CN110086281A - 一种具有槽绝缘结构的定子、电机和空调器 - Google Patents

一种具有槽绝缘结构的定子、电机和空调器 Download PDF

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江胜军
魏会军
陈华杰
张强
韩东岳
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Abstract

本发明提供一种具有槽绝缘结构的定子、电机和空调器，所述定子包括：定子铁芯(1)、电磁线圈，还包括能够卡入所述定子铁芯的定子槽中的槽绝缘纸(2)，且所述槽绝缘纸(2)在卡入所述定子槽中后、形成于对所述定子铁芯(1)和所述电磁线圈之间进行绝缘，并且所述槽绝缘纸(2)为两层以上相互包围的结构。通过本发明能够增加定子槽绝缘纸层数，使得定子绕线完成以后，有效地提升带电漆包线与定子铁芯之间绝缘性能，高效地减小了定子的泄漏电流作用，有效满足压缩机系统泄漏电流要求值，测试定子泄漏电流值小于0.5mA；还通过设计不同的槽绝缘纸厚度，与槽绝缘纸层数的相互配合，进一步有效的减小定子泄漏电流。

Description

一种具有槽绝缘结构的定子、电机和空调器
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体涉及一种具有槽绝缘结构的定子、电机和空调器。
背景技术
现有定子槽绝缘设计中，骨架两端与定子铁芯配合，齿部位置通过设置槽绝缘纸进行绝缘，采用单层槽绝缘纸结构，但是单层槽绝缘纸组成的结构绝缘性能差，引起定子泄漏电流值超标，无法满足压缩机系统泄漏电流要求值。
由于现有技术中的电机的定子部分产生泄漏电流值超标或较大、无法满足压缩机系统泄漏电流要求值等技术问题，因此本发明研究设计出一种具有槽绝缘结构的定子、电机和空调器。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中存在电机的定子部分产生泄漏电流值超标或较大、无法满足压缩机系统泄漏电流要求值等缺陷，从而提供一种具有槽绝缘结构的定子、电机和空调器。
本发明提供一种具有槽绝缘结构的定子，其包括：
定子铁芯、电磁线圈，还包括能够卡入所述定子铁芯的定子槽中的槽绝缘纸，且所述槽绝缘纸在卡入所述定子槽中后、形成于对所述定子铁芯和所述电磁线圈之间进行绝缘，并且所述槽绝缘纸为两层以上包围与被包围的结构。
优选地，
两层以上的所述槽绝缘纸均与所述定子槽的形状相匹配，且两层以上的所述槽绝缘纸包括内层绝缘纸和外层绝缘纸，所述外层绝缘纸将所述内层绝缘纸包围于其中。
优选地，
两层以上的所述槽绝缘纸还包括中间槽绝缘纸，所述中间槽绝缘纸位于所述内层绝缘纸和所述外层绝缘纸之间的位置。
优选地，
所述中间槽绝缘纸为一层以上的结构。
优选地，
所述外层绝缘纸的厚度为H1，在其一弯折部的倒圆圆角为R1，所述中间槽绝缘纸为一层，且所述中间槽绝缘纸的厚度为H2、在所述弯折部处该中间槽绝缘纸的倒圆圆角为R2，且有R2＝R1-H1。
优选地，
所述内层绝缘纸的厚度为H3，在所述弯折部处该内层绝缘纸的倒圆圆角为R3，且有R3＝R1-H2。
优选地，
所述槽绝缘纸的厚度为0.25mm-0.75mm。
优选地，
还包括绝缘骨架，所述绝缘骨架装配在所述定子铁芯的轴向一端或两端，且所述绝缘骨架与所述槽绝缘纸连接为一体。
本发明还提供一种电机，其包括前任一项所述的具有槽绝缘结构的定子。
本发明还提供一种空调器，其包括前述的电机。
本发明提供的一种具有槽绝缘结构的定子、电机和空调器具有如下有益效果：
本发明通过将槽绝缘纸设置为两层以上包围与被包围的结构，能够增加定子槽绝缘纸层数，使得定子绕线完成以后，有效地提升带电漆包线与定子铁芯之间绝缘性能，高效地减小了定子的泄漏电流作用，有效满足压缩机系统泄漏电流要求值，测试定子泄漏电流值小于0.5mA；本发明还通过设计不同的槽绝缘纸厚度，与槽绝缘纸层数的相互配合，进一步有效的减小定子泄漏电流，限定定子泄漏电流的波动范围，加强电机定子绝缘性能。
附图说明
图1是本发明的定子的槽绝缘纸与上下两端绝缘骨架结合的结构示意图；
图2是本发明的定子的槽绝缘纸与上端绝缘骨架结合的结构示意图；
图3是本发明的定子的槽绝缘纸的立体结构示意图；
图4是图3的正面结构示意图；
图5是图4中的一个槽绝缘纸单元的正面结构图(3层槽绝缘纸)；
图6是本发明的槽绝缘纸与铁芯配合的局部放大图；
图7是本发明的槽绝缘纸的不同层数之间泄漏电流值的对比效果图；
图8是本发明的槽绝缘纸的不同厚度之间泄漏电流值的对比效果图。
图中附图标记表示为：
1、定子铁芯；2、槽绝缘纸；21、内层绝缘纸；22、外层绝缘纸；23、中间槽绝缘纸；3、绝缘骨架。
具体实施方式
如图1-6所示，本发明提供一种具有槽绝缘结构的定子，其包括：
定子铁芯1、电磁线圈，还包括能够卡入所述定子铁芯的定子槽(未示出)中的槽绝缘纸2，且所述槽绝缘纸2在卡入所述定子槽中后、形成于对所述定子铁芯1和所述电磁线圈之间进行绝缘，并且所述槽绝缘纸2为两层以上包围与被包围的结构。
集中卷电机在绕线过程中，骨架齿部与内壁相连接部位需要承受较大绕线张力，槽纸在带电漆包线导体与铁芯之间起到电气隔离绝缘作用，本发明涉及在定子铁芯与带电导体中的槽绝缘纸层数与槽绝缘纸厚度，对应电机泄漏电流关系。
本发明通过将槽绝缘纸设置为两层以上包围与被包围的结构，能够增加定子槽绝缘纸层数，使得定子绕线完成以后，有效地提升带电漆包线与定子铁芯之间绝缘性能，高效地减小了定子的泄漏电流作用，有效满足压缩机系统泄漏电流要求值，测试定子泄漏电流值小于0.5mA。
优选地，
两层以上的所述槽绝缘纸2均与所述定子槽的形状相匹配，且两层以上的所述槽绝缘纸2包括内层绝缘纸21和外层绝缘纸22，所述外层绝缘纸22将所述内层绝缘纸21包围于其中。这是本发明的两层以上的槽绝缘纸的优选结构形式，即与定子槽形状相匹配、能够沿轴向方向卡入所述定子槽中，然后再将电磁线圈缠绕在槽绝缘纸的一侧边、以及骨架上，实现了电磁线圈和定子铁芯(齿部)之间的绝缘作用，并且通过内外层绝缘纸的设置能够提高对定子泄漏电流的效果，相对于单层的绝缘纸结构大幅度减小了电流的泄漏。
优选地，
两层以上的所述槽绝缘纸2还包括中间槽绝缘纸23，所述中间槽绝缘纸23位于所述内层绝缘纸21和所述外层绝缘纸22之间的位置。这是本发明的两层以上的槽绝缘纸的优选结构形式，即3层槽绝缘纸的形式，相对于单层以及双层的绝缘纸结构进一步大幅度减小了电流的泄漏，提高了定子泄漏电流的效果。
不同层槽绝缘层数对泄漏电流的影响：
根据定子绝缘特点，对槽绝缘结构设置不同层数的槽纸，验证电机定子泄漏电流大小，得出单层，两层，三层槽纸组成的定子槽绝缘结构，对应的泄漏电流值逐渐减小，如下图变化规律。
表1不同层数槽纸泄漏电流值/电流单位(IA)
方案 30HZ 35HZ 40HZ 41HZ 42HZ 45HZ 50HZ 55HZ 60HZ
3层槽纸 289.5 277.9 265.7 264.1 409.9 403.3 391.4 379.1 366.6
2层槽纸 344.9 307.3 294.4 291.9 459.2 451.8 438.7 425.4 411.6
单层槽纸 352.9 339.2 324.7 322.4 510.2 501.8 487.1 473 458.6
优选地，
所述中间槽绝缘纸23为一层以上的结构。这是本发明的中间槽绝缘纸的优选结构形式，从上述表1中可以看出，槽纸的层数越多、其泄漏电流值越小；当多层槽绝缘纸厚度与单层厚度相同时，槽绝缘纸层数越多，对应电机泄漏电流值越小，泄漏电流大小与槽绝缘纸层数呈负相关性，即槽绝缘纸层数越多，泄漏电流值越小。
优选地，
所述外层绝缘纸22的厚度为H1，在其一弯折部的倒圆圆角为R1，所述中间槽绝缘纸23为一层，且所述中间槽绝缘纸23的厚度为H2、在所述弯折部处该中间槽绝缘纸23的倒圆圆角为R2，且有R2＝R1-H1。这是本发明的3层绝缘纸中外层绝缘纸与中间槽绝缘层在弯折部位的倒圆结构参数和厚度之间的优选关系，可以较好的满足该两层槽绝缘纸之间的贴合，减小各层槽纸之间的装配间隙，提升定子槽绕线空间。
优选地，
所述内层绝缘纸21的厚度为H3，在所述弯折部处该内层绝缘纸21的倒圆圆角为R3，且有R3＝R1-H2。这是本发明的3层绝缘纸中内层绝缘纸与中间槽绝缘层和外层绝缘纸在弯折部位的倒圆结构参数和厚度之间的优选关系，能够进一步地满足该3层槽绝缘纸彼此之间的贴合，减小各层槽纸之间的装配间隙，提升定子槽绕线空间。
优选地，
所述槽绝缘纸2的厚度为0.25mm-0.75mm。这是本发明的槽绝缘纸的优选厚度范围，本发明还通过设计不同的槽绝缘纸厚度，与槽绝缘纸层数的相互配合，进一步有效的减小定子泄漏电流，限定定子泄漏电流的波动范围，加强电机定子绝缘性能。
不同槽纸厚度对泄漏电流的影响值：
根据定子绝缘特点，对槽绝缘结构设置不同厚度的槽纸，验证电机定子泄漏电流大小，得出0.25mm，0.5mm，0.75mm槽纸组成的定子槽绝缘结构，对应的泄漏电流值逐渐减小，如下图变化规律。
表2不同槽绝缘厚度泄漏电流值/电流单位(IA)
从上表可以得出，槽绝缘纸厚度越厚，对应电机泄漏电流值越小。
各层槽绝缘厚度，层数对应泄漏电流值大小变化规律：
设定定子A，B，C三种槽绝缘纸，A为0.25mm厚度槽纸，B为0.5mm厚度槽纸，C为0.75mm厚度槽纸，当厚度A+B＝C时，有A，B两层槽纸构成的槽绝缘结构对应泄漏电流值较C单层构成槽绝缘结构泄漏电流值要小。
当设置为两层槽绝缘结构，其厚度对应为泄漏电流对应：A+B+C〈A+B〈C；得出结论，同等厚度槽纸下，层数越多，电机泄漏电流值越小。同等层数槽纸下，对应槽纸厚度越厚的，电机泄漏电流值越小。
优选地，
还包括绝缘骨架3，所述绝缘骨架3装配在所述定子铁芯1的轴向一端或两端，且所述绝缘骨架3与所述槽绝缘纸2连接为一体。这是本发明的定子的优选结构形式，通过决议骨架的设置能够对定子铁芯的轴向端部实现固定的同时，还能对定子铁芯和电磁线圈之间实现绝缘，绝缘骨架与槽绝缘纸一体连接能够使得槽绝缘纸与绝缘骨架一起装配于定子铁芯的轴向一端、使得槽绝缘纸插入定子槽中，完成一体装配。
定子槽绝缘结构与上下两端骨架装配结构如下图1所示，由三层槽绝缘结构，上下两端骨架装配而成。定子槽绝缘由9个槽绝缘结构组成，每个槽绝缘结构由三层槽纸组成，其中槽绝缘纸厚度为0.25mm，如下图1-3所示，骨架齿部凹槽开口宽度随绝缘纸厚度进行调整。
本发明还提供一种电机，其包括前任一项所述的具有槽绝缘结构的定子。本发明的电机通过将定子的槽绝缘纸设置为两层以上相互包围的结构，能够增加定子槽绝缘纸层数，使得定子绕线完成以后，有效地提升带电漆包线与定子铁芯之间绝缘性能，高效地减小了定子的泄漏电流作用，有效满足压缩机系统泄漏电流要求值，测试定子泄漏电流值小于0.5mA；本发明还通过设计不同的槽绝缘纸厚度，与槽绝缘纸层数的相互配合，进一步有效的减小定子泄漏电流，限定定子泄漏电流的波动范围，加强电机定子绝缘性能。
本发明还提供一种空调器，其包括前述的电机。本发明您好使得定子绕线完成以后，提升带电漆包线(电磁线圈)与定子铁芯之间绝缘性能，高效地减小了定子的泄漏电流作用，有效满足压缩机系统泄漏电流要求值，测试定子泄漏电流值小于0.5mA；本还通过设计不同的槽绝缘纸厚度，与槽绝缘纸层数的相互配合，进一步有效的减小定子泄漏电流，限定定子泄漏电流的波动范围，加强电机定子绝缘性能。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有槽绝缘结构的定子，其特征在于：包括：
定子铁芯(1)、电磁线圈，还包括能够卡入所述定子铁芯的定子槽中的槽绝缘纸(2)，且所述槽绝缘纸(2)在卡入所述定子槽中后、形成于对所述定子铁芯(1)和所述电磁线圈之间进行绝缘，并且所述槽绝缘纸(2)为两层以上包围与被包围的结构。
2.根据权利要求1所述的具有槽绝缘结构的定子，其特征在于：
两层以上的所述槽绝缘纸(2)均与所述定子槽的形状相匹配，且两层以上的所述槽绝缘纸(2)包括内层绝缘纸(21)和外层绝缘纸(22)，所述外层绝缘纸(22)将所述内层绝缘纸(21)包围于其中。
3.根据权利要求2所述的具有槽绝缘结构的定子，其特征在于：
两层以上的所述槽绝缘纸(2)还包括中间槽绝缘纸(23)，所述中间槽绝缘纸(23)位于所述内层绝缘纸(21)和所述外层绝缘纸(22)之间的位置。
4.根据权利要求3所述的具有槽绝缘结构的定子，其特征在于：
所述中间槽绝缘纸(23)为一层以上的结构。
5.根据权利要求4所述的具有槽绝缘结构的定子，其特征在于：
所述外层绝缘纸(22)的厚度为H1，在其一弯折部的倒圆圆角为R1，所述中间槽绝缘纸(23)为一层，且所述中间槽绝缘纸(23)的厚度为H2、在所述弯折部处该中间槽绝缘纸(23)的倒圆圆角为R2，且有R2＝R1-H1。
6.根据权利要求5所述的具有槽绝缘结构的定子，其特征在于：
所述内层绝缘纸(21)的厚度为H3，在所述弯折部处该内层绝缘纸(21)的倒圆圆角为R3，且有R3＝R1-H2。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的具有槽绝缘结构的定子，其特征在于：
所述槽绝缘纸(2)的厚度为0.25mm-0.75mm。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的具有槽绝缘结构的定子，其特征在于：
还包括绝缘骨架(3)，所述绝缘骨架(3)装配在所述定子铁芯(1)的轴向一端或两端，且所述绝缘骨架(3)与所述槽绝缘纸(2)连接为一体。
9.一种电机，其特征在于：包括权利要求1-8中任一项所述的具有槽绝缘结构的定子。
10.一种空调器，其特征在于：包括权利要求9所述的电机。
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