一种应用于电机定子的嵌入式扁线绕组结构及其制造方法与流程

本发明涉及电机，特别是一种应用于电机定子的嵌入式扁线绕组结构及其制造方法。

背景技术：

1、由于扁线截面积大，在槽内成型困难，也不方便缠绕，所以，在市面上几乎看不到在集中绕组使用扁线漆包线的案例。鉴于集中绕组使用扁线漆包线存在的问题，有人针对性提出相应的解决方案。

2、如专利号为cn101657953b的专利，所述电动机定子包括：定子芯，其在内表面设置有多个槽和多个齿，每个所述齿径向向内延伸并朝向所述定子芯的中心逐渐变细，所述齿至少包括第一齿、第二齿和第三齿，并且所述槽和所述齿交替地布置；以及多个具有相同形状的梯形的线圈，每个所述线圈被插入每个所述槽中，每个所述线圈由具有矩形横截面并被集中卷绕为梯形的矩形导体形成，其中，所述方法包括以下步骤：将所述线圈分别安装在位于所述第一齿的两侧的所述第二齿和所述第三齿上；使所述线圈中具有空心的一个线圈在开始被安装在所述第一齿上之前变形，并且将变形的所述线圈的第一部分插入位于所述第一齿的一侧的所述槽中；以及将变形的所述线圈的第二部分插入位于所述第一齿的另一侧的所述槽中。

3、上述装置先将线圈成型后套设在定子芯的齿上，这样就不需要对同一列线圈进行焊接，从而减少了焊点，但是定子芯的齿为梯形齿，定子芯的槽为矩形槽，对应线圈的截面也为梯形，即每层线圈框尺寸均不同，靠内的线圈框尺寸大，靠外的线圈框尺寸小，在相邻两组线圈之间镶嵌线圈时，需要通过挤压错位变形先放置线圈一边，再挤压错位变形线圈另一边才能放置，这种安装方式仅能适用于较柔软的扁线，对于截面尺寸大、刚性大的扁线制成的线圈会存在安装困难的问题，并且同一槽的两列线圈由于与定子芯接触面积有限，两列线圈又相互距离近，会导致散热性能较差。

技术实现思路

1、针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种应用于电机定子的嵌入式扁线绕组结构及其制造方法，解决现有扁线定子安装困难，且相邻两线圈距离近而导致散热性能较差的问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种应用于电机定子的嵌入式扁线绕组结构，包括定子铁芯，及若干与所述定子铁芯可拆卸连接的扁线绕组和导热槽楔；

4、所述定子铁芯包括定子轭和若干个均匀分布于所述定子轭的内圆周壁的定子齿，任意两相邻的所述定子齿之间均设有一个导热齿，每个所述导热齿均设置于所述定子轭的内圆周壁；

5、所述导热槽楔包括依次连接的连接部、导热部和限位部，每个所述导热齿远离所述定子轭的一端均开设有连接槽，所述连接部与所述连接槽榫卯连接，所述导热部远离所述限位部的一端与所述导热齿远离所述定子轭的一端紧密贴合；

6、每个所述定子齿与相邻所述导热齿之间均设有绝缘纸，每个所述定子齿的外侧均套设有一个所述扁线绕组，所述绝缘纸包覆于所述扁线绕组的外侧，每个所述导热齿的侧壁均与相邻所述定子齿的侧壁相互平行设置，每个所述导热齿的侧壁均与相邻所述导热部的侧壁相平齐设置，每个所述定子齿的侧壁均垂直于所述定子轭的内圆周壁设置，每个所述限位部与所述导热部的相邻侧壁相互垂直设置，所述定子轭的内圆周壁与所述定子齿、导热齿、导热部和限位部形成若干个矩形槽，以所述定子齿相隔的两相邻的矩形槽用于供同一扁线绕组套设，所述矩形槽的内壁通过所述绝缘纸与所述扁线绕组贴合。

7、优选的，所述限位部远离所述导热部的一端和所述定子齿远离所述定子轭的一端均呈圆弧形状设置，且所述限位部的圆弧面到所述定子轭的轴线的距离大于所述定子齿的圆弧面到所述定子轭的轴线的距离。

8、优选的，所述限位部的两侧分别凸出于所述导热部的两侧设置，且所述限位部的厚度沿中部向两侧的方向逐渐减小。

9、优选的，所述连接槽包括相互连通的圆形段和矩形段，所述矩形段位于所述连接槽的开口端，且所述矩形段的宽度小于所述圆形段的直径。

10、优选的，所述定子齿的两侧壁平行设置，且所述定子齿的两侧壁的尺寸大小一致。

11、优选的，所述导热槽楔采用导热但不导磁的金属材料制成。

12、优选的，所述导热槽楔由铜或铝制成。

13、优选的，所述定子齿和导热齿与所述定子轭为一体成型结构。

14、一种如上述所述的应用于电机定子的嵌入式扁线绕组结构的制造方法，包括以下步骤：步骤a：将扁线绕制成螺旋状结构的扁线绕组，扁线绕组沿平行于绕制方向的截面呈长圆形状，长圆形状由两条圆弧段以及连接两条圆弧段的两条等长平行的直线段围合形成；

15、步骤b：通过绝缘纸将扁线绕组的两条直线段分别包裹；

16、步骤c：将包覆有绝缘纸的扁线绕组套设于定子齿的外侧，同时扁线绕组的两条直线段的侧壁通过绝缘纸与定子齿的侧壁紧密贴合；

17、步骤d：重复执行步骤a-c，使得若干定子齿均由包覆有绝缘纸的扁线绕组套设；

18、步骤e：通过连接部与连接槽配合的方式将若干导热槽楔安装于对应的导热齿上，使得扁线绕组的两条直线段的侧壁通过绝缘纸与相邻的定子轭、定子齿、导热齿、导热部和限位部的侧壁紧密贴合。

19、本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

20、1、定子齿的两侧平行设置，可以使得扁线绕组嵌入不需要错位挤压就能嵌入，即便使用刚度大的扁线，嵌线也非常方便；

21、2、通过导热槽楔与导热齿配合的方式，可以很方便的将扁线绕组固定在定子齿上；

22、3、将扁线绕组的每一侧限位于定子轭、定子齿、导热齿和导热槽楔围成的矩形槽之间，同时扁线绕组紧贴定子轭、定子齿、导热齿和导热槽楔，在电机工作时，扁线绕组产生的热量可以通过导热槽楔、定子齿、导热齿快速传递至定子铁芯进行散热，从而提高扁线绕组的散热效果；

23、4、导热槽楔采用导热但不导磁的金属材料制成，可以有效避免磁路经过导热槽楔而影响电机电磁性能，并且可以快速将扁线绕组的热量传递。

技术特征：

1.一种应用于电机定子的嵌入式扁线绕组结构，其特征在于：包括定子铁芯(1)，及若干与所述定子铁芯(1)可拆卸连接的扁线绕组(2)和导热槽楔(3)；

2.根据权利要求1所述的一种应用于电机定子的嵌入式扁线绕组结构，其特征在于：所述限位部(33)远离所述导热部(32)的一端和所述定子齿(12)远离所述定子轭(11)的一端均呈圆弧形状设置，且所述限位部(33)的圆弧面到所述定子轭(11)的轴线的距离大于所述定子齿(12)的圆弧面到所述定子轭(11)的轴线的距离。

3.根据权利要求1所述的一种应用于电机定子的嵌入式扁线绕组结构，其特征在于：所述限位部(33)的两侧分别凸出于所述导热部(32)的两侧设置，且所述限位部(33)的厚度沿中部向两侧的方向逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的一种应用于电机定子的嵌入式扁线绕组结构，其特征在于：所述连接槽(14)包括相互连通的圆形段(141)和矩形段(142)，所述矩形段(142)位于所述连接槽(14)的开口端，且所述矩形段(142)的宽度小于所述圆形段(141)的直径。

5.根据权利要求1所述的一种应用于电机定子的嵌入式扁线绕组结构，其特征在于：所述定子齿(12)的两侧壁平行设置，且所述定子齿(12)的两侧壁的尺寸大小一致。

6.根据权利要求1所述的一种应用于电机定子的嵌入式扁线绕组结构，其特征在于：所述导热槽楔(3)采用导热但不导磁的金属材料制成。

7.根据权利要求6所述的一种应用于电机定子的嵌入式扁线绕组结构，其特征在于：所述导热槽楔(3)由铜或铝制成。

8.根据权利要求1所述的一种应用于电机定子的嵌入式扁线绕组结构，其特征在于：所述定子齿(12)和导热齿(13)与所述定子轭(11)为一体成型结构。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的应用于电机定子的嵌入式扁线绕组结构的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤a：将扁线绕制成螺旋状结构的扁线绕组(2)，扁线绕组(2)沿平行于绕制方向的截面呈长圆形状，长圆形状由两条圆弧段以及连接两条圆弧段的两条等长平行的直线段围合形成；

技术总结
本发明公开了一种应用于电机定子的嵌入式扁线绕组结构及其制造方法，包括定子铁芯，及若干与所述定子铁芯可拆卸连接的扁线绕组和导热槽楔；所述定子铁芯包括定子轭和若干个均匀分布于所述定子轭的内圆周壁的定子齿，任意两相邻的所述定子齿之间均设有一个导热齿，每个所述导热齿均设置于所述定子轭的内圆周壁。本发明将扁线绕组的每一侧限位于定子轭、定子齿、导热齿和导热槽楔围成的矩形槽之间，同时扁线绕组紧贴定子轭、定子齿、导热齿和导热槽楔，可以将扁线绕组安装于定子铁芯的定子齿上进行固定，且在电机工作时，扁线绕组产生的热量可以通过导热槽楔、定子齿、导热齿快速传递至定子铁芯进行散热，从而提高扁线绕组的散热效果。

技术研发人员：梁昌勇,谢勇辉,王敬松,段博,袁文华,苏柱德,卢柳开
受保护的技术使用者：合普动力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21