[發(fā)明專(zhuān)利]用于圓筒形直線(xiàn)電機(jī)的定子繞組及其繞線(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210557059.1
• 申請(qǐng)日: 2012-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103887911A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王國(guó)元;李明;高云峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市大族激光科技股份有限公司;深圳市大族電機(jī)科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02K3/28
• 分類(lèi)號(hào): H02K3/28;H02K15/04
• 代理公司: 深圳中一專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圓筒形直線(xiàn)電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及用于圓筒形直線(xiàn)電機(jī)的定子繞組及其繞線(xiàn)方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的的圓筒形直線(xiàn)電機(jī)的定子繞組一般采用兩種方式：第一種方式，其線(xiàn)圈使用圓形截面電磁線(xiàn)，繞線(xiàn)時(shí)引線(xiàn)出自?xún)?nèi)外兩側(cè)，而且內(nèi)側(cè)引出線(xiàn)需跨過(guò)繞組引至外側(cè)與另一線(xiàn)圈連接，這樣每個(gè)繞組都要因?yàn)橐鼍€(xiàn)而浪費(fèi)一層線(xiàn)圈的空間，降低了電機(jī)的槽滿(mǎn)率，減少了電機(jī)的舉升力，電機(jī)的電流越大，電磁線(xiàn)的線(xiàn)徑越大，這種弊端就越明顯；第二種方式，是采用扁型電磁線(xiàn)，線(xiàn)圈引出線(xiàn)可以作到從外側(cè)出線(xiàn)，但限于工藝，每個(gè)單餅線(xiàn)圈只能作到雙層的線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)，這樣給電機(jī)電磁設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的局限性，很多大極距且推力更大、性能更優(yōu)的電機(jī)因?yàn)槭苤朴诙ㄗ永@組的結(jié)構(gòu)限制而沒(méi)法做出，給圓筒形直線(xiàn)電機(jī)的性能提升帶來(lái)較大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供用于圓筒形直線(xiàn)電機(jī)的定子繞組及其繞線(xiàn)方法，旨在給電機(jī)電磁設(shè)計(jì)帶來(lái)更大的選擇空間，能更大限度的提高直線(xiàn)電機(jī)的性能。

本發(fā)明提供的用于圓筒形直線(xiàn)電機(jī)的定子繞組是這樣實(shí)現(xiàn)的，

用于圓筒形直線(xiàn)電機(jī)的定子繞組，包括若干由電磁線(xiàn)繞制成的單餅線(xiàn)圈，各所述單餅線(xiàn)圈相互串聯(lián)，各所述單餅線(xiàn)圈具有偶數(shù)層，所述單餅線(xiàn)圈一端部的一層線(xiàn)圈為從外到內(nèi)的繞線(xiàn)結(jié)構(gòu)，與其相鄰層的線(xiàn)圈為從內(nèi)到外的繞線(xiàn)結(jié)構(gòu)，且各所述線(xiàn)圈的繞線(xiàn)方向相同，各所述單餅線(xiàn)圈兩端的引出線(xiàn)均設(shè)置于所述單餅線(xiàn)圈的外側(cè)，與鄰接的所述單餅線(xiàn)圈兩端引出線(xiàn)連接。

具體地，各所述單餅線(xiàn)圈上相鄰層線(xiàn)圈之間為S型連接過(guò)渡。

具體地，所述電磁線(xiàn)的橫截面為矩形。

一種如上所述的定子繞組的繞線(xiàn)方法，采用具有包括若干成對(duì)且相互交替設(shè)置的螺旋型繞線(xiàn)夾具和環(huán)形繞線(xiàn)夾具的夾具組，所述螺旋型繞線(xiàn)夾具的縱向截面呈階梯狀，且其縱向截面的外徑由一端向另一端遞減，各所述螺旋型夾具的小端朝向相同，所述夾具組的起始端為所述螺旋型繞線(xiàn)夾具的大端，末端為所述環(huán)形繞線(xiàn)夾具，設(shè)定所述夾具組上由起始端至末端的各螺旋型繞線(xiàn)夾具依次為A₁~A_n、各環(huán)形繞線(xiàn)夾具依次為B₁~B_n、其中n正整數(shù)，其包括以下步驟，

螺旋型繞線(xiàn)夾具上的繞設(shè)步驟：將用于形成定子繞組的電磁線(xiàn)由A₁的大端向小端繞設(shè)于A₁上；

環(huán)形繞線(xiàn)夾具上的繞設(shè)步驟：將所述電磁線(xiàn)由所述電磁線(xiàn)由所述A₁的小端過(guò)渡繞設(shè)于B₁上，電磁線(xiàn)在B₁由內(nèi)至外繞設(shè)若干圈，并將所述電磁線(xiàn)由所述B₁上過(guò)渡繞設(shè)于A₂的大端上；

循環(huán)繞設(shè)步驟：循環(huán)采用如螺旋型繞線(xiàn)夾具上的繞設(shè)步驟和環(huán)形繞線(xiàn)夾具上的繞設(shè)步驟的方式完成電磁線(xiàn)在所述夾具組上的繞設(shè)；

成型步驟：取出所述夾具組，將繞設(shè)于每一所述螺旋型繞線(xiàn)夾具上的電磁線(xiàn)壓合成一平面形成一層線(xiàn)圈。

具體地，上述方法所述夾具組還包括若干設(shè)置于所述螺旋型繞線(xiàn)夾具和環(huán)形繞線(xiàn)夾具之間的S型過(guò)渡繞線(xiàn)夾具，所述繞線(xiàn)方法中相鄰的螺旋型繞線(xiàn)夾具和環(huán)形繞線(xiàn)夾具的繞線(xiàn)采用所述S型過(guò)渡繞線(xiàn)夾具。

具體地，上述方法所述電磁線(xiàn)的橫截面為矩形。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的用于圓筒形直線(xiàn)電機(jī)的定子繞組及其繞線(xiàn)方法具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

1）、本發(fā)明通過(guò)采用的夾具組采若干成對(duì)且相互交替設(shè)置的螺旋型繞線(xiàn)夾具和環(huán)形繞線(xiàn)夾具，可使最終的引出線(xiàn)位于整個(gè)定子繞組的外側(cè)，不占用電機(jī)槽間的有效空間，即能夠提高電機(jī)槽間的槽滿(mǎn)率。

2）、本發(fā)明的定子繞組上各所述單餅線(xiàn)圈上的線(xiàn)圈可繞制成多圈的偶數(shù)層線(xiàn)圈的繞組結(jié)構(gòu)，在相同的電機(jī)功率輸出的條件下，單餅線(xiàn)圈的層數(shù)越多，線(xiàn)圈與鐵芯片之間進(jìn)行絕緣處理所需的絕緣材料所占空間就越小，因此在相同的體積空間下，本發(fā)明的定子繞組具有更大有效體積的電磁線(xiàn)，因而能夠更加充分的利用電機(jī)槽的有效空間，進(jìn)一步提升了電機(jī)槽的槽滿(mǎn)率。

3）、本發(fā)明的定子繞組可采用諸如二層線(xiàn)圈、四層線(xiàn)圈、六層線(xiàn)圈等偶數(shù)層多層線(xiàn)圈的繞線(xiàn)方式，此種多層線(xiàn)圈的設(shè)置方式可使電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)的槽極數(shù)的配置及動(dòng)定子的極距值獲得更大的選擇空間，方便對(duì)電機(jī)的體積、溫升、出力等各種因素的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

4）、本發(fā)明的定子繞組可由一根電磁線(xiàn)連續(xù)繞制而成，各所述單餅線(xiàn)圈間電磁線(xiàn)沒(méi)有間斷，不需進(jìn)行接頭焊接，可將整臺(tái)電機(jī)的焊點(diǎn)數(shù)大幅度減小，提高了電機(jī)的可靠性。

附圖說(shuō)明