一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电机领域，尤其涉及一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法。 技术背景
[0002] 电机卷包绝缘绕组的直线绝缘采用卷包结构，端线绝缘采用连续绕包结构，即线 圈直线部分采用多胶或少胶云母箔卷包，线圈端部采用云母带绕包而成，卷包绝缘因无接 缝，电气性能优异。
[0003] 卷包绝缘绕组直线绝缘是靠卷包层数来满足相关电压等级的，而且绕组导体截面 为规则圆角矩形，使得每层绝缘的外形尺寸逐次增加，不是一个固定值，实际生产中对直线 绝缘用云母箔下料一般采用大概的估算，再经多次的试包来确定最终尺寸。这种方法由于 包线工作者个体技能的差异，存在很大的不确定性，如果直线绝缘用云母箔下料长度和宽 度尺寸不一，则会造成直线绝缘与端线绝缘搭接梯度不均匀，从而影响绕组整体的电气性 能，另一方面，直线绝缘用云母箔下料不准直接影响直线绝缘厚度尺寸，这将给线圈下线带 来困难。
【发明内容】
[0004] 为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种质量可靠、性能稳定的电机绕组卷 包绝缘用料计算方法。
[0005] 本发明的技术方案是：一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其包括以下步骤：
[0006] 步骤1、设定参数，设绕组导体截面宽为a，绕组导体截面高为b，所用云母箔厚度 为c，云母箔卷包层数为n，云母箔下料宽度为S，云母箔下料长度为L ;
[0007] 步骤2、建立模型方程及求解云母箔下料宽度S，设定卷包第一层所耗的云母箔宽 度尺寸为S1，第二层为S2,依次类推第n层则为Sn，线圈所耗云母箔总的下料宽度S则为 S1+S2+S3+……+Sn，其中S1至Sn的计算公式为：
[0008] SI = 2(a+b)+cX8 ；
[0009] S2 = 2 (a+b) +c X 8+c X 8 ；
[0010] S3 = 2 (a+b)+c X 8+c X 8+c X 8 ；
[0011] .........
[0012] Sn = 2 (a+b) +n (c X 8)
[0013] 所耗云母箔总的下料宽度S为：
[0014] S = S1+S2+S3+…+Sn = 2(a+b)n+8c(l+2+3+......+n)
[0015] = 2 (a+b) n+8c X l/2n (n+1)
[0016] = 2 (a+b) n+4c. n (n+1)
[0017] 步骤3、确定云母箔下料长度L，所述直线绝缘用云母箔下料长度L大于绕组铁心 长与云母箔搭接区轴向长度之和，所述云母箔搭接区为直线绝缘与端线绝缘的搭接区。
[0018] 为了云母箔搭接区有均匀的搭接梯度，所述云母箔在搭接区段的处理为：
[0019] 对卷包层数1<n<3的电机绕组，由于层数少，为保证足够的搭接梯度，在云母 箔两端端部宽度方向?范围内沿轴线设有一道长宽与绕组矩形截面相匹配的矩形 缺口；
[0020] 对卷包层数n>3的电机绕组，层数增多带来云母箔绝缘层挺度增大，为保证云母 箔搭接处绝缘层服帖，沿云母箔两端端部宽度方向?|s范围内设有一道与宽度方向 成25°?45°夹角的倒角，这样保证了搭接梯度，又保证了绝缘服帖性。
[0021] 优选的，为了绝缘后的绕组有规则的外形尺寸，还包括步骤4、绝缘收尾层的参 数修正，绕组卷包后的收尾层在导体截面b侧范围内，其增量近似等于l/4(2a+2b)，即 1/2 (a+b)，则修正后的云母箔下料宽度S计算式为：
[0022] S = 2n (a+b) +4c. n (n+1) +1/2 (a+b) 〇
[0023] 优选的，所述云母箔在搭接区段的处理，对卷包层数1<n<3的电机绕组在云母 箔两端端部宽度方向^ s处沿轴线设有一道长宽与绕组矩形截面相匹配的矩形缺口。
[0024] 优选的，所述云母箔在搭接区段的处理，对卷包层数n>3的电机绕组，层数增多 带来云母箔绝缘层挺度增大，为保证搭接处绝缘层服帖，沿云母箔两端端部宽度方向4s 处裁剪出一道与宽度方向成30°夹角的倒角以保证搭接梯度和绝缘卷包服帖性。
[0025] 本发明的有益效果是，通过本发明计算云母箔下料宽度S和下料长度L，并根据卷 包层数的不同对云母箔在搭接区段进行不同的处理，利用该云母箔进行绕组卷包后，绕组 电气性能稳定、可靠，一致性好，保证了直线绝缘与端线绝缘搭接梯度和绝缘卷包服帖性， 免除了云母箔试包过程，避免了试包工作者个体技能差异带来的绕组电气性能分散性。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明实施例绕组直线绝缘结构图；
[0027] 图2为卷包层数1 < n < 3的云母箔下料尺寸形状图；
[0028] 图3为卷包层数n>3的云母箔下料尺寸形状图。
[0029] 具体实施措施
[0030] 以下结合附图和实施例对本发明的做进一步说明。
[0031] 一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其包括以下步骤：
[0032] 步骤1、设定参数，设绕组导体1截面宽为a，绕组导体1截面高为b，所用云母箔2 厚度为c，云母箔2卷包层数为n，云母箔2下料宽度为S，云母箔2下料长度为L;
[0033] 步骤2、建立模型方程及求解云母箔下料宽度S，设定卷包第一层所耗的云母箔2 宽度尺寸为S1，第二层为S2,依次类推第n层则为Sn，线圈所耗云母箔2总的宽度尺寸S则 为S1+S2+S3+……+Sn，其中S1至Sn的计算公式为：
[0034] SI = 2(a+b)+cX8；
[0035] S2 = 2 (a+b) +cX8+cX8；
[0036]S3 = 2 (a+b)+cX8+cX8+cX8；
[0037] .........
[0038] Sn= 2(a+b)+n(cX8)
[0039] 所耗云母箔2总的下料宽度S为：
[0040] S = S1+S2+S3+…+Sn = 2 (a+b) n+8c (1+2+3+......+n)
[0041] =2(a+b)n+8cXl/2n(n+1)
[0042] = 2 (a+b) n+4c. n (n+1)
[0043] 步骤3、确定云母箔下料长度L，所述直线绝缘用云母箔2下料长度L大于等于绕 组铁心长度与云母箔2搭接区3轴向长度之和，所述云母箔2搭接区3为直线绝缘与端线 绝缘的搭接区，为了云母箔2搭接区3有均匀的搭接梯度，所述云母箔搭接区3形状按以下 处理：
[0044] 对卷包层数l<n彡3的电机绕组，所述云母箔搭接区I 3-1，由于卷包层数少，为 保证足够的搭接梯度，在云母箔2两端端部宽度方向处沿轴线裁剪出一道长宽与绕组 导体1矩形截面相匹配的矩形缺口；
[0045] 对卷包层数n > 3的电机绕组，所述云母箔搭接区II 3-2,层数增多带来云母箔2 绝缘层挺度增大，为保证搭接处绝缘层服帖，沿云母箔2两端端部宽度方向处裁剪出一 道与宽度方向成30°夹角的倒角以保证搭接梯度和绝缘卷包服帖性。
[0046] 步骤4、绝缘收尾层的参数修正，绕组卷包后的绝缘收尾层在绕组导体1截面b侧 范围内，其增量近似等于1/4 (2a+2b)，即1/2 (a+b)，则修正后的云母箔2下料宽度S计算式 为：S = 2n(a+b)+4c. n(n+1)+1/2 (a+b)。
【主权项】
1. 一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，其包括以下步骤： 步骤1、设定参数，设绕组导体截面宽为a，绕组导体截面高为b，所用云母箔厚度为c， 云母箔卷包层数为n，云母箔下料宽度为S，云母箔下料长度为L ; 步骤2、建立模型方程及求解云母箔下料宽度S，设定卷包第一层所耗的云母箔宽度 尺寸为S1，第二层为S2,依次类推第η层则为Sn，线圈所耗云母箔总的下料宽度S则为 S1+S2+S3+……+Sn，其中Sl至Sn的计算公式为： 51 = 2(a+b)+cX8 ； 52 = 2 (a+b) +c X 8+c X 8 ； 53 = 2 (a+b)+c X 8+c X 8+c X 8 ； Sn = 2 (a+b) +n (c X 8) 所耗云母箔总的下料宽度S为：S = S1+S2+S3+…+Sn = 2(a+b)n+8c(l+2+3+......+η) =2 (a+b)n+8cXl/2n(n+1) =2 (a+b) n+4c. n (n+1) 步骤3、确定云母箔下料长度L，所述直线绝缘用云母箔下料长度L大于绕组铁心长与 云母箔搭接区轴向长度之和，所述云母箔搭接区为直线绝缘与端线绝缘的搭接区。
2. 根据权利要求1所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，所述云 母箔在搭接区段的处理为： 对卷包层数1 < η < 3的电机绕组，由于层数少，为保证足够的搭接梯度，在云母箔 两端端部宽度方向
范围内沿轴线设有一道长宽与绕组矩形截面相匹配的矩形缺 P ; 对卷包层数η > 3的电机绕组，层数增多带来云母箔绝缘层挺度增大，为保证云母箔 搭接处绝缘层服帖，沿云母箔两端端部宽度方向
范围内设有一道与宽度方向成 25°?45°夹角的倒角，这样保证了搭接梯度，又保证了绝缘服帖性。
3. 根据权利要求1或权利要求2所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征 在于，还包括步骤4,所述步骤4为：绝缘收尾层的参数修正，绕组卷包后的收尾层在导体截 面b侧范围内，其增量近似等于1/4 (2a+2b)，S卩1/2 (a+b)，则修正后的云母箔下料宽度S计 算式为： S = 2n(a+b)+4c. n(n+1)+1/2(a+b)〇
4. 根据权利要求2所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，所述云 母箔在搭接区段的处理，对卷包层数1 < η < 3的电机绕组在云母箔两端端部宽度方向$S 处沿轴线设有一道长宽与绕组矩形截面相匹配的矩形缺口。
5. 根据权利要求3所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，所述云 母箔在搭接区段的处理，对卷包层数1 < η < 3的电机绕组在云母箔两端端部宽度方向$ S 处沿轴线设有一道长宽与绕组矩形截面相匹配的矩形缺口。
6. 根据权利要求2所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，所述云 母箔在搭接区段的处理，对卷包层数η > 3的电机绕组，沿所述云母箔两端端部宽度方向 IS处裁剪出一道与宽度方向成30°夹角的倒角。
7. 根据权利要求3所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，所述云 母箔在搭接区段的处理，对卷包层数η > 3的电机绕组，沿所述云母箔两端端部宽度方向 IS处裁剪出一道与宽度方向成30°夹角的倒角。
8. 根据权利要求4所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，所述云 母箔在搭接区段的处理，对卷包层数η > 3的电机绕组，沿所述云母箔两端端部宽度方向 |s处裁剪出一道与宽度方向成30°夹角的倒角。
9. 根据权利要求5所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，所述云 母箔在搭接区段的处理，对卷包层数η > 3的电机绕组，沿所述云母箔两端端部宽度方向 处裁剪出一道与宽度方向成30°夹角的倒角。
【专利摘要】本发明涉及一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其包括以下步骤：步骤1、设定参数，设绕组导体截面宽为a，绕组导体截面高为b，所用云母箔厚度为c，云母箔卷包层数为n，云母箔下料宽度为S，云母箔下料长度为L；步骤2、建立模型方程及求解云母箔下料宽度S，所耗云母箔总的下料宽度S为：S= 2(a+b)n+4c.n(n+1)；步骤3、确定云母箔下料长度L，所述直线绝缘用云母箔下料长度L大于绕组铁心长与云母箔搭接区轴向长度之和。本发明通过计算云母箔下料宽度S和下料长度L，一致性好，免除了云母箔试包过程，避免了试包工作者个体技能差异带来的绕组电气性能分散性。
【IPC分类】H02K15-04
【公开号】CN104539116
【申请号】CN201510038181
【发明人】欧阳艳, 张敬龙, 宋大成, 宋桂霞, 姚建荣
【申请人】湘潭电机股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月26日