防松动型定子组件及电机的制作方法

本发明涉及一种定子组件及电机，特别是一种防松动型定子组件及电机。

背景技术：

扁线电机是一种采用扁铜线作为定子绕组，将绕组做成类似发卡的形状后穿入定子槽内，然后再将另一端进行焊接和引出接线。而为了方便对绕组的引出接线，目前用于连接三相铜排和中心线铜排的导体段普遍设置定子槽的最外层，其延伸至定子槽外侧的引出线端也相应的位于定子绕组的最外层。但这种结构在加工过程中，由于所有导体段在全部插入定子槽后需要在端部进行扭头工艺，且引出线端所在的导体段多为半u形导体段；使得当最外层的导体段在弯曲扭头时，半u形导体段的端部会受拉力和扭力向外牵扯，从而造成定子绕组整体的变形、松动，并存在导体段向一端窜动的问题。

此外，半u形导体段在受力变形后还会出现焊脚与铜排无法相互对齐的问题，进而需要对半u形导体段的引出线端进行整形后才能安装母排组件，且在整形过程中对导体段的窜动偏移和松动问题也需要进行修整，从而保证定子绕组整体的连接稳定性和紧密度。因此，现有扁铜线定子绕组的排布方式存在定子绕组容易松动变形、母排安装不便的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种防松动型定子组件及电机。它具有定子绕组不易松动变形、母排方便安装的特点。

本发明的技术方案：防松动型定子组件，包括定子铁芯，定子铁芯内沿周向分布有多个定子槽，定子槽内设有由多个导体段相互连接而成的定子绕组，所述定子绕组为三相定子绕组，每个定子槽内沿定子铁芯的径向设有多层导体段；所述导体段包括u形导体段和半u形导体段，半u形导体段均位于定子槽的最外层，半u形导体段的一端延伸至定子槽外侧并形成引出线端，u形导体段的一端延伸至定子槽外侧并形成u形折弯部；所述u形导体段包括位于定子槽最内层的u形内导体段、位于定子槽最外层的u形外导体段和位于u形内导体段和u形外导体段之间的u形中间导体段；u形外导体段的u形折弯部向外延伸并沿径向位于半u形导体段的引出线端外侧。

前述的防松动型定子组件中，最内层的相邻u形内导体段的u形折弯部沿径向错位布置。

前述的防松动型定子组件中，所述u形导体段的另一端形成焊接端，所述u形中间导体段的焊接端分别设置在不同层的定子槽内，所述u形内导体段和u形外导体段的焊接端均设置在同一层的定子槽内。

前述的防松动型定子组件中，所述u形内导体段和u形外导体段的u形折弯部两端均形成s形的连接部。

前述的防松动型定子组件中，所述半u形导体段的引出线端和u形外导体段的u形折弯部的高度相同。

前述的防松动型定子组件中，所述引出线端包括星点引出线端和三相引出线端，星点引出线端和三相引出线端外部均连接有母排组件。

前述的防松动型定子组件中，所述引出线端的端部设有延伸至u形外导体段的u形折弯部上方的延伸部，延伸部与母排组件的连接处和u形外导体段的u形折弯部的径向位置相同。

前述的防松动型定子组件中，所述母排组件包括绝缘框架，绝缘框架内分别设有连接三相引出线端的u相铜排、v相铜排和w相铜排，以及连接星点引出线端的中心线铜排；u相铜排、v相铜排、w相铜排和中心线铜排之间经绝缘框架相互绝缘，u相铜排、v相铜排、w相铜排和中心线铜排经延伸至绝缘框架外侧的焊脚与引出线端相互焊接。

前述的防松动型定子组件中，所述定子绕组为72槽8极4支路三相定子绕组，所述定子槽内导体段的层数为6层。

一种电机，所述电机包括前述的防松动型定子组件。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

(1)本发明通过对半u形导体段和u形外导体段的结构优化，使得半u形导体段能够处于定子槽的最外层，同时半u形导体段的引出线端能够受u形外导体段的u形折弯部包裹处于定子绕组的次外层，从而使得u形外导体段和u形中间导体段的u形折弯部能够从内外两侧对引出线端起到限位效果，缩小了引出线端受力变形的范围，从而有效缓解引出线端在扭头时造成的定子绕组变形、松动问题，提高了定子绕组的紧密度；同时，引出线端的变形范围在缩小后还能够提高其端部的位置精度，从而方便母排组件的安装；通过将相邻u形内导体段的u形折弯部沿径向错位布置，还能使位于定子绕组径向最内层的u形折弯部对各导体段起到内侧限位的效果，进一步保证定子绕组的连接紧密度；

(2)在上述配合下，由于定子绕组最内层和最外层均为u形导体段的u形折弯部，使得位于定子槽外侧的定子绕组的外部轮廓更加均匀，且各u形折弯部之间能够相互折叠限位，从而进一步提高本发明的结构稳定性和防松效果；

(3)通过在引出线端端部设置的延伸部，并使延伸部的端部位于u形外导体段的u形折弯部的上方，且与u形折弯部的径向位置相同，一方面能够降低母排组件的焊接难度，另一方面还可以利用u形折弯部对延伸部在弯折时进行限位，从而有效避免延伸部在向外弯折时造成引出线端的变形和径向移位，即提高延伸部的位置精度，进一步方便母排组件的安装；

所以，本发明具有定子绕组不易松动变形、母排方便安装的特点。

附图说明

图1是本发明的外形图；

图2是定子绕组在定子槽内的排布示意图；

图3是定子绕组的俯视图；

图4是半u形导体段和母排组件的连接结构图；

图5是定子绕组在u形折弯部一侧的结构示意图；

图6是u形外导体段的外形图；

图7是u形中间导体段的外形图；

图8是u形内导体段的外形图；

图9是半u形导体段的外形图；

图10是实施例1中定子绕组的展开示意图；

图11是实施例1中u相绕组的展开示意图。

附图中的标记为：1-定子铁芯，2-半u形导体段，3-引出线端，4-u形折弯部，5-u形内导体段，6-u形外导体段，7-u形中间导体段，8-焊接端，9-母排组件，10-延伸部，11-连接部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。防松动型定子组件，构成如图1-9所示，包括定子铁芯1，定子铁芯1内沿周向分布有多个定子槽，定子槽内设有由多个导体段相互连接而成的定子绕组，所述定子绕组为三相定子绕组，每个定子槽内沿定子铁芯的径向设有多层导体段；所述导体段包括u形导体段和半u形导体段2，半u形导体段2均位于定子槽的最外层，半u形导体段2的一端延伸至定子槽外侧并形成引出线端3，u形导体段的一端延伸至定子槽外侧并形成u形折弯部4；所述u形导体段包括位于定子槽最内层的u形内导体段5、位于定子槽最外层的u形外导体段6和位于u形内导体段5和u形外导体段6之间的u形中间导体段7；u形外导体段6的u形折弯部4向外延伸并沿径向位于半u形导体段2的引出线端3外侧。

最内层的相邻u形内导体段5的u形折弯部4沿径向错位布置。

所述u形导体段和半u形导体段2的另一端形成焊接端8，所述u形中间导体段7的焊接端分别设置在不同层的定子槽内，所述u形内导体段5和u形外导体段6的焊接端8均设置在同一层的定子槽内。

所述u形内导体段5和u形外导体段6的u形折弯部4两端均形成s形的连接部11。

所述半u形导体段2的引出线端3和u形外导体段6的u形折弯部4沿定子铁芯1轴向上的高度相同。

所述引出线端3包括星点引出线端和三相引出线端，星点引出线端和三相引出线端外部均连接有母排组件9。

所述引出线端3的端部设有延伸至u形外导体段6的u形折弯部4上方的延伸部10，延伸部10与母排组件9的连接处和u形外导体段6的u形折弯部4的径向位置相同。

所述母排组件9包括绝缘框架，绝缘框架内分别设有连接三相引出线端的u相铜排、v相铜排和w相铜排，以及连接星点引出线端的中心线铜排；u相铜排、v相铜排、w相铜排和中心线铜排之间经绝缘框架相互绝缘，u相铜排、v相铜排、w相铜排和中心线铜排经延伸至绝缘框架外侧的焊脚与引出线端相互焊接。

所述定子绕组为72槽8极4支路三相定子绕组，所述定子槽内导体段的层数为6层，定子绕组的连接示意图如图10-11所示，以u相叠绕组为例(v、w相与u相类似，在此不再赘述)：

u相每条支路绕组包括由19个导体段串联形成的绕组支路，4条支路在定子铁芯1圆周方向上360度顺时针或逆时针均布，每条支路包含的导体段跨距相同，结构一致。

此处仅描述u相第一条支路绕线方式，其中括号中的数字代表导体段在定子槽中的层数，括号外的数字代表导体段所在的定子槽序号。例：13(2)表示第13槽中的2层导体位置。

第1条支路从图11中u1位置处绕进去，最后从x1位置处输出至三相中心点。第1条支路串联连接经过的槽号为：1(1)→10(2)→1(3)→10(4)→1(5)→10(6)→1(6)→64(5)→1(4)→28(7)→64(3)→1(2)→64(1)→2(1)→11(2)→2(3)→11(4)→2(5)→11(6)→2(6)→65(5)→2(4)→65(3)→2(2)→65(1)→3(1)→12(2)→3(3)→12(4)→3(5)→12(6)→47(1)→57(1)→66(2)→57(3)→66(4)→57(5)→66(6)→57(7)→66(8)→3(8)→3(6)→66(5)→66(5)→3(4)→66(3)→3(2)→66(1)；

4条支路对应的起始槽和结束槽号分布如下：u1对应1(1)，x1对应66(1)；u2对应19(1)，x2对应12(1)；u3对应37(1)，x3对应30(1)；u4对应55(1)，x4对应48(1)；u1、u2、u3、u4并联，x1、x2、x3、x4并联，最后通过母排组件连接，形成完成的u相绕组。

剩余的v和w相绕组对称均匀分布在圆周上，在此不说明。

一种电机，所述电机包括所述的防松动型定子组件。

本发明的工作原理：本发明在绕组时，通过将半u形导体段2和u形外导体段6均设置在定子槽的最外层，同时将u形外导体段6的u形折弯部4通过连接部11沿s形转弯后延伸至定子槽的径向外侧，使得引出线端3和u形折弯部4能够呈内外错位设置，进而对引出线端3进行包裹，有效提高定子绕组整体的紧密度。同时位于最内层的u形内导体段5以相同结构将u形折弯部4呈内外错位设置，使得最终定子槽内的导体段层数为6层，定子槽外侧的导体段层数为8层，通过最内层和最外层的u形折弯部4保持定子绕组整体轮廓的稳定，且导体段在扭头时不会受设备的扭力造成定子绕组整体的松散和偏移。

当定子绕组在扭头工艺时，由于u形内导体段5和u形外导体段6的两端具设置在定子槽内，使其能够对u形折弯部4进行限位，保证u形折弯部4在扭头时不会受扭力向外偏移；而当内侧的引出线端3在扭头时，通过最外层的u形折弯部4则能够对其进行限位，有效避免引出线端3受扭力后的过度变形和移位现象，从而保证定子绕组的紧密度和引出线端3在扭头后的位置精度。引出线端3的位置精度在提高后还能省去原本的整形工艺，从而降低与母排组件9的焊接难度并提高其接线效率。

由于最外层u形折弯部4的限位，使得引出线端3还能够经90°弯折后形成l形的延伸部10，从而使延伸部10能够位于最外层u形折弯部4的正上方，即进一步降低了延伸部10和母排组件9的焊接难度。