CN111711290A - 一种改进定子结构的单相四极串激电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改进定子组件的串激电机，包括定子组件以及转子组件，定子组件设置有定子线架、定子漆包线以及安装于定子线架的定子铁芯；定子铁芯的横向截面呈环形，定子铁芯设置有至少四个穿线槽，定子铁芯的定子铁芯的厚度d2为5‑20mm，定子线架设置有上分体架和下分体架，上分体架的下部具有上屏蔽部，下分体架的上部具有下屏蔽部，上屏蔽部与下屏蔽部对合设置或者对插设置形成漆线包绝缘部，漆线包绝缘部的外缘设置有置芯槽，漆线包绝缘部的内缘设置有多个置线槽，各个置线槽分别与对应的穿线槽上下对合设置。本发明同时改进定子线架、定子铁芯以及定子漆包线的布线结构，以最大程度达到降低串激电机的整体高度。

Description

一种改进定子结构的单相四极串激电机
技术领域
本发明涉及串激电机技术领域，尤其是涉及一种改进定子组件的串激电机。
背景技术
串激电机主要包括定子组件以及转子组件，其中，定子组件包括定子铁芯、定子漆包线和用于绕设定子漆包线的定子线架。
随着社会不断发展进步，人们生活品质不断提高，家电行业对于电机的要求也不断提高，发展趋势要求电机体积小，扭力大转速高，成品电器的体积也相对来说空间小，扭力大，转速高。传统的设计家电大功率电机为98系列、95系列和88系列；而电机功率需要达到2000W以上时，电机铁芯叠厚需要40mm以上，40mm以上电机铁芯制造工艺困难，不良率高。
其次，现有的定子线架均为由上支撑部和下支撑部构成的一体成型结构，上支撑部与下支撑部之间为镂空结构以留空间装配定子铁芯，然后再通过定位组件固定定子铁芯，这样的装配结构需要外加绝缘组件将定子铁芯和定子绕组绝缘屏蔽隔开，其结构复杂，且整体的转子结构体积大，不符合市场上家电电机小型化的需求。
若电机高度过高，终端家电成品体积也会很大，因此有必要予以改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种新型串激电机，通过改进定子组件，以大幅度降低整个定子组件的高度，从而降低串激电机的整体高度。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种改进定子组件的串激电机，包括定子组件以及转子组件，转子组件相对定子组件转动配合，转子组件设置有用于输出动力的输出转轴，定子组件设置有定子线架、绕设于定子线架的定子漆包线以及安装于定子线架的定子铁芯；
定子铁芯的横向截面呈环形，定子铁芯设置有至少四个穿线槽，四个穿线槽呈环形间隔分布，各个穿线槽的中心点与定子铁芯的中心点的夹角呈90°，定子铁芯的外径d1为100-200mm，定子铁芯的厚度d2为5-20mm，定子铁芯的内径d3为60-110mm；
定子线架设置有上分体架和下分体架，上分体架的下部具有上屏蔽部，下分体架的上部具有下屏蔽部，上屏蔽部与下屏蔽部对合设置或者对插设置形成漆线包绝缘部，漆线包绝缘部的外缘设置有用于容置定子铁芯的置芯槽，漆线包绝缘部的内缘设置有多个用于容置定子漆包线的置线槽，各个置线槽分别与对应的穿线槽上下对合设置。
进一步的技术方案中，所述定子线架对应置线槽的位置处设置有端子定位部，所述定子组件设置有刺破端子，刺破端子包括公头端子以及母头端子，母头端子的一端与公头端子电性连接，母头端子的另一端连接于端子定位部，母头端子具有至少一用于刺破定子漆包线的刺破尖，公头端子的端部设置有用导电引线，以用于连接外界电源。
进一步的技术方案中，所述定子铁芯的外径d1为100-120mm，定子铁芯的厚度d2为10-18mm，定子铁芯的内径d3为60-70mm。
进一步的技术方案中，所述定子铁芯的外径d1为120-140mm，定子铁芯的厚度d2为10-15mm，定子铁芯的内径d3为70-80mm。
进一步的技术方案中，所述定子铁芯的外径d1为140-160mm，定子铁芯的厚度d2为7-15mm，定子铁芯的内径d3为80-90mm。
进一步的技术方案中，所述定子铁芯的外径d1为160-200mm，定子铁芯的厚度d2为7-15mm，定子铁芯的内径d3为90-110mm。
进一步的技术方案中，所述置芯槽的横向截面呈“C”型；
所述置线槽的横向截面呈“口”型或者“O”型；
所述置线槽的数量为4个、6个或者8个。
进一步的技术方案中，所述定子线架的结构设置为以下结构的任意一种，
1)所述上分体架和所述下分体架分别为一体成型的环形本体。
2)所述上分体架设置有至少四个半弧形的上支撑块，四个上支撑块首尾依次对接形成一环形的所述上分体架；
所述下分体架设置有至少四个半弧形的下支撑块，四个下支撑块首尾依次对接形成一环形的所述下分体架；
各个上支撑块与对应的下支撑块分别对合设置。
进一步的技术方案中，所述刺破端子的结构设置为以下结构的任意一种，
1)所述公头端子与所述母头端子一体成型形成所述刺破端子，刺破端子的横向截面呈L型。
2)所述公头端子与所述母头端子为分体式设置，公头端子设置有导电连接部以及套设于导电连接部外侧的绝缘端子套，绝缘端子套的形状和大小与导电连接部相适配，导电连接部的一端成型有与母头端子铆接的铆接端、另一端成型有供导电引线穿设的接线端，铆接端与接线端的夹角呈90度。
进一步的技术方案中，所述上屏蔽部与下屏蔽部的一方设置有对插配合部、另一方对应对插配合部的位置处具有对插槽；
所述上分体架的内侧方设置有上挡线块，下分体架的内侧方设置有下挡线块，上挡线块与下挡线块对合设置或者对插设置形成挡线部，挡线部与漆线包绝缘部之间形成所述置线槽；
所述上分体架的上部朝外延伸成型有上导引部，下分体架的上部朝外延伸成型有下导引部，至少在上屏蔽部与下屏蔽部对合设置或者对插时，上导引部、下导引部与漆线包绝缘部之间所述置芯槽；
所述线架两个相邻的所述置线槽之间成型有绕线部，绕线部包括成型在上分体架的上绕线部以及成型在下分体架的下绕线部。
采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：
1、本发明通过加大定子铁芯的外径以减少定子铁芯的厚度，使得电机高度大大降低，体积减小，满足终端家电成品小型化的需求；其次，在定子铁芯的外径扩大的同时，本发明的定子铁芯采用四穿线槽的结构，以解决两极线圈跨度大而寿命低的问题，采用该单相四极定子铁芯结构的电机功率高达2000W。
2、本发明提供了一种新型的定子线架，相对于现有技术的定子线架，无需另外增加绝缘片，其结构紧凑，使得定子组件的体积趋近小型化，高度低，实用性高。
3、本发明通过母头端子的刺破尖直接刺破定子漆包线的漆皮，实际应用中，只需要将导电引线直接连接于外界电源上，就实现定子漆包线与外界电源电性导通，其相对于现有的定子线架，免去了人工操作定子漆包线去漆皮的工序，同时无需另外对定子漆包线与导电引线两者进行布线，提高生产效率以及产品良率，简化电机定子组件的布线，进一步地降低定子组件的装配高度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有技术的定子铁芯的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是第一种实施方案的定子铁芯的俯视图；
图4是第二种实施方案的定子铁芯的俯视图；
图5是本发明的定子铁芯的侧视图；
图6是本发明的定子铁芯的立体结构示意图；
图7是第一种实施方案的定子线架的结构意图；
图8是第一种实施方案的定子线架的的分解结构示意图；
图9是第一种实施方案的上分体线架的结构示意图；
图10是第一种实施方案的下分体线架的结构示意图；
图11是第二种实施方案的定子线架的组合结构示意图；
图12是第二种实施方案的定子线架的结构示意图；
图13是第二种实施方案的定子线架的分解结构示意图；
图14是第一种实施方案的刺破端子的结构示意图；
图15是第二种实施方案的刺破端子的结构示意图；
图16是公头端子与母头端子的结构示意图。
具体实施方式
以下仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
如图1至16所示，本发明提供的一种改进定子组件的串激电机，包括定子组件以及转子组件，转子组件相对定子组件转动配合，转子组件设置有用于输出动力的输出转轴，定子组件设置有定子线架1、绕设于定子线架1的定子漆包线2以及安装于定子线架1的定子铁芯3。
如图3-图6所示，定子铁芯3的横向截面呈环形，定子铁芯3设置有至少四个穿线槽30，四个穿线槽30呈环形间隔分布，各个穿线槽30的中心点与定子铁芯3的中心点的夹角呈90°，定子铁芯3的外径d1为100-200mm，定子铁芯3的厚度d2为5-20mm，定子铁芯3的内径d3为60-110mm，本发明通过加大定子铁芯3的外径以减少定子铁芯3的厚度，使得电机高度大大降低，体积减小，满足终端家电成品小型化的需求；其次，在定子铁芯3的外径扩大的同时，本发明采用穿线槽30的结构，以解决两极线圈(如图1所示)跨度大而寿命低的问题，采用该单相四极定子铁芯结构的电机功率高达2000W。
在可行的实施方案中，所述定子铁芯3的外径d1为100-120mm，定子铁芯3的厚度d2为10-18mm，定子铁芯3的内径d3为60-70mm。
在具体的实施方案中，所述定子铁芯3的外径d1为105mm，定子铁芯3的厚度d2为15mm，定子铁芯3的内径d3为67mm。
在另一可行的实施方案，所述定子铁芯3的外径d1为120-140mm，定子铁芯3的厚度d2为10-15mm，定子铁芯3的内径d3为70-80mm。
在具体的实施方案中，所述定子铁芯3的外径d1为120mm，定子铁芯3的厚度d2为10mm，定子铁芯3的内径d3为76mm。
在另一可行的实施方案中，所述定子铁芯3的外径d1为140-160mm，定子铁芯3的厚度d2为7-15mm，定子铁芯3的内径d3为80-90mm。
在具体的实施方案中，所述定子铁芯3的外径d1为140mm，定子铁芯3的厚度d2为10mm，定子铁芯3的内径d3为81mm。
在另一可行的实施方案中，所述定子铁芯3的外径d1为160-200mm，定子铁芯3的厚度d2为7-15mm，定子铁芯3的内径d3为90-110mm。
在具体的实施方案中，所述定子铁芯3的外径d1为160mm，定子铁芯3的厚度d2为7mm，定子铁芯3的内径d3为95.5mm。
如图7至图13所示，定子线架1设置有上分体架10和下分体架11，上分体架10的下部具有上屏蔽部1000，下分体架11的上部具有下屏蔽部1100，上屏蔽部1000与下屏蔽部1100对合设置或者对插设置形成漆线包绝缘部12，漆线包绝缘部12的外缘设置有用于容置定子铁芯3的置芯槽13，漆线包绝缘部12的内缘设置有多个用于容置定子漆包线2的置线槽14，各个置线槽14分别与对应的穿线槽30上下对合设置，定子漆包线2通过漆线包绝缘部12直接与定子铁芯3绝缘，其相对于现有技术的定子线架，无需另外增加绝缘片，其结构紧凑，使得定子组件的体积趋近小型化，高度低，实用性高。
优选的是，所述置芯槽13的横向截面呈“C”型；所述置线槽14的横向截面呈“口”型或者“O”型，定子漆包线2容置在置线槽14内，使得定子组件组装完成，定子漆包线2与定子铁芯3处于同一水平面，其结构紧凑，使得定子组件体积趋近小型化，实用性高。
特别说明的是，所述置线槽14的数量可以是4个、6个或者8个，定子铁芯3的四个穿线槽30与置线槽14的数量对应保持一致，本发明中的定子铁芯、定子线架、刺破端子适用于四极串激电机、六相串激电机或八相串激电机，为清楚阐释本发明的工作原理，本发明所提出的实施例以及附图均以四极电机为例。
更为具体的，所述定子线架1的结构设置为以下结构的任意一种，
1)如图7-10所示，所述上分体架10和所述下分体架11分别为一体成型的环形本体。
2)如图11-13所示，所述上分体架10设置有至少四个半弧形的上支撑块100，四个上支撑块100首尾依次对接形成一环形的所述上分体架10，所述下分体架11设置有至少四个半弧形的下支撑块110，四个下支撑块110首尾依次对接形成一环形的所述下分体架11，各个上支撑块100与对应的下支撑块110分别对合设置。
在优选的实施方案方案中，所述上屏蔽部1000与下屏蔽部1100的一方设置有对插配合部1001、另一方对应对插配合部1001的位置处具有对插槽1101，对插配合部1001与对插槽1101对插配合，以实现上屏蔽部1000与下屏蔽部1100的组装；所述上分体架10的内侧方设置有上挡线块1002，下分体架11的内侧方设置有下挡线块1102，上挡线块1002与下挡线块1102对合设置或者对插设置形成挡线部，挡线部与漆线包绝缘部12之间形成所述置线槽14；所述上分体架10的上部朝外延伸成型有上导引部1003，下分体架11的上部朝外延伸成型有下导引部1103，至少在上屏蔽部1000与下屏蔽部1100对合设置或者对插时，上导引部1003、下导引部1103与漆线包绝缘部12之间所述置芯槽13；两个相邻的所述置线槽14之间成型有绕线部，绕线部包括成型在上分体架10的上绕线部1004以及成型在下分体架11的下绕线部1104，以便于标准的绕线设备将定子漆包线2绕设在定子线架1上。
在更进一步的实施方案中，如图14-16所示，所述定子线架1对应置线槽14的位置处设置有端子定位部15，所述定子组件设置有刺破端子4，刺破端子4包括公头端子40以及母头端子，母头端子41的一端与公头端子40电性连接，母头端子41的另一端连接于端子定位部15，母头端子41具有至少一用于刺破定子漆包线2的刺破尖410，公头端子40的端部设置有用导电引线42，以用于连接外界电源。本发明通过母头端子41的刺破尖410直接刺破定子漆包线2的漆皮，实际应用中，只需要将导电引线22直接连接于外界电源上，就实现定子漆包线2与外界电源电性导通，其相对于现有的定子线架，免去了人工操作定子漆包线2去漆皮的工序，同时无需另外对定子漆包线2与导电引线42两者进行布线，提高生产效率以及产品良率，简化电机定子组件的布线。
其中，所述刺破端子4的结构设置为以下结构的任意一种，
1)如图14所示，所述公头端子40与所述母头端子41为分体式设置，公头端子40设置有导电连接部400以及套设于导电连接部400外侧的绝缘端子套401，绝缘端子套401的形状和大小与导电连接部400相适配，导电连接部400的一端成型有与母头端子41铆接的铆接端4000、另一端成型有供导电引线42穿设的接线端4001，铆接端4000与接线端4001的夹角呈90度，使得刺破端子4的整体结构呈旗型，相对于传统的直插式接线端子，本发明的刺破端子4的结构能大幅度降低整个定子组件的高度，以降低串激电机的整体高度。
2)如图15所示，所述公头端子40与所述母头端子41一体成型形成所述刺破端子4，简化了公头端子40与所述母头端子41铆接的工艺，使得电机定子组件结构更加紧凑，刺破端子4的横向截面呈L型。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种改进定子组件的串激电机，包括定子组件以及转子组件，转子组件相对定子组件转动配合，转子组件设置有用于输出动力的输出转轴，其特征在于：定子组件设置有定子线架(1)、绕设于定子线架(1)的定子漆包线(2)以及安装于定子线架(1)的定子铁芯(3)；
定子铁芯(3)的横向截面呈环形，定子铁芯(3)设置有至少四个穿线槽(30)，四个穿线槽(30)呈环形间隔分布，各个穿线槽(30)的中心点与定子铁芯(3)的中心点的夹角呈90°，定子铁芯(3)的外径d1为100-200mm，定子铁芯(3)的厚度d2为5-20mm，定子铁芯(3)的内径d3为60-110mm；
定子线架(1)设置有上分体架(10)和下分体架(11)，上分体架(10)的下部具有上屏蔽部(1000)，下分体架(11)的上部具有下屏蔽部(1100)，上屏蔽部(1000)与下屏蔽部(1100)对合设置或者对插设置形成漆线包绝缘部(12)，漆线包绝缘部(12)的外缘设置有用于容置定子铁芯(3)的置芯槽(13)，漆线包绝缘部(12)的内缘设置有多个用于容置定子漆包线(2)的置线槽(14)，各个置线槽(14)分别与对应的穿线槽(30)上下对合设置。
2.根据权利要求1所述的一种改进定子组件的串激电机，其特征在于：所述定子线架(1)对应置线槽(14)的位置处设置有端子定位部(15)，所述定子组件设置有刺破端子(4)，刺破端子(4)包括公头端子(40)以及母头端子，母头端子(41)的一端与公头端子(40)电性连接，母头端子(41)的另一端连接于端子定位部(15)，母头端子(41)具有至少一用于刺破定子漆包线(2)的刺破尖(410)，公头端子(40)的端部设置有用导电引线(42)，以用于连接外界电源。
3.根据权利要求1所述的一种改进定子组件的串激电机，其特征在于：所述定子铁芯(3)的外径d1为100-120mm，定子铁芯(3)的厚度d2为10-18mm，定子铁芯(3)的内径d3为60-70mm。
4.根据权利要求1所述的一种改进定子组件的串激电机，其特征在于：所述定子铁芯(3)的外径d1为120-140mm，定子铁芯(3)的厚度d2为10-15mm，定子铁芯(3)的内径d3为70-80mm。
5.根据权利要求1所述的一种改进定子组件的串激电机，其特征在于：所述定子铁芯(3)的外径d1为140-160mm，定子铁芯(3)的厚度d2为7-15mm，定子铁芯(3)的内径d3为80-90mm。
6.根据权利要求1所述的一种改进定子组件的串激电机，其特征在于：所述定子铁芯(3)的外径d1为160-200mm，定子铁芯(3)的厚度d2为7-15mm，定子铁芯(3)的内径d3为90-110mm。
7.根据权利要求1所述的一种改进定子组件的串激电机，其特征在于：所述置芯槽(13)的横向截面呈“C”型；
所述置线槽(14)的横向截面呈“口”型或者“O”型；
所述置线槽(14)的数量为4个、6个或者8个。
8.根据权利要求1所述的一种改进定子组件的串激电机，其特征在于：所述定子线架(1)的结构设置为以下结构的任意一种，
1)所述上分体架(10)和所述下分体架(11)分别为一体成型的环形本体。
2)所述上分体架(10)设置有至少四个半弧形的上支撑块(100)，四个上支撑块(100)首尾依次对接形成一环形的所述上分体架(10)；
所述下分体架(11)设置有至少四个半弧形的下支撑块(110)，四个下支撑块(110)首尾依次对接形成一环形的所述下分体架(11)；
各个上支撑块(100)与对应的下支撑块(110)分别对合设置。
9.根据权利要求2述的一种改进定子组件的串激电机，其特征在于：所述刺破端子(4)的结构设置为以下结构的任意一种，
1)所述公头端子(40)与所述母头端子(41)一体成型形成所述刺破端子(4)，刺破端子(4)的横向截面呈L型。
2)所述公头端子(40)与所述母头端子(41)为分体式设置，公头端子(40)设置有导电连接部(400)以及套设于导电连接部(400)外侧的绝缘端子套(401)，绝缘端子套(401)的形状和大小与导电连接部(400)相适配，导电连接部(400)的一端成型有与母头端子(41)铆接的铆接端(4000)、另一端成型有供导电引线(42)穿设的接线端(4001)，铆接端(4000)与接线端(4001)的夹角呈90度。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种改进定子组件的串激电机，其特征在于：所述上屏蔽部(1000)与下屏蔽部(1100)的一方设置有对插配合部(1001)、另一方对应对插配合部(1001)的位置处具有对插槽(1101)；
所述上分体架(10)的内侧方设置有上挡线块(1002)，下分体架(11)的内侧方设置有下挡线块(1102)，上挡线块(1002)与下挡线块(1102)对合设置或者对插设置形成挡线部，挡线部与漆线包绝缘部(12)之间形成所述置线槽(14)；
所述上分体架(10)的上部朝外延伸成型有上导引部(1003)，下分体架(11)的上部朝外延伸成型有下导引部(1103)，至少在上屏蔽部(1000)与下屏蔽部(1100)对合设置或者对插时，上导引部(1003)、下导引部(1103)与漆线包绝缘部(12)之间所述置芯槽(13)；
两个相邻的所述置线槽(14)之间成型有绕线部，绕线部包括成型在上分体架(10)的上绕线部(1004)以及成型在下分体架(11)的下绕线部(1104)。
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