一种线圈的波绕成型工艺、装置、扁线波绕绕组、定子和电机制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种线圈的波绕成型工艺、装置、扁线波绕绕组、定子和电机，其中，所述波绕成型工艺包括如下步骤：将导体进行波绕成型以获得成型导体，所述成型导体具有至少两个沿定子轴向方向延伸的直导体区段和至少一个连接相邻两个直导体区段的弯折的桥接导体区段；将每个成型导体的桥接导体区段相对于与其连接的直导体区段沿定子径向方向进行偏移，使得将成型导体形成绕组之后，绕组的端部的相邻的桥接导体区段之间至少存在间隙t；将多个成型导体按照绕组图进行排列并卷绕到芯轴上形成绕组；通过芯轴将绕组嵌入定子槽中。通过芯轴将绕组嵌入定子槽中。通过芯轴将绕组嵌入定子槽中。

【技术实现步骤摘要】
一种线圈的波绕成型工艺、装置、扁线波绕绕组、定子和电机


[0001]本专利技术涉及电机定子绕组加工
，具体地，涉及一种线圈的波绕成型工艺、装置、扁线波绕线圈、定子和电机。

技术介绍

[0002]在新能源汽车中，扁线电机的应用越来越多。扁线电机中扁线的成型与插入分为发卡式（Hair
‑
Pin）与波绕式（W
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pin），相较于发卡式的成型和插入方式，波绕式线圈连续成型，省去了扭头、焊接等工艺，具有端部高度较短、占用的轴向空间较小等优点，提升了线圈的功率密度，适合各类新能源电机。
[0003]扁线波绕式成型的难点在于嵌线时导线入定子槽方式为径向扩张，扩张时由于挤压导致每层的绝缘间隙变小，并且挤压端部时有可能对端部的导体造成损伤，造成绝缘性能的下降、特别是相间绝缘的损伤，导致相间PDIV（Partial Discharge Inception Voltage，局部放电起始电压）值减小。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个方面要解决的技术问题是如何防止线圈在波绕式成型时绝缘间隙减小。
[0005]此外，本专利技术的其它方面还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。
[0006]本专利技术提供了一种线圈的波绕成型工艺、装置、扁线波绕绕组、定子和电机，具体而言，根据本专利技术的一方面，提供了：一种线圈的波绕成型工艺，其中，包括如下步骤：将导体进行波绕成型以获得成型导体，所述成型导体具有至少两个沿定子轴向方向延伸的直导体区段和至少一个连接相邻两个直导体区段的弯折的桥接导体区段；将每个成型导体的桥接导体区段相对于与其连接的直导体区段沿定子径向方向进行偏移，使得将成型导体形成绕组之后，绕组的端部的相邻的桥接导体区段之间至少存在间隙t；将多个成型导体按照绕组图进行排列并卷绕到芯轴上形成绕组；通过芯轴将绕组嵌入定子槽中。
[0007]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述桥接导体区段包括彼此连接的第一弯折区段和第二弯折区段，所述第一弯折区段和第二弯折区段分别连接一个直导体区段，在进行偏移后，所述第一弯折区段和第二弯折区段分别相对于与其对应连接的直导体区段沿定子径向方向至少向外突出距离T。
[0008]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述距离T关联于成型导体的直导体区段在定子槽中所处的层数k。
[0009]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述间隙t为0.3mm
‑
2.5mm。
[0010]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，在由所述成型导体卷绕成的绕组中，从转子
沿定子径向方向向外数第k层的直导体区段相对于与其对应连接的第一弯折区段或者第二弯折区段的距离T为（k
‑
1）*t。
[0011]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，通过芯轴将绕组嵌入定子槽中的步骤，包括如下子步骤：通过芯轴将绕组置于定子槽中；通过安装在芯轴中的扩张机构沿定子径向方向扩张所述绕组，使得绕组嵌入到定子槽中。
[0012]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，在通过扩张机构扩张所述绕组使其嵌入到定子槽中后，通过扩口工装对绕组的端部进行扩口，从而增大相邻的成型导体层的端部之间的间隙。
[0013]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，通过将扩口工装沿定子轴向方向插入到沿定子径向方向相对的桥接导体区段之间以对绕组的端部进行扩口。
[0014]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述扩口工装从沿定子径向方向在最外侧的成型导体层沿定子周缘方向逐渐向内进行扩口。
[0015]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述波绕成型工艺还包括如下步骤：对所述绕组涂覆绝缘漆，所述绝缘漆被施加到成型导体层之间的间隙中。
[0016]根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种用于线圈的波绕成型的装置，其中，包括波绕成型机构，其对导体进行波绕成型以获得成型导体，所述成型导体具有至少两个沿定子轴向方向延伸的直导体区段和至少一个连接相邻两个直导体区段的弯折的桥接导体区段；导体扭转机构，其将每个成型导体的桥接导体区段相对于与其连接的直导体区段沿定子径向方向进行偏移，使得将成型导体形成绕组之后，绕组的端部的相邻的桥接导体区段之间至少存在间隙t；绕组卷绕机构，其将多个成型导体按照绕组图进行排列并卷绕到芯轴上形成绕组；芯轴，其将绕组嵌入定子槽中。
[0017]可选地，根据本专利技术的另一方面的一种实施方式，所述桥接导体区段包括彼此连接的第一弯折区段和第二弯折区段，所述第一弯折区段和第二弯折区段分别连接一个直导体区段，在进行偏移后，所述第一弯折区段和第二弯折区段分别相对于与其对应连接的直导体区段沿定子径向方向至少向外突出距离T。
[0018]可选地，根据本专利技术的另一方面的一种实施方式，所述距离T关联于成型导体的直导体区段在定子槽中所处的层数k。
[0019]可选地，根据本专利技术的另一方面的一种实施方式，所述间隙t为0.3mm
‑
2.5mm。
[0020]可选地，根据本专利技术的另一方面的一种实施方式，在由所述成型导体卷绕成的绕组中，从转子沿定子径向方向向外数第k层的直导体区段相对于与其对应连接的第一弯折区段或者第二弯折区段的距离T为（k
‑
1）*t。
[0021]可选地，根据本专利技术的另一方面的一种实施方式，在所述芯轴中安装有扩张机构，其沿定子径向方向扩张所述绕组，使得绕组嵌入到定子槽中。
[0022]可选地，根据本专利技术的另一方面的一种实施方式，所述装置还包括扩口工装，其在绕组经扩张机构扩张之后对绕组的端部进行扩口，从而增大相邻的成型导体层的端部之间的间隙;定子驱动机构，其驱动定子沿其轴向方向运动以及绕其轴线旋转，以配合扩口工装的扩口动作。
[0023]可选地，根据本专利技术的另一方面的一种实施方式，所述扩口工装沿定子轴向方向插入到沿定子径向方向相对的桥接导体区段之间以对绕组的端部进行扩口。
[0024]可选地，根据本专利技术的另一方面的一种实施方式，所述扩口工装从沿定子径向方向在最外侧的成型导体层沿定子周缘方向逐渐向内进行扩口。
[0025]根据本专利技术的再一方面，本专利技术提供了一种扁线波绕线圈，其中，所述扁线波绕线圈根据以上所述的波绕成型工艺制成。
[0026]根据本专利技术的再一方面，本专利技术提供了一种定子，其中，所述定子具有以上所述的扁线波绕线圈。
[0027]根据本专利技术的再一方面，本专利技术提供了一种电机，其中，所述电机具有以上所述的定子。
[0028]本专利技术的有益之处包括：本专利技术的波绕成型工艺在对导体进行预成型时根据两边定子槽内导体的层数位置给桥接导体区段预留相应的成型间隙，并在对线圈扩口时对端部按层从外至内先后扩口，端部扩口成型时不受损伤，保持了相间间隙，线圈在浸漆填充间隙后PDIV和击穿电压相比于现有的工艺具有显著提升。
附图说明
[0029]参考附图，本专利技术的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，图1示出根据本专利技术的一个实施方式提出的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线圈的波绕成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：将导体进行波绕成型以获得成型导体，所述成型导体具有至少两个沿定子轴向方向延伸的直导体区段和至少一个连接相邻两个直导体区段的弯折的桥接导体区段；将每个成型导体的桥接导体区段相对于与其连接的直导体区段沿定子径向方向进行偏移，使得将成型导体形成绕组之后，绕组的端部的相邻的桥接导体区段之间至少存在间隙t；将多个成型导体按照绕组图进行排列并卷绕到芯轴上形成绕组；通过芯轴将绕组嵌入定子槽中。2.根据权利要求1所述的波绕成型工艺，其特征在于，所述桥接导体区段包括彼此连接的第一弯折区段和第二弯折区段，所述第一弯折区段和第二弯折区段分别连接一个直导体区段，在进行偏移后，所述第一弯折区段和第二弯折区段分别相对于与其对应连接的直导体区段沿定子径向方向至少向外突出距离T。3.根据权利要求2所述的波绕成型工艺，其特征在于，所述距离T关联于成型导体的直导体区段在定子槽中所处的层数k。4.根据权利要求1所述的波绕成型工艺，其特征在于，所述间隙t为0.3mm
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2.5mm。5.根据权利要求3所述的波绕成型工艺，其特征在于，在由所述成型导体卷绕成的绕组中，从转子沿定子径向方向向外数第k层的直导体区段相对于与其对应连接的第一弯折区段或者第二弯折区段的距离T为（k
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1）*t。6.一种用于线圈的波绕成型的装置，其特征在于，包括波绕成型机构，其对导体进行波绕成型以获得成型导体，所述成型导体具有至少两个沿定子轴向方向延伸的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张相宏，李维亚，洪玮，戴兴武，安志伟，丁晨，
申请(专利权)人：蔚来动力科技合肥有限公司，
类型：发明
国别省市：