本實用新型涉及到一種電機的部件，尤其是涉及一種采用單層整體嵌線線圈制作的電機定子結(jié)構(gòu)，主要用于牽引電機定子，也可以用于其它電機定子；屬于電機制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
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電機是由定子與轉(zhuǎn)子組合形成的，其中電機定子是電動機靜止不動的部分。定子由定子鐵芯、定子繞組和機座或芯軸三部分組成。電機定子的定子繞組根據(jù)線圈繞制的形狀與嵌裝布線方式不同，可分為集中式和分布式兩類。根據(jù)嵌裝布線排列形式的不同，分布式繞組又可分為同心式和疊式兩類。

(1)同心式繞組：同心式繞組是同一線圈組的幾個大小不同矩形線圈，按同一中心的位置逐個嵌裝排列成回字形的型式。同心式繞組又分單層與多層。一般單項電動機和部分小功率三相異步電動機的定子繞組采用這種型式。

(2)迭式繞組：迭式繞組是所有線圈的形狀大小完全相同(單雙圈例外)，分別以每槽嵌裝一個線圈邊，并在槽外端部逐個相迭均勻分布的型式。迭式繞組又分單層迭式和雙層迭式兩種。在每槽里只嵌一個線圈邊的為單層迭式繞組，或稱單迭繞組，每槽嵌兩個屬不同線圈組的線圈邊(分上下層)為雙層迭式繞組，或稱雙迭繞組。迭式繞組由于嵌裝布線方式的變化不同，又有單雙圈交叉布線排列與單雙層混合布線排列之分;此外，從繞組端部的嵌裝形狀稱為鏈形繞組、籃形繞組，實際上均屬迭式繞組。一般三相異步電動機的定子繞組較多采用迭式繞組。

目前在大型電機上，尤其是大型牽引電機，電機繞組一般為雙層結(jié)構(gòu)，繞組分層方式多為上下分層，這種嵌裝布線方式在繞組節(jié)距為1的條件下，這種分層方式會使繞組端部長度較長，增加電機的軸向尺寸，尤其在牽引電機設計中，電機空間受到轉(zhuǎn)向架的限制，電機需在有限空間尺寸中發(fā)揮最大轉(zhuǎn)矩，縮短線圈端部長度可有效縮短電機體積，減輕電機重量；同時對于節(jié)距為1的雙層繞組，電機每個繞組只纏繞一個齒，若采用上下分層方式，則會有相鄰繞組在端部產(chǎn)生交集干涉的問題。此外，目前定子的嵌線槽的開口多為半開口槽，槽型為開口處狹窄，里面較寬的T字形齒結(jié)構(gòu)，這種嵌線槽無法將整嵌線圈嵌套在T字形齒鐵芯上。繞組只能是一根一根的放入開口槽中的。這種散嵌繞組不僅在定子組裝時費時費力，還使得各個繞組之間的排布較松散，槽滿率不是很高。因此現(xiàn)有的上下分層的嵌裝布線還是存在一些不足：需要進一步加以改進。

通過專利檢索沒發(fā)現(xiàn)有與本實用新型相同技術(shù)的專利文獻報道，與本實用新型有一定關(guān)系的專利主要有以下幾個：

1、專利號為CN201510016652.9， 名稱為“一種雙繞組電機定子”的發(fā)明專利，該專利公開了一種雙繞組電機定子，包括定子本體、繞組A、繞組B和絕緣層，所述定子本體為集中式繞組結(jié)構(gòu)，所述定子本體的槽數(shù)為偶數(shù)槽；所述定子本體的每個齒部上均纏繞繞組A和繞組B，且相鄰的兩個齒部上的繞組A和繞組B內(nèi)外層交替纏繞，所述各個槽中的繞組A和繞組B之間均用絕緣層隔開。此發(fā)明槽內(nèi)層間用聚酰亞胺薄膜隔開，端部用556膠帶纏繞，實現(xiàn)雙繞組的完全隔離，兩套繞組內(nèi)外層交替繞制，保證了兩套繞組用銅量的一致性，將所繞制的繞組A、繞組B套之間槽內(nèi)部分和端部部分完全隔離，能夠保證兩套繞組完全獨立，而且電阻差別很小，在0.27％以內(nèi)，滿足雙繞組電阻對稱要求。

2、專利號為CN201310203804.7， 名稱為“一種雙繞組電機結(jié)構(gòu)”的發(fā)明專利，該專利公開了一種雙繞組電機結(jié)構(gòu)，包括定子、轉(zhuǎn)子、第一組繞組、第二組繞組，定子為集中式繞組結(jié)構(gòu)，定子槽數(shù)為12的倍數(shù)，定子槽數(shù)與轉(zhuǎn)子極數(shù)之比為3比2或6比5；當定子槽數(shù)與轉(zhuǎn)子極數(shù)之比為3比2時，兩組繞組間的相位差為0度，當定子槽數(shù)與轉(zhuǎn)子極數(shù)之比為6比5時，兩組繞組間的相位差為30度；第一組繞組和第二組繞組在定子的各齒部上沿同一方向按照U相、W相、V相繞組線圈的順序進行纏繞，且兩組繞組線圈各在齒部上逐一交替纏繞；兩組繞組的各對應相的繞組線圈相鄰。此發(fā)明旨在針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種繞組間的磁路獨立，實現(xiàn)磁路解耦，有利于控制的實現(xiàn)，提高了系統(tǒng)效率的雙繞組電機結(jié)構(gòu)。

3、專利號為CN201310071514.1， 名稱為“一種單繞組多速電機的繞組繞嵌方法”的發(fā)明專利，該專利公開了一種單繞組多速電機的繞組繞嵌方法，將原來繞線形式為：1個線圈組單獨為1組的共15組、2個線圈組合繞為1組的共6組、3個線圈組合繞為1組的共3組改為：原1個線圈組+原2個合繞線圈組連繞成1+2線圈組共6組、3個原單獨1個線圈組一起連繞成1+1+1線圈組共3組，原3個合繞的線圈組不變；調(diào)整先后嵌線順序，減少來回穿線難度，保證嵌線后繞組分布系數(shù)不變；此發(fā)明方案的單繞組多速電機的繞組繞嵌方法,多速電機繞線時裝卸繞線模次數(shù)少、排線時焊接頭少、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、嵌線效率高。

上述這些專利雖說都涉及到了電機繞組的繞嵌方法或結(jié)構(gòu)，并也對此提出了一些改進，但仔細分析可以發(fā)現(xiàn)這些專利并沒有正真解決上面電機定子繞組繞嵌中所存在的問題，因此仍將出現(xiàn)前面所述的一些問題，仍有待進一步加以改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有電機定子繞組繞嵌中所存在的電機繞組的槽滿率不是很高，且上下分層的繞組結(jié)構(gòu)的端部較長，相互之間會有干涉等問題，提出一種新的電機定子繞組嵌線方法的電機定子，該電機定子采用線圈整體嵌線，既可提高嵌線的槽滿率，而且還可以大大縮短繞組結(jié)構(gòu)的端部尺寸，提高電機的整體性能。

為了達到這一目的，本實用新型提供了一種采用單層整體嵌線線圈制作的電機定子，包括定子鐵芯和定子繞組，定子繞組嵌在定子鐵芯的嵌線槽內(nèi)，其特點在于，所述定子鐵芯的嵌線槽為具有等寬齒結(jié)構(gòu)的電機定子開口嵌線槽，通過電機定子開口嵌線槽在電機定子上所形成的定子嵌線齒為等寬齒；所述的定子繞組為單層整嵌線圈繞組；單層整嵌線圈繞組套在定子鐵芯的等寬齒上，并使得整嵌線圈繞組正好嵌入在電機定子開口嵌線槽中；所述的單層整嵌線圈繞組為集中繞組結(jié)構(gòu)，繞組節(jié)距為1；每一個整嵌線圈繞組套在一個等寬齒上，兩個整嵌線圈繞組之間通過一個過渡齒予以過渡，以保證整個定子組合形成一個環(huán)形圈結(jié)構(gòu)。

進一步地，所述的電機定子開口嵌線槽的截面積結(jié)構(gòu)與整嵌線圈繞組的截面積結(jié)構(gòu)為相同結(jié)構(gòu)，每一組整嵌線圈繞組套在電機定子等寬齒上，并使得整嵌線圈繞組正好嵌入電機定子開口嵌線槽中。

進一步地，所述的電機定子開口嵌線槽為上口部與下底部一樣寬的矩形開口嵌線槽；整嵌線圈繞組的截面形狀與矩形開口嵌線槽相配，鑲嵌整嵌線圈時，整嵌線圈繞組內(nèi)側(cè)與等寬齒配合，使得整嵌線圈繞組整體嵌入矩形開口嵌線槽內(nèi)；每個相鄰的整嵌線圈繞組之間通過一個梯形過渡齒予以過渡，整嵌線圈繞組整體套在電機定子的等寬齒上，使得整嵌線圈繞組嵌入電機定子開口嵌線槽中。

進一步地，所述電機定子開口嵌線槽為出上槽口部寬與下槽底部窄的上寬下窄的梯形開口嵌線槽，且通過電機定子開口嵌線槽使得在電機定子上所形成的定子嵌線齒為等寬齒；定子繞組為整嵌線圈繞組，整嵌線圈繞組套在定子鐵芯的等寬齒上，使得整嵌線圈繞組正好嵌入在電機定子開口嵌線槽中。

進一步地，所述的整嵌線圈繞組嵌入在等寬齒旁邊的兩個矩形開口嵌線槽內(nèi)；兩個整嵌線圈繞組之間通過一個等寬過渡齒予以過渡，以保證整個定子組合形成一個環(huán)形圈結(jié)構(gòu)。

進一步地，所述的等寬齒的頂部開有槽楔安裝槽，在等寬齒的頂部的槽楔安裝槽內(nèi)嵌入有槽楔，通過槽楔阻擋整嵌線圈繞組掉出。

進一步地，所述的整嵌線圈繞組為自粘性漆包線繞制成的環(huán)形整嵌線圈。

進一步地，所述的整嵌線圈繞組為燒結(jié)薄膜銅扁線繞制成的環(huán)形整嵌線圈。

本實用新型的優(yōu)點在于：本實用新型采用整嵌成型繞組整體直接嵌在開口槽中，鐵心槽為矩形開口槽，線圈在嵌線過程中，可直接嵌入槽中，不需要整形，結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，可以有效避免繞組之間的交叉、干涉的問題，且繞組端部尺寸較短，大大簡化了嵌線工藝；同時，由于是先行在定子鐵芯外繞制好繞組，并通過模具進行固定、成型，使繞組成為整嵌成型繞組，使得繞組線與線之間能夠緊密貼在一起，且繞組排列整齊，整嵌成型繞組內(nèi)側(cè)與等寬齒配合，直接嵌在開口槽中，可以有效提高槽滿率，槽滿率可以達到90%以上，而一般散嵌線圈槽滿率為78%～80%，且整嵌成型繞組的結(jié)構(gòu)合理，機械強度要高于散嵌線圈，使本結(jié)構(gòu)提高了電機運行可靠性。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型一個實施例的電機定子局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型另一個實施例的電機定子局部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步的描述。

實施例一

如附圖1和2所示，一種電機定子，為環(huán)形外定子，包括定子鐵芯1和繞組2，其特點在于，所述的定子鐵芯的嵌線槽3為開口槽，且嵌線齒4為等寬齒；所述的繞組2為整嵌成型繞組；每一個整嵌成型繞組整體套在一個定子鐵芯的嵌線齒上，且整嵌成型繞組在定子鐵芯的嵌線槽內(nèi)為單層結(jié)構(gòu)，在定子鐵芯的等寬齒的頂部，位于嵌線槽的側(cè)面端口部位開有槽楔安裝槽6，槽楔安裝槽6內(nèi)插有槽楔7，通過槽楔7阻擋環(huán)形整嵌成型繞組掉出；所述的整嵌成型繞組采用自粘性漆包線制作，通過模具初步繞制成繞組，再用模具對進行繞組進行整形、固定制成整嵌成型繞組，再繞包絕緣帶5后，整體嵌入定子鐵芯的開口嵌線槽內(nèi)。

進一步地，所述的整嵌成型繞組為通過模具繞制成節(jié)距為1的集中結(jié)構(gòu)，每組整嵌成型繞組套在一個定子鐵芯的等寬齒上，整嵌成型繞組嵌入在等寬齒旁邊的兩個矩形開口嵌線槽內(nèi)；兩個整嵌成型繞組之間通過一個口部小底部寬的梯形過渡齒8予以過渡，以保證整個定子組合形成一個環(huán)形圈結(jié)構(gòu)。

進一步地，在等寬齒的頂部開有槽楔安裝槽6；槽楔安裝槽內(nèi)安裝有防止整嵌成型繞組脫落的槽楔7。

進一步地，整嵌成型繞組采用自粘性漆包線制作，整嵌成型繞組通過模具固定、整形后，進入烘箱進行烘焙，使線圈自身排膠，排出的膠將圓線間的間隙完全填充，使線圈內(nèi)的各個圓線成為一個整體，而不會散開。

電機定子制作方法如下：

1）制作電機定子開口嵌線槽：在電機定子鐵芯上，制作出電機定子開口嵌線槽，電機定子開口嵌線槽為具有等寬齒結(jié)構(gòu)的電機定子開口嵌線槽；電機定子開口嵌線槽為出上口部與下底部一樣寬的矩形開口嵌線槽，使得在電機定子上所形成的定子嵌線齒為等寬齒；并在等寬齒的頂部開出槽楔安裝槽；整嵌成型繞組正好嵌入電機定子開口嵌線槽中，每個相鄰的整嵌成型繞組之間通過一個口部小底部寬的梯形過渡齒予以過渡，以保證整個定子組合形成一個環(huán)形圈結(jié)構(gòu)；

2）繞制：先用自粘性漆包線在定子外面繞包成整嵌成型繞組，在繞制的同時還對整嵌成型繞組的形狀用模具進行整形，使得繞制的整嵌成型繞組緊密貼合在一起，從而減小各根自粘性漆包線之間的空隙，提高槽滿率；用模具進行整形時，按照電機定子開口嵌線槽的截面形狀進行固定、成型，制作出整嵌成型繞組，且整嵌成型繞組的截面形狀為電機定子開口嵌線槽的截面形狀相配，整嵌成型繞組外形為環(huán)形，環(huán)形內(nèi)側(cè)面的寬度與等寬齒的寬度等寬，漆包線端部留有線頭；

3）定型：將成型好的整嵌成型繞組用絕緣帶對繞組進行綁扎，從而對整嵌成型繞組的形狀進行固定，保證整嵌成型繞組的截面形狀為電機定子開口嵌線槽的截面相配；所述的整嵌成型繞組外圈所形成的外形與電機定子開口嵌線槽的截面相同，使得整嵌成型繞組以單層形式整嵌在電機定子開口嵌線槽內(nèi)時，正好嵌入在電機定子開口嵌線槽內(nèi)；

4）烘焙排膠：當采用自粘性漆包線時，將繞包好的單個整嵌成型繞組，送入烘箱進行烘焙，使整嵌成型繞組自身排膠，排出的膠將導線間的間隙完全填充，使繞組內(nèi)的各個導線成為一個整體，不會散開；整嵌成型繞組中的自粘性導線在烘焙排膠后，漆包線外的絕緣體融合在一起，既使各根漆包線形成了一個牢固的整體，又使得各根漆包線之間被融合后的絕緣體隔開；

5）嵌線：將整嵌成型繞組的整嵌成型繞組按照左右分層結(jié)構(gòu)直接套在等寬齒上，且一個繞組是套在一個等寬齒上，并使得每個電機定子開口嵌線槽中都嵌有一個單層整嵌成型繞組；

6）槽楔固定：在等寬齒的頂部的槽楔安裝槽內(nèi)嵌入槽楔，通過槽楔阻擋左右分層設置的環(huán)形整嵌成型繞組掉出。

實施例二

實施例二與實施例一的基本原理一樣，只是結(jié)構(gòu)不同（如附圖3所示）；一種電機定子，為環(huán)形內(nèi)定子結(jié)構(gòu)，包括定子鐵芯201和定子繞組202，定子鐵芯201上有等寬齒結(jié)構(gòu)的電機定子開口嵌線槽203；所述電機定子開口嵌線槽為槽口寬與槽底窄的上寬下窄的梯形開口嵌線槽，且通過電機定子開口嵌線槽使得在電機定子上所形成的定子嵌線齒204為等寬齒；定子繞組202為整嵌成型繞組，整嵌成型繞組套在定子鐵芯的等寬齒上，使得整嵌成型繞組正好嵌入在電機定子開口嵌線槽中。

所述的整嵌成型繞組202為通過模具繞制成節(jié)距為1的集中結(jié)構(gòu)，每組整嵌成型繞組套在一個定子鐵芯的等寬齒上，整嵌成型繞組嵌入在等寬齒旁邊的兩個矩形開口嵌線槽內(nèi)；兩個整嵌成型繞組之間通過一個等寬過渡齒208予以過渡，以保證整個定子組合形成一個環(huán)形圈結(jié)構(gòu)。

所述的整嵌成型繞組202的外面表包裹有絕緣層205。

在等寬齒的頂部開有槽楔安裝槽206；槽楔安裝槽206內(nèi)安裝有防止整嵌成型繞組脫落的槽楔207。

實施例三

實施例三與實施例一的基本原理一樣，為一種電機定子，為環(huán)形外定子結(jié)構(gòu)，包括定子鐵芯和定子繞組，定子鐵芯上有等寬齒結(jié)構(gòu)的電機定子開口嵌線槽；所述電機定子開口嵌線槽為出上槽口部與下槽底部一樣寬的矩形開口嵌線槽，且通過電機定子開口嵌線槽使得在電機定子上所形成的定子嵌線齒為等寬齒；定子繞組為整嵌成型繞組，整嵌成型繞組套在定子鐵芯的等寬齒上，使得整嵌成型繞組正好嵌入在電機定子開口嵌線槽中。

所述的整嵌成型繞組為通過模具繞制成節(jié)距為1的集中結(jié)構(gòu)，每組整嵌成型繞組套在一個定子鐵芯的等寬齒上，整嵌成型繞組嵌入在等寬齒旁邊的兩個矩形開口嵌線槽內(nèi)；兩個整嵌成型繞組之間通過一個口部小里面寬的梯形過渡齒予以過渡，以保證整個定子組合形成一個環(huán)形圈結(jié)構(gòu)。只是所述的整嵌成型繞組是采用燒結(jié)薄膜銅扁線直接繞制成型的，整嵌成型繞組通過模具固定、繞制成型后，再用絕緣材料包扎成型。

上述所列實施例，只是結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述；顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型的優(yōu)點在于：本實用新型采用整嵌成型繞組整體直接嵌在開口槽中，鐵心槽為矩形開口槽，線圈在嵌線過程中，可直接嵌入槽中，不需要整形，結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，可以有效避免繞組之間的交叉、干涉的問題，且繞組端部尺寸較短，大大簡化了嵌線工藝；同時，由于是先行在定子鐵芯外繞制好繞組，并通過模具進行固定、成型，使繞組成為整嵌成型繞組，使得繞組線與線之間能夠緊密貼在一起，且繞組排列整齊，整嵌成型繞組內(nèi)側(cè)與等寬齒配合，直接嵌在開口槽中，可以有效提高槽滿率，槽滿率可以達到90%以上，而一般散嵌線圈槽滿率為78%～80%，且整嵌成型繞組的結(jié)構(gòu)合理，機械強度要高于散嵌線圈，使本結(jié)構(gòu)提高了電機運行可靠性。具有以下一些特點：

1、本實用新型的定子齒為等寬平行齒，采用該結(jié)構(gòu)時，可以使繞組使用模具繞制、成型，使繞組結(jié)構(gòu)簡單，同時由于繞組為成型結(jié)構(gòu)，提高了繞組運行可靠性。

2、本實用新型采用整嵌線圈嵌線結(jié)構(gòu)時，集中繞組為成型結(jié)構(gòu)，繞組可以整體嵌線，不僅可以使嵌線簡單，還避免了嵌線過程中對繞組產(chǎn)生損傷，提高了電機運行可靠性。

3、鐵心槽為矩形開口槽，線圈在嵌線過程中，可直接嵌入槽中，不需要整形，結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，同時由于線圈經(jīng)過固化成型，一體性好，提高了運行可靠性。