CN110224523A - 一种用于高低温真空步进电机的定子及其绕线方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及步进电机制造技术领域，特别是一种用于高低温真空步进电机的定子及其绕线方法，绝缘装置包括若干绝缘垫单元和若干绝缘片单元，绝缘垫单元与端面相适配，绝缘片单元与侧面相适配，绝缘垫单元的外端伸出过渡部，绝缘垫单元为聚四氟乙烯制成的弹性变形结构件。本申请的一种用于高低温真空步进电机的定子及其绕线方法，绕线压紧绝缘垫单元伸出过渡部的部分时，绝缘的单元伸出部分进行弹性变形，会产生弧面，以实现线圈及绝缘装置在过渡部处的平滑过渡，不仅满足线圈紧凑，端部长度较短，电阻小，电机损耗小，而且能够避免因侧面与端面之间的过渡部为直角导致线圈损坏，造成电机损毁的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及步进电机制造技术领域，特别是一种用于高低温真空步进电机的定子及其绕线方法。
背景技术
目前，高低温真空步进电机所用的定子上安装绕线时，其绕线与定子之间需设置绝缘层，来将定子与绕线隔开。
目前，高低温真空步进电机行业内的定子绕线方案普遍为以下两种：
a、将绕线绕在空间支撑骨架上，再进行空间支撑骨架安装，工艺简单，安装方便，但是，可供高低温及真空环境下使用的聚四氟乙烯成型材料空间支撑骨架较难加工，成本较高，同时线圈较大，端部较长，电阻大，电机损耗大，槽满率不能太高，嵌线有一定的难度；
b、使用绝缘镀层进行绝缘，此方案线圈紧凑，端部长度较短，电阻小，电机损耗小，电机力矩性能要好，可以灵活调整绕组匝数、并绕根线以及最佳的接线方式，但是，当定子磁极的侧面与端面之间的过渡部满足线圈平滑过渡的圆角时，加工工艺较难，加工成本较高，故普遍在侧面与端面之间的过渡部设置为直角，而在使用过程中，由于机械振动，过渡部的绝缘层被磨损，造成绕线与定子直接接触，损坏电机，或者过渡部的线圈损坏，导致需要更换定子及绕线，会造成大量的损失。
所以，基于上述，目前凾需一种用于高低温真空步进电机的定子及其绕线方法，不仅满足线圈紧凑，端部长度较短，电阻小，电机损耗小，而且能够避免侧面与端面的过渡部因直角导致线圈损坏，造成电机损毁的情况发生。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的在高低温真空步进电机定子绕线时，使用空间骨架绝缘，聚四氟乙烯成型材料空间支撑骨架较难，成本较高、线圈较大、电机损耗大；而使用绝缘镀层绝缘，侧面与端面的过渡部为直角，容易磨损绝缘层或线圈的问题，提供一种用于高低温真空步进电机的定子及其绕线方法，不仅满足线圈紧凑，端部长度较短，电阻小，电机损耗小，而且能够避免侧面与端面的过渡部因直角导致线圈损坏，造成电机损毁的情况发生。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于高低温真空步进电机的定子，包括芯体、线圈和用于所述芯体与所述线圈之间绝缘的绝缘装置，所述绝缘装置通过所述线圈被压紧于所述芯体上，所述芯体包括若干磁极，所述磁极具有侧面及端面，所述侧面与所述端面之间具有呈直角的过渡部，其特征在于：所述绝缘装置包括若干绝缘垫单元和若干绝缘片单元，所述绝缘垫单元与所述端面相适配，所述绝缘片单元与所述侧面相适配，所述绝缘垫单元的外端伸出所述过渡部，所述绝缘垫单元为聚四氟乙烯制成的弹性变形结构件。
本方案所述的一种用于高低温真空步进电机的定子，进行绕线工序时，绝缘片单元被绕线压紧于侧面上，绝缘垫单元被绕线压紧于端面上，绝缘片单元与侧面相适配，绝缘垫单元的外端伸出过渡部，且绝缘垫单元为聚四氟乙烯制成的弹性变形结构件，线圈压紧绝缘垫单元伸出过渡部的部分时，该部分进行弹性变形，会产生弧面，以实现线圈及绝缘装置在过渡部处的平滑过渡，不仅满足线圈紧凑，端部长度较短，电阻小，电机损耗小，而且能够避免因侧面与端面之间的过渡部为直角导致线圈损坏，造成电机损毁的情况发生。
优选地，所述绝缘片单元与所述侧面一一对应，所述绝缘垫单元与所述端面一一对应。
优选地，同一所述端面上的所有所述绝缘垫单元依次相连接，且为一体成型结构件。
由于进行绕线工序时，绝缘垫单元被绕线压紧于端面上，故将同一所述端面上的所有所述绝缘垫单元依次相连接，当其中一个绝缘垫单元被压紧时，该端面上的所有绝缘垫单元均被固定，以方便后续绕线工作。
优选地，所述绝缘片单元为聚四氟乙烯制成的结构件。
优选地，所述绝缘片单元为聚酰亚胺制成的结构件。
聚酰亚胺较薄，无法在过渡部形成圆弧过渡，而所述绝缘片单元与所述侧面相适配，不需要圆弧弯曲，故绝缘片单元可选择适用于高低温真空环境的聚酰亚胺材质。
优选地，相邻两个所述磁极之间具有线槽，同一所述线槽内的所有所述绝缘片单元为一体成型结构件。
相邻两个所述磁极之间具有线槽，故磁极的侧面即为线槽的内侧面，当同一线槽里的两个内侧面所用的绝缘片单元均为聚酰亚胺材质时，即可将其作成一体，以方便安装。
本申请还公开了一种用于高低温真空步进电机的定子的绕线方法，包括以下几个步骤：
步骤一：将所述绝缘垫单元与端面相配合，所述绝缘片单元与所述侧面相配合，并将所述绝缘垫单元的外端伸出所述过渡部，
步骤二：在所述步骤一完成后，在所述芯体上进行绕线工序，其中，所述线圈压紧所述绝缘垫单元，使所述绝缘垫单元伸出所述过渡部的部分弹性变形，形成弧面。
本方案所述的一种采用用于高低温真空步进电机定子的绝缘装置的绕线方法，绕线时，绝缘片单元被绕线压紧于侧面上，绝缘垫单元被绕线压紧于端面上，绝缘片单元与侧面相适配，绝缘垫单元的外端伸出过渡部，且绝缘垫单元为聚四氟乙烯制成的弹性变形结构件，线圈压紧绝缘垫单元伸出过渡部的部分时，该部分进行弹性变形，会产生弧面，以实现线圈及绝缘装置在过渡部处的平滑过渡，不仅满足线圈紧凑，端部长度较短，电阻小，电机损耗小，而且能够避免因侧面与端面之间的过渡部为直角导致线圈损坏，造成电机损毁的情况发生。
优选地，在步骤一中，所述绝缘垫单元与所述端面粘接配合，所述绝缘片单元与所述侧面粘接配合。
优选地，在步骤二中，利用绕线机进行绕线。
绕线机进行绕线，方便、快捷，降低成本。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本申请的一种用于高低温真空步进电机的定子，绝缘片单元与侧面相适配，绝缘垫单元的外端伸出过渡部，且绝缘垫单元为聚四氟乙烯制成的弹性变形结构件，绕线压紧绝缘垫单元伸出过渡部的部分时，该部分进行弹性变形，会产生弧面，以实现线圈及绝缘装置在过渡部处的平滑过渡，不仅满足线圈紧凑，端部长度较短，电阻小，电机损耗小，而且能够避免因侧面与端面之间的过渡部为直角导致线圈损坏，造成电机损毁的情况发生。
2、本申请的一种采用用于高低温真空步进电机的定子的绕线方法，绝缘片单元与侧面相适配，绝缘垫单元的外端伸出过渡部，且绝缘垫单元为聚四氟乙烯制成的弹性变形结构件，绕线压紧绝缘垫单元伸出过渡部的部分时，该部分进行弹性变形，会产生弧面，以实现线圈及绝缘装置在过渡部处的平滑过渡，不仅满足线圈紧凑，端部长度较短，电阻小，电机损耗小，而且能够避免因侧面与端面之间的过渡部为直角导致线圈损坏，造成电机损毁的情况发生。
附图说明
图1为本申请所述的定子芯体结构示意图；
图2为本申请所述的绝缘装置与芯体配合轴侧示意图
图3为本申请所述的绝缘装置与芯体配合俯视示意图
图4为本申请所述的绝缘装置与芯体配合且无线圈缠绕时的A-A截面示意图
图5为本申请所述的绝缘装置与芯体配合且有线圈缠绕时的A-A截面示意图
图中标记：1-芯体，11-磁极，111-侧面，112-端面，113-过渡部，12-线槽，2-绝缘装置，21-绝缘垫单元，211-弧面，22-绝缘片单元，3-线圈。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-5所示，一种用于高低温真空步进电机的定子，包括芯体1、线圈3和用于所述芯体1与所述线圈3之间绝缘的绝缘装置2，所述绝缘装置2通过所述线圈3被压紧于所述芯体1上，所述芯体1包括若干磁极11，所述磁极11具有侧面111及端面112，所述侧面111与所述端面112之间具有呈直角的过渡部113，其特征在于：所述绝缘装置2包括若干绝缘垫单元21和若干绝缘片单元22，所述绝缘垫单元21与所述端面112相适配，所述绝缘片单元22与所述侧面111相适配，所述绝缘垫单元21的外端伸出所述过渡部113，所述绝缘垫单元21为聚四氟乙烯制成的弹性变形结构件。
本方案所述的一种用于高低温真空步进电机的定子，进行绕线工序时，绝缘片单元22被绕线压紧于侧面111上，绝缘垫单元21被绕线压紧于端面112上，绝缘片单元22与侧面111相适配，绝缘垫单元21的外端伸出过渡部113，且绝缘垫单元21为聚四氟乙烯制成的弹性变形结构件，线圈3压紧绝缘垫单元21伸出过渡部113的部分时，该部分进行弹性变形，会产生弧面211，以实现线圈及绝缘装置2在过渡部113处的平滑过渡，不仅满足线圈紧凑，端部长度较短，电阻小，电机损耗小，而且能够避免因侧面111与端面112之间的过渡部113为直角导致线圈损坏，造成电机损毁的情况发生。
在上述基础上，进一步优选的方式，所述绝缘片单元22与所述侧面111一一对应，所述绝缘垫单元21与所述端面112一一对应。
实施例2
如图1-5所示，如实施例1所述的一种用于高低温真空步进电机的定子，同一所述端面112上的所有所述绝缘垫单元21依次相连接，且为一体成型结构件。
由于进行绕线工序时，绝缘垫单元21被绕线压紧于端面112上，故将同一所述端面112上的所有所述绝缘垫单元21依次相连接，当其中一个绝缘垫单元21被压紧时，该端面112上的所有绝缘垫单元21均被固定，以方便后续绕线工作。
实施例3
如图1-5所示，如实施例1所述的一种用于高低温真空步进电机的定子，所述绝缘片单元22为聚四氟乙烯制成的结构件。
实施例4
如图1-5所示，如实施例1或2或3所述的一种用于高低温真空步进电机的定子，所述绝缘片单元22为聚酰亚胺制成的结构件。
聚酰亚胺较薄，无法在过渡部113形成圆弧过渡，而所述绝缘片单元22与所述侧面111相适配，不需要圆弧弯曲，故绝缘片单元21可选择适用于高低温真空环境的聚酰亚胺材质。
在上述基础上，进一步优选的方式，相邻两个所述磁极11之间具有线槽12，同一所述线槽12内的所有所述绝缘片单元22为一体成型结构件。
相邻两个所述磁极11之间具有线槽12，故磁极11的侧面111即为线槽12的内侧面，当同一线槽里的两个内侧面所用的绝缘片单元22均为聚酰亚胺材质时，即可将其作成一体，以方便安装。
实施例5
如图1-5所示，一种采用如实施例1或2或3或4所述的用于高低温真空步进电机的定子的绕线方法，包括以下几个步骤：
步骤一：将所述绝缘垫单元21与端面112相配合，所述绝缘片单元22与所述侧面111相配合，并将所述绝缘垫单元21的外端伸出所述过渡部113，
步骤二：在所述步骤一完成后，在所述芯体1上进行绕线工序，其中，所述线圈3压紧所述绝缘垫单元21，使所述绝缘垫单元21伸出所述过渡部113的部分弹性变形，形成弧面211。
本方案所述的一种采用用于高低温真空步进电机定子的绝缘装置的绕线方法，绕线时，绝缘片单元22被绕线压紧于侧面111上，绝缘垫单元21被绕线压紧于端面112上，绝缘片单元22与侧面111相适配，绝缘垫单元21的外端伸出过渡部113，且绝缘垫单元21为聚四氟乙烯制成的弹性变形结构件，线圈3压紧绝缘垫单元21伸出过渡部113的部分时，该部分进行弹性变形，会产生弧面211，以实现线圈及绝缘装置2在过渡部113处的平滑过渡，不仅满足线圈紧凑，端部长度较短，电阻小，电机损耗小，而且能够避免因侧面111与端面112之间的过渡部113为直角导致线圈损坏，造成电机损毁的情况发生。
在上述基础上，进一步优选的方式，在步骤一中，所述绝缘垫单元21与所述端面112粘接配合，所述绝缘片单元22与所述侧面111粘接配合。
在上述基础上，进一步优选的方式，在步骤二中，利用绕线机进行绕线。
绕线机进行绕线，方便、快捷，降低成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于高低温真空步进电机的定子，包括芯体(1)、线圈(3)和用于所述芯体(1)与所述线圈(3)之间绝缘的绝缘装置(2)，所述绝缘装置(2)通过所述线圈(3)被压紧于所述芯体(1)上，所述芯体(1)包括若干磁极(11)，所述磁极(11)具有侧面(111)及端面(112)，所述侧面(111)与所述端面(112)之间具有呈直角的过渡部(113)，其特征在于：所述绝缘装置(2)包括若干绝缘垫单元(21)和若干绝缘片单元(22)，所述绝缘垫单元(21)与所述端面(112)相适配，所述绝缘片单元(22)与所述侧面(111)相适配，所述绝缘垫单元(21)的外端伸出所述过渡部(113)，所述绝缘垫单元(21)为聚四氟乙烯制成的弹性变形结构件。
2.根据权利要求1所述的一种用于高低温真空步进电机的定子，其特征在于：所述绝缘片单元(22)与所述侧面(111)一一对应，所述绝缘垫单元(21)与所述端面(112)一一对应。
3.根据权利要求2所述的一种用于高低温真空步进电机的定子，其特征在于：同一所述端面(112)上的所有所述绝缘垫单元(21)依次相连接，且为一体成型结构件。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种用于高低温真空步进电机的定子，其特征在于：所述绝缘片单元(22)为聚四氟乙烯制成的结构件。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种用于高低温真空步进电机的定子，其特征在于：所述绝缘片单元(22)为聚酰亚胺制成的结构件。
6.根据权利要求5所述的一种用于高低温真空步进电机的定子，其特征在于：相邻两个所述磁极(11)之间具有线槽(12)，同一所述线槽(12)内的所有所述绝缘片单元(22)为一体成型结构件。
7.一种采用权利要求1-6任意一项所述的用于高低温真空步进电机的定子的绕线方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
步骤一：将所述绝缘垫单元(21)与端面(112)相配合，所述绝缘片单元(22)与所述侧面(111)相配合，并将所述绝缘垫单元(21)的外端伸出所述过渡部(113)，
步骤二：在所述步骤一完成后，在所述芯体(1)上进行绕线，其中，所述线圈(3)压紧所述绝缘垫单元(21)，使所述绝缘垫单元(21)伸出所述过渡部(113)的部分弹性变形，形成弧面(211)。
8.根据权利要求7所述的一种用于高低温真空步进电机定子的绕线方法，其特征在于，在步骤一中，所述绝缘垫单元(21)与所述端面(112)粘接配合，所述绝缘片单元(22)与所述侧面(111)粘接配合。
9.根据权利要求7所述的一种用于高低温真空步进电机定子的绕线方法，其特征在于，在步骤二中，利用绕线机进行绕线。
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