电机及其定子绕组连接线的固定装置的制作方法

本实用新型涉及电机领域，特别涉及一种电机及其定子绕组连接线的固定装置。

背景技术：

集中绕线式的永磁同步电机，具有绕组结构简单、绕组端部小、端部电阻小等优点，其效率优于分布绕线式电机。现有集中绕线式的永磁同步电机的定子组件包括定子铁芯、绕组线圈以及引出线三部分。

为了便于保护绕组，现有定子铁芯的一端通常设有一个绝缘支架，该绝缘支架具有多个绕线齿，绕线齿与定子铁芯的齿部一一对应，绕组线圈则环绕嵌装在定子铁芯的齿部与绝缘支架的绕线齿上，进而，每相的多个绕组线圈之间通过过渡线互相连接，并通过引出线引出定子组件外，多个绕组线圈之间还通过中性线互相连接。

然而，现有定子组件存在绕组线圈之间的过渡线、中性线以及引出线的线束难以定位和固定、且固定繁琐费时的问题。为了解决此问题，现有一般将过渡线、和引出线通过多根绑线进行固定，中性线通过嵌入绕线线圈间进行固定，但这样做会使绝缘电阻可能因连接线与槽的摩擦而降低，从而引起短路。

因此，有必要开发一种新型的电机及其定子绕组连接线的固定装置，以便更快捷方便、可靠、牢固地固定定子绕组的各种连接线。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电机及其定子绕组连接线的固定装置，以解决现有集中绕线式电机绕组的连接线线束难以定位和固定，以及固定繁琐费时的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种定子绕组连接线的固定装置，包括：

用于与定子绕组连接的绝缘支架，所述绝缘支架周向环绕设置于所述定子绕组的一端；以及，

单根绑线，所述单根绑线用于形成供所述定子绕组的连接线依次穿设的多个环绕式绑扎结构，并被配置为两端相连接且预紧，以将所述连接线沿所述定子绕组的周向绑扎固定于所述绝缘支架上。

可选的，所述绝缘支架具有用于供所述单根绑线定位及固定的固定部。

可选的，所述固定部包括多个用于供所述单根绑线穿设的固定孔，所述固定孔沿所述绝缘支架的周向分布。

可选的，所述固定部还包括多个固定槽，所述固定槽沿所述绝缘支架的周向分布；所述固定槽相比所述固定孔沿所述绝缘支架的轴向上更远离所述定子绕组，所述固定槽的数量与所述固定孔的数量相同；

其中：所述单根绑线用于在穿过一个所述固定孔后进入所述绝缘支架的内侧，然后从所述连接线靠近所述定子绕组的一侧绕至所述连接线远离所述定子绕组的另一侧，并进一步穿入所述固定槽而穿至所述绝缘支架的外侧，并使所述连接线被所述单根绑线环绕而与所述绝缘支架绑扎固定。

可选的，所述固定槽与所述固定孔在所述绝缘支架周向上的位置相对应。

可选的，所述固定孔包括一个第一固定孔、一个第二固定孔以及多个第三固定孔，其中，一个所述第一固定孔、多个所述第三固定孔以及一个所述第二固定孔沿着预定方向依次排布在所述绝缘支架上；

其中：所述第一固定孔和所述第二固定孔与所述定子绕组的轴向距离相同，且大于或等于所述第三固定孔与所述定子绕组的轴向距离。

可选的，任意一个所述第三固定孔位于所述定子绕组的相邻绕线齿之间，且相邻绕线齿之间至多设有一个所述第三固定孔。

可选的，所述单根绑线为一股或多股线束。

此外，为解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种电机，包括如上述任一项所述的定子绕组连接线的固定装置。

可选的，所述电机为永磁同步电机。

综上所述，本实用新型提供的电机及其定子绕组连接线的固定装置具有如下有益效果：

第一、本实用新型采用单根绑线将定子绕组的连接线沿周向绑扎固定在绝缘支架上，且该连接线的两端连接预紧，同时中间环绕绑扎连接线，这样的绑扎方式能够防止连接线沿定子绕组的各个方向产生移动，特别防止了沿定子绕组的轴向和径向所产生的移动，因此，使得连接线的位置得到了有效的固定，从而可以避免因连接线位移产生摩擦，致使连接线绝缘电阻减小，从而导致电机漏电的问题，进而提高电机的可靠性；

第二、本实用新型的单根绑线只在头尾处打结，节省了绑扎打结的时间，提高了生产效率，且中间采用环绕式绑扎结构穿设连接线，能够提高绑扎的可靠性，从而进一步提高电机的可靠性；

第三、本实用新型的绝缘支架优选设有固定孔和固定槽，通过固定孔和固定槽可限定单根绑线不会沿绝缘支架的周向滑动，防止绑线松动，进而防止绕组连接线固定不牢，从而更进一步提高电机的可靠性；另外，固定槽的设置还可以限定连接线不超出绝缘支架的上端面，便于电机的后续安装。

附图说明

附图用于更好地理解本实用新型，不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1是本实用新型优选实施例提供的定子组件的示意图；

图2是图1所示的定子组件上绝缘支架的示意图；

图3是本实用新型优选实施例提供的形成环绕式绑扎结构的穿线示意图；

图4是图3所示的环绕式绑扎结构沿a-a连线的剖面图；

图5是图3所示的环绕式绑扎结构之单根绑线的展开图。

图中：

01-定子绕组；02-绕线齿；10-绝缘支架；11-固定部；111-第一固定孔；112-第二固定孔；113-第三固定孔；114-第一固定槽；115-第二固定槽；20-单根绑线；21-环绕式绑扎结构；30-连接线；31-引出线。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的电机及其定子绕组连接线的固定装置作进一步详细说明。且根据下面的说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。

需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在所附权利要求书以及本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在所附权利要求书以及本说明书中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。

请参考图1和图2，其中，图1是本实用新型优选实施例的定子组件的示意图，图2是图1所示的定子绕组上绝缘支架的示意图。如图1及图2所示，本实用新型实施例提供了一种电机的定子组件，该定子组件包括定子铁芯、定子绕组01以及用于固定该定子绕组01上之连接线30的固定装置。这里的定子绕组01包括多个绕组线圈和绕组线圈之间的连接线30，连接线30具体包括过渡线、中性线以及一部分沿定子绕组01周向设置的引出线31，其中，过渡线是指每相的多个绕组线圈之间互相连接过渡的接线，中性线是各绕组线圈与整个定子绕组01的中性点的接线，引出线31则是指定子绕组01对外引出，用于为整个定子绕组01供电的接线，一般引出线31根据相位不同为三根，过渡线则分别根据各绕组线圈的不同相位，连接至不同的引出线31，引出线31的一部分沿定子绕组01的周向设置，而后沿定子绕组01的轴向弯折后向定子绕组01外部延伸。本实用新型中，所述固定装置包括单根绑线20和一个绝缘支架10。实际应用时，所述绝缘支架10与所述定子绕组01连接，并周向环绕设置于定子绕组01的一端，即所述绝缘支架10为一个环形结构，与定子绕组01同轴布置，而所述单根绑线20则设置在绝缘支架10上，用于将连接线30沿定子绕组01的周向绑扎固定于所述绝缘支架10上。

特别的，在绑扎固定连接线30时，所述单根绑线20与绝缘支架10相配合，依次形成多个环绕式绑扎结构21(参阅图5)，从而使连接线30穿设在这些环绕式绑扎结构21内，进而将单根绑线20的两端固定连接(如打结)并预紧，即可整体收紧单根绑线20，使连接线30牢固绑扎在绝缘支架10上。这里，单根绑线20实际在穿过绝缘支架10时，形成所述环绕式绑扎结构21。

相比现有技术，本实用新型所提供的绑扎结构能够防止连接线30沿定子绕组01的各个方向产生移动，特别是沿定子绕组01的轴向和径向的移动，使得连接线30的位置得到了有效的固定，这样可以避免因连接线30位移产生摩擦，致使连接线30绝缘电阻减小，从而导致电机漏电的问题，进而提高电机的可靠性。此外，单根绑线只在两端处打结，节省了绑扎打结的时间，提高了生产效率，且中间采用环绕式绑扎结构穿设连接线，能够提高绑扎固定的可靠性，从而进一步提高电机的可靠性。

本实用新型实施例中，所述绝缘支架10的形状可以有多种，例如其可以为一个环状件，一端与定子绕组01连接固定，也可以是多个分散的固定件，多个固定件沿定子绕组01的一端周向均匀布置形成一个环，如此构造，便于后续能够沿定子绕组01的周向均匀地固定连接线30。

继续参考图1及图2，对定子绕组连接线的固定装置再做进一步的说明。

所述绝缘支架10具有固定部11，用于定位及固定单根绑线20在绝缘支架10上的穿设位置。该固定部11可以由多个分散的子固定部组成，每个子固定部均包括可供单根绑线20穿设或绑扎固定的构件。例如，子固定部可以是设置在绝缘支架10上的环、U形卡件、槽、孔、凸起、钩、卡箍或夹子等，还可以是多种构件的组合使用，本实用新型对于固定部11的具体结构不作限定，只要其结构可供单根绑线20穿设或绑扎固定即可。

优选的，所述固定部11包括多个设置在所述绝缘支架10上的固定孔，多个所述固定孔沿所述绝缘支架10的周向分布，并用于供所述单根绑线20穿设于其中。

进一步的，所述固定部11还包括多个固定槽，多个所述固定槽亦沿所述绝缘支架10的周向分布，并且所述固定槽相比于所述固定孔沿所述绝缘支架10的轴向上更远离定子绕组01，具体的，所述固定槽设置于所述绝缘支架10远离所述定子绕组01的另一端。所述固定槽的数量与所述固定孔的数量相同，优选的，每个所述固定槽与对应的一个所述固定孔沿所述绝缘支架10的轴向分布，即固定槽和固定孔在绝缘支架周向上的位置相对应，更具体的，两者虽然分布在不同的轴向上，但当投影至同一个周向上后，固定槽和固定孔相重叠(重叠并不指完全覆盖，是指位置重合)。在其他实施例中，所述固定孔和固定槽在周向上的位置也可以错开。相比于周向错开的方案，周向重合的方案的固定效果更好。

如图4所示，所述单根绑线20在穿过一个所述固定孔后进入所述绝缘支架的内侧(靠近轴线的一侧)，然后从所述连接线30靠近所述定子绕组01的一侧绕至所述连接线30远离所述定子绕组01的另一侧，并进一步穿入所述固定槽而穿至所述绝缘支架10的外侧，从而便使所述连接线30被所述单根绑线20环绕而能够与所述绝缘支架10绑扎固定。

更进一步的，所述固定孔包括第一固定孔111、第二固定孔112以及第三固定孔113，所述第一固定孔111和第二固定孔112均为一个，所述第三固定孔113为多个。所述固定槽包括第一固定槽114和第二固定槽115，所述第二固定槽115为两个，所述第一固定槽114为多个。

一个所述第一固定孔111、多个所述第三固定孔113以及一个所述第二固定孔112沿着预定方向依次周向排布在所述绝缘支架10上。这里，多个第三固定孔113在排布时，同样是依次沿预定方向周向排布。此外，预定方向在本实用新型中，可以是沿所述定子绕组01周向的逆时针方向，也可以是沿所述定子绕组01周向的顺时针方向。此外，所述第一固定孔111和所述第二固定孔112与所述定子绕组01的轴向距离一般相同，且大于或等于所述第三固定孔113与所述定子绕组01的轴向距离。这里，一个固定孔和一个固定槽在所述定子绕组01的轴向上相互对应，固定孔用于供单根绑线20穿设，而固定槽则用于供单根绑线20卡设于内，两者共同使用，即可限定单根绑线20在定子绕组01的周向和轴向的位置，进而通过单根绑线20限定连接线30的位置。

实际中，由于一部分的引出线31需要沿定子绕组01的轴向弯折后向定子绕组01外部延伸，为便于对该弯折部分进行固定，故而固定孔和固定槽分为两类。第一固定孔111和第二固定孔112以及其对应的第二固定槽115为一类，用于绑扎固定引出线31靠近弯折的部分。第三固定孔113和第一固定槽114为一类，用于绑扎固定引出线31沿定子绕组01的周向设置的部分以及过渡线和中性线。因此，一个第二固定槽115与一个第一固定孔111相配合使用，另一个第二固定槽115与一个第二固定孔112相配合使用，多个第三固定孔113与多个第一固定槽114相配合使用，最终完成连接线30的绑扎固定。

一般的，引出线31为定子绕组01的总输入线，相对较粗，且朝远离定子绕组01的方向上弯折和延伸，故而第一固定孔111和第二固定孔112，可以与定子绕组01的轴向距离相对较大，以便于引出线31在第一固定孔111和第二固定孔112处被绑扎后，向定子绕组01外部弯折和引出。而连接线30(包括引出线31沿定子绕组01的周向设置的部分以及过渡线和中性线)的数量较多，且这些连接线30一般都是沿周向布设在定子绕组01的一端，故而用于绑扎这部分连接线30的固定孔(即第三固定孔113)，与定子绕组01的轴向距离可以相对较小，这样，第三固定孔113与其对应的第一固定槽114之间的距离可以相对较大，以容纳更多的连接线30。特别的，第三固定孔113优选位于所述定子绕组01的绕线齿02之间，但相邻绕线齿02之间至多设置一个第三固定孔113，以使得连接线30的固定点更均匀，固定效果更好。第三固定孔113用于绑扎固定定子绕组01的各子绕组之间的连接线30，而定子绕组01的各绕组线圈均是分别绕制在各个绕线齿02和定子铁芯上，当第三固定孔113位于绕线齿02之间时，单根绑线20可以方便地从绕线齿02之间穿过并扎紧连接线30。

本实用新型实施例中，所述单根绑线20不限于一股线束，也可以是多根拧在一起的线束。

进一步，本实用新型实施例还提供了一种定子绕组连接线的固定方法，其包括：

步骤一：提供一定子绕组01，以及环绕设置于所述定子绕组01的一端的绝缘支架10；

步骤二：在所述绝缘支架10上设置单根绑线，并使所述定子绕组01的连接线30穿设在所述单根绑线20形成的多个环绕式绑扎结构21中；

步骤三：连接所述单根绑线20的两端且提供预紧，即可将所述连接线30沿所述定子绕组01的周向绑扎固定于所述绝缘支架10上。

更进一步，结合图4和图5来说，所述单根绑线20将所述定子绕组01上的连接线30周向绑扎固定于所述绝缘支架10上的具体步骤包括：

步骤A1：将单根绑线20的第一端穿入第一固定孔111并打结，以使单根绑线20的第一端与绝缘支架10固定连接；

步骤A2：单根绑线20的第二端从绝缘支架10的外侧穿入第一固定孔111后，环绕绝缘支架10并形成供连接线30穿设的一个环绕式绑扎结构21，接着沿着预定方向向定子绕组01的周向延伸并穿入第一个第三固定孔113；这里，环绕式绑扎结构21通过单根绑线20自身交叉勾连形成，可以是活动勾连，亦即当单根绑线20两端的绑扎结打开后，可以通过抽拉将整根绑线抽出；

步骤A3：穿入一个第三固定孔113后，将单根绑线20的第二端环绕绝缘支架10并形成供所述连接线30穿设的一个环绕式绑扎结构21，之后，按预定方向向定子绕组01的周向延伸并穿入下一个邻接的第三固定孔113，并重复本步骤直至单根绑线20的第二端穿入最后一个第三固定孔113；

步骤A4：穿入最后一个第三固定孔113后，单根绑线20的第二端环绕绝缘支架10并形成供所述连接线30穿设的一个环绕式绑扎结构21，然后，按预定方向向定子绕组01的周向延伸并穿入第二固定孔112；

步骤A5：穿入第二固定孔112后，单根绑线20的第二端环绕绝缘支架10并形成供所述连接线30穿设的一个环绕式绑扎结构21，然后，按预定方向向定子绕组01的周向延伸并穿入第一固定孔111；

步骤A6：最后，将所述单根绑线20的第二端与第一端打结固定并提供预紧，即完成绑扎固定。

这样，在具体绑扎固定时，单根绑线20仅在相对两端打结固定，中间本体部分均通过交叉环绕式绑扎结构21对连接线30进行绑扎固定，打结少，从而能够节约绑扎时间，提高生产效率。另外，由于只有相对两端打结，中间本体部分通过交叉环绕式绑扎结够21，环环相扣，只要两端部的结不松，中间的单根绑线20即可保持扎紧的状态，相比多个绑扎头多处打结的方式，可靠性更高。

接着继续参阅图3至图5，对环绕式绑扎结构21作进一步的解释说明。图3是本实用新型优选实施例的交叉环绕式绑扎结构的穿线示意图，图4是图3所示的环绕式绑扎结构沿a-a连线的剖面图，图5是图3所示的环绕式绑扎结构之单根绑线的展开图。以如图3和图4所示的一个环绕式绑扎结构21为例，单根绑线20的绑扎方式具体包括：

步骤B1，将单根绑线20的第二端从绝缘支架10的外侧穿过一个第三固定孔113，进入绝缘支架10的内侧后，沿所述定子绕组01的径向，穿设于所述连接线30与所述定子绕组01之间；如图4所示，进入绝缘支架10的内侧后，单根绑线20的第二端位于连接线30靠近定子绕组01的一侧，即图中下方；

步骤B2，单根绑线20的第二端从连接线30靠近定子绕组01的一侧绕至连接线30远离定子绕组01的另一侧，亦即，单根绑线20的第二端沿定子绕组01的轴向，向远离所述定子绕组01的方向弯折并延伸(图4中向上)，然后单根绑线20的第二端沿定子绕组01的径向，向远离定子绕组01的轴线的方向弯折并延伸(图4中向左)，此时将连接线30限定于单根绑线20与绝缘支架10之间；

步骤B3，单根绑线20的第二端进一步穿过第一固定槽114后穿出绝缘支架10，与自身交叉勾连并形成一个供连接线30穿设的环绕式绑扎结构21，使连接线30与绝缘支架10绑扎固定；其中，与自身交叉勾连并形成一个供连接线30穿设的环绕式绑扎结构21是指，单根绑线20的第二端沿所述定子绕组01的轴向，朝向定子绕组01的方向弯折并延伸(图4中向下)，与之前单根绑线20穿入第三固定孔113外的一部分相交叉勾连并收紧，从而形成一个环绕式绑扎结构21；

步骤B4，形成一个所述环绕式绑扎结构21后，单根绑线20的第二端按预定方向向定子绕组01的周向延伸，以穿入下一个对应的固定孔。

这里，单根绑线20收紧的程度，以能够限定连接线30的位移为准。

该环绕式绑扎结构21通过将单根绑线20穿过固定孔的方式，将连接线30沿定子绕组01的径向约束在绝缘支架10的内壁上，防止连接线30在定子绕组01的径向上产生位移，同时还能够约束连接线30不超过绝缘支架10的上端面(远离所述定子绕组01的端面)，以便于后续对整个电机的组装。

此外，优选单根绑线20具有较粗糙的表面，例如采用麻线等，其还可以通过摩擦力限定连接线30沿定子绕组01的周向移动。进一步的，第三固定孔113与其配合的第一固定槽114一起，可以限定单根绑线20的位置，防止单根绑线20沿绝缘支架10的周向滑动，从而能够更可靠、更牢固地绑扎连接线30，避免因单根绑线20沿绝缘支架10的周向滑动而发生松脱。另外，当环绕式绑扎结构21用于第一固定孔111、第二固定孔112和第二固定槽115时的原理结构与此相同，此处不再赘述。

优选的，与所述第一固定孔111和第二固定孔112相匹配的第二固定槽115的形状可以和与第三固定孔113相匹配的第一固定槽114的形状不同。例如，第二固定槽115可以为半圆形槽，第一固定槽114为矩形槽等，这样，可以方便地在安装和绑扎连接线30时，通过不同形状的固定槽，辨识出不同固定孔的位置。这里，引出线31沿定子绕组01轴向延伸的部分被绑扎固定在第一固定孔111和第二固定孔112之间，通过单根绑线20对其绑扎后，既可以防止引出线31沿定子绕组01的轴向、径向和周向移动，还可以更加精确的定位引出线31的位置。当然，第一固定槽114与第二固定槽115的形状也不限于上述形状，其还可以是其他形状，例如三角形、菱形等等，也可以是多种不同形状的组合，其只要能起到卡固所述单根绑线的作用并能辨识不同即可，本实用新型对此不作限定。

最后，本实用新型实施例还提供了一种电机，其包括本实用新型实施例提供的定子绕组连接线的固定装置。由于该电机使用本实用新型提供的定子绕组连接线的固定装置，因此由该定子绕组连接线的固定装置带来的有益效果，请相应参考上述实施例，另外该电机的其他结构及工作原理请参考现有技术，此处不再一一赘述。

本实用新型实施例所提供的电机主要为永磁同步电机，其功率密度大，体积小，故而更需要将绕组缩小，因此其更适合使用本实用新型提供的定子绕组连接线的固定装置，以便在缩小绕组的同时，能够更好地固定连接线。

需要说明的是，上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。