CN117833575B - 基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法，属于电机制造技术领域，该方法包括：分六次绕嵌完成线圈嵌线，每次绕嵌完成两相的各一组极相组线圈，绕组为单双层绕组，每组极相组线圈由5个线圈组成，其中，跨距最大的1个线圈为单层线圈拉入定子小槽，其余4个线圈为双层线圈拉入定子大槽。本发明的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法能够使每相导体在铁心槽内及端部空间的对称分布，减小整机空载电流和短路电流的不平度，降低杂散损耗，有效缩短绕组半匝长，降低定子铜重，降低电机材料成本。
Description
技术领域
本发明属于电机制造技术领域，尤其涉及一种基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法。
背景技术
随着电机制造行业数字化、智能化制造水平的提高，三相异步电动机绕组制造以自动绕嵌替代人工嵌线，智能制造的实现提高了绕组的一致性及大批量生产电机质量稳定性，同时提高了生产效率。
目前行业内对于单双层及双层绕组机器嵌线方式均为三相绕组在圆周位置为三层分布，其中一相绕组位于槽底，一相绕组位于槽口，一相绕组为一半位于槽口，一半位于槽底，这样在圆周分布位置三相不对称，从而导致每相导体槽漏抗和端部漏抗不对称，整机出厂试验空载电流、短路电流严重不平，不平度达到5%～7%，型式试验数据杂散损耗Ps与人工嵌线对比偏高。并且，由于三相绕组三层分布，为确保槽口位置绕组的嵌线工艺性，需将绕组半匝长加长，从而导致整机型式试验数据铜损耗增加。
发明内容
为至少部分地解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法。
本发明的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法包括：
分六次绕嵌完成线圈嵌线，每次绕嵌完成两相的各一组极相组线圈，绕组为单双层绕组，每组极相组线圈由5个线圈组成，其中，跨距最大的1个线圈为单层线圈拉入定子小槽，其余4个线圈为双层线圈拉入定子大槽。
进一步地，在上述的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，第一次绕嵌包括：取三相中两相的各一组极相组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽。
进一步地，在上述的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，第二次绕嵌包括：取三相中两相的各一组极相组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点顺时针旋转60度，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽。
进一步地，在上述的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，第三次绕嵌包括：取三相中两相的各一组极相组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点顺时针旋转120度，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽。
进一步地，在上述的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，第四次绕嵌包括：取三相中两相的各一组极相组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点逆时针旋转60度，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽。
进一步地，在上述的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，第五次绕嵌包括：取三相中两相的各一组极相组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点逆时针旋转120度，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽。
进一步地，在上述的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，第六次绕嵌包括：取三相中两相的各一组极相组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点逆时针旋转180度，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽。
进一步地，在上述的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，定子大槽和定子小槽内根据槽形周长分别设置有槽绝缘。
进一步地，在上述的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，定子小槽为单层槽，单层线圈拉入定子小槽后打入盖纸。
进一步地，在上述的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，定子大槽为双层槽，双层线圈在定子大槽内下层边下线后利用压线模具进行压线，打入层间隔相纸。
本发明的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法具有如下优点和有益效果：
（1）大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法确保了每相导体在铁心槽内及端部空间的对称分布，减小了整机空载电流和短路电流的不平度，降低了杂散损耗；
（2）按下线顺序合理排布压线模具位置，利于上层边导线的入槽及盖纸的打入，提高产品合格率；
（3）采用六次下线、线圈组一上一下的方法，有效缩短了绕组半匝长，降低了定子铜重，从而降低了电机材料成本，降低了电机铜损耗；同时，提高了相间绝缘安放的稳固性，进一步降低了产品相间故障的风险；单层线圈拉入定子小槽，有效缩短了同功率档铁心长度，使电机效率值总体提高了0.7%。
附图说明
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，下面描述中的附图仅仅是用于对本发明实施例的进一步理解，并构成本发明的一部分，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为利用本发明基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法实施的第一次绕嵌示意图；
图2为利用本发明基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法实施的第二次绕嵌示意图；
图3为利用本发明基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法实施的第三次绕嵌示意图；
图4为利用本发明基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法实施的第四次绕嵌示意图；
图5为利用本发明基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法实施的第五次绕嵌示意图；
图6为利用本发明基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法实施的第六次绕嵌示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图6所示，本发明实施例提供了一种基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法，该方法包括：分六次绕嵌完成线圈嵌线，每次绕嵌完成两相的各一组极相组线圈，绕组为单双层绕组，每组极相组线圈由5个线圈组成，其中：跨距最大的1个线圈为单层线圈拉入定子小槽，其余4个线圈为双层线圈拉入定子大槽。
进一步地，在本发明实施例提供的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，第一次绕嵌通过以下方式进行：取三相中两相的各一组极相组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽。
进一步地，在本发明实施例提供的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，第二次绕嵌通过以下方式进行：取三相中两相的各一组极相组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点顺时针旋转60度，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽。
进一步地，在本发明实施例提供的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，第三次绕嵌通过以下方式进行：取三相中两相的各一组极相组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点顺时针旋转120度，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽。
进一步地，在本发明实施例提供的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，第四次绕嵌通过以下方式进行：取三相中两相的各一组极相组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点逆时针旋转60度，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽。
进一步地，在本发明实施例提供的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，第五次绕嵌通过以下方式进行：取三相中两相的各一组极相组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点逆时针旋转120度，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽。
进一步地，在本发明实施例提供的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，第六次绕嵌通过以下方式进行：取三相中两相的各一组极相组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点逆时针旋转180度，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽。
在本发明实施例中，通过采用上述限定的方式进行六次绕嵌，线圈组边在定子大槽内一上一下，从而有效缩短了线圈半匝长，通过第二次绕嵌、第三次绕嵌时定子铁芯较原点顺时针旋转和第三次绕嵌、第四次绕嵌时定子铁芯较原点逆时针旋转，有效保证了每相均为一半线圈边置于铁芯槽底位置，一半线圈边置于铁芯槽口位置。
进一步地，在本发明实施例的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，定子大槽和定子小槽内根据槽形周长分别设置有槽绝缘。
进一步地，在本发明实施例的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，定子小槽为单层槽，单层线圈拉入定子小槽后打入盖纸，从而有效缩短了同功率档铁芯长度。
进一步地，在本发明实施例的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法中，定子大槽为双层槽，双层线圈在定子大槽内下层边下线后利用压线模具进行压线，打入层间隔相纸，从而利于上层边导线的入槽及盖纸的打入，有效提高了产品的合格率。
为使本发明的上述技术方案更加清楚，下面结合具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
在该实施例1中，定子槽数为72槽，绕组为4极4路单双层同心式绕组，电机相数为3相。
线圈嵌线为六次绕嵌完成，每次绕嵌完成两相的各一组极相组线圈，绕组为单双层绕组，每组极相组线圈由5个线圈组成，其中：跨距最大的1个线圈为单层线圈拉入定子小槽，其余4个线圈为双层线圈拉入定子大槽，每极相组线圈的匝数从大圈至小圈依次为11、9、8、5、4，每组线圈跨距为1-18、2-17、3-16、4-15、5-14。
参考图1，在第一次绕嵌中，绕制U1、W1各一组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，线圈绕制后拉入对应定子槽内，U1绕组为1-5、14-18号槽，W1绕组为7-11、20-24号槽，其中1、18、7、24号槽为定子小槽，槽内拉入单层线圈，打入盖纸，其余已拉入线圈边的槽为定子大槽，槽内为双层线圈，打入层间隔相纸，压线模具进行对应双层槽内压线。
参考图2，在第二次绕嵌中，绕制V1、U2各一组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点顺时针旋转60度，线圈绕制后拉入对应定子槽内，V1绕组为13-17、26-30号槽，U2绕组为19-23、32-36号槽，其中13、30、19、36号槽为定子小槽，槽内拉入单层线圈，打入盖纸，其余已拉入线圈边的槽为定子大槽，槽内为双层线圈，打入层间隔相纸，压线模具进行对应双层槽内压线。
参考图3，在第三次绕嵌中，绕制W2、V2各一组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点顺时针旋转120度，线圈绕制后拉入对应定子槽内，W2绕组为25-29、38-42号槽，V2绕组为31-35、44-48号槽，其中25、42、31、48号槽为定子小槽，槽内拉入单层线圈，打入盖纸，其余已拉入线圈边的槽为定子大槽，槽内为双层线圈，打入层间隔相纸，压线模具进行对应双层槽内压线。
参考图4，在第四次绕嵌中，绕制V3、W3各一组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点逆时针旋转60度，线圈绕制后拉入对应定子槽内，V3绕组为8-12、67-71号槽，W3绕组为2-6、61-65号槽，其中12、67、6、61号槽为定子小槽，槽内拉入单层线圈，打入盖纸，其余已拉入线圈边的槽为定子大槽，槽内为双层线圈，打入层间隔相纸，压线模具进行对应双层槽内压线。
参考图5，在第五次绕嵌中，绕制U3、V4各一组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点逆时针旋转120度，线圈绕制后拉入对应定子槽内，U3绕组为68-72、55-59号槽，V4绕组为62-66、49-53号槽，其中55、72、49、66号槽为定子小槽，槽内拉入单层线圈，打入盖纸，其余已拉入线圈边的槽为定子大槽，槽内为双层线圈，打入层间隔相纸，压线模具进行对应双层槽内压线。
参考图6，在第六次绕嵌中，绕制W4、U4各一组线圈，两组线圈交叠排布，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点逆时针旋转180度，线圈绕制后拉入对应定子槽内，W4绕组为56-60、43-47号槽，U4绕组为50-54、37-41号槽，其中55、72、49、66号槽为定子小槽，槽内拉入单层线圈，打入盖纸，其余已拉入线圈边的槽为定子大槽，槽内为双层线圈，打入层间隔相纸，压线模具进行对应双层槽内压线。
按上述方法下线后，线圈排布接近手工嵌线形式，其中V相完全同手工带盖边嵌线形式，4组线圈边均为一上一下，U、W相为2组线圈同手工嵌线形式，线圈边为一上一下，1组线圈边全为上，1组线圈边全为下。从整台电机每相导体磁路对称的角度分析，三相绕组中线圈组完全均衡，每相均为一半线圈边置于铁心槽底位置，一半线圈边置于铁心槽口位置
综上所述，与现有技术相比，本发明实施例的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法具有如下优点和有益效果：
（1）大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法确保了每相导体在铁心槽内及端部空间的对称分布，减小了整机空载电流和短路电流的不平度，降低了杂散损耗；
（2）按下线顺序合理排布压线模具位置，利于上层边导线的入槽及盖纸的打入，提高产品合格率；
（3）采用六次下线、线圈组一上一下的方法，有效缩短了绕组半匝长，降低了定子铜重，从而降低了电机材料成本，降低了电机铜损耗；同时，提高了相间绝缘安放的稳固性，进一步降低了产品相间故障的风险；单层线圈拉入定子小槽，有效缩短了同功率档铁心长度，使电机效率值总体提高了0.7%。
需要说明的是，在本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”或其同义词应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。而且，诸如“第一”和“第二”等表述仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。同时，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法，嵌线对象电机的定子槽数为72槽、相数为三相，其特征在于，包括：分六次绕嵌完成线圈嵌线，每次绕嵌完成两相的各一组极相组线圈，绕组为单双层绕组，每组极相组线圈由5个线圈组成，其中，跨距最大的1个线圈为单层线圈拉入定子小槽，其余4个线圈为双层线圈拉入定子大槽，其中：
第一次绕嵌包括：取三相中两相的各一组极相组线圈U1、W1，两组极相组线圈U1、W1交叠排布，极相组线圈U1为1-5、14-18号槽，极相组线圈U1的5个线圈的跨距为1-18、2-17、3-16、4-15、5-14，极相组线圈W1为7-11、20-24号槽，极相组线圈W1的5个线圈的跨距为7-24、8-23、9-22、10-21、11-20，按每个线圈的相应跨距绕制到线杯上，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽；
第二次绕嵌包括：取三相中两相的各一组极相组线圈V1、U2，两组极相组线圈V1、U2交叠排布，极相组线圈V1为13-17、26-30号槽，极相组线圈V1的5个线圈的跨距为13-30、14-29、15-28、16-27、17-26，极相组绕组U2为19-23、32-36号槽，极相组线圈U2的5个线圈的跨距为19-36、20-35、21-34、22-33、23-32，按每个线圈的相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点顺时针旋转60度，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽；
第三次绕嵌包括：取三相中两相的各一组极相组线圈W2、V2，两组极相组线圈W2、V2交叠排布，极相组线圈W2为25-29、38-42号槽，极相组线圈W2的5个线圈的跨距为25-42、26-41、27-40、28-39、29-38，极相组线圈V2为31-35、44-48号槽，极相组线圈V2的5个线圈的跨距为31-48、32-47、33-46、34-45、35-44，按每个线圈的相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点顺时针旋转120度，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽；
第四次绕嵌包括：取三相中两相的各一组极相组线圈V3、W3，两组极相组线圈V3、W3交叠排布，极相组线圈V3为8-12、67-71号槽，极相组线圈V3的5个线圈的跨距为12-67、11-68、10-69、9-70、8-71，极相组线圈W3为2-6、61-65号槽，极相组线圈W3的5个线圈的跨距为6-61、5-62、4-63、3-64、2-65，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点逆时针旋转60度，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽；
第五次绕嵌包括：取三相中两相的各一组极相组线圈U3、V4，两组极相组线圈U3、V4交叠排布，极相组线圈U3为68-72、55-59号槽，极相组线圈U3的5个线圈的跨距为55-72、56-71、57-70、58-69、59-68，极相组线圈V4为62-66、49-53号槽，极相组线圈V4的5个线圈的跨距为49-66、50-65、51-64、52-63、53-62，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点逆时针旋转120度，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽；
第六次绕嵌包括：取三相中两相的各一组极相组线圈W4、U4，两组极相组线圈W4、U4交叠排布，极相组线圈W4为56-60、43-47号槽，极相组线圈W4的5个线圈的跨距为43-60、44-59、45-58、46-57、47-56，极相组线圈U4为50-54、37-41号槽，极相组线圈U4的跨距为37-54、38-53、39-52、40-51、41-50，按每个线圈相应跨距绕制到线杯上，定子铁芯较原点逆时针旋转180度，将跨距最大的单层线圈拉入定子小槽，将其余双层线圈拉入定子大槽。
2.根据权利要求1所述的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法，其特征在于，定子大槽和定子小槽内根据槽形周长分别设置有槽绝缘。
3.根据权利要求1所述的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法，其特征在于，定子小槽为单层槽，单层线圈拉入定子小槽后打入盖纸。
4.根据权利要求1所述的基于大小槽冲片的单双层绕组自动嵌线方法，其特征在于，定子大槽为双层槽，双层线圈在定子大槽内下层边下线后利用压线模具进行压线，打入层间隔相纸。
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