[发明专利]电机定子、电机、电机定子绕线装置和电机定子制作方法

说明书

本发明公开了一种电机定子、电机、电机定子绕线装置和电机定子制作方法，电机定子，包括：定子铁芯，所述定子铁芯包括2k₁mp块铁芯单元，其中，k₁为正整数，m为电机的相数，p为电机定子的极对数，2k₁mp块所述铁芯单元沿周向拼接形成所述定子铁芯，所述定子铁芯内部通过各所述铁芯单元限定出轴芯内孔，所述铁芯单元的内侧设有多个内侧布线槽，所述铁芯单元的外侧设有多个外侧布线槽，所述内侧布线槽和所述外侧布线槽均沿定子铁芯的周向分布；绕组，沿所述轴芯内孔的半径方向，绕制于所述铁芯单元的内侧布线槽和外侧布线槽。尤其适合解决现有高速电机定子自动化嵌线难、设备资金投入大等问题。

技术领域

本发明用于电机领域，特别是涉及一种电机定子、电机、电机定子绕线装置和电机定子制作方法。

背景技术

为了追求制造效率和保证制造质量，现代电机的批量化生产多采用自动化或半自动化生产线的方式进行。电机定子的批量自动化生产普遍存在两种方式，其一：针对传统的分布式绕组定子，普遍采用“绕嵌一体式”的生产线模式；其二：针对现代迅猛发展的集中式绕组的电机定子，普遍采用多工位绕线机进行生产。对比“绕嵌一体式”的生产线模式和多工位绕线机，显然“绕嵌一体式”的生产线模式的产线投资远高于多工位绕线机。当然，产生这种差异的根本原因是电机绕组结构形式不同造成的，因此，现代电机发展有一个显著地趋势就是尽可能地采用集中绕组代替分布式绕组，这在工业伺服电机领域体现的尤为显著。然而，分布式绕组的电机相较集中式绕组电机，在某些电机的性能方面有着不可替换的作用，比如分布式绕组的谐波总含量远低于集中式绕组，使得某些对电机谐波质量要求高的场合就不得不采用分布式绕组，这一点在高速电机领域内体现的最为显著，而在高速电机领域，当采用分布式绕组时，刨除上述提及的自动化产线投资高的问题之外，还有一个严重的问题就是分布式绕组电机的绕组端部高，导致电机的轴向尺寸大，从而限制了高速电机的极限转速。为了弥补这一缺陷，科学家又发明了一种“背绕式”绕组电机结构，这种电机本质上就是分布式绕组。背绕式电机结构能够显著缩短电机的绕组端部尺寸，从而节省了宝贵的电机轴向空间，拓宽了高速电机的极限转速。但是这种背绕式电机定子均不能采用上述提及的“绕嵌一体式”和“多工位绕线机”的加工方式，只能采用手工“穿线”的加工方式进行生产，生产效率极其低下。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电机定子、电机、电机定子绕线装置和电机定子制作方法，尤其适合解决现有高速电机定子自动化嵌线难、设备资金投入大等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，电机定子，包括：

定子铁芯，所述定子铁芯包括2k₁mp块铁芯单元，其中，k₁为正整数，m为电机的相数，p为电机定子的极对数，2k₁mp块所述铁芯单元沿周向拼接形成所述定子铁芯，所述定子铁芯内部通过各所述铁芯单元限定出轴芯内孔，所述铁芯单元的内侧设有多个内侧布线槽，所述铁芯单元的外侧设有多个外侧布线槽，所述内侧布线槽和所述外侧布线槽均沿定子铁芯的周向分布；

绕组，沿所述轴芯内孔的半径方向，绕制于所述铁芯单元的内侧布线槽和外侧布线槽。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述定子铁芯的内侧布线槽和外侧布线槽的数量均为q，q＝2k₂mp，其中k₂为正整数。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，2k₁mp块所述铁芯单元绕制所述绕组后沿周向拼接形成所述电机定子。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述铁芯单元采用呈扇形的硅钢片沿轴向堆叠形成沿轴向具有一定厚度的扇形块。