CN101507085B - 具有开槽的绝缘盘的转子包 - Google Patents
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Abstract
在用于电动机或者发电机，且具有一个转子铁心(4)和至少一个用于将转子铁心(4)的端面和转子绕组绝缘的绝缘盘(8、9)，且该绝缘盘具有一个内部区域(13)和一个设置有凹口(15)的边缘区域的转子包中，根据本发明绝缘盘(8、9)在它的背向转子铁心(4)的一侧，在内部区域(13)中具有一个凹槽(16)，其中，在凹槽(16)区域中绝缘盘(8、9)的厚度比按照VDE EN 60335-1∶1994所规定的转子铁心(4)和转子绕组之间的漏电距离要小。所述凹槽(16)可容纳一个绕组端部(7)，并且可防止在绕组端部(6)和绝缘盘(8、9)之间的设备区域中树脂的无控制的堆积。本发明可有利地更加紧凑地设计电动机和发电机。这可节省材料和成本。此外，例如还可以更加紧凑地设计具有更短结构长度的电动机的家用电器和/或减少重量。此外，通过本发明可制造低噪音和磨损更少的电动机和发电机。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电动机或者发电机的转子包。此外本发明还涉及一种用于电动机或者发电机的转子铁心绝缘方法。
背景技术
例如德国公开专利文献DE 1838776U已公开了这种类型的装置和方法。在该文献中公开的用于小型电动机的转子铁心在它的端面通过在两侧插入转子轴的绝缘盘进行绝缘。在转子铁心的绕组隧道结束的地方绝缘盘设置凹口。转子铁心的绕组隧道设置有外套。这些外套超出转子铁心地伸入到侧板的凹口中。
因此，在绝缘盘和绕组隧道的外套之间设置有间隙。为了在绝缘的转子铁心在绕线之后在转子包中防止通过转子铁心和转子绕组之间的这个间隙发生泄漏电流已公开地必须设置一个漏电距离。VDE规范EN60335-1：1994要求在有效的上漆的或者涂釉的绕线中按照结构类型设置最小漏电距离。在所述类型的转子包中这点通常是通过下述措施达到的，即绝缘盘具有相应的厚度。通过这一措施在间隙中形成一个从绝缘盘的外侧到内侧的所要求长度的漏电距离。
也公开了在绕线之后将所述类型的转子包涂上一层树脂，以加固转子绕组。
欧洲公开文献EP 1 292 003 A1公开了一种绝缘盘。该绝缘盘的盖住极齿的段其厚度从外向内减小。据说这种做法有助于在绕线时导线进入到绕组隧道中，这可简化绕线，并且可防止导线从极齿上滑脱。
最后德国专利文献DD 286 694 A5公开了一种转子绝缘星。这个转子绝缘得装配有一个双壁的，且形成一个环形间隙的轮毂(Nabe)。此外，在转子绝缘星的轮毂和盘之间的过渡部位上设置一些穿孔。据说采用该发明通过下述措施可避免绕组端部中的未被浸润漆浸渍的空隙，即通过毛细管作用使浸润漆进入环形空隙，并且通过这些穿孔到达转子绕组的内部。
发明内容
在许多使用中人们希望电动机和发电机的结构长度尽可能地小。结构长度主要是通过转子包的长度确定的。因此已公开的转子包的缺点是绝缘盘通过它的厚度使转子包变长了。
已公开的转子包的另一缺点是，树脂堆积转子绕组在绝缘盘上的接触区域中，并且会导致不可控制的不平衡。
因此，本发明的任务是提供一种改进的转子包，和提供一种用于转子铁心绝缘的改进方法，其克服现有技术的那些缺点。
根据本发明的方案
为了完成这一任务本发明提供一种转子包和用于将电动机或者发电机的转子铁心相对于转子绕组绝缘的方法。该转子包，具有转子铁心和至少一个用于将转子铁心的端面相对于转子绕组绝缘的绝缘盘，绝缘盘具有内部区域和设置有凹口的边缘区域，并且绝缘盘在它的背向转子铁心侧，在内部区域中具有凹槽，绝缘盘的厚度在凹槽的区域中比按照VDE EN 60335-1：1994所规定的在转子铁心和转子绕组之间的漏电距离要小并且比绝缘盘在边缘区域中的厚度要小，绝缘盘的厚度在边缘区域中大于按照VDE EN 60335-1：1994所规定的在转子铁心和转子绕组之间的漏电距离。在该方法中，在转子铁心的端面设置绝缘盘，绝缘盘在该绝缘盘的背向转子铁心的一侧的内部区域中具有凹槽，在凹槽的区域中绝缘盘的厚度比按照VDE EN 60335-1：1994规定的在转子铁心和转子绕组之间的漏电距离要小并且比绝缘盘在边缘区域中的厚度要小，在边缘区域中的绝缘盘的厚度大于按照VDE EN 60335-1：1994所规定的在转子铁心和转子绕组之间的漏电距离。
根据本发明，在凹槽区域中绝缘盘的厚度比按照VDE EN60335-1：1994至少规定的在转子铁心和转子绕组之间的漏电距离(Kriechstreke)要小。由标准VDE EN 60335-1：1994规定的最小漏电距离与结构类型有关。特别是对保护级为III的设备和结构类型来说，对于有效的涂漆或者涂釉的绕组规定漏电距离至少为1毫米，在另一些设备中，按照工作电压规定为1.5毫米(工作电压小于或者等于130伏)或者规定为2毫米(工作电压在130和250伏之间)。
在内部区域中的根据本发明的凹槽至少可部分地容纳在绝缘盘的区域中由转子绕组所形成的绕组端部，并且通过这一措施可减小转子包的长度。因为在边缘区域中绝缘盘的厚度仍然保持不变，所以优选地通过下述措施，仍然能有利地提供所要求的漏电距离，即在那里绝缘盘具有比按照VDE EN 60335-1：1994至少地规定的漏电距离要大的厚度。
通过在内部区域中的凹槽也可实现在那里转子绕组不是靠在绝缘盘上。这可防止树脂无控制地堆积在这个区域中，并且因此防止由此引起的不平衡。电动机或者发电机噪音可更小并且磨损也可更加少。此外也可以节省树脂。
本发明有利地可使电动机和发电机设计得更加紧凑。这可节省材料和成本。此外，例如可更加紧凑地设计具有更短结构长度的电动机的家用电器，和/或减少重量。此外，通过本发明可制造出噪音低和磨损更少的电动机和发电机。
根据本发明的方案的结构和改进
有利的结构和改进方案是从属权利要求的内容。这些结构和改进方 案可单个地或者相互组合地应用。
根据转子铁心的绕组隧道的u形或者v形的截面在优选的绝缘盘的边缘区域中的凹口基本上为u形或者v形。优选的绝缘盘和带有在凹口之间的齿的圆柱齿轮相似。此外，优选的绝缘盘具有一个中心孔，作为一个用于容纳转子轴的轮毂。
优选地绝缘盘在边缘区域具有1至3毫米的厚度，特别优选地具有大于2毫米的厚度，特别优选地具有大约2.5毫米的厚度，为的是在它的外侧和转子铁心之间产生足够的漏电距离。在凹槽的区域中这个优选的绝缘盘的厚度降低到优选地大约0.5到2毫米，特别优选地降到大约1毫米。
在本发明的一个优选的方案中用转子绕组缠绕转子铁心和绝缘盘。在本发明的一个方案中由转子绕组在绝缘盘的区域中形成的绕组端部伸入到绝缘盘的凹槽中，并且特别优选地基本上填满了这个凹槽。为此绕组端部优选地在凹槽方向上被压。通过这一措施，即这个绕组端部至少部分地被该凹槽容纳，可减少绕组端部超出的高度，并且总体可减小转子包的长度。
在本发明的另一方案中凹槽形成绕组端部和绝缘盘之间的一个空腔。为此，绕组端部或者是不压入到凹槽中，或者仅如此程度地压入到凹槽中，即在绕组和凹槽的底部之间仍然保留一个中间腔室。通过这一措施，即绕组和绝缘盘彼此不接触，可以在用树脂涂层绕组时防止树脂在绝缘盘和绕组之间的无控制的堆积。
在转子铁心被缠绕之后优选地用于树脂给绕组涂层，以将其加固。优选地树脂是聚酯树脂和环氧树脂。在本发明的一个方案中将绕组浸渍在一个树脂槽中。特别优选地将树脂滴( 
)到绕组上。这个步骤特别是可以防止被压的绕组端部在压入后重新膨胀开来。
在本发明的一个优选的方案中转子铁心在两个端侧通过具有根据本发明的凹槽的绝缘盘而被绝缘。此外，这个优选的转子包和整流片一起设置在一个转子轴上，以形成电动机或者发电机的转子。在这种情况中在转子包的背向整流子的一侧的绕组端部优选被压入到设置在这一侧的绝缘盘的凹槽中，以降低绕组端部的高度，并且因此降低转子包的长度。而位于朝向整流子一侧的绕组端部优选地并不被压入到凹槽中，这样由于该凹槽使得绕组并不接触绝缘盘，并且这样就阻止树脂的堆 积。
当然也可以设想这样的本发明的方案，即在这些方案中只有其中一个绝缘盘具有根据本发明的凹槽，而另一个绝缘盘例如是一种现有类型的绝缘盘。
在绝缘盘中凹槽可以具有环形槽的形状。该凹槽在它的形状方面也可和绕组端部的朝向绝缘盘的外轮廓相适配。这个优选的凹槽在轮毂和绝缘盘的边缘区域之间的内部区域中延伸。特别优选地凹槽基本上在内部区域的整个面上延伸。在这种情况中，即凹槽用于容纳转子绕组，可以提供尽可能大的空腔。若该凹槽是用于防止转子绕组靠在绝缘盘上，则这可在一个尽可能大的面实现。
通常转子绕组不仅必须和转子铁心绝缘，而且也必须和转子轴绝缘。优选地为此设置一个绝缘套筒。这个绝缘套筒包围着转子轴。在本发明的一个特别优选的方案中绝缘盘和绝缘套筒整体地连接。通过这一措施在制造转子时可减少结构部件的数量和工作步骤的数量，因为可在一个工序中将绝缘盘和套筒设置到转子上。
为了防止在绕组和转子轴之间的电流泄漏，在本发明的一个方案中通过下述措施在绕组端部的头和轴之间形成一个漏电距离，即该绝缘套筒沿转子轴的纵向方向超出绕组端部的头一个相应的长度。
在本发明的另一方案中绝缘套筒在转子轴的纵向方向上在形成凸缘的情况下是可压制的(stauchbar)，所述凸缘具有一个外直径，这个外直径比未压制的绝缘套筒的外直径要大。这个通过对绝缘套筒进行压制所形成的凸缘沿径向方向(也就是垂直于转子轴)形成一个漏电距离，这个漏电距离可完全或者部分地替代沿转子轴的纵向方向延伸的漏电距离。因此在保持规定的漏电距离的情况下可以减少在轴的端部绝缘套筒的超出的长度，通过这一措施进一步地减小转子包的总长度。
用于绝缘套筒或者组合的绝缘盘/绝缘套筒的优选的材料是塑料，特别是酚醛树脂塑料或者另外的耐热塑料。绝缘盘或者组合的绝缘盘/绝缘套筒优选地用注塑方法制成。
本发明优选地用在电动机，特别优选地在整流子电动机中使用，特别优选在家用电器中。例如该电动机可驱动吸尘器、或者头发吹风机、或者棒式搅拌机中的风扇，或者驱动电动厨房多用机中的工作轴。
附图说明
下面借助附图，通过一个具有其它细节的实施例对本发明进行更加详细的说明。
这些附图是：
图1：根据本发明的具有一个转子铁心的转子的纵向截面图，其中该转子铁心在两侧通过具有凹槽的绝缘盘绝缘。
图2：具有凹槽的绝缘盘，所述绝缘盘与绝缘套筒整体连接。
图3：和绝缘套筒整体连接的绝缘盘的沿它的旋转对称轴线向下看的平面图。
具体实施方式
在本发明的一个优选的实施形式的下述说明中相同的附图标记表示相同的或者类似的部件。
图1示出一个具有一个转子轴2的整流子电动机的转子1。这个转子轴支承着一个根据本发明的转子包和一个整流子3。转子包包括一个转子铁心4，这个转子铁心缠绕有转子绕组。这个转子绕组以已公开的方式穿过转子铁心4的绕组隧道5，并且在朝向整流子3和背向整流子3的一侧分别形成一个绕组端部6、7。在转子铁心4的端面其通过星形的绝缘盘8、9和转子绕组电绝缘。沿着绕组隧道5转子铁心4通过一个未示出的耐高压的薄膜和绕组电绝缘。这个薄膜在转子铁心和绝缘盘8、9的整个长度延伸。绕组端部6、7的转子绕组通过和绝缘盘8、9整体连接的绝缘套筒10或11和转子轴2电绝缘。
在图2和图3中更加详细地示出两个相同的绝缘盘8、9中的一个。绝缘盘8、9具有一个用于容纳转子轴2的中心孔12、一个内部区域13以及一个在如下部位具有凹口15的边缘区域14，当绝缘盘8、9置于转子铁心4的端面上时绕组通道5的孔位于这些部位中。内部区域13设置一个环形的凹槽16。在边缘区域14上绝缘盘具有例如2.5毫米的厚度，在内部区域13中由于设置有凹槽16，厚度降到例如1毫米。
用于使转子轴2相对于绕组端部6绝缘的绝缘套筒10、11整体地形成在孔12的部位上。绝缘套筒10、11的长度是如此选择的，即它优选地超出绕组端部6、7的头2毫米以上，以形成所要求的漏电距离。
从图1还可以看到，在转子包的背向整流子3的一侧上的绕组端部7被压入到绝缘盘9中，这样，这个绝缘盘7的凹槽16基本上用转子绕组填满。通过这一措施减小了绕组端部7的高度，并且因此减小了转子 包的长度。试验表明，通过此措施可有利地节省约0.5克的材料。
在转子包的整流子侧，绕组端部6没有压入到绝缘盘8的凹槽16中。在此凹槽16形成一个空腔，这样，在那里绕组和绝缘盘8不接触，这就防止树脂在这个区域的堆积。试验表明，通过这一措施可有利地大约节省0.5至1克的树脂。
为了对转子绕组进行固定用聚酯树脂对转子包进行涂层。
在制造转子1时，首先将整流子3、带有整体形成的绝缘套筒10的整流子侧的绝缘盘8、转子铁心4和带有整体形成的绝缘套筒11的背向整流子3的绝缘盘9套到转子轴2上。紧接着用转子绕组缠绕转子铁心4。将在转子铁心4的背向整流子3一侧的绕组端部7在转子铁心4的方向上压。最后将转子包在聚酯树脂中浸渍。
在前面的说明中，在权利要求中和在附图中所公开的特征无论是单个地还是任意组合地对于在不同的方案中实现本发明都是重要的。
本发明有利地使更加紧凑地设计电动机和发电机成为可能。它可节省材料和成本。此外，例如可更加紧凑地设计具有更短的结构长度的电动机的家用电器，和/或减轻重量。此外，通过本发明还可制造出噪音低和磨损小的电动机和发电机。
本发明优选地用在电动机中，特别优选地用在整流子电动机中，特别优选地用在家用电器中。例如这种电动机可驱动吸尘器中，或者头发吹风机或者棒式搅拌机中的风扇，或者驱动电动厨房多用机中的工作轴。
Claims (15)
1.用于电动机或者发电机的转子包，具有转子铁心(4)和至少一个用于将转子铁心(4)的端面相对于转子绕组绝缘的绝缘盘(8、9)，绝缘盘(8、9)具有内部区域(13)和设置有凹口(15)的边缘区域(14)，并且绝缘盘(8、9)在它的背向转子铁心(4)侧，在内部区域(13)中具有凹槽(16)，其特征在于，绝缘盘(8、9)的厚度在凹槽(16)的区域中比按照VDE EN 60335-1：1994所规定的在转子铁心(4)和转子绕组之间的漏电距离要小并且比绝缘盘(8、9)在边缘区域中的厚度要小，绝缘盘(8、9)的厚度在边缘区域中大于按照VDE EN 60335-1：1994所规定的在转子铁心(4)和转子绕组之间的漏电距离。
2.按照权利要求1所述的转子包，其特征在于，转子包还包括转子绕组，并且在绝缘盘(8、9)的区域中由转子绕组形成的绕组端部(7)伸入到凹槽(16)中。
3.按照权利要求2所述的转子包，其特征在于，绕组端部(7)被在凹槽(16)方向上压。
4.按照权利要求2或3所述的转子包，其特征在于，凹槽(16)形成绕组端部(6)和绝缘盘(8、9)之间的空腔。
5.按照权利要求2至3的任一项所述的转子包，其特征在于，转子绕组涂有树脂，以加固转子绕组。
6.按照权利要求1-3的任一项所述的转子包，其特征在于，凹槽(16)具有环形槽的形状。
7.按照权利要求1-3的任一项所述的转子包，其特征在于，凹槽(16)在其形状方面和绕组端部(6、7)的朝向绝缘盘(8、9)的外轮廓相适配。
8.按照权利要求1-3的任一项所述的转子包，其特征在于，凹槽(16)基本上延伸到内部区域(13)的整个表面。
9.按照权利要求1-3的任一项所述的转子包，其特征在于，绝缘盘(8、9)整体地与用于将转子绕组相对于转子轴(2)绝缘的绝缘套筒(10、11)连接。
10.按照权利要求9所述的转子包，其特征在于，绝缘套筒(10、11)在转子轴(2)的纵向方向上在形成凸缘的情况下能压制，该凸缘的直径比未压制的绝缘套筒(10、11)的外直径要大。
11.用于将电动机或者发电机的转子铁心(4)相对于转子绕组绝缘的方法，其中，在转子铁心(4)的端面设置绝缘盘(8、9)，绝缘盘在该绝缘盘(8、9)的背向转子铁心(4)的一侧的内部区域(13)中具有凹槽(16)，其特征在于，在凹槽(16)的区域中绝缘盘(8、9)的厚度比按照VDE EN 60335-1：1994规定的在转子铁心(4)和转子绕组之间的漏电距离要小并且比绝缘盘(8、9)在边缘区域(16)中的厚度要小，在边缘区域中的绝缘盘(8、9)的厚度大于按照VDE EN60335-1：1994所规定的在转子铁心(4)和转子绕组之间的漏电距离。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，在转子铁心(4)的两个端面设置绝缘盘(8、9)，绝缘盘具有在该绝缘盘(8、9)的背向转子铁心(4)的一侧的内部区域(13)中的凹槽(16)。
13.按照权利要求11和12的任一项所述的方法，其特征在于，接着用转子绕组缠绕转子铁心(4)。
14.按照权利要求13所述的方法，其特征在于，将在转子铁心(4)的端面上由转子绕组形成的绕组端部(7)在转子铁心(4)方向压。
15.按照权利要求13所述的方法，其特征在于，用树脂对转子绕组进行涂层，以加固该转子绕组。
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| CN101507085A (zh) | 2009-08-12 |
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