CN110391709A - 一种绝缘支架以及电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种绝缘支架以及电机。所述绝缘支架包括：外壁；多个绕线部，设置于所述外壁的内表面，每个所述绕线部包括：底板，由所述外壁的内表面向所述外壁形成的内部空间延伸，用于与一电机的定子铁芯相连接，其中，所述底板包括一凹部，且每个所述绕线部的底板与所述定子铁芯连接的一侧具有一平整的表面。该绝缘支架可有效地改善绕线部底部端面的平整度，避免其与定子铁芯之间出现间隙。

Description

一种绝缘支架以及电机

技术领域

本发明涉及电机领域，具体地，涉及一种绝缘支架以及具有该绝缘支架的电机。

背景技术

目前由于电力的广泛应用，电机得以应用在日常生活以及工业生产中的各个方面。电机是指根据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，电机的主要作用是产生驱动转矩，作为电器或各种器械的动力源。

电机主要由定子和转子两大部分组成，其中定子包含定子铁芯与定子绕组，定子铁芯与定子绕组之间需要进行绝缘保护。对于集中绕组永磁同步电机而言，定子铁芯端面与定子绕组端部之间的绝缘保护通常采用绝缘支架。绝缘支架机械强度高，其对于定子绕组具有较好的固定作用，且使定子绕组端部不与外界接触，避免质量问题。

通常电机的绝缘支架一般通过高温压铸进行制造，现有的绝缘支架其绕线部的底部端面是实心的，在压铸完成后的冷却过程中由于收缩率的原因会导致该面平整度较差，安装在电机的定子铁芯上会与定子铁芯的端面之间存在间隙，甚至安放不平稳，影响电机的绕线。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种绝缘支架以及具有该绝缘支架的电机，该绝缘支架可有效地改善绕线部底部端面的平整度，避免其与定子铁芯之间出现间隙。

根据本发明的一方面，提供一种绝缘支架，所述绝缘支架包括：外壁；多个绕线部，设置于所述外壁的内表面，每个所述绕线部包括：底板，由所述外壁的内表面向所述外壁形成的内部空间延伸，用于与一电机的定子铁芯相连接，其中，所述绕线部的底板与所述定子铁芯连接的一侧具有一平整的第一表面，所述底板包括一凹部，所述凹部由所述第一表面向远离所述定子铁芯的方向凹入。

优选地，所述外壁的截面呈圆形，多个所述绕线部环绕设置于所述外壁的内表面，并且均由所述外壁靠近所述定子铁芯的一侧的内表面向所述外壁的中心延伸，所述绕线部包括设置于所述底板远离所述外壁一端端面的端板，所有所述绕线部的端板形成所述绝缘支架的内孔。

优选地，所述凹部呈圆角矩形，其沿所述底板的延伸方向上的长度a、宽度b以及深度c满足如下关系：

0.85(w-d1+d2)≤b≤1.15(w-d1+d2)；

其中，d1为所述外壁靠近所述定子铁芯的一侧的外径，d2为所述外壁靠近所述定子铁芯的一侧的内径，d3为所述内孔的孔径，w为所述底板的宽度，h为所述底板的厚度。

优选地，所述凹部的开设方向垂直于所述第一表面。

优选地，所述底板还包括至少一加强筋，所述加强筋设置于所述凹部内，且所述加强筋的延伸方向与所述底板的延伸方向相同，所述加强筋将所述凹部划分形成两个子开口。

优选地，所述加强筋设置于所述凹部的中心线上。

优选地，所述加强筋的宽度d满足如下关系：

其中，d1为所述外壁靠近所述定子铁芯的一侧的外径，d2为所述外壁靠近所述定子铁芯的一侧的内径。

优选地，所述绝缘支架还包括至少一凸起部，每个所述凸起部设置于一个所述加强筋上，且位于所述绝缘支架与所述定子铁芯连接的一侧表面。

优选地，所述绝缘支架包括多个凸起部，所述凸起部的数量小于所述绕线部的数量，且多个所述凸起部呈非中心对称分布。

优选地，所述凸起部凸出于所述第一表面的高度e满足如下关系：

(n-1)t≤e≤nt；

其中，t为所述电机的定子铁芯所用的电磁钢板厚度，n为整数且满足3≤n≤9。

根据本发明的另一方面，还提供一种电机，所述电机包括：定子铁芯；以及上述的绝缘支架，所述绝缘支架设置于所述定子铁芯的至少一侧。

本发明实施例提供的绝缘支架以及电机中，由于绝缘支架的绕线部底板上具有凹部，该凹部可以在绝缘支架压铸完成后的冷却过程中出现形变时释放应力，从而改善绕线部的底板底部端面的平整度，进而，避免其与定子铁芯之间出现间隙，同时还能节省绝缘支架制造所需的材料用量。此外，绕线部的凹部内还设置加强筋，加强筋可以保证绕线部的强度，避免因设置凹部而使绕线部出现强度不足的问题。此外，还在加强筋上设置凸起部，以此实现与定子铁芯齿上的装配槽进行配合安装，起到固定绝缘支架的作用，并且保证绝缘支架安装时的准确性和可靠性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的一个实施例的绝缘支架的立体结构示意图；

图2为本发明的一个实施例的绝缘支架的底面结构示意图；

图3为本发明的一个实施例的绝缘支架的一个绕线部的立体结构示意图；以及

图4为本发明的一个实施例的绝缘支架的一个绕线部的截面结构示意图。

附图标记

1 外壁

2 绕线部

21 底板

22 端板

3 凹部

4 加强筋

5 凸起部

6 内孔

具体实施方式

以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些具体实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的结构和部件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

请一并参见图1至图4，其分别示出了本发明的一个实施例的绝缘支架的立体结构示意图和底面结构示意图以及绝缘支架的一个绕线部立体结构示意图和截面结构示意图。需要说明的是，图3和图4显示的是对绝缘支架的一个绕线部进行剖切后的结构示意图，其并未显示整个绕线部。具体来说，在本发明所示的优选实施例中，所述绝缘支架主要包括外壁1和绕线部2。

在本发明实施例中，外壁1的截面呈圆形(可参考图2所示的底面结构)。

多个绕线部2设置于外壁1的内表面。如图1和图2所示，绝缘支架包括九个绕线部2，九个绕线部2设置于外壁1的内表面，且环绕外壁1的内表面均匀地分布。在图1和图2所示的实施例中，多个绕线部2均由外壁1靠近定子铁芯的一侧(即图2所示的底部)的内表面向外壁1的中心延伸。

更具体地，每个绕线部2包括底板21以及端板22。如图1和图2所示，底板21由外壁1的内表面向外壁1形成的内部空间延伸，用于与一电机的定子铁芯相连接并且绕线。端板22设置于底板21远离外壁1一端的端面。由于多个绕线部2环绕外壁1的内表面均匀地分布，因此，所有绕线部2的端板22靠近定子铁芯的一侧(内侧)形成绝缘支架的内孔6。

进一步地，为了解决现有技术中底板的底面的平整度较差的问题，在底板21与定子铁芯连接的一侧形成一平整的第一表面(图2所示一侧表面)，因此，在本发明实施例中，底板21包括一凹部3。凹部3由第一表面(图2所示一侧表面)向远离定子铁芯的方向凹入(图1中为由上表面向下凹入)。具体而言，在图2所示的一侧的所有绕线部2的底板21均具有一平整的第一表面，并且，所有的绕线部2的底板21的第一表面均位于同一平面内。更进一步优选地，在图2所示的绝缘支架的一侧表面中，外壁1、底板21以及端板22均位于同一平面内，即绝缘支架该侧的整个表面为一平整的表面。

在图1至图4所示的实施例中，凹部3的开设方向与底板21的第一表面相垂直。每个凹部3均呈圆角矩形。凹部3沿底板21的延伸方向上的长度为a、宽度为b以及深度为c，优选地，长度a、宽度b以及深度c满足如下关系：

0.85(w-d1+d2)≤b≤1.15(w-d1+d2)；

其中，d1为图2中外壁1靠近定子铁芯的一侧的外径，d2为图2中外壁1靠近定子铁芯的一侧的内径，d3为所有端板22形成的内孔6的孔径，w为底板21的宽度，h为底板21的厚度。

需要说明的是，满足以上条件后，绝缘支架在压铸完成后的冷却过程中不会由于收缩率的原因引起较大形变，即使略有形变也可以通过绕线部2的底板21上的凹部3释放应力，从而改善绕线部2的底板21与定子铁芯连接的一侧表面(即图2中所示的第一表面)的平整度，同时还能节省绝缘支架制造所需的材料用量。

进一步地，在图1和图2所示的实施例中，底板21还包括一加强筋4。加强筋4设置于凹部3内。其中，加强筋4不凸出于第一表面。加强筋4的存在可以保证绕线部2的强度，避免因设置凹部3而出现的强度不足的问题。其中，加强筋4的延伸方向与底板21的延伸方向相同(图2中即为外壁1的径向方向)，加强筋4将凹部3划分形成左右两个子开口。加强筋4设置于凹部3的中心线上。进一步优选地，加强筋4的宽度d满足如下关系：

其中，d1为外壁1靠近定子铁芯的一侧的外径，d2为外壁1靠近定子铁芯的一侧的内径。

进一步地，在图1所示的实施例中，所述绝缘支架还包括至少一凸起部5。每个凸起部5设置于一个加强筋4上，且位于绝缘支架与定子铁芯连接的一侧表面，用于与定子铁芯齿上的装配槽进行配合安装，起到固定绝缘支架的作用。具体来说，在本发明的优选实施例中，绝缘支架包括多个凸起部5(图1和图2中为四个凸起部5)，其中，凸起部5的数量小于绕线部2的数量，且多个凸起部5呈非中心对称分布，以便在绝缘支架安装时确认其与定子铁芯的相对位置，保证绝缘支架安装时的准确性和可靠性。其中，凸起部5的形状可以为菱形、圆形、椭圆形或者三角形中的任一种，但并不以此为限。在本发明的优选实施例中，凸起部5凸出于第一表面的高度e满足如下关系：

(n-1)t≤e≤nt；

其中，t为电机的定子铁芯所用的电磁钢板厚度，n为整数且满足3≤n≤9。

结合上述实施例，在本发明的一个更优选地实施例中，外壁1靠近定子铁芯的一侧的外径d1为130毫米，外壁1靠近定子铁芯的一侧的内径d2为122毫米，所有端板22形成的内孔6的孔径d3为80毫米，底板21的宽度w为18毫米，底板21的厚度h为7毫米，电机的定子铁芯所用的电磁钢板厚度t为0.30毫米，n为8；进而，凹部3的长度a为17毫米，凹部3的宽度b为10.5毫米，凹部3的深度c为3.7毫米，加强筋4的宽度d为3.3毫米，凸起部5凸出于第一表面的高度e为2.2毫米。在上述尺寸下，可以避免绝缘支架与定子铁芯之间出现间隙，同时保证绝缘支架的绕线部强度以及绝缘支架安装时的准确性和可靠性，还能节省绝缘支架制造所需的材料用量。

进一步地，本发明还提供一种电机，该电机包括一定子铁芯以及上述图1至图4所示的绝缘支架。其中，上述绝缘支架设置于定子铁芯的至少一侧。在本发明的优选实施例中，定子铁芯的两侧可以均设置上述的绝缘支架。由于该电机使用了上述的绝缘支架，因此，可以避免该电机的定子铁芯与绝缘支架出现间隙、影响电机的绕线。

综上可知，本发明实施例提供的绝缘支架以及电机中，由于绝缘支架的绕线部底板与定子铁芯连接的一侧的第一表面上具有凹部，该凹部可以在绝缘支架压铸完成后的冷却过程中出现形变时释放应力，从而改善绕线部的底板底部端面的平整度，进而，避免其与定子铁芯之间出现间隙，同时还能节省制造所需的材料用量。此外，绕线部的凹部内还设置加强筋，加强筋可以保证绕线部的强度，避免因设置凹部而使绕线部出现强度不足的问题。此外，还在加强筋上设置凸起部，以此实现与定子铁芯齿上的装配槽进行配合安装，起到固定绝缘支架的作用，并且保证绝缘支架安装时的准确性和可靠性。

Claims (11)

1.一种绝缘支架，其特征在于，所述绝缘支架包括：

外壁；

多个绕线部，设置于所述外壁的内表面，每个所述绕线部包括：

底板，由所述外壁的内表面向所述外壁形成的内部空间延伸，用于与一电机的定子铁芯相连接，其中，所述绕线部的底板与所述定子铁芯连接的一侧具有一平整的第一表面，所述底板包括一凹部，所述凹部由所述第一表面向远离所述定子铁芯的方向凹入。

2.根据权利要求1所述的绝缘支架，其特征在于，所述外壁的截面呈圆形，多个所述绕线部环绕设置于所述外壁的内表面，并且均由所述外壁靠近所述定子铁芯的一侧的内表面向所述外壁的中心延伸，所述绕线部包括设置于所述底板远离所述外壁一端端面的端板，所有所述绕线部的端板形成所述绝缘支架的内孔。

3.根据权利要求2所述的绝缘支架，其特征在于，所述凹部呈圆角矩形，其沿所述底板的延伸方向上的长度a、宽度b以及深度c满足如下关系：

0.85(w-d1+d2)≤b≤1.15(w-d1+d2)；

其中，d1为所述外壁靠近所述定子铁芯的一侧的外径，d2为所述外壁靠近所述定子铁芯的一侧的内径，d3为所述内孔的孔径，w为所述底板的宽度，h为所述底板的厚度。

4.根据权利要求1所述的绝缘支架，其特征在于，所述凹部的开设方向垂直于所述第一表面。

5.根据权利要求1所述的绝缘支架，其特征在于，所述底板还包括一加强筋，所述加强筋设置于所述凹部内，且所述加强筋的延伸方向与所述底板的延伸方向相同，所述加强筋将所述凹部划分形成两个子开口。

6.根据权利要求5所述的绝缘支架，其特征在于，所述加强筋设置于所述凹部的中心线上。

7.根据权利要求5所述的绝缘支架，其特征在于，所述加强筋的宽度d满足如下关系：

其中，d1为所述外壁靠近所述定子铁芯的一侧的外径，d2为所述外壁靠近所述定子铁芯的一侧的内径。

8.根据权利要求5所述的绝缘支架，其特征在于，所述绝缘支架还包括至少一凸起部，每个所述凸起部设置于一个所述加强筋上，且位于所述绝缘支架与所述定子铁芯连接的一侧表面。

9.根据权利要求8所述的绝缘支架，其特征在于，所述绝缘支架包括多个凸起部，所述凸起部的数量小于所述绕线部的数量，且多个所述凸起部呈非中心对称分布。

10.根据权利要求8所述的绝缘支架，其特征在于，所述凸起部凸出于所述第一表面的高度e满足如下关系：

(n-1)t≤e≤nt；

其中，t为所述电机的定子铁芯所用的电磁钢板厚度，n为整数且满足3≤n≤9。

11.一种电机，其特征在于，所述电机包括：

定子铁芯；以及

如权利要求1至10中任一项所述的绝缘支架，所述绝缘支架设置于所述定子铁芯的至少一侧。