直线电机定子绕组的结构总成的制作方法

1.本实用新型涉及直线电机技术领域，尤其涉及一种直线电机定子绕组的结构总成。


背景技术：

2.现有大功率超高速超导直线电机领域，其定子多采用分数槽集中式绕组，原因是分数槽集中绕组每个线圈只绕在一个齿上，缩短了线圈周长和绕组端部伸出长度，降低用铜量，提高效率和功率密度，如日本山梨线超导直线电机。定子线圈封装在定子模组中，定子模组安装在地面轨道侧壁上，其工作于复杂的电磁力环境，如线圈与超导磁体相互作用的三维力存在交变特性、线圈各边受力高度非均匀性、长期运行于高温变环境要求耐久性。因此，定子线圈的模组结构设计必须结合运行工况和实际环境开展，其生产制造和安装维护均应以高可靠性、高功能性、高耐久性为指导原则。
3.日本山梨线超导直线电机定子线圈模组主要由定子线圈、绝缘壳体、加强层以及一些螺栓紧固件构成。其采用的工艺是将地面线圈、绝缘壳体、加强层等用环氧树脂整体灌封成型，其优点是结构简单、成本低、安装维护量小，缺点是所承受的载荷相对较小，由于线圈和树脂的热膨胀系数不同，在大电流工作时电流急速生热会导致环氧树脂开裂的风险。
4.由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种直线电机定子绕组的结构总成，以克服现有技术的缺陷。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种直线电机定子绕组的结构总成，克服现有技术中存在的问题，本实用新型采用玻璃丝带绑扎定子线圈的成型方案，玻璃丝带绑扎可以承受定子线圈所受的法向吸力载荷，极大的提高了其结构强度，降低了使用中结构开裂的风险。
6.本实用新型的目的是这样实现的，一种直线电机定子绕组的结构总成，包括定子线圈和绝缘外壳，所述定子线圈和所述绝缘外壳通过玻璃丝带缠绕绑扎，所述玻璃丝带上涂覆固化胶单元，所述定子线圈和所述绝缘外壳固化形成定子绕组，所述定子绕组上设置定位结构，所述定位结构用于将所述定子绕组定位于轨道上。
7.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述固化胶单元为聚酯树脂。
8.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述定子绕组的一侧壁上设置所述定位结构，所述定位结构为固定设置于所述绝缘外壳的侧壁上的圆柱形定位键，所述圆柱形定位键用于将所述定子绕组定位于轨道上且用于承担定子绕组运行时的剪切力。
9.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述绝缘外壳上设置过线孔，所述过线孔处套设绝缘块，所述绝缘块呈套筒状设置，所述绝缘块用于固定且隔离进引线和出引线。
10.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述定子绕组上设置多个连接通孔，所述连接通孔用于穿设螺栓以将所述定子绕组固定连接于轨道上。
11.由上所述，本实用新型提供的直线电机定子绕组的结构总成具有如下有益效果：
12.本实用新型提供的直线电机定子绕组的结构总成，采用玻璃丝带绑扎定子线圈的成型方案，玻璃丝带上涂覆固化胶单元固化成型，代替传统的用环氧树脂将线圈和绝缘外壳整体浇注成型的方案，极大的提高了其结构强度，降低了使用中结构开裂的风险；玻璃丝带绑扎可以承受定子线圈所受的法向吸力载荷；定位结构不仅可以保证定子绕组精准安装至轨道上，也可以承担定子绕组运行时不同方向的剪切力，保证结构安全性；本实用新型提供的直线电机定子绕组的结构总成，应用于大功率超高速直线电机，具有高可靠性和高耐久性。
附图说明
13.以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
14.图1：为本实用新型的直线电机定子绕组的结构总成的俯视图。
15.图2：为图1中的a向视图。
16.图3：为图1中的b向视图。
17.图4：为本实用新型的直线电机定子绕组的结构总成安装于轨道上的俯视图。
18.图5：为本实用新型的直线电机定子绕组的结构总成安装于轨道上的主视图。
19.图中：
20.100、直线电机定子绕组的结构总成；
21.1、定子绕组；11、定子线圈；12、绝缘外壳；13、过线孔；14、连接通孔；
22.2、玻璃丝带；
23.3、定位结构；
24.4、轨道；
25.5、绝缘块。
具体实施方式
26.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
27.在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
28.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具
体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
29.如图1至图5所示，本实用新型提供一种直线电机定子绕组的结构总成100，包括定子线圈11和绝缘外壳12，定子线圈11和绝缘外壳12通过玻璃丝带2缠绕绑扎，玻璃丝带2上涂覆固化胶单元，定子线圈11和绝缘外壳12固化形成定子绕组1，定子绕组1上设置定位结构3，定位结构3用于将定子绕组1定位于轨道4上。
30.传统的直线电机定子绕组，采用环氧树脂将线圈和绝缘外壳整体浇注成型的方案，从未来实现更高功率等级、更高加速的角度来讲，地面模组需具备更高的结构强度以及更高的安全性和可靠性，本实用新型即是采用一种新的结构方式来提升结构的安全性和可靠性。
31.本实用新型提供的直线电机定子绕组的结构总成，采用玻璃丝带绑扎定子线圈的成型方案，玻璃丝带上涂覆固化胶单元固化成型，代替传统的用环氧树脂将线圈和绝缘外壳整体浇注成型的方案，极大的提高了其结构强度，降低了使用中结构开裂的风险；玻璃丝带绑扎可以承受定子线圈所受的法向吸力载荷；定位结构不仅可以保证定子绕组精准安装至轨道上，也可以承担定子绕组运行时不同方向的剪切力，保证结构安全性；本实用新型提供的直线电机定子绕组的结构总成，应用于大功率超高速直线电机，具有高可靠性和高耐久性。
32.进一步，玻璃丝带2上涂覆的固化胶单元为聚酯树脂。
33.进一步，如图1、图2、图3所示，定子绕组1的一侧壁上设置定位结构3，定位结构3为固定设置于所述绝缘外壳的侧壁上的圆柱形定位键，圆柱形定位键用于将定子绕组1定位于轨道4上且用于承担定子绕组1运行时的剪切力。圆柱形定位键精准嵌入轨道侧壁，既保证了安装精度，又保证了安装的可靠性。
34.进一步，如图2、图5所示，绝缘外壳12上设置过线孔13，过线孔13处套设绝缘块5，所述绝缘块呈套筒状设置，绝缘块5用于固定且隔离进引线和出引线(进引线和出引线为定子线圈11的端部引线，现有技术)。线圈进引线和出引线用于与外部电缆连接，绝缘块5可起到固定及隔离进出引线的作用。
35.进一步，如图2所示，定子绕组1上设置多个连接通孔14，连接通孔14用于穿设螺栓以将定子绕组1固定连接于轨道4上。定子绕组1通过定位结构3定位贴设于轨道的侧壁上，之后使用螺栓将定子绕组1固定连接于轨道4上，保证了连接可靠性。
36.进一步，玻璃丝带2采用网状无纬方式绑扎定子线圈11和绝缘外壳12，捆扎结实，能承受三维复杂交变的大载荷，并且有效的改善结构开裂的问题。
37.本实用新型的直线电机定子绕组的结构总成的轨道安装方法，将定子线圈11和绝缘外壳12通过玻璃丝带2缠绕绑扎，固化形成定子绕组1，构成前述的直线电机定子绕组的结构总成100；将直线电机定子绕组的结构总成100设置定位结构3的一侧贴设于轨道4的一侧，定位结构3定位插设于轨道4上，使用螺栓将定子绕组1固定连接于轨道4上。直线电机定子绕组的结构总成100安装于轨道上的状态如图4、图5所示。
38.具体地，轨道4成对设置，各轨道4靠近另一轨道的一侧连接多个直线电机定子绕组的结构总成100。直线电机定子绕组的结构总成100的数量和轨道的长道根据实际需要确定。
39.由上所述，本实用新型提供的直线电机定子绕组的结构总成具有如下有益效果：
40.本实用新型提供的直线电机定子绕组的结构总成，采用玻璃丝带绑扎定子线圈的成型方案，玻璃丝带上涂覆固化胶单元固化成型，代替传统的用环氧树脂将线圈和绝缘外壳整体浇注成型的方案，极大的提高了其结构强度，降低了使用中结构开裂的风险；玻璃丝带绑扎可以承受定子线圈所受的法向吸力载荷；定位结构不仅可以保证定子绕组精准安装至轨道上，也可以承担定子绕组运行时不同方向的剪切力，保证结构安全性；本实用新型提供的直线电机定子绕组的结构总成，应用于大功率超高速直线电机，具有高可靠性和高耐久性。
41.以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。