一种堆叠绕组结构及其成型方法技术

本发明专利技术涉及一种堆叠绕组结构及其成型方法，属于电机绕组技术领域。解决较大的涡流损耗使得热量堆积的问题。包括绕组，绕组包括若干叠片，叠片中部加工有通孔，叠片上加工有断口，叠片的两个断面错层布置，若干叠片叠放设置，各层叠片采用错位搭接、截面对接或者交替搭接，绕组的首尾两端与电源引线焊接。本发明专利技术提供了堆叠绕组结构绕组及其成型方法，能够提高槽满率，降低绕组端部，减小交流损耗、降低绕组不同位置的温差、提高散热性能耐高温能力，增加电机转矩密度和功率密度。增加电机转矩密度和功率密度。增加电机转矩密度和功率密度。

【技术实现步骤摘要】
一种堆叠绕组结构及其成型方法


[0001]本专利技术涉及一种堆叠绕组结构及其成型方法，属于电机绕组


技术介绍

[0002]随着电机向高效率、高功率密度、耐高温等高性能方向的发展，对电机绕组的性能要求也越来越高。由于传统绕组难以突破性能瓶颈，因此新型电机绕组结构的设计成为了研究的热点问题。
[0003]目前扁线绕组由于其高效率、高功率密度的特性备受关注，扁线绕组将导线换成了特定形状，受槽型影响较小，槽满率相比圆线绕组通常更高，功率密度有所提升。但由于集肤效应的存在，随着频率的增高，绕组中的交流损耗也随之增加，同时靠近槽口的扁线会产生较大的涡流损耗，使得热量堆积，并且绕组的端部长度较长。公开号为CN111313586B，专利技术创造名称为一种线圈组、集中式绕组及轴向磁通电机，提出使用金属片卷绕制成平面螺旋状的线圈，以此达到提高槽满率和降低铜耗的目的。但是当采用卷绕的方式制作绕组时，绕组堆叠方向垂直于槽深的方向，安装于电机时，绕组平面面积大的一面与槽深方向平行，会引进较高的涡流损耗，且采用卷绕方式无法实现每一匝绕组宽度和厚度的改变，不利于充分根据电机槽型制作不规则形状的绕组。
[0004]因此，亟需提出一种堆叠绕组结构及其成型方法，以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决较大的涡流损耗使得热量堆积的问题，提供一种堆叠绕组结构及其成型方法，在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。
[0006]本专利技术的技术方案：
[0007]一种堆叠绕组结构，包括绕组，绕组包括若干叠片，叠片中部加工有通孔，叠片上加工有断口，叠片的两个断面错层布置，若干叠片叠放设置，各层叠片采用错位搭接、截面对接或者交替搭接，绕组的首尾两端与电源引线焊接。
[0008]优选的：叠片为用于错位搭接的叠片，下层用于错位搭接的叠片的上侧断面与相邻的上层用于错位搭接的叠片的下侧断面对应设置。
[0009]优选的：用于错位搭接的叠片为长方形或梯形环体，通孔为长方形或梯形通孔，第一层用于错位搭接的叠片的断口位置为垂直于用于错位搭接的叠片长边且与通孔的一窄边相重合，绕组中下层用于错位搭接的叠片的断口与相邻的上层用于错位搭接的叠片上的断口之间的距离相同；用于错位搭接的叠片的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形，通孔的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形；
[0010]或者用于错位搭接的叠片为圆头矩形环体，通孔为圆头矩形通孔，第一层用于错位搭接的叠片的断口位置沿圆头径向设置，且与矩形长边垂直，绕组中下层用于错位搭接
的叠片的断口与相邻的上层用于错位搭接的叠片上的断口之间的距离相同；用于错位搭接的叠片的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形，通孔的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形；
[0011]或者用于错位搭接的叠片为圆形环体，通孔为圆形通孔，用于错位搭接的叠片的断口沿半径方向设置，绕组中相邻的用于错位搭接的叠片的断口距离相同；用于错位搭接的叠片的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形，通孔的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形；
[0012]或者用于错位搭接的叠片为扇形环体，通孔为扇形通孔，第一层用于错位搭接的叠片的断口位置为沿通孔内侧壁的切线方向，绕组中下层的用于错位搭接的叠片的断口与相邻的下层用于错位搭接的叠片断口的距离相等；用于错位搭接的叠片的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形，通孔的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形。
[0013]优选的：叠片为用于截面对接的叠片，下层用于截面对接的叠片的上侧断面与相邻的上层用于截面对接的叠片的下侧断面对应设置，用于截面对接的叠片的断口位于同一截面，用于截面对接的叠片为长方形、圆形或者扇形，断口位置分别为长方形的短边中部、沿半径方形、扇形的短弧形边中部；用于错位搭接的叠片的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形，通孔的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形。
[0014]优选的：叠片为用于交替搭接的叠片，相邻的下层用于交替搭接的叠片成0
°
布置，相邻的上层用于交替搭接的叠片翻转180
°
的布置，若干用于交替搭接的叠片的断口交替设置，下层用于交替搭接的叠片的上侧断面与相邻的用于上层交替搭接的叠片的下侧断面对应设置，用于交替搭接的叠片上加工有L型断口，用于交替搭接的叠片为长方形、圆形或者扇形。
[0015]优选的：一种堆叠绕组结构适用于电机定子或电机转子。
[0016]优选的：叠片的材质为铜或铝。
[0017]优选的：还包括限位装置，绕组中的叠片通过通孔从下到上顺次套装在限位装置上。
[0018]一种堆叠绕组的成型方法，包括以下步骤：
[0019]步骤一：根据电机的铁心形状、尺寸设计相对应的堆叠绕组的形状、尺寸，选择叠片厚度及层数；
[0020]步骤二：叠片结构设计完成后，对叠片进行加工；
[0021]步骤三：在叠片上合适的地方进行开口，开口处将会分别与相邻的叠片建立连接。
[0022]步骤四：向叠片表面除连接处以外附着耐高温的绝缘膜。
[0023]步骤五：将叠片按顺序排列并连接制成绕组。
[0024]步骤六：给绕组的第一层叠片和最后一层叠片开口侧自由端焊接电源引线。
[0025]本专利技术具有以下有益效果：
[0026]本专利技术的堆叠绕组堆叠方向平行于槽深方向，安装于电机时，绕组平面面积小的一面与槽深方向平行，大大降低绕组的涡流损耗，因此本专利技术绕组的总损耗更低；
[0027]本专利技术提出的绕组可实现每一匝绕组宽度和厚度改变，不仅可实现各种形状的绕组，还能实现绕组端部具有更大的面积，从而降低端部电流密度，降低绕组的最大温升。
附图说明
[0028]图1是一种堆叠绕组结构的错位搭接立体图；
[0029]图2是图1中第一爆炸图；
[0030]图3是图1中第二爆炸图；
[0031]图4是一种堆叠绕组结构的上窄下宽的梯形错位搭接立体图；
[0032]图5是一种堆叠绕组结构的上宽下窄的梯形错位搭接立体图；
[0033]图6是一种堆叠绕组结构的方形通孔示意图；
[0034]图7是一种堆叠绕组结构的梯形错位搭接立体图；
[0035]图8是一种堆叠绕组结构的圆头矩形错位搭接立体图；
[0036]图9是一种堆叠绕组结构的上窄下宽圆头矩形错位搭接立体图；
[0037]图10是一种堆叠绕组结构的圆形错位搭接立体图；
[0038]图11是一种堆叠绕组结构的扇形错位搭接立体图；
[0039]图12是截面对接的叠片的结构示意图；
[0040]图13是一种堆叠绕组结构的截面对接立体图；
[0041]图14是一种堆叠绕组结构的圆形截面对接立体图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堆叠绕组结构，其特征在于：包括绕组，绕组包括若干叠片，叠片中部加工有通孔，叠片上加工有断口，叠片的两个断面错层布置，若干叠片叠放设置，各层叠片采用错位搭接、截面对接或者交替搭接，绕组的首尾两端与电源引线焊接。2.根据权利要求1所述的一种堆叠绕组结构，其特征在于：叠片为用于错位搭接的叠片，下层用于错位搭接的叠片的上侧断面与相邻的上层用于错位搭接的叠片的下侧断面对应设置。3.根据权利要求2所述的一种堆叠绕组结构，其特征在于：用于错位搭接的叠片为长方形或梯形环体，通孔为长方形或梯形通孔，第一层用于错位搭接的叠片的断口位置为垂直于用于错位搭接的叠片长边且与通孔的一窄边相重合，绕组中下层用于错位搭接的叠片的断口与相邻的上层用于错位搭接的叠片上的断口之间的距离相同；用于错位搭接的叠片的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形，通孔的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形；或者用于错位搭接的叠片为圆头矩形环体，通孔为圆头矩形通孔，第一层用于错位搭接的叠片的断口位置沿圆头径向设置，且与矩形长边垂直，绕组中下层用于错位搭接的叠片的断口与相邻的上层用于错位搭接的叠片上的断口之间的距离相同；用于错位搭接的叠片的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形，通孔的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形；或者用于错位搭接的叠片为圆形环体，通孔为圆形通孔，用于错位搭接的叠片的断口沿半径方向设置，绕组中相邻的用于错位搭接的叠片的断口距离相同；用于错位搭接的叠片的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形，通孔的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形；或者用于错位搭接的叠片为扇形环体，通孔为扇形通孔，第一层用于错位搭接的叠片的断口位置为沿通孔内侧壁的切线方向，绕组中下层的用于错位搭接的叠片的断口与相邻的下层用于错位搭接的叠片断口的距离相等；用于错位搭接的叠片的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形，通孔的为方形、上宽狭窄的梯形或下窄上宽的梯形。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧景，刘颜蕴，王佳辉，陈江龙，刘迎珍，徐殿国，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：