CN112383166A - 一种转子组件及其绕线工艺 - Google Patents

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杨明
邱秀敏
黄伟
吴昶
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Abstract

本发明涉及一种转子组件，包括转轴、铁芯、换向器和转子绕组，换向器和铁芯均安装在转轴上；换向器包括绕转轴圆周排列的多个换向片，每个换向片靠近铁芯的一端均连接有一挂钩；铁芯上设置有绕转轴圆周排列的多个转子槽，转子槽与换向片一一对应；转子绕组的一端绕制在转子槽内，另一端挂接于挂钩；转子绕组包括由挂钩引出至转子槽的出线、及由转子槽引出至挂钩的回线，出线和回线均紧贴缠绕在转轴上；本发明通过使转子绕组缠绕在转轴上，并且出线和回线分别平行排布，使出线和回线交叉贴紧在转轴上，并且出线和回线的交叉角度极小，接线之间的应力会被转移到转轴上，不会因为应力交叉导致转子绕组被勒断，并且使转子绕组不会因高频振动而磨损。

Description

一种转子组件及其绕线工艺
技术领域
本发明涉及电机转子的技术领域，尤其涉及一种转子组件及其绕线工艺。
背景技术
现有的卡车用玻璃升降器电机的转子组件主要由转轴、转子铁芯、转子绕组和换向器构成。转子铁芯和换向器设置在转轴上。上述换向器为钩形换向器，也就是说换向器的换向片的一端上设有钩子。该钩形换向器在绕制转子绕组时，绕组的线头绕在换向器的换向片的钩子上，绕组绕制完毕，各个线头都已绕在相应的换向片的钩子上。
图1是现有的转子组件的结构示意图，采用现有的绕线方式会使转子绕组在悬空处产生应力交叉，无任何的支撑，无法卸掉绕线的张力。因此高频振动可能会磨损漆皮导致短路，或者可能会因为交叉线相互的应力交叉导致转子绕组被勒断。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种转子组件及其绕线工艺，不会因为应力交叉导致转子绕组被勒断，并且使转子绕组不会因高频振动而磨损。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种转子组件，包括转轴、铁芯、换向器和转子绕组，所述换向器和所述铁芯均安装在所述转轴上；所述换向器包括绕所述转轴圆周排列的多个换向片，每个所述换向片靠近所述铁芯的一端均连接有一挂钩；所述铁芯上设置有绕所述转轴圆周排列的多个转子槽，所述转子槽与所述换向片一一对应；
所述转子绕组的一端绕制在所述转子槽内，另一端挂接于所述挂钩；所述转子绕组包括由所述挂钩引出至所述转子槽的出线、及由所述转子槽引出至所述挂钩的回线，所述出线和所述回线均紧贴缠绕在所述转轴上。
本发明的有益效果是：通过使转子绕组缠绕在转轴上，并且出线和回线分别平行排布，使出线和回线交叉贴紧在转轴上，并且出线和回线的交叉角度极小，接线之间的应力会被转移到转轴上，不会因为应力交叉导致转子绕组被勒断，并且使转子绕组不会因高频振动而磨损。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述出线和所述回线沿同一个方向紧贴缠绕在所述转轴上。
进一步，所述出线平行排布。
进一步，所述回线平行排布。
进一步，所述回线紧贴缠绕在所述转轴上；所述出线紧贴缠绕在所述回线上。
进一步，所述出线和所述回线采用不交叉的方式挂接在所述挂钩上。
一种用于加工上述转子组件的绕线工艺，所述换向器上设置有沿所述转轴周向依次排列的第一挂钩、第二挂钩、……、第n挂钩，所述铁芯上设置有沿所述转轴周向依次排列的第一转子槽、第二转子槽、……、第n转子槽，包括以下步骤：
(1)将所述转子绕组从所述第一挂钩引出，在所述转轴上缠绕后进入所述第一转子槽内；然后将所述转子绕组逆时针以固定跨距绕制固定圈数，再将所述转子绕组以顺时针绕制固定圈数后，从另一个所述转子槽内引出，在所述转轴上缠绕后挂接在所述第二挂钩上；
(2)将所述转子绕组从所述第二挂钩引出，在所述转轴上缠绕后进入所述第二转子槽内；然后将所述转子绕组逆时针以固定跨距绕制固定圈数，再将所述转子绕组以顺时针绕制固定圈数后，从另一个所述转子槽内引出，在所述转轴上缠绕后挂接在所述第三挂钩上；
(3)以此类推，按照上述方法完成所述转子绕组的绕制，使所述转子绕组绕制一圈后回到所述第一挂钩。
进一步，所述出线均由所述挂钩的左侧引出，并且所述回线均由所述挂钩的右侧回到所述挂钩。
采用上述进一步方案的有益效果是：可以防止挂接在统一挂钩下的出线和回线在挂钩下交叉，使出线和回线采用不交叉的方式挂接在挂钩上，避免端子绕组在此处勒断。
进一步，所述出线和所述回线从所述第一挂钩的同一侧焊接在所述第一挂钩上。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过将端子绕组两端的线头从挂钩的同一侧焊接在第一挂钩上，防止两个线头交叉而使其中一个线头将另一个线头的焊接处卡断。
附图说明
图1为现有的转子组件的结构示意图；
图2为本发明一种转子组件的结构示意图；
图3为本发明一种转子组件的绕线方式示意图；
图4为现有的转子组件的第一挂钩的出线和回线焊接方式示意图；
图5为本发明一种转子组件的第一挂钩的出线和回线焊接方式示意图；
图6是现有的转子组件的不平衡量的示意图；
图7是本发明一种转子组件的不平衡量的示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、转轴，2、换向器，21、换向片，22、挂钩，3、铁芯，31、转子槽，4、转子绕组，41、出线，42、回线。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为现有的转子组件的结构示意图，包括转轴1、设置在转轴1上的换向器2和铁芯3。换向器2和铁芯3之间直接绕制转子绕组4。转子绕组4包括从换向器2引出至铁芯3的出线41、及从铁芯3引出至换向器2的回线42。从图中可以看出，转子绕组4在悬空处存在大量交叉。由于出线41和回线42在交叉处没有任何支撑，无法卸掉转子绕组4的张力，因此转子绕组4的高速振动可能会磨损漆皮导致短路，也可能会因为应力交叉导致转子绕组4被勒断。
因此本发明提出了一种绕组组件，如图2所示，包括转轴1、换向器2、铁芯3和转子绕组4。换向器2和铁芯3均套设在转轴1上。换向器2包括绕转轴1等距圆周排列的多个换向片21，并且每个换向片21靠近铁芯3的一端各设置有一个挂钩22，挂钩22用于挂接转子绕组4。铁芯3的外侧壁上开设有绕转轴1等距圆周排列的多个转子槽31，用来绕制转子绕组4。转子槽31和挂钩22一一对应。
饶子绕组4的一端绕制在转子槽31内，另一端挂接在挂钩22上。转子绕组4包括以从挂钩22引出至转子槽31的出线41、及从转子槽31引出至挂钩22的回线42。如图2所示，出线41和回线42并不直接连接转子槽31和挂钩22，而是先将出线41和回线42缠绕在转轴1上，再使出线41和回线42连接转子槽31和挂钩22。
在本实施例中，所有出线41均沿同一个方向缠绕在转轴1上，并且所有出线41缠绕转轴1相同的圈数，使所有出线41平行排布。所有回线42也均沿同一个方向缠绕在转轴1上，并且所有回线42缠绕转轴1相同的圈数，使所有回线42平行排布。出线41和回线42也沿同样的方向缠绕在转轴1上，并且回线42紧贴缠绕在转轴1上形成内层，出线41紧贴缠绕在回线42上形成外层。因此，转子绕组4在悬空处不存在交叉。出线41和回线42的交叉处紧贴转轴1，并且交叉角度极小，出线41和回线42的应力被转移到转轴1上，不会因为应力交叉导致转子绕组4被勒断，且使转子绕组4不会因高频振动而磨损。在本实施例中，转轴1上还套设有由环氧树脂制作的绝缘层(图中未示出)，出线41和回线42缠绕在转轴1的绝缘层上，出线41和回线42的应力被转移到环氧树脂上，环氧树脂起到缓冲的作用，进一步卸掉出线41和回线42上的应力。
本实施例中，换向器2包括绕转轴1等距圆周排列的八个换向片41和八个挂钩42，八个挂钩42分别是第一挂钩、第二挂钩、……、第八挂钩。铁芯3上设置有绕转轴1等距圆周排列的八个铁芯槽31，分别是第一铁芯槽、第二铁芯槽、……、第八铁芯槽。可通过如下绕线工艺加工本实施例的一种转子组件：
(1)如图3所示，将转子绕组4从第一挂钩引出，在转轴1上缠绕后进入第一转子槽内。然后将转子绕组4逆时针以固定跨距绕制固定圈数，再将转子绕组4以顺时针绕制固定圈数后，从另一个转子槽31内引出，在转轴1上缠绕后挂接在第二挂钩上。本实施例中，固定跨距为3，转子绕组4进入第一转子槽后，先逆时针绕制1.5圈，再顺时针绕制1圈后，从第四转子槽引出。
(2)如图3所示，将转子绕组4从第二挂钩引出，在转轴1上缠绕后进入第二转子槽内。然后将转子绕组4逆时针以固定跨距绕制固定圈数，再将转子绕组4以顺时针绕制固定圈数后，从另一个转子槽31内引出，在转轴1上缠绕后挂接在所述第三挂钩上。本实施例中，固定跨距为3，转子绕组4进入第二转子槽后，先逆时针绕制1.5圈，再顺时针绕制1圈后，从第五转子槽引出。
(3)以此类推，按照上述方法完成转子绕组4的绕制，使转子绕组绕制一圈后回到第一挂钩。
从图1可以看出，现有的转子组件中，挂接在同一挂钩22上的出线41和的回线42在挂钩下也会在悬空处交叉。因此，如图2所以，在本实施例中，由于出线41均位于挂接在同一挂钩22上的回线42的左侧，除第一挂钩外，出线41均从挂钩22的左侧引出，回线42均从挂钩22的右侧引出，防止挂接在同一挂钩22上的出线41和回线42在挂钩22下交叉，使出线41和回线42采用不交叉的方式挂接在挂钩22上，避免端子绕组4在此处勒断。
若出线41位于挂接在同一挂钩22上的回线42的右侧，则需使出线41从挂钩22的右侧引出，回线42从挂钩22的左侧引出，使出线41和回线42采用不交叉的方式挂接在挂钩22上。
在第一挂钩上，由于需要焊接转子绕组4的两个线头，出线41和回线42的引出方式与其他挂钩31不同。图4是现有的转子组件4在第一挂钩上的出线和回线焊接方式示意图，如图4所示，出线41和回线42从第一挂钩的两侧连接到挂钩22上，出线41和回线42均与第一挂钩的两侧边焊接，使得出线41和回线42的线头容易在挂钩22上交叉，其中一个线头容易将另一个线头的焊接处卡断。因此咋本实施例中，如图5所示，出线41和回线42从挂钩22的同一侧连接到第一挂钩上，并且出线41和回线42均第一挂钩的两侧边焊接，由于出线41和回线42的线头不交叉，防止其中一个线头将另一个线头的焊接处卡断。
本实施例的转子组件能通过使转子绕组4缠绕在转轴1上，并且出线41和回线42分别平行排布，使出线41和回线42交叉贴紧在转轴1上，并且出线41和回线42的交叉角度极小，出线41和回线42之间的应力会被转移到转轴1上，不会因为应力交叉导致转子绕组4被勒断，并且使转子绕组4不会因高频振动而磨损。
本实施例的转子组件还能平衡转子组件的平衡和电矢量平衡，改善电机转子振动和噪音问题。图6是现有的转子组件的不平衡量示意图，图7是本发明一种转子组件的不平衡量示意图。从图6和图7可以看出，本实施例的转子组件的不平衡量较小并且更集中在平均值附近，制造过程能力指标和振动实际水平均明显优于现有的转子组件。这是因为本实施例的转子组件的转子绕组4离转轴1中心的力臂远小于现有的转子组件，并且在质量相同的情况下力臂越小对整体平衡的影响就越小，因此本实施例的转子组件的振动会更优。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种转子组件，其特征在于，包括转轴、铁芯、换向器和转子绕组，所述换向器和所述铁芯均安装在所述转轴上；所述换向器包括绕所述转轴圆周排列的多个换向片，每个所述换向片靠近所述铁芯的一端均连接有一挂钩；所述铁芯上设置有绕所述转轴圆周排列的多个转子槽，所述转子槽与所述换向片一一对应；
所述转子绕组的一端绕制在所述转子槽内，另一端挂接于所述挂钩；所述转子绕组包括由所述挂钩引出至所述转子槽的出线、及由所述转子槽引出至所述挂钩的回线，所述出线和所述回线均紧贴缠绕在所述转轴上。
2.根据权利要求1所述的一种转子组件，其特征在于，所述出线和所述回线沿同一个方向紧贴缠绕在所述转轴上。
3.根据权利要求1所述的一种转子组件，其特征在于，所述出线平行排布。
4.根据权利要求1所述的一种转子组件，其特征在于，所述回线平行排布。
5.根据权利要求1所述的一种转子组件，其特征在于，所述回线紧贴缠绕在所述转轴上；所述出线紧贴缠绕在所述回线上。
6.根据权利要求1所述的一种转子组件，其特征在于，所述出线和所述回线采用不交叉的方式挂接在所述挂钩上。
7.一种用于加工权利要求1～6中任意一项所述的转子组件的绕线工艺，所述换向器上设置有沿所述转轴周向依次排列的第一挂钩、第二挂钩、……、第n挂钩，所述铁芯上设置有沿所述转轴周向依次排列的第一转子槽、第二转子槽、……、第n转子槽，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将所述转子绕组从所述第一挂钩引出，在所述转轴上缠绕后进入所述第一转子槽内；然后将所述转子绕组逆时针以固定跨距绕制固定圈数，再将所述转子绕组以顺时针绕制固定圈数后，从另一个所述转子槽内引出，在所述转轴上缠绕后挂接在所述第二挂钩上；
(2)将所述转子绕组从所述第二挂钩引出，在所述转轴上缠绕后进入所述第二转子槽内；然后将所述转子绕组逆时针以固定跨距绕制固定圈数，再将所述转子绕组以顺时针绕制固定圈数后，从另一个所述转子槽内引出，在所述转轴上缠绕后挂接在所述第三挂钩上；
(3)以此类推，按照上述方法完成所述转子绕组的绕制，使所述转子绕组绕制一圈后回到所述第一挂钩。
8.根据权利要求7所述的一种转子组件的绕线工艺，其特征在于，所述出线均由所述挂钩的左侧引出，并且所述回线均由所述挂钩的右侧回到所述挂钩。
9.根据权利要求7所述的一种转子组件的绕线工艺，其特征在于，所述出线和所述回线从所述第一挂钩的同一侧焊接在所述第一挂钩上。
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Citations (2)

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