CN220325368U - 一种发电机散嵌型绕组结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发电机技术领域，公开了一种发电机散嵌型绕组结构，用做在额定电压范围12～40V，额定电流为200～500A的三相六极直流发电机的定子绕组，所述定子绕组由三相绕组组成；每相所述绕组为由漆包线组绕制而成的线圈组；所述漆包线组包括多个分批次嵌入线圈槽上的漆包线匝；所述线圈组包括3个交叉绕线圈和3个波绕线圈，其中交叉绕线圈和波绕线圈相间、连续、不叠压均匀嵌入定子铁芯的线圈槽内；采用本方案绕组结构，以波绕组和交叉式绕组组合结构，通过同槽多次下线的工艺进行嵌线，即可完成绕组的制造，解决了现有绕组结构无法适用于低压大电流直流发电机的特殊绕组结构需求的技术问题，绕组结构成型效果好、绕线便捷、线距短、用铜少、硬度高。

Description

一种发电机散嵌型绕组结构

技术领域

本实用新型涉及发电机技术领域，具体涉及一种发电机散嵌型绕组结构。

背景技术

随着新能源技术的快速发展，小规格电机应用场景越来越多，对运行要求也各有不同。针对市场需要能够在特殊环境例如东北地区低温融冰环境中运行的低压大电流小规格直流电机，由于运行环境如低温，运行参数例如电磁性能以及装置便携移动的特殊性，就需要对绕组线圈数量以及形状有特殊限定的电机定子绕组结构，并且由于电流大，所用绕组导线具有线径大、根数多、硬度强的特点。

目前电机绕组结构通常分两种，一种是成型绕组结构，另一种是传统散嵌型绕组结构。成型绕组结构虽然具有成型效果好的优点，但是这种结构是在电机外进行线圈成型，然后再嵌入线圈槽，由于嵌入前已经定型，嵌入时无法进行形状调整，加上常规定子铁芯线圈槽为宽齿窄槽的形状，线径大、根数多、硬度强的绕组导线根本无法直接嵌入。与成型绕组结构相比，传统散嵌型绕组结构的优势在于，先绕成线圈但不定型，嵌线时可整型，绕组的成型效果，与个人的手法及其他因素都有直接关系，但是由于低压大电流直流电机所用绕组导线线径大、根数多、硬度强，采用传统成捆并绕，绕圈整形、嵌线根本无法实现，因此现有绕组结构无法用于特殊运行环境下的低压大电流直流电机，急需一种能够用于低压大电流直流发电机的新绕组结构，具有成型效果好、绕线便捷、嵌线容易、线距短、用铜少、硬度高等特点。

实用新型内容

本实用新型提供了一种发电机散嵌型绕组结构，为解决现有绕组结构无法适用于低压大电流直流发电机的特殊绕组结构需求的技术问题。

本实用新型提供的基础方案为：用做在额定电压范围12~40V，额定电流为200~500A的三相六极直流发电机的定子绕组，所述定子绕组由三相绕组组成；每相所述绕组为由漆包线组绕制而成的线圈组；所述漆包线组包括多个分批次嵌入线圈槽内的漆包线匝；所述线圈组包括3个交叉绕线圈和3个波绕线圈，其中交叉绕线圈和波绕线圈相间、连续、不叠压均匀嵌入定子铁芯的线圈槽内。

进一步，所述漆包线组包括80根漆包线。

进一步，所述漆包线组包括4个漆包线匝；所述漆包线匝包括20根漆包线。

进一步，所述漆包线匝为20根漆包线并绕结构。

进一步，所述漆包线直径为1mm。

进一步，所述交叉绕线圈和波绕线圈相间、连续、不叠压，具体为，交叉绕线圈和波绕线圈相间为1个交叉绕线圈和1个波绕线圈为一组依次嵌入线圈槽；连续、不叠压为后一个线圈的首端嵌入前一个线圈尾端线圈槽的后一个线圈槽。

进一步，所述交叉绕线圈和波绕线圈线圈节距相等。

进一步，所述线圈节距为5。

进一步，三相所述绕组的线圈组首端引出线间隔的线圈槽数为1。

进一步，所述线圈组的线圈为散嵌线圈；所述散嵌线圈包括嵌入线圈槽的直线部分和不嵌入线圈槽的弯曲部分，其中不嵌入线圈槽的弯曲部分呈对称弧形。

本实用新型的工作原理及优点在于：

本实用新型改进了发电机散嵌型绕组结构，适合于低压大电流直流发电机，解决现有绕组结构无法适用于低压大电流直流发电机的特殊绕组结构需求的技术问题，采用新的散嵌模式，减少每相线圈数，以波绕组和交叉式绕组组合结构，形成两种绕法线圈，每相不同绕法线圈相间、连续、不叠压，保证绕线形状对称，通过同槽多次下线的工艺进行嵌线、接头，即可完成本方案单层散嵌绕组的制造，具有成型效果好、绕线便捷、线距短、用铜少、硬度高等优点。

本实用新型适用于功率5~20KW，电压12~40V，电流200~500A低压大电流直流发电机定子绕组，以此为基础形成的重量轻、体积小的小规格直流发电机，适用于电力电缆冬季融冰、户外低压直流应急。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的一种发电机散嵌型绕组结构的单相结构示意图。

图2为本实用新型实施例所提供的一种发电机散嵌型绕组结构的单相绕组展开图。

图3为本实用新型实施例所提供的一种发电机散嵌型绕组结构的三相绕组展开图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

如图1所示，一种发电机散嵌型绕组结构，用于在额定电压范围12~40V，额定电流为200~500A的三相六极直流发电机的定子绕组，定子绕组由三相绕组组成；每相绕组为由漆包线组绕制而成的线圈组；漆包线组包括多个分批次嵌入线圈槽上的漆包线匝；线圈组包括3个交叉绕线圈和3个波绕线圈，其中交叉绕线圈和波绕线圈相间、连续、不叠压均匀嵌入定子铁芯的线圈槽内。

本实施例中，低压大电流直流发电机，保持额定电压30V，要求额定电流从原来的300A提升到400A，并且要求保持额定300A和30V电机重量轻，体积小的特点。利用常规4A电缆铜线，要想满足通过额定电流400A，需要铜线数量80根，如按常规80根绕线散嵌并绕方式，非常难实现。

采用本方案的绕组结构，如图1所示，每相绕组只绕成6个散嵌绕制的线圈，比传统散嵌线圈数量更少，在绕线根数多的情况下，单层布线更加容易；每个线圈包括嵌入线圈槽的直线部分和不嵌入线圈槽的弯曲部分，其中不嵌入线圈槽的弯曲部分呈对称弧形，弧长相等。每相6个散嵌线圈以过线圈弯曲部分顶点的定子冲片直径线为对称线对称排布。定子铁芯还包括多个环状结构且环状结构的外环周向均布有双W型定位缺口的定子冲片，其中定位缺口有12个。定子绕组其中一相散嵌线圈对称线经过定子冲片两个定位缺口中心点，本实施例中为U相。整个单相线圈形成对称绕组结构，成型效果更好。

如图2所示，为本实用新型实施例所提供的一种发电机散嵌型绕组结构的单相绕组展开图，本实施例每相绕组导线为漆包线，采用直径为1mm的聚酰亚胺漆包圆铜线；共80根漆包线分为4个漆包线组，每个漆包线组包括20根漆包线；嵌线前，分4次并绕，即先每20根漆包线并绕，形成20根漆包线并绕结构的漆包线组，然后绕成线圈组，嵌线时，同槽分4次嵌入，具体的，本实施例为U相，第1个漆包线组绕制的线圈组为3个交叉绕线圈和3个波绕线圈，线圈节距为5，交叉绕线圈和波绕线圈相间的方式，具体为，第1个线圈为交叉绕线圈，第2个为波绕线圈，第3个线圈为交叉绕线圈，第4个为波绕线圈，第5个线圈为交叉绕线圈，第6个为波绕线圈；连续、不叠压的方式，具体为，后一个线圈的首端嵌入前一个线圈尾端线圈槽的后一个线圈槽，第1个线圈嵌入槽1和槽6，第2个线圈嵌入槽7和槽12，槽6和槽7连续，但不同槽，绕线不叠压，同理第3个线圈嵌入槽13和槽18，槽12和槽13连续不同槽，绕线不叠压；按照上述嵌线方式，完成第2个、第3个、第4个漆包线组绕制成的线圈组的嵌线，其他相线圈也如此绕制及嵌入；由于嵌线时，80根导线分4个漆包线组分4次并绕，然后同槽分4次嵌入，解决了绕圈整形、嵌线难的问题，单层布线更加容易，本方案的绕组结构线距短，用铜少，成本低，重量轻。

如图3所示，为本实用新型实施例所提供的一种发电机散嵌型绕组结构的三相绕组展开图，三相所述绕组的线圈组首端引出线间隔线圈槽数为1，本实施例为UVW三相， U相首端引出线嵌入槽6，V相首端引出线嵌入槽8，W相首端引出线嵌入槽10，形成本方案单层散嵌绕组。

比起传统宽齿窄槽的方式，本方案定子冲片的线圈槽不是传统宽齿窄槽的槽形，而是窄齿宽槽的形状，线圈槽宽度大于线圈齿，线圈齿的宽度为线圈槽宽度的0.7-0.8倍，本方案线圈槽更大，槽形既最有利于电磁性能，磁饱和效果更好，便于对线圈大小、线圈匝数的调节，加上本方案定子绕组线圈数少，嵌线时，又以同槽多次下线的方式进行，嵌线方便，适配性好，加上单层散嵌绕组，每槽绕线间隙大，散热效果更好。

本实用新型改进了发电机散嵌型绕组结构，适合于低压大电流直流发电机，解决了现有绕组结构无法适用于低压大电流直流发电机的特殊绕组结构需求的技术问题，采用本方案新的绕组结构，减少每相线圈数，以波绕组和交叉式绕组组合结构，形成两种绕法线圈，每相不同绕法线圈相间、连续、不叠压，保证绕线形状对称，通过同槽多次下线的工艺进行嵌线、接头，即可完成本方案单层散嵌绕组的制造，具有成型效果好、绕线便捷、线距短、用铜少、硬度高等优点。

本实用新型适用于功率5~20KW，电压12~40V，电流200~500A低压大电流直流发电机定子绕组，以此为基础形成的重量轻、体积小的小规格直流发电机，适用于电力电缆冬季融冰、户外低压直流应急。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种发电机散嵌型绕组结构，其特征在于，用做在额定电压为12~40V，额定电流为200~500A的三相六极直流发电机的定子绕组，所述定子绕组由三相绕组组成；每相所述绕组为由漆包线组绕制而成的多个线圈组；所述漆包线组包括分批次嵌入线圈槽内的多个漆包线匝；所述线圈组包括3个交叉绕线圈和3个波绕线圈，其中交叉绕线圈和波绕线圈相间、连续、不叠压均匀嵌入定子铁芯的线圈槽内。

2.根据权利要求1所述的一种发电机散嵌型绕组结构，其特征在于，所述漆包线组包括80根漆包线。

3.根据权利要求1所述的一种发电机散嵌型绕组结构，其特征在于，所述漆包线组包括4个漆包线匝；所述漆包线匝包括20根漆包线。

4.根据权利要求3所述的一种发电机散嵌型绕组结构，其特征在于，所述漆包线匝为20根漆包线并绕结构。

5.根据权利要求2所述的一种发电机散嵌型绕组结构，其特征在于，所述漆包线直径为1mm。

6.根据权利要求1所述的一种发电机散嵌型绕组结构，其特征在于，所述交叉绕线圈和波绕线圈相间、连续、不叠压，具体为，交叉绕线圈和波绕线圈相间为1个交叉绕线圈和1个波绕线圈为一组依次嵌入线圈槽；连续、不叠压为后一个线圈的首端嵌入前一个线圈尾端线圈槽的后一个线圈槽。

7.根据权利要求1所述的一种发电机散嵌型绕组结构，其特征在于，所述交叉绕线圈和波绕线圈线圈节距相等。

8.根据权利要求7所述的一种发电机散嵌型绕组结构，其特征在于，所述线圈节距为5。

9.根据权利要求1所述的一种发电机散嵌型绕组结构，其特征在于，三相所述绕组的线圈组首端引出线间隔的线圈槽数为1。

10.根据权利要求1所述的一种发电机散嵌型绕组结构，其特征在于，所述线圈组的线圈为散嵌线圈；所述散嵌线圈包括嵌入线圈槽的直线部分和不嵌入线圈槽的弯曲部分，其中不嵌入线圈槽的弯曲部分呈对称弧形。