CN112152337A - 电机定子组件及其绕线方法、电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉一种电机定子组件及其绕线方法、电机。电机定子组件包括：多个分块定子，多个分块定子沿周向布置且连接成环形，分块定子包括绕线架和连接在绕线架上的分块铁芯，在绕线架的外侧设有过线槽，绕线架的外侧是指绕线架的背离环形的形心的一侧；至少一个绕组，绕组包括绕制于绕线架上的线圈以及连接于同一绕组中的线圈之间的导线，导线绕行在绕线架的外侧且限位于过线槽。本发明实施例的电机定子组件，通过过线槽的设置为导线在同一绕组前后两个线圈之间的走线提供了路径，使导线以贴附于绕线架的外侧壁的方式进行走线，由此，既实现了同一绕组中的线圈的连接，又使导线收纳于绕线架的外侧壁，满足爬电距离及电气间隙。

Description

电机定子组件及其绕线方法、电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种电机定子组件及其绕线方法、电机。

背景技术

现有的很多电机为了节省定子铁芯冲压过程中的废料、提升电子绕线速度，都采用分块定子结构。对于单相异步电机来说，由于只有主副相两套绕组，因此可以采用集中绕组的方式，其中的主副相线圈间隔分布，具体可以通过结构上组合的方式，使得主绕组和副绕组均采用连绕的方式，再组合在一起，以减少线头。而对于多相电机，由于其具有多套绕组，每一相并不一定对称间隔分布，结构上无法通过对插实现分块组合，因此每一相无法实现连绕，需要单个分块定子分别绕线，然后拼块组合，这样每一个分块定子均有两个线头，需要用接线板对同一相的绕线的线头进行连接，接线板在实际安装中要考虑到电气间隙和爬电距离等问题，从而可能面临板面布线空间不够的问题，需要采用反面跳线的方式，因此，整个接线板的成本较高，安装效率也较低，进而导致电机定子组件的整体安装成本升高、效率下降。

发明内容

本发明的目的是至少解决电机定子组件的安装成本高、效率低的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种电机定子组件，包括：多个分块定子，多个所述分块定子沿周向布置且连接成环形，所述分块定子包括绕线架和连接在所述绕线架上的分块铁芯，在所述绕线架的外侧设有过线槽，所述绕线架的外侧是指所述绕线架的背离所述环形的形心的一侧；至少一个绕组，所述绕组包括绕制于所述绕线架上的线圈以及连接于同一绕组中的线圈之间的导线，所述导线绕行在所述绕线架的外侧且限位于所述过线槽。

根据本发明实施例的电机定子组件，包括多个分块定子和至少一个绕组，其中，分块定子包括绕线架和连接在绕线架上的分块铁芯，在绕线架的外侧设有过线槽，同一个绕组中的线圈通过导线进行连接，具体地，导线的一端与同一绕组中的前一个线圈连接，导线的另一端与同一绕组中的后一个线圈连接，而过线槽的设置为导线在同一绕组前后两个线圈之间的走线提供了路径，使导线以贴附于绕线架的外侧壁的方式进行走线，由此，既实现了同一绕组中的线圈的连接，又使导线收纳于绕线架的外侧壁，从而不与电机定子组件的其它结构发生干涉，并且满足爬电距离及电气间隙。本发明实施例利用导线对同一绕组中的线圈进行连接，可以取代现有的用接线板对同一绕组中的线圈进行连接的方式，从而降低电机定子组件的制作成本，提高制作效率。

另外，根据本发明实施例的电机定子组件，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述绕线架的顶部设有插针，所述线圈的线头和线尾分别绕制于一个所述插针上，所述导线的一端绕制于一个所述绕线架上的所述插针上从而与一个线圈的线头连接，所述导线的另一个绕制于另一个所述绕线架上的所述插针上从而与另一个线圈的线尾连接。

在本发明的一些实施例中，所述绕线架的一侧设有挡线凸起或者所述绕线架的两侧分别设有挡线凸起，所述挡线凸起位于所述过线槽和所述插针之间，经过所述过线槽的所述导线绕过所述挡线凸起后绕制于所述插针上。

在本发明的一些实施例中，所述分块铁芯固定连接在所述绕线架的外侧，相邻的两个分块铁芯以焊接的方式连接。

在本发明的一些实施例中，相邻的两个分块铁芯之间设有定位结构，所述定位结构包括形成在所述两个分块铁芯中的一个上的定位槽和形成在所述两个分块铁芯中的另一个上的定位凸起，所述定位凸起与所述定位槽相匹配。

在本发明的一些实施例中，所述绕组包括主绕组和副绕组，所述主绕组中的多个线圈和所述副绕组中的多个线圈交替分布，所述主绕组中的导线连接相邻的两个主绕组中的线圈，所述副绕组中的导线连接相邻的两个副绕组中的线圈。

在本发明的一些实施例中，所述绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，所述第一相绕组中的导线连接相邻的两个所述第一绕组中的线圈，所述第二相绕组中的导线连接相邻的两个所述第二绕组中的线圈，所述第三相绕组中的导线连接相邻的两个所述第三绕组中的线圈。

本发明的第二方面提出了一种电机，具有上述任一实施例中的电机定子组件。

根据本发明实施例的电机，其电机定子组件包括多个分块定子和至少一个绕组，分块定子包括绕线架和连接在绕线架上的分块铁芯，在绕线架的外侧设有过线槽，同一个绕组中的线圈通过导线进行连接，导线的一端与同一绕组中的前一个线圈连接，导线的另一端与同一绕组中的后一个线圈连接，而过线槽的设置为导线在同一绕组前后两个线圈之间的走线提供了路径，使导线以贴附于绕线架的外侧壁的方式进行走线，由此，既实现了同一绕组中的线圈的连接，又使导线收纳于绕线架的外侧壁，从而不与电机定子组件的其它结构发生干涉，并且满足爬电距离及电气间隙。本发明实施例利用导线对同一绕组中的线圈进行连接，可以取代现有的用接线板对同一绕组中的线圈进行连接的方式，从而降低电机定子组件的制作成本，提高制作效率。

本发明的第三方面提出了一种电机定子组件的绕线方法，包括以下步骤:预备多个包括分块铁芯和绕线架的分块定子，其中，在所述绕线架的外侧设有过线槽；在每个分块定子的绕线架上绕制线圈；将所述多个分块定子拼接成环形；用导线将同一绕组中的线圈进行连接，并使导线从绕线架外侧绕行且限位于过线槽。

根据本发明实施例的电机定子组件的绕线方法，采用分块定子的结构，因此节省制作材料，另外，在将分块定子进行拼装之前对每个分块定子以外绕的方式进行绕线，因此绕线效率高，再者，利用设置在于绕线架的外侧的过线槽构造出导线的走线路径，从而利用导线实现同一绕组中的线圈21的连接，由此来取代用接线板对同一绕组中的线圈进行连接的方式，进而降低电机定子组件的制作成本，提高制作效率。

另外，根据本发明实施例的电机定子组件的绕线方法，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述绕线架的顶部设有插针，所述的电机定子组件的绕线方法还包括以下步骤：将所述线圈的线头和线尾分别绕制于一个所述插针上，使得所述导线的一端绕制于一个所述绕线架上的所述插针上从而与一个线圈的线头连接，并且使得所述导线的另一个绕制于另一个所述绕线架上的所述插针上从而与另一个线圈的线尾连接。

在本发明的一些实施例中，所述绕线架的两侧分别设有挡线凸起，所述挡线凸起位于所述过线槽和所述插针之间，所述的电机定子组件的绕线方法还包括以下步骤：使经过所述过线槽的所述导线绕过所述挡线凸起后绕制于所述插针上。

在本发明的一些实施例中，所述的电机定子组件的绕线方法还包括使用绕线机使所述导线绕制于一个所述绕线架上的插针、绕过所述挡线凸起、绕行于所述过线槽、绕过所述挡线凸起、绕置于另一个所述绕线架上的插针的步骤。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例的电机定子组件的示意图；

图2是本发明实施例的分块定子的示意图；

图3是本发明实施例的多个分块定子拼接后的示意图；

图4是本发明实施例的多个分块定子拼接后某一项绕组的线圈通过导线连接的示意图。

附图中各标记表示如下：

100：电机定子组件；

10：分块定子；

11：绕线架、111：过线槽、112：挡线凸起、113：插针、12：分块铁芯、121：定位槽、122：定位凸起；

20：绕组；

21：线圈、22：导线。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1至图4所示，本发明第一方面的实施例提出了一种电机定子组件100，其包括多个分块定子10和至少一个绕组20。具体而言，多个分块定子10沿周向布置且连接成环形，分块定子10包括绕线架11和连接在绕线架11上的分块铁芯12，在绕线架11的外侧设有过线槽111，其中，绕线架11的外侧是指绕线架11的背离环形的形心的一侧。绕组20包括绕制于绕线架11上的线圈21以及连接于同一绕组20中的线圈21之间的导线22，导线22绕行在绕线架11的外侧且限位于过线槽111。进一步地，导线22可为漆包线。

根据本发明实施例的电机定子组件100，包括多个分块定子10和至少一个绕组20，其中，分块定子10包括绕线架11和连接在绕线架11上的分块铁芯12，在绕线架11的外侧设有过线槽111，同一个绕组20中的线圈21通过导线22进行连接，具体地，导线22的一端与同一绕组20中的前一个线圈21连接，导线22的另一端与同一绕组20中的后一个线圈21连接，而过线槽111的设置为导线22在同一绕组20前后两个线圈21之间的走线提供了路径，使导线22以贴附于绕线架11的外侧壁的方式进行走线，由此，既实现了同一绕组20中的线圈21的连接，又使导线22收纳于绕线架11的外侧壁，从而不与电机定子组件100的其它结构发生干涉，并且满足爬电距离及电气间隙。本发明实施例利用导线22对同一绕组20中的线圈21进行连接，可以取代现有的用接线板对同一绕组中的线圈进行连接的方式，从而降低电机定子组件100的制作成本，提高制作效率。

在本发明的一些实施例中，绕线架11的顶部设有插针113，线圈21的线头和线尾分别绕制于一个插针113上，插针113的设置可以为导线22的连接提供便利，具体地，导线22的一端可绕制于一个绕线架11上的插针113上从而与一个线圈21的线头连接，导线22的另一个可绕制于另一个绕线架11上的插针113上从而与另一个线圈21的线尾连接，由此，利用导线22将两个线圈21连接起来。进而，同一个绕组20中的线圈21通过多根导线22可以全部连接起来，最终一个绕组20仅留有一个线头和一个线尾。

进一步地，导线22在插针113上的绕线可通过绕线机完成，从而进一步提高绕线效率，绕线完成后，仅需要插针整体浸漆完成脱皮即可。

在本发明的一些实施例中，绕线架11的一侧设有挡线凸起112或者绕线架11的两侧分别设有挡线凸起112，挡线凸起112位于过线槽111和插针113之间，挡线凸起112的作用是在预设位置改变导线22的走向，具体地，经过过线槽111的导线22绕过挡线凸起112后绕制于插针113上，也就是说，原本沿着过线槽111绕行在绕线架11的外侧的导线22可以在挡线凸起112所在的位置改变走向，进而绕制在插针113上。

在本发明的一些实施例中，分块铁芯12固定连接在绕线架11的外侧，相邻的两个分块铁芯12以焊接的方式连接，多个分块铁芯12沿圆周方向布置且依次焊接在一起即可形成完整的呈圆环形的定子铁芯。

在本发明的一些实施例中，相邻的两个分块铁芯12之间设有定位结构，具体地，定位结构可以包括形成在两个分块铁芯12中的一个上的定位槽121和形成在两个分块铁芯12中的另一个上的定位凸起122，并且，定位凸起122与定位槽121相匹配，通过定位凸起122和定位槽121可以在焊接过程中对两个分块铁芯12进行定位，以保证焊接的精度。

在本发明的一些实施例中，绕组20可以包括主绕组和副绕组，本实施例中的电机定子组件100可应用于单相异步电机，具体地，主绕组中的多个线圈21和副绕组中的多个线圈21交替分布，主绕组中的导线22连接相邻的两个主绕组中的线圈21，副绕组中的导线22连接相邻的两个副绕组中的线圈21。

在本发明的另外一些实施例中，绕组20包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，本实施例中的电机定子组件100可应用于三相电机，第一相绕组中的导线连接相邻的两个第一绕组中的线圈，第二相绕组中的导线连接相邻的两个第二绕组中的线圈，第三相绕组中的导线连接相邻的两个第三绕组中的线圈。进一步地，第一相绕组中的线圈21、第二绕组中的线圈21、第三绕组中的线圈21可依次交替排布，

进一步地，如果电机采用Y型连接，也可以用绕线机连接的方式将第一相绕组、第二相绕组、第三相绕组中的三个线尾连接在一起，这样最终只剩下三个线头，可以手工直接接电机引出线出来，也可以利用小接线板连接，焊线或对接端子引线出来。

在本发明的其它一些实施例中，绕组20也可以仅具有一相绕组，或者包括四相绕组、五相绕组等，也就是说绕组20的相数可以不受限制。

本发明第二方面的实施例提出了一种电机，其具有上述任一种实施例的电机定子组件100。

根据本发明实施例的电机，其电机定子组件100包括多个分块定子10和至少一个绕组20，分块定子10包括绕线架11和连接在绕线架11上的分块铁芯12，在绕线架11的外侧设有过线槽111，同一个绕组20中的线圈21通过导线22进行连接，导线22的一端与同一绕组20中的前一个线圈21连接，导线22的另一端与同一绕组20中的后一个线圈21连接，而过线槽111的设置为导线22在同一绕组20前后两个线圈21之间的走线提供了路径，使导线22以贴附于绕线架11的外侧壁的方式进行走线，由此，既实现了同一绕组20中的线圈21的连接，又使导线22收纳于绕线架11的外侧壁，从而不与电机定子组件100的其它结构发生干涉，并且满足爬电距离及电气间隙。本发明实施例利用导线22对同一绕组20中的线圈21进行连接，可以取代现有的用接线板对同一绕组中的线圈进行连接的方式，从而降低电机定子组件100的制作成本，提高制作效率。

本发明第三方面的实施例提出了一种电机定子组件的绕线方法，其包括以下步骤:

预备多个包括分块铁芯12和绕线架11的分块定子10，其中，在绕线架11的外侧设有过线槽111；

在每个分块定子10的绕线架11上绕制线圈21(如图2所示)；

将多个分块定子10拼接成环形(如图3所示)；

用导线22将同一绕组20中的线圈21进行连接，并使导线22从绕线架11外侧绕行且限位于过线槽111(如图4、图1所示)。

根据本发明实施例的电机定子组件的绕线方法，采用分块定子10的结构，因此节省制作材料，另外，在将分块定子10进行拼装之前对每个分块定子10以外绕的方式进行绕线，因此绕线效率高，再者，利用设置在于绕线架11的外侧的过线槽111构造出导线22的走线路径，从而利用导线22实现同一绕组20中的线圈21的连接，由此来取代用接线板对同一绕组中的线圈进行连接的方式，进而降低电机定子组件100的制作成本，提高制作效率。

进一步地，绕线架11的顶部设有插针113，上述电机定子组件的绕线方法还包括以下步骤：将线圈21的线头和线尾分别绕制于一个插针113上，使得导线22的一端绕制于一个绕线架11上的插针113上从而与一个线圈21的线头连接，并且使得导线22的另一个绕制于另一个绕线架11上的插针113上从而与另一个线圈21的线尾连接，由此，利用导线22将两个线圈21连接起来，进而，同一个绕组20中的线圈21通过多根导线22可以全部连接起来，最终一个绕组20仅留有一个线头和一个线尾。

进一步地，绕线架11的两侧分别设有挡线凸起112，挡线凸起112位于过线槽111和插针113之间，挡线凸起112的作用是在预设位置改变导线22的走向，上述的电机定子组件的绕线方法还包括以下步骤：使经过过线槽111的导线22绕过挡线凸起112后绕制于插针113上。即原本沿着过线槽111绕行在绕线架11的外侧的导线22可以在挡线凸起112所在的位置改变走向，进而绕制在插针113上。

进一步地，上述的电机定子组件的绕线方法还包括使用绕线机使所述导线绕制于一个所述绕线架上的插针、绕过所述挡线凸起、绕行于所述过线槽、绕过所述挡线凸起、绕置于另一个所述绕线架上的插针的步骤。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种电机定子组件，其特征在于，包括：

多个分块定子，多个所述分块定子沿周向布置且连接成环形，所述分块定子包括绕线架和连接在所述绕线架上的分块铁芯，在所述绕线架的外侧设有过线槽，所述绕线架的外侧是指所述绕线架的背离所述环形的形心的一侧；

至少一个绕组，所述绕组包括绕制于所述绕线架上的线圈以及连接于同一绕组中的线圈之间的导线，所述导线绕行在所述绕线架的外侧且限位于所述过线槽。

2.根据权利要求1所述的电机定子组件，其特征在于，所述绕线架的顶部设有插针，所述线圈的线头和线尾分别绕制于一个所述插针上，所述导线的一端绕制于一个所述绕线架上的所述插针上从而与一个线圈的线头连接，所述导线的另一个绕制于另一个所述绕线架上的所述插针上从而与另一个线圈的线尾连接。

3.根据权利要求2所述的电机定子组件，其特征在于，所述绕线架的一侧设有挡线凸起或者所述绕线架的两侧分别设有挡线凸起，所述挡线凸起位于所述过线槽和所述插针之间，经过所述过线槽的所述导线绕过所述挡线凸起后绕制于所述插针上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机定子组件，其特征在于，所述分块铁芯固定连接在所述绕线架的外侧，相邻的两个分块铁芯以焊接的方式连接。

5.根据权利要求4所述的电机定子组件，其特征在于，相邻的两个分块铁芯之间设有定位结构，所述定位结构包括形成在所述两个分块铁芯中的一个上的定位槽和形成在所述两个分块铁芯中的另一个上的定位凸起，所述定位凸起与所述定位槽相匹配。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的电机定子组件，其特征在于，所述绕组包括主绕组和副绕组，所述主绕组中的多个线圈和所述副绕组中的多个线圈交替分布，所述主绕组中的导线连接相邻的两个主绕组中的线圈，所述副绕组中的导线连接相邻的两个副绕组中的线圈。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的电机定子组件，其特征在于，所述绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，所述第一相绕组中的导线连接相邻的两个所述第一绕组中的线圈，所述第二相绕组中的导线连接相邻的两个所述第二绕组中的线圈，所述第三相绕组中的导线连接相邻的两个所述第三绕组中的线圈。

8.一种电机，其特征在于，具有根据权利要求1至7中任一项所述的电机定子组件。

9.一种电机定子组件的绕线方法，其特征在于，包括以下步骤:

预备多个包括分块铁芯和绕线架的分块定子，其中，在所述绕线架的外侧设有过线槽；

在每个分块定子的绕线架上绕制线圈；

将所述多个分块定子拼接成环形；

用导线将同一绕组中的线圈进行连接，并使导线从绕线架外侧绕行且限位于过线槽。

10.根据权利要求9所述的电机定子组件的绕线方法，其特征在于，所述绕线架的顶部设有插针，所述的电机定子组件的绕线方法还包括以下步骤：将所述线圈的线头和线尾分别绕制于一个所述插针上，使得所述导线的一端绕制于一个所述绕线架上的所述插针上从而与一个线圈的线头连接，并且使得所述导线的另一个绕制于另一个所述绕线架上的所述插针上从而与另一个线圈的线尾连接。

11.根据权利要求10所述的电机定子组件的绕线方法，其特征在于，所述绕线架的两侧分别设有挡线凸起，所述挡线凸起位于所述过线槽和所述插针之间，所述的电机定子组件的绕线方法还包括以下步骤：使经过所述过线槽的所述导线绕过所述挡线凸起后绕制于所述插针上。

12.根据权利要求11所述的电机定子组件的绕线方法，其特征在于，还包括使用绕线机使所述导线绕制于一个所述绕线架上的插针、绕过所述挡线凸起、绕行于所述过线槽、绕过所述挡线凸起、绕置于另一个所述绕线架上的插针的步骤。

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