CN102377258A - 电动机的定子、电动机、曳引机和用于制造定子的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电动机的定子、电动机、曳引机和用于制造电动机定子的方法。依照本发明的用于电动机的定子包括层叠组装的多个定子冲片，每个定子冲片上具有安装定子绕组的绕组安装槽，绕组安装槽中的定子绕组被设置为左右两层绕组，且定子绕组被部分或全部地通过封装材料固定在绕组安装槽中。

Description

电动机的定子、电动机、曳引机和用于制造定子的方法

技术领域

本发明涉及一种用于电动机的定子、电动机、曳引机和用于制造电动机定子的方法，特别涉及用于电梯的电动机的定子、电动机、曳引机和用于制造电动机定子的方法。

背景技术

电梯驱动装置通常采用电动机作为电梯驱动装置的电动部件。通常，电动机为包括转子和定子的同步电机。电动机连接至外部电源，来自外部电源的电流在转子和/定子的绕组中产生相互排斥或吸引的磁场，从而使转子转动。目前，已公知在转子中采用永磁体的电动机。

当前已经公知多种在定子的绕组安装槽中布置和固定定子绕组的方案。考虑到当前日益恶化的环境以及日益短缺的资源，如何能够降低电动机的能量损耗、节省电动机所需采用的材料已逐渐为人们所关注。

发明内容

本发明在于提供一种改进电动机性能的定子、电动机、曳引机和用于制造电动机定子的方法。

依照本发明一方面的用于电梯的电动机的定子，所述定子包括层叠组装的多个定子冲片，每个定子冲片上具有安装定子绕组的绕组安装槽，绕组安装槽中的定子绕组被设置为左右两层绕组，且定子绕组被部分或全部地通过封装材料固定在绕组安装槽中。

依照本发明的定子可以进一步包括至少一个定子端板，所述至少一个定子端板安装在层叠组装的定子冲片构成的定子冲片部的至少一端。依照本发明的定子还可以进一步包括至少一个定子端盖，所述至少一个定子端盖与所述至少一个定子端板连接。

依照本发明的定子的每个定子冲片上可以具有至少一个通孔，紧固件贯穿定子冲片上的通孔以将定子冲片连接在一起。此外，依照本发明的定子的每个定子冲片的至少一边上可以具有用于将定子冲片焊接在一起的焊接槽。所述焊接槽为W形焊接槽。依照本发明的定子的定子冲片可以为方形定子冲片。

依照本发明的定子，绕组安装槽中的左右两层绕组之间可以设置有高绝缘部，绕组安装槽的端部可以设置有槽楔。绕组安装槽的数量可以为22-30。

依照本发明一方面的电动机，该电动机包括如上所述的定子和转子。所述转子可以为磁钢内置式转子或面贴磁钢转子。此外，转子可以为层叠式转子或铸造式转子，铸造式转子为铸钢转子或铸铁转子。

依照本发明一方面的电梯曳引机，包括如上所述的电动机，与所述电动机的转子连接的曳引轮和制动器。所述曳引轮安装在电动机的一侧，制动器安装在电动机的另一侧。可选择的，所述曳引轮和制动器安装在电动机的同一侧。所述电梯曳引机可以进一步包括至少部分覆盖曳引轮的曳引轮防护罩。

依照本发明一方面的用于制造电梯用电动机的定子的方法，包括：将定子冲片层叠且焊接以构成定子冲片部；将定子绕组采用左右两层的方式安装在定子冲片的绕组安装槽中；以及利用封装材料将定子绕组部分或全部封装在定子冲片的绕组安装槽中。依照本发明的方法可以进一步包括：在定子冲片部的一端或两端设置定子端板。依照本发明的方法可以进一步包括：设置与定子端板相连的定子端盖。

依照本发明，电动机的定子主要通过定子冲片层叠焊接而成，不需要在定子上额外的设置机壳，因此可以降低成本。而且，定子直接与空气接触，有利于散热。

在本发明中，定子绕组按照左右层的方式排布在定子绕组安装槽中，从而使得端部绕组短、电机损耗小和节省材料。

在本发明中，定子绕组利用环氧树脂封装技术封装在定子的绕组安装槽中，定子绕组不涂绝缘漆，无挥发性有机物释放，有利于应用于目前提倡的绿色环保电梯；采用环氧封装后，既能保证绕组强度，又能提高定子的散热能力，通过实验测试，封装定子的散热效率比传统定子提高30％；环氧有合适的溶剂溶解，有利于定子的回收再利用，同样有利于绿色环保；环氧封装，利于减小电机噪音；对外界环境有很好的防护，同时避免绕组遭外界刮擦损坏；提高了绕组局部放电稳定性能；定子封装周期短，易于自动化。

在本发明中，在层叠组装的定子冲片的两侧设置定子端板，可以减小定子变形，避免浇注过程中流动的树脂漏出。在定子端板上设置定子端盖，可以提高电动机的散热性能。

附图说明

下面，结合如下附图对本发明进行详细的描述。

图1为依照本发明的电梯曳引机的第一实施方式的示意图。

图2为依照本发明的电梯曳引机的第一实施方式的局部放大示意图。

图3为用于电梯曳引机的防护罩的示意图。

图4为依照本发明的电动机定子冲片以及定子绕组的示意图。

图5为依照本发明的电梯曳引机的第二实施方式的示意图。

具体实施方式

图1-3揭示了依照本发明的电梯曳引机的第一实施方式。如图1所示，依照本发明第一实施方式的电梯曳引机包括由定子和转子构成的电动机、曳引轮102和制动器113。曳引轮102和制动器113分别安装在电动机的两端。

电动机的定子包括由多个定子冲片层叠组装构成的定子冲片部108、安装在定子冲片部108两端的定子端板107，110，以及与定子端板107，110分别连接的前后端盖105，112。定子端板107，110和定子冲片部108之间可以采用焊接的方式连接，前后端盖105，112和定子端板107，110之间可以分别采用螺杆104的连接方式。

电动机的定子的结构将在之后进行更详细的描述。电动机的转子109安装在转子转轴上。转子109可以采用任何现有的类型。转子109可以是面贴磁钢转子和磁钢内置式转子，转子109可以是层叠式转子或铸造(铸铁、铸钢)式转子。转子前端安装有曳引轮，制动器安装在定子后端。曳引轮102和制动器113可以采用常规的连接方式与电动机连接。例如，曳引轮102可以通过键103与轴固定在转子109的转子上。

依照本发明第一实施方式的曳引机还包括安装在前端盖105上的曳引轮防护罩101。曳引轮防护罩101部分包裹曳引轮，用于保护曳引轮。曳引轮保护罩101与前端盖105之间可以采用常规的机械连接。图2显示了曳引轮保护罩101与前端盖105之间的一种连接结构：螺钉118穿过曳引轮保护罩101上的固定孔119与前端盖105连接。图3显示了曳引轮防护罩101的一种结构。需要注明的是：本发明并不仅限于采用图3所示的结构，可以采用任何其它类型的曳引轮防护罩结构以保护曳引轮102。

下面，结合图1和图4详细描述依照本发明的定子的一个实施方式。如图4所示，定子冲片为方形定子冲片。采用方形定子冲片，可以提高材料的利用率，且定子外表面面积增大，有利于散热。定子冲片通过焊接层叠在一起构成定子冲片部108。在定子冲片每边上可以设置一个或多个焊接槽(图中所示为两个W形槽)。通过该焊接槽进行焊接，可以提高定子冲片之间的焊接性能。定子冲片的每个角上都具有一个圆孔201。当多个定子冲片层叠并焊接在一起之后或者(或者进一步与定子端板焊接在一起之后，如之后所述)，四个螺杆分别通过定子冲片四个角上的圆孔，从而固定整个电机定子部分。

定子冲片部108的两端分别焊接有定子端板107，110。通过定子端板107，110，可以减小定子变形，避免对定子进行浇注过程中流动的树脂漏出。在定子端板107，110上可以设置与其他部件连接的连接部。例如，可以在定子端板上设置止口(图未示)，用于提供与端盖105，112的对中连接。

在定子冲片部108和定子端板107，110焊接在一起之后，在定子冲片上的绕组安装槽中嵌入定子绕组，其后绕组可部分或全部采用诸如环氧树脂的封装材料进行封装。利用环氧树脂封装技术，定子绕组不需要涂绝缘漆，因此无挥发性有机物释放，有利于应用于目前提倡的绿色环保电梯。采用环氧封装后，既能保证绕组强度，又能提高定子的散热能力，通过实验测试，封装定子的散热效率比传统定子提高30％。环氧有合适的溶剂溶解，有利于定子的回收再利用，同样有利于绿色环保。环氧封装，有利于减小电机噪音；对外界环境有很好的防护，同时避免绕组遭外界刮擦损坏；提高了绕组局部放电稳定性能；定子封装周期短，易于自动化。

如图4所示，定子冲片200为方形结构。在该定子冲片的中心具有一圆形空腔205。当定子冲片层叠在一起构成定子冲片部108之后，转子109安装在该圆形空腔205内。在图4所示的定子冲片上，设置有24个用于安装定子绕组的绕组安装槽202。在此提供的绕组安装槽的数量仅是示例，可以根据需要采用任意数目的绕组安装槽。考虑到损耗和所需材料两个因素，采用左右两层配置安装绕组的绕组安装槽的数量优选为22-30。

如图4所示，在每个绕组安装槽中安装有两层绕组。可以采用如图4所示的三相(U相、V相、W相)星形配置方式配置定子的绕组。在图4中，利用公知的线路走向图例显示了绕组垂直纸面的方向进入(叉形)和垂直纸面的方向引出(圆点)。图4清楚地显示了三相中每一相的绕组布置。例如，U相绕组以进入纸面的方向布置在绕组安装槽24的右侧，然后以引出纸面的方向布置在绕组安装槽1的左侧，随后以进入纸面的方向布置在绕组安装槽2的左侧。三相中的其他两相也采取类似的布置。为了增加绕组安装槽中左右两层绕组之间的绝缘性能，可以在两者之间插入高绝缘的部件203，例如绝缘纸。所述绝缘槽的端部(即面向转子的端)设置有槽楔204，用于保护定子绕组和封装材料，防止松脱。通过绕组左右两层这样的排布，使得端部绕组短、电机损耗小和节省材料。

当定子绕组按照左右两层的方式设置在绕组安装槽中并采用环氧树脂封装之后，可以在层叠的定子冲片和定子端板构成的定子铁芯的一端或两端设置定子端盖(或称为前端盖、后端盖)105，112。由于定子端盖与定子绕组114周围完全接触，因此可以有效提高绕组的散热。定子端盖的这种全接触结构，使得减小电动机尺寸变为可能。根据产品所需的性能，可以在端盖内加工轴承室，也可以设置连接过度件，供端盖与其它部件的连接。

在本发明中，电动机的定子主要通过定子冲片层叠焊接而成，不需要在定子上额外的设置机壳，因此可以降低成本。而且，定子直接与空气接触，有利于散热。

依照本发明第一实施方式的曳引机具有紧凑的结构，因此可以节省曳引机的安装空间，其主要用于无机房电梯。

图5揭示了依照本发明的电梯曳引机的第二实施方式。依照本发明第二实施方式的曳引机具有与本发明第一实施方式类似的结构，其不同点主要在于曳引机和制动器与电动机的连接关系不同。在依照本发明第二实施方式的电梯曳引机中，曳引轮102和制动器113安装在电动机的同一侧，而在图1所示的曳引机的第一实施方式中，曳引轮102和制动器113分别安装在电动机的不同的两侧。在图5中，对于与本发明的第一实施方式中相类似的元件，采用相同的附图标记进行描述。下面，主要针对两实施方式的不同点进行描述。

如图5所示，依照本发明第二实施方式的曳引机同样包括由定子和转子构成的电动机、曳引轮102和制动器113，曳引轮102和制动器113安装在电动机的同一侧。依照本发明第二实施方式的电动机的结构与第一实施方式的电动机的结构相同，在此省略其详细描述。依照本发明第二实施方式的曳引机的曳引轮102和制动器113通过常规的连接方法与电动机连接。制动器通常采用鼓式制动器。依照本发明的第二实施方式的曳引机主要用于有机房电梯。

本发明提供一种用于制造电动机定子的方法。在该方法中，包括如下步骤：将定子冲片层叠且焊接以组成定子冲片部108；将定子绕组采用左右两层的方式安装在定子冲片的绕组安装槽中；以及利用封装材料(例如环氧树脂)将定子绕组部分或全部封装在定子冲片的绕组安装槽中。

在依照本发明的用于制造电动机定子的方法中，还可以进一步包括：在定子冲片部108的一端或两端设置定子端板，和设置与定子端板相连的定子端盖。

在本发明中，定子冲片的形状并不是仅限于方形定子冲片，其它形状的定子冲片也可以用于本发明中。可以在定子冲片构成的定子冲片部的两端都焊接有定子端板，也可以仅在其一端焊接有定子端板。定子冲片部和定子端板之间的连接关系也不仅限于焊接，可以采用其他类似的连接方式以将定子冲片部和定子端板组合在一起。

应该理解到，在此描述的实例和实施方式仅仅是出于示意的目的，并且根据这些实例和实施方式作出的各种改变将是对本领域技术人员的建议并包含在该申请的精神和权限以及附加权利要求的范围内。

Claims (19)

1.一种用于电梯的电动机的定子，其特征在于：

所述定子包括层叠组装的多个定子冲片，每个定子冲片上具有安装定子绕组的绕组安装槽，绕组安装槽中的定子绕组被设置为左右两层绕组，且定子绕组被部分或全部地通过封装材料固定在绕组安装槽中。

2.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

所述定子进一步包括至少一个定子端板，所述至少一个定子端板安装在层叠组装的定子冲片构成的定子冲片部的至少一端。

3.如权利要求2所述的定子，其特征在于：

所述定子进一步包括至少一个定子端盖，所述至少一个定子端盖与所述至少一个定子端板连接。

4.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

每个定子冲片上具有至少一个通孔，紧固件贯穿定子冲片上的通孔以将定子冲片连接在一起。

5.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

每个定子冲片的至少一边上具有用于将定子冲片焊接在一起的焊接槽。

6.如权利要求5所述的定子，其特征在于：

所述焊接槽为W形焊接槽。

7.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

定子冲片为方形定子冲片。

8.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

绕组安装槽中的左右两层绕组之间设置有高绝缘部，绕组安装槽的端部设置有槽楔。

9.如权利要求1所述的定子，其特征在于：

绕组安装槽的数量为22-30。

10.一种用于电梯的电动机，其特征在于：该电动机包括如1-9任一项所述的定子和转子。

11.如权利要求10所述的电动机，其特征在于：

所述转子为磁钢内置式转子或面贴磁钢转子。

12.如权利要求10或11所述的电动机，其特征在于：

所述转子为层叠式转子或铸造式转子，铸造式转子为铸钢转子或铸铁转子。

13.一种电梯曳引机，其特征在于：该曳引机包括如权利要求10-12任一项所述的电动机，与所述电动机的转子连接的曳引轮和制动器。

14.如权利要求13所述的电梯曳引机，其特征在于：

所述曳引轮安装在电动机的一侧，制动器安装在电动机的另一侧。

15.如权利要求13所述的电梯曳引机，其特征在于：

所述曳引轮和制动器安装在电动机的同一侧。

16.如权利要求13-15任一项所述的电梯曳引机，其特征在于：

所述电梯曳引机进一步包括至少部分覆盖曳引轮的曳引轮防护罩。

17.一种用于制造电梯用电动机的定子的方法，其特征在于包括：

将定子冲片层叠且焊接以构成定子冲片部；

将定子绕组采用左右两层的方式安装在定子冲片的绕组安装槽中；以及

利用封装材料将定子绕组部分或全部封装在定子冲片的绕组安装槽中。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于进一步包括：

在定子冲片部的一端或两端设置定子端板。

19.如权利要求17所述的方法，其特征在于进一步包括：

设置与定子端板相连的定子端盖。

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