一种集中绕组扁线定子的传热结构及其制造方法与流程

本发明涉及电机，特别是一种集中绕组扁线定子的传热结构及其制造方法。

背景技术：

1、集中绕组电机由于具有绕组端部短，可有效缩短电机体积、减轻电机重量的优点，因此集中绕组得到广泛应用，而扁线在集中绕组上的应用却比较少，主要原因是扁线电机主要用在功率大、功率密度大等场合，而集中绕组电机都采用双层布置，绕组分布在定子槽两侧，与定子铁心接触面积少，扁线产生的高温对外热量传递受限，温度容易产生聚集，导致定子槽内扁线导热困难，致使电机过热，从而影响永磁电机系统安全可靠运行，这是一个受限的一个原因，另一方面，由于扁线截面积大，在槽内成型困难，也不方便缠绕，所以，在市面上几乎看不到在集中绕组使用扁线漆包线的案例。鉴于集中绕组使用扁线漆包线存在的问题，也有人针对性提出相应的解决方案。

2、如专利号为cn101657953b的专利，所述电动机定子包括：定子芯，其在内表面设置有多个槽和多个齿，每个所述齿径向向内延伸并朝向所述定子芯的中心逐渐变细，所述齿至少包括第一齿、第二齿和第三齿，并且所述槽和所述齿交替地布置；以及多个具有相同形状的梯形的线圈，每个所述线圈被插入每个所述槽中，每个所述线圈由具有矩形横截面并被集中卷绕为梯形的矩形导体形成，其中，所述方法包括以下步骤：将所述线圈分别安装在位于所述第一齿的两侧的所述第二齿和所述第三齿上；使所述线圈中具有空心的一个线圈在开始被安装在所述第一齿上之前变形，并且将变形的所述线圈的第一部分插入位于所述第一齿的一侧的所述槽中；以及将变形的所述线圈的第二部分插入位于所述第一齿的另一侧的所述槽中。

3、上述装置先将线圈成型后套设在定子芯的齿上，这样就不需要对同一列线圈进行焊接，从而减少了焊点，但是定子芯的齿为梯形齿，定子芯的槽为矩形槽，对应线圈的截面也为梯形，即每层线圈框尺寸均不同，靠内的线圈框尺寸大，靠外的线圈框尺寸小，在相邻两组线圈之间镶嵌线圈时，需要通过挤压错位变形先放置线圈一边，再挤压错位变形线圈另一边才能放置，这种安装方式仅能适用于较柔软的扁线，对于截面尺寸大、刚性大的扁线制成的线圈会存在安装困难的问题，并且同一槽的两列线圈由于与定子芯接触面积有限，两列线圈又相互距离近，会导致散热性能较差。

技术实现思路

1、针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种集中绕组扁线定子的传热结构及其制造方法，解决现有集中绕组扁线定子热传导差，散热不好，安装困难的问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种集中绕组扁线定子的传热结构，包括定子铁芯，及若干与所述定子铁芯可拆卸连接的分块铁芯；

4、所述定子铁芯包括定子轭和若干个均匀分布于所述定子轭的内圆周壁的导热楔块和安装槽，每个所述安装槽和分块铁芯均设置于两个相邻所述导热楔块之间，每个所述分块铁芯和相邻所述导热楔块之间均设有绝缘纸，每个所述分块铁芯上均套设有扁线绕组，所述绝缘纸包覆于所述扁线绕组的外侧；

5、所述分块铁芯包括依次连接的连接部、绕线部和限位部，所述连接部与所述安装槽榫卯连接，所述扁线绕组套设于所述绕线部的外侧，所述绕线部靠近所述连接部的一端与所述定子轭的内圆周壁紧密贴合，所述扁线绕组通过绝缘纸与相邻所述定子轭的内圆周壁、所述导热楔块的侧壁、所述绕线部的侧壁和所述限位部的侧壁紧密贴合。

6、优选的，每个所述导热楔块的侧壁均与所述定子轭的相邻内圆周壁相互垂直设置，任意两相邻的所述导热楔块的相邻侧壁相互平行设置，所述绕线部与所述限位部的相邻侧壁相互垂直设置，所述绕线部侧壁与所述定子轭的内圆周壁相互垂直设置，所述定子轭的内圆周壁与相邻设置的所述导热楔块、绕线部和限位部的侧壁形成一个容纳槽，所述容纳槽用于紧密包围所述扁线绕组，所述容纳槽的截面为具有开口的矩形。

7、优选的，所述限位部分别凸出于所述绕线部的两侧，所述限位部远离所述绕线部的一端呈圆弧形状设置。

8、优选的，所述导热楔块远离所述定子轭的一端呈圆弧形状设置，所述导热楔块的圆弧面与相邻所述限位部的距离l大于所述限位部与转子的距离n。

9、优选的，所述连接部和所述安装槽均呈燕尾形状设置。

10、优选的，所述导热楔块与所述定子轭为一体成型结构。

11、一种如上述所述的集中绕组扁线定子的传热结构的制造方法，包括以下步骤：步骤a：将扁线绕制成螺旋状结构的扁线绕组，扁线绕组沿平行于绕制方向的截面呈长圆形状，长圆形状由两条圆弧段以及连接两条圆弧段的两条等长平行的直线段围合形成；

12、步骤b：通过绝缘纸将扁线绕组的两条直线段分别包裹；

13、步骤c：将包覆有绝缘纸的扁线绕组套设于分块铁芯的绕线部，同时扁线绕组的两条直线段的侧壁通过绝缘纸与绕线部的侧壁紧密贴合；

14、步骤d：通过连接部与安装槽配合的方式将套设有扁线绕组的分块铁芯安装于定子轭的内圆周壁上，使得扁线绕组通过绝缘纸与相邻的定子轭的内圆周壁、导热楔块的侧壁、绕线部的侧壁和限位部的侧壁紧密贴合；

15、步骤e：重复执行步骤a-d，使得定子轭的若干安装槽均安装套设有扁线绕组的分块铁芯。

16、本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

17、1、扁线绕组的侧壁与分块铁芯、导热楔块和定子轭的侧壁紧密贴合，固定可靠，不存在松动，且可以快速将扁线绕组的热量通过分块铁芯和导热楔块传递到定子轭来进行散热，从而提升其散热效果。

18、2、扁线绕组可以直接套设在分块铁芯上，不需要挤压和错位便可以安装，工艺简单；

19、3、分块铁芯与定子铁芯之间采用榫卯结构连接，使得分块铁芯与定子铁芯的连接固定可靠，且方便分块铁芯与定子铁芯拆装。

技术特征：

1.一种集中绕组扁线定子的传热结构，其特征在于：包括定子铁芯(1)，及若干与所述定子铁芯(1)可拆卸连接的分块铁芯(2)；

2.根据权利要求1所述的一种集中绕组扁线定子的传热结构，其特征在于：每个所述导热楔块(12)的侧壁均与所述定子轭(11)的相邻内圆周壁相互垂直设置，任意两相邻的所述导热楔块(12)的相邻侧壁相互平行设置，所述绕线部(22)与所述限位部(23)的相邻侧壁相互垂直设置，所述绕线部(22)侧壁与所述定子轭(11)的内圆周壁相互垂直设置，所述定子轭(11)的内圆周壁与相邻设置的所述导热楔块(12)、绕线部(22)和限位部(23)的侧壁形成一个容纳槽，所述容纳槽用于紧密包围所述扁线绕组(3)，所述容纳槽的截面为具有开口的矩形。

3.根据权利要求1所述的一种集中绕组扁线定子的传热结构，其特征在于：所述限位部(23)分别凸出于所述绕线部(22)的两侧，所述限位部(23)远离所述绕线部(22)的一端呈圆弧形状设置。

4.根据权利要求1所述的一种集中绕组扁线定子的传热结构，其特征在于：所述导热楔块(12)远离所述定子轭(11)的一端呈圆弧形状设置，所述导热楔块(12)的圆弧面与相邻所述限位部(23)的距离l大于所述限位部(23)与转子(5)的距离n。

5.根据权利要求1所述的一种集中绕组扁线定子的传热结构，其特征在于：所述连接部(21)和所述安装槽(13)均呈燕尾形状设置。

6.根据权利要求1所述的一种集中绕组扁线定子的传热结构，其特征在于：所述导热楔块(12)与所述定子轭(11)为一体成型结构。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述的集中绕组扁线定子的传热结构的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤a：将扁线绕制成螺旋状结构的扁线绕组(3)，扁线绕组(3)沿平行于绕制方向的截面呈长圆形状，长圆形状由两条圆弧段以及连接两条圆弧段的两条等长平行的直线段围合形成；

技术总结
本发明公开了一种集中绕组扁线定子的传热结构及其制造方法，包括定子铁芯，及若干与所述定子铁芯可拆卸连接的分块铁芯；所述定子铁芯包括定子轭和若干个均匀分布于所述定子轭的内圆周壁的导热楔块和安装槽，每个所述安装槽和分块铁芯均设置于两个相邻所述导热楔块之间。本发明在组装过程中，先将包覆有绝缘纸的扁线绕组套设于分块铁芯，再通过分块铁芯的连接部与安装槽榫卯连接的方式将分块铁芯安装于定子轭，使得扁线绕组与分块铁芯、导热楔块和定子轭内壁紧密贴合来对扁线绕组进行固定，并将扁线绕组的热量通过分块铁芯和导热楔块传递到定子轭来进行散热，从而提升其散热效果，且装置装配方便，无需焊接，固定牢固。

技术研发人员：梁昌勇,谢勇辉,袁文华,段博,王敬松,苏柱德,卢柳开
受保护的技术使用者：合普动力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/9