專利名稱：三相異步電動機的異形線棒定子的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于三相異步電動機的結構技術領域，具體涉及三相異步電動機的定子結構。
背景技術：
三相異步電動機是無污染的清潔動能，廣泛應用在國民經(jīng)濟的各領域中，特別在工業(yè)中更是應用廣泛。定子是電動機的主要部件之一，定子的三相繞組通電后形成旋轉(zhuǎn)磁場，驅(qū)動三相異步電動機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，輸出動能?，F(xiàn)有三相異步電動機主要包括定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。三相異步電動機的定子主要由定子鐵芯和定子線圈組成，定子鐵芯由沖有平行齒的鐵芯沖片疊壓而成，定子線圈由觀根截面形狀為圓形、線徑0. 71mm的漆包銅線繞制成線匝二8根圓形導線均嵌入定子鐵芯的兩平行齒之間形成的定子槽中，構成圓形導線線匝的定子線圈。該定子線圈的主要缺點是槽滿率低，僅為72. 28%。每槽內(nèi)觀根導線的有效截面積S只有16. 637mm2,較小。由電流密度J=I / S知S愈小，則電流密度J愈大，從而造成電機熱負荷變大，效率變低等缺點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有三相異步電動機定子的不足之處，提供一種三相異步電動機的異形線棒定子。具有定子鐵芯槽滿率高，三相異步電機的電流密度和熱負荷低， 從而提高了電機的效率等特點。實現(xiàn)本實用新型的技術方案是一種三相異步電動機的異形線棒定子，主要由定子鐵芯和定子線圈組成，其特征是所述的定子鐵芯，先用DW310-50冷軋無取向電工鋼帶沖制33 42個平行齒的圓形定子沖片。所述的定子沖片的外徑為80 90mm、內(nèi)徑為45 60mm，在所述定子沖片的內(nèi)徑的圓周處均勻設置的33 42個平行齒，每兩個平行齒之間所形成的定子槽為33 42個。每個平行齒的齒寬為2. 3 2. 4mm,每兩個平行齒之間的定子槽的槽深為10 11mm、槽底圓弧的半徑為2 4mm。在所述定子沖片的外圓周邊上(即軛部)均勻設置3 8個直徑為2 4mm的定位孔。在所述定子沖片的外圓周的邊沿處均勻設置3 8個寬度和深度均為1 2mm的焊槽。然后將所述的定子沖片通過定位銷和定位孔定位疊壓后，再通過焊槽焊接成長度為60 90mm的定子鐵芯。所述的定子線圈為異形線棒，所述的定子的異形線棒由線徑為3. 15 3. 55mm 帶絕緣層的銅線棒分段壓制而成，所述異形線棒的長度為200 250mm、絕緣層厚度為
0.06 0. 16mm。所述的異形線棒壓制成三段第一段為上層線棒，所述的上層線棒的長度為65 95mm、橫截面形狀為頂端為圓弧的梯形，所述圓弧梯形的上層線棒的梯形的上底寬為2. 52 2. 53mm、下底寬為3 3. 1mm、高為2. 7 2. 8mm、頂端圓弧的曲率半徑為1. 8
1.9mm,并在圓弧梯形的各邊的相交處分別設置有半徑為0. 5 0. 6mm的圓角；第二段為連接線棒，所述的連接線棒的長度為60 70mm、橫截面形狀為直徑3. 15 3. 55mm的圓形； 第三段為下層線棒，所述的下層線棒長度為65 95mm、橫截面形狀為梯形，所述梯形的下層線棒的梯形的上底寬為1. 6 1. 7mm、下底寬為2. 5 2. 6mm、高為4. 8 4. 9mm,并在梯形的各邊相交處分別設置有半徑為0. 3 0. 4mm的圓角。所述的第一段上層線棒嵌在所述定子鐵芯的一個定子槽的上半槽內(nèi)，所述的第三段下層線棒嵌入在所述定子鐵芯的另一個定子槽的下半槽內(nèi)，所述的第二段連接線棒位于所述的兩個定子槽之間的軸向伸出定子鐵芯處，起到跨接作用。即在同一定子槽內(nèi)，嵌有一個異形線棒的第一段上層線棒和另一個異形線棒的第三段下層線棒，形成雙層繞組結構。每個異形線棒的第一段上層線棒和相鄰槽中異形線棒的第三段下層線棒伸出定子鐵芯的兩個端頭焊接在一起，達到串聯(lián)效果。本實用新型采用上述技術方案后，主要有以下效果1)、采用上述技術方案后槽滿率提升到了 85. 02%，充分的利用了定子槽空間，節(jié)約了材料，降低了成本；2)、每槽的導線總截面積S為17. 83mm2降低了電機的電流密度，進而降低了熱負荷，提高了整個電機的效率。本實用新型可廣泛應用于三相異步電動機。特別適用體積小、輸出功率大的三相異步電動機。

圖1為本實施例1的定子鐵芯的結構圖；圖2為圖1的A局部放大的嵌入線徑0.71mm圓線的結構示意圖；圖3為圖1的A局部放大的嵌入異形線棒的結構示意圖。圖中1 一定子沖片，2—輝槽，3—定子槽，4一定位孔，5—圓形導線，6—槽絕緣，7— 上層線棒，8—下層線棒。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
，進一步說明本實用新型。實施例1如圖1-3所示，一種三相異步電動機的異形線棒定子，主要由定子鐵芯和定子線圈組成，其特征是所述的定子鐵芯先用DW310-50冷軋無取向電工鋼帶沖制有36個平行齒的圓形定子沖片1。所述的定子沖片1的外徑為86mm、內(nèi)徑為50mm，在所述定子沖片1的內(nèi)徑圓周處均勻設置的36個平行齒，每兩個平行齒之間所形成的定子槽3為36個。每個平行齒的齒寬為2. 35mm，每兩個平行齒之間的定子槽3的槽深為10. 355mm、槽底圓弧的半徑為2. 15mm。在所述定子沖片1的外圓周邊上(即軛部)均勻設置6個直徑為3mm的定位孔4。在所述定子沖片1的外圓周的邊沿處均勻設置6個寬度和深度均為1.5mm的焊槽2。 然后將所述的定子沖片1通過定位銷和定位孔4定位疊壓后，再通過焊槽焊2接成長度為 75mm的定子鐵芯。所述的定子線圈為異形線棒，所述的定子的異形線棒由線徑為3. 37mm帶絕緣層的銅線棒分段壓制而成，所述異形線棒的長度為230mm、絕緣層厚度為0. 08mm。所述異形線棒壓制成三段第一段為上層線棒7，所述的上層線棒7的長度為80mm，橫截面形狀為頂端為圓弧的梯形，所述圓弧梯形的上層線棒7的梯形的上底寬為2. 527mm、下底寬為3. 005mm、 高為2. 732mm、頂端圓弧的曲率半徑為1. 855mm，并在圓弧梯形的各邊的相交處分別設置有半徑為0. 58mm的圓角；第二段為連接線棒，所述的連接線棒的長度為70mm，橫截面形狀為直徑3. 37mm的圓形；第三段為下層線棒8，所述的下層線棒8長度為80mm，橫截面形狀為梯形，所述梯形的下層線棒8的梯形的上底寬為1. 662mm、下底寬為2. 512mm、高為4. 86mm,并在梯形的各邊的相交處分別設置有半徑為0. 38mm的圓角。所述的第一段上層線棒7嵌在所述定子鐵芯的一個定子槽3的上半槽內(nèi)，所述的第三段下層線棒8嵌入在所述定子鐵芯的另一個定子槽3的下半槽內(nèi)，所述的第二段連接線棒位于所述的兩個定子槽3之間的軸向伸出定子鐵芯處，起到跨接作用。即在同一定子槽3內(nèi)，嵌有一個異形線棒的第一段上層線棒7和另一個異形線棒的第三段下層線棒8，形成雙層繞組結構。每個異形線棒的第一段上層線棒7和相鄰槽中異形線棒的第三段下層線棒8伸出定子鐵芯的兩個端頭焊接在一起，達到串聯(lián)效果。實施例2一種三相異步電動機的異形線棒定子，同實施例1，其中所述的定子鐵芯的定子沖片1沖制有33個平行齒，所述的定子沖片1的外徑為80mm、內(nèi)徑為45mm，在所述定子沖片1 的內(nèi)徑圓周處均勻設置的33個平行齒，每兩個平行齒之間所形成的定子槽3為33個，每個平行齒的齒寬為2. 4mm，每兩個平行齒之間的定子槽3槽深為10mm、槽底圓弧的半徑為2mm， 在所述定子沖片1的外圓周邊上(即軛部)均勻設置3個直徑為2mm的定位孔4，在所述定子沖片1的外圓周的邊沿處均勻設置3個寬度和深度均為Imm的焊槽2，然后將所述的定子沖片1通過定位銷和定位孔4定位疊壓后，再通過焊槽2焊接成長度為60mm的定子鐵芯。所述的定子線圈的異形線棒的線徑為3. 15mm，所述異形線棒的長度為200mm、絕緣層厚度為0. 06mm,第一段上層線棒7的長度為65mm，所述圓弧梯形的上層線棒7的梯形的上底寬為2. 52mm、下底寬為3mm、高為2. 7mm、頂端圓弧的曲率半徑為1. 8mm,圓弧梯形各邊的相交處的圓角的半徑為0. 5mm，第二段連接線棒的長度為70mm、橫截面直徑為3. 15mm, 第三段下層線棒8的長度為65mm，所述梯形的下層線棒8的梯形的上底寬為1. 6mm、下底寬為2. 5mm、高為4. 8mm、梯形各邊的相交處的圓角的半徑為0. 3mm。實施例3一種三相異步電動機的異形線棒定子，同實施例1，其中所述的定子鐵芯的定子沖片1沖制42個平行齒，所述的定子沖片1的外徑為90mm、內(nèi)徑為60mm，在所述定子沖片1 的內(nèi)徑圓周處均勻設置的42個平行齒，每兩個平行齒之間所形成的定子槽3為42個，每個平行齒的齒寬為2. 3mm，每兩個平行齒之間的定子槽3槽深為11mm、槽底圓弧的半徑為4mm， 在所述定子沖片1的外圓周邊上(即軛部)均勻設置8個直徑為4mm的定位孔4，在所述定子沖片1的外圓周的邊沿處均勻設置8個寬度和深度均為2mm的焊槽2，然后將所述的定子沖片1通過定位銷和定位孔4定位疊壓后，再通過焊槽2焊接成長度為90mm的定子鐵芯。所述的定子線圈的異形線棒的線徑為3. 55mm，所述異形線棒的長度為250mm、絕緣層厚度為0. 16mm，第一段上層線棒7的長度為95mm，所述圓弧梯形的上層線棒7的其梯形的上底寬為2. 53mm、下底寬為3. 1mm、高為2. 8mm、頂端圓弧的曲率半徑為1. 9mm,圓弧梯形各邊的相交的圓角的半徑為0. 6mm，第二段連接線棒的長度為60mm，橫截面直徑為3. 55mm,第三段下層線棒8的長度為95mm，所述梯形的下層線棒8的梯形的上底寬為 1. 7mm、下底寬為2. 6mm、高為4. 9mm、梯形各邊的相交處的圓角的半徑為0. 4mm。
權利要求1.一種三相異步電動機的異形線棒定子，主要由定子鐵芯和定子線圈組成，其特征是 所述的定子鐵芯，先用DW310-50冷軋無取向電工鋼帶沖制33 42個平行齒的圓形定子沖片(1)，所述的定子沖片(1)的外徑為80 90mm、內(nèi)徑為45 60mm，在所述定子沖片(1) 的內(nèi)徑的圓周處均勻設置的33 42個平行齒，每兩個平行齒之間所形成的定子槽(3)為 33 42個，每個平行齒的齒寬為2. 3 2. 4mm,每兩個平行齒之間的定子槽(3)的槽深為 10 11mm、槽底圓弧的半徑為2 4mm，在所述定子沖片(1)的外圓周邊上，即軛部均勻設置3 8個直徑為2 4mm的定位孔(4)，在所述定子沖片(1)的外圓周的邊沿處均勻設置 3 8個寬度和深度均為1 2mm的焊槽(2)，然后將所述的定子沖片(1)通過定位銷和定位孔(4)定位疊壓后，再通過焊槽(2)焊接成長度為60 90mm的定子鐵芯；所述的定子線圈為異形線棒，所述的定子的異形線棒由線徑為3. 15 3. 55mm帶絕緣層的銅線棒分段壓制而成，所述異形線棒的長度為200 250mm、絕緣層厚度為0. 06 0. 16mm，所述異形線棒壓制成三段第一段為上層線棒(7)，所述的上層線棒(7)的長度為65 95mm，橫截面形狀為頂端為圓弧的梯形，所述圓弧梯形的上層線棒(7)的梯形上底寬為2. 52 2. 53mm、下底寬為3 3. 1mm、高為2. 7 2. 8mm、頂端圓弧的曲率半徑為1. 8 1. 9mm，并在圓弧梯形的各邊的相交處分別設置有半徑為0. 5 0. 6mm的圓角；第二段為連接線棒，所述的連接線棒的長度為60 70mm，橫截面形狀為直徑3. 15 3. 55mm的圓形；第三段為下層線棒(8)，所述的下層線棒(8)長度為65 95mm，橫截面形狀為梯形，所述梯形的下層線棒(8)的梯形的上底寬為1. 6 1. 7mm、下底寬為2. 5 2. 6mm、高為4. 8 4. 9mm,并在梯形的各邊的相交處分別設置有半徑為0. 3 0. 4mm的圓角，所述的第一段上層線棒(7)嵌在所述定子鐵芯的一個定子槽(3)的上半槽內(nèi)，所述的第三段下層線棒(8)嵌入在所述定子鐵芯的另一個定子槽(3)的下半槽內(nèi)，所述的第二段連接線棒位于所述的兩個定子槽(3)之間的軸向伸出定子鐵芯處。
2.按照權利要求1所述的三相異步電動機的異形線棒定子，其特征在于所述的定子鐵芯的定子沖片(1)沖制有36個平行齒，所述的定子沖片(1)的外徑為86mm、內(nèi)徑為50mm， 在所述定子沖片(1)的內(nèi)徑圓周處均勻設置的36個平行齒，每兩個平行齒之間所形成的定子槽(3)為36個，每個平行齒的齒寬為2. 35mm，每兩個平行齒之間的定子槽(3)槽深為 10. 355mm、槽底圓弧的半徑為2. 15mm，在所述定子沖片(1)的外圓周邊上，即軛部均勻設置 6個直徑為3mm的定位孔(4)，在所述定子沖片(1)的外圓周的邊沿處均勻設置6個寬度和深度均為1.5mm的焊槽(2)，然后將所述的定子沖片(1)通過定位銷和定位孔(4)定位疊壓后，再通過焊槽(2)焊接成長度為75mm的定子鐵芯；所述的定子線圈的異形線棒的線徑為3.37mm，所述異形線棒的長度為230mm、絕緣層厚度為0. 08mm，第一段為上層線棒(7)的長度為80mm，所述圓弧梯形的上層線棒(7)的梯形的上底寬為2. 527mm、下底寬為3. 005mm、 高為2. 732mm、頂端圓弧的曲率半徑為1. 855mm,圓弧梯形的各邊的相交處的圓角半徑為 0. 58mm，第二段連接線棒的長度為70mm，橫截面直徑為3. 37mm，第三段下層線棒(8)的長度為80mm，所述梯形的下層線棒(8)的梯形的上底寬為1.662mm、下底寬為2. 512mm、高為4.86mm、梯形各邊的相交處的圓角的半徑為0. 38mm。
3.按照權利要求1所述的三相異步電動機的異形線棒定子，其特征在于所述的定子鐵芯的定子沖片(1)沖制有33個平行齒，所述的定子沖片(1)的外徑為80mm、內(nèi)徑為45mm， 在所述定子沖片(1)的內(nèi)徑圓周處均勻設置的33個平行齒，每兩個平行齒之間所形成的定子槽(3)為33個，每個平行齒的齒寬為2. 4mm，每兩個平行齒之間的定子槽(3)槽深為 10mm、槽底圓弧的半徑為2mm，在所述定子沖片(1)的外圓周邊上，即軛部均勻設置3個直徑為2mm的定位孔(4)，在所述定子沖片(1)的外圓周的邊沿處均勻設置3個寬度和深度均為Imm的焊槽(2)，然后將所述的定子沖片(1)通過定位銷和定位孔(4)定位疊壓后，再通過焊槽(2)焊接成長度為60mm的定子鐵芯；所述的定子線圈的異形線棒的線徑為3. 15mm, 所述異形線棒的長度為200mm、絕緣層厚度為0. 06mm，第一段上層線棒(7)的長度為65mm， 所述圓弧梯形的上層線棒(7)的梯形的上底寬為2. 52mm、下底寬為3mm、高為2. 7mm、頂端圓弧的曲率半徑為1. 8mm,圓弧梯形各邊的相交處的圓角的半徑為0. 5mm，第二段連接線棒的長度為70mm、橫截面直徑為3. 15mm，第三段下層線棒(8)的長度為65mm，所述梯形的下層線棒(8)的梯形的上底寬為1. 6mm、下底寬為2. 5mm、高為4. 8mm、梯形各邊的相交處的圓角的半徑為0. 3mm。
4.按照權利要求1所述的三相異步電動機的異形線棒定子，其特征在于所述的定子鐵芯的定子沖片(1)沖制42個平行齒，所述的定子沖片(1)的外徑為90mm、內(nèi)徑為60mm，在所述定子沖片(1)的內(nèi)徑圓周處均勻設置的42個平行齒，每兩個平行齒之間所形成的定子槽(3)為42個，每個平行齒的齒寬為2. 3mm，每兩個平行齒之間的定子槽(3)槽深為11mm、 槽底圓弧的半徑為4mm，在所述定子沖片(1)的外圓周邊上，即軛部均勻設置8個直徑為4mm 的定位孔(4)，在所述定子沖片(1)的外圓周的邊沿處均勻設置8個寬度和深度均為2mm的焊槽(2 )，然后將所述的定子沖片(1)通過定位銷和定位孔(4)定位疊壓后，再通過焊槽(2 ) 焊接成長度為90mm的定子鐵芯；所述的定子線圈的異形線棒的線徑為3. 55mm，所述異形線棒的長度為250mm、絕緣層厚度為0. 16mm，第一段上層線棒(7)的長度為95mm，所述圓弧梯形的上層線棒(7)的其梯形的上底寬為2. 53mm、下底寬為3. 1mm、高為2. 8mm、頂端圓弧的曲率半徑為1. 9mm,圓弧梯形各邊的相交的圓角的半徑為0. 6mm，第二段連接線棒的長度為 60mm，橫截面直徑為3. 55mm，第三段下層線棒(8)的長度為95mm，所述梯形的下層線棒(8) 的梯形的上底寬為1. 7mm、下底寬為2. 6mm、高為4. 9mm、梯形各邊的相交處的圓角的半徑為 0. 4mm。
專利摘要一種三相異步電動機的異形線棒定子，涉及三相異步電動機的定子結構。本實用新型主要由定子鐵芯和定子線圈組成，主要特征是所述的定子線圈為異形線棒，異形線棒的上層線棒的橫截面形狀與定子鐵芯槽上半槽的橫截面形狀相匹配，異形線棒的下層線棒的橫截面形狀與定子鐵芯槽下半槽的橫截面形狀相匹配。本實用新型主要具有能提高定子鐵芯的槽滿率，充分利用定子槽的空間，節(jié)約材料；能降低三相異步電動機的電流密度，進而降低熱負荷，提高電動機的效率等特點。本實用新型可廣泛應用于三相異步電動機中，特別適用于體積小、輸出功率大的三相異步電動機中。
文檔編號H02K3/04GK202160082SQ20112026037
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權日2011年7月22日
發(fā)明者任欽, 曾蔓玲, 李義東, 田貴林, 肖承華, 董少飛 申請人:重慶紅宇精密工業(yè)有限責任公司, 重慶虎溪電機廠