一种永磁同步电机定子绕组的分体式浸漆系统及浸漆方法与流程

1.本发明属于电机定子绕组制造领域，具体涉及一种永磁同步电机定子绕组的分体式浸漆系统及浸漆方法。


背景技术：

2.电机定子绕组的绝缘浸漆处理是电机定子制造过程中一个很重要的环节，其目的是用绝缘漆充分填充绕组和绝缘内部的空隙，使整个绕组绝缘结构中各组份粘结成为一个整体，并在绕组表面形成一层致密、光滑的完整而连续的漆膜。电机定子绕组经过浸漆后，以提高定子绕组的电气、机械及其他防护性能，浸漆质量的好坏，直接关系到电机的温升和使用寿命。
3.现有技术中，浸漆设备尺寸大多为固定值，导致浸漆时的定子绕组尺寸受限，当需要浸漆的定子绕组的截面尺寸大于浸漆设备尺寸时，则无法实现先将定子绕组装配完成，再整块定子进行浸漆，只能先将每个模块化定子绕组浸漆完成，再拼装成整个定子绕组。但是因浸漆篮中每次可放入的数量有限，若将模块化定子绕组叠放，易使绕组线圈相互粘连，对绕组线圈造成损伤，影响浸漆效果；而且在模块化定子绕组放入浸漆篮后，吊入浸漆设备的过程中，很难保证浸漆篮受力平衡。如果浸漆篮受力不平衡导致偏斜，浸漆时容易使模块化定子绕组外表面漆膜不均匀，产生漆瘤，不仅影响装配精度，而且需要人工铲除，降低了装配效率。
4.为解决现有技术中的这一问题，本发明提供了一种永磁同步电机定子绕组的分体式浸漆系统及浸漆方法，将模块化定子绕组浸漆后，再拼装成整个定子绕组。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种永磁同步电机定子绕组的分体式浸漆系统及浸漆方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种永磁同步电机定子绕组的分体式浸漆系统；包括浸漆框架1、模块化定子绕组2、线圈压板3、浸漆设备4和液位传感器5；其中，所述的浸漆框架1包括方管101、纵向槽钢102、横向槽钢103、角铁104、起吊板105和螺栓106；其中，所述的模块化定子绕组2包括定子齿冲片201、定子铁芯固定键202、定子铁芯压板203、定子绝缘端板204、绕组线圈205和吊环螺钉206；其中，所述的线圈压板3包括压板301和紧固件302。
7.进一步地，所述的浸漆框架1为多层正方形框架结构，四根方管101位于正方形框架结构的四个角并垂直设置；每一层正方形框架由两根所述的纵向槽钢102和两根所述的横向槽钢103共同构成正方形框架的四条边。
8.进一步地，所述的纵向槽钢102和横向槽钢103具有槽口；所述纵向槽钢102和所述横向槽钢103分别具有预设的长度；所述纵向槽钢102和所述横向槽钢103的槽口朝下设置，并且纵向槽钢102和横向槽钢103以焊接的方式固定在两根方管101之间。
9.进一步地，所述的浸漆框架1为两层正方形框架；每一层框架由在一个平面上的两根纵向槽钢102和两根横向槽钢103依次焊接在四根方管101上，从而构成一层正方形的框架结构；在与该层相垂直位置上设置另一层正方向框架，将另外两根纵向槽钢102和另外两根横向槽钢103依次焊接在四根方管101上。
10.进一步地，每一层正方形框架均设置有若干角铁104；所述角铁104平行于横向槽钢103，焊接在纵向槽钢102的内侧，其长度为两个纵向槽钢102内档面之间的距离；焊接好角铁104之后，浸漆框架1的其中一层框架结构中，角铁104所形成的档位间距应比所述模块化定子绕组2的宽度大。
11.进一步地，所述纵向槽钢102、横向槽钢103和角铁104设置有若干个安装孔，用于安装螺栓106，以便将模块化定子绕组2固定在浸漆框架1上；所述起吊板105设置在浸漆框架1的四个顶角处，用于吊装和运输；所述浸漆框架1的上部设置有液位传感器5。
12.进一步地，所述定子齿冲片201由若干个扇形定子齿冲片分段叠压、扣铆、紧固、焊接而成，中间设置有键槽，用于穿过定子铁芯固定键202；定子齿冲片201的两侧齿部用于绕制绕组线圈205；所述定子铁芯固定键202的侧面设置有安装孔，用于穿过螺栓106；定子铁芯固定键202的两端还设置有螺纹孔，用于安装吊环螺钉206；定子铁芯压板203位于定子齿冲片201的两端，用于压紧定子齿冲片201；所述定子绝缘端板204位于定子铁芯压板203的两端，用于把电势不同的定子齿冲片201和绕组线圈205隔离开来。
13.进一步地，所述压板301上下两端设置有通孔，用以安装紧固件302；该紧固件302使线圈压板3能够与绕组线圈205紧密贴合，从而不发生相对滑移。
14.进一步地，所述浸漆框架1包括区域ⅰ、区域ⅱ、区域ⅲ、区域ⅳ、区域
ⅴ
、区域ⅵ、区域ⅶ以及区域
ⅷ
共计八个区域；每个区域用于将模块化定子绕组2安装至该浸漆框架1。
15.其中，区域ⅰ、区域ⅱ、区域ⅲ和区域ⅳ位于正方形框架结构的内部，区域
ⅴ
、区域ⅵ、区域ⅶ和区域
ⅷ
位于正方形框架结构每条边的外侧。
16.根据本发明的另一方面，提出了一种浸漆方法，包括以下步骤：
17.s1、用两块压板301压住模块化定子绕组2两侧的绕组线圈205，紧固件302分别穿过压板301上下两端的通孔，调整两块压板301内侧最小间距，并使用螺母压紧固定，最后放置在绕组半成品区。
18.s2、在模块化定子绕组2的安装孔和安装面抹上硅酮润滑脂，防止绝缘漆进入安装孔内。
19.s3、按区域
ⅰ→
区域
ⅱ→
区域
ⅲ→
区域
ⅳ→
区域
ⅴ→
区域
ⅵ→
区域
ⅶ→
区域
ⅷ
的顺序，将模块化定子绕组2的安装孔与浸漆框架上的安装孔对齐，拧入螺栓106，使模块化定子绕组2安装在浸漆框架1上。
20.s4、将安装定子绕组的浸漆框架1吊入烘箱内预烘除湿，预烘温度100℃，预烘时间2h。
21.s5、将绝缘漆的液面传感器安放在浸漆框架1后，垂直吊入浸漆设备4，放在浸漆设备4的浸漆罐内的放置平台上，按下电源开关，合上罐盖至绿色指示灯亮，打开真空泵，将浸漆罐抽真空，打开输漆阀，让绝缘漆缓慢流入浸漆罐，在此过程中，需时刻观察液位传感器5显示的液面高度是否已超过浸漆框架1顶部，达到预定位置。
22.s6、对模块化定子绕组2进行浸漆处理。
23.s7、浸漆处理后进行烘干处理，烘干处理完成后，按区域
ⅷ→
区域
ⅶ→
区域
ⅵ→
区域
ⅴ→
区域
ⅳ→
区域
ⅲ→
区域
ⅱ→
区域ⅰ的顺序将模块化定子绕组2从浸漆框架1上拆下；并拆除两侧的线圈压板3，清除残余硅脂，用铲刀或抛光打磨的方式去除定子铁芯安装面的不平整处，并对安装螺纹孔进行回丝处理。
附图说明
24.图1为本发明提出的一种永磁同步电机定子绕组的分体式浸漆系统的整体装配示意图。
25.图2为本发明提出的一种永磁同步电机定子绕组的分体式浸漆系统的模块化定子绕组安装区域顺序编号示意图。
26.图3为本发明提出的一种永磁同步电机定子绕组的分体式浸漆系统的模块化定子绕组与浸漆框架装配示意图。
27.图4为本发明提出的一种永磁同步电机定子绕组的分体式浸漆系统的浸漆框架结构示意图。
28.图5为本发明提出的一种永磁同步电机定子绕组的分体式浸漆系统的带线圈压板的模块化定子绕组结构示意图。
29.图中：1、浸漆框架；101、方管；102、纵向槽钢；103、横向槽钢；104、角铁；105、起吊板；106、螺栓；2、模块化定子绕组；201、定子齿冲片；202、定子铁芯固定键；203、定子铁芯压板；204、定子绝缘端板；205、绕组线圈；206、吊环螺钉；3、线圈压板；301、压板；302、紧固件；4、浸漆设备；5、液位传感器。
具体实施方式
30.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
31.本发明提出的一种永磁同步电机定子绕组的分体式浸漆系统。参见图1，该永磁同步电机定子绕组的分体式浸漆系统包括浸漆框架1、模块化定子绕组2、线圈压板3、浸漆设备4和液位传感器5。
32.参见图3和4，所述的浸漆框架1包括方管101、纵向槽钢102、横向槽钢103、角铁104、起吊板105和螺栓106。
33.参见图5，所述的模块化定子绕组2包括定子齿冲片201、定子铁芯固定键202、定子铁芯压板203、定子绝缘端板204、绕组线圈205和吊环螺钉206。
34.所述的线圈压板3包括压板301和紧固件302。
35.参见图3和4，所述的浸漆框架1为正方形框架结构，四根方管101位于正方形框架结构的四个角并垂直设置，并作为浸漆框架1的四根立柱。该浸漆框架1为多层框架。每一层框架由两根所述的纵向槽钢102和两根所述的横向槽钢103共同构成该层正方形框架的四条边。
36.所述的纵向槽钢102和横向槽钢103具有槽口，优选地，该槽口为u型槽口。纵向槽钢102和横向槽钢103分别具有预设的长度。在本发明中，纵向槽钢102和横向槽钢103的长度相同。纵向槽钢102和横向槽钢103的槽口朝下设置，并且纵向槽钢102和横向槽钢103以
焊接的方式固定在两根方管101之间。
37.优选地，在本发明中，浸漆框架1为两层框架，即每一层框架由在一个平面上的两根纵向槽钢102和两根横向槽钢103依次焊接在四根方管101上，从而构成一层正方形的框架结构。在与该层相垂直位置上设置另一层正方向框架，采用同样的方式将另外两根纵向槽钢102和另外两根横向槽钢103依次焊接在四根方管101上。焊接完成后与方管101一起组成双层框架式结构，上层框架的纵向槽钢、横向槽钢与下层框架的纵向槽钢、横向槽钢的间距根据模块化定子绕组2的长度确定，确保绕组安装在浸漆框架1之后，底部距离放置面仍有一定距离。
38.双层框架式结构的每一层均设置有若干角铁104。所述角铁104平行于横向槽钢103，焊接在纵向槽钢102的内侧，其长度为两个纵向槽钢102内档面之间的距离。双层框架式结构的每一层的角铁104的数量可以根据实际情况而定，在本发明中，双层框架式结构的每一层设置两根角铁104。焊接好角铁104之后，浸漆框架1的其中一层框架式结构中，角铁104所形成的档位间距应比所述模块化定子绕组2宽度略宽，避免安装和拆卸时损坏绕组线圈205。
39.继续参见图4，所述纵向槽钢102、横向槽钢103和角铁104设置有若干个安装孔，用于安装螺栓106，以便将模块化定子绕组2固定在浸漆框架1上。所述起吊板105设置在浸漆框架1的四个顶角处，用于吊装和运输。
40.继续参见图3，浸漆框架1的上部设置有液位传感器5，该液位传感器5基于所测液体静压与该液体高度成正比的原理，用于检测绝缘漆液面高度。
41.参见图5，定子齿冲片201由若干个扇形定子齿冲片分段叠压、扣铆、紧固、焊接而成，中间设置有键槽，用于穿过定子铁芯固定键202；定子齿冲片201的两侧齿部用于绕制绕组线圈205，当模块化定子绕组2通电时，就会产生励磁磁场，对处在其中的转子产生力的作用；所述定子铁芯固定键202的侧面设置有安装孔，用于穿过螺栓106；定子铁芯固定键202的两端还设置有螺纹孔，用于安装吊环螺钉206。定子铁芯压板203位于定子齿冲片201的两端，用于压紧定子齿冲片201。所述定子绝缘端板204位于定子铁芯压板203的两端，电绝缘性好，用于把电势不同的定子齿冲片201和绕组线圈205隔离开来。
42.参见图5，所述线圈压板3包括压板301和紧固件302。其中，所述压板301上下两端设置有通孔，用以安装紧固件302。该紧固件302使线圈压板3能够与绕组线圈205紧密贴合，从而不发生相对滑移。所述紧固件302包括六角头螺栓、平垫圈、弹垫和螺母。
43.参见图1，浸漆设备4为vpi真空加压浸漆设备，将模块化定子绕组2放入浸漆设备4，在真空环境中排除绕组线圈205内部的空气和挥发物后，再在真空条件下依靠漆液重力和线圈中的毛细管的作用，真空浸漆使漆液迅速渗透到模块化定子绕组中，从而使得模块化定子绕组上均匀附着漆液。
44.下面，对本发明提出的一种永磁同步电机定子绕组的分体式浸漆系统的浸漆方法进行说明。
45.该浸漆方法包括如下步骤：
46.s1、用两块压板301压住模块化定子绕组2两侧的绕组线圈205，紧固件302分别穿过压板301上下两端的通孔，调整两块压板301内侧最小间距，并使用螺母压紧固定，最后放置在绕组半成品区。
47.s2、在模块化定子绕组2的安装孔和安装面抹上硅酮润滑脂，防止绝缘漆进入安装孔内。
48.s3、按区域
ⅰ→
区域
ⅱ→
区域
ⅲ→
区域
ⅳ→
区域
ⅴ→
区域
ⅵ→
区域
ⅶ→
区域
ⅷ
的顺序，将模块化定子绕组2的安装孔与浸漆框架上的安装孔对齐，拧入螺栓106，使模块化定子绕组2安装在浸漆框架1上。
49.s4、将安装定子绕组的浸漆框架1吊入烘箱内预烘除湿，预烘温度100℃，预烘时间2h。
50.s5、将绝缘漆的液面传感器安放在浸漆框架1后，垂直吊入浸漆设备4，放在浸漆设备4的浸漆罐内的放置平台上，按下电源开关，合上罐盖至绿色指示灯亮，打开真空泵，将浸漆罐抽真空，打开输漆阀，让绝缘漆缓慢流入浸漆罐，在此过程中，需时刻观察液位传感器5显示的液面高度是否已超过浸漆框架1顶部，达到预定位置。
51.优选地，浸漆罐进漆时观察液面高度是否已超过浸漆框架1的绕组顶部500mm，如液面高度没有超过绕组顶部500mm，则需要继续注入绝缘漆，使其超过绕组顶部500mm。
52.s6、对模块化定子绕组2进行浸漆处理。浸漆处理后应整体性良好，无露铜起皱、气泡漆瘤、不干发粘等问题。
53.s7、浸漆处理后进行烘干处理，烘干处理完成后，按区域
ⅷ→
区域
ⅶ→
区域
ⅵ→
区域
ⅴ→
区域
ⅳ→
区域
ⅲ→
区域
ⅱ→
区域ⅰ的顺序将模块化定子绕组2从浸漆框架1上拆下；并拆除两侧的线圈压板3，清除残余硅脂，用铲刀或抛光打磨的方式去除定子铁芯安装面的不平整处，并对安装螺纹孔进行回丝处理。
54.其中，区域ⅰ、区域ⅱ、区域ⅲ、区域ⅳ、区域
ⅴ
、区域ⅵ、区域ⅶ以及区域
ⅷ
为将模块化定子绕组2安装至浸漆框架1后所构成的区域。其中，区域ⅰ、区域ⅱ、区域ⅲ和区域ⅳ位于正方形框架结构的内部，区域
ⅴ
、区域ⅵ、区域ⅶ和区域
ⅷ
位于正方形框架结构每条边的外侧。参见图1，区域ⅰ、区域ⅱ、区域ⅲ、区域ⅳ、区域
ⅴ
、区域ⅵ、区域ⅶ以及区域
ⅷ
这八个区域充分利用了浸漆设备4的圆形浸漆罐的内部空间，提高了浸漆设备4的空间利用率。
55.采用本发明提出的方案，可以达到如下技术效果：
56.本发明中，浸漆框架结构简单，生产成本低，操作方便。先将模块化定子绕组，安装至浸漆框架上再进行浸漆，浸漆完成后，再从浸漆框架上拆卸下来，装配成整个定子绕组。相对于将整个定子绕组装配完成后再进行浸漆而言，解决了由于绝缘漆粘度高，流动性差，很难浸涂到线圈的各个部位，导致线圈的电磁线之间绝缘性达不到要求的问题。
57.本发明中，主要分为ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、
ⅴ
、ⅵ、ⅶ和
ⅷ
共计八个区域，但不限于此，例如也可以分为四个、五个或六个区域。模块化定子绕组按
ⅰ→ⅷ
区域顺序，安装至浸漆框架上后，各处受力均衡，整体结构稳定，使得模块化定子绕组浸漆后整体性好，漆膜均匀光滑，不起皱。
58.本发明中，将模块化定子绕组竖直安装在浸漆框架上，竖直浸漆的方式可降低对定子绕组内部公差的影响，并且能使漆液均匀的附着在模块化定子绕组的各个方向上，成型质量高。
59.本发明中，浸漆框架的横截面尺寸是在确保装配模块化定子绕组之后，整体与浸漆设备四周无干涉的前提下，相当于浸漆设备底部的最大正方形的尺寸，提高了设备空间利用率，在有限的设备空间里，实现批量化浸漆处理，简便实用，提高生产效率。
60.本发明中，在浸漆前，每个模块化定子绕组两侧线圈装有线圈压板，提高空间利用率的同时，使得相邻定子绕组间间隔一段距离，避免浸漆过程中出现定子绕组线圈相互粘连的现象，有效保护了定子绕组线圈。
61.本发明中，液位变送器为投入式液位传感器，基于所测液体静压与该液体高度成正比的原理，采用扩散硅或陶瓷敏感元件的压阻效应，将静压转成电信号。经过温度补偿和线性校正，转换成4-20madc标准电流信号输出。具有结构简单，体积小，安装方便，灵敏度高及耐腐蚀，定位精度高等优点。
62.本发明中，模块化定子绕组经vpi真空加压浸漆处理成为一个完整的整体，具有良好的电气、机械、防潮性能和热稳定性，缩短浸漆周期，生产效率高。
63.以上对本发明的方案进行了详细的说明。但显而易见的是，以上说明所描述的实施方式只是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。以上所提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。