CN107017710A - 压缩机的定子、永磁电机、压缩机和定子线圈的绕制方法 - Google Patents

压缩机的定子、永磁电机、压缩机和定子线圈的绕制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种压缩机的定子、永磁电机、压缩机和定子线圈的绕制方法，所述定子包括：定子铁芯，所述定子铁芯具有多个沿周向间隔开的绕线齿，相邻的两个所述绕线齿之间形成绕线槽；线圈，每个所述绕线齿外均从内向外顺次绕制有m个所述线圈，且每个所述绕线齿的m个所述线圈的出线抽头相连，每个所述绕线齿的m个所述线圈的进线抽头相连，其中，m≥2。本发明的压缩机的定子，在绕制过程中绕线不易划伤或打结，线圈的排布更整齐，生产效率高，有助于改善制造性，提升电机槽满率。

Description

压缩机的定子、永磁电机、压缩机和定子线圈的绕制方法
技术领域
本发明属于压缩机制造技术领域，具体而言，涉及一种压缩机的定子、具有该定子的永磁电机、具有该永磁电机的压缩机和压缩机的定子线圈的绕制方法。
背景技术
在电机制造过程中，针对低压大电流电机一般都会用到并联或者并饶或者两者结合的方式进行绕线。由于多股漆包线并饶的工艺难度比较大，故一般选择多股线通过单孔的绕线嘴进行绕线，这样需要绕线张力增大，多股线相互间摩擦力增大，容易产生线伤，影响电机品质。同时双线绕制，绕线嘴最大内径增大，在绕线嘴保持一定强度的情况下，必须增加绕线嘴的宽度，在定子铁芯模具不变的情况下，槽口尺寸不变，绕线过程中易出现绕线撞绕线嘴的问题，更重要的是在绕线过程中多股漆包线一起缠绕易产生交叉，导致线圈之间空隙大，大大降低了槽满率，严重影响电机性能。
相关技术中，为了解决上述问题，有些方案在单个绕线嘴设置多个单独的出线孔，这样每股线使用一个单独的出线孔，同时每个孔沿孔的轴向方向尺寸根据绕线实际情况设置不一样，这样可减小线伤点，同时也可以减少交叉现象，但对精度的要求特别高，同时绕线过程各位置的漆包线要求的力度不一样，要保证合格的电机绕线品，难度高，耗时多，难以实现量产化，存在改进空间。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种压缩机的定子，所述定子的线圈排布整齐，易于绕制。
根据本发明实施例的压缩机的定子，包括：定子铁芯，所述定子铁芯具有多个沿周向间隔开的绕线齿，相邻的两个所述绕线齿之间形成绕线槽；线圈，每个所述绕线齿外均从内向外顺次绕制有m个所述线圈，且每个所述绕线齿的m个所述线圈的出线抽头相连，每个所述绕线齿的m个所述线圈的进线抽头相连，其中，m≥2。
根据本发明实施例的压缩机的定子，在绕制过程中绕线不易划伤或打结，线圈的排布更整齐，生产效率高，有助于改善制造性，提升电机槽满率。
根据本发明一个实施例的压缩机的定子，多个所述绕线齿分为多组，每组包含多个所述绕线齿，且每组中的多个所述绕线齿对应的所述线圈的出线抽头均相连，每组中的多个所述绕线齿对应的所述线圈的进线抽头均相连。
优选地，每组中的多个所述绕线齿邻近设置，且每组中的所述绕线齿的数目相同。
根据本发明一个实施例的压缩机的定子，满足：Rn-1≤Rn，其中，2≤n≤m，Rn为从内向外第n个所述线圈的电阻。
优选地，满足：Rm≤1.1R1。
根据本发明一个实施例的压缩机的定子，满足：Dn-1≤Dn，其中，2≤n≤m，Dn为从内向外第n个所述线圈的漆包线线径。
优选地，满足：0.4mm≤Dm≤1.4mm。
根据本发明一个实施例的压缩机的定子，m≤5。
本发明还提出了一种压缩机的永磁电机，具有如上述任一种所述的定子。
所述永磁电机与上述的定子相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明还提出了一种压缩机，具有如上述任一种所述的永磁电机。
所述压缩机与上述的永磁电机相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明还提出了一种定子线圈的绕制方法，定子铁芯具有多个沿周向间隔开的绕线槽，相邻的两个所述绕线槽之间形成绕线齿，所述绕制方法包括如下步骤：线圈绕制，在绕线齿外从内向外顺次绕制m层线圈，其中2≤m；线头连接，每个所述绕线齿对应的m个所述线圈的出线抽头相连，每个所述绕线齿对应的m个所述线圈的进线抽头相连。
所述定子线圈的绕制方法与上述的定子相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的定子的结构示意图；
图2-图5是根据本发明实施例的定子的局部示意图；
图6是根据本发明实施例的永磁电机的结构示意图；
图7是根据本发明实施例的压缩机的结构示意图。
附图标记：
压缩机10000，
永磁电机1000，
定子100，定子铁芯110，绕线齿111，绕线槽112，线圈120，出线抽头121，进线抽头122；
转子200，转子铁芯210，永磁体220，
曲轴2000，气缸3000，活塞4000。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的定子线圈的绕制方法，定子100包括：定子铁芯110和线圈120，定子100可以为下述任一个实施例的定子100。
定子铁芯110具有多个沿周向间隔开的绕线槽112，相邻的两个绕线槽112之间形成绕线齿111，定子线圈的绕制方法包括如下步骤：线圈绕制，在绕线齿111外从内向外顺次绕制m层线圈120，其中2≤m，也就是说，先在绕线齿111外绕制第一层线圈120，再在第n-1层线圈120外绕制第n层线圈120，直至在第m-1层线圈120外绕制第m层线圈120，其中2≤n≤m，且每个线圈120绕制在单个绕线齿111外；线头连接，每个绕线齿111对应的m个线圈120的出线抽头121相连，每个绕线齿111对应的m个线圈120的进线抽头122相连。
可以理解的是，本发明实施例的定子线圈的绕制方法为分层绕制，比如对于3层线圈120的结构，先将第一层线圈120(最内层)绕绕线齿111绕制，再将第二层线圈120绕第一层线圈120绕制，再将第三圈(最外层)绕第二层线圈120绕制，将每个绕线齿111对应的三个线圈120的出线抽头121相连，将每个绕线齿111对应的三个线圈120的进线抽头122相连。
需要说明的是，对于整个定子100，可以先将所有绕线齿111的第一层线圈120同时绕制完成，再绕制第二层线圈120；或者先将所有绕线齿111的第一层线圈120逐个绕制完成，再绕制第二层线圈120；或者可以先绕制一个绕线齿111的所有线圈120，再绕制其他绕线齿111的线圈120。
根据本发明实施例的定子线圈的绕制方法，在绕制过程中绕线不易划伤或打结，线圈120的排布更整齐，生产效率高，有助于改善制造性，提升电机槽满率。
下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的定子100，本发明实施例的定子100可以用于永磁电机1000。
如图1-图5所示，根据本发明一个实施例的定子100包括：定子铁芯110和线圈120。
其中，定子铁芯110限定出用于容纳转子的内腔，定子铁芯110具有多个绕线齿111，多个绕线齿111沿周向间隔开，具体地，多个绕线齿111可以绕用于容纳转子的内腔的周向均匀间隔开，相邻的两个绕线齿111之间形成绕线槽112，绕线槽112的数目与绕线齿111的数目可以相同。
每个绕线齿111外均绕制有m个线圈120，且这m个线圈120从内向外顺次绕制，每个绕线齿111的m个线圈120的出线抽头121相连，每个绕线齿111的m个线圈120的进线抽头122相连，其中m≥2，m为整数，比如在图2-图4所示的实施例中，m＝2，在图5所示的实施例中，电机要求进一步降低感应电压的时候，m＝3，进一步地，满足：m≤5，以防止线圈120层数太多，不利于绕制和施加有效的磁场。
也就是说，第一层线圈120绕制在绕线齿111外，第二层线圈120绕制在第一圈线外……，且与同一个绕线齿111对应的m个线圈120不是同时绕制，而是先绕制内层的再依次一个个地绕制相对外层的线圈120。
可以理解的是，本发明实施例的定子100采用集中式绕组，即每一个线圈120只绕制在一个绕线齿111外，可以用单根绕线的方式替代多根并饶。
根据本发明实施例的定子100，在绕制过程中绕线不易划伤或打结，线圈120的排布更整齐，生产效率高，有助于改善制造性，提升电机槽满率。
根据本发明一个优选实施例的定子100，如图1所示，多个绕线齿111可以分为多组，每组包含多个绕线齿111，且每组中的多个绕线齿111对应的线圈120的出线抽头121均相连，每组中的多个绕线齿111对应的线圈120的进线抽头122均相连。需要说明的是，分组的数目和方式可以根据定子100的极数和槽数来设计。
进一步地，每组中的多个绕线齿111邻近设置，且每组中的绕线齿111的数目相同，以便于出线抽头121和进线抽头122的连接。
在一个具体地实施例中，如图1所示，绕线齿111为9个，且9个绕线齿111分为3组，这样，每组包括3个绕线齿111以分别对应三相。图1所示的线圈120为并联的形式，也可以根据需要改为串联结构。其他形式的槽极形式可以根据定子100的具体要求来设计，在此不再一一赘述。
根据本发明一个优选实施例的定子100，满足：Rn-1≤Rn，其中，2≤n≤m，n为整数，Rn为从内向外第n个线圈120的电阻。
换言之，线圈120的电阻可以从内向外单调不变小，当然，在一个具体的实施例中，每个线圈120的电阻均相同。
在另一个可选的实施例中，线圈120的电阻可以从内向外单调变大，最外层的线圈120的电阻不可无限大，比如可以满足Rm≤1.1R1，Rm为从内向外第m个线圈120的电阻，即最外层的线圈120的电阻，R1为从内向外第1个线圈120的电阻，即最内层的线圈120的电阻，也就是说，最外层的线圈120的电阻与最内层的线圈120的电阻的比值不大于1.1。
根据本发明一个优选实施例的定子100，满足：Dn-1≤Dn，其中，2≤n≤m，Dn为从内向外第n个线圈120的漆包线线径。
换言之，线圈120的漆包线线径可以从内向外单调不变小，当然，在一个具体的实施例中，每个线圈120的漆包线线径均相同，如此将导致内外线圈120电阻不一样，经实验分析，电阻的不一致对性能影响小，可忽略，因此该实施例可解决绕线过程中换线的问题。
在另一个可选的实施例中，不同的线圈120的漆包线线径可以从内向外单调变大，最外层的线圈120的电阻不可无限大，满足：0.4mm≤Dm≤1.4mm，Dm为从内向外第m个线圈120的漆包线线径，即最外层的线圈120的漆包线线径最小为0.4mm，最大为1.4mm。
线圈120采用绕线设备进行绕线，绕线设备的绕线嘴最小厚度设为W，满足关系：1mm+(Dm)max≤W≤1.8mm+(Dm)max，其中(Dm)max为最外层的线圈120的漆包线线径的最大可选线径。
本发明还公开了一种永磁电机1000。
如图6所示，本发明实施例的永磁电机1000具有如上述任一种实施例的定子100。根据本发明实施例的永磁电机1000，线圈120的排布更整齐，电机槽满率高。
本发明还公开了一种压缩机10000。
如图7所示，本发明实施例的压缩机10000，具有如上述任一种实施例的永磁电机1000、曲轴2000、气缸3000、活塞4000。根据本发明实施例的压缩机10000的永磁电机1000的工作稳定，故障率低。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种压缩机的定子，其特征在于，包括：
定子铁芯，所述定子铁芯具有多个沿周向间隔开的绕线齿，相邻的两个所述绕线齿之间形成绕线槽；
线圈，每个所述绕线齿外均从内向外顺次绕制有m个所述线圈，且每个所述绕线齿的m个所述线圈的出线抽头相连，每个所述绕线齿的m个所述线圈的进线抽头相连，其中，m≥2。
2.根据权利要求1所述的压缩机的定子，其特征在于，多个所述绕线齿分为多组，每组包含多个所述绕线齿，且每组中的多个所述绕线齿对应的所述线圈的出线抽头均相连，每组中的多个所述绕线齿对应的所述线圈的进线抽头均相连。
3.根据权利要求2所述的压缩机的定子，其特征在于，每组中的多个所述绕线齿邻近设置，且每组中的所述绕线齿的数目相同。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的压缩机的定子，其特征在于，满足：Rn-1≤Rn，其中，2≤n≤m，Rn为从内向外第n个所述线圈的电阻。
5.根据权利要求4所述的压缩机的定子，其特征在于，满足：Rm≤1.1R1。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的压缩机的定子，其特征在于，满足：Dn-1≤Dn，其中，2≤n≤m，Dn为从内向外第n个所述线圈的漆包线线径。
7.根据权利要求6所述的压缩机的定子，其特征在于，满足：0.4mm≤Dm≤1.4mm。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的压缩机的定子，其特征在于，m≤5。
9.一种压缩机的永磁电机，其特征在于，具有如权利要求1-8中任一项所述的压缩机的定子。
10.一种压缩机，其特征在于，具有如权利要求9所述的永磁电机。
11.一种压缩机的定子线圈的绕制方法，其特征在于，定子铁芯具有多个沿周向间隔开的绕线槽，相邻的两个所述绕线槽之间形成绕线齿，所述绕制方法包括如下步骤：
线圈绕制，在绕线齿外从内向外顺次绕制m层线圈，其中2≤m；
线头连接，每个所述绕线齿对应的m个所述线圈的出线抽头相连，每个所述绕线齿对应的m个所述线圈的进线抽头相连。
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