[发明专利]用于电机的单线无三相并接断头绕线工艺及其应用的电机

说明书

本发明公开了一种用于电机的单线无三相并接断头绕线工艺及其应用的电机，通过自动绕线设备对定子齿根据预设的三相绕组目标进行单线绕设，自动绕线设备的绕线机械臂采用控制器进行驱动控制，当绕设至需要对相邻不同相绕组并接输出的位置时，绕线机械臂将其所对应的单相绕组向定子外侧延伸后，通过弯折返回定子内侧继续对定子齿进行与延伸前绕组相不同的单相绕组绕设，将向定子外侧延伸的绕组弯折点作为单相绕组的无断点接头输出点；本发明不仅避免了三相并接时进行断头连接所耗费的工序时间以及所产生的废线，而且无需设置附加防护固定装置，显著节约了电机绕组成本，同时提出的绕线工艺快速便捷，提高了单线无三相并接断头绕线工艺的实施效率。

技术领域

本发明属于电机绕组设计领域，具体涉及了一种用于电机的单线无三相并接断头绕线工艺，本发明还涉及了该单线无三相并接断头绕线工艺应用的电机。

背景技术

为了提高电机绕组的槽满率，本申请人在线提出了具有特定层数分布的绕组基本单元设计(可参见CN113036971A以及申请号为202110681900.7的在先申请)，并采用单线完成绕组的绕设。然而，本申请人在做进一步的推广实施应用后发现，由于采用单线绕组，需要对绕组进行断开，然后进行各相绕组的并行焊接，不可避免地会发生较多数量的绕组接头(通常采用三相并接的星形接法)，接头不仅耗用了较多工序，而且导致了较多断头废线，同时还需要额外为各绕组接头准备防护固定装置，导致制造成本的增加，而且也不利于结构美观度；具体可分别参见图3和图4所示的具有2个电机基本单元和具有4个电机基本单元的单线电机绕组结构，其中，图3所示的2个电机基本单元的单线电机绕组需要做2个三相((包括U相、V相、W相)并接a1、a2(至少需要做6处断头)；图4所示的4个电机基本单元的单线电机绕组需要做4个三相并接b1、b2、b3和b4(至少需要做12处断头)，当电机基本单元的数量越多，所需的三相并接断头数量更多。

为了解决以上技术问题，申请人对无接头绕组技术进行了检索，发现公告号为CN2896668Y的实用新型专利公开了一种直线抽油电机无接头绕线工艺装备,将抽油电机定子水平安装在旋转支架上,其心轴通过传动副与减速电机主轴连接,在多组三相线圈起始部位径向,安装一副随动挂架,其中一相线轴安装在旁边的线轴支架上,另外两相线轴安装在定子起始部位的随动挂架上。在抽油电机定子三相绕组线圈绕线时,每绕完一相线圈,无需剪断线头再绕另一相线圈,最后再将各组同相线圈接头焊接起来等辅助工作,实现多组三相绕组线圈,每相多组线圈仅为一根绕线，但其应用的定子结构及其绕线结构与常规电机结构具有明显区别，无法应用于常规领域；而公开号为CN104617721A的发明专利公开了高效交流电动机定子绕组的制备方法，包括绕线、穿线、嵌线工艺。所述绕线工艺为：每相U、V、W有六个线圈U1、U2、U3、U4、V1、V2、V3、V4、W1、W2、W3、W4，其中每相6个线圈连续绕成，绕后的线圈绕向一致，每相6个线圈之间无接头；其中W1、W3、V2、V4、U2、U4均包括2个大线圈，大线圈的跨距1～9槽，W2、W4、V1、V3、U1、U3均是1个小线圈，跨距1～8槽。所述穿线工艺在所述绕线工艺之后、所述嵌线工艺之前，穿线工艺的作用是使每相的大线圈与小线圈的绕向相反，该方案采用多组并绕，显然不适合用于单线绕设工艺。

基于本申请发明人在本领域的多年专注研究经验，本申请人希望寻求技术方案来解决以上技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于电机的单线无三相并接断头绕线工艺及其应用的电机，不仅避免了三相并接时进行断头连接所耗费的工序时间以及所产生的废线，而且无需设置附加防护固定装置，显著节约了电机绕组成本，同时提出的绕线工艺快速便捷，显著提高了单线无三相并接断头绕线工艺的实施效率，非常适合进行规模推广实施。

本发明的技术方案如下：