JPH08504558A - 非突出式電極を使用した多相機械の製造工程 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 既知の工程では、軟性磁気セグメント（31a、31b、33a、33b）が柔軟な多相巻線（25、29-34、35）に挿入されると、重複する導体レーンが変形する。次に、軟性磁気体は、装置で圧縮され、緩く象眼したワイヤで巻かれたコイルで共に封入される。この発明に従い、自給の巻線は軟性磁気体から独立して組立式部品として作成され、ワイヤ巻線（34）に断熱合成物が注入され、その合成物が固まる前に、そのワイヤ巻線は歯の中央から圧縮されて留められる。溶接またははんだ付け後、引張られたコイルおよび棒巻線は、軸方向に押さえ合わされる。この圧縮または押さえ合わせにより、巻線オーバーハング内での結合パスが短い非常にコンパクトな巻線（34、35）を自動化された工程から得ることが可能になる。次に、ひずみが発生しないように、軟性磁気体（31a、31b、33a、33b）はこの安定した導体構造に放射状に挿入される。軸方向に押し付けられた搬送リング（32a、32b）は、結合剤なしでも構造の遊びを確実になくすので、原料を区別したリサイクルのために容易に分解できることになる。従って、作られた機械は、出力および力密度が高く、また製造コストが低いことが特徴である。

Description

【発明の詳細な説明】非突出式電極を使用した多相機械の製造工程 発明の詳細な説明 （技術分野） この発明は、重複する位相導体およびセグメントから構成される最低１つのスロ ットが付けられた軟性磁気体が付いている多相電気機械の製造工程に関するもの である。 （従来の技術） 非突出式電極を使用した多相機械の導体設計では、位相導体が巻線オーバーハン グで交差するため、単一位相または集中巻線と比較すると、その製造が顕著に複 雑になる。溝内の高空間要素および巻線オーバーハング内の短い結合パスは、電 気機械の出力密度および効率を向上する上で不可欠な条件である。 ドイツ特許番号2,033,906には、装置によりその最終位置に一時的に固定された 歯の周りに、オーバーハング導体レーンが巻かれ、中核がその後のみに押されて いるため、それにより溝の下部にある拡大された開口部から内部ローター付きモ ーターでの導体の挿入が可能になる工程が説明されている。 ドイツ特許2,033,235からは、柔軟性のあるワイヤが巻かれたコイルが組立中延 性があり、断熱合成物で密封してその構造の安定性を確実にするところの、多相 ２レイヤの巻線に軟性の磁気体セグメントが放射状に挿入される工程が知られて いる。電気および磁気の流れのための短いパスは、この工程では得ることができ ない。さらに、セグメントの挿入には高度な技術が必要であり、従って、その自 動化は高価である。 この発明は、数少ない自動化された手順で、溝および巻線オーバーハング内での 高空間要素および短い導体長、並びに材料の上手な活用および使用される原料の 簡単な取り戻しが達成されるように、巻線オーバーハング内で導体レーンが重複 する多相電気機械の製造工程の開発を促進する目的に基づくものである。 （発明の概要） この発明に基づいて、この目的は請求の範囲１の特徴要素により達成される。丸 いワイヤまたは半面のワイヤ、引張られたコイルまたは方形の棒からの巻線は、 この発明に基づいて、軟性磁気セグメントの挿入前に自給構造として、組立式の 部品にされている。配列内の導体は、接着剤が固まる前に、歯の中央軸から始め て軸の方向に、またはワイヤ巻線内で接線および／または放射状の方向に、圧縮 される。従って、この工程では、特にコンパクトな自給式巻線を組立部品として 製造するために、軟性磁気体により除去された拘束が活用される。利用可能な空 間の改善された活用により、同等の公称出力および効率の機械がより小さく軽量 化される。 中核内に歯が並べられ、空気ギャップに向かっている歯の幅が一定である場合、 １つのＴ字型セグメント設計で充分である。中核の外側に並べられた歯の場合は 、２つのＴ字型セグメント設訃が必要である。 しかし、空気ギャッブに向かって歯の幅を広げる場合、１つの歯セグメント設計 および１つのそれぞれの中核セグメント設計が必要である。これらの設計では、 中核セグメント自体または搬送リングのいずれかの方法で、中核方向の側で台形 状に広がった端により歯セグメントが放射状に固定されている。前述の搬送リン グは、中核に隣接し、対応する溝がある。 導体アセンブリに挿入されるセグメントは、巻線を壊さずに随時取り除くことが できる。これにより、新しい補修の可能性が提供され、また、残留物なし、ある いは高いコストのかかる切断と融解の工程なしで、銅と鉄の分離が完全に自動化 された分解を達成することができる。 説明は、固定子に多相巻線が設定されたブラシがない放射状空気ギャッブ機械に 基づいている。勿論、その製造工程は、巻線が回転している、機械的に転流する 機械、または水平な空気ギャップまたは短回路ローターがある機械にも適用する ことができる。 図は、この発明の望ましい具体例を示すものである。 （図の簡略な説明） 図１は、軸方向に押し合わされているときの４位相、12磁極の榛巻線の４個のユ ニタリレイヤを示す。 図２は、図１からのユニットへの結合導体レイヤの接合を示す。 図３は、押し合わされた自給の組立式の棒巻線を示す。 図４は、自給のワイヤ巻線を製造するための装置を示す。 図５は、図４のバリエーションを示す。 図６は、自給の組立式の棒巻線に挿入中の４個のＴ字型の歯セグメントを示す。 図７は、自給の組立式のワイヤ巻線に挿入中の歯セグメントおよび中核セグメン トを表す。 図８は、軟性磁気体の製造工程を図式で示す。 （実施例の説明） 図１から図３は、12磁極、４位相の放射状空気ギャップ機械のための自給の棒巻 線の製造の３つの作業手順を描写する。 図１は、それ以前にレイヤに接合されたユニット（1、2）が、どのように軸方向 に押し合わされるかを示す。２個のユニタリ構造設計（1、2）は、結合導体（4 ）に各々２個の分割バー（3）を溶接して、組立式部品として作成される。４個 のユニタリ中核レイヤ（5から8）は、導体レーンまたは位相に各々属する、同じ 構造の導体部品でそれぞれ構成される。 図２では、それ以前に接線方向にレイヤ内へ既に接着された外側の結合導体（9 ）が、これでユニット端の上に軸方向に押し合わされる。結合導体レイヤ（10か ら13）に示されていない供給導体以外は、同じ構造導体部品（9）から構成され る。２個の外側の結合導体レイヤ（12、13）は、２個の内側の結合導体レイヤ（ 10、11）が溶接またははんだ付けされ、２個の導体レーンで十分に小さい内部抵 抗が確認された後、軸方向に押し付けられる。さらに、導体部品の接合後、ただ し、軸方向には押し離されている状態で、その導体構造を例えば断熱漆などに浸 すことで、断熱コーティングをそのユニット端および外側の結合導体（9）に適 用する可能性がある。 図３は、その４個の導体レーンの軸方向の押し合わせの後、機能するための準備 が整った状態の自給の組立式の棒巻線（14）を示す。コンパクトな巻線オーバー ハング内の利用可能な空間の完全な活用により、短い導体長の他に、大きい導体 断面も実現可能である。これにより、出力密度および/または効率もかなり増加 される。 図４および５には、コンパクトなワイヤ巻線自給の組立式部品のための作業手順 および装置要素が示されている。 図４の装置（15）は、３位相、４磁極の放射状空気ギャップ機械の自給のワイヤ 巻線の製造に使用される。ワイヤコイルを12個の同じ歯部品（16）に緩く配置し 、その中に例えば鋳造樹脂などの結合剤を注入した後、テーパーキー（17）を放 射状方向に押してコッター（18）で幅を広げて、その歯部品を拡張する。結合剤 が固まる前に、従ってワイヤコイルが溝に押し合わされて縦に引き延ばされ、巻 線オーバーハングでそのワイヤが張り圧縮される。磁気流に関連する歯の断面は 、ワイヤ断熱剤の弾性により許容される範囲で拡 大される。図4aは、歯部品（16）の初期位置並びに最終位置を示す。この装置の 主な機能を示すこの図では、内側のリング（19）のみが描写されている。前述の 内側のリングは、２個のセクター設計（20、21）から構成され、電力または水力 で動く装置で放射状また軸方向に移動可能である。 図５では、結合剤が固まる前に、まず爪型の包囲体（23）を押し、それがワイヤ を内側の放射状の方向へ押すので、その装置の別な変形におけるワイヤ巻線（22 ）が更に放射状に圧縮される。その次に、歯部品（16）が放射状に外側に引張ら れる間、柔軟な溝の底板（24）が水力で外側に向けて押し出され、溝の底部でワ イヤが詰められる。これで、この装置の全ての部品（16から24）は、結合剤が固 まるまでその最終位置に留まる。固まった結合剤がワイヤ巻線（22）の配線を囲 み、歯部分（16）に非接着剤のコーティングが適用され、その歯部分（16）が外 側に向けて放射状方向に引張られ、その内側のリング（19）がワイヤ巻線から軸 方向に引き出された後の自給の導体構造が保証される。これで、ワイヤ巻線（22 ）が装置から取り出され、次の巻線を圧縮するためにその装置の部品が、自動的 に清掃された後でも可能であるが、再び初期位置に戻る。 図６は、その中核（27）が歯（28）の外側に放射状に配置された軟性磁気体（26 ）のための自給の棒巻線（25）の５個の溝ピッチから成る部分的切り抜きを示す 。視覚化するため、棒巻線は、軸方向に二等分して描写されている。巻線オーバ ーハング（29）は、底面上の交差斜線とそれぞれ１個の溝空間を充填する５個の 放射状に積まれた溝棒（30）により図で描写されている。次に、軟性磁気体は、 Ｔ字型の軟性磁気セグメント（31a、ｂ）を放射状に挿入して組み立てられる。 右側のＴ字型セグメント（31a）は、既にその最終位置に配置され、従って挿入 中に左に続く中核（27）、２個のセグメント（31b）の領域に隣接して示されて いる。軟性磁気体を構成する全てのセグメント（31a、ｂ）は同じである。 図７は、その中核が歯の内側に配置されている自給の組立式ワイヤ巻線（34）へ の挿入中の中核セグメント（32ab）および歯セグメント（33ab）を図６と同様の 描写で示している。ワイヤ巻線（34）は高空間要素で溝空間を占め、また巻線オ ーバーハング（35）は軸方向にその中核の前の空間へ放射状に突出する。２個の 中核セグメント（32b）が内側から外側へ向けて放射状に挿入されている間、右 に示される２個の中核セグメント（32a）のみがその最終位置に既に配置されて いる。また、左に示される２個の中核セグメント（32b）がまだ部分的に導体形 成の外側にある間、右に示される２個の中核セグメント（32a）は完全に放射状 の方向に挿入されている。中核セグメント（32a、ｂ）への接而を拡大するため 、歯セグメント（33a、ｂ）は溝底のレベルでは終端しない。歯セグメント（36 ）のその端に向けて初期には減少する幅を増加することにより、最終手順で軸方 向に押される搬送リングにより構造全体が放射状に固定される。 図８は、軟性磁気体のための製造工程が図に示されている。使用材料は、自動化 製造ラインで数個のドラム（37）から入れられ、コーティング・ステーション（ 38）で断熱材および接着剤で被われ、また凝固な多層片（40）を形成するために ローラー（39）により押し合わされた、軟性磁気材質の薄片である。多層片は、 軟性磁気セグメントが次々に切り出されるレーザ一接断または押し型機械に直接 入れられる。多層片（40）の厚さまたは接合層の数は、セグメントのサイズによ り各々変えて調整することができる。構造部品は、 コンベイヤーベルト（42）で機械（43）に送られ、その機械で欠陥のあるものが 取り除かれ、完璧なものが数えられ、セグメント・パケット（45）に配置されて から、装置（44）で希望の長さに接合される。押し型部品をセグメント・パケッ ト（45）に接合する際の製造許容誤差が原因の表面の起伏は、その次の仕上げ手 順（46）で取り除かれる。最後の手順では、多層セグメント・パケット（45）が 、アセンブリ・ロボット（48）により自給の導体構造（47）に配置される。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 密度が高く、また製造コストが低いことが特徴である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．重複する位相導体およびセグメントから構成される最低１個の溝が彫られた 軟性磁気体を使用し、その軟性磁気体セグメントは自給の組立式導構造に挿入さ れている処の多相電気機械を製造するための工程。 ２．請求の範囲１で述べられた下記を包括する多相電気機械を製造するための工 程。 棒巻線の引張られたコイルまたは溝棒が、溶接またはろう接後に軸方向に押し合 わされるもの。 ３．請求の範囲１で述べられた下記を包括する多相電気機械を製造するための工 程。 ワイヤ巻線の全ての導体が緩く装置に配置された後、導体構造全体に結合剤が注 入され、その結合剤が固まる前に、導体ワイヤが装置の部品（16）により圧縮さ れ、それが歯の断面の拡大に対応するもの。 ４．請求の範囲１で述べられた下記を包括する多相電気機械を製造するための工 程。 歯および中核セグメントが完全に自動化された製造施設で表面の目に方向がある 多層片または無定形の鉄片から切られ、軸方向に重ねられたセグメント・パケッ ト（45）に接合され、自給の組立式導体構造(47）に挿入されたもの。