[发明专利]无槽电机筒型线圈制作方法

说明书

本发明涉及无槽电机电枢绕组的技术领域，尤其涉及无槽电机筒型线圈的制作方法。

众所周知，由于无槽电机消除了齿槽效应，且电感量小，因而运行平稳、无噪音、损耗低、效率高、转速高、易于自动控制等，这对于现代控制技术来说意义重大，但由于无槽电机要用到筒型线圈，而目前在制作筒型线圈过程中还有很多难点无法解决，如制作过程中，手工操作成份过多，难以实现自动化生产，且生产出的线圈不精确，使用效果不好，所以无槽电机一直发展缓慢，传统方法将三相绕组逐相按正绕、反绕交替进行绕制的情况，过桥线被缠绕在线圈内，垫在线圈端部，线圈成形困难，另外各相线圈长度不等，会直接影响电机质量；传统线模为梭形，通过宽度来控制线圈的节距，从而通过缠绕预制出线圈的节距，绕出的线圈很厚，在以后制作筒式线圈时，要将梭形截面的棱柱状绕组压扁，这就要求线匝一直线边不动，其余五边绕其旋转，致使两元件边组成的平面相靠，由于线匝各边无刚性，产生梭形截面畸变及乱线，破坏了线圈的节距，使得在筒式线圈成形前就已存在各种缺点，影响了产品的质量。

本发明的目的就是针对上述情况，提供一种无槽电机筒型线圈制作方法，该制作方法有利于向自动化生产发展，且制作出的筒型线圈整齐美观、精确。为了达到上述目的，本发明改变传统的绕线方法，单方向将各相线圈总匝数一次绕制在线模上，只是每极每相线圈需多绕一匝用作抽头，绕制好的线圈带放入拉节器拉伸，使其节距符合电机的要求，在线圈带里面放置合理厚度的绝缘粘胶带，剪断每相多绕的一匝的抽头匝，初步卷制圆筒，把卷制的圆筒放在辊压器辊压，最后放入成形器成形，焊接相应相间的抽头匝，通过预烘，滴浸烘干，脱模清理常规工艺处理即可。

所述的专用线模，包括中模板、边模板、斜铁等部分，其直边和斜边同普通线模长度相等，只是其厚度比普通线模要薄得多。

所述的拉节器，包括两个相互运作的拉伸装置，每个位伸装置包括架体、顶板和扣板三部分。

所述的辊压器，包括两个辊架，在两个辊架的上方设有导向辊筒，导向辊筒里面设有压辊。

所述的成形器，包括外压套和内胀套，其中外压套由压套和收紧套组成，内胀套由压棒和胀套组成。

由于采用一次性绕线，克服了多次绕线带来的很多麻烦，另外由于剪断抽头匝而使线圈带一边的线圈比较少，使线圈卷筒变得更加容易，提高了线筒制作的自动化程度。下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。

图1、为传统绕线结构示意图。图2、为传统线模截面图。图3、为本发明线模示意图。图4、为本发明绕线结构示意图。图5、为本发明绕线抽头通过桥线外接示意图。图6、拉节器结构示意图。图7、线圈端部在压扁或拉伸节距时发生干涉现象示意图。图8、辊压器示意图。图9、整形器示意图。

对照图4，本发明绕线方法，单方向将各相线圈总匝数一次绕制完毕，每极每相线圈需多绕一匝，用作抽头，在多绕的那一匝线圈上作出标记1，以便后面剪断，对照图3，本发明用的线模为扁线模，包括中模板2、边模板3、斜铁4，该扁线模的直边和斜边的长度同传统线模的长度一样，只是其厚度要比传统线模薄。绕出的线圈带很薄，容易拉伸，把绕出的绕圈带放入拉节器上拉伸。所述的拉节器如图6所示，包括上、下两个相互运作的拉伸装置，每个拉伸装置包括架体5、顶板6和扣板7三部分，线圈被上下两扣板7卡住，当上下两个拉伸装置向左右两个相反的方向拉伸时，线圈带被拉平，其节距被拉成电机所需的要求。在拉平的线圈里面放置厚度合理的绝缘粘胶带。所述合理的厚度可通过计算得出，由于线圈端部在围成圆筒时会发生线匝相互干涉现象，如图7所示，线径为D的线圈端部直线长度为L，弯折(90度-AF)角后(所述AF角为拉伸后的线圈斜边与水平线之间的夹角)，高度变为H，H＝L.sinAF，假设N为总导体数，弯折前排列面积为S1＝B.L＝N.D.L，在弯折后将变为S2＝B.H＝N.D.L.sinAF，S2/S1＝sinAF，若有弯折角，就有S2/S1＝sinAF＜1存在，导体就会在端部展开平面内产生干涉而使线层变厚，由图7中的P-P剖面图可知，其增厚量d＝D.cosAF，对于两层线圈来说，为制作成美观的筒状线圈，应在线圈带里面内外各放一层厚度为D.COSAF的绝缘粘带，用剪刀剪断每相线圈多出的用标记1标出的线匝，以被剪的一面为里面把该线圈带卷成圆筒，并在内外接缝处轴向贴上薄绝缘粘胶带。由于被剪的一面少了半匝线圈，卷成圆筒较为方便，把卷好的线筒放入辊压器里辊压，使其初步成形。所述的辊压器如图8所示，包括两个辊架8，在辊架8上方有一个辊筒9，线筒放在辊筒9里面，在线筒里面放入一根压辊10，辊架的转动带动辊筒转动，从而带动线筒转动，转动的线筒在压辊的作用下逐步成形。把逐步成形了的线筒放入成形器最终成形。所述的成形器如图9所示，包括外压套和内胀套两部分，外压套包括压套11，收紧套12两部分，内胀套包括压棒13，胀套14两部分，通过压棒的下压扩胀线筒的内径，通过往下挤压压套，收紧套整平线筒的外径，把成形后的线筒内外放绝缘粘结层，绝缘粘结层外放防粘模保护薄膜，焊接剪断的抽头，再通过预烘，滴浸烘干，脱模清理常规手段处理。