一种鼠笼式定子及电机制造技术

本实用新型专利技术提供一种鼠笼式定子及电机。所述鼠笼式定子包括具有X

【技术实现步骤摘要】
一种鼠笼式定子及电机


[0001]本技术涉及一种电机，尤其涉及一种鼠笼式定子及电机。

技术介绍

[0002]电机在社会各行各业应用广泛，工业设备、农业机械、汽车、家电等都需要电机驱动，对电机要求高效化、轻量化、小型化、低成本。在各类电机中，电机的绕组导线有圆形线和扁形线两种，现有的圆线电机绕线流程为：定子齿槽内绕线—定子进行手工理线—定子进行手工绑线，三个复杂繁琐的程序耗费大量的人工成本。扁形线电机相较于圆形线电机体积小、效率高、导热强、温升低、噪音小。
[0003]体积小：在相同功率下，相比于传统圆线电机，扁线电机的体积更小，用材更少，成本更低，或者相同体积，槽满率提升，功率密度提升。
[0004]温度性能好：扁线电机的内部更紧凑、空隙更少，扁线与扁线之间的接触面积也就更大，散热和热传导更好；同时绕组和铁心槽之间接触更好，热传导更好。
[0005]噪音小：扁线电机能使电枢具备更好的刚度，对电枢噪音具有抑制作用。此外，还可以取相对较小的槽口尺寸，有效降低齿槽力矩，进一步降低电机电磁噪音。
[0006]扁线电机虽然具有以上优点，但是还没有被广泛应用，主要原因是因为扁线电机目前的制造工艺复杂、加工精度要求高、难度大，制造设备投资大，设计产品系列化困难，只适用于性能要求高、单一品种规格批量大、自动化程度高的电机生产。其中U形扁线电机技术是被广泛采用的主流技术。
[0007]目前，扁线电机定子组件的绕组加工工艺流程为：插槽纸—制造发卡—插发卡线—端线整形—绝缘涂敷—焊星相线—端线焊接。
[0008]扁线插入铁芯后，需要使用专用的设备和工装模具将扁线的所有头端整体扭曲整形，使对应的线头相互接触平整对齐。这个工序对设备工装模具的精度要求很高。
[0009]焊接线头焊点比较多，一般都是使用激光自动焊接设备。
[0010]扁线由于工序复杂、精度要求高，通过人工制造基本不可能实现大规模量产，必须依赖专业的高端设备，这是大规模应用的前提，也是制约其国产化的一个重要原因，而国外加工价格高昂。
[0011]扁线电机由于上述几点原因，其系列化设计非常难，其中柔性设计又是“难上加难”，非常考验电机设计师的能力，生产不同规格的产品会牵扯大量的设备工装模具的更换。这样小批量多规格电机的生产无法应用扁线电机的提高电机性能，降低材料消耗，降低产品成本的等优点。

技术实现思路

[0012]本技术的目的在于提供一种鼠笼式定子及电机，取消了扁线扭曲整形的工序，减少了相应的复杂的设备工装模具投入。
[0013]本技术的技术方案是：一种鼠笼式定子包括具有X
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3个线槽的铁芯、U形导
线、及分设在铁芯两端的预制线路板顶板和预制线路板底板；A、B、C三相各占用X个线槽；所述预制线路板顶板上设有对应U形导线焊接端的焊孔，每相邻的两个线槽中插入Y根U形导线，其中，Y为偶数，Y根U形导线中，一半在铁芯上自下往上插并穿过预制线路板顶板上对应的焊孔，另一半在铁芯上自上往下插并穿过预制线路板底板上对应的焊孔，焊孔之间设有按照定子绕组电磁方案设计的电路线路，U形导线的焊接端在焊孔处焊接后与电路线路连接形成绕组回路。
[0014]上述方案中，通过在预制线路板顶板和预制线路板底板上设置焊孔，焊孔之间按照定子绕组电磁方案设计，使焊孔处的U形导线形成绕组回路，取消了扁线扭曲整形的工序，减少了相应的复杂的设备工装模具。
[0015]优选的，所述预制线路板顶板和预制线路板底板均包括A相层、B相层、C相层和中间层，所述预制线路板顶板和预制线路板底板均上设有与X
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3个线槽对应的焊孔组，A相层、B相层、C相层各设有与X个线槽对应的焊孔组，中间层设有X
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3个焊孔组，所述焊孔组内设有多个所述焊孔；A相层、B相层、C相层的中性点在中间层相互连通。
[0016]优选的，A相层上的X个焊孔组中，每个焊孔组均设有Z个焊孔，其中Z为偶数；所述焊孔组中的焊孔沿径向排布，在每组焊孔组中，位于奇数位的焊孔与位于偶数位的焊孔错开设置；A相层、B相层和C相层的焊孔布置结构相同。
[0017]优选的，所述预制线路板顶板中的A相层上的Z个焊孔中，靠近圆心的为1，相邻的两组中的1号焊孔布线连接形成X/2个第一连线，偶数位的焊孔与相邻奇数位的焊孔两两布线连接分别形成第二连线，并在两个焊孔之间插装U形导线；X个焊孔组中，其中两组的Z号焊孔不设连线，其余的相邻两组中的Z号焊孔布线连接形成X/2个第三连线；不设连线的其中一个Z号焊孔插装条形导线，且该条形导线与中间层的对应焊孔连接，在与该Z号焊孔同组的Z
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1号焊孔插装条形导线，且该条形导线与预制线路板底板中的A相层上对应的焊孔连接；不设连线的另一个Z号焊孔和在该Z号焊孔同组的Z
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1号焊孔中插装同一个U形导线；所述预制线路板底板各焊孔布线结构与预制线路板顶板相同；各U形导线分别与对应的第一连线、第二连线和连通第三连线连通形成绕组回路。
[0018]优选的，所述条形导线的两端各设有两个插脚，所述插脚插入对应的焊孔中。
[0019]优选的，两个插脚之间的距离大于条形导线中部的横截面尺寸。
[0020]优选的，所述鼠笼式定子还包括在线槽内设置的包裹U形导线的绝缘纸。
[0021]本技术还提供一种电机，包括上述的鼠笼式定子。
[0022]与相关技术相比，本技术的有益效果为：
[0023]一、通过在预制线路板顶板和预制线路板底板上设置焊孔，焊孔之间按照定子绕组电磁方案设计，使焊在焊孔处的U形导线形成绕组回路，取消了扁线扭曲整形的工序，减少了相应的复杂的设备工装模具；
[0024]二、U形导线和条形导线的焊接使用锡焊设备即可，多层预制电路板上的焊点可以一次全部焊好，效率高，设备造价相对比较低；
[0025]三、本技术在定子的线槽内的线束通过线路板布线连接，产生绕组电流实现电机功能。
附图说明
[0026]图1为本技术提供的鼠笼式定子的结构示意图；
[0027]图2为U形导线与铁芯的装配结构示意图；
[0028]图3为预制线路板顶板中的中间层的结构示意图；
[0029]图4为U形导线的结构示意图；
[0030]图5为条形导线的结构示意图；
[0031]图6为预制线路板顶板中的A相层的结构示意图；
[0032]图7为预制线路板底板中的A相层的结构示意图；
[0033]图8为U形导线插入预制线路板顶板和预制线路板底板中形成鼠笼结构的示意图。
具体实施方式
[0034]以下将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鼠笼式定子，包括具有X
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3个线槽(11)的铁芯(1)，其特征在于，还包括U形导线(4)、及分设在铁芯(1)两端的预制线路板顶板(2)和预制线路板底板(3)；A、B、C三相各占用X个线槽(11)；所述预制线路板顶板(2)上设有对应U形导线(4)焊接端的焊孔，每相邻的两个线槽(11)中插入Y根U形导线(4)，其中，Y为偶数，Y根U形导线(4)中，一半在铁芯(1)上自下往上插并穿过预制线路板顶板(2)上对应的焊孔(6)，另一半在铁芯(1)上自上往下插并穿过预制线路板底板(3)上对应的焊孔(6)，焊孔(6)之间设有按照定子绕组电磁方案设计的电路线路，U形导线(4)的焊接端在焊孔(6)处焊接后与电路线路连接形成绕组回路。2.根据权利要求1所述的鼠笼式定子，其特征在于，所述预制线路板顶板(2)和预制线路板底板(3)均包括A相层、B相层、C相层和中间层，所述预制线路板顶板(2)和预制线路板底板(3)均上设有与X
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3个线槽(11)对应的焊孔组，A相层、B相层、C相层各设有与X个线槽(11)对应的焊孔组，中间层设有X
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3个焊孔组，所述焊孔组内设有多个所述焊孔(6)；A相层、B相层、C相层的中性点在中间层相互连通。3.根据权利要求2所述的鼠笼式定子，其特征在于，A相层上的X个焊孔组中，每个焊孔组均设有Z个焊孔，其中Z为偶数；所述焊孔组中的焊孔(6)沿径向排布，在每组焊孔组中，位于奇数位的焊孔(6)与位于偶数位的焊孔(6)错开设置；A相层、B相层和C相层的焊孔布置结构相同。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：于波，黄亚农，
申请(专利权)人：湖南洪祥科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：