CN103928999A - 定子、分块定子电机的绕线架及其绕线方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及风扇类电机，提供了一种定子、分块定子电机的绕线架结构及其绕线方法，所述绕线架包括至少两个上框架以及至少两个且与上框架对应插接的下框架；上框架包括上内弧壁、上外弧壁以及连接上内弧壁与上外弧壁的上连接部，上内弧壁顶端的两端部分别设有一绕线柱；下框架包括下内弧壁、下外弧壁及连接下内弧壁与下外弧壁的下连接部；所述上内弧壁的底端插接于所述下内弧壁的顶端，所述上外弧壁的底端插接于所述下外弧壁的顶端。本发明中采用上述的绕线架结构进行分块定子电机的绕线，绕线效率提高了三倍以上，降低绕线头数量，提高生产效率，具有设计巧妙、使用性能好、方便实用的特点。
Description
技术领域
本发明涉及电机领域，更具体地说，是涉及分块定子电机的绕线架、定子及其绕线方法。
背景技术
分块定子电机主要是解决定子的内绕线效率问题。整块内绕定子绕线时的最高速度为1000r/min，而外绕定子绕线速度5000r/min；分块定子电机就是将内绕定子分解成一个个分块，使之成为单个的外绕定子，提高绕线效率，而单个分块定子绕线时是分块进行，绕线的线头过多，而内定子绕线的主绕线与副绕线组各自仅两个线头，分块定子绕线的接线太过困难，无法提高定子总成制作效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术之缺陷，提供一种绕线效率高，使用方便的分块定子电机的绕线架、采用这种绕线架进行的绕线方法以及采用这种绕线架结构的定子。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种分块定子电机的绕线架，包括上框架以及与所述上框架对应插接的下框架；所述上框架包括上内弧壁、上外弧壁以及连接所述上内弧壁与所述上外弧壁的上连接部，所述上内弧壁顶端的两端部分别设有一绕线柱；所述下框架包括下内弧壁、下外弧壁及连接所述下内弧壁与所述下外弧壁的下连接部，所述上内弧壁的底端插接于所述下内弧壁的顶端，所述上外弧壁的底端插接于所述下外弧壁的顶端。
进一步地，所述下内弧壁的底端内侧设有过线斜面。
具体地，所述上内弧壁顶端设有中空的插针柱，所述插针柱位于所述两绕线柱之间，所述下外弧壁底端设有中空的插针柱。
具体地，所述上外弧壁的底端外侧设有插接用的上外凹陷位，所述下外弧壁的顶端内侧设有插接用的下内凹陷位，所述上外凹陷位与所述下内凹陷位插接配合；所述上内弧壁的底端内侧设有插接用的上内凹陷位，所述下内弧壁的顶端外侧设有插接用的下外凹陷位，所述上内凹陷位与所述下外凹陷位插接配合。
本发明还提供了一种定子，包括主绕组与副绕组，所述主绕组包括N/2个间隔设置的主分块定子，所述副绕组包括N/2个间隔设置的副分块定子，N≥4，所述主绕组的主分块定子与所述副绕组的副分块定子交替插接配合，形成圆环形定子，所述主绕组的各主分块定子包括如权利要求1中所述的绕线架、套设于所述绕线架上的分块铁芯以及绕制于所述绕线架上的线圈，相邻主分块定子的绕线架上的线圈通过连接导线连接，且该连接导线的两端分别缠绕在相邻主分块定子的绕线架中上框架的绕线柱上；所述副绕组的各副分块定子包括如权利要求1中所述的绕线架、套设于该绕线架上的分块铁芯以及绕制于该绕线架上的线圈，相邻副分块定子的绕线架上的线圈通过连接导线连接，且该连接导线的两端分别缠绕在相邻副分块定子的绕线架中上框架的绕线柱上；所述主绕组的各主分块定子的绕线架与所述副绕组的各副分块定子的绕线架反向设置。
具体地，所述下框架的下内弧壁的底端内侧设有过线斜面，所述主绕组的相邻主分块定子之间的连接导线位于该两主分块定子之间的副分块定子的过线斜面的内侧，所述副绕组的相邻副分块定子之间的连接导线位于该两副分块定子之间的主分块定子的过线斜面的内侧。
具体地，所述主绕组的各主分块定子的绕线架的下外弧壁底端设有中空的插针柱，所述主绕组的各主分块定子的线圈由同一根导线绕制而成，该导线的两端分别绕制于两个插针上，所述两个插针插设于两相邻主分块定子的绕线架的插针柱内；所述副绕组的各副分块定子的绕线架的上内弧壁顶端设有中空的插针柱，该插针柱位于该上内弧壁顶端的两绕线柱之间，所述副绕组的各副分块定子的线圈由一根或多根导线绕制而成，每一导线的两端分别绕制于两个插针上，所述两个插针分别插设于不同副分块定子的绕线架的插针柱内；所述主绕组上的各插针与所述副绕组的各插针与电路板电连接。
具体地，所述上外弧壁的底端外侧设有插接用的上外凹陷位，所述下外弧壁的顶端内侧设有插接用的下内凹陷位，所述上外凹陷位与所述下内凹陷位插接配合；所述上内弧壁的底端内侧设有插接用的上内凹陷位，所述下内弧壁的顶端外侧设有插接用的下外凹陷位，所述上内凹陷位与所述下外凹陷位插接配合。
本发明还提供了一种分块定子电机的绕线方法，包括以下步骤：
预备N块分块铁芯，N≥4，将N块分块铁芯等分为两组，各组均包括N/2个分块铁芯；
预备两组如权利1中所述的绕线架，各组绕线架的数量均为N/2；
将其中一组N/2个绕线架倒置，将其中一组N/2个分块铁芯分别对应套接在N/2个绕线架上并于各绕线架上绕制线圈，相邻主分块定子的绕线架上的线圈通过连接导线连接，连接导线的两端分别缠绕在相邻绕线架中上框架的绕线柱上，形成具有N/2个串接的主分块定子的主绕组，将此N/2主分块定子均匀间隔围绕成一圆形；
将另一组N/2个分块铁芯分别对应套接在另一组N/2个绕线架上并于各绕线架上绕制线圈，相邻副分块定子的绕线架上的线圈通过连接导线连接，将连接导线的两端分别缠绕在相邻绕线架中上框架的绕线柱上，形成具有N/2个串接的副分块定子的副绕组，将此N/2个副分块定子均匀间隔围绕成一圆形；
将所述主绕组的各主分块定子与所述副绕组的各副分块定子间隔插接配合形成一圆形定子。
进一步地，所述主绕组的各主分块定子的绕线架的下外弧壁底端设有中空的插针柱，所述主绕组的各主分块定子的线圈由同一根导线绕制而成，该导线的两端分别绕制于两个插针上，所述两个插针插设于两相邻主分块定子的绕线架的插针柱内；所述副绕组的各副分块定子的绕线架的上内弧壁顶端设有中空的插针柱，该插针柱位于该上内弧壁顶端的两绕线柱之间，所述副绕组的各副分块定子的线圈由一根或多根导线绕制而成，每一导线的两端分别绕制于两个插针上，所述两个插针分别插设于不同副分块定子的绕线架的插针柱内；该绕线方法还包括将所述主绕组上的各插针和所述副绕组的各插针与一电路板电连接的步骤。
本发明中采用上述的绕线架结构进行分块定子电机的绕线，绕线效率提高了三倍以上，降低绕线头数量，提高生产效率，具有设计巧妙、使用性能好、方便实用的特点。
附图说明
图1是本发明实施例中绕线架的上框架的立体结构示意图；
图2是本发明实施例中绕线架的上框架的正视图；
图3是本发明实施例中绕线架的下框架的立体结构示意图；
图4是本发明实施例中绕线架的下框架的正视图；
图5是本发明实施例中上框架与下框架组合示意图；
图6是本发明实施例中主绕组的正视图；
图7是本发明实施例中副绕组的正视图；
图8是本发明实施例中主绕组与副绕组的组合示意图；
图9是本发明实施例中分块定子电机绕线后的立体结构示意图；
图10是图9的正视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种分块定子电机的绕线架结构，其包括至少两个上框架100以及至少两个且与上框架100对应插接的下框架200。参照图1、图2，为本发明提供的上框架100的示意图。上框架100包括上内弧壁110、上外弧壁120以及连接上内弧壁110与上外弧壁120的上连接部130，上内弧壁110顶端的两端部分别设有一绕线柱111。参照图3、图4，为本发明提供的下框架200的示意图。下框架200包括下内弧壁210、下外弧壁220及连接下内弧壁210与下外弧壁220的下连接部230，下内弧壁210的底端内侧设有过线斜面211，且此过线斜面211的底端即远离下连接部230的一端相对于顶端向上倾斜。参照图5，为上框架100与下框架200组合时的立体示意图。上内弧壁110的底端插接于下内弧壁210的顶端，上外弧壁120的底端插接于下外弧壁220的顶端。这样，即将二者组合于一体，一个绕线架结构中至少包含两组这种合为一体的上框架100与下框架200。
具体地，结合图1、图3及图5，本实施例中，上框架100与下框架200的插接结构为：上外弧壁120的底端外侧设有插接用的外凹陷位121；下外弧壁220的顶端内侧设有插接用的内凹陷位221；外凹陷位121与内凹陷位221插接配合，上内弧壁110的底端内侧设有插接用的上内凹陷位112，下内弧壁210的顶端外侧设有插接用的下外凹陷位212，上内凹陷位112与下外凹陷位212插接配合。这样，即实现上框架100与下框架200的插接配合，当然二者之间的插接结构也不限于本实施例中所示结构，当为其它结构时也在本发明的保护范围之内。
请再参照图1、图2，上内弧壁110顶端设有中空的插针柱113，插针柱113为两个，位于两绕线柱111之间；同时下外弧壁220底端也设有插针柱222。
参照图6至图8，本发明还提供了一种采用上述的绕线架结构进行分块定子电机的绕线方法，其包括以下步骤：
预备一由N个分块铁芯300，将N块分块铁芯300等分为两组，各组均包括N/2个分块铁芯300。本实施例中，N为8，即各组均有4个分块铁芯300。当然，N的值也可为其它，只要求其满足N≥4且为偶数即可。
预备两组上述的绕线架，各组绕线架的数量为N/2个。
参照图6，将其中一组4个绕线架倒置，将其中一组4个分块铁芯300分别对应套接在4个绕线架上并于各绕线架上绕制线圈520，形成4个主分块定子510，并将4个主分块定子510均匀间隔围绕成一圆形，相邻主分块定子510之间的线圈520通过连接导线530连接，将连接导线530的两端分别缠绕在相邻主分块定子的绕线架中上框架100的两绕线柱111上，由此形成一圆形的主绕组500。
参照图7，将另一组4个分块铁芯300分别对应套接在另一组4个绕线架上并于各绕线架上绕制线圈620，形成4个副分块定子610，将4个副分块定子610均匀间隔围绕成一圆形，相邻副分块定子610之间的线圈620通过连接导线630连接，将连接导线630的两端分别缠绕在相邻副分块定子的绕线架中上框架的两绕线柱111上，由此形成一圆形的副绕组600。
参照图8至图10，将主绕组500的各主分块定子510与副绕组600的各副分块定子610间隔插接配合形成一完整的圆形定子。
具体地，参照图6，主绕组500的各主分块定子510的绕线架的下外弧壁220底端设有中空的插针柱222，主绕组500的各主分块定子510的线圈520由同一根导线绕制而成，该导线的两端分别绕制于两个插针700上，两个插针700分别插设于两相邻主分块定子510的绕线架的插针柱222内；参照图7，副绕组600的各副分块定子610的绕线架的上内弧壁110顶端设有中空的插针柱113，该插针柱113为两个，该插针柱113位于该上内弧壁110顶端的两绕线柱111之间，副绕组600的各副分块定子610的线圈620由一根或多根导线绕制而成，每一导线的两端分别绕制于两个插针800上，两个插针800分别插设于不同副分块定子的绕线架的插针柱113内；主绕组500上的各插针700与副绕组600的各插针800均与一电路板（图中未示出）电连接。
本实施例中，主绕组500的线圈有两个端头，副绕组600因三档速度故线圈有四个端头，较现有的外绕定子，此处主绕组500与副绕组600的线圈数量大大减少。主绕组500与副绕组600在插接时，相邻分块铁芯之间通过凹口与凸台互相插接配合。
本实施例中，主分块定子510与副分块定子610间隔插接配合时，相邻主分块定子510之间的连接导线530位于相邻主分块定子510中下框架200的过线斜面211的下端，且连接导线距离该过线斜面211的距离不小于0.1mm，同样地，相邻副分块定子610之间的连接导线630也位于各分块定子610中下框架200的过线斜面211的下端，且连接导线距离该过线斜面211的距离不小于0.1mm。这样，使得各连接导线与过线斜面211之间有足够的距离来应对绕线时存在的误差，防止将绕线挂断或挂伤，且保持此距离也进一步防止绕线间相互干涉或接触而短路。
参照图9、图10，本发明还提供了一种定子，此定子结构为采用上述的绕线方法绕制而形成的结构，此处不作赘述。
本发明中采用上述的绕线架结构进行分块定子电机的绕线相对于整块定子落线效率，绕线效率提高了三倍以上，降低绕线头数量，提高生产效率，具有设计巧妙、使用性能好、方便实用的特点。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种分块定子电机的绕线架，其特征在于：包括上框架以及与所述上框架对应插接的下框架；所述上框架包括上内弧壁、上外弧壁以及连接所述上内弧壁与所述上外弧壁的上连接部，所述上内弧壁顶端的两端部分别设有一绕线柱；所述下框架包括下内弧壁、下外弧壁及连接所述下内弧壁与所述下外弧壁的下连接部，所述上内弧壁的底端插接于所述下内弧壁的顶端，所述上外弧壁的底端插接于所述下外弧壁的顶端。
2.如权利要求1所述的分块定子电机的绕线架，其特征在于：所述下内弧壁的底端内侧设有过线斜面。
3.如权利要求1所述的分块定子电机的绕线架，其特征在于：所述上内弧壁顶端设有中空的插针柱，所述插针柱位于所述两绕线柱之间，所述下外弧壁底端设有中空的插针柱。
4.如权利要求1或2或3所述的分块定子电机的绕线架，其特征在于：所述上外弧壁的底端外侧设有插接用的上外凹陷位，所述下外弧壁的顶端内侧设有插接用的下内凹陷位，所述上外凹陷位与所述下内凹陷位插接配合；所述上内弧壁的底端内侧设有插接用的上内凹陷位，所述下内弧壁的顶端外侧设有插接用的下外凹陷位，所述上内凹陷位与所述下外凹陷位插接配合。
5.一种定子，包括主绕组与副绕组，所述主绕组包括N/2个间隔设置的主分块定子，所述副绕组包括N/2个间隔设置的副分块定子，N≥4，所述主绕组的主分块定子与所述副绕组的副分块定子交替插接配合，形成圆环形定子，其特征在于：所述主绕组的各主分块定子包括如权利要求1中所述的绕线架、套设于所述绕线架上的分块铁芯以及绕制于所述绕线架上的线圈，相邻主分块定子的绕线架上的线圈通过连接导线连接，且该连接导线的两端分别缠绕在相邻主分块定子的绕线架中上框架的绕线柱上；所述副绕组的各副分块定子包括如权利要求1中所述的绕线架、套设于该绕线架上的分块铁芯以及绕制于该绕线架上的线圈，相邻副分块定子的绕线架上的线圈通过连接导线连接，且该连接导线的两端分别缠绕在相邻副分块定子的绕线架中上框架的绕线柱上；所述主绕组的各主分块定子的绕线架与所述副绕组的各副分块定子的绕线架反向设置。
6.如权利要求5所述的定子，其特征在于：所述下框架的下内弧壁的底端内侧设有过线斜面，所述主绕组的相邻主分块定子之间的连接导线位于该两主分块定子之间的副分块定子的过线斜面的内侧，所述副绕组的相邻副分块定子之间的连接导线位于该两副分块定子之间的主分块定子的过线斜面的内侧。
7.如权利要求5所述的定子，其特征在于：所述主绕组的各主分块定子的绕线架的下外弧壁底端设有中空的插针柱，所述主绕组的各主分块定子的线圈由同一根导线绕制而成，该导线的两端分别绕制于两个插针上，所述两个插针插设于两相邻主分块定子的绕线架的插针柱内；所述副绕组的各副分块定子的绕线架的上内弧壁顶端设有中空的插针柱，该插针柱位于该上内弧壁顶端的两绕线柱之间，所述副绕组的各副分块定子的线圈由一根或多根导线绕制而成，每一导线的两端分别绕制于两个插针上，所述两个插针分别插设于不同副分块定子的绕线架的插针柱内；所述主绕组上的各插针与所述副绕组的各插针与电路板电连接。
8.如权利要求5或6或7所述的定子，其特征在于：所述上外弧壁的底端外侧设有插接用的上外凹陷位，所述下外弧壁的顶端内侧设有插接用的下内凹陷位，所述上外凹陷位与所述下内凹陷位插接配合；所述上内弧壁的底端内侧设有插接用的上内凹陷位，所述下内弧壁的顶端外侧设有插接用的下外凹陷位，所述上内凹陷位与所述下外凹陷位插接配合。
9.一种分块定子电机的绕线方法，其特征在于：包括以下步骤：
预备N块分块铁芯，N≥4，将N块分块铁芯等分为两组，各组均包括N/2个分块铁芯；
预备两组如权利1中所述的绕线架，各组绕线架的数量均为N/2；
将其中一组N/2个绕线架倒置，将其中一组N/2个分块铁芯分别对应套接在N/2个绕线架上并于各绕线架上绕制线圈，相邻主分块定子的绕线架上的线圈通过连接导线连接，连接导线的两端分别缠绕在相邻绕线架中上框架的绕线柱上，形成具有N/2个串接的主分块定子的主绕组，将此N/2主分块定子均匀间隔围绕成一圆形；
将另一组N/2个分块铁芯分别对应套接在另一组N/2个绕线架上并于各绕线架上绕制线圈，相邻副分块定子的绕线架上的线圈通过连接导线连接，将连接导线的两端分别缠绕在相邻绕线架中上框架的绕线柱上，形成具有N/2个串接的副分块定子的副绕组，将此N/2个副分块定子均匀间隔围绕成一圆形；
将所述主绕组的各主分块定子与所述副绕组的各副分块定子间隔插接配合形成一圆形定子。
10.如权利要求9所述的分块定子电机的绕线方法，其特征在于：所述主绕组的各主分块定子的绕线架的下外弧壁底端设有中空的插针柱，所述主绕组的各主分块定子的线圈由同一根导线绕制而成，该导线的两端分别绕制于两个插针上，所述两个插针插设于两相邻主分块定子的绕线架的插针柱内；所述副绕组的各副分块定子的绕线架的上内弧壁顶端设有中空的插针柱，该插针柱位于该上内弧壁顶端的两绕线柱之间，所述副绕组的各副分块定子的线圈由一根或多根导线绕制而成，每一导线的两端分别绕制于两个插针上，所述两个插针分别插设于不同副分块定子的绕线架的插针柱内；该绕线方法还包括将所述主绕组上的各插针和所述副绕组的各插针与一电路板电连接的步骤。
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2013
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