电机电磁绕组结构和高速电机的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种电机电磁绕组结构和高速电机。

背景技术：

经实用新型人研究发现，目前电机定子是由定子铁芯绕线后浸漆，然后与转子配合后应用于各种场合的情况。绕组在电机结构中是最脆弱的部件，为了提高绕组的耐潮防腐性和绝缘强度，并提高机械强度、延缓老化等，必须对重绕后的电机绕组进行浸漆处理。并要求浸漆与烘干严格按绝缘处理工艺进行，以保证绝缘漆的渗透性好、漆膜表面光滑和机械强度高，使定子绕组粘结成为一个结实的整体。由此可见，浸漆工序繁琐且容易造成绕组性能受到影响，进而影响电机的制造效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电机电磁绕组结构和高速电机，其能够省去浸漆工序，提高电机制造效率，并能够保证绕组的耐潮防腐性和绝缘强度，提高绕组的机械强度。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种电机电磁绕组结构，包括定子铁芯、转子铁芯、定子绕组和灌封胶层，所述定子铁芯围设在所述转子铁芯外并与所述转子铁芯间隙配合，所述定子绕组绕设在所述定子铁芯上并围绕所述转子铁芯设置，所述灌封胶层包覆在所述定子绕组和所述定子铁芯外，用于固定所述定子绕组。

在可选的实施方式中，所述定子铁芯包括第一铁芯环和多个定子齿极，多个所述定子齿极设置在所述第一铁芯环的内周面并围设在所述转子铁芯外，相邻两个所述定子齿极之间形成定子凹槽，所述定子绕组穿设在多个所述定子凹槽中，所述灌封胶层包覆在所述第一铁芯环外，并灌封在多个所述定子凹槽中。

在可选的实施方式中，所述转子铁芯包括第二铁芯环和多个磁极件，多个所述磁极件设置在所述第二铁芯环的外周面，相邻两个所述磁极件的极性相反。

在可选的实施方式中，所述定子凹槽的数量为12个，12个所述定子凹槽均匀分布在所述第一铁芯环的内周面；所述磁极件的数量为两个，两个所述磁极件分别设置在所述第二铁芯环的外周面。

在可选的实施方式中，所述转子铁芯还包括转子套，所述转子套套设在所述第二铁芯环外并包覆在多个所述磁极件外，用于固定所述磁极件。

在可选的实施方式中，每个所述定子齿极的端部设置有止挡片，多个所述止挡片沿同一圆周设置。

在可选的实施方式中，所述定子铁芯与所述转子铁芯之间的气隙长度大于1.5mm。

在可选的实施方式中，所述定子绕组为星形连接。

在可选的实施方式中，所述灌封胶层包括由灌封导热胶固化形成的第一胶层和第二胶层，所述第一胶层包覆在所述定子铁芯的外周面，所述第二胶层灌封在所述定子铁芯中并包覆在所述定子绕组外。

第二方面，本实用新型实施例提供一种高速电机，包括转轴、机座和如前述实施方式任一项所述的电机电磁绕组结构，所述转子铁芯上开设有供所述转轴穿过的通孔，所述定子铁芯、所述转子铁芯均容置在所述机座内。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型提供的电机电磁绕组结构，将灌封胶层包覆在定子绕组和定子铁芯外，用于固定定子绕组，通过灌封胶层来固定和保护定子绕组，能够保证绕组的耐潮防腐性和绝缘强度，提高绕组的机械强度，同时省去了浸漆工序，大大提高了电机制造效率。相较于现有技术，本实用新型提供的电机电磁绕组结构，耐潮防腐性好，绝缘强度和机械强度高，同时制造工序简单，制造效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电机电磁绕组结构的示意图；

图2为图1中定子铁芯的结构示意图；

图3为图1中转子铁芯的结构示意图。

图标：

100-电机电磁绕组结构；110-定子铁芯；111-第一铁芯环；113-定子齿极；115-定子凹槽；117-止挡片；130-转子铁芯；131-第二铁芯环；133-磁极件；135-转子套；150-定子绕组；170-灌封胶层；171-第一胶层；173-第二胶层。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例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例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

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”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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

正如背景技术中所公开的，现有技术中通常是采用浸漆的方式对来实现对定子绕组150的固化，使得定子绕组150的整体结构一体化，形成整体话的定子组件，方便装入机座内。目前e、b级绝缘的电机定子绕组150的浸漆处理，一般采用三聚氰胺醇酸树脂漆，溶剂为甲苯或二甲苯，浸漆次数为二次，将其统称为普遍二次浸漆热沉浸工艺。在浸漆之前，还需要进行预烘操作，以去除绕组中的潮气和提高工件浸漆时的温度，以提高浸漆质量和漆的渗透能力。且浸漆时需要两次浸漆，过程繁琐。本实用新型提供的电磁绕组结构，能够省去浸漆工序，且能够保证结构的稳定性和散热性。

此外，现有的电磁绕组结构还未有应用在50000转以上的高速电机中，本实用新型针对高速电机设计的一种特定槽极数、气隙长度、绕组方式和定子冷却方式，组合形成的高速电机定转子系统。

第一实施例

请参照图1至图3，本实施例提供一种电机电磁绕组结构100，其能够应用在50000转以上的高速电机中，并且省去了传统的浸漆工序，且耐潮防腐性好，绝缘强度和机械强度高，同时制造工序简单，制造效率高。

本实施例提供的电机电磁绕组结构100，包括定子铁芯110、转子铁芯130、定子绕组150和灌封胶层170，定子铁芯110围设在转子铁芯130外并与转子铁芯130间隙配合，定子绕组150绕设在定子铁芯110上并围绕转子铁芯130设置，灌封胶层170包覆在定子绕组150和定子铁芯110外，用于固定定子绕组150。

在本实施例中，定子铁芯110和转子铁芯130均呈圆筒状并同轴设置，定子铁芯110绕设在转子铁芯130外，并通过定子绕组150驱动转子铁芯130转动，转子铁芯130中部设置有供转轴穿过的轴孔，转轴与转子铁芯130之间固定连接，转子铁芯130能够带动转轴高速转动。

在本实施例中，整个定子铁芯110和定子绕组150采用整体真空灌封技术，将线圈绕制在定子铁芯110上并形成定子绕组150，再通过整体灌封技术形成灌封胶层170，灌封胶层170将线圈和定子铁芯110包覆在内，通过灌封胶层170来固定和保护定子绕组150，能够保证绕组的耐潮防腐性和绝缘强度，提高绕组的机械强度，同时省去了浸漆工序，大大提高了电机制造效率。

需要说明的是，本实施例中灌封胶层170的包覆尺寸大于定子铁芯110的尺寸，从而能够将定子铁芯110和定子绕组150包覆在内，在定子铁芯110上还设置有若干个连接导电片，连接导电片与定子绕组150连接，并外露在灌封胶层170外，用于与外部导线连接，实现定子绕组150与控制面板的电性连接。

在本实施例中，灌封胶层170包括由灌封导热胶固化形成的第一胶层171和第二胶层173，第一胶层171包覆在定子铁芯110的外周面，第二胶层173灌封在定子铁芯110中并包覆在定子绕组150外。具体地，第一胶层171和第二胶层173一体灌封成型，并分别包覆在定子铁芯110和定子绕组150外。

需要说明的是，本实施例中第一胶层171和第二胶层173均采用导热胶固化后形成，其能够将定子绕组150产生的热量快速传递至外部，有利于电机的散热。

在本实用新型其他较佳的实施例中，第一胶层171外侧还贴附有散热铜片，散热铜片单独设置并与定子绕组150之间绝缘，在安装时可通过将散热铜片贴附在机座内壁上，并通过机座内的水冷通道进行散热，利用散热铜片作为中间传热介质，传热效率高，提高了电机的散热效率。

定子铁芯110包括第一铁芯环111和多个定子齿极113，多个定子齿极113设置在第一铁芯环111的内周面并围设在转子铁芯130外，相邻两个定子齿极113之间形成定子凹槽115，定子绕组150穿设在多个定子凹槽115中，灌封胶层170包覆在第一铁芯环111外，并灌封在多个定子凹槽115中。具体地，定子齿极113与第一铁芯环111一体成型，多个定子齿极113均匀设置在第一铁芯环111的内周面，每个定子齿极113均沿第一铁芯环111的径向设置，使得每个定子齿极113均与转子铁芯130的外周面相垂直，以达到更好的驱动效果。

转子铁芯130包括第二铁芯环131和多个磁极件133，多个磁极件133设置在第二铁芯环131的外周面，相邻两个磁极件133的极性相反。具体地，多个磁极件133均匀分布在第二铁芯环131的外周面。

在本实施例中，磁极件133为磁钢等永磁体。

在本实施例中，定子凹槽115为12个，12个定子凹槽115均匀分布在第一铁芯环111的内周面；磁极件133为两个，两个磁极件133分别设置在第二铁芯环131的外周面。本实施例采用12槽2极的槽极数，有利于提高高速电机的极限转速。

需要说明的是，本实施例中磁极件133均呈半圆筒状，两个磁极件133拼接形成一完整的圆筒状结构，且两个磁极件133之间间隙配合，并与第二铁芯环131保持相对固定。

在本实施例中，转子铁芯130还包括转子套135，转子套135套设在第二铁芯环131外并包覆在多个磁极件133外，用于固定磁极件133。具体地，两个磁极件133固定设置在转子套135的内周面与第二铁芯环131的外周面之间，通过设置转子套135，能够防止高速转动时磁极件133脱离第二铁芯环131。

在本实用新型其他较佳的实施例中，第二铁芯环131的外周面开设有两个凹槽，两个磁极件133分别嵌入两个凹槽，并通过过盈配合和粘接的方式实现与第二铁芯环131之间的固定连接，且两个磁极件133的外周面与第二铁芯环131的外周面相平齐，从而使得两个磁极件133完全嵌入到第二铁芯环131当中，并避免磁极件133影响转轴的转动。

在本实施例中，每个定子齿极113的端部设置有止挡片117，多个止挡片117沿同一圆周设置。具体地，止挡片117有定子齿极113的端部向两侧延伸，且止挡片117呈弧形，其弧度与所在圆周的弧度相同，从而使得多个止挡片117围设形成一圆周结构，相邻两个止挡片117之间具有间隙。通过设置止挡片117，能够防止在绕制线圈时线圈从定子凹槽115中滑出，方便快速绕制形成定子绕组150，同时也方便灌封形成第一胶层171和第二胶层173。

在本实施例中，定子铁芯110与转子铁芯130之间的气隙长度大于1.5mm。优选地，定子铁芯110与转子铁芯130之间的气隙长度为2mm，通过采用较大气隙长度，有利于提高高速电机的转速。

在本实施例中，定子绕组150为星形连接。具体地，定子绕组150为行星连接，并采用两支路并联的连接形式，有利于提高高速电机的转速。

综上所述，本实施例提供的电机电磁绕组结构100，采用12槽2极的槽极数，选用较大气隙长度(大于1.5mm)，及星形连接、2支路并联支路数的连接形式，实现了50000转以上的电磁方案，并通过整体真空灌封，形成第一胶层171和第二胶层173，提供高速发热的导热方案，省掉了浸漆工序，且耐潮防腐性好，绝缘强度和机械强度高，同时制造工序简单，制造效率高。

第二实施例

本实施例提供了一种高速电机，包括转轴、机座和电机电磁绕组结构100，其中电机电磁绕组结构100的基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

本实施例提供的高速电机，包括转轴、机座和电机电磁绕组结构100，一种电机电磁绕组结构100，包括定子铁芯110、转子铁芯130、定子绕组150和灌封胶层170，定子铁芯110围设在转子铁芯130外并与转子铁芯130间隙配合，定子绕组150绕设在定子铁芯110上并围绕转子铁芯130设置，灌封胶层170包覆在定子绕组150和定子铁芯110外，用于固定定子绕组150。转子铁芯130上开设有供转轴穿过的通孔，定子铁芯110、转子铁芯130均容置在机座内。

在本实施例中，机座上开设有容置腔，定子铁芯110、转子铁芯130均容置在容置腔内，转轴穿设在转子铁芯130上并通过设置在机座上的轴承实现与机座的转动连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。