电机定子及电机的制作方法

文档序号:15918665发布日期:2018-11-13 22:47阅读:91来源:国知局

本实用新型涉及电机技术领域,尤其涉及一种电机定子及电机。



背景技术:

现有技术中的电机定子多采用石粉环氧树脂等原料的配剂加热固化形成电机定子的线圈绕组外的封固层。采用石粉环氧树脂形成的封固层存在以下问题:耐老化程度低,易产生龟裂变形;耐温度能力低,冷热温度变化,易造成盘体变形,导致盘体碰擦磁块而不能转动从而使得定子损坏;机械强度低。上述问题均会影响定子的使用寿命。



技术实现要素:

本实用新型的第一目的是提供一种电机定子,以解决延长定子的寿命的技术问题。

本实用新型的第二目的是提供一种电机,以解决延长电机定子的寿命和提高电机的工作效率的技术问题。

本实用新型的电机定子是这样实现的:

一种电机定子,包括:

三相线圈绕组,包括第一相线圈绕组、第二相线圈绕组和第三相线圈绕组;以及

环氧玻璃纤维层,封固覆盖于所述三相线圈绕组外侧,即所述三相线圈绕组被封固于环氧玻璃纤维层中。

在本实用新型较佳的实施例中,所述环氧玻璃纤维层由若干根环氧玻璃纤维单丝加热固化而成。

在本实用新型较佳的实施例中,所述第一相线圈绕组、第二相线圈绕组和第三相线圈绕组分别具有一引出端和一连接端;以及

所述第一相线圈绕组、第二相线圈绕组和第三相线圈绕组均为环形轮辐状的单相绕组盘;

所述单相绕组盘包括至少四个沿周向均匀分布且相连接的扇形线圈单元。

在本实用新型较佳的实施例中,所述单相绕组盘的扇形线圈单元为单根线圈在扇形平面上的烧制结构;

所述单根线圈为平整线圈。

在本实用新型较佳的实施例中,所述单相绕组盘的至少四个扇形线圈单元的两弧边分别形成内、外环边;

所述单相绕组盘的至少四个扇形线圈单元的直边沿径向走向段形成该单相绕组盘的辐条;以及

所述单相绕组盘的辐条位于同一平面。

在本实用新型较佳的实施例中,所述第一相线圈绕组、第二相线圈绕组和第三相线圈绕组同轴且周向依次均匀交错叠置;其中

所述第一相线圈绕组为底盘,所述第二相线圈绕组和第三相线圈绕组为叠盘;

所述叠盘上的扇形线圈单元的直边两端轴向背向底盘侧弯折呈U形;所述叠盘与辐条两端连接并对应于U形侧部的两直边段分别沿径向向外弯折;以及

叠盘的辐条位于靠近底盘侧相邻的单相绕组盘的内、外环边间;由底盘两侧依次向外,叠盘的辐条长度依次减小。

本实用新型的电机是这样实现的:

一种电机,包括:所述的电机定子、转轴和设于所述转轴上的一转子组件;

所述转子组件包括两组永磁体;两组所述永磁体分别设于电机定子的三相线圈绕组的两侧。

在本实用新型较佳的实施例中,每一组永磁体与其靠近的三相线圈绕组之间均形成一气隙。

在本实用新型较佳的实施例中,所述转子组件还包括两个支撑架;

每一支撑架的一端设有所述永磁体,以及该支撑架的另一端固设于所述转轴上。

本实用新型的有益效果为:本实用新型的电机定子电机,将若干根环氧玻璃纤维单丝均匀铺覆在三相线圈绕组的外侧形成环氧玻璃纤维层,即三相线圈绕组被封固于环氧玻璃纤维层中。环氧玻璃纤维具有绝缘等级高、耐腐蚀性强和耐温度能力强以及机械强度好的特点,从而可以有效延长定子的使用寿命。

进一步的,本实用新型的电机的每一转子组件包括两组永磁体,两组所述永磁体分别设于电机定子的三相线圈绕组的两侧,形成的气隙磁密高,使得电机发热量减少,从而使该电机可具有较高的工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的实施例1的电机定子的结构示意图;

图2是本实用新型的实施例2的电机定子的三相线圈绕组的结构示意图;

图3是本实用新型的实施例2的电机定子的扇形线圈单元的结构示意图;

图4是本实用新型的实施例3的电机的结构示意图;

图5是本实用新型的实施例1的电机定子的制作中使用的上模的结构示意图;

图6是本实用新型的实施例1的电机定子的制作中使用的下模的结构示意图。

图中:三相线圈绕组100、第一相线圈绕组101、第二相线圈绕组102、第三相线圈绕组103、扇形线圈单元105、内、外环边108、辐条110、环氧玻璃纤维层200、定位轴300、转轴400、永磁体500、气隙600、支撑架700、下模800、引出端槽口801、连接端槽口802、上模900。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施方式中的附图,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,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,都属于本实用新型保护的范围。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式,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,都属于本实用新型保护的范围。

实施例1:

如图1所示,本实用新型提供了一种电机定子,包括:三相线圈绕组100和封固在三相线圈绕组100的环氧玻璃纤维层200。

三相线圈绕组100,包括第一相线圈绕组101、第二相线圈绕组102和第三相线圈绕组103。

具体的,第一相线圈绕组101、第二相线圈绕组102和第三相线圈绕组103分别具有一引出端和一连接端;以及第一相线圈绕组101、第二相线圈绕组102和第三相线圈绕组103均为环形轮辐状的单相绕组盘;单相绕组盘包括至少四个沿周向均匀分布且相连接的扇形线圈单元105。

环氧玻璃纤维层200,封固覆盖于三相线圈绕组100外侧,即三相线圈绕组100被封固于环氧玻璃纤维层200中。环氧玻璃纤维具有绝缘等级高、耐腐蚀性强和耐温度能力强以及机械强度好的特点,从而可以有效延长定子的使用寿命。

具体的,本实施例的环氧玻璃纤维层200由若干根环氧玻璃纤维单丝加热固化而成。

本实施例的电机定子的制造方法,包括:

步骤S1:将漆包线连续绕制,形成至少四个扇形线圈单元105串联的结构,即为单相绕组盘,该单相绕组盘具有一个引出端和一个连接端;本实施例采用的漆包线采用耐200度高温的漆包线。

步骤S2:按步骤S1的方法,共形成三相线圈绕组100,即第一相线圈绕组101、第二相线圈绕组102和第三相线圈绕组103。

步骤S3:将第一相线圈绕组101、第二相线圈绕组102和第三相线圈绕组103同轴且周向依次均匀交错叠置形成三相线圈绕组100;再将三相线圈绕组100放入封装模具的下模800底层,通过封装模具的下模800的定位轴300对三相线圈绕组100进行定位。

步骤S4:将三相线圈绕组100的引出端分别放入封装模具的下模800对应的引出端槽口801、连接端放入封装模具的下模800的连接端槽口802。

步骤S5:将若干根环氧玻璃纤维单丝均匀铺覆在三相线圈绕组100的外侧形成环氧玻璃纤维层200,即三相线圈绕组100被封固于环氧玻璃纤维层200中。

步骤S6:将封装模具的上模900与封装模具的下模800合模,加热将环氧玻璃纤维层200。将环氧玻璃纤维层200封固于三相线圈绕组100外侧;

步骤S7:脱模取出电机定子。

实施例2:

请参阅图2和图3所示,在实施例1的电机定子的基础上,本实施例提供的电机定子的三相线圈绕组100的单相绕组盘的扇形线圈单元105为单根线圈在扇形平面上的烧制结构;单根线圈为平整线圈。如此,三相线圈绕组100形成的定子,最终有效区域的厚度只有单根线的厚度,即可大大减少定子的厚度,缩短穿过定子的磁路,有利于提高电机效率。

单相绕组盘的至少四个扇形线圈单元105的两弧边分别形成内、外环边108;单相绕组盘的至少四个扇形线圈单元105的直边沿径向走向段形成该单相绕组盘的辐条110;以及单相绕组盘的辐条110位于同一平面。

第一相线圈绕组101、第二相线圈绕组102和第三相线圈绕组103同轴且周向依次均匀交错叠置;其中第一相线圈绕组101为底盘,第二相线圈绕组102和第三相线圈绕组103为叠盘。

叠盘上的扇形线圈单元105的直边两端轴向背向底盘侧弯折呈U形;叠盘与辐条110两端连接并对应于U形侧部的两直边段分别沿径向向外弯折。

叠盘的辐条110位于靠近底盘侧相邻的单相绕组盘的内、外环边108间;由底盘两侧依次向外,叠盘的辐条110长度R依次减小。如此,以便叠盘的辐条110与其两端内、外环边108轴向上错位,均匀交错叠置后,所有单相绕组盘的辐条110均可位于同一平面。

实施例3:

请参阅图4所示,在实施例1或实施例2的电机定子的基础上,本实施例提供了一种电机,包括:实施例1或实施例2的电机定子、转轴400和设于转轴400上的一转子组件。

转子组件包括两组永磁体500;两组永磁体500分别设于电机定子的三相线圈绕组100的两侧。具体的,转子组件借助转轴400绕电机定子转动。采用无铁芯三相线圈绕组100作为定子,大幅度提高电机的功率密度和转矩体积比,有效降低绕组铜损,消除了磁阻尼及铁损,降低了驱动功率,减少了铁损发热源,电机性能更稳定。每一永磁体500与其靠近的三相线圈绕组100之间形成强磁场,力学性能好。

三相线圈绕组100的两侧采用双边磁体结构,气隙600磁密高,有利于提高电机性能。且双边磁体对三相线圈绕组100产生平衡磁场,可显著改善轴承的受力平衡,降低旋转阻力。

优选的,每一组永磁体500与其靠近的三相线圈绕组100之间均形成一气隙600。每两组永磁体500与三相线圈绕组100之间形成双气隙600,两组永磁体500旋转时,两个气隙600具有风扇的作用,有利于电机散热。

转子组件还包括两个支撑架700;每一支撑架700的一端设有永磁体500,以及该支撑架700的另一端固设于转轴400上。具体的,在转轴400上设有两个支撑架700,每一支撑架700远离转轴400的一端设有永磁体500,且永磁体500面向三相线圈绕组100。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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