一种轴向磁场电机中扁铜线绕组的固定结构及固定方法

技术领域

本发明属于电机技术领域，涉及一种轴向磁场电机中扁铜线绕组的固定结构及固定方法。

背景技术

在轴向磁场电机中，若使用一体成形式扁铜线绕组的话，需要采用直口槽铁芯，绕组需要固定在铁芯上。

如图1和图2所示，一种轴向磁场电机中扁铜线绕组10的固定结构包括壳体1、直口槽铁芯2、压板3、螺栓4、绕组10，在绕组10装配到直口槽铁芯2中后，将压板3使用螺栓4锁紧到壳体1上，现有方案是在扁铜线绕组10上方添加一块压板3，使用螺栓4锁紧在壳体1上，起到压紧固定绕组10的作用。。

但在上述方案中，该绕组10在固定时通过压板3进行固定，在对压板3进行固定时需要采用螺栓4对压板3固定，如此，需要在壳体1上增加与之配合的结构，比如安装面和螺纹孔，增大了壳体1外径和结构复杂性，同时因为锁紧压板3的螺栓4高于灌封平面，电机运行过程中会有振动，螺栓4存在松动脱落的风险。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单的固定结构和安装牢固的固定方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种轴向磁场电机中扁铜线绕组的固定结构，包括壳体、设置在壳体内的铁芯结构以及套设在铁芯结构外的绕组，所述的铁芯结构包括底板和呈环形分布在底板上的铁芯单体，所述的铁芯单体与绕组之间设有热膨胀结构，所述的热膨胀结构通过加热后可膨胀并将绕组胀紧。

通过在铁芯单体与绕组之间设置热膨胀结构，热膨胀结构能够在加热到一定温度时膨胀，从而时其体积增大，使绕组胀紧，在冷却后，该配膨胀材料仍会保持膨胀后的体积，绕组依然保持胀紧状态，依靠摩擦力固定在铁芯上且各层铜线之间保持贴紧，从而对绕组进行固定。

在上述的一种轴向磁场电机中扁铜线绕组的固定结构，所述的热膨胀结构包括热膨胀条，所述的热膨胀条插接于绕组与铁芯单体之间。热膨胀条能够在加热到适当温度时膨胀，对绕组进行胀紧，同时在降低温度的时候，仍然会保持膨胀后的体积，各层铜线之间保持贴紧，绕组依靠摩擦力固定在铁芯单体上。

在上述的一种轴向磁场电机中扁铜线绕组的固定结构，所述的铁芯结构包括固连于铁芯单体外圈的连接层，所述的连接层外侧设有用于插入热膨胀条的凹槽。通过设置连接层，并在连接层上开设凹槽，能够减少凹槽直接开设在铁芯单体上的劳动强度和劳动成本，且连接层与凹槽可采用一体式模具注塑形成，操作简单，成型快。

在上述的一种轴向磁场电机中扁铜线绕组的固定结构，所述的绕组为一体成型式扁铜线绕组。使用一根连续的扁铜线绕制而成的绕组，没有焊接点或压接点，自然状态下类似于弹簧，形状不固定。

在上述的一种轴向磁场电机中扁铜线绕组的固定结构，所述的热膨胀条为高分子材料。热膨胀条为高分子膨胀石墨烯条，其能够在加热到适当温度时膨胀，同时在降低温度的时候仍保持膨胀的状态。

在上述的一种轴向磁场电机中扁铜线绕组的固定结构，所述的连接层采用注塑工艺一体式成型于铁芯结构外侧。采用注塑工艺，工艺简单，连接层成型速度快。

在上述的一种轴向磁场电机中扁铜线绕组的固定结构，所述的连接层为导热绝缘塑料。导热绝缘塑料为新型灰白绝缘导热塑料，具有较好的绝缘性和导热性。

在上述的一种轴向磁场电机中扁铜线绕组的固定结构，所述的凹槽轴向设置于连接层外侧。凹槽呈轴向开设，便于热膨胀条竖直插入，使其在膨胀时增加对绕组的胀紧力。

本发明的另一目的在于提供一种轴向磁场电机中扁铜线绕组的固定方法，包括如下步骤：

S1、在铁芯结构的外表面制作连接层，所述的连接层位于铁芯单体外圈，所述的连接层外侧设有凹槽；

S2、选取一体成型式扁铜线绕组绕制于铁芯结构上；

S3、将绕制好的绕组与铁芯结构装配到壳体内；

S4、通过压紧机构将绕组压紧；

S5、将热膨胀条插入绕组与连接层之间的凹槽内；

S6、加热至热膨胀条膨胀，保温一段时间，使得热膨胀条将绕组胀紧；

S7：冷却；

S8：松开压紧机构。

在上述的一种轴向磁场电机中扁铜线绕组的固定方法，所述的压紧机构包括压紧板和均匀分布在压紧板上的卡紧块，所述的卡紧块可卡入两个铁芯单体之间。压紧机构可以对绕组进行压紧，避免绕组在插入热膨胀条时产生松动。

与现有技术相比，该发明通过设置热膨胀结构，热膨胀结构通过加热后可膨胀并将绕组胀紧，通过采用胀紧绕组的固定方式简化了壳体结构，缩小了壳体外径和体积，热膨胀条低于灌封平面，会被覆盖，在电机运行过程中不存在脱落的风险。

附图说明

图1为背景技术结构示意图；

图2为背景技术爆炸图；

图3是本发明的结构示意图；

图4是本发明的铁芯结构示意图；

图5是本发明的爆炸图。

图中，1、壳体；2、直口槽铁芯；3、压板；4、螺栓；5、铁芯结构；51、底板；52、铁芯单体；6、热膨胀结构；7、热膨胀条；8、连接层；9、凹槽；10、绕组；11、压紧机构；111、压紧板；112、卡紧块。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图3至图5所示，一种轴向磁场电机中扁铜线绕组的固定结构，包括壳体1、设置在壳体1内的铁芯结构5以及套设在铁芯结构5外的绕组10，绕组10为一体成型式扁铜线绕组10。使用一根连续的扁铜线绕制而成的绕组，没有焊接点或压接点，自然状态下类似于弹簧，形状不固定。

铁芯结构5包括底板51和呈环形分布在底板51上的铁芯单体52，每两个铁芯单体52之间形成一个可供绕组10嵌入的至口槽。

铁芯结构5包括固连于铁芯单体52外圈的连接层8，连接层8采用注塑工艺一体式成型于铁芯结构5外侧，采用注塑工艺，工艺简单，连接层8成型速度快。

连接层8外侧设有用于插入热膨胀条7的凹槽9，凹槽9轴向设置于连接层8外侧。凹槽9呈轴向开设，便于热膨胀条7竖直插入，使其在膨胀时增加对绕组10的胀紧力。通过在连接层8上开设凹槽9，能够减少凹槽9直接开设在铁芯单体52上的劳动强度和劳动成本，且连接层8与凹槽9可采用一体式模具注塑形成，工艺简单，成型快。

连接层8为导热绝缘塑料。导热绝缘塑料为新型灰白绝缘导热塑料，具有较好的绝缘性和导热性。

铁芯单体52与绕组10之间设有热膨胀结构6，热膨胀结构6通过加热后可膨胀并将绕组10胀紧，热膨胀结构6包括热膨胀条7，热膨胀条7呈圆柱状，热膨胀条7插接于绕组10与铁芯单体52之间。热膨胀条7能够在加热到适当温度时膨胀，对绕组10进行胀紧，同时在降低温度的时候，仍然会保持膨胀后的体积，各层铜线之间保持贴紧，绕组10依靠摩擦力固定在铁芯单体52上。

其中，热膨胀条7为高分子材料。热膨胀条7为高分子膨胀石墨烯条，其能够在加热到适当温度时膨胀，同时在降低温度的时候仍保持膨胀的状态。

一种轴向磁场电机中扁铜线绕组的固定方法，包括步骤如下：

S1、在铁芯结构5的外表面制作连接层8，连接层8位于铁芯单体52外圈，连接层8外侧设有凹槽9；

S2、选取一体成型式扁铜线绕组10绕制于铁芯结构5上；

S3、将绕制好的绕组10与铁芯结构5装配到壳体1内，此时绕组10呈自然状态，各层铜线之间不能完全贴紧；

S4、通过压紧机构11将绕组10压紧，压紧机构11包括压紧板111和均匀分布在压紧板111上的卡紧块112，卡紧块112可卡入两个铁芯单体52之间，压紧机构11可以对绕组10进行压紧，避免绕组10在插入热膨胀条7时产生松动，压紧机构11通过按压的方式对绕组10压紧；

S5、将热膨胀条7插入绕组10与连接层8之间的凹槽9内，热膨胀条7与凹槽9配合的间隙可以适当地增大，保证可以轻松地插入。

S6、加热至80-100摄氏度左右使热膨胀条7膨胀，保温10-20分钟，使得热膨胀条7将绕组10胀紧；

S7：冷却，冷却后热膨胀条7扔保持膨胀后的体积；

S8：松开压紧机构11，压紧机构11拿掉后，绕组10依然保持胀紧状态，依靠摩擦力固定在铁芯单体52表面的连接层8上，各层铜线之间保持贴紧。

与现有技术相比，该发明通过设置热膨胀结构6，热膨胀结构6通过加热后可膨胀并将绕组10胀紧，通过采用胀紧绕组10的固定方式简化了壳体1结构，缩小了壳体1外径和体积，热膨胀条7低于灌封平面，会被覆盖，在电机运行过程中不存在脱落的风险。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。