制造电动发电机定子的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于制造电动发电机定子的优化方法。
[0002]更具体地，本发明公开了用于制造电动发电机定子的一种新颖和完整的方法，该方法包括提供从绕制的原材料到定子自身的最终形成的变化的多个步骤。
【背景技术】
[0003]正如本领域的技术人员所已知的，电动发电机包括能够将电能转换成机械能(例如电动机)或者将机械能转换成电能(例如电压发电机)的机器。
[0004]通常电动发电机集成有固定的感应芯和可移动的感应芯，并且所述电机的功能原理基于电磁感应定律，在电磁感应定律中，由感应芯所产生的磁场能够在移动的感应芯中产生运动。因此，对于本领域的技术人员来说，固定的感应芯被设置在定子中，但是移动的感应芯被设置在转子中是已知的。
[0005]根据结构性的观点，电动发电机的定子主要由金属框架和多个线圈(以环绕的方式围绕轴布置的电导体)集成，线圈被布置成与金属框架对准。
[0006]更具体地，并且仍由功能性的观点，根据常规的实施例和现有技术，定子的金属框架限定径向轴，所述径向轴沿圆周被分隔开并且通过径向轴的上端被沿圆周连接到一起(下端被彼此分隔开)。这些轴最终限定电导体所盘绕的结构，并且这些轴之间的空间具有容纳由电导体形成的体积的功能。在这种情况下，可以注意到每个轴和每个轴的相应线圈与固定的感应芯相匹配。
[0007]在专用旋转电动发电机的情况下，转子(转子的物理实施例与定子的物理实施例相似)被安装在定子内部，并且因此定子的金属框架的轴的尺寸被设置成与中空的中央空间相匹配的长度，这一空间将容纳转子。
[0008]图1示出了根据现有技术的常规实施例的电动发电机定子的平面图和示意图。
[0009]基于上述基础原理，对于本领域中的技术人员来说，同一电动发电机的定子和转子可以由同一金属单体获取是明显的，这是由于转子与定子中央存在的中空的空间大致相等的尺寸。但是，对于本领域中的技术人员来说，处理金属单体由复杂的工业工序组成是已知的，该工业工序会导致出现质量问题。
[0010]因此，应共同注意的是，现有技术中的电动发电机定子的金属框架(优于相应的转子的金属框架)通常由彼此具有等效的样式的多个金属叶片接合而制成。从文献US2011/0127876可发现这个实施例的示例，在该示例中说明和描述了当承受冲压工序时单层金属叶片(原材料)可用于制造定子的多个叶片和转子的多个叶片。其中同样强调转子叶片可以由定子叶片的“废弃的”原材料制造。尽管引用文献US 2011/0127876描述了这种类型的实施例的示例，应该被证实的是从I960年代中期开始，现在所解释的这种实践已经是常规手段。
[0011]根据现有技术中已经广泛传播的理念，已知与定子线圈匹配的电导体的面积包括能够影响电动发电机效率的特性。更具体地，除了这些电导体所承载的电流的额定值的固有限制之外，已知电导体的面积更小则更易产生焦耳效应。因此，与定子线圈匹配的电导体呈现更大的可能的面积(在每个项目的需要之内)。
[0012]但是，与定子线圈匹配的电导体的面积会被定子的金属框架的特性限制。
[0013]因此，根据图1所示，应该注意的是定子叶片XL的每个轴XE具有由两个侧翼XAL限定的最终端部。因此，与定子线圈匹配的电导体的面积最终被限定在存在于连续的轴XE的侧翼XAL之间的空间。
[0014]因此还值得一提的是，连续的轴XE之间的侧翼XA的上述空间还包括能够影响电动发电机效率的特性，这是由于这个空间越大，感应芯中的漏磁越大，并且因此电动发电机的产量损失越大(被转化而成的机械能与电能大小之间的数量关系或者被转化而成的电能与机械能大小之间的数量关系)。
[0015]因此，为了使电动发电机能够高效，必须在与定子线圈匹配的电导体面积和感应芯的漏磁之间做出平衡，所述漏磁由存在于连续的轴的侧翼之间的空间提供。但是，实现这种平衡是极其复杂的。
[0016]为了优化这些因素，现有技术中还存在如下电动发电机定子的叶片，即所述叶片的轴的侧翼在制造所述定子的整个过程中承受“运动或弯曲”。这些类型的叶片的示例和/或方法在文献PI 9702724-3、文献US 4176444、文献US 4267719和US 6742238中被公开。
[0017]文献PI 9702724-3描述了电机的定子叶片的优化的实施例。在这个实施例中，轴的侧翼能够在制造定子的过程中被处理，因此允许电导体的容纳通道的“敞开”和“封闭”。更具体地，应该注意的是通道的“敞开”和“封闭”通过使轴的侧翼枢转而实现。文献PI9702724-3中所描述的实施例的明显的消极的方面与轴的侧翼的需要枢转以封闭通道和使通道敞开(首要地)有关，毕竟将具有枢转的轴的侧翼的多个叶片分组是极其复杂的。
[0018]文献US 4176444和US 4267719均来自于同一个优先权，并且描述了与发电机定子匹配的方法和装置。所述方法提供一系列的步骤，通常限定为:叶片首先被冲压，然后被分组形成定子的金属框架。当金属框架已经符合要求，轴的侧翼承受压变形，并且一旦所有通道被开口，容纳电导体的过程将被执行。然后，通道还通过受压变形而封闭，并且本方法被完成。通常，通道的“开口”在冲压装置中执行，在冲压装置中每个通道被冲压工具插入，并且轴的每个下端在由一种模板变形件支承。冲压工具的移动(从内向外)向模板推动轴的侧翼，并且这会引起所述侧翼具有所述模板的形状。尽管文献US 4176444和文献US4267719的内容部分解决了文献PI 9702724-3的内容中存在的消极方面，但是应该注意的是在通道中开口的步骤只能借助复杂的工具实现。此外，应该注意的是，轴的所有侧翼承受均匀的压力，但是轴的这些相同的侧翼具有不同的机械耐受等级，这会导致最终的不匹配。
[0019]文献US 6742238描述了如下制造理念，其中定子的叶片已经被冲压有开口通道(用于容纳电导体)，也就是说，这些叶片的冲压模具已经引起与一次挤压成型相同的效果，在这种情况下轴的侧翼已经变形。尽管这种理念解决了涉及在电导体的容纳通道中“开口”的常规步骤的很多问题，但是应该注意的是这些定子叶片的“废料”不能被用于制造转子(同一电机的)，毕竟定子的内径与转子的外径相等是极其重要的，并且文献US 6742238所描述的制造理念没能实现这个先决条件。
[0020]基于上述解释的所有内容，明显需要注意的是现有技术中需要一种制造的解决方案，或者甚至是方法，所述方法用于制造电动发电机定子而不受上述的消极方面的影响，本发明的提出正是基于这种情境。
【发明内容】
[0021]因此，本发明的一个目的在于提供用于制造电动发电机定子的方法，在定子叶片的匹配步骤之后，本方法能免于在电导体的容纳通道中开口的任何类型的额外步骤，并且仍然具有能够用于与同一电动发电机的转子匹配的“废料”。
[0022]本发明的另一个目的是叶片的轴的侧翼能在冲压步骤本身中发生变形。因此，本发明的又一个目的是轴的所述侧翼仅在移除用于与电动发电机的转子匹配“废料”之后才发生功能性的变形。
[0023]本发明的再一个目的是提供用于制造电动发电机定子的方法，按所述方法制造的定子具有包括大致等效的电磁场的固定感应芯。因此，本发明的还一个目的是提供一种用于制造电动发电机定子的方法，所述方法由专门用于定子的最终精加工的步骤组成。
[0024]现在公开的本发明的这些和其他的目的能够借助本文所公开的制造电动发电机定子的方法完全实现，所述方法包括冲压原材料的至少一个冲压步骤，对多个定子叶片分组的至少一个分组步骤，至少一个使感应芯匹配在电导体的容纳通道中的匹配步骤，以及使电导体的容纳通道封闭的至少一个封闭步骤。根据本发明的制造电动发电机定子的所述方法进一步提供使定子叶片的轴的侧翼变形的至少一个变形子步骤，以及修正多个定子叶片的轴的侧翼的至少一个修正步骤。
[0025]值得注意的是定子叶片的轴的侧翼的变形子步骤在原材料的冲压步骤中被执行。另一方面，多个定子叶片的轴的侧翼的修正步骤在电导体的容纳通道的封闭步骤之后被执行。
[0026]根据本发明的原理和目的，对每个定子叶片分别进行使定子叶片的轴的侧翼变形的变形子步骤。
[0027]更优选地，使定子叶片的轴的侧翼变形的变形子步骤构成原材料的冲压步骤的最后子步骤。因此，在原材料的冲压步骤结束后获取的定子叶片在定子叶片被分组后限定预先开口的电导体的容纳通道。
[0028]同样根据本发明的原理和目的，多个定子叶片的轴的侧翼的修正步骤提供所有的多个定子叶片的所有轴的标准圆形排列。
[0029]作为优选，多个定子叶片的轴的侧翼的修正步骤还包括通过受控的物理变形进行的微调步骤，所述微调还更优选地是用于制造电动发电机定子的方法的最终步骤。
【附图说明】
[0030]本发明将基于以下所列举的附图进行详细地说明，其中:
[0031]图1示出了根据现有技术中已经提供的理念的电动发电机的定子叶片的一个实施例；