CN114421663A - 电机转子、电机及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种电机转子、电机及设备，该电机转子包括转轴、转子铁芯，转子铁芯套在转轴上，上述电机转子还包括：从下到上依次嵌入在转子铁芯的转子槽内的同心式绕组和双层叠绕组，用于将双层叠绕组的上层边固定在转子铁芯上的槽楔；其中，同心式绕组与双层叠绕组的下层边之间垫有层间绝缘材料，上层边与下层边之间垫有层间绝缘材料，且同心式绕组的线圈起头与双层叠绕组的线圈末头焊接，同心式绕组的线圈末头与双层叠绕组的线圈起头焊接，以形成闭环绕组。本申请在转子槽内共有三层绕组，包括双层叠绕组和同心式绕组，该结构便于转子嵌线、固定和接线，同时使转子结构更加稳固，适用于转子直径大、转速高、离心力较大的大功率高压电机。

Description

电机转子、电机及设备
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种电机转子、电机及设备。
背景技术
目前行业内现有的绕线式无刷双馈的电机转子使用散绕组制成，其绕组多采用双层叠绕、双层叠绕加单层叠绕或者同心式绕组结构，由于散绕组较软，形状不固定等特点只能将该电机转子应用于中小型电机中。
当应用于中大型电机时，由于转子电压较高，散绕组的绝缘结构不能满足要求，这就需要使用成型转子绕组。然而目前使用的双层叠绕、双层叠绕加单层叠绕或者同心式绕组结构，由于成型的绕组匝数不易控制以及端部不能随意整形的特点，无法形成成型绕组。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电机转子、电机及设备，能够形成成型绕组，有效应用于中大型电机中。
第一方面，本发明实施例提供了一种电机转子，该电机转子包括转轴、转子铁芯，转子铁芯套在转轴上，其中，上述电机转子还包括：从下到上依次嵌入在转子铁芯的转子槽内的同心式绕组和双层叠绕组，用于将双层叠绕组的上层边固定在转子铁芯上的槽楔；其中，同心式绕组与双层叠绕组的下层边之间垫有层间绝缘材料，上层边与下层边之间垫有层间绝缘材料，且同心式绕组的线圈起头与双层叠绕组的线圈末头焊接，同心式绕组的线圈末头与双层叠绕组的线圈起头焊接，以形成闭环绕组。
上述转子槽为开口槽。
上述电机转子还包括槽绝缘，槽绝缘粘附在转子槽的槽体内部，用于将转子槽与同心式绕组、双层叠绕组绝缘隔开。
上述电机转子还包括转子铁芯的上的转子压圈，以及焊接在转子压圈上的线圈支撑环；同心式绕组的端部贴紧线圈支撑环并绑扎固定。
上述转子压圈与转子铁芯的铁芯压板连接，线圈支撑环为钢制圆筒，且，线圈支撑环的表面覆盖有用于将同心式绕组与线圈支撑环隔开的绝缘层。
上述上层边的端部与下层边的端部通过并头套焊接，上层边的端部用固定带固定。
上述固定带为无纬带。
上述转子槽内空置的部分采用绝缘材料填充。
第二方面，本发明实施例还提供一种电机，其中，该电机包括上述的电机转子。
第三方面，本发明实施例还提供一种设备，其中，该设备包括上述的电机。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本申请实施例提供一种电机转子、电机及设备，其中，该电机转子包括转轴、转子铁芯，转子铁芯套在转轴上，上述电机转子还包括：从下到上依次嵌入在转子铁芯的转子槽内的同心式绕组和双层叠绕组，用于将双层叠绕组的上层边固定在转子铁芯上的槽楔；其中，同心式绕组与双层叠绕组的下层边之间垫有层间绝缘材料，上层边与下层边之间垫有层间绝缘材料，且同心式绕组的线圈起头与双层叠绕组的线圈末头焊接，同心式绕组的线圈末头与双层叠绕组的线圈起头焊接，以形成闭环绕组。本申请在转子槽内共有三层绕组，包括双层叠绕组和同心式绕组，该结构便于转子嵌线、固定和接线，同时使转子结构更加稳固，适用于转子直径大、转速高、离心力较大的大功率高压电机。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种转子槽横截面的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种同心式绕组的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种双层叠绕组的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种转子槽横截面的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种绕组端部截面示意图。
图标：
100-转子槽；101-同心式绕组；102-双层叠绕组；103-上层边；104-槽楔；105-下层边；106-层间绝缘材料；1-线圈起头；2-线圈末头；300-绝缘材料；400-槽绝缘；500-转子铁芯；501-转子压圈；502-线圈支撑环；503-铁芯压板；504-绝缘层；505-并头套；506-固定带。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
考虑到现有使用的双层叠绕、双层叠绕加单层叠绕或者同心式绕组结构，由于成型的绕组匝数不易控制以及端部不能随意整形的特点，无法形成成型绕组；基于此，本发明实施例提供的一种电机转子、电机及设备，在转子槽内共有三层绕组，包括双层叠绕组和同心式绕组，该结构便于转子嵌线、固定和接线，同时使转子结构更加稳固，适用于转子直径大、转速高、离心力较大的大功率高压电机。
本实施例提供了一种电机转子，其中，参见图1所示的一种转子槽横截面的示意图，如图1所示，该电机转子包括转轴(图1中未示出)、转子铁芯，转子铁芯(图1中未示出)套在转轴上，其中，上述电机转子还包括：从下到上依次嵌入在转子铁芯的转子槽100内的同心式绕组101和双层叠绕组102，用于将双层叠绕组102的上层边103固定在转子铁芯上的槽楔104；其中，同心式绕组101与双层叠绕组的下层边105之间垫有层间绝缘材料106，上层边103与下层边105之间垫有层间绝缘材料106，且同心式绕组的线圈起头与双层叠绕组的线圈末头焊接，同心式绕组的线圈末头与双层叠绕组的线圈起头焊接，以形成闭环绕组。
具体实现时，同心式绕组的线圈嵌线完成后，在同心式绕组上垫上层间绝缘材料之后再嵌入双层叠绕组，通常，双层叠绕组在压形机上一端成型，另一端保持直线状态以便绕组从轴向***转子槽内，双层叠绕组的上下层之间同样垫有层间绝缘材料，然后再***双层叠绕组的上层边，最后***槽楔将绕组固定；上述层间绝缘材料的材质可以根据实现需要进行选取，在此不进行限定。
为了便于理解，图2示出了一种同心式绕组的结构示意图，如图2所示，成型后的同心式绕组101会预留出线圈起头1和线圈末头2，图3示出了一种双层叠绕组的结构示意图，如图3所示，成型后的双层叠绕组102会预留出线圈起头1和线圈末头2，双层叠绕组102中连接的部分焊接后包扎绝缘材料300。
在实际使用时，同心式绕组101的线圈起头1与双层叠绕组102的线圈末头2焊接，同心式绕组101的线圈末头2与双层叠绕组102的线圈起头1焊接，焊接的位置包扎绝缘层，上述同心式绕组和双层叠绕组通过焊接连接形成闭环绕组，以能够产生转子电流。
具体使用时，整个电机转子按电机极对数设置相应的线圈组数，该绕组可以通过调整同心式绕组和双层叠绕组的节距及相对位置来实现转子槽内匝数调整。
本申请实施例提供一种电机转子，其中，该电机转子包括转轴、转子铁芯，转子铁芯套在转轴上，上述电机转子还包括：从下到上依次嵌入在转子铁芯的转子槽内的同心式绕组和双层叠绕组，用于将双层叠绕组的上层边固定在转子铁芯上的槽楔；其中，同心式绕组与双层叠绕组的下层边之间垫有层间绝缘材料，上层边与下层边之间垫有层间绝缘材料，且同心式绕组的线圈起头与双层叠绕组的线圈末头焊接，同心式绕组的线圈末头与双层叠绕组的线圈起头焊接，以形成闭环绕组。本申请在转子槽内共有三层绕组，包括双层叠绕组和同心式绕组，该结构便于转子嵌线、固定和接线，同时使转子结构更加稳固，适用于转子直径大、转速高、离心力较大的大功率高压电机。
在实际使用时，为了便于同心式绕组和双层叠绕组嵌入至转子槽内，上述转子槽为开口槽，在本实施例中，开口槽可设置为半开口槽，具体使用时，该开口槽的开口大小可以根据实际需要进行设置，在此不进行限定。
在图1的基础上，图4示出了另一种转子槽横截面的示意图，如图4所示，在转子槽的槽体内部粘附有槽绝缘400，该槽绝缘400主要是用于将转子槽100与同心式绕组101、双层叠绕组102绝缘隔开。
具体地，槽绝缘是用以隔绝不同导电体的固体。一般还要求固体绝缘材料兼具支撑作用，固体绝缘材料由于密度较高，因而击穿强度也高得多，这对减少绝缘厚度有重要意义，在本实施例中，可选用绝缘纸作为槽绝缘，实际使用时，还可以选用粉云母及云母制品，玻璃、玻璃纤维及其制品，电瓷、氧化铝膜、棉布、绸等材料作为槽绝缘，在此不对槽绝缘进行限定。
为了便于说明上述电机转子的结构，图5示出了一种绕组端部截面示意图，图5示出的截面可以理解是沿转轴直径方向半剖得到的，如图5所示，上述电机转子还包括转子铁芯500的上的转子压圈501，以及焊接在转子压圈501上的线圈支撑环502；同心式绕组101的端部贴紧线圈支撑环502并绑扎固定。
如图5所示，转子压圈501与转子铁芯500的铁芯压板503连接，线圈支撑环502通常为钢制圆筒，且，线圈支撑环502的表面覆盖有用于将同心式绕组101与线圈支撑环502隔开的绝缘层504。其中，该绝缘层504的绝缘材质可以根据实际需要进行设置，在此不进行限定。
如图5所示，上层边103的端部与下层边105的端部通过并头套505焊接，上层边103的端部用固定带506固定。
具体实现时，由于双层叠绕组的一端是成型的为成型端，另一端未成型为直线端，在本实施例中，是将双层叠绕组成型端的上层边103的端部与下层边105的端部进行焊接的，而直线端手工弯形对准上下层后焊接连接，焊接位置焊后包扎图3示出的绝缘材料300。
上述固定带为无纬带，在实际使用时，使用无纬带将上述上层边103的端部绑扎至足够的厚度。该厚度应视具体需要进行设置。
通常，在转子绕组排布完成后，部分匝数较少的转子槽会产生一部分空置，空置的部分可采用绝缘材料填充，由于本申请的电机转子再嵌线完成后，线圈端部形状整齐，在空置部分使用绝缘材料填充后，端部使用无纬带绑扎至足够的厚度，能承受较大离心力，因此，适合应用于中大型电机。
本发明实施例还提供一种电机，其中，该电机包括上述的电机转子。并且，本发明实施例还提供一种设备，其中，该设备包括设有上述电机的家用设备和/或工业设备。
具体地，家用设备和/或工业设备包括但不限于设有电机的空调、电动车、无人机、汽车、轮船或推进器中的一种或多种。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电机、设备的具体工作过程，可以参考前述电机转子实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，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。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电机转子，所述电机转子包括转轴、转子铁芯，所述转子铁芯套在所述转轴上，其特征在于，所述电机转子还包括：从下到上依次嵌入在所述转子铁芯的转子槽内的同心式绕组和双层叠绕组，用于将所述双层叠绕组的上层边固定在所述转子铁芯上的槽楔；
其中，所述同心式绕组与所述双层叠绕组的下层边之间垫有层间绝缘材料，所述上层边与所述下层边之间垫有所述层间绝缘材料，且所述同心式绕组的线圈起头与所述双层叠绕组的线圈末头焊接，所述同心式绕组的线圈末头与所述双层叠绕组的线圈起头焊接，以形成闭环绕组。
2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子槽为开口槽。
3.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述电机转子还包括槽绝缘，所述槽绝缘粘附在所述转子槽的槽体内部，用于将所述转子槽与所述同心式绕组、所述双层叠绕组绝缘隔开。
4.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述电机转子还包括所述转子铁芯的上的转子压圈，以及焊接在所述转子压圈上的线圈支撑环；
所述同心式绕组的端部贴紧所述线圈支撑环并绑扎固定。
5.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述转子压圈与所述转子铁芯的铁芯压板连接，所述线圈支撑环为钢制圆筒，且，所述线圈支撑环的表面覆盖有用于将所述同心式绕组与所述线圈支撑环隔开的绝缘层。
6.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述上层边的端部与所述下层边的端部通过并头套焊接，所述上层边的端部用固定带固定。
7.根据权利要求6所述的电机转子，其特征在于，所述固定带为无纬带。
8.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子槽内空置的部分采用绝缘材料填充。
9.一种电机，其特征在于，所述电机包括权利要求1-8任一项所述的电机转子。
10.一种设备，其特征在于，所述设备包括权利要求9所述的电机。
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