专利名称：三相异步电动机的异形线棒定子的制作方法
技术领域：
本实用新型属于三相异步电动机的结构技术领域，具体涉及三相异步电动机的定子结构。
背景技术：
三相异步电动机是无污染的清洁动能，广泛应用在国民经济的各领域中，特别在工业中更是应用广泛。定子是电动机的主要部件之一，定子的三相绕组通电后形成旋转磁场，驱动三相异步电动机的转子旋转，输出动能。现有三相异步电动机主要包括定子和转子两大部分。三相异步电动机的定子主要由定子铁芯和定子线圈组成，定子铁芯由冲有平行齿的铁芯冲片叠压而成，定子线圈由观根截面形状为圆形、线径0. 71mm的漆包铜线绕制成线匝二8根圆形导线均嵌入定子铁芯的两平行齿之间形成的定子槽中，构成圆形导线线匝的定子线圈。该定子线圈的主要缺点是槽满率低，仅为72. 28%。每槽内观根导线的有效截面积S只有16. 637mm2,较小。由电流密度J=I / S知S愈小，则电流密度J愈大，从而造成电机热负荷变大，效率变低等缺点。
发明内容本实用新型的目的是针对现有三相异步电动机定子的不足之处，提供一种三相异步电动机的异形线棒定子。具有定子铁芯槽满率高，三相异步电机的电流密度和热负荷低， 从而提高了电机的效率等特点。实现本实用新型的技术方案是一种三相异步电动机的异形线棒定子，主要由定子铁芯和定子线圈组成，其特征是所述的定子铁芯，先用DW310-50冷轧无取向电工钢带冲制33 42个平行齿的圆形定子冲片。所述的定子冲片的外径为80 90mm、内径为45 60mm，在所述定子冲片的内径的圆周处均勻设置的33 42个平行齿，每两个平行齿之间所形成的定子槽为33 42个。每个平行齿的齿宽为2. 3 2. 4mm,每两个平行齿之间的定子槽的槽深为10 11mm、槽底圆弧的半径为2 4mm。在所述定子冲片的外圆周边上(即轭部)均勻设置3 8个直径为2 4mm的定位孔。在所述定子冲片的外圆周的边沿处均勻设置3 8个宽度和深度均为1 2mm的焊槽。然后将所述的定子冲片通过定位销和定位孔定位叠压后，再通过焊槽焊接成长度为60 90mm的定子铁芯。所述的定子线圈为异形线棒，所述的定子的异形线棒由线径为3. 15 3. 55mm 带绝缘层的铜线棒分段压制而成，所述异形线棒的长度为200 250mm、绝缘层厚度为
0.06 0. 16mm。所述的异形线棒压制成三段第一段为上层线棒，所述的上层线棒的长度为65 95mm、横截面形状为顶端为圆弧的梯形，所述圆弧梯形的上层线棒的梯形的上底宽为2. 52 2. 53mm、下底宽为3 3. 1mm、高为2. 7 2. 8mm、顶端圆弧的曲率半径为1. 8
1.9mm,并在圆弧梯形的各边的相交处分别设置有半径为0. 5 0. 6mm的圆角；第二段为连接线棒，所述的连接线棒的长度为60 70mm、横截面形状为直径3. 15 3. 55mm的圆形； 第三段为下层线棒，所述的下层线棒长度为65 95mm、横截面形状为梯形，所述梯形的下层线棒的梯形的上底宽为1. 6 1. 7mm、下底宽为2. 5 2. 6mm、高为4. 8 4. 9mm,并在梯形的各边相交处分别设置有半径为0. 3 0. 4mm的圆角。所述的第一段上层线棒嵌在所述定子铁芯的一个定子槽的上半槽内，所述的第三段下层线棒嵌入在所述定子铁芯的另一个定子槽的下半槽内，所述的第二段连接线棒位于所述的两个定子槽之间的轴向伸出定子铁芯处，起到跨接作用。即在同一定子槽内，嵌有一个异形线棒的第一段上层线棒和另一个异形线棒的第三段下层线棒，形成双层绕组结构。每个异形线棒的第一段上层线棒和相邻槽中异形线棒的第三段下层线棒伸出定子铁芯的两个端头焊接在一起，达到串联效果。本实用新型采用上述技术方案后，主要有以下效果1)、采用上述技术方案后槽满率提升到了 85. 02%，充分的利用了定子槽空间，节约了材料，降低了成本；2)、每槽的导线总截面积S为17. 83mm2降低了电机的电流密度，进而降低了热负荷，提高了整个电机的效率。本实用新型可广泛应用于三相异步电动机。特别适用体积小、输出功率大的三相异步电动机。
图1为本实施例1的定子铁芯的结构图；图2为图1的A局部放大的嵌入线径0.71mm圆线的结构示意图；图3为图1的A局部放大的嵌入异形线棒的结构示意图。图中1 一定子冲片，2—辉槽，3—定子槽，4一定位孔，5—圆形导线，6—槽绝缘，7— 上层线棒，8—下层线棒。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
，进一步说明本实用新型。实施例1如图1-3所示，一种三相异步电动机的异形线棒定子，主要由定子铁芯和定子线圈组成，其特征是所述的定子铁芯先用DW310-50冷轧无取向电工钢带冲制有36个平行齿的圆形定子冲片1。所述的定子冲片1的外径为86mm、内径为50mm，在所述定子冲片1的内径圆周处均勻设置的36个平行齿，每两个平行齿之间所形成的定子槽3为36个。每个平行齿的齿宽为2. 35mm，每两个平行齿之间的定子槽3的槽深为10. 355mm、槽底圆弧的半径为2. 15mm。在所述定子冲片1的外圆周边上(即轭部)均勻设置6个直径为3mm的定位孔4。在所述定子冲片1的外圆周的边沿处均勻设置6个宽度和深度均为1.5mm的焊槽2。 然后将所述的定子冲片1通过定位销和定位孔4定位叠压后，再通过焊槽焊2接成长度为 75mm的定子铁芯。所述的定子线圈为异形线棒，所述的定子的异形线棒由线径为3. 37mm带绝缘层的铜线棒分段压制而成，所述异形线棒的长度为230mm、绝缘层厚度为0. 08mm。所述异形线棒压制成三段第一段为上层线棒7，所述的上层线棒7的长度为80mm，横截面形状为顶端为圆弧的梯形，所述圆弧梯形的上层线棒7的梯形的上底宽为2. 527mm、下底宽为3. 005mm、 高为2. 732mm、顶端圆弧的曲率半径为1. 855mm，并在圆弧梯形的各边的相交处分别设置有半径为0. 58mm的圆角；第二段为连接线棒，所述的连接线棒的长度为70mm，横截面形状为直径3. 37mm的圆形；第三段为下层线棒8，所述的下层线棒8长度为80mm，横截面形状为梯形，所述梯形的下层线棒8的梯形的上底宽为1. 662mm、下底宽为2. 512mm、高为4. 86mm,并在梯形的各边的相交处分别设置有半径为0. 38mm的圆角。所述的第一段上层线棒7嵌在所述定子铁芯的一个定子槽3的上半槽内，所述的第三段下层线棒8嵌入在所述定子铁芯的另一个定子槽3的下半槽内，所述的第二段连接线棒位于所述的两个定子槽3之间的轴向伸出定子铁芯处，起到跨接作用。即在同一定子槽3内，嵌有一个异形线棒的第一段上层线棒7和另一个异形线棒的第三段下层线棒8，形成双层绕组结构。每个异形线棒的第一段上层线棒7和相邻槽中异形线棒的第三段下层线棒8伸出定子铁芯的两个端头焊接在一起，达到串联效果。实施例2一种三相异步电动机的异形线棒定子，同实施例1，其中所述的定子铁芯的定子冲片1冲制有33个平行齿，所述的定子冲片1的外径为80mm、内径为45mm，在所述定子冲片1 的内径圆周处均勻设置的33个平行齿，每两个平行齿之间所形成的定子槽3为33个，每个平行齿的齿宽为2. 4mm，每两个平行齿之间的定子槽3槽深为10mm、槽底圆弧的半径为2mm， 在所述定子冲片1的外圆周边上(即轭部)均勻设置3个直径为2mm的定位孔4，在所述定子冲片1的外圆周的边沿处均勻设置3个宽度和深度均为Imm的焊槽2，然后将所述的定子冲片1通过定位销和定位孔4定位叠压后，再通过焊槽2焊接成长度为60mm的定子铁芯。所述的定子线圈的异形线棒的线径为3. 15mm，所述异形线棒的长度为200mm、绝缘层厚度为0. 06mm,第一段上层线棒7的长度为65mm，所述圆弧梯形的上层线棒7的梯形的上底宽为2. 52mm、下底宽为3mm、高为2. 7mm、顶端圆弧的曲率半径为1. 8mm,圆弧梯形各边的相交处的圆角的半径为0. 5mm，第二段连接线棒的长度为70mm、横截面直径为3. 15mm, 第三段下层线棒8的长度为65mm，所述梯形的下层线棒8的梯形的上底宽为1. 6mm、下底宽为2. 5mm、高为4. 8mm、梯形各边的相交处的圆角的半径为0. 3mm。实施例3一种三相异步电动机的异形线棒定子，同实施例1，其中所述的定子铁芯的定子冲片1冲制42个平行齿，所述的定子冲片1的外径为90mm、内径为60mm，在所述定子冲片1 的内径圆周处均勻设置的42个平行齿，每两个平行齿之间所形成的定子槽3为42个，每个平行齿的齿宽为2. 3mm，每两个平行齿之间的定子槽3槽深为11mm、槽底圆弧的半径为4mm， 在所述定子冲片1的外圆周边上(即轭部)均勻设置8个直径为4mm的定位孔4，在所述定子冲片1的外圆周的边沿处均勻设置8个宽度和深度均为2mm的焊槽2，然后将所述的定子冲片1通过定位销和定位孔4定位叠压后，再通过焊槽2焊接成长度为90mm的定子铁芯。所述的定子线圈的异形线棒的线径为3. 55mm，所述异形线棒的长度为250mm、绝缘层厚度为0. 16mm，第一段上层线棒7的长度为95mm，所述圆弧梯形的上层线棒7的其梯形的上底宽为2. 53mm、下底宽为3. 1mm、高为2. 8mm、顶端圆弧的曲率半径为1. 9mm,圆弧梯形各边的相交的圆角的半径为0. 6mm，第二段连接线棒的长度为60mm，横截面直径为3. 55mm,第三段下层线棒8的长度为95mm，所述梯形的下层线棒8的梯形的上底宽为 1. 7mm、下底宽为2. 6mm、高为4. 9mm、梯形各边的相交处的圆角的半径为0. 4mm。
权利要求1.一种三相异步电动机的异形线棒定子，主要由定子铁芯和定子线圈组成，其特征是 所述的定子铁芯，先用DW310-50冷轧无取向电工钢带冲制33 42个平行齿的圆形定子冲片(1)，所述的定子冲片(1)的外径为80 90mm、内径为45 60mm，在所述定子冲片(1) 的内径的圆周处均勻设置的33 42个平行齿，每两个平行齿之间所形成的定子槽(3)为 33 42个，每个平行齿的齿宽为2. 3 2. 4mm,每两个平行齿之间的定子槽(3)的槽深为 10 11mm、槽底圆弧的半径为2 4mm，在所述定子冲片(1)的外圆周边上，即轭部均勻设置3 8个直径为2 4mm的定位孔(4)，在所述定子冲片(1)的外圆周的边沿处均勻设置 3 8个宽度和深度均为1 2mm的焊槽(2)，然后将所述的定子冲片(1)通过定位销和定位孔(4)定位叠压后，再通过焊槽(2)焊接成长度为60 90mm的定子铁芯；所述的定子线圈为异形线棒，所述的定子的异形线棒由线径为3. 15 3. 55mm带绝缘层的铜线棒分段压制而成，所述异形线棒的长度为200 250mm、绝缘层厚度为0. 06 0. 16mm，所述异形线棒压制成三段第一段为上层线棒(7)，所述的上层线棒(7)的长度为65 95mm，横截面形状为顶端为圆弧的梯形，所述圆弧梯形的上层线棒(7)的梯形上底宽为2. 52 2. 53mm、下底宽为3 3. 1mm、高为2. 7 2. 8mm、顶端圆弧的曲率半径为1. 8 1. 9mm，并在圆弧梯形的各边的相交处分别设置有半径为0. 5 0. 6mm的圆角；第二段为连接线棒，所述的连接线棒的长度为60 70mm，横截面形状为直径3. 15 3. 55mm的圆形；第三段为下层线棒(8)，所述的下层线棒(8)长度为65 95mm，横截面形状为梯形，所述梯形的下层线棒(8)的梯形的上底宽为1. 6 1. 7mm、下底宽为2. 5 2. 6mm、高为4. 8 4. 9mm,并在梯形的各边的相交处分别设置有半径为0. 3 0. 4mm的圆角，所述的第一段上层线棒(7)嵌在所述定子铁芯的一个定子槽(3)的上半槽内，所述的第三段下层线棒(8)嵌入在所述定子铁芯的另一个定子槽(3)的下半槽内，所述的第二段连接线棒位于所述的两个定子槽(3)之间的轴向伸出定子铁芯处。
2.按照权利要求1所述的三相异步电动机的异形线棒定子，其特征在于所述的定子铁芯的定子冲片(1)冲制有36个平行齿，所述的定子冲片(1)的外径为86mm、内径为50mm， 在所述定子冲片(1)的内径圆周处均勻设置的36个平行齿，每两个平行齿之间所形成的定子槽(3)为36个，每个平行齿的齿宽为2. 35mm，每两个平行齿之间的定子槽(3)槽深为 10. 355mm、槽底圆弧的半径为2. 15mm，在所述定子冲片(1)的外圆周边上，即轭部均勻设置 6个直径为3mm的定位孔(4)，在所述定子冲片(1)的外圆周的边沿处均勻设置6个宽度和深度均为1.5mm的焊槽(2)，然后将所述的定子冲片(1)通过定位销和定位孔(4)定位叠压后，再通过焊槽(2)焊接成长度为75mm的定子铁芯；所述的定子线圈的异形线棒的线径为3.37mm，所述异形线棒的长度为230mm、绝缘层厚度为0. 08mm，第一段为上层线棒(7)的长度为80mm，所述圆弧梯形的上层线棒(7)的梯形的上底宽为2. 527mm、下底宽为3. 005mm、 高为2. 732mm、顶端圆弧的曲率半径为1. 855mm,圆弧梯形的各边的相交处的圆角半径为 0. 58mm，第二段连接线棒的长度为70mm，横截面直径为3. 37mm，第三段下层线棒(8)的长度为80mm，所述梯形的下层线棒(8)的梯形的上底宽为1.662mm、下底宽为2. 512mm、高为4.86mm、梯形各边的相交处的圆角的半径为0. 38mm。
3.按照权利要求1所述的三相异步电动机的异形线棒定子，其特征在于所述的定子铁芯的定子冲片(1)冲制有33个平行齿，所述的定子冲片(1)的外径为80mm、内径为45mm， 在所述定子冲片(1)的内径圆周处均勻设置的33个平行齿，每两个平行齿之间所形成的定子槽(3)为33个，每个平行齿的齿宽为2. 4mm，每两个平行齿之间的定子槽(3)槽深为 10mm、槽底圆弧的半径为2mm，在所述定子冲片(1)的外圆周边上，即轭部均勻设置3个直径为2mm的定位孔(4)，在所述定子冲片(1)的外圆周的边沿处均勻设置3个宽度和深度均为Imm的焊槽(2)，然后将所述的定子冲片(1)通过定位销和定位孔(4)定位叠压后，再通过焊槽(2)焊接成长度为60mm的定子铁芯；所述的定子线圈的异形线棒的线径为3. 15mm, 所述异形线棒的长度为200mm、绝缘层厚度为0. 06mm，第一段上层线棒(7)的长度为65mm， 所述圆弧梯形的上层线棒(7)的梯形的上底宽为2. 52mm、下底宽为3mm、高为2. 7mm、顶端圆弧的曲率半径为1. 8mm,圆弧梯形各边的相交处的圆角的半径为0. 5mm，第二段连接线棒的长度为70mm、横截面直径为3. 15mm，第三段下层线棒(8)的长度为65mm，所述梯形的下层线棒(8)的梯形的上底宽为1. 6mm、下底宽为2. 5mm、高为4. 8mm、梯形各边的相交处的圆角的半径为0. 3mm。
4.按照权利要求1所述的三相异步电动机的异形线棒定子，其特征在于所述的定子铁芯的定子冲片(1)冲制42个平行齿，所述的定子冲片(1)的外径为90mm、内径为60mm，在所述定子冲片(1)的内径圆周处均勻设置的42个平行齿，每两个平行齿之间所形成的定子槽(3)为42个，每个平行齿的齿宽为2. 3mm，每两个平行齿之间的定子槽(3)槽深为11mm、 槽底圆弧的半径为4mm，在所述定子冲片(1)的外圆周边上，即轭部均勻设置8个直径为4mm 的定位孔(4)，在所述定子冲片(1)的外圆周的边沿处均勻设置8个宽度和深度均为2mm的焊槽(2 )，然后将所述的定子冲片(1)通过定位销和定位孔(4)定位叠压后，再通过焊槽(2 ) 焊接成长度为90mm的定子铁芯；所述的定子线圈的异形线棒的线径为3. 55mm，所述异形线棒的长度为250mm、绝缘层厚度为0. 16mm，第一段上层线棒(7)的长度为95mm，所述圆弧梯形的上层线棒(7)的其梯形的上底宽为2. 53mm、下底宽为3. 1mm、高为2. 8mm、顶端圆弧的曲率半径为1. 9mm,圆弧梯形各边的相交的圆角的半径为0. 6mm，第二段连接线棒的长度为 60mm，横截面直径为3. 55mm，第三段下层线棒(8)的长度为95mm，所述梯形的下层线棒(8) 的梯形的上底宽为1. 7mm、下底宽为2. 6mm、高为4. 9mm、梯形各边的相交处的圆角的半径为 0. 4mm。
专利摘要一种三相异步电动机的异形线棒定子，涉及三相异步电动机的定子结构。本实用新型主要由定子铁芯和定子线圈组成，主要特征是所述的定子线圈为异形线棒，异形线棒的上层线棒的横截面形状与定子铁芯槽上半槽的横截面形状相匹配，异形线棒的下层线棒的横截面形状与定子铁芯槽下半槽的横截面形状相匹配。本实用新型主要具有能提高定子铁芯的槽满率，充分利用定子槽的空间，节约材料；能降低三相异步电动机的电流密度，进而降低热负荷，提高电动机的效率等特点。本实用新型可广泛应用于三相异步电动机中，特别适用于体积小、输出功率大的三相异步电动机中。
文档编号H02K3/04GK202160082SQ20112026037
公开日2012年3月7日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者任钦, 曾蔓玲, 李义东, 田贵林, 肖承华, 董少飞 申请人:重庆红宇精密工业有限责任公司, 重庆虎溪电机厂