[发明专利]汽车交流发电机及其嵌线系统和嵌线方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车交流发电机，以及用于对发电机定子绕组进行嵌线操作的嵌线系统和嵌线方法。

背景技术

现有的汽车交流发电机通常采用整体式定子铁芯片。由于采用整圆冲压成型，所用的原料必须大于冲片面积，例如φ267*0.35的冲片和内圈φ199*0.35的空圈，面积约为99500平方毫米，就需要300*0.35的冲片原料，因此外圈的边料都是浪费了，而且内圈φ199*0.35的空圈也将浪费。另一方面，这种整体式定子结构由于受操作工艺上的限制，难以实现大批量生产。一般来说，为实现自动化操作，购买一个小型电机自动嵌线系统的价格在1000万人民币以上，对很多公司来说难以承受，故只能手工嵌线。对于手工嵌线操作，一个员工嵌一个较为简单的定子绕组，班产量只有3台，可见效率极低，投入费用较高，而且人工嵌线的稳定性较差，常有匝间不良的情况。

为了克服整体式定子铁芯嵌线效率低的问题，已经有人发明了分块式定子冲片，这样可以比较简便地对定子铁芯进行嵌线操作。在嵌线完成之后，用圆形工装进行拼凑，然后再用烧焊的方式对各个定子冲片进行固定连接，从而形成一个完整的定子铁芯。

因此，现有技术亟需克服上述缺陷，希望发明出一种新的汽车交流发电机及其嵌线系统和嵌线方法，既能减少材料损耗，降低制造成本，还能提高生产效率，方便嵌线操作，提高绕组可靠性。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种汽车用交流发电机，包括定子绕组组件、转子组件、固定外壳、旋转变压器和接线盒组件，定子绕组组件包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯由分块式铁芯片组成，其特征在于，铁芯片一侧设置直径4毫米圆形凸出部，另一侧设置直径4毫米圆形凹陷部，从而形成搭扣结构，相邻铁芯片之间通过该搭扣结构组合形成圆环形定子铁芯。本发明的分块式冲片由于圆形凸出部配合圆形凹陷部的独特结构设计，节省了烧焊环节，嵌线完成后直接经行搭扣成型。

本发明还提供了一种汽车用交流发电机嵌线系统，包括绕线电机、变频器、机械式漆包线校直器、自动排线器、张力器、气缸和绕线夹具，一对扇形结构的绕线夹具分别安装在气缸顶端和绕线电机轴顶端，汽车用交流发电机的分块式定子铁芯片设置在扇形结构的夹具之间，气缸从两侧夹紧分块式铁芯片，漆包线在绕制前由校直器进行校直，通过自动排线器与绕线电机实现同步自动排线，张力器保证绕线时的拉力恒定以避免拉力波动造成的绕线缺陷，绕线电机牵引漆包线将其绕制在分块式铁芯片上，变频器连接到绕线电机用于调整绕线电机的转速并通过计数器显示电机旋转数。

本发明还提供了一种汽车用交流发电机嵌线方法，包括以下步骤：通过铁芯冲片原材料下料、冲压自动叠片铁芯、组合铁芯与线圈骨架，制备发电机定子铁芯绕线组件；将制备好的绕线组件装入绕线夹具，其中两个扇形结构的铁块组成绕线夹具，该绕线夹具安装在气缸顶端和绕线电机轴顶端；按下气缸动作按钮，气缸夹紧绕线组件；将漆包线装入机械式漆包线校直器，然后穿过自动排线系统的导线板上的穿线孔，再将漆包线固定到绕线夹具上；调整好张力器的压力后启动绕线电机；由变频器控制绕线电机的转速，由计数器显示电机旋转的转数，执行同步自动排线；在一个定子单元绕制完成之后，重复操作完成下一个定子单元，直到所有定子单元完成绕线；将这些定子单元相互搭扣联接，并将定子绕组按设计联接；对定子绕组进行整形；执行定子性能和尺寸检查；对定子总成浸漆；执行定子整体检查，完成嵌线过程。

本发明将漆包线校直器与张力器有机的结合到一起，在5轮机械式漆包线校直器的入料端设置一压力式送料轮，该送料轮转动时推动漆包线向前运动，通过调整该送料轮对漆包线的压力实现漆包线对绕线夹具的拉力基本保持恒定。

本发明冲破原整体式铁芯嵌线缓慢的瓶颈，来满足批量生产的需求。原整体式冲片由于面积比较大，冲压模具也会因此变大，对冲床的吨位要求也会相应增高，更加难以实现高速冲的自动扣压。本发明将以往的整体式冲片转换为搭扣分块式冲片的汽车交流发电机，把原整体式环形冲片分割成每个槽一小块，这样由一大块的形式转变为一小块，避免了整体加工困难的情况，更改成小块流入流水线，极其方便实现机械化嵌线，本发明将分块式铁芯配合一套由绕线电机、变频器、机械式漆包线校直器、自动排线器、张力器、气缸和绕线夹具组成的嵌线系统，从而低成本、高可靠性地实现分块式铁芯发电机定子的机械化生产。

附图说明

图1为本发明的分块式定子铁芯冲片放大截面图。

图2是本发明组装成型的定子铁芯截面图。

图3是本发明的汽车交流发电机局部示意图。