CN201015176Y - 用于电机的定子以及包括外部转子和内部定子的电机 - Google Patents

用于电机的定子以及包括外部转子和内部定子的电机 Download PDF

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Abstract

一种用于电机的定子以及一种包括外部转子和内部定子的电机。所述定子包括：多个定子齿，每个齿包括顶面和底面；覆盖每个齿的顶面和底面的粉末涂敷绝缘体；位于定子的一端上的端盖，端盖包括导槽和至少一个布线元件，布线元件径向向外地与导槽隔开；以及导线，导线围绕定子齿的至少一个的顶面和底面上的粉末涂敷绝缘体延伸并与绝缘体接触，并且导线通过导槽和至少一个布线元件布线。本实用新型提供了改善的散热、减小的线圈尺寸、以及/或者减短的导线长度。

Description

用于电机的定子以及包括外部转子和内部定子的电机
技术领域
本实用新型涉及电机，尤其涉及在电机定子上绝缘和布线导线。
背景技术
已知多种电机，其包括卷绕在定子齿上以形成定子极的导线。为了减少由于导线卷绕引起的磁极电磁化而导致的电泄漏和表面电流，通常在卷绕导线前用绝缘材料覆盖每个齿。这种绝缘材料通常是纸板或其它类似的大体积材料或织物。已知多种技术，用于绝缘导线与定子体，并用于在定子上布线。
例如，内部定子已知为用纸板、纸板类似物或塑料绝缘结构覆盖各个齿或其部分。将导线卷绕在各个齿上，使其覆盖绝缘结构。另外已知的是，端盖具有用于给导线和定子体之间提供绝缘的特征或延伸件。在某些情况下，结合使用端盖延伸件和独立的绝缘材料以绝缘导线与定子体。
在某些定子配置中，将端盖设置为附接到定子的两侧。例如，一个或两个塑料端盖可以包括塑料凸起，所述凸起对应每个定子齿、并具有针对特定定子体厚度的组合长度。在这种配置中，当将两个端盖都设置在定子体上，塑料凸起覆盖定子齿的壁和两侧。这样，卷绕的导线覆盖端盖的覆盖齿的部分，而不接触定子体。
实用新型内容
本发明人成功设计了新的绝缘电机定子的方法，所述电机例如电动机、发电机以及其它电动发电机。这种方法包括利用粉末涂敷绝缘体和布线装置。在许多情况下，这些技术可以容易地用于不同厚度的定子。在一些情况下，这些技术提供改善的散热、减小的线圈尺寸、以及/或者减短的导线长度。
根据本实用新型的一方面，制造具有定子齿的定子的方法包括粉末涂敷定子的每个齿的部分。将具有布线元件的端盖设置在所述定子的一端上，并将导线卷绕在每个齿上，使得导线接触每个齿的粉末涂敷部分。所述导线通过端盖上的布线元件布线。
根据本实用新型的另一方面，用于电机的定子包括定子齿，其中导线围绕每个齿延伸。还包括使导线与定子齿绝缘的装置，以及布线导线的装置。
根据本实用新型的另一方面，用于电机的定子包括定子齿，其中粉末涂敷绝缘体覆盖每个齿的部分。将具有布线元件的端盖设置在所述定子一端上。导线围绕所述定子齿上的粉末涂敷绝缘体延伸并与其接触，并且所述导线通过布线元件布线。
根据本实用新型的另一方面，电机具有外部转子和内部定子。所述定子包括具有齿壁的齿。粉末涂敷绝缘体覆盖具有齿壁的各齿的部分。将具有布线元件的端盖设置在所述定子的一端上。导线围绕所述齿上的粉末涂敷绝缘体延伸并与其接触，并且所述导线通过布线元件布线。
通过附图和下文的详细描述，可以使本实用新型的其它方面的部分变得显而易见，并且可以部分地提出本实用新型的其它方面。可以理解，详细的描述和特定实例尽管表示了本实用新型的优选实施例，但是其目的只是用于说明，而不是用于限制本实用新型的范围。
附图说明
通过详细描述及其附图可以更加充分地理解本实用新型的实施例。
图1是根据本实用新型的一个实施例的定子体的等角图(isometricview)；
图2是根据本实用新型的另一实施例的具有布线元件的端盖的等角图；
图3是根据本实用新型的另一实施例的装配定子的透视图；
图4是根据本实用新型的另一实施例的定子的等角俯视图；
图5是根据本实用新型的另一实施例的电机截面图。
在附图的全部视图中，相应的参考特征表示相应的元件。下文的描述实际上只是示例性的，而不是用于限制本实用新型及其应用或使用。
具体实施方式
本实用新型的一方面是制造具有定子齿的定子的方法。每个齿的部分被涂敷有粉末。将具有布线元件的端盖设置在所述定子的一端上，并将导线卷绕在每个定子齿上，使得导线接触每个齿的粉末涂敷部分。通过端盖的布线元件布线导线。所述方法还包括在端盖的导线耦合元件上终止导线。还可以在定子的第二侧设置第二端盖。
另一方面，用于电机的定子包括定子齿，其中粉末涂敷绝缘体覆盖每个齿的部分。将具有布线元件的端盖设置在所述定子的一端上。导线围绕定子齿上的粉末涂敷绝缘体延伸并与其接触，并且通过布线元件布线。现在参考图1、2、3和4描述定子的多个实施例。图1示出了包括具有粉末涂层的部分的定子体的实施例。图2示出了具有多个布线元件的端盖的实施例。图3、4示出了定子的两个实施例，其中在每个定子齿的部分上具有粉末涂层，并且至少一个端盖上具有多个布线元件。
现在参考图1，定子100具有定子体102，其周边108上形成有多个定子齿105。如图所示，每个齿105可以包括这样的齿冠106，其弧线长度长于齿105的径向长度的实体部分。定子体102具有顶面和底面，以及限定定子体102的周长108的定子外周面116。每个齿冠106的多个外表面112形成定子外周面116。每个齿105还具有径向长度，其限定面对于相邻齿105的齿壁118。在相邻齿105之间形成齿腔114或槽，其通过两个相对的齿壁118限定。定子体102可以是实心的或单块的铁制品或金属结构，或者可以是多片或多层导磁材料的叠层。
粉末涂层110覆盖定子体102外部的部分，其中包括每个齿105的部分。粉末涂敷部分110还可以包括每个齿的顶面或底面、以及/或者齿壁118。在一个实施例中，粉末涂层110覆盖定子体102的整个外部，而在另一实施例中，粉末涂层110覆盖除了定子外周面116以外的定子体102的整个外部。同样，在一些实施例中，粉末涂层110不覆盖外部齿冠表面112。在一些实施例中，粉末涂层110可以覆盖全部或部分轴孔104的内表面。这种粉末涂层110为定子体102和/或齿105提供绝缘涂层，而不会对定子体102或齿105增加显著的额外体积或尺寸。特别是，粉末涂层110在齿105或定子体102与齿105上的绕线之间提供了绝缘，而不需要其它或辅助的绝缘结构或材料。
如该示例实施例所示，定子体102限定了轴孔104。定子100还可以包括一个或多个定子安装特征，所述特征用于将定子安装到电机应用中。如图1中的示例性示出，定子体102包括安装孔120，用于将定子体102安装到特定电机应用的安装装置中。
现在参考图2，端盖200包括端盖体202。所述端盖体202可以是非传导材料，例如塑料或复合材料。一个或多个布线元件提供对导线的布线。围绕端盖体202外周的导槽206和凸出204被示出为导线布线元件的两个实施例。在其它实施例中，布线元件还可以包括一个或多个齿、槽、沟、隆起、以及/或者夹子。端盖202还可以包括导线耦合元件210，例如如图2所示的电连接器或绝缘压穿连接器端(insulation displacement connectorterminal)(IDCT)。导线耦合元件210被设置用于终止一个或多个定子导线，并可以用于电连接与电机相连的导线连接器。
在一些实施例中，端盖体202限定用于轴的插入(如图5中的示例示出)的端盖轴孔212。该端盖轴孔212与定子孔104对应。端盖体202还限定一个或多个安装特征，所述特征用于将端盖200安装到电机或电机应用中。如图2所示，上述安装特征可以是端盖安装孔208。例如，端盖安装孔208在装配时可以与定子安装孔120对准。在运转时，这种安装装置提供在定子体102和电机或其应用的定子装配件之间耦合端盖200(如图5示例示出)。在另一实施例中，在装配定子中，将第一和第二端盖200设置在定子体102的两个相对端上(如图3示例示出)。如图2所示，将端盖200设置为仅仅覆盖定子体102的端面的部分。在其它实施例中，可以将端盖200设置为覆盖部分或全部定子轴孔104的内表面，从而使定子体102与轴孔104中的轴电绝缘。
现在参考图3和图4，定子300和/或400包括定子100和位于定子100相对端上的两个端盖200A和200B。在一个实施例中，端盖200A和200B是相同的。另一实施例中，只有端盖200A具有一个或多个布线元件，如凸出204、导槽206和/或一个或多个导线耦合元件210A和210B。再参考图3和图4，将一个或多个导线302卷绕在各齿105的径向长度部分上。将导线302卷绕在各齿105上，使得所述导线接触定子100涂有粉末涂敷绝缘体110的部分。如所示，导线302包括引线304A和304B。但是，在另一些实施例中，可以具有不同数量的引线304。如图3所示，引线304A通过一个或多个导线设置凸出204和导槽206布线，并在导线耦合元件210A上电终止。同样，引线304B通过凸出204和导槽206布线，并在耦合元件210B上电终止。当通过外部电源(未示出)供电时，导线302及其对应齿105产生定子300的磁化定子极。
可以这样将定子300安装在电机或电机应用上，使得一个或两个端盖200A和200B给定子300提供电绝缘。图5示出了电机500的这样一个实施例。如图所示，通过把内部定子300封装在外部转子504中，形成了转子和定子组件502。外部转子504包括多个形成转子极的永磁体506。定子300在定子齿105的部分(未示出)上具有粉末涂敷绝缘体110(未示出)。端盖200A和200B提供对导线302(未示出)的布线。电机500包括轴508和定子装配件510。将定子300和转子504设置在轴508周围。在图示实施例中，将转子504耦合到轴508上，以用于电机500的旋转操作。这样将定子300安装在定子装配件510上，使得由端盖200A电绝缘定子300与定子装配件510。
尽管这里提供的示出实施例描述了用于具有外部转子的电机中的内部定子，但是在本实用新型的其它实施例中，包括用于具有内部转子的电机中的外部定子。
这里所述的本实用新型的一个或多个实施例提供了用于电机的内部定子的改良设计，所述电机例如电动机、发电机、或电动发电机。一些实施例提供了改良的定子设计和/或改进的定子300的制造和装配技术。例如，一些实施例对于用于不同厚度定子的可互换的端盖可以提供：改进的定子散热、减少的特定转矩输出所需的导线数量、以及/或者减小的用于提供等效转矩输出的定子厚度。
在描述本实用新型的实施例和特征时，冠词“一个”、“该”以及“所述”用于表示一个或多个元件。术语“包含”、“包括”以及“具有”用于表示包含关系，即，除了所述元件以外，还可能有其它元件。
从上述可以看出，本实用新型的示例实施例提供了有利的结果。在不脱离本实用新型范围的情况下，可以对上述示例结构和方法作出各种改变，因此，上述描述或附图所示的全部内容都被认为是说明性的，而没有限制性。
还应理解，不能认为这里所述的各步骤必须按照所述或所示的特定顺序执行。还可以理解，可以采用其它或可选的步骤。

Claims (24)

1.一种用于电机的定子，其特征在于，所述定子包括：多个定子齿，每个所述齿包括顶面和底面；覆盖每个所述齿的所述顶面和底面的粉末涂敷绝缘体；位于所述定子的一端上的端盖，所述端盖包括导槽和至少一个布线元件，所述布线元件径向向外地与所述导槽隔开；以及导线，所述导线围绕所述定子齿的至少一个的顶面和底面上的所述粉末涂敷绝缘体延伸并与所述绝缘体接触，并且所述导线通过所述导槽和至少一个布线元件布线。
2.如权利要求1所述的用于电机的定子，其特征在于，其中每个所述定子齿包括相对的在所述顶面和底面之间延伸的齿壁，相邻所述齿的所述齿壁限定槽，并且其中所述粉末涂敷绝缘体覆盖所述齿壁。
3.如权利要求1所述的用于电机的定子，其特征在于，其中所述粉末涂敷绝缘体覆盖定子体的第一端和第二端，所述定子齿从所述定子体径向延伸。
4.如权利要求1所述的用于电机的定子，其特征在于，其中所述端盖是第一端盖，所述定子还包括与所述定子的所述第二端耦合的第二端盖。
5.如权利要求4所述的用于电机的定子，其特征在于，其中所述第二端盖与所述第一端盖相同。
6.如权利要求1所述的用于电机的定子，其特征在于，其中所述定子是内部定子。
7.如权利要求1所述的用于电机的定子，其特征在于，其中所述布线元件包括多个凸出、环形沟槽、以及导线耦合端子中的至少一种。
8.如权利要求1所述的用于电机的定子，其特征在于，其中所述端盖包括与所述导线电耦合、并适于连接到所述电机的线连接器的导线耦合端子。
9.如权利要求8所述的用于电机的定子，其中所述导线耦合端子位于所述导槽的相对的端部之间。
10.如权利要求1所述的用于电机的定子，其中所述至少一个布线元件是凸出。
11.如权利要求1所述的用于电机的定子，其中所述端盖包括多个布线元件，所述布线元件径向向外地与所述导槽隔开。
12.如权利要求11所述的用于电机的定子，其中所述多个布线元件包括多个凸出。
13.如权利要求12所述的用于电机的定子，其中所述端盖还包括至少一个导线耦合端子。
14.如权利要求1所述的用于电机的定子，其中所述端盖包括外缘、以及沿所述外缘的至少部分延伸的导槽。
15.一种包括外部转子和内部定子的电机，其特征在于，所述定子包括多个齿，每个所述齿具有顶面、底面和相对的在顶面和底面之间延伸的壁、覆盖所述顶面、底面和壁的粉末涂敷绝缘体、耦合到所述定子的一端上的环形端盖，所述端盖包括导槽和至少一个径向向外地与所述导槽隔开的布线元件、以及导线，所述导线围绕所述齿的顶面、底面和壁上的所述粉末涂敷绝缘体延伸并与所述绝缘体接触，并且所述导线通过所述导槽和至少一个布线元件布线。
16.如权利要求15所述的电机，其特征在于，其中所述电机是设备电动机。
17.如权利要求15所述的电机，其特征在于，其中所述布线元件包括多个凸出，其沿所述环形端盖的外缘隔开。
18.如权利要求15所述的电机，其特征在于，其中所述端盖是第一端盖，所述定子还包括与所述定子的第二端耦合的第二端盖，所述第二端盖与所述第一端盖相同。
19.如权利要求15所述的电机，其中所述端盖包括多个布线元件，其径向向外地与所述导槽隔开。
20.如权利要求19所述的电机，其中所述多个布线元件包括多个凸出。
21.如权利要求20所述的电机，其中所述端盖还包括至少一个导线耦合端子。
22.如权利要求21所述的电机，其中所述导线耦合端子位于所述导槽的相对的端部之间。
23.如权利要求15所述的电机，其中所述端盖包括外缘、以及沿所述外缘的至少部分延伸的导槽。
24.如权利要求15所述的电机，其中所述至少一个布线元件是凸出。
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