用于励磁线圈的线圈架,励磁线圈结构,隔离罩,定子装置以及用于同极电机的定子的制作方法_2

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指向的末端的轮廓的视图;
图16a和16b是通过具有插入定子装置中的励磁线圈结构的定子的横截面视图;
图17是具有固定元件的完整隔离罩的视图,其中定子齿的端部表面也被隔离; 图18a和18b是励磁线圈结构的视图,其具有多个径向地或者与径向倾斜地突出的夹紧元件;
图19是示意横截面视图,其中设置不带环绕的定子槽的定子装置并且励磁线圈结构通过止挡和卡环保持;和
图20是具有环绕的定子槽的定子装置和具有线圈架的励磁线圈结构的视图,线圈架具有柔性的弹簧环。
[0034]实施方式的描述
图1示出通过同极(单极)电机I的轴向截面视图。同极电机I具有外壳2,它具有罐形的外壳部件21并且在罐形的外壳部件21的敞开的末端处用盖子部件22封闭。
[0035]在罐形的外壳部件21的底部侧构成轴承保持空隙3,在其中插入第一轴承4。盖子部件22具有开口 23,第二轴承5位于该开口中。同极电机I的轴6通过第一和第二轴承4,5保持和通过盖子部件22伸出到同极电机I的环境中。
[0036]在轴6上构成转子7。转子7具有第一部分转子71和第二部分转子72,它们在轴向上错开地和相互间隔地布置在轴6上。部分转子71,72各具有转子极,其中,每个部分转子71,72的每个第二转子极设有永久磁体8,它的极在径向上定向。部分转子71,72的转子极8的数量是偶数的和设置在其中的永久磁体8的极性对于每个部分转子71,72是相同的。
[0037]转子7被定子装置9包围,其插入罐形的外壳部件21中,其中,定子装置9的外圆周基本上对应于罐形的外壳部件21的内圆周,由此定子装置牢固地被保持在外壳2中。
[0038]定子装置9具有定子线圈10,其在示出的实施例中各围绕一个定子齿布置。一个或多个定子线圈10可以在另外的实施方式中也包围多个定子齿。
[0039]设置基本上环形的励磁线圈结构11,其中布置环形的励磁线圈12。励磁线圈12借助于线圈架13如此地保持在定子装置9上,即励磁线圈结构11延伸到在两个部分转子71,72之间设置的空隙中,该空隙通过部分转子71,72在轴6上的相间隔的布置而形成。励磁线圈12具有基本上一个绕组,它的线圈面横向于转子7或轴6的轴向延伸。S卩,励磁线圈12的绕组围绕转子7的旋转轴线延伸。尤其是励磁线圈12的绕组与转子7同心地布置。在示出的实施例中励磁线圈结构11插入定子装置9中和通过螺钉14被保持在那里,螺钉啮合到励磁线圈结构11中的螺纹中。
[0040]图2示出励磁线圈结构11的示例性的视图。励磁线圈结构11包括励磁线圈12,其例如可以预制成正交循环的绕组,即该绕组相具有矩形的横截面。借助于合适的固定机构,例如粘接剂,粘合漆和类似物,可以保证,在取下卷绕机之后保持环形形状。励磁线圈12的绕组具有小于定子装置9的内直径的外直径和小于转子7的外直径的内直径。
[0041]励磁线圈12配有多个,在示出的实施例中三个,线圈架部件16,它们插装在绕组上。线圈架部件16基本上以U形的横截面构成。线圈架部件16可以如此地布置在励磁线圈12上,即U形的横截面的支腿包围励磁线圈12的侧面和线圈架部件16的U形的横截面的底边顶接在环形的励磁线圈12的内圆周面上。线圈架部件16圆弓形地构成和各具有环形的励磁线圈12的内部空隙的圆周的四分之一至一半的切向尺寸。在示出的实施例中,设置两个具有环形的励磁线圈12的内部空隙的圆周的四分之一的大小的线圈架部件16和一个具有内部空隙的一半的圆周的大小的圆弓形线圈架部件16。
[0042]在励磁线圈12的线圈外侧上线圈架部件16是打开的和具有连接机构19,用于可靠地保持作为保持元件的滑块17。连接机构19可以例如形成与滑块17的形状配合的或力配合的连接,由此滑块17可靠地保持在线圈架部件16上,尤其是抵制拉力和切向作用的力。滑块17为了通过螺钉14进行固定具有带有内螺纹的孔,由此励磁线圈结构11可以通过在定子装置9中的螺钉14可靠地保持在定子装置9内。
[0043]图3示出定子装置9的区域的详细视图,在其处布置励磁线圈结构11。定子装置9在此在其内圆周面上设置有环绕的定子槽18(槽),用于容纳螺钉14的定子孔布置在其中。定子槽18可以或者经由切削加工工艺或通过层压模具加工。
[0044]在建造同极电机I时定子装置9在没有励磁线圈12下安装到罐形的外壳部件21中,其中,可以借助于外壳2中的止挡限制安装深度。在罐形的外壳部件21中也可以设置外壳孔24,其中,定子装置9如此地插入外壳2中,即外壳孔24与定子装置9中的定子孔对齐。
[0045]例如借助于安装辅助结构将励磁线圈结构11在插入第二部分转子72之后插入到定子装置9中和保持在定子槽18的高度上。励磁线圈结构11被如此地定位,即在滑块17中的螺纹开口与罐形的外壳部件21中的外壳孔24和定子装置9中的定子孔对齐。通过外壳2中的外壳孔24插入螺钉14,其啮合在滑块17中的螺纹中,其中,通过拉紧螺钉14将线圈架部件16向外拉入定子槽18中。由此励磁线圈12张进在滑块17和线圈架部件16之间和工艺可靠地被保持在位置上。螺钉14的长度如此地设置,即螺钉可靠地啮合到滑块17的内螺纹中,但是不接触励磁线圈12和由此不会损坏。
[0046]励磁线圈12的连接导线插入定子的两个定子齿之间的自由空间中和借助于固定机构,例如粘接剂,固定材料,卡子或或纸质罩,锁定,防止滑出到定子装置9的内圆周和转子7的外圆周之间的空气隙中。
[0047]在拉紧螺钉14之后可以在外壳2的外侧上施加薄膜,其应该防止水分或脏物从外部通过外壳孔24和定子孔进入。就需要上而言,薄膜可以借助于合适的粘接剂或树脂进行施加。
[0048]按照上述方式设置励磁线圈结构11,在励磁线圈结构11和定子装置9之间实现一种牢固的连接。尤其是由此励磁线圈结构11在定子装置9的定子槽18中相对于旋转的转子7被可靠地固定。通过使用螺钉14此外可以提供在励磁线圈结构11和外壳2之间的改进的热传导,其中,螺钉14可以实现从励磁线圈12中的快速排热。排热效果和热对流对于同极电机I的功能是重要的,如果没有其他的冷却可能性供使用的话。
[0049]在一个替代的实施方式中可以经由螺钉14实现励磁线圈12的电接触,如果螺钉14是导电和借助于隔离体被引导通过外壳孔24和定子孔。电流连接可以通过两个途径实现:
A)在马达外壳中在马达轴的纵向上在外壳2内设置凸起部,例如卷边(凹槽),沟道和类似结构,在其中放置连接头,其与一个外部的通向两个螺钉14的连接头相互分开。借助于螺钉14通过导电构成的滑块17中的螺纹实现与励磁线圈12的电接触。为此励磁线圈12与两个滑块17上的两个末端连接。
B)备选地,可以直接地从外部到螺钉14上实现电接触。
[0050]替代螺钉14,也可以使用铆钉(Rivet)。
[0051]励磁线圈结构11也也可以没有滑块17地构成,其中,设置固定元件,其预先借助于螺钉14布置在定子装置9中和励磁线圈结构11然后可以被夹持在其中。固定元件在定子装置9内部形成具有相应的定位(卡锁)机构的突起,由此励磁线圈结构11的对应的线圈架13在插入定子装置9中之后可以夹持在其上。在励磁线圈结构11和固定元件之间的定位的方向可以是或者轴向或者切向。在轴向上的定位情况下可以在固定元件的短的侧面上设置定位点,其与轴向平行地在外周面上延伸。在切向定位的情况下,定位点可以设置在固定元件的侧面上,该侧面分别平行于定子装置9的端面延伸。
[0052]替代通过螺钉14,也可以通过焊接或钎焊连接将固定元件保持在定子装置9中。励磁线圈结构11此时可以以相同的方式借助于固定元件定位。
[0053]固定元件也可以借助于压配合安装到位于定子装置9中的定子槽18中。在此情况下,必须保证,该压配合在马达运行中的热负荷下也可靠地将固定元件保持在定子装置9上。
[0054]替代在励磁线圈结构11插入定子装置9中之前插入的固定元件,可以设置弹簧环作为固定机构的固定元件,它具有一种断面,例如T形断面。弹簧环被如此地变形,即它可以插入定子装置9中,尤其是位于那里的定子槽18中。通过弹簧环的断面形成定子装置9的内直径的环形的变窄部或在定子槽18的区域中的环绕的突起,其中,弹簧环在两侧上搭接定子槽18。
[0055]励磁线圈结构11可以配置具有较小的直径的第一环绕的边缘和具有较大直径的作为对应的保持机构的保持元件的第二环绕的边缘,其中,两个边缘的直径之间的差的大小如此地设计,即在接合时,具有较小直径的边缘首先以一个弹性的变形被
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