CN107134875B - 一种避免三相高压无刷直流电机相间过桥电势差的方法 - Google Patents

一种避免三相高压无刷直流电机相间过桥电势差的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种避免三相高压无刷直流电机相间过桥电势差的方法。现有接线方式交叉处仅依靠漆皮线的漆膜绝缘，工作中容易出现火花隐患。本发明方法是在定子铁芯的顶端设置一绝缘接线盘，绝缘接线盘上设置走线沟槽，将构成三相绕组的定子绕组的漆包线的两端通过接线柱接入绝缘接线盘，并通过原子线在绝缘接线盘上完成接线，原子线均设置在走线沟槽内。本发明中同相定子线圈通过原子线连接,原子线属于加强绝缘,能承受几千伏的高压，同时原子线通过走线沟槽进行走线采用了双重保护，避免了原有的漆包线直接跨接存在相间交叉，杜绝了高压后引起火花的隐患。

Description

一种避免三相高压无刷直流电机相间过桥电势差的方法
技术领域
本发明属于电机技术领域，涉及一种避免三相高压无刷直流电机相间过桥电势差的方法。
背景技术
三相无刷直流电机的定子铁芯的***定子绕组每相间隔120°电角度，在空间上分布为A、B、C三相循环分布，常用连接方式为星形和三角形连接。采用星形连接的三相无刷直流电机，同相由在空间上间隔一定角度(非相邻)的3n(n＝1、2、3…)组线圈连接而成。图1为6槽电机定子的示意图。图中两个相对的线圈构成定子的一相，同相的线圈空间相隔180°分布，相邻两相之间间隔120°电角度。图2显示的是一个12槽电机定子，同相包括四个线圈，同相的线圈空间相隔90°分布。绕线时，同相的线圈需要串联起来，一相线圈最终为两个接头。三相线圈的一端都接入公共端，另一端分别接三相电源的三相。目前的接线方式一般采用跨接的方式，同相线圈连接线与另外不同相的线圈连接线存在交叉，图1给出了这种接线的示意图，图2的箭头处即是现在接线的具体方式，可以看出这种跨接时的交叉现象。由于不同相线圈间存在较高的电势差，交叉处仅依靠漆皮线的漆膜绝缘，工作中容易出现火花隐患，如电机相间因高压而引起瞬间电起火，损毁电机。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种避免三相高压无刷直流电机相间过桥电势差的方法。
本发明方法是在定子铁芯的顶端设置一绝缘接线盘，绝缘接线盘上设置走线沟槽，将构成三相绕组的定子绕组的漆包线的两端通过接线柱接入绝缘接线盘，并通过原子线在绝缘接线盘上完成接线，原子线均设置在走线沟槽内。
本发明方法采用两种形式，具体如下：
方式一：定子铁芯的圆周沿径向向外凸出十二个齿，每个齿的齿顶固定有端部绝缘片，每个端部绝缘片的顶部设置有两个接线柱，相邻两个齿之间形成嵌线槽；十二个定子绕组分别位于嵌线槽内，并绕在对应的齿上，构成一个定子绕组的漆包线的两端分别接在位于本定子绕组对应的端部绝缘片上的两个接线柱上；四个定子绕组相接，构成定子的一相绕组，同相的四个定子绕组间隔90°分布。
在定子铁芯的顶端设置一绝缘接线盘，所述的接线盘为圆形的绝缘板，绝缘接线盘上设置四条同心的圆环形的走线沟槽，接线柱的底部固定在端部绝缘片顶，接线柱的顶部穿过接线盘的绝缘板设置。
每相定子绕组选取一个接线柱作为正极出线端，另一个接线柱通过原子线与其他同一相的定子绕组进行串联，串联所用的原子线的两端分别接在需要串联的两个接线柱上，串联完成后每相定子绕组空余一个接线柱，这三个空余的接线柱通过原子线串联后，作为A、B、C三相的负极出线端。
将构成三相绕组的定子绕组的漆包线的两端通过接线柱接入绝缘接线盘，相同一相的定子绕组通过原子线在绝缘接线盘上完成串联接线，用于三相定子绕组串联接线的原子线分设不同的走线沟槽；三相定子绕组的负极通过原子线在绝缘接线盘上串联，并且该原子线置于最内侧的走线沟槽；所有的原子线均设置在走线沟槽内，在走线沟槽内完成走线。此时，A、B、C三相虽有交叉，并且相间为高压，但是由于原子线外包有加强绝缘，不会产生电势差引发火花。
进一步，所述的走线沟槽为直接开设在绝缘板表面，或是在绝缘板表面设置有多条环形的绝缘壁，通过绝缘壁围成走线沟槽。
进一步，所述的走线沟槽内设置卡子，用于固定原子线。
方式二：定子铁芯的圆周沿径向向外凸出十二个齿，每个齿的齿顶固定有端部绝缘片，每个端部绝缘片的顶部设置有一个接线柱，相邻两个齿之间形成嵌线槽；十二个定子绕组分别位于嵌线槽内，并绕在对应的齿上；相邻两个定子绕组构成一对定子绕组，为一根漆包线相继绕在相邻的两个齿上而成，漆包线的两端分别接在相邻两个定子绕组对应的端部绝缘片上的两个接线柱上；四个定子绕组相接，构成定子的一相绕组，同相的两对定子绕组间隔180°分布。
在定子铁芯的顶端设置一绝缘接线盘，所述的接线盘为圆形的绝缘板，绝缘接线盘上设置四条同心的圆环形的走线沟槽，接线柱的底部固定在端部绝缘片顶，接线柱的顶部穿过接线盘的绝缘板设置。
每相定子绕组选取一个接线柱作为正极出线端，另一个接线柱通过原子线与其他同一相的定子绕组进行串联，串联所用的原子线的两端分别接在需要串联的两个接线柱上，串联完成后每相定子绕组空余一个接线柱，这三个空余的接线柱通过原子线串联后，作为A、B、C三相的负极出线端。
将构成三相绕组的定子绕组的漆包线的两端通过接线柱接入绝缘接线盘，相同一相的定子绕组通过原子线在绝缘接线盘上完成串联接线，用于三相定子绕组串联接线的原子线分设不同的走线沟槽；三相定子绕组的负极通过原子线在绝缘接线盘上串联，并且该原子线置于最内侧的走线沟槽；所有的原子线均设置在走线沟槽内，在走线沟槽内完成走线。此时，A、B、C三相虽有交叉，并且相间为高压，但是由于原子线外包有加强绝缘，不会产生电势差引发火花。
进一步，所述的走线沟槽为直接开设在绝缘板表面，或是在绝缘板表面设置有多条环形的绝缘壁，通过绝缘壁围成走线沟槽。
进一步，所述的走线沟槽内设置卡子，用于固定原子线。
本发明的有益之处是：同相定子线圈通过原子线连接,原子线属于加强绝缘,能承受几千伏的高压，同时原子线通过走线沟槽进行走线采用了双重保护，杜绝了原有的漆包线直接跨接存在相间交叉，高压后引起火花的隐患。
附图说明
图1为现有的6槽电机定子的走线示意图；
图2为现有的12槽电机定子的跨接方式示意图；
图3-1为本发明一实施例的侧视图；
图3-2为图3-1中定子绕组分布示意图；
图3-3为图3-1中绝缘接线盘和走线沟槽示意图；
图4-1为本发明另一实施例的侧视图；
图4-2为图4-1中绝缘接线盘和走线沟槽示意图；；
图5为本发明中绝缘接线盘的结构示意图。
具体实施方式
一种避免三相高压无刷直流电机相间过桥电势差的方法，该方法是在定子铁芯的顶端设置一绝缘接线盘，将构成三相绕组的定子绕组的漆包线的两端通过接线柱接入绝缘接线盘，通过原子线在绝缘接线盘上完成接线；绝缘接线盘上设置走线沟槽，原子线在走线沟槽内完成走线。
以下通过两个实施例进行说明。
实施例1.
以12槽电机为例，如图3-1、3-2和3-3所示,一种避免三相高压无刷直流电机相间过桥电势差的结构：包括定子铁芯1、端部绝缘片2、定子绕组3。定子铁芯1的圆周沿径向向外凸出十二个齿，相邻两个齿之间形成嵌线槽，定子绕组3位于嵌线槽内，并绕在齿上，四个定子绕组相接，构成定子的一相绕组。其中相邻两个定子绕组构成一对定子绕组，为一根漆包线相继绕在相邻的两个齿上而成，同相的两对定子绕组间隔180°分布，每个齿的齿顶固定有端部绝缘片。
定子铁芯1的顶端设置一绝缘接线盘4，绝缘接线盘4设置有多个同心的圆环形的走线沟槽6。每个端部绝缘片2的端部设置有一个接线柱5，接线柱的底部固定在端部绝缘片顶，接线柱的顶部穿过接线盘的绝缘板设置。一对定子绕组为的漆包线的两端分别接在对应的端部绝缘片上的两个接线柱5上。
对十二个接线柱进行⑴～⑿的标号(如图3-2)。
每相选取一个接线柱作为正极出线端，另一个接线柱通过原子线7与其他同一相的定子绕组进行串联，串联所用的原子线的两端别接在需要串联的两个接线柱上，串联完成后每相定子绕组空余一个接线柱，这三个接线柱通过原子线串联后，作为A、B、C三相的负极出线端。所有的原子线均位于走线沟槽6内。
具体连接方式是：
A相的一对定子绕组的两个线头分别接在接线柱⑴、⑵上，另一对定子绕组的两个线头分别接在接线柱⑺、⑻上，接线柱⑵与接线柱⑺通过原子线连接，这样A相的四个定子绕组形成串联；一条原子线接在接线柱⑴上并引出，作为A相正极。
B相的一对定子绕组的两个线头分别接在接线柱⑸、⑹上，另一对定子绕组的两个线头分别接在接线柱⑾、⑿上，接线柱⑹与接线柱⑾通过原子线连接，这样B相的四个定子绕组形成串联；一条原子线接在接线柱⑸上并引出，作为B相正极。
C相的一对定子绕组的两个线头分别接在接线柱⑶、⑷上，另一对定子绕组的两个线头分别接在接线柱⑼、⑽上，接线柱⑶与接线柱⑽通过原子线连接，这样C相的四个定子绕组形成串联；一条原子线接在接线柱⑼上并引出，作为C相正极。
接线柱⑷、⑻和⑿通过原子线串联后，作为A、B、C三相的出线端(负极)。
所有的原子线7均设置在绝缘接线盘上的四条圆环形的走线沟槽6内。其中同电位点用原子线安放在最靠近圆心的圆环形槽内。此时，A、B、C三相虽有交叉，并且相间为高压，但是由于原子线外包有加强绝缘，不会产生电势差引发火花。
实施例2.
以12槽电机为例，如图4-1和4-2所示,一种避免三相高压无刷直流电机相间过桥电势差的结构：包括定子铁芯1、端部绝缘片2、定子绕组3。定子铁芯1的圆周沿径向向外凸出十二个齿，相邻两个齿之间形成嵌线槽，定子绕组3位于嵌线槽内，并绕在齿上，每个定子绕组由一根漆包线缠绕，四个定子绕组相接，构成定子的一相绕组。同相的四个定子绕组间隔90°分布，每个齿的齿顶固定有端部绝缘片。
定子铁芯1的顶端设置一绝缘接线盘4，绝缘接线盘4设置有多个同心的圆环形的走线沟槽6。每个端部绝缘片2的端部设置有两个接线柱5，接线柱的底部固定在端部绝缘片顶，接线柱的顶部穿过接线盘的绝缘板设置。每个定子绕组的漆包线的两端分别接在该定子绕组对应的端部绝缘片上的两个接线柱5上。
具体连接方式是：
A相的4个定子线圈分别对应接线柱a1、a2；d1、d2；g1、g2和j1、j2，将接线柱a2、d1、d2、g1、g2、j1按顺序通过原子线串联起来。接线柱a1引出一条原子线作为A相正极。
B相的4个定子线圈分别对应接线柱b1、b2；e1、e2；h1、h2和k1、k2，将接线柱b2、e1、e2、h1、h2、k1通过原子线串联起来。接线柱b1引出一条原子线作为B相正极。
C相的4个定子线圈分别对应接线柱c1、c2；f1、f2；i1、i2和m1、m2，将接线柱c2、f1、f2、i1、i2、m1通过原子线串联起来。接线柱c1引出一条原子线作为C相正极。
接线柱j2、k2和m2通过一条原子线串联后，作为A、B、C三相的出线端(负极)。
所有的原子线7均设置在绝缘接线盘上的四条圆环形的走线沟槽6内。其中同电位点用原子线安放在最靠近圆心的圆环形槽内。此时，A、B、C三相虽有交叉，并且相间为高压，但是由于原子线外包有加强绝缘，不会产生电势差引发火花。
如图5所示，绝缘接线盘4上开有接线柱穿孔4-1，接线柱5由该穿孔穿出。走线沟槽6为直接开设在绝缘接线盘4表面，或是在绝缘板表面设置有多条环形的绝缘壁4-2，通过绝缘壁4-2围成走线沟槽。走线沟槽内可以设置卡子，用于固定原子线。
原有电机相间交叉处(即过桥处)未加绝缘保护，仅依靠漆皮线的漆膜，漆膜在高压下起到的绝缘性能有限。本发明方法采用接线柱、走线沟槽和原子线，每槽放置一相，共用线放置一槽，使绝缘等级大为提高，通过在走线沟槽内设计卡子，牢固的固定原子线，从而实现A、B、C三相交叉而无电势差，消除了因相间过桥高压而引发火花的安全隐患，且安装工艺简单易施行。

Claims (6)

1.一种避免三相高压无刷直流电机相间过桥电势差的方法，定子铁芯的圆周沿径向向外凸出十二个齿，每个齿的齿顶固定有端部绝缘片，每个端部绝缘片的顶部设置有两个接线柱，相邻两个齿之间形成嵌线槽；十二个定子绕组分别位于嵌线槽内，并绕在对应的齿上，构成一个定子绕组的漆包线的两端分别接在位于本定子绕组对应的端部绝缘片上的两个接线柱上；四个定子绕组相接，构成定子的一相绕组，同相的四个定子绕组间隔90°分布；其特征在于：
在定子铁芯的顶端设置一绝缘接线盘，所述的接线盘为圆形的绝缘板，绝缘接线盘上设置四条同心的圆环形的走线沟槽，接线柱的底部固定在端部绝缘片顶，接线柱的顶部穿过接线盘的绝缘板设置；
每相定子绕组选取一个接线柱作为正极出线端，另一个接线柱通过原子线与其他同一相的定子绕组进行串联，串联所用的原子线的两端分别接在需要串联的两个接线柱上，串联完成后每相定子绕组空余一个接线柱，这三个空余的接线柱通过原子线串联后，作为A、B、C三相的负极出线端；
将构成三相绕组的定子绕组的漆包线的两端通过接线柱接入绝缘接线盘，相同一相的定子绕组通过原子线在绝缘接线盘上完成串联接线，用于三相定子绕组串联接线的原子线分设不同的走线沟槽；三相定子绕组的负极通过原子线在绝缘接线盘上串联，并且该原子线置于最内侧的走线沟槽；所有的原子线均设置在走线沟槽内，在走线沟槽内完成走线。
2.如权利要求1所述的一种避免三相高压无刷直流电机相间过桥电势差的方法，其特征在于：所述的走线沟槽为直接开设在绝缘板表面，或是在绝缘板表面设置有多条环形的绝缘壁，通过绝缘壁围成走线沟槽。
3.如权利要求1所述的一种避免三相高压无刷直流电机相间过桥电势差的方法，其特征在于：所述的走线沟槽内设置卡子，用于固定原子线。
4.一种避免三相高压无刷直流电机相间过桥电势差的方法，定子铁芯的圆周沿径向向外凸出十二个齿，每个齿的齿顶固定有端部绝缘片，每个端部绝缘片的顶部设置有一个接线柱，相邻两个齿之间形成嵌线槽；十二个定子绕组分别位于嵌线槽内，并绕在对应的齿上；相邻两个定子绕组构成一对定子绕组，为一根漆包线相继绕在相邻的两个齿上而成，漆包线的两端分别接在相邻两个定子绕组对应的端部绝缘片上的两个接线柱上；四个定子绕组相接，构成定子的一相绕组，同相的两对定子绕组间隔180°分布；其特征在于：
在定子铁芯的顶端设置一绝缘接线盘，所述的接线盘为圆形的绝缘板，绝缘接线盘上设置四条同心的圆环形的走线沟槽，接线柱的底部固定在端部绝缘片顶，接线柱的顶部穿过接线盘的绝缘板设置；
每相定子绕组选取一个接线柱作为正极出线端，另一个接线柱通过原子线与其他同一相的定子绕组进行串联，串联所用的原子线的两端分别接在需要串联的两个接线柱上，串联完成后每相定子绕组空余一个接线柱，这三个空余的接线柱通过原子线串联后，作为A、B、C三相的负极出线端；
将构成三相绕组的定子绕组的漆包线的两端通过接线柱接入绝缘接线盘，相同一相的定子绕组通过原子线在绝缘接线盘上完成串联接线，用于三相定子绕组串联接线的原子线分设不同的走线沟槽；三相定子绕组的负极通过原子线在绝缘接线盘上串联，并且该原子线置于最内侧的走线沟槽；所有的原子线均设置在走线沟槽内，在走线沟槽内完成走线。
5.如权利要求4所述的一种避免三相高压无刷直流电机相间过桥电势差的方法，其特征在于：所述的走线沟槽为直接开设在绝缘板表面，或是在绝缘板表面设置有多条环形的绝缘壁，通过绝缘壁围成走线沟槽。
6.如权利要求4所述的一种避免三相高压无刷直流电机相间过桥电势差的方法，其特征在于：所述的走线沟槽内设置卡子，用于固定原子线。
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