交流发电机定子及定子绕组的制作方法_2

文档序号:9452028阅读:来源:国知局
弯弧部交替组成;将每一导线的直线部自其第一端开始依次置入该定子的相对应的凹槽中,使该定子的该多个凹槽的每一者皆有导线嵌入,其中该多个凹槽的每一者的宽度仅能容纳一导线,且该多个凹槽的开口的宽度略大于该导线的直线部的线径,使该导线的直线部能自该开口直接嵌入凹槽中。
[0017]本发明将进一步参考附图来说明,其中这些附图概要地显示根据本发明的优选实施例。应了解,本发明在任何方面皆不局限于下述实施例。
【附图说明】
[0018]图1为现有技术中定子绕组部分的截面图;
[0019]图2为根据本发明一实施例的定子用导线结构示意图;
[0020]图3为制作定子用导线的线模板结构示意图;
[0021]图4A为压扁治具的俯视示意图;
[0022]图4B为压扁治具的侧视示意图;
[0023]图4C为压扁治具于压扁导线位置的侧视示意图;
[0024]图5A为依据本发明一实施例的定子结构示意图;
[0025]图5B为图5A的部分放大图;
[0026]图6A为依据本发明一实施例的定子绕线示意图,显示第一相位的两个凹槽组依次以导线顺向加以入线;
[0027]图6B为依据本发明一实施例的定子绕线示意图,显示图6A顺向加以入线后的反向入线;
[0028]图7为依据本发明一实施例的定子绕组部分截面图;
[0029]图8为依据本发明另一实施例的定子绕组部分截面图;
[0030]图9为依据本发明一实施例的交流发电机的转子的分解图;及
[0031]图10为依据本发明一实施例的车用交流发电机示意图,其中转子以同轴形式置于定子绕组之中。
[0032]【符号说明】
[0033]I 定子
[0034]5 转子
[0035]11 凹槽
[0036]13 导线
[0037]20 导线
[0038]20a 导线
[0039]20b 导线
[0040]21 第一端
[0041]21a 第一端
[0042]21b 第一端
[0043]22 第二端
[0044]22a 第二端
[0045]22b 第二端
[0046]23 线圈
[0047]30 定子
[0048]31 环状本体
[0049]32 隔柱
[0050]33 凹槽
[0051]34 磁靴
[0052]35 开口
[0053]36电性绝缘材料
[0054]51 转轴
[0055]52 滑环
[0056]53 轴承
[0057]54 磁场线圈
[0058]55 第一爪形磁极件
[0059]56 第二爪形磁极件
[0060]231直线部
[0061]231a 直线部
[0062]231b 直线部
[0063]232弯曲部
[0064]232a 弯曲部
[0065]232b 弯曲部
[0066]551爪状体
[0067]561爪状体
[0068]800线模
[0069]810线模凸块
[0070]820间隙
[0071]900压扁治具
[0072]910压夹槽
[0073]A箭头
[0074]B箭头
【具体实施方式】
[0075]图2是依据本发明的车用交流发电机定子用导线示意图。如图2所示,导线20包含一第一端21、一第二端22、以及介于该第一端21与第二端22之间的多个波状线圈23,每一波状线圈23由多个直线部231及多个弯弧部232交替组成。例如,一个波状线圈23可视为直线部231及弯弧部232组成的一个正弦形状。又例如,导线20的波状线圈数可视为例如图3中开口向下的弯弧部232的数量(在图3中为8个弯弧部232,可视为8圈)。导线20的波状线圈数可为6-8圈,亦可具有较多的圈数例如12-16圈。导线20的材质通常可使用例如普通圆线型式的漆包铜线(即导线的截面为圆形线),或者为提高与定子组装后的导线密度,可利用治具将导线20的直线部231加压压扁,使其截面成为方形、矩形或椭圆形等等。这种做法的好处在于,相较于现有技术中使用扁导线增加定子凹槽中的导线密度以减低空气隙比率的作法,由于采用扁铜线的成本远高于普通圆铜线的成本,而实际将导线绕线至定子凹槽中时,不在定子凹槽中的弯弧导线部分并不存在有空隙率的问题,因此采用如本发明的部分压扁的导线不仅可达到如使用扁导线提高导线密度降低导线间空隙率的效果,亦能有效的节省制造成本。当然,若欲直接使用扁导线制成如图3中的导线20的形状以追求较好的发电效能亦可,此时直线部231及弯弧部232的截面皆为方形、矩形或捕圆形等等。
[0076]导线20的制作可利用如图3所示的线模板800达成。制造方式是将长直导线依着线模凸块810的形状外廓弯折,而交替穿绕于线模凸块810中的间隙820,由于线模凸块810的外廓具有所需的直线部231及弯弧部232的形状,故可完成导线20的直线部231及弯弧部232交替构成的波浪状线圈23。
[0077]接着,当导线20经由线模板800制作完成后,若欲进一步将直线部231压扁使其截面为非圆型状,可另外使用一压扁治具达成,例如图4A-4C所示的压扁治具900。图4A显示压扁治具900的俯视图,其具有压夹槽910,用以容纳导线20的直线部231。又如图4B中所示,导线20的直线部231 (圆形截面处)可置放于该压扁治具900的压夹槽910内,以横向加压导线20以将导线20压扁至所需的形状或尺寸,而获得如图4C所示的导线20的直线部231压扁型态(非圆型),而此时导线20为弯弧部232仍保持圆线的部分压扁导线。
[0078]图5A是依据本发明的一定子结构。如图5A所示,定子30具有一环状本体31,其环内周围设有多个以隔柱32隔开的径向长形凹槽33,凹槽33的数量可为例如72至96个(在图5中为96个),或不限于这些数目。隔柱32的末端略为横向突出形成磁靴34,而两磁靴34之间形成凹槽33的开口 35。一般而言,定子30本身使用电性及磁场性质较佳的材料制成,例如冷轧钢板(SPCC)、硅钢或其他类似材料等。定子的长形凹槽33的表面可铺设电性绝缘材料36。如图5B所示,电性绝缘材料36可使用例如一片状材料折叠符合于定子30内的径向长形凹槽33的表面形状,而可直接嵌入凹槽33中以覆盖凹槽33的表面。电性绝缘材料36可由压制纸板、塑料薄膜、聚酯薄膜、芳纶纸及环氧树脂等材料制成。
[0079]定子30的多个长形凹槽33可供导线20入线绕线用。详言之,一导线20的波状线圈23的每一直线部231,自该导线20的第一端21开始,依次嵌置于定子30的相对应位置的凹槽33中,而从该导线20的第二端出线。如此,凹槽33中便具有嵌入的一层导线20。又,一个凹槽33中并不限定仅有一层导线20,而可在同一凹槽中嵌置多个层导线20以增加发电量。藉由多条波浪状导线20嵌入定子30的所有凹槽33中,使每一凹槽33皆具有导线层于其内,便可完成定子30的绕线作业。定子30的绕线作业,进一步依据本发明的一优选实施例作为例示说明如下。
[0080]图6A及6B表示本发明的定子30使用波状导线20的绕线方式。在本实施例中,以制作一两组三相发电绕组的定子为例,使用具有96个凹槽的定子30以及具有16线圈数的导线20,因此每一相发电绕组(共2组)具有32个凹槽33,每相每组发电绕组具有16个凹槽。换言之,若第1、2槽及相对应的凹槽(即第7、8槽,第13、14槽吣第91、92槽)为第一相,第3、4槽及相对应的
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