CN103475169A - 一种电机定子嵌线工艺及电机定子冲片结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能适应小宽度槽口的嵌线工艺及电机定子冲片结构，克服了现有技术电机定子嵌线工艺不能实现小宽度槽口的嵌线，导致小宽度槽口定子冲片不能投入生产使用、电机效率无法得到有效提高的不足。所述的一种电机定子冲片结构，包括中部设有转子孔的冲片本体，所述的冲片本体內缘上设有若干绕线板，相邻绕线板之间的空隙为用于容纳线圈的绕线槽，所述的绕线板末端两侧分别设有定子极靴，相邻绕线板上相近的两个定子极靴之间所形成的间隙部分为冲片槽口，所述的定子极靴沿定子冲片轴向翻折，翻折角度为30至75度。本发明适用于以往电机定子冲片结构所适用的场合，具有能使最终槽口宽度达到0.1-0.4mm，可大幅度提高电机效率等优点。

Description

一种电机定子嵌线工艺及电机定子冲片结构

技术领域

本发明属于电机领域，尤其涉及一种电机定子嵌线工艺及电机定子冲片结构。

 

背景技术

定子是电机上静止不动的部分。定子上的槽内设置有绕组或线圈，配合转子可形成旋转磁场，现有技术中的定子基座通常是由多个定子冲片堆叠组合形成的。在现代的生产标准、能耗标准中，对电机效率也不断提出了新的要求。在电机设计制造中，定子槽口的宽度直接影响电机效率，若定子槽口宽度越大，则形成的气隙磁场强度就越大，而气隙磁场发出的闭合磁力线不经过转子，所以这部分磁力线不做功，再者，定子槽口宽度越大，气隙磁场中的谐波含量也越高，这些都会导致电机效率降低，因此，定子槽口宽度越大，电机的效率越低；定子槽口宽度越小，电机的效率越高。目前的电机定子冲片，受到嵌线工艺的限制，其槽口宽度一般在1.6-2.3mm,很难低于1-1.2mm甚至更小宽度的小槽口，这是因为若槽口宽度过小，嵌线时极易产生断线和漆伤，而这在很大程度制约了电机效率的提升。

参见中国专利文献上公开的“高压电机用定子冲片”，其公告号为CN102723796A，该高压电机用定子冲片，在定子冲片体的内圆上均匀开设有呈左右对称的定子冲片槽，定子冲片槽的左右对称中心线沿着定子冲片体的径向设置，在定子冲片体的横截面中，定子冲片槽包括定子冲片槽外段、定子冲片槽中段与定子冲片槽内段，定子冲片槽外段的内端部与定子冲片槽中段的外端部相接，定子冲片槽中段的内端部与定子冲片槽内段的外端部相接，定子冲片槽外、内段均为长方形，定子冲片槽中段高度方向的中部边缘向对应一侧的定子冲片体内嵌入，定子冲片槽外段与定子冲片槽内段宽度相同，且定子冲片槽内段的内端部与定子冲片体的内圆相接。具有电磁噪音小、起动电流小与升温小等优点。但是该种定子冲片仍然受制于现有工艺，其槽口宽度尺寸无法做出新的突破，因此槽口宽度仍然处在常规范围内，不利于进一步提升电机效率。

 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术电机定子嵌线工艺不能实现小宽度槽口的嵌线，导致小宽度槽口定子冲片不能投入生产使用、电机效率无法得到有效提高的不足，提供了一种能适应小宽度槽口的嵌线工艺及电机定子冲片结构。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电机定子嵌线工艺，适用于小槽口定子的线圈安装，其包括下列步骤：

a.    批量冲裁出定子冲片，槽口宽度为0.1-0.4mm。

b.    将定子冲片上形成槽口的定子极靴进行折弯，折弯时的翻折方向与定子冲片的轴向平行，翻折后的槽口宽度大于1.6mm。

c.    将多个定子冲片依次相叠并固定，形成定子基座，此时的槽口宽度大于1.6mm,直接利用现有嵌线工艺进行嵌线。

d.    对嵌线完成后的定子基座进行槽口恢复，给叠在一起的定子极靴施加压力，压力方向与定子冲片轴向平行，待定子极靴被压平后，撤销施加的压力。

通过上述方法，再配合现有技术的嵌线工艺，就能顺利嵌线，并通过槽口恢复，使得最终槽口宽度为0.1-0.4mm，可大幅度提高电机效率。

作为优选，在步骤b中，翻折角度控制在30至75度，翻折时的折弯段为定子极靴与绕线板的连接段，该连接段呈直线。折弯段即连接段且呈直线，相当于是一个直线折边工艺，折弯段的金属受到小幅拉伸，其余部位的金属流线几乎不发生明显变化，定子极靴自身变形量很小，而且，在槽口恢复时，也是沿着折弯段压平，对定子极靴本身的影响甚微，因此，不论是翻折还是恢复，都能保证定子极靴自身结构的稳定，使其不易损坏，保证电机定子能完整顺利地进入后续生产、使用。

作为优选，在步骤b中，处在相邻绕线板上相近的两个定子极靴的翻折方向相反、翻折角度大小相同，相应的，在步骤d中,对于向上翻折的所有定子极靴和向下翻折的所有定子极靴，分两次进行压平。形成一个槽口的两个定子极靴异向翻折，若其余参数相同，则能获得更大的嵌线间隙，由此可知，采用异向翻折，能够在其余条件相同的情况下，允许有更小宽度的槽口。

一种电机定子冲片结构，包括中部设有转子孔的冲片本体，所述的冲片本体內缘上设有若干绕线板，相邻绕线板之间的空隙为用于容纳线圈的绕线槽，所述的绕线板末端两侧分别设有定子极靴，相邻绕线板上相近的两个定子极靴之间所形成的间隙部分为冲片槽口，所述的定子极靴沿定子冲片轴向翻折，翻折角度为30至75度。

作为优选，相邻绕线板上相近的两个定子极靴翻折方向均向上，翻折角度为45至60度。定子极靴向上翻折后，其槽口间隙变大，可适用于现有嵌线技术。

作为另一种优选，相邻绕线板上相近的两个定子极靴翻折方向分别为向上、向下，所述的翻折角度为45至60度。形成同一槽口的两个定子极靴分别向上、向下翻折后，其槽口间隙变大，可适用于现有嵌线技术。

作为优选，所述的定子极靴呈矩形或梯形，所述的定子极靴与绕线板的连接段呈直线。定子极靴与绕线板的连接段，就是翻折时的弯曲部分，该连接段呈直线，翻折时受力均衡，变形方向规则，对定子极靴本身结构破坏小，待槽口恢复后，定子极靴、绕线板及其连接段的强度都不会有大幅变化，定子冲片的报废率低。

作为优选，所述的绕线槽槽底处的截面轮廓为光滑曲线，所述的绕线槽宽度沿槽底至槽口的方向逐渐减小。槽底轮廓光滑，线圈嵌入后，受到的磨损小，不易磨断、不易掉漆，槽宽逐渐变化，槽口处宽度最小，可夹紧线圈，防止其移位甚至掉出，维持定子结构的稳定。

因此，本发明的有益效果是：（1）能使最终槽口宽度达到0.1-0.4mm，可大幅度提高电机效率；（2）定子极靴在翻折过程中自身变形量十分微小，受力时不易断损；（3）线圈嵌入后，受到的磨损小，不易磨断、不易掉漆，且能有效夹紧线圈，防止其移位甚至掉出。

 

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明实施例1槽口处的结构示意图：

图3是本发明实施例2槽口处的结构示意图。

图中：转子孔1、冲片本体2、绕线板3、绕线槽4、定子极靴5。

 

具体实施方式

下面通过实施例，结合附图对本发明做进一步的描述：

实施例1：

一种电机定子嵌线工艺，适用于小槽口定子的线圈安装，其包括下列步骤：

e.    批量冲裁出定子冲片，槽口宽度为0.1-0.4mm。

f.    将定子冲片上形成槽口的定子极靴5进行折弯，折弯时的翻折方向与定子冲片的轴向平行，翻折后的槽口宽度大于1.6mm。

g.    将多个定子冲片依次相叠并固定，形成定子基座，此时的槽口宽度大于1.6mm,直接利用现有嵌线工艺进行嵌线。

h.    对嵌线完成后的定子基座进行槽口恢复，给叠在一起的定子极靴5施加压力，压力方向与定子冲片轴向平行，待定子极靴5被压平后，撤销施加的压力。

通过上述方法，再配合现有技术的嵌线工艺，就能顺利嵌线，并通过槽口恢复，使得最终槽口宽度为0.1-0.4mm，可大幅度提高电机效率。在槽口恢复时，是将多个定子冲片叠在一起，定子极靴5也依次相叠，互相之间可作为辅助支撑，相当于增加了零件厚度，一列依次相叠的定子极靴5受到来自同一个力源的压力，恢复变形时，一个压着一个，变形方向不会偏移，单个定子极靴5也不会折断。而且相比其他方向的变形，本发明中的变形方式，应力分散在一条线段上，不存在局部应力集中的问题，因此变形受损的可能性低。

在步骤b中，翻折角度控制在30至75度，翻折时的折弯段为定子极靴5与绕线板3的连接段，该连接段呈直线。折弯段即连接段且呈直线，相当于是一个直线折边工艺，折弯段的金属受到小幅拉伸，其余部位的金属流线及金属互相之间的相对位置几乎不发生明显变化，定子极靴5自身变形量很小，而且，在槽口恢复时，也是沿着折弯段压平，对定子极靴5本身的影响甚微，因此，不论是翻折还是恢复，都能保证定子极靴5自身结构的稳定，使其不易损坏，保证电机定子能完整顺利地进入后续生产、使用。

如图1、图2所示的一种电机定子冲片结构，包括中部设有转子孔1的冲片本体2，所述的冲片本体2內缘上设有若干绕线板3，相邻绕线板3之间的空隙为用于容纳线圈的绕线槽4，所述的绕线板3末端两侧分别设有定子极靴5，相邻绕线板3上相近的两个定子极靴5之间所形成的间隙部分为冲片槽口，所述的定子极靴5沿定子冲片轴向翻折。相邻绕线板3上相近的两个定子极靴5翻折方向均向上，翻折角度为45度。所述的定子极靴5呈矩形或梯形，所述的定子极靴5与绕线板3的连接段呈直线。所述的绕线槽4槽底处的截面轮廓为光滑曲线，所述的绕线槽4宽度沿槽底至槽口的方向逐渐减小。槽底轮廓光滑，线圈嵌入后，受到的磨损小，不易磨断、不易掉漆，槽宽逐渐变化，槽口处宽度最小，可防止线圈移位甚至掉出，维持定子结构的稳定。

在嵌线前，将定子冲片水平固定，利用模具或其他工具将定子极靴5上翻，由于翻折方向竖直且向上，所以受力部位为一条直线段，不存在一个点受力过大的状况，不存在局部易撕裂的隐患，且该种翻折仅仅是简单折边，零件自身及定子极靴5自身变形量极小，不易断损且能维持其强度。定子极靴5向上翻折后，其槽口间隙变大，可适用于现有嵌线技术。定子极靴5与绕线板3的连接段，就是翻折时的弯曲部分，该连接段呈直线，翻折时受力均衡，变形方向规则，对定子极靴5本身结构破坏小，待槽口恢复后，定子极靴5、绕线板3及其连接段的强度都不会有大幅变化，定子冲片的报废率低。

实施例2：

一种电机定子嵌线工艺，适用于小槽口定子的线圈安装，其包括下列步骤：

a.批量冲裁出定子冲片，槽口宽度为0.1-0.4mm。

b.将定子冲片上形成槽口的定子极靴5进行折弯，折弯时的翻折方向与定子冲片的轴向平行，翻折后的槽口宽度大于1.6mm。

c.将多个定子冲片依次相叠并固定，形成定子基座，此时的槽口宽度大于1.6mm,直接利用现有嵌线工艺进行嵌线。

d.对嵌线完成后的定子基座进行槽口恢复，给叠在一起的定子极靴5施加压力，压力方向与定子冲片轴向平行，待定子极靴5被压平后，撤销施加的压力。

在步骤b中，翻折角度控制在30至75度，翻折时的折弯段为定子极靴5与绕线板3的连接段，该连接段呈直线。折弯段即连接段且呈直线，相当于是一个直线折边工艺，折弯段的金属受到小幅拉伸，其余部位的金属流线几乎不发生明显变化，定子极靴5自身变形量很小，而且，在槽口恢复时，也是沿着折弯段压平，对定子极靴5本身的影响甚微，因此，不论是翻折还是恢复，都能保证定子极靴5自身结构的稳定，使其不易损坏，保证电机定子能完整顺利地进入后续生产、使用。

在步骤b中，处在相邻绕线板3上相近的两个定子极靴5的翻折方向相反、翻折角度大小相同，相应的，在步骤d中,对于向上翻折的所有定子极靴5和向下翻折的所有定子极靴5，分两次进行压平。形成一个槽口的两个定子极靴5异向翻折，若其余参数相同，则能获得更大的嵌线间隙，由此可知，在工艺条件允许的范围内，采用异向翻折，能够在其余条件相同的情况下，允许有更小宽度的槽口。

如图1、图3所示的一种电机定子冲片结构，包括中部设有转子孔1的冲片本体2，所述的冲片本体2內缘上设有若干绕线板3，相邻绕线板3之间的空隙为用于容纳线圈的绕线槽4，所述的绕线板3末端两侧分别设有定子极靴5，相邻绕线板3上相近的两个定子极靴5之间所形成的间隙部分为冲片槽口，所述的定子极靴5沿定子冲片轴向翻折。相邻绕线板3上相近的两个定子极靴5翻折方向分别为向上、向下，所述的翻折角度为45度。形成同一槽口的两个定子极靴5分别向上、向下翻折后，其槽口间隙变大，可适用于现有嵌线技术。所述的定子极靴5呈矩形或梯形，所述的定子极靴5与绕线板3的连接段呈直线。定子极靴5与绕线板3的连接段，就是翻折时的弯曲部分，该连接段呈直线，翻折时受力均衡，变形方向规则，对定子极靴5本身结构破坏小，待槽口恢复后，定子极靴5、绕线板3及其连接段的强度都不会有大幅变化，定子冲片的报废率低。而且，上述定子极靴5的变形方式，在槽口恢复过程中，定子极靴5不会对嵌好的线圈造成挤压，能够在槽口恢复步骤中保持线圈的完整度。所述的绕线槽4槽底处的截面轮廓为光滑曲线，所述的绕线槽4宽度沿槽底至槽口的方向逐渐减小。槽底轮廓光滑，线圈嵌入后，受到的磨损小，不易磨断、不易掉漆，槽宽逐渐变化，槽口处宽度最小，可夹紧线圈，防止其移位甚至掉出，维持定子结构的稳定。

Claims (9)

1.一种电机定子嵌线工艺，适用于小槽口定子的线圈安装，其包括下列步骤：

a.批量冲裁出定子冲片，槽口宽度为0.1-0.4mm。

b.将定子冲片上形成槽口的定子极靴(5)进行折弯，折弯时的翻折方向与定子冲片的轴向平行，翻折后的槽口宽度大于1.6mm。

c.将多个定子冲片依次相叠并固定，形成定子基座，此时的槽口宽度大于1.6mm，直接利用现有嵌线工艺进行嵌线。

d.对嵌线完成后的定子基座进行槽口恢复，给叠在一起的定子极靴(5)施加压力，压力方向与定子冲片轴向平行，待定子极靴(5)被压平后，撤销施加的压力。

2.根据权利要求1所述的一种电机定子嵌线工艺，其特征是，在步骤b中，翻折角度控制在30至75度，翻折时的折弯段为定子极靴(5)与绕线板(3)的连接段，该连接段呈直线。

3.根据权利要求1或2所述的一种电机定子嵌线工艺，其特征是，在步骤b中，处在相邻绕线板(3)上相近的两个定子极靴(5)的翻折方向相反、翻折角度大小相同。

4.根据权利要求3所述的一种电机定子嵌线工艺，其特征是，在步骤d中，对于向上翻折的所有定子极靴(5)和向下翻折的所有定子极靴(5)，分两次进行压平。

5.一种电机定子冲片结构，包括中部设有转子孔(1)的冲片本体(2)，其特征是，所述的冲片本体(2)内缘上设有若干绕线板(3)，相邻绕线板(3)之间的空隙为用于容纳线圈的绕线槽(4)，所述的绕线板(3)末端两侧分别设有定子极靴(5)，相邻绕线板(3)上相近的两个定子极靴(5)之间所形成的间隙部分为冲片槽口，所述的定子极靴(5)沿定子冲片轴向翻折，翻折角度为30至75度。

6.根据权利要求5所述的一种电机定子冲片结构，其特征是，相邻绕线板(3)上相近的两个定子极靴(5)翻折方向均向上，翻折角度为45至60度。

7.根据权利要求5所述的一种电机定子冲片结构，其特征是，相邻绕线板(3)上相近的两个定子极靴(5)翻折方向分别为向上、向下，所述的翻折角度为45至60度。

8.根据权利要求6或7所述的一种电机定子冲片结构，其特征是，所述的定子极靴(5)呈矩形或梯形，所述的定子极靴(5)与绕线板(3)的连接段呈直线。

9.根据权利要求5所述的一种电机定子冲片结构，其特征是，所述的绕线槽(4)槽底处的截面轮廓为光滑曲线，所述的绕线槽(4)宽度沿槽底至槽口的方向逐渐减小。

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