CN108110931A - 定子及电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电机的技术领域，尤其是涉及一种定子及电机，该定子包括：多个线圈结构和多个套筒；一线圈结构的一端部与另一个线圈结构的一端部分别套设在套筒内并冷压压紧；且两个端部相接触。该定子解决了两个线圈结构通过焊接方式使线圈结构上的绝缘结构损伤，并且工艺复杂、操作要求高和焊点影响线圈结构的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及电机的技术领域，尤其是涉及一种定子及电机。
背景技术
目前，在定子中，线圈结构端部的匝间连线和极间连线采用焊接工艺，通过焊接的方式使两个线圈结构能够连接，形成通路。
但是通过焊接的方式连接，容易使两个线圈结构的端面受热范围大，容易使线圈结构外侧的绝缘材料损伤；另外，通过焊接连接两个线圈结构，工艺复杂，需要较强的操作水平才能完成焊接，并且产生的焊点容易影响线圈结构，使电机的电阻不均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种定子，以解决两个线圈结构通过焊接方式使线圈结构上的绝缘结构损伤，并且工艺复杂、操作要求高和焊点影响线圈结构的技术问题。
本发明提供的定子，包括：多个线圈结构和多个套筒；
在所述套筒的两端分别套有所述线圈结构，且所述套筒分别与两个所述线圈结构冷压压紧。
进一步的，所述线圈结构为U型结构，所述线圈结构包括第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边；
一所述线圈结构的第一侧边和第二侧边分别进行弯折90°，并与其他所述线圈结构的弯折后的第一侧边或第二侧边通过所述套筒连接。
进一步的，所述的定子还包括定子铁芯；多个所述线圈结构沿定子铁芯周向分布，且所述第一侧边和第二侧边分别沿所述定子铁芯长度方向插入并贯通所述定子铁芯；且所述第一侧边和第二侧壁与所述定子铁芯的轴线共面，所述第一侧边在所述第二侧边的内侧。
进一步的，所述定子铁芯的内圈设置有多个用于插入所述第一侧边的第一入线槽，多个所述第一入线槽沿所述定子铁芯的周向等间距设置；所述定子铁芯的外圈设置有用于插入所述第二侧边的第二入线槽，多个所述第二入线槽沿所述定子铁芯的周向等间距设置，且所述第一入线槽与第二入线槽相互对应。
进一步的，在所述定子铁芯缠绕有多个定子绕组；多个定子绕组沿所述定子铁芯的周向等间距分布；
在每个所述定子绕组上依次设置有多个不同的相带；每个不同的所述相带均包括多个沿定子铁芯周向方向分布的双叠绕组，所述双叠绕组包括两个线圈结构，两个所述线圈结构分别为内线圈和外线圈，且所述内线圈叠放在所述外线圈的内侧；所述内线圈和外线圈均包括第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边，所述第一侧边插嵌于第一入线槽中，所述第二侧边插嵌于第二入线槽中；
每个所述相带包括第一临界双叠绕组和第二临界双叠绕组；所述第一临界双叠绕组和第二临界双叠绕组分别靠近相邻的所述相带；
在多个同种所述相带包括输出相带和输入相带，且相邻的同种所述相带分别为输入相带和输出相带；
所述输入相带包括第一输入线圈和第一输出线圈；所述输出相带包括第二输入线圈和第二输出线圈；所述第一输入线圈与输入端子连接，所述第一输出线圈与相邻的所述输出相带的第二输入线圈相连，且所述第一输出线圈和第二输入线圈分别与对应的第一临界双叠绕组相邻；所述第一输入线圈为第一临界双叠绕组的外线圈，所述第一输入线圈与同一组所述双叠绕组的内线圈连接，所述内线圈依次正方向与相邻的内线圈连接，直至与第二临界双叠绕组的内线圈连接，所述内线圈与第二临界双叠绕组的外线圈连接，再反方向依次与相邻的外线圈连接，直至与第一输出线圈连接；所述第二输入线圈为外线圈，所述第二输入线圈正方向依次与相邻的外线圈相连，直至与所述第二临界双叠绕组的外线圈连接；所述第二临界双叠绕组的外线圈与同一双叠绕组的内线圈相连，所述内线圈反向依次与相邻的内线圈相连，直至与第一临界双叠绕组的内线圈连接，所述第二临界双叠绕组的内线圈与所述第二临界双叠绕组的外线圈相连，所述第二临界双叠绕组的外线圈为第二输出线圈，实现通路。
进一步的，所述内线圈的第一侧边与相邻的内线圈的第二侧边相连；所述外线圈的第一侧边与相邻的外线圈的第二侧边相连；在同一的双叠绕组上，外线圈的第二侧边与内线圈的第一侧边连接或者外线圈的第一侧边与内线圈的第二侧边连接。
进一步的，所述定子铁芯缠绕有四个所述定子绕组，每个所述定子绕组依次包括第一相带、第二相带和第三相带。
进一步的，所述线圈结构为平扁状。
进一步的，在相邻的两个所述第二入线槽之间设置有用于冷却的过流孔。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本发明提供的定子，通过使两个线圈结构的端部分别套在套筒内，然后通过冷压连接的方式压紧，实现线圈结构、套筒和线圈结构的依次连接。冷压连接的方式替代了焊接方式，产生的热量少，减少了对线圈结构外层的绝缘结构的影响；另外，冷压连接的方式工艺简单，操作容易，减少了焊接过程的失误，同时，冷压连接方式使线圈结构没有焊点，减少了对电机的电阻的影响。
本发明的目的在于提供一种电机，以解决两个线圈结构通过焊接方式使线圈结构上的绝缘结构损伤，并且工艺复杂、操作要求高和焊点影响线圈结构的技术问题。
本发明提供的电机，包括：所述的定子。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本发明提供的电机，冷压连接的方式替代了焊接方式，使两个线圈结构与套筒连接，减少了焊点，从而减少对电机电阻的影响，从而使电机有效的转动。其中，定子的结构和有益效果上述已经进行了详细的阐述，这里不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的定子中两个线圈结构的连接的剖视图；
图2为本发明实施例提供的定子中线圈结构的示意图，其中线圈结构为U型结构；
图3为本发明实施例提供的定子的俯视图
图4为本发明实施例提供的定子中双叠绕组的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的定子中定子绕组的连接图；
图6为图5提供的定子绕组A处局部放大图，其中，显示输入相带的连接图；
图7为图5提供的定子绕组C处局部放大图，其中，显示输出相带的连接图。
图标：100－输入相带；200－输出相带；300－线圈结构；400－定子铁芯；110－第一输入线圈；120－第一输出线圈；130－第一临界双叠绕组；140－第二临界双叠绕组；210－第二输入线圈；220－第二输出线圈；310－内线圈；320－外线圈；330－套筒；410－第一入线槽；420－第二入线槽。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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。
实施例一
如图1所示，本实施例提供的定子，包括：多个线圈结构300和多个套筒330；一线圈结构300的一端部与另一个线圈结构300的一端部分别套设在套筒330内并冷压压紧；且两个端部相接触。
本实施例提供的定子，通过使两个线圈结构300的端部分别套在套筒330内，然后通过冷压连接的方式压紧，实现线圈结构300、套筒330和线圈结构300的依次连接。冷压连接的方式替代了焊接方式，产生的热量少，减少了对线圈结构300外层的绝缘结构的影响；另外，冷压连接的方式工艺简单，操作容易，减少了焊接过程的失误，同时，冷压连接方式使线圈结构300没有焊点，减少了对电机的电阻的影响。
需要说明的是，线圈结构300包括绝缘结构和至少一匝磁芯，绝缘结构包裹在磁芯的外侧；绝缘结构包括至少一层绝缘层。
其中，线圈结构300的形状有多种，例如，可以是以线绳形式绕在定子齿上，也可以使线圈结构300为框状结构卡接在定子的线槽内，在本实施例中，如图2所示，线圈结构300为U型结构，线圈结构300包括第一侧边和与第一侧边相对的第二侧边；一线圈结构300的第一侧边和第二侧边分别进行弯折90°，并与其他线圈结构300的弯折后的第一侧边或第二侧边通过套筒330连接。通过弯折线圈结构300的第一侧边或者第二侧边，能够使多个U型结构的线圈结构300相互连接成一条通路。通过使线圈结构300为U型结构，能够使线圈结构300的“－”处与定子铁芯400的端面紧密贴合，减少了端部漏抗，也大大减小电机轴向距离，提高转子的临界转速，提高电机的功率密度。
需要说明的是，定子包括定子铁芯400，线圈缠绕在定子铁芯400上，其中，线圈结构300缠绕在定子铁芯400的方式有多种，例如，在定子铁芯400的内圈沿周向设有多个第一入线槽410，线圈结构300的第一侧边和第二侧壁均卡接在第一入线槽410，并使多个线圈结构300沿定子铁芯400径向叠加；在本实施例中，多个线圈结构300沿定子铁芯400周向分布，且第一侧边和第二侧边分别沿定子铁芯400长度方向插入并贯通定子铁芯400；且第一侧边和第二侧壁与定子铁芯400的轴线共面，第一侧边在第二侧边的内侧。这样的结构使线圈结构300缠绕的定子铁芯400的范围更大，有效的产生磁场。
线圈结构300插入定子铁芯400的方式有多种，例如，在定子铁芯400上沿其周向方向设置通孔组，使线圈结构300插入通孔组中，在本实施例中，如图3所示，定子铁芯400的内圈设置有多个用于插入第一侧边的第一入线槽410，多个第一入线槽410沿定子铁芯400的周向等间距设置；定子铁芯400的外圈设置有用于插入第二侧边的第二入线槽420，多个第二入线槽420沿定子铁芯400的周向等间距设置，且第一入线槽410与第二入线槽420相互对应。这样可以使线圈结构300最大范围的缠绕在定子铁芯400上。
在上述实施例基础上，进一步的，如图4－7所示，在定子铁芯400缠绕有多个定子绕组；多个定子绕组沿定子铁芯400的周向等间距分布；在每个定子绕组上依次设置有多个不同的相带；每个不同的相带均包括多个沿定子铁芯400周向方向分布的双叠绕组，双叠绕组包括两个线圈结构300，两个线圈结构300分别为内线圈310和外线圈320，且内线圈310叠放在外线圈320的内侧；内线圈310和外线圈320均包括第一侧边和与第一侧边相对的第二侧边，第一侧边插嵌于第一入线槽410中，第二侧边插嵌于第二入线槽420中；每个相带包括第一临界双叠绕组130和第二临界双叠绕组140；第一临界双叠绕组130和第二临界双叠绕组140分别靠近相邻的相带；在多个同种相带包括输出相带200和输入相带100，且相邻的同种相带分别为输入相带100和输出相带200；输入相带100包括第一输入线圈110和第一输出线圈120；输出相带200包括第二输入线圈210和第二输出线圈220；第一输入线圈110与输入端子连接，第一输出线圈120与相邻的输出相带200的第二输入线圈210相连，且第一输出线圈120和第二输入线圈210分别与对应的第一临界双叠绕组130相邻；第一输入线圈110为第一临界双叠绕组130的外线圈320，第一输入线圈110与同一组双叠绕组的内线圈310连接，内线圈310依次正方向与相邻的内线圈310连接，直至与第二临界双叠绕组140的内线圈310连接，内线圈310与第二临界双叠绕组140的外线圈320连接，再反方向依次与相邻的外线圈320连接，直至与第一输出线圈120连接；第二输入线圈210为外线圈320，第二输入线圈210正方向依次与相邻的外线圈320相连，直至与第二临界双叠绕组140的外线圈320连接；第二临界双叠绕组140的外线圈320与同一双叠绕组的内线圈310相连，内线圈310反向依次与相邻的内线圈310相连，直至与第一临界双叠绕组130的内线圈310连接，第二临界双叠绕组140的内线圈310与第二临界双叠绕组140的外线圈320相连，第二临界双叠绕组140的外线圈320为第二输出线圈220，实现通路。
需要说明的是，第一输入线圈110也可以是内线圈310，此时，第一输出线圈120为内线圈310，同理；第二输入线圈210是内线圈310，第二输出线圈220为内线圈310。
需要说明的是，本申请中的“正方向”是指本实施例中参见图1的顺时针的方向，“反方向”是指本实施例中参见图1的逆时针的方向；其中，“正方向”和“反方向”只是为了方便描述，不特定一个方向。
其中，内线圈310与相邻的内线圈310的连接方式有多种，例如，如图5、图6和图7所示，内线圈310的第一侧边与相邻的内线圈310的第一侧边连接，内线圈310的第二侧边与相邻的内线圈310的第二侧边连接；同理，外线圈320的第一侧边与相邻的外线圈320的第一侧边连接，外线圈320的第二侧边与相邻的外线圈320的第二侧边连接；为了使线圈结构300缠绕在定子铁芯400的更多，磁场效果更好，在上述实施例基础上，如图4、图5和图6所示，内线圈310的第一侧边与相邻的内线圈310的第二侧边相连；外线圈320的第一侧边与相邻的外线圈320的第二侧边相连；在同一的双叠绕组上，外线圈320的第二侧边与内线圈310的第一侧边连接或者外线圈320的第一侧边与内线圈310的第二侧边连接。
另外，需要说明的是，定子铁芯400缠绕的定子绕组个数有多种，例如，设置有四、八个、十二个定子绕组，对应电机级数为两极、四极和六极；其中，每个定子绕组包括的相带个数有多种，例如，一个、两个或者三个。在本实施例中，如图5所示，电机为三相二极电机，具体的，如图4所示，定子铁芯400缠绕有两个定子绕组，每个定子绕组依次包括第一相带、第二相带和第三相带。
此外，线圈结构300的结构有多种，例如，平扁状或者棒状。在本实施例中，线圈结构300为平扁状。线圈结构300的结构为平扁状能够更好地使两层线圈结构300叠加在一起，更好地与定子铁芯400的配合，且缝隙小。
为了使定子铁芯400能够冷却，降温，在本实施例中，在相邻的两个第二入线槽420之间设置有用于冷却的过流孔。通过在相邻的两个第二入线槽420之间设置过流孔，使冷却介质从过流孔流过，有助于定子铁芯400的冷却，降温，从而延长了定子铁芯400的使用寿命。
实施例二
本实施例提供的电机，包括：实施例一提供的定子。
本实施例提供的电机，冷压连接的方式替代了焊接方式，使两个线圈结构300与套筒330连接，减少了焊点，从而减少对电机电阻的影响，从而使电机有效的转动。其中，定子的结构和有益效果上述已经进行了详细的阐述，这里不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种定子，其特征在于，包括：多个线圈结构和多个套筒；
一所述线圈结构的一端部与另一个所述线圈结构的一端部分别套设在所述套筒内并冷压压紧；且两个所述端部相接触。
2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述线圈结构为U型结构，所述线圈结构包括第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边；
一所述线圈结构的第一侧边和第二侧边分别进行弯折90°，并与其他所述线圈结构的弯折后的第一侧边或第二侧边通过所述套筒连接。
3.根据权利要求2所述的定子，其特征在于，还包括定子铁芯；多个所述线圈结构沿定子铁芯周向分布，且所述第一侧边和第二侧边分别沿所述定子铁芯长度方向插入并贯通所述定子铁芯；且所述第一侧边和第二侧壁与所述定子铁芯的轴线共面，所述第一侧边在所述第二侧边的内侧。
4.根据权利要求3所述的定子，其特征在于，所述定子铁芯的内圈设置有多个用于插入所述第一侧边的第一入线槽，多个所述第一入线槽沿所述定子铁芯的周向等间距设置；所述定子铁芯的外圈设置有用于插入所述第二侧边的第二入线槽，多个所述第二入线槽沿所述定子铁芯的周向等间距设置，且所述第一入线槽与第二入线槽相互对应。
5.根据权利要求3或4所述的定子，其特征在于，在所述定子铁芯缠绕有多个定子绕组；多个定子绕组沿所述定子铁芯的周向等间距分布；
在每个所述定子绕组上依次设置有多个不同的相带；每个不同的所述相带均包括多个沿定子铁芯周向方向分布的双叠绕组，所述双叠绕组包括两个线圈结构，两个所述线圈结构分别为内线圈和外线圈，且所述内线圈叠放在所述外线圈的内侧；所述内线圈和外线圈均包括第一侧边和与所述第一侧边相对的第二侧边，所述第一侧边插嵌于第一入线槽中，所述第二侧边插嵌于第二入线槽中；
每个所述相带包括第一临界双叠绕组和第二临界双叠绕组；所述第一临界双叠绕组和第二临界双叠绕组分别靠近相邻的所述相带；
在多个同种所述相带包括输出相带和输入相带，且相邻的同种所述相带分别为输入相带和输出相带；
所述输入相带包括第一输入线圈和第一输出线圈；所述输出相带包括第二输入线圈和第二输出线圈；所述第一输入线圈与输入端子连接，所述第一输出线圈与相邻的所述输出相带的第二输入线圈相连，且所述第一输出线圈和第二输入线圈分别与对应的第一临界双叠绕组相邻；所述第一输入线圈为第一临界双叠绕组的外线圈，所述第一输入线圈与同一组所述双叠绕组的内线圈连接，所述内线圈依次正方向与相邻的内线圈连接，直至与第二临界双叠绕组的内线圈连接，所述内线圈与第二临界双叠绕组的外线圈连接，再反方向依次与相邻的外线圈连接，直至与第一输出线圈连接；所述第二输入线圈为外线圈，所述第二输入线圈正方向依次与相邻的外线圈相连，直至与所述第二临界双叠绕组的外线圈连接；所述第二临界双叠绕组的外线圈与同一双叠绕组的内线圈相连，所述内线圈反向依次与相邻的内线圈相连，直至与第一临界双叠绕组的内线圈连接，所述第二临界双叠绕组的内线圈与所述第二临界双叠绕组的外线圈相连，所述第二临界双叠绕组的外线圈为第二输出线圈，实现通路。
6.根据权利要求5所述的定子，其特征在于，所述内线圈的第一侧边与相邻的内线圈的第二侧边相连；所述外线圈的第一侧边与相邻的外线圈的第二侧边相连；在同一的双叠绕组上，外线圈的第二侧边与内线圈的第一侧边连接或者外线圈的第一侧边与内线圈的第二侧边连接。
7.根据权利要求5所述的定子，其特征在于，所述定子铁芯缠绕有四个所述定子绕组，每个所述定子绕组依次包括第一相带、第二相带和第三相带。
8.根据权利要求5所述的定子，其特征在于，所述线圈结构为平扁状。
9.根据权利要求5所述的定子，其特征在于，在相邻的两个所述第二入线槽之间设置有用于冷却的过流孔。
10.一种电机，其特征在于，包括：如权利要求1－9任一项所述的定子。
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