CN104247230B - 用于定子绕组端接的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

用于端接定子绕组(12)的方法和设备。该设备包括具有针对每组定子绕组端(12)的U型绕组口(14)的定子绕组端接盘(10)。缠绕定子后，将定子绕组端接盘(10)放在定子的端接端，将针对定子的一相的未端接的定子绕组(12)放在U型绕组口(14)中，将U型绕组口(14)压接在未端接的定子绕组(12)上，并且施加压力和热以熔化未端接的定子绕组端(12)上的绝缘材料，并针对定子的每相并且针对公共，形成定子绕组端接盘(19)与定子绕组之间的电连接。

Description

用于定子绕组端接的设备和方法
本申请要求于2012年2月20日提交的美国专利临时申请61/600,787号以及于2013年2月20日提交的美国专利申请13/711,624号的优先权，在此通过引用将这些申请的全部内容合并于此。
技术领域
本发明涉及电动机的制造，尤其涉及定子绕组的端接(termination)。
背景技术
制造定子需要耗费大量人力，因为要针对每相分别将定子绕组连接到电源。这种耗费大量人力的方法增加了电动机制造的成本。
另外，手动形成的定子绕组连接经常导致不相等的定子线长，这会导致电流变化，相位失衡以及高电流负载下的谐波。
发明内容
本发明通过提供用于端接定子绕组的方法和设备解决了上述和其它需求。该设备包括具有针对每组定子绕组端的U型绕组口的定子绕组端接盘。将定子绕组端接盘放在定子的端接端上，将针对定子的一相的未端接的定子绕组放在U型绕组口中，在未端接的定子绕组上压接U型绕组口，以及施加压力和热以熔化未端接的定子绕组端上的绝缘材料，并且在定子绕组端接盘与针对定子的每相的定子绕组之间形成电连接。
根据本发明的一个方面，提供了用于构建定子绕组端接的自动化方法。从而减轻了电动机构建的耗费大量人力的方面，并因此减少了成本。
根据本发明的另一个方面，提供了使用与每个绕组端接盘所使用的相同的方法对公共(或者轭)端接盘形成一致的定子绕组端接。
根据本发明的又一个方面，提供了用于形成一致的定子绕组端接的方法，从而获得均衡电流，并且减少了相位失衡以及高电流负载下的谐波。
根据本发明的另一个方面，提供了向内连接到中心的定子引线，从而减少了彼此的电流路径，进一步减小了失衡和电阻。
根据本发明的又一个方面，提供了用于对基本的四个定子端连接、公共或者Y连接以及三相进行分层的方法，也可以添加任意数目的相，包括Δ连接。
根据本发明的又一个方面，提供了被放在定子的直径中心的定子绕组端接压接设备，固定装置(fixture)的下侧的进入口可以用于固定。
根据本发明的又一个方面，提供了用于在一次操作中压接和加热期间熔化和替换绝缘涂层的方法，例如通过电阻加热定子绕组线。否则，未经研磨或机械操作很难除去绝缘材料。
附图说明
根据下文中结合以下附图呈现的对本发明的更加具体的描述，本发明的上述及其它方面、特征和优点将更加明显，其中：
图1示出根据本发明的定子绕组端接盘和八个定子绕组端。
图2A示出在压接之前，根据本发明的绕组口中的定子绕组沿图1中线2-2的剖面图。
图2B示出在压接之后，根据本发明的绕组口中的定子绕组沿图1中线2-2的剖面图。
图2C示出在第二次压接和热剥离之后，根据本发明的绕组口中的定子绕组沿图1中线2-2的剖面图。
图3示出经压接和剥离的绕组端。
图4示出针对多相电动机的一组定子绕组端接盘。
图5描述根据本发明的方法。
相应的附图标记表示贯穿附图的几个视图中的相应部件。
具体实施方式
以下描述是目前规划的用于实施本发明的最佳方式。不应以限制的意义理解本描述，而应仅仅出于描述本发明的一个或者多个优选实施例的目的做出本描述。应该参照权利要求来确定本发明的范围。
图1示出根据本发明的定子绕组端接盘10和六个第一定子绕组端12。将第一定子绕组端12放置在定子绕组端接盘10的以均匀角度间隔开的绕组口14中。随后将电绝缘套管15定位在经端接的定子绕组端12上。提供至少一个接头(tab)11用于连接到三相电源，并且优选提供两个180度间隔开的接头11以更好地平衡电流路径。接头11可以使用任何通用的电气端接方法，包括压接，焊接，钎焊，螺丝端接等。
图2A示出在压接之前，根据本发明的绕组口14中的第一定子绕组端12沿图1中线2-2的剖面图。压接模具对16a和16b存在于第一定子绕组端12和绕组口14的上方和下方。该压接模具对16a和16b优选是压接转盘(turret)的一部分，该压接转盘包括针对每个定子绕组的一对模具，并且在单个步骤中压接所有的定子绕组(针对单个相的)。
图2B示出在压接之后，绕组口14中的第一定子绕组端12沿图1中线2-2的剖面图。顶着压接模具16b降低压接模具16a，并且在第一定子绕组端12上合拢绕组口14的边缘。
图2C示出在第二次压接和热剥离之后，绕组口14中的第一定子绕组端12沿图1中线2-2的剖面图。第二次压接步骤结合加热熔化了第一定子绕组端12上的绝缘材料，并且在第一定子绕组端12和定子绕组端接盘10之间形成了紧密接触。将足够的力应用于第二次压接以从经压接的定子绕组端除去已熔化的绝缘材料，以在定子绕组端与定子绕组端接盘10之间提供电连接。如同第一次压接步骤一样，在单次操作中完成所有的端接线(针对单个相的)。
图3示出已完成的经压接和剥离的绕组端20，该经压接和剥离的绕组端20上具有绝缘套管15。
图4示出针对多相电动机的一叠定子绕组端接盘10a、10b、10c，公共(或者轭)端接盘10’，以及绝缘体22的例子。将定子绕组端接盘10a、10b或者10c中之一提供给电动机的每相，并且将公共端接盘10’提供给全部三相。顺序执行定子绕组到每个定子绕组端接盘的连接。绝缘体22隔离连续的定子绕组端接盘10a、10b、10c和10’。
图5描述用于定子绕组端接的方法。该方法包括：在步骤100，缠绕多相电动机的定子；在步骤102，使未端接的定子绕组端暴露在定子的端接端；在步骤104，将第一相定子绕组端接盘放在定子的端接端上；在步骤106，将针对定子绕组的一相的未端接的第一定子绕组端放在定子绕组端接盘的U型绕组口中；在步骤108，在未端接的第一定子绕组端上压接U型绕组口；在步骤110，按压并加热经压接的绕组口以熔化第一定子绕组端上的绝缘材料，并且在定子绕组端接盘之间形成电连接；以及在步骤112，针对定子的剩下的每相重复以上步骤。
该方法可以进一步包括：将公共定子绕组端接盘放在定子的端接端上；将针对定子绕组的一相的未端接的第一定子绕组端放在定子绕组端接盘的U型绕组口中；在未端接的第一定子绕组端上压接U型绕组口；以及按压并加热经压接的绕组口以熔化第一定子绕组端上的绝缘材料，并且在定子绕组端接盘与定子绕组之间形成电连接。
在附接到端接盘之前，还可以将绝缘套管设置在未端接的定子绕组端上，并且在附接到端接盘之后，可以将套管定位在经端接的定子绕组端上。进一步将电绝缘盘放在连续的盘之间。优选使定子绕组端接盘附着于定子。
工业实用性
本发明在工业激光器领域存在工业实用性。
本发明的范围
虽然已经以具体实施例及其应用的方式描述了本文所公开的本发明，但是在不偏离权利要求中规定的本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可以对其做出多种修改和变化。

Claims (12)

1.一种用于端接定子绕组的方法，所述方法包括以下步骤：
缠绕电动机的定子以产生针对所述电动机的每相的定子绕组，包括针对所述电动机的第一相的定子绕组；
使所述定子绕组的未端接的定子绕组端暴露在所述定子的端接端；
将第一相定子绕组端接盘放在所述定子的所述端接端上；
将针对所述定子绕组的第一相的未端接的第一定子绕组端放在所述定子绕组端接盘的有角度地间隔开的U型绕组口中；
在针对所述定子绕组的第一相的所述未端接的第一定子绕组端上压接所述U型绕组口，以获得针对所述定子绕组的第一相的经压接的第一定子绕组端；
按压并加热所述经压接的绕组口以熔化始自针对所述定子绕组的第一相的所述经压接的第一定子绕组端的绝缘材料，从而在所述第一相定子绕组端接盘与针对所述电动机的第一相的所述定子绕组之间形成电连接；并且
针对所述电动机的剩余的每相重复以上步骤。
2.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：将电绝缘体定位在连续的定子绕组端接盘之间，以将每个定子绕组端接盘与相邻的定子绕组端接盘电隔离。
3.如权利要求2所述的方法，其中，使所述定子绕组的未端接的定子绕组端暴露在所述定子的端接端包括：使所述定子绕组的未端接的第一定子绕组端暴露在所述定子的端接端，以及使所述定子绕组的与所述未端接的第一定子绕组端相对的未端接的第二定子绕组端暴露在所述定子的端接端，并且还包括：
将公共定子绕组端接盘放在所述定子的端接端上；
将针对所述定子绕组的所有相的所述未端接的第二定子绕组端放在所述公共定子绕组端接盘的U型绕组口中；
在所述未端接的第二定子绕组端上压接所述U型绕组口以产生经压接的第二定子绕组端；以及
按压并加热所述经压接的绕组口以熔化所述经压接的第二定子绕组端上的绝缘材料，从而在所述公共定子绕组端接盘与所述定子绕组之间形成电连接。
4.如权利要求3所述的方法，还包括以下步骤：将额外的电绝缘体定位在所述公共定子绕组端接盘与任意相邻的定子绕组端接盘之间。
5.如权利要求4所述的方法，还包括以下步骤：将电绝缘套管定位在经端接的定子绕组端上。
6.如权利要求5所述的方法，还包括以下步骤：将针对所述电动机的每相的引线连接到每个相应的定子绕组端接盘。
7.如权利要求6所述的方法，还包括以下步骤：在每个相应的定子绕组端接盘上的180度间隔开的位置处，将针对每相的两个引线连接到每个相应的定子绕组端接盘。
8.如权利要求7中所述的方法，其中，将针对所述定子绕组的一相的所述未端接的第一定子绕组端放在所述定子绕组端接盘的U型绕组口中包括：将针对所述定子绕组的一相的所述未端接的第一定子绕组端放在以均匀角度间隔开的U型绕组口中。
9.如权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：将所述定子绕组端接盘附接于所述定子。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述电动机是三相电动机，并且所述定子绕组端接盘包括三个定子绕组端接盘。
11.一种用于端接定子绕组的方法，所述方法包括以下步骤：
缠绕三相电动机的定子以产生针对所述电动机的每相的定子绕组，包括针对所述电动机的第一相的定子绕组；
使所述定子绕组的未端接的第一定子绕组端暴露在所述定子的端接端，并且使所述定子绕组的与所述未端接的第一定子绕组端相对的未端接的第二定子绕组端暴露在所述定子的端接端；
将公共定子绕组端接盘放在所述定子的所述端接端上；
将针对所述定子绕组的所有相的所述未端接的第二定子绕组端放在所述公共定子绕组端接盘的U型绕组口中；
在所述未端接的第二定子绕组端上压接所述U型绕组口以产生经压接的第二定子绕组端；以及
按压并加热所述经压接的绕组口以熔化所述经压接的第二定子绕组端上的绝缘材料，从而在所述公共定子绕组端接盘与所述定子绕组之间形成电连接；
将电绝缘套管定位在经端接的第二定子绕组端上；
针对所述三相电动机的每相：
将第一相定子绕组端接盘放在所述定子的端接端上；
将针对所述定子绕组的第一相的未端接的第一定子绕组端放在所述定子绕组端接盘的以角度间隔开的U型绕组口中；
在针对所述定子绕组的第一相的所述未端接的第一定子绕组端上压接所述U型绕组口，以获得针对所述定子绕组的第一相的经压接的第一定子绕组端；
按压并加热所述经压接的绕组口以熔化始自针对所述定子绕组的第一相的所述经压接的第一定子绕组端的绝缘材料，从而在所述第一相定子绕组端接盘与针对所述电动机的第一相的所述定子绕组之间形成电连接；
将电绝缘套管定位在经端接的第一定子绕组端上；以及
将针对所述电动机的第一相的引线连接到所述第一相定子绕组端接盘；
针对所述电动机的第二和第三相重复以上步骤；以及
将所述公共定子绕组端接盘和所述定子绕组端接盘附接于所述定子。
12.一种用于端接定子绕组的方法，所述方法包括以下步骤：
缠绕三相电动机的定子以产生针对所述电动机的每相的定子绕组，包括针对所述电动机的第一相的定子绕组；
使所述定子绕组的未端接的第一定子绕组端暴露在所述定子的端接端，并且使所述定子绕组的与所述未端接的第一定子绕组端相对的未端接的第二定子绕组端暴露在所述定子的端接端；
将公共定子绕组端接盘放在所述定子的端接端上；
将针对所述定子绕组的所有相的所述未端接的第二定子绕组端放在所述公共定子绕组端接盘的以均匀角度间隔开的U型绕组口中；
在所述未端接的第二定子绕组端上压接所述U型绕组口以产生经压接的第二定子绕组端；以及
按压并加热所述经压接的绕组口以熔化所述经压接的第二定子绕组端上的绝缘材料，从而在所述公共定子绕组端接盘与所述定子绕组之间形成电连接；
将电绝缘套管定位在经端接的第二定子绕组端上；
针对所述三相电动机的每相：
将第一相定子绕组端接盘放在所述定子的所述端接端上；
将针对所述定子绕组的第一相的未端接的第一定子绕组端放在所述定子绕组端接盘的以均匀角度间隔开的U型绕组口中；
在针对所述定子绕组的第一相的所述未端接的第一定子绕组端上压接所述U型绕组口，以获得针对所述定子绕组的第一相的经压接的第一定子绕组端；
按压并加热所述经压接的绕组口以熔化始自针对所述定子绕组的第一相的所述经压接的第一定子绕组端的绝缘材料，从而在所述第一相定子绕组端接盘与针对所述电动机的第一相的所述定子绕组之间形成电连接；
将电绝缘套管定位在经端接的第一定子绕组端上；
在180度间隔开的位置处，将两引线连接到所述第一相定子绕组端接盘；以及
针对所述电动机的第二和第三相重复以上步骤；以及
将所述公共定子绕组端接盘和所述定子绕组端接盘附接于所述定子。
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