CN101459353B - 外转子永磁电机定子铁芯结构及其定子绕组反绕方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种外转子永磁电机定子铁芯结构及定子绕组反绕方法，其定子铁芯为反向开槽的多齿条形结构，即定子铁芯的相邻齿部气隙侧槽口边缘制成连接条相互连接、相邻的定子轭部制成开口间隙，绕组自开放的定子轭部反绕在多齿条形定子齿部，弯折为圆形定子后定子轭部闭合，定子齿部气隙侧处于连接状态形成闭口槽结构。本发明工艺简单，设计科学合理，创新了定子结构，减小了齿槽效应，外转子永磁电机所有生产环节均可实现机械化生产，并有效地排除人为因素影响，大幅度提高生产效率和产品一致性，降低了生产成本。

Description

外转子永磁电机定子铁芯结构及其定子绕组反绕方法

技术领域

本发明属于电机领域，涉及外转子电机，尤其是一种外转子永磁电机定子铁芯结构及其定子绕组反绕方法。

背景技术

近年来，外转子(或称为内定子)电机在各行业中得到广泛应用，大批量的机械化生产成了必须要解决的问题。在已经批量生产的外转子永磁电机中，定子绕组的绕制是实现机械化生产的最主要难题。目前主要有两种方式来实现外转子电机定子的机械化生产，1.采用模具先绕制好全部绕组线圈，再将线圈从模具上取下，最后按顺序要求逐一放入定子铁芯槽内；2.绕组节距为1槽时，可将定子铁芯分割成每个齿独立的单个铁芯，分别在每个齿上直接绕制线圈，最后将所有单齿铁芯拼接起来形成整个定子铁芯，并将每个齿上的线圈按一定顺序连接。

上述两种定子绕组绕制方式虽然实现了机械化生产，但均存在一定的问题：第一种方式，该工艺导致了绕组线圈端部(无效部分)的增长，影响电机整体性能和一致性；同时，由于采用了绕线和下线两道工序，增加了生产时间，降低了生产效率；另外，线圈作为一个整体放入定子槽内，必然增加了槽口宽度，加重了电机齿槽效应。第二种方式虽然解决了第一种方式所带来的部分问题，但依然存在很大的局限性：首先，只能应用于节距为1槽的电机，对于节距不为1槽的电机，线圈无法绕制；另外，其只适用于少齿槽电机(通常不多于10齿)，定子齿数较多时，单齿拼接和绕组多次接线所造成的工艺复杂性和工时消耗是批量生产所不能接受的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种新的外转子永磁电机定子铁芯结构及定子绕组反绕方法，以较好地实现机械化批量生产，大幅度地提高生产效率，降低生产成本。

本发明的目的是采用如下技术方案实现的：

一种外转子永磁电机定子铁芯结构，其定子铁芯为反向开槽的多齿条形结构，即定子铁芯的相邻齿部气隙侧槽口边缘制成连接条相互连接、相邻的定子轭部制成间隙开口结构，绕组自开放的定子轭部反绕在多齿条形定子齿部。

而且，定子铁芯弯折为圆形定子并使定子轭部闭合后，其定子齿部气隙侧处于连接状态而形成闭口槽结构。

一种外转子永磁电机定子绕组反绕方法，其步骤是：

(1).定子铁芯相邻的齿部槽口处制成连接条相互连接，同时将相邻的定子轭部分割开而形成间隙结构，使定子铁芯形成反向开槽的多齿条形结构；

(2).使用条形绕线机将绕组直接由定子轭部开口间隙反绕在多齿条形定子齿部，一次完成定子绕组的绕制工作；

(3).最后将绕制好的条形定子弯折为圆形定子，并使定子轭部闭合而形成定子齿部气隙侧处于连接状态的闭口槽结构，即完成了外转子电机定子的全部生产过程。

本发明的优点和积极效果是：

1.本发明涉及的外转子永磁电机所有生产环节均可实现机械化生产，有效地排除人为因素影响，大幅度提高生产效率和产品一致性，并降低生产成本。

2.本发明工艺简单，设计科学合理，有效简化了外转子电机定子生产工艺。

3.本发明创新了定子结构，定子弯折为圆形后，由于定子外侧(气隙侧)是连接着的，因此自然形成了闭口槽结构，可减小齿槽效应，由此简化了闭口槽工艺结构。

附图说明

图1为本发明反向开槽多齿条形定子铁芯结构；

图2为本发明绕线后的定子结构；

图3为本发明外转子电机定子整体结构。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种外转子永磁电机定子铁芯结构，参见图1、图2、图3，其定子铁芯为反向开槽的多齿条形结构，即定子铁芯的相邻齿部槽口边缘制成连接条2相互连接、相邻的定子轭部3制成相同槽口间隙，绕组4自开放的定子轭部反绕在多齿条形定子齿部1，弯折为圆形定子后定子轭部闭合，定子齿部气隙侧处于连接状态形成闭口槽结构。

一种外转子永磁电机定子绕组反绕方法，步骤是：

(1).定子铁芯将传统相邻的齿部槽口处制成连接条相互连接，同时将相邻的定子轭部分割开而形成间隙结构，使定子铁芯形成反向开槽的多齿条形结构，如图1所示；

(2).使用条形绕线机将绕组直接由间隙开放的定子轭部反绕在多齿条形定子齿部，一次完成定子绕组的绕制工作，见图2；

(3).最后将绕制好的条形定子弯折为圆形定子，并使定子轭部闭合，即完成了外转子电机定子的全部生产过程。如图3所示。

本发明通过对定子结构和绕线方式的改变解决了外转子电机定子机械化生产的问题，尤其是针对多齿槽电机结构，解决了长期困扰大批量生产的主要问题。

本发明的具体实施方法如下：

a)首先在进行电机设计时，可按传统设计方法计算电机定子铁芯齿槽宽度、轭部长度等技术参数，并绘制出圆形定子冲片；

b)参见图1，将圆形定子冲片齿部槽口采用连接条连接起来(即封闭传统槽口)，从轭部槽中间位置将各个齿分割开来，形成轭部分割后的槽口间隙，将圆形结构展开为条形结构，绘制出反向开槽的多齿条形结构定子冲片图；

c)参见图1，将反向开槽的多齿条形结构定子冲片叠压为定子铁芯；

d)参见图2，利用条形绕线机将绕组直接绕制在条形定子铁芯上，完成电机绕组的绕制。图2所示为绕组节距为1槽时的绕组样式。当绕组节距不为1槽时，只要调整绕线机绕线时所跨过的齿数，令其符合绕组节距要求，就可以按前面的步骤完成定子绕组的机械绕制过程

e)定子绕组绕制完成后，将条形定子弯折为一个完整的圆形，弯折过程中应使用必要的工装保证尺寸精度。弯折好的定子如图3所示，应注意以下几点：

●定子传统槽口处应保持互相连接，不能出现开裂；

●定子轭部分割处应对齐，减小相互之间的间隙；

●弯折后定子绕组不能相互挤压，保证线间绝缘。

f)根据不同电机的要求，采用适当的结构形式将定子固定于电机轴上。

Claims (2)

1.一种外转子永磁电机定子铁芯结构，其特征在于：定子铁芯为反向开槽的多齿条形结构，即定子铁芯的相邻齿部气隙侧槽口边缘制成连接条相互连接、相邻的定子轭部制成间隙开口结构，绕组自开放的定子轭部反绕在多齿条形定子齿部；

定子铁芯弯折为圆形定子并使定子轭部闭合后，其定子齿部气隙侧处于连接状态而形成闭口槽结构。

2.一种如权利要求1所述的外转子永磁电机定子铁芯结构的绕组反绕方法，其特征在于：步骤是：

(1).定子铁芯相邻的齿部槽口处制成连接条相互连接，同时将相邻的定子轭部分割开而形成间隙结构，使定子铁芯形成反向开槽的多齿条形结构；

(2).使用条形绕线机将绕组直接由定子轭部开口间隙反绕在多齿条形定子齿部，一次完成定子绕组的绕制工作；

(3).最后将绕制好的条形定子弯折为圆形定子，并使定子轭部闭合而形成定子齿部气隙侧处于连接状态的闭口槽结构，即完成了外转子电机定子的全部生产过程。

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