风电半直驱斜槽定子线圈成型工艺研究及难点解决

风电半直驱斜槽定子线圈成型工艺研究
及难点解决
摘要对圈式斜槽定子线圈成型工艺进行研究，根据斜槽线圈偏移角度、
跨距和铁心偏移方向，计算出涨形机的偏移量，完成设备机械位置和方向设定，
制定斜槽线圈成型工艺。

总结斜槽线圈的难点和方案，解决线圈成型难点问题，
为我公司半直驱斜槽定子线圈成型提供参考。

关键词风电半直驱斜槽定子线圈成型工艺偏移量
0引言
定子斜槽是一种较为常见的电机性能优化的方法，它可以有效的削弱电机磁
场中的谐波，减小其带来的振动与噪音。

但硬绕组斜槽定子线圈与普通硬绕组斜
槽定子线圈相比，成型工艺复杂，且成型线圈中线圈两直线边的倾斜角度、位移，端部间隙不足，端部超铁心内圆等因素的影响，导致成品线圈不能满足实际嵌线
要求，造成嵌线困难。

针对斜槽线圈制造中的问题，必须对线圈结构进行分析，选择相适应的斜槽
线圈成型工艺，保证成型出高质量的斜槽线圈，满足后续嵌线生产的要求。

1风电半直驱斜槽定子线圈形状结构
斜槽定子线圈结构不同于直槽，其斜槽意义在于线圈引线端与其非引
线端相对于直槽铁心偏移一定角度。

该结构线圈严格按照几何意义来讲，其直线
边并不是直线结构，而是沿空间圆周方向延伸的空间弧线。

实际生产中由于弧线
结构与直线差别很小，且制造中由于铜线回弹性，经过现场的验证，这一细节可
以忽略，将线圈直线作为直线结构制造。

斜槽线圈的两端部在空间发生斜槽变位，造成线圈两端鼻部到槽口的
距离不相等，线圈两直线构成为平行四边形。

这个特点是斜槽线圈与直槽线圈主
要差别，这个差别直接导致斜槽线圈成型工艺难度高于直槽线圈成型工艺。

2风电半直驱斜槽定子线圈成型工艺
风电半直驱斜槽定子线圈成型工艺通常和直槽线圈工艺差不多，都是
绕线、打砂、弯头、保护带包扎、涨形，该工艺成型线圈尺寸主要由线圈涨形决定，来达到与设计尺寸。

初期斜槽线圈成型中涨形工艺主要是先涨一支直槽线圈
嵌到铁心，测量线圈直线出槽口的长度，来调整涨形的设备机械参数，在进行重
复试嵌线圈来调整设备的软件参数，来满足嵌线的需求（端部间隙、端部层间）。

为了寻求更加高效斜槽线圈涨形工艺，我们经过工艺验证，根据斜槽
线圈的跨距和偏移角度，对涨形设备的偏移量进行分析计算。

2.1直线边偏移量K
K=B×tanα
式中B—跨距（根据线圈图纸中标注），α—偏移角度
直线边偏移量K如图1示
图1 直线边偏移量
在实际线圈成型过程中，K值还需要试嵌时进行验证和修正，确保线圈不同
种类斜槽线圈满足嵌线要求。

2.2设备及偏移方向设定
如果铁心根据图纸计算的偏移量K，对涨形及的四个机械夹钳进行移位，以数控涨形机SKZX250*90为例，下层边左侧夹钳为基准，上层边的左右夹
钳向右移动K值，（见图2）下层边右侧夹钳根据K值情况进行修正（斜槽铁心
向右斜）。

图2设备夹钳偏移方向
如若斜槽斜铁心向左斜，涨形的夹钳移动方向相反。

线圈嵌线左旋和右旋，
对机械夹钳偏移方向无影响。

3风电半直驱斜槽定子线圈成型工艺难点及解决方案
在斜槽定子线圈的成型过程中，常常出现各种各样问题，列举半直驱
定子线圈成型常见和解决方案：
3.1嵌线时线圈端部上层边的斜边间隙小于设计要求值。

解决方案：①根据端部间隙要求，加长线圈端部长度L(见图3)，线圈端部
的测量可根据工艺习惯或设备机械参数为准，也可以根据嵌线端部长度为准。

②
可以通过减小鼻部转角值(β)(见图4)。

③端部上下层进行弧度改善（见图4）。

④微调夹钳角度，设备鼻部行走轨迹，改善端部空间形状。

在这4种解决方案中
最快的方法是①方案加长线圈端部长度，但是增加铜线的损耗，线圈制造成本增加。

图3 线圈端部长度测
量图4鼻部转
角
3.2端部的上下层间隙过小。

解决方案：①增加线圈直线边的上层边R1和下层边R2差值（见图5），可
以通过寻找设备基准测量实际差值，如果小了就增加，如果合理再寻求解决方案。

②端部上下层进行弧度改善。

③调整鼻部尺寸，在允许情况下降低。

④减少端部
绝缘包扎过程中的厚度。

图5上层边R1和下层边R2
3.3线圈直线尺寸满足不了设计值。

解决方案：①调整涨形机设备的机械夹钳尺寸，夹钳的松紧要合适，
过紧线圈导线容易破损、匝间错位，过松线圈直线缩短，直线截面积容易菱形，
在生产制造过程中可以制造线圈的夹钳调试线棒，提高夹钳调试准确率和时效性；
②增加线圈的端部尺寸值；线圈端部过短，跨距回弹大，R（直线过度端部）拐
角圆;③参数设定不合理，进行重新修订。

3.4线圈端部超出铁心外圆
解决方案：①提升线圈鼻部尺寸。

②端部上下层进行弧度改善。

风电半直驱斜槽定子线圈调试过程中，需要根据现场成型过程中的具体问题
具体分析，多种解决方案灵活应用，最终满足嵌线和设计需求。

但是解决问题方
法还要根据本单位的工艺方法来决定，只有不断互相学习才能提升工艺制造水平。

4结束
通过直线偏移量的计算、设备及偏移方向设定，解决斜槽定子线圈直线出槽口不齐问题，减少试制的周期和成本，缩短涨形机调试时间。

总结涨形工艺成型难点和解决方案，解决线圈成型过程的具体问题，提高员工调试设备的能力。

目前该工艺和调试方法在我公司的各种项目中广泛应用，斜槽定子线圈制造满足嵌线要求，减少线圈试制周期和成本，提高生产效率。

该工艺为我公司半直驱斜槽定子线圈提供参考价值。

参考文献
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