[发明专利]一种大功率高速电机的外插式拼接定子结构

说明书

本发明公开了一种大功率高速电机的外插式拼接定子结构，定子插片为扇形块结构，在定子插片的内圆弧面上设有线槽；在定子插片的一侧面上设有台阶部，在台阶部上设有凸棱，在定子插片的另一侧面上设有与凸棱相适配的凹槽；偶数个预制铜条线圈依次排列并形成一个圆形状的线圈单元，数量为预制铜条线圈总数一半的定子插片插入线圈单元，相邻定子插片通过凸棱与凹槽相互拼接并组成一环形状的定子圆环，相邻地两定子插片通过台阶部隔开并形成插槽；一个定子插片的线槽插入一个预制铜条线圈，相邻两定子插片之间的插槽插入一个预制铜条线圈。本发明使预制铜条线圈和拼接定子技术能够应用于大功率高速电机领域，继承了两者的优点。

技术领域：

本发明涉及一种大功率高速电机的外插式拼接定子结构。

背景技术：

大功率高速电机的定子有一些特殊的结构、性能特点，因此其制造工艺存在一些难点。通常的定子制造工艺中，一些常用于大功率低速电机定子的结构和相应的制造工艺并不能适用于大功率高速电机的制造。其中最典型的就是预制铜条结构和(内插式)拼接定子结构。

1、预制铜条线圈结构：

预制铜条线圈是大功率电机中经常采用的一种定子绕线形式，具有装配工艺性好、耐高温性能好、承载电流大、线圈体积小等优点。但这种线圈被用于大功率高速电机时，其装配工艺就会变得异常困难。

因为高速电机的转速高，所以相同功率的高速电机的转子磁极数少、转子直径小、定子电流大频率高。因此高速电机定子的内径更小、线槽更深、每束线圈匝数更多。这些特征就导致大功率高速电机的预制铜条线圈更粗更硬，并且在装配时必须先扭转成麻花状再塞入定子内孔，并且需要同时在定子内孔中塞入多个铜条，然后依次插入线槽。(注：因为铜条之间会相互叠压，所以最后几个安装时必须把最先的几个移出线槽。即会有多个线圈同时塞在内孔中。)

当电机转速提高到一万转以上时，定子和线圈的结构尺寸已经使这种“先定子后线圈”装配方法基本不可能实现了。

2、(内插式)拼接定子结构：

拼接式定子也是电机行业中的常用方法，通常用于大直径、多极数、浅槽深的电机定子，用于减少硅钢冲裁废料、降低冲裁模具制造难度。但拼接定子仍然是按照“先定子后线圈”的装配过程，即先将定子散片拼接成环，然后将线圈从内测放入线槽。因为这类定子的大内孔、浅槽深使得它们不需要特殊的线圈装配工艺。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种大功率高速电机的外插式拼接定子结构。

本发明所采用的技术方案有：一种大功率高速电机的外插式拼接定子结构，包括预制铜条线圈和定子插片，所述定子插片为具有内圆弧面、外圆弧面、两扇面和两侧面的扇形块结构，在定子插片的内圆弧面上设有线槽，该线槽贯穿于定子插片的两个扇面；在定子插片的一侧面上设有台阶部，该台阶部的两端面与定子插片的两扇面相齐平，在台阶部上设有凸棱，在定子插片的另一侧面上设有与凸棱相适配的凹槽；

偶数个预制铜条线圈依次排列并形成一个圆形状的线圈单元，数量为预制铜条线圈总数一半的定子插片插入线圈单元，相邻定子插片通过凸棱与凹槽相互拼接并组成一环形状的定子圆环，相邻地两定子插片通过台阶部隔开并形成插槽；一个定子插片的线槽插入一个预制铜条线圈，相邻两定子插片之间的插槽插入一个预制铜条线圈。

进一步地，所述线槽的下端面与台阶部的上端面均与定子轴线之间的距离相同。

进一步地，所述定子插片由硅钢片冲片叠压、焊接或铆接而成。

本发明具有如下有益效果：

1)本发明使预制铜条线圈和拼接定子技术能够应用于大功率高速电机领域，继承了两者的优点。

2)并通过逆转装配顺序，使预制铜条线圈能够装入内孔较小的电机定子中。