專利名稱：?jiǎn)蜗嚯娙葸\(yùn)轉(zhuǎn)式隱凸極電動(dòng)機(jī)定子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式隱凸極電動(dòng)機(jī)定子。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的單相罩極異步電動(dòng)機(jī),如家用窗式排氣扇用罩極電機(jī)，米用了一種組合式定子，由內(nèi)定子和外定子組成，單個(gè)集中式線圈和絕緣線架預(yù)先繞制好后，再人工套裝到內(nèi)定子凸極上，然后把絕緣線架和內(nèi)定子組合體與外定子壓裝成復(fù)合定子，然后進(jìn)行過(guò)渡線整理，把單個(gè)集中式線圈聯(lián)接起來(lái)，完成定子制作，其工作原理是:內(nèi)定子凸極極靴處開槽并焊裝有閑合式銅質(zhì)短路環(huán)，凸極磁極從槽口不均等的分為二部分，在短路環(huán)的磁感應(yīng)作用下產(chǎn)生相位差，從而在氣隙內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。由于此類電機(jī)只采用一相主繞組，成本低廉，且制造工藝簡(jiǎn)單，因而在小家電發(fā)展初期被廣泛應(yīng)用于排氣扇、曖風(fēng)機(jī)等產(chǎn)品上，但在當(dāng)今節(jié)能減排、低碳環(huán)保的新形勢(shì)下，罩極電機(jī)10-20%的超低能效已越來(lái)越難以被人們所接收?，F(xiàn)有的單相異步電動(dòng)機(jī)，特別是適用于家用電器產(chǎn)品的電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電動(dòng)機(jī)，實(shí)際運(yùn)行效率在30-55%之間，其定子繞組大多采用適合于傳統(tǒng)手工嵌線的分布繞組；隨著小家電產(chǎn)品需求的快速發(fā)展，以及原材料和勞動(dòng)力成本的不斷攀升，傳統(tǒng)的電機(jī)制造工藝已嚴(yán)重制約該類電機(jī)的發(fā)展。近年來(lái)，首先出現(xiàn)了取代分布式繞組手工嵌線的自動(dòng)嵌線機(jī)，突破了傳統(tǒng)手工嵌線的束縛；其次，集中式繞組在該類電機(jī)上的應(yīng)用，結(jié)合智能化繞線設(shè)備技術(shù)的日趨成熟，使電機(jī)制造工藝向機(jī)械化和自動(dòng)化方向快速發(fā)展。中國(guó)發(fā)明專利ZL201010113410.9 (授權(quán)公告號(hào)為CN101807838B)公開了一種單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)定子及其制造方法，其定子采用整體式定子鐵芯和集中式繞組，采用內(nèi)繞式繞線機(jī)對(duì)定子直徑上相對(duì)的兩個(gè)凸極同時(shí)采用集中式繞組的方式進(jìn)行纏繞，由于采用了集中式繞組，其較之傳統(tǒng)的分布式繞組定子節(jié)約了材料，但其借道槽口的內(nèi)繞線方式嚴(yán)重限制了繞線機(jī)的運(yùn)行速度，導(dǎo)致單機(jī)生產(chǎn)效率低，繞線機(jī)故障率高，且無(wú)法提出多速異步電動(dòng)機(jī)的定子制造的具體實(shí)施方案。中國(guó)發(fā)明專利201110315032.7 (公開號(hào)為CN102427282)公開了一種電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)定子及其制造方法，其定子鐵芯采用分體式定子鐵芯，制造工藝特點(diǎn)是分體組合再切割分離，繞組采用預(yù)先繞線再組裝整合的方式，分體組合和預(yù)先繞線方式是借鑒于上述罩極異步電動(dòng)機(jī)的制造工藝，而再切割分離的方式是制造有槽口定子的一種工藝；這種定子制造方法的缺陷是:繞組的預(yù)先繞制過(guò)程和罩極異步電動(dòng)機(jī)的制造工藝相同，繞制好的繞組-線套結(jié)合體從繞線機(jī)上拆卸下來(lái)，再套裝到內(nèi)定子上，其過(guò)程必須用手工完成，從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，廢品率高，同時(shí)也沒有提出多速異步電動(dòng)機(jī)的定子制造的具體實(shí)施方案。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式隱凸極電動(dòng)機(jī)定子。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:本實(shí)用新型一種單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式隱凸極電動(dòng)機(jī)定子，包括組合式定子、集中式繞組和兩絕緣繞線架，所述組合式定子由內(nèi)定子和外定子組合而成，外定子是內(nèi)腔邊數(shù)為2P的正多邊形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其中P為電動(dòng)機(jī)的極數(shù)，外定子內(nèi)腔壁上預(yù)沖有與內(nèi)定子隱凸極配合的2P個(gè)卡槽，內(nèi)定子為2P個(gè)隱凸極環(huán)形連接而成；兩絕緣繞線架分別扣合在內(nèi)定子上下兩側(cè)并包圍隱凸極的腰部，兩絕緣繞線架與內(nèi)定子組裝成組合繞線架體，所述組合繞線架體置于外定子的內(nèi)腔里并通過(guò)卡槽壓裝結(jié)合。優(yōu)選的，所述的卡槽設(shè)置于外定子內(nèi)腔多邊形每邊的中央，卡槽從邊上陷入
0.5 Imm,卡槽的底部形狀為圓弧形。優(yōu)選的，其特征在于，所述2P個(gè)卡槽中至少一個(gè)卡槽上設(shè)有凸起，隱凸極上設(shè)有與凸起數(shù)量和位置匹配的凹槽。優(yōu)選的，所述的內(nèi)定子兩相鄰隱凸極極尖連接處為弧形連接，弧底部與內(nèi)定子內(nèi)孔高度為0.4 0.6mm。優(yōu)選的，所述的所述組合繞線架體和內(nèi)定子通過(guò)卡槽以過(guò)盈配合壓裝結(jié)合。優(yōu)選的，所述的集中式繞組包括主繞組、副繞組和調(diào)速繞組，繞線直接采用整體外繞式繞線機(jī)纏繞，間隔交替地纏繞在組合繞線架體的繞線架內(nèi)。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:1、本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)定子采用了組合式隱凸極定子和集中式繞組，且開發(fā)一種專用外繞式繞線機(jī)直接對(duì)組合繞線架體進(jìn)行繞制，取代了傳統(tǒng)工藝中人工繞線、嵌線、繞組端部整形、過(guò)渡線整理等工序，其制造工藝得到徹底簡(jiǎn)化，同時(shí)拋棄了傳統(tǒng)電機(jī)制造工藝中繞組需要借道槽口的手工內(nèi)嵌線和機(jī)器內(nèi)繞線工藝，實(shí)現(xiàn)了無(wú)槽口整體外繞工藝，克服目前定子內(nèi)繞式制造工藝?yán)@線效率低和廢品率高的缺陷，為大批量全自動(dòng)化的異步電動(dòng)機(jī)生廣制造提供更穩(wěn)定聞效的解決方法。2、本實(shí)用新型的組合式定子，外定子圓弧形卡槽壓裝結(jié)合部采用從邊上陷入
0.5 Imm,巧妙地解決了內(nèi)定子的準(zhǔn)確定位問題,增加了內(nèi)定子和外定子配合面的接觸面積和導(dǎo)磁能力，同時(shí)又避免了因配合面陷入過(guò)深所造成的內(nèi)外定子組合壓裝難度，此外，內(nèi)定子兩相鄰隱凸極極尖的弧形連接處，弧底部與內(nèi)定子內(nèi)孔高度為0.4 0.6mm,如果高度大于0.6mm時(shí),會(huì)顯著增加漏磁對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的影響,而高度小于0.4mm時(shí)，內(nèi)定子的剛性會(huì)變差，以上技術(shù)解決方案經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證，很好地保證了組合式定子的剛性和同心度，也使電動(dòng)機(jī)的性能有了顯著的改善。

圖1為本實(shí)用新型外定子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型內(nèi)定子的結(jié)構(gòu)；圖3為本實(shí)用新型組合繞線架體裝配示意圖；圖4是本實(shí)用新型組合繞線架體的爆炸圖；圖5為本實(shí)用新型集中式主繞組、副繞組和調(diào)速繞組繞制圖；圖6為本實(shí)用新型所述的組合式定子壓裝示意圖；[0023]圖7為本實(shí)用新型定子結(jié)構(gòu)俯視示意圖；圖8為本實(shí)用新型定子繞組外接線示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例如圖1-圖3所示，本實(shí)施例單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式隱凸極電動(dòng)機(jī)定子，包括組合式定子、集中式繞組和絕緣繞線架3，所述組合式定子由內(nèi)定子2和外定子I組合而成，外定子I是內(nèi)腔邊數(shù)為2P的正多邊形環(huán)狀結(jié)構(gòu)(其中P為電動(dòng)機(jī)的極數(shù))，外定子I內(nèi)腔壁上預(yù)沖有與內(nèi)定子隱凸極配合的2P個(gè)卡槽11，內(nèi)定子為2P個(gè)隱凸極22環(huán)形連接而成；兩絕緣繞線架分別扣合在內(nèi)定子上下兩側(cè)并包圍隱凸極的腰部，兩絕緣繞線架與內(nèi)定子組裝成組合繞線架體，所述組合繞線架體置于外定子的內(nèi)腔里并通過(guò)卡槽壓裝結(jié)合。所述定子是由多個(gè)一片式定子矽鋼片堆疊而成的電動(dòng)機(jī)組合式定子。如圖1所示，上述的卡槽11設(shè)置于外定子內(nèi)腔多邊形每邊的中央，卡槽11從邊上陷入0.5 1mm，卡槽底部形狀為圓弧形，以增加內(nèi)定子和外定子結(jié)合部的接觸面積和導(dǎo)磁能力。如圖2所示，上述的內(nèi)定子2兩相鄰隱凸極22極尖連接處23為弧形連接，以增強(qiáng)內(nèi)定子2的剛性和同心度，弧底部與內(nèi)定子內(nèi)孔高度為0.4 0.6mm,以減少漏磁對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的影響。如圖3所示，兩絕緣繞線架3分別與內(nèi)定子2上下兩側(cè)扣合連接并包圍隱凸極21的腰部，與內(nèi)定子2組裝成組合繞線架體。如圖4的爆炸圖所示，所述絕緣繞線架3分為上繞線架31和下繞線架32，上繞線架31靠?jī)?nèi)孔側(cè)設(shè)有內(nèi)緣掛線槽311，該內(nèi)緣掛線槽上設(shè)有掛線柱312，各繞組線圈之間的過(guò)渡線跨過(guò)掛線柱并排列在內(nèi)緣掛線槽上。如圖5所示，集中式繞組4，包括主繞組41、副繞組42和調(diào)速繞組43 (調(diào)速電機(jī)用)，直接采用整體外繞式繞線機(jī)纏繞，間隔交替地纏繞在組合繞線架體的隱凸極22的繞線架內(nèi)。上述的主繞組41由P個(gè)沿內(nèi)定子內(nèi)孔均布的隱凸極繞裝體串繞連接而成，連接方式為相鄰的兩個(gè)集中式線圈繞線方向相反；上述的副繞組42由P個(gè)沿內(nèi)定子內(nèi)孔均布的隱凸極繞裝體串繞連接而成，連接方式為相鄰的兩個(gè)集中式線圈繞線方向相反；上述的調(diào)速繞組43由P/2個(gè)沿內(nèi)定子內(nèi)孔均布的隱凸極繞裝體串繞連接而成，連接方式為相鄰的兩個(gè)集中式線圈繞線方向相同(P等于2除外)。如圖6所示，上述的組合式定子是由外定子I和內(nèi)定子2通過(guò)卡槽結(jié)合部11(21)以過(guò)盈配合壓裝結(jié)合而成，保證了內(nèi)定子和外定子結(jié)合部的良好接觸和組合定子的剛性，同時(shí)很好地消除因矽鋼片沖裁斷面對(duì)導(dǎo)磁能力的影響。本實(shí)施例的另一個(gè)目的是提供上述電動(dòng)機(jī)定子的制造方法，該制造方法制造定子的工藝流程簡(jiǎn)單高效，成品率高。其包括以下步驟:——制作定子，采用連續(xù)步進(jìn)高速?zèng)_模具和設(shè)備，把矽鋼片原料一次性沖裁、堆砌、自扣成型為整體式內(nèi)定子和外定子，外定子內(nèi)腔為2P (P為電機(jī)極數(shù))邊數(shù)的正多邊形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，并有與內(nèi)定子隱極配合的2P個(gè)圓弧形卡槽，內(nèi)定子由2P個(gè)環(huán)形連接的隱凸極組合而成，其內(nèi)孔圓形光滑且無(wú)槽口 ；—安裝組合繞線架體，把兩絕緣繞線架與隱凸極內(nèi)定子從上下兩側(cè)扣合連接，并包圍隱凸極腰部，使內(nèi)定子和兩絕緣繞線架組裝成整體式繞線架體；—繞制繞組，主、副繞組均采用外繞式自動(dòng)程控繞線機(jī)繞制，每個(gè)繞組采用P個(gè)線圈連續(xù)集中纏繞的方式繞制。把組裝好的繞線架體裝入旋轉(zhuǎn)式繞線夾具，在繞線架體主、副繞組線圈起始位置上設(shè)置兩個(gè)繞線導(dǎo)針，同時(shí)對(duì)主、副繞組起始位置的隱凸極繞線架體進(jìn)行集中式纏繞，調(diào)速繞組(有調(diào)速要求時(shí))采用外繞式專用繞線機(jī)先于主、副繞組繞制前繞制，繞制方式可采用單針單層繞制和雙針雙層繞制，——上述的旋轉(zhuǎn)式繞線夾具在繞制主繞組和副繞組時(shí)，在繞線架體上完成第一個(gè)集中式線圈繞制后，與繞線架體一起旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，以繼續(xù)完成下一個(gè)線圈的繞制，旋轉(zhuǎn)繞線夾具的的旋轉(zhuǎn)角度由電機(jī)極數(shù)P決定，旋轉(zhuǎn)角度=360° /P ；—上述的主繞組、副繞組和調(diào)速繞組均采用整體連續(xù)繞制，如圖4所示；過(guò)渡線由外繞式繞線機(jī)自動(dòng)借助一體式繞線架上的掛線柱和內(nèi)緣掛線槽完成，因此省去了繞組的過(guò)渡線手工接線和整理，繞組繞制完成后，主繞組引出線首末端為(A、a),副繞組引出線首末端為(B、b)，調(diào)速繞組引出線首末端為(T、t)，如圖7所示；—完成上述步驟后，把上述主繞組引出線(A、a)和副繞組引出線(B、b)焊接到按要求制好的簡(jiǎn)易電路板上；有調(diào)速要求并繞制有調(diào)速繞組時(shí)，調(diào)速繞組引出線(T、t)也按“T形”調(diào)速接法和主繞組引出線(A、a)、副繞組引出線(B、b)預(yù)接后焊裝到簡(jiǎn)易電路板上，具體接法如圖8所示。上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式隱凸極電動(dòng)機(jī)定子，包括組合式定子、集中式繞組和兩絕緣繞線架，其特征在于，所述組合式定子由內(nèi)定子和外定子組合而成，外定子是內(nèi)腔邊數(shù)為2P的正多邊形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其中P為電動(dòng)機(jī)的極數(shù)，外定子內(nèi)腔壁上預(yù)沖有與內(nèi)定子隱凸極配合的2P個(gè)卡槽，內(nèi)定子為2P個(gè)隱凸極環(huán)形連接而成；兩絕緣繞線架分別扣合在內(nèi)定子上下兩側(cè)并包圍隱凸極的腰部，兩絕緣繞線架與內(nèi)定子組裝成組合繞線架體，所述組合繞線架體置于外定子的內(nèi)腔里并通過(guò)卡槽以過(guò)盈配合與外定子壓裝結(jié)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式隱凸極電動(dòng)機(jī)定子，其特征在于，所述的卡槽設(shè)置于外定子內(nèi)腔多邊形每邊的中央，卡槽從邊上陷入0.5 1_，卡槽的底部形狀為圓弧形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式隱凸極電動(dòng)機(jī)定子，其特征在于，所述2P個(gè)卡槽中至少一個(gè)卡槽上設(shè)有凸起，隱凸極上設(shè)有與凸起數(shù)量和位置匹配的凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式隱凸極電動(dòng)機(jī)定子，其特征在于，所述的內(nèi)定子兩相鄰隱凸極極尖連接處為弧形連接，弧底部與內(nèi)定子內(nèi)孔高度為0.4 0.6mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式隱凸極電動(dòng)機(jī)定子，其特征在于，兩絕緣繞線架分別為上繞線架和下繞線架，所述上繞線架靠?jī)?nèi)孔側(cè)設(shè)有內(nèi)緣掛線槽，該內(nèi)緣掛線槽上設(shè)有掛線柱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式隱凸極電動(dòng)機(jī)定子，其特征在于，所述的集中式繞組包括主繞組、副繞組和調(diào)速繞組，繞線直接采用整體外繞式繞線機(jī)纏繞，間隔交替地纏繞在組合繞線架體的繞線架內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式隱凸極電動(dòng)機(jī)定子，定子包括組合式定子、集中式繞線組和兩絕緣繞線架，組合式定子由內(nèi)定子和外定子組合而成，外定子是內(nèi)腔邊數(shù)為2P的正多邊形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其中P為電動(dòng)機(jī)的極數(shù)，并預(yù)沖有與內(nèi)定子隱凸極配合的2P個(gè)卡槽，內(nèi)定子為2P個(gè)隱凸極環(huán)形連接而成；兩絕緣繞線架分別扣合在內(nèi)定子上下兩側(cè)并包圍隱凸極的腰部，組合繞線架體置于外定子的內(nèi)腔里并通過(guò)卡槽壓裝結(jié)合。本實(shí)用新型拋棄了傳統(tǒng)電機(jī)制造工藝中繞組需要借道槽口的手工內(nèi)嵌線和內(nèi)繞線工藝，實(shí)現(xiàn)了無(wú)槽口整體外繞工藝，克服目前定子內(nèi)繞式制造工藝?yán)@線效率低和廢品率高的缺陷，為大批量全自動(dòng)化的異步電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)制造提供更穩(wěn)定高效的解決方法。
文檔編號(hào)H02K16/04GK203056803SQ20122061395
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者周峻銳 申請(qǐng)人:周峻銳