CN110971016A - 一种外转子型轮毂电机的定子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种外转子型轮毂电机的定子，包括定子铁心、定子支撑、绝缘骨架和定子线圈，所述的定子铁心包括定子铁心轭和若干定子铁心齿，所述的定子铁心轭安装在定子支撑上，所述的绝缘骨架固定于每个定子铁心齿的四周，所述的定子铁心齿均匀固定于定子铁心轭的外圈，所述的定子线圈绕制于绝缘骨架上。与现有技术相比，本发明使轮毂电机绕组端部的高度变小，电机的结构更加紧凑；采用本发明的外转子型轮毂电机具有重量更轻、体积更小和便于批量生产的优势，为轮毂电机的指标达成和批量化生产提供更多的便利，非常适合使用在对电机体积和重量有严格要求的分布式四轮驱动电动汽车用外转子轮毂电机中。

Description

一种外转子型轮毂电机的定子
技术领域
本发明涉及一种电机技术领域，尤其是涉及一种外转子型轮毂电机的定子。
背景技术
随着空气污染的日益严重，以及石油资源的不断减少，为了解决传统燃油车所带来的问题，人们对电动汽车的开发投入的力度不断加大，电动汽车必将取代传统燃油汽车。相比于传统燃油汽车，电动汽车的有害物质更少，甚至零排放，同时电动汽车的噪音更低。作为新能源驱动电机的外转子轮毂电机具有很多优点，比如，可直接装在车轮的轮辋内部，直接驱动汽车行驶，节省了汽车动力系统所占空间，降低了整车重量和结构复杂度。这种驱动方式可以缩短动力的传动路径，取消了全部的动力传送系统，从而提高了车辆的传动效率。
轮毂电机安装于汽车的轮辋内，电机的安装空间十分有限，现有的普通外转子轮毂电机，定子铁心槽绝缘采用绝缘纸的形式，将绝缘纸放入槽底，将线圈下入槽中，最后用槽楔将线圈固定，该方式绕组端部较高，电机体积较大，不利于整车的安装布置。降低电机体积和重量，提升电机转矩密度和功率密度，又能保证电机效率，对于分布式四轮驱动电动汽车用外转子轮毂电机的设计十分重要。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种外转子型轮毂电机的定子。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种外转子型轮毂电机的定子，包括定子铁心、定子支撑、绝缘骨架和定子线圈，所述的定子铁心包括定子铁心轭和若干定子铁心齿，所述的定子铁心轭安装在定子支撑上，所述的绝缘骨架固定于每个定子铁心齿的四周，所述的定子铁心齿均匀固定于定子铁心轭的外圈，所述的定子线圈绕制于绝缘骨架上。
进一步地，所述定子铁心轭外圈设有燕尾槽，定子铁心齿的一端为燕尾型凸台，定子铁心轭与定子铁心齿通过燕尾槽和燕尾型凸台互相拼接。
进一步地，定子铁心轭外圈的相邻燕尾槽之间设有销孔，在销孔中插入销钉用于加固定子铁心齿。
进一步地，所述的销孔为半开口销孔。
进一步地，定子铁心轭通过过盈方式固定于定子支撑上。
进一步地，所述定子铁心齿的两个侧面留有沟槽，所述的绝缘骨架直接注塑于定子铁心齿之外。
进一步地，还包括汇流排，该汇流排设置于定子支撑的一侧端面上。
进一步地，所述的汇流排包括三相极板和绝缘支座，所述的三相极板包括铜环和均匀分布于铜环外围的铜条，三相极板连接绝缘支座。
进一步地，所述的三相极板镶嵌于开有沟槽的绝缘支座中，并使用绝缘树脂进行固定和密封。
进一步地，所述的定子线圈的出线端与的三相极板进行压接，定子绕组各相支路通过汇流排连接，将各支路汇集在一起形成电机的三相出线端。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明通过由定子铁心轭和定子铁心齿两部分组成定子铁心，定子铁心外部嵌套绝缘骨架和定子线圈，该结构使轮毂电机绕组端部的高度变小，电机的结构更加紧凑；采用本发明的外转子型轮毂电机具有重量更轻、体积更小和便于批量生产的优势，为轮毂电机的指标达成和批量化生产提供更多的便利，非常适合使用在对电机体积和重量有严格要求的分布式四轮驱动电动汽车用外转子轮毂电机中。
2、本发明采用燕尾槽的结构使定子轭和定子铁心相连，并且在两个燕尾槽之间设置销孔，销钉的插入使得相邻的燕尾槽结构可以紧固地架住定子铁心齿，防止电机运行时定子铁心齿在电机内部发生抖动。
3、采用本发明可以先通过自动绕线机先将定子线圈绕于带绝缘骨架外，再将绕好线圈的定子铁心齿装到定子铁心轭上，使得定子线圈能实现自动化绕制成型，便于批量化生产。同时，比较传统的在定子铁心上绕线圈，单独在定子铁心齿上绕线圈可以在绕制过程中无需在绕好的线圈间保留自动绕线机的运行空间，相邻的定子铁心齿间的空间可以全部利用，使得电机槽满率极大提高。
4、本发明使用绝缘骨架取代传统电机绝缘纸，绝缘骨架直接注塑于定子铁心齿，绝缘骨架与定子铁心齿四周紧密接触，减小绝缘骨架与定子铁心齿的接触热阻，提高了电机的散热能力、降低电机温升。
5、本发明的汇流排经过特别的设计，结构稳定性好，集成度高，可以方便地安装于定子支撑一侧端面，便于添加散热结构的布局。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的爆炸示意图；
图3为汇流排的结构示意图；
图4为单相汇流排的结构示意图；
图5为定子铁心的部分结构示意图；
图6为绝缘骨架的结构示意图；
附图标记：1、螺钉，2、三相极板，3、绝缘支座，4、定子铁心轭，5、定子支撑，6、定子铁心齿，7、绝缘骨架，8、定子线圈，9、汇流排，10、铜环，11、铜条，12、三相出线端，14、沟槽，15、销孔，16、燕尾型凸台，17、燕尾槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示，本实施例提供了一种外转子型轮毂电机的定子，包括定子铁心、定子支撑(5)、绝缘骨架(7)、定子线圈(8)和汇流排(9)，定子铁心包括定子铁心轭(4)和若干定子铁心齿(6)，定子铁心轭(4)通过过盈方式固定于定子支撑(5)上。定子铁心齿(6)均匀安装于定子铁心轭(4)的外圈，每个定子铁心齿(6)四周被绝缘骨架(7)包围，定子线圈(8)绕制于绝缘骨架(7)上。汇流排(9)设置于定子支撑(5)的一侧端面上。
如图3和图4所示，每个汇流排(9)由三相极板(2)和一个绝缘支座(3)组成，三相极板(2)所为三层排布，每相极板由带有铆孔的铜环(10)与铜条(11)通过铆接的方式组成。三相极板(2)镶嵌于开有沟槽(14)的绝缘支座(3)中，使用绝缘树脂将三相极板(2)进行固定和密封，绝缘树脂起到固定三相极板(2)和增加相间、对地绝缘的作用。使用螺钉(1)将汇流排(9)固定于定子支撑(5)上，可以利用散热结构对汇流排(9)进行散热，避免汇流排(9)温度过高。
汇流排(9)引出端直接与定子线圈(8)进行连接，定子线圈(8)进出线端与汇流排(9)的三相极板(2)进行压接，定子绕组各相支路通过汇流排(9)连接，将各支路汇集在一起形成电机的三相出线端(12)。
如图5和图6所示，定子铁心轭(4)外圈表面设有燕尾槽(17)，定子铁心齿(6)的一端为燕尾型凸台(16)，另一端与外转子形成气隙，定子铁心轭(4)与定子铁心齿(6)通过燕尾槽(17)和燕尾型凸台(16)互相拼接。定子铁心轭(4)外圈的相邻燕尾槽(17)之间设有半开口销孔(15)，在半开口销孔(15)中采用过盈的方式打入销钉，销钉的插入使得相邻的燕尾槽(17)结构可以紧固地架住定子铁心齿(6)，防止电机运行时定子铁心齿(6)在电机内部发生抖动。
定子铁心齿(6)侧面留有沟槽(14)，绝缘材料直接注塑于定子铁心齿(6)形成绝缘骨架(7)，定子铁心齿(6)侧面的沟槽(14)可以防止绝缘骨架(7)脱落。绝缘骨架(7)直接注塑于定子铁心齿(6)单元，可以使绝缘骨架(7)与定子铁心齿(6)单元良好接触，通过自动绕线机将定子线圈(8)直接绕于带绝缘骨架(7)上。减小绝缘骨架(7)与定子铁心齿(6)单元的接触热阻，降低电机温升。由于定子铁心分为定子铁心轭(4)和定子铁心齿(6)两部分，使得定子线圈(8)可以实现自动化绕制成型，便于批量化生产，同时定子线圈(8)在绕制过程中不必为自动绕线机留有运行空间，电机槽内空间可以全部利用，使得电机槽满率极大提高。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种外转子型轮毂电机的定子，其特征在于，包括定子铁心、定子支撑(5)、绝缘骨架(7)和定子线圈(8)，所述的定子铁心包括定子铁心轭(4)和若干定子铁心齿(6)，所述的定子铁心轭(4)安装在定子支撑(5)上，所述的绝缘骨架(7)固定于每个定子铁心齿(6)的四周，所述的定子铁心齿(6)均匀固定于定子铁心轭(4)的外圈，所述的定子线圈(8)绕制于绝缘骨架(7)上。
2.根据权利要求1所述的外转子型轮毂电机的定子，其特征在于，所述定子铁心轭(4)外圈设有燕尾槽(17)，定子铁心齿(6)的一端为燕尾型凸台(16)，定子铁心轭(4)与定子铁心齿(6)通过燕尾槽(17)和燕尾型凸台(16)互相拼接。
3.根据权利要求2所述的外转子型轮毂电机的定子，其特征在于，定子铁心轭(4)外圈的相邻燕尾槽(17)之间设有销孔(15)，在销孔(15)中插入销钉用于加固定子铁心齿(6)。
4.根据权利要求3所述的外转子型轮毂电机的定子，其特征在于，所述的销孔(15)为半开口销孔。
5.根据权利要求1所述的外转子型轮毂电机的定子，其特征在于，定子铁心轭(4)通过过盈方式固定于定子支撑(5)上。
6.根据权利要求1所述的外转子型轮毂电机的定子，其特征在于，所述定子铁心齿(6)的两个侧面留有沟槽(14)，所述的绝缘骨架(7)直接注塑于定子铁心齿(6)之外。
7.根据权利要求1所述的外转子型轮毂电机的定子，其特征在于，还包括汇流排(9)，该汇流排(9)设置于定子支撑(5)的一侧端面上。
8.根据权利要求7所述的外转子型轮毂电机的定子，其特征在于，所述的汇流排(9)包括三相极板(2)和绝缘支座(3)，所述的三相极板(2)包括铜环(10)和均匀分布于铜环(10)外围的铜条(11)，三相极板(2)连接绝缘支座(3)。
9.根据权利要求8所述的外转子型轮毂电机的定子，其特征在于，所述的三相极板(2)镶嵌于开有沟槽(14)的绝缘支座(3)中，并使用绝缘树脂进行固定和密封。
10.根据权利要求8所述的外转子型轮毂电机的定子，其特征在于，所述的定子线圈(8)的出线端与的三相极板(2)进行压接，定子绕组各相支路通过汇流排(9)连接，将各支路汇集在一起形成电机的三相出线端(12)。
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