CN102222988B - 一种集中绕组拼装式定子及电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种集中绕组拼装式定子，为外转子电机用，包括呈圆环型的定子铁芯和卷绕在定子铁芯上的绕组线圈，定子铁芯由至少三个能进行集中绕组的电极铁芯拼装而成，相邻的两电极铁芯之间通过联接键联接，每一电极铁芯两侧分别设有用于联接键联接的键槽，联接键插入键槽从而将电极铁芯联接拼装为圆环型的定子铁芯。本发明还提供一种安装有上述集中绕组拼装式定子的电机。本发明通过将多个电极铁芯拼装为一个整圆环型，相邻电极铁芯之间通过联接键联接拼装，所拼装产生的圆环型定子铁芯与现有技术中的定子铁芯相比，材料利用率高、装配简单灵活、制作工艺简单，而且与其他拼装方式相比，键联接的拼装结构所拼装产生的圆环结构更加稳定，精度也更高。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机的定子，尤其涉及一种集中绕组拼装式定子、以及由该定子制成的电机，该定子适用于各种电机，尤其适用于电梯曳引机。
背景技术
传统的电梯曳引机电机包括机座、定子和转子，定子包括定子铁芯和漆包线绕组线圈，其中定子铁芯为整圆环结构，上面分布着根据设计所要求的容置绕组线圈的槽数，该结构的定子铁芯传统的制作方法有两种：一种方法是将硅钢片板料通过冲床直接冲制，再对其叠装后通过焊接或铆接成型。该工艺的缺点是排样困难，冲压剩余的周围角料和中间的圆形材料无法使用，这些冲压落料被作为废料处理，材料利用率只有30％左右，即使将这些冲压落料再次利用，也受到不同规格的限制，同样会产生冲压落料，材料的浪费无法避免。另外一种制作方法是卷绕技术，以硅钢片带料替代传统的硅钢片板料为原料，通过冲制齿形带-＞螺旋卷绕-＞叠压-＞焊接-＞挤压而成型，该方法虽然能提高材料的利用率，但在卷绕过程中带料易发生弯曲变形，齿形带料齿槽之间也容易产生相互干涉，从而导致内径或者外径产生塑性变形，尺寸精度和位置精度的控制比较难，因而会对电机的性能产生不良的影响。
电机中的定子是由定子铁芯和漆包线绕组线圈组成，通过在定子铁芯上卷绕绕组线圈后制成。在整圆环型结构的定子铁芯上开设有一定数量的凹槽用于容置卷绕的漆包线绕组线圈，根据设计的需要，凹槽开口处的尺寸较小，仅容纳少量的漆包线嵌入，因此卷绕漆包线时只能通过人工手动将漆包线分成若干小股，然后一小股一小股地通过手工方式将漆包线嵌进定子铁芯的凹槽中。手工嵌线的绕线效率非常低，每个熟练工人每天一般也只能完成7个左右的定子，完全不能满足大规模自动化生产的要求。
综上所述，现有技术的整圆环型结构的定子铁芯结构存在着结构和装配不灵活、制作工艺复杂、材料利用率低、材料要求高以及装配困难、绕线效率低等缺点，需要改进。
发明内容
本发明提供一种制作工艺简单、材料利用率高的集中绕组拼装式定子，克服了上述现有技术中采用整圆环型结构的定子铁芯所存在的不足。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种集中绕组拼装式定子，为外转子电机用，包括呈圆环型的定子铁芯和卷绕在定子铁芯上的绕组线圈，所述定子铁芯由至少三个能进行集中绕组的电极铁芯拼装而成，相邻的两电极铁芯之间通过联接键联接，所述每一电极铁芯两侧分别设有用于联接键联接的键槽，联接键插入所述键槽从而将电极铁芯联接拼装为呈圆环型的定子铁芯。本发明通过将多个电极铁芯拼装为一个整圆环型，相邻电极铁芯之间通过联接键联接拼装，所拼装产生的圆环型定子铁芯与现有技术中的定子铁芯相比，材料利用率高、装配简单、制作工艺简单，而且与其他拼装方式相比，键联接的拼装结构所拼装产生的圆环结构更加稳定，精度也更高。
进一步的，相邻的两个电极铁芯之间联接的联接键为工字键，工字键联接结构与其他花键、平键联接结构相比联接更加稳定，所联接拼装的定子铁芯圆度更高。
进一步的，所述电极铁芯由若干硅钢片冲制后铆接叠压而成，所述硅钢片上设有片间铆接的铆接口。
进一步的，所述定子铁芯由36个电极铁芯拼装而成。
另外，所述电极铁芯的两侧还分别设有定位凹口和定位凸台，相邻两电极铁芯之间通过定位凹口和定位凸台定位拼装，确保定位准确更易拼装。
一种电机，包括机座、定子和转子，所述定子安装于机座上，该定子包括呈圆环型的定子铁芯和卷绕在定子铁芯上的绕组线圈，其特征是：所述定子铁芯由至少三个能进行集中绕组的电极铁芯拼装而成，相邻的两个电极铁芯之间通过联接键联接，所述每一电极铁芯两侧分别设有用于联接键联接的键槽，联接键插入所述键槽从而将电极铁芯联接拼装为圆环型的定子铁芯，每个电极铁芯上设有螺栓孔，所述定子的电极铁芯通过固定螺栓分别固定于机座上。
其中，所述电极铁芯两侧还分别设有定位凹口和定位凸台，相邻两个电极铁芯之间通过定位凹口和定位凸台定位拼装。
其中，相邻两个电极铁芯之间联接的联接键为工字键。
其中，所述电极铁芯由若干硅钢片冲制后铆接叠压而成，所述硅钢片上设有片间铆接的铆接口。
其中，所述电极铁芯两侧还分别设有定位凹口和定位凸台，相邻两个电极铁芯之间通过定位凹口和定位凸台定位拼装；每个电极铁芯上设有螺栓孔，螺栓孔设于定位凹口和定位凸台之间，所述键槽与定位凹口/定位凸台布置在同一圆周线上。
其中，所述电机还设有防止联接键脱出的固定端板，所述固定端板为圆环型，其上设有与电极铁芯上螺栓孔相对应的通孔，所述固定螺栓将固定端板和电极铁芯一起固定于电机的机座上。
本发明实现了发明目的，克服了现有技术存在的问题，通过将多个电极铁芯拼装为一个整圆环型，相邻电极铁芯之间通过联接键联接拼装，所拼装产生的圆环型定子铁芯与现有技术中的定子铁芯相比，具有材料利用率高、装配简单灵活、制作工艺简单、绕线效率高，而且与其他拼装方式相比，键联接的拼装结构所拼装产生的圆环结构更加稳定，精度也更高。本发明的单个电极铁芯可在自动绕线机上实现自动绕线，生产效率高，同时相对于传统的分布式绕组，本发明的集中绕组电极铁芯两端面的漆包线可节约1/8到1/10，生产成本可大大降低。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为图1中A处结构局部放大示意图。
图3为本发明实施例的剖视图。
图4为本发明实施例中定子铁芯的主视图。
图5为本发明实施例中定子铁芯的侧视图。
图6为本发明实施例中单只带绕组的定子铁芯主视图。
图7为本发明实施例中单只带绕组的定子铁芯侧视图。
图8为本发明实施例中的工字键的结构示意图。
图9为本发明实施例中固定端板的结构示意图。
图10为本发明实施例的定子安装于机座的结构示意图。
图中：1、绕组线圈；2、电极铁芯；21、螺栓孔；22、键槽；23、定位凹口；24、定位凸台；3、联接键；4、固定螺栓；5、固定端板；51、通孔；6、机座。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
如图1至图8所示，为本发明实施例的结构示意图。本发明的外转子电机用的一种集中绕组拼装式定子，包括呈圆环型的定子铁芯和卷绕在定子铁芯上的绕组线圈1，定子铁芯由至少三个能进行集中绕组的电极铁芯2拼装而成，相邻的两电极铁芯2之间通过联接键3联接，每一电极铁芯2的两侧分别设有用于联接键3联接的键槽22，每相邻的两个电极铁芯2之间的键槽22共同拼装成一容置联接键3的空槽，联接键3插入由两电极铁芯2上的键槽22形成的空槽中，通过联接键3将相邻的电极铁芯2联接起来，每相邻两电极铁芯之间均通过联接键3联接，多个电极铁芯2经联接键3联接拼装后组成一圆环型的定子铁芯。
其中，每一个电极铁芯2均由若干硅钢片冲制后铆接叠压而成，所述硅钢片上设有片间铆接的铆接口，所述铆接口设置于硅钢片上不影响性能的部位。每一个电极铁芯2的两侧分别设有定位凹口23和定位凸台24，电极铁芯2上定位凹口23和定位凸台24之间还设有螺栓孔21，所述键槽22与定位凹口23/定位凸台24设于同一圆周线上。相邻两电极铁芯2之间通过定位凹口23和定位凸台24定位拼装。相邻电极铁芯2之间通过定位凹口23和定位凸台24实现定位拼装，确保两相邻电极铁芯2能很容易的拼装在一起，定位更加准确更易拼装。
定子铁芯至少由三个电极铁芯拼装而成，每个电极铁芯2的截面为扇环型。若组成定子铁芯的电极铁芯为三个，则电极铁芯2截面的扇环的圆心角为120度；若组成定子铁芯的电极铁芯为4个，则电极铁芯2截面的扇环的圆心角为90度；若组成定子铁芯的电极铁芯为8个，则电极铁芯2截面的扇环的圆心角为45度；依次类推。其中最佳方案为定子铁芯由36个电极铁芯2拼装而成。
相邻两电极铁芯2之间通过联接键3联接，其中联接键3可采用现有技术中的键结构，相邻电极铁芯之间的联接键3为工字键为最佳联接方案，工字键联接结构与其他花键、平键联接结构相比联接更加稳定，所联接拼装的定子铁芯圆度更高。其中工字键两侧可为如图8所示的平键形式，也可选用花键形式。
如图10所示为本发明的采用集中绕组拼装式定子铁芯的电机，其包括机座6、定子和转子，定子采用前述集中绕组拼装式的定子，其安装于机座6上，所述定子的电极铁芯2通过固定螺栓4分别固定于机座6上。该电机上还设有防止联接键3脱出的固定端板5，所述固定端板5为圆环型，其上设有与电极铁芯2上螺栓孔21相对应的通孔51，所述固定螺栓4依次穿过固定端板5的通孔51、电极铁芯2将固定端板5和电极铁芯2一起固定于机座6上。
每一个电极铁芯2可在自动绕线机上实现自动绕线，与现有技术的人工嵌线的绕线相比，生产效率大大提高，可满足自动化大规模生产的需要；另外相对于传统的分布式绕组，本发明的集中绕组电极铁芯两端面的铜线可节约1/8到1/10，生产成本可大大降低。经绕组后的每一个电极铁芯2在一个专用的装配工装平台上，可由手工或者采用机械自动拼成圆形，然后用联接键3联接成一个圆环型带绕组线圈1的定子。各个绕组线圈1的线端经焊接后加绝缘护套，再转入真空浸漆工序。经绝缘检测合格后的带绕组线圈1的定子铁芯2，用固定螺栓4和固定端板5与电机机座6固定。
Claims (6)
1.一种集中绕组拼装式定子，为外转子电机用，包括呈圆环型的定子铁芯和卷绕在定子铁芯上的绕组线圈，所述定子铁芯由至少三个能进行集中绕组的电极铁芯拼装而成，其特征是：相邻的两个电极铁芯之间通过联接键联接，所述每一电极铁芯的两侧分别设有能用于联接键联接的键槽，联接键插入所述键槽从而将电极铁芯联接拼装为呈圆环型的定子铁芯，所述电极铁芯的两侧还分别设有定位凹口和定位凸台，相邻两电极铁芯之间通过定位凹口和定位凸台定位拼装，所述键槽与定位凹口/定位凸台设于同一圆周线上。
2.根据权利要求1所述的一种集中绕组拼装式定子，其特征是：相邻的两个电极铁芯之间联接的联接键为工字键。
3.根据权利要求1所述的一种集中绕组拼装式定子，其特征是：所述定子铁芯由36个电极铁芯拼装而成。
4.一种电机，包括机座、定子和转子，所述定子安装于机座上，该定子包括呈圆环型的定子铁芯和卷绕在定子铁芯上的绕组线圈，所述定子铁芯由至少三个能进行集中绕组的电极铁芯拼装而成，其特征是：相邻的两个电极铁芯之间通过联接键联接，所述每一电极铁芯两侧分别设有用于联接键联接的键槽，联接键插入所述键槽从而将电极铁芯联接拼装为圆环型的定子铁芯，每个电极铁芯上设有螺栓孔，所述定子的电极铁芯通过固定螺栓分别固定于机座上；所述电极铁芯两侧还分别设有定位凹口和定位凸台，相邻两个电极铁芯之间通过定位凹口和定位凸台定位拼装；螺栓孔设于定位凹口和定位凸台之间，所述键槽与定位凹口/定位凸台布置在同一圆周线上。
5.根据权利要求4所述的电机，其特征是：相邻两个电极铁芯之间联接的联接键为工字键。
6.根据权利要求4所述的电机，其特征是：所述电机还设有防止联接键脱出的固定端板，所述固定端板为圆环型，其上设有与电极铁芯上螺栓孔相对应的通孔，所述固定螺栓将固定端板和电极铁芯一起固定于电机的机座上。
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