CN103795170B - 车辆用发电机或驱动马达的定子总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆用发电机或驱动马达定子总成，其包括定子铁芯及多相绕组，其特殊之处是：每相绕组由首尾相接依次插入定子铁芯的绕组槽中的多组矩形铜线基本绕组元件、串联在首、尾两组矩形铜线基本绕组元件之间的矩形铜线跨线连接元件及矩形铜线出线元件组成，矩形铜线基本绕组元件的基本绕组元件Ⅰ、Ⅱ中部扭合且位于同一侧的两个元件直边并列贴合，前、后两侧的元件直边a、b形成一定跨度，元件直边a插入绕组槽的第一、二层位置，元件直边b插入另一绕组槽的第三、四层位置。解决了现有矩形铜线定子总成结构焊接端弯曲方式存在的易产生元件边剐蹭，导致绝缘漆皮脱落形成不良品的缺陷，并提高了发电机的发电量和效率，并降低了温升和噪声。

Description

车辆用发电机或驱动马达的定子总成

技术领域

本发明涉及一种车辆用发电机或驱动马达的定子总成。

背景技术

车辆用发电机或驱动马达的定子总成是电机产品中非常重要的组成部件。现有的矩形铜线定子总成结构焊接端弯曲方式为：两相邻元件边弯曲方向相反，即插入定子铁芯的绕组槽第一层与第二层的元件边弯曲方向相反，第二层与第三层的元件边弯曲方向相反，第三层与第四层的元件边弯曲方向相反。其存在弯曲过程中易产生元件边剐蹭，导致绝缘漆皮脱落形成不良品的缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种有效减小元件边剐蹭概率并降低不良品生产概率的车辆用发电机或驱动马达的定子总成。

本发明的技术方案是：

一种车辆用发电机或驱动马达定子总成，包括定子铁芯及多相绕组，其特殊之处是：每相所述绕组由首尾相接依次插入所述定子铁芯的绕组槽中的多组矩形铜线基本绕组元件、串联在首、尾两组所述矩形铜线基本绕组元件之间的矩形铜线跨线连接元件及矩形铜线出线元件组成；每组所述矩形铜线基本绕组元件由基本绕组元件Ⅰ和基本绕组元件Ⅱ组成，所述定子铁芯的每个绕线槽内具有四层绕线位置，所述基本绕组元件Ⅰ和基本绕组元件Ⅱ中部扭合且位于同一侧的两个元件直边并列贴合，前、后两侧的所述元件直边a、b形成一定跨度，前侧的两个元件直边a插入所述绕组槽的第一、二层位置，后侧的两个元件直边b插入另一所述绕组槽的第三、四层位置；所述矩形铜线跨线连接元件具有两个形成跨度的前、后侧元件直边c、d，其中前侧元件直边c插入首组所述矩形铜线基本绕组元件的后侧的两个元件直边b所在绕组槽的第二层位置，后侧元件直边d插入尾组所述矩形铜线基本绕组元件的前侧的两个元件直边a所在绕组槽的第三层位置；所述矩形铜线出线元件由分别具有元件直边e、f的出线单元out和出线单元in组成，所述出线单元in的元件直边f插入所述矩形铜线跨线连接元件的前侧元件直边c所在绕组槽的第一层位置，所述出线单元out的的元件直边e插入所述矩形铜线跨线连接元件的后侧元件直边d所在绕组槽的第四层位置。

上述的车辆用发电机或驱动马达定子总成，所述基本绕组元件Ⅰ和基本绕组元件Ⅱ的元件直边a、b分别利用圆头k连接，成型时，所述元件直边a绕定子的理论轴线向右转动，且元件直边a自由端进行弯折待焊接，所述元件直边b绕定子的理论轴线向左转动，且元件直边b自由端进行弯折待焊接，弯折过程中圆头k中间缝隙被拉宽，所述基本绕组元件Ⅰ的元件直边a的弯折端顺时针与圆头k的中线跨γ角度，元件直边b的弯折端逆时针与圆头k的中线跨β角度，所述基本绕组元件Ⅱ的元件直边a的弯折端顺时针与圆头k中线跨β角度，元件直边b的弯折端逆时针与圆头k的中线跨γ角度，其中，β+γ=N×360°/num,N为绕组相数，num为定子总槽数。

上述的车辆用发电机或驱动马达的定子总成，在定子总成焊接端，所有所述绕组槽内第一、四层的所有的元件直边的自由端均按逆时针或顺时针弯曲，第二、三层所有的元件直边的自由端均按顺时针或逆时针弯曲，同一相绕组的位于所述绕组槽的第一层位置的元件直边与其相对应的径向相邻的位于第二层位置的元件直边均弯曲至两者所处槽的中心线位置；第三层位置的元件直边与其相对应的径向相邻的位于第四层位置的元件直边均弯曲至两者所处槽的中心线位置。

上述的车辆用发电机或驱动马达的定子总成，同一相绕组的位于所述绕组槽的第一层位置的元件直边与径向相邻的位于第二层位置的元件直边的自由端焊接为一体，第三层位置的元件直边与径向相邻的位于第四层位置的元件直边的自由端焊接为一体。

本发明的有益效果是：

1、通过对各相绕组的矩形铜线基本绕组元件、矩形铜线跨线连接元件及矩形铜线出线元件的布置，提高了定子铁芯的槽满率，减少了端部绕组的用铜量，提高了发电机功率体密度，降低了铜耗，从而有效提高了发电机的发电量和效率，并降低了温升和噪声。

2、由于定子总成结构焊接端弯曲方式为：第二层与第三层元件边弯曲方向相同，有效地减少了元件边剐蹭的概率。同时，由于第二层与第三层元件边一起弯曲，弯曲工装夹头变宽，强度提高，工装的使用寿命增长，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明的定子绕组展开分布示意图；

图2是本发明的矩形铜线基本绕组元件初步成形示意图；

图3是本发明的矩形铜线基本绕组元件截面示意图；

图4是本发明的矩形铜线基本绕组元件组合示意图；

图5是本发明的矩形铜线跨线连接元件的结构示意图；

图6是本发明的矩形铜线出线元件的结构示意图；

图7是本发明的定子总成出线端绕组分布示意图；

图8是本发明的定子总成焊接端绕组分布示意图；

图9是本发明的定子铁芯内部其中一相绕组示意图a；

图10是本发明的定子铁芯内部其中一相绕组示意图b；

图11是本发明的结构示意图a；

图12是本发明的结构示意图b。

图中：基本绕组元件Ⅰ1、基本绕组元件Ⅱ2、矩形铜线跨线连接元件3、出线单元out4、出线单元in5、定子铁芯6、绝缘纸7、绕组槽8、焊点9、中心线10。

具体实施方式

如图所示，该车辆用发电机或驱动马达的定子总成，包括定子铁芯6及多相绕组，本实施例中，所述定子铁芯6为72槽、84槽、96槽或108槽定子铁芯。所述绕组的相数为六相，分别为A1、A2、B1、B2、C1、C2相，参见图1。

所述定子铁芯6的每个绕组槽8内具有四层绕线位置，每相所述绕组由多组矩形铜线基本绕组元件、一个矩形铜线跨线连接元件3及一组矩形铜线出线元件组成，所述矩形铜线基本绕组元件由基本绕组元件Ⅰ1和基本绕组元件Ⅱ2组成，两者中部扭合后位于同一侧的两个元件直边并列贴合，参见图4，前、后两侧的所述元件直边a、b形成一定跨度。所述基本绕组元件Ⅰ和基本绕组元件Ⅱ的元件直边a、b分别利用圆头k连接，参见图2。成型时，所述元件直边a绕定子的理论轴线向右转动，且元件直边a自由端进行弯折待焊接，所述元件直边b绕定子的理论轴线向左转动，且元件直边b自由端进行弯折待焊接，弯折过程中圆头k中间缝隙被拉宽，参见图3，所述基本绕组元件Ⅰ的元件直边a的弯折端顺时针与圆头k的中线跨γ角度，元件直边b的弯折端逆时针与圆头k的中线跨β角度，所述基本绕组元件Ⅱ的元件直边a的弯折端顺时针与圆头k中线跨β角度，元件直边b的弯折端逆时针与圆头k的中线跨γ角度，其中，β+γ=N×360°/num,N为绕组相数，num为定子总槽数。h为两元件直边的跨角平分线，O为定子轴心。所述矩形铜线跨线连接元件3具有两个形成跨度的前、后侧元件直边c、d。所述矩形铜线出线元件由分别具有元件直边e、f的出线单元out4和出线单元in5组成。所述矩形铜线基本绕组元件、矩形铜线跨线连接元件3及矩形铜线出线元件的横截面形状皆为矩形。

装配前，利用工装排列所有绕组元件。从第一相绕组开始，每一相绕组的所述矩形铜线基本绕组元件首尾相接依次排列，所述矩形铜线跨线连接元件3及一组矩形铜线出线元件串联在首、尾两组所述矩形铜线基本绕组元件之间；各相绕组元件之间交错排列。

装配过程：将排列好的所有绕组元件一起插入相对应的所述定子铁芯6的绕组槽8中。所述绕组槽8中先布置有绝缘纸7。将每一相绕组的矩形铜线基本绕组元件的前侧的两个元件直边a插入所述绕组槽8的第一、二层位置，后侧的两个元件直边b插入另一所述绕组槽8的第三、四层位置，参见图7。将所述矩形铜线跨线连接元件3的前侧元件直边c插入首组所述矩形铜线基本绕组元件的后侧的两个元件直边b所在绕组槽8的第二层位置，后侧元件直边d插入尾组所述矩形铜线基本绕组元件的前侧的两个元件直边a所在绕组槽8的第三层位置。将所述矩形铜线出线元件的出线单元in5的元件直边f插入所述矩形铜线跨线连接元件3的前侧元件直边c所在绕组槽8的第一层位置，将出线单元out4的的元件直边e插入所述矩形铜线跨线连接元件3的后侧元件直边d所在绕组槽8的第四层位置。各相绕组（A1、A2、B1、B2、C1、C2相）元件交错布置，使定子铁芯6的各个绕组槽8内均设有绕组，即A1相占用第1、7、13、19……绕组槽，A2相占用第2、8、14、20……绕组槽，C1相占用第3、9、15、21……绕组槽，C2相占用第4、10、16、22……绕组槽，B1相占用第5、11、17、23……绕组槽，B2相占用第6、12、18、24……绕组槽。

将各相绕组的元件直边弯曲至焊接位置。各相绕组元件放置完成后，在定子总成焊接端，使所述绕组槽8内第一、四层的所有的元件直边自由端均按逆时针或顺时针弯曲，第二、三层所有的元件直边自由端均按顺时针或逆时针弯曲。其中，同一相绕组的位于所述绕组槽8的第一层位置的元件直边与其相对应的径向相邻的位于第二层位置的元件直边均弯曲至两者所处槽的中心线10位置；第三层位置的元件直边与其相对应的径向相邻的位于第四层位置的元件直边均弯曲至两者所处槽的中心线10位置，参见图8。

将同一相绕组的位于所述绕组槽8的第一层位置的元件直边与径向相邻的位于第二层位置的元件直边的自由端焊接为一体，第三层位置的元件直边与径向相邻的位于第四层位置的元件直边的自由端焊接为一体，分别形成焊点9。所述A1、B1、C1、A2、B2和C2相绕组的出绕单元out4为六相输出，所述A1、B1和C1的出线单元in5结线焊接在一起，所述A2、B2和C2的出线单元in5结线焊接在一起，形成双星接法，进而完成整个定子总成的制造。

Claims (4)

1.一种车辆用发电机或驱动马达定子总成，包括定子铁芯及多相绕组，其特征在于：每相所述绕组由首尾相接依次插入所述定子铁芯的绕组槽中的多组矩形铜线基本绕组元件、串联在首、尾两组所述矩形铜线基本绕组元件之间的矩形铜线跨线连接元件及矩形铜线出线元件组成；每组所述矩形铜线基本绕组元件由基本绕组元件Ⅰ和基本绕组元件Ⅱ组成，所述定子铁芯的每个绕线槽内具有四层绕线位置，所述基本绕组元件Ⅰ和基本绕组元件Ⅱ中部扭合且位于同一侧的两个元件直边并列贴合，所述基本绕组元件Ⅰ和基本绕组元件Ⅱ的前、后两侧的元件直边a、b形成一定跨度，所述基本绕组元件Ⅰ和基本绕组元件Ⅱ的前侧的两个元件直边a插入所述绕组槽的第一、二层位置，所述基本绕组元件Ⅰ和基本绕组元件Ⅱ的后侧的两个元件直边b插入另一所述绕组槽的第三、四层位置；所述矩形铜线跨线连接元件具有两个形成跨度的前、后侧元件直边c、d，其中前侧元件直边c插入首组所述矩形铜线基本绕组元件的后侧的两个元件直边b所在绕组槽的第二层位置，后侧元件直边d插入尾组所述矩形铜线基本绕组元件的前侧的两个元件直边a所在绕组槽的第三层位置；所述矩形铜线出线元件由分别具有元件直边e、f的出线单元out和出线单元in组成，所述出线单元in的元件直边f插入所述矩形铜线跨线连接元件的前侧元件直边c所在绕组槽的第一层位置，所述出线单元out的元件直边e插入所述矩形铜线跨线连接元件的后侧元件直边d所在绕组槽的第四层位置。

2.根据权利要求1所述的车辆用发电机或驱动马达定子总成，其特征在于：所述基本绕组元件Ⅰ和基本绕组元件Ⅱ的元件直边a、b分别利用圆头k连接，成型时，所述基本绕组元件Ⅰ和基本绕组元件Ⅱ的元件直边a绕定子的理论轴线向右转动，且元件直边a自由端进行弯折待焊接，所述基本绕组元件Ⅰ和基本绕组元件Ⅱ的元件直边b绕定子的理论轴线向左转动，且元件直边b自由端进行弯折待焊接，弯折过程中圆头k中间缝隙被拉宽，所述基本绕组元件Ⅰ的元件直边a的弯折端顺时针与圆头k的中线跨γ角度，所述基本绕组元件Ⅰ的元件直边b的弯折端逆时针与圆头k的中线跨β角度，所述基本绕组元件Ⅱ的元件直边a的弯折端顺时针与圆头k中线跨β角度，所述基本绕组元件Ⅱ的元件直边b的弯折端逆时针与圆头k的中线跨γ角度，其中，β+γ=N×360°/num,N为绕组相数，num为定子总槽数。

3.根据权利要求1所述的车辆用发电机或驱动马达的定子总成，其特征在于：在定子总成焊接端，位于所述绕组槽内第一、四层的所有元件的元件直边的自由端均按逆时针或顺时针弯曲，位于所述绕组槽内第二、三层的所有元件的元件直边的自由端均按顺时针或逆时针弯曲，同一相绕组的位于所述绕组槽的第一层位置的所有元件的元件直边与其相对应的径向相邻的位于第二层位置的所有元件的元件直边均弯曲至两者所处槽的中心线位置；同一相绕组的位于所述绕组槽的第三层位置的所有元件的元件直边与其相对应的径向相邻的位于第四层位置的所有元件的元件直边均弯曲至两者所处槽的中心线位置。

4.根据权利要求3所述的车辆用发电机或驱动马达的定子总成，其特征在于：同一相绕组的位于所述绕组槽的第一层位置的所有元件的元件直边与径向相邻的位于第二层位置的所有元件的元件直边的自由端焊接为一体，同一相绕组的位于所述绕组槽的第三层位置的所有元件的元件直边与径向相邻的位于第四层位置的所有元件的元件直边的自由端焊接为一体。