专利名称：制造各导体杆的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造电机用尤其是发电机用的定子绕组导体杆的方法以及这样定子绕组用的，按此方法制造的一种导体杆，此电机和发电机带有一个定子和带有一个可旋转地布置在其中的转子，在此由成对地相叠平放的、导电材料制的各分导体杆形成每个导体杆，这些分导体杆从一个覆盖层斜向一个底面层地穿过叠堆，并且各自在覆盖层范围中和底面范围中具有相同形状的各种弯头，在此此外在纵向对各分导体杆的一个后续对的或一个先行对的各弯头错开距离a地布置每两个相叠放置的，互相成对地从属的各分导体杆的各弯头，将这些分导体杆布置在两个位于并排的，侧向彼此界靠的叠堆中，在此将这些分导体杆各自成对相叠平放地和各自与各侧向相邻分导体杆互相交错，由此实现了每个分导体逐段地在定子的迎向和背向转子的表面上延伸。
众所周知，在大型电机上，尤其在像具有定子和可旋转地布置在其中转子的电动机和发电机那样的旋转机械上，在采用由像铜那样导电材料制的、具有巨大矩形截面的各导体杆的条件下来设计布置在定子和转子中的各种绕组。
在此由于每个导体杆各自所需的巨大截面由各分导体形成这些单个导体杆，这些分导体通常是布置在位于并列的、各自径向依次地带有中间夹入绝缘的叠堆中的。
为了避免或至少减小由于从导体内部到其表面上的电流表面效应引起的阻抗增大，这些单个导体通常是由各种相同形状的弯头配备的，这些弯头导致每个分导体杆逐段地沿表面延伸。
在此关联中弯头的意思是导体杆单个分导体的双重折角，这种折角能使每个单个字体逐个范围地在导体杆内部如此与各其它分导体吻合，以致于这个分导体交变地在其中一个和其中另一个界靠的导体叠堆中延伸。为了可以连续地实现这一点，为此目的这些单个分导体是互相相对地螺旋形交错的。在此每个分导体逐段地以相同的比例在绕组的这些已安排的平面中延伸。
很久以来有成效地利用这种阻抗减小的可能性。可是现已表明，在每个导体杆必须具有较大载流能力的大功率电机上，这种交错或弯头达到了只有通过分导体的另外的尺寸设计才能实现的可制造性界限。
由此一方面导致在制造一个导体杆的各分导体时某种用于制成的，意即折弯的分导体的空间需求，从弯头上的导体杆的弯曲半径得出此空间需求。另一方面在定子中供支配的空间对于为各制成的折弯导体杆所需的体积是不够的。为了能仍然在可供支配的空间中装入这些安排的导体杆，迄今其后果是增大的制造花费。
从现有技术出发本发明的任务在于，说明开始所述方式的一种方法以及带有相应制作的各导体杆的一种定子绕组，在这些导体杆上减小了制造花费而无电气功能的缺点。
按本发明通过权利要求1和2的特征部分解决此任务。在各从属权利要求中给出了本发明的其它各有利的发展与进一步发展。
按本发明与此相应地考虑了在纵向以相互的间距来布置分导体对的各分导体杆的各弯头，以致于对位于其下的分导体对的分导体杆生成一个间距，此间距容纳由折弯时材料移位引起的各分导体杆的截面改变。
换言之迄今已知的折弯或交错技术已让位于一种新的折弯技术，在已知的折弯或交错技术上注重的是，每个分导体的，以规定轴向间距布置的各周期性弯头无间隙地靠接在相邻的分导体上，在此新折弯技术上有意安排在各相邻分导体的各弯头之间的各种间距，意即各互相成对地从属的重叠平放的分导体的各种间距。这些按本发明安排的间距生成各种间隙，这些间隙用来安置带有各弯头所需弯曲半径的各分导体和安置与此不可避免相连系的局部截面增厚，而为此不需额外的花费或者不引起导体包的不受欢迎的内应力。
首先存在着顾虑，这些间隙可能不利地影响有关的以此配备电机的电气性能，与此相反在实际试验中已表明，以按本发明的各导体杆的实施形式无问题地达到了所追求的功率提高。
一种按本发明的定子绕组按此是由各种导体杆形成的，在这些导体杆中每个导体杆具有至少三个分导体杆，这些分导体杆是布置在径向依次而过的各平面中的。在此每个分导体具有以一种规定间距布置的周期性双重弯头，在此一个分导体的每个远离转子的弯头是以间距a与相同平面的一个相邻分导体的一个从属弯头错开布置的。
相邻各个导体的这些以相互间距安排的弯头使得确定稍为较小的弯曲半径成为可能，由此减上了材料负荷。此外因此避免了为达到所需配合精度所需校正工作和必要的修整工作的迄今的问题。借助于按本发明的处理方式现在以简单方式能够可靠地保证导体包用的所要求的狭小尺寸公差。
按本发明一种优先的实施形式有利地考虑了，远离转子的各弯头是以a/3的间距相对于相同平面的一个相邻分导体的相对应弯头布置的。由此生成一种在某种程度上用作公差补偿的间隙，意即带有各较大截面和与此相应各弯曲半径的这些分导体利用此间隙。
首先在此间隙中布置例如像绝缘纸那样的绝缘材料，这些分导体此外是用此绝缘纸缠绕的。但是在某些情况下安排外加的浇注树脂作绝缘材料是有利的。
按本发明的一种进一步改进此定子绕组的特征在于，这些分导体是针对始终相同的折弯长度或交错长度互相错开2/3布置的。这意味着一个平面的各相邻分导体各自相应于此段的三分之二互相挨靠的，而这些分导体在最后的三分之一中分叉，意即不再互相挨靠。
本发明的这些和其它各有利发展和改进是各从属权利要求的主体。
借助在示意图中表示的一个实施例应详述和说明本发明、本发明的各有利的发展和改进以及其各特别的优点。
图为
图1为以侧视图表示的按现有技术的由各折弯的分导体形成的传统导体杆以及图2为以沿图1中剖面线Ⅱ-Ⅱ的剖面图表示的按图1的导体杆；图3为以侧视图表示的按本发明由各折弯分导体形成的导体杆以及图4为以沿图3中剖面线Ⅳ-Ⅳ的剖面图表示的按图3的导体杆。
在图1中表示了一个相当于现有技术的由各分导体12形成的导体杆10，这些分导体以某个间距各具有一个约为45°的弯头14，准确地说此弯头是实施为双重弯头的。
这些分导体12是以两个并列而处的叠堆16以各层18布置的，意即针对有关发电机中的装入情况互相径向依次地布置的。
针对导体杆10的长度安排了各弯头14方面的某个节距，意即在一个导体杆10的每个弯头之间安排了一个固定间距“a”。对于所有的分导体12这个间距“a”是相等的。从此导致互相相邻的各分导体始终也直接侧向地，意即也在弯头14范围内互相挨靠。
在带有较大截面的各分导体上迄今通常产生这样的问题，在带有约为45°相同折弯角的折弯时各分导体的变形要么导致较大的空间需求，要么要求表示额外花费和与此相应地加长制造时间的修整工作。
在图2中表示了沿图1中剖面线图Ⅰ-Ⅰ的已知导体杆10的截面图。借助此剖面视图表明，实现了每个导体杆10的层18的很高的数目，在此这些分导体12各自从层18到层18变换叠堆16。
图3中表示了导体杆20的一种按本发明的实施形式，这种实施形式很大程度上相当于按现有技术的实施形式。因此该导体杆20同样是由两个成对地互相从属的分导体22形成的，这些分导体同样具有各弯冰24并且是与各先行的和后续的分导体20交错的。
按本发明在所示实施例中可是如此来折弯属于按本发明导体杆20的各单个分导体杆22，使得在每个弯头24之间存在一个轴向的相互间距a/3，意即成对地互相从属的各分导体是轴向互相错开的，以致于各自在下方的分导体25以a/3的长度成为可见的。
一个分导体对20各分导体杆的这个错开量导致产生带有一个相当于此错开量的轴向延伸的间隙，此间隙供各自的弯头24作为公差区来支配。由此按本发明有可能不要额外空间需求地将由两个或多个互相从属的单个导体22形成的各分导体20安置在各自的导体槽中。
这是基于由此间隙容纳由折弯各分导体22引起的，由材料位移产生的各局部截面改变量，此间隙原则上准确地像各自在下方的分导体杆22的由此错开量各自成为可见的部分那样大，并且此间隙用作为公差区。
由各分导体杆的轴向错开量生成间隙的残留空间有利地是用绝缘物填满的。
按本发明安排提供这个由各分导体杆22的错开量生成的，长度优先为a/3的公差区完全满足于用来一方面实现在此未表示各导体槽的必要充填率，并且同时避免用于修整工作的额外花费。通过用此措施形成的空间间距，尽管加大了的各分导体22的材料截面却可保持迄今惯常的各折弯参数。
权利要求
1．一种用于制造电机用尤其是发电机用的定子绕组导体杆(20)的方法，此电机和发电机带有一个定子和带有一个可旋转地布置在其中的转子，在此由成对地相叠平放的导电材料制的各分导体杆(22)形成每个导体杆(20)，这些分导体杆从一个覆盖层斜向一个底面层穿过叠堆，并且各自在覆盖层范围中和底面范围中具有相同形状的各种弯头(24)，此外在纵向相对于各分导体杆(22)的一个后续对的或一个先行对的各弯头(24)错开距离a地布置每两个相叠放置的、互相成对地从属的各分导体杆(22)的各弯头(24)，将这些分导体杆(22)布置在两个位于并排的、侧向彼此界靠的叠堆(26)中，在此将这些分导体杆(22)各自成对相叠平放地和各自与各侧向相邻分导体杆(22)互相交错，由此实现了每个分导体(20)逐段地在定子的迎向和背向定子的表面上延伸，其特征在于，在纵向互相以间距布置一个分导体对(20)的各分导体杆(22)的各弯头(24)，使得对位于其下分导体对(20)的分导体杆(22)生成一个间隙。
2．按权利要求1的方法在采用各导体杆(20)条件下制造的电机的，尤其是发电机的定子绕组，此电机和发电机带有一个定子和带有一个可旋转地布置在其中的转子，这些导体杆(20)是由至少三个互相交错的导电材料制的分导体杆(22)形成的，这些分导体杆是布置在两个侧向互相界靠的叠堆(26)中的和布置在两个径向依次而置的平面中的，并且这些分导体杆是用相同形状的、以间距a布置的周期性各种弯头配备的，使得每个分导体(20)交变地逐段地在定子迎向转子的表面上延伸，其特征在于，一个分导体(20)的各分导体杆(22)的这些弯头(24)在纵向是互相以间距布置的，以致于相对于下一个平面(28)位于其下的分导体(20)的分导体杆(22)形成了一个间隙。
3．按权利要求2的定子绕组，其特征在于，两个成对地互相从属的分导体杆的各弯头(24)的间距为a/5至a/2，优先为a/3。
4．按权利要求3的定子绕组，其特征在于，绝缘材料是布置在此间隙中的。
5．按权利要求2至4之一的定子绕组，其特征在于，这些分导体(22)是互相错开2/3布置的。
全文摘要
本发明涉及一种用于制造电机用尤其是发电机用的定子绕组导体杆(20)的方法,每个分导体(20)逐段地在定子的迎向和背向转子的表面上延伸,并且在此在纵向以相互的间距布置一个分导体对(20)各分导体杆(22)的这些弯头(24),以致于相对于位于其下分导体对(20)的分导体杆(22)生成一个间隙。本发明此外涉及一个按此方法制作的导体杆。
文档编号H02K15/02GK1224943SQ9910128
公开日1999年8月4日 申请日期1999年1月26日 优先权日1998年1月26日
发明者K·H·福尔斯特 申请人:Abb专利有限公司