CN116613916A - 一种均布线圈绕线工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发电机绕组绕线技术领域，公开了一种均布线圈绕线工艺，包括将80根线束依次按照交叉式和波绕式的方式连续交替绕制成包括6个线圈的绕组，并将同槽的绕组分次嵌入定子铁芯槽中。本申请按照交叉式和波绕式的方式连续交替绕制，从而构成了6个均匀的线圈，以减少线圈数实现低压直流电的输出，同时保证绕组的线径和硬度达到大功率输出的需求。

Description

一种均布线圈绕线工艺

技术领域

本发明涉及发电机绕组绕线技术领域，具体涉及一种均布线圈绕线工艺。

背景技术

对直流电机、大规格低压电机和高压电机进行生产时，由于其输出需要满足较高的要求，通常设计的规格也较大，因此对电枢线圈都会采用成型线圈(成型绕组)，即在嵌线前先将线圈加工成相对固定的形状，然后在嵌入铁芯槽内，原则上不再进行整形。成型线圈成型效果好，具有线径大、根数多、硬度强的特点，使其保证能够满足大功率输出的需求。

而工作电压在500V以下的中小型交流电机，其由于规格较小，成型绕组无法直接嵌入铁芯槽内，因此都会采用散嵌绕组的方式进行，即软绕组的方式用圆电磁线单匝或多匝并绕的方式绕制，这种方式一般需要整形，在输出功率较小的情况下，同样能够达到输出需求。

但随着现在市场需求的不断提高，更多的提出了中小型电机需要满足大功率、直流输出的要求。而大功率输出首先就需要保证电枢线圈的强度，即需要保证电枢线圈的线径、根数和硬度达到要求，而对于这种线圈硬度大的线圈只有采用成型绕组的方式绕线，但对于中小型电机而言，现有技术中无法直接将成型绕组嵌入铁芯槽中，而要想实现大功率输出现有的散嵌绕组又不能达到需求。

因此，针对中小型电机的电枢线圈绕线方式无法满足大功率输出的问题，现在需要提供一种均布线圈绕线工艺。

发明内容

本发明意在提供一种均布线圈绕线工艺，解决现有中小型电机绕组方式无法满足低压大电流电机的使用需求的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明用于提供一种线圈绕线工艺，用于低压直流大电流中小型发电机，能够满足额定功率在5-20KV，电压为12-40V，电流为200-500A的发电机使用需求，具体为一种均布线圈绕线工艺，具体为将80根线束依次按照交叉式和波绕式的方式连续交替绕制成包括6个线圈的绕组，并将同槽的绕组分次嵌入定子铁芯槽中。

本方案的原理及优点是：

为了提高电机的输出功率，使其能够满足大电流的需求，就需要保证电枢线圈的线径和硬度，从而确保大功率电机的稳定性。而对于线径大、硬度强的线圈在绕制时都会采用成型绕组的方式进行，因为其硬度大一般很难整形，在绕制后一般也不会再进行整形，而是通过绕线设备直接嵌入铁芯槽中。但这种成型绕组虽然保证了大电流的输出需求，却无法嵌入在中小型电机中，导致中小型电机无法实现大电流的输出。同时一般中小型电机的电枢线圈都采用交流电枢线圈绕制方式，没有作为直流的中小型电机的电枢线圈绕制方式，进而使中小型电机达到400A大电流的低压直流输出需求成为了一个难题。

因此，本发明人尝试过多种方式设计定子绕组，但由于其线槽小，而所需的绕组线径大，实现起来非常困难，在多次试验后，本发明人创新式的采用了一种新的绕线工艺，以达到小线槽大线径的绕组需求。本申请将80根线束依次按照交叉式和波绕式的方式连续交替绕制，从而构成了6个均匀的线圈，极大减少线圈数以此形成低压输出，同时80根线束绕制的绕组也能够保证绕组的线径和硬度达到大功率输出的需求。当然，将80根线束同时绕制是非常困难的，其合并后硬度大，且中小型电机的定子铁芯槽较大型电机而言更小、更短，因此在对线圈进行整形时也非常吃力，因此，本申请在将绕组嵌入铁芯槽时，将同槽绕组分次嵌入，以降低绕组嵌入难度，同时也更便于整形，降低绕组绕制难度，实现中小型电机大功率直流输出的需求。

优选的，作为一种改进，每个线圈之间的间距为6槽。保证线圈的均匀分布，从而达到线圈极数需求，进而满足直流输出。

优选的，作为一种改进，其中包括3个交叉线圈和3个波绕线圈，波绕线圈与交叉线圈首尾相连。减少线圈之间的干扰，保证稳定性。

优选的，作为一种改进，所述绕组包括三相，分别为第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组；第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组的绕制方式相同。保证线圈转动的稳定性。

优选的，作为一种改进，还包括先将线束分为四组，将每组线束并绕，分别得到四组线束。将四组线束并绕得到一相线束，将一相线束依次按照交叉式和波绕式的方式绕制得到第一相绕组。将线束分为四组分别绕制，确保线束强度，然后再将四组线束绕制成一相线束，降低线束绕制硬度，更便于操作。

优选的，作为一种改进，在将绕组嵌入铁芯槽时，同槽的绕组分四次依次嵌入。分为四次嵌入易操作又不会操作繁琐，使嵌入效率更高。

优选的，作为一种改进，每组线束包括20根漆包线。将80根线束均分为20根一组，便于每组的操作，将操作难度有效降低。

优选的，作为一种改进，每相绕组的起始位之间的间隔1槽。每相绕组的结束位之间间隔1槽。抱枕线圈均匀分布，线圈的有效边不重叠，更利于电极的分布。

附图说明

图1为本发明一种均布线圈绕线工艺的流程示意图；

图2为本发明一种均布线圈绕线工艺的第一相绕组的绕制方式示意图；

图3为本发明一种均布线圈绕线工艺的三相绕组的绕制方式示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

基本如附图1所示：一种均布线圈绕线工艺，用于生产一种定子绕组，能够适用于中小型电机大功率电流输出的需求。具体包括以下步骤：

步骤一，将80根直径为1.0mm的漆包线分为四组，每组为20根，分别将每组的20根漆包线并绕，得到四组线束；将四组线束并绕后得到一相线束。本实施例中，漆包线采用聚酰亚胺漆包圆铜线，是一种现有的绕组线，由导体和绝缘层两部组成，裸线经退火软化后，再经过多次涂漆，烘焙而成。在这里不再过多描述。

步骤二，按照步骤一的方式分别并绕得到二相线束和三相线束，待用。

步骤三，将一相线束依次按照交叉式和波绕式的方式连续交替绕制，使其构成6个均匀的线圈，得到第一相绕组。

具体的，如附图2所示，将定子铁芯槽模具从左至右依次进行编号，本实施例中，定子铁芯槽共有36槽。将一相线束从6槽的下端进线，并由6槽上端逆时针绕至1槽上端进线，从1槽下端出线，由1槽的出线端顺时针绕至7槽下端进线，完成第一个交叉式线圈的绕制。

再由7槽的上端出线，顺时针绕至12槽上端进线，由12槽下端出线，完成第一个波绕式线圈的绕制。

由12槽的出线端顺时针绕至18槽下端进线，由18槽上端出线逆时针绕至13槽上端进线，由13槽下端出线，完成第二个交叉式线圈的绕制。

由13槽出线端顺时针绕至19槽下端进线，由19槽上端出线顺时针绕至24槽上端进线，由24槽下端出线，完成第二个波绕式线圈的绕制。

由24槽出线端顺时针绕至30槽下端进线，由30槽上端出线逆时针绕至25槽上端进线，由25槽下端出线，完成第三个交叉式线圈的绕制。

由25槽出线端顺时针绕至31槽下端进线，由31槽上端出线顺时针绕至36槽上端进线，由36槽下端出线，完成第三个波绕式线圈的绕制。

由此得到6个间距均为6槽的第一相绕组，其中包括3个交叉式线圈和3个波绕式线圈。波绕线圈与交叉线圈首尾相连，每个线圈依次排列不交叉。

步骤四，按照步骤二的方式，分别将二相线束和三相线束绕制成第二相绕组和第三相绕组。

具体的，如附图3所示，将二相线束从10槽的下端进线，并由10槽上端逆时针绕至5槽上端进线，从5槽下端出线，由5槽的出线端顺时针绕至11槽下端进线，完成二相线束的第一个交叉式线圈的绕制。

再由11槽的上端出线，顺时针绕至16槽上端进线，由16槽下端出线，完成二相线束的第一个波绕式线圈的绕制。

由16槽的出线端顺时针绕至22槽下端进线，由22槽上端出线逆时针绕至17槽上端进线，由17槽下端出线，完成二相线束的第二个交叉式线圈的绕制。

由17槽出线端顺时针绕至23槽下端进线，由23槽上端出线顺时针绕至28槽上端进线，由28槽下端出线，完成二相线束的第二个波绕式线圈的绕制。

由28槽出线端顺时针绕至34槽下端进线，由34槽上端出线逆时针绕至29槽上端进线，由29槽下端出线，完成二相线束的第三个交叉式线圈的绕制。

由29槽出线端顺时针绕至35槽下端进线，由35槽上端出线顺时针绕至4槽上端进线，由4槽下端出线，完成二相线束的第三个波绕式线圈的绕制。

由此得到6个间距均为6槽的第二相绕组，波绕线圈与交叉线圈首尾相连，并使第一相绕组与第二相绕组的每个线圈的有效边线槽不重合。

具体的，将三相线束从8槽的下端进线，并由8槽上端逆时针绕至3槽上端进线，从3槽下端出线，由3槽的出线端顺时针绕至9槽下端进线，完成三相线束的第一个交叉式线圈的绕制。

再由9槽的上端出线，顺时针绕至14槽上端进线，由14槽下端出线，完成三相线束的第一个波绕式线圈的绕制。

由14槽的出线端顺时针绕至20槽下端进线，由20槽上端出线逆时针绕至15槽上端进线，由15槽下端出线，完成三相线束的第二个交叉式线圈的绕制。

由15槽出线端顺时针绕至21槽下端进线，由21槽上端出线顺时针绕至26槽上端进线，由26槽下端出线，完成三相线束的第二个波绕式线圈的绕制。

由26槽出线端顺时针绕至32槽下端进线，由32槽上端出线逆时针绕至27槽上端进线，由27槽下端出线，完成三相线束的第三个交叉式线圈的绕制。

由27槽出线端顺时针绕至33槽下端进线，由33槽上端出线顺时针绕至2槽上端进线，由2槽下端出线，完成三相线束的第三个波绕式线圈的绕制。

由此得到6个间距均为6槽的第三相绕组，其波绕线圈与交叉线圈首尾相连，并使第一相绕组、第二相绕组与第三相绕组的每个线圈的有效边的线槽不重合

步骤五，将制成的第一相绕组、第二相绕组、第三项绕组依次嵌入定子铁芯槽中。

具体的，在将绕组嵌入铁芯槽时，同槽的绕组分四次依次嵌入，保证绕组能够完全嵌入铁芯槽中，以完成三相绕组的定子绕组，应用于中小型电机中。

本实施例中，采用80根线束来满足大功率输出的绕组需求。而80根线束在绕制时若不采用成型绕组的方式很难实现，因为其硬度大，而中小型电机的定子较小，成型绕组又根本无法直接嵌入，因此，本申请先将80根线束均分为四组，分别进行并绕，从而保证线束的硬度，然后再将四组线束并绕成一相线束，整体保证一相线束的硬度和线径，同时也降低80根线束的绕制难度，保证80根线束即使不通过成型绕组的方式依然能够实施。其次，将线束按照交叉式和波绕式的方式交替绕制，从而达到形成6个均匀线圈的效果，保证6个线圈的均匀分布，实现低压直流输出的需求，同时也开创了一种新的散嵌式绕组方式。并且，在嵌入时将绕组同槽分为四次嵌入，也降低了嵌入难度，在实际操作时由于中小型电机的定子铁芯槽较小较短，其操作难度非常大，而通过分次嵌入的方式更便于操作实施。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种均布线圈绕线工艺，其特征在于：将80根线束依次按照交叉式和波绕式的方式连续交替绕制成包括6个线圈的绕组，并将同槽的绕组分次嵌入定子铁芯槽中。

2.根据权利要求1所述的一种均布线圈绕线工艺，其特征在于：每个线圈之间的间距为6槽。

3.根据权利要求2所述的一种均布线圈绕线工艺，其特征在于：其中包括3个交叉线圈和3个波绕线圈，波绕线圈与交叉线圈首尾相连。

4.根据权利要求1所述的一种均布线圈绕线工艺，其特征在于：所述绕组包括三相，分别为第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组；第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组的绕制方式相同。

5.根据权利要求1所述的一种均布线圈绕线工艺，其特征在于：还包括先将线束分为四组，将每组线束并绕，分别得到四组线束。

6.根据权利要求5所述的一种均布线圈绕线工艺，其特征在于：将四组线束并绕得到一相线束，将一相线束依次按照交叉式和波绕式的方式绕制得到第一相绕组。

7.根据权利要求1所述的一种均布线圈绕线工艺，其特征在于：在将绕组嵌入铁芯槽时，同槽的绕组分四次依次嵌入。

8.根据权利要求5所述的一种均布线圈绕线工艺，其特征在于：每组线束包括20根漆包线。

9.根据权利要求4所述的一种均布线圈绕线工艺，其特征在于：每相绕组的起始位之间间隔1槽。

10.根据权利要求9所述的一种均布线圈绕线工艺，其特征在于：每相绕组的结束位之间间隔1槽。