[发明专利]轴向磁场电机、定子总成及定子绕组工艺

说明书

本发明公开了一种定子总成，通过依次实施的单元体绕制、多单元制备、绕组装配以及定子嵌装等工艺步骤，使得依靠单根扁形导线即可实现单个单元体的绕制，整个单元体结构中仅靠弯折工艺即可完成定子绕组的绕制，无需焊接等附加工艺即可实现导体间的可靠布局和相对结构定型，大大降低了定子绕组工艺难度，简化了工艺步骤，提高了工艺操作效率，且绕组排列规整美观，使得绕制成型后的定子绕组能够被整体嵌入定子壳体相应的嵌槽中，从而进一步降低了定子总成的嵌线装配难度，实现高效自动化嵌线组装，同时降低了工艺成本和电机的整体制造成本。本发明还公开了一种由上述定子绕组工艺制得的定子总成以及应用该定子总成的轴向磁场电机。

技术领域

本发明涉及轴向磁场电机定子配套工艺技术领域，特别涉及一种定子绕组工艺。本发明还涉及一种由该定子绕组工艺制得的定子总成及应用该定子总成的轴向磁场电机。

背景技术

在目前的轴向磁场电机定子加工组装过程中，一般采取的定子绕线方式通常分为集中式绕组和分布式绕组。

具体而言，集中式绕组通常是将一个线圈绕在一个定子齿上，其嵌线工艺简单但会使电机磁场中产生较大的谐波，降低了电机的性能；而分布式绕组结构中，一个线圈通常跨过多个定子齿，该种绕组结构嵌线工艺较为复杂，但电机磁场的谐波小，电机性能较好。

因此，如何在保证电机性能的同时，有效降低绕组嵌线工艺难度，提高绕组嵌线操作效率并降低电机制造成本是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种定子绕组工艺，该定子绕组工艺能够有效降低相应的绕组和嵌线工艺难度，提高绕组嵌线操作效率并降低电机制造成本。本发明的另一目的是提供一种由上述定子绕组工艺制得的定子总成以及应用该定子总成的轴向磁场电机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种定子绕组工艺，包括步骤：

单元体绕制，选取一定长度的单根扁形导线，将其绕制成可组成单相绕组的单元体，单元体的两自由端处均留有一定长度的接线头，绕制成型后的单元体包括若干对位层叠布置的单元层，各单元层在垂直于所述单元体轴线的截面上的投影重合，所述单元层包括沿其径向自外而内一一对应连接的外端导体、有效导体和内端导体，顺序相接的相邻两所述外端导体间弯折形成有外节点，顺序相接的相邻两所述内端导体间弯折形成有内节点，绕制时，由扁形导线的一端线头处开始绕制，每经过外端导体或内端导体与有效导体间的连接处时，将扁形导线在同一平面内弯折一定角度，每经过一个内节点或外节点时，对扁形导线进行向上或向下弯折，相邻的所述外节点与所述内节点的弯折方向相反，直至绕制到扁形导线的绕线开始位置处，即可完成单层绕制而形成单元层，位于同一单元层内的各内节点均位于同一个圆上，且同一单元层内的各外节点均位于同一个圆上。完成一层单元层绕制后，在该单元层的最后一个节点处向下弯折，重复上述操作过程以进行下一层单元层的绕制，直至多个单元层连续绕制完毕后形成一个单元体，每个单元体层数与预设的线圈的匝数一致。且单个单元体由单根扁形导线连续弯制而成；

多单元制备，重复上述步骤单元体绕制的操作过程，以绕制成型多个单元体，直至单元体的数量满足绕组所需；

绕组装配，选取任一单元体为基准单元体，将另一单元体的外节点与基准单元体同轴布置，并使两单元体的外节点对位，然后保持基准单元体不动，同时沿逆时针方向旋转另一单元体，每旋转一圈，该单元体的各单元层即相对于基准单元体的各单元层向下螺旋前进一层，直至该单元体的最后一层与基准单元体的最后一层处于同一平面内，之后重复上述过程依次将其余单元体逐一顺序装配形成定子绕组，装配完成后，依据定子总成的预设装配需求将各单元体的接线头间的相对角度调整到位；

定子嵌装，将装配到位后的定子绕组嵌入定子总成的嵌槽中，并依据工况需求将各单元体进行串联或并联，以完成定子总成的整体组装。