空心杯绕组绕线工装及其绕线方法技术

本发明专利技术的目的是提供一种绕线平整且交叉重叠少、利用效率高的空心杯绕组绕线工装及其绕线方法。改变了传统空心杯绕组绕完线后卷圆的方式，而是直接在工装上绕线、整形使整个线圈不再有交叉重叠部分，一方面减小了空心杯绕组的直径，另一方面还提升了绕组的利用率，提高了电机的效率；由于绕线完成后不再需要卷圆等步骤，这样可以简化生产工序，节约人工成本。将该空心杯绕组应用到导管泵的电机中时，与原有的传统电机相比，相等外径的电机，本发明专利技术中的电机可以提供更高的转矩，增大整个导管泵的泵血流量，满足人体的生理机能。满足人体的生理机能。满足人体的生理机能。

【技术实现步骤摘要】
空心杯绕组绕线工装及其绕线方法


[0001]本专利技术涉及空心杯电机
，具体涉及一种空心杯绕组绕线工装及其绕线方法。

技术介绍

[0002]空心杯电机不使用带齿槽的铁芯安放绕组，而是由漆包线绕制成的杯型绕组，因此能够有效提高电机功率以及电机的响应速度，有着其它电机无法比拟的效果。
[0003]作为空心杯核心部件的电机线圈绕组目前一般有斜绕式绕组，多边形(菱形、六边形等)等，现有技术中绕组元件不是直接被绕制成一个圆筒状的，而是首先使用一个合适的工装将绕组元件绕制成一个扁平的绕组带，此绕组带为多相绕组串联成型，并把各相绕组两个侧面上的导体依次拉在一起，直至它们被引领到彼此毗邻紧密接触位置，然后扁平的绕组带通过合适的工装被卷成一个圆筒状并粘结固化，整个过程对工艺都有很高的要求。在实际的绕组设计中，由于绕组线径和圈数以及单相幅宽的要求，幅宽的尺寸不能够容纳单层绕组的绕制，此时往往会采用多层绕制法，但此种方法虽然解决了绕组的绕制要求，但是在实际操作过程中，往往会出现第二层绕组绕制使会挤压第一层绕组，第三层绕组绕制时会挤压第一和第二层绕组，导致下层绕组位移绕组幅宽增加，且绕组分布不均，第一相绕组与第二相绕组混杂，成品线圈中间宽，两端细，导致成型的绕组带不整齐，从而导致产品成品率不高以及最终电机电气性能产生波动。
[0004]特别是医疗器械中应用的空心杯电机，如作为心室辅助装置的导管泵，其可以(部分)替代患者心脏功能，为心源性休克或心力衰竭患者提供血流动力支持，在经皮植入心脏后，体内电机驱动叶轮旋转，使得导管泵能够以3
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5万转/分钟的转速实现2.5
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6.0L/min的泵送流量，支持生命的短期(几天或几周)或长期(几周或几个月)应用。受限于血管内径，导管泵外径一般不大于7mm，结构尺寸制约了电机性能，这就意味着电机在满足几何尺寸小的前提下还要具备较高的转子速度、较大的扭矩。对于空心杯绕组来说，如果整个圆周上线圈有交叉重叠部分，不仅会使得绕组的直径增大，还会影响绕组的利用率，降低电机的效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的其中一个目的是提供一种绕线平整且交叉重叠少、利用效率高的空心杯绕组绕线工装。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种空心杯绕组绕线工装，包括轴管，轴管的一端与旋转机构相连、另一端呈悬伸状，轴管上沿其轴向间隔设置有第一插孔组和第二插孔组，第一插孔组包括沿圆周方向均匀、间隔开设的多个插孔，第二插孔组包括沿圆周方向均匀、间隔开设的多个插孔，且第一插孔组和第二插孔组的插孔一一对应布置，插孔内插置有插杆。
[0007]第一插孔组和第二插孔组的插孔的数量、排列位置、排列方向相同。
[0008]第一插孔组和第二插孔组均包含6n个插孔，其中n是≥1的整数。
[0009]一个插孔组上的插杆与另一个插孔组上的相错180
°
的插杆构成同一根绕线的线架。
[0010]轴管临近旋转机构的一端设置有连接轴段，连接轴段插置于旋转机构内同步转动。
[0011]连接轴段的外壁上设置有嵌线槽，所述的嵌线槽在连接轴段的圆周方向均匀、间隔设置有6个。
[0012]本专利技术的另一个目的是提供一种绕线平整且交叉重叠少、利用效率高的空心杯绕组绕线方法。
[0013]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种空心杯绕组绕线方法，包括以下步骤：
[0014]S1)、将插杆插入插孔中；
[0015]S2)、将铜线的一端嵌在嵌线槽内，人工或绕线机在两组插孔组中相错180
°
的插杆的绕线空间内进行绕线，当绕到所需的圈数后，将铜线的出线进行剪断形成一个单相绕组；
[0016]S3)、单相绕组绕线完成后，利用同样的方法对下一相单相绕组进行绕线；
[0017]S4)、绕完线后先取下插杆，然后在空心杯绕组的外圆面上缠上绝缘胶带，接着取下空心杯绕组；
[0018]S5)、将空心杯绕组放入装有定子铁心的模具中，并注入环氧树脂将线圈与定子铁心进行固定。
[0019]当单相绕组中包含两个及以上线圈组时，绕制完一个线圈组后直接绕同一相的下一个线圈组。
[0020]本专利技术改变了传统空心杯绕组绕完线后卷圆的方式，而是直接在工装上绕线、整形使整个线圈不再有交叉重叠部分，一方面减小了空心杯绕组的直径，另一方面还提升了绕组的利用率，提高了电机的效率；由于绕线完成后不再需要卷圆等步骤，这样可以简化生产工序，节约人工成本。将该空心杯绕组应用到导管泵的电机中时，与原有的传统电机相比，相等外径的电机，本专利技术中的电机可以提供更高的转矩，增大整个导管泵的泵血流量，满足人体的生理机能。
附图说明
[0021]图1为绕线工装的立体图；
[0022]图2为图1中去除插杆后的结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合图1、图2对本专利技术做进一步详细论述。
[0024]一种空心杯绕组绕线工装，包括轴管10，轴管10的外径与所需空心杯绕组的内径吻合，轴管10的一端与旋转机构相连、另一端呈悬伸状，悬臂结构的轴管10便于绕线完成后取出空心杯绕组，这里的旋转机构可以手动驱动(对应手工绕线方式)，也可以由驱动机构驱动旋转(对应绕线机绕线方式)，轴管10上沿其轴向间隔设置有第一插孔组11和第二插孔组12，第一插孔组11和第二插孔组12的间距根据空心杯绕组的长度来设置，第一插孔组11包括沿圆周方向均匀、间隔开设的多个插孔a，第二插孔组12包括沿圆周方向均匀、间隔开
设的多个插孔a，且第一插孔组11和第二插孔组12的插孔a一一对应布置，插孔a内插置有插杆13构成用于缠绕铜线A的线架。铜线A在绕制时，紧贴着轴管10的外表面，绕至插杆13处折返回来继续绕下一圈，由于轴管10是经精加工而成的，其外圆精度高，因此直接在其表面绕制的绕组的圆度得到可靠的保障。如果铜线A在缠绕时交叉重叠部分过多，一方面会增大曾哥空心杯绕组的直径，更为重要的另一方面是线圈中的电流所经过该交叠区域，在该交叠区域中线圈的电流的纵向分量方向相反，造成在该交叠区域中电流的纵向分量相互抵消，线圈对磁场的作用变差，结果是由于逃逸的杂散磁场而导致的磁损耗增加，减弱了该区域永磁转子产生的扭矩，影响永磁转子的转动速度和转动的平稳性；而本专利技术中每一圈铜线A都是直接紧贴轴管10表面缠绕的，因此减少了甚至杜绝了铜线A与铜线A之间的交叉重叠，提高了绕组的利用，进一步提高了电机的转动速度和转动的平稳性。
[0025]本专利技术改变了传统空心杯绕组先绕制扁平的绕组带，绕完线后再卷圆的方式，而是直接在绕线工装上绕线、整形使整个空心杯绕组不再有交叉重叠部分，一方面减小了空心杯绕组的直径，另一方面还提升了绕组的利用率，提高了电机的效率；同时由于绕线完成后不再需要卷圆等步骤，这样可以简化生产工序，节约人工成本。将该空心杯绕组应用到导管泵的电机中时，与原有的传统电机相比，本专利技术中的电机可以提供更下的电机外径和更大的电机转矩，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空心杯绕组绕线工装，其特征在于：包括轴管(10)，轴管(10)的一端与旋转机构相连、另一端呈悬伸状，轴管(10)上沿其轴向间隔设置有第一插孔组(11)和第二插孔组(12)，第一插孔组(11)包括沿圆周方向均匀、间隔开设的多个插孔(a)，第二插孔组(12)包括沿圆周方向均匀、间隔开设的多个插孔(a)，且第一插孔组(11)和第二插孔组(12)的插孔(a)一一对应布置，插孔(a)内插置有插杆(13)。2.根据权利要求1所述的空心杯绕组绕线工装，其特征在于：第一插孔组(11)和第二插孔组(12)的插孔(a)的数量、排列位置、排列方向相同。3.根据权利要求1或2所述的空心杯绕组绕线工装，其特征在于：第一插孔组(11)和第二插孔组(12)均包含6n个插孔(a)，其中n是≥1的整数。4.根据权利要求1所述的空心杯绕组绕线工装，其特征在于：一个插孔组上的插杆(13)与另一个插孔组上的相错180
°
布置的插杆(13)构成同一根绕线的线架。5.根据权利要求1所述的空心杯绕组绕线工装，其特征在于：轴管(10)临近旋转机构的一端设置有连接轴段(...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩郑，刘欢，解启莲，李帅康，冯启涛，
申请(专利权)人：安徽通灵仿生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：