CN117175876B - 一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺和嵌线工艺 - Google Patents
一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺和嵌线工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺和嵌线工艺，属于电机技术领域，解决了现有相间绝缘在端部空间紧张时不易插入、相间绝缘无法放置到位且易移位、相间故障率高等技术问题。解决方案为：一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺，步骤如下：1）确定第一连接筋和第二连接筋的高度尺寸H；2）确定引线端、非引线端绝缘高度尺寸H1和H2；3）确定两连接筋之间的间距T；4）确定第一连接筋的位置B1和相间绝缘的宽度尺寸B；5）确定第一连接筋和第二连接筋的宽度尺寸b；6）利用激光切割机裁剪成型。与现有技术相比，本发明具有操作简单易上手、加工效率较高、材料利用率提升70‑80%、相间故障率降至不足0.05%等优点。
Description
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体涉及一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺和嵌线工艺。
背景技术
随着电机市场的快速发展和需求的不断扩大，对电机的高效生产提出了更高的要求，自动嵌线作为二十一世纪电机制造业革命性的颠覆，顺应市场的形势在有绕组定子的制作中扮演了更重要的角色。同时增容、高效电机是未来市场的主流发展趋势，其产品在绕组槽满率变高的情况下端部空间进一步减小。
关于相间绝缘的使用，目前一般是在嵌线结束后统一插入，其缺点在于端部空间紧张时不易插入且在后续的生产过程中绝缘无法放置到位且在过程中易移位、弹出错位导致相间故障。
发明内容
为了克服现有技术的不足，解决现有相间绝缘在端部空间紧张时不易插入、相间绝缘无法放置到位且易移位、相间故障率高等技术问题，本发明提供一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺和嵌线工艺。
本发明通过以下技术方案予以实现。
本发明提供了一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺，电机的绕组形式为同心式绕组，极数为2极，相数为3相，所述相间绝缘包括引线端绝缘和非引线端绝缘，所述引线端绝缘左上角和右上角设有圆角，所述非引线端绝缘设于引线端绝缘下方，所述非引线端绝缘与引线端绝缘呈相对设置，所述引线端绝缘和非引线端绝缘之间设有第一连接筋和第二连接筋，所述第一连接筋和第二连接筋上、下两端分别与引线端绝缘和非引线端绝缘连接；所述自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺包括以下步骤：
1)确定第一连接筋和第二连接筋的高度尺寸H；
根据定子铁芯长度尺寸L确定第一连接筋和第二连接筋的高度尺寸H，得到第一连接筋和第二连接筋的高度尺寸H＝L+K+h，其中K为轴向窜动系数，h为两端绝缘的高度尺寸；
2)确定引线端绝缘高度尺寸H1和非引线端绝缘高度尺寸H2；
根据轴向窜动量、窜动方向和实际情况，得到引线端绝缘的高度尺寸H1大定子引线端端部高度尺寸3mm，非引线端绝缘的高度尺寸H2大定子引线端端部高度尺寸5mm；
3)确定第一连接筋和第二连接筋之间的间距T；
根据相间绝缘嵌放的位置，间距T和定子槽数、定子内径、定子槽高度之间的关系得到第一连接筋和第二连接筋之间的间距T；
4)确定第一连接筋的位置B1和相间绝缘的宽度尺寸B；
根据相间绝缘嵌放的位置，第一连接筋的位置B1、相间绝缘的宽度尺寸B和定子槽数、定子内径、定子槽高度之间的关系得到第一连接筋的位置B1和相间绝缘的宽度尺寸B；
5)确定第一连接筋和第二连接筋的宽度尺寸b；
根据物料条件进一步确定第一连接筋和第二连接筋的宽度尺寸b比定子的槽肩尺寸小2mm，取值范围为4～7mm；进一步确定第一连接筋和第二连接筋的宽度尺寸b大于定子的槽口尺寸；
6)利用激光切割机裁剪成型。
进一步，所述步骤1)中K的取值范围为4～5mm；h根据电动机型号选择不同参数，中心高132mm及以下三相异步电动机选择10mm，中心高160～225mm三相异步电动机选择14～16mm，中心高250～280mm三相异步电动机选择16～18mm，中心高315mm及以上三相异步电动机选择24～30mm。
进一步，所述步骤3)中关系的表达式为其中q为每极每相槽数，Q1为定子槽数，Di1为定子内径，hs为定子槽高度，i为修正系数，取值范围为2～3mm。
进一步，所述步骤4)中第一连接筋的位置B1和定子槽数、定子内径、定子槽高度之间的关系的表达式为相间绝缘的宽度尺寸B和定子槽数、定子内径、定子槽高度之间的关系的表达式为/> 其中Q1为定子槽数，Di1为定子内径，hs为定子槽高度，i1、i2为修正系数，i1、i2根据电动机型号选择不同参数，中心高180mm及以下三相异步电动机i1选择20mm，i2选择40～50mm；中心高200～250mm三相异步电动机i1选择30mm，i2选择70～90mm；中心高280mm及以上三相异步电动机i1选择35mm，i2选择80～110mm。
进一步，一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的嵌线工艺，电机的绕组形式为同心式绕组，极数为2极，相数为3相，所述相间绝缘包括引线端绝缘和非引线端绝缘，所述引线端绝缘左上角和右上角设有圆角，所述非引线端绝缘设于引线端绝缘下方，所述非引线端绝缘与引线端绝缘呈相对设置，所述引线端绝缘和非引线端绝缘之间设有第一连接筋和第二连接筋，所述第一连接筋和第二连接筋上、下两端分别与引线端绝缘和非引线端绝缘连接；所述自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的嵌线工艺包括以下步骤：
I)嵌A相绕组；
根据绕组形式和跨距利用机器下线方式将A相线圈嵌入定子对应槽，将嵌入定子对应槽内的A相线圈及定子引线端部和定子非引线端部扩张；
II)放置第一层相间绝缘；
第一层相间绝缘包括4张相间绝缘，每张相间绝缘均将引线端绝缘置于定子绕组引线端部，将非引线端绝缘置于定子绕组非引线端部；将第一张相间绝缘的第一连接筋置于2号槽，第二连接筋依次置于q-2号槽内；将第二张相间绝缘的第一连接筋置于Q1-1号槽内，第二连接筋依次置于Q1-(q-2)号槽内；将第三张相间绝缘的第一连接筋置于号槽内，第二连接筋依次置于/> 号槽内；将第四张相间绝缘的第一连接筋置于/>号槽内，第二连接筋依次置于/>号槽内；其中q为每极每相槽数，Q1为定子槽数；
III)嵌C相绕组；
根据绕组形式和跨距利用机器下线方式将C相线圈嵌入定子对应槽，将嵌入定子对应槽内的C相线圈及定子引线端部和定子非引线端部扩张；
IV)放置第二层相间绝缘；
以C相线为基准重复步骤Ⅱ)；
V)嵌B相绕组；
根据绕组形式和跨距利用机器下线方式将B相线圈嵌入定子对应槽。
本发明所达到的有益效果是：本发明提供了一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺和挂入式2极相间绝缘的嵌线工艺，相间绝缘采用挂入槽内的方式，操作简单易上手，成品的表观外形以及整体工艺更好，解决了相间绝缘在端部空间紧张时不易插入的问题；异形相间绝缘制作工艺采用激光切割机，加工效率较高，材料利用率提升了约70～80％；相间绝缘挂入后相与相之间绝缘覆盖面积更大且不易移位，试验相间故障率降至不足0.05％，同时延长电机使用寿命。
与现有技术相比，本发明具有操作简单易上手、加工效率较高、材料利用率提升70～80％、相间故障率降至不足0.05％等优点。
附图说明
图1是本发明的相间绝缘结构示意图；
图2是本发明的单层相间绝缘放置展开图。
图中，1、引线端绝缘；2、非引线端绝缘；3、圆角；4、第一连接筋；5、第二连接筋。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1至2所示，一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺，电机的绕组形式为同心式绕组，极数为2极，相数为3相，所述相间绝缘包括引线端绝缘1和非引线端绝缘2，所述引线端绝缘1置于定子引线端部，所述非引线端绝缘2置于定子非引线端部，所述引线端绝缘1左上角和右上角设有圆角3，所述非引线端绝缘2设于引线端绝缘1下方，所述非引线端绝缘2与引线端绝缘1呈相对设置，所述引线端绝缘1和非引线端绝缘2之间设有第一连接筋4和第二连接筋5，所述第一连接筋4和第二连接筋5嵌入定子对应槽内，所述第一连接筋4和第二连接筋5上、下两端分别与引线端绝缘1和非引线端绝缘2连接。所述自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺，包括以下步骤：
1)确定第一连接筋4和第二连接筋5的高度尺寸H；
根据定子铁芯长度尺寸L确定第一连接筋4和第二连接筋5的高度尺寸H，得到第一连接筋4和第二连接筋5的高度尺寸H＝L+K+h，其中K为轴向窜动系数，h为两端绝缘的高度尺寸；
其中，K的取值范围为4～5mm；h根据电动机型号选择不同参数，中心高132mm及以下三相异步电动机选择10mm，中心高160～225mm三相异步电动机选择14～16mm，中心高250～280mm三相异步电动机选择16～18mm，中心高315mm及以上三相异步电动机选择24～30mm，根据三相异步电动机的不同型号选择h合理的取值，从而得到第一连接筋4和第二连接筋5的高度尺寸H；
2)确定引线端绝缘1高度尺寸H1和非引线端绝缘2高度尺寸H2；
根据轴向窜动量、窜动方向和实际情况，得到引线端绝缘1的高度尺寸H1大定子引线端端部高度尺寸3mm，非引线端绝缘2的高度尺寸H2大定子引线端端部高度尺寸5mm；
3)确定第一连接筋4和第二连接筋5之间的间距T；
根据相间绝缘嵌放的位置，间距T和定子槽数、定子内径、定子槽高度之间的关系得到第一连接筋4和第二连接筋5之间的间距T；
其中，间距T和定子槽数、定子内径、定子槽高度之间的关系的表达式为 其中q为每极每相槽数，Q1为定子槽数，Di1为定子内径，hs为定子槽高度，i为修正系数，取值范围为2～3mm；
4)确定第一连接筋4的位置B1和相间绝缘的宽度尺寸B；
根据相间绝缘嵌放的位置，第一连接筋4的位置B1、相间绝缘的宽度尺寸B和定子槽数、定子内径、定子槽高度之间的关系得到第一连接筋4的位置B1和相间绝缘的宽度尺寸B；
其中，第一连接筋4的位置B1和定子槽数、定子内径、定子槽高度之间的关系的表达式为相间绝缘的宽度尺寸B和定子槽数、定子内径、定子槽高度之间的关系的表达式为/>其中Q1为定子槽数，Di1为定子内径，hs为定子槽高度，i1、i2为修正系数，i1、i2根据电动机型号选择不同参数，中心高180mm及以下三相异步电动机i1选择20mm，i2选择40～50mm；中心高200～250mm三相异步电动机i1选择30mm，i2选择70～90mm；中心高280mm及以上三相异步电动机i1选择35mm，i2选择80～110mm，根据三相异步电动机的不同的型号选择i1、i2合理的取值，进而得到第一连接筋4的位置B1和相间绝缘的宽度尺寸B；
5)确定第一连接筋4和第二连接筋5的宽度尺寸b；
根据物料条件进一步确定第一连接筋4和第二连接筋5的宽度尺寸b比定子的槽肩尺寸小2mm，取值范围为4～7mm；进一步确定第一连接筋4和第二连接筋5的宽度尺寸b大于定子的槽口尺寸；
6)利用激光切割机裁剪成型。异形相间绝缘制作工艺采用激光切割机，加工效率较高，材料利用率提升了约70～80％。
一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的嵌线工艺，电机的绕组形式为同心式绕组，极数为2极，相数为3相，所述相间绝缘包括引线端绝缘1和非引线端绝缘2，所述引线端绝缘1左上角和右上角设有圆角3，所述非引线端绝缘2设于引线端绝缘1下方，所述非引线端绝缘2与引线端绝缘1呈相对设置，所述引线端绝缘1和非引线端绝缘2之间设有第一连接筋4和第二连接筋5，所述第一连接筋4和第二连接筋5上、下两端分别与引线端绝缘1和非引线端绝缘2连接；所述自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的嵌线工艺包括以下步骤：
I)嵌A相绕组；
根据绕组形式和跨距利用机器下线方式将A相线圈嵌入定子对应槽，将嵌入定子对应槽内的A相线圈及定子引线端部和定子非引线端部扩张。相间绝缘采用挂入槽内的方式，操作简单易上手，成品的表观外形以及整体工艺更好，解决了相间绝缘在端部空间紧张时不易插入的问题；
II)放置第一层相间绝缘；
第一层相间绝缘包括4张相间绝缘，每张相间绝缘均将引线端绝缘1置于定子绕组引线端部，将非引线端绝缘2置于定子绕组非引线端部；将第一张相间绝缘的第一连接筋4置于2号槽，2号槽为A相线任意一组线圈第二圈绕组所在槽，1号槽为对应线圈第一圈绕组所在槽，第二连接筋5依次置于q-2号槽内；将第二张相间绝缘的第一连接筋4置于Q1-1号槽内，第二连接筋5依次置于Q1-(q-2)号槽内，这样使得第二张相间绝缘的短边与第一张相间绝缘的短边衔接；将第三张相间绝缘的第一连接筋4置于号槽内，第二连接筋5依次置于/>号槽内，这样使得第三张相间绝缘的长边与第一张相间绝缘的长边衔接；将第四张相间绝缘的第一连接筋4置于/>号槽内，第二连接筋5依次置于号槽内，这样使得第四张相间绝缘的短边与第三张相间绝缘的短边衔接，第四张相间绝缘的长边与第二张相间绝缘的长边衔接，相间绝缘挂入后相与相之间绝缘覆盖面积更大且不易移位，试验相间故障率降至不足0.05％，同时延长电机使用寿命，其中q为每极每相槽数，Q1为定子槽数。
III)嵌C相绕组；
根据绕组形式和跨距利用机器下线方式将C相线圈嵌入定子对应槽，将嵌入定子对应槽内的C相线圈及定子引线端部和定子非引线端部扩张；
IV)放置第二层相间绝缘；
以C相线为基准重复步骤Ⅱ)；
V)嵌B相绕组；
根据绕组形式和跨距利用机器下线方式将B相线圈嵌入定子对应槽。
上面结合附图对本发明的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，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，依然可以对实施方式进行更改，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 (5)
1.一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺，其特征在于：电机的绕组形式为同心式绕组，极数为2极，相数为3相，所述相间绝缘包括引线端绝缘(1)和非引线端绝缘(2)，所述引线端绝缘(1)左上角和右上角设有圆角(3)，所述非引线端绝缘(2)设于引线端绝缘(1)下方，所述非引线端绝缘(2)与引线端绝缘(1)呈相对设置，所述引线端绝缘(1)和非引线端绝缘(2)之间设有第一连接筋(4)和第二连接筋(5)，所述第一连接筋(4)和第二连接筋(5)上、下两端分别与引线端绝缘(1)和非引线端绝缘(2)连接；所述自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺包括以下步骤：
1)确定第一连接筋(4)和第二连接筋(5)的高度尺寸H；
根据定子铁芯长度尺寸L确定第一连接筋(4)和第二连接筋(5)的高度尺寸H，得到第一连接筋(4)和第二连接筋(5)的高度尺寸H＝L+K+h，其中K为轴向窜动系数，h为两端绝缘的高度尺寸；
2)确定引线端绝缘(1)高度尺寸H1和非引线端绝缘(2)高度尺寸H2；
根据轴向窜动量、窜动方向和实际情况，得到引线端绝缘(1)的高度尺寸H1大定子引线端端部高度尺寸3mm，非引线端绝缘(2)的高度尺寸H2大定子引线端端部高度尺寸5mm；
3)确定第一连接筋(4)和第二连接筋(5)之间的间距T；
根据相间绝缘嵌放的位置，间距T和定子槽数、定子内径、定子槽高度之间的关系得到第一连接筋(4)和第二连接筋(5)之间的间距T；
4)确定第一连接筋(4)的位置B1和相间绝缘的宽度尺寸B；
根据相间绝缘嵌放的位置，第一连接筋(4)的位置B1、相间绝缘的宽度尺寸B和定子槽数、定子内径、定子槽高度之间的关系得到第一连接筋(4)的位置B1和相间绝缘的宽度尺寸B；
5)确定第一连接筋(4)和第二连接筋(5)的宽度尺寸b；
根据物料条件进一步确定第一连接筋(4)和第二连接筋(5)的宽度尺寸b比定子的槽肩尺寸小2mm，取值范围为4～7mm；进一步确定第一连接筋(4)和第二连接筋(5)的宽度尺寸b大于定子的槽口尺寸；
6)利用激光切割机裁剪成型。
2.根据权利要求1所述的一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺，其特征在于：所述步骤1)中K的取值范围为4～5mm；h根据电动机型号选择不同参数，中心高132mm及以下三相异步电动机选择10mm，中心高160～225mm三相异步电动机选择14～16mm，中心高250～280mm三相异步电动机选择16～18mm，中心高315mm及以上三相异步电动机选择24～30mm。
3.根据权利要求1所述的一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺，其特征在于：所述步骤3)中关系的表达式为其中q为每极每相槽数，Q1为定子槽数，Di1为定子内径，hs为定子槽高度，i为修正系数，取值范围为2～3mm。
4.根据权利要求1所述的一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的制作工艺，其特征在于：所述步骤4)中第一连接筋(4)的位置B1和定子槽数、定子内径、定子槽高度之间的关系的表达式为相间绝缘的宽度尺寸B和定子槽数、定子内径、定子槽高度之间的关系的表达式为/> 其中Q1为定子槽数，Di1为定子内径，hs为定子槽高度，i1、i2为修正系数，i1、i2根据电动机型号选择不同参数，中心高180mm及以下三相异步电动机i1选择20mm，i2选择40～50mm；中心高200～250mm三相异步电动机i1选择30mm，i2选择70～90mm；中心高280mm及以上三相异步电动机i1选择35mm，i2选择80～110mm。
5.一种自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的嵌线工艺，其特征在于：电机的绕组形式为同心式绕组，极数为2极，相数为3相，所述相间绝缘包括引线端绝缘(1)和非引线端绝缘(2)，所述引线端绝缘(1)左上角和右上角设有圆角(3)，所述非引线端绝缘(2)设于引线端绝缘(1)下方，所述非引线端绝缘(2)与引线端绝缘(1)呈相对设置，所述引线端绝缘(1)和非引线端绝缘(2)之间设有第一连接筋(4)和第二连接筋(5)，所述第一连接筋(4)和第二连接筋(5)上、下两端分别与引线端绝缘(1)和非引线端绝缘(2)连接；所述自动嵌线用挂入式2极电机相间绝缘的嵌线工艺包括以下步骤：
I)嵌A相绕组；
根据绕组形式和跨距利用机器下线方式将A相线圈嵌入定子对应槽，将嵌入定子对应槽内的A相线圈及定子引线端部和定子非引线端部扩张；
II)放置第一层相间绝缘；
第一层相间绝缘包括4张相间绝缘，每张相间绝缘均将引线端绝缘(1)置于定子绕组引线端部，将非引线端绝缘(2)置于定子绕组非引线端部；将第一张相间绝缘的第一连接筋(4)置于2号槽，第二连接筋(5)依次置于q-2号槽内；将第二张相间绝缘的第一连接筋(4)置于Q1-1号槽内，第二连接筋(5)依次置于Q1-(q-2)号槽内；将第三张相间绝缘的第一连接筋(4)置于号槽内，第二连接筋(5)依次置于/>号槽内；将第四张相间绝缘的第一连接筋(4)置于/>号槽内，第二连接筋(5)依次置于/>号槽内；其中q为每极每相槽数，Q1为定子槽数；
III)嵌C相绕组；
根据绕组形式和跨距利用机器下线方式将C相线圈嵌入定子对应槽，将嵌入定子对应槽内的C相线圈及定子引线端部和定子非引线端部扩张；
IV)放置第二层相间绝缘；
以C相线为基准重复步骤Ⅱ)；
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