[发明专利]用于励磁线圈的卷绕装置、制造设备及电机

说明书

技术背景

本发明涉及按权利要求1，14和16中的前序部分所述的一种用于 励磁线圈的卷绕装置、一种制造设备和一种电机。

在制造三相交流电机如电动机或发电机时存在以下问题：必需将 定子绕组的三个相线圈各个地并且相互地成叠瓦状重叠地装入在定子 铁心的槽里，以便实现均匀的线圈层和因此最高的效率。已知的方法 是：对每个极卷绕一相位层，接着将相位层的导线无中断地放下，与 第二根导线产生线交叉并卷绕其相线圈，以便然后再次重复这整个过 程用于第三个相线圈，这种方法使批量生产并不经济。在插接绕组时 各个线匝在插入槽里之后连接起来，这种插接绕组对于导线数和/或极 数较多时同样也不适合，这是因为对于电气接通出现太多的连接点。 规定进行设计成绕组包的各个相位的分开卷绕和补充的合并连接，这 样的卷绕技术由于绕组的不均匀性和几乎不可避免的导线交叉而具有 缺点，这些缺点影响到电机的功率、效率和寿命。

本发明的优点

本发明涉及一种用来制造电机用励磁线圈的、尤其是一种具有双 层叠绕组的励磁线圈的卷绕装置，其中励磁线圈由多个电串联和/或并 联的绕组包构成。

建议：设有一卷绕芯轴，在这卷绕芯轴上至少可以同时地产生两 个轴向相互间隔开的绕组包。

本发明允许同时地产生，尤其是近似于连续地，以连续方法生产 一种三相的励磁线圈并因此可以应用于经济的批量生产。可以有任意 的极数和导线数，而且在各个绕组包里的导线分布既可以是对称的也 可以是不对称的。因此可以生产各种各样不同的励磁线圈，例如用于 电动机或发电机的整个系列。

在一种有利的设计方案中卷绕芯轴具有可以径向向外摆动的薄 片，其中可以各将一个绕组包装入在两个薄片之间的槽里。通过向 外摆动的绕组包将当前所要卷绕的绕组包轴向固定在卷绕芯轴上。 若薄片又向里摆动，那么可以使绕组包轴向沿着卷绕芯轴的纵轴线 移动。

在一种有利的设计方案中设有一送线单元，使输送给卷绕芯轴的 导线可以围绕至少两个轴线转动。送线单元优先可以垂直于卷绕芯轴 的纵轴线移动。因此送线可以这样弯曲、移动或者相交，即能够依次 地使绕组包或者一组绕组包以不同的转向进行卷绕。首先可以用第一 个转向卷绕一个绕组包或者一组绕组包，然后接着用相反转向卷绕绕 组包或一组绕组包。具有不同转向的绕组包在电流流过励磁线圈时分 别形成一个北极和一个南极。

在一种有利的设计方案中送线单元可以垂直于卷绕芯轴的纵轴线 运动。送线单元和卷绕芯轴在此期间成一种刚性的轴向配位布置。更 适宜地使卷绕成的绕组包从这个部位里移出来，以便为新的绕组包提 供位置，而在送线单元和卷绕芯轴之间保持它们的位置。卷绕装置的 构造和运行被简化了，所需要的机械运动的零部件较少。

在一种有利的设计方案中用于固定导线的固定机构布置成与卷 绕芯轴同步回转。若开始要卷绕一新的绕组包，那就可以将各自的 导线在卷绕芯轴上可靠地固定住，直至这导线到导线开始处并且能 克服滑脱而自锁在这开始处。这样就可以可靠安全地实现导线的卷 绕。

在一种用于卷绕另外的绕组包的有利设计方案中，所卷绕的绕组 包可以轴向移动。绕组包可以成组同时地进行卷绕并从这卷绕部位里 除去，以便为下一组绕组包提供位置。按此方式可以近似于连续地加 工任意多的绕组包或一组绕组包。更为有利地设有用于抓取和轴向移 动绕组包的进给机构。有利的是：绕组包保持其被制造时的相互配置 和网格。绕组包可以以准确的规定的间距和外形尺寸被制成，正如以 后在励磁线圈中必须有的那样。