一种矩形铜线绕组电机定子及电机结构的制作方法

1.本发明涉及电机领域，更具体的说本发明涉及一种矩形铜线绕组电机定子及电机结构。


背景技术：

2.电机俗称“马达”，是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。
3.随着时代发展技术进步，电机领域应用越来越高，对电机的体积、动力、效率、温度、寿命、适用环境和安全等需求越来越高，传统电机绕组的满槽率以达到极限，且生产制造工艺繁琐复杂，已无法满足市场提升需求。
4.由于电机工艺的特殊性，圆形铜线并列方式导致出现大量定子槽隙，无法提高电机的效率，电机的绕组温度无法快速散热，导致铜线绝缘层绝缘等级下降，因此电机出现匝间短路，烧断铜线导致电机损坏。因为定子满槽率不高，导致电流密度无法提高，电机的速出功率受限。因此，如何提高定子满槽率是本技术领域待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
6.为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种矩形铜线绕组电机定子及电机结构，包括电机壳体，其内部设置有电机定子，所述电机定子内套设有电机转子，所述电机转子与所述电机壳体可转动连接；
7.所述电机定子的定子绕组由单匝第一矩形铜线或多匝第一矩形铜线缠绕构成。
8.优选的是，其中，所述电机定子包括：
9.定子铁芯，其固定设置在所述电机壳体内，且所述定子铁芯的内壁对称的开设有多个定子线槽，所述定子绕组通过缠绕分别嵌合在各所述定子线槽内；
10.多个槽间绝缘，其分别设置在各所述定子线槽与所述定子绕组之间。
11.优选的是，其中，所述电机转子包括：
12.转子铁芯，其套设在所述电机定子内，所述转子铁芯的外壁对称的开设有多个转子线槽，且所述转子铁芯上对称的固定连接有多个磁极嵌条；
13.转子绕组，其通过缠绕分别嵌合在各所述转子线槽内；
14.转轴，其中部与所述转子铁芯的中间位置贯通连接，所述转轴的两端部分别与所述电机壳体可转动连接。
15.优选的是，其中，所述定子铁芯由多个定子硅钢片冲压叠加而成，所述转子铁芯由多个转子硅钢片冲压叠加而成。
16.优选的是，其中，所述转轴包括：
17.轴体，其与所述转子铁芯的中间位置贯通连接；
18.轴头，其与所述轴体的一端同轴心焊接，且所述轴头通过第一轴承与所述电机壳
体的一端可转动连接，所述轴头还设置有用于连接负载或联轴器的第一连接部；
19.轴尾，其与所述轴体的另一端同轴心焊接，且所述轴尾通过第二轴承与所述电机壳体的另一端可转动连接，所述轴尾还设置有用于连接编码器或制动器的第二连接部。
20.优选的是，其中，所述第一连接部设置为第一内花键、第一外花键中的任意一种，所述第二连接部设置为第二内花键、第二外花键中的任意一种。
21.优选的是，其中，所述转子绕组由单匝第二矩形铜线或多匝第二矩形铜线缠绕构成。
22.优选的是，其中，所述定子绕组的引出线均采用同质焊接。
23.优选的是，其中，所述转子绕组的引出线均采用同质焊接。
24.本发明至少包括以下有益效果：
25.其一，在本发明中，将定子绕组的圆铜线替换为矩形铜线，提高电机定子的满槽率，具有提高电流密度、增加磁通量、同时提高电机输出功率的有益效果。
26.其二，在本发明中，通过将转轴分为轴体、轴头、轴尾三部分，在进行加工时，将轴头的第一连接部加工成型后，再将轴头与轴体的一端进行同轴心焊接，通过轴头的第一连接部便于连接负载或联轴器，将轴尾的第二连接部加工成型后，再将轴尾与轴体的另一端进行同轴心焊接，通过第二连接部便于连接编码器或制动器，具有便于加工、增强适用性的有利之处。
27.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明：
28.图1为本发明的结构示意图。
29.图2为本发明的正面剖视图。
30.图3为本发明的侧面剖视图。
具体实施方式：
31.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
32.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
33.需要说明的是，在本发明的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.图1示出了本发明的一种实现形式，其中包括电机壳体1，其内部设置有电机定子2，所述电机定子2内套设有电机转子3，所述电机转子3与所述电机壳体1可转动连接；
37.所述电机定子2的定子绕组21由单匝第一矩形铜线或多匝第一矩形铜线缠绕构成。
38.工作原理：通过将定子绕组21设置为由单匝第一矩形铜线或多匝第一矩形铜线缠绕构成的方式，第一矩形铜线与圆铜线相比可提高电机定子2的满槽率，从而可大大提高定子绕组21的热传导，对定子绕组21能够快速散热，使得电机能够拥有更长的使用寿命，第一矩形铜线的截面面积相比圆铜线的截面面积大大增加，可提高电流密度，增加磁通量，同时提高电机的输出功率，在这种技术方案中，将定子绕组21的圆铜线替换为矩形铜线，提高电机定子的满槽率，具有提高电流密度、增加磁通量、同时提高电机输出功率的有益效果。
39.如上述方案中，所述电机定子2包括：
40.定子铁芯22，其固定设置在所述电机壳体1内，且所述定子铁芯22的内壁对称的开设有多个定子线槽23，所述定子绕组21通过缠绕分别嵌合在各所述定子线槽23内；
41.多个槽间绝缘，其分别设置在各所述定子线槽23与所述定子绕组21之间。
42.工作原理：在缠绕定子绕组21时，先将各槽间绝缘分别放置在各定子线槽23内，再将单匝第一矩形铜线或多匝第一矩形铜线缠绕在各定子线槽23内进行缠绕，从而构成定子绕组21并使得定子绕组21嵌合在各定子线槽23内，通过对绕组线头进行预设的跨槽串连焊接，组成电机相序，同一电机可有多个相序绕组，通过对相序引出线进行串并形成电机的不同启动接法；采用这种方式具有保障结构稳定性、保障绝缘效果的有利之处。
43.如上述方案中，所述电机转子3包括：
44.转子铁芯31，其套设在所述电机定子2内，所述转子铁芯31的外壁对称的开设有多个转子线槽32，且所述转子铁芯31上对称的固定连接有多个磁极嵌条33；
45.转子绕组，其通过缠绕分别嵌合在各所述转子线槽32内；
46.转轴4，其中部与所述转子铁芯31的中间位置贯通连接，所述转轴4的两端部分别与所述电机壳体1可转动连接。
47.工作原理：电机通电时，定子绕组21产生固定极性的磁场，转子绕组通过与多个磁极嵌条33的配合在磁场中受力，使得转子铁芯31在磁场中进行旋转，从而转子铁芯31带动转轴4进行旋转。因为定子绕组21由矩形铜线构成，提升了电机定子2的满槽率，从而提高定子绕组21的热传导，对定子绕组21能够快速散热，使得电机转子3能够更长时间的转动；矩形铜线的截面积相比圆铜线的截面积大大增加，可提高电流密度、增加磁通量，从而提升电机转子3的输出功率，采用这种方式具有保障连接稳定性、保障输出效率的有利之处。
48.如上述方案中，所述定子铁芯22由多个定子硅钢片冲压叠加而成，所述转子铁芯31由多个转子硅钢片冲压叠加而成。通过多个定子硅钢片冲压叠加而成的定子铁芯22，能够保障电机定子2的转换效率、保障电机定子2的磁通量，通过多个转子硅钢片冲压叠加而
成的转子铁芯31，能够保障电机转子3的转换效率、保障电机转子3的磁通量。
49.如上述方案中，所述转轴4包括：
50.轴体41，其与所述转子铁芯31的中间位置贯通连接；
51.轴头42，其与所述轴体41的一端同轴心焊接，且所述轴头42通过第一轴承47与所述电机壳体1的一端可转动连接，所述轴头42还设置有用于连接负载或联轴器的第一连接部43；
52.轴尾44，其与所述轴体41的另一端同轴心焊接，且所述轴尾44通过第二轴承48与所述电机壳体1的另一端可转动连接，所述轴尾44还设置有用于连接编码器46或制动器的第二连接部45。
53.工作原理：通过将转轴4分为轴体41、轴头42、轴尾44三部分，在进行加工时，将轴头42的第一连接部43加工成型后，再将轴头42与轴体41的一端进行同轴心焊接，通过轴头42的第一连接部43便于连接负载或联轴器，将轴尾44的第二连接部45加工成型后，再将轴尾44与轴体41的另一端进行同轴心焊接，通过第二连接部45便于连接编码器46或制动器，采用这种方式具有便于加工、增强适用性的有利之处。
54.如上述方案中，所述第一连接部43设置为第一内花键、第一外花键中的任意一种，所述第二连接部45设置为第二内花键、第二外花键中的任意一种。通过将第一连接部43设置为第一内花键、第一外花键中的任意一种，便于轴头42连接负载或联轴器，通过将第二连接部45设置为第二内花键、第二外花键中的任意一种，便于轴尾44连接编码器46或制动器。
55.如上述方案中，所述转子绕组21由单匝第二矩形铜线或多匝第二矩形铜线缠绕构成。通过将转子绕组21设置为由单匝第二矩形铜线或多匝第二矩形铜线缠绕构成的方式，提高电机转子2的满槽率，从而可大大提高转子绕组21的热传导，对转子绕组21能够快速散热，使得电机能够拥有更长的使用寿命，第二矩形铜线的截面面积相比圆铜线的截面面积大大增加，可提高电流密度，增加磁通量，进一步的提高电机的输出功率。
56.如上述方案中，所述定子绕组的引出线均采用同质焊接。通过同质焊接的方式保障定子绕组的引出线连接的可靠性，具有保障输出效率的有利之处。
57.如上述方案中，所述转子绕组21的引出线均采用同质焊接。通过同质焊接的方式保障转子绕组21的引出线连接的可靠性，具有保障输出效率的有利之处。
58.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。