CN114244047A - 一种无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法，包括：将N条电磁线按绕线模进行绕制；绕线模按转子绕组设计尺寸制作；N条电磁线的截面积总和等于转子绕组截面积；将绕制完成的N条电磁线根据预设线圈跨距尺寸进行整形处理；将整形处理后的N条电磁线采用绝缘材料进行包绝缘处理；将包绝缘处理后的N条电磁线进行转子嵌线；完成第一层转子绕组的制作；重复执行步骤S1～S4，调整绕线模设计尺寸，完成第二层转子绕组的制作。在制作过程中，省去了加热退火工序，可显著提高转子绕组的弯折度，减少软铜母线裂纹的产生，生产效率高，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法。
背景技术
无刷双馈电机采用工频电网和变频电源分别供电，运行可靠，所需的变频器容量小，能使电动机以变频调速方式运行。其上嵌有两套定子绕组，其中两套不同极对数的绕组不能直接进行能量的传递，因此需要转子制作两套绕组，使其能同时调制两种不同极对数的磁场，且两种磁场旋转方向刚好相反。此时设置的转子结构主要有两种，一种为磁阻转子，另一种为笼型短路绕组转子。然而这两种转子在条件的限制下，使得这两种转子只能适用于特定极数，且不适用于工业实用要求。另外，转子结构也可以采用绕线转子。绕线转子接线方式灵活，线圈跨距可以改变，每个线圈的匝数也可以不同，可以显著提高转子性能。
然而，因无刷双馈电机绕线转子的特殊性，由两套绕组制作而成且上下层之间需连接，故使得转子绕组的折弯角度很大。如此其制作时，一般情况下绕线转子的绕组都是由软铜母线经过加热退火后再经过几套模具压制成型，这样将导致生产效率低下，且在压制过程中使软铜母线应力集中，易造成裂痕，进而影响绕线转子的绕组质量。在这样的基础上急需一种新的制作工艺，以便解决以上问题。
因此，在现有电机绕线转子绕组制作的基础上，如何提供一种无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法，以在制作过程中，提高转子绕组的弯折度，方便操作，提高生产效率，并减少软铜母线的裂纹产生，成为本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了一种至少解决上述部分技术问题的无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法，该方法操作性强，接线方式简单，实用性强。
本发明实施例提供一种无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法，包括如下步骤：
S1、将N条电磁线按绕线模进行绕制；所述绕线模按转子绕组设计尺寸制作；所述N条电磁线的截面积总和等于所述转子绕组截面积；
S2、将绕制完成的N条电磁线根据预设线圈跨距尺寸进行整形处理；
S3、将整形处理后的所述N条电磁线采用绝缘材料进行包绝缘处理；
S4、将包绝缘处理后的所述N条电磁线进行转子嵌线；
S5、完成第一层转子绕组的制作；重复执行步骤S1～S4，调整所述绕线模设计尺寸，完成第二层转子绕组的制作。
进一步地，所述步骤S2中，整形处理包括：固定每条电磁线的间隔距离。
进一步地，所述步骤S3中绝缘材料为云母带、聚酰亚胺薄膜或无碱玻璃纤维带。
进一步地，所述步骤S4中，将绝缘处理后的所述N条电磁线进行转子嵌线包括：将绝缘处理后的所述N条电磁线放入转子槽内。
进一步地，所述步骤S5中，调整所述绕线模设计尺寸包括：调整所述绕线模设计尺寸，使第二层转子绕组制作完成后N条电磁线总长度短于第一层转子绕组N条电磁线总长度预设尺寸。
进一步地，所述电磁线为方铜线或漆包线。
本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
本发明实施例提供的一种无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法，包括：将N条电磁线按绕线模进行绕制；绕线模按转子绕组设计尺寸制作；N条电磁线的截面积总和等于转子绕组截面积；将绕制完成的N条电磁线根据预设线圈跨距尺寸进行整形处理；将整形处理后的N条电磁线采用绝缘材料进行包绝缘处理；将包绝缘处理后的N条电磁线进行转子嵌线；完成第一层转子绕组的制作；重复执行步骤S1～S4，调整绕线模设计尺寸，完成第二层转子绕组的制作。在制作过程中，省去了加热退火工序，可显著提高转子绕组的弯折度，减少软铜母线裂纹的产生，生产效率高，实用性强。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例提供的一种无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法流程图；
图2为本发明实施例提供的完成绕线制作后的转子绕组外部结构图；
图3为本发明实施例提供的电磁线包绝缘结构示意图。
附图中：1-电磁线；2-第一层转子绕组；3-第二层转子绕组；4-转轴。
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例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，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例所限制。相反，提供这些实施例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。
本发明实施例提供一种无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法，参照图1所示，包括如下步骤：
S1、将N条电磁线按绕线模进行绕制；绕线模按转子绕组设计尺寸制作；N条电磁线的截面积总和等于转子绕组截面积；
S2、将绕制完成的N条电磁线根据预设线圈跨距尺寸进行整形处理；
S3、将整形处理后的N条电磁线采用绝缘材料进行包绝缘处理；
S4、将包绝缘处理后的N条电磁线进行转子嵌线；
S5、完成第一层转子绕组的制作；重复执行步骤S1～S4，调整绕线模设计尺寸，完成第二层转子绕组的制作。
本实施例提供的一种无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法，将单根软铜母线替换为相同截面积的N层电磁线并绕制成。在制作过程中，省去了加热退火工序，可显著提高转子绕组的弯折度，减少软铜母线裂纹的产生。制作工艺简单，可显著提高线圈的散热性能，接线方式简单，电磁线圈端部结构规整，接线端排列整齐，使用性能高。
具体制作步骤为：首先，选择N条加和与转子绕组相同截面积的预设尺寸的电磁线(本实施例对N的取值和该预设尺寸不作限定)，按预先设计尺寸制作的绕线模进行绕制(本实施例对该设计尺寸不作限定)，绕制N层，达到与转子绕组截面积相同时结束；然后，根据设计节距(线圈跨距)的尺寸进行整形处理(本实施例对该尺寸不作限定)；整形后进行绝缘处理(包云母带等绝缘材料)；最后，就可以进行转子嵌线(把转子线圈放进转子槽内)了，完成第一层转子绕组的制作。第二层转子绕组也是按以上步骤制作，就是尺寸有所不同(此处尺寸可设成当完成第二层转子绕组后，该第二层转子绕组电磁线总长度较第一层转子绕组电磁线总长度短200毫米，本实施例对其不作限定)。最终完成绕线制作后的转子绕组外部结构图可参照图2所示(图中，1为电磁线；2为第一层转子绕组；3为第二层转子绕组；4为转轴)。
将第二层转子绕组电磁线总长度设置较短于第一层转子绕组电磁线总长度，可将双层转子绕组固定可视化，从不同角度均可实现对第一层转子绕组和第二层转子绕组进行可视化调整。
可选地，步骤S2中预设线圈跨距尺寸为5毫米，即各电磁线的端部距离均设定为5毫米，各条电磁线之间距离均等，可根据实际需要合理设定，本实施例对其不作限定。
可选地，后续转子绕组制作过程中还可以经过粗包、控形直线胶化等制作工序，本实施例对其不作限定。
可选地，上述电磁线可以为方铜线或漆包线，本实施例对其不作限定。
可选地，步骤S3中绝缘材料为云母带(具体可选为少胶云母带5442-1)，又称耐火云母带，由云母带机制作而成，是一种耐火绝缘材料，具有优良的耐高温性能和耐燃烧性能。在遇明火燃烧时基本不存在有害烟雾的挥发，具备安全有效的耐热性能。还可以采用、聚酰亚胺薄膜或无碱玻璃纤维带，本实施例对其不作限定。聚酰亚胺薄膜，相对密度1.39～1.45，有突出的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能。无碱玻璃纤维带，绝缘性能好、拉力性能强，不易皱折断，为较好的绝缘性材料。
本实施例提供的新型转子绕组制作方法是将电磁线总和截面积与转子绕组具有相同截面积的基础上，分解成N层电磁线，后续进行微调，以完成转子绕组的制作，由于各电磁线之间绕组电密相同，因此如此设置不影响电机性能。此外，参照图3所示，电磁线可由方铜线外面加包绝缘层制成，因此本身具有一定绝缘性，所以在制作转子绕组时可以少包绝缘甚至不包绝缘，以进一步节约制作成本。提高了转子绕组制作的生产效率，并减少软铜母线的裂纹产生，增强了转子绕组的弯折度，实用性强。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将N条电磁线按绕线模进行绕制；所述绕线模按转子绕组设计尺寸制作；所述N条电磁线的截面积总和等于所述转子绕组截面积；
S2、将绕制完成的N条电磁线根据预设线圈跨距尺寸进行整形处理；
S3、将整形处理后的所述N条电磁线采用绝缘材料进行包绝缘处理；
S4、将包绝缘处理后的所述N条电磁线进行转子嵌线；
S5、完成第一层转子绕组的制作；重复执行步骤S1～S4，调整所述绕线模设计尺寸，完成第二层转子绕组的制作。
2.如权利要求1所述的一种无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法，其特征在于，所述步骤S2中，整形处理包括：固定每条电磁线的间隔距离。
3.如权利要求1所述的一种无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法，其特征在于，所述步骤S3中绝缘材料为云母带、聚酰亚胺薄膜或无碱玻璃纤维带。
4.如权利要求1所述的一种无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法，其特征在于，所述步骤S4中，将绝缘处理后的所述N条电磁线进行转子嵌线包括：将绝缘处理后的所述N条电磁线放入转子槽内。
5.如权利要求1所述的一种无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法，其特征在于，所述步骤S5中，调整所述绕线模设计尺寸包括：调整所述绕线模设计尺寸，使第二层转子绕组制作完成后N条电磁线总长度短于第一层转子绕组N条电磁线总长度预设尺寸。
6.如权利要求1所述的一种无刷双馈电机绕线转子绕组的制作方法，其特征在于，所述电磁线为方铜线或漆包线。
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Application publication date: 20220325 |