分块电机定子的绕线工装和绕线方法.pdf

本发明公开了一种分块电机定子的绕线工装和方法，定子包括多个分块铁芯，绕线工装包括：旋转盘，所述旋转盘的外边缘处具有沿周向分布的多个第一卡扣，旋转盘的至少一个表面上具有多个绕线针；绕线链条，所述绕线链条包括多个依次可枢转地连接的固定块，位于两端的固定块之间可拆卸地连接，绕线链条的一侧具有与多个第一卡扣一一对应的第二卡扣；绕线链条的另一侧上具有多个适于与分块铁芯的轭部上的第四卡扣相配合的第三卡扣。根据本发明的绕线工装，实现了每相绕组中多个绕组之间的跨江线的连接，避免了传统的线路板连接或跳线连接的弊端，而且对于内转子电机铁芯来说，绕线速度达到了外转子铁芯的绕线速度。

权利要求书1.  一种分块电机定子的绕线工装，所述定子包括多个分块铁芯，其特征在于，所 述绕线工装包括： 旋转盘，所述旋转盘的外边缘处具有沿周向分布的至少一个第一卡扣，所述旋转盘 的至少一个表面上具有多个绕线针； 绕线链条，所述绕线链条包括多个依次可枢转地连接的固定块，位于两端的所述固 定块之间可拆卸地连接以将所述绕线链条环绕成环形形状，所述绕线链条的一侧具有 与所述多个第一卡扣一一对应的第二卡扣以将所述绕线链条环绕在所述旋转盘上；所 述绕线链条的另一侧上具有多个第三卡扣，所述第三卡扣适于与所述分块铁芯的轭部 上的第四卡扣相配合。 2.  根据权利要求1所述的绕线工装，其特征在于，所述第一卡扣为凸起和凹槽的 其中一个，所述第二卡扣为凸起和凹槽的另一个。 3.  根据权利要求1所述的绕线工装，其特征在于，所述第三卡扣为卡舌和卡槽的 其中一个，且所述第四卡扣为卡舌和卡槽中的另外一个。 4.  根据权利要求1-3中任一项所述的绕线工装，其特征在于，每个固定块的两侧 均具有所述第二卡扣和所述第三卡扣。 5.  根据权利要求4所述的绕线工装，其特征在于，所述第二卡扣和所述第三卡扣 位置相对。 6.  根据权利要求4所述的绕线工装，其特征在于，所述第二卡扣和所述第三卡扣 的至少一个位于所述固定块的中央。 7.  根据权利要求1所述的绕线工装，其特征在于，所述绕线针设在所述旋转盘的 其中一个表面上且邻近所述旋转盘的边缘设置，多个所述绕线针沿周向彼此间隔分布。 8.  根据权利要求7所述的绕线工装，其特征在于，所述绕线针的数量为所述固定 块的数量的2倍。 9.  根据权利要求1所述的绕线工装，其特征在于，相邻的所述两个固定块之间通 过销轴或滚珠配合可枢转地连接。 10.  一种分块电机定子的绕线方法，采用根据权利要求1-9中任一项所述分块电机 定子的绕线工装，其特征在于，所述绕线方法包括以下步骤： S1、将所述多个分块铁芯的第四卡扣分别配合至所述绕线链条的第三卡扣上； S2、将位于所述绕线链条两端的固定块彼此连接以将所述绕线链条环绕成环形形 状，其中所述分块铁芯的齿部径向朝外； S3、将环形的绕线链条设在旋转盘上； S4、对每个分块铁芯的齿部绕线，每相绕组的过桥线通过所述绕线针排布； S5、绕线完毕后，将位于所述绕线链条两端的固定块彼此脱离后翻转所述绕线链条， 使所述分块铁芯的齿部径向朝内，多个分块铁芯的轭部依次连接以形成绕组铁芯； S6、从所述绕组铁芯上取下所述绕线链条。 11.  根据权利要求10所述的绕线方法，其特征在于，所述步骤S1在步骤S2之前 或之后。

说明书分块电机定子的绕线工装和绕线方法
技术领域
本发明涉及电机领域，尤其涉及一种分块电机定子的绕线工装和分块电机定子的绕 线方法。
背景技术
当前家电行业，电机定子绕线工艺越来越成熟，由于直流电机定子齿数量比较多， 电机一般为三相，相数比较多，所以电机过桥线很难处理。相关技术中采用的处理方 式有：三相电机其中一相或者两相通过过桥线连接，其它单独绕线，然后通过电路板 或者跳线连接；或者三相全部通过线路板或者跳线连接。然而，上述方式具有以下缺 陷：
(1)电路板上存在多个焊点，可靠性存在风险。
(2)采用跳线连接的必须采用手工焊接连接，效率低。
(3)绕组全部使用电路板连接时，电机控制需要多使用一块电路板，增加电机成 本，降低可靠性，出现故障率越高，并且在高压布线时，安全要求较为苛刻。
(4)由于需要通过电路板连接每相绕组内的各个绕线端口，所以电机控制系统只 能放在外面，不利于电机的一体化制作，增加电机运输成本，客户同时也要考虑电机 控制系统安装空间，给使用带来不便。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种分块 电机定子的绕线工装，所述绕线工装不使用电路板、跳线，即可使每相的绕组连接在 一起，绕线效率高。
本发明还提出了一种分块电机定子的绕线方法。
根据本发明第一方面实施例的一种分块电机定子的绕线工装，所述定子包括多个分 块铁芯，所述绕线工装包括：旋转盘，所述旋转盘的外边缘处具有沿周向分布的至少 一个第一卡扣，所述旋转盘的至少一个表面上具有多个绕线针；绕线链条，所述绕线 链条包括多个依次可枢转地连接的固定块，位于两端的所述固定块之间可拆卸地连接 以将所述绕线链条环绕成环形形状，所述绕线链条的一侧具有与所述多个第一卡扣一 一对应的第二卡扣以将所述绕线链条环绕在所述旋转盘上；所述绕线链条的另一侧上 具有多个第三卡扣，所述第三卡扣适于与所述分块铁芯的轭部上的第四卡扣相配合。
根据本发明实施例的绕线工装，实现了每相绕组中多个绕组之间的跨江线的连接， 避免了传统的线路板连接或跳线连接的弊端，而且对于内转子电机铁芯来说，绕线速 度达到了外转子铁芯的绕线速度，相较于传统的绕线速度，效率提高了5倍之多。
根据本发明的一个实施例，所述第一卡扣为凸起和凹槽的其中一个，所述第二卡扣 为凸起和凹槽的另一个。
根据本发明的一个实施例，所述第三卡扣为卡舌和卡槽的其中一个，且所述第四卡 扣为卡舌和卡槽中的另外一个。
根据本发明的一个实施例，每个固定块的两侧均具有所述第二卡扣和所述第三卡 扣。
可选地，所述第二卡扣和所述第三卡扣位置相对。
可选地，所述第二卡扣和所述第三卡扣的至少一个位于所述固定块的中央。由此便 于固定块和分块铁芯之间的连接、以及固定块和旋转盘之间的连接，且易于绕线。
根据本发明的一个实施例，所述绕线针设在所述旋转盘的其中一个表面上且邻近所 述旋转盘的边缘设置，多个所述绕线针沿周向彼此间隔分布。
根据本发明的一个实施例，所述绕线针的数量为所述固定块的数量的2倍。
根据本发明的一个实施例，相邻的所述两个固定块之间通过销轴或滚珠配合可枢转 地连接。
根据本发明实施例的绕线工装，实现了每相绕组的线全部连接在一起，实现了多相 绕组无法解决过桥线的问题，取代传统中部分绕组或者全部绕组使用电路板或者采用 跳线的连接方式，解决了焊接、跳线产生的不良，因为无需在电路板上连接绕组，所 以控制系统可以直接放到电机内部，有利于电机标准化制作、减少运输空间、客户不 再考虑控制系统安装位置，并且采绕线速度达到了外绕的速度，绕线效率提高了5倍。
根据本发明第二方面实施例的一种分块电机定子的绕线方法，采用根据权利要求 1-7中任一项所述分块电机定子的绕线工装，所述绕线方法包括以下步骤：
S1、将所述多个分块铁芯的第四卡扣分别配合至所述绕线链条的第三卡扣上；
S2、将位于所述绕线链条两端的固定块彼此连接以将所述绕线链条环绕成环形形 状，其中所述分块铁芯的齿部径向朝外；
S3、将环形的绕线链条设在旋转盘上；
S4、对每个分块铁芯的齿部绕线，每相绕组的过桥线通过所述绕线针排布；
S5、绕线完毕后，将位于所述绕线链条两端的固定块彼此脱离后翻转所述绕线链条， 使所述分块铁芯的齿部径向朝内，多个分块铁芯的轭部依次连接以形成绕组铁芯；
S6、从所述绕组铁芯上取下所述绕线链条。
根据本发明的一个实施例，所述步骤S1在步骤S2之前或之后。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得 明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明 显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的分块电机定子的绕线工装的工作示意图；
图2是图1中所示的绕线工装中旋转盘的示意图；
图3是图1中所示的绕线工装中绕线链条的示意图；
图4是图3中所示的绕线链条中固定块的示意图；
图5是待采用所述绕线工装绕线的分块电机定子的示意图；
图6是图5中所示的定子中分块铁芯的示意图；
图7是采用所述绕线工装绕线后得到的绕组铁芯的示意图。
附图标记：
绕线工装100；旋转盘1；凸起11；绕线针12；
绕线链条2；固定块21；位于两端的固定块：21M、21N；
凹槽22；卡舌23；销轴24；固定扣25；
定子200；分块铁芯210；轭部211；卡槽2111；齿部212；
绕线机300；
三相绕组的跨江线：A1、A2、A3
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相 同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考 附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“内”、“外”、“顺时针”、 “逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所 示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指 的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本 发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或 暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第 二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除 非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、 “相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接， 或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中 间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可 以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1-图7描述根据本发明第一方面实施例的分块电机定子200的绕线工 装100，该绕线工装100用于对分块电机的定子200进行绕线，如图5所示，该定子 200包括多个分块铁芯210，如图6所示，每个分块铁芯210包括轭部211和齿部212， 在轭部的外周壁上具有第四卡扣2111。
根据本发明实施例的绕线工装100，包括：旋转盘1和绕线链条2，旋转盘1的外 边缘处具有沿周向分布的多个第一卡扣11，旋转盘1的至少一个表面上具有多个绕线 针12，绕线链条2包括多个依次可枢转地连接的固定块21，可选地，相邻的两个固定 块21之间通过销轴24或滚珠配合(图未示出)可枢转地连接。位于两端的固定块21M、 21N之间可拆卸地连接以将绕线链条2环绕成环形形状。具体而言，在固定块21M、21N 之间，通过固定扣25可拆卸地连接。
绕线链条2的一侧具有与多个第一卡扣11一一对应的第二卡扣22以将绕线链条2 环绕在旋转盘1上，绕线链条2的另一侧上具有多个第三卡扣23，卡舌23适于与分块 铁芯210的轭部211上的第四卡扣2111相配合。也就是说，可以在每个固定块21上 均设置第二卡扣22和/或第三卡扣23，也可以在间隔的多个固定块21上设置，而不需 要每个都设置，以上设置均可根据具体设计需要而定。
这样，在工作时，绕线链条2环绕成环形形状，通过第一卡扣11和第二卡扣22 的配合，使得绕线链条2固定在旋转盘1的外周缘上。通过第三卡扣23和第四卡扣2111 的配合，将分块铁芯210连接至绕线链条2的外周缘上。这样，在旋转盘1的径向方 向上，分块铁芯210的齿部朝外。如图1所示，绕线机300对每个分块铁芯210的齿 部212进行绕线，第一相绕组的过桥钱A1、第二相绕组的过桥线A2、第三相绕组的过 桥线A3通过旋转盘1上的绕线针12排布。在绕线完成后，打开固定扣25，使得位于 两端的固定块21M、21N彼此脱离，翻转绕线链条2使分块铁芯210的齿部212径向向 内，并使多个分块铁芯210的轭部211依次连接以使多个分块铁芯210的外周轮廓形 成圆形形状，从而形成定子绕组铁芯。由此完成了分块定子的绕线过程。
根据本发明实施例的绕线工装100，实现了每相绕组中多个绕组之间的跨江线的连 接，避免了传统的线路板连接或跳线连接的弊端，而且对于内转子电机铁芯来说，绕 线速度达到了外转子铁芯的绕线速度，相较于传统的绕线速度，效率提高了5倍之多。
根据本发明的一些实施例，第一卡扣为凸起和凹槽的其中一个，第二卡扣为凸起和 凹槽的另一个。在本发明的以下描述中，均以第一卡扣为凸起11、第二卡扣为与该凸 起11配合的凹槽22为例进行描述。
根据本发明的一些实施例，第三卡扣为卡舌和卡槽的其中一个，且第四卡扣为卡舌 和卡槽中的另外一个。在本发明的以下描述中，均以第三卡扣为卡舌23、第四卡扣为 与该卡舌23配合的卡槽2111为例进行描述。
根据本发明的一些实施例，每个固定块21的两侧均具有凹槽22和卡舌23。可选 地，凹槽22和卡槽2111位置相对。可选地，凹槽22和卡槽2111的至少一个位于固 定块21的中央。优选地，凹槽22和卡槽2111均位于固定块21的中央且位置相对。 由此便于固定块21和分块铁芯210之间的连接、以及固定块21和旋转盘1之间的连 接，且易于绕线。
如图1和图2所示，在一些实施例中，绕线针12设在旋转盘1的其中一个表面上 且邻近旋转盘1的边缘设置，多个绕线针12沿周向彼此间隔分布。可选地，绕线针12 的数量为固定块21的数量的2倍。也就是说，在每个固定块21相对的旋转盘上可以 设置两个绕线针12，以便于对应位置处的分块铁芯210绕线后的跨江线的缠绕。
根据本发明实施例的绕线工装100，实现了每相绕组的线全部连接在一起，实现了 多相绕组无法解决过桥线的问题，取代传统中部分绕组或者全部绕组使用电路板或者 采用跳线的连接方式，解决了焊接、跳线产生的不良，因为无需在电路板上连接绕组， 所以控制系统可以直接放到电机内部，有利于电机标准化制作、减少运输空间、客户 不再考虑控制系统安装位置，并且采绕线速度达到了外绕的速度，绕线效率提高了5 倍。
下面参考图1描述根据本发明第二方面实施例的一种分块电机定子200的绕线方 法，采用根据权利要求1-7中任一项分块电机定子200的绕线工装100。
根据本发明实施例的绕线方法包括以下步骤：
S1、将多个分块铁芯210的卡槽2111分别配合至绕线链条2的卡舌23上；
S2、将位于绕线链条2两端的固定块21彼此连接以将绕线链条2环绕成环形形状， 其中分块铁芯210的齿部212径向朝外；
S3、将环形的绕线链条2设在旋转盘1上；
S4、对每个分块铁芯210的齿部212绕线，每相绕组的过桥线通过绕线针12排布；
S5、绕线完毕后，将位于绕线链条2两端的固定块21彼此脱离后翻转绕线链条2， 使分块铁芯210的齿部212径向朝内，多个分块铁芯210的轭部211依次连接以形成 绕组铁芯；
S6、从绕组铁芯上取下绕线链条2。
在上述步骤中，步骤S1和步骤S2的前后顺序可以根据具体实施情况调换，只要能 保证绕线链条2环绕成环形形状且固定块安装至绕线链条2后，分块铁芯210的齿部 212径向朝外即可，并不影响绕线质量和效率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示 例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结 构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语 的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或 者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱 离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型， 本发明的范围由权利要求及其等同物限定。