一种组合线圈制造技术

本发明专利技术公开了一种一种组合线圈，所述组合线圈至少由第一类偏U形导体和第二类偏U形导体缠绕而成；其中，第一类偏U形导体以及第二类偏U形导体均包括一个相连接的头部、两个支腿部和两个支脚，同一导体的两个支脚向同侧偏折；其中，第一类偏U形导体的支脚与第二类偏U形导体的支脚偏折方向相反；所述第一类偏U形导体和第二类偏U形导体的连接头部和两个支腿部相互重叠，形成第一类偏U形导体其中一个支脚与第二类偏U形导体的其中一个支脚相向并连接、第一类偏U形导体的另一支脚与第二类偏U形导体的另一支脚反向伸出的组合线圈C2。采用本发明专利技术的组合线圈，可实现定子的跨接距离短，减少无效铜的使用量，利于定子的系列化生产与设计。

A combined coil

【技术实现步骤摘要】
一种组合线圈
：本专利技术涉及一种组合线圈，尤其是一种电机的定子内的组合线圈。
技术介绍
：电机（包括电动机和发电机）是根据电磁感应原理将电能转换为机械能（或将机械能转换为电能）的一种装置，可作为各种电器如家用电器、各种机械如电动车、电动汽车的动力来源或发电装置。电机根据其工作电源的种类可分为直流电机和交流电机，而交流电机又可分为单相电机和多相电机（如三相电机等）。电机包括定子和转子，在所述定子的定子铁芯槽内设置有绕组。现有的电机绕组形式有波绕组和叠绕组两种，对于采用扁铜线或矩形截面铜线的分段发卡绕组电机，使用叠绕组会造成叠绕线圈之间的跨接导体过多，增加了无效铜的使用量，因此这一类电机通常使用波绕组。如中国专利CN101490933B公开的分段发卡式绕组，其采用了波绕组，图1示出了该专利文件的公开实施例的绕组布线方案，该专利采用了在插入侧进行电路跨接和电源引出的形式，具有5对极，60槽，三相，每槽导体数为4，每极每相槽数为2，从图1可看出，该专利的绕组中每个相绕组的最长跨接导体具有6个槽跨距，此外，该专利的星点连接导体具有16个槽跨距，并且三相电源引出线之间具有8个槽跨距，这种绕组的设计导致电路跨接距离长，使得无效铜的使用量增加，并且对于不同极数、槽数、每槽导体数的电机，其跨接导体的位置和长度都会产生变化，使得绕组的接线设计更困难，增大了设计难度，并且不利于电机的系列化设计。再如，中国专利CN103650296B中公开的一种电机定子，图2示出了该专利文件公开的定子图，从图2可以看出，该专利采用了在焊接侧进行电路跨接和电源引出的形式，其跨接导体超过8个槽跨距，星点连接导体超过12个槽跨距，这种设计仍然造成了电路跨接距离长，使得无效铜的用量增加，同时使得绕组的接线设计更困难，增大了设计难度，并且不利于电机的系列化设计。再如，中国专利CN10339834B中公开的一种电机定子，图3示出了该专利公开的定子绕组布线图，从图3可以看出，该专利采用了在非焊接侧进行电路跨接和电源引出的形式，具有4对极，72槽，三相，每槽导体数为4，每极每相槽数为3，从图3可以看出，其最长跨接导体超过9个槽跨距，星点连接导体超过12个槽跨距，这种设计仍然造成了电路跨接距离长，使得无效铜的用量增加，同时使得绕组的接线设计更困难，增大了设计难度，且不利于电机的系列化设计。另外，现有技术中有一种预成形扁线导体（见图4），此类预成形扁线绕组常见于大电机领域。具有以下特点：1、扁线导体弯折一次成型，包括头部、腿部、直线部、预成型点，导体两个腿部和一个预成形点为焊接侧，头部为非焊接侧；弯折步骤多，控制复杂，效率低。2、焊接端部扭转方向一致性差，弯折部高度、外观、形式不一致，弯折部无法达到一致。3、工艺过程复杂，预成形扁线导体于定子铁芯内径往外部逐个下线，由于预成形扁线导体只适用于槽型为开口的定子铁芯，所以需要槽楔支持。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种组合线圈，通过该组合线圈可实现定子的电路跨接距离短，绕组接线简单，且利于系列化设计。为了实现上述目的，本专利技术是这样实现的：一种组合线圈，其特征在于：所述组合线圈至少由第一类偏U形导体和第二类偏U形导体缠绕而成；其中，第一类偏U形导体以及第二类偏U形导体均包括一个相连接的头部、两个支腿部和两个支脚，同一导体的两个支脚向同侧偏折；其中，第一类偏U形导体的支脚与第二类偏U形导体的支脚偏折方向相反；所述第一类偏U形导体和第二类偏U形导体的连接头部和两个支腿部相互重叠，形成第一类偏U形导体其中一个支脚与第二类偏U形导体的其中一个支脚相向并连接、第一类偏U形导体的另一支脚与第二类偏U形导体的另一支脚反向伸出的组合线圈C2。采用上述方式设置的组合线圈，应用于电机定子时，形成的相绕组可保证相绕组上的所有跨接导体位于同一接线端，使得相绕组的跨接距离最短，连接简单且铜使用量最少；进一步的，星点连接导体和电源引出导体的连接也更加简单，电源引出导体也更加集中，可进一步能减少无效铜的使用量。更为重要的是此种设置方式对于定子铁芯尺寸相同的同系列定子而言，即使极对数、每极每项槽数、每槽导体数、节距、并联支路数产生变化，依然能够保证相绕组的跨接位置集中在同一接线端，进一步保证跨接导体、星点连接导体和电源引出导体的集中布置，避免接线之间的相互缠绕且保证简洁性，有利于实现定子的系列化设计。为进一步提高适用范围，本专利技术的组合线圈还包括（n-2）个开口式的O形导体，所述O形导体位于所述第一类偏U形导体的两支腿部之间且与第二类偏U形导体重叠布置，所述O形导体包括一个相连接的头部、两个支腿部和相向偏折的两个支脚；形成所述O形导体的两个支脚分别和与其相邻的其他支脚相连接、第一类偏U形导体和第二类偏U形导体其中两支脚反向伸出的组合线圈Cn（n≥3且n为整数）。优选的，所述第一类偏U形导体和第二类偏U形导体的两个支腿部均径向错位设置，形成组合线圈C2的每一个支腿部径向层叠，其中第一类偏U形导体的头部将第二类偏U形导体的头部包覆在内。优选的，所述第一类偏U形导体、第二类偏U形导体和O形导体的两个支腿部均径向错位设置，形成组合线圈Cn的每一个支腿部径向层叠，其中第一类偏U形导体的头部将第二类偏U形导体和O形导体的头部包覆在内。优选的，所述组合线圈C2在径向上由外朝内分为第一层导体、第二层导体、第三层导体和第四层导体，所述第一类偏U形导体的两支腿分别为第一层导体和第四层导体，所述第二类偏U形导体的两支腿分别为第二层导体和第三层导体。优选的，所述组合线圈Cn在径向上由外朝内分为第一层导体、第二层导体......第A层导体，所述第一类偏U形导体的两支腿分别为第一层导体和第A层导体，所述第二类偏U形导体的两支腿分别为第二层导体和第三层导体或者第（A-1）层导体和第（A-2）层导体，紧邻第二类偏U形导体的第（n-2）个O形导体的两支腿分别为第（2n-2）层导体和第（2n-1）层导体或者第（A-2n+3）层导体和第（A-2n+2）层导体。为了进一步便于连接，第一类偏U形导体、第二类偏U形导体以及O形导体的支脚均具有轴向向上伸出的连接脚。为了进一步便于加工制造及安装，第一类偏U形导体、第二类偏U形导体以及O形导体的连接头部为具有顶端的V形或弧形，所述连接头部的两侧及两支腿部由所述V形或弧形的顶端径向前后错位设置。优选的，第一类偏U形导体、第二类偏U形导体以及O形导体均为扁线导体。其中，本专利技术中所述的“扁线导体”包括截面为正方形、矩形或者其他形式的四边形的导体。另外，作为其中一种方式，所述扁线导体的棱边还可做倒圆角处理，当然所述扁线导体的棱边也可不做任何处理。其中，所述径向是指导体的层叠方向，周向是指组合线圈的首尾相连的方向。放置在定子铁芯中，所述径向、周向和轴向均是指定子铁芯的径向、周向和轴向。有益效果：1、跨接距离短，减少无效铜的使用量；本专利技术的组合线圈沿定子铁芯周向首位连接构成了线圈环，而由多个此线圈环沿定子铁芯轴向层叠形成了相绕组，能够保证相绕组的跨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合线圈，其特征在于：所述组合线圈至少由第一类偏U形导体和第二类偏U形导体缠绕而成；/n其中，第一类偏U形导体以及第二类偏U形导体均包括一个相连接的头部、两个支腿部和两个支脚，同一导体的两个支脚向同侧偏折；其中，第一类偏U形导体的支脚与第二类偏U形导体的支脚偏折方向相反；/n所述第一类偏U形导体和第二类偏U形导体的连接头部和两个支腿部相互重叠，形成第一类偏U形导体其中一个支脚与第二类偏U形导体的其中一个支脚相向并连接、第一类偏U形导体的另一支脚与第二类偏U形导体的另一支脚反向伸出的组合线圈C2。/n

【技术特征摘要】
20181108 CN 201811325463X1.一种组合线圈，其特征在于：所述组合线圈至少由第一类偏U形导体和第二类偏U形导体缠绕而成；
其中，第一类偏U形导体以及第二类偏U形导体均包括一个相连接的头部、两个支腿部和两个支脚，同一导体的两个支脚向同侧偏折；其中，第一类偏U形导体的支脚与第二类偏U形导体的支脚偏折方向相反；
所述第一类偏U形导体和第二类偏U形导体的连接头部和两个支腿部相互重叠，形成第一类偏U形导体其中一个支脚与第二类偏U形导体的其中一个支脚相向并连接、第一类偏U形导体的另一支脚与第二类偏U形导体的另一支脚反向伸出的组合线圈C2。


2.如权利要求1所述的组合线圈，其特征在于：还包括（n-2）个开口式的O形导体，所述O形导体位于所述第一类偏U形导体的两支腿部之间且与第二类偏U形导体重叠布置，所述O形导体包括一个相连接的头部、两个支腿部和相向偏折的两个支脚；形成所述O形导体的两个支脚分别和与其相邻的其他支脚相连接、第一类偏U形导体和第二类偏U形导体其中两支脚反向伸出的组合线圈Cn（n≥3且n为整数）。


3.如权利要求1所述的组合线圈，其特征在于：所述第一类偏U形导体和第二类偏U形导体的两个支腿部均径向错位设置，形成组合线圈C2的每一个支腿部径向层叠，其中第一类偏U形导体的头部将第二类偏U形导体的头部包覆在内。


4.如权利要求2所述的组合线圈，其特征在于：所述第一类偏U形导体、第二类偏U形导体和O形导体的两个支腿部均径...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵俊山，黄朝东，
申请(专利权)人：重庆宗申电动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50