绕线电机转子线圈的制作方法

1.本发明涉及一种绕线电机转子线圈，此结构适用于无刷双馈电机绕线转子线圈及三相异步电动机绕线转子线圈。


背景技术：

2.无刷双馈电机作为科技创新产物，是一种具有异步和同步运行能力的交流电机，在变速恒频、变频调试的领域中应用广泛。主要应用于风力发电、潮汐发电等新能源发电技术中。绕线转子三相异步电动机起动电流小，起动转矩大，在风机、水泵类负载及其他领域得到了一定的推广与应用。
3.绕线转子线圈是切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。转子绕组线圈是无刷双馈关键部分，绕线转子采用一套自闭和的双层绕组形式，主要根据“次谐波”原理活着“变极”原理来设计，对于大功率的绕线转子线圈多采用铜母线tmr，位于转子槽端外部的线圈弯制半径大，需要成型模具弯制导致成型困难、效率低。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种绕线电机转子线圈，利用铜母线制备的槽间直线部连接作为槽端部的铜导线，旨在兼顾线圈的电气性能、耐热性能、力学性能及耐化学稳定性。
5.为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种绕线电机转子线圈，线圈由嵌置于转子槽内的铜杆母线和转子槽端部的铜导线电连接构成，线圈外部敷设有绝缘层。
6.上述技术方案的要点在于转子线圈采用相对硬质的铜质母线与便于弯制的铜导线相互电连接构成，铜质母线嵌置于转子槽内，铜导线则位于转子槽的槽端外部，这样既方便了槽间段嵌置、固定及绝缘设置，又避免了槽端段线圈的弯绕状布置，同时线圈的电性能又得到了保证。
附图说明
7.图1是本发明的立体结构示意图；
8.图2是图1中的局部放大图；
9.图3a、3b是连接套第一种实施方案的立体结构示意图；
10.图4是连接套第二种实施方案的立体结构示意图。
具体实施方式
11.如图1所示的绕线电机转子线圈，由嵌置于转子槽内的铜杆母线10和转子槽端部的铜导线20电连接构成，线圈外部敷设有绝缘层30。本发明的核心就是将彼此电连接的铜杆母线10和铜导线20中的铜杆母线10作为槽间段嵌置于转子槽内，而铜导线20位于转子的端部，由此解决了铜杆母线10既作为槽间段又作为槽端段时槽端段弯制困难、效率低的问题，同时又避免了槽端段铜母线弯制可能出现的裂痕导致的质量问题和安全隐患。
12.为了避免铜杆母线10与铜导线20的电连接处的过流截面与铜杆母线10、铜导线20的过流截面基本保持一致，本发明采用的方案是所述的铜杆母线10的端部11和铜导线20的导线端部21实施对焊焊接。这样不仅减少了耗材，同时减少了焊接节点的体积，避免了槽端段线圈彼此抵挤的现象，避免了线圈外绝缘彼此间的摩擦。
13.为了保证焊接质量和焊接节点处的外形轮廓，所述的铜杆母线10的端部11和铜导线20的导线端部21对接端实施搅拌摩擦焊焊接。采用搅拌摩擦焊焊接不仅可以保证铜杆母线10和铜导线20的电连接的可靠性，还提高了焊接节点处的外形，即有利于保证焊接节点处的过流截面与铜杆母线10、铜导线20的过流截面基本保持一致。
14.优选的，所述的铜导线20的端部成型为截面与铜杆母线10的截面吻合的方形。由于铜导线的是由众多单根铜线绞绕而成，其截面形状为圆形，而铜杆母线10的截面基本上为长方形，两者的端面自然匹配率较低，因此上述方案即是在两者焊接前先行对铜导线20的导线端部21进行整形，即整形为与铜杆母线10的截面吻合的方形。
15.为了将铜杆母线10的导线端部21的截面整制为方形，本发明提供的优选方案是所述的铜导线20的导线端部21由电阻焊或热熔焊整形为方形截面。
16.以上说明的是铜导线20与铜杆母线10对焊焊接的技术方案，实现了铜导线20与铜杆母线10的电连接。由于线圈嵌置时两者的焊接节点部位会受到弯置姿态的铜导线20的拉、钮及弯力的合力作用，并且电机正常工作过程中的振动必然导致上述合力作用持续且也会更加复杂，因此铜导线20与铜杆母线10电连接的可靠性有必要得到加强，本发明提供了以下优选方案。
17.如图2、3所示，所述的铜杆母线10与铜导线20相互对接的端部套设有导电材质的连接套40。通过设置连接套40，不仅维系了铜导线20与铜杆母线10电连接状态，还附加提供了铜导线20与铜杆母线10电连接存在瑕疵或使用造成的电连接局部失效时的过流通路，通常的，连接套40选用铜薄片弯制成管圈状以方便约束套置在杆母线10与铜导线20的对接处。
18.更优选的，铜杆母线10和铜导线20与连接套40之间填充有焊接填料并彼此焊接连接这样可以保证铜杆母线10、铜导线20与连接套40之间的电连接的可靠性。
19.所述的连接套40为开口形结构，开口端为彼此咬合的齿41与齿谷42配合。如图3、4所示，该方案简单而有效，连接套40围置约束在铜杆母线10和铜导线20的连接处之后，再在开口的接缝处实施焊接，确保连接的可靠性。
20.所述的连接套40的套域为方形，开口部位于窄边侧，如图3a、3b所示，该方案可以减少开口处的开口现象。图2、4中采用的是开口部位于宽边处方案。
21.上述方案实现了铜杆母线10和铜导线20的电连接，然后在绕置绝缘层30，上述方案提供的转子线圈具备h级，绝缘结构采用聚酯亚胺材料电气性能和浸渍性能得到满足，完全可以保证无刷双馈电机绕线转子及三相异步电动机绕线转子电机长期稳定、安全、可靠的运行。


技术特征：
1.一种绕线电机转子线圈，其特征在于：线圈由嵌置于转子槽内的铜杆母线(10)和转子槽端部的铜导线(20)电连接构成，线圈外部敷设有绝缘层(30)。2.根据权利要求1所述的绕线电机转子线圈，其特征在于：所述的铜杆母线(10)的端部(11)和铜导线(20)的导线端部(21)实施对焊焊接。3.根据权利要求1或2所述的绕线电机转子线圈，其特征在于：所述的铜杆母线(10)的端部(11)和铜导线(20)的线端部(21)对接端实施搅拌摩擦焊焊接。4.根据权利要求1或2所述的绕线电机转子线圈，其特征在于：所述的铜导线(20)的导线端部(21)成型为截面与铜杆母线(10)的截面吻合的方形。5.根据权利要求4所述的绕线电机转子线圈，其特征在于：所述的铜导线(20)的线端部(21)由电阻焊或热熔焊整形为方形截面。6.根据权利要求1或2所述的绕线电机转子线圈，其特征在于：所述的铜杆母线(10)与铜导线(20)相互对接的端部套设有导电材质的连接套(40)。7.根据权利要求6所述的绕线电机转子线圈，其特征在于：铜杆母线(10)和铜导线(20)与连接套(40)之间填充有焊接填料并彼此焊接连接。8.根据权利要求6所述的绕线电机转子线圈，其特征在于：所述的连接套(40)为开口形结构，开口端为彼此咬合的齿与齿谷配合。9.根据权利要求8所述的绕线电机转子线圈，其特征在于：所述的连接套(40)的套域为方形，开口部位于窄边侧。

技术总结
本发明提出了一种绕线电机转子线圈，线圈由嵌置于转子槽内的铜杆母线和转子槽端部的铜导线电连接构成，线圈外部敷设有绝缘层。转子线圈采用相对硬质的铜质母线与便于弯制的铜导线相互电连接构成，铜质母线嵌置于转子槽内，铜导线则位于转子槽的槽端外部，这样既方便了槽间段嵌置、固定及绝缘设置，又避免了槽端段线圈的弯绕状布置，同时线圈的电性能又得到了保证。到了保证。到了保证。


技术研发人员：伍瑞雪 吴学钎 孙子晏 张燕 彭子琪 凤启明
受保护的技术使用者：安徽皖南电机股份有限公司
技术研发日：2023.08.18
技术公布日：2023/10/20