СТАТОР МОТОРА ИЛИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ГЕНЕРАТОРА С ОТДЕЛЬНОЙ ОПОРОЙ ОБМОТКИ, ЗАЩЕЛКИВАЮЩЕЙСЯ НА СООТВЕТСТВУЮЩЕМ ЗУБЦЕ Российский патент 2022 года по МПК H02K3/52 H02K16/04 

Настоящее изобретение относится к статору мотора или электромагнитного генератора с отдельной опорой обмотки, защелкивающейся на соответствующем зубце. Мотор или электромагнитный генератор предпочтительно является машиной с осевым (аксиальным) потоком.

Настоящее изобретение может с успехом применяться для, но не исключительно, электромагнитного мотора, обеспечивающего высокую мощность при высокой скорости вращения ротора, что достигается благодаря особым характеристикам статора, предлагаемого в настоящем изобретении, в сочетании с особыми характеристиками ротора, соответствующего статору. Такой мотор или генератор можно использовать, например, в качестве электромагнитного мотора в полностью электрическом или гибридном автотранспортном средстве.

Предпочтительно, но без ограничений, мотор или электромагнитный генератор может содержать по меньшей мере один ротор, установленный между двумя статорами, причем эти компоненты могут накладываться друг на друга на одном и том же валу, будучи разделенными по меньшей мере одним воздушным зазором.

В высокоскоростных приложениях необходимо иметь не только компактную систему, которая стала возможной благодаря уменьшению массы и размеров мотора с осевым потоком для оптимизации кпд, но также очень хорошую механическую прочность вращающейся части, то есть ротора или роторов, для повышения надежности системы, а также статоров.

В высокоскоростных приложениях необходимо снизить потери для оптимального кпд. В автомобильной промышленности все больше стремятся к максимальному уменьшению размеров. Для этого важно иметь компактную систему, которая стала возможной благодаря уменьшению массы и размеров мотора с осевым потоком, а также очень хорошую механическую прочность вращающейся части, для повышения надежности системы.

В случае электромагнитной машины с осевым потоком ротор содержит корпус в виде диска, имеющий две круглые поверхности, соединенные по толщине, причем диск заключен между внешним ободом и внутренней периферией, задавая полость для вала вращения.

По меньшей мере два постоянных магнита нанесены напротив по меньшей мере одной из двух круглых поверхностей корпуса, называемой опорной поверхностью. Для ротора с одним воздушным зазором, предназначенного для соединения со статором, магниты находятся на одной круглой поверхности корпуса, тогда как для ротора с двумя воздушными зазорами и с соответствующим статором магниты имеются на обеих поверхностях.

Каждый из магнитов удерживается на поверхности или их соответствующей стороне удерживающими средствами, при этом между указанными по меньшей мере двумя магнитами на одной и той же поверхности остается промежуток.

Что касается единственного имеющегося или каждого статора, они содержат намоточные элементы, имеющие зуб, несущий катушку, причем зуб с каждой из его боковых сторон имеет паз, и металлический провод, обладающий хорошей проводимостью, наматывается вокруг зубца для формирования каждой обмотки.

Когда на ряд или ряды обмоток подается электрический ток, ротор, который прикреплен к выходному валу мотора, испытывает воздействие крутящего момента, возникающее вследствие магнитного поля, при этом создаваемый магнитный поток является осевым потоком для электромагнитной машины с осевым потоком и радиальным потоком для машины с радиальным потоком.

Есть несколько способов сформировать обмотку вокруг зубцов, самый простой из них состоит в образовании концентрической обмотки. Однако при этом результаты были неудовлетворительными из-за низкого кпд мотора или генератора с такой обмоткой. Тем не менее, был достигнут значительный прогресс в разработке роторов за счет повышения их прочности и выходной мощности мотора и машины, что снова делает возможным использование концентрической обмотки для статора.

Однако для рационализации изготовления статора необходимо переработать концепцию статора с концентрическими обмотками.

В документе EP-A-2329583 описывается статор мотора или электромагнитного генератора, содержащий обмотки и магнитную цепь, причем статор содержит ярмо круглой или многоугольной формы и зубцы для опоры обмотки, и каждая обмотка опирается на зуб, окружая по меньшей мере частично одну опору обмотки.

Каждая опора обмотки содержит или соединена с защелкивающим средством, действующим совместно с дополняющим защелкивающим средством, находящимся на зубце, соответствующем опоре обмотки, чтобы опора обмотки была скреплена с соответствующим зубцом, при этом, с одной стороны, каждый зубец, а с другой стороны, промежуточный участок и перекрывающий участок каждой опоры обмотки имеют призматическую форму с двумя треугольными сторонами или трапецеидальными сторонами с малым основанием, находящимся ближе к ярму, и большим основанием, находящимся дальше от ярма, соединенными двумя наклонными боковыми сторонами.

Этот документ не позволяет повысить эффективность изготовления статора с зубцами путем облегчения намотки обмоток электрических проводов на каждом зубце из-за защелкивающего средства, предлагаемого в этом документе.

Проблема, решаемая настоящим изобретением, состоит в том, чтобы облегчить и повысить эффективность изготовления зубчатого статора путем облегчения намотки обмоток электрических проводов на каждый зубец.

Для этого настоящее изобретение относится к статору мотора или электромагнитного генератора, содержащему обмотки и магнитную цепь, причем статор содержит ярмо круглой или многоугольной формы и зубцы опоры обмотки, причем каждая обмотка опирается на зубец, по меньшей мере частично окружая опору обмотки, причем каждая опора обмотки содержит или соединена с защелкивающим средством, действующим совместно с дополняющим защелкивающим средством, находящимся на зубце, соответствующем опоре обмотки, чтобы опора обмотки прочно фиксировалась на соответствующем зубце, при этом, с одной стороны, каждый зубец, а с другой стороны, промежуточный участок и перекрывающий участок каждой опоры обмотки имеют призматическую форму с двумя треугольными сторонами или трапецеидальную форму с малым основанием, находящимся ближе к ярму, и большим основанием, находящимся дальше от ярма, соединенными двумя боковыми наклонными сторонами, отличающемуся тем, что внешний контур плоского перекрывающего участка ограничивает внутри треугольное или прямоугольное пустое пространство, либо имеющее по меньшей мере один участок защелкивания, выступающий к зубцу, образуя защелкивающее средство, причем зубец содержит паз вблизи каждой боковой кромки его стороны, обращенной к обмотке, и эти два паза вмещают соответственно один из участков защелкивания, образуя дополняющее защелкивающее средство, либо в него вставляется блокирующий элемент призматической формы с двумя треугольными сторонами или трапецеидальной формы, причем блокирующий элемент имеет внешний контур, соответствующий внутреннему контуру пустого пространства с зазором между внешним контуром блокирующего элемента и внутренним контуром пространства, достаточным как раз для вставки блокирующего элемента в пустое пространство, причем кромки треугольной стороны, обращенной к соответствующему зубцу блокирующего элемента, или по меньшей мере две обращенные к соответствующему зубцу кромки наклонных боковых сторон трапецеидальной формы блокирующего элемента содержат по меньшей мере участок защелкивания, выступающий к зубцу, образуя защелкивающее средство, причем зубец вблизи каждой боковой кромки его стороны, обращенной к обмотке, имеет паз, и два паза вмещают соответственно один из участков защелкивания, образуя дополняющее защелкивающее средство.

Достигнутый технический эффект состоит в облегчении монтажа обмоток, что еще больше повышает достоинства использования концентрических обмоток для мотора или электромагнитного генератора, что позволяет расширить их применение. Защелкивание осуществляется легко и обеспечивает надежное удерживание обмотки на зубце, препятствуя выходу обмотки из вставки на зубце.

Как правило, промежуточный и перекрывающий участки имеют форму, адаптированную к форме соответствующего зубца.

В первом варианте осуществления настоящего изобретения с участком защелкивания, выступающим в направлении к зубу, защелкивание производится посредством боковых сторон пустого пространства в опоре обмотки после вставки зубца в это пустое пространство. Каждая из боковых сторон пространства может иметь штифт, вставляющийся в соответствующий паз зубца.

Второй вариант осуществления требует блокирующего элемента. Именно этот блокирующий элемент осуществляет защелкивание с зубцом. Близость к каждой боковой кромке стороны, обращенной к обмотке, не обязательно означает, что пазы находятся на этой стороне. Пазы могут находиться на боковых сторонах зубца вблизи боковой кромки противоположной стороны.

Предпочтительно, опора обмотки содержит промежуточный участок, на который намотана обмотка, и плоский перекрывающий участок, находящийся дальше всего от соответствующего зубца в положении фиксации опоры обмотки на зубце, отделенный от зубца обмоткой и промежуточным участком, причем плоский перекрывающий участок имеет внешний контур, покрывающий на расстоянии по меньшей мере один наружный периметр напротив обмотки и упирающийся во внешний периметр обмотки, причем опора обмотки может быть монолитной или нет.

Именно этот плоский перекрывающий участок со своим внешним контуром препятствует выходу обмотки из вставки вокруг зубца. Промежуточный участок может иметь пазы, соответствующие размеру наматываемого электрического провода, для облегчения намотки обмотки.

Предпочтительно, каждая обмотка концентрически намотана вокруг промежуточного участка. Это является самым простым способом намотать обмотку.

Предпочтительно, плоский перекрывающий участок, соответствующий зубцу, примыкает к плоскому перекрывающему участку, соответствующему каждому соседнему зубцу, причем сборка перекрывающих участков образует кольцо, полностью покрывающее зубцы и разделяющие их интервалы.

Это позволяет получить полное и сплошное кольцо, что гарантирует лучшую защиту обмоток.

Предпочтительно, опоры обмотки выполнены из пластмассы. Это имеет место, в частности, во втором варианте осуществления, требующем блокирующего элемента, который сам предпочтительно является металлическим.

Предпочтительно, обмотки являются трехфазными обмотками.

Предпочтительно, опора обмотки имеет на одной конце, обращенном к ярму, рифленую опору фаз обмотки, причем все рифленые опоры фаз обмотки образуют кольцо в основании зубцов напротив ярма статора, поддерживающее зубцы, причем кольцо имеет концентрические бороздки. Таким образом, фазы обмотки поддерживаются в рифленых опорах, образующих полное и замкнутое кольцо.

Предпочтительно, каждый зубец образован из скрученных или слоеных металлических листов.

Изобретение относится к мотору или электрическому генератору, содержащему по меньшей мере один ротор и по меньшей мере один статор, причем мотор является мотором с осевым потоком и отличается тем, что статор таков, как описано выше.

Предпочтительно, указанный по меньшей мере один ротор имеет магнитные структуры, образующие полюса магнита, причем каждая магнитная структура состоит из множества единичных магнитов, покрывающие диски расположены по оси на каждой из двух противоположных осевых поверхностях указанного по меньшей мере одного ротора, и покрывающие диски выполнены из композиционного материала, причем покрывающие диски и магнитные структуры заключены в наружный слой покрытия из композиционного материала, задающий наружный контур указанного по меньшей мере одного ротора.

Одна из основных задач этого предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения состоит в замене одного или нескольких магнитов большого размера множеством мелких магнитов. Таким образом, магнитный поток создается множеством мелких магнитов, число которых может составлять по меньшей мере 20 и может даже превышать 100 на магнитный полюс. Тогда как ротор согласно уровню техники может содержать от 1 до 10 магнитов, в предпочтительном варианте настоящего изобретения предусматривается намного больше магнитов малого размера в каждой магнитной структуре.

Следует различать магнитные структуры, которые могут иметься в роторе в количестве, например, от пяти до десяти или даже больше, и единичные магниты, число которых намного больше, например, ротор способен содержать несколько сотен единичных магнитов. Единичные магниты небольшого размера в соответствии с настоящим изобретением могут быть вставлены в соответствующие гнезда роботом.

Это позволяет получить ротор, который, наряду с другим преимуществами, может вращаться с высокой скоростью и который не содержит железа, что снижает потери на роторе.

Согласно этому опциональному варианту изобретения, было обнаружено, что множество единичных магнитов дает магнитную структуру, более стойкую с точки зрения глобального изгибания ротора, выделяя при этом очень мало тепла благодаря низким генерируемым потерям, при этом тепло, рассеиваемое малыми единичными магнитами, меньше, чем тепло, рассеиваемое одним, соответствующим им более крупным цельным магнитом.

Магнитная структура содержит слой непроводящего композиционного материала, покрывающий единичные магниты и сетку. Кроме того, ее механическая прочность может быть высокой, и покрытие можно легко нанести, в частности, путем введения композита на компоновку единичных магнитов, зафиксированных относительно друг друга любыми средствами.

С таким ротором выгодно комбинировать один или два статора, содержащих железные зубцы, с концентрическими обмотками, что легко реализовать. Единственная сложность заключалась в том, чтобы упростить операцию наматывания на зубцы, эта сложность устранена настоящим изобретением путем использования опоры обмотки, которая может защелкиваться на зубце.

Подход, используемый в настоящем изобретении, противоположен подходу, которого придерживается большинство производителей моторов и электромагнитных генераторов. Как известно, инновационные усилия были сфокусированы на статорах, что подразумевает все большее сложные и трудные для конструктивного выполнения обмотки.

Благодаря конструкции высокоэффективного ротора, не содержащего железа и покрытого композиционным материалом, содержащего магнитные структуры, каждая из которых состоит из множества магнитов, можно использовать концентрические обмотки для одного или нескольких статоров, в то время как такая концентрическая обмотка не была полностью удовлетворительной в случае монолитного постоянного магнита, какой используется в роторах наиболее близкого уровня техники.

Оказалось, что использование такой комбинации ротора из композиционного материала с по меньшей мере одним железным статором, содержащим зубцы или штифты из железа и концентрическую обмотку для статора, установленную на опору обмотки, обеспечивает синергию в том, что касается мощности используемого мотора или генератора, а также легкость изготовления и механическую прочность мотора или генератора.

Предпочтительно, мотор содержит по меньшей мере два статора и по меньшей мере один ротор.

Настоящее изобретение относится также к способу наматывания обмотки на соответствующий зубец статора мотора или электромагнитного генератора, причем статор или мотор таковы, как описано выше, и способ отличается тем, что он включает следующие этапы:

- наматывание провода из электрического проводника вокруг части опоры обмотки, причем опора обмотки может быть вставлена по меньшей мере частично или нет вокруг зубца,

- если опора обмотки не была предварительно вставлена по меньшей мере частично вокруг зубца, вставка по меньшей мере части обмотки вокруг зубца, и

- защелкивание опоры обмотки на зубце путем придавливания опоры обмотки к ярму статора.

Таким образом, надежная поддержка обмоток на соответствующем зубце достигается благодаря использованию опоры обмотки, поддерживающей обмотку и предотвращающей ее выход из зубца благодаря действию в качестве стопора против такого выхода. Скрепление опоры намотки с соответствующим зубцом осуществляется защелкиванием, просто путем введения обмотки вокруг зубца и ее придавливания к ярму, путем ввода защелкивающего средства в соответствующий паз, который действует в качестве дополняющего защелкивающего средства.

Предпочтительно, боковые выступы, заходящие внутрь опоры обмотки вблизи контура зубца, проникают в соответствующий паз, имеющийся на зубе, при этом защелкивание происходит автоматически благодаря упругости опоры обмотки или блокирующего элемента, проникающего в опору обмотки и по меньшей мере частично окружающего зуб.

Другие характеристики, цели и преимущества настоящего изобретения выявятся после прочтения нижеследующего подробного описания в сочетании с прилагаемыми чертежами, приведенными в качестве неограничивающих примеров, на которых:

- фигура 1 схематически показывает общий вид статора, содержащего зубцы и обмотки, установленные на соответствующем зубце, показанный статор соответствует настоящему изобретению, поскольку он содержит опору обмотки, защелкивающуюся на зубе, при этом на фигуре 1 показаны две опоры обмотки,

- фигура 2 схематически показывает общий вид в разборе обмотки и опоры обмотки, причем опора обмотки используется в статоре согласно настоящему изобретению,

- фигура 3 воспроизводит особенности с фигуры 1, показывая опору обмотки и блокирующий элемент на расстоянии от статора по настоящему изобретению, на фигуре 3 можно видеть защелкивающее средство блокирующего элемента и дополняющее защелкивающее средство, имеющееся на соответствующем зубце,

- фигура 4 является схематическим изображением обведенного кружком участка C зубца, увеличенного по сравнению с другими фигурами, показывая в общем виде часть зубца, показывающую дополняющее защелкивающее средство, имеющееся на зубце, причем этот зубец является частью статора согласно настоящему изобретению.

Фигуры приведены в качестве примеров и не ограничивают изобретение. Они дают схематическое представление принципа, предназначенное для облегчения понимания изобретения, и не обязательно соответствуют масштабу практического применения. В частности, размеры разных деталей не соответствуют действительности.

На фигурах 1 и 3 позициями обозначены всего одна опора обмотки, один блокирующий элемент и одна рифленая опора фаз, но все, что изложено для этих соответствующих элементов, применимо для других соответствующих элементов. Во избежание двусмысленного толкования фигур, показаны не все обмотки и опоры обмотки, а все зубцы, за исключением одного или двух зубцов, оставлены без обмотки.

Согласно всем фигурам и, более конкретно, фигурам 1 и 3, настоящее изобретение относится к статору 8 мотора или электромагнитного генератора, содержащему обмотки 4 и магнитную цепь, содержащую ярмо круглой или многоугольной формы и зубцы 3 опоры обмотки.

На фигурах 1 и 3 позицией снабжен всего один зубец 3, но все, изложенное для этого обозначенного зубца 3, справедливо для всех других зубцов 3 статора 8.

Согласно изобретению, каждая обмотка 4 опирается на зуб 3, окружая по меньшей мере частично опору 13, 14 обмотки. Это означает, что по меньшей мере часть опоры 13, 14 обмотки вставлена вокруг зубца.

Каждая опора 13, 14 обмотки содержит или связана с защелкивающим средством 15’, действующим совместно с дополняющим защелкивающим средством 3’, находящимся на зубце 3, соответствующем опоре 13, 14 обмотки, чтобы опора 13, 14 обмотки была скреплена с соответствующим зубцом 3.

Защелкивание может выполняться напрямую между опорой 13, 14 обмотки и зубцом 3, в этом случае каждая опора 13, 14 обмотки имеет защелкивающее средство 15’, или между промежуточной деталью, прикрепленной к опоре 13, 14 обмотки, и зубцом 3, в этом случае каждая опора 13, 14 обмотки соединяется с защелкивающим средством 15’, которого не имеют опоры 13, 14 обмотки.

Как можно видеть, в частности, на фигуре 3, опора 13, 14 обмотки может содержать промежуточный участок 13, на котором намотана обмотка 4, и плоский перекрывающий участок 14, находящийся дальше от соответствующего зубца 3 в положении крепления опоры 13, 14 обмотки на зубе 3, и отделенный от зубца 3 обмоткой 4 и промежуточным участком 13. Плоский перекрывающий участок 14 и промежуточный участок 13 могут быть выполнены как одно целое.

Перекрывающий участок 14 может иметь внешний контур, покрывающий на расстоянии по меньшей мере внешний периметр, обращенный к обмотке 4, и сторону зубца 3, обращенную к обмотке. "На расстоянии" означает, что плоский перекрывающий участок 14 не опирается на сторону зубца 3, обращенную к обмотке 4, а "покрывает" означает, что плоский перекрывающий участок 14 закрывает собой поверхность зубца 3, обращенную к обмотке 4, если смотреть спереди. "Покрывать по меньшей мере" означает, что площадь плоского перекрывающего участка 14 может быть больше, чем площадь поверхности зубца 3, обращенной к обмотке.

Перекрывающий участок 14 упирается в выход обмотки 4 вокруг зуба 3 и вокруг промежуточного участка 13.

Как можно видеть на фигуре 3, каждая обмотка 4 намотана концентрически вокруг промежуточного участка 13.

Как можно видеть на фигурах 1-3, с одной стороны, каждый зуб 3, а с другой стороны, промежуточный участок 13 и перекрывающий участок 14 каждой опоры 13, 14 обмотки могут иметь трапецеидальную форму с малым основанием, находящимся ближе к ярму, и большим основанием, находящимся дальше от ярма, соединенными двумя наклонными боковыми сторонами.

Возможно также, что промежуточный участок 13 и перекрывающий участок 14 каждой опоры 13, 14 обмотки могут иметь призматическую форму с двумя треугольными сторонами. Это не показано на фигурах, но легко выводится из этих фигур.

Как упоминалось выше, защелкивание между опорой 13, 14 обмотки и соответствующим зубцом 3 может быть прямым или опосредованным, при этом прямое означает, что опора 13, 14 обмотки напрямую реализует защелкивание с соответствующим зубцом 3, а опосредованное означает, что защелкивание с соответствующим зубцом 3 реализуется посредством промежуточного блокирующего элемента 15, скрепленного с опорой 13, 14 обмотки.

На фигурах показан только второй вариант осуществления с опосредованным защелкиванием. Однако описание первого варианта осуществления будет обращаться к фигурам для характеристик, общих для обоих вариантов осуществления.

В первом варианте осуществления с прямым защелкиванием, на фигурах не показанном, внешний контур плоского перекрывающего участка 14 ограничивает изнутри пустое треугольное или прямоугольное пространство 11, содержащее по меньшей мере один участок защелкивания, выступающий в направлении к зубу 3, образуя защелкивающее средство 15.

В качестве дополняющего защелкивающего средства 3’ зуб 3 может содержать вблизи каждой боковой кромки его стороны, обращенной к обмотке 4, пазы 3’, причем эти два паза 3’ вмещают соответственно один из участков защелкивания. Таким образом, дополняющие защелкивающие средства 3’ могут быть идентичными в обоих вариантах осуществления защелкивания, прямого или опосредованного. Это можно видеть на фигуре 4, показывающей в увеличении часть зубца 3, содержащую паз 3’ и являющуюся общей для обоих вариантов осуществления.

Во втором варианте осуществления с опосредованным защелкиванием, согласно фигурам 1-4, внешний контур плоского перекрывающего участка 14 может ограничивать изнутри треугольное или четырехугольное пустое пространство 11 в зависимости от призматической или трапецеидальной формы перекрывающего участка 14.

В это треугольное или прямоугольное пустое пространство 11 вставляется блокирующий элемент 15 призматической формы с двумя треугольными сторонами или трапецеидальной формы. Блокирующий элемент 15 может иметь внешний контур, соответствующий внутреннему контуру пустого пространства 11 с зазором между внешним контуром блокирующего элемента 15 и внутренним контуром пустого пространства 11, достаточным для ввода блокирующего элемента 15 в пустое пространство 11.

Кромки треугольной стороны напротив соответствующего зубца 3 блокирующего элемента 15 или по меньшей мере два края напротив соответствующего зубца 3 наклонных боковых сторон трапецеидальной формы блокирующего элемента 15 могут иметь по меньшей мере один участок 15’ защелкивания, выступающий к зубцу 3, образуя защелкивающее средство 15’.

Как и в первом варианте осуществления, соответствующий зубец 3 может иметь паз вблизи каждой боковой кромки его стороны, обращенной к обмотке 4, причем два паза 3’ вмещают соответственно один из участков защелкивания, образуя дополняющее защелкивающее средство 3’. Пазы 3’ предпочтительно могут располагаться на наклонных боковых сторонах зубца 3 и необязательно на стороне зубца, обращенной к обмотке.

Это может быть справедливо для всех опор обмотки 4 и всех зубцов 3. Плоский перекрывающий участок 14, соответствующий зубцу 3, может быть смежным с плоским перекрывающим участком 14, соответствующим каждому соседнему зубцу 3. В таком случае все перекрывающие участки могут образовать кольцо, целиком перекрывающее зубцы 3 и разделяющие их интервалы.

Зубцы 3 могут быть выполнены из железа или магнитомягкого феррита, тогда как опоры обмотки 4 могут быть из прочного пластика. Каждый зубец 3 может быть образован из скрученного или многослойного листового металла.

Блокирующий элемент 15, если таковой присутствует, предпочтительной является металлическим, чтобы быть прочным и обеспечивать прочное защелкивание на месте. Обмотки 4 могут быть трехфазными обмотками 4.

Как можно видеть на фигурах 1-3, опора 13, 14 обмотки может содержать на одном конце, обращенном к ярму, рифленую опору 12 фаз обмотки. Все рифленые опоры 12 фаз обмотки 4 могут образовать кольцо 7 у основания зубцов 3 напротив ярма статора 8, поддерживающее зубцы 3, причем кольцо 7 имеет концентрические бороздки 7’, и кольцо является концентрическим относительно центра статора 8, имеющего центральную полость.

Изобретение относится к мотору или электрическому генератору, содержащему по меньшей мере один ротор и по меньшей мере один статор 8, какой описан выше, причем мотор является мотором с осевым потоком. Мотор может содержать по меньшей мере два статора 8 и по меньшей мере один ротор.

В одном особенно выгодном, но не показанном на фигурах варианте осуществления ротор или роторы содержат магнитные структуры, образующие полюса магнита, причем каждая магнитная структура состоит из множества единичных магнитов. Покрывающие диски могут быть расположены в осевом направлении на каждой из двух противоположных осевых поверхностях указанного по меньшей мере одного ротора.

Для выбранных единичных магнитов можно использовать материалы различного типа, выбранные, например, из сплавов самарий-кобальт (Sm-Co), сплавов алюминия, никеля и кобальта, магнитно-твердых ферритов и материалов неодим-железо-бор, при этом важно, чтобы эти материалы выдерживали обработку на станке с образованием контактных штифтов малой ширины или малого диаметра по сравнению с их длиной.

Покрывающие диски могут быть выполнены из композиционного материала. Кроме того, покрывающие диски и магнитные структуры могут быть окружены внешним слоем покрытия из композиционного материала, задающим внешний контур указанного по меньшей мере одного ротора.

Настоящее изобретение относится также к способу наматывания обмотки 4 на соответствующий зуб 3 статора 8 мотора или электромагнитного генератора, причем статор 8 или мотор таковы, как описано выше.

Способ включает этап наматывания 4 электрического провода, предпочтительно медного, вокруг части опоры 13, 14 обмотки, при этом опора 13, 14 обмотки по меньшей мере частично вставлена или не вставлена вокруг соответствующего зубца 3.

Действительно, опора 13, 14 обмотки может быть удалена от соответствующего зубца 3, когда обмотка 4 уже частично вставлена вокруг зубца.

В первом случае, когда опора 13, 14 обмотки не была предварительно по меньшей мере частично вставлена вокруг зубца 3, обмотку 4 по меньшей мере частично вставляют вокруг зубца.

Следующим этапом является защелкивание опоры 13, 14 обмотки на зубце 3 путем придавливания опоры 13, 14 обмотки к ярму статора 8, то есть вставляя опору 13, 14 обмотки до тех пор, пока защелкивающее средство 15’ не будет взаимодействовать с дополняющим защелкивающим средством 3’, предусмотренным на зубце.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к статору (8) мотора или электромагнитного генератора, содержащему обмотки (4) и магнитную цепь, причем статор (8) содержит ярмо круглой или многоугольной формы и зубцы (3) опоры обмотки. Технический результат заключается в облегчении и повышении эффективности изготовления зубчатого статора путем облегчения намотки обмоток электрических проводов на каждый зубец. Достигается тем, что каждая обмотка (4) опирается на зуб (3), окружая по меньшей мере частично опору (13, 14) обмотки, причем каждая опора (13, 14) обмотки содержит или соединена с защелкивающим средством (15’), действующим вместе с дополняющим защелкивающим средством (3’), находящимся на зубце (3), соответствующем опоре (13, 14) обмотки, чтобы опора (13, 14) обмотки закрепилась на соответствующем зубце (3). 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Статор (8) для мотора или электромагнитного генератора, содержащий обмотки (4) и магнитную цепь, причем статор (8) содержит ярмо круглой или многоугольной формы и зубцы (3) опоры обмотки, причем каждая обмотка (4) опирается на зубец (3), по меньшей мере частично окружая опору (13, 14) обмотки, причем каждая опора (13, 14) обмотки содержит или связана с защелкивающим средством (15’), взаимодействующим с дополняющим защелкивающим средством (3’), поддерживаемым на зубце (3), соответствующем опоре (13, 14) обмотки, чтобы опора (13, 14) обмотки закреплялась на соответствующем зубце (3), при этом, с одной стороны, каждый зубец (3), а с другой стороны, промежуточный участок (13) и перекрывающие участки (14) каждой опоры (13, 14) обмотки имеют призматическую форму с двумя треугольными сторонами или трапецеидальную форму с малым основанием, находящимся ближе к ярму, и большим основанием, находящимся дальше от ярма, соединенными двумя боковыми наклонными сторонами, отличающийся тем, что внешний контур плоского перекрывающего участка (14) ограничивает изнутри треугольное или прямоугольное пустое пространство (11), либо имеющее по меньшей мере один участок защелкивания, выступающий к зубцу (3), образуя защелкивающее средство, причем этот зубец (3) имеет паз (3’) вблизи каждой боковой кромки его стороны, обращенной к обмотке, и эти два паза (3’) вмещают соответственно один из участков защелкивания, образуя дополняющее защелкивающее средство (3’), либо в него вставляется блокирующий элемент (15) призматической формы с двумя треугольными сторонами или трапецеидальной формы, причем блокирующий элемент (15) имеет внешний контур, соответствующий внутреннему контуру пустого пространства (11) с зазором между внешним контуром блокирующего элемента (15) и внутренним контуром пространства (11), достаточным как раз для вставки блокирующего элемента (15) в пустое пространство (11), причем кромки треугольной стороны, обращенной к соответствующему зубцу (3), блокирующего элемента (15) или по меньшей мере две кромки, обращенные к соответствующему зубцу (3), наклонных боковых сторон трапецеидальной формы блокирующего элемента (15) содержат по меньшей мере участок защелкивания (15’), выступающий к зубцу (3), образуя защелкивающее средство (15’), причем зубец (3) вблизи каждой боковой кромки его стороны, обращенной к обмотке (4), имеет паз (3’) и два паза (3’) вмещают соответственно один из участков защелкивания (15’), образуя дополняющее защелкивающее средство (3’).

2. Статор (8) по п. 1, причем опора (13, 14) обмотки содержит промежуточный участок (13), на который намотана обмотка (4), и плоский перекрывающий участок (14), наиболее удаленный от соответствующего зубца (3) в положении фиксации опоры (13, 14) обмотки на зубце (3), отделенный от зубца (3) обмоткой (4) и промежуточным участком (13), причем плоский перекрывающий участок (14) имеет внешний контур, покрывающий на расстоянии по меньшей мере внешний периметр, обращенный к обмотке (4), и упирается во внешний периметр обмотки (4), причем опора (13, 14) обмотки является монолитной или нет.

3. Статор (8) по предыдущему пункту, причем каждая обмотка (4) концентрически намотана вокруг промежуточного участка (13).

4. Статор (8) по любому из предыдущих пунктов, причем плоский перекрывающий участок (14), соответствующий зубцу (3), является смежным с плоским перекрывающим участком (14), соответствующим каждому соседнему зубцу (3), при этом все перекрывающие участки (14) образуют кольцо, полностью покрывающее зубцы (3) и разделяющие их интервалы.

5. Статор (8) по любому из предыдущих пунктов, причем опоры обмотки (4) выполнены из пластмассы.

6. Статор (8) по любому из предыдущих пунктов, причем обмотки (4) являются трехфазными обмотками (4).

7. Статор (8) по предыдущему пункту, причем опора (13, 14) обмотки содержит на одном конце, обращенном к ярму, рифленые опоры (12) фаз обмотки, при этом все рифленые опоры (12) фаз обмотки (4) образуют кольцо (7) у основания зубцов (3) напротив ярма статора (8), поддерживающее зубцы (3), и кольцо (7) имеет концентрические бороздки (7’).

8. Статор (8) по любому из предыдущих пунктов, причем каждый зубец (3) образован из обмотанных или многослойных листов.

9. Мотор или электрический генератор, содержащий по меньшей мере один ротор и по меньшей мере один статор (8), причем мотор является мотором с осевым потоком, отличающийся тем, что статор (8) является статором по любому из предыдущих пунктов.

10. Мотор по предыдущему пункту, причем упомянутый по меньшей мере один ротор содержит магнитные структуры, образующие полюса магнита, причем каждая магнитная структура состоит из множества единичных магнитов, покрывающие диски расположены по оси на каждой из двух противоположных осевых поверхностях упомянутого по меньшей мере одного ротора, покрывающие диски выполнены из композитного материала, покрывающие диски и магнитные структуры заключены в наружный слой из композитного материала, задающий внешний контур упомянутого по меньшей мере одного ротора.

11. Мотор по предыдущему пункту, содержащий по меньшей мере два статора (8) и по меньшей мере один ротор.

12. Способ наматывания обмоток (4) на соответствующий зубец (3) статора (8) мотора или электромагнитного генератора, причем статор (8) является статором по любому из пп. 1-8 или мотор является мотором по любому из пп. 9-11, отличающийся тем, что способ включает следующие этапы:

- наматывание (4) электрического провода вокруг части опоры (13, 14) обмотки, причем опора (13, 14) обмотки вставлена по меньшей мере частично вокруг зубца (3) или не вставлена,

- если опора (13, 14) обмотки не была предварительно по меньшей мере частично вставлена вокруг зубца (3), по меньшей мере частичная вставка обмотки (4) вокруг зубца (3), и

- защелкивание опоры (13, 14) обмотки на зубце (3) путем придавливания опоры (13, 14) обмотки к ярму статора (8) посредством вставки защелкивающего средства в соответствующий паз (3’) в качестве дополняющего защелкивающего средства.