CN113937932A - 一种定子铁芯绕组结构及其绕线方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定子铁芯绕组结构及其绕线方法，属于电机定子制造技术领域，包括定子铁芯本体，定子铁芯本体的嵌线槽内设置有依次交替布置的U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构，每一相绕组结构均包括分槽绕组，分槽绕组包括“U”形普通线型，“U”形普通线型的首端部一和尾端部一之间跨越了7个嵌线槽，每一相绕组结构均还包括首尾两端跨越了6个嵌线槽的“U”形过度线型、首尾两端跨越7个嵌线槽的“U”形同层线型和跨越了7个嵌线槽的引出线，本发明通过改变绕组结构设计，使定子绕组之间的间隙分布均匀，简化了制造工艺，增加了电机槽满率，提高了电机功率密度，且可以用裸扁导线替代漆包扁导线制造电机。

Description

一种定子铁芯绕组结构及其绕线方法

技术领域

本发明属于电机定子制造技术领域，具体说涉及改变绕组结构设计的一种定子铁芯绕组结构及其绕线方法。

背景技术

三相异步电动机主要由定子、转子和其它附件组成。其中定子是电动机或发电机静止不动的部分，主要包括定子铁芯、定子绕组和机座个三部分。

定子铁芯是电机磁路的一部分，一般由0.35~0.5毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成，在定子铁芯的内圆冲有均匀分布的槽，用以嵌放定子绕组；定子绕组是电动机的电路部分，由三个在空间互隔120°电角度、对称排列结构完全相同的绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子铁芯各嵌线槽内，在通入三相交流电后，产生旋转磁场。

在现有技术中，通常是将线圈缠绕在定子铁芯的齿部，使线圈的两边分别嵌入该齿部两侧的嵌线槽内，但是这样的绕线方式复杂，容易造成线圈的交叉缠绕，且导致定子的槽满率较低，使电机制造成本高、散热效果差、噪声大的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中定子绕线复杂、导致定子的槽满率较低等技术问题，提供一种绕线简单方便的定子铁芯绕组结构，通过改变绕组结构设计，使绕组导体之间间隙分布均匀，可以有效提高槽满率，提高定子的质量；同时，本发明还提供一种定子铁芯绕组结构的绕线方法，利用本方法，可以方便绕制上述定子铁芯绕组结构。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种定子铁芯绕组结构，包括定子铁芯本体，所述定子铁芯本体包括轭部和沿轭部周向方向设置的齿部，在所述相邻的齿部之间设置有嵌线槽，所述嵌线槽内设置有依次交替布置的三相绕组结构，分别为U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构，所述U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的每一相绕组结构均包括沿所述定子铁芯本体周向方向依次均匀分布且结构相同的分槽绕组，同一相绕组结构的两个相邻的分槽绕组之间间隔了四个嵌线槽，所述分槽绕组包括设置于相邻两个嵌线槽内的“U”形普通线型，所述“U”形普通线型的两侧分别为形成跨度的首端部一和尾端部一，所述首端部一和尾端部一之间设置有用于连接的连接部一，所述嵌线槽内沿定子铁芯本体的径向方向设置有外槽体和内槽体，所述“U”形普通线型的首端部一插接于外槽体处，所述“U”形普通线型的尾端部一插接于所述内槽体处，所述“U”形普通线型的首端部一和尾端部一之间跨越了7个嵌线槽，所述U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的每一相绕组结构均还包括设置于相邻两个分槽绕组之间、结构相同且分别与“U”形普通线型相连接的“U”形过度线型、“U”形同层线型和直线形的引出线，所述“U”形过度线型的首尾两端跨越了6个嵌线槽，所述“U”形同层线型的首尾两端跨越了7个嵌线槽，所述引出线包括跨越了7个嵌线槽的进线和出线。

作为本发明的进一步改进措施，上述的“U”形普通线型包括普通导线一和普通导线二，所述普通导线一的首端部一和所述普通导线二的首端部一分别插接于相邻两个嵌线槽的外槽体处，所述普通导线一的尾端部一和所述普通导线二的尾端部一相对于其自身的首端部一分别跨越了7个嵌线槽插接于相邻两个嵌线槽的内槽体处，所述U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的同一相绕组结构的相邻两个所述普通导线一或普通导线二相对应的尾端部一和首端部一分别插接于同一嵌线槽内的内槽体和外槽体处，所述U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的同一相绕组结构中所述分槽绕组两侧的普通导线一或普通导线二相对应的尾端部一和首端部一相连接。

作为本发明的进一步改进措施，上述的连接部一包括按顺时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离的连接端一和按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离的连接端二，所述连接端一和所述连接端二相对的一端相连接，所述连接端一的另一端与首端部一相连接，所述首端部一远离所述连接端一的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，所述连接端二的另一端与尾端部一相连接，所述尾端部一远离所述连接端二的一端按顺时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，这样首端部一与尾端部一之间就形成7个嵌线槽距离。

作为本发明的进一步改进措施，上述的“U”形过度线型的两侧分别为形成跨度的首端部二和尾端部二，所述首端部二插接于所述外槽体处且与所述普通导线二相连接，所述尾端部二相对于所述首端部二跨越了6个嵌线槽插接于所述内槽体处且与普通导线一相连接，所述首端部二和尾端部二之间设置有用于连接的连接部二，所述连接部二包括按顺时针方向弯折3个嵌线槽的距离的连接端三和按逆时针方向弯折3个嵌线槽的距离的连接端四，这样首端部二与尾端部二之间就形成6个嵌线槽距离，所述连接端三与所述连接端四相对的一端相连接，所述连接端三的另一端与所述首端部二相连接，所述首端部二远离所述连接端三的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，所述连接端四的另一端与所述尾端部二相连接，所述尾端部二远离所述连接端四的一端按顺时针方向弯折了3.5个嵌线槽的距离。

作为本发明的进一步改进措施，上述的“U”形同层线型的两侧分别为形成跨度的首端部三和尾端部三，所述首端部三插接于所述外槽体处且与普通导线一相连接，所述尾端部三相对于所述首端部三跨越了7个嵌线槽插接于所述外槽体处且与普通导线一相连接，所述首端部三和尾端部三之间设置有用于连接的连接部三，所述连接部三包括按顺时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离的连接端五和连接端六，所述连接端五和所述连接端六之间沿水平方向设置有连接端七，所述连接端五与所述首端部三相连接，所述首端部三远离所述连接端五的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，所述连接端六与所述尾端部三相连接，所述尾端部三远离所述连接端六的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，这样首端部三与尾端部三之间就形成7个嵌线槽距离。

作为本发明的进一步改进措施，上述的进线插接于所述内槽体处且与所述普通导线二相连接，所述进线与所述普通导线二相连接的一端按顺时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，所述进线远离普通导线二的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，所述出线相对于所述进线跨越了7个嵌线槽插接于内槽体处且与普通导线二相连接，所述出线与所述普通导线二相连接的一端按顺时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，所述出线远离普通导线二的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离。

作为本发明的进一步改进措施，上述的U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的每一相绕组结构均设置为1-6组，相应的，所述嵌线槽内的外槽体和内槽体也设置为1-6组，所述外槽体处设置有绝缘层一，所述内槽体处设置有绝缘层二，起到在绕组与齿部之间的绝缘作用。

一种定子铁芯绕组结构的绕线方法，所述绕线方法包括以下步骤：

步骤一：绕组线圈预成型过程，将导线截成所需要的长度，分别加工形成U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的每一相绕组结构所需的“U”形普通线型、“U”形过度线型、“U”形同层线型和直线形的引出线；

步骤二：绕组线圈组装过程，将“U”形普通线型按照定子铁芯的周向方向依次排列，并预留出“U”形过度线型、“U”形同层线型和引出线的位置，通过自动移送装置将排列好的“U”形普通线型移送至劈拉模具内，使“U”形普通线型的首尾两端分别插入劈拉模具的第一层槽体内和第二层槽体内，且“U”形普通线型首尾两端插入的第一层槽体和第二层槽体沿劈拉模具径向分布，再手动将预成型好的 “U”形过度线型的首尾两端跨越两个槽体后分别插入劈拉模具的相邻的第一层槽体内和第二层槽体内，“U”形同层线型的首尾两端跨越7个槽体后分别插入劈拉模具的第一层槽体内，引出线插入劈拉模具上空余的第二层槽体内；

步骤三：绕组线圈劈拉过程，劈拉模具的第一层槽体保持不动，劈拉模具的第二层槽体沿顺时针方向转动7个槽体的距离，使“U”形普通线型劈拉成八字形且首尾两端跨越7个槽体的距离，使“U”形过度线型劈拉成八字形且首尾两端跨越6个槽体的距离，“U”形同层线型和引出线保持不变；

步骤四：绕组线圈绕线过程，将劈拉模具上劈拉完成的绕组线圈整体移送至定子铁芯中，按照嵌线槽槽体的排列顺序，使“U”形普通线型的首尾两端分别插接于定子铁芯上的外槽体和内槽体处且“U”形普通线型首尾两端所插接的外槽体和内槽体之间跨越了7个嵌线槽的距离，使“U”形过度线型的首尾两端也分别插接于定子铁芯的外槽体和内槽体处且“U”形过度线型首尾两端所插接的外槽体和内槽体之间跨越了6个嵌线槽的距离，使“U”形同层线型的首尾两端分别插接于定子铁芯的外槽体处且“U”形同层线型首尾两端所插接的外槽体之间跨越了7个嵌线槽的距离，使引出线分别插接于定子铁芯的内槽体处且引出线所插接的内槽体之间跨越了7个嵌线槽的距离；

步骤五：绕组线圈扭头过程，将绕线完成的定子铁芯放置于扭头模具上，使定子铁芯的外槽体与扭头模具的第一层相对应，扭头模具的第一层按顺时针方向旋转3.5个嵌线槽的距离，定子铁芯的内槽体与扭头模具的第二层相对应，扭头模具的第二层按逆时针方向旋转3.5个嵌线槽的距离；

步骤六: 绕组线圈焊接过程，将扭好头的线圈相对应的两根导线的端部按定子导线的相线要求焊接在一起，对焊接部分进线环氧涂覆处理。

作为本发明的进一步改进措施，在绕组线圈组装过程中，所述“U”形普通线型、“U”形过度线型、“U”形同层线型和引出线自上而下的插入所述劈拉模具的槽体中。

作为本发明的进一步改进措施，在绕组线圈扭头过程中，所述扭头模具设置于所述定子铁芯的上方，所述“U”形普通线型、“U”形过度线型、“U”形同层线型和引出线的扭头端朝上与所述扭头模具相接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、本发明的定子铁芯绕组结构通过改变绕组结构设计，使定子绕组导体之间的间隙分布均匀，降低了制造成本，增加了电机槽满率，提高了电机功率密度，且在本发明中可以用裸扁导线替代漆包扁导线制造电机；2、本发明定子铁芯绕组结构的绕线方法便利，简化了制造工艺，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明定子铁芯绕组结构的俯视示意图。

图2是本发明定子铁芯绕组结构的仰视示意图。

图3是本发明定子铁芯绕组结构的展开结构示意图。

图4是本发明U相绕组结构的俯视示意图。

图5是图4中I部的局部放大图。

图6是本发明U相绕组结构的仰视示意图。

图7是本发明U相绕组结构的展开结构示意图。

图8是本发明Y相绕组结构的俯视示意图。

图9是本发明Y相绕组结构的仰视示意图。

图10是本发明Y相绕组结构的展开结构示意图。

图11是本发明W相绕组结构的俯视示意图。

图12是本发明W相绕组结构的仰视示意图。

图13是本发明W相绕组结构的展开结构示意图。

图14是本发明“U”形普通线型的结构示意图。

图15是本发明“U”形过度线型的结构示意图。

图16是本发明“U”形同层线型的结构示意图。

图17是本发明引出线的结构示意图。

图18是本发明 “U”形普通线型、“U”形过度线型、“U”形同层线型和引出线预成型后的结构示意图。

图19是本发明绕组线圈组装过程中“U”形普通线型、“U”形过度线型、“U”形同层线型和引出线插入劈拉模具内的俯视图。

附图标号说明：1-定子铁芯本体，2-轭部，3-齿部，4-嵌线槽，5-分槽绕组，6-“U”形普通线型,7-首端部一，8-尾端部一，9-连接部一，10-外槽体，11-内槽体，12-“U”形过度线型,13-“U”形同层线型，14-引出线，15-进线，16-出线，17-普通导线一，18-普通导线二，19-连接端一，20-连接端二，21-首端部二，22-尾端部二，23-连接部二，24-连接端三，25-连接端四，26-首端部三，27-尾端部三，28-连接部三，29-连接端五，30-连接端六，31-连接端七，32-绝缘层一，33-绝缘层二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

如图1和图2所示的一种定子铁芯绕组结构，包括定子铁芯本体1，定子铁芯本体1包括轭部2和沿轭部2周向方向设置的齿部3，在相邻的齿部3之间设置有嵌线槽4，嵌线槽4内设置有依次交替布置的三相绕组结构，分别为U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构， U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的每一相绕组结构均包括沿定子铁芯本体1周向方向依次均匀分布且结构相同的分槽绕组5，同一绕组结构的两个相邻的分槽绕组5之间间隔了四个嵌线槽，该四个嵌线槽内分别设置另外两相绕组结构的分槽绕组5。

如图1、图4至图7以及图14所示，以U相绕组结构为例，分槽绕组5包括设置于相邻两个嵌线槽内的“U”形普通线型6，“U”形普通线型6的两侧分别为形成跨度的首端部一7和尾端部一8，嵌线槽4内沿定子铁芯本体1的径向方向设置有外槽体10和内槽体11，“U”形普通线型6的首端部一7插接于外槽体10处，“U”形普通线型6的尾端部一8插接于内槽体11处，“U”形普通线型6的首端部一7和尾端部一8之间跨越了7个嵌线槽。

由于“U”形普通线型6是设置于相邻两个嵌线槽内的，就需要有两根相同的导线依次插接于相邻的两个嵌线槽内，因此“U”形普通线型6包括普通导线一17和普通导线二18，普通导线一17的首端部一7和普通导线二18的首端部一7分别插接于相邻两个嵌线槽4的外槽体10处，普通导线一17的尾端部一8和普通导线二18的尾端部一8相对于其自身的首端部一7分别跨越了7个嵌线槽4插接于相邻两个嵌线槽4的内槽体11处。

如图4至图7所示，将本实施例的U相绕组结构应用于96槽定子铁芯上时，按照嵌线槽4的排列顺序，U相绕组结构中的普通导线一17的首端部一7分别插接于嵌线槽4的第96、6、12、18、24、30……78槽的外槽体10处，相对的，U相绕组结构中的普通导线一17的尾端部一8分别插接于嵌线槽4的第6、12、18、24、30、36……84槽的内槽体11处；U相绕组结构中的普通导线二18的首端部一7分别插接于嵌线槽4的第1、7、13、19、25、31……79槽的外槽体10处，相对的，U相绕组结构中的普通导线二18的尾端部一8分别插接于嵌线槽4的第7、13、19、25、31、37……85槽的内槽体11处。

如图1、图2、图4、图6、图7和图14所示，以U相绕组结构为例，首端部一7和尾端部一8之间设置有用于连接的连接部一9，连接部一9包括按顺时针方向弯折3.5个嵌线槽距离的连接端一19和按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽距离的连接端二20，连接端一19和连接端二20相对的一端相连接，保证首端部一7的上端部和尾端部一8的上端部相连接；连接端一19的另一端与首端部一7相连接，首端部一7远离连接端一19的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，与连接端一19弯折的方向相反，连接端二20的另一端与尾端部一8相连接，尾端部一8远离连接端二20的一端按顺时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，与连接端二20弯折的方向相反。以便于实现在U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的同一相绕组结构的相邻两个普通导线一17或普通导线二18相对应的尾端部一8和首端部一7分别插接于同一嵌线槽4内的内槽体11和外槽体10处，U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的同一相绕组结构中分槽绕组5两侧的普通导线一17或普通导线二18相对应的尾端部一8和首端部一7相连接。

如图4至图7所示，以U相绕组结构为例，将本实施例的U相绕组结构应用于96槽定子铁芯上时，按照嵌线槽4的排列顺序，U相绕组结构中在嵌线槽4的第6槽内槽体11处的尾端部一8与在嵌线槽4的第12槽外槽体10处的首端部一7经各自相对的弯折3.5个嵌线槽后焊接在一起；在嵌线槽4的第18槽内槽体11处的尾端部一8与在嵌线槽4的第24槽外槽体10处的首端部一7经各自相对的弯折3.5个嵌线槽后焊接在一起，且位于嵌线槽4的第12槽外槽体10处的首端部一7与位于嵌线槽4的第18槽内槽体11处的尾端部一8为同一个普通导线一17的首端部一7和尾端部一8。U相绕组结构中在嵌线槽4的第12槽内槽体11处的尾端部一8与在嵌线槽4的第18槽外槽体10处的首端部一7经各自相对的弯折3.5个嵌线槽后相焊接在一起；在嵌线槽4的第24槽内槽体11处尾端部一8与在嵌线槽4的第30槽外槽体10处的首端部一7经各自相对的弯折3.5个嵌线槽后相焊接在一起，且位于嵌线槽4的第18槽外槽体10处的首端部一7与位于嵌线槽4的第24槽内槽体11处尾端部一8为同一个普通导线一17的首端部一7和尾端部一8。以此类推，可以得出，U相绕组结构中的相邻两个普通导线一17相对应的尾端部一8和首端部一7分别插接于同一嵌线槽4内的内槽体11和外槽体10处，U相绕组结构中的分槽绕组5两侧的普通导线一17即相间隔的两个普通导线一17相对应的尾端部一8和首端部一7相连接。

同样的，按照嵌线槽4的排列顺序，U相绕组结构中在嵌线槽4的第7槽内槽体11处的尾端部一8与在嵌线槽4的第13槽外槽体10处的首端部一7经各自相对的弯折3.5个嵌线槽后焊接在一起；在嵌线槽4的第19槽内槽体11处的尾端部一8与在嵌线槽4的第25槽外槽体10处的首端部一7经各自相对的弯折3.5个嵌线槽后焊接在一起，且位于嵌线槽4的第13槽外槽体10处的首端部一7与位于嵌线槽4的第19槽内槽体11处的尾端部一8为同一个普通导线一17的首端部一7和尾端部一8。U相绕组结构中在嵌线槽4的第13槽内槽体11处的尾端部一8与在嵌线槽4的第19槽外槽体10处的首端部一7经各自相对的弯折3.5个嵌线槽后相焊接在一起；在嵌线槽4的第25槽内槽体11处尾端部一8与在嵌线槽4的第31槽外槽体10处的首端部一7经各自相对的弯折3.5个嵌线槽后相焊接在一起，且位于嵌线槽4的第19槽外槽体10处的首端部一7与位于嵌线槽4的第25槽内槽体11处尾端部一8为同一个普通导线一17的首端部一7和尾端部一8。以此类推，可以得出，U相绕组结构中的相邻两个普通导线二18相对应的尾端部一8和首端部一7分别插接于同一嵌线槽4内的内槽体11和外槽体10处，U相绕组结构中的分槽绕组5两侧的普通导线二18即相间隔的两个普通导线二18相对应的尾端部一8和首端部一7相连接。

如图8至图10所示的V相绕组结构和图11至图13所示的W相绕组结构，在应用于96槽定子铁芯上时，其“U”形普通线型6中的普通导线一17和普通导线二18也是同U相绕组结构一样的规律，只是V相绕组结构中“U”形普通线型6的首端部一7和尾端部一8以及W相绕组结构中“U”形普通线型6的首端部一7和尾端部一8所插接在嵌线槽4第几槽的槽数与U相绕组结构中“U”形普通线型6的首端部一7和尾端部一8所插接在嵌线槽4第几槽的槽数不同，但始终是按照U相绕组结构、V相绕组结构、W相绕组结构依次交替布置所缠绕在定子铁芯本体上的。

如图8至图10所示，V相绕组结构中的普通导线一17的首端部一7分别插接于嵌线槽4的第10、16、22、28、34、40……88槽的外槽体10处，相对的，V相绕组结构中的普通导线一17的尾端部一8分别插接于嵌线槽4的第16、22、28、34、40、46……94槽的内槽体11处；V相绕组结构中的普通导线二18的首端部一7分别插接于嵌线槽4的第11、17、23、29、35、41……89槽的外槽体10处，相对的，V相绕组结构中的普通导线二18的尾端部一8分别插接于嵌线槽4的第17、23、29、35、41、47……95槽的内槽体11处。

如图11至图13所示，W相绕组结构中的普通导线一17的首端部一7分别插接于嵌线槽4的第20、26、32、38、44、50……2槽的外槽体10处，相对的，W相绕组结构中的普通导线一17的尾端部一8分别插接于嵌线槽4的第26、32、38、44、50、56……8槽的内槽体11处；W相绕组结构中的普通导线二18的首端部一7分别插接于嵌线槽4的第21、27、33、39、45、51……3槽的外槽体10处，相对的，W相绕组结构中的普通导线二18的尾端部一8分别插接于嵌线槽4的第27、33、39、45、51、57……9槽的内槽体11处。

如图1至图17所示，U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的每一相绕组结构均还包括设置于相邻两个分槽绕组5之间、结构相同且分别与“U”形普通线型6相连接的“U”形过度线型12、“U”形同层线型13和直线形的引出线14，“U”形过度线型12的首尾两端跨越了6个嵌线槽4，“U”形同层线型13的首尾两端跨越了7个嵌线槽4，引出线14包括跨越了7个嵌线槽4的进线15和出线16。

如图1、图2、图3和图15所示，“U”形过度线型12的两侧分别为形成跨度的首端部二21和尾端部二22，首端部二21和尾端部二22之间设置有用于连接的连接部二23，连接部二23包括按顺时针方向弯折3个嵌线槽距离的连接端三24和按逆时针方向弯折3个嵌线槽距离的连接端四25，连接端三24与连接端四25相对的一端相连接。连接端三24的另一端与首端部二21相连接，首端部二21插接于外槽体10处且与普通导线二18相连接，首端部二21远离连接端三24的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，与连接端三24弯折的方向相反；连接端四25的另一端与尾端部二22相连接，尾端部二22相对于首端部二21跨越了6个嵌线槽4插接于内槽体11处且与普通导线一17相连接，尾端部二22远离连接端四25的一端按顺时针方向弯折了3.5个嵌线槽的距离，与连接端四25弯折的方向相反。

以U相绕组结构为例，如图4至图7所示，将本实施例的U相绕组结构应用于96槽定子铁芯上时，“U”形过度线型12的数量设置为两根，第一根“U”形过度线型12的首端部二21插接于嵌线槽4的第85槽外槽体10处，且与普通导线二18插接于嵌线槽4的第79槽内槽体11处的尾端部一8相焊接在一起，第一根“U”形过度线型12的尾端部二22插接于嵌线槽4的第90槽内槽体11处，且与普通导线一17插接于嵌线槽4的第96槽外槽体10处的首端部一7相焊接在一起；第二根“U”形过度线型12的首端部二21插接于嵌线槽4的第91槽外槽体10处，且与普通导线二18插接于嵌线槽4的第85槽内槽体11处的尾端部一8相焊接在一起，第二根“U”形过度线型12的尾端部二22插接于嵌线槽4的第96槽内槽体11处，且与普通导线一17插接于嵌线槽4的第6槽外槽体10处的首端部一7相焊接在一起。

如图1、图2、图3和图16所示，“U”形同层线型13的两侧分别为形成跨度的首端部三26和尾端部三27，首端部三26和尾端部三27之间设置有用于连接的连接部三28，连接部三28包括分别按顺时针方向弯折3.5个嵌线槽距离的连接端五29和连接端六30，连接端五29和连接端六30之间沿水平方向设置有连接端七31。连接端五29与首端部三26相连接，首端部三26插接于外槽体10处且与普通导线一17相连接，首端部三26远离连接端五29的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，与连接端五29弯折的方向相反；连接端六30与尾端部三27相连接，尾端部三27相对于首端部三26跨越了7个嵌线槽4插接于外槽体10处且与普通导线一17相连接，尾端部三27远离连接端六30的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，与连接端六30弯折的方向相反。

以U相绕组结构为例，如图4至图7所示，将本实施例的U相绕组结构应用于96槽定子铁芯上时，“U”形同层线型13的首端部三26插接于嵌线槽4的第84槽外槽体10处，且与普通导线一17插接于嵌线槽4的第78槽内槽体11处的尾端部一8相焊接在一起，“U”形同层线型13的尾端部三27插接于嵌线槽4的第90槽外槽体10处，且与普通导线一17插接于嵌线槽4的第84槽内槽体11处的尾端部一8相焊接在一起。

如图1、图2、图3和图17所示，引出线14中的进线15插接于内槽体11处且与普通导线二18相连接，进线15与普通导线二18相连接的一端按顺时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，进线15远离普通导线二18的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离；出线16相对于进线15跨越了7个嵌线槽4插接于内槽体11处且与普通导线二18相连接，出线16与普通导线二18相连接的一端按顺时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，出线16远离普通导线二18的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离。

以U相绕组结构为例，如图4至图7所示，将本实施例的U相绕组结构应用于96槽定子铁芯上时，引出线14中的进线15插接于嵌线槽4的第91槽内槽体11处，且与普通导线二18插接于嵌线槽4的第1槽外槽体10处的首端部一7相焊接在一起；出线16插接于嵌线槽4的第1槽内槽体11处，且与普通导线二18插接于嵌线槽4的第7槽外槽体10处的首端部一7相焊接在一起。

如图8至图10所示的V相绕组结构和图11至图13所示的W相绕组结构，在应用于96槽定子铁芯上时，其“U”形过度线型12 、“U”形同层线型13以及引出线14也是同U相绕组结构中“U”形过度线型12 、“U”形同层线型13以及引出线14一样的规律，只是V相绕组结构中“U”形过度线型12的首端部二21和尾端部二22、“U”形同层线型13的首端部三26和尾端部三27以及进线15、出线16所插接在嵌线槽4第几槽的槽数与U相绕组结构中“U”形过度线型12的首端部二21和尾端部二22、“U”形同层线型13的首端部三26和尾端部三27以及进线15、出线16所插接在嵌线槽4第几槽的槽数不同；W相绕组结构中“U”形过度线型12的首端部二21和尾端部二22、“U”形同层线型13的首端部三26和尾端部三27以及进线15和出线16所插接在嵌线槽4第几槽的槽数与U相绕组结构中“U”形过度线型12的首端部二21和尾端部二22、“U”形同层线型13的首端部三26和尾端部三27以及进线15、出线16所插接在嵌线槽4第几槽的槽数不同，但始终是按照U相绕组结构、V相绕组结构、W相绕组结构依次交替布置所缠绕在定子铁芯本体上的。

如图8至图10所示，将本实施例的V相绕组结构应用于96槽定子铁芯上时，第一根“U”形过度线型12的首端部二21插接于嵌线槽4的第95槽外槽体10处且与普通导线二18插接于嵌线槽4的第89槽内槽体11处的尾端部一8相焊接在一起，第一根“U”形过度线型12的尾端部二22插接于嵌线槽4的第4槽内槽体11处且与普通导线一17插接于嵌线槽4的第10槽外槽体10处的首端部一7相焊接在一起；第二根“U”形过度线型12的首端部二21插接于嵌线槽4的第5槽外槽体10处且与普通导线二18插接于嵌线槽4的第95槽内槽体11处的尾端部一8相焊接在一起，第二根“U”形过度线型12的尾端部二22插接于嵌线槽4的第10槽内槽体11处且与普通导线一17插接于嵌线槽4的第16槽外槽体10处的首端部一7相焊接在一起。“U”形同层线型13的首端部三26插接于嵌线槽4的第94槽外槽体10处且与普通导线一17插接于嵌线槽4的第88槽内槽体11处的尾端部一8相焊接在一起，“U”形同层线型13的尾端部三27插接于嵌线槽4的第4槽外槽体10处且与普通导线一17插接于嵌线槽4的第94槽内槽体11处的尾端部一8相焊接在一起。引出线14中的进线15插接于嵌线槽4的第5槽内槽体11处且与普通导线二18插接于嵌线槽4的第11槽外槽体10处的首端部一7相焊接在一起；出线16插接于嵌线槽4的第11槽内槽体11处且与普通导线二18插接于嵌线槽4的第17槽外槽体10处的首端部一7相焊接在一起。

如图11至图13所示，将本实施例的W相绕组结构应用于96槽定子铁芯上时，第一根“U”形过度线型12的首端部二21插接于嵌线槽4的第9槽外槽体10处且与普通导线二18插接于嵌线槽4的第3槽内槽体11处的尾端部一8相焊接在一起，第一根“U”形过度线型12的尾端部二22插接于嵌线槽4的第14槽内槽体11处且与普通导线一17插接于嵌线槽4的第20槽外槽体10处的首端部一7相焊接在一起；第二根“U”形过度线型12的首端部二21插接于嵌线槽4的第15槽外槽体10处且与普通导线二18插接于嵌线槽4的第9槽内槽体11处的尾端部一8相焊接在一起，第二根“U”形过度线型12的尾端部二22插接于嵌线槽4的第20槽4槽体11处且与普通导线一17插接于嵌线槽4的第26槽外槽体10处的首端部一7相焊接在一起。“U”形同层线型13的首端部三26插接于嵌线槽4的第8槽外槽体10处且与普通导线一17插接于嵌线槽4的第2槽内槽体11处的尾端部一8相焊接在一起，“U”形同层线型13的尾端部三27插接于嵌线槽4的第14槽外槽体10处且与普通导线一17插接于嵌线槽4的第8槽内槽体11处的尾端部一8相焊接在一起。引出线14中的进线15插接于嵌线槽4的第15槽内槽体11处且与普通导线二18插接于嵌线槽4的第21槽外槽体10处的首端部一7相焊接在一起；出线16插接于嵌线槽4的第21槽内槽体11处且与普通导线二18插接于嵌线槽4的第27槽外槽体10处的首端部一7相焊接在一起。

利用上述绕组结构制作的定子铁芯使“U”形同层线型13与“U”形普通线型6、“U”形过度线型12不出现相互交叉现象，相线排布合理，排线方便，形状美观，不容易出现故障，并且有利于提高槽满率，提高电机功率密度高，有利用提高电机性能。

如图1和图2所示，在本实施例中， U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的每一相绕组结构可以设置为4组，相应的，相对嵌线槽4内的外槽体10和内槽体11也分别设置为4组，相应的外槽体10处设置有绝缘层一32，内槽体11处设置有绝缘层二33，起到在定子绕组与齿部之间的绝缘作用。4组U相绕组、V相绕组和W相绕组绕制完成后，分别把相对应的直线形的引出线分别连接，这样可以增加电机功率，以适应不同电机的需要。

如图18和图19所示的一种定子铁芯绕组结构的绕线方法，绕线方法包括以下步骤：

首先，将导线截成所需要的长度，分别经预成型加工形成U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的每一相绕组结构所需的 “U”形普通线型6、“U”形过度线型12、“U”形同层线型13和直线形的引出线14，“U”形普通线型6、“U”形过度线型12、“U”形同层线型13和引出线14具体的结构形状如图18所示。

然后将预成型后的“U”形普通线型6按照定子铁芯的周向方向依次排列，并预留出“U”形过度线型12、“U”形同层线型13和引出线14的位置，再通过自动移送装置将排列好的“U”形普通线型6移送至劈拉模具内，使“U”形普通线型6的首尾两端分别插入劈拉模具的第一层槽体内和第二层槽体内，且“U”形普通线型6首尾两端插入的第一层槽体和第二层槽体沿劈拉模具径向分布，并且手动将预成型好的 “U”形过度线型12的首尾两端跨越两个槽体后分别插入劈拉模具的相邻的第一层槽体内和第二层槽体内，如图19所示，“U”形同层线型13的首尾两端跨越7个槽体后分别插入劈拉模具的第一层槽体内，引出线14插入劈拉模具上空余的第二层槽体内，“U”形普通线型6、“U”形过度线型12、“U”形同层线型13和引出线14都是自上而下的插入劈拉模具的槽体中。

劈拉模具的第一层槽体保持不动，劈拉模具的第二层槽体沿顺时针方向转动7个槽体的距离，使“U”形普通线型6劈拉成八字形且首尾两端跨越7个槽体的距离，使“U”形过度线型12劈拉成八字形且首尾两端跨越6个槽体的距离，“U”形同层线型13和引出线14保持不变。

将劈拉模具上劈拉完成的绕组线圈整体移送至定子铁芯中，按照嵌线槽4的排列顺序，使“U”形普通线型6的首尾两端分别插接于定子铁芯上的外槽体10和内槽体11处且“U”形普通线型6首尾两端所插接的外槽体10和内槽体11之间跨越了7个嵌线槽的距离，使“U”形过度线型12的首尾两端也分别插接于定子铁芯的外槽体10和内槽体11处且“U”形过度线型12首尾两端所插接的外槽体10和内槽体11之间跨越了6个嵌线槽的距离，使“U”形同层线型13的首尾两端分别插接于定子铁芯的外槽体10处且“U”形同层线型13首尾两端所插接的外槽体10之间跨越了7个嵌线槽的距离，使引出线14分别插接于定子铁芯的内槽体11处且引出线14所插接的内槽体11之间跨越了7个嵌线槽的距离。

将绕线完成的定子铁芯放置于扭头模具上，扭头模具设置于定子铁芯的上方，“U”形普通线型6、“U”形过度线型12、“U”形同层线型13和引出线14的扭头端朝上与扭头模具相接触，使定子铁芯的外槽体10与扭头模具的第一层相对应，扭头模具的第一层按顺时针方向旋转3.5个嵌线槽的距离，定子铁芯的内槽体11与扭头模具的第二层相对应，扭头模具的第二层按逆时针方向旋转3.5个嵌线槽的距离。

最后将扭好头的线圈相对应的两根导线的端部按定子导线的相线要求焊接在一起，对焊接部分进线15环氧涂覆处理。

上面结合附图对本发明实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，对于本领域普通技术人员来说，还可以在不脱离本发明的前提下作若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种定子铁芯绕组结构，包括定子铁芯本体（1），所述定子铁芯本体（1）包括轭部（2）和沿轭部（2）周向方向设置的齿部（3），在所述相邻的齿部（3）之间设置有嵌线槽（4），所述嵌线槽（4）内设置有依次交替布置的三相绕组结构，分别为U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构，其特征在于，所述U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的每一相绕组结构均包括沿所述定子铁芯本体（1）周向方向依次均匀分布且结构相同的分槽绕组（5），同一相绕组结构的两个相邻的分槽绕组（5）之间间隔了四个嵌线槽，所述分槽绕组（5）包括设置于相邻两个嵌线槽内的“U”形普通线型（6），所述“U”形普通线型（6）的两侧分别为形成跨度的首端部一（7）和尾端部一（8），所述首端部一（7）和尾端部一（8）之间设置有用于连接的连接部一（9），所述嵌线槽（4）内沿定子铁芯本体（1）的径向方向设置有外槽体（10）和内槽体（11），所述“U”形普通线型（6）的首端部一（7）插接于外槽体（10）处，所述“U”形普通线型（6）的尾端部一（8）插接于所述内槽体（11）处，所述“U”形普通线型（6）的首端部一（7）和尾端部一（8）之间跨越了7个嵌线槽（4），所述U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的每一相绕组结构均还包括设置于相邻两个分槽绕组（5）之间、结构相同且分别与“U”形普通线型（6）相连接的“U”形过度线型（12）、“U”形同层线型（13）和直线形的引出线（14），所述“U”形过度线型（12）的首尾两端跨越了6个嵌线槽（4），所述“U”形同层线型（13）的首尾两端跨越了7个嵌线槽（4），所述引出线（14）包括跨越了7个嵌线槽（4）的进线（15）和出线（16）。

2.根据权利要求1所述的一种定子铁芯绕组结构，其特征在于，所述“U”形普通线型（6）包括普通导线一（17）和普通导线二（18），所述普通导线一（17）的首端部一（7）和所述普通导线二（18）的首端部一（7）分别插接于相邻两个嵌线槽（4）的外槽体（10）处，所述普通导线一（17）的尾端部一（8）和所述普通导线二（18）的尾端部一（8）相对于其自身的首端部一（7）分别跨越了7个嵌线槽（4）插接于相邻两个嵌线槽（4）的内槽体（11）处，所述U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的同一相绕组结构的相邻两个所述普通导线一（17）或普通导线二（18）相对应的尾端部一（8）和首端部一（7）分别插接于同一嵌线槽（4）内的内槽体（11）和外槽体（10）处，所述U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的同一相绕组结构中所述分槽绕组（5）两侧的普通导线一（17）或普通导线二（18）相对应的尾端部一（8）和首端部一（7）相连接。

3.根据权利要求2所述的一种定子铁芯绕组结构，其特征在于，所述连接部一（9）包括按顺时针方向弯折3.5个嵌线槽距离的连接端一（19）和按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽距离的连接端二（20），所述连接端一（19）和所述连接端二（20）相对的一端相连接，所述连接端一（19）的另一端与首端部一（7）相连接，所述首端部一（7）远离所述连接端一（19）的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，所述连接端二（20）的另一端与尾端部一（8）相连接，所述尾端部一（8）远离所述连接端二（20）的一端按顺时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离。

4.根据权利要求3所述的一种定子铁芯绕组结构，其特征在于，所述“U”形过度线型（12）的两侧分别为形成跨度的首端部二（21）和尾端部二（22），所述首端部二（21）插接于所述外槽体（10）处且与所述普通导线二（18）相连接，所述尾端部二（22）相对于所述首端部二（21）跨越了6个嵌线槽（4）插接于所述内槽体（11）处且与普通导线一（17）相连接，所述首端部二（21）和尾端部二（22）之间设置有用于连接的连接部二（23），所述连接部二（23）包括按顺时针方向弯折3个嵌线槽距离的连接端三（24）和按逆时针方向弯折3个嵌线槽距离的连接端四（25），所述连接端三（24）与所述连接端四（25）相对的一端相连接，所述连接端三（24）的另一端与所述首端部二（21）相连接，所述首端部二（21）远离所述连接端三（24）的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，所述连接端四（25）的另一端与所述尾端部二（22）相连接，所述尾端部二（22）远离所述连接端四（25）的一端按顺时针方向弯折了3.5个嵌线槽的距离。

5.根据权利要求4所述的一种定子铁芯绕组结构，其特征在于，所述“U”形同层线型（13）的两侧分别为形成跨度的首端部三（26）和尾端部三（27），所述首端部三（26）插接于所述外槽体（10）处且与普通导线一（17）相连接，所述尾端部三（27）相对于所述首端部三（26）跨越了7个嵌线槽（4）插接于所述外槽体（10）处且与普通导线一（17）相连接，所述首端部三（26）和尾端部三（27）之间设置有用于连接的连接部三（28），所述连接部三（28）包括按顺时针方向弯折3.5个嵌线槽距离的连接端五（29）和连接端六（30），所述连接端五（29）和所述连接端六（30）之间沿水平方向设置有连接端七（31），所述连接端五（29）与所述首端部三（26）相连接，所述首端部三（26）远离所述连接端五（29）的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，所述连接端六（30）与所述尾端部三（27）相连接，所述尾端部三（27）远离所述连接端六（30）的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离。

6.根据权利要求5所述的一种定子铁芯绕组结构，其特征在于，所述进线（15）插接于所述内槽体（11）处且与所述普通导线二（18）相连接，所述进线（15）与所述普通导线二（18）相连接的一端按顺时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，所述进线（15）远离普通导线二（18）的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，所述出线（16）相对于所述进线（15）跨越了7个嵌线槽（4）插接于内槽体（11）处且与普通导线二（18）相连接，所述出线（16）与所述普通导线二（18）相连接的一端按顺时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离，所述出线（16）远离普通导线二（18）的一端按逆时针方向弯折3.5个嵌线槽的距离。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种定子铁芯绕组结构，其特征在于，所述U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的每一相绕组结构均设置为1-6组，相应的，所述嵌线槽（4）内的外槽体（10）和内槽体（11）也设置为1-6组，所述外槽体（10）处设置有绝缘层一（32），所述内槽体（11）处设置有绝缘层二（33）。

8.一种根据权利要求1至7中任一项所述的定子铁芯绕组结构的绕线方法，其特征在于，所述绕线方法包括以下步骤：

步骤一：绕组线圈预成型过程，将导线截成所需要的长度，分别加工形成U相绕组结构、V相绕组结构和W相绕组结构中的每一相绕组结构所需的“U”形普通线型（6）、“U”形过度线型（12）、“U”形同层线型（13）和直线形的引出线（14）；

步骤二：绕组线圈组装过程，将“U”形普通线型（6）按照定子铁芯的周向方向依次排列，并预留出“U”形过度线型（12）、“U”形同层线型（13）和引出线（14）的位置，

通过自动移送装置将排列好的“U”形普通线型（6）移送至劈拉模具内，使“U”形普通线型（6）的首尾两端分别插入劈拉模具的第一层槽体内和第二层槽体内，且“U”形普通线型（6）首尾两端插入的第一层槽体和第二层槽体沿劈拉模具径向分布，再手动将预成型好的“U”形过度线型（12）的首尾两端跨越两个槽体后分别插入劈拉模具的相邻的第一层槽体内和第二层槽体内，“U”形同层线型（13）的首尾两端跨越7个槽体后分别插入劈拉模具的第一层槽体内，引出线（14）插入劈拉模具上空余的第二层槽体内；

步骤三：绕组线圈劈拉过程，劈拉模具的第一层槽体保持不动，劈拉模具的第二层槽体沿顺时针方向转动7个槽体的距离，使“U”形普通线型（6）劈拉成八字形且首尾两端跨越7个槽体的距离，使“U”形过度线型（12）劈拉成八字形且首尾两端跨越6个槽体的距离，“U”形同层线型（13）和引出线（14）保持不变；

步骤四：绕组线圈绕线过程，将劈拉模具上劈拉完成的绕组线圈整体移送至定子铁芯中，按照嵌线槽槽体的排列顺序，使“U”形普通线型（6）的首尾两端分别插接于定子铁芯上的外槽体（10）和内槽体（11）处且“U”形普通线型（6）首尾两端所插接的外槽体（10）和内槽体（11）之间跨越了7个嵌线槽的距离，使“U”形过度线型（12）的首尾两端也分别插接于定子铁芯的外槽体（10）和内槽体（11）处且“U”形过度线型（12）首尾两端所插接的外槽体（10）和内槽体（11）之间跨越了6个嵌线槽的距离，使“U”形同层线型（13）的首尾两端分别插接于定子铁芯的外槽体（10）处且“U”形同层线型（13）首尾两端所插接的外槽体（10）之间跨越了7个嵌线槽的距离，使引出线（14）分别插接于定子铁芯的内槽体（11）处且引出线（14）所插接的内槽体（11）之间跨越了7个嵌线槽的距离；

步骤五：绕组线圈扭头过程，将绕线完成的定子铁芯放置于扭头模具上，使定子铁芯的外槽体（10）与扭头模具的第一层相对应，扭头模具的第一层按顺时针方向旋转3.5个嵌线槽的距离，定子铁芯的内槽体（11）与扭头模具的第二层相对应，扭头模具的第二层按逆时针方向旋转3.5个嵌线槽的距离；

步骤六: 绕组线圈焊接过程，将扭好头的线圈相对应的两根导线的端部按定子导线的相线要求焊接在一起，对焊接部分进线（15）环氧涂覆处理。

9.根据权利要求8所述的一种定子铁芯绕组结构的绕线方法，其特征在于，在绕组线圈组装过程中，所述“U”形普通线型（6）、“U”形过度线型（12）、“U”形同层线型（13）和引出线（14）自上而下的插入所述劈拉模具的槽体中。

10.根据权利要求8所述的一种定子铁芯绕组结构的绕线方法，其特征在于，在绕组线圈扭头过程中，所述扭头模具设置于所述定子铁芯的上方，所述“U”形普通线型（6）、“U”形过度线型（12）、“U”形同层线型（13）和引出线（14）的扭头端朝上与所述扭头模具相接触。

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