[发明专利]电动马达的环形定子

说明书

本发明涉及一种电动马达(2)的环形定子(1)，具有矩形发针形定子线圈(4)，其沿径向(3)延伸并且具有矩形铜线；具有矩形定子齿(6)，其沿周向(5)布置在两个相邻的发针形定子线圈(4)之间，其中楔形空隙(7)残留在每个发针形定子线圈(4)与相邻的定子齿(6)之间，其中传热元件(9)布置在每个发针形定子线圈(4)的每个纵向侧(8)，至少部分地填充所述楔形空隙(7)并且将相应的发针形定子线圈(4)以传热的方式连接至相邻的定子齿(6)和/或冷却所述线圈。

技术领域

本发明涉及一种电动马达的环形定子。本发明还涉及一种具有这样的定子的电动马达，并且涉及一种用于制造这样的定子的方法。

背景技术

电动马达的定子线圈例如通过缠绕薄的圆铜线而制造并且随后安装在电动马达的定子中。这样的定子通常为环形的，并且例如具有沿径向向内引导的定子齿，所述定子齿彼此具有距离地沿周向布置。在此，定子线圈布置在各个的定子齿之间。在此，定子齿具有矩形截面，这使得其能够实现径向方向上的恒定的磁通密度。在矩形的定子齿的情况下，布置在其间的用于定子线圈的沟槽或者空隙为梯形，当使用用于定子线圈的圆铜线时，这对于铜填充系数是不重要的。然而，另一方面，为了能够通过定子线圈产生高磁力，并且因此实现电动马达的高效率/功率，具有高填充系数的截面为矩形的定子线圈是更加有利的。但是，如果使用截面为矩形的定子线圈从而经由高填充系数而实现高效率或高功率密度，则需要位于单个的定子线圈之间的定子齿截面为梯形，这尤其是能够导致定子齿的径向外侧末尾处的低磁通密度，并且因此导致电动马达的低功率。

发明内容

本发明因此关于如下的问题：针对定子提出一种改进的或至少一个替代的实施方式，其尤其是克服了从现有技术已知的缺点。

根据本发明，该问题由独立权利要求1的主题解决。有益的实施方式为从属权利要求的主题。

本发明基于如下的主要构思：针对电动马达的环形定子，使用(截面)矩形的发针形定子线圈(rectangular hairpin stator coil)，其具有(截面)矩形的铜线并且因此具有特别高的铜填充系数和高功率。根据本发明，电动马达的环形定子同样具有截面为矩形的定子齿，所述定子齿沿径向延伸并且在每个所述定子齿之间布置有发针形定子线圈。因此能够避免具有从现有技术已知的缺点(沿径向不一致的磁通密度)、像能够在功率方面较差的圆导线定子线圈那样的截面为梯形的定子齿。由于发针形定子线圈和定子齿二者分别具有矩形截面形状的事实，所以在每种情况下在安装状态下在它们之间残留有楔形空隙。根据本发明，该空隙现在用于冷却发针形定子线圈。在每个发针形定子线圈的每个纵向侧因此布置有传热元件，所述传热元件至少部分地，优选甚至完全地，填充发针形定子线圈与相邻的定子齿之间的楔形空隙，并且将相应的发针形定子线圈以传热的方式连接至相邻的定子齿和/或冷却所述线圈。因此通过根据本发明的环形定子第一次能够使用在磁通密度方面优化的截面为矩形的定子线圈以及截面为矩形的定子齿，其中由于定子线圈和定子齿二者的矩形而残留的楔形空隙至少部分地被上述传热元件填充。在此，这些传热元件优选地不减小或者只是稍微地减小磁通密度，并且尤其是用于定子线圈的散热，其结果是能够增加其功率。

在根据本发明的技术方案的有益的开发中，发针形定子线圈和两个相关的传热元件形成预制组件。具体而言，这意味着首先例如通过焊接将两个传热元件安装在相应的发针形定子线圈的相对的纵向侧，其结果是形成预制组件。所述组件随后能够以简单的方式被插入定子的两个相邻的定子齿之间。根据本发明的定子的安装通过预制组件的方式能够被明显地简化。

至少一个传热元件有益地被设计为矩形冷却管道，所述矩形冷却管道布置在纵向侧到相邻的发针形定子线圈的窄侧中的过渡区域中。例如经由这样的冷却管道能够引导冷却流体，并且因此能够冷却相应的定子线圈。在此如果传热元件被设计为在发针形定子线圈的整个纵向侧延伸的楔形冷却管道，则尤其有益的。由此能够实现相应的定子线圈的整个纵向侧的大面积冷却。