CN107591975A - 一种定子双层磁极线圈的嵌线方法及定子双层绕组结构 - Google Patents
一种定子双层磁极线圈的嵌线方法及定子双层绕组结构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种定子双层磁极线圈的嵌线方法及定子双层绕组结构，采用混合绕组形式。嵌线方法包括绕制绕组、成型线圈定型、烘焙排胶、线圈浸漆、制作槽绝缘、嵌线、整体浸漆。每个磁极套两支线圈，下层为固化成型线圈，上层为散绕线圈，充分利用槽内空间。满足控制棒驱动机构电机高槽满率要求。电机正常运行，且绝缘材料国产化，较大程度的降低了成本。
Description
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体是一种定子双层磁极线圈的嵌线方法以及一种定子双层绕组结构，适用于槽满率较高的磁极绕组制造，如核四代控制棒驱动机构电机。
背景技术
CEFR快堆控制棒驱动机构电机，定子绕组结构为双层磁极线圈，槽满率较高，绕组制造难度较大，目前行业双层磁极线圈的形式均为散绕线圈，该类型绕组形式及嵌线工艺满足不了控制棒驱动机构电机槽满率要求，目前该类电机均依赖进口，采购难度大，且价格昂贵。
发明内容
针对上述问题，提供一种新型的磁极线圈的制造及嵌线方法，绝缘材料国产化，能够满足要求。
为达到上述目的，采用以下技术方案：
一种定子双层磁极线圈的嵌线方法，包括以下步骤：
第一步、准备工具：提供用于绕线的绕线模、压板及端部整形胎；
第二步、绕制绕组：导线每层排列n匝，n为奇数，绕2n层后，第2n+1层n-1匝，第2n+2层n-3匝，第2n+3层n-5匝，每绕2层刷有机硅绝缘漆，绕制的线圈分为两组，其中一组作为散绕线圈，另外一组作等待定型的成型线圈；
严格控制绝缘后线圈尺寸。由于槽满率较高，成型线圈的宽度、高度尺寸必须严格控制，宽度尺寸太小的话，高度尺寸就会变大，造成上层散绕线圈无法嵌入，尺寸太大则下线过程中两支线圈干涉，无法嵌入。
第三步、成型线圈定型：成型线圈绕够匝数后，缠绕2~3层脱模带，压上压板，调节压板两端螺母松紧，将成型线圈压制到预先设定的尺寸；
第四步、烘焙排胶：将第三步中成型线圈拆除压板后放入烘箱，烘箱温度为200℃，烘干4个小时，然后半迭包一层少胶云母带；
第五步、线圈浸漆：对经过第四步处理过的成型线圈采用有机硅浸渍漆，对绕组进行压力浸漆，满足200级要求；
第六步、制作槽绝缘：采用聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸复合材料作为槽绝缘，满足耐热等级200级要求；
耐高温聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料是由聚酰亚胺薄膜（H）两面粘以聚芳酰胺纤维纸（N）而成的高级电工绝缘材料。具有优异的耐热性和很好的介电性能、机械性能，适用于C 级、220 级电机、电器的槽、相间、匝间和衬垫绝缘，H 级电机、电器的特殊部位也可用它。
第七步、嵌线：制作定子开口嵌线槽，槽绝缘在放入嵌线槽前按槽型尺寸折压成型，然后先放入下层的成型线圈，再放入上层的散绕线圈，折叠槽绝缘，插入槽楔进行固定，每槽上下两层线圈之间的空隙用少胶云母带折叠填充；
第八步、整体浸漆：将经过第七步的定子整体加压浸烘有机硅浸渍漆至少2遍。
有机硅浸渍树脂是一种热固化的无溶剂液态硅树脂，具有良好的电气性能、耐热性能、耐化学性和工艺性能好等特点。该材料为直接采购。
所述第八步中浸烘有机硅浸渍漆的浸烘工艺包括：第一步、把待处理定子放入有机硅浸渍漆中沉浸60min；
第二步、吊入VPI 浸渍罐内，加压0.3MPa，保压30min；
第三步、出罐、滴干20-60min；
第四步、定子入炉，升温至195℃～205℃，保温3～4小时，定子冷却到30～60℃入罐；
第五步、定子放入有机硅浸渍漆中进行第二次沉浸，沉浸时间为60min；
第六步、再次将经过第五步的定子吊入VPI 浸渍罐内加压0.3MPa，保压30min；
第七步、定子出罐，滴干20-60min，工件入炉，升温至195～205℃－－保温9～10小时；
第八步、将进过第七步的定子出炉清理。
所述散绕线圈和成型线圈的导线采用改性聚酯亚胺聚酰胺酰亚胺漆包圆线。
一种定子双层绕组结构，包括定子，所述定子内设有开口嵌线槽，在所述开口嵌线槽内设有槽绝缘、上下两层绕组，其中上层绕组为散绕线圈，下层绕组为成型线圈，所述散绕线圈和成型线圈的导线层中每两层之间刷有有机硅绝缘漆，所述导线排布满足：每层排列n匝，n为奇数，绕2n层后，第2n+1层n-1匝，第2n+2层n-3匝，第2n+3层n-5匝。
所述槽绝缘采用聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸复合材料。
所述散绕线圈和成型线圈均为单一绕组。
本发明采用达到的嵌线方法，能够满足槽满率较高的磁极绕组要求，通过散绕线圈和成型线圈的结合，由于上层的散绕线圈具有可以形变的特点，在嵌线时更能够充满嵌线槽的空间，降低槽满率。同时定子整体浸烘有机硅浸渍漆，能够满足电性能要求及200级耐热等级要求，已成功应用于核四代控制棒驱动机构电机，并通过各项试验。
附图说明
图1为实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
一种定子双层磁极线圈的嵌线方法，包括以下步骤：
第一步、准备工具：提供用于绕线的绕线模、压板及端部整形胎；
第二步、绕制绕组：导线每层排列7匝，绕14层后，第15层6匝，第16层4匝，第17层2匝，每绕2层刷有机硅绝缘漆，绕制的线圈分为两组，其中一组作为散绕线圈，另外一组作等待定型的成型线圈；
严格控制绝缘后线圈尺寸。由于槽满率较高，成型线圈的宽度、高度尺寸必须严格控制，宽度尺寸太小的话，高度尺寸就会变大，造成上层散绕线圈无法嵌入，尺寸太大则下线过程中两支线圈干涉，无法嵌入。
第三步、成型线圈定型：成型线圈绕够匝数后，缠绕2~3层脱模带，压上压板，调节压板两端螺母松紧，将成型线圈压制到预先设定的尺寸；
第四步、烘焙排胶：将第三步中成型线圈拆除压板后放入烘箱，烘箱温度为200℃，烘干4个小时，然后半迭包一层少胶云母带；
第五步、线圈浸漆：对经过第四步处理过的成型线圈采用有机硅浸渍漆，对绕组进行压力浸漆，满足200级要求；
第六步、制作槽绝缘：采用聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸复合材料作为槽绝缘，满足耐热等级200级要求；
耐高温聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料是由聚酰亚胺薄膜（H）两面粘以聚芳酰胺纤维纸（N）而成的高级电工绝缘材料。具有优异的耐热性和很好的介电性能、机械性能，适用于C 级、220 级电机、电器的槽、相间、匝间和衬垫绝缘，H 级电机、电器的特殊部位也可用它。
第七步、嵌线：制作定子开口嵌线槽，槽绝缘在放入嵌线槽前按槽型尺寸折压成型，然后先放入下层的成型线圈，再放入上层的散绕线圈，折叠槽绝缘，插入槽楔进行固定，每槽上下两层线圈之间的空隙用少胶云母带折叠填充；
第八步、整体浸漆：将经过第七步的定子整体加压浸烘有机硅浸渍漆2遍。
有机硅浸渍树脂是一种热固化的无溶剂液态硅树脂，具有良好的电气性能、耐热性能、耐化学性和工艺性能好等特点。该材料为直接采购。
所述第八步中浸烘有机硅浸渍漆的浸烘工艺包括：第一步、把待处理定子放入有机硅浸渍漆中沉浸60min；
第二步、吊入VPI 浸渍罐内，加压0.3MPa，保压30min；
第三步、出罐、滴干20-60min；
第四步、定子入炉，升温至195℃～205℃，保温3～4小时，定子冷却到30～60℃入罐。第五步、定子放入有机硅浸渍漆中进行第二次沉浸，沉浸时间为60min；
第六步、再次将经过第五步的定子吊入VPI 浸渍罐内加压0.3MPa，保压30min；
第七步、定子出罐，滴干20-60min，工件入炉，升温至195～205℃－－保温9～10小时；
第八步、将进过第七步的定子出炉清理。
所述散绕线圈和成型线圈的导线采用改性聚酯亚胺聚酰胺酰亚胺漆包圆线。
如图1所示，一种定子双层绕组结构，包括定子1，所述定子1内设有开口嵌线槽，在所述开口嵌线槽内设有槽绝缘2、上下两层绕组，其中上层绕组为散绕线圈3，下层绕组为成型线圈4，所述散绕线圈3和成型线圈4的导线层中每两层之间刷有有机硅绝缘漆，所述导线排布满足：导线每层排列7匝，绕14层后，第15层6匝，第16层4匝，第17层2匝。
进一步地，所述槽绝缘2采用聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸复合材料。
进一步地，所述散绕线圈3和成型线圈4均为单一绕组。
本发明采用达到的嵌线方法，能够满足槽满率较高的磁极绕组要求，通过散绕线圈3和成型线圈4的结合，由于上层的散绕线圈4具有可以形变的特点，在嵌线时更能够充满嵌线槽的空间，降低槽满率。同时定子1整体浸烘有机硅浸渍漆，能够满足电性能要求及200级耐热等级要求，已成功应用于核四代控制棒驱动机构电机，并通过各项试验。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种定子双层磁极线圈的嵌线方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、准备工具：提供用于绕线的绕线模、压板及端部整形胎；
第二步、绕制绕组：导线每层排列n匝，n为奇数，绕2n层后，第2n+1层n-1匝，第2n+2层n-3匝，第2n+3层n-5匝，每绕2层刷有机硅绝缘漆，绕制的线圈分为两组，其中一组作为散绕线圈，另外一组作等待定型的成型线圈；
第三步、成型线圈定型：成型线圈绕够匝数后，缠绕2~3层脱模带，压上压板，调节压板两端螺母松紧，将成型线圈压制到预先设定的尺寸；
第四步、烘焙排胶：将第三步中成型线圈拆除压板后放入烘箱，烘箱温度为200℃，烘干4个小时，然后半迭包一层少胶云母带；
第五步、线圈浸漆：对经过第四步处理过的成型线圈采用有机硅浸渍漆，对绕组进行压力浸漆；
第六步、制作槽绝缘：采用聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸复合材料作为槽绝缘，满足耐热等级200级要求；
第七步、嵌线：制作定子开口嵌线槽，槽绝缘在放入嵌线槽前按槽型尺寸折压成型，然后先放入下层的成型线圈，再放入上层的散绕线圈，折叠槽绝缘，插入槽楔进行固定，每槽上下两层线圈之间的空隙用少胶云母带折叠填充；
第八步、整体浸漆：将经过第七步的定子整体加压浸烘有机硅浸渍漆至少2遍。
2.根据权利要求1所述定子双层磁极线圈的嵌线方法：所述第八步中浸烘有机硅浸渍漆的浸烘工艺包括：第一步、把待处理定子放入有机硅浸渍漆中沉浸60min；
第二步、吊入VPI 浸渍罐内，加压0.3MPa，保压30min；
第三步、出罐、滴干20-60min；
第四步、定子入炉，升温至195℃～205℃，保温3～4小时，定子冷却到30～60℃入罐；
第五步、定子放入有机硅浸渍漆中进行第二次沉浸，沉浸时间为60min；
第六步、再次将经过第五步的定子吊入VPI 浸渍罐内加压0.3MPa，保压30min；
第七步、定子出罐，滴干20-60min，工件入炉，升温至195～205℃－－保温9～10小时；
第八步、将经过第七步的定子出炉清理。
3.根据权利要求1所述 定子双层磁极线圈的嵌线方法，其特征在于：所述散绕线圈和成型线圈的导线采用改性聚酯亚胺聚酰胺酰亚胺漆包圆线。
4.一种定子双层绕组结构，包括定子，所述定子内设有开口嵌线槽，其特征在于：在所述开口嵌线槽内设有槽绝缘、上下两层绕组，其中上层绕组为散绕线圈，下层绕组为成型线圈，所述散绕线圈和成型线圈的导线层中每两层之间刷有有机硅绝缘漆，所述导线排布满足：每层排列n匝，n为奇数，绕2n层后，第2n+1层n-1匝，第2n+2层n-3匝，第2n+3层n-5匝。
5.根据权利要求4所述定子双层绕组结构，其特征在于：所述槽绝缘采用聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸复合材料。
6.根据权利要求4所述定子双层绕组结构，其特征在于：所述散绕线圈和成型线圈均为单一绕组。
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