同心式绕组的定子的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种同心式绕组的定子，包括定子铁芯和线圈绕组，其中定子铁芯的齿部与轭部形成可拆卸的连接，轭部位于齿部的外周，齿部的中部形成有圆孔；齿部包括呈圆环状排列的若干个直齿和弯曲齿，齿与齿之间形成绕线槽；其中，相邻两个直齿之间具有两个以上指向相同的弯曲齿，每个直齿两侧的弯曲齿的指向相反。本发明优化了现有定子铁芯的齿形，即优化了绕线槽的尺寸结构，用齿的形状及齿的排列顺序来决定绕组的位置，提高了绕线槽的槽面积使用率，减小了绕线难度，减小了线圈导体的长度，降低了电机线圈的端部损耗，提高电机的寿命和可靠性，降低电机的成本，使得设计更加合理，提高了电机性能，自动化程度高。
【专利说明】同心式绕组的定子
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种定子，尤其是一种同心式绕组的定子。
【背景技术】
[0002]电机广泛地应用在工业生产以及生活的各种电器设备中，现有的电机具有定子以及转子，转子轴安装在转子中并随转子的旋转而旋转，并由此输出动力。
[0003]参见图1，现有的一些电机具有由端盖11、12组成的壳体，壳体内安装有定子15以及转子18，定子15具有定子铁芯16以及绕制在定子铁芯16上的线圈17。转子18安装在定子15内，并可相对于定子15旋转。转子轴19安装在转子18内，且与转子18过盈配合，转子轴19在转子18的带动下旋转,从而向外输出动力。
[0004]定子铁芯16通常由多片形状相同的定子冲片叠压而成，参见图2，定子冲片20由硅钢片冲压而成，其大致呈圆环状，并具有位于外周缘的轭部21，且轭部21呈圆环状。定子冲片20还设有自轭部21沿定子冲片20的径向向定子冲片20的中部延伸的多个齿22，相邻的两个齿22之间形成一个绕线槽23，线圈绕组绕制在齿22上。并且，定子冲片20的中部设置一个中空的内圆孔24，多片定子冲片20叠压形成定子铁芯16后，定子冲片20的内圆孔24形成转子孔，转子安装到转子孔内。
[0005]传统的电机定子绕组形式如图3所示，嵌线或绕线时从槽口入线，绕组分内绕组和外绕组，嵌线或绕线时相邻两相绕组分布在同一个圆周上，必须一相绕组跨另一相绕组，相邻两相绕组在空间上重叠，导致有一部分或大部分槽面积无法用到，且内、外绕组的小线圈分布在同一绕线槽，嵌线时更容易伤绕组，导致两绕组匝间、耐压不良率增高，内、外绕组的大圈跨距太远，为了满足相邻两相绕组嵌线后在铁芯槽口位置有足够的避让空间，两绕组线圈长度加长，也就是说线漆包线的用量增加，在绕制绕组与嵌线时增加了难度，嵌入绕组后端部高,端部损耗高,成本增加，电机效率低。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的缺陷，根据绕组排布方式，改变绕线齿形状，提供一种优化槽形尺寸的定子铁芯，用齿的形状来决定绕组的位置，提高槽形的使用面积，降低线圈绕组导体的长度，降低电机端部损耗，节约成本，提高自动化程度。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用了以下的技术方案:设计一种同心式绕组的定子，包括定子铁芯和线圈绕组，其中所述定子铁芯的齿部与轭部形成可拆卸的连接，所述轭部位于所述齿部的外周，所述齿部的中部形成有圆孔；所述齿部包括呈圆环状排列的若干个直齿和弯曲齿，齿与齿之间形成绕线槽；其中，相邻两个直齿之间具有两个以上指向相同的弯曲齿，每个直齿两侧的弯曲齿的指向相反。
[0008]由上述方案可见，本发明优化了现有定子铁芯的齿形，即优化了绕线槽的尺寸结构，用齿的形状及齿的排列顺序来决定绕组的位置，提高了绕线槽的槽面积使用率，减小了绕线难度，减小了线圈导体的长度，降低了电机线圈的端部损耗，提高电机的寿命和可靠性，降低电机的成本，使得设计更加合理，提高了电机性能，自动化程度高。本发明通过在相邻两个直齿之间设置两个以上指向相同的弯曲齿，每个直齿两侧的弯曲齿的指向相反，从而可实现两个或两个以上同心式绕组定子的绕线。
[0009]优选地，所述弯曲齿呈“7”字形，包括位于外端部的榫、外绕线部、内绕线部和齿底，外绕线部的外端与榫相连，外绕线部的内端与内绕线部的外端相连，内绕线部的内端与齿底的后端相连，内绕线部朝齿底的后端方向弯折而与外绕线部形成一夹角。通过采用上述结构，在绕制线圈时，可以使线圈自动向定子内圆靠近，排线更紧密，方便绕制线圈，提高自动化程度。
[0010]优选地，所述线圈绕组包括外线圈绕组和内线圈绕组，其中外线圈绕组和内线圈绕组各有四组，每组线圈绕组均由大小线圈构成，大线圈跨越六个绕线槽，小线圈跨越四个绕线槽；外线圈绕组的大小线圈绕在其所围绕的直齿两侧的弯曲齿的外绕线部上，内线圈绕组的大小线圈绕在其所围绕的直齿两侧的弯曲齿的内绕线部上。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是现有的一种电机的剖视图。
[0012]图2是现有一种定子冲片的结构放大图。
[0013]图3是现有定子铁芯绕制有线圈的结构放大图。
[0014]图4是本发明的一种定子的轴向视图。
[0015]图5是图4所示定子的定子铁芯齿部的立体图。
[0016]图6是图4所示定子的定子铁芯轭部的立体图。
[0017]图7是图5所示定子铁芯齿部的齿排布结构示意图。
[0018]图8是图5所示定子铁芯齿部的齿部环式冲片平面图。
[0019]图9是图5所示定子铁芯齿部的弯曲齿的平面图。
【具体实施方式】
[0020]如图4所示，本发明的一种实施例为4极24槽同心式绕组定子，包括定子铁芯60、外线圈绕组41和内线圈绕组42，其中定子铁芯60为齿轭分离式定子铁芯，由可拆卸地连接的齿部47与轭部45组成，圆环状的轭部45位于齿部47的外周，齿部47位于轭部45的内侦U。齿部47的中部设有一个圆孔43，转子可以安装在圆孔43内。齿部47上可以套绝缘套或注塑绝缘套，以避免线圈绕组与齿部47接触。制造定子时，可以先直接用绕线设备将线圈绕组绕制在齿部47后，再将绕制有线圈绕组的齿部47装在轭部45内，以降低绕线的难度，提高线圈绕组的绕制效率。
[0021]如图5和图6所示，定子铁芯60的齿部47和轭部45分别由多片形状相同的定子冲片叠压而成，定子冲片则是由硅钢片冲压而成。轭部45的内壁上设有多个槽46，齿部47具有多个齿48，齿48包括若干个直齿481和若干个呈“V，字形的弯曲齿482，齿与齿之间形成绕线槽44。每一个齿48的外端部设有榫49。齿部47安装到轭部45时，榫49与槽46配合，实现齿部47与轭部45的固定连接。
[0022]如图7所示，直齿481与弯曲齿482呈圆环状围成一个圆周。如图9，弯曲齿482的形状与人体下肢的形状相类似，包括位于外端部的榫49、外绕线部4821、内绕线部4822和齿底4823，外绕线部4821的外端与榫49相连，外绕线部4821的内端与内绕线部4822的外端相连，内绕线部4822的内端与齿底4823的后端相连。内绕线部4822朝齿底4823的后端方向弯折而与外绕线部4821形成一定的夹角α。根据同心式线圈绕组的数量，相邻两个直齿481之间具有两个指向相同的弯曲齿482，每个直齿481两侧的弯曲齿482的指向相反。这里所说的弯曲齿482的指向，是指从弯曲齿482的齿底4823的后端指向前端的方向。
[0023]如图8所不,再设置一种将若干直齿481与若干弯曲齿482以桥接的方式连接在一起的齿部环式冲片50，齿与齿之间靠内圆环槽口没有完全断开，齿部环式冲片50的齿的形状和排列顺序与所设置定子齿形完全相同，使齿部环式冲片50与图7所示定子齿部完全重合，齿部环式冲片50与图7所示的齿叠在一起形成如图5所示的定子齿部47。齿部环式冲片50在本发明定子铁芯中的连接方式可分为上-下连接、上-中-下连接以及交替式连接。
[0024]在图4所示的定子中，外线圈绕组41绕制在定子铁芯60的绕线槽44的底部，离定子铁芯60的轴线较远。内线圈绕组42绕制在绕线槽44靠近槽口的位置，离定子铁芯60的轴线较近。外线圈绕组41和内线圈绕组42分别有4极，即有四组外线圈绕组41和四组内线圈绕组42，其中每组线圈绕组均由大小线圈构成，大线圈跨越六个绕线槽44，小线圈跨越四个绕线槽44。外线圈绕组41的大小线圈绕在其所围绕的直齿481两侧的弯曲齿482的外绕线部4821上，内线圈绕组42的大小线圈绕在其所围绕的直齿481两侧的弯曲齿482的内绕线部4822上。
[0025]上述定子铁芯的直齿481和弯曲齿482的排列方式可以根据同心式绕组的线圈个数来定，如果是采用两个同心式线圈的2极24槽同心式绕组定子，直齿和弯曲齿的排列方式则该为在相邻两个直齿481之间设置三个指向相同的弯曲齿482，每个直齿481两侧的弯曲齿482的指向相反，依此类推。
[0026]以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.同心式绕组的定子，包括定子铁芯和线圈绕组，其中所述定子铁芯的齿部与轭部形成可拆卸的连接，所述轭部位于所述齿部的外周，所述齿部的中部形成有圆孔；所述齿部包括呈圆环状排列的若干个直齿和弯曲齿，齿与齿之间形成绕线槽；其特征在于:相邻两个直齿之间具有两个以上指向相同的弯曲齿，每个直齿两侧的弯曲齿的指向相反。
2.根据权利要求1所述同心式绕组的定子，其特征在于:所述弯曲齿呈“7”字形，包括位于外端部的榫、外绕线部、内绕线部和齿底，外绕线部的外端与榫相连，外绕线部的内端与内绕线部的外端相连，内绕线部的内端与齿底的后端相连，内绕线部朝齿底的后端方向弯折而与外绕线部形成一夹角。
3.根据权利要求2所述同心式绕组的定子，其特征在于:所述线圈绕组包括外线圈绕组和内线圈绕组，其中外线圈绕组和内线圈绕组各有四组，每组线圈绕组均由大小线圈构成，大线圈跨越六个绕线槽，小线圈跨越四个绕线槽；外线圈绕组的大小线圈绕在其所围绕的直齿两侧的弯曲齿的外绕线部上，内线圈绕组的大小线圈绕在其所围绕的直齿两侧的弯曲齿的内绕线部上。
【文档编号】H02K1/14GK103532266SQ201310483035
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2013年10月15日
【发明者】苏得喜, 陈川礼, 刘伟兵 申请人:珠海凯邦电机制造有限公司, 珠海格力电器股份有限公司, 合肥凯邦电机有限公司, 重庆凯邦电机有限公司, 河南凯邦电机有限公司