CN105449880A - 大直径电机定子结构及其安装方法 - Google Patents

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叶鹏
江思敏
金国华
李星星
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Abstract

本发明涉及一种大直径电机定子结构及其安装方法。定子结构包括轭体、和轭体相连的多个齿体及绕在齿体上的漆包线绕组，轭体的内侧面有多个卡槽，齿体的后部有和卡槽匹配的卡头，齿体通过卡头卡入到卡槽中和轭体相连，齿体后部两侧各有一个挡肩，齿体前部两侧各有一个挡板，挡肩和挡板之间形成绕线槽，漆包线绕组绕在齿体的绕线槽中。安装方法为：先用绕线机器在每个齿体上绕制好漆包线绕组，再将绕有漆包线绕组的齿体一一嵌装到轭体的内侧面上，齿体上的卡头和轭体上的卡槽卡接，多个齿体沿轭体的圆周均匀分布。本发明漆包线绕组绕制方便，排列整齐，绕制紧密、端部小，槽满率高，漆包线绕组利用率高，线圈绝缘层不易损坏，提高可靠性。

Description

大直径电机定子结构及其安装方法
技术领域
本发明涉及一种电机，尤其涉及一种线圈利用率高、安装方便、提高效率的大直径电机定子结构及其安装方法。
背景技术
电机的定子，如图1所示，由定子铁芯1’和绕制在定子铁芯1’的铁芯齿上的漆包线绕组2’构成。大直径电机的定子一般采用多槽结构，其定子铁芯往往采用整体冲片制成，如图2所示，圆形的轭部3’的内侧面径向凸出有多个齿部4’，齿部4’和轭部3’是一个整体，由硅钢片冲制并叠压而成，两个相邻齿部4’之间的空间称为槽5’，槽5’中绕制环绕单个齿部的漆包线绕组2’。
针对大直径电机定子结构，目前有两种绕线方式，一种是分布式手工嵌线，另一种是机器自动嵌线。分布式手工嵌线方式，先把漆包线用绕线模绕好线圈后，由嵌线人员将线圈套到定子铁芯的齿部上并嵌入定子铁芯的槽内。这种方式存在如下缺点：为方便手工嵌线，线圈上下端需留有足够的空间，故导致线圈较长，一定程度上增大了电机的尺寸，而且漆包线利用率低，槽满率小，端部漆包线浪费大，铜耗大。对于直径大的电机，此缺点更加突出。而且手工嵌线效率低，品质参差不齐，且劳动强度大，费时费力。机器自动嵌线方式，又分线嘴式、飞叉式和线钩式等，都是使用线针或线嘴等工具使漆包线在定子铁芯的狭槽中穿梭，在单个齿部周围运动形成线匝。采用飞叉式时，由于线针必须穿过齿部之间的空隙，因此必须为线针留出空间，线嘴式和线钩式也都一样，必须为线嘴或线钩留出空间，这就会使线圈密度减小，造成漆包线利用率低，槽满率小。而且线针和线嘴在穿梭时有可能碰到已经卷绕好的线圈而对线圈造成损坏，可能破坏漆包线的表面绝缘层，影响可靠性。而一般自动绕线机多是用来制作微型或小型电机定子时使用的，对于直径较大的定子因绕线机夹装位置大小的限制是无法实施的。
发明内容
本发明主要解决原有大直径电机定子绕制线圈不方便，槽满率小，漆包线绕组利用率低，线圈绝缘层易被损坏的技术问题；提供一种大直径电机定子结构及其安装方法，漆包线绕组绕制方便，排列整齐，无需为线针留出空间，漆包线绕组绕制紧密、端部小，槽满率高，漆包线绕组利用率高，线圈绝缘层不易损坏，提高电机品质及工作效率。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的大直径电机定子结构，包括定子铁芯和设在定子铁芯上的漆包线绕组，所述的定子铁芯包括轭体及和轭体相连的多个齿体，所述的轭体的内侧面设有多个卡槽，所述的齿体的后部设有和所述的卡槽匹配的卡头，齿体通过卡头卡入到卡槽中和所述的轭体相连。本发明中，轭体为一整圈的结构，齿体和轭体是两个单独的部件，多个齿体安装到轭体上构成定子铁芯。齿体和轭体采用嵌装结构，通过卡头和卡槽的卡接实现。当然也可采用卡头设在轭体上、卡槽设在齿体上的卡接结构，但前者制作起来更加方便。采用本发明的定子铁芯结构，制作时，先用绕线机器在每个单个齿体上绕制好漆包线绕组，再将齿体上的卡头和轭体上的卡槽卡接，使齿体一一嵌装到轭体的内侧面，形成电机定子。所以采用本技术方案，大直径电机定子的漆包线绕组也可由绕线机完成，不会受到夹装位置大小的限制，制作方便，提高效率。而且由于是由机器绕制，各个齿体上的漆包线绕组排列整齐，统一性好。由于是在齿体上绕制好后再安装到轭体上，所以无需为线针留出空间，漆包线绕组绕制紧密、端部小，槽满率高，漆包线绕组利用率高，而且由于绕制时线针不用从两个齿部间的狭槽中穿梭，故不会碰触线圈而损坏线圈的绝缘层，提高可靠性，提高电机品质及工作效率。
作为优选，所述的齿体后部的左、右侧各有一个互相对称设置的挡肩，齿体前部的左、右侧各有一个互相对称设置的挡板，同一侧的挡肩和挡板之间形成绕线槽，所述的漆包线绕组绕在齿体的绕线槽中。同一侧的挡肩和挡板围成绕线槽，在齿体上绕制线圈时使线圈围绕在左右绕线槽中，既对线圈起到限位和定位作用，又使绕线比较方便和整齐。
作为优选，所述的挡肩的后侧面呈和所述的轭体的内侧面匹配的弧面，所述的齿体的前侧面和其两侧的挡板的前侧面是个一体的弧面。确保挡肩的后侧面和轭体的内侧面贴合紧密，排列成一圈的齿体的前部的弧面也围成一个圆。
作为优选，所述的挡肩的前侧面是个平面，所述的挡板的后侧面是个斜面。绕制好的漆包线绕组的厚度从齿体后部到齿体前部逐渐减薄，形成一个梯度，确保安装到轭体上后各齿体呈放射状分布，不会互相挤压。
作为优选，所述的相邻两个齿体之间的两个相邻的挡肩之间留有一个间隙。进一步确保安装到轭体上的各齿体不会互相挤压，也使安装比较方便。
作为优选，所述的卡槽是个燕尾槽，所述的卡头是个燕尾榫头，燕尾槽沿轭体的长度延伸，燕尾榫头沿齿体的长度延伸。制作和安装方便，连接牢固。
作为优选，所述的卡槽是个T型槽，所述的卡头是个T型凸头，T型槽沿轭体的长度延伸，T型凸头沿齿体的长度延伸。当然还可采用其它互相匹配的连接结构。
本发明的大直径电机定子结构的安装方法为：先用绕线机器在每个所述的齿体上绕制好所述的漆包线绕组，再将绕有漆包线绕组的齿体一一嵌装到所述的轭体的内侧面上，齿体上的卡头和轭体上的卡槽卡接，多个齿体沿轭体的圆周均匀分布。在单个齿体上绕制漆包线绕组，不会受到夹装位置大小的限制，故可由绕线机器自动化完成，制作方便，提高效率。而且由于是由机器绕制，各个齿体上的漆包线绕组排列整齐，统一性好。由于是在齿体上绕制好后再安装到轭体上，所以无需为线针留出空间，漆包线绕组绕制紧密、端部小，槽满率高，漆包线绕组利用率高，而且由于绕制时线针不用从两个齿部间的狭槽中穿梭，故不会碰触线圈而损坏线圈的绝缘层，提高可靠性。本发明使电机的性能得到大幅度提升，使大直径电机定子的自动化生产成为可能。
作为优选，所述的齿体后部的左、右侧各有一个互相对称设置的挡肩，齿体前部的左、右侧各有一个互相对称设置的挡板，同一侧的挡肩和挡板之间形成绕线槽，所述的漆包线绕组绕在齿体的绕线槽中；安装方法包括：用绕线机器在所述的齿体上绕制漆包线绕组时，使漆包线绕组的厚度从齿体后部到齿体前部逐渐减薄，漆包线绕组的厚度不超过所述的绕线槽的深度。漆包线绕组形成一个梯度，确保安装到轭体上后各齿体呈放射状分布，不会互相挤压。
本发明的有益效果是：漆包线绕组由机器自动绕制到齿体上，绕制方便，排列整齐，无需为线针留出空间，漆包线绕组绕制紧密、端部小，槽满率高，漆包线绕组利用率高，线圈绝缘层不易损坏，提高可靠性，使电机的性能得到大幅度提升，使大直径电机定子的自动化生产成为可能。
附图说明
图1是现有技术中电机定子的一种立体结构示意图。
图2是现有技术中电机定子铁芯的一种俯视结构示意图。
图3是本发明中定子铁芯的一种俯视结构示意图。
图4是图3中A的放大图。
图5是本发明中轭体的一种俯视结构示意图。
图6是本发明中齿体的一种俯视结构示意图。
图7是本发明大直径电机定子结构的一种局部俯视结构示意图。
图中1.轭体，2.齿体，3.卡槽，4.卡头，5.挡肩，6.挡板，7.绕线槽，8.漆包线绕组，9.弧面，10.斜面，11.间隙。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的大直径电机定子结构，如图3、图4所示，包括定子铁芯和漆包线绕组8，定子铁芯包括轭体1及和轭体1相连的多个齿体2，如图5所示，轭体1呈管状，轭体1的内侧面有多个沿轭体圆周均布的卡槽3，齿体和轭体是两个单独的、分立的部件，齿体2的后部有和卡槽3匹配的卡头4，本实施例中，卡槽3是个燕尾槽，卡头4是个燕尾榫头，燕尾槽沿轭体1的长度延伸，燕尾榫头沿齿体2的长度延伸，通过将燕尾榫头嵌入到燕尾槽中实现齿体2和轭体1的连接。如图6所示，齿体2后部的左、右侧各有一个互相对称设置的挡肩5，齿体2前部的左、右侧各有一个互相对称设置的挡板6，挡肩5的前侧面是个平面，挡板6的后侧面是个斜面10，挡肩5的后侧面呈和轭体1的内侧面匹配的弧面，齿体2的前侧面和其两侧的挡板6的前侧面是个一体的弧面9，同一侧的挡肩5和挡板6之间形成绕线槽7，如图7所示，漆包线绕组8绕在齿体2的绕线槽7中。如图4所示，齿体安装到轭体上后，相邻两个齿体2之间的两个相邻的挡肩5之间留有一个间隙11。
上述大直径电机定子结构的安装方法为：先用绕线机器在每个齿体2上绕制好漆包线绕组8，使漆包线绕组8的厚度从齿体2后部到齿体2前部逐渐减薄，形成一个梯度，漆包线绕组8的厚度不超过绕线槽7的深度，再将绕有漆包线绕组8的各个齿体2一一嵌装到轭体1的内侧面上，齿体2上的燕尾榫头嵌入到轭体1上的燕尾槽中，实现齿体和轭体的卡接，完成电机定子的安装。
本发明先在单个齿体上绕制漆包线绕组，不会受到夹装位置大小的限制，故可由绕线机器自动化完成绕线，制作方便，提高效率。而且由于是由机器绕制，各个齿体上的漆包线绕组排列整齐，统一性好。由于是在齿体上绕制好后再安装到轭体上，所以无需为线针留出空间，漆包线绕组绕制紧密、端部小，槽满率高，漆包线绕组利用率高，而且由于绕制时线针不用从两个齿部间的狭槽中穿梭，故不会碰触线圈而损坏线圈的绝缘层，提高可靠性。本发明使电机的性能得到大幅度提升，实现大直径电机定子的自动化生产，大大提高生产效率。

Claims (9)

1.一种大直径电机定子结构，包括定子铁芯和设在定子铁芯上的漆包线绕组(8)，其特征在于所述的定子铁芯包括轭体(1)及和轭体(1)相连的多个齿体(2)，所述的轭体(1)的内侧面设有多个卡槽(3)，所述的齿体(2)的后部设有和所述的卡槽(3)匹配的卡头(4)，齿体(2)通过卡头(4)卡入到卡槽(3)中和所述的轭体(1)相连。
2.根据权利要求1所述的大直径电机定子结构，其特征在于所述的齿体(2)后部的左、右侧各有一个互相对称设置的挡肩(5)，齿体(2)前部的左、右侧各有一个互相对称设置的挡板(6)，同一侧的挡肩(5)和挡板(6)之间形成绕线槽(7)，所述的漆包线绕组(8)绕在齿体(2)的绕线槽(7)中。
3.根据权利要求2所述的大直径电机定子结构，其特征在于所述的挡肩(5)的后侧面呈和所述的轭体(1)的内侧面匹配的弧面，所述的齿体(2)的前侧面和其两侧的挡板(6)的前侧面是个一体的弧面(9)。
4.根据权利要求2或3所述的大直径电机定子结构，其特征在于所述的挡肩(5)的前侧面是个平面，所述的挡板(6)的后侧面是个斜面(10)。
5.根据权利要求2或3所述的大直径电机定子结构，其特征在于所述的相邻两个齿体(2)之间的两个相邻的挡肩(5)之间留有一个间隙(11)。
6.根据权利要求1或2或3所述的大直径电机定子结构，其特征在于所述的卡槽(3)是个燕尾槽，所述的卡头(4)是个燕尾榫头，燕尾槽沿轭体(1)的长度延伸，燕尾榫头沿齿体(2)的长度延伸。
7.根据权利要求1或2或3所述的大直径电机定子结构，其特征在于所述的卡槽(3)是个T型槽，所述的卡头(4)是个T型凸头，T型槽沿轭体(1)的长度延伸，T型凸头沿齿体(2)的长度延伸。
8.一种如权利要求1所述的大直径电机定子结构的安装方法，其特征在于先用绕线机器在每个所述的齿体(2)上绕制好所述的漆包线绕组(8)，再将绕有漆包线绕组(8)的齿体(2)一一嵌装到所述的轭体(1)的内侧面上，齿体(2)上的卡头(4)和轭体(1)上的卡槽(3)卡接，多个齿体(2)沿轭体(1)的圆周均匀分布。
9.根据权利要求8所述的大直径电机定子结构的安装方法，其特征在于所述的齿体(2)后部的左、右侧各有一个互相对称设置的挡肩(5)，齿体(2)前部的左、右侧各有一个互相对称设置的挡板(6)，同一侧的挡肩(5)和挡板(6)之间形成绕线槽(7)，所述的漆包线绕组(8)绕在齿体(2)的绕线槽(7)中；安装方法包括：用绕线机器在所述的齿体(2)上绕制漆包线绕组(8)时，使漆包线绕组(8)的厚度从齿体(2)后部到齿体(2)前部逐渐减薄，漆包线绕组(8)的厚度不超过所述的绕线槽(7)的深度。
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