用于電機(jī)的繞組的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于電機(jī)的線圈從箔導(dǎo)體彎曲而成。該箔最初被纏繞在繞線模上，使該箔的厚度遠(yuǎn)離繞線模延伸。該線圈隨后被轉(zhuǎn)移到彎曲工具，并且線圈的側(cè)邊被處理，以便將線圈邊轉(zhuǎn)過(guò)大約90度。在組裝到電機(jī)的定子上之后，線圈對(duì)于線圈中的損耗具有極好的熱傳遞，實(shí)現(xiàn)了繞組的冷卻運(yùn)行，或者增大了機(jī)器的額定功率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于電機(jī)的繞組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及用于形成電機(jī)，尤其是其中的線圈不與相鄰線圈重疊的那些機(jī)器中的 繞組的線圈。
【背景技術(shù)】
[0002] 電機(jī)利用磁路中的磁通流動(dòng)來(lái)將能量從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式。旋轉(zhuǎn)電機(jī)在 充當(dāng)馬達(dá)時(shí)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，而在充當(dāng)發(fā)電機(jī)時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。所有這些機(jī)器 均需要承載勵(lì)磁或負(fù)載電流的電氣繞組。這些繞組典型地由一個(gè)或多個(gè)線圈的導(dǎo)線(例如， 銅或錯(cuò))構(gòu)成，該導(dǎo)線被涂以絕緣磁漆(insulating enamel)以提供線圈的相鄰阻之間的電 絕緣。
[0003] 因?yàn)楝F(xiàn)有的機(jī)器是多種多樣的，為了令人滿意地制造不同形狀的線圈，需要許多 不同類(lèi)型的繞組還需要許多不同的技術(shù)。對(duì)于相對(duì)小的機(jī)器，通常使用圓的線圈，并且因?yàn)?產(chǎn)量通常較高，已知用自動(dòng)化的方法來(lái)生產(chǎn)所需的線圈。典型地，這些線圈具有大量的匝， 例如100匝或更多匝，并且導(dǎo)線相當(dāng)細(xì)，例如，直徑小于0.5mm，所以線圈是"隨機(jī)的"或"散" 繞的，即，任意一匝的位置在線圈內(nèi)是不被限定的。有時(shí)，這些線圈直接纏繞在機(jī)器中，即， "現(xiàn)場(chǎng)（in situ)"繞組。
[0004] 隨著機(jī)器尺寸增大或者供給電壓降低，所需的匝數(shù)下降，并且導(dǎo)線的橫截面不得 不增大，以承載所需要的更大的電流。這導(dǎo)致采用"分層的"繞組，其中在線圈中每匝的位置 被控制，以在給定的橫截面積中給出最高可能數(shù)目的導(dǎo)體。圖1示出了這樣的線圈10的橫截 面，其中各個(gè)0i 12布置成"六方堆積(hexagonal packing)"的形式。這種構(gòu)造典型地用于1 至5毫米之間的導(dǎo)線直徑。
[0005] 然而，對(duì)于更大的機(jī)器，通常需要線圈中的匝更少，對(duì)可用空間的最優(yōu)使用需要利 用矩形截面的導(dǎo)線。這樣的導(dǎo)線，盡管能夠在給定空間內(nèi)產(chǎn)生非常高的密度的導(dǎo)線，但是纏 繞起來(lái)要困難很多，并且通常涉及勞動(dòng)密集型的處理。圖2中示出了用矩形條導(dǎo)線22纏繞從 而給出緊密堆積的形式的線圈20的橫截面。
[0006]線圈的所需輪廓非常取決于電機(jī)的類(lèi)型。在采用磁動(dòng)勢(shì)(_f)的旋轉(zhuǎn)波的機(jī)器中， 典型地采用"分布式"繞組，其中每個(gè)線圈跨越定子中的幾個(gè)槽，因此與一個(gè)或多個(gè)相鄰的 線圈重疊。為了適應(yīng)線圈末端繞組或懸垂部分(overhang)(被定義為在定子芯部的有效長(zhǎng) 度以外的線圈部分），經(jīng)常使用鉆石形，如圖3中所示。這樣的線圈和它們的制造方法在一些 教科書(shū)中進(jìn)行了討論，例如1958年由Pitman出版的M G Say所著的"The Performance and Design of Alternating Current Machines" 的第三版。
[0007]在其他類(lèi)型的機(jī)器中，線圈僅僅跨越單個(gè)齒或電極。這些機(jī)器典型地具有凸出的 定子電極，并且經(jīng)常具有平行直邊的電極(parallel sided poles)，因此通常將線圈纏繞 在繞線模(former)上，隨后將線圈安裝在電極上，在電極與線圈之間帶有適當(dāng)?shù)慕^緣系統(tǒng)。 例如，在直流電機(jī)中和在開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)中的場(chǎng)繞組中能發(fā)現(xiàn)這樣的線圈。用于這些機(jī)器的 線圈典型的特征為具有"狹窄的"輪廓，即與線圈安裝到的電極成直角的線圈寬度是在容納 線圈的槽的方向上的線圈總長(zhǎng)度的一部分，典型地為0.1至0.6。圖3示出了線圈的磁致"激 活"（magnetically "active"）的長(zhǎng)度，即在定子電極或齒之間的線圈長(zhǎng)度的范圍。
[0008] 圖4示出了用于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的典型定子的橫截面。定子芯40典型地由具有期望 輪廓的堆疊疊片組成。芯部具有經(jīng)常被稱(chēng)為"護(hù)鐵"的環(huán)形的外部41，定子電極42從該外部 41徑向向內(nèi)延伸。電極承載線圈46典型地連接成直徑上對(duì)置的對(duì)，從而形成相繞組。電極的 數(shù)目和相的數(shù)目是設(shè)計(jì)者為了最好地滿足機(jī)器的規(guī)格而選擇的參數(shù)。
[0009] 在電極之間形成的槽襯有某種絕緣物。通常，使用由一片絕緣材料制成的槽絕緣 襯(slot 1 iner) 45。線圈典型地纏繞在繞線模上，然后被轉(zhuǎn)移到定子和放在槽絕緣襯上。圍 繞一個(gè)電極的線圈有時(shí)被描述為具有兩個(gè)"線圈邊"43、44和兩個(gè)線圈端繞組(在此橫截面 中沒(méi)有示出），該線圈端繞組在定子的軸端處將線圈邊結(jié)合在一起。絕緣襯經(jīng)常被折疊在同 一個(gè)槽內(nèi)的相鄰線圈的線圈邊上方，并且通過(guò)閉合件47(有時(shí)稱(chēng)為"槽楔"或"頂貼（top stick)"）固定就位。
[0010] 對(duì)于圖4中所示的構(gòu)造類(lèi)型，通常將與電極側(cè)面成直角處的線圈尺寸限制成在電 極側(cè)面最里面處的電極側(cè)面之間的間隙的一半。這確保了線圈將全部能夠裝配到定子內(nèi)， 但是導(dǎo)致在完成的定子中存在空隙48。盡管這種空隙對(duì)于線圈（從而相繞組)之間的電氣絕 緣有利，但是其通常在熱的方面是不利的，因?yàn)槠洳荒芴峁┑偷臒嶙杩箒?lái)從線圈移除熱量。 除非線圈將通過(guò)流過(guò)線圈自身的冷卻流體直接冷卻，否則在線圈中產(chǎn)生的損耗必須被排除 到電極側(cè)面或橫跨線圈接觸的表面的護(hù)鐵。結(jié)果就是線圈的與這些表面距離最遠(yuǎn)的匝具有 在這些匝與定子芯之間的相對(duì)高的熱阻抗，因?yàn)闊崃坎坏貌唤?jīng)過(guò)許多層絕緣物(在電線自 身周?chē)约安劢^緣襯)才能到達(dá)定子。結(jié)果，線圈最外的角落將典型地變得比線圈其他部分 熱得多，并且這經(jīng)常會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)的特性造成限制。
[0011]因此需要一種線圈設(shè)計(jì)，其允許損耗被有效地移除到線圈定子，并且具有更均勻 的熱分布。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明在所附獨(dú)立權(quán)利要求中進(jìn)行限定。從屬權(quán)利要求中列舉了優(yōu)選特征。
[0013] 本發(fā)明的各個(gè)方面在獨(dú)立權(quán)利要求中陳述。
[0014] 在一些實(shí)施例中，一種用于具有帶凸極的定子的電機(jī)的線圈從導(dǎo)體纏繞而成以形 成用于容納電機(jī)的凸極的空間。導(dǎo)體具有寬度和厚度，并且該導(dǎo)體的寬度與厚度的長(zhǎng)徑比 大于10。導(dǎo)體的寬度在遠(yuǎn)離所述線圈的一部分中的空間的方向上延伸。
[0015] 在一些實(shí)施例中，導(dǎo)體的寬度在線圈的各自部分中的空間的兩個(gè)相反側(cè)中的每一 側(cè)上在遠(yuǎn)離所述空間的各自方向上延伸。所述各自的方向可以與等分線圈的各自部分之間 的空間的平面垂直。
[0016] 在一些實(shí)施例中，一種用于具有帶凸極的定子的電機(jī)的線圈由導(dǎo)體纏繞而成，該 導(dǎo)體具有垂直于該導(dǎo)體的長(zhǎng)度的寬度和厚度，并且該寬度與厚度的長(zhǎng)徑比大于10。該線圈 被形成為具有線圈邊，其通過(guò)在每端的各自的端部結(jié)合起來(lái)。線圈邊被相對(duì)于端部進(jìn)行扭 轉(zhuǎn)。線圈邊可以相對(duì)于所述端部被扭轉(zhuǎn)過(guò)基本上90度。
[0017] 在一些實(shí)施例中，提供了具有帶凸極的定子的電機(jī)。凸極具有電極側(cè)面，相鄰的電 極的電極側(cè)面設(shè)置在該相鄰的電極之間的槽的任一側(cè)上。該電機(jī)具有由導(dǎo)體纏繞凸極而形 成的線圈，所述導(dǎo)體具有垂直于所述導(dǎo)體的長(zhǎng)度的寬度和厚度。寬度與厚度的長(zhǎng)徑比大于 10。所述導(dǎo)體的寬度在遠(yuǎn)離凸極的電極側(cè)面的區(qū)域中的電極側(cè)面的方向上延伸。該方向可 以基本上垂直于所述電極側(cè)面。
[0018] 有利的是，通過(guò)提供由扁平的、帶狀的導(dǎo)體(其具有的寬度與厚度的長(zhǎng)徑比大于某 個(gè)值，例如大于10)制成的線圈，在寬度的方向上由導(dǎo)線絕緣物代表的熱傳遞障礙物被移 除，因此通過(guò)形成線圈的導(dǎo)體的寬度，在定子與在線圈的其他地方產(chǎn)生的熱量之間可以發(fā) 生有效的熱交換。此外，通過(guò)將導(dǎo)體定向成使其寬度在遠(yuǎn)離電極側(cè)面的方向上，例如在垂直 于電極側(cè)面的方向上延伸，線圈的自由面與電極端部之間的距離增大，因此減少了由于在 電極面的端部處的邊緣磁通導(dǎo)致的渦流的發(fā)生。這種結(jié)構(gòu)因此將熱冷卻效率與產(chǎn)生的磁路 的效率結(jié)合起來(lái)。
[0019] 在一些實(shí)施例中，提供了通過(guò)使用如上所述的導(dǎo)體制造用于電機(jī)的線圈的方法。 該方法包括:將導(dǎo)體纏繞在繞線模上以形成線圈，使導(dǎo)體的厚度遠(yuǎn)離繞線模延伸。線圈具有 通過(guò)在每端處的各自端部結(jié)合起來(lái)的線圈邊。該方法包括:沿著從其中一個(gè)端部向另一個(gè) 端部的方向圍繞軸線彎曲線圈邊。在一些實(shí)施例中，該方法包括:將線圈邊圍繞軸線彎曲一 角度，使得當(dāng)該操作完成時(shí)線圈邊基本上共面。該方法可以包括將線圈邊圍繞軸線彎曲大 于90度的角度。
[0020] 在任意以上實(shí)施例中，導(dǎo)體的長(zhǎng)徑比可以大于40、大于50或大于100。該電機(jī)可以 是開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 本發(fā)明能夠以多種方式實(shí)施，現(xiàn)在將通過(guò)舉例的方式并通過(guò)參考附圖來(lái)描述其中 一些方式，在附圖中：
[0022]圖1示出了由圓形電線制成的密堆積的線圈的橫截面；
[0023]圖2示出了由矩形電線制成的密堆積的線圈的橫截面；
[0024] 圖3示出了用于分布式繞組的典型的鉆石形的線圈；
[0025] 圖4示出了用于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的典型定子的局部橫截面；
[0026] 圖5示出了在一個(gè)電極上具有箱式纏繞的線圈的定子的放大部分；
[0027]圖6示出了箱式纏繞的線圈；
[0028]圖7a和圖7b示出了根據(jù)實(shí)施例的從線圈的相反側(cè)看到的視圖；
[0029]圖8a、圖8b和圖8c示出了適合用于彎曲圖7中的線圈的線圈邊的彎曲工具；以及 [0030]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的帶有箱式纏繞的線圈的定子的放大部分。
【具體實(shí)施方式】
[0031 ]對(duì)來(lái)自電機(jī)的繞組的損耗的驅(qū)散依賴(lài)于通向冷卻劑(例如，吹過(guò)線圈外表面的空 氣)或通向冷卻表面(例如，電極側(cè)面或護(hù)鐵）的熱通路的存在。圖4示出了用于低壓開(kāi)關(guān)磁 阻電機(jī)的典型繞組，將可以看到從最外邊的匝49到定子芯的熱通路相對(duì)較長(zhǎng)。如果機(jī)器被 完全圍住（即，損耗通過(guò)定子芯和框架排除），那么對(duì)于線圈的距離定子最遠(yuǎn)的這些部分通 常而言，其運(yùn)行起來(lái)會(huì)比更靠近定子的匝熱很多。計(jì)算顯示盡管銅的熱導(dǎo)率是398W/mK，但 是由銅導(dǎo)線和必要的絕緣物構(gòu)成的通路的熱導(dǎo)率是〇. 93W/mK。
[0032] 利用銅的更低的熱導(dǎo)率的一種方式是從箱纏繞線圈，并將它們?nèi)鐖D5中所示的那 樣放置在電極上，圖5顯示了定子的放大部分。在此上下文中，"箱"被認(rèn)為是寬度與厚度的 比例(經(jīng)常被稱(chēng)為長(zhǎng)徑比）超過(guò)10的導(dǎo)體。等于40或50的長(zhǎng)徑比經(jīng)常用在工業(yè)應(yīng)用中。因?yàn)?其形狀，這種材料有時(shí)被稱(chēng)為"帶狀導(dǎo)體"。這種特定的線圈由銅箱52纏繞而成，該銅箱52具 有附接到箱的一側(cè)以使線圈的各個(gè)匝彼此絕緣的一薄片的絕緣物53。該絕緣物可以是幾種 已知類(lèi)型中的一種，例如由DuPont銷(xiāo)售的名稱(chēng)為Kapton?的合成聚酰亞胺薄膜。通常會(huì)使 絕緣物比箱的寬度稍寬，以避免在箱邊緣處的線圈的匝之間的所有短路。為了簡(jiǎn)潔期間，從 此圖中略去了槽絕緣物。
[0033] 此種類(lèi)型的線圈具有一些優(yōu)點(diǎn)，尤其是在纏繞的速度方面，因?yàn)橄渚€圈是每層一 匝的，從而允許以高速將線圈纏繞在非常簡(jiǎn)單的繞線模上，而無(wú)需確保每一匝相對(duì)于下層 上的那些匝正確就位。圖6示出以這種方式制造的線圈。已經(jīng)從圖6中略去了箱絕緣物。箱導(dǎo) 體60被連續(xù)盤(pán)旋地纏繞在繞線模周?chē)@軸線68旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生所示的形狀。在常規(guī)方式中，線 圈具有兩個(gè)線圈邊64、65，這兩個(gè)線圈邊被端繞組66、67連接起來(lái)?？梢砸阎姆绞綄⒕€圈 62、63的端部終止成常規(guī)的引出導(dǎo)線，使得線圈能夠以通常的方式連接起來(lái)形成相繞組。這 些線圈對(duì)于以低壓供電的電機(jī)尤其有吸引力，因?yàn)樗鼈兙哂袛?shù)量相對(duì)少的匝。制造的可替 換的方法是將線圈纏繞在圓形繞線模上以產(chǎn)生環(huán)形的線圈，然后通過(guò)同時(shí)地向內(nèi)擠壓線圈 邊和向外拉端繞組將線圈形成為圖6中所示的"跑道"形狀。
[0034] 為了避免引發(fā)疑慮，在以上參考圖6所描述的線圈中，導(dǎo)體的長(zhǎng)度被纏繞以形成線 圈的各匝。在線圈的每層中存在線圈的僅僅一匝。參考平面XX經(jīng)過(guò)線圈的軸線68,并以與線 圈長(zhǎng)度相同的方向延伸。在線圈邊的區(qū)域中，導(dǎo)體的寬度大致位于平行于XX的平面中，而導(dǎo) 體的厚度以與XX成直角的方向延伸。換言之，隨著線圈被纏繞，每一匝增加了線圈的厚度， 同時(shí)線圈的寬度由導(dǎo)體的寬度(加上存在的任意絕緣物）。
[0035] 然而，在這種類(lèi)型的線圈中，線圈的匝相對(duì)于電極側(cè)面的方向可能導(dǎo)致會(huì)使損耗 增大的問(wèn)題。對(duì)圖5的觀察顯示線圈的最靠近機(jī)器的空氣隙的部分將容易受到在轉(zhuǎn)子電極 移動(dòng)成與定子電極對(duì)齊時(shí)由邊緣磁通在導(dǎo)體中產(chǎn)生的渦流的影響。對(duì)于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)存在 邊緣磁通已經(jīng)被文獻(xiàn)充分證明，參見(jiàn)，例如"Analytical Estimation of the Minimum and Maximum Inductances of a Double-Salient Motor"，Corda，J&Stephenson，JM， Proceedings International Conference on Stepping Motors&Systerns，Leeds，Sept 1979，pp 50-59,該文件通過(guò)參考并入本文中。由磁通產(chǎn)生的渦流在箱的相對(duì)大的平面中流 動(dòng)，并且導(dǎo)致導(dǎo)體中的額外損耗。由于這個(gè)原因，除了磁通改變的速率非常低的低速電機(jī)以 外，這種類(lèi)型的線圈構(gòu)造通常并不受歡迎。
[0036] 對(duì)于這個(gè)問(wèn)題較有吸引力的解決方法是將箱轉(zhuǎn)過(guò)90°，并將線圈纏繞"在邊緣上"， 使得箱安置成垂直于電極側(cè)面。然而，因?yàn)橄涞拈L(zhǎng)徑比較大，不可能形成圍繞線圈端部的 箱，因?yàn)樵谄仁瓜鋰@成相對(duì)急的彎時(shí)箱將彎曲或撕裂。此外，纏繞的速度會(huì)非常低，因此 將喪失原有的優(yōu)點(diǎn)。
[0037] 圖7a和圖7b示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的線圈的兩個(gè)視圖，該視圖是線圈的相對(duì)兩側(cè) 的視圖。箱線圈70已經(jīng)以與線圈60類(lèi)似的方式纏繞在繞線模上，從而獲得纏繞起來(lái)輕松而 快速的好處。然而，在被放置成圍繞電極之前，已經(jīng)通過(guò)夾住線圈72、74的側(cè)面并將其轉(zhuǎn)過(guò) 90°，來(lái)相對(duì)于端繞組對(duì)線圈72、74的側(cè)面進(jìn)行了處理?，F(xiàn)在，端繞組的形狀比之前復(fù)雜很 多，因?yàn)樵诙死@組中的每一層占據(jù)了新的位置以應(yīng)對(duì)線圈邊轉(zhuǎn)過(guò)90°。為了幫助理解該形 狀，圖7b包括在線圈邊和端繞組中的對(duì)箱的方向的指示。
[0038]圖8a、圖8b和圖8〇不出了提供了一種處理線圈邊的方法的彎曲工具的不意圖。圖 8a示出了放在工具80中的線圈70,線圈邊72、74被容納在槽82、84中。在該工具的另一種版 本中，槽是可調(diào)節(jié)的，使得槽最初較寬以將線圈容納在工具中，然后通過(guò)可移動(dòng)構(gòu)件滑動(dòng)到 適當(dāng)位置并緊緊地夾緊線圈邊72、74使槽變窄。板86、87固定到工具的頂部以固定住線圈的 上表面，如圖8b中所示。含有槽82、84的工具的兩個(gè)部分83、85被承載在臂88、89上，臂88、89 能夠繞軸線旋轉(zhuǎn)。這些臂旋轉(zhuǎn)過(guò)適當(dāng)?shù)慕嵌纫詫⒕€圈邊扭轉(zhuǎn)到期望的平面。由于銅導(dǎo)體通 常表現(xiàn)出一定的滯回，典型地有必要將線圈邊扭轉(zhuǎn)大于90°，使得線圈邊在被從工具上釋放 時(shí)會(huì)采用所需的位置。圖8c示出了處于某個(gè)位置的工具，在該位置處線圈邊已經(jīng)被扭轉(zhuǎn)過(guò) 90°。線圈制造領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解到，所示的彎曲工具80在很大程度上是示意性的，并 且實(shí)際的工具將看起來(lái)是不同的，但仍會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)線圈邊進(jìn)行的期望的處理。
[0039]圖9示出了組裝到開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的定子92的電極90上的線圈70的橫截面視圖。為 了清楚起見(jiàn)，在此圖中夸大了空隙，但是實(shí)際上線圈將被緊密堆積起來(lái)并且典型地在組裝 以后將用聚酯或樹(shù)脂漆浸漬，以填滿箱周?chē)乃虚g隙。在線圈邊中箱的寬度的方向?yàn)?，?近似為，與電極側(cè)面成90°，并且箱的厚度平行于電極側(cè)面。典型地，箱將被組裝到定子中的 每個(gè)電極，并且被連接以形成期望數(shù)目的相繞組。
[0040] 這種結(jié)構(gòu)具有幾個(gè)好處。對(duì)圖9的觀察顯示從線圈任意部分到電極側(cè)面的熱通路 主要貫穿了箱導(dǎo)體的寬度。這種通路具有非常低的熱阻抗，因此除熱較好。進(jìn)一步，因?yàn)榕c 導(dǎo)線纏繞的線圈相比箱線圈實(shí)現(xiàn)了非常緊密的堆積，對(duì)于給定橫截面積的導(dǎo)體，線圈較小。 這允許更緊湊的線圈位于與空氣隙距離更遠(yuǎn)之處，并進(jìn)一步降低了渦流損耗。
[0041] 圖7和圖8示出了一個(gè)線圈邊被以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)而另一個(gè)線圈邊被以逆時(shí)針?lè)?向旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生最終的線圈形狀。同樣可能以相同的方向旋轉(zhuǎn)兩個(gè)線圈邊從而產(chǎn)生成品線 圈。盡管對(duì)于這種結(jié)構(gòu)，端繞組會(huì)具有與圖7中所示的那些稍微不同的輪廓，但是對(duì)于線圈 邊而言最后結(jié)果是一樣的，即在成品線圈中的線圈邊具有的箱導(dǎo)體的寬度與為定子電極提 供的空間成直角。
[0042]本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，在不脫離本發(fā)明的情況下，公開(kāi)的結(jié)構(gòu)可以有改變，尤 其是在線圈的形狀和彎曲工具的細(xì)節(jié)方面。例如，線圈邊的其他朝向可以實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo)改善 和渦流降低的類(lèi)似好處，該其他朝向例如是箱導(dǎo)體的寬度并不在與電極側(cè)面成90°或接近 90°的方向上延伸，而是以非0°的另一個(gè)角度(例如，45°的或在45°至90°之間的角度)上延 伸?？梢?jiàn)，只要導(dǎo)體箱的邊緣保持與電極側(cè)面相接觸或相接近，則熱通路可保持成主要為貫 穿導(dǎo)體的寬度，同時(shí)與圖5和圖6的結(jié)構(gòu)相比由于邊緣磁通導(dǎo)致的渦流會(huì)降低，因?yàn)榫€圈的 面與空氣隙中的磁通的接近度降低。
[0043] 相應(yīng)地，以上對(duì)幾個(gè)實(shí)施例的描述是通過(guò)舉例的方式做出的，而并不是為了限制 的目的。對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯的是，對(duì)以上描述的線圈設(shè)計(jì)和制造方法可以做出較小 的修改。本發(fā)明旨在僅受以下權(quán)利要求的范圍的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種線圈，用于具有帶凸極的定子的電機(jī)，該線圈由導(dǎo)體纏繞而成以形成用于容納 電機(jī)的凸極的空間，所述導(dǎo)體具有寬度和厚度，并且該導(dǎo)體的寬度與厚度的長(zhǎng)徑比大于10， 其中所述導(dǎo)體的寬度在遠(yuǎn)離所述線圈的一部分中的空間的方向上延伸。2. 如權(quán)利要求1所述的線圈，其中所述導(dǎo)體的寬度在所述線圈的各自部分中的空間的 兩個(gè)相反側(cè)中的每一側(cè)上以遠(yuǎn)離所述空間的各自方向上延伸。3. 如權(quán)利要求2所述的線圈，其中所述各自的方向與等分所述線圈的各自部分之間的 空間的平面垂直。4. 一種線圈，用于具有帶凸極的定子的電機(jī)，該線圈由導(dǎo)體纏繞而成，該導(dǎo)體具有垂直 于該導(dǎo)體的長(zhǎng)度的寬度和厚度，并且該寬度與厚度的長(zhǎng)徑比大于10,該線圈被形成為具有 線圈邊，其通過(guò)在每端處的各自的端部結(jié)合起來(lái)，其中所述線圈邊相對(duì)于所述端部進(jìn)行扭 轉(zhuǎn)。5. 如權(quán)利要求4所述的線圈，其中所述線圈邊相對(duì)于所述端部被扭轉(zhuǎn)基本上90度。6. -種電機(jī)，具有帶凸極的定子和圍繞該凸極的如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的線 圈。7. -種電機(jī)，具有帶凸極的定子和由導(dǎo)體纏繞在凸極周?chē)纬傻木€圈，該凸極具有 電極側(cè)面，相鄰的電極的電極側(cè)面設(shè)置在該相鄰的電極之間的槽的任一側(cè)上，所述導(dǎo)體具 有垂直于所述導(dǎo)體的長(zhǎng)度的寬度和厚度，并且所述導(dǎo)體的寬度與厚度的長(zhǎng)徑比大于10,其 中所述導(dǎo)體的寬度在遠(yuǎn)離所述凸極的所述電極側(cè)面的區(qū)域中的所述電極側(cè)面的方向上延 伸。8. 如權(quán)利要求7所述的電機(jī)，其中所述方向基本上垂直于所述電極側(cè)面。9. 一種通過(guò)使用導(dǎo)體制造用于電機(jī)的線圈的方法，該導(dǎo)體具有垂直于所述導(dǎo)體的長(zhǎng)度 的寬度和厚度，并且所述導(dǎo)體的長(zhǎng)度與厚度的長(zhǎng)徑比大于10,該方法包括： 將導(dǎo)體纏繞在繞線模上以形成線圈，使所述導(dǎo)體的厚度遠(yuǎn)離所述繞線模延伸，所述線 圈具有線圈邊，線圈邊由在每端處的各自端部結(jié)合起來(lái)；以及沿著從端部中的一個(gè)向端部 中的另一個(gè)的方向圍繞軸線彎曲每個(gè)線圈邊。10. 如權(quán)利要求9所述的方法，所述方法包括:將每個(gè)線圈邊圍繞所述軸線彎曲一角度， 使得當(dāng)所述彎曲操作完成時(shí)所述線圈邊基本上共面。11. 如權(quán)利要求9或10所述的方法，所述方法包括:將每個(gè)線圈邊圍繞所述軸線彎曲大 于90度的角度。12. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的一種線圈、電機(jī)或方法，其中所述長(zhǎng)徑比大于40。13. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的一種線圈、電機(jī)或方法，其中所述長(zhǎng)徑比大于50。14. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的一種線圈、電機(jī)或方法，其中所述長(zhǎng)徑比大于100。15. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的一種線圈、電機(jī)或方法，其中所述電機(jī)是開(kāi)關(guān)磁阻 電機(jī)。
【文檔編號(hào)】H02K15/095GK105990930SQ201610157619
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月18日
【發(fā)明人】P.G.迪金森
【申請(qǐng)人】尼得科Sr驅(qū)動(dòng)有限公司