发电机定子组件及其绝缘处理方法、模具与流程

本发明涉及发电机结构技术领域，特别是涉及一种发电机定子组件及其绝缘处理方法，还涉及一种用于发电机定子组件绝缘处理方法的模具。

背景技术：

发电机定子组件主要包括定子铁芯和嵌装在定子铁芯槽内的单体线圈，其中，定子组件的绝缘处理方式多为：单体线圈成型后整体缠绕若干层绝缘带(比如云母带)，之后，将其嵌入定子铁芯槽内，进行真空压力浸渍处理，该处理过程采用液体绝缘材料进行浸渍，浸渍固化后形成最终的绝缘结构。

由上述绝缘处理过程中可知，发电机定子组件的尺寸受限于后续浸渍设备的尺寸，若铁芯尺寸较大，则需要相应尺寸较大的浸渍设备，如此，不仅提高了成本，也存在难以制造的问题。另外，目前对单体线圈缠绕绝缘带多采用手工作业，人为影响因素大，受手工作业分散性的影响，发电机定子组件的绝缘性能也会出现分散性。

有鉴于此，亟待针对现有发电机定子组件的绝缘处理方法进行改进，以使定子组件的绝缘处理不受限于浸渍设备的尺寸，降低绝缘处理的难度。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种发电机定子组件的绝缘处理方法，所述定子组件包括定子和嵌装于所述定子的铁芯槽内的单体线圈，所述绝缘处理方法包括：

将成型的单体线圈(未包扎绝缘带)放入预制的对应于单体线圈的模具中，再将装有单体线圈的模具采用液体绝缘材料进行浸渍处理，或者通过浇注的方式将液体绝缘材料灌入模具。

本发明提供的绝缘处理方法对发电机定子组件的单体线圈单独进行绝缘处理，这样，可以在各单体线圈都绝缘处理后，再嵌装至发电机定子组件的定子铁芯的槽内，之后无需对定子组件进行整体浸渍绝缘处理，避免了与定子组件尺寸相配的较大尺寸的浸渍设备的使用，对单体线圈进行绝缘处理使用的浸渍设备或相关浇注设备尺寸相对小很多，使得发电机定子组件的绝缘处理无需依赖大型设备，降低了对发电机定子组件的绝缘处理难度。

如上所述的绝缘处理方法，对装有单体线圈的模具进行浸渍或浇注处理后，将模具进行烘干处理以固化绝缘材料。

如上所述的绝缘处理方法，烘干处理后，分离模具和单体线圈，对绝缘处理后的单体线圈进行绝缘测试，将测试合格的单体线圈嵌装至所述定子的铁芯槽。

如上所述的绝缘处理方法，将单体线圈放入模具前，先在模具内表面涂脱模剂或疏油层。

如上所述的绝缘处理方法，单体线圈放入模具前，不对单体线圈进行绝缘带包扎处理。

如上所述的绝缘处理方法，由于不在线圈包扎绝缘带，所述液体绝缘材料可为水性环保绝缘漆。

本发明还提供一种发电机定子组件，包括定子铁芯和嵌装在所述定子铁芯槽内的单体线圈，所述单体线圈为经过液体绝缘材料浸渍的单体线圈，且所述单体线圈未包扎绝缘带。

该发电机定子组件的单体线圈为经过液体绝缘材料浸渍处理后的单体线圈，与上述发电机定子组件的绝缘处理方法的原理一致，具有同样的技术效果。

本发明还提供一种模具，用于发电机定子组件的绝缘处理，所述定子组件包括定子和嵌装于所述定子的铁芯槽内的单体线圈，所述模具包括具有第一腔体的第一模具部和具有第二腔体的第二模具部，两者对接的状态下，所述第一腔体和所述第二腔体连通形成模腔，所述模腔的形状与所述单体线圈相适配；所述模具还开设有两个与所述模腔连通的通孔部。

如上所述的模具，所述单体线圈为集中式绕组线圈，包括两个相平行的平直段和两个曲线段，所述曲线段连接两个所述平直段的对应端部，两个所述平直段和两个所述曲线段形成环状结构；所述单体线圈还包括两个引出线，两个所述引出线分别沿两个所述平直段的长度方向朝同一侧延伸；

所述第一模具部包括具有环形槽的第一环形体，所述第二模具部包括具有环形槽的第二环形体，所述第一环形体和所述第二环形体对接状态下，两者的环形槽连通并形成与所述单体线圈的环状结构相适配的所述模腔；所述模具还包括与所述模具端部的曲线段形状相适配的插片，所述第一环形体和所述第二环形体的外周壁具有用于供所述插片插入的插槽，所述插片上开设有两个供所述引出线穿过的插口，所述模具的外周壁对应于所述插口的位置具有与所述插口连通的缺口。

如上所述的模具，所述单体线圈为分布式绕组线圈，所述单体线圈为封闭环状结构，所述单体线圈的一端部具有两条向外延伸的引出线；

所述第一模具部包括具有第一通槽的第一本体和第一盖体，所述第一盖体用于封堵所述第一通槽的槽口以形成第一通孔；

所述第二模具部包括具有第二通槽的第二本体和第二盖体，所述第二盖体用于封堵所述第二通槽的槽口以形成第二通孔；

所述第一模具部的两端分别用于与所述第二模具部的两端部对接，且所述第一模具部和所述第二模具部对接状态下，所述第一通孔和所述第二通孔连通形成所述模腔；

所述模具的外周壁具有供所述引出线穿过的槽口。

附图说明

图1为具体实施例中发电机定子组件的绝缘处理方法的流程图；

图2为具体实施例中发电机定子组件的单体线圈的截面示意图；

图3为具体实施例中集中式绕组线圈的结构示意图；

图4为与图3所示集中式绕组线圈对应的模具的结构示意图；

图5为图4所示模具的爆炸图；

图6为图4所示模具的第一模具部的结构示意图；

图7为图4所示模具的第二模具部的结构示意图；

图8为图4所示模具的插片的结构示意图；

图9为图8所示插片的俯视图；

图10为具体实施例中分布式绕组线圈的结构示意图；

图11为与图10所示分布式绕组线圈对应的模具的结构示意图；

图12为图11所示模具的第一模具体的结构示意图；

图13为图11所示模具的第二模具体的结构示意图；

图14为图11所示模具的盖板的结构示意图。

附图标记说明：

单体线圈100，导线110，匝间绝缘120，绝缘材料130；

集中式绕组线圈200，平直段210，曲线段220，引出线230；

第一模具300，第一模具部310，第一环形槽311，第二模具部320，第二环形槽321，插片330，插口331，缺口340，管件350；

分布式绕组线圈400；

第二模具500，第一模具体510，第一本体511，第一通孔512，第二模具体520，盖体530，盖本体531，翻折边532，接管550。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

为便于理解和描述简洁，下文结合发电机定子组件及其绝缘处理方法，以及用于绝缘处理的模具一并说明，有益效果部分不再重复论述。

请参考图1和图2，图1为具体实施例中发电机定子组件的绝缘处理方法的流程图；图2为具体实施例中发电机定子组件的单体线圈的截面示意图。

发电机定子组件主要包括定子和嵌装在定子的铁芯槽内的单体线圈100，发电子定子组件的绝缘处理主要是保证单体线圈100的绝缘性。

该实施例中，发电机定子组件的绝缘处理方法包括步骤：

s1、制作单体线圈，并预制与单体线圈对应的模具；

单体线圈100的制作方式与现有大致相同，将含匝间绝缘120的导线110绕制形成单体线圈100，绕制方式根据发电机定子组件的需求来定，其中，单体线圈100的导线110之间的匝间绝缘120可以根据需要选择。

此处的“单体线圈”并不暗含线圈的绕制方式等，仅表示绕制在铁芯槽内的最小单位的线圈。

模具与单体线圈100的形状和结构相对应。

s2、将成型的单体线圈放入相应的模具中，再将装有单体线圈的模具采用液体绝缘材料进行浸渍处理，或者，通过浇注方式将液体绝缘材料灌入模具以对单体线圈进行绝缘浸渍。

如上，该发电机定子组件的绝缘处理方法是在单体线圈100制成后，对单体线圈100单独进行绝缘处理，这样，可以在各单体线圈100都绝缘处理后，再嵌装至发电机定子组件的定子铁芯槽内，之后无需对定子组件进行整体浸渍绝缘处理，避免了与定子组件尺寸相配的较大尺寸的浸渍设备的使用，对单体线圈100进行绝缘处理使用的浸渍设备或相关浇注设备尺寸相对小很多，使得发电机定子组件的绝缘处理无需依赖大型设备，降低了对发电机定子组件的绝缘处理难度。

采用上述绝缘处理方法后，嵌装至定子的铁芯槽内的单体线圈100的截面结构如图2所示，单体线圈100的外周包覆的是绝缘材料130。

具体的方案中，由于线圈表面未包扎绝缘带，浸渍处理或浇注处理采用的绝缘材料可以选用现大型电机使用较多的油性浸渍树脂或水性环保浸渍树脂(漆)，使定子组件的制造过程更加环保化。

步骤s1中，单体线圈100绕制成型后，会进入后续单独绝缘处理步骤，所以，无需像现有技术中那样对单体线圈100进行绝缘带包扎处理，也就是说，在本实施例中，步骤s1中，制成单体线圈100后，不对其进行绝缘带包扎处理。这样，省去了手工包扎处理，避免因此导致的分散性影响，能够确保后续发电机定子组件的绝缘性能更加一致。

具体的方案中，在上述步骤s2后，还包括：

步骤s3、对绝缘处理后的装有单体线圈100的模具进行烘干处理以固化绝缘材料。

具体的，可以采用烘干设备，如烘焙箱，进行烘干处理，烘干温度可根据实际需求设定，在此不做限定。

步骤s4、分离模具和单体线圈100，并对单体线圈100进行绝缘测试，将测试合格的单体线圈100嵌装至定子的铁芯槽。

其中，对单体线圈100进行绝缘测试的方式可采用现有常规的检测方式，不再详细阐述。

具体的方案中，为方便单体线圈100与模具的分离，在前述步骤s1和步骤s2之间，也就是在将单体线圈100放入模具之前，还包括步骤s11：在模具内表面涂设脱模剂或疏油层。

其中，脱模剂或者疏油层的材料均可选用已有的成熟材料，只要能够方便后续分离单体线圈100和模具即可。

该实施例中，用于发电机定子组件绝缘处理的模具包括具有第一腔体的第一模具部分和具有第二腔体的第二模具部分，两者对接的状态下，第一腔体和第二腔体能够连通形成模腔，该模腔的形状与制成的单体线圈相适配；其中，模具分为两个部分是为了便于单体线圈与模具的组装。具体地，在模具上还开设有两个与模腔连通的通孔部，以便于浸渍或浇注时绝缘材料进入模具内部，且在绝缘处理中保持气压平衡。

对于发电机定子组件来说，常见的单体线圈100有集中式绕组和分布式绕组两种形式，下面就针对该两种线圈对应的模具进行说明。

请参考图3至图9，图3为具体实施例中集中式绕组线圈的结构示意图；图4为与图3所示集中式绕组线圈对应的模具的结构示意图；图5为图4所示模具的爆炸图；图6为图4所示模具的第一模具部的结构示意图；图7为图4所示模具的第二模具部的结构示意图；图8为图4所示模具的插片的结构示意图；图9为图8所示插片的俯视图。

图3示出了一种实例中集中式绕组线圈200的结构，该集中式绕组线圈200呈跑道状结构，主要包括两个相平行的平直段210和两个曲线段220，曲线段220用于连接两个平直段210的对应端部，集中式绕组线圈200还包括两个引出线230，该两个引出线230分别沿两平直段210的长度方向朝同一侧延伸，对于集中式绕组线圈200来说，两个引出线230分别位于绕组的上下两侧，这里的上下以垂直于绕组环状面为基准。

集中式绕组线圈200在上下方向上具有一定的厚度，对应于集中式绕组线圈200的第一模具300包括第一模具部310和第二模具部320，第一模具部310包括具有第一环形槽311的第一环形体，第二模具部320包括具有第二环形槽321的第二环形体，第一模具部310和第二模具部320对接时，第一环形槽311和第二环形槽321的槽口方向相对，对接状态下，第一环形槽311和第二环形槽321连通形成模腔，该模腔的形状与集中式绕组线圈200相适配。

显然，第一环形槽311即为前述第一腔体，第二环形槽321即为前述第二腔体。

具体设置时，第一模具部310和第二模具部320在厚度方向上可相当设置。

可以理解，为了形成第一环形槽311和第二环形槽321，第一环形体和第二环形体均具有环状内周壁和环状外周壁。

第一模具300还包括插片330，该插片330与第一模具端部的曲线段形状相适配，并且第一环形体和第二环形体的同一端的外周壁具有用于供插片330插入的插槽，插片330上开设有两个供集中式绕组线圈200的引出线230穿过的插口331，第一环形体和第二环形体的外周壁对应于插口331的位置设有缺口340，以便组装时，穿过插片330的引出线230能够伸出第一模具300。显然，缺口340与引出线230的形状相匹配。

在组装集中式绕组线圈200和第一模具300时，可先将集中式绕组线圈200置入第一模具部310的第一环形槽311，然后将插片330穿过集中式绕组线圈200的两个引出线230后与第一模具部310的外周壁插装配合，再将第二模具部320与第一模具部310扣合。

图示方案中，在第一模具部310的周壁上连接有两个与其模腔连通的管件350，应用时，一个管件350可作为绝缘材料进入模具的入口，另一个管件350起到气压平衡的作用。可以理解，该两个管件350即为前述两个通孔部。

实际设置时，两个管件350的具体设置位置可以根据具体情况设在第一模具300的其他位置。

请参考图10至图14，图10为具体实施例中分布式绕组线圈的结构示意图；图11为与图10所示分布式绕组线圈对应的模具的结构示意图；图12为图11所示模具的第一模具体的结构示意图；图13为图11所示模具的第二模具体的结构示意图；图14为图11和图12所示模具的盖板的结构示意图。

图10示出了一种实例中分布式绕组线圈400的具体形状结构，分布式绕组线圈400为封闭环状结构，实际应用中根据需求来设置，其环状的具体形式不局限于图中所示。实际设置时，分布式绕组线圈400的一个端部也具有两条向外延伸的引出线(图中未示出)。

通常，分布式绕组线圈400在垂直于其环状面的方向上的厚度较小，所以其对应的模具不便在厚度方向上分隔为两个部分。

该实施例中，对应于分布式绕组线圈400的第二模具500包括第一模具体510和第二模具体520，两者对接后形成对应于分布式绕组线圈400的环状结构，即第一模具体510和第二模具体520分别为形成的环状结构的一部分。

其中，第一模具体510包括具有通槽的第一本体511和盖体530，该盖体530用于封堵通槽的槽口，以使盖体530与第一本体511组装后形成的第一模具体510具有第一通孔512。

第二模具体520与第一模具体510的组成类似，包括具有通槽的第二本体521和盖体530，盖体530封堵通槽的开口形成第二通孔。

显然，第一通孔即为前述第一腔体，第二通孔512即为前述第二腔体。

第一模具体510的两端分别与第二模具体520的两端对接后，第一模具体510的第一通孔与第二模具体520的第二通孔连通形成第二模具500的模腔，该模腔的形状与分布式绕组线圈400相适配。

在组装时，可以先将分布式绕组线圈400的部分嵌入第一本体511的通槽内，再将盖体530与第一本体511配合，之后将分布式绕组线圈400的其余部分嵌入第二模具体520的第二本体，再将另一盖体530与第二本体配合，如此将分布式绕组线圈400装入第二模具500内；也可以先将分布式绕组线圈400嵌入第一本体511和第二本体后，再分别在第一本体511和第二本体上组装对应的盖体530。

图示方案中，为制作方便，第一模具体510和第二模具体520沿第一模具500的纵向中心线大体对称设置。

具体的方案中，盖体530包括盖本体531和沿盖本体531的两侧边向同侧弯折的翻折边532，第一本体511和第二本体的周壁具有与翻折边532对应的插槽，以方便盖体530的安装。

如图14所示，具体地，盖本体531靠近两端部的位置不设置翻折边532，这样，可以在盖本体531的端部与模具体的本体之间形成供分布式绕组线圈400引出线伸出的槽口。

图示方案中，在第一模具体510的周壁上插接有两个与其通槽连通的接管550，可以理解，该两个接管550即为前述两个通孔部。

该实施例提供的模具结构既可以用于浸渍处理，也可以用于浇注处理，实际应用中根据需求选用浸渍方式还是浇注方式对单体线圈进行绝缘处理。

以上对本发明所提供的发电机定子组件及其绝缘处理方法、模具均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。