CN1098567A - 绕制转子的电枢端保护器 - Google Patents

Abstract

一种保护转子绕组免受转子叠片端部损伤的星 形架50，包括壳盘51和本体部55两部分。本体部 有许多径向延伸的辐条，至少在转子绕组区内，它们 覆盖转了叠层21的臂22。本体部安装并支承于壳 盘上。在壳盘上制出一个沿圆周延伸的凸缘53，形 成供本体部顶靠的挡块，使其在壳盘上正确定位。该 凸缘也增加了壳盘上布设转子绕组处的转子绕组的 爬电距离。

Description

本发明涉及一种电马达绕制转子，尤其涉及一种具有叠片组的绕制转子的星形架或整流子端部保护器和包括这种星形架的绕制转子和电马达。

具有叠片组的绕制转子是周知的，叠片组是由许多钢叠片制成的，每一叠片有许多自中心壳盘径向延伸的“T”形臂。臂的远端有沿圆周延伸的凸出部形成熟知的“T”形，其凸出部横跨一小间隙与相邻凸出部面对。由相邻臂限定的区域称为绕组孔道，当绕制转子时，绕组的导线（也称磁导线）穿过小间隙布设在绕组孔道内。

就许多马达，诸如以线电压或主电压工作的交流马达，绕组孔道衬以绝缘材料，称之槽绝缘材料，使绕组跟转子叠片组绝缘。在叠片端设置电枢端保护器是已知的，由于其外观，也称之星形架，以保持磁导线和转子叠片组之间的空隙。就槽绝缘材料来说，通常是诸如MYLAR纸片，它铺设在孔道内，衬砌在壁周围。这些纸片并不沿绕组孔道端部包封，因此，需要该星形架以保证转子叠片组和绕组之间的爬电距离或空隙。

已知这些星形架用纤维材料，热固塑料和热软化塑料制成。通常在星形架、整流子和风扇之间设置间隔器。这些间隔器不仅调节转子叠片组和整流子以及风扇之间的距离，而且还提供一种轴绝缘套，否则这些导线在那里便会铺设在轴上。因此，这些间隔器需要是绝缘材料，它们能承受由绕组产生的热，并足够厚以保持所需的间隙。

在装配不合格或导致绝缘破坏的使用期间，在间隔器和星形架之间可能出现间隙。一星形架和间隔器结合克服了这一问题，因而是优先的。然而，由纤维材料制成的间隔器对一般的应用来说太贵了。

由塑料制成的星形架和间隔器结合的单件能满意地工作，但它们却有缺点。热软化塑料一般不能承受现代马达在非正常状况下可能产生的热，诸如在发生故障情况下运转时，引起星形架部和/或间隔器部熔化和扭歪，这会破坏间隔，引致绝缘失效。

另一方面，热固塑料的星形架，能承受绕组的高温，但往往脆。就小型马达而言转子和星形架的直径是小的。该星形架的辐条是薄的，并且由于其脆性，易于破裂。因此，对于小型多槽马达，采用热固塑料星形架由于在装配和操作期间为避免星形架辐条断裂而需要小心照管是不可取的。

转子叠片组的环氧树脂涂层也已知是一种代替采用槽绝缘材料和星形架的方法。然而，由于难于确保叠片组被均匀涂以足够厚度的环氧树脂，特别在边缘，且无针孔，其应用一般限于低压应用场合。

本发明的目的在于寻求减轻现有电枢端保护器或星形架的缺点，同时仍能廉价制造。

这是通过提供两部件电枢端保护器来达到的，它结合了星形架部和间隔器部。

因此，本发明在一个方面提供了一种电马达的星形架，这包括一个壳盘和一个带有径向延伸辐条的径向延伸本体部，其中，本体部安装于并支承于壳盘上。

最好，壳盘和本体部由不同材料制成。例如，本体部由诸如纤维钢板那样的可变形的电绝缘材料制成，而壳盘由诸如酚醛或类似的耐热塑料制成。

最好，在壳盘的径向外表面上制出一凸缘或凸台，和本体部相靠。

按照本发明的第二方面，提供了一种电马达的绕制转子，包括一根轴，一个支承在轴上的由径向延伸臂构成的叠片组，转子绕组围绕径向延伸臂绕制，该叠片组具有许多一个个叠合的钢片;两个相对配置在电枢绕组内叠片组相应两端处的星形架，每一星形架有一耐高温塑料壳盘，它安装并支承一本体部，本体部由电绝缘材料制成，具有整体的辐条，该辐条至少在转子绕组区内紧靠并覆盖叠片组的臂。

现在参照各附图，仅通过例子叙述本发明星形架的一个优先实施例。

图1为具有包括本发明星形架的普通电马达的部分剖视图，为清晰起见，已省略了连接导线和定子绕组;

图2为所申请星形架的轴测图;

图3为图2星形架的正视图;

图4为沿图3剖分线A-A所取的星形架的侧向剖视图;

图5为图1转子的部分纵剖视图，表示转子绕组如何布设在星形架上;

图6为图1转子的部分侧视图，表示星形架的辐条如何覆盖转子臂，并表示槽绝缘材料，为清晰起见，切去了或省略了转子绕组。

图7为沿图6剖分线B-B经转子的部分剖面图，仅表示切开表面，并表示槽绝缘材料和星形架之间的关系。

图1中表示了一种包括本发明星形架的普通电动机。该电马达10有一定子11。一绕制的转子12设置在定子内，为更清楚地表示马达，该定子以切开部分表示。该马达安装在轴13上，轴13被支承在马达两端的轴承14内。该轴承由“U”形支架形式的轴承支承15所支承。在马达的一端（驱动端），一风扇16设置在轴承14和转子12之间的轴上。

构成转子12一部分的整流子17安装在跟风扇相反的马达的一端。该整流子按通常方式将转子绕组27经电刷组件18连接电力源。该电刷组件包括被设置成跟整流子成滑动接触并被保持与支承在电刷保持器20内的电刷19。连接电刷与定子绕组和/或外电源的导线，出于清晰起见，已被省略。

该转子包括许多钢片21，它们叠合在一起，形成转子叠片组。这些叠片有一个供马达轴13穿过的中央环部和径向延伸臂22。在其最远端的各臂具有沿圆周伸展的凸出部23，以形成熟悉的“T”形。该凸出部以一小间隙24面对相邻臂的凸出部。“T”形臂22从而构成了绕组孔道25，当转子组绕制在叠片臂周围以构成转子时，这些转子绕组穿过这些孔道。

构成转子绕组的导线26通常用清漆或聚合物涂层来绝缘，以避免绕组匝之间短路。槽绝缘材料30，如周知那样，沿绕组孔道25轮廓衬砌，使绕组和转子叠片绝缘。槽绝缘材料一般为聚酯薄纸片，用第二纸片31覆盖绕组的径向外侧，并封闭臂22之间的间隙。众所周知，星形架50设置在转子的相应两侧，并和槽绝热材料配合以保持导线和转子叠片以及轴之间的最小间隙或爬电距离。

本发明的星形架50，如在图2、3和4中更清楚图示的，包括装配在一起的两个部分。第一部分是壳盘51，它还用作转子叠片和整流器和/或风扇（安装处）之间的隔离器。壳盘有一中心孔52，马达轴13穿过该孔，壳盘的外表面有一隆起物或环形凸缘53。

第二部分包括一本体部55，它安装在壳盘51上，并为它所支承。最好压配合在壳盘上。环形凸缘53用作挡块，以确保本体部55正确安装于壳盘51。本体部具有径向延伸的幅条56，一个顶靠凸缘53的前面58和一个顶靠转子端部叠片的后面59。幅条56的数目相应于叠片臂22的数目，并且，至少在绕组27接触星形架的区域具有相似的形状。该幅条配合槽绝缘材料用来保持绕组和转子叠片之间的最小间隔距离。

本体部由这种材料制成，它软得足以能经受正常的装配操作而不变化，并且也是耐热的，当转子绕组变热，例如在发生故障的情况下，能避免熔化或烧焦。最好，该材料是非脆性的或可变形的，在该优先实施例中，该本体是由硫化纤维钢板材料冲压成的。

壳盘51最好也用可模制的耐热绝缘材料制成，所以该壳盘可用注模制造。例如该优选材料为诸如酚醛的塑料。

本体部55有一中心孔57，它与壳盘51成压配合，以构成完整的星形架。此时，该星形架变为由两部分构成的单件。该两部件结构允许该两部件用更适于它们功能的理想材料来制造。

如在图4和5中更清楚图示的，壳盘上的凸缘53自轴上提高了绕组第一匝的高度，和带支撑间隔器的普通星形架相比增加了爬电距离。从图5中可以看到，转子绕组布设在壳盘的表面，因此，最好该壳盘用耐热材料制造，以便在发生故障等情况下能承受所引起的导线温度的增高。

图5是转子的部分纵剖视图。为清晰起见，已省略了前绕组孔道中的绕组。星形架50顶靠在转子组的端部。槽绝缘材料30沿绕组孔道延伸，大致到辐条58的远端面。槽绝缘材料的顶片31，它沿绕组孔道在内部覆盖和封闭纵向槽隙24，为清晰起见也被省略。

图6是转子的局部侧视图，为清晰起见其绕组被切去或省略。叠片的这些“T”形臂被清楚地表示为绕组孔道25和相邻臂端间的槽隙24的结构。该图说明包括顶片31的槽绝缘材料30的应用和位置以及槽绝缘材料如何和星形架相互作用及辐条56在绕组跨越这些臂的区域内如何覆盖叠片臂22。

图7是经一转子叠片臂22的局部纵剖面图。星形架50的面59靠在叠片组的端部叠片上。槽绝缘材料30沿构成绕组孔道壁的臂22的每一长侧面布设。槽绝缘材料的端部基本上延伸到星形架辐条的外端面58。

Claims (10)

1、一种电马达绕制转子的星形架(50)，包括一壳盘(51)和一个带有径向延伸辐条(56)的径向延伸本体部(55)，其特征在于本体部安装于壳盘上，并为壳盘所支承，壳盘和本体部由不同材料制成。

2、按权利要求1所述的星形架，其特征在于本体部（55）和壳盘（51）成压配合。

3、按权利要求1所述星形架，其特征在于本体部（55）由硫化纤维钢板材料制成。

4、按权利要求1所述的星形架，其特征在于壳盘（51）由热固塑料制成。

5、按权利要求1-4之一所述的星形架，其特征在于壳盘的径向外表面上制成一凸缘（53），它顶靠着本体部。

6、按权利要求5所述的星形架，其特征在于离壳盘端部一距离处制有凸缘，该距离等于本体部的厚度。

7、一种包括按权利要求1所述的一星形架的电马达的绕制转子。

8、一种电马达的绕制转子，包括一轴;支承于轴上并由径向延伸臂形成的被绕组围绕的叠片组，该叠片组包括许多层叠的钢片;和两个紧靠转子绕组内叠片组相应端部设置的星形架，其特征在于各星形架（50）具有一个耐温塑料制成的安装于本体部（55）上并为它所支承的壳盘（51），本体部具有整体辐条（56），由可变形的电绝缘材料制成，至少在绕组内，辐条靠着叠片臂安装，并覆盖叠片臂。

9、一种按权利要求8所述的电马达绕制转子，其特征在于各星形架有一个在壳盘（51）的径向外表面上形成的凸缘（53），它离壳盘一端的距离等于本体部的厚度，且紧靠本体部。

10、一种包括按权利要求7、8和9中任一项所述的一个绕制转子的电马达。

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