CN1870388A - 电动机定子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电动机、尤其是外转子式电动机的定子(1)，其包括具有定子绕组(8)的叠片式定子铁芯(2)和在一端侧在定子绕组(8)的绕组头部(9)区域中设置的连接装置(20)，其用于电性连接定子绕组(8)的绕组线末端以及在定子绕组(8)上游连接的温度监测器(18)的连接线(16)。连接装置(20)包括特别是盖状地覆盖绕组头部(9)区域的绝缘的切换盘(22)。温度监测器(18)以一体方式固定于切换盘(22)中，使得其在绕组头部侧在定子绕组(8)和切换盘(22)之间与定子绕组(8)热传导地抵接接触。

Description

电动机定子
技术领域
本发明涉及用于电动机尤其是外转子式电动机的定子。该定子具有设置有定子绕组的叠片式定子铁芯及连接装置。连接装置安置于定子绕组的绕组头部区域的一端侧，目的是电性连接定子绕组的绕组线末端及连接在定子绕组上游的温度监测器的连接线。
背景技术
这种定子揭示于欧洲专利EP0 993 095 A1/B1中。在这种已知定子中，叠片式定子铁芯在其两端侧以及在可供定子绕组缠绕的定子开槽中具有环绕注射成型的绝缘的塑料材料。该绝缘的塑料材料在两端形成端部绝缘-本案中称为“绝缘端盘”。端盘的一端一体形成有容座，一温度监测器轴向地插入该容座中。作为保险元件的温度监测器串联地电连接在定子绕组的上游。为了将绕组线与温度监测器的连接线相连，设置了具有至少一个多端子容室的连接装置，该容室一方面由端盘之一的次容室及另一方面由位于绕组头部侧的附加的配线板的次容室组成。形式为绝缘位移端子的接触元件安置于端子容室中。配线板具有位于温度监测器区域的通孔及位于其上部的固定元件，固定元件目的是以夹持的方式保持住温度监测器的连接线。已知定子的制造与安装是通过在每一情况下将绕组线末端导引穿过端子容室之一及通过将绝缘位移端子插入与绕组线末端形成接触来实现的。然后可能将连接线压入对应端子中。温度监测器沿轴向插入端盘的容座中，连接线通过配线板导引并与配线板固定，连接线末端穿过对应的绝缘位移端子，结果是与所述连接线形成接触。
EP 0 727 864 B1中描述了用于电动机的连接装置。该电动机的连接元件设置于一盘状基部中且在每一情况下其设有具有夹持舌部的接线片。接线片与对应的连接线末端对应，目的是为了与定子绕组末端相连。在本案中，为纽扣状的温度监测器提供了可收容及形成接触的设置。温度监测器形式为纽扣电池并且不具有任何导线。上述设置使电动机可以选择地安装有温度监测器或不安装有温度监测器。为了这个目的，基部开设有收容温度监测器并具有特殊接触弹簧元件的容座。通过该特殊接触弹簧元件，可以与容座中的温度监测器接触或与代替温度监测器的连接元件接触。容座底部设有开口，如此收容于容座中的温度监测器可通过该开口测得定子绕组的温度。更精确的说，仅通过与连接元件的接触部或通过额外的电路绝缘间接测得温度。因此热的传导不够理想。
发明内容
本发明的任务是提供一种开始所述类型的定子，该定子可确保高的使用可靠性并且制造和组装简单。
该任务通过权利要求1的特征来实现。本发明的有利的改进特征是从属权利要求的主题。
根据本发明，温度监测器以一体方式固定于绝缘的切换盘，该绝缘切换盘覆盖，特别以盖状形式覆盖，绕组头部区域，如此在绕组头部侧温度监测器在定子绕组与切换盘之间以热传导方式与定子绕组抵接接触。这意味着温度监测器-优选为与连接装置的其它接触元件一起-以预组装的形式一体地固定于切换盘，使得仅仅已经以该种方式预先组装的切换盘需要轴向地安置于绕有绕组的叠片式定子铁芯上。其中，温度监测器以直接抵接接触的方式在绕组头部侧抵接在定子绕组上，这样确保了有效的热量传导并且由此通过在过热的情况下温度监测器可靠地切断电动机，保证了高度的可靠性。
在一个有利的实施例中，温度监测器通过连接线固定于切换盘中，为此切换盘在其面对绕组头部的定子侧设有收容和夹持固定连接线的固定元件。此外，优选将弹性压力施加于温度监测器上，为此切换盘具有可在温度监测器区域产生压力的弹性臂。采用该有利的结构可以实现公差补偿，其方式是通过对温度监测器的弹性加载来补偿可能的尺寸公差，特别是绕组头部的结构高度的公差，使得在任何情况下，可保证温度监测器与定子绕组间的有效的、直接的热接触。
在另一个优选实施例中，温度监测器的连接线使用绝缘位移技术(Schneidklemmtechnik)直接连接。为此，连接线被固定于切换盘中，因此通过切换盘轴向地放置于绕组头部区域的简单结合连接，连接线自动地与绝缘位移端子(Schneidklemmkontakte)形成接触。这使得定子的安装简单。
其它有利的结构特征将在下面详细说明。
附图说明
以下参照附图中所示的优选实施例详细说明本发明，附图中，
图1为本发明定子在其转子侧(转子未图示)的轴向视图(电动机轴线方向的俯视图)。
图2为沿图1中平面II-II方向的剖视图。
图3为图2中区域III的放大视图，用于说明温度监测器的安置。
图4为本发明定子各元件的立体视图。
图5为沿图4中箭头V方向的俯视图。
图6为沿图5中平面VI-VI方向在绝缘位移端子区域的剖视图。
图7为本发明切换盘的立体视图，更准确的说是远离叠片式定子铁芯的一侧(凸缘侧)。
图8为图7中区域VIII的放大细节。
图9为切换盘另一侧的立体视图(定子侧)。
图10为图9中区域X的放大细节。
图11为切换盘的俯视图(凸缘侧)。
图12为沿图11箭头XII方向的切换盘的侧视图。
图13为沿图12箭头XIII方向的切换盘另一侧(定子侧)的俯视图。
图14为沿图11中平面XIV-XIV方向的强烈放大剖视图。
图15为与图9类似的切换盘定子侧的立体放大图。
图16至18每一图展示了切换盘的细节。
具体实施方式
在附图的各图中相同的部件总是采用相同的标号，因此一般只需要对其做一次说明。
首先如图1至图4所示，本发明的定子1包括具有定子开槽4的叠片式定子铁芯2，定子绕组8的子绕组6穿过各定子开槽4。由分层的金属片构成的叠片式定子铁芯2具有在其两端及定子开槽4中环绕注射成型的绝缘塑料材料。一方面，该绝缘塑料材料可用作隔离位于定子开槽4中的子绕组6的目的；另一方面，其用作隔离位于叠片式定子铁芯2相对两端侧区域的所谓绕组头部9的目的。在每一情况下，该位于绕组头部侧区域的绝缘部分为端部绝缘10。
缠绕有定子绕组8的叠片式定子铁芯2固定连接于具有电动机凸缘12的一端侧。电动机凸缘12沿相对于电动机轴线14基本垂直的方向延伸。在外转子式电动机的优选改型中，缠绕了绕组的叠片式定子铁芯2与电动机凸缘12相对的另一端侧用图中没有示出的罐状或钟状的外转子包围。
定子1具有连接装置20，目的是对定子绕组8或子绕组6的绕线末端(未给出标号)以及串联在定子绕组8前面的温度监测器18的连接线16进行电连接(图4)。该连接装置20位于电动机凸缘12与缠绕了绕组的叠片式定子铁芯2之间的电动机凸缘12的一侧。
根据本发明，连接装置20具有绝缘的切换盘22，其特别地盖状覆盖缠绕了绕组的叠片式定子铁芯2的凸缘侧绕组头部9的区域。切换盘22具有为电动机轴或相关的轴支承(未图示)开设的中央开口，因此切换盘22大致上为环状盘。根据本发明，温度监测器18以一体的方式安置于切换盘22中，使得温度监测器18在绕组头部侧在定子绕组8与切换盘22之间与定子绕组8以热传导方式抵接接触。在这点上，请特别参阅图3中的放大视图。
现在特别参阅图9至图18的细节图示，可以进一步看到，温度监测器18通过其连接线16固定在切换盘22中。为此，切换盘22在其面对定子绕组头部9的定子侧设有固定元件24，其用来收容并以夹持方式固定连接线16。固定元件24优选为夹持容座的形式，连接线16可以嵌入该容座中或以力匹配的方式快速容易地与夹持容座扣持。在这点上，特别参阅图15和图16。从这些附图中可以进一步看到，温度监测器18为扁平的纽扣状，并具有沿与电动机轴线14大致垂直的方向延伸的相对的支撑面26和28及侧向的圆周边缘30(这点参阅图3)。在本例中，连接线16沿与支撑面26，28基本平行的方向延伸离开圆周边缘30。从图15和16可以进一步看到，温度监测器18安置于切换盘22的容座区域中，优选为例如通过侧向的销状的定位元件32定位于正确的位置上，使得温度监测器18可直接精确的安置于其中一个子绕组6的绕组头部9上，如图3所示。
在示出的优选的实施方式中，弹性压力F沿定子绕组8的方向施加于温度监测器18。为此，如图3、11、17和18所示，切换盘22具有位于温度监测器18区域并可产生压力F的弹性臂34。该弹性臂34，如图18所示，由位于切换盘22的某一壁区域的接近U形的缺口形成。在本例中，更为有利的是弹性臂34在远离温度监测器18的一侧设有优选为销状的承载元件36，以便以支撑的方式支承在凸缘侧的相对表面上(参见图3)，用来增加压力F。
原则上可以用任何方式与温度监测器18的连接线16形成电连接接触，例如通过附加的焊接接触元件或夹持接触元件如扁平插头或类似结构来间接连接。
然而，在示出的特别优选的实施方式中，温度监测器18的连接线16是通过绝缘位移技术直接连接。该优选的连接技术会在下面更加详细的说明。
面对连接装置20的端部绝缘10具有一体形成的插有绝缘位移端子40的容纳室38(特别参阅图4及图6)。如图4所示，具有绝缘位移端子40的容纳室38布置于叠片式定子铁芯2的外围，因此其分布于外周，在这种情况下，其沿轴向开口朝向切换盘22以形成接触。如图15和图16所示，温度监测器18的连接线16固定于切换盘22，使得其仅通过切换盘22的轴向接缝连接通过将其放置于端部绝缘10上就可以自动地分别插入其中一个绝缘位移端子40中。为了切换盘22与端部绝缘10之间的这种连接，切换盘22具有沿轴向延伸的圆周边缘41，其按照区域地覆盖轴向凸出的容纳室38，如图4所示。在本例中，切换盘22以力匹配和/或形状匹配的方式固定于端部绝缘10上是有利的。特别地从图15和图16中可以进一步看到，温度监测器18的每一连接线16以优选地被剥除了绝缘皮的接触部分16a(这点也可参阅图10的放大细节图)尤其在径向分布上自由地并通过两个支撑点42形成桥接形式地被导引和固定。在本例中，设置该自由的桥接形式的接触部分16a与相应的绝缘位移端子40的位置相匹配，使得当放置上切换盘22后接触连接可自动形成。在本例中，为给接触部分16a取得必要的支撑及防止接触部分16a在连接形成时可能变形，在接触部分16a的延伸部分中的每一连接线16的端部在背离叠片式定子铁芯2指向的相对的凸缘侧被导引180。并穿过切换盘22的开口44(特别参阅图4、6、8及17)，并被固定在那里，优选为固定在夹持固定元件46中(特别参阅图8)。在本例中，每一开口44位于由圆周边缘41围成的盘区域中，结果是连接线16及其接触部分16a在径向方向被覆盖，因此与外界相绝缘。在本例中，如图4、7、8、14及17所示，如果切换盘22在背离叠片式定子铁芯2指向的凸缘侧具有设置在圆周边缘41的轴向延伸部分中的用来在该侧上也径向向外遮蔽导线16、16a的圆周片47也是很有利的。同样地，为了延长泄漏路径(避免泄漏电流)，优选在环形盘形状的切换盘22的内圆周区域内形成环绕中心开口的环片附加件48，其优选为向定子侧延伸，也就是在叠片式定子铁芯2的方向上延伸。
在另外的实施例中，有利地在切换盘22上安装了附加的接触元件，更精确的说是用于连接外部连接线(未图示)或印刷电路板的连接端子50以及用于在至少两个，例如三个(如图示)连接点之间连接的至少一个接触桥52。
这些接触元件50、52各具有扁平插头形式的连接部54，并且所述连接部54每个都直接与定子端部绝缘10的绝缘位移端子40结合。在这点上，特别参阅图6。
连接端子50优选为具有针状的形式并沿轴向延伸，在本例中，其优选为按区域地压入或注入由塑料构成的切换盘22中。为提供有效可靠的固持，图6及图14所示的切换盘22设置有延伸的成型的固持部56以实现该目的。如图13所示，接触桥52具有扁平导体元件的形式并且位置精确地插入切换盘22的容座中。接触桥52还可以有利地是金属薄片模制件，其中连接部54各在连接方向上被弯折接近直角。接触桥52位置精确地插入切换盘22是通过首先其一端与插入斜面58相抵接，然后以杠杆方式被转动地(杠杆作用地)进入切换盘22中而完成的，其中插入斜面58可使连接部54相对于对应的绝缘位移端子40准确定位。
定子绕组8的在附图中不可见的绕组线末端的接触同样在绝缘位移端子40中实现。从图6中可以看到，在每一情况下，两个绝缘位移端子40可通过连接板合并形成双端子。每一绝缘位移端子40具有接近H形的结构，其具有下部的绕组线端子及上部的连接端子。其中，定子绕组8的绕组线末端首先被径向导引各穿过其中一个容纳室38。通过各个绝缘位移端子40的轴向插入，实现了与绕组线末端形成接触。然后，绝缘位移端子40准备好让切换盘22插入其上，也就是准备好与温度监测器18的连接线16或者与其它接触元件50或52的连接部54形成连接。
本发明不限于所图示和描述的实施例，而是包括所有与本发明效果相同的实施方式。此外，到现在为止，本发明也不限于权利要求1中所界定的具体特征的组合，而是包括所有以上所揭示的单个特征中的任何特征的任意组合。原则上，这实质上意味着权利要求1的任何单个特征均可以被省略或被本申请中其它地方公开的至少一个单独特征所代替。因此，权利要求1仅可以被理解为本发明的第一种撰写尝试。

Claims (17)

1.用于电动机、尤其是外转子式电动机的定子(1)，其包括具有定子绕组(8)的叠片式定子铁芯(2)和在一端侧上在定子绕组(8)的绕组头部(9)区域中设置的连接装置(20)，其用于电性连接定子绕组(8)的绕组线末端以及在定子绕组(8)上游连接的温度监测器(18)的连接线(16)，其特征在于：所述连接装置(20)包括特别是盖状地覆盖绕组头部(9)区域的绝缘的切换盘(22)，所述温度监测器(18)以一体方式固定于切换盘(22)中，使得其在绕组头部侧在定子绕组(8)和切换盘(22)之间与定子绕组(8)热传导地抵接接触。
2.如权利要求1所述的定子，其特征在于：所述温度监测器(18)通过其连接线(16)固定于切换盘(22)，为此切换盘(22)在面对定子绕组头部(9)的定子侧设有用来收容并以夹持方式固定连接线(16)的固定元件(24)。
3.如权利要求1或2所述的定子，其特征在于：所述温度监测器(18)为扁平的纽扣状并包括沿与电动机轴线(14)大致垂直延伸的相对的支撑面(26、28)及圆周边缘(30)，其中连接线(16)沿与支撑面(26、28)基本平行的方向延伸离开圆周边缘(30)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的定子，其特征在于：温度监测器(18)上施加有弹性压力(F)。
5.如权利要求4所述的定子，其特征在于：所述切换盘(22)具有位于温度监测器(18)区域的产生所述压力(F)的弹性臂(34)。
6.如权利要求5所述的定子，其特征在于：所述弹性臂(34)在其背离温度监测器(18)指向的一侧具有用于以支撑的方式承接在相对面上的承载元件(36)。
7.如权利要求1至6中任一项所述的定子，其特征在于：所述温度监测器(18)的连接线(16)采用绝缘位移技术直接地或者通过附加的接触元件，例如扁平插头或类似物，间接地连接于接触部分(16a)。
8.如权利要求1至7中任一项所述的定子，其特征在于：所述叠片式定子铁芯(2)在其面对连接装置(20)的端侧具有端部绝缘(10)，其包括具有绝缘位移端子(40)的容纳室(38)，该具有绝缘位移端子(40)的容纳室(38)沿切换盘(22)方向轴向地排列，温度监测器(18)的连接线(16)的接触部分(16a)固定于切换盘(22)，使得所述接触部分(16a)通过切换盘(22)与端部绝缘(10)的轴向接缝连接而分别自动插入其中一个绝缘位移端子(40)中。
9.如权利要求8所述的定子，其特征在于：所述温度监测器(18)的每个连接线(16)以其接触部分(16a)尤其是在径向上延伸地通过支撑点(42)被导引和固定。
10.如权利要求8或9所述的定子，其特征在于：所述每个连接线(16)在接触部分(16a)的延伸部分中以其端部被导引180。穿过位于与切换盘(22)相对的背离叠片式定子铁芯(2)指向的一侧的切换盘(22)的开口(44)并在那里被固定。
11.如权利要求1至10中任一项所述的定子，其特征在于：作为用于外部连接线的连接端子(50)和/或作为位于至少两个连接点之间的接触桥(52)的附加接触元件固定于切换盘(22)上。
12.如权利要求11所述的定子，其特征在于：所述接触元件(50、52)包括扁平插头形式的连接部(54)，这些连接部(54)各直接与定子端部绝缘(10)的绝缘位移端子(40)之一配合。
13.如权利要求11或12所述的定子，其特征在于：优选为针状的并轴向延伸的连接端子(50)按区域地射入或压入由塑料构成的切换盘(22)中。
14.如权利要求11至13中任一项所述的定子，其特征在于：接触桥(52)具有扁平导体元件的形式，其位置准确地插入切换盘(22)的容座中并优选为由金属片体材料制成，其各连接部(54)被弯折大约成直角。
15.如权利要求8至14中任一项所述的定子，其特征在于：定子绕组(8)的绕组线末端各穿过定子端部绝缘(10)的其中一个容纳室(38)，并且通过对应的绝缘位移端子(40)形成电接触。
16.用于如权利要求1至15中任一项所述的定子(1)的切换盘(22)。
17.电动机，尤其是外转子式电动机，其包括如权利要求1至15中任一项所述的定子(1)及覆盖缠绕了绕组的叠片式定子铁芯(2)的钟状转子。
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