CN114337040B - 定子组件和具有其的电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定子组件和具有其的电机,定子组件包括定子铁芯、定子绕组和引出线组件,定子绕组设在定子铁芯上,定子绕组具有m×n个引出端;引出线组件在定子铁芯的轴向方向上设在定子绕组的一侧,引出线组件包括绝缘支撑件和m×n个线体,m×n个线体分别与m×n个引出端一一对应电连接,绝缘支撑件上设有多个过线通道,每个过线通道内设有线体,不同相的线体间隔设置。本发明的定子组件,可以避免不同相的线体相互接触导致定子组件的功能失效;而且,易于加工,可以节省材料和加工成本,同时也便于批量生产;此外,本发明的定子组件结构紧凑,径向占用空间小,进而便于定子组件在电机中的布置。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,尤其是涉及一种定子组件和具有其的电机。
背景技术
在电机技术领域,大多引出线连接方式,结构非常复杂,复杂的结构增大了加工难度,导致加工成本高、浪费材料较多,同时也不利于批量生产;而且,其结构占用的轴向和径向空间都比较大,造成电机空间布置的浪费;此外由于结构复杂,绝缘处理较难。
发明内容
本发明提供一种定子组件,所述定子组件具有绝缘好、成本低、体积小的优点。
本发明提供一种电机,所述电机具有如上所述的定子组件。
根据本发明实施例的定子组件,所述定子组件适用于m相,每相具有n个并联支路的电机中,所述定子组件包括定子铁芯、定子绕组和引出线组件,所述定子绕组设在所述定子铁芯上,所述定子绕组具有m×n个引出端;所述引出线组件在所述定子铁芯的轴向方向上设在所述定子绕组的一侧,所述引出线组件包括绝缘支撑件和m×n个线体,m×n个所述线体分别与m×n个所述引出端一一对应电连接,所述绝缘支撑件上设有多个过线通道,每个所述过线通道内设有所述线体,不同相的所述线体间隔设置。
根据本发明实施例的定子组件,引出线组件用绝缘支撑件将不同相线体绝缘隔离,可以便于实现不同相线体绝缘隔离,以避免不同相的线体相互接触导致定子组件的功能失效;而且,本发明的引出线组件结构简单、易于加工,可以节省材料和加工成本,同时也便于批量生产;此外,引出线组件在定子铁芯的轴向方向上设在定子绕组的一侧,可以使得引出线组件占用定子组件的径向空间小,由此使得定子组件结构紧凑,进而便于定子组件在电机中的布置;车辆在行驶过程中,电机存在较大的震动,通过绝缘支撑件可以增强引出线组件的抗震性。
在本发明的一些实施例中,每路所述引出端对应设置一个所述绝缘支撑件,每个所述绝缘支撑件设有m个所述过线通道,每路所述引出端对应的m个所述线体分别一一穿过相应的所述绝缘支撑件上的m个所述过线通道。
在本发明的一些实施例中,同一相的所述线体排布成环形,不同相的排布成环形的所述线体在轴向上间隔设置。
在本发明的一些实施例中,在所述定子铁芯的径向方向上,所述引出线组件的最外侧不超过所述定子铁芯的外周壁。
在本发明的一些实施例中,每个所述线体包括焊接部、连接部和外接部,每个所述线体的所述焊接部与相应的所述引出端焊接连接,所述连接部连接在所述焊接部和所述外接部之间,所述外接部适于与外部的电机控制器连接。
在本发明的一些实施例中,每一相中的n个所述线体的所述连接部沿所述定子铁芯的周向延伸,且每一相中的n个所述线体的所述外接部接触连接。
在本发明的一些实施例中,所述绝缘支撑件包括第一块体和第二块体,所述第一块体和所述第二块体配合以限定出所述多个过线通道。
在本发明的一些实施例中,所述第一块体和所述第二块体可拆卸配合。
在本发明的一些实施例中,所述第一块体具有卡槽,所述第二块体具有卡钩,所述卡钩和所述卡槽卡接。
在本发明的一些实施例中,多个所述线体均为圆铜线。
在本发明的一些实施例中,所述定子铁芯上具有沿所述定子铁芯的圆周方向间隔排列的多个定子槽,所述定子绕组包括多个矩形导体段,每个所述矩形导体段包括设置在定子铁芯的定子槽中的槽内部分、设置在所述定子铁芯外部的发卡端和焊接端,所述槽内部分连接在所述发卡端和所述焊接端之间,多个所述焊接端的一部分形成为所述引出端,并且引出端沿所述定子铁芯的轴向向外伸出。
根据本发明实施例的电机,包括根据如上所述的定子组件。
根据本发明实施例的电机,引出线组件用绝缘支撑件将不同相线体绝缘隔离,可以便于实现不同相线体绝缘隔离,以避免不同相的线体相互接触导致定子组件的功能失效;而且,本发明的引出线组件结构简单、易于加工,可以节省材料和加工成本,同时也便于批量生产;此外,引出线组件在定子铁芯的轴向方向上设在定子绕组的一侧,可以使得引出线组件占用定子组件的径向空间小,由此使得定子组件结构紧凑,进而便于定子组件在电机中的布置。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明一些实施例的定子组件的结构示意图;
图2是图1中A处的局部放大图;
图3是根据图1中引出线组件的结构示意图;
图4是根据图3中每一相的多个线体的结构示意图;
图5是根据图3中绝缘支撑件的结构示意图;
图6是根据图5中第二块体的结构示意图;
图7是根据图5中第一块体的结构示意图。
附图标记:
定子组件100,
定子铁芯1,定子绕组2,引出端21,
引出线组件3,绝缘支撑件31,过线通道311,第一块体312,卡槽3121,线槽3122,第二块体313,卡钩3131,线体32,焊接部321,连接部322,外接部323,
端子接头4,收容部41,插接部42,
发卡端Ⅰ,焊接端Ⅱ。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述根据本发明实施例的定子组件100和具有其的电机,其中电机可以为m相,每相具有n个并联支路的电机。
如图1-图2所示,根据本发明实施例的定子组件100,包括定子铁芯1、定子绕组2和引出线组件3。
具体而言,参考图1-图2,定子绕组2设在定子铁芯1上,定子绕组2具有m×n个引出端21,引出线组件3在定子铁芯1的轴向方向上设在定子绕组2的一侧,引出线组件3包括绝缘支撑件31和m×n个线体32,m×n个线体32分别与m×n个引出端21一一对应电连接,绝缘支撑件31上设有多个过线通道311,每个过线通道311内设有线体32,不同相的线体32间隔设置。
可以理解的是,定子铁芯1可以支撑定子绕组2,便于定子绕组2的绕制,m×n个线体32的一端可以分别与m×n个引出端21一一对应电连接,m×n个线体32的另一端可以与外部的电机控制器电连接,由此,通过m×n个线体32,可以将m×n个定子绕组2的引出端21分别与外部的电机控制器电连接,进而使得定子组件100与外部的电机控制器电连接。绝缘支撑件31为绝缘件,可以为多个过线通道311提供载体,多个过线通道311可以使得不同相的线体32间隔设置,以使不同相线体32之间相互绝缘,进而可以避免不同相的线体32相互接触导致定子组件100的功能失效,而且,为了增加引出线组件的抗震性,线体32经过绝缘支撑件31支撑和相互隔离可以增强引出线组件3的结构强度。
其中,引出线组件3在定子铁芯1的轴向方向上设在定子绕组2的一侧,引出端沿所述定子铁芯的轴向向外伸出,可以使得引出线组件3在定子铁芯1的轴向一侧布置,可以少占用甚至不占用定子铁芯1的径向空间,由此使得定子组件100结构紧凑,径向占用空间小,进而便于定子组件100在电机中的布置。
相关技术中,大多引出线连接方式,结构非常复杂,复杂的结构增大了加工难度,导致加工成本高、浪费材料较多,同时也不利于批量生产;而且,其结构占用的轴向和径向空间都比较大,造成电机空间布置的浪费;此外由于结构复杂,绝缘处理较难。
而根据本发明实施例的定子组件100,引出线组件3用绝缘支撑件31将不同相线体32绝缘隔离,可以便于实现不同相线体32绝缘隔离,以避免不同相的线体32相互接触导致定子组件100的功能失效;而且,本发明的引出线组件3结构简单、易于加工,可以节省材料和加工成本,同时也便于批量生产;此外,引出线组件3在定子铁芯1的轴向方向上设在定子绕组2的一侧,可以使得引出线组件3占用定子组件100的径向空间小,由此使得定子组件100结构紧凑,进而便于定子组件100在电机中的布置。
在本发明的一些实施例中,每路引出端21对应设置一个绝缘支撑件31,每个绝缘支撑件31设有m个过线通道311,每路引出端21对应的m个线体32分别一一穿过相应的绝缘支撑件31上的m个过线通道311。可以理解的是,每路引出端21对应的m个线体32分别为m个不同相的同一路线体32,将m个线体32分别一一穿过相应的绝缘支撑件31上的m个过线通道311可以将m相的不同线体32间隔绝缘设置。
在本发明的另一些实施例中,如图3所示,多个绝缘支撑件31可以沿定子铁芯1的周向间隔布置,且绝缘支撑件31设置在沿定子铁芯1轴向有不同相的线体32的位置处,这里,不同相的线体32的个数可以为两个或者三个不等,线体32数量只要在m以内均可,而且,多个绝缘支撑件31可以理解为任意数量的绝缘支撑件31,只要绝缘支撑件31的数量能够可以将不同相的线体32间隔绝缘,且可以加强引出线组件3的结构强度均可。
结合图1,根据本发明的一些实施例,在定子铁芯1的径向方向上,引出线组件3的最外侧不超过定子铁芯1的外周壁。由此,可以节省引出线组件3在定子铁芯1径向上的空间,进而可以使得定子组件100径向结构较小,便于定子组件100在电机中的布置。
在本发明的另一些实施例中,参考图2-图4,每个线体32包括焊接部321、连接部322和外接部323,每个线体32的焊接部321与相应的引出端21焊接连接,连接部322连接在焊接部321和外接部323之间,外接部323适于与外部的电机控制器连接。由此,定子绕组2的各个引出端21与对应线体32的焊接部321电连接,焊接部321与连接部322电连接,连接部322与外接部323电连接,由此实现引出端21与外部的电机控制器电连接。可以理解的是,焊接部321与引出端21焊接连接可以加强连接强度,保证导电的可靠性。
如图2-图4所示,根据本发明的一些实施例,每一相中的n个线体32的连接部322沿定子铁芯1的周向延伸,且每一相中的n个线体32的外接部323接触连接。其中,每一相中的n个线体32的外接部323接触连接可以便于将每一相与外部的电机控制器连接。具体地,定子绕组2的m×n个引出端21沿定子铁芯1的周向间隔设置,使得与m×n个引出端21对应的不同线体32沿定子铁芯1的周向间隔设置,每一相中的n个线体32的连接部322沿定子铁芯1的周向延伸,可以便于将每一相中的n个线体32的外接部323接触连接。
结合图3-图4,在本发明的另一些实施例中,同一相的线体32排布成环形,不同相的排布成环形的线体32在轴向上间隔设置。其中,同一相的线体32排布成环形可以便于同一相的线体32彼此之间的连接,也便于同一相的线体32与外部的电机控制器连接,不同相的排布成环形的线体32在轴向上间隔设置可以便于不同相的线体32之间彼此绝缘。
如图3-图4所示,根据本发明的一些实施例,同一相的n个线体32可以排布成多个直径不同的环形结构,多个环形结构依次套设设置。由此,可以便于每一相的n个线体32的排布,使得每一相n个线体32中的每个线体32走线互不干涉。
例如,本发明的电机可以为3相4路电机,3相分别为A相、B相和C相,A相4路分别为X1路、X2路、X3路、X4路,B相4路分别为Y1路、Y2路、Y3路、Y4路,C相4路分别为Z1路、Z2路、Z3路、Z4路,其中,A相的4路线体32排布成环形,B相的4路线体32排布成环形,C相的4路线体32排布成环形,A相的4路线体32排布成的环形、B相的4路线体32排布成的环形、C相的4路线体32排布成环形在轴向上彼此间隔设置。进一步地,A相的4路线体32可以排布成两个直径不同的环形,4路中的两路线体32排布成一个直径相同的第一环形,4路中的另两路线体32排布成与第一环形直径不同的第二环形;同理,B相4路和C相4路可以为同样的排布方式,这里不再赘述。
在本发明的一些实施例中,如图1-图2所示,定子组件100还包括m个端子接头4,每个端子接头4包括收容部41和插接部42,收容部41用于收纳每一相接触连接的外接部323,插接部42适于与外部的电机控制器电连接。可以理解的是,引出线组件3可以通过端子接头4与外部的电机控制器连接,端子接头4的收容部41可以将每一相接触连接的外接部323收容到一起,便于每一相多个外接部323的固定。
在本发明的一些实施例中,如图5所示,绝缘支撑件31包括第一块体312和第二块体313,第一块体312和第二块体313配合以限定出多个过线通道311。由此,第一块体312和第二块体313可以便于形成多个过线通道311,多个过线通道311一方面可以支撑线体32,加强引出线组件3的结构强度;另一方面,多个过线通道311可以将不同相的线体32彼此隔离绝缘,进而避免不同相的线体32接触导致定子组件100功能失效。
作为一种可实现的方式,当定子绕组2绕制完成后,将m×n个线体32分别与m×n个引出端21一一对应连接,连接完线体32后,将第一块体312和第二块体313扣合在需要放置绝缘支撑件31的线体上,由此,绝缘支撑件31的安装简便快捷,节省人力。
根据本发明的一些实施例,结合图6-图7,第一块体312和第二块体313可拆卸配合。由此,可以便于线体32穿设于过线通道311,进而可以提高引出线组件3的方便性和适用性,可以提高线体32与绝缘支撑件31的组装效率,从而可以节约劳动力和生产成本。
在本发明的一些实施例中,如图6-图7所示,第一块体312具有卡槽3121,第二块体313具有卡钩3131,卡钩3131和卡槽3121卡接。由此,使得第一块体312和第二块体313可以可靠地装配在一起,使得过线通道311结构稳定,可以减小过线通道311破坏导致不同相线体32接触的概率,进而使得定子组件100功能稳定;而且,卡钩3131和卡槽3121卡接也便于将第一块体312和第二块体313拆装,可以提高线体32与绝缘支撑件31的组装效率,从而可以节约劳动力和生产成本;此外,当绝缘支撑件31损坏时,也便于更换。
在本发明的一些实施例中,如图6-图7所示,第一块体312上可以具有多个线槽3122,第二块体313设于第一块体312的线槽3122的开口的一端,第二块体313与线槽3122共同形成多个过线通道311,可以理解的是,第一块体312的线槽3122可以便于形成过线通道311。当然,形成过线通道311的具体结构不限于此,在附图未示出的一些示例中,第二块体313可以具有多个线槽,第一块体312设于第二块体313的线槽的开口的一端,第一块体312与线槽共同形成多个过线通道311;当然,第一块体312可以具有多个第一线槽,第二块体313可以具有多个第二线槽,多个第一线槽和多个第二线槽一一对应,多个第一线槽和多个第二线槽配合可以形成多个过线通道311。这里的形成过线通道311的结构均为示例性说明,不能作为对本发明的限制。
在本发明的一些实施例中,如图1-图2所示,定子绕组2还具有m×n个星点线端,m×n个星点线端沿定子铁芯1的周向间隔开,每一路中的多相星点线端通过星点连接板连接。由此,可以将定子组件100的电气连接为星形接法,连接了每一路中的多相星点线端的星点连接板可以为星形接法的中心。
参考图4,根据本发明的一些实施例,多个线体32均为圆铜线。可以理解的是,圆铜线便于加工,易于得到,由此可以节省制造成本,又易于弯折变形,能够适应各种需要变形的情况;而且,圆铜线便于连接和固定。进一步地,圆铜线的外周可以由绝缘漆膜包裹,由此,可以将圆铜线彼此间绝缘,进而避免圆铜线彼此接触造成短路;为了便于焊接,可以将线体32的焊接部321距离端部8-10mm的绝缘漆膜剥除,同样,也可以将线体32的外接部323距离端部8-10mm的绝缘漆膜剥除。在本发明的一些实施例中,定子绕组2的导体段和引出端21均为矩形,并且一体成型,线体32为圆铜线与导体段和引出端21为矩形的结构组合使:既保证了电机的定子槽的槽满率,提升了电机功率密度,又利用了圆铜线易于变形、便于连接和固定的特点。
在本发明的一些实施例中,如图1所示,定子铁芯1上具有沿定子铁芯1的圆周方向间隔排列的多个定子槽;定子绕组2包括多个矩形导体段;每个矩形导体段包括设置在定子铁芯1的定子槽中的槽内部分、设置在定子铁芯1外部的发卡端Ⅰ和焊接端Ⅱ,槽内部分连接在发卡端Ⅰ和焊接端Ⅱ之间,多个焊接端Ⅱ的一部分形成为引出端21,多个焊接端Ⅱ的另一部分两两焊接。可以理解的是,槽内部分设置在定子槽中,定子槽对槽内部分进行限位,由此,定子绕组2可靠地安装在定子铁芯1上。这里,举例说明矩形导体段的结构特征,矩形导体段可以包括两个槽内部分,发卡端Ⅰ连接在两个槽内部分之间,且连接在两个槽内部分的一端,两个槽内部分远离发卡端Ⅰ的另一端分别形成为两个焊接端Ⅱ,定子绕组2的多个焊接端Ⅱ的一部分作为引出端21,定子绕组2的多个焊接端Ⅱ的另一部分两两焊接,引出端21沿定子铁芯1的轴向向外伸出后,与线体32的焊接部321电连接,使引出线组件3设置在定子铁芯1的轴向一侧。矩形导体段可以为一体结构件,由此,可以提高定子槽的槽满率,进而提升电机的功率密度,提高抗震性能,使得定子绕组2的结构更加可靠。
根据本发明实施例的电机,包括根据如上所述的定子组件100。
根据本发明实施例的电机,引出线组件3用绝缘支撑件31将不同相线体32绝缘隔离,可以便于实现不同相线体32绝缘隔离,以避免不同相的线体32相互接触导致定子组件100的功能失效;而且,本发明的引出线组件3结构简单、易于加工,可以节省材料和加工成本,同时也便于批量生产;此外,引出线组件3在定子铁芯1的轴向方向上设在定子绕组2的一侧,可以使得引出线组件3占用定子组件100的径向空间小,由此使得定子组件100结构紧凑,进而便于定子组件100在电机中的布置。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种定子组件,所述定子组件适用于m相,每相具有n个并联支路的电机中,其特征在于,所述定子组件包括:
定子铁芯;
定子绕组,所述定子绕组设在所述定子铁芯上,所述定子绕组具有m×n个引出端;
引出线组件,所述引出线组件在所述定子铁芯的轴向方向上设在所述定子绕组的一侧,所述引出线组件包括绝缘支撑件和m×n个线体,m×n个所述线体分别与m×n个所述引出端一一对应电连接,所述绝缘支撑件上设有多个过线通道,每个所述过线通道内设有所述线体,不同相的所述线体间隔设置;每路所述引出端对应设置一个所述绝缘支撑件,每个所述绝缘支撑件设有m个所述过线通道,每路所述引出端对应的m个所述线体分别一一穿过相应的所述绝缘支撑件上的m个所述过线通道;
每个所述线体包括焊接部、连接部和外接部,每个所述线体的所述焊接部与相应的所述引出端焊接连接,所述连接部连接在所述焊接部和所述外接部之间,所述外接部适于与外部的电机控制器连接;
所述绝缘支撑件包括第一块体和第二块体,所述第一块体和所述第二块体配合以限定出所述多个过线通道。
2.根据权利要求1所述的定子组件,其特征在于,同一相的所述线体排布成环形,不同相的排布成环形的所述线体在轴向上间隔设置。
3.根据权利要求1所述的定子组件,其特征在于,在所述定子铁芯的径向方向上,所述引出线组件的最外侧不超过所述定子铁芯的外周壁。
4.根据权利要求1所述的定子组件,其特征在于,每一相中的n个所述线体的所述连接部沿所述定子铁芯的周向延伸,且每一相中的n个所述线体的所述外接部接触连接。
5.根据权利要求1所述的定子组件,其特征在于,所述第一块体和所述第二块体可拆卸配合。
6.根据权利要求5所述的定子组件,其特征在于,所述第一块体具有卡槽,所述第二块体具有卡钩,所述卡钩和所述卡槽卡接。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的定子组件,其特征在于,多个所述线体均为圆铜线。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的定子组件,其特征在于,所述定子铁芯上具有沿所述定子铁芯的圆周方向间隔排列的多个定子槽,所述定子绕组包括多个矩形导体段,每个所述矩形导体段包括设置在定子铁芯的定子槽中的槽内部分、设置在所述定子铁芯外部的发卡端和焊接端,所述槽内部分连接在所述发卡端和所述焊接端之间,多个所述焊接端的一部分形成为所述引出端,并且引出端沿所述定子铁芯的轴向向外伸出。
9.一种电机,其特征在于,包括根据权利要求1-8中任一项所述的定子组件。
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