電樞繞組的繞線方法
2024-03-05 10:59:15 2
專利名稱：電樞繞組的繞線方法
技術領域：
本發明涉及到電樞繞組的繞線方法，該方法使導線跳過鐵心的預定槽數繞裝到槽內從而同時形成各自的繞組部分，而所說的導線則分別同時由將導線纏繞到鐵心上的繞線裝置的多個線嘴供給。
圖8是現有的電動機電樞1的側視圖，該電樞1轉動自如地設置在極數為4極的定子(圖沒有示出)內部。電樞1配備有電動機軸2；固定於該電動機軸2內並具有沿軸線方向延伸的槽4的鐵心3；把導線5纏繞到該鐵心3上而構成的繞組6；以及，在鐵心3的一側固定於電動機軸2的整流子8。
圖9是鐵心3的側視圖，鐵心3沿圓周方向按等分間隔形成有21處槽4，同時在槽4之間設置有齒9。繞組6是以所謂疊繞方式將導線5卷繞到鐵心3上而形成的。整流子8具有21個整流子片11；使整流子片11相互電絕緣的絕緣片10；以及，突出設置於各整流子片11上並與導線5作電連接的鉤12。
在上述的電動機中，由於通過接觸到整流子片11的電刷(圖沒有示出)使電流從外部供給繞組6，因此電樞1會因電磁作用而以電動機軸2為中心進行旋轉。此外，接觸到電刷的整流子片11依次切換，以便切換流過繞組6的電流方向，從而電樞1無論在哪一個旋轉位置，都會有一定方向的旋轉力對電樞1起作用。
在上述的現有的電樞1中，鐵心3的槽4數為21個，用具有一個線嘴的繞線裝置把導線5纏繞到槽4內以形成繞組6，存在著繞線時間要花很多時間這樣的問題。
本發明就是以解決這樣的問題作為課題，其目的是提供一種電樞繞組的繞線方法，它能夠縮短導線繞線時間，同時藉助於繞組部分之間的空槽使線嘴之間不相互幹擾，從而順利地把導線繞裝到鐵心的槽內。
本發明的電樞繞組的繞線方法是，在用多個線嘴把導線繞裝到鐵心槽內之際，以在相鄰的各繞組部分間分別存在沒有繞裝導線的空槽的方式把導線繞裝到槽內。
並且，各繞組部分間的空槽由相同個數的槽構成。
並且，規定槽數為3的倍數，規定線嘴數為3個。
並且，設置於4極定子內部的鐵心槽數為21個。
並且，用疊繞法把導線纏繞到鐵心內。
並且，用波繞法把導線纏繞到鐵心內。
圖1是表示在導線的繞線過程中把繞組繞裝到鐵心內的狀態圖。
圖2是表示在用疊繞法的導線的繞線過程中把繞組繞裝到鐵心內的狀態圖。
圖3是表示在用疊繞法的導線的繞線結束時把繞組繞裝到鐵心內的狀態圖。
圖4是表示整流子的整流子片與用疊繞法繞裝到鐵心槽內的導線的連接關係的關係圖。
圖5是表示在用波繞法的導線的繞線過程中把繞組繞裝到鐵心內的狀態圖。
圖6是表示在用波繞法的導線的繞線結束時把繞組繞裝到鐵心內的狀態圖。
圖7是表示整流子的整流子片與用波繞法繞裝到鐵心槽內的導線的連接關係的關係圖。
圖8是現有電樞的側視圖。
圖9是圖8鐵心的側視圖。
實施例1圖1到圖3是說明用疊繞法把導線5纏繞到鐵心3內的狀態的說明圖，圖4是表示整流子8的整流子片11與繞裝到鐵心3的槽4內的導線5的連接關係的關係圖。
圖1是同時從將導線5纏繞到鐵心3上的繞線裝置的線嘴(圖沒有示出)中提供導線5並分別同時形成了第1A繞組部分30、第1B繞組部分31及第1C繞組部分32時的圖。第1A繞組部分30由第1線嘴(圖未示出)供給的導線5跳過去4個槽4並纏繞在齒No.2的齒9與齒No.6的齒9之間比如十幾圈而形成。第1B繞組部分31由第2線嘴(圖未示出)供給的導線5跳過去4個槽4並纏繞在齒No.9的齒9與齒No.13的齒9之間十幾圈而形成。第1C繞組部分32由第3線嘴(圖未示出)供給的導線5跳過去4個槽4並纏繞在齒No.16的齒9與齒No.20的齒9之間十幾圈而形成。
而且，當用第1線嘴形成第1A繞組部分30、用第2線嘴形成第1B繞組部分31及用第3線嘴形成第1C繞組部分32時，在第1A繞組部分30與第1B繞組部分31之間、第1B繞組部分31與第1C繞組部分32之間和第1C繞組部分32與第1A繞組部分30之間，分別存在著沒有繞裝導線5的空槽33A。
圖2是連續同時地從繞線裝置線嘴(圖未示出)供給導線5並分別形成第2A繞組部分36、第2B繞組部分37及第2C繞組部分38時的圖。第2A繞組部分36由第1線嘴(圖未示出)所供給的導線5跳過去4處的槽4並纏繞在齒No.3的齒9與齒No.7的齒9之間十幾圈而形成。第2B繞組部分37由第2線嘴(圖未示出)所供給的導線5跳過4處的槽4並纏繞在齒No.10的齒9與齒No.14的齒9之間十幾圈而形成。第2C的繞組部分38由第3線嘴(圖未示)所供給的導線5跳過去4處的槽4並纏繞在齒No.17的齒9與齒No.21的齒9之間十幾圈而形成。
這樣，在用第1線嘴形成第2A繞組部分36、用第2線嘴形成第2B繞組部分37及用第3線嘴形成第2C繞組部分38時，在第2A繞組部分36與第2B繞組部分37之間、第2B繞組部分37與第2C繞組部分38之間以及第2C繞組部分38與第2A繞組部分36之間，也分別存在著沒有繞裝導線5的空槽33B。
圖3是在鐵心3的齒9之間導線5的纏繞已完成時的圖，通過由第1線嘴供給的導線5還連續地形成了第3A繞組部分42、第4A繞組部分45、第5A繞組部分48、第6A繞組部分51以及第7A繞組部分54。又，通過由第2線嘴供給的導線5連續地形成了第3B繞組部分43、第4B繞組部分46、第5B繞組部分49、第6B繞組部分52以及第7B繞組部分55。又，通過由第3線嘴供給的導線5連續地形成了第3C繞組部分44、第4C繞組部分47、第5C繞組部分50、第6C繞組部分53以及第7C繞組部分56。
圖4是表示整流子8的整流子片11與用疊繞法繞裝到鐵心3的槽4內的導線5的連接關係的關係圖。
例如，把由第1線嘴供給的導線5固定到已安裝於整流子8的第4整流子片11上的鉤12中，使之跳過齒No.1的齒9與齒No.2的齒9間的槽4和中途4處的槽4而纏繞於齒No.6的齒9與齒No.7的齒9間的槽4之間十幾圈，從而形成了第1A繞組部分30後，將導線5固定於整流子8的第5號整流子片11的鉤12中。接著，使導線5跳過齒No.2的齒9與齒No.3的齒9間的槽4和中途4處的槽4而纏繞於齒No.7的齒9與齒No.8的齒9間的槽4之間十幾圈，從而形成了第2A繞組部分36後，將導線5固定於整流子8的第6整流子片11的鉤12中。
對於由第2線嘴和第3線嘴所供給的導線5來說，也同時進行上述這樣的導線5的纏繞和導線5與鉤12的固定，並形成把導線5繞裝到各個槽4內的繞組20，另外，各個繞組部分通過與整流子8相鄰的整流子片11互相電連接。
在上述電樞繞組的繞線作業中，分別由第1到第3線嘴同時供給導線5，可縮短導線的繞線時間，同時，在用各自的線嘴同時形成的繞組部分之間存在著空槽33A和33B，因此難以發生繞線裝置的線嘴相互間的幹擾，因而可簡化繞線裝置的構造。
另外，在上述的電動機中，由於通過與整流子片11接觸的電刷(圖未示出)使電流從外部供給繞組20，所以，定子內部的電樞會因電磁作用使電動機軸2繞中心旋轉，而該定子為4極，這樣一來，槽4的數量為21個，是奇數，槽數/極數的值不能用整數值完全除盡，故可得到電動機的低轉矩脈動特性，特別適合於要求低轉矩脈動特性的功率控制用電動機。
實施例2圖5及圖6是表示用波繞法把導線5纏繞到鐵心3上的狀態的圖，圖7是用於說明整流子8的整流子片11與繞裝到鐵心3的槽4內的導線5之間的連接關係的說明圖。
由繞線裝置的各個線嘴(圖未示出)同時供給導線5，直到分別形成第1A繞組部分30、第1B繞組部分31及第1C繞組部分32為止都與實施例1相同。
圖5是連續地同時由繞線裝置線嘴(圖未示出)供給的導線5並進而分別形成第2A繞組部分50、第2B繞組部分51及第2C繞組部分52時的圖。第2A繞組部分50由第1線嘴(圖未示出)供給的導線5跳過4處的槽4並纏繞於齒No.12的齒9與齒No.16的齒9之間十幾圈而形成。第2B繞組部分51由第2線嘴(圖未示出)供給的導線5跳過4處的槽4並纏繞於齒No.19的齒9與齒No.2的齒9之間十幾圈而形成。第2C繞組部分52由第3線嘴(圖未示出)供給的導線5跳過4處的槽4並纏繞於齒No.5的齒9與齒No.9的齒9之間十幾圈而形成。
而且，在用第1線嘴形成第2A繞組部分50、用第2線嘴形成第2B繞組部分51及用第3線嘴形成第2C繞組部分52時，在第2A繞組部分50與第2B繞組部分51之間、第2B繞組部分51與第2C繞組部分52之間和第2C繞組部分52與第2A繞組部分50之間，也分別存在著沒有繞裝導線5的空槽33B。
圖6是在鐵心3的槽4內導線5的纏繞已結束時的圖，通過由第1線嘴供給的導線5還形成了第3A繞組部分53、第4A繞組部分56、第5A繞組部分59、第6A繞組部分62以及第7A繞組部分65。又，通過由第2線嘴供給的導線5進而形成了第3B繞組部分54、第4B繞組部分57、第5B繞組部分60、第6B繞組部分63以及第7B繞組部分66。又，通過由第3線嘴供給的導線5進而形成了第3C繞組部分55、第4C繞組部分58、第5C繞組部分61、第6C繞組部分64以及第7C繞組部分67。
圖7是說明整流子8的整流子片11與繞裝於鐵心3的槽4內的導線5的連接關係的說明圖。
例如，把由第1線嘴供給的導線5固定到安裝於整流子8的第20整流子片11上的鉤12中，並跳過在齒No.1的齒9與齒No.2的齒9間的槽4和中途的4處的槽4而纏繞於齒No.6的齒9與齒No.7的齒9間的槽4的之間十幾圈，從而形成了第1A繞組部分30後，固定到整流子8的第9整流子片11的鉤12中。接著，使導線5跳過齒No.11的齒9與齒No.12的齒9間的槽4和中途的4處的槽4而纏繞於齒No.16的齒9與齒No.17的齒9間的槽4之間十幾圈，從而形成了第2A繞組部分50後，固定到整流子8的第19整流子片11的鉤12中。
對於由第2線嘴和第3線嘴所供給的導線5來說，也同時進行上述這樣的導線5的纏繞和導線5與鉤12的固定，並形成把導線5繞裝到各個槽4內的繞組20，另外，各個繞組部分通過與整流子8的整流子片11互相電連接。
另外，在上述的實施例中已就這樣的情況進行了說明即極數為4極的定子，把導線5纏繞到槽數有21處的鐵心3中，使得存在有逐個間隔為120°的空槽，但是，在4極的定子中，也可以把導線5纏繞到在槽數有27處的鐵心中，使得存在有每2個間隔為120°的空槽。
如上所述，根據本發明的電樞繞組的繞裝方法，當使得分別由繞線裝置的多個線嘴同時供給的導線跳過鐵心規定數的槽繞裝到槽內而同時形成多個繞組部分時，由於繞組部分之間分別存在沒有繞裝導線的空槽，因而可縮短導線的繞線時間，同時，難以發生繞線裝置的線嘴相互間的幹擾，因而可相應簡化繞線裝置的構造。
另外，各個繞組部分間的空槽的個數均有著相同的個數，所以可以把導線均勻地纏繞到鐵心上，可以獲得導線均衡良好地纏繞到鐵心上並且振動和噪聲都很小的電動機。
另外，設線嘴數為2個，在同時把由線嘴供給的導線纏繞到鐵心上的情況下，當鐵心的槽數為奇數時，就不可能把導線均勻地纏繞到鐵心上，從而，對繞組就產生不平衡，並且，當槽數為偶數時，雖然，可以用疊繞方式把導線纏繞到鐵心上，但波繞方式卻不適合把導線纏繞到鐵心上，而當線嘴數為3個，設定槽數為3的倍數時，則用疊繞方式、波繞方式這兩種方式都可以把導線纏繞到鐵心上去。
另外，當鐵心的槽數為21，定子的極數為4極時，槽數/極數的值不能用整數值完全除盡，因而可獲得電動機的低轉矩脈動特性，特別適合於要求低轉矩脈動特性的功率控制用電動機。
權利要求
1.一種電樞繞組的繞線方法，它使得由將導線纏繞到鐵心上的繞線裝置的多個線嘴同時分別供給的導線跳過鐵心的規定數的槽繞裝到槽內從而分別形成繞組部分，該方法能以在同時形成的相鄰的上述繞組部分之間分別存在沒有繞裝上述導線的空槽方式，把上述導線繞裝到上述槽內。
2.根據權利要求1所述的電樞繞組的繞線方法，其特徵是，各個繞組部分之間的各個空槽分別由相同個數的槽構成。
3.根據權利要求1所述的電樞繞組的繞線方法，其特徵是，規定槽數為3的倍數，規定線嘴數為3個。
4.根據權利要求3所述的電樞繞組的繞線方法，其特徵是，設置於4極的定子內部的鐵心槽數為21個。
5.根據權利要求1所述的電樞繞組的繞線方法，其特徵是，採用疊繞法把導線纏繞到鐵心上。
6.根據權利要求1所述的電樞繞組的繞線方法，其特徵是，採用波繞法把導線纏繞到鐵心上。
全文摘要
本發明可縮短導線的繞線時間,並藉助於繞組部分間的空槽而不會發生線嘴相互間的幹擾而順利地把導線繞裝到鐵心的槽內。是一種由將導線5纏繞到鐵心3上的繞線裝置的多個線嘴同時分別地供給的導線5跳過鐵心3的規定數的槽4,繞裝到槽4內而分別形成繞組部分30、31、32的電樞繞組的繞線方法,在同時形成的相鄰的繞組部分之間分別存在沒有繞裝導線的空槽33A,以便把導線5繞裝到槽4內。
文檔編號H02K23/30GK1197322SQ97115638
公開日1998年10月28日 申請日期1997年8月14日 優先權日1997年4月18日
發明者津村光幸, 田中俊則, 野野口擴, 山本京平 申請人:三菱電機株式會社