CN104753219A - 用于驱动电动机的绝缘单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于驱动电动机的绝缘单元,其在插入定子槽的至少三个线圈之间、并在线圈与定子铁心之间绝缘,该绝缘单元可包括配置成在定子槽的长度方向上与定子槽的一个内表面对应的第一主绝缘表面。第二主绝缘表面连接到第一主绝缘表面的一个末端,包封所述至少三个线圈中的两个线圈,并且对应于定子槽的另一内侧的一部分。第三主绝缘表面连接到第一主绝缘表面的另一末端,包封剩余线圈中的至少一个,并且对应于定子槽的所述另一内侧的剩余部分。第一亚绝缘表面连接到第二主绝缘表面,包封两个线圈中的一个。
Description
技术领域
本发明涉及用于环境友好车辆的驱动电动机,并且更具体地涉及用于驱动电动机以确保线圈与定子铁心之间以及线圈之间绝缘的绝缘单元。
背景技术
通常,被称为环境友好车辆的混合动力车辆或电动车辆由通过电能获得扭矩的电动机(在下文中称为“驱动电动机”)运行。
混合动力车辆以电动车辆(EV)模式驱动或以混合动力车辆(HEV)模式驱动,该EV模式是仅使用驱动电动机的动力的纯电动车辆模式,并且该HEV模式同时使用发动机和驱动电动机的扭矩作为动力。通常的电动车辆使用驱动电动机的扭矩作为动力来驱动。
例如,用作环境友好车辆的动力源的驱动电动机主要使用永磁同步电动机(PMSM)。
这样,作为用作环境友好车辆的动力源的永磁同步电动机的驱动电动机包括生成磁通量的定子、布置在距定子一段预定气隙处并执行旋转运动的转子以及安装在转子中的永磁体。
在此情况下,定子具有在定子铁心的内周侧形成的多个定子槽,其中定子槽的内侧缠绕定子线圈。AC电流施加到定子线圈,因此定子生成旋转磁场,该旋转磁场可对转子生成转矩。
驱动电动机可根据线圈的绕组方案分类成分布式绕组型驱动电动机和集中式绕组型驱动电动机。在这些电动机中,分布式绕组型驱动电动机的定子可根据线圈的绕组方案分类成分段式线圈定子(segmentcoil stator)和分布式绕组线圈定子(distributed winding coil stator)。
在分段式线圈定子中,线圈预先初步模制成具有预定形状并且插入到定子铁心的定子槽中,并且在分布式绕组线圈定子中,线圈组插入到定子铁心的定子槽中。
分段式线圈定子通常可具有其中2n(n为整数)个分段线圈插入到一个定子槽中的结构。分段式线圈定子需要绝缘件作为绝缘体,从而在将线圈插入定子槽的过程中确保线圈与定子铁心之间以及线圈之间的绝缘。
绝缘件可以是由柔性材料制作的绝缘纸,其中绝缘纸模制成例如“S”形或“B”形,并且以包封各对线圈的方案确保绝缘,其中所述线圈对由两个线圈形成。
此外,本领域技术人员正在倾注努力改善绝缘纸的绝缘结构以减少绝缘纸的消耗和成本并改善定子线圈绕组的可加工性和生产率。
以上在背景技术节中披露的信息仅用于增强对本发明背景的理解,因此其可能含有不形成本领域技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明旨在提供一种能够节省绝缘纸的消耗和成本的用于驱动电动机的绝缘单元,以确保定子铁心的定子槽中的线圈与铁心之间以及线圈之间的绝缘,并改善定子线圈绕组的可加工性和生产率。
根据本发明的示例性实施例,在插入定子槽的至少三个线圈之间并在线圈与定子铁心之间绝缘的用于驱动电动机的绝缘单元包括第一主绝缘表面,其在定子槽的长度方向上对应于定子槽的一个内表面。第二主绝缘表面连接到第一主绝缘表面的一个末端,包封两个线圈,并且对应于定子槽的另一内侧的一部分。第三主绝缘表面连接到第一主绝缘表面的另一末端,包封剩余线圈中的至少一个,并且对应于定子槽的所述另一内侧的剩余部分。第一亚绝缘表面连接到第二主绝缘表面,包封所述两个线圈中与剩余线圈中的至少一个相邻的一个。
安装在定子槽中的一片绝缘纸可在至少三个线圈之间并在线圈与定子铁心之间绝缘。
安装在定子槽中的两片绝缘纸可在线圈之间并在线圈与定子铁心之间绝缘。
第一亚绝缘表面可在第一主绝缘表面之间包封所述两个线圈中与两个线圈中的剩余线圈相邻的一个。
用于驱动单元的绝缘单元还可包括第二亚绝缘表面,其连接到第三主绝缘表面,并且布置在所述两个线圈和与所述两个线圈相邻的剩余线圈中的至少一个之间。
第二亚绝缘表面可布置在第一主绝缘表面和第三主绝缘表面之间。
第二亚绝缘表面可在第一主绝缘表面和第三主绝缘表面之间包封与所述两个线圈相邻的剩余线圈中的至少一个,并且可以布置在被包封的线圈和所述两个线圈中与所述被包封的线圈相邻的一个之间。
第一和第二亚绝缘表面可布置成在所述两个线圈和与该两个线圈相邻的剩余线圈中的至少一个之间彼此重叠。
第一主绝缘表面与第一和第二亚绝缘表面中的至少任何一个可布置成彼此重叠。
绝缘纸可在具有四边形截面的线圈之间并在线圈和定子铁心之间绝缘。
安装在定子槽中的至少一片绝缘纸可在线圈之间并在线圈与定子铁心之间绝缘。在线圈的与定子槽的宽度方向对应的表面的长度为“a”,并且与定子槽的长度方向对应的表面的长度为“b”时,绝缘纸可以对于a>b在线圈之间、并且在线圈与定子铁心之间绝缘。
第一、第二和第三主绝缘表面可在与定子槽的长度方向对应的表面与定子铁心之间绝缘。第一和第二亚绝缘表面可在线圈之间将与定子槽的宽度方向对应的表面绝缘。
第一亚绝缘表面可包括第一表面,其将与所述两个线圈中与剩余线圈中的至少一个相邻的一个的宽度方向对应的表面绝缘。第二表面连接到第一表面,并且布置在第一主绝缘表面和与相邻线圈的长度方向对应的表面之间。第三表面连接到第二表面,并且布置在与所述两个线圈的宽度方向对应的表面上。
第二亚绝缘表面可包括第四表面,其将与所述两个线圈相邻的剩余线圈中的至少一个的宽度方向对应的表面绝缘。
第二亚绝缘表面可包括第四表面,其将与所述两个线圈相邻的剩余线圈中的至少一个的宽度方向对应的表面绝缘。第五表面连接到第四表面,并且布置在第一绝缘主表面和与剩余线圈中的至少一个的长度方向对应的表面之间。第六表面连接到第五表面,并且布置在剩余线圈中的至少一个和与另一剩余线圈的宽度方向对应的表面之间。
根据本发明的另一示例性实施例,具有配置作为至少一组的插入定子槽的三个线圈、并在线圈与定子铁心之间绝缘的用于驱动电动机的绝缘单元包括第一主绝缘表面,其在定子槽的长度方向上对应于定子槽的一个内表面。第二主绝缘表面连接到第一主绝缘表面的一个末端,包封所述三个线圈中的两个线圈,并且对应于定子槽的另一内侧的一部分。第三主绝缘表面连接到第一主绝缘表面的另一末端,包封剩余线圈,并且对应于定子槽的所述另一内侧的剩余部分。第一亚绝缘表面连接到第二主绝缘表面,包封所述两个线圈中与剩余线圈相邻的一个。
用于驱动单元的绝缘单元还可包括第二亚绝缘表面,其连接到第三主绝缘表面,并且在第一主绝缘表面和第三主绝缘表面之间布置在所述两个线圈和与所述两个线圈相邻的剩余线圈之间。
第一和第二亚绝缘表面可布置成在所述两个线圈和与所述两个线圈相邻的剩余线圈之间彼此重叠,并且第一主绝缘表面和第一亚绝缘表面可布置成彼此重叠。
根据本发明的另一示例性实施例,在插入定子槽的四个线圈之间并在线圈与定子铁心之间绝缘的用于驱动电动机的绝缘单元包括第一主绝缘表面,其在定子槽的长度方向上对应于定子槽的一个内表面。第二主绝缘表面连接到第一主绝缘表面的一个末端,包封所述四个线圈中的两个线圈,并且对应于定子槽的另一内侧的一部分。第三主绝缘表面连接到第一主绝缘表面的另一末端,包封另外两个剩余线圈,并且对应于定子槽的所述另一内侧的剩余部分。第一亚绝缘表面连接到第二主绝缘表面,包封所述两个线圈中的一个线圈,并且布置在被包封的线圈和所述两个线圈中与所述被包封的线圈相邻的另一线圈之间。第二亚绝缘表面连接到第三主绝缘表面,在第一主绝缘表面和第三主绝缘表面之间包封所述另外两个剩余线圈中与所述两个线圈相邻的一个。
第一和第二亚绝缘表面可布置成在所述两个线圈和所述另外两个剩余线圈中与所述两个线圈相邻的一个之间彼此重叠,并且第一主绝缘表面与第一和第二亚绝缘表面可布置成彼此重叠。
根据本发明的另一示例性实施例,在插入定子槽的四个线圈之间并在线圈与定子铁心之间绝缘的用于驱动电动机的绝缘单元包括第一主绝缘表面,其在定子槽的长度方向上对应于定子槽的一个内表面。第二主绝缘表面连接到第一主绝缘表面的一个末端,包封所述四个线圈中的三个线圈,并且对应于定子槽的另一内侧的一部分。第三主绝缘表面连接到第一主绝缘表面的另一末端,包封剩余线圈,并且对应于定子槽的所述另一内侧的剩余部分。第一亚绝缘表面连接到第二主绝缘表面。它们包封所述三个线圈中与所述剩余线圈相邻的两个线圈。
用于驱动单元的绝缘单元还可包括第二亚绝缘表面,其连接到第三主绝缘表面,并且在第一主绝缘表面和第三主绝缘表面之间布置在所述三个线圈和与所述三个线圈相邻的剩余线圈之间。
第一和第二亚绝缘表面可布置成在所述三个线圈和与所述三个线圈相邻的剩余线圈之间彼此重叠,并且第一和第二主绝缘表面与第一亚绝缘表面可布置成彼此重叠。
根据本发明的示例性实施例,可以减少绝缘纸的总消耗、节省制造成本、减少定子线圈的装配工时并改善定子线圈绕组的可加工性和生产率。
附图说明
参考附图描述本发明的示例性实施例,因此本发明的技术精神不应被解释为限于附图。
图1是定子的部分分解透视图,其示出根据本发明示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元。
图2是根据本发明示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元的横截面配置图。
图3(a)到3(c)是用于说明根据本发明示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元的作用效果的图示。
图4是根据本发明另一示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元的横截面配置图。
图5(a)到5(c)是用于说明根据本发明另一示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元的作用效果的图示。
图6是根据本发明另一示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元的横截面配置图。
具体实施方式
在下文中参考示出本发明示例性实施例的附图更完整地描述本发明。本领域技术人员将认识到,所描述的实施例可以各种不同方式修改,这些修改都不背离本发明的精神或范围。
为清楚地描述本发明,将省略与本描述无关的部分。类似的附图标记贯穿本说明书标示类似要素。
另外,附图中所示的每个配置的大小和厚度任意地示出,以容易理解和描述,但本发明不限于此,并且厚度放大以清晰表达若干零件和区域。
此外,在以下详细描述中,将部件名分成第一、第二等等,仅是为了因相同配置而划分部件,因此部件不一定限定为在以下描述中的顺序。
贯穿本说明书,除明确相反地描述之外,单词“包括”和其变体诸如“包含”或“含有”应理解成意味着包括所陈述的要素但不排除任何其他要素。
另外,在本说明书中描述的术语,诸如“…单元”、“…装置”、“…(零)件”、“…构件”等意味着具有执行至少一个功能或操作的广泛配置的单元。
图1是定子的部分分解透视图,其示出根据本发明示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元。图2是根据本发明示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元的横截面配置图。
参考图1和2,根据本发明示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元100可应用于混合动力车辆和/或电动车辆的驱动电动机,该驱动电动机可在环境友好车辆中通过电能获得驱动力。
例如,根据本发明示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元100可应用于作为驱动电动机的永磁同步电动机(PMSM)。
在此,永磁同步电动机包括生成磁通量的分段式线圈定子1、布置在距分段式线圈定子1一段预定气隙并执行旋转运动的转子(未图示)以及安装在转子中的永磁体(未图示)。
在此情况下,定子1包括其中堆叠多块钢板的定子铁心3,其中定子铁心3具有多个定子槽5,该多个定子槽5沿周向指向中心轴,并且定子槽5被定子线圈7缠绕。
对于根据本发明示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元100,分布式绕组型驱动电动机可应用于分段式线圈定子1,其中定子线圈7模制成具有预定形状,然后插入到定子铁心3的定子槽5中。
根据如上所述的本发明示例性实施例,用于驱动电动机的绝缘单元100应用于在环境友好车辆中采用的作为驱动电动机的永磁同步电动机,但不应解释为本发明的范围必须限定于此,并且本发明的技术精神可应用于各种类型和用途的驱动电动机。
在将定子线圈7插入到分段式线圈定子1的定子槽5的过程中,根据本发明示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元100用来确保线圈7与定子铁心3之间以及定子线圈7之间的绝缘。
如上所述,定子线圈7也称为扇形线芯(segment conductor),并具有四边形横截面形状。在下文中,与定子线圈7的定子槽5的宽度方向对应的一对对应表面被称为第一对应表面8a,并且与定子线圈7的定子槽5的长度方向对应的一对对应表面被称为第二对应表面8b。
根据本发明示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元100可包括作为绝缘件的绝缘纸90,其用以确保定子线圈7(下文中简称为“线圈”)与定子铁心3之间以及定子铁心3的定子槽5中的线圈7之间的绝缘。
根据本发明示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元100具有减少绝缘纸90的消耗和成本、并改善线圈7的绕组的可加工性和生产率的结构。
因此,根据本发明示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元100包括绝缘纸90,其安装在定子铁心3的每个定子槽5中以在线圈7之间以及在线圈7与定子铁心3之间绝缘。
为此,根据本发明示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元100可包括绝缘纸90,其包括第一主绝缘表面10、第二主绝缘表面20、第三主绝缘表面30、第一亚绝缘表面50和第二亚绝缘表面70。
绝缘纸90可配置成一片或两片,并且安装在定子铁心3的每个定子槽5中。绝缘纸90可由可将电绝缘的通常的绝缘材料制作或由柔性可变的材料制作。
根据本发明的示例性实施例,第一主绝缘表面10与定子槽5的内表面对应,并且在与定子槽5的长度方向对应的第二对应表面8b与定子铁心3之间绝缘。
在下文中,线圈7由在图2中从上到下的第一线圈C1、第二线圈C2和第三线圈C3限定。因此,第一主绝缘表面10在第一、第二和第三线圈C1、C2和C3的第二对应表面8b与定子铁心3之间绝缘。
根据本发明的示例性实施例,第二主绝缘表面20是与面向定子槽5的相对内表面的定子槽5的内表面的一部分对应的表面,并连接到第一主绝缘表面10的一个末端,同时包封第一和第二线圈C1和C2。
第二主绝缘表面20在第一和第二线圈C1和C2的第二对应表面8b与定子铁心3之间绝缘。第二主绝缘表面20可通过第一连接表面21连接到第一主绝缘表面10的一个末端。在此情况下,第一连接表面21可在第一线圈C1的第一对应表面8a与定子铁心3之间绝缘,该第一对应表面8a与定子槽5的宽度方向对应。
根据本发明的示例性实施例,第三主绝缘表面30是与定子槽5的内表面的剩余部分对应的表面,并连接到第一主绝缘表面10的另一末端且包封第三线圈C3。
第三主绝缘表面30在第三线圈C3的第二对应表面8b与定子铁心3之间绝缘。此外,第三主绝缘表面30可通过第二连接表面31连接到第一主绝缘表面10的另一末端。在此情况下,第二连接表面31可在第三线圈C3的第一对应表面8a与定子铁心3之间绝缘,该第一对应表面8a与定子槽5的宽度方向对应。
根据本发明的示例性实施例,第一亚绝缘表面50在被第二主绝缘表面20包封的第一和第二线圈C1和C2之间绝缘。第一亚绝缘表面50连接到第二主绝缘表面20,包封与第三线圈C3相邻的第二线圈C2,并且放入第二线圈C2和与其相邻的第一线圈C1之间。
在此,第一亚绝缘表面50包封第二线圈C2,并且可在第一和第二线圈C1和C2之间将第一对应表面8a绝缘。即,第一亚绝缘表面50可在第一主绝缘表面10和第二主绝缘表面20之间包封第二线圈C2,并可放入第一线圈C1。
第一亚绝缘表面50包括将第二线圈C2的第一对应表面8a绝缘的第一表面51。第二表面52连接到第一表面51,并且放入第一主绝缘表面10和第二线圈C2的第二对应表面8b之间。第三表面53连接到第二表面52,并且放入第一和第二线圈C1和C2的第一对应表面8a之间。在此情况下,第一亚绝缘表面50的第二表面52和第一主绝缘表面10可彼此重叠。
根据本发明的示例性实施例,第二亚绝缘表面70在第二和第三线圈C2和C3之间将第三线圈C3的第一对应表面8a绝缘,并连接到第三主绝缘表面30且放入第二和第三线圈C2和C3之间。
即,第二亚绝缘表面70可在第一主绝缘表面10和第三主绝缘表面30之间放入第二和第三线圈C2和C3之间。第二亚绝缘表面70包括在第二和第三线圈C2和C3之间将第三线圈C3的第一对应表面8a绝缘的第四表面74。
在此,如上所述,第一亚绝缘表面50的第一表面51和第二亚绝缘表面70的第四表面74可在第二和第三线圈C2和C3之间彼此重叠。
根据本发明的示例性实施例,第三主绝缘表面30将第三线圈C3的第二对应表面8b绝缘,并且第一亚绝缘表面50的第一表面51将第二和第三线圈C2和C3绝缘,因此,第二亚绝缘表面70的第四表面74也可移除。
然而,当第三线圈C3的第二对应表面8b被覆盖第三主绝缘表面30时,可能会难以准确实施绝缘纸90,因此,根据本发明的示例性实施例,第二亚绝缘表面70的第四表面74可放入第二和第三线圈C2和C3之间。
此外,根据本发明的示例性实施例,第一亚绝缘表面50的第一表面51和第二亚绝缘表面70的第四表面74在第二和第三线圈C2和C3之间彼此重叠,以能够在第二和第三线圈C2和C3之间绝缘并改善绝缘纸90的装配性能。
因此,根据按以上所述配置的根据本发明的示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元100,由作为电绝缘材料的柔性可变材料制作的一片绝缘纸90被折叠,以配置用于将三个线圈C1、C2和C3绝缘的第一、第二和第三主绝缘表面10、20和30以及第一和第二亚绝缘表面50和70。
根据本发明的示例性实施例,绝缘纸90安装在定子铁心3的每个定子槽5中,其中一个定子槽5可具有一片或两片绝缘纸90。然而,以下将描述一个定子槽5有两片绝缘纸90并且定子槽5插有6个线圈的示例。
这样,根据本发明的示例性实施例,在定子铁心3的每个定子槽5中装有两片绝缘纸90的状态下,三个线圈C1、C2和C3插入到每个绝缘纸90中。
根据本发明的示例性实施例,第一线圈C1在第一主绝缘表面10和第二主绝缘表面20内插在第一亚绝缘表面50的第三表面53和第一连接表面21之间。第二线圈C2插在第一亚绝缘表面50的第一表面51和第三表面53之间。第三线圈C3在第一主绝缘表面10和第三主绝缘表面30内插在第二亚绝缘表面70的第四表面74和第二连接表面31之间。
通过该配置,根据本发明的示例性实施例,可以通过绝缘纸90的第一、第二和第三主绝缘表面10、20和30以及第一和第二亚绝缘表面50和70,确保插入到定子铁心3的定子槽5中的第一、第二和第三线圈C1、C2和C3之间的绝缘,并确保线圈C1、C2和C3与定子铁心3之间的绝缘。
图3(a)到3(c)是用于描述根据本发明示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元的作用效果的图示。
参考图3(a),根据本发明的示例性实施例,包括第一、第二和第三主绝缘表面10、20和30以及第一和第二亚绝缘表面50和70的两片绝缘纸90插入到定子铁心3的定子槽5(参考图1),并且三个线圈即第一、第二和第三线圈C1、C2和C3插入到每个绝缘纸片90中。
图3(b)示出比较例,其中具有“B”形形状的三片绝缘纸9插入到定子铁心3的定子槽5中,并且两个线圈C1和C2插入到每个绝缘纸9中。
如图3(c)中所示,当每个线圈C1、C2和C3的与定子槽5的宽度方向对应的表面的长度为“a”,并且与定子槽5的长度方向对应的表面的长度为“b”时,根据通常的分段式线圈定子的线圈C1、C2和C3,“a”大于“b”。
基于线圈形状,在实施例中两片绝缘纸90的总长度为10a+14b,并且在比较例中三片绝缘纸90的总长度为12a+12b。因此可以认识到,根据本发明的实施例的绝缘纸90的总长度比根据比较例的绝缘纸9的总长度短-2a+2b。
结果,当相同数目的线圈插入到具有相同大小的定子槽时,绝缘纸90的总消耗和制造成本可小于比较例的总消耗和制造成本。
此外,当相同数目的线圈插入到定子槽中时,与比较例相比,所用的绝缘纸90的数目可减少,并因此可减少定子线圈的装配工时,并且可改善定子线圈绕组的可加工性和生产率。
图4是根据本发明另一示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元的横截面配置图。图中,与示例性实施例相同的部件用相同的附图标记表示。
参考图4,根据本发明另一示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元200基于前述示例性实施例的结构。一片绝缘纸190安装在定子铁心3(参见图1)的定子槽5中(在下文中,参见图1),以在线圈7之间以及在线圈7与定子铁心3之间绝缘。
为此,根据本发明另一示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元200包括第一主绝缘表面10、第二主绝缘表面20、第三主绝缘表面30、第一亚绝缘表面50和第二亚绝缘表面70。
在下文中,线圈7由在图4中从上到下的第一线圈C1、第二线圈C2、第三线圈C3和第四线圈C4限定。
第一主绝缘表面10与定子槽5长度方向上的一个内表面对应,并且在第二对应表面8b与定子铁心3之间绝缘,该第二对应表面8b与线圈C1、C2、C3和C4的定子槽5的长度方向对应。
第二主绝缘表面20与定子槽5的内表面的一部分对应,连接到第一主绝缘表面10的一个末端,并且包封第一和第二线圈C1和C2。
第二主绝缘表面20在第一和第二线圈C1和C2的第二对应表面8b与定子铁心3之间绝缘。第二主绝缘表面20可通过第一连接表面21连接到第一主绝缘表面10的一个末端。在此情况下,第一连接表面21可在第一对应表面8a与定子铁心3之间绝缘,该第一对应表面8a与第一线圈C1的定子槽5的宽度方向对应。
第三主绝缘表面30与定子槽5的内表面的剩余部分对应,连接到第一主绝缘表面10的另一末端,并且包封剩余两个第三和第四线圈C3和C4。
第三主绝缘表面30在第三和第四线圈C3和C4的第二对应表面8b与定子铁心3之间绝缘。此外,第三主绝缘表面30可通过第二连接表面31连接到第一主绝缘表面10的另一末端。在此情况下,第二连接表面31可在第一对应表面8a与定子铁心3之间绝缘,该第一对应表面8a与第四线圈C4的定子槽5的宽度方向对应。
第一亚绝缘表面50在被第二主绝缘表面20包封的第一和第二线圈C1和C2之间绝缘,连接到第二主绝缘表面20,包封与第三线圈C3相邻的第二线圈C2,并且放入第二线圈C2和与其相邻的第一线圈C1之间。
第一亚绝缘表面50包封第二线圈C2,并可在第一和第二线圈C1和C2之间将第一对应表面8a绝缘。即,第一亚绝缘表面50可在第一主绝缘表面10和第二主绝缘表面20之间包封第二线圈C2,并可布置到第一线圈C1上。
第一亚绝缘表面50包括将第二线圈C2的第一对应表面8a绝缘的第一表面51。第二表面52连接到第一表面51,并且放入第一主绝缘表面10和第二线圈C2的第二对应表面8b之间。第三表面53连接到第二表面52,并且放入第一和第二线圈C1和C2的第一对应表面8a之间。
在此情况下,第一亚绝缘表面50的第二表面52和第一主绝缘表面10可彼此重叠。
第二亚绝缘表面70将与第一和第二线圈C1和C2相邻的第三和第四线圈C3和C4的第一对应表面8a绝缘,连接到第三主绝缘表面30且放入第三和第四线圈C3和C4之间。即,第二亚绝缘表面70可在第一主绝缘表面10和第三主绝缘表面30之间包封第三线圈C3,并且可放入第三线圈C3和与其相邻的第四线圈C4之间。
第二亚绝缘表面70包括在第二和第三线圈C2和C3之间将第三线圈C3的第一对应表面8a绝缘的第四表面74。第五表面75连接到第四表面74,并且放入第一主绝缘表面10与第三线圈C3的第二对应表面8b之间。第六表面76连接到第五表面75,并且布置在第三线圈C3和第四线圈C4的第一对应表面8a上。
如上所述,第一亚绝缘表面50的第一表面51和第二亚绝缘表面70的第四表面74可在第二和第三线圈C2和C3之间彼此重叠。此外,第二亚绝缘表面70的第五表面75和第一主绝缘表面10可彼此重叠。
因此,按照根据本发明另一示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元200,由作为电绝缘材料的柔性可变材料制作的绝缘纸片190被折叠,以配置用于将四个线圈C1、C2、C3和C4绝缘的第一、第二和第三主绝缘表面10、20和30以及第一和第二亚绝缘表面50和70。
根据本发明的示例性实施例,在绝缘纸190安装在定子铁心3的每个定子槽5中的状态下,四个线圈C1、C2、C3和C4插入到绝缘纸190中。
在此,根据本发明的示例性实施例,第一线圈C1在第一主绝缘表面10和第二主绝缘表面20之间插入第一亚绝缘表面50的第三表面53和第一连接表面21之间。第二线圈C2插入第一亚绝缘表面50的第一表面51和第三表面53之间。第三线圈C3在第一主绝缘表面10和第三主绝缘表面30之间插入第二亚绝缘表面70的第四表面74和第六表面76之间。第四线圈C4插入第六表面76和第二连接表面31之间。
通过该配置,根据本发明的示例性实施例,可以通过绝缘纸190的第一、第二和第三主绝缘表面10、20和30以及第一和第二亚绝缘表面50和70,确保插入到定子铁心3的定子槽5中的第一、第二、第三和第四线圈C1、C2、C3和C4之间的绝缘,并确保线圈C1、C2、C3和C4与定子铁心3之间的绝缘。
图5(a)到5(c)是用于描述根据本发明另一示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元的作用效果的图示。
参考图5(a),在根据本发明另一示例性实施例的实施例中,包括第一、第二和第三主绝缘表面10、20和30以及第一和第二亚绝缘表面50和70的一片绝缘纸190插入到定子铁心3的每个定子槽5中(参考图1),并且四个线圈即第一、第二、第三和第四线圈C1、C2、C3和C4插入到绝缘纸片190中。
在如图5(b)所示的比较例中,具有“B”形形状的两片绝缘纸9插入到定子铁心3的定子槽5中,并且两个线圈C1和C2插入到每个绝缘纸9中。
参考图5(c),当每个线圈C1、C2、C3和C4的与定子槽5的宽度方向对应的表面的长度为“a”,并且与定子槽5的长度方向对应的表面的长度为“b”时,根据通常的分段式线圈定子的线圈C1、C2、C3和C4,“a”大于“b”。
基于线圈形状,在实施例中一片绝缘纸190的总长度为6a+10b,并且在比较例中两片绝缘纸9的总长度为8a+8b。因此可以认识到,根据本发明的实施例的绝缘纸190的总长度比根据比较例的两片绝缘纸9的总长度短-2a+2b。
结果,当相同数目的线圈插入到具有相同大小的定子槽时,绝缘纸190的总消耗和制造成本可小于比较例的总消耗和制造成本。
此外,在本发明的实施例中,当相同数目的线圈插入到定子槽中时,所使用的绝缘纸190的数目可减少,因此可减少定子线圈的装配工时,并且可改善定子线圈绕组的可加工性和生产率。
图6是根据本发明另一示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元的横截面配置图。图中,与前述示例性实施例相同的部件用相同的附图标记表示。
参考图6,根据本发明另一示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元300包括一片绝缘纸290,其用以在四个线圈7之间以及在线圈7和定子铁心3之间绝缘,并且将四个线圈7中作为一组的三个绝缘,且在三个线圈和剩余一个线圈之间绝缘。
根据本发明另一示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元300包括第一主绝缘表面10、第二主绝缘表面20、第三主绝缘表面30、第一亚绝缘表面50和第二亚绝缘表面70。
在下文中,四个线圈7基于图6中从上到下的方向由第一线圈C1、第二线圈C2、第三线圈C3和第四线圈C4限定。
第一主绝缘表面10是与定子槽5长度方向上的一个内表面对应(参考图1)的表面,并且在第二对应表面8b和定子铁心3之间绝缘,该第二对应表面8b与第一、第二、第三和第四线圈C1、C2、C3和C4的定子槽5的长度对应。
第二主绝缘表面20与定子槽5的内表面的一部分对应,连接到第一主绝缘表面10的一个末端,并且包封三个线圈即第一、第二和第三线圈C1、C2和C3。
第二主绝缘表面20在第一、第二和第三线圈C1、C2和C3的第二对应表面8b与定子铁心3之间绝缘(参考图1)。第二主绝缘表面20可通过第一连接表面21连接到第一主绝缘表面10的一个末端。在此情况下,第一连接表面21可在第一对应表面8a与定子铁心3之间绝缘,该第一对应表面8a与第一线圈7的定子槽5的宽度方向对应。
第三主绝缘表面30与定子槽5的内表面的剩余部分对应,连接到第一主绝缘表面10的另一末端,并且包封第四线圈C4。
第三主绝缘表面30在第四线圈C4的第二对应表面8b与定子铁心3之间绝缘。此外,第三主绝缘表面30可通过第二连接表面31连接到第一主绝缘表面10的另一末端。在此情况下,第二连接表面31可在第一对应表面8a与定子铁心3之间绝缘,该第一对应表面8a与第四线圈C4的定子槽5的宽度方向对应。
第一亚绝缘表面50在被第二主绝缘表面20包封的第一、第二和第三线圈C1、C2和C3之间绝缘,并且连接到第二主绝缘表面20。第一亚绝缘表面50包封与第四线圈C4相邻的第三线圈C3以及与第三线圈C3相邻的第二线圈C2,并且放入第二线圈C2和与其相邻的第一线圈C1之间。
在此,第一亚绝缘表面50包封第二和第三线圈C2和C3,并可在第一、第二和第三线圈C1、C2和C3之间将第一对应表面8a绝缘。即,第一亚绝缘表面50可在第一主绝缘表面10和第二主绝缘表面20之间包封第二和第三线圈C2和C3,并可放入到第一线圈C1。
第一亚绝缘表面50包括将第三线圈C3的第一对应表面8a绝缘的第一表面51。第二表面52连接到第一表面51,并且放入第一主绝缘表面10和第三线圈C3的第二对应表面8b之间。第三表面53连接到第二表面52,并且布置在第二和第三线圈C2和C3的第一对应表面8a上。第四表面54连接到第三表面53,并且放入第二主绝缘表面20和第二线圈C2的第二对应表面8b之间。第五表面55连接到第四表面54,并且布置在第一和第二线圈C1和C2的第一对应表面8a上。
在此情况下,第一亚绝缘表面50的第二表面52和第一主绝缘表面10彼此重叠,并且第四表面54和第二主绝缘表面20也彼此重叠。
第二亚绝缘表面70在第三和第四线圈C3和C4之间将第四线圈C4的第一对应表面8a绝缘,连接到第三主绝缘表面30且放入第三和第四线圈C3和C4之间。即,第二亚绝缘表面70可在第一主绝缘表面10和第三主绝缘表面30内放入第三和第四线圈C3和C4之间。第二亚绝缘表面70包括在第三和第四线圈C3和C4之间将第四线圈C4的第一对应表面8a绝缘的第六表面76。
如上所述,第一亚绝缘表面50的第一表面51和第二亚绝缘表面70的第六表面76可在第三和第四线圈C3和C4之间彼此重叠。
根据本发明的示例性实施例,第三主绝缘表面30将第四线圈C4的第二对应表面8b绝缘,并且第一亚绝缘表面50的第一表面51将第三和第四线圈C3和C4绝缘,因此,第二亚绝缘表面70的第六表面76也可移除。
然而,当第四线圈C4的第二对应表面8b被第三主绝缘表面30覆盖时,可能会难以准确实施绝缘纸290,因此,根据本发明的示例性实施例,第二亚绝缘表面70的第六表面76可放入第三和第四线圈C3和C4之间。
此外,根据本发明的示例性实施例,第一亚绝缘表面50的第一表面51和第二亚绝缘表面70的第六表面76在第三和第四线圈C3和C4之间彼此重叠,以在第三和第四线圈C3和C4之间绝缘并改善绝缘纸290的装配性能。
因此,按照上述根据本发明另一示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元300,由作为电绝缘材料的柔性可变材料制作的绝缘纸片290被折叠,以配置用于将四个线圈C1、C2、C3和C4绝缘的第一、第二和第三主绝缘表面10、20和30以及第一和第二亚绝缘表面50和70。
根据本发明的示例性实施例,在绝缘纸290安装在定子铁心3的每个定子槽5中的状态下,四个线圈C1、C2、C3和C4插入到绝缘纸290中。
根据本发明的示例性实施例,第一线圈C1在第一主绝缘表面10和第二主绝缘表面20之间插在第一亚绝缘表面50的第五表面55和第一连接表面21之间。第二线圈C2插在第一亚绝缘表面50的第三表面53和第五表面55之间。第三线圈C3插在第一亚绝缘表面50的第一表面51和第三表面53之间。第四线圈C4在第一主绝缘表面10和第三主绝缘表面30之间插在第二亚绝缘表面70的第六表面76和第二连接表面31之间。
通过该配置,根据本发明的示例性实施例,可以通过绝缘纸290的第一、第二和第三主绝缘表面10、20和30以及第一和第二亚绝缘表面50和70,确保插入到定子铁心3的定子槽5中的第一、第二、第三和第四线圈C1、C2、C3和C4之间的绝缘,并确保线圈C1、C2、C3和C4与定子铁心3之间的绝缘。
根据本发明另一示例性实施例的用于驱动电动机的绝缘单元300的作用效果与前述示例性实施例相同,因此省略其详细描述。
尽管本发明已结合目前认为是可实践的示例性实施例进行了描述,但应理解本发明不限于所披露的实施例,相反本发明旨在覆盖包括在权利要求的精神和保护范围内的各种修改和等同设置。
Claims (24)
1.一种用于驱动电动机的绝缘单元,其在插入定子槽的至少三个线圈之间、并在所述线圈与定子铁心之间绝缘,所述绝缘单元包括:
第一主绝缘表面,其在所述定子槽的长度方向上对应于所述定子槽的一个内表面;
第二主绝缘表面,其连接到所述第一主绝缘表面的一个末端,所述第二主绝缘表面包封所述至少三个线圈中的两个线圈,并且对应于所述定子槽的另一内侧的一部分;
第三主绝缘表面,其连接到所述第一主绝缘表面的另一末端,所述第三主绝缘表面包封剩余线圈中的至少一个,并且对应于所述定子槽的所述另一内侧的剩余部分;以及
第一亚绝缘表面,其连接到所述第二主绝缘表面,所述第一亚绝缘表面包封所述两个线圈中与所述剩余线圈中的至少一个相邻的一个。
2.根据权利要求1所述的绝缘单元,其中安装在所述定子槽中的一片绝缘纸在所述至少三个线圈之间并在所述线圈与所述定子铁心之间绝缘。
3.根据权利要求1所述的绝缘单元,其中安装在所述定子槽中的两片绝缘纸在所述至少三个线圈之间并在所述线圈与所述定子铁心之间绝缘。
4.根据权利要求1所述的绝缘单元,其中所述第一亚绝缘表面在所述第一主绝缘表面和所述第二主绝缘表面之间包封所述两个线圈中的一个。
5.根据权利要求1所述的绝缘单元,还包括:
第二亚绝缘表面,其连接到所述第三主绝缘表面,并且布置在所述两个线圈和与所述两个线圈相邻的所述剩余线圈中的至少一个之间。
6.根据权利要求5所述的绝缘单元,其中所述第二亚绝缘表面布置在所述第一主绝缘表面和所述第三主绝缘表面之间。
7.根据权利要求5所述的绝缘单元,其中所述第二亚绝缘表面在所述第一主绝缘表面和所述第三主绝缘表面之间包封与所述两个线圈相邻的所述剩余线圈中的至少一个,并且布置在被包封的线圈和所述两个线圈中与所述被包封的线圈相邻的一个之间。
8.根据权利要求5所述的绝缘单元,其中所述第一亚绝缘表面和第二亚绝缘表面在所述两个线圈和与所述两个线圈相邻的所述剩余线圈中的至少一个之间彼此重叠。
9.根据权利要求5所述的绝缘单元,其中所述第一主绝缘表面与所述第一亚绝缘表面和第二亚绝缘表面中的至少任一个彼此重叠。
10.根据权利要求2所述的绝缘单元,其中所述绝缘纸在具有四边形截面的所述线圈之间并在所述线圈与所述定子铁心之间绝缘。
11.根据权利要求3所述的绝缘单元,其中所述两片绝缘纸在具有四边形截面的所述线圈之间并在所述线圈与所述定子铁心之间绝缘。
12.根据权利要求5所述的绝缘单元,其中
安装在所述定子槽中的至少一片绝缘纸在所述线圈之间并在所述线圈与所述定子铁心之间绝缘,并且
在所述线圈的与所述定子槽的宽度方向对应的表面的长度为“a”,并且与所述定子槽的长度方向对应的表面的长度为“b”时,所述绝缘纸对于a>b在所述线圈之间、并且在所述线圈与所述定子铁心之间绝缘。
13.根据权利要求12所述的绝缘单元,其中
所述第一主绝缘表面、第二主绝缘表面和第三主绝缘表面在所述与定子槽的长度方向对应的表面与所述定子铁心之间绝缘,并且
所述第一亚绝缘表面和第二亚绝缘表面在所述线圈之间将所述与定子槽的宽度方向对应的表面绝缘。
14.根据权利要求13所述的绝缘单元,其中所述第一亚绝缘表面包括:
第一表面,其将与所述两个线圈中与所述剩余线圈中的至少一个相邻的一个的宽度方向对应的表面绝缘;
第二表面,其连接到所述第一表面,并且布置在所述第一主绝缘表面和与所述两个线圈中的一个的长度方向对应的表面之间;以及
第三表面,其连接到所述第二表面,并且布置在与所述两个线圈的宽度方向对应的表面上。
15.根据权利要求14所述的绝缘单元,其中所述第二亚绝缘表面包括第四表面,其将与所述两个线圈相邻的所述剩余线圈中的至少一个的宽度方向对应的表面绝缘。
16.根据权利要求14所述的绝缘单元,其中所述第二亚绝缘表面包括:
第四表面,其将与所述两个线圈相邻的所述剩余线圈中的至少一个的宽度方向对应的表面绝缘;
第五表面,其连接到所述第四表面,并且布置在所述第一主绝缘表面和与所述剩余线圈中的至少一个的长度方向对应的表面之间;以及
第六表面,其连接到所述第五表面,并且布置在所述剩余线圈中的至少一个和与另一剩余线圈的宽度方向对应的表面之间。
17.一种用于驱动电动机的绝缘单元,其具有作为至少一组插入定子槽的三个线圈,并在所述线圈与定子铁心之间绝缘,所述绝缘单元包括:
第一主绝缘表面,其在所述定子槽的长度方向上对应于所述定子槽的一个内表面;
第二主绝缘表面,其连接到所述第一主绝缘表面的一个末端,所述第二主绝缘表面包封所述三个线圈中的两个线圈,并且对应于所述定子槽的另一内侧的一部分;
第三主绝缘表面,其连接到所述第一主绝缘表面的另一末端,所述第三主绝缘表面包封剩余线圈,并且对应于所述定子槽的所述另一内侧的剩余部分;以及
第一亚绝缘表面,其连接到所述第二主绝缘表面,所述第一亚绝缘表面包封所述两个线圈中与所述剩余线圈相邻的一个。
18.根据权利要求17所述的绝缘单元,还包括:
第二亚绝缘表面,其连接到所述第三主绝缘表面,并且在所述第一主绝缘表面和所述第三主绝缘表面之间布置在所述两个线圈和与所述两个线圈相邻的所述剩余线圈之间。
19.根据权利要求18所述的绝缘单元,其中
所述第一亚绝缘表面和第二亚绝缘表面布置成在所述两个线圈和与所述两个线圈相邻的所述剩余线圈之间彼此重叠,并且
所述第一主绝缘表面和所述第一亚绝缘表面布置成彼此重叠。
20.一种用于驱动电动机的绝缘单元,其在插入定子槽的四个线圈之间、并在所述线圈与定子铁心之间绝缘,所述绝缘单元包括:
第一主绝缘表面,其在定子槽的长度方向上对应于所述定子槽的一个内表面;
第二主绝缘表面,其连接到所述第一主绝缘表面的一个末端,所述第二主绝缘表面包封所述四个线圈中的两个线圈,并且对应于所述定子槽的另一内侧的一部分;
第三主绝缘表面,其连接到所述第一主绝缘表面的另一末端,所述第三主绝缘表面包封另外两个剩余线圈,并且对应于所述定子槽的所述另一内侧的剩余部分;
第一亚绝缘表面,其连接到所述第二主绝缘表面,所述第一亚绝缘表面包封所述两个线圈中的一个线圈,并且布置在被包封的线圈和所述两个线圈中与所述被包封线圈相邻的另一线圈之间;以及
第二亚绝缘表面,其连接到所述第三主绝缘表面,所述第二亚绝缘表面在所述第一主绝缘表面和所述第三主绝缘表面之间包封所述另外两个剩余线圈中与所述两个线圈相邻的一个。
21.根据权利要求20所述的绝缘单元,其中
所述第一亚绝缘表面和第二亚绝缘表面布置成在所述两个线圈和所述另外两个剩余线圈中与所述两个线圈相邻的一个之间彼此重叠,并且
所述第一主绝缘表面与所述第一亚绝缘表面和第二亚绝缘表面布置成彼此重叠。
22.一种用于驱动电动机的绝缘单元,其在插入定子槽的四个线圈之间、并在所述线圈与定子铁心之间绝缘,所述绝缘单元包括:
第一主绝缘表面,其在所述定子槽的长度方向上对应于所述定子槽的一个内表面;
第二主绝缘表面,其连接到所述第一主绝缘表面的一个末端,所述第二主绝缘表面包封所述四个线圈中的三个线圈,并且对应于所述定子槽的另一内侧的一部分;
第三主绝缘表面,其连接到所述第一主绝缘表面的另一末端,所述第三主绝缘表面包封剩余线圈,并且对应于所述定子槽的所述另一内侧的剩余部分;以及
第一亚绝缘表面,其连接到所述第二主绝缘表面,所述第一亚绝缘表面和所述第二主绝缘表面包封所述三个线圈中与所述剩余线圈相邻的两个线圈。
23.根据权利要求22所述的绝缘单元,还包括:
第二亚绝缘表面,其连接到所述第三主绝缘表面,并且在所述第一主绝缘表面和所述第三主绝缘表面之间布置在所述三个线圈和与所述三个线圈相邻的所述剩余线圈之间。
24.根据权利要求23所述的绝缘单元,其中
所述第一亚绝缘表面和第二亚绝缘表面在所述三个线圈和与所述三个线圈相邻的所述剩余线圈之间彼此重叠,并且
所述第一主绝缘表面和第二主绝缘表面与所述第一亚绝缘表面彼此重叠。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |