CN104836357B - 定子绕组端部绝缘框架、塑封定子总成及塑封电机 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电机领域，公开了定子绕组端部绝缘框架、塑封定子总成及塑封电机，其中，定子绕组端部绝缘框架包括沿电机轴向套设于定子绕组之轴向端部的绝缘框架本体，绝缘框架本体包括沿电机轴向位于定子绕组一侧的环状面板、沿电机径向位于定子绕组内侧的内侧面板和沿电机径向位于定子绕组外侧的外侧面板，环状面板和/或内侧面板和/或外侧面板上设有若干个供塑封材料注入并形成塑封定位柱的注塑孔。本发明通过在定子绕组端部绝缘框架上设置注塑孔以使得塑封材料可注入注塑孔内并形成塑封定位柱，从而增强了定子绕组端部绝缘框架与塑封外壳之间的结合强度，提高了定子绕组端部绝缘框架的定位可靠性和定子绕组轴向端部绝缘的可靠性。

Description

定子绕组端部绝缘框架、塑封定子总成及塑封电机

技术领域

本发明属于电机领域，尤其涉及定子绕组端部绝缘框架、具有该定子绕组端部绝缘框架的塑封定子总成及具有该塑封定子总成的塑封电机。

背景技术

定子绕组绕设于定子铁芯上后，一般都会具有沿电机轴向分别凸露于定子铁芯两端的两个轴向端部，传统技术中，对定子绕组轴向端部的固定和绝缘处理方式是这样的：先采用胶布和棉纱线绑扎固定定子绕组的轴向端部，然后在进行浸绝缘漆处理，这种处理方式在具体应用中存在工序复杂、操作繁琐、生产周期长、无法实现自动化生产操作和人工成本高的缺陷。

为了克服上述传统技术的缺陷，相关技术人员提出了通过在定子绕组的轴向端部套设绝缘框架的方案来实现对定子绕组轴向端部的绝缘处理，并达到了简化绝缘处理工序的目的。然而，现有的绝缘框架应用于塑封电机中时仍存在不足之处，具体体现在：现有的绝缘框架在塑封成型塑封外壳的过程中，容易出现绝缘框架移位的现象；且在塑封完成后，绝缘框架与塑封外壳之间的结合强度比较弱，这样，使得绝缘框架的定位可靠性非常低，严重影响了定子绕组轴向端部绝缘的可靠性，给塑封电机的使用带来了较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了定子绕组端部绝缘框架、塑封定子总成及塑封电机，其解决了现有定子绕组端部绝缘框架在塑封电机内定位可靠性低的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：定子绕组端部绝缘框架，包括沿电机轴向套设于定子绕组之轴向端部的绝缘框架本体，所述绝缘框架本体包括沿所述电机轴向位于所述定子绕组一侧的环状面板、沿所述环状面板之内边缘弯折设置的内侧面板和沿所述环状面板之外边缘弯折设置的外侧面板，所述环状面板和/或所述内侧面板和/或所述外侧面板上设有若干个供塑封材料注入并形成塑封定位柱的注塑孔。

优选地，定义设于所述环状面板上的所述注塑孔为轴向注塑孔，各所述轴向注塑孔沿所述电机径向分成若干圈分布于所述环状面板上。

优选地，各所述轴向注塑孔分成两圈分布于所述环状面板上，且两圈的各所述轴向注塑孔在圆周方向上相互错开设置或者两圈的各所述轴向注塑孔在圆周方向上相互对齐设置。

优选地，所述内侧面板和所述外侧面板上都设有所述注塑孔，定义设于所述内侧面板上的所述注塑孔为径向内侧注塑孔，定义设于所述外侧面板上的所述注塑孔为径向外侧注塑孔，所述径向内侧注塑孔的数量与所述径向外侧注塑孔的数量相同，且各所述径向内侧注塑孔与各所述径向外侧注塑孔在圆周方向上相互对齐设置。

优选地，所述注塑孔为圆形孔或者椭圆形孔或者半圆形孔或者多边形孔。

优选地，所述注塑孔为圆形孔，且所述注塑孔的孔径为2mm～8mm。

优选地，所述内侧面板和/或所述外侧面板处还沿所述电机轴向凸设有若干个用于卡插连接定子铁芯的插脚。

优选地，所述内侧面板上沿所述电机径向朝远离所述外侧面板的方向凸设有若干个内侧定位凸块；且/或，所述外侧面板上沿所述电机径向朝远离所述内侧面板的方向凸设有若干个外侧定位凸块。

进一步地，本发明还提供了塑封定子总成，其包括定子组件和封装于所述定子组件外的塑封外壳，所述定子组件包括定子铁芯、设于所述定子铁芯上的定子绕组和两个分别从所述定子铁芯两端套设于所述定子绕组两端的绕组端部绝缘框架，至少一个所述绕组端部绝缘框架采用上述的定子绕组端部绝缘框架，所述塑封外壳具有穿设成型于所述注塑孔内的所述塑封定位柱。

进一步地，本发明还提供了塑封电机，其包括上述的塑封定子总成和与所述塑封定子总成转动配合的转子。

本发明提供的定子绕组端部绝缘框架、塑封定子总成及塑封电机，通过在定子绕组端部绝缘框架的环状面板和/或内侧面板和/或外侧面板上设置注塑孔，从而使得在塑封成型塑封外壳的过程中，塑封材料可注入注塑孔内并形成塑封定位柱，这样，通过塑封定位柱的定位作用，可防止塑封过程中定子绕组端部绝缘框架移位的现象发生，并极大程度地增强了塑封完成后定子绕组端部绝缘框架与塑封外壳之间的结合强度，有效提高了定子绕组端部绝缘框架的定位可靠性和定子绕组轴向端部绝缘的可靠性，进而提高了塑封电机的使用安全可靠性。同时，本发明提供的定子绕组端部绝缘框架，还可实现自动化生产安装，从而利于提高塑封电机的自动化生产程度，进而利于提高塑封电机的生产效率和降低塑封电机的人工成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的定子绕组端部绝缘框架的正向立体示意图；

图2是本发明实施例提供的定子绕组端部绝缘框架的反向立体示意图；

图3是本发明实施例提供的塑封电机的剖面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，以下实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

结合参阅图1～3所示，本发明实施例提供的定子绕组端部绝缘框架1，包括沿电机轴向套设于定子绕组3之轴向端部的绝缘框架本体11，绝缘框架本体11包括沿电机轴向位于定子绕组3一侧的环状面板111、沿环状面板111之内边缘弯折设置且沿电机径向位于定子绕组3内侧的内侧面板112和沿环状面板111之外边缘弯折设置且沿电机径向位于定子绕组3外侧的外侧面板113，环状面板111和/或内侧面板112和/或外侧面板113上设有若干个供塑封材料(BMC)注入并形成塑封定位柱(图未示)的注塑孔12。本发明实施例，通过在定子绕组端部绝缘框架1的环状面板111、内侧面板112、外侧面板113中的至少一者上设置注塑孔12，从而使得在塑封成型塑封外壳200的过程中，塑封材料可注入注塑孔12内并形成塑封定位柱，这样，通过塑封定位柱的定位作用，可防止塑封过程中定子绕组端部绝缘框架1移位的现象发生，并极大程度地增强了塑封完成后定子绕组端部绝缘框架1与塑封外壳200之间的结合强度，有效提高了定子绕组端部绝缘框架1的定位可靠性和定子绕组3轴向端部绝缘的可靠性，进而提高了塑封电机的使用安全可靠性。同时，本发明实施例提供的定子绕组端部绝缘框架1，还可实现自动化生产安装，从而利于提高塑封电机的自动化生产程度，进而利于提高塑封电机的生产效率和降低塑封电机的人工成本。

具体地，内侧面板112和外侧面板113都为圆筒状结构，且内侧面板112位于外侧面板113的内侧，内侧面板112、外侧面板113和环状面板111之间围合形成一环形凹槽110，环状面板111、内侧面板112和外侧面板113连接形成一U形罩体，定子绕组端部绝缘框架1通过环形凹槽110罩设于定子绕组3的轴向端部外。

具体地，定子绕组端部绝缘框架1可采用绝缘材料通过模具一体注塑成型，其制造过程简单，且产品制造精度高。

优选地，各轴向注塑孔121沿电机径向分成若干圈分布于环状面板111上。这样，在保证塑封材料可比较顺畅地注入注塑孔12内的前提下，可使得轴向注塑孔121的数量比较多。具体地，同一圈上的各轴向注塑孔121的中心线位于同一圆柱面上，不同圈的轴向注塑孔121的中心线所在的圆柱面的直径不同。

优选地，各轴向注塑孔121分成两圈分布于环状面板111上，且两圈的各轴向注塑孔121在圆周方向上相互错开设置，这样，在保证定子绕组端部绝缘框架1结构强度的前提下，还可同时兼顾轴向注塑孔121的数量和孔径，以使得轴向注塑孔121的数量最多化并使得轴向注塑孔121的孔径最大化，从而既可加强定子绕组端部绝缘框架1与塑封外壳200的结合强度，又可使得塑封过程中塑封材料可比较顺畅地注入注塑孔12内。当然了，具体应用中，两圈的各轴向注塑孔121在圆周方向上也可相互对齐设置，这样，会使得轴向注塑孔121的孔径设计得比较小；而在定子绕组端部绝缘框架1尺寸比较大时，各轴向注塑孔121也可分成三圈或三圈以上分布于环状面板111上。

优选地，内侧面板112和外侧面板113上都设有注塑孔12，定义设于内侧面板112上的注塑孔12为径向内侧注塑孔122，定义设于外侧面板113上的注塑孔12为径向外侧注塑孔123，径向内侧注塑孔122的数量与径向外侧注塑孔123的数量相同，且各径向内侧注塑孔122与各径向外侧注塑孔123在圆周方向上相互对齐设置，这样，既可利于降低径向内侧注塑孔122与各径向外侧注塑孔123的制造难度，又可利于通过形成于各径向内侧注塑孔122与各径向外侧注塑孔123的塑封定位柱加强定子绕组端部绝缘框架1与塑封外壳200的结合强度。

优选地，注塑孔12为圆形孔或者椭圆形孔或者半圆形孔或者多边形孔，多边形孔为由至少三条边构成的孔，其具体可包括三边形孔或者四边形孔或者五边形孔等。当然了，具体应用中，注塑孔12也可为其它形状的孔。

更为优选地，注塑孔12为圆形孔，且注塑孔12的孔径为2mm～8mm。圆形孔结构简单，利于制造。具体应用中，如果注塑孔12的孔径过大，则会降低定子绕组端部绝缘框架1的结构强度；而如果注塑孔12的孔径过小，则会使得塑封材料难以注入注塑孔12内，从而影响了塑封定位柱的形成。本实施例中，将注塑孔12的孔径设为2mm～8mm，既可保证定子绕组端部绝缘框架1的结构强度，又可使得塑封过程中塑封材料可比较顺畅地注入注塑孔12内。

优选地，内侧面板112和/或外侧面板113处还沿电机轴向凸设有若干个用于卡插连接定子铁芯2的插脚13，定子铁芯2上对应设有与各插脚13对位设置的插孔(图未示)，各插脚13分别卡插于各插孔内。插脚13的设置，可使定子绕组端部绝缘框架1与定子铁芯2结合连接起来，从而进一步提高定子绕组端部绝缘框架1在塑封电机内安装定位的可靠性。

优选地，内侧面板112和外侧面板113处都凸设有插脚13，定义设于内侧面板112处的插脚13为径向内侧插脚131，定义设于外侧面板113处的插脚13为径向外侧插脚132，径向内侧插脚131具体沿电机轴向凸设于内侧面板112之朝向定子铁芯2的端面上；径向外侧插脚132具体沿电机径向凸设于外侧面板113之朝向内侧面板112的侧面上，且径向外侧插脚132沿电机轴向凸设于环状面板111上的轴向高度大于外侧面板113沿电机轴向凸设于环状面板111上的轴向高度，即径向外侧插脚132凸设环状面板111上且径向外侧插脚132沿电机径向位于外侧面板113与内侧面板112之间。其中，径向内侧插脚131设于内侧面板112之朝向定子铁芯2的端面上，在可实现径向内侧插脚131与定子铁芯2卡插连接的前提下，可使径向内侧插脚131的轴向延伸长度(在电机轴向上的投影长度)比较小，从而利于减小径向内侧插脚131的材料成本；而径向外侧插脚132设于外侧面板113之朝向内侧面板112的侧面上，可使得径向外侧插脚132的结构强度比较大。本实施例中，只是将径向外侧插脚132设于外侧面板113与内侧面板112之间，在保证定子绕组端部绝缘框架1整体结构强度的前提下，可避免插脚13的设置与轴向注塑孔121的设置产生干涉现象。当然了，具体应用中，径向内侧插脚131也可设为沿电机径向凸设于内侧面板112之朝向外侧面板113的侧面上，且径向内侧插脚131沿电机轴向凸设于环状面板111上的轴向高度大于外侧面板113沿电机轴向凸设于环状面板111上的轴向高度，这样，也可实现径向内侧插脚131与定子铁芯2的卡插连接，只是其径向内侧插脚131的材料成本会稍微高一点，但是，其径向内侧插脚131的结构强度会比较大；径向外侧插脚132也可设为沿电机轴向凸设于外侧面板113之朝向定子铁芯2的端面上，这样，也可实现径向外侧插脚132与定子铁芯2的卡插连接，只是其径向内侧插脚131的结构强度会差一点。

优选地，径向内侧插脚131的数量与径向外侧插脚132的数量相同，且各径向内侧插脚131与各径向外侧插脚132在圆周方向上相互对齐设置，这样，既可保证定子绕组端部绝缘框架1的整体结构强度，又可利于减小定子绕组端部绝缘框架1的制造难度。

优选地，内侧面板112上沿电机径向朝远离外侧面板113的方向凸设有若干个内侧定位凸块14；且/或，外侧面板113上沿电机径向朝远离内侧面板112的方向凸设有若干个外侧定位凸块15。内侧定位凸块14是沿电机径向离定子绕组端部绝缘框架1中心轴线最近的部位，即内侧定位凸块14是定子绕组端部绝缘框架1实体材料中位于最内侧的部位；外侧定位凸块15是沿电机径向离定子绕组端部绝缘框架1中心轴线最远的部位，即外侧定位凸块15是定子绕组端部绝缘框架1实体材料中位于最外侧的部位。作为本实施例的一优选实施方案，内侧面板112上凸设有若干个内侧定位凸块14，且外侧面板113上凸设有若干个外侧定位凸块15。当定子铁芯2、定子绕组3和定子绕组端部绝缘框架1被放置于塑封模具中准备进行塑封成型塑封外壳200时，内侧定位凸块14和外侧定位凸块15可分别从径向内侧和径向外侧抵顶于塑封模具的相应部位上，从而起到定位作用，防止了塑封过程中定子绕组端部绝缘框架1受塑封材料压力作用移位导致内侧面板112和外侧面板113大幅面积外露于塑封外壳200外的现象发生，这样，一方面提高塑封外壳200与定子绕组端部绝缘框架1的结合强度，保证了塑封材料封装的可靠性；另一方面提高了产品的美观性。此外，内侧定位凸块14和外侧定位凸块15的设置，还可起到加强定子绕组端部绝缘框架1结构强度的作用。

优选地，内侧定位凸块14的数量与外侧定位凸块15的数量相同，且各内侧定位凸块14与各外侧定位凸块15在圆周方向上相互对齐设置，这样，既可保证定子绕组端部绝缘框架1的整体结构强度，又可利于减小定子绕组端部绝缘框架1的制造难度。

优选地，内侧定位凸块14在电机轴向上的投影长度等于内侧面板112在电机轴向上的投影长度，外侧定位凸块15在电机轴向上的投影长度等于外侧面板113在电机轴向上的投影长度，即内侧定位凸块14为从内侧面板112轴向顶端延伸到内侧面板112轴向底端的筋条结构、外侧定位凸块15为从外侧面板113轴向顶端延伸到外侧面板113轴向底端的筋条结构，这样，既可提高内侧定位凸块14和外侧定位凸块15的定位可靠性，又可利于降低内侧定位凸块14和外侧定位凸块15的制造难度。当然了，具体应用中，内侧定位凸块14和外侧定位凸块15也可设为其它形状，如内侧定位凸块14在电机轴向上的投影长度也可设得小于内侧面板112在电机轴向上的投影长度，外侧定位凸块15在电机轴向上的投影长度也可设得小于外侧面板113在电机轴向上的投影长度。

优选地，绝缘框架本体11上还可设有用于供PG板构件(图未示)安装定位的PG板安装架(图未示)，这样，使得PG板构件也可直接安装于定子绕组端部绝缘框架1上，从而使得PG板构件的安装非常方便、简单，并利于实现PG板构件的自动化安装，提高了PG板构件的安装效率和安装可靠性。当然了，具体应用中，绝缘框架本体11上也可不设有PG板安装架，而使PG板构件采用其它方式安装。

优选地，绝缘框架本体11上还可设有用于对PG板构件引出线(图未示)进行定位的引出线固定架(图未示)，这样，利于提高PG板构件引出线定位的可靠性，并利于实现自动化生产组装；当然了，具体应用中，绝缘框架本体11上也可不设有引出线固定架，而采用其它方式对PG板构件引出线进行定位。

优选地，绝缘框架本体11上还可设有接线端子盒(图未示)，定子绕组3引出线(图未示)可卡入接线端子盒的线槽(图未示)内，并通过刺破端子(图未示)锁紧固定，其安装方便、定位可靠，并利于实现自动化生产；当然了，具体应用中，绝缘框架本体11上也可不设有接线端子盒，而采用其它方式对定子绕组3引出线进行定位。

进一步地，本发明实施例还提供了塑封定子总成，其包括定子组件100和封装于定子组件100外的塑封外壳200，定子组件100包括定子铁芯2、设于定子铁芯2上的定子绕组3和两个分别从定子铁芯2两端套设于定子绕组3两端的绕组端部绝缘框架，至少一个绕组端部绝缘框架采用上述的定子绕组端部绝缘框架1，塑封外壳200具有穿设成型于注塑孔12内的塑封定位柱。具体生产过程，可先将定子组件100放置于塑封外壳200的塑封模具(图未示)中，然后再向塑封模具内注入塑封材料(BMC)，从而可在定子组件100外封装成型塑封外壳200，并形成穿设于注塑孔12内的塑封定位柱。本实施例提供的塑封定子总成，结构简单，定子绕组3轴向端部的绝缘处理操作方便且绝缘可靠性高，生产效率高、可缩短塑封定子总成的生产周期，并可实现自动化生产，利于降低塑封定子总成的人工成本。

进一步地，如图3所示，于定子铁芯2与定子绕组3轴向端部之间还设有绝缘片4，这样，可提高定子铁芯2与定子绕组3之间的绝缘可靠性。

进一步地，本发明实施例提供的塑封定子总成，还包括温度保护器(图未示)，且优选地，定子绕组端部绝缘框架1上设有用于供温度保护器安装定位的保护器安装架(图未示)，保护器安装架上设有供温度保护器容置定位的容置腔和供温度保护器装入容置腔内的安装开口。具体安装过程中，只需将温度保护器从安装开口压入容置腔内，便实现了温度保护器在保护器安装架上的安装，其安装过程非常简单，并利于实现温度保护器的自动化安装；而当需要将温度保护器拆下时，只需从安装开口处将温度保护器拔出即可，利于温度保护器的后续拆卸维修。这样，使得定子绕组端部绝缘框架1既可对定子绕组3轴向端部起到绝缘保护作用，又可对温度保护器起到锁紧定位和绝缘保护作用，从而提高了定子绕组端部绝缘框架1的功能作用，并进一步简化了塑封定子总成的生产工序，进而利于进一步提高塑封定子总成的自动化生产程度和塑封定子总成的生产效率。当然了，具体应用中，绝缘框架本体11上也可不设置保护器安装架，而使温度保护器采用其它方式安装定位。

进一步地，本发明实施例还提供了塑封电机，其包括上述的塑封定子总成和与塑封定子总成转动配合的转子。本实施例提供的塑封电机，由于采用了上述的塑封定子总成，故，一方面提高塑封电机在使用过程中的安全可靠性；另一方面简化了塑封电机的生产工序，提高了塑封电机的自动化生产程度和生产效率，并降低了塑封电机的人工成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.定子绕组端部绝缘框架，包括沿电机轴向套设于定子绕组之轴向端部的绝缘框架本体，所述绝缘框架本体包括沿所述电机轴向位于所述定子绕组一侧的环状面板、沿所述环状面板之内边缘弯折设置的内侧面板和沿所述环状面板之外边缘弯折设置的外侧面板，其特征在于：所述环状面板和所述内侧面板和/或所述外侧面板上设有若干个供塑封材料注入并形成塑封定位柱的注塑孔；定义设于所述环状面板上的所述注塑孔为轴向注塑孔，且各圈上的所述轴向注塑孔与其他圈上的所述轴向注塑孔在所述环状面板的圆周方向错开设置。

2.如权利要求1所述的定子绕组端部绝缘框架，其特征在于：各所述轴向注塑孔分成两圈分布于所述环状面板上，且两圈的各所述轴向注塑孔在圆周方向上相互错开设置或者两圈的各所述轴向注塑孔在圆周方向上相互对齐设置。

3.如权利要求1或2所述的定子绕组端部绝缘框架，其特征在于：所述内侧面板和所述外侧面板上都设有所述注塑孔，定义设于所述内侧面板上的所述注塑孔为径向内侧注塑孔，定义设于所述外侧面板上的所述注塑孔为径向外侧注塑孔，所述径向内侧注塑孔的数量与所述径向外侧注塑孔的数量相同，且各所述径向内侧注塑孔与各所述径向外侧注塑孔在圆周方向上相互对齐设置。

4.如权利要求1或2所述的定子绕组端部绝缘框架，其特征在于：所述注塑孔为圆形孔或者椭圆形孔或者半圆形孔或者多边形孔。

5.如权利要求4所述的定子绕组端部绝缘框架，其特征在于：所述注塑孔为圆形孔，且所述注塑孔的孔径为2mm～8mm。

6.如权利要求1或2所述的定子绕组端部绝缘框架，其特征在于：所述内侧面板和/或所述外侧面板处还沿所述电机轴向凸设有若干个用于卡插连接定子铁芯的插脚。

7.如权利要求1或2所述的定子绕组端部绝缘框架，其特征在于：所述内侧面板上沿所述电机径向朝远离所述外侧面板的方向凸设有若干个内侧定位凸块；且/或，所述外侧面板上沿所述电机径向朝远离所述内侧面板的方向凸设有若干个外侧定位凸块。

8.塑封定子总成，包括定子组件和封装于所述定子组件外的塑封外壳，所述定子组件包括定子铁芯、设于所述定子铁芯上的定子绕组和两个分别从所述定子铁芯两端套设于所述定子绕组两端的绕组端部绝缘框架，其特征在于：至少一个所述绕组端部绝缘框架采用如权利要求1至7任一项所述的定子绕组端部绝缘框架，所述塑封外壳具有穿设成型于所述注塑孔内的所述塑封定位柱。

9.塑封电机，其特征在于：包括如权利要求8所述的塑封定子总成和与所述塑封定子总成转动配合的转子。