CN108696029A - 低速大转矩永磁直驱电机定子绕组端部的固定结构及绑扎工艺 - Google Patents
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Abstract
一种低速大转矩永磁直驱电机定子绕组端部的绑扎工艺所获得绕组具有如下固定结构，位于定子铁心嵌线槽槽体外侧每匝线圈的线体均完全被绝缘材料包覆；邻近布置的异相线圈之间填充绝缘材料，在本事实例中采用的是绝缘纸，在其他实施例中，也可以填充其他绝缘材料；跨越相邻两个嵌线槽槽壁端面的多匝线圈被绝缘绑带绑扎固定；环绕组端部的外周包覆有端箍；过桥线、引出线呈圆环状线束固定于绕组端部的外周。本发明绕组端部的机械强度和电气绝缘强度好，从而大大提升低速大转矩永磁直驱电机的可靠性、稳定性及耐久性。
Description
技术领域
本发明属于电机制造技术领域，特别涉及一种低速大转矩永磁直驱电机定子绕组端部的固定结构及绑扎工艺。
背景技术
在电机正常启动或短路、堵转时，定子绕组的端部会受到机械振动和强大的电磁力作用，普通电机若端部绕组绑扎不牢，就极易产生变形位移，影响电机工作效率。低速大转矩永磁直驱电机的定子绕组不仅线规粗、匝数多、槽满率高，同时，电机的定子铁心内圆直径大、定子绕组的极数高，因此定子绕组的极间距大、绕组相邻线圈端部R角处的间隙小。即使采用常规的绑扎工艺对定子绕组端部进行固定，也无法避免端部绕组在电机正常启动时产生变形位移，这对定子绕组端部的固定提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提升绕组端部可靠性的低速大转矩永磁直驱电机定子绕组端部的固定结构及绑扎工艺。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种低速大转矩永磁直驱电机定子绕组端部的固定结构，位于定子铁心嵌线槽槽体外侧每匝线圈的线体均完全被绝缘材料包覆；邻近布置的异相线圈之间填充绝缘材料，在本事实例中采用的是绝缘纸，在其他实施例中，也可以填充其他绝缘材料；跨越相邻两个嵌线槽槽壁端面的多匝线圈被绝缘绑带绑扎固定；环绕组端部的外周包覆有端箍；过桥线、引出线呈圆环状线束固定于绕组端部的外周。
一种低速大转矩永磁直驱电机定子绕组端部固定结构的绑扎工艺，包括如下步骤：
步骤A：嵌线完毕后，对绕组端部的导线进行整形，使端部导线相互紧贴、外形圆整，整体呈环状的绕组端部的内径大于定子铁心的内径、外径小于定子铁心的外径；
步骤B：在绕组端部邻近定子铁心处，用绑带一沿绕组端部的周向环绕至少2圈并绑扎形成端箍；
步骤C：用绑带二对绕组端部的每匝线圈进行全面包扎，使位于定子铁心嵌线槽槽体外侧的线圈线体完全被绑带二所扎紧并包覆；
步骤D：将绑带三穿过定子铁心的端面与相邻的两股线圈之间围合形成的空隙，然后绑扎固定跨越该处的多匝线圈，绑带三的带体位于端箍的内侧；
步骤E：用绑带四将顺绕组端部周向理出的过桥线和引出线扎紧形成一个圆环状线束。
现有技术相比，本发明存在以下技术效果：绕组端部的机械强度和电气绝缘强度好，从而大大提升低速大转矩永磁直驱电机的可靠性、稳定性及耐久性。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1是本发明的示意图。
图中：10.绕组端部，11.过桥线，12.引出线，13.引接线，20.定子铁心，31.绑带一，311.端箍，32.绑带二，33.绑带三，34.绑带四，40.绝缘纸。
具体实施方式
下面结合附图1，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
一种低速大转矩永磁直驱电机定子绕组端部固定结构的绑扎工艺，包括如下步骤：
步骤A：嵌线完毕后，对绕组端部10的导线进行整形，使端部导线相互紧贴、外形圆整，整体呈环状的绕组端部10的内径大于定子铁心20的内径、外径小于定子铁心20的外径；
步骤B：在绕组端部10邻近定子铁心20处，用绑带一31沿绕组端部10的周向环绕至少2圈并绑扎形成端箍311，对绕组端部10的导线进行周向的初步定位。
优选的，绑带一31采用具有黏性和弹性的绝缘带，这样既能便于绕组端部10的导线在后续绑扎工序中的调整，又能避免端箍311在后续的绑扎过程中发生滑脱导致导线不服帖的情况。在本实施例中，绑带一31采用的是环氧树脂浸渍玻璃纤维网状无纬绑扎带。
具体的，在步骤B中，绑带一31绑扎时的预紧力为8～15N，绑带一31在距定子铁心端面30mm以内的绕组端部10周壁处，环其周部缠绕6～10圈形成端箍311。也就是说，绑带一31环绕组端部10的周向缠绕6～10圈形成的端箍311，与定子铁心20邻近端面的间距小于等于30mm。这样绑扎在保证导线服帖的同时，还为导线的进一步整形留有微调空间。在本实施例中，绑带一31沿绕组端部10的周向环绕8圈绑扎形成端箍311。
自定子铁心嵌线槽内引出的导线，其基部呈直线状，然后向外延伸并弯曲，被引接入另一嵌线槽内，或被牵引出电机壳体，端箍311位于绕组端部10邻近定子铁心处，能避免导线在机械振动或电磁力的作用下弯折折损，有效保证导线自直线段向曲线段的平滑过渡，提升绕组端部10的整体性。
步骤C：用绑带二32对绕组端部10的每匝线圈进行全面包扎，使位于定子铁心20嵌线槽槽体外侧的线圈线体完全被绑带二32所扎紧并包覆，这样提升了每匝线圈的整体性，并进一步提升了其绝缘性能和耐磨性能，从而有效避免电机在启动时，线圈受电磁力作用产生振动导致的绝缘层磨损。在本实施例中，绑带二32采用聚苯乙烯短纤维无纺带。
步骤D：将绑带三33穿过定子铁心20的端面与相邻的两股线圈之间围合形成的空隙，然后绑扎固定跨越该处的多匝线圈，使邻近布置的多匝线圈成捆，进一步提升端部绕组的整体性；绑带三33的带体位于端箍311的内侧，避免绑带三33与绑带一31相互干涉，防止绑带一、三31、33在机械振动和电磁力的作用下发生断裂失效。
这里需要说明的是，“一股线圈”指的是自定子铁心20的同一个嵌线槽中穿入或穿出的所有导线，通常包括至少两匝线圈，“相邻的两股线圈”指的是穿过定子铁心20相邻两个嵌线槽之间的两股线圈。
优选的，在步骤D中，应先在相邻的异相线圈之间插入绝缘纸40，再进行绑带三33的绑扎，有效隔离不同相的绕组，保证相间绝缘；在对位于出线端的绕组端部10进行绑扎时，应当先将过桥线11和引出线12顺绕组端部10的周向理出，并使引出线11绑扎固定于绕组端部10的外侧面处。在本实施例中，绑带三33采用聚苯乙烯短纤维无纺带。
步骤E：用绑带四34将顺绕组端部10周向理出的过桥线11和引出线12扎紧形成一个圆环状线束。也就是说，过桥线11、引出线12的形状与绕组端部10的形状相符。
优选的，步骤E中，绑带四34环绕组端部10周向均匀间隔布置有至少5个，呈圆环状布置的过桥线11、引出线12和引接线13距线圈线体2～6mm，以保证其电气绝缘强度。在本实施例中，绑带四34采用聚苯乙烯短纤维无纺带。
这里需要说明的是，在其他实施例中，绑带一、二、三、四31、32、33、34也可以采用其他绝缘绑带。
经上述绑扎工艺所获得的低速大转矩永磁直驱电机定子绕组端部的固定结构具有如下特征：
位于定子铁心嵌线槽槽体外侧每匝线圈的线体均完全被绝缘材料包覆；邻近布置的异相线圈之间填充绝缘材料，在本实例中采用的是绝缘纸，在其他实施例中，也可以填充其他绝缘材料；跨越相邻两个嵌线槽槽壁端面的多匝线圈被绝缘绑带绑扎固定；环绕组端部的外周包覆有端箍；过桥线、引出线呈圆环状线束固定于绕组端部的外周。
这样大大加强了绕组端部10的机械强度和电器绝缘强度，既能有效抵抗机械振动、电磁力引起的破坏力，还能避免电晕、油污、空气腐蚀导致的电气绝缘失效。
Claims (7)
1.一种低速大转矩永磁直驱电机定子绕组端部的固定结构，其特征在于：位于定子铁心嵌线槽槽体外侧每匝线圈的线体均完全被绝缘材料包覆；邻近布置的异相线圈之间填充绝缘材料；跨越相邻两个嵌线槽槽壁端面的多匝线圈被绝缘绑带绑扎固定；环绕组端部(10)的外周包覆有端箍(311)；过桥线(11)、引出线(12)呈圆环状线束固定于绕组端部(10)的外周。
2.根据权利要求1所述的低速大转矩永磁直驱电机定子绕组端部的固定结构，其特征在于：所述的端箍(311)邻近定子铁心(20)布置，端箍(311)与定子铁心(20)端面的间距小于等于30mm。
3.一种如权利要求1所述的低速大转矩永磁直驱电机定子绕组端部固定结构的绑扎工艺，包括如下步骤：
步骤A：嵌线完毕后，对绕组端部(10)的导线进行整形，使端部导线相互紧贴、外形圆整，整体呈环状的绕组端部(10)的内径大于定子铁心(20)的内径、外径小于定子铁心(20)的外径；
步骤B：在绕组端部(10)邻近定子铁心(20)处，用绑带一(31)沿绕组端部(10)的周向环绕至少2圈并绑扎形成端箍(311)；
步骤C：用绑带二(32)对绕组端部(10)的每匝线圈进行全面包扎，使位于定子铁心(20)嵌线槽槽体外侧的线圈线体完全被绑带二(32)所扎紧并包覆；
步骤D：将绑带三(33)穿过定子铁心(20)的端面与相邻的两股线圈之间围合形成的空隙，然后绑扎固定跨越该处的多匝线圈，绑带三(33)的带体位于端箍(311)的内侧；
步骤E：用绑带四(34)将顺绕组端部(10)周向理出的过桥线(11)和引出线(12)扎紧形成一个圆环状线束。
4.根据权利要求3所述的绑扎工艺，其特征在于：所述的步骤B中，绑带一(31)绑扎时的预紧力为8～15N，绑带一(31)环绕组端部(10)的周向缠绕6～10圈。
5.根据权利要求3所述的绑扎工艺，其特征在于：绑带一(31)为具有黏性和弹性的绝缘带。
6.根据权利要求3所述的绑扎工艺，其特征在于：所述的步骤D中，先在相邻的异相线圈之间插入绝缘纸(40)，再进行绑带三(33)的绑扎；在对位于出线端的绕组端部(10)进行绑扎时，应当先将过桥线(11)和引出线(12)顺绕组端部(10)的周向理出，并使引出线(11)绑扎固定于绕组端部(10)的外侧面处。
7.根据权利要求6所述的绑扎工艺，其特征在于：所述的步骤E中，绑带四(34)环绕组端部(10)周向均匀间隔布置有至少5个，呈圆环状布置的过桥线(11)、引出线(12)和引接线(13)距线圈线体2～6mm。
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