CN108494200A - 一种无刷双馈电机绕线转子及其制作工艺 - Google Patents

一种无刷双馈电机绕线转子及其制作工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无刷双馈电机绕线转子及其制作工艺，无刷双馈电机绕线转子包括：转轴；转子铁心套在转轴上；第一转子绕组的两端通过支架和固定带固定在转轴上；且第一转子绕组的两端均向所述转轴方向弯折30°～60°；第二转子绕组通过槽楔与转子铁心固定，第二转子绕组的端部用固定带固定；第一转子绕组位于第二转子绕组内侧，第一转子绕组的端部和第二转子绕组的端部之间绑扎有绝缘材料。本发明提供的无刷双馈电机绕线转子通过将第一转子绕组弯折一定角度，使得在正常转子槽形情况下，嵌入了两套转子绕组，简化了电机结构，使转子绕组利用率提高，转子铁心利用率也提高，实现了同一中心高无刷双馈电机增容提效的目的。

Description

一种无刷双馈电机绕线转子及其制作工艺
技术领域
本发明涉及无刷双馈电机技术领域，更具体的说是涉及一种无刷双馈电机绕线转子及其制作工艺。
背景技术
交流无刷双馈电机适用于变频调速系统，其特点是运行可靠和所需变频器容量小且可采用不同电压等级。既能够以电动机变频调速方式运行又适合作为发电机用于风力、水力变速恒频发电等。
无刷双馈电机具有良好性能的关键在于转子。近年来，研究的转子结构主要有两种：一种为磁阻转子，另一种为笼型短路绕组转子。由于磁阻钻子其铁心必须制成类似凸极结构，笼型短路绕组转子必须制成同心式分布短路绕组。在这些条件的限制下，使得这两种转子都只能适用于特定极数，且性能指标与常规交流电机转子相比有相当差距，因而未能引入商业化工业实际应用。
因此，如何提供一种高性能指标的无刷双馈电机绕线转子是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种无刷双馈电机绕线转子及其制作工艺，使得在正常转子槽形情况下，嵌入了两套转子绕组，简化了电机结构，使转子绕组利用率提高，转子铁心利用率也提高，实现了同一中心高无刷双馈电机增容提效的目的。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种无刷双馈电机绕线转子，包括：转轴、转子铁心、第一转子绕组和第二转子绕组；
所述转子铁心套在所述转轴上；
所述第一转子绕组的两端通过支架和固定带固定在所述转轴上；且所述第一转子绕组的两端均向所述转轴方向弯折30°～60°；
所述第二转子绕组通过槽楔与所述转子铁心固定，且所述第二转子绕组的端部用固定带固定；
所述第一转子绕组位于所述第二转子绕组内侧，且所述第一转子绕组的端部和所述第二转子绕组的端部之间绑扎有绝缘材料。
优选的，所述第一转子绕组和所述第二转子绕组的端头均通过并头套焊接。
优选的，所述固定带包括：无纬带。
优选的，所述第一转子绕组和第二转子绕组均采用软铜母线。
优选的，所述第一转子绕组的两端均向所述转轴方向弯折45°。
一种无刷双馈电机绕线转子的制作工艺，包括：
S1：将第一转子绕组的两端向转轴方向弯折30°～60°，并将端部成型，并包扎绝缘材料；
S2：将第二转子绕组的端部成型，并包扎绝缘材料；
S3：将经过步骤S1的第一转子绕组嵌入到转子槽内；在所述第一转子绕组的两端固定支架；所述支架套设在转轴上；
S4：将经过步骤S3的第一转子绕组用固定带固定在所述支架上，并将第一转子绕组端部焊接；
S5：在步骤S4之后，嵌入经过步骤S2的第二转子绕组，并用槽楔将第二转子绕组固定在转子铁心上；其中，所述第二转子绕组位于所述第一转子绕组外侧；
S6：将经过步骤S5的第二转子绕组用固定带固定，并将第二转子绕组的端部焊接。
优选的，所述第一转子绕组和所述第二转子绕组的端头均通过并头套焊接。
优选的，所述固定带包括：无纬带。
优选的，所述第一转子绕组和第二转子绕组均采用软铜母线。
优选的，所述第一转子绕组的两端均向转轴方向弯折45°。
优选的，所述无刷双馈电机包括电动机和发电机。无论是发电机或电动机，本发明提供的制作工艺均适用。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种无刷双馈电机绕线转子及其制作工艺，本发明提供的制作工艺将转子绕组中的其中一套弯折，增加了接线空间，可灵活调节接线位置和接线方式，解决了端部无规律重叠、结构复杂臃肿的问题；同时，也使得在正常转子槽形情况下，嵌入了两套转子绕组，简化了电机结构，使转子绕组利用率提高，转子铁心利用率也提高，实现了同一中心高无刷双馈电机增容提效的目的。
本发明提供的无刷双馈电机绕线转子，其制作工艺简单，操作方便，效率高，具有较好的市场前景和应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的一种无刷双馈电机绕线转子的结构示意图一；
图2附图为本发明提供的一种无刷双馈电机绕线转子的结构示意图二；
图3附图为本发明提供的一种转子绕组的弯折模具组的结构示意图一；
图4附图为本发明提供的一种转子绕组的弯折模具组的结构示意图二；
图5附图为本发明提供的端部敲型模具的结构示意图一；
图6附图为本发明提供的端部敲型模具的结构示意图二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
参见附图1和附图2，本发明实施例公开了一种无刷双馈电机绕线转子，包括：转轴1、转子铁心2、第一转子绕组9和第二转子绕组10；其中，无刷双馈电机包括电动机和发电机。
转子铁心2套在转轴1上；
第一转子绕组9的两端通过支架3和固定带6固定在转轴1上；且第一转子绕组9的两端均向转轴1方向弯折30°～60°；
第二转子绕组10通过槽楔8与转子铁心2固定，且第二转子绕组10的端部用固定带6固定；
第一转子绕组9位于第二转子绕组10内侧，且第一转子绕组9的端部和第二转子绕组10的端部之间绑扎有绝缘材料7。
本发明提供的无刷双馈电机绕线转子通过改变第一转子绕组端部的形状，使得在正常转子槽形情况下，嵌入了两套转子绕组，简化了电机结构，使转子绕组利用率提高，转子铁心利用率也提高，实现了同一中心高无刷双馈电机增容提效的目的。
将第一转子绕组向着转轴方向弯折30°～60°，为外层的第二转子绕组提供了空间，方便第二转子绕组嵌线、接线。具体弯折角度是根据线规和空间大小决定的。
为了进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，第一转子绕组9和第二转子绕组10的端头均通过并头套5焊接。
使用中频焊机焊接并头套，质量以及制作效率都有了很大的提高。
为了进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，固定带6包括：无纬带。
无纬带是一种绝缘带，是用经过处理的单向排列的连续的有捻的无碱玻璃纤维纱浸渍耐高温热固化不饱和聚酯树脂而成的具有一定宽度的带状绝缘绑扎材料，具有良好的柔软性和粘性，拉开呈网状结构，退卷容易，不散丝，无叠痕；具有高强度，抗冲击，高模量，低延伸，无磁滞和无涡流损失等优良性能。
为了进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，第一转子绕组9和第二转子绕组10均采用软铜母线4。
本发明用软铜母线代替了普通电磁线，解决了匝间绝缘的问题，工艺简单易操作。
为了进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，第一转子绕组9的两端均向转轴1方向弯折45°。
本发明实施例还公开了一种无刷双馈电机绕线转子的制作工艺，包括：
S1：将第一转子绕组的两端向转轴方向弯折30°～60°，并将端部成型，并包扎绝缘材料；
S2：将第二转子绕组的端部成型，并包扎绝缘材料；
其中，步骤S1和步骤S2的顺序并不做限定，可以步骤S1在前，也可以步骤S2在前，还可以同时进行步骤S1和步骤S2。
S3：将经过步骤S1的第一转子绕组嵌入到转子槽15内；在第一转子绕组的两端固定支架；支架套设在转轴上；
S4：将经过步骤S3的第一转子绕组用固定带固定在支架上，并将第一转子绕组端部焊接；
S5：在步骤S4之后，嵌入经过步骤S2的第二转子绕组，并用槽楔将第二转子绕组固定在转子铁心上；其中，所述第二转子绕组位于所述第一转子绕组外侧；
S6：将经过步骤S5的第二转子绕组用固定带固定，并将第二转子绕组的端部焊接。
其中，需要说明的是，两套转子绕组在制作时外侧均包扎了绝缘材料。
参见附图3和附图4，本发明实施例还公开了一种转子绕组的弯折模具组，适用于第一转子绕组，用于弯折第一转子绕组的端部；模具组包括：第一端部模具11、第二端部模具12和中间模具13；第一端部模具11和第二端部模具12基于中间模具13轴对称；且第一端部模具11和第二端部模具12均为直角梯形结构；且直角梯形的腰和下底之间的夹角为30°～60°；中间模具13为矩形结构。且第一端部模具11、第二端部模具12和中间模具13均具有安放阻挡部14。
在使用时，将第一转子绕组放置在弯折模具组上，安放阻挡部用于定位转子绕组；中间模具用于支撑第一转子绕组，对应的将第一转子绕组的两个端部分别放在第一端部模具和第二端部模具上，由于第一端部和第二端部模具的非直角边的腰倾斜一定角度，所以能够在模具的作用下实现弯折。
利用模具组将转子绕组一次性成型，效率高，且检验通过，质量有保障。嵌线时，不用二次敲打，避免破坏包扎在转子绕组外侧的绝缘材料，减少质量事故发生点。
本发明提供的制作工艺将转子绕组中的其中一套弯折，增加了接线空间，可灵活调节接线位置和接线方式，解决了端部无规律重叠、结构复杂臃肿的问题。
为了进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，第一转子绕组和第二转子绕组的端头均通过并头套焊接。
为了进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，固定带包括：无纬带。
为了进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，第一转子绕组和第二转子绕组均采用软铜母线。
为了进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，第一转子绕组的两端均向转轴方向弯折45°。
此外，本发明实施例还公开了一种转子绕组端部敲型模具，具体请参见附图5和附图6，利用附图3和附图4所示的弯折模具将转子绕组弯折后，放入附图5和附图6所示的端部敲型模具，敲型模具包括：直线部分框架21，与直线部分框架21依次连接的弧形模块23和端部直线部分模具25；其中，直线部分框架21上设置有压块22；弧形模块上设置有弧形压块24，端部直线部分模具25上设置有端部直线压块26。
进一步解释敲型模具的各个部分：21为放置转子绕组直线部分的框架，用于模仿转子槽形，22为固定转子绕组直线部分的压块，使得第一转子绕组在端部敲型时不松动，23为模拟第一转子绕组的端部在转子铁心上的弧形模块，24为端部弧形压块，25为端部直线部分的模具，用于敲出与并头套匹配的端部；26为端部直线压块。且直线部分框架22、弧形模块23和端部直线部分模具25三者组成的形状与弯折之后的第一转子绕组的端部相匹配，以此来对弯折后的转子绕组进行端部敲型。
利用模具进行端部敲型，能够提高生产效率，保证了工艺质量，而且利用模具可以保证一次成型，一次成型后转子绕组直接嵌入转子槽形中即可。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种无刷双馈电机绕线转子，其特征在于，包括：转轴(1)、转子铁心(2)、第一转子绕组(9)和第二转子绕组(10)；
所述转子铁心(2)套在所述转轴(1)上；
所述第一转子绕组(9)的两端通过支架(3)和固定带(6)固定在所述转轴(1)上；且所述第一转子绕组(9)的两端均向所述转轴(1)方向弯折30°～60°；
所述第二转子绕组(10)通过槽楔(8)与所述转子铁心(2)固定，且所述第二转子绕组(10)的端部用固定带(6)固定；
所述第一转子绕组(9)位于所述第二转子绕组(10)内侧，且所述第一转子绕组(9)的端部和所述第二转子绕组(10)的端部之间绑扎有绝缘材料(7)。
2.根据权利要求1所述的一种无刷双馈电机绕线转子，其特征在于，所述第一转子绕组(9)和所述第二转子绕组(10)的端头均通过并头套(5)焊接。
3.根据权利要求1所述的一种无刷双馈电机绕线转子，其特征在于，所述固定带(6)包括：无纬带。
4.根据权利要求1所述的一种无刷双馈电机绕线转子，其特征在于，所述第一转子绕组(9)和第二转子绕组(10)均采用软铜母线(4)。
5.根据权利要求1所述的一种无刷双馈电机绕线转子，其特征在于，所述第一转子绕组(9)的两端均向所述转轴(1)方向弯折45°。
6.一种无刷双馈电机绕线转子的制作工艺，其特征在于，包括：
S1：将第一转子绕组的两端向转轴方向弯折30°～60°，并将端部成型，并包扎绝缘材料；
S2：将第二转子绕组的端部成型，并包扎绝缘材料；
S3：将经过步骤S1的第一转子绕组嵌入到转子槽内；在所述第一转子绕组的两端固定支架；所述支架套设在转轴上；
S4：将经过步骤S3的第一转子绕组用固定带固定在所述支架上，并将第一转子绕组端部焊接；
S5：在步骤S4之后，嵌入经过步骤S2的第二转子绕组，并用槽楔将第二转子绕组固定在转子铁心上；其中，所述第二转子绕组位于所述第一转子绕组外侧；
S6：将经过步骤S5的第二转子绕组用固定带固定，并将第二转子绕组的端部焊接。
7.根据权利要求6所述的一种无刷双馈电机绕线转子，其特征在于，所述第一转子绕组和所述第二转子绕组的端头均通过并头套焊接。
8.根据权利要求6所述的一种无刷双馈电机绕线转子，其特征在于，所述固定带包括：无纬带。
9.根据权利要求6所述的一种无刷双馈电机绕线转子，其特征在于，所述第一转子绕组和第二转子绕组均采用软铜母线。
10.根据权利要求6所述的一种无刷双馈电机绕线转子，其特征在于，所述第一转子绕组的两端均向转轴方向弯折45°。
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