專利名稱：一種變極多速電機(jī)定子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種中大型變極多速電機(jī)的定子。
背景技術(shù)：
目前，異步電動機(jī)的調(diào)速方法主要有變頻調(diào)速、變轉(zhuǎn)差調(diào)速和變極調(diào)速。變頻或變轉(zhuǎn)差調(diào)速都需附加外在的調(diào)速設(shè)備，如變頻器、變阻柜等，因此不可避免的存在著調(diào)速成本高、能量損耗大和安全系數(shù)低等弊端。變極調(diào)速的最大優(yōu)點(diǎn)是易于控制、可靠性強(qiáng)、經(jīng)久耐用，且節(jié)能降本效果明顯，特別適合驅(qū)動并不要求平滑調(diào)速的工況使用，如大多數(shù)的風(fēng)機(jī)、 泵類負(fù)載。采用變極調(diào)速方法制作的電機(jī)我們稱之為“變極多速電機(jī)”。近年變極多速電機(jī)主要局限于低壓小型領(lǐng)域，通常都是采用從一端接線的單套或雙套軟繞組，因軟繞組形狀可塑性大，故在小電機(jī)方面實(shí)際應(yīng)用時(shí)并未碰到太大的難題。中大型電機(jī)往往需考慮電流、電壓、絕緣、制作工藝等因素，繞組往往采用硬繞組型式，即先將線圈制作成特定的空間形狀，然后嵌入定子鐵芯槽內(nèi)。出于對電機(jī)通風(fēng)冷卻、耐壓耐暈、電氣安全和絕緣包扎空間等方面的考慮，線圈與線圈、線圈與引線、引線與引線間需設(shè)計(jì)一定的間隙，這些不可忽視的間隙會造成線圈端部、引接線占用空間增大。對于中大型多速電機(jī)來說，該現(xiàn)象更為突出。目前中大型多速電機(jī)無論是單繞組型式或雙繞組型式，都是采用一端出線的方式，為了實(shí)現(xiàn)不同極的變換，線圈端部的引線、連接線、電纜等較普通電機(jī)多很多，不可避免的造成以下弊病1.電機(jī)一端引線密布，對低壓電機(jī)會嚴(yán)重影響電機(jī)的散熱性能。對高壓電機(jī)，還會造成電氣安全隱患。2.由于電機(jī)帶電運(yùn)行時(shí)繞組端部往往處于振動狀態(tài)，當(dāng)電機(jī)引接線集中、重量增加，這會加速線圈引線根部的絕緣疲勞破損，造成電機(jī)絕緣失效，縮短電機(jī)壽命，或招致安
^^^ 急 ^^ ο3.電機(jī)繞組端部引接線占用空間大，造成電機(jī)內(nèi)部空間緊張，這十分不利于電機(jī)后續(xù)裝配，并嚴(yán)重制約了電機(jī)性能提升和體積壓縮。以上現(xiàn)象已經(jīng)嚴(yán)重制約了中大型變極多速電機(jī)發(fā)展。由此可見，針對中大型變極多速電機(jī)，發(fā)明一種新的便利可靠的繞組型式尤其重要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是對現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行完善與改進(jìn)，提供一種變極多速電機(jī)定子，以達(dá)到嵌線方便、接線簡單、安全可靠、空間緊湊目的。 為此，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案。一種變極多速電機(jī)定子，包括定子鐵芯、嵌于鐵芯槽中的繞組，其特征在于一鐵芯槽中并排放置兩獨(dú)立的第一繞組和第二繞組，其中第一繞組從電機(jī)的軸伸端出線，第二繞組從電機(jī)非軸伸端出線，所述的第一繞組和第二繞組均為硬繞組。兩獨(dú)立的硬繞組可實(shí)現(xiàn)變極多速運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)的兩端出線，受力均衡，振動小，可有效增加電機(jī)壽命，嵌線方便、接線簡單、安全可靠、空間緊湊，有助于變極多速電機(jī)向高電壓、大容量、小體積方向發(fā)展。作為對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本實(shí)用新型還包括以下附加技術(shù)特征。第一繞組及第二繞組均可通過端部接線后獲得一種或兩種不同的極數(shù)，第一繞組和第二繞組組合可獲得兩種或兩種以上的極數(shù)。第一繞組和第二繞組并排置于定子鐵芯槽內(nèi)，兩者的上層邊靠近一鐵芯槽的槽口，下層邊靠近另一鐵芯槽的槽底。第一繞組和第二繞組單獨(dú)包扎形成兩獨(dú)立且可并排疊放的第一小線圈和第二小線圈。所述的鐵芯槽為半開口槽或開口槽，槽內(nèi)并排放置第一小線圈和第二小線圈。第一繞組和第二繞組并排疊放后整體包扎形成內(nèi)部獨(dú)立且外形同體的大線圈。所述的鐵芯槽為開口槽，槽內(nèi)放置由兩獨(dú)立的第一繞組和第二繞組整體包扎形成的大線圈。有益效果兩獨(dú)立的硬繞組可實(shí)現(xiàn)變極多速運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)的兩端出線，受力均衡，振動小，可有效增加電機(jī)壽命，嵌線方便、接線簡單、安全可靠、便于裝配，有助于變極多速電機(jī)向高電壓、大容量、小體積方向發(fā)展。

圖1. 1是雙繞組剛繞制完的梭形結(jié)構(gòu)示意圖。圖1. 2是雙繞組換頭疊放后的梭形結(jié)構(gòu)示意圖。圖1. 3是雙繞組漲形后側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖1. 4是雙繞組漲形后的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖1. 5是第一繞組漲形后俯視結(jié)構(gòu)圖。圖1. 6是第二繞組漲形后俯視結(jié)構(gòu)圖。圖1. 7是第一、第二繞組整體包扎后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型嵌線示意圖。圖3. 1是兩繞組在鐵芯槽內(nèi)排布的一種截面示意圖。圖3. 2是兩繞組在鐵芯槽內(nèi)排布的另一種截面示意圖。圖4是兩繞組嵌線并接線后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-定子鐵芯，2-鐵芯槽，I -第一繞組，II -第二繞組，3-大線圈，4-第一小線圈，5-第二小線圈，6-第一繞組相內(nèi)連線，7-第一繞組極間連線，8-第一繞組引線電纜， 9-第二繞組相內(nèi)連線，10-第二繞組極間連線，11-第二繞組引線電纜，12-上層邊，13-下層邊，14-端部。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。[0034]如圖3. 1、3. 2、4所示，本實(shí)用新型包括定子鐵芯1、嵌于鐵芯槽2中繞組，一鐵芯槽 2中并排放置兩獨(dú)立的第一繞組I和第二繞組II，其中第一繞組I從電機(jī)的軸伸端出線，第二繞組II從電機(jī)非軸伸端出線，所述的第一繞組I和第二繞組II均為硬繞組。第一繞組I 及第二繞組II均可通過端部14接線后獲得一種或兩種不同的極數(shù)，第一繞組I和第二繞組II組合可獲得兩種或兩種以上的極數(shù)。如圖2所示，第一繞組I和第二繞組II并排置于定子鐵芯1槽內(nèi)，兩者的上層邊12 靠近一鐵芯槽2的槽口，下層邊13靠近另一鐵芯槽2的槽底。第一繞組I和第二繞組II單獨(dú)包扎形成兩獨(dú)立且可并排疊放的第一小線圈4和第二小線圈5 ；也可將第一繞組I和第二繞組II并排疊放后整體包扎形成內(nèi)部獨(dú)立且外形同體的大線圈3，如圖1. 7所示。當(dāng)鐵芯槽2為半開口槽時(shí)，槽內(nèi)并排放置第一小線圈4和第二小線圈5，如圖3. 1所示。鐵芯槽2為開口槽，槽內(nèi)放置由第一繞組I和第二繞組II單獨(dú)包扎形成兩獨(dú)立的第一小線圈4和第二小線圈5或由兩獨(dú)立的第一繞組I和第二繞組II 整體包扎形成的大線圈3，如圖3. 2所示。繞組加工及裝配方法1.如圖1. 1所示，在繞線機(jī)上，借用同一副繞線模具，同時(shí)將不同極數(shù)用到的電磁線并排繞制成形狀相同(基本等高)的兩套梭形線圈，并預(yù)留一定長度的首、尾引線，其中第一繞組I標(biāo)記為“ I ”，第二繞組II標(biāo)記為“ II ” ；2.如圖1.2所示，將卸下的兩個(gè)并排線圈，取其中一個(gè)顛倒放置，使第一繞組I引線朝左，第二繞組II引線朝右，并完全疊放整齊，得到兩端出線的梭形線圈；3.如圖1. 3、圖1. 4所示，將兩端出線的梭形線圈在拉形機(jī)上拉制成形狀相同的空間形狀，并在復(fù)型模具上精確整形至圖紙要求；若電磁設(shè)計(jì)要求兩套獨(dú)立繞組為彼此分離型，則將圖1.4得到的線圈分裂為兩個(gè)小線圈，如圖1. 5、圖1. 6所示，并單獨(dú)進(jìn)行絕緣包扎；若電磁設(shè)計(jì)要求兩套獨(dú)立繞組為共主絕緣型，則將圖1.4得到的線圈直接進(jìn)行絕緣包扎，形成圖1.7所示的大線圈3 ；4.按圖2的位置，將兩繞組按照一定的次序(電磁方案中規(guī)定)并排嵌入定子鐵芯 1槽內(nèi)，上層邊12靠近鐵芯槽2 口，下層邊13靠近鐵芯槽2底，上層邊12、下層邊13相互間及與槽的絕緣方式按同電壓等級的普通電機(jī)絕緣規(guī)范進(jìn)行。當(dāng)沖片采用半開口槽時(shí)，第一繞組I與第二繞組II應(yīng)能彼此分離，并按圖3. 1的排列方式嵌入鐵芯槽2內(nèi)；當(dāng)沖片采用開口槽時(shí)，兩套繞組I與線圈II可制成彼此分離型或共主絕緣型，并按圖3. 2的排列方式嵌入鐵芯槽2內(nèi)。繞組嵌入鐵芯槽2內(nèi)并進(jìn)行必須的固定后，兩繞組單獨(dú)進(jìn)行接線，包括第一繞組 I相內(nèi)連線6、第一繞組I極間連線7、第一繞組I引線電纜8連接、第二繞組II相內(nèi)連線9、 第二繞組II極間連線10、第二繞組II引線電纜11連接，即按每一繞組的變極方案的端部14 接線圖將第一繞組I、第二繞組II分別連接成彼此獨(dú)立的單速或多速電機(jī)變極方案，如圖4 所示。以上圖1-4所示的一種變極多速電機(jī)定子是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，已經(jīng)體現(xiàn)出本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，可根據(jù)實(shí)際的使用需要，在本實(shí)用新型的啟示下，對其進(jìn)行形狀、結(jié)構(gòu)等方面的等同修改，均在本方案的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求1.一種變極多速電機(jī)定子，包括定子鐵芯(1)、嵌于鐵芯槽(2)中的繞組，其特征在于 一鐵芯槽(2)中并排放置兩獨(dú)立的第一繞組(I )和第二繞組(II)，其中第一繞組(I )從電機(jī)的軸伸端出線，第二繞組(II)從電機(jī)非軸伸端出線，所述的第一繞組(I)和第二繞組(II) 均為硬繞組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變極多速電機(jī)定子，其特征在于第一繞組(I)及第二繞組(II)均可通過端部(14)接線后獲得一種或兩種不同的極數(shù)，第一繞組(I )和第二繞組 (II)組合可獲得兩種或兩種以上的極數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種變極多速電機(jī)定子，其特征在于第一繞組(I)和第二繞組(II)并排置于定子鐵芯(1)槽內(nèi)，兩者的上層邊(12)靠近一鐵芯槽(2)的槽口，下層邊(13)靠近另一鐵芯槽(2)的槽底。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種變極多速電機(jī)定子，其特征在于第一繞組(I)和第二繞組(II)單獨(dú)包扎形成兩獨(dú)立且可并排疊放的第一小線圈(4)和第二小線圈(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種變極多速電機(jī)定子，其特征在于所述的鐵芯槽(2)為半開口槽或開口槽，槽內(nèi)并排放置第一小線圈(4)和第二小線圈(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種變極多速電機(jī)定子，其特征在于第一繞組(I)和第二繞組(II)并排疊放后整體包扎形成內(nèi)部獨(dú)立且外形同體的大線圈(3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種變極多速電機(jī)定子，其特征在于所述的鐵芯槽(2)為開口槽，槽內(nèi)放置由兩獨(dú)立的第一繞組(I )和第二繞組(II)整體包扎形成的大線圈(3)。
專利摘要一種變極多速電機(jī)定子，涉及一種中大型變極多速電機(jī)的定子。目前大型變極多速電機(jī)的定子存在以下問題電機(jī)一端引線密布，散熱性能差；易因重心偏離而造成振動大，電機(jī)絕緣易于失效和出現(xiàn)事故，電機(jī)壽命短；電機(jī)繞組端部引接線占用空間大，不利于電機(jī)后續(xù)裝配，制約電機(jī)性能提升和體積壓縮。本實(shí)用新型特征在于一鐵芯槽中并排放置兩獨(dú)立的第一繞組和第二繞組，其中第一繞組從電機(jī)的軸伸端出線，第二繞組從電機(jī)非軸伸端出線，所述的第一繞組和第二繞組均為硬繞組。兩獨(dú)立的硬繞組可實(shí)現(xiàn)變極多速運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)的兩端出線，受力均衡，振動小，增加電機(jī)壽命，嵌線方便、接線簡單、安全可靠，有助于變極多速電機(jī)向高電壓、大容量、小體積方向發(fā)展。
文檔編號H02K3/12GK202160019SQ201120306789
公開日2012年3月7日 申請日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者熊前明, 秦科 申請人:臥龍電氣武漢電機(jī)有限公司, 臥龍電氣集團(tuán)股份有限公司