[发明专利]制造层合绕组的方法和层合绕组

说明书

技术领域

本公开涉及一种制造具有径向凹槽的用于电机的层合绕组的方法，以及根据该方法制造的用于电机的层合绕组。

背景技术

如今，存在着对如下电机的需求：该电机能够在延长的时段内转化比其连续的指定功率(也称为额定功率)大若干倍的功率。与冷却方法相结合的额定功率通常决定了机器的重量和空间。通过加热该电机的热质量来处理在高于额定功率的功率水平下的较短工作时段。这对于电动汽车和混合动力车而言不是最不相关的，其中，在有限时段内对于比额定功率高若干倍的功率的需要例如发生在延长的加速或较长时间的上坡行驶中。在这种情况下，即使电机从电磁角度能够提供该功率，对电机的热质量的加热在非常高的功率下可能也不足以处理延长的一段工作时间，因此，必须使用其他替代的冷却构思。

层合绕组可用在电机中。从i.a.专利US 4,398,112中可以获知这种层合绕组，其中描述了四分之三绕组(three quarter winding)，在通过切割或铣削形成多个凹槽之前，它们将条带卷绕并胶粘到筒上。这种制造方法阻碍了通过该绕组供给冷却介质(例如气体或液体)的可能性。

已知的是，在专利US 4,398,112的制造方法中，在铣削或切割出所述凹槽之后，该四分之三绕组在每个凹槽中在各个绕组匝之间具有增加的短路风险，因而，该凹槽侧需要被抛光。

在专利US 4,398,112中，所述四分之三绕组没有考虑由于每个绕组凹槽的末端处的尖角引起的电介质弱点(dielectric weakness)，它可能降低绕组和磁芯之间的击穿电压。

已知的是，通过使用气体介质(穿过绕组内的间隙的空气流)来冷却绕组，US 5,331,244A中描述了这一点。该文献中的绕组设计是空气磁芯电机。

一种已知的制造电机铁芯的方法是首先对条带进行冲切、然后缠绕该条带的制造方法，文献EP 10685A1和US 3,019,998A中描述了该制造方法。

存在着改进这种层合绕组制造方法以及改进该层合绕组的需求。

发明内容

从以下描述中，本公开的这些和其它目的将变得明显。根据一个方面，公开了一种制造具有径向凹槽的用于电机的层合绕组的方法，该方法包括：在条带上切出切口，其中，这些切口形成该层合绕组的径向凹槽；以及，缠绕该条带以形成所述层合绕组。

可分别计算切口之间的间距，以便实现各个绕组匝之间的期望间隔。

可分别计算切口之间的间距，以便能够实现各个凹槽之间的期望角度。

绕组的轴向长度可由导电材料的所述条带的宽度限定。

可在绕组的不同截面处使用导体的不同横截面积。

可进行上述切出切口的步骤，使得这些切口交替地位于该条带的每个纵向侧，其中，当该层合绕组的绕组直径增加时，对于该层合绕组的每一匝，相邻切口之间的间距增加，从而实现了该层合绕组的各个绕组匝之间的期望的径向间隔。

当用在电机中时，相邻的绕组匝之间的径向间隔能够提供对该层合绕组的冷却。所述冷却主要通过该层合绕组的表面与冷却介质之间的对流而发生。

根据本公开的另一方面，公开了一种用于电机的层合绕组，该层合绕组是根据上述方法而制造的，其中，气态或液态的冷却介质被输送通过绕组匝之间的间隙。

该层合绕组可以是用于一种带有冷却介质的轴向流的径向磁通电动机。

附图说明

下面，将通过附图出本公开，在这些附图中，

图1是在缠绕期间的层合绕组的透视图；

图2是图1的层合绕组的细节的局部放大图；

图3是图1的层合绕组的一部分的局部顶视图；并且

图4是示出了对于图1的层合绕组、不同的电流密度和空气速度下的冷却效果与时间关系的曲线图。

具体实施方式

现在，将参考附图描述所述层合绕组的非限制性示例。