本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種縮短電機(jī)定子繞組端部長(zhǎng)度的梯形線圈，其特征在于，包括線圈端部、梯形線圈短邊和梯形線圈長(zhǎng)邊，線圈端部的兩端分別與梯形線圈短邊和梯形線圈長(zhǎng)邊連接，所述的線圈端部包括線圈端部圓弧和線圈直線部分圓弧。本實(shí)用新型專利技術(shù)具有節(jié)省電機(jī)的用銅量、散熱好、損耗低、效率高等特點(diǎn)。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種縮短電機(jī)定子繞組端部長(zhǎng)度的梯形線圈，屬于電機(jī)結(jié)構(gòu)
技術(shù)介紹
繞組是電機(jī)結(jié)構(gòu)的重要組成部分 ，也是電機(jī)的心臟部分，電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)特性均與繞組的構(gòu)成有關(guān)，繞組由線圈組成，所以研究線圈的排列規(guī)則和連接方式以滿足電力系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)的波形幅值和對(duì)稱等要求。目前一般中小型電機(jī)定子繞組的雙層散嵌繞組線圈結(jié)構(gòu)形狀主要有梭形線圈及部分圓弧形線圈。梭形線圈，如圖I所示，包括第一線圈的直線LI，兩個(gè)第一線圈的直線LI之間為第一線圈的跨距Y1，第一線圈端部hi與第一線圈的直線LI的連接處為第一線圈直線部分圓弧，第一線圈直線部分圓弧所在圓的半徑為rl，第一線圈端部圓弧所在圓的半徑為R1，線圈端部角度為α，第一線圈寬度為Cl，其端部嵌線時(shí)容易排列，為一般散嵌線圈的主要形式，雙層疊繞組線圈形狀主要為梭形，以及一部分單層鏈?zhǔn)嚼@組線圈形狀可為梭形，小型直流電機(jī)電樞線圈也可為梭形。圓弧形線圈，如圖2所示，包括第二線圈的直線L2，兩個(gè)第二線圈的直線L2之間為第二線圈的跨距Υ2，第二線圈端部h2上的第二線圈端部圓弧所在圓的半徑為R2，第二線圈寬度為c2，其端部具有腰圓形線圈可塑性較大的特點(diǎn)，還具有可適當(dāng)減少線圈端部長(zhǎng)度的特點(diǎn)，適用于大節(jié)距線圈。單層或雙層同心式線圈形狀主要為圓弧形，以及一部分單雙層繞組線圈和節(jié)距較大的單層繞組線圈也可為圓弧形。圓弧形線圈其缺點(diǎn)是端部用銅較多，同極相組中各線圈尺寸各不相同，制作復(fù)雜。梭形線圈一般為雙層疊繞組散嵌線圈，并可選擇有利的短距以改善電機(jī)的磁勢(shì)與電勢(shì)波形，使電機(jī)性能較好，端部排列方便，線圈尺寸相同，便于制造，但其端部長(zhǎng)度較長(zhǎng)，已不符合高效率專用電機(jī)的設(shè)計(jì)要求，所以現(xiàn)推出一種即有梭形線圈的優(yōu)點(diǎn)，又能縮短線圈端部長(zhǎng)度的一種新型梯形線圈。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是解決電機(jī)在環(huán)境溫度高和使用系數(shù)負(fù)載運(yùn)行時(shí)繞組溫升高和軸承溫度高的問(wèn)題，提供一種節(jié)省電機(jī)的用銅量、散熱好、損耗低、效率高的縮短電機(jī)定子繞組端部長(zhǎng)度的梯形線圈。為了達(dá)到上述目的，本技術(shù)提供了一種縮短電機(jī)定子繞組端部長(zhǎng)度的梯形線圈，其特征在于，包括線圈端部、梯形線圈短邊和梯形線圈長(zhǎng)邊，線圈端部的兩端分別與梯形線圈短邊和梯形線圈長(zhǎng)邊連接，所述的線圈端部包括線圈端部圓弧和線圈直線部分圓弧。優(yōu)選地，所述的線圈端部的長(zhǎng)度范圍為45 130mm。優(yōu)選地，所述的線圈端部圓弧的半徑范圍為30 90mm。優(yōu)選地，所述的線圈直線部分圓弧的半徑范圍為10 20mm。優(yōu)選地，所述的梯形線圈短邊的長(zhǎng)度為定子鐵心的長(zhǎng)度與線圈伸出鐵心的長(zhǎng)度之和。優(yōu)選地，所述的梯形線圈長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度為2倍線圈端部的長(zhǎng)度與線圈端部圓弧的長(zhǎng)度之差加上梯形線圈短邊的長(zhǎng)度。優(yōu)選地，所述的梯形線圈短邊和梯形線圈長(zhǎng)邊之間的距離為線圈的跨距，線圈的跨距增加線圈寬度為設(shè)計(jì)的實(shí)際跨距。本技術(shù)的線圈設(shè)計(jì)形狀為梯形狀，相比較與現(xiàn)有的線圈，梯形線圈端部可以明顯變短，且避免了長(zhǎng)方形線圈端部無(wú)伸縮量，嵌線工藝性差等缺點(diǎn)，易于嵌線；也避免了圓弧形線圈端部用銅較多，同極相組中各線圈尺寸各不相同，制作復(fù)雜等問(wèn)題；并與傳統(tǒng)的梭形線圈比較，能有效地縮短定子繞組端部(單邊)長(zhǎng)度為10 60mm，兩邊端部總長(zhǎng)可縮·短為20 120mm ;本技術(shù)還在減少電機(jī)用銅量的基礎(chǔ)上，不影響電機(jī)性能，繞組端部長(zhǎng)度更短、排列更整齊，更有利于電機(jī)繞組端部通風(fēng)散熱、降低損耗、提高效率，同時(shí)可以增大定子繞組端部與軸承外徑間的軸向距離，降低繞組與軸承相互間的熱傳導(dǎo)影響，解決了電機(jī)在環(huán)境溫度高和使用系數(shù)負(fù)載運(yùn)行時(shí)繞組溫升高和軸承溫度高的難題。附圖說(shuō)明圖I為梭形線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圓弧形線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為一種縮短電機(jī)定子繞組端部長(zhǎng)度的梯形線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明Yl為第一線圈的跨距，LI為第一線圈的直線，hi為第一線圈端部，Rl為第一線圈端部圓弧所在圓的半徑，rl為第一線圈直線部分圓弧所在圓的半徑，α為線圈端部角度，Cl為第一線圈寬度；Υ2為第二線圈的跨距，L2為第二線圈的直線，h2為第二線圈端部，R2為第二線圈端部圓弧所在圓的半徑，c2為第二線圈寬度；Y3為第三線圈的跨距，h3為第三線圈端部，R3為第三線圈端部圓弧所在圓的半徑，r3為第三線圈直線部分圓弧所在圓的半徑，c3為第三線圈寬度，L3a為第三梯形線圈短邊，L3b為第三梯形線圈長(zhǎng)邊。具體實(shí)施方式為使本技術(shù)更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。實(shí)施例I如圖3所示，為一種縮短電機(jī)定子繞組端部長(zhǎng)度的梯形線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。本技術(shù)為一種縮短電機(jī)定子繞組端部長(zhǎng)度的梯形線圈，包括第三線圈端部h3、第三梯形線圈短邊L3a和第三梯形線圈長(zhǎng)邊L3b，第三線圈端部h3的兩端分別與第三梯形線圈短邊L3a和第三梯形線圈長(zhǎng)邊L3b連接，第三線圈端部h3包括第三線圈端部圓弧和第三線圈直線部分圓弧。第三線圈端部h3的高度范圍為45 130mm,第三線圈端部圓弧所在圓的半徑R3范圍為30 90mm，第三線圈直線部分圓弧所在圓的半徑r3范圍為10 20mm，第三梯形線圈短邊L3a的長(zhǎng)度為定子鐵心的長(zhǎng)度與線圈伸出鐵心的長(zhǎng)度之和。第三梯形線圈長(zhǎng)邊L3b的長(zhǎng)度為2倍第三線圈端部h3的高度與第三線圈端部圓弧所在圓的半徑R3之差加上第三梯形線圈短邊L3a的長(zhǎng)度。第三梯形線圈短邊L3a和第三梯形線圈長(zhǎng)邊L3b之間的距離為第三線圈的跨距Y3，第三線圈的跨距Y3增加第三線圈寬度c3為設(shè)計(jì)的實(shí)際跨距。本技術(shù)提供一種縮短電機(jī)定子繞組端部長(zhǎng)度的梯形線圈，是一種雙層散嵌疊繞組線圈結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)。對(duì)電機(jī)功率越大、跨距越大的梯形線圈，其縮短繞組端部長(zhǎng)度值最大，適用于有繞組鐵心端部長(zhǎng)度緊張的2P、4P較大功率的壓縮機(jī)電機(jī)。本技術(shù)不僅可以縮短電機(jī)定子繞組的端部長(zhǎng)度，而且可以提高電機(jī)的效率和性能，是一種很好的散嵌雙層疊繞組的線圈形式，必將產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。本技術(shù)提供一種縮短電機(jī)定子繞組端部長(zhǎng)度的梯形線圈，通過(guò)以下技術(shù)方案步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)a)首先依據(jù)電機(jī)設(shè)計(jì)的電磁方案，對(duì)梯形線圈進(jìn)行結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)，如圖3所示①確定線圈的跨距Y3，線圈的跨距Y3為設(shè)計(jì)的實(shí)際跨距Y減掉線圈寬度c3;②確定線圈端部圓弧所在圓的半徑R3，一般取30 90mm，其中第三線圈的跨距Y3較大者，取較大值；③確定第三線圈端部h3的高度,一般取45 130mm ;④確定第三梯形線圈短邊L3a直線長(zhǎng)和第三梯形線圈長(zhǎng)邊L3b直線長(zhǎng)，第三梯形線圈短邊L3a直線長(zhǎng)為定子鐵心長(zhǎng)與線圈伸出鐵心直線長(zhǎng)度之和，第三梯形線圈長(zhǎng)邊L3b直線長(zhǎng)等于2倍第三線圈端部h3的高度與第三線圈端部圓弧所在圓的半徑R3之差加上第三梯形線圈短邊L3a直線長(zhǎng)；⑤確定第三線圈直線部分圓弧所在圓的半徑r3, —般取10 20_。b)按設(shè)計(jì)的梯形線圈尺寸做成繞線模，進(jìn)行線圈的繞線，梯形線圈的繞線工藝與傳統(tǒng)的梭形線圈基本相同。c)繞好的梯形線圈嵌線到定子鐵心槽內(nèi)，第三梯形線圈短邊L3a—般為嵌線的上層邊，第三梯形線圈長(zhǎng)邊L3b—般為嵌線的下層邊，其它環(huán)節(jié)與傳統(tǒng)的梭形線圈嵌線工藝基本相同，嵌線結(jié)束后，對(duì)其繞組端部進(jìn)行整形和綁扎。綜上所述，本技術(shù)通過(guò)對(duì)電機(jī)定子繞組線圈的特殊設(shè)計(jì)，達(dá)到了明顯能縮短繞組線圈端部長(zhǎng)度，明顯增大了線圈端部與軸承外徑間的軸向距離，本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種縮短電機(jī)定子繞組端部長(zhǎng)度的梯形線圈，其特征在于，包括第三線圈端部(h3)、第三梯形線圈短邊(L3a)和第三梯形線圈長(zhǎng)邊(L3b)，第三線圈端部(h3)的兩端分別與第三梯形線圈短邊(L3a)和第三梯形線圈長(zhǎng)邊(L3b)連接，所述的第三線圈端部(h3)包括第三線圈端部圓弧和第三線圈直線部分圓弧。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張惠英，黃堅(jiān)，張寶強(qiáng)，金晶，陳琳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程技術(shù)研究中心有限公司，上海電科電機(jī)科技有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：
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