定子、电动机和压缩机的制作方法

1.本技术涉及电动机技术领域，尤其涉及一种定子、电动机和压缩机。


背景技术：

2.永磁同步电机具有结构紧凑、性能高等优点，在冰箱、空调等家用电器领域获得了广泛的应用，是压缩机中的核心零部件。随着信息、技术的发展，新能源汽车、柜机等领域对制冷设备的需求也日益增长。这些领域的一大特点是其所用的电源为低压电源，从而导致电机的运行电流很大(正常运行有20～30a；常压电机运行电流只有几安)；为保证电机和压缩机的可靠性，低压电机绕组一般采用粗导线并联或多线并绕并联的形式分流来降低电流密度，同时采用大规格导线(粗导线)或多根小规格导线(细导线)并绕(一起绕线)的方式进一步降低电机的电流密度来保证电机的可靠运行。粗导线由于硬度大，为保证导线的排列紧致，绕线时需要很大的张力，在绕线过程中，巨大的拉力很容易导致设备破坏导线的绝缘层，进而出现绝缘不良和高报废率等问题，工艺性差。对于内转子电机，由于定子内部空间狭小及结构的特殊性，若采用多线并绕并联的形式(可以理解为多根细导线一起绕线)，则此方式不能使用现有设备直接实现自动化，只能采用手工嵌线，并且绕组线头成倍增加，导致加工效率低且人工成本高，成品的一致性也差。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种定子，所述定子能够适用于自动化绕线设备，能够实现自动化生产，提高生产效率，降低成本。
4.根据本发明的定子，包括定子铁芯，定子铁芯包括沿轴向方向相对的第一端和第二端，第一端和第二端均固设有绝缘骨架，绝缘骨架上与定子铁芯的每个定子齿对应的部分均设有至少两个收容槽，至少两个收容槽沿绝缘骨架的径向分布。
5.根据本发明的定子，一个收容槽仅用于收纳一根导线缠绕形成的绕组，至少两根导线按照时间顺序依次独立地朝向逐渐靠近圆心的方向缠绕到对应的收容槽中，可以从时间和空间上对多线并绕的导线进行分离，防止相互干扰，从而可以利用现有的自动化设备实现多线并绕绕线，提高了生产效率。
6.根据本发明的定子，其中一个绝缘骨架的外壁对应每个定子齿的部分设有两个第一穿线口，或两个绝缘骨架的外壁对应每个定子齿的部分均设有一个第一穿线口，其中，第一穿线口与相邻的收容槽连通。
7.根据本发明的定子，对应于每个定子齿，绝缘骨架的沿径向方向的两端分别设有朝向远离定子铁芯方向凸起的内壁和外壁，外壁和内壁之间设有隔板，外壁和隔板之间限定出一个收容槽，隔板与内壁之间限定出另一个收容槽，两个绝缘骨架包括第一绝缘骨架和第二绝缘骨架，第一绝缘骨架固设于第一端，第二绝缘骨架固设于第二端，第一绝缘骨架上的外壁上设有两个第一穿线口，第一绝缘骨架上的隔板上设有两个间隔的第二穿线口，第一穿线口和第二穿线口均用于固定对应的绕组。
8.可选地，两个第一穿线口分别位于第一绝缘骨架的内壁的对称线的两侧。
9.可选地，在第一绝缘骨架的径向方向上，第一穿线口和第二穿线口位于同一条直线上。
10.可选地，在逐渐远离定子铁芯的方向上，第一穿线口和/或第二穿线口的横截面的宽度逐渐增加。
11.可选地，第一穿线口在第一绝缘骨架轴向方向上的深度为第一深度，第二穿线口在第一绝缘骨架的轴向方向上的深度为第二深度，第一深度大于第二深度。
12.可选地，隔板的沿第一绝缘骨架的径向方向的厚度为t，t满足：0.5mm≤t≤10mm，隔板的沿第一绝缘骨架的轴向方向的高度为h，h满足：0.5mm≤h≤15mm。
13.可选地，第一穿线口和第二穿线口的形状和尺寸均相同，第二穿线口的垂直于第一绝缘骨架的径向方向的最大宽度为w1，w1满足：0.5mm≤w1≤10mm，第二穿线口的垂直于第一绝缘骨架的径向方向的最小宽度为w2，其中，形成绕组的导线的最大外径为d，w2满足：0.7
×
d《w2《d。
14.根据本发明的电动机，包括上述的定子。
15.根据本发明的压缩机，包括电动机和压缩机泵体，电动机为上述的电动机。
附图说明
16.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为根据本发明实施例的定子的绕组连接示意图；
19.图2为根据本发明实施例的定子的第一绝缘骨架的立体图；
20.图3为根据本发明实施例的定子的未缠绕导线时的结构示意图；
21.图4为根据本发明实施例的定子的缠绕一个导线绕组时的结构示意图；
22.图5为根据本发明实施例的定子的缠绕两个导线绕组时的结构示意图；
23.图6为根据本发明实施例的定子的绝缘骨架的局部结构的立体图；
24.图7为根据本发明实施例的定子的绝缘骨架的局部结构的主视图。
25.附图标记：
26.定子1，定子铁芯10，绝缘骨架20，内壁21，外壁22，第一穿线口222，隔板23，第二穿线口232，收容槽24，第一收容槽242，第二收容槽244，第一绝缘骨架26，第二绝缘骨架28，第一导线31，第一线头312，第一线尾314，第一绕组316，第二导线32，第二线头322，第二线尾324，第二绕组326，机械钳40。
具体实施方式
27.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.如图1和图2所示，根据本发明实施例的定子1，包括定子铁芯10，定子铁芯10包括沿轴向方向相对的第一端和第二端，第一端和第二端均固设有绝缘骨架20，绝缘骨架20上与定子铁芯10的每个定子齿对应的部分均设有至少两个收容槽24，至少两个收容槽24沿绝缘骨架20的径向分布。
29.展开来说，一个收容槽24仅用于收纳一根导线缠绕形成的绕组，两个收容槽24可以制成两根导线并行缠绕的绕组，三个收容槽24可以制成三根导线并行缠绕的绕组，也就是说，收容槽24用于与定子1的导线绕组一一对应，可以根据需要设置收容槽24的个数。
30.导线绕组缠绕于每个定子齿以及定子齿对应的第一端的绝缘骨架20以及第二端的绝缘骨架20上。在径向方向上，位于第一端的绝缘骨架20的收容槽24与位于第二端的绝缘骨架20的收容槽24在轴向方向上的投影重合，如此能够更便于利用自动化设备进行绕线。
31.其中，至少两个收容槽24的沿定子1绝缘骨架20的轴向方向的深度可以均相同，也可以均不相同，还可以是部分相同，部分不相同，本技术不作限制，可以根据导线绕组的有效匝数与绕组匝数等相关参数进行设置。
32.根据本发明实施例的定子1，一个收容槽24仅用于收纳一根导线缠绕形成的绕组，至少两根导线按照时间顺序依次独立地朝向逐渐靠近圆心的方向缠绕到对应的收容槽24中，可以从时间和空间上对多线并绕的导线进行分离，防止相互干扰，从而可以利用现有的自动化设备实现多线并绕绕线，提高了生产效率。
33.如图2所示，根据本发明实施例的定子1，其中一个绝缘骨架20的外壁22对应每个定子齿的部分设有两个第一穿线口222，其中，第一穿线口222与相邻的收容槽24连通，两个第一穿线口222中的一个作为入线口使用，另一个作为出线口使用，绕组的线尾和线头均设于定子铁芯10的同一端的绝缘骨架20上，能够简化绕线匝数以及有效匝数等的计算，简化绕组程序。
34.也就是说，在将导线缠绕于对应的定子齿以及两个绝缘骨架20上时，先从一个第一穿线口222将导线穿入收容槽24中，导线的一端留于收容槽24外，将导线在定子齿以及收容槽24中缠绕完毕之后，将导线的另一端从另一个第一穿线口222中伸出收容槽24外，从而通过两个第一穿线口222对导线的两端进行固定，从而使得导线进行绕组时，排线整齐，防止混乱。
35.通常，可以理解的是，第一穿线口222的最小宽度小于导线的直径，从而能够使得导线卡设于第一穿线口222中进行固定，而无需增设额外的部件，能够简化绝缘骨架20的结构。
36.在一些实施例中，两个绝缘骨架20的外壁22对应每个定子齿的部分均设有一个第一穿线口222，其中，第一穿线口222与相邻的收容槽24连通。其中的一个绝缘骨架20上的第一穿线口222作为线头使用，另一个绝缘骨架20上的第一穿线口222作为出线口使用，绕组的线尾和线头分别设于定子铁芯10的两端的绝缘骨架20上，如此能够增加定子1的适用场景。
37.如图2所示，根据本发明实施例的定子1，对应于每个定子齿，绝缘骨架20的沿径向方向的两端分别设有朝向远离定子铁芯10方向凸起的内壁21和外壁22。其中，内壁21可以
形成为弧形状，外壁22可以形成为弧形状，每个定子齿对应的内壁21相互间隔，每个定子齿对应的外壁22可以相互间隔，也可以相互连接。
38.其中，外壁22和内壁21之间设有多个隔板23，外壁22和相邻的隔板23之间限定出一个收容槽24，相邻的隔板23依次两两限定出一个收容槽24，与内壁21相邻的隔板23和内壁21共同限定出一个收容槽24，从而简化绝缘骨架20的结构设置，方便绝缘骨架20适用于具有多个导线绕组并行缠绕的定子1。
39.可以理解的是，绝缘骨架20与内壁21、外壁22以及隔板23均为一体成型，如此能够增加绝缘骨架20的结构强度。
40.在一些实施例中，外壁22和内壁21之间设有隔板23，外壁22和隔板23之间限定出一个收容槽24，隔板23与内壁21之间限定出另一个收容槽24，两个绝缘骨架20包括第一绝缘骨架26和第二绝缘骨架28，第一绝缘骨架26固设于第一端，第二绝缘骨架28固设于第二端，第一绝缘骨架26上的外壁22上设有两个第一穿线口222，第一绝缘骨架26上的隔板23上设有两个间隔的第二穿线口232，第一穿线口222和第二穿线口232均用于固定对应的绕组。
41.如图3-图5所示，本实施例的定子1适用于双线并绕内转子电动机，两个第一穿线口222中的一个作为入线口使用，另一个作为出线口使用，两个第二穿线口232中的一个作为入线口使用，另一个作为出线口使用，一个绕组的线头和线尾均位于第一绝缘骨架26上，另一个绕组的线头和线尾也均位于第一绝缘骨架26上，方便将各个定子齿的一个绕组的线头和另一个绕组的线头连接，方便将一个绕组的线尾和另一个绕组的线尾连接，能够使得绕组的排线更为整齐，简化排线。
42.需要说明的是，第一穿线口222的横截面的形状包括但不限于是矩形、梯形以及其他形状。第二穿线口232的横截面的形状包括但不限于是矩形、梯形以及其他形状。
43.在一些实施例中，两个第一穿线口222分别位于第一绝缘骨架26的内壁21的对称线的两侧，如此在加工绝缘骨架20时方便定位，同时能够使得导线的排线更为整齐，方便在两个第一穿线口222分别操作固定导线，防止干涉。
44.在一些实施例中，两个第二穿线口232分别位于第一绝缘骨架26的内壁21的对称线的两侧，如此在加工绝缘骨架20时方便定位，同时能够使得导线的排线更为整齐，方便在两个第二穿线口232分别操作固定导线，防止干涉。
45.另外，为了方便在收容槽24中卷绕足够匝数的绕组之后，第一穿线口222还能够将导线的线尾固定，设置第一穿线口222的靠近定子铁芯10的底壁与收容槽24的底壁之间间隔。
46.在本技术的一个具体的实施例中，本实施例的定子1适用于双线并绕内转子电动机，其绕线匝数为n匝，为了区分两根导线，定义其中的一根导线为第一导线31，另一根导线为第二导线32，定义第一导线31的线头为第一线头312，第一导线31的线尾为第一线尾314，定义第二导线32的线头为第二线头322，第二导线32的线尾为第二线尾324，同样地，为了方便说明，定义两个收容槽24中远离圆心的一个为第一收容槽242，靠近圆心的一个为第二收容槽244。
47.如图3-图5所示，在具体的绕线过程中，机械钳40将第一线头312固定在一个第一穿线口222中，绕线设备的绕线嘴带动第一导线31在对应的定子齿上缠绕n匝，这n匝第一导线31均集中在临近第一穿线口222的第一收容槽242中形成第一绕组316，第一绕组316的第
一线尾314被固定在另一个第一穿线口222中并用机械钳40切断，随后绕线设备采用同样的方法完成定子铁芯10上的其他定子齿上其他第一收容槽242内的绕线；之后，机械钳40和绕线嘴复位回到临近第一个定子齿的位置处，机械钳40将第二导线32的第二线头322固定在一个第二穿线口232中，并经过第二收容槽244，随后绕线设备的绕线嘴带动第二导线32在定子齿上缠绕n匝，这n匝导线都集中在第二收容槽244中并形成第二绕组326，第二绕组326的第二线尾324经过第二收容槽244之后被机械钳40固定在另一个第二穿线口232中并切断，随后绕线设备采用同样的方法完成定子铁芯10上其他定子齿上的第二收容槽244内的绕线。之后，定子1所有的定子齿均完成绕线，将各个定子齿的第一绕组316和第二绕组326的第一线头312和第二线头322连接形成连接点a，将各个定子齿的第一绕组316和第二绕组326的第一线尾314和第二线尾324连接形成连接点b，最终得到双线并绕的电动机。
48.其中，第一线头312对应的第一穿线口222和第二线头322对应的第二穿线口232位于第一绝缘骨架26的内壁21的对称线的同一侧，第二线尾324对应的第一穿线口222和第二线尾324对应的第二穿线口232位于第一绝缘骨架26的内壁21的对称线的另一侧，如此，能够使得排线更为整齐。
49.如图7所示，在一些实施例中，在第一绝缘骨架26的径向方向上，第一穿线口222和第二穿线口232位于同一条直线上，能够方便将第一线头312和第二线头322连接，将第一线尾314和第二线尾324连接。
50.在一些实施例中，第一穿线口222在第一绝缘骨架26轴向方向上的深度为第一深度，第二穿线口232在第一绝缘骨架26的轴向方向上的深度为第二深度，第一深度大于第二深度。如此方便将第二导线32的第二线头322在固定于对应的第二穿线口232中的同时，也能够固定于与该第二穿线口232位于同一直线上的第一穿线口222中，方便第一线头312和第二线头322的连接，也使得排线更为整齐；同样地，方便将第二线尾324在固定于对应的第二穿线口232中的同时，也能够固定于与该第二穿线口232位于同一直线上的第一穿线口222中，方便第一线尾314与第二线尾324的连接。
51.在一些实施例中，在逐渐远离定子铁芯10的方向上，第一穿线口222和/或第二穿线口232的横截面的宽度逐渐增加。如此方便导线沿着第一穿线口222朝向逐渐靠近定子铁芯10的方向卡入并最终固定于第一穿线口222，和/或方便导线沿着第二穿线口232朝向逐渐靠近定子铁芯10的方向卡入并最终固定于第二穿线口232。
52.也就是说，在一些实施例中，如图7所示，在逐渐远离定子铁芯10的方向上，第一穿线口222和第二穿线口232的横截面的宽度逐渐增加；在一些实施例中，在逐渐远离定子铁芯10的方向上，第一穿线口222的横截面的宽度逐渐增加；在另外的一些实施例中，在逐渐远离定子铁芯10的方向上，第二穿线口232的横截面的宽度逐渐增加。
53.在一些实施例中，如图6和图7所示，第一穿线口222和第二穿线口232的形状和尺寸均相同，第二穿线口232的垂直于第一绝缘骨架26的径向方向的最大宽度为w1，w1满足：0.5mm≤w1≤10mm，第二穿线口232的垂直于第一绝缘骨架26的径向方向的最小宽度为w2，其中，形成绕组的导线的最大外径为d，w2满足：0.7
×
d《w2《d。如此设置既能够防止第二穿线口232的最小宽度太大无法卡紧导线，又能够防止第二穿线口232的最小宽度太小而无法卡入导线。能够使得导线卡设于第一穿线口222中进行固定，而无需增设额外的部件，能够简化绝缘骨架20的结构。
54.其中，w1可以是0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm以及10mm等。
55.在一些实施例中，隔板23的沿第一绝缘骨架26的径向方向的厚度为t，t满足：0.5mm≤t≤10mm，隔板23的沿第一绝缘骨架26的轴向方向的高度为h，h满足：0.5mm≤h≤15mm，第二穿线口232的沿第一绝缘骨架26的周向方向的最大宽度为w1，w1满足：0.5mm≤w1≤10mm。
56.其中，t可以是0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm以及10mm等。
57.h可以是0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm、10mm、10.5mm、11mm、11.5mm、12mm、12.5mm、13mm、13.5mm、14mm、14.5mm以及15mm。
58.根据本发明实施例的电动机，包括上述的定子1。
59.根据本发明实施例的电动机，采用前述的定子1，能够有效地提高电动机质量和电动机的工作效率。
60.根据本发明实施例的压缩机，包括电动机和压缩机泵体，电动机为上述的电动机。
61.根据本发明实施例的压缩机，能够提升压缩机的工作效率。
62.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等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，而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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
63.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。
64.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。