一种三相交流感应电机用绕线定子的制作方法

本实用新型涉及一种三相交流感应电机用绕线定子。

背景技术：

在过去十年里，设计和制造省油、低排放车辆的趋势大幅增加，汽车制造业将未来重点放在混合动力和全电动车辆的发展上。这种趋势又导致将重点放在电动机上，无论是作为动力的唯一来源（例如所有电动车辆），还是作为组合推进系统（例如混合动力或双电动汽车）的二次推进源，需要的是能够提供所需转矩水平和高速性能的电动机，而现有电机不能够在较宽的速度范围内提供相对平坦的转矩，因而影响电机实际运行的稳定性以及工作效率。

技术实现要素：

本实用新型目的是：提供一种三相交流感应电机用绕线定子，解决了大功率的工作负荷下，定子结构的工作状态无法保持稳定的问题。

本实用新型的技术方案是一种三相交流感应电机用绕线定子：包括定子本体；所述定子本体的内壁开有多个沿定子轴线设置且圆周阵列分布的绕线槽；线圈嵌绕在绕线槽之间，且根据线圈嵌绕的绕线槽范围，所述定子本体上的线圈分为三个相线组；其特征在于：所述定子本体包括基架、扇形片、通风槽、端板和拉紧螺栓；所述扇形片为冷冲型硅钢片；在扇形片的齿部内弧面上均匀间隔排列所述绕线槽；所述扇形片层叠于所述基架上；扇形片的正面且位于齿部与轭部的分界处设置有凸起的定位筋，扇形片的背面且位于齿部与轭部的分界处设置有凹陷的定位槽；层叠的扇形片之间通过定位槽与定位筋保持相对角度；在相邻的两个扇形片之间设置有通风槽；所述通风槽设置于扇形片的轭部；所述通风槽包括两个竖直的平行壁面；在平行壁面之间设置有锯齿状的鳍片；每个平行壁面的上、下两侧边分别焊接在其上、下两侧的扇形片上；扇形片的轭部上并设有连通其上、下两侧通风槽的通风孔；在两端的扇形片外侧还设置所述端板；所述拉紧螺栓贯穿两端的端板及层叠的扇形片；且在拉紧螺栓与端板之间设置碟簧。

优选的是，每个绕线槽内至多嵌入四层线圈；每个绕线槽被分为四个线槽层；每个线槽层之间通过绝缘纸分隔开；在顶部的线槽层上覆盖槽形契。

优选的是，所述定子本体上的三个相线组包括：第一相线组A、第二相线组B、第三相线组C；所述第一相线组A、第二相线组B、第三相线组C中的磁极均由同心和非重叠线圈组成。

优选的是，所述第一相线组A、第二相线组B、第三相线组C的相极之间采用星型接法。

优选的是，所述通风槽与扇形片对应设置；每个通风槽对应其上下两侧的扇形片；所述通风槽的覆盖扇形片的轭部。

本实用新型一种三相交流感应电机用绕线定子的优点是：

1.其定子铁芯的结构更加的合理，排布方式牢固，线圈能够根据产品性能进行选择性设置，并且结构的散热通风能力突出，能够提高电机的使用寿命。

2.具有四层绕线组的三相交流感应电机用绕线定子能够在较宽的速度范围内提供相对平坦的转矩，从而在整个操作范围内实现功率递增，允许在充分自动化的情况下提高电机性能，因而具有较高的实用性和经济效益。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为具有四层绕线组的三相交流感应电机用绕线定子的外观示意图；

图2为具有四层绕线组的三相交流感应电机用绕线定子的剖面示意图；

图3为扇形片与通风槽的配合结构图；

图4为具有四个绕组层的定子槽的截面结构示意图；

图5为第一相线组A的线圈结构示意图；

图6为第二相线组B的线圈结构示意图；

图7为第三相线组C的线圈结构示意图；

图8为定子绕线配置示意图；

图9为三相、四极电机的极间连接结构示意图；

其中：101、绕线槽；102、线槽层；103、绝缘纸；104、线圈；105、槽顶契；106、扇形片；107、通风槽；108、端板；109、拉紧螺栓；110、定位筋；111、鳍片；112、碟簧；113、通风孔。

具体实施方式

实施例：一种三相交流感应电机用绕线定子，包括定子本体；定子本体的内壁开有多个沿定子轴线设置且圆周阵列分布的绕线槽101。定子本体包括基架、扇形片106、通风槽107、端板108和拉紧螺栓109，扇形片106通风槽均以基架为支持基础，设置在基架上保持结构的稳定。扇形片106为冷冲型硅钢片，硅钢片的含碳量低，可以得到低磁滞损耗。在扇形片106的齿部内弧面上均匀间隔排列绕线槽101，绕组可以根据排列需进行嵌绕。扇形片106层叠于基架上，层叠顺序根据电机的需要进行排列。

扇形片106的正面且位于齿部与轭部的分界处设置有凸起的定位筋110，扇形片106的背面且位于齿部与轭部的分界处设置有凹陷的定位槽。层叠的扇形片106之间通过定位槽与定位筋110保持相对角度，一些特殊的排列次序及排列角度需要相邻的扇形片106之间保持相对夹角，因此可以通过在特定位置冲压定位槽及定位筋实现。

在相邻的两个扇形片106之间设置有通风槽107，通风槽107设置于扇形片106的轭部。通风槽106包括两个竖直的平行壁面，在平行壁面之间设置有锯齿状的鳍片111。定子在高速转动下热量难以散出去，绕组产生的高温同样会影响电机定子的运行，对于结构的寿命都会产生影响。因此，通风槽107的设置虽然能够带走部分热量，但是其散热效果并不突出。增设的鳍片111其接触面大，因此其散热效果也更加稳定，同时在扇形片106的轭部上增加了连通其上、下两侧通风槽107的通风孔113，能够及时散热，稳定工作状态。

通风槽107的结构为两侧的平行壁面，每个平行壁面的上、下两侧边分别焊接在其上、下两侧的扇形片上。在两端的扇形片106外侧还设置端板108，拉紧螺栓109贯穿两端的端板及层叠的扇形片。为了进一步的确保结构的稳定性，定子必须在高速环境下持续工作，因此在拉紧螺栓109与端板之间设置碟簧112，碟簧112与拉紧螺栓109能够增加预紧效果，确保定子稳定。

嵌绕在定子本体上的线圈分为：第一相线组A、第二相线组B、第三相线组C，定子本体的内壁开有多个沿定子轴线设置且圆周阵列分布的绕线槽101，所述绕线槽101的数量设置为48个，其分别为槽1-槽48。

且如图1所示，所述绕线槽101内自上而下依次设置有四个线槽层102，每个线槽层102之间通过绝缘纸103分开隔离。

在本身实施例中，如图2、图5所示，所述第一相线组A包括四个磁极，分别为第一磁极A1、第二磁极A2、第三磁极A3、第四磁极A4，所述磁极由多根线圈104组成，所述第一磁极A1的线圈数量设置为六个且分别内嵌在槽1、槽9、槽10、槽48 的第三层和第四层以及槽10、槽48的第一层和第二层，所述第二磁极A2的线圈数量设置为十个且分别内嵌在槽35、槽36、槽37、槽45、槽46、槽47的第三层和第四层以及槽35、槽36、槽46、槽47的第一层和第二层，所述第三磁极A3的线圈数量设置为六个且分别内嵌在槽24、槽25、槽33、槽34 的第三层和第四层以及槽24、槽34的第一层和第二层，所述第四磁极A4的线圈数量设置为十个且分别内嵌在槽11、槽12、槽13、槽21、槽22、槽23的第三层和第四层以及槽11、槽12、槽22、槽23的第一层和第二层。

在本实施例中，如图3、图5所示，所述第二相线组B包括四个磁极，所述磁极由多根线圈组成，分别为第一磁极B1、第二磁极B2、第三磁极B3、第四磁极B4， 所述第一磁极B1的线圈数量设置为六个且分别内嵌在槽2、槽40、槽41、的第三层和第四层以及槽1、槽2、槽40的第一层和第二层，所述第二磁极B2的线圈数量设置为十个且分别内嵌在槽26、槽27、槽28、槽29、槽38、槽39的第三层和第四层以及槽27、槽28、槽37、槽38、槽39的第一层和第二层，所述第三磁极B3的线圈数量设置为六个且分别内嵌在槽16、槽17、槽26的第三层和第四层以及槽16、槽25、槽26的第一层和第二层，所述第四磁极B4的线圈数量设置为十个且分别内嵌在槽3、槽4、槽5、槽14、槽15的第三层和第四层以及槽3、槽4、槽13、槽14、槽15的第一层和第二层。

在本实施例中，如图4、图5所示，所述第三相线组C包括四个磁极，所述磁极由多根线圈组成，分别为第一磁极C1、第二磁极C2、第三磁极C3、第四磁极C4，所述第一磁极C1的线圈数量设置为六个且分别内嵌在槽32、槽42的第三层和第四层以及槽32、槽33、槽41、槽42的第一层和第二层，所述第二磁极C2的线圈数量设置为十个且分别内嵌在槽19、槽20、槽30、槽31的第三层和第四层以及槽19、槽20、槽21、槽29、槽30、槽31的第一层和第二层，所述第三磁极C3的线圈数量设置为六个且分别内嵌在槽8、槽18的第三层和第四层以及槽8、槽9、槽17、槽18的第一层和第二层，所述第四磁极C4的线圈数量设置为十个且分别内嵌在槽6、槽7、槽43、槽44的第三层和第四层以及槽5、槽6、槽7、槽43、槽44、槽45的第一层和第二层。

进一步地，所述第一相线组A、第二相线组B、第三相线组C中的磁极均由同心且非重叠线圈组成，且所述线圈的数量至少包括两根且均为绝缘导线，因而有效提高相线组中的磁极的稳定性。

在本实施例中，在绕线完成后，所述绕线槽101的槽顶部设有槽顶契105，提高线圈在槽内的稳定性，避免滑出线槽外部。

在本实施例中，如图6所示，所述第一相线组A、第二相线组B、第三相线组C的相极之间采用星型接法，把三相电源三个绕组的末端A、B、C连接在一起，成为一公共点，从始端A、B、C引出三条端线，在本星型接法中，各相负载平衡，则任何时刻流经三相的电流矢量和等于零。

上述具有四层绕线组的三相交流感应电机用绕线定子能够在较宽的速度范围内提供相对平坦的转矩，每个绕组层对应于电机的一个相位，并且占据定子的每个槽，从而在整个操作范围内实现功率递增，允许在充分自动化的情况下提高电机性能，实用性高。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型的所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。