线圈绕组布绕装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设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】
[0002] 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，运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。
[0003] 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，运有减小阻力的效果，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，运将有提高电机效率与持久性能的效果。
[0004] 但应理解，对于图1所示的整个定子由单块实屯、件形成的运种结构，能用于实体 绕齿缠绕导线线圈的空间大小是有限的。因此，在运种结构中在相邻齿的线圈之间常有间 隙，运是低效的，因为该空间本来可被导线线圈占据W增大线圈绕组的总横截面。
[0005] 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，运会限 制电机的性能。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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=相中的一相关联的磁场，W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W产生旋转磁场。
[0009] 举例来说，图2示出典型的具有S个线圈组14、16和18的S相电机10。每个线圈 组包括串联的=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。
[0010] S相电机的S个线圈组通常被构造成S角形构型或Y形构型。
[0011] 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W给转子提供冲力。
[0012] 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，运可能会有 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】
[0013] 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。
[0014] 本发明的优点是，允许多个定子齿放置在第一位置W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W促成多个定子齿安装至定子背铁。
[0015] 因为定子齿与定子背铁分离，故在安装至定子背铁之前定子齿可预缠绕有线圈绕 组，其优点是，与齿和定子支承部一体形成时相比，线圈更易缠绕在齿上。例如传统电机构 型的狭槽填充量（即填充定子齿之间狭槽的铜导线量）为约37%。然而，通过允许线圈绕 组被施加于定子齿而没有在定子由单件形成有一体齿部时所产生的空间约束，狭槽填充量 可增至约54% W上。但在定子齿安装在定子背铁上之前，定子齿W与其安装在定子背铁上 时的构型相对应的构型放置，从而简化定子齿安装至定子背铁的过程。
【附图说明】
[0016] 现在将参考附图来举例描述本发明，其中：
[0017] 图1示出现有技术的定子；
[0018] 图2示出现有技术的具有多个线圈子组的S相电机；
[0019] 图3示出根据本发明实施例的定子齿；
[0020] 图4示出根据本发明实施例的定子背铁；
[0021] 图5示出根据本发明实施例的安装至定子背铁的定子齿；
[0022] 图6示出根据本发明实施例的定子齿；
[0023] 图7示意性示出根据本发明实施例的形成线圈子组的线圈的示例性布置；
[0024] 图8示意性示出与转子磁体有关的定子线圈；
[0025] 图9示出根据本发明实施例的安装布绕装置；
[0026] 图10示出根据本发明实施例的齿安装区段；
[0027] 图11示出根据本发明实施例的安装布绕装置；
[002引图12示出根据本发明实施例的安装布绕装置；
[0029] 图13示出根据本发明实施例的安装布绕装置；
[0030] 图14示出根据本发明实施例的安装布绕装置。
【具体实施方式】
[0031] 本发明所述的实施例是用于将线圈绕组安置在定子齿上的布绕装置。在线圈绕组 安置在定子齿上后，定子齿被布置成安装至定子背铁上W形成定子。定子形成电机或发电 机的一部分，其中电机优选用在车轮中。但电机可用于任何目的。电机是运种类型的，定子 被载有一组磁体的用于附接至轮子的转子径向包围。电机的定义旨在包括发电机。此外， 该电机布绕装置可适用于运样的电机，其具有居中安装在径向围绕的线圈内的转子。
[0032] 为了说明，图3示出在线圈绕组已绕在定子齿上后适于安装至形成在定子背铁上 的凸起的定子齿300的一个实施例。
[0033] 图4提供定子背铁200的实施方式的视图，其具有绕定子背铁200的外周分布的 多个凸起210 W充当被布置用于接纳定子齿300的接合件。所述多个凸起210从定子背铁 200的外表面起径向向外延伸。但在不同的电机构型中，多个凸起210可从定子背铁的内表 面向内延伸。
[0034] 包括多个凸起210的定子背铁200优选作为单件整体构件形成。例如，定子背铁 200可由粉末金属模制成型，或者更常见地由多个相同的层压件构成，其中该层压件通常由 钢片如电工钢片制造，但可使用具有适当强度和电磁性能的任何材料。该层压件还可W具 有在表面上且沿齿堆叠和定制背环（即圆周支承部200)之间的弯曲界面形状的绝缘涂层， W防止各层压件之间的满电流。
[0035] 层压件可通过任何合适的方式制造，例如从所需材料的片材上冲压或裁切下期望 的形状或激光蚀刻。例如层压件可具有在0. 3mm到0. 4mm之间的厚度，厚度优选在0. 35mm 左右。
[0036] 图3所示的定子齿300包括两个壁部段310,它们借助定子齿顶部320相接合。为 了帮助定位被安装在定子齿300上的线圈绕组，定子齿顶部320侧向延伸超出齿壁部段310 W形成侧向延伸的定子尖端。
[0037] 在定子齿300的两个壁部段310之间形成有凹槽。凹槽的尺寸允许在定子齿300 安置在凸起210上时定子背铁的凸起210被容装在该凹槽内，如图5所示。为了获得在定 子齿300和凸起210之间的改善的导热性，该凹槽和凸起210的尺寸最好被选定成使在定 子齿凹槽壁和凸起外侧面之间的间隙是最小的。
[0038] 两个齿壁部段的底部最好被布置成侧向延伸且具有与细槽240对应的尺寸，细槽 240在凸起210底面上沿定子背铁200延伸，从而当定子背铁的凸起210容装在定子齿凹槽 内时，两个齿壁部段310的横向延伸底部装配在定子背铁200上的细槽240内。
[0039] 形成在定子齿上的凹槽和形成在定子背铁上的凸起包括在定子齿已安装至定子 背铁凸起时抑制定子齿从定子背铁的凸起上移除的接合机构。
[0040] 该接合机构在一个实施例中对应于形成在