CN106505772A - 一种定子槽绝缘结构及插入式集中卷电动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种插入式集中卷电动机的定子槽绝缘结构及插入式集中卷电动机，其中，插入式集中卷电动机的定子槽绝缘结构，包括第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面之间形成折脊，第一侧面折弯有第一顶耳和第一底耳，第二侧面折弯有第二顶耳和第二底耳，第一顶耳与第二顶耳位于同侧，第一底耳与第二底耳位于同侧，第一侧面的宽度与第二侧面的宽度不相等，第一侧面与第二侧面中宽度较小的侧面的宽度与折脊的长度一致，第一侧面的宽度与第二侧面的宽度之差为(0，|a‑b|]，a≠b，其中，a为第一底耳的宽度，b为第二底耳的宽度。其能够实现内、外径侧的相间绝缘，容易插入，作业性好。

Description

一种定子槽绝缘结构及插入式集中卷电动机

技术领域

本发明涉及电动机技术领域，尤其涉及一种插入式集中卷电动机的定子槽绝缘结构及插入式集中卷电动机。

背景技术

作为压缩机心脏的电动机来说，近年来伴随着高效化的要求，电动机定子的槽满率要求也越来越高。

传统的集中卷电动机是将绕组直接卷绕在电动机齿部上，和传统的分布卷电动机相比，集中卷电动机具有减少铜线使用量、降低铜损从而提高电动机效率的优点，此外，集中卷电动机还能降低绕组端部的高度，从而降低电动机轴方向的高度来实现小型化的目的。

然而，现有技术中，直绕式集中卷电动机的槽满率比较低，为提高集中卷的槽满率，常常采用插入式集中卷电动机。其中，插入式集中卷电动机是将预先通过绕线机绕好的线圈通过线圈插入机插入定子槽的集中卷电动机。和直绕式集中卷电动机相比，插入式集中卷电动机不需要为绕针走线预留相应的移动空间，因此可以有效提高槽满率；同时避免形成绕组振动的空间，因而电动机在运转时不易发生振动、噪音。但是，由于插入式集中卷电动机的绕组在槽内几乎满载，卷绕在相邻定子齿部的各相绕组在槽内十分接近到近乎接触，因而极易发生绝缘不良问题。此外，由于定子齿绕组被卷绕得过满，易导致绕组从槽开口部向定子内径侧飞出，从而接触到配置在定子内径内侧的转子，导致发生烧损事故。

为解决上述问题，通常有2种办法，其中，一种是采用V字状的相间绝缘纸，通过将1张V字状的相间绝缘纸插入到槽内，起到相间绝缘的作用。这种方式虽然容易插入，可以保护到槽开口部的绝缘不良，却没有办法保护到外径侧的相间绝缘不良。而另一种是采用]形状和[形状的2张相间绝缘纸的组合，通过将2张]形状和[形状的相间绝缘纸一起插入到槽内，来起到相间绝缘的作用。这种方式虽然能保护到外径侧的相间绝缘不良，但是因为是2张绝缘纸一起插入，不仅成本会增加，而且在槽满率高的定子槽内不容易插入，作业性差，甚至可能发生2张绝缘纸高低脚、不整齐的情况，导致反引线侧短脚处容易发生绝缘不良。

为此，亟需一种能够用于插入式集中卷电动机的定子槽中的绝缘结构。

发明内容

本发明的目的在于提出一种插入式集中卷电动机的定子槽绝缘结构及插入式集中卷电动机，能够实现内、外径侧的相间绝缘，容易插入，作业性好。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种插入式集中卷电动机的定子槽绝缘结构，包括由一张方形的绝缘纸沿其中线对折而成的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面之间形成折脊，所述第一侧面的邻接所述折脊的一侧以背离所述第二侧面的方向折弯有第一顶耳，所述第一侧面的相对于所述第一顶耳的另一侧以背离所述第二侧面的方向折弯有第一底耳，所述第二侧面的邻接所述折脊的两侧分别以背离所述第一侧面的方向折弯有第二顶耳和第二底耳，所述第一顶耳与所述第二顶耳位于同侧，所述第一底耳与所述第二底耳位于同侧，

所述第一侧面的宽度与所述第二侧面的宽度不相等，所述第一侧面与所述第二侧面中宽度较小的侧面的宽度与所述折脊的长度一致，所述第一侧面的宽度与所述第二侧面的宽度之差为(0，|a-b|]，a≠b，其中，a为所述第一底耳的宽度，b为所述第二底耳的宽度。

其中，当a≤b时，所述第一底耳与所述第一侧面之间形成的夹角为α≥90°，所述第二底耳与所述第二侧面之间形成的夹角为β≤90°；所述第一顶耳与所述第一侧面之间形成的夹角为α’≤90°，所述第二顶耳与所述第二侧面之间形成的夹角为β’≤90°。

其中，当a≥b时，所述第一底耳与所述第一侧面之间形成的夹角为α≤90°，所述第二底耳与所述第二侧面之间形成的夹角为β≥90°；所述第一顶耳与所述第一侧面之间形成的夹角为α’≤90°，所述第二顶耳与所述第二侧面之间形成的夹角为β’≤90°。

其中，所述折脊的宽度为[0，2H]，其中，H为定子槽的开口宽度。

其中，a≥2.4mm，b≥2.4mm，且a+b≥2H。

其中，所述第一顶耳的宽度等于所述第二顶耳的宽度。

其中，所述第一顶耳、所述第二顶耳的宽度均小于所述第一底耳、所述第二底耳的宽度。

一种插入式集中卷电动机，包括定子齿，两个所述定子齿之间形成定子槽，所述定子槽中设置有所述定子槽绝缘结构。

其中，每个所述定子槽中设置有第一线圈和第二线圈，所述定子槽绝缘结构位于所述第一线圈和所述第二线圈之间，以实现所述第一线圈和所述第二线圈的相间绝缘。

其中，所述第一侧面和所述第二侧面置于所述第一线圈和所述第二线圈之间，所述第一顶耳、所述第二顶耳位于所述第一线圈、所第二线圈的顶侧，所述第一底耳、所述第二底耳位于所述第一线圈、所述第二线圈的底侧。

本发明的有益效果为：

本发明的插入式集中卷电动机的定子槽绝缘结构及插入式集中卷电动机，通过第一侧面的宽度与第二侧面的宽度不相等，从而形成错位设计，且两个侧面中宽度较小的侧面的宽度与折脊的长度一致，第一侧面的宽度与第二侧面的宽度之差为(0,|a-b|]，a≠b，因而其在插入集中卷电动机的定子槽时，通过第一侧面和第二侧面夹设在定子槽的异相线圈之间，第一顶耳和第二顶耳分别包裹在异相线圈的外径侧，第一底耳和第二底耳包裹在异相线圈的内径侧，从而实现异相线圈之间在内、外径侧的相间绝缘；另外，由于第一底耳和第二底耳在高度方向上产生的错位，使得该定子槽绝缘结构在内径侧时一侧高、另一侧低，形成高低不平的内径侧，因而可以很好地适应由于插入式集中卷电动机在先后插入异相线圈时在内径侧形成的高低不齐的高度差，从而在插入时无需刻意对齐，插入操作灵活，容易插入，作业性好。

附图说明

图1是本发明实施例提供的定子槽绝缘结构的立体结构示意图；

图2是图1中的定子槽绝缘结构的展开结构示意图；

图3是图1中的定子槽绝缘结构的第一实施例的立体结构示意图；

图4是图3中的定子槽绝缘结构在A处的局部放大结构示意图；

图5是图1中的定子槽绝缘结构的第二实施例的立体结构示意图；

图6是图5中的定子槽绝缘结构在B处的局部放大结构示意图；

图7是图1中的定子槽绝缘结构的第三实施例的立体结构示意图；

图8是图7中的定子槽绝缘结构在C处的局部放大结构示意图；

图9是图1中的定子槽绝缘结构的第四实施例的立体结构示意图；

图10是图9中的定子槽绝缘结构在D处的局部放大结构示意图；

图11是图1中的定子槽绝缘结构在装入定子槽后的结构示意图。

图中：1-第一顶耳；2-第二顶耳；3-第一底耳；4-第二底耳；5-折脊；6-第一底耳的宽度与第二底耳的宽度之差；

10-定子齿；20-定子槽；30-第一线圈；40-第二线圈。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至2所示，本发明所述的插入式集中卷电动机的定子槽绝缘结构，包括由一张方形的绝缘纸沿其中线对折而成的第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面之间形成折脊5，第一侧面的邻接折脊5的一侧以背离第二侧面的方向折弯有第一顶耳1，第一侧面的相对于第一顶耳1的另一侧以背离第二侧面的方向折弯有第一底耳3，第二侧面的邻接折脊5的两侧分别以背离第一侧面的方向折弯有第二顶耳2和第二底耳4，第一顶耳1与第二顶耳2位于同侧，第一底耳3与第二底耳4位于同侧。

其中，第一顶耳1的宽度等于第二顶耳2的宽度，第一顶耳1、第二顶耳2的宽度均小于第一底耳3、第二底耳4的宽度。

进一步地，第一侧面的宽度与第二侧面的宽度不相等，第一侧面与第二侧面中宽度较小的侧面的宽度与折脊5的长度一致，第一侧面的宽度与第二侧面的宽度之差为(0，|a-b|]，a≠b，其中，a为第一底耳3的宽度，b为第二底耳4的宽度。通过这样的设计，同一定子槽内相邻的两个异相线圈在异步插入后左右不对称时，起到很好的绝缘效果。

作为一种优选方式，当a≤b时，第一底耳3与第一侧面之间形成的夹角为α≥90°，第二底耳4与第二侧面之间形成的夹角为β≤90°；第一顶耳1与第一侧面之间形成的夹角为α’≤90°，第二顶耳2与第二侧面之间形成的夹角为β’≤90°。

作为另一种优选方式，当a≥b时，第一底耳3与第一侧面之间形成的夹角为α≤90°，第二底耳4与第二侧面之间形成的夹角为β≥90°；第一顶耳1与第一侧面之间形成的夹角为α’≤90°，第二顶耳2与第二侧面之间形成的夹角为β’≤90°。

通过上述设计，能够很好地配合定子槽的形状，有效提高绝缘性能以及槽满率。

特别地，在本发明中，折脊5的宽度为[0，2H]，其中，H为定子槽20的开口宽度。折脊5的有效宽度能够保证相间绝缘纸在电动机高速运转时不容易脱落。特别地，a≥2.4mm，b≥2.4mm，且a+b≥2H，不仅能够保证绝缘安全距离，还能确保内径侧的绝缘性能，防止相间绝缘纸在电动机高速运转时左右窜动，导致线圈从定子槽的槽开口部向定子内径侧飞出，从而接触到配置在定子内径侧的转子，发生烧损事故。

具体地，当折脊5的宽度为0时，折脊5为一条直线，如图3、4所示。这时，该定子槽绝缘结构可以用于插入式集中卷，(即同一定子槽内的相邻异相线圈之间的空隙很小、距离很近的情况。

当折脊5的宽度大于0时，折脊5可以为一弧形面，如图5、6所示；这时，该定子槽绝缘结构可以用于槽满率相对没有那么高的集中卷，即同一定子槽内的相邻异相线圈之间的空隙比较大的情况，通过弧形面的张力起定位左右，防止相间绝缘纸在电动机高速运转时轴向窜动，甚至发生脱落。

折脊5也可以为波浪形面，如M形，如图7、8所示；这时，该定子槽绝缘结构可以用于槽满率比较高的插入式集中卷，即同一定子槽内的相邻异相线圈之间的空隙比较小的情况，通过M形面的折叠伸缩起定位作用，防止相间绝缘纸在电动机高速运转时轴向窜动，甚至发生脱落。

折脊5还可以为倒凹形面，如图9、10所示；这时，该定子槽绝缘结构可以用于槽满率相对没有那么高的集中卷，即同一定子槽内的相邻异相线圈之间的空隙比较大的情况，通过倒凹形面的张力起定位左右，防止相间绝缘纸在电动机高速运转时轴向窜动，甚至发生脱落。

如图11所示，本发明所述的插入式集中卷电动机，包括定子齿10，两个定子齿10之间形成定子槽20，定子槽20中设置有定子槽绝缘结构。进一步地，每个定子槽20中设置有第一线圈30和第二线圈40，定子槽绝缘结构位于第一线圈30和第二线圈40之间，以实现第一线圈30和第二线圈40的相间绝缘。其中，第一侧面和第二侧面置于第一线圈30和第二线圈40之间，第一顶耳1、第二顶耳2位于第一线圈30、所第二线圈40的顶侧，第一底耳3、第二底耳4位于第一线圈30、第二线圈40的底侧。

本发明的插入式集中卷电动机，应用了上述定子槽绝缘结构后，很好地利用定子槽绝缘结构的特殊设计，通过第一侧面的宽度与第二侧面的宽度不相等，从而形成错位设计，且两个侧面中宽度较小的侧面的宽度与折脊的长度一致，第一侧面的宽度与第二侧面的宽度之差为(0,|a-b|]，a≠b，因而其在插入集中卷电动机的定子槽时，通过第一侧面和第二侧面夹设在定子槽的异相线圈之间，第一顶耳和第二顶耳分别包裹在异相线圈的外径侧，第一底耳和第二底耳包裹在异相线圈的内径侧，从而实现异相线圈之间在内、外径侧的相间绝缘。

另外，由于第一底耳和第二底耳在高度方向上产生的错位，使得该定子槽绝缘结构在内径侧时一侧高、另一侧低，形成高低不平的内径侧，因而可以很好地适应由于插入式集中卷电动机在先后插入异相线圈时在内径侧形成的高低不齐的高度差，从而在插入时无需刻意对齐，插入操作灵活，容易插入，作业性好。

综上所述，本发明的定子槽绝缘结构和插入式集中卷电动机，能够实现内、外径侧的相间绝缘，容易插入，作业性好，在电动机高速运转时不易脱落。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种插入式集中卷电动机的定子槽绝缘结构，其特征在于，包括由一张方形的绝缘纸沿其中线对折而成的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面之间形成折脊，所述第一侧面的邻接所述折脊的一侧以背离所述第二侧面的方向折弯有第一顶耳，所述第一侧面的相对于所述第一顶耳的另一侧以背离所述第二侧面的方向折弯有第一底耳，所述第二侧面的邻接所述折脊的两侧分别以背离所述第一侧面的方向折弯有第二顶耳和第二底耳，所述第一顶耳与所述第二顶耳位于同侧，所述第一底耳与所述第二底耳位于同侧，

所述第一侧面的宽度与所述第二侧面的宽度不相等，所述第一侧面与所述第二侧面中宽度较小的侧面的宽度与所述折脊的长度一致，所述第一侧面的宽度与所述第二侧面的宽度之差为(0，|a-b|]，a≠b，其中，a为所述第一底耳的宽度，b为所述第二底耳的宽度。

2.根据权利要求1所述的定子槽绝缘结构，其特征在于，

当a≤b时，所述第一底耳与所述第一侧面之间形成的夹角为α≥90°，所述第二底耳与所述第二侧面之间形成的夹角为β≤90°；所述第一顶耳与所述第一侧面之间形成的夹角为α’≤90°，所述第二顶耳与所述第二侧面之间形成的夹角为β’≤90°。

3.根据权利要求1所述的定子槽绝缘结构，其特征在于，

当a≥b时，所述第一底耳与所述第一侧面之间形成的夹角为α≤90°，所述第二底耳与所述第二侧面之间形成的夹角为β≥90°；所述第一顶耳与所述第一侧面之间形成的夹角为α’≤90°，所述第二顶耳与所述第二侧面之间形成的夹角为β’≤90°。

4.根据权利要求1-3任一项所述的定子槽绝缘结构，其特征在于，所述折脊的宽度为[0，2H]，其中，H为定子槽的开口宽度。

5.根据权利要求4所述的定子槽绝缘结构，其特征在于，a≥2.4mm，b≥2.4mm，且a+b≥2H。

6.根据权利要求1-3任一项所述的定子槽绝缘结构，其特征在于，所述第一顶耳的宽度等于所述第二顶耳的宽度。

7.根据权利要求1-3任一项所述的定子槽绝缘结构，其特征在于，所述第一顶耳、所述第二顶耳的宽度均小于所述第一底耳、所述第二底耳的宽度。

8.一种插入式集中卷电动机，包括定子齿，两个所述定子齿之间形成定子槽，其特征在于，所述定子槽中设置有权利要求1-7任一项所述定子槽绝缘结构。

9.根据权利要求8所述的插入式集中卷电动机，其特征在于，每个所述定子槽中设置有第一线圈和第二线圈，所述定子槽绝缘结构位于所述第一线圈和所述第二线圈之间，以实现所述第一线圈和所述第二线圈的相间绝缘。

10.根据权利要求9所述的插入式集中卷电动机，其特征在于，所述第一侧面和所述第二侧面置于所述第一线圈和所述第二线圈之间，所述第一顶耳、所述第二顶耳位于所述第一线圈、所第二线圈的顶侧，所述第一底耳、所述第二底耳位于所述第一线圈、所述第二线圈的底侧。