[发明专利]用于绕制单层线圈的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于绕制单层线圈的装置和方法。

本发明特别涉及一种用于绕制大型电机所用的所谓“离面 (out-of-plane)”单层线圈的装置和方法。

背景技术

在大型电机中，通常使用所谓的双层绕组。这种绕组类型的优点 是所有线圈都相同且线圈易于制造。

然而，在具有大量磁极和小极距的电机中，传统的双层绕组可能 难以安装，因为在完成线圈的绕制同时，将末尾线圈插入专用狭槽内 需要将最初的线圈从狭槽中提出。

而且，对于分段电机，双层绕组需要跨接于段接头之间的线圈。

有可能制作不需要在将末尾线圈插入定子中时移除最初插入的 线圈的单层绕组。还有可能制作不需要跨接于段接头之间的单层绕 组。因此，单层绕组对大型电机而言可以是有利的。

单层绕组通常需要面内(in-plane)端部绕组及离面端部绕组。 制造面内端部绕组很简单明了，但是制造离面端部绕组较为困难。这 通常包括首先形成平面线圈，然后使平面线圈变形为期望的离面形状 的步骤。这种最终变形是强度很大的工作，并可能由于材料的相对较 大的拉伸而引入绝缘方面的小缺陷。

EP1852958A2公开了一种用于自动形成单层线圈的方法。该方 法消除了传统成形的大部分缺点，但是其需要相当精密的、具有绕两 个轴线旋转的线圈绕制工具的机器设备。因此，这是一种通过复杂的 算法进行控制的复杂的机器。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于绕制单层线圈的装置和方法，该装 置和方法不是很复杂。

本发明的装置配备有线圈绕制工具。该线圈绕制工具具有用于引 导金属导体以便形成单层线圈的一部分的装置。线圈绕制工具安装成 绕第一旋转轴线而旋转，用于形成线圈的一部分。导体进给鼓轮承载 金属导体，并设计成将金属导体传递给线圈绕制工具以便成形。导体 进给鼓轮由夹具承载。

夹具安装成绕第二旋转轴线而旋转，用以使导体进给鼓轮也能够 绕第二轴线而旋转。线圈绕制工具的第一旋转轴线垂直于导体进给鼓 轮的第二旋转轴线，用以通过线圈绕制工具的旋转和导体进给鼓轮的 旋转来执行绕制。

由于本发明的装置，则有可能在利用最少量手工操作的单个连续 工序中形成线圈。

仅需要改变线圈形成工具的尺寸和形状，本发明的装置便可以用 于形成任何特定类型的单层线圈。

附图说明

在下文的描述中，将参考附图并结合具体实施例更详细地解释本 发明，附图中：

图1示出了本发明装置在用于形成线圈第一侧的步骤1使用状态 的立视图，该步骤通过线圈绕制工具CWT绕第一旋转轴线RA1转 动而实现；

图2示出了本发明装置在用于形成离面端部绕组的第一部分 EW1的步骤2使用状态的立视图，该步骤通过进一步使线圈绕制工 具CWT绕第一旋转轴线RA1转动而实现；

图3至图5示出了本发明装置在用于形成离面端部绕组的第二部 分EW2的步骤3使用状态的立视图，该步骤通过使导体进给鼓轮 CFD经由夹具F绕第二旋转轴线RA2转动而实现；

图6示出了本发明装置在用于形成离面端部绕组的第三部分 EW3的步骤4使用状态的立视图，该步骤是通过线圈绕制工具CWT 绕第一旋转轴线RA1转动而实现且转动方向与图1中的相反；

图7示出了本发明装置在用于形成线圈第二侧的步骤5使用状态 的立视图，该步骤通过线圈绕制工具CWT绕第一旋转轴线RA1转 动而实现且转动方向与图1中的相同；

图8出了本发明装置在用于形成处于相对端部中的离面端部绕 组的第一部分的步骤6使用状态的立视图，该步骤通过进一步使线圈 绕制工具CWT绕第一旋转轴线RA1转动而实现且转动方向与上面 图4和图5中的相同；

图9至图11示出了本发明装置在用于形成相对端部的离面端部 绕组的第二部分的步骤7使用状态的立视图，该步骤通过使导体进给 鼓轮CFD经由夹具F绕第二旋转轴线RA2转动而实现且转动方向与 上面图3至图5中的相同；

图12示出了本发明装置在用于形成相对端部的离面端部绕组的 第三部分的步骤8使用状态的立视图，该步骤通过进一步使线圈绕制 工具CWT绕第一旋转轴线RA1转动而实现且转动方向与上面图7 中的相反；

图13示出了本发明装置在下一次绕制开始时的状态。

具体实施方式