CN109962539A - 一种电机定子槽口结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机定子槽口结构，所述电机定子包括定子绕组和定子铁芯，所述定子绕组由多根铜线构成，所述定子铁芯上设置多个定子槽，所述铜线置于所述定子槽内，所述定子槽为矩形结构，所述定子槽一端处定子铁芯由外向内冲扩成外宽内窄结构，通过对所述定子槽端部定子铁芯的冲扩使得所述定子槽端口较大，不仅方便绝缘纸、铜线的插入，而且能够避免铜线在扭线过程中损伤，同时也能够降低端部高度。

Description

一种电机定子槽口结构
技术领域
本发明涉及电机定子结构，具体涉及电机定子的定子槽结构。
背景技术
一般电机定子结构通常与绕组结构相关，可分为分布式绕组和集中式绕组定子结构，当前的分布式绕组定子结构一般为一体式定子冲片结构，提前绕制好相应节距的绕组后，由人工嵌线或由机器嵌线，分布绕组定子结构具有转矩脉动小、谐波含量低的特点，但绕组一般由多股并绕的圆铜线绕制而成，槽内裸铜占积率低、端部长度也较高，不利于进一步提高效率和功率密度；当前的集中式绕组定子结构包括一体式定子和分段拼块定子，一体式定子可以通过人工嵌线方式来完成；一体式定子也可以采用机器自动化绕线来完成，但槽满率很低，分段拼块定子一般采用单块定子绕线然后拼接成整个定子的方式，端部高度可以做得较小，但集中绕组定子结构一般转矩脉动较大、谐波含量较高，而且槽内裸铜占积率也不太高，不利于进一步提高功率密度。
为了克服上述问题，已经有人采用方形铜线作为电机绕组的铜线，方形铜线的电机定子工艺主要应用于风力发电机、水力发电机等大型电机设备中，一般采用一体定子的嵌线工艺并手工完成，近几年，为了进一步提高电机的功率密度，在车辆电机中有应用，采用方形铜线制作的电机，也是一种分布绕组工艺的发卡电机，其本质上是采用了分段波绕组工艺，发卡电机也是方形线电机，方形线电机很多行业都有应用，发卡电机的绕组结构制造过程中是由n个发卡组成，相对于传统的采用绕制散嵌线圈的分布绕组电机，可以显著地提高槽内铜线的占积率，并能显著地降低非焊接端端部绕组的高度，其工艺工程一般为：分段铜线成型、定子铁芯插纸、分段铜线插入、另一侧铜线扭转、另一侧铜线焊接、焊接处绝缘处理。
然而，由于扭线力矩较大，绕组铜线与定子槽口会有较大的挤压力，造成绕组铜线的磨损、掉漆，同时也会对通过绝缘纸实现绝缘的电机定子的绝缘纸造成损坏，目前已有的方案为通过使用增加耐磨层等方式来增强扭线端口的耐磨能力，虽然能够降低扭线时的磨损，但是增加耐磨层不仅增加了成本，而且会导致增加绕组线端的高度，不利于电机的小型化发展。
发明内容
出于解决上述问题，本发明提出一种电机定子槽口结构，所述电机定子包括定子绕组和定子铁芯，所述定子绕组由多根铜线构成，所述定子铁芯上设置多个定子槽，所述铜线置于所述定子槽内，所述定子槽一端处定子铁芯由外向内冲扩成外宽内窄结构，通过对所述定子槽端部定子铁芯的冲扩使得所述定子槽端口较大，不仅方便铜线的插入，而且能够避免铜线在扭线过程中损伤、掉漆，同时也能够降低端部高度。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种电机定子槽口结构，所述电机定子包括定子绕组和定子铁芯，所述定子绕组由多根铜线构成，所述定子铁芯上设置多个定子槽，所述铜线置于所述定子槽内，所述定子槽一端由外向内冲扩成外宽内窄结构。
所述定子槽冲扩端的定子铁芯端部为平滑弧面结构。
所述定子槽与所述铜线之间设置绝缘结构，所述绝缘结构为绝缘纸或绝缘材料涂敷，其中，所述定子槽内绝缘纸为“B”型结构或“S”型结构。
所述每个定子槽内设置至少四根铜线，所述铜线端部为方形结构。
相比现有的发卡电机定子结构，本发明有显著优点和有益效果，具体体现为：
1.使用本发明的电机定子槽口结构，通过冲扩将定子槽口扩大，方便铜线插线；
2.使用本发明的电机定子槽口结构，将定子槽口冲扩为平滑的弧面结构，能够避免扭线过程中铜线、绝缘纸与槽口的挤压磨损；
3.使用本发明的电机定子槽口结构，将定子槽口冲扩为平滑的弧面结构，也能够使得扭线后铜线更靠近定子铁芯，降低端部高度。
附图说明
图1为本发明电机定子的结构示意图；
图2为本发明电机定子局部放大结构示意图；
图3为本发明电机定子槽的轴向剖面结构示意图。
具体实施方式
本发明的具体实施方法如下：
现有的方形铜线电机是由发卡电机发展而来，因而现有的方形铜线电机多是一种分布绕组工艺的电机，其本质上是采用了分段波绕组工艺，相对于传统的采用绕制散嵌线圈的分布绕组电机，可以显著地提高槽内铜线的占积率，并能显著地降低非焊接端端部绕组的高度，其工艺工程一般为：分段铜线成型、定子铁芯插纸、分段铜线插入、另一侧铜线扭转、另一侧铜线焊接、焊接处绝缘处理，然而，由于扭线力矩较大，绕组铜线与定子槽口会有较大的挤压力，造成绕组铜线的磨损、掉漆，同时也会对通过绝缘纸实现绝缘的电机定子的绝缘纸造成损坏，目前已有的方案为通过使用增加耐磨层等方式来增强扭线端口的耐磨能力，虽然能够降低扭线时的磨损，但是增加耐磨层不仅增加了成本，而且会导致增加绕组线端的高度，不利于电机的小型化发展。
针对上述问题，本发明提出一种电机定子槽口结构，所述电机定子包括定子绕组和定子铁芯，所述定子绕组由多根铜线构成，所述定子铁芯上设置多个定子槽，所述铜线置于所述定子槽内，所述定子槽为矩形结构或者梯形结构，所述定子槽一端处定子铁芯由外向内冲扩成外宽内窄结构，通过对所述定子槽端部定子铁芯的冲扩使得所述定子槽端口较大，不仅方便铜线的插入，而且能够避免铜线在扭线过程中损伤、掉漆，同时也能够降低端部高度
下面结合附图具体说明本发明电机定子槽口的具体结构：
图1为本发明电机定子的结构示意图，本发明提供了一种电机定子槽口结构，所述电机定子包括定子绕组和定子铁芯1，所述定子绕组由多根铜线构成，所述定子铁芯1上设置多个定子槽2，所述铜线置于所述定子槽2内，所述定子槽2为矩形结构或梯形结构，所述定子铁芯1可以为一体式冲片结构，也可以为分段式拼接结构。
图2为本发明电机定子局部放大结构示意图，所述定子槽2一端由外向内冲扩成外宽内窄结构，所述定子槽2冲扩端的定子铁芯1端部为平滑弧面结构，即实现所述铜线在扭线过程中与所述定子铁芯1端部的接触面积较大，减少单点压力，防止所述铜线因挤压损坏掉漆，并且也能使得所述铜线更加贴近所述定子铁芯1端部，降低所述铜线端部高度。
图3为本发明电机定子槽的轴向剖面结构示意图，所述定子槽2的端部的定子铁芯1通过冲头3冲扩而成，所述冲头3与自动冲扩设备连接，自动化实现所述定子槽口的冲扩工艺，加工效率高且一致性好。
所述定子槽2与所述铜线之间设置绝缘结构，所述绝缘结构为绝缘纸或绝缘材料涂敷，其中，对于使用绝缘纸的绝缘结构，所述定子槽2内绝缘纸为“B”型结构或“S”型结构，并且所述每个定子槽2内设置至少四根铜线，所述铜线端部为方形结构。
对于为本发明的示范性实施例，应当理解为是本发明的权利要求书的保护范围内其中的某一种示范性示例，具有对本领域技术人员实现相应的技术方案的指导性作用，而非对本发明的限定。

Claims (5)

1.一种电机定子槽口结构，其特征在于，所述电机定子包括定子绕组和定子铁芯，所述定子绕组由多根铜线构成，所述定子铁芯上设置多个定子槽，所述铜线置于所述定子槽内，所述定子槽一端由外向内冲扩成外宽内窄结构。
2.根据权利要求1所述的电机定子槽口结构，其特征在于，所述定子槽冲扩端的定子铁芯端部为平滑弧面结构。
3.根据权利要求2所述的电机定子槽口结构，其特征在于，所述定子槽与所述铜线之间设置绝缘结构。
4.根据权利要求1所述的电机定子槽口结构，其特征在于，所述每个定子槽内设置至少四根铜线。
5.根据权利要求4所述的电机定子槽口结构，其特征在于，所述铜线端部为方形结构。
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