定子绝缘骨架、定子组件及电机的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，特别是涉及一种定子绝缘骨架、定子组件及电机。

背景技术：

目前，在变频集中卷电机生产过程中经常会出现定子绕组的线圈松散、交叉、包卷槽绝缘纸等绕组质量异常，经过不断优化绕线机绕线程序，绕组线圈松散、交叉、包卷槽绝缘纸等问题有所减少，但仍不时发生。

其中，如图1和图2所示，现有定子绝缘骨架的内护齿1与骨架外壁2高度相同，绕线轴向往复动作行程Hn远大于绕组轴向排布行程Hc，线圈在落下过程中摆动幅度将被放大，由此导致绕组质量不良。

图3是定子绝缘骨架的细节结构示意图。如图3所示，内护齿1的一侧具有绕组支撑部11和槽绝缘纸固定块12。槽绝缘纸固定块12突出于绕组支撑部11的支撑面，由于绕线动作的切向摆动角固定，径向往复动作行程无法到达包络各槽绝缘纸固定块12外表面的第一弧面120的内侧，即图3中阴影所示的部分，此部分只能通过临近位置滞留绕线，挤压线圈来填充排布，此过程径向往复动作停止，绕组线圈状态不稳定，绕组极易交叉、松散进而包卷临近的槽绝缘纸。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种定子绝缘骨架、定子组件及电机，主要目的在于解决现有绕组线圈在向定子绝缘骨架上绕线的过程中容易出现交叉、松散的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型的实施例提供一种定子绝缘骨架，包括内护齿和绕线部，所述内护齿的一侧具有绕组支撑部和分布在绕组支撑部相对两侧的槽绝缘纸固定块；

在沿所述定子绝缘骨架的径向向外的方向上，所述绕组支撑部不低于第一弧面、且各槽绝缘纸固定块均不凸出于所述第一弧面；

其中，所述第一弧面为轴线与所述定子绝缘骨架的轴线重合、且与每个槽绝缘纸固定块的外表面均具有重合区域的面。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

在前述的定子绝缘骨架中，可选的，在沿所述定子绝缘骨架的轴向上，所述第一弧面的投影轮廓与每个槽绝缘纸固定块的外表面的投影轮廓只有一个交点。

在前述的定子绝缘骨架中，可选的，在沿所述定子绝缘骨架的径向向外的方向上，所述绕组支撑部不凸出于所述第一弧面、且具有与所述第一弧面相重合的第一区域；

其中，所述第一区域为沿所述定子绝缘骨架周向上延伸的圆弧面；或，所述第一区域为沿所述定子绝缘骨架轴向上延伸的直线。

在前述的定子绝缘骨架中，可选的，所述槽绝缘纸固定块包括位于所述绕组支撑部的第一侧的第一槽绝缘纸固定块、和位于所述绕组支撑部的第二侧的第二槽绝缘纸固定块，所述第一侧与所述第二侧相对；

其中，所述绕组支撑部的第一侧与所述第一槽绝缘纸固定块之间具有第一间隙；和/或，所述绕组支撑部的第二侧与所述第二槽绝缘纸固定块之间具有第二间隙。

在前述的定子绝缘骨架中，可选的，当所述绕组支撑部的第一侧与所述第一槽绝缘纸固定块之间具有第一间隙、且所述绕组支撑部的第二侧与所述第二槽绝缘纸固定块之间具有第二间隙时，

所述绕组支撑部沿所述定子绝缘骨架的轴向的投影轮廓不凸出所述绕线部沿所述轴向的投影轮廓。

在前述的定子绝缘骨架中，可选的，所述槽绝缘纸固定块包括位于所述绕组支撑部的第一侧的第一槽绝缘纸固定块、和位于所述绕组支撑部的第二侧的第二槽绝缘纸固定块，所述第一侧与所述第二侧相对；

其中，所述绕组支撑部的第一侧延伸至所述第一槽绝缘纸固定块，所述绕组支撑部的第二侧延伸至所述第二槽绝缘纸固定块。

在前述的定子绝缘骨架中，可选的，所述绕组支撑部的第一侧具有与所述第一槽绝缘纸固定块相适配的外形形状；和/或，所述绕组支撑部的第二侧具有与所述第二槽绝缘纸固定块相适配的外形形状。

在前述的定子绝缘骨架中，可选的，在沿所述定子绝缘骨架的轴向方向上，所述内护齿和所述绕组支撑部两者凸出所述绕线部的高度均小于所述定子绝缘骨架的外壁凸出所述绕线部的高度。

在前述的定子绝缘骨架中，可选的，所述第一弧面与第一平面具有第一交线；所述定子绝缘骨架还包括定子槽，所述第一平面平行于过定子绝缘骨架的中心线且二等分槽口宽度的第二平面，所述第一平面与所述第二平面之间的距离为槽口宽度的一半；

所述绕线部的靠近所述第一交线的一侧具有构成所述定子槽的部分槽壁的第三平面，所述第一交线与所述第三平面之间的距离为h；

其中，在沿所述定子绝缘骨架的轴向方向上，所述内护齿和所述绕组支撑部两者凸出所述绕线部的高度相等、且均大于或等于h。

另一方面，本实用新型的实施例还提供一种定子组件，其包括上述任一种所述的定子绝缘骨架。

另一方面，本实用新型的实施例还提供一种电机，其包括上述任一种所述的定子绝缘骨架。

借由上述技术方案，本实用新型定子绝缘骨架、定子组件及电机至少具有以下有益效果：

在本实用新型提供的技术方案中，因为在沿定子绝缘骨架的径向向外的方向上，绕组支撑部不低于第一弧面，从而规避了槽槽绝缘纸固定块对径向绕线的干涉，绕线机的绕线径向往复动作可以抵达内护齿的绕组支撑部，使绕线机的绕线径向往复行程与绕组实际径向排布行程相一致，进而改善了因绕线径向往复动作行程与绕组径向排布行程不吻合导致的线圈交叉、松散以及线圈包卷槽绝缘纸等问题。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是现有技术中的一种定子绝缘骨架的俯视图；

图2是现有技术中的一种定子绝缘骨架的部分细节结构剖视图；

图3是现有技术中的一种定子绝缘骨架的部分细节结构示意图；

图4是本实用新型的一实施例提供的一种定子绝缘骨架的俯视图；

图5是图4中定子绝缘骨架的部分细节结构示意图；

图6是本实用新型的一实施例提供的另一种定子绝缘骨架的俯视图；

图7是图6中定子绝缘骨架的部分细节结构示意图；

图8是本实用新型的一实施例提供的另一种定子绝缘骨架的部分细节结构示意图；

图9是本实用新型的一实施例提供的一种定子绝缘骨架的部分细节结构剖视图；

图10是本实用新型的一实施例提供的一种定子组件的侧视图；

图11是本实用新型的一实施例提供的一种定子组件的俯视图。

附图标记：1、内护齿；11、绕组支撑部；12、槽绝缘纸固定块；13、第一平面；120、第一弧面；121、第一槽绝缘纸固定块；122、第二槽绝缘纸固定块；1211、第一间隙；1221、第二间隙；2、定子绝缘骨架的外壁；200、定子组件；3、绕线部；31、第三平面；4、定子槽。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图4至图8所示，本实用新型的一个实施例提出的一种定子绝缘骨架100，包括内护齿1和绕线部3。内护齿1和绕线部3两者的数量相等、且一一对应。绕线部3的一端与内护齿1连接，另一端与定子绝缘骨架100的外壁2连接。内护齿1的数量为至少两个。每个内护齿1的一侧均具有绕组支撑部11和至少两个槽绝缘纸固定块12、且槽绝缘纸固定块12分布在绕组支撑部11的相对的两侧。其中，在沿定子绝缘骨架100的径向向外的方向上，绕组支撑部11不低于第一弧面120、且各槽绝缘纸固定块12均不凸出于第一弧面120。其中，第一弧面120为轴线与定子绝缘骨架的轴线重合、且与每个槽绝缘纸固定块12的外表面均具有重合区域的面。此处的“重合区域”可以指重合的点、或重合的线、或重合的面等。

上述的“不低于”是指绕组支撑部11在沿定子绝缘骨架100的径向向外的方向上可以凸出于第一弧面120，或与第一弧面120平齐。

进一步的，在沿定子绝缘骨架100的轴向上，第一弧面120的投影轮廓与每个槽绝缘纸固定块12的外表面的投影轮廓只有一个交点。优选的：上述的第一弧面120可以是与每个槽绝缘纸固定块12的外表面均相切的面。在一个具体的应用示例中，如图4和图6所示，上述的第一弧面120可以为圆柱面。

在上述提供的技术方案中，因为在沿定子绝缘骨架100的径向向外的方向上，绕组支撑部11不低于第一弧面120，从而规避了槽槽绝缘纸固定块12对径向绕线的干涉，绕线机的绕线径向往复动作可以抵达内护齿1的绕组支撑部11，使绕线机的绕线径向往复行程与绕组实际径向排布行程相一致，进而改善了因绕线径向往复动作行程与绕组径向排布行程不吻合导致的线圈交叉、松散以及线圈包卷槽绝缘纸等问题。

进一步的，在沿定子绝缘骨架100的径向向外的方向上，绕组支撑部11不凸出于第一弧面120、且具有与第一弧面120相重合的第一区域。其中，第一区域可以为沿定子绝缘骨架100周向上延伸的圆弧面(如图5和图8所示)、或为沿定子绝缘骨架100轴向上延伸的直线(如图7所示)。

在上述示例中，如图5和图8所示，当第一区域为圆弧面时，该圆弧面为圆柱面在周向上的一部分，其表面积相对较大，从而与绕组的接触面积也相对较大，对绕组的支撑效果相对较佳。

在上述示例中，如图7所示，当第一区域为直线时，其表面积相对较小，从而体积也较小，进而所耗费的材料较少，成本较低。

进一步的，如图5和图7所示，前述位于同一个内护齿1上的至少两个槽绝缘纸固定块12包括位于绕组支撑部11的第一侧的第一槽绝缘纸固定块121、和位于绕组支撑部11的第二侧的第二槽绝缘纸固定块122。第一侧与第二侧相对。其中，绕组支撑部11的第一侧与第一槽绝缘纸固定块121之间具有第一间隙1211；和/或，绕组支撑部11的第二侧与第二槽绝缘纸固定块122之间具有第二间隙1221。在本示例中，通过设置的第一间隙1211和第二间隙1221，可以节省绕组支撑部11的材料，节省成本。

优选的，前述的第一间隙1211和第二间隙1221均存在，此时的绕组支撑部11就如同设置在内护齿1上的凸包一样，可以最大化地节省成本。

其中，进一步的，当第一间隙1211和第二间隙1221均存在时，绕组支撑部11沿定子绝缘骨架100的轴向的投影轮廓不凸出绕线部3沿定子绝缘骨架100的轴向的投影轮廓，如此使绕组支撑部11可以起到对绕线部3上的绕组进行有力支撑的效果。

当然，在一个替代的示例中，如图8所示，前述的第一间隙1211和第二间隙1221可以均不存在，此时绕组支撑部11的第一侧延伸至第一槽绝缘纸固定块121。绕组支撑部11的第二侧延伸至第二槽绝缘纸固定块122。在本示例中，由于绕组支撑部11的两侧分别延伸至第一槽绝缘纸固定块121和第二槽绝缘纸固定块122，使得绕组支撑部11对绕组的支撑面积相对较大，从而对绕组的支撑效果相对较好。

前述绕组支撑部11的第一侧可以具有与第一槽绝缘纸固定块121相适配的外形形状，一方便可以增强本实用新型定子绝缘骨架100的强度，另一方面还可以提升美观。

前述绕组支撑部11的第二侧可以具有与第二槽绝缘纸固定块122相适配的外形形状，一方便可以增强本实用新型定子绝缘骨架100的强度，另一方面还可以提升美观。

进一步的，如图9所示，在沿定子绝缘骨架100的轴向方向上，内护齿1和绕组支撑部11两者凸出绕线部3的高度均小于定子绝缘骨架100的外壁2凸出绕线部3的高度H1。其中，由于高度的降低，一方面降低了绕线过程中线圈沿轴向落下的高度，进而改善了由于绕线过程线圈落下高度大造成的线圈交叉、松散、线圈包卷槽绝缘纸等问题；另一方面，内护齿1在绕组张紧力载荷作用下会产生朝向定子绝缘骨架100内孔的径向位移。这个物理过程简化为悬臂梁受载挠曲，挠度最大位置在悬臂顶端。即内护齿1径向位移最大位置在其顶端。由于高度的降低，在绕线方案和张紧力不变的前提下，根据悬臂梁受载挠曲的特点，绝缘骨架内护齿1朝向定子绝缘骨架100内孔的最大位移将会减小，即内护齿1径向安全距离加大，改善了内护齿1内超定子绝缘骨架100内孔的问题。

如图4至图8所示，本实用新型的定子绝缘骨架100包括定子槽4，定子槽4具有槽口41。前述的第一弧面120与第一平面13两者之间具有第一交线。第一平面13与第二平面平行。第二平面二等分槽口宽度、且经过定子绝缘骨架100的中心线。此处的“经过”是指定子绝缘骨架100的中心线位于第二平面上。上述的第一平面13与第二平面之间的距离为槽口41宽度的一半。

前述的绕线部3的靠近第一交线的一侧具有构成定子槽4的部分槽壁的第三平面31，第一交线与第三平面31之间的距离为h。其中，在沿定子绝缘骨架100的轴向方向上，内护齿1和绕组支撑部11两者凸出绕线部3的高度相等、且均大于或等于h。如图9所示，内护齿1和绕组支撑部11两者凸出绕线部3的高度均为H2，H2要大于或等于h、且小于H1。优选的，内护齿1和绕组支撑部11两者凸出绕线部3的高度H2等于h。在本示例中，h是绕组在绕线部3上排布的极限高度，通过降低内护齿1和绕组支撑部11两者的高度H2至h，可以最大限度地降低绕线过程中线圈沿轴向落下的高度，从而可以进一步改善由于绕线过程线圈落下高度大造成的线圈交叉、松散、线圈包卷槽绝缘纸等问题。

如图10和图11所示，本实用新型的实施例还提供一种定子组件200，其包括上述任一实施例中的定子绝缘骨架100。本实用新型提供的定子组件200由于设置上述定子绝缘骨架100的缘故，因此也可以改善因绕线径向往复动作行程与绕组径向排布行程不吻合导致的线圈交叉、松散以及线圈包卷槽绝缘纸等问题。

本实用新型的实施例还提供一种电机，其包括上述任一实施例中的定子绝缘骨架100。本实用新型提供的电机由于设置上述定子绝缘骨架100的缘故，因此也可以改善因绕线径向往复动作行程与绕组径向排布行程不吻合导致的线圈交叉、松散以及线圈包卷槽绝缘纸等问题。

下面介绍一下本实用新型的工作原理和优选实施例。

上述提供的技术方案解决了如下技术问题：(1)轴向往复行程不吻合的技术问题；(2)径向往复行程不吻合的技术问题；(3)内护齿1内超定子绝缘骨架100内孔的技术问题。

1、轴向往复行程不吻合的改善：

如图5、图7和图8所示，第一弧面120与第一平面13两者之间具有第一交线，其中，第一平面13为线圈切向排布理论极限，绕线部3的靠近第一交线的一侧具有构成定子槽4的部分槽壁的第三平面31。上述的第一交线与该第三平面31之间的距离为h，h是绕组在定子绝缘骨架100上排布的极限高度。现行方案内护齿1对应部分的轴向高度远高于此值，导致绕线轴向往复行程Hn大于绕组轴向排布行程Hc(如图2所示)，绕线过程中，绕组线圈从Hn的高度降到Hc，落差大，高速绕线过程中线圈摆动幅度因此被放大，线圈排布状态不稳，易造成交叉、松散、线圈包卷槽绝缘纸等问题。

如图9所示，由于H2等于前述的h，从而使Hn＝Hc，即绕线轴向往复动作行程与绕组轴向排布行程吻合，降低了绕线过程中线圈落下的高度，进而改善了由于绕线过程线圈落下高度大造成的线圈交叉、松散、线圈包卷槽绝缘纸等问题。

2、径向往复行程不吻合的改善：

如图3所示，现行方案中的第一弧面120与绕组支撑部11的支撑面不重合，阴影部分绕线径向往复行程无法到达，通过原地滞留绕线挤压线圈实现阴影部分排线，即径向往复动作行程与绕组实际径向排布行程不吻合。行程不吻合部分的原地滞留绕线动作使此处附近的绕组线圈状态极不稳定，易造成线圈交叉、松散，松散的线圈进而容易包卷临近的槽绝缘纸。

方案一、如图5所示，本实用新型的方案一第一弧面120与绕组支撑部11的支撑面重合，或者在绕组支撑部11的支撑面以内(即，绕组支撑部11的支撑面整体加胶至与第一弧面120重合或者凸出第一弧面120)，此时，规避了槽绝缘纸固定块12的干涉，绕线径向往复动作可以抵达绕组支撑部11的支撑面，径向往复行程与绕组实际径向排布行程重合，改善了因绕线径向往复动作行程与绕组径向排布行程不吻合导致的线圈交叉、松散以及线圈包卷槽绝缘纸等问题。

方案二、如图7所示，在绕组支撑部11的支撑面上部分加胶，形成凸起，使第一弧面120重合或者包含之，如此绕线径向往复动作行程与绕组径向排布行程重合，绕组质量得到改善。

方案三、如图8所示，在绕组支撑部11的支撑面上加胶至与第一弧面120重合或者包含之，同时两侧延伸至槽绝缘纸固定块12，如此绕线径向往复动作行程与绕组径向排布行程重合，绕组质量得到改善。

3、内护齿1内超定子绝缘骨架100内孔的改善。

内护齿1在绕组张紧力载荷作用下会产生朝向定子绝缘骨架100内孔的径向位移。这个物理过程简化为悬臂梁受载挠曲，挠度最大位置在悬臂顶端。即内护齿1径向位移最大位置在其顶端。

本实用新型的定子绝缘骨架100的内护齿1轴向高度降低，在绕线方案和张紧力不变的前提下，根据悬臂梁受载挠曲的特点，内护齿1朝向定子绝缘骨架100内孔的最大位移将会减小，即内护齿1径向安全距离加大，改善了内护齿1内超定子绝缘骨架100内孔的问题。

根据以上的实施例，本实用新型的定子绝缘骨架100、定子组件及电机至少具有下列优点：

1、本实用新型的定子绝缘骨架100根据线圈实际形状优化内护齿1高度及轮廓，绕线动作轴向往复行程与线圈实际径向排布行程更吻合，绕线动作更顺畅，改善绕组排布效果；

2、本实用新型的定子绝缘骨架100优化了内护齿1的径向结构，去除绕线行程无法到达的死角，绕线动作径向行程与绕组实际排布行程吻合，去除原地滞留绕线动作，从根源上去除线圈散乱、松脱、卷槽问题的主要原因；

3、本实用新型的定子绝缘骨架100内护齿1轴向高度降低，绕组方案及张紧力相同的情况下，可以有效减少内护齿1径向变形的最大位移，降低内护齿1内超定子绝缘骨架100内孔的风险。

这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。