阅读说明：本技术 可电磁激励的线圈 (Electromagnetically excitable coil ) 是由 M.克恩 T.芬肯 A.诺伊鲍尔 C.施伦索克 于 2018-04-17 设计创作，主要内容包括：已经已知可电磁激励的线圈,其分别通过卷绕电导体形成,所述电导体包括石墨烯和/或碳纳米管。在根据本发明的线圈中,所述线圈可以利用导体带来制造,使得可用于所述线圈的绕组空间最优地被利用。根据本发明规定,至少一个电导体(2)被构成为导体带并且卷绕,使得其导体横截面在确定的长度上被折叠和/或折弯。(In the inventive coil, at least electrical conductors (2) are formed as conductor strips and are wound such that the conductor cross-section thereof is folded and/or bent over a defined length.)

可电磁激励的线圈

技术领域

本发明基于根据独立权利要求的前序部分的可电磁激励的线圈。

背景技术

从DE 10 2007 063 413 A1中已经已知可电磁激励的线圈，其分别通过卷绕电导体来形成，所述电导体包括石墨烯和/或碳纳米管。

发明内容

根据本发明的具有独立权利要求的特征部分的特征的可电磁激励的线圈与此相对地具有如下优点：线圈可以利用导体带来制造，使得可用于线圈的绕组空间最优地被利用。这根据本发明通过以下方式来实现：至少一个电导体被构成为导体带并且被卷绕，使得其导体横截面在确定的长度上被折叠和/或折弯。通过逐段地折叠导体带的导体横截面，可以在绕组中形成阶梯部，以便实现梯形的线圈，所述线圈最优地利用绕组空间。通过逐段地折弯和/或折叠导体带，即使导体带2的n倍宽度大于绕组空间宽度，也可以利用导体带最优地缠绕绕组空间。即本发明实现针对不同的绕组空间宽度使用相同的导体带。如果线圈例如梯形地构成，最下面的或最内部的层可以折弯地卷绕，而其他位于外部的层恰好嵌入齿尖和磁轭之间并且因此不被折叠或折弯。最外面的层于是例如被折叠，以便最优地近似作为线圈的理想的绕组几何形状的梯形轮廓并且达到最大填充度。

通过在从属权利要求中举出的措施，在独立权利要求中所说明的可电磁激励的线圈的有利的改进和改善是可能的。

根据一种有利的实施方式，导体带部分地或完全地被电绝缘部覆盖。绝缘的覆盖物尤其可以由聚合物来制造。

特别有利的是，导体带具有上侧和下侧，其中这两侧中的仅仅一侧配备有电绝缘部。以此方式可以提高线圈的填充系数并且节约绝缘材料。

此外有利的是，多个电并联的导体带被卷绕以形成线圈。以此方式，以简单的方式实现线圈，所述线圈包括多个并联的电导体。

非常有利的是，相同导体带的确定的层或不同导体带的层彼此重叠，尤其使得跨接阶梯部。以此方式，可以为所缠绕的线圈产生尽可能梯形的外部几何形状，所述外部几何形状没有各个突出部（如在线缠绕的情况下通常的那样）也行。为了在过程方面进一步优化这一点，对所缠绕的线圈的事后校准可以在导体带区域中被执行，所述校准将导体带经由阶梯部按压到位于其下的印制导线上并且使由于在缠绕时的不精确性而引起的突出部平整以及压缩多层的印制导线。

也有利的是，将线圈卷绕到绝缘元件上，该绝缘元件是绝缘纸、涂层或绕组体并且在其周边处具有确定的尤其波浪形的或锯齿形的轮廓。以此方式，可以将相应地对应的轮廓强加于导体带，所述轮廓一方面在导体带的层上传播并且导致具有最高填充系数的有序的层结构并且另一方面可以针对相同的齿几何形状与导体带的不同的宽度匹配。绝缘元件的轮廓实现不同的导体横截面的利用，使得可以在相同的段几何形状的情况下实现不同的特性曲线。通过超薄导体带与绝缘元件的轮廓的理想匹配，可以利用相同的齿段和不同的导体带宽度实现不同的特性曲线，即，使得例如在角点处的力矩随着导体带宽度而升高并且场减弱区域更陡峭地下降。如果使用单侧绝缘的导体带，则通过绝缘元件的轮廓也可以利用相同的导体带宽度实现至少两个不同的特性曲线，其方式是：使导体带彼此缠绕一次，使得两个相继的导体互相绝缘并且在其他情况下，使得所述导体短路，以便因此具有两倍的导体横截面并且因此具有不同的特性曲线。

此外有利的是，每个电线圈的端部与其他线圈的端部连接、尤其联结、绞合或通过范德瓦尔斯力连接。以此方式，简化线圈的电连接。

附图说明

本发明的两个实施例在附图中简化地示出并且在随后的描述中更详细地解释。

图1以剖面示出根据第一实施例的线圈，以及

图2示出根据第二实施例的线圈。

具体实施方式

图1以剖面示出根据第一实施例的线圈。

可电磁激励的线圈1通过卷绕至少一个电导体2形成，所述电导体包括石墨烯和/或碳纳米管。为了形成该线圈，可以设置唯一的电导体2或将多个电并联的导体2相叠地卷绕。线圈1例如包围线圈芯3，该线圈芯例如可以是电机的定子或转子叠片组的齿并且具有芯轴3.1，所述芯轴在线圈芯3的纵向延伸的方向上伸展。在电机中，芯轴3.1关于定子轴和/或转子轴4在径向方向上伸展。线圈芯3例如以传统方式被构成为薄片组（Lamellenpaket）。

根据本发明规定，线圈1的至少一个电导体2被构成为导体带并且被卷绕，使得其导体横截面被折叠（图1）和/或折弯（图2）确定的长度。以此方式，导体带2可以被卷绕，使得可用于线圈1的绕组空间5最优地被利用并且针对在电机中的应用实现高填充系数。绕组空间5具有在芯轴3.1的方向上测量的绕组空间宽度BW和横向于芯轴3.1测量的绕组空间高度。导体带2被构成为扁平带，该扁平带具有宽度B和厚度D，其中宽度B是厚度D的多倍。通过折叠或折弯导体横截面，例如针对情况n=1，当导体带2的层仅仅在横向于芯轴3.1的方向上相叠地并且非并排地卷绕时，或针对情况n>l，当导体层的层n次并排地布置并且相叠地卷绕，导体带2的n倍宽度可以大于绕组空间宽度BW或大于绕组空间宽度BW的最小值和/或最大值。

导体带2的被折叠的导体横截面根据第一实施例被翻折（umgefaltet）180度。例如，导体带2的导体横截面在其中心被翻折180度，使得导体带2的导体横截面的折叠后的侧边等长。但是，导体带2的导体横截面也可以非对称地折叠，使得导体带2的导体横截面的折叠后的侧边不等长。导体带2的导体横截面的折叠部在一个或多个完全的、即在360度上伸展的线匝上伸展，以便形成关于芯轴3.1基本上对称的线圈1。

导体带2由纤维的复合体形成。导体带2的纤维包含碳纳米管和/或多个由石墨烯构成的层。尤其，导体带2的纤维由碳纳米管来制造和/或由多个由石墨烯构成的层来制造。导体带2具有电绝缘部，其可以由聚合物构成或制造并且可以被实施为覆盖物。导体带2具有上侧和下侧，分别具有宽度B，其中这两侧中的仅仅一侧可以配备有电绝缘部，以便使导体带2的相邻的层相对彼此电绝缘。此外，每两个单侧绝缘的导体带2可以彼此缠绕，使得例如通过在绕组头区域中的180°翻转，非绝缘的侧在齿3的齿颈的区域中相叠。

相同的导体带2的确定的层或不同的导体带2的确定的层可以彼此重叠，尤其使得跨接在线圈1的绕组中的阶梯部6。

线圈1例如卷绕到绝缘元件8上，该绝缘元件可以是绝缘纸、涂层或绕组体。该绝缘元件8可以在其周边处具有确定的尤其波浪形的或锯齿形的轮廓，导体带由于其小的厚度和其弯曲松弛性相应地与该轮廓匹配，使得绝缘元件8的该轮廓在导体带2的所有层上传播。通过使导体带2与绝缘元件8的轮廓匹配，线圈1具有比平面的导体带2更小的宽度。

图2示出根据第二实施例的线圈。在根据图2的线圈中，相对于根据图1的线圈保持不变的或起相同作用的部分通过相同的附图标记来表示。

在第二实施例中，导体带2的层针对情况n=1仅仅相叠地卷绕并且导体带2的宽度大于绕组空间宽度BW。为了仍然能够使用具有该宽度的导体带2，导体带2的导体横截面例如在所有层上并且例如在线圈芯3的脚部处被折弯角度α。这种有针对性的几何形状的利用在于与可用的绕组空间的匹配。在当前情况下，为了绝对可靠地避免短路，将绝缘体、例如塑料分离叶片在相邻的缠绕的线圈之间引入到绕组的所形成的几何形状凹部中，该绝缘体与绝缘元件在径向上在内部并且在径向上在外部齐平并且通过几何形状在径向上固定。

根据本发明的根据按照图1和图2的两个实施例的线圈可以分别设置在电机的定子或转子的齿上。例如，在图1或图2中所示出的布置可以在关于轴4的圆周方向上多次连续地布置，以便形成定子。在电机上，每个电线圈1的端部与其他线圈1的端部连接、尤其联结、绞合或通过范德瓦尔斯力连接。替代地，可以在相同相的相邻的线圈之间缠绕。