分的绝缘模具3中，绝缘材料除了在三部分段8中(层交换在此发生)外只存在于绕组端部。与此相反，下面的绝缘模具4将两结构相同的三相导体层分离，因此，平敷的绝缘材料存在于除过渡处8外的地方。在层中的空隙10内安置有导磁材料，例如铁粉或铁氧体。

图2表示由图1得到的三相褶叠导体层11的空间结构示意图，这里，两半层12和13的具有不同密度的阴影的相导体5至7以空间圆周切割而被一起表示。在图的右半部，这两个半层在槽深的方向被彼此分开，以清楚显示其形状结构。三个相导体5至7分别由四个以不同方式安置的导体部件段14至17组成，它们一起跨接四个极距，这里，不但用作不发生半层转换的槽过渡的小槽棒部分16和17，而且大的导体部件段14和15具有相同的结构。由于三个相导体具有相同的结构，因此整个三相导体层11只由两种不同的导体部件段组成。

图3描述了由图2得出的一包括三层绕组的所有层21至22的相导体6的过程。这里，在电流引入线18，电流引出线19和层交替处20进行圆周切割。整个绕组除了包括结构形式14，15或16，17外，只包括两种其他的结构形式18和19。在最上层21中，相导体由电流引入线18开始沿顺时针方向绕机器一周，扣除一个极距。下面半层中的最后一导体部件段与安置于其下的中间层22的上半层中的第一个导体部件段相连。在又绕整圈后，相导体在转换槽中转换到下层23，在该层中，在绕第三周后由转换槽引出电流引出线19。为了避免最后一导体部件段19中导体截面的变窄，电机中的三个转换槽的深度应比其他槽深半个导体层厚度。