CN221058072U - 拼块定子的绕组结构及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拼块定子的绕组结构，包括定子、三相线和多个星点。定子包括U相绕组模块、V相绕组模块以及W相绕组模块，每相绕组模块均具有多个绕组单元，每个绕组单元包括一个或多个定子拼块；定子拼块具有第一接线端和第二接线端。三相线与多个第一接线端电连接。每个星点与每相绕组模块中一个绕组单元的所有定子拼块的第二接线端电连接。本实用新型的拼块定子的绕组结构通过设置多个星点与绕组单元中的定子拼块连接，能够有效缩短定子拼块连接至星点的端部铜线的长度，节省铜线用量，降低电机成本；改善了单个星点尺寸过大造成的不便于压接和端部高度较高的问题，通用性高，节省了电机制造以及设备的成本。

Description

拼块定子的绕组结构及电机

技术领域

本实用新型是关于电机设备技术领域，特别是关于一种拼块定子的绕组结构及电机。

背景技术

相关技术中，定子采用拼块结构，单个拼块定子铁芯绕线后再拼接完整，然后连接各拼块上的绕组接线端，实现有效的电连接。这种定子拼块结构的接线端数量较多，接线较为复杂，尤其是星点线端全部汇集在一处时，绕组端部高度较高，且星点处整体尺寸过大，不便于压接在一起。

现有技术中，普遍采用汇流排来用于改善这一问题，汇流排与接线端通过焊接实现有效连接，但焊接工艺要求高，焊接及焊点检测设备投入成本高。汇流排采用注塑工艺，当电机接口或接线图改变时，汇流排无法再次使用。即汇流排的通用性较差，重新开模又增加了电机的制作成本。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种拼块定子的绕组结构及电机，其能够有效针对现有的拼接方式中接线复杂，绕组端部高度较高和星点数量单一导致的星点处尺寸过大不便压接的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种拼块定子的绕组结构，包括定子、三相线和多个星点；定子由多个定子拼块拼接而成，所述定子包括多相绕组模块，每相绕组模块均具有多个绕组单元，每个所述绕组单元包括一个或多个定子拼块；所述定子拼块具有第一接线端和第二接线端；三相线与所述绕组模块中定子拼块的第一接线端电连接；每个所述星点与所述绕组单元中的一个或多个定子拼块的第二接线端电连接；每相绕组模块中所述绕组单元的数量与所述星点的数量相等。

在一个或多个实施方式中，所述多相绕组模块包括U相绕组模块、V相绕组模块以及W相绕组模块，所述三相线包括U相线、V相线和W相线，所述U相线与对应的所述U相绕组模块中多个定子拼块的第一接线端连接，所述V相线与对应的所述V相绕组模块中多个定子拼块的第一接线端连接，所述W相线与对应的所述W相绕组模块中多个定子拼块的第一接线端连接。

在一个或多个实施方式中，每个所述星点与所述U相绕组模块、V相绕组模块以及W相绕组模块中的各一个绕组单元连接。

在一个或多个实施方式中，每个绕组单元中具有1个或2个定子拼块，即每相绕组模块具有n个绕组单元时，每相线连接的定子拼块的数量为n或2n，所述星点的数量为n，其中，n为正整数，且n＞1。

在一个或多个实施方式中，每个绕组单元中具有m个定子拼块，即每相绕组模块具有n个绕组单元时，每相线连接的定子拼块的数量为m·n，所述星点的数量为n，其中，m、n均为正整数，且n＞1。

在一个或多个实施方式中，所述定子拼块包括定子铁芯以及缠绕于所述定子铁芯上的线圈，所述线圈具有第一接线端和第二接线端。

在一个或多个实施方式中，所述定子铁芯包括第一弧形板、第二弧形板以及绕线铁块，所述绕线铁块固定于所述第一弧形板和所述第二弧形板之间，所述线圈缠绕于所述绕线铁块，所述线圈的第一连接端和第二连接端位于所述绕线铁块的同一侧。

在一个或多个实施方式中，所述定子拼块还包括两个连接端板和两个绝缘纸，所述连接端板固定于所述第一弧形板以及第二弧形板的上下两端，所述绝缘纸设置于所述线圈以及所述绕线铁块之间，所述连接端板和所述绝缘纸用以实现所述线圈与所述定子铁芯的电隔离。

在一个或多个实施方式中，所述第一弧形板的一侧设置有止口母端，另一侧设置有止口公端，多个定子拼块拼接时，相邻所述定子拼块的所述止口公端与所述止口母端拼接。

本实用新型提供了一种电机，包括上述的拼块定子的绕组结构。

与现有技术相比，本实用新型的拼块定子的绕组结构通过设置多个星点与绕组单元中的定子拼块连接，能够有效缩短定子拼块连接至星点的端部铜线的长度，节省铜线用量，降低电机成本；相比于常规设计下采用汇流排的方案，本实施方式中工艺简单，不需额外的焊接操作设备和检测设备，投入成本低；改善了单个星点尺寸过大造成的不便于压接和端部高度较高的问题，该方案不使用汇流排，通用性高，节省了电机制造和设备成本。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式的拼块定子的绕组结构的整体结构示意图；

图2是图1中A处结构放大图；

图3是本实用新型一实施方式的定子拼块结构示意图；

图4是本实用新型一实施方式的定子铁芯结构示意图；

图5是本实用新型一实施方式的定子拼块另一视角示意图；

图6是本实用新型一实施方式的接线示意图；

图7是本实用新型另一实施方式的接线示意图。

主要附图标记说明：

1-定子，11-定子拼块，12-止口母端，13-止口公端，14-绝缘纸，15-连接端板；

110-线圈，1101-第一接线端，1102-第二接线端，

111-定子铁芯，1111-第一弧形板，1112-第二弧形板，1113-绕线铁块，

2-三相线，21-U相线，22-V相线，23-W相线，

3-星点。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图7所示，根据本实用新型一实施方式的拼块定子的绕组结构，包括定子1、三相线2和多个星点3。定子1包括U相绕组模块、V相绕组模块以及W相绕组模块，每相绕组模块均具有多个绕组单元，每个绕组单元包括一个或多个定子拼块11；定子拼块11具有第一接线端1101和第二接线端1102。三相线2与多个第一接线端1101电连接。每个星点3与每相绕组模块中一个绕组单元的所有定子拼块11的第二接线端1102电连接，星点3的数量与每相绕组模块中绕组单元的数量相等。

本实用新型的拼块定子的绕组结构通过设置多个星点3与绕组单元中的定子拼块11电连接，定子拼块11可连接至较近星点3，有效缩短定子拼块11连接至星点3的端部接线的长度，节省接线用量，降低电机的生产成本；相比于常规设计下采用汇流排的方案，需将第二接线端1102全部焊接至汇流排上，本实施方式中工艺简单，不需额外的焊接操作设备和检测设备，投入成本低，改善了单个星点3处尺寸过大造成的不便于压接和星点端部高度较高的问题，该方案不使用汇流排，通用性高，节省了电机制造和设备成本。

如图1和图3所示，具体的，定子1由多个定子拼块11拼接而成。将所有的定子拼块11分为三个绕组模块，分别为U相绕组模块、V相绕组模块以及W相绕组模块，三相线2包括U相线21、V相线22和W相线23。其中，U相线21与对应的U相绕组模块中多个定子拼块11的第一接线端1101连接，V相线22与对应的V相绕组模块中多个定子拼块11的第一接线端1101连接，所述W相线23与对应的W相绕组模块中多个定子拼块11的第一接线端1101连接。

一般的，每个星点3与U相绕组模块、V相绕组模块以及W相绕组模块中的各一个绕组单元连接，星点3的数量对应于每相绕组模块中绕组单元的数量。当绕组结构中定子拼块11的数量一定时，通过改变每相绕组模块中绕组单元的定子拼块11的具体数量，对应调整星点3的数量。

以下实施方式中，暂且讨论各相绕组模块中所有的定子拼块11为并联连接的情况，即每相线下连接的定子拼块的数量和其对应的并联支路数一致。

在一些实施方式中，每个绕组单元中定子拼块11的数量为一个或者两个，那么当每相绕组模块具有n个绕组单元时，每相线连接的定子拼块11的数量为n或2n，每相线对应的并联支路数为n或2n，则星点的数量为n，其中，n为正整数，且n＞1。

在一些实施方式中，每个绕组单元中具有m个定子拼块11，即每相绕组模块具有n个绕组单元时，每相线连接的定子拼块11的数量为m·n，每相线对应的并联支路数为m·n，所述星点的数量为n，其中，m、n均为正整数，且n＞1。

具体的，针对上述实施方式，此处作具体地示例性说明。一个绕组结构由24块定子拼块11拼接而成时，那么将24块定子拼块11分为3相绕组模块，每相绕组模块具有8个定子拼块，即每相绕组模块对应的并联支路数为8。当每相绕组模块的每个绕组单元中的定子拼块11数量为1个时，即每相绕组模块的绕组单元具有8个，相应的，星点3的数量也为8个，每个星点3与三相绕组模块的各一个定子拼块11连接，电机绕组结构对应的并联支路数为星点数量的1倍。当每相绕组模块的每个绕组单元中的定子拼块11数量为2个时，即每相绕组模块的绕组单元具有4个，相应的，星点3的数量也为4个，每个星点3与三相绕组模块的各两个定子拼块11连接，电机绕组结构对应的并联支路数为星点3数量的2倍。据此类推，该方案下，星点3的数量还可以是2个。那么，一个绕组结构由3m·n个定子拼块11拼接而成时，电机对应的并联支路数为m·n，当每相绕组模块中具有n个绕组单元，则每个绕组单元中具有m个定子拼块11，那么星点3的数量为n。其中，m、n均为正整数，n＞1。

一实施方式中，如图6所示，绕组结构中具有12个定子拼块，每相下的绕组单元具有一个定子拼块11，U相绕组模块、V相绕组模块和W相绕组模块中的各一个绕组单元与一个星点连接，星点的数量为4。

一实施方式中，如图7所示，绕组结构中具有12个定子拼块，每相下的绕组单元具有两个定子拼块11，U相绕组模块、V相绕组模块和W相绕组模块中的各一个绕组单元与一个星点连接，星点的数量为2。

如图3和图4所示，在一些实施方式中，定子拼块11包括定子铁芯111以及线圈110，线圈110缠绕于定子铁芯111上，线圈110具有第一接线端1101和第二接线端1102。一般的，由于绕组机构通过多个定子拼块111拼接而成，因而定子铁芯的两侧设置为弧形板可较好适配。具体的，定子铁芯111包括第一弧形板1111、第二弧形板1112以及绕线铁块1113，线圈110缠绕于绕线铁块1113上，线圈110的第一连接端1101和第二连接端1102均位于绕线铁块1113的同一侧。

如图1、图3、图4和图5所示，为了保证绕组与定子铁芯之间的可靠绝缘以及相邻绕组之间的可靠绝缘，定子拼块11还包括两个连接端板15和两个绝缘纸14，连接端板14固定于第一弧形板1111以及第二弧形板1112的上下两端，绝缘纸14设置于线圈110以及绕线铁块1113之间，连接端板15和绝缘纸14用以实现线圈110与定子铁芯111间的电隔离。绕线铁块的上下两端通过两个连接端板电隔离，绕线铁块的左右两侧通过两个绝缘纸电隔离，其中，两个绝缘纸14的开口位置不同，从而实现相邻绕组之间的绝缘，并有效减小绝缘纸搭接处的厚度。

如图1、图4和图5所示，在一些实施方式中，为了便于多个定子拼块11拼接成定子1，于定子拼块11的第一弧形板1111的一侧设置止口公端12，另一侧设置与止口公端12相匹配的止口母端13。定子拼块11拼接时，相邻定子拼块11之间的止口公端12与止口母端13拼接，构成整圆形结构。

由于每相绕组模块中，定子拼块之间还存在串联或串并联混合的连接方式，此时每相绕组模块下对应的并联支路数产生变化。上述情况下，绕组单元的具体结构以及数量也会发生相应的更改，设计时保证星点的数量对应于每相绕组模块下绕组单元的数量。

本实用新型的另一实施方式还提供了一种电机，包括上述拼块定子的绕组结构，一般用于三相异步电动机中。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种拼块定子的绕组结构，其特征在于，包括：

定子，由多个定子拼块拼接而成，所述定子包括多相绕组模块，每相绕组模块均具有多个绕组单元，每个所述绕组单元包括一个或多个定子拼块；所述定子拼块具有第一接线端和第二接线端；

三相线，与所述绕组模块中定子拼块的第一接线端电连接；

多个星点，每个所述星点与每相绕组模块中的一个所述绕组单元的所有定子拼块的第二接线端电连接；

所述星点的数量与每相绕组模块中所述绕组单元的数量相等。

2.如权利要求1所述的拼块定子的绕组结构，其特征在于，所述多相绕组模块包括U相绕组模块、V相绕组模块以及W相绕组模块，所述三相线包括U相线、V相线和W相线，所述U相线与对应的所述U相绕组模块中多个定子拼块的第一接线端连接，所述V相线与对应的所述V相绕组模块中多个定子拼块的第一接线端连接，所述W相线与对应的所述W相绕组模块中多个定子拼块的第一接线端连接。

3.如权利要求2所述的拼块定子的绕组结构，其特征在于，每个所述星点与所述U相绕组模块、V相绕组模块以及W相绕组模块中的各一个绕组单元连接。

4.如权利要求3所述的拼块定子的绕组结构，其特征在于，每个绕组单元中具有1个或2个定子拼块，即每相绕组模块具有n个绕组单元时，每相线连接的定子拼块的数量为n或2n，所述星点的数量为n，其中，n为正整数，且n＞1。

5.如权利要求1所述的拼块定子的绕组结构，其特征在于，每个绕组单元中具有m个定子拼块，即每相绕组模块具有n个绕组单元时，每相线连接的定子拼块的数量为m·n，所述星点的数量为n，其中，m、n均为正整数，且n＞1。

6.如权利要求1所述的拼块定子的绕组结构，其特征在于，所述定子拼块包括定子铁芯以及缠绕于所述定子铁芯上的线圈，所述线圈具有第一接线端和第二接线端。

7.如权利要求6所述的拼块定子的绕组结构，其特征在于，所述定子铁芯包括第一弧形板、第二弧形板以及绕线铁块，所述绕线铁块固定于所述第一弧形板和所述第二弧形板之间，所述线圈缠绕于所述绕线铁块，所述线圈的第一连接端和第二连接端位于所述绕线铁块的同一侧。

8.如权利要求7所述的拼块定子的绕组结构，其特征在于，所述定子拼块还包括两个连接端板和两个绝缘纸，所述连接端板固定于所述第一弧形板以及第二弧形板的上下两端，所述绝缘纸设置于所述线圈以及所述绕线铁块之间，所述连接端板和所述绝缘纸用以实现所述线圈与所述定子铁芯的电隔离。

9.如权利要求7所述的拼块定子的绕组结构，其特征在于，所述第一弧形板的一侧设置有止口母端，另一侧设置有止口公端，多个定子拼块拼接时，相邻所述定子拼块的所述止口公端与所述止口母端拼接。

10.一种电机，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的拼块定子的绕组结构。