CN111953113B - 一种电机及其定子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机及其定子，该定子包括主绕组组件和副绕组组件，主绕组组件包括多个主绕组，多个主绕组依次电连接；副绕组组件，副绕组组件包括多个副绕组，多个副绕组依次电连接，且副绕组组件与主绕组组件电连接；其中，主绕组组件和副绕组组件分别通过第一连接件与外接线电连接。本发明通过在电机的定子设置第一连接件以将定子的主绕组组件和副绕组组件分别与外接线连接，能够取代原有的电路板，从而降低电机的制备成本，并且能够避免绕组组件的线圈与电路板之间通过焊接连接造成的不良率较高。

Description

一种电机及其定子

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种电机及其定子。

背景技术

电机作为一种主要的驱动装置，已经广泛应用于各类机械行业。电机分为多种类型，包括分块电机和电容电机，其中电容电机需要在绕组中串联电容，结构较复杂；而分块电机无需在绕组中设置其他元器件，结构简单。

本申请的发明人在长期的研发中发现，分块电机一般通过电路板实现线圈与外部的连接，而电路板的成本较高，因此在输出功率相同的情况下，分块电机的成本高于电容电机成本。同时，线圈与电路板通过焊接连接，易产生虚焊，从而导致不良率较高。

发明内容

本发明提供一种电机及其定子，以解决现有技术中分块电机通过电路板外接导致成本较高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种电机的定子，所述定子包括：

主绕组组件，所述主绕组组件包括多个主绕组，所述多个主绕组依次电连接；

副绕组组件，所述副绕组组件包括多个副绕组，所述多个副绕组依次电连接，且所述副绕组组件与所述主绕组组件电连接；

其中，所述主绕组组件和所述副绕组组件分别通过第一连接件与外接线电连接。

在一具体实施例中，所述主绕组包括主绕组线框、设置于所述主绕组线框上的主绕组插针以及绕设于所述主绕组线框和所述主绕组插针上的主绕组线圈；所述副绕组包括副绕组线框及绕设于所述副绕组线框上的副绕组线圈，所述多个副绕组中的至少一个还包括副绕组插针，所述副绕组插针设置于所述副绕组线框上，所述副绕组线圈还用于绕设于所述副绕组插针；所述第一连接件与所述主绕组插针和/或所述副绕组插针连接。

在一具体实施例中，所述第一连接件包括容置部及连接端子，所述容置部用于容置所述外接线并使得所述外接线与所述连接端子电连接，所述连接端子用于套设于所述主绕组插针和/或所述副绕组插针上，以实现所述主绕组线圈和/或所述副绕组线圈与所述外接线的电连接。

在一具体实施例中，所述多个主绕组通过第二连接件连接，所述多个副绕组中的一个通过第三连接件与所述多个主绕组中的一个连接，以实现所述副绕组组件与所述主绕组组件电连接。

在一具体实施例中，所述第二连接件和所述第三连接件设置于所述主绕组线框和所述副绕组线框远离所述主绕组线圈和所述副绕组线圈的一侧。

在一具体实施例中，所述多个主绕组包括第一主绕组、第二主绕组、第三主绕组以及第四主绕组，其中，每个所述主绕组包括两个所述主绕组插针，两个所述主绕组插针分别为主绕组头部插针和主绕组尾部插针，所述第一主绕组的第一主绕组尾部插针与所述第二主绕组的第二主绕组尾部插针连接；所述第二主绕组的第二主绕组头部插针与所述第三主绕组的第三主绕组头部插针连接；所述第三主绕组的第三主绕组尾部插针与所述第四主绕组的第四主绕组尾部插针连接。

在一具体实施例中，所述多个副绕组包括第一副绕组、第二副绕组、第三副绕组以及第四副绕组，其中，四个所述副绕组的副绕组线圈由一根线绕设形成。

在一具体实施例中，所述第一副绕组和所述第四副绕组分别包括两个所述副绕组插针，两个所述副绕组插针分别为副绕组头部插针和副绕组尾部插针，所述副绕组线圈由所述第一副绕组的第一副绕组头部插针依次经所述第一副绕组的第一副绕组线框、所述第二副绕组的第二副绕组线框、所述第三副绕组的第三副绕组线框、所述第四副绕组的第四副绕组线框绕设第一圈，再由所述第一副绕组的第一副绕组尾部插针依次经所述第一副绕组线框、所述第二副绕组线框、所述第三副绕组线框、所述第四副绕组线框绕设第二圈，再由所述第四副绕组的第四副绕组头部插针依次经所述第一副绕组线框、所述第二副绕组线框、所述第三副绕组线框、所述第四副绕组线框绕设第三圈，最后绕设于所述第四副绕组的第四副绕组尾部插针。

在一具体实施例中，沿所述副绕组组件由内向外的方向，所述第一副绕组线框上的第一副绕组线圈为逆时针绕设，所述第二副绕组线框上的第二副绕组线圈为顺时针绕设，所述第三副绕组线框上的第三副绕组线圈为逆时针绕设，所述第四副绕组线框上的第四副绕组线圈为顺时针绕设。

在一具体实施例中，所述主绕组插针与所述主绕组线圈、所述副绕组插针与所述副绕组线圈分别通过液体金属融合凝固以进一步固定连接。

在一具体实施例中，所述连接端子与所述主绕组插针和/或所述副绕组插针通过液体金属融合凝固以进一步固定连接。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种电机，所述电机包括壳体、转子以及上述的定子，所述定子固定设置于所述壳体内，所述转子可转动设置于所述定子内且贯穿所述壳体。

本发明通过在电机的定子设置第一连接件以将定子的主绕组组件和副绕组组件分别与外接线连接，能够取代原有的电路板，从而降低电机的制备成本，并且能够避免绕组组件的线圈与电路板之间通过焊接连接造成的不良率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本发明电机的定子实施例的俯视结构示意图；

图2是本发明电机的定子实施例中副绕组组件的立体结构示意图；

图3是本发明电机的定子实施例中副绕组组件的俯视结构示意图；

图4是本发明电机的定子实施例中主绕组的立体结构示意图；

图5是本发明电机的定子实施例中主绕组组件和副绕组组件的俯视结构示意图；

图6是本发明电机的定子实施例的局部放大示意图；

图7是本发明电机的定子实施例中第一连接件的立体结构示意图；

图8是本发明电机实施例的立体结构示意图；

图9是本发明电机实施例的剖视结构示意图；

图10是本发明电机实施例的电机外接的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。而术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参见图1，本发明电机的定子10实施例包括主绕组组件(图中未标出)和副绕组组件(图中未标出)，主绕组组件包括多个主绕组，多个主绕组依次电连接；副绕组组件包括多个副绕组，多个副绕组依次电连接，且副绕组组件与主绕组组件电连接；其中，主绕组组件和副绕组组件分别通过第一连接件310与外接线400电连接。

本发明实施例通过在电机的定子设置第一连接件以将定子的主绕组组件和副绕组组件分别与外接线连接，能够取代原有的电路板，从而降低电机的制备成本，并且能够避免绕组组件的线圈与电路板之间通过焊接连接造成的不良率较高。

在本实施例中，主绕组组件包括四个主绕组，副绕组组件包括四个副绕组，四个主绕组和四个副绕组呈环形交替设置。在其他实施例中，主绕组组件也可以包括两个主绕组，副绕组组件也可以包括二个副绕组；或者主绕组组件也可以包括六个主绕组，副绕组组件也可以包括六个副绕组，在此不做限制。

一并参见图2和图3，在本实施例中，四个主绕组分别为第一主绕组110、第二主绕组120、第三主绕组130以及第四主绕组140。四个副绕组分别为第一副绕组210、第二副绕组220、第三副绕组230以及第四副绕组240。

其中，第一副绕组210与第四副绕组240的结构类似，第二副绕组220与第三副绕组230的结构类似。本实施例中以第一副绕组210为例进行说明，第一副绕组210包括第一副绕组线框211、设置于第一副绕组线框211上的第一副绕组插针212以及绕设于第一副绕组线框211和第一副绕组插针212上的第一副绕组线圈213。第二副绕组220、第三副绕组230与第一副绕组210的不同之处在于，第二副绕组220、第三副绕组230不设有副绕组插针，其副绕组线圈直接绕设于副绕组线框上。

在本实施例中，第一副绕组210和第二副绕组220上的副绕组插针分别对应电机的档位。在其他实施例中，若需要增加电机的档位，第二副绕组220、第三副绕组230上也可以设置副绕组插针。

在本实施例中，四个副绕组的副绕组线圈由一根线绕设形成。具体的，第一副绕组210和第四副绕组240分别包括两个副绕组插针，两个副绕组插针分别为副绕组头部插针和副绕组尾部插针。副绕组线圈由第一副绕组210的第一副绕组头部插针2121依次经第一副绕组210的第一副绕组线框211、第二副绕组220的第二副绕组线框221、第三副绕组230的第三副绕组线框231、第四副绕组240的第四副绕组线框241绕设第一圈，再由第一副绕组210的第一副绕组尾部插针2122依次经第一副绕组线框211、第二副绕组线框221、第三副绕组线框231、第四副绕组线框241绕设第二圈，再由第四副绕组240的第四副绕组头部插针2421依次经第一副绕组线框211、第二副绕组线框221、第三副绕组线框231、第四副绕组线框241绕设第三圈，最后绕设于第四副绕组240的第四副绕组尾部插针2422。在本实施例中，沿副绕组组件由内向外的方向，即图3中的箭头指向，第一副绕组线框211上的第一副绕组线圈213为逆时针绕设，第二副绕组线框221上的第二副绕组线圈222为顺时针绕设，第三副绕组线框231上的第三副绕组线圈232为逆时针绕设，第四副绕组线框241上的第四副绕组线圈243为顺时针绕设。

在其他实施例中，四个副绕组的副绕组线圈可以通过其他方式绕设形成，四个副绕组的副绕组线圈也可以由多根线绕设形成，在此不做限制。

在本实施例中，四个副绕组的副绕组线框上还设有第一限位部。以第一副绕组210为例进行说明，第一副绕组线框211上设有第一限位部2111，副绕组线圈经第一副绕组线框211绕设后，通过第一限位部2111被引至第二副绕组220，并且经第四副绕组240后，通过第一限位部2111再被引至第一副绕组线框211。

在本实施例中，第一限位部2111和第一主绕组插针212位于第一主绕组线框211相对的两侧，以避免相互干涉和影响后续组装。在其他实施例中，第一限位部和第一主绕组插针也可以位于第一主绕组线框211的同一侧，在此不做限制。

一并参见图4，四个主绕组的结构类似，本实施例中以第一主绕组110为例进行说明，第一主绕组110包括第一主绕组线框111、设置于第一主绕组线框111上的第一主绕组插针112以及绕设于第一主绕组线框111和第一主绕组插针112上的第一主绕组线圈113。

具体的，每个主绕组包括两个主绕组插针，两个主绕组插针分别为主绕组头部插针和主绕组尾部插针。第一主绕组线圈113由第一主绕组头部插针1121经第一主绕组线框111延伸至第一主绕组尾部插针1122绕设形成。

在本实施例中，主绕组线框和副绕组线框都为绝缘材料制成，主绕组插针和副绕组插针都为金属材料制成，主绕组线圈和副绕组线圈都可以为漆包线。

在本实施例中，主绕组插针与主绕组线圈、副绕组插针与副绕组线圈分别通过液体金属融合凝固以进一步固定连接。具体的，可以通过浸锡的方式将主绕组插针与主绕组线圈、副绕组插针与副绕组线圈进一步固定。在其他实施例中，也可以通过其他液体金属融合凝固以进一步固定连接，例如铜等，在此不做限制。

一并参见图5，在本实施例中，多个主绕组通过第二连接件320连接。具体的，第一主绕组110的第一主绕组尾部插针1122与第二主绕组120的第二主绕组尾部插针122连接；第二主绕组120的第二主绕组头部插针121与第三主绕组130的第三主绕组头部插针131连接；第三主绕组130的第三主绕组尾部插针132与第四主绕组140的第四主绕组尾部插针142连接。

在其他实施例中，多个主绕组还可以由一根主绕组线圈绕设形成，在此不做限制。

在本实施例中，多个副绕组中的一个通过第三连接件330与多个主绕组中的一个连接，以实现副绕组组件与主绕组组件电连接。具体的，第一副绕组210的第一副绕组头部插针2121与第一主绕组110的第一主绕组头部插针1121连接。

一并参见图6，第二连接件320和第三连接件330设置于主绕组线框和副绕组线框远离主绕组线圈和副绕组线圈的一侧。在本实施例中，以第三连接件330为例进行说明，第一副绕组线框211上设有第二限位部2112，第一主绕组线框111上设有第三限位部1111，第三连接件330通过第二限位部2112和第三限位部1111被限制于远离主绕组线圈和副绕组线圈的一侧。

在本实施例中，第二连接件320和第三连接件330都可以为电连接线，例如漆包线。在其他实施例中，第二连接件和第三连接件还可以为其他电连接件，在此不做限制。

在本实施例中，第一连接件310与主绕组插针和/或副绕组插针连接。

一并参见图7，第一连接件310包括容置部311及连接端子312，容置部311用于容置外接线400并使得外接线400与连接端子312电连接，连接端子312用于套设于主绕组插针和/或副绕组插针上，以实现主绕组线圈和/或副绕组线圈与外接线400的电连接。

在本实施例中，连接端子312为中空的金属端子，例如铜、铝等。且连接端子312具有一定弹性，以便于套设于主绕组插针和/或副绕组插针上。

在本实施例中，连接端子312与主绕组插针和/或副绕组插针通过液体金属融合凝固以进一步固定连接。具体的，可以通过浸锡的方式将连接端子312与主绕组插针和/或副绕组插针进一步固定。在其他实施例中，也可以通过其他液体金属融合凝固以进一步固定连接，例如铜等，在此不做限制。

在本实施例中，第一副绕组头部插针2121、第一副绕组尾部插针2122、第四主绕组头部插针141、第四副绕组头部插针2421和第四副绕组尾部插针2422上均套设有第二连接件320，且第四主绕组头部插针141引出两根外接线400，以与外部控制装置连接以实现定子10的正常工作。

在本实施例中，定子10还可以包括束带500，束带500用于将外接线400固定于靠近连接线出口的第二副绕组220上，以避免外接线400与其他部件干涉。

本实施例通过将主绕组线圈和副绕组线圈按一定规律绕设，能够使得定子正常工作；通过第二连接件将多个主绕组连接，通过第三连接件将主绕组组件与副绕组组件连接，能够便于主绕组和副绕组与外接线连接；通过将第二连接件和第三连接件设置于主绕组线框和副绕组线框远离主绕组线圈和副绕组线圈的一侧，能够避免对其他部件产生干涉；通过第一连接件将主绕组和副绕组与外接线连接，连接结构稳定；通过液体金属融合凝固进一步固定连接主绕组插针与主绕组线圈、副绕组插针与副绕组线圈、连接端子与主绕组插针和/或副绕组插针，能够进一步提高连接结构的可靠性。

参见图8和图9，本发明电机实施例包括定子10、转子20和壳体30，定子10固定设置于壳体30内，转子20可转动设置于定子10内且贯穿壳体30。

具体的，本发明实施例中定子10的结构参见上述电机的定子实施例，在此不再赘述。

一并参见图1、图9和图10，外接线400与熔断器FU和电容C1连接，以实现电机的正常运行。其中，接点A为低档连接端，对应于定子10中的第一副绕组头部插针2121；接点B为中档连接端，对应于定子10中的第一副绕组尾部插针2122；接点C为高档连接端，对应于定子10中的第四副绕组头部插针2421；接点D为公共端。通过上述结构，使得本实施例中电机能够实现不同档位的调节。

在本实施例中，熔断器FU设置于壳体30内，用于感知主绕组和副绕组的温度，并且在主绕组和副绕组的温度大于温度阈值时熔断，以断开电路，从而避免因电机温度过高造成漆包线表面漆皮软化，进而导致出现击穿、跳火，引发燃烧的问题。

本发明实施例通过在电机的定子设置第一连接件以将定子的主绕组组件和副绕组组件分别与外接线连接，能够取代原有的电路板，从而降低电机的制备成本，并且能够避免绕组组件的线圈与电路板之间通过焊接连接造成的不良率较高。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机的定子，其特征在于，所述定子包括：

主绕组组件，所述主绕组组件包括多个主绕组，所述多个主绕组依次电连接；

副绕组组件，所述副绕组组件包括多个副绕组，所述多个副绕组依次电连接，且所述副绕组组件与所述主绕组组件电连接；

其中，所述主绕组组件和所述副绕组组件分别通过第一连接件与外接线电连接；

其中，所述主绕组包括主绕组线框、设置于所述主绕组线框上的主绕组插针以及绕设于所述主绕组线框和所述主绕组插针上的主绕组线圈；所述副绕组包括副绕组线框及绕设于所述副绕组线框上的副绕组线圈，所述多个副绕组中的至少一个还包括副绕组插针，所述副绕组插针设置于所述副绕组线框上，所述副绕组线圈还用于绕设于所述副绕组插针；所述第一连接件与所述主绕组插针和/或所述副绕组插针连接；

所述第一连接件包括容置部及连接端子，所述容置部用于容置所述外接线并使得所述外接线与所述连接端子电连接，所述连接端子用于套设于所述主绕组插针和/或所述副绕组插针上；

所述副绕组线框上设有第一限位部，所述副绕组线圈通过所述第一限位部被引至其它所述副绕组，及从其它所述副绕组引回所述副绕组线框。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述多个主绕组通过第二连接件连接，所述多个副绕组中的一个通过第三连接件与所述多个主绕组中的一个连接，以实现所述副绕组组件与所述主绕组组件电连接。

3.根据权利要求2所述的定子，其特征在于，所述第二连接件和所述第三连接件设置于所述主绕组线框和所述副绕组线框远离所述主绕组线圈和所述副绕组线圈的一侧。

4.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述多个主绕组包括第一主绕组、第二主绕组、第三主绕组以及第四主绕组，其中，每个所述主绕组包括两个所述主绕组插针，两个所述主绕组插针分别为主绕组头部插针和主绕组尾部插针，所述第一主绕组的第一主绕组尾部插针与所述第二主绕组的第二主绕组尾部插针连接；所述第二主绕组的第二主绕组头部插针与所述第三主绕组的第三主绕组头部插针连接；所述第三主绕组的第三主绕组尾部插针与所述第四主绕组的第四主绕组尾部插针连接。

5.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述多个副绕组包括第一副绕组、第二副绕组、第三副绕组以及第四副绕组，其中，四个所述副绕组的副绕组线圈由一根线绕设形成。

6.根据权利要求5所述的定子，其特征在于，所述第一副绕组和所述第四副绕组分别包括两个所述副绕组插针，两个所述副绕组插针分别为副绕组头部插针和副绕组尾部插针，所述副绕组线圈由所述第一副绕组的第一副绕组头部插针依次经所述第一副绕组的第一副绕组线框、所述第二副绕组的第二副绕组线框、所述第三副绕组的第三副绕组线框、所述第四副绕组的第四副绕组线框绕设第一圈，再由所述第一副绕组的第一副绕组尾部插针依次经所述第一副绕组线框、所述第二副绕组线框、所述第三副绕组线框、所述第四副绕组线框绕设第二圈，再由所述第四副绕组的第四副绕组头部插针依次经所述第一副绕组线框、所述第二副绕组线框、所述第三副绕组线框、所述第四副绕组线框绕设第三圈，最后绕设于所述第四副绕组的第四副绕组尾部插针。

7.根据权利要求6所述的定子，其特征在于，沿所述副绕组组件由内向外的方向，所述第一副绕组线框上的第一副绕组线圈为逆时针绕设，所述第二副绕组线框上的第二副绕组线圈为顺时针绕设，所述第三副绕组线框上的第三副绕组线圈为逆时针绕设，所述第四副绕组线框上的第四副绕组线圈为顺时针绕设。

8.根据权利要求1至7任一项所述的定子，其特征在于，所述主绕组插针与所述主绕组线圈、所述副绕组插针与所述副绕组线圈分别通过液体金属融合凝固以进一步固定连接。

9.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述连接端子与所述主绕组插针和/或所述副绕组插针通过液体金属融合凝固以进一步固定连接。

10.一种电机，其特征在于，所述电机包括壳体、转子以及根据权利要求1至9任一项所述的定子，所述定子固定设置于所述壳体内，所述转子可转动设置于所述定子内且贯穿所述壳体。