CN114499000B - 一种绕线式异步电机的转子引出线固定结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绕线式异步电机的转子引出线固定结构，包括转轴和转子线圈，所述转轴上安装有固定机构，转轴上、靠近固定机构处均布有三个斜孔，每个斜孔内均设有三相引出线，三相引出线伸出斜孔的部分与转轴的轴线垂直，且三相引出线线鼻子与三相引出线头的一端焊接，三相引出线头的另一端与转子线圈连接，线鼻子与三相引出线头连接部分通过固定机构固定，同时过桥线紧贴圆盘固定架的外圆，零环紧贴圆盘固定架的侧面。本发明转子引出线固定结构通过合理的空间布设，不仅使过桥线、零环、三相引出线实现可靠稳定固定，从根本结构上消除现有技术存在各种安全隐患；且同时采用该结构缩短了轴向距离，减少了线圈用铜量，降低了电机制造成本。
Description
技术领域
本发明属于绕线式异步电机制造技术领域，具体涉及一种绕线式异步电机的转子波绕组引出线固定结构。
背景技术
绕线式异步电机具有起动性能好、起动转矩大，起动电流小等优点。由于起动时，转子回路中串入附加电限或频敏变阻器，不仅能改善起动性能，而且还可以实现调速，起动电流仅为额定电流的1.5～2.5倍，相比之下，鼠笼式电机起动电流为额定电流的4～7倍，而且起动转矩小。因此绕线式异步电机被广泛地应用于晶闸管串级调速系统，如：风机、提升机等都是使用绕线式电机来实现调速的。
其中，在绕线式异步电机转子波绕组设计中，如何在有限空间内通过合理的空间布局将过桥线、零环、引出线等关键电气件实现可靠固定，防止电气故障的发生，是整个电机转子引出线设计的关键。现有技术如图1所示，其存在以下弊端：
一是转子的过桥线紧贴线圈内侧，虽然在线圈与过桥线之间垫有较厚的绝缘毡垫，但缺少必要的固定，运行时在离心力作用下极易与周边线圈发生微动摩擦，最终使绝缘失效导致电气故障；
二是转子的零环紧贴轴面放置，由于整个零环及零环引出线头缺少固定，在电机高速运行时，存在周向旋转隐患，最终导致接地故障；
三是固定环固定在电缆上，三相引出线头、连接螺栓及螺母、电缆连接头均处于悬空状态，该固定结构存在安全隐患；
四是三相引出线头与三相引出线采用螺栓连接，存在以下隐患：螺栓连接松动致接触不良过热烧损；螺栓连接在浸漆后进行，三相引出线头表面有漆膜，一旦漆膜清理不干净，会导致接触不良过热烧损。
有鉴于此，本发明人提出一种绕线式异步电机的转子引出线固定结构，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种绕线式异步电机的转子引出线固定结构，本发明转子引出线固定结构通过合理的空间布局，使包括过桥线、零环、三相引出线头以及三相引出线等关键零件在有限空间内实现可靠固定，从而在根本结构上消除现有技术存在各种安全隐患。
本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：
一种绕线式异步电机的转子引出线固定结构，包括转轴和转子线圈，所述转轴周向上、位于转子线圈的端部安装有固定机构，所述转轴上、靠近固定机构处均布有若干个斜孔，每个所述斜孔内均设置有三相引出线，所述三相引出线伸出斜孔的部分与转轴的轴线垂直，且三相引出线线鼻子与三相引出线头的一端焊接，所述三相引出线头的另一端与转子线圈连接，所述三相引出线线鼻子与三相引出线头连接部分通过固定机构固定。
进一步地，所述斜孔的数量为三个，且任意相邻两个斜孔之间的圆心角为120°。
进一步地，所述固定机构包括圆盘固定架，所述圆盘固定架的外径小于转子线圈的内径，所述圆盘固定架与转轴过盈配合，所述圆盘固定架朝向三相引出线一侧盘面上设有与三相引出线线鼻子位置一一对应的安装部，每个安装部上安装有第一绝缘固定块和第二绝缘固定块；
其中，所述第一绝缘固定块为平面结构，并设于安装部的表面；
所述第二绝缘固定块朝向第一绝缘固定块的一侧设置有凹槽；
所述圆盘固定架、第一绝缘固定块和第二绝缘固定块通过紧固件将三相引出线线鼻子与三相引出线头连接部分夹紧固定。
进一步地，所述凹槽的宽度与三相引出线线鼻子宽度相同，用于周向固定；
所述凹槽的深度小于三相引出线线鼻子和三相引出线头焊接后厚度的总和，用于轴向固定；
所述凹槽内远离转轴的一端设置有凸起的台阶，所述台阶与三相引出线线鼻子的末端接触，用于径向固定。
进一步地，所述固定机构还包括第三固定块，所述第三固定块的四角设置卡接部，所述卡接部与第二绝缘固定块外部四角设置的缺口相匹配，所述第三固定块与第二绝缘固定块卡接，并且在连接面上涂覆有粘接剂，用于提高第二绝缘固定块的强度。
进一步地，所述圆盘固定架上均匀开设有若干个减重孔。
进一步地，所述转子引出线固定结构还包括零环和零环引出线头，所述零环贴合固定于圆盘固定架的侧面，且零环与零环引出线头一端连接，零环引出线头的另一端与转子线圈连接。
进一步地，所述转子引出线固定结构还包括过桥线，所述过桥线的两端均与转子线圈连接，且所述过桥线中间圆弧部分与圆盘固定架的外圆面贴合并固定连接。
进一步地，所述过桥线与三相引出线头错层布置。
进一步地，所述第三固定块的材质为不锈钢、铜或者聚四氟乙烯。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明一种绕线式异步电机的转子引出线固定结构，同时具备以下优点：
1、本发明将过桥线由线圈出槽口位置折弯搭接结构改为在线圈引出线头位置焊接结构，原出槽口折弯结构，需占用较长的轴向空间，以避免与周边线圈直线拐弯处发生干涉，而本发明转子引出线固定结构将过桥线移到线圈引出线头位置，合理利用空间，有效缩短了电机整体轴向长度，减少了线圈用铜量，降低了电机制造成本；
2、本发明上增设固定机构，将过桥线紧贴固定机构中的圆盘固定架外圆，零环紧贴圆盘固定架侧面，同时固定机构将三相引出线线鼻子与三相引出线头焊接部分固定，即利用同一个固定机构实现过桥线、零环以及三相引出线等关键零部件的固定。
3、本发明三相引出线伸出斜孔的部分与转轴的轴线垂直，最大限度地缩短了电缆的悬空长度，进一步缩短了电机整体轴向长度，且三相引出线线鼻子与三相引出线头接触部分均采用绝缘材料制作，避免了因涡流损耗而形成局部过热导致的三相引出线绝缘失效接地。
4、本发明第二绝缘固定块中凹槽的宽度与三相引出线线鼻子宽度相同，用于周向固定；凹槽的深度小于三相引出线线鼻子和三相引出线头焊接后厚度的总和，用于轴向固定；凹槽内远离转轴的一端设置有凸起的台阶，台阶与三相引出线线鼻子的末端接触，用于径向固定，也就是说，通过改进结构能够使能使三相引出线在各个方向都得到可靠固定。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术转子引出线固定结构的剖视结构示意图；
图2是本发明转子引出线固定结构的立体结构示意图；
图3是本发明转子引出线固定结构的主视结构示意图；
图4是本发明转子引出线固定结构的剖视结构示意图；
图5是本发明固定机构与零环、三相引出线及三相引出线头的爆炸图；
图6是本发明固定机构中第二绝缘固定块结构示意图。
其中：1为转轴；2为转子线圈；3为固定机构；4为三相引出线；5为三相引出线头；6为零环；7为零环引出线头；8为过桥线；11为斜孔；31为圆盘固定架；32为第一绝缘固定块；33为第二绝缘固定块；34为紧固件；35为第三固定块；311为安装部；312为减重孔；331为凹槽；332为台阶；333为缺口；351为卡接部；A1为绝缘毡垫；A2为固定环；D1为现有结构轴向距离；D2为本发明结构轴向距离。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。
参见图2～6所示，本发明提供一种绕线式异步电机的转子引出线固定结构，包括转轴和转子线圈，所述转轴周向上、位于转子线圈右端的端部安装有固定机构3，转轴1上、靠近固定机构3处均布有三个斜孔11，三个斜孔11的中心位于同一个圆上，且该圆的圆心落在转轴1的轴线上，且任意相邻两个斜孔11之间的圆心角均为120°，每个斜孔11内均设置有三相引出线4，4三相引出线4伸出斜孔11的部分(包括电缆的一部分和线鼻子)与转轴1的轴线垂直，且三相引出线4线鼻子与三相引出线头5的一端焊接(相比与现有技术螺栓连接，避免了连接处接触不良的隐患)，三相引出线头5的另一端与转子线圈2连接，三相引出线4线鼻子与三相引出线头5连接部分通过固定机构3固定。也就是说，调节转轴1上斜孔11的角度，使电缆平缓弯曲90度折弯，实现与转轴1轴线垂直出线，垂直出线最大限度地缩短了电缆的悬空长度，同时相比现有技术，本发明电机结构轴向距离D2明显小于现有结构轴向距离D1，即通过本发明结构大大缩短了电机整体轴向长度，降低了电机制造成本。
具体的，本发明实施例固定机构3包括圆盘固定架31，圆盘固定架31的外径小于转子线圈2的内径，圆盘固定架31与转轴1过盈配合，防止圆盘固定架31晃动，圆盘固定架31朝向三相引出线4一侧盘面上设有与三相引出线4线鼻子位置一一对应的安装部311，每个安装部311上安装有第一绝缘固定块32和第二绝缘固定块33；其中，第一绝缘固定块32为平面结构，并设于安装部311(安装部311上开设有供螺栓穿过的通孔或者螺纹孔)的表面，第二绝缘固定块33朝向第一绝缘固定块32的一侧设置有凹槽331，圆盘固定架31、第一绝缘固定块32和第二绝缘固定块33通过紧固件34(螺栓及止动垫片)将三相引出线4线鼻子与三相引出线头5连接部分夹紧固定。
其中，第二绝缘固定块33整个固定机构3的关键零部件，采用高强度模压塑料制作，第二绝缘固定块33中凹槽331的宽度与三相引出线4线鼻子宽度相同，用于周向固定三相引出线；凹槽331的深度小于三相引出线4线鼻子和三相引出线头5焊接后厚度的总和，用于轴向固定三相引出线；凹槽331内远离转轴1的一端设置有凸起的台阶332，台阶332的台面将三相引出线4线鼻子顶住，用于径向固定三相引出线，通过以上结构，能够使三相引出线4在各个方向都得到可靠固定。
优选的，为了强化第二绝缘固定块33的强度，本发明实施例固定机构3还包括第三固定块35，第三固定块35的四角设置卡接部351，卡接部351与第二绝缘固定块33外部四角设置的缺口333相匹配，第三固定块35与第二绝缘固定块33卡接，并且在连接面上涂覆有粘接剂，进一步提高固定机构3的整体强度。其中，第三固定块35的材质为不锈钢、铜或者聚四氟乙烯等具有一定强度的非金属材料。
本发明实施例转子引出线固定结构还包括零环6和零环引出线头7，零环6贴合固定于圆盘固定架31的侧面，且零环6与零环引出线头7一端连接，零环引出线头7的另一端与转子线圈2连接。另外本发明引出线固定结构还包括过桥线8，过桥线8的两端均与转子线圈2连接，且过桥线8中间圆弧部分与圆盘固定架31的外圆面贴合并固定连接。也就是说，本发明利用同一个固定机构3实现过桥线8、零环6以及三相引出线4等关键零部件的可靠固定，合理利用了空间，使过桥线8与转子线圈2内侧拉开距离，零环6脱离轴面，借助绑扎带绑扎，浸漆固化后过桥线8、零环6彻底固定，本发明相比现有技术将过桥线8移到线圈引出线头位置，合理利用空间，有效缩短了电机整体轴向长度，减少了线圈用铜量，降低了电机制造成本。
优选的，本发明过桥线8与三相引出线头5错层布置，且过桥线8关于三相引出线头5中心对称设置，如本实施例所示，过桥线7位于圆盘固定架31的左侧，三相引出线头5位于圆盘固定架31右侧，防止相互干扰。
优选的，本发明实施例圆盘固定架31上均匀开设有若干个减重孔312，如本实施例附图设置有6个减重孔312，从而减少转子结构总体的自动。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的机加工、焊接等常规手段，机械和零件均采用现有技术中常规的型号，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (8)
1.一种绕线式异步电机的转子引出线固定结构，其特征在于，包括转轴(1)和转子线圈(2)，所述转轴(1)周向上、位于转子线圈(2)的端部安装有固定机构(3)，所述转轴(1)上、靠近固定机构(3)处均布有若干个斜孔(11)，每个所述斜孔(11)内均设置有三相引出线(4)，所述三相引出线(4)伸出斜孔(11)的部分与转轴(1)的轴线垂直，且三相引出线(4)线鼻子与三相引出线头(5)的一端焊接，所述三相引出线头(5)的另一端与转子线圈(2)连接，所述三相引出线(4)线鼻子与三相引出线头(5)连接部分通过固定机构(3)固定；
所述斜孔(11)的数量为三个，且任意相邻两个斜孔(11)之间的圆心角为120°；
所述固定机构(3)包括圆盘固定架(31)，所述圆盘固定架(31)的外径小于转子线圈(2)的内径，所述圆盘固定架(31)与转轴(1)过盈配合，所述圆盘固定架(31)朝向三相引出线(4)一侧盘面上设有与三相引出线(4)线鼻子位置一一对应的安装部(311)，每个安装部(311)上安装有第一绝缘固定块(32)和第二绝缘固定块(33)；
其中，所述第一绝缘固定块(32)为平面结构，并设于安装部(311)的表面；
所述第二绝缘固定块(33)朝向第一绝缘固定块(32)的一侧设置有凹槽(331)；
所述圆盘固定架(31)、第一绝缘固定块(32)和第二绝缘固定块(33)通过紧固件(34)将三相引出线(4)线鼻子与三相引出线头(5)连接部分夹紧固定。
2.根据权利要求1所述的一种绕线式异步电机的转子引出线固定结构，其特征在于，所述凹槽(331)的宽度与三相引出线(4)线鼻子宽度相同，用于周向固定；
所述凹槽(331)的深度小于三相引出线(4)线鼻子和三相引出线头(5)焊接后厚度的总和，用于轴向固定；
所述凹槽(331)内远离转轴(1)的一端设置有凸起的台阶(332)，所述台阶(332)与三相引出线(4)线鼻子的末端接触，用于径向固定。
3.根据权利要求1所述的一种绕线式异步电机的转子引出线固定结构，其特征在于，所述固定机构(3)还包括第三固定块(35)，所述第三固定块(35)的四角设置卡接部(351)，所述卡接部(351)与第二绝缘固定块(33)外部四角设置的缺口(333)相匹配，所述第三固定块(35)与第二绝缘固定块(33)卡接，并且在连接面上涂覆有粘接剂，用于提高第二绝缘固定块(33)的强度。
4.根据权利要求1所述的一种绕线式异步电机的转子引出线固定结构，其特征在于，所述圆盘固定架(31)上均匀开设有若干个减重孔(312)。
5.根据权利要求1所述的一种绕线式异步电机的转子引出线固定结构，其特征在于，所述转子引出线固定结构还包括零环(6)和零环引出线头(7)，所述零环(6)贴合固定于圆盘固定架(31)的侧面，且零环(6)与零环引出线头(7)一端连接，零环引出线头(7)的另一端与转子线圈(2)连接。
6.根据权利要求1所述的一种绕线式异步电机的转子引出线固定结构，其特征在于，所述转子引出线固定结构还包括过桥线(8)，所述过桥线(8)的两端均与转子线圈(2)连接，且所述过桥线(8)中间圆弧部分与圆盘固定架(31)的外圆面贴合并固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种绕线式异步电机的转子引出线固定结构，其特征在于，所述过桥线(8)与三相引出线头(5)错层布置。
8.根据权利要求3所述的一种绕线式异步电机的转子引出线固定结构，其特征在于，所述第三固定块(35)的材质为不锈钢、铜或者聚四氟乙烯。
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