CN203261148U - 具有铝绕组的定子组件和包括该定子组件的电动机和排水泵 - Google Patents

Abstract

具有铝绕组的定子组件和包括该定子组件的电动机和排水泵。定子组件(1)包括：铁磁定子铁芯(2)；缠绕在所述定子铁芯(2)上的至少两个漆包铝线的定子线圈(3)；以及围绕所述定子线圈(3)的散热封套(4；61)；所述散热封套(4；61)包括一个或多个穿过封套的排气孔(5)，以便定子线圈(3)与外界环境相通。

Description

具有铝绕组的定子组件和包括该定子组件的电动机和排水泵

技术领域

本实用新型在其最一般的方面涉及一种带有铝绕组的定子组件。 

本实用新型还涉及可以集成在排水泵中的包括上述定子组件的电动机，并且该电动机被设计用在诸如洗衣机或洗碗机的家用电器中。 

背景技术

电动机被常规地应用在家用电器内，像例如在洗衣机或洗碗机内。 

需要在每个洗涤周期结束时把废水排干的排水泵代表这种应用一个很好的实例。 

在固有技术领域中，对价格竞争力的不断需求已经导致结构简单但可靠性仍足以满足其要求的成本有效的电动机泵的发展。由于其良好的质量功率比和简单的结构，单相永磁同步电动机的使用日益增多。这些电动机通常以U形定子铁芯为特征，定子铁芯的臂支撑电动机的铜绕组。 

然而，即使相对于其他电动机上述设备的成本是相当低的，但是还需要在材料和生产制造成本中的进一步降低。 

因此，铜的相对高且快速增加的成本使得建议在定子绕组的制造中使用铝来替代这种材料。 

然而，电动机中的铝绕组的技术缺点在本领域中是众所周知的。首先，鉴于铝的更低的电导率，与铝绕组的铜相对物相比，铝绕组必须体积更大。而且在正常操作期间，铝绕组将积聚更多的热量。 

因此，在装备有铝绕组的定子中必须提供有效的散热方式。例如，现有技术教导了通过围绕绕组进行塑料材料的注塑成型来制造散热封套(envelope)。 

然而，本技术领域中教导的制造方法仍然存在一些缺陷，主要是由于在注塑成型过程期间在定子铁芯内捕获气泡的风险。这些气泡最终会损坏散热封套，从而大大地限制其效力。 

此外，封套提供的散热在许多情况中被证明是不充分的，从而导致设备的潜在危险的过热。 

实用新型内容

根据本实用新型的技术问题是解决现有技术的带有铝绕组的定子组件的缺陷，从而提供用于使用在家用电器的排水泵中的成本有效的和可靠的设备。 

上述技术问题可以通过定子组件解决，该定子组件包括：铁磁定子铁芯；缠绕在所述定子铁芯上的至少两个漆包铝线的定子线圈；以及围绕所述定子线圈的散热封套；其中所述散热封套包括一个或多个穿过封套的排气孔，以便定子线圈与外界环境相通。 

如本领域技术人员容易理解的，在注塑成型过程期间，提供排气孔防止气泡的形成，而同时封套的散热能力不会受到阻碍。 

此外，巧妙的排气孔的定位可有助于在注塑成型后将具有包注模的(overmolded)封套的铁芯从其铸模中取出的操作。 

定子铁芯可以典型地具有带有通过桥接部分连接到一起的两个平行臂的U型结构，每个臂具有限定定子磁极的自由端，每个定子线圈缠绕在两个臂的其中一个上。在这种情况下，散热封套可有利地覆盖两个臂而留下其自由端和桥接部分。 

定子组件可以包括装配在U型结构的两个臂上的两个绕线轴(优选地由自熄性塑料材料制成)，所述绕线轴包括支撑定子线圈的中央芯柱和侧面地保持所述定子线圈的侧壁。所述侧壁可以有利地与在定子线圈上方提供的模封部分(overmolding)协作以形成散热封套。 

排气孔可以被提供在绕线轴的侧壁的至少一个上。具体地，排气孔可被提供在侧壁的外缘处，在所述外缘处所述侧壁与模封部分相连。这样在注塑成型之后，可以容易地从铸模中取出包注模的铁芯。 

散热封套具有面向定子磁极的前表面和相对的后表面。排气孔优选地被提供在所述后表面上。 

散热封套可以至少部分地由在定子线圈上方提供的封模部分形成，封模部分优选地由热固性聚合物制成。 

在本实用新型的一个实施例中，封模部分可以是以多个突出的纵向翅片为 特征的外表面，以便增强其散热率。 

定子组件还可进一步包括热保护器部件，所述热保护器部件被布置在封模部分的外表面上，可拆卸盖帽(cap)被紧固到外表面上以覆盖所述热保护器部件。 

所述定子线圈可以与从封模部分引出的两个电接触片连接，可拆卸套(sleeve)被紧固到所述封模部分的外表面上以包围所述电接触片。 

上述技术问题还可以通过一种电动机解决，该电动机包括如前所述的定子组件，进一步包括被定子组件的定子磁极环抱的永磁转子。 

上述技术问题还通过一种用于家用电器的排水泵解决，该排水泵包括如前所述的电动机，进一步包括稳固地附接至永磁转子的叶轮。 

附图说明

参考附图，从由非限制性示例的方式给出的多个特定实施例的以下说明中，本实用新型的进一步特点和优点将会变得清楚。 

图1显示了根据本实用新型的定子组件的侧视图； 

图2显示了根据图1的定子组件的后视图； 

图3显示了根据图1的定子组件的立体图； 

图4显示了图3的透视图的经放大的细节； 

图5显示了沿图2中显示的截面D-D取的定子组件的横截面细节； 

图6显示了根据本实用新型的定子组件的可选实施例的顶视图； 

图7显示了根据图6的定子组件的立体图； 

图8显示了根据图6的定子组件的、以不同角度取的透视图； 

图9显示了沿图6中显示的截面B-B取的定子组件的横截面细节； 

图10显示了沿图6中显示的截面A-A取的定子组件的横截面细节； 

图11显示了移除热保护器组件的盖帽的根据图6的定子组件的立体图； 

图12显示了图11的定子组件的变型的立体图，其中热保护器组件的盖帽被修改并提供了用于电接触片的保护套。 

图13显示了图12的定子组件的变型的立体图，其中电接触片的布置及其保护套的布置被修改。 

具体实施方式

参考上述附图，根据本实用新型的定子组件通常以参考数字1标识。 

特别参考图1-图5中显示的第一实施例，在以下对定子组件1进行描述。但是，本说明类似地适用于图6-图11中显示的第二实施例，以及图12与图13中显示的其变型中。实际上，除了在本说明书的随后部分中会突出的一些微小结构细节外，第二实施例共享相同的功能特征。 

定子组件1包括本身已知的且由塑料材料制成的转子壳体10，所述转子壳体10以在附属法兰12上开口的圆柱体11为特征。 

圆柱体11内部地限定转子腔，其中永磁转子(图上未显示)被旋转地插入。泵外壳(图上未显示)旨在附接至附属法兰12。在泵外壳内，稳固附接至永磁转子的叶轮可以自由旋转以便在液体上限定泵的动作。 

定子组件1，泵外壳和带有附接叶轮的永磁转子构成可以用在家用电器(象洗衣机、洗碗机)中的排水泵。 

定子组件进一步包括U型铁磁定子铁芯2，定子铁芯可以共知的方式由一堆堆叠的叠片(laminations)获得。 

定子铁芯2的U型结构以通过桥接部分20连接在一起的两个平行臂为特征。每个臂都具有自由端21(仅在参考第二实施例的图中可见)，所述自由端21带有限定电动机的定子磁极的凹入的内侧。这两个定子磁极环抱旨在容纳永磁转子的圆柱体11。 

两个绕线轴6(合宜地以自熄性塑料材料制成)围绕U型结构的两个臂可滑动地插入；每个绕线轴6支撑定子线圈3。绕线轴包括中央芯柱60，定子线圈3缠绕其上，并且两个侧壁61侧面地保持所述线圈3。 

这两个定子线圈3由漆包铝线制成。 

提供由热固性聚合物制成的封模部分4以便覆盖定子线圈3。封模部分4限定环抱两个臂的单个盒状结构，仅留下其自由端21和桥接部分22。 

封模部分4主要限定定子线圈3的外护套(sheath)，其粘附到所述定子线圈3的未被绕线轴6围绕的的上部。 

如在图5中可以看到的，封模部分4达到绕线轴6的侧壁61的外周界。因此，所述侧壁与封模部分4协作形成围住整体定子线圈3的散热封套4、61。 

所述散热封套4和61具有面向定子磁极的前表面40和面向U型定子铁芯 2的桥接部分20的相对后表面41。封模部分的外表面42连接前表面40和后表面41。 

绕线轴6的侧壁61被提供有开口在散热封套的前表面上的多个排气孔5(在参考第二实施例的图6-图13中不可见)。所述排气孔5保持定子线圈3与外部环境接触。 

排气孔5优选地具有约2mm的直径，且其被布置为沿两个侧壁62的外边缘延伸的每行5个的两行。 

封模部分4相应的边缘也被提供有与排气孔5对准的弧形孔43。应当注意的是，所描述的布局有利地便于在制造时将包注模的铁芯从铸模中抽出。 

在封模部分4的外表面42上提供紧固装置44，用于将封模的铁芯与转子壳体10的附属法兰12的快速地连接。 

两个电接触片9从封模部分4引出以便将泵连至电源。 

在定子组件1上提供有热保护器部件8(在参考第一实施例的图1-图5中不可见)以避免排水泵过热。热保护器部件8被布置在封模部分4的外表面42上。 

可释放地紧固到外表面42上的可拆卸盖帽80、80’覆盖并遮住热保护器部件8。 

图11和图12显示了可拆卸盖帽80、80’的两个可选实施例。在第一实施例中，可拆卸盖帽80具有旨在容纳封模部分的突出部81的侧面的孔；在第二实施例中，所述侧面的孔由环状结构(feature)取代以环抱突出部81。 

图12和图13显示了可释放地紧固到封模部分4的外表面42上的可拆卸套90、90’的两个可选实施例，旨在围绕和保护电接触片以防止腐蚀。在第一实施例中，可拆卸套90具有旨在容纳两个电接触片9的两个分开的套管91。在第二实施例中，两个电接触片被设计为彼此相邻并且可拆卸套90包括覆盖两个电接触片的单个管套。 

在图6-图13所显示的可选实施例中，封模部分4的外表面42以在三面上的多个突出的纵向翅片7为特征，以便增强散热封套4、61的散热能力。 

很明显地，本领域技术人员可以将许多修改和变化应用到上述设备来满足特定的和临时的需求；然而，他们也仍落在如在下面的权利要求中所述的本实用新型的保护范围内。 

Claims (13)

1.一种定子组件(1)，包括：铁磁定子铁芯(2)；缠绕在所述定子铁芯(2)上的至少两个漆包铝线的定子线圈(3)；以及围绕所述定子线圈(3)的散热封套(4；61)；其特征在于所述散热封套(4；61)包括一个或多个穿过封套的排气孔(5)，以便定子线圈与外界环境相通。 

2.根据权利要求1所述的定子组件(1)，其中所述定子铁芯(2)具有带有通过桥接部分(20)连接到一起的两个平行臂的U型结构，每个臂具有限定定子磁极的自由端(21)，每个定子线圈(3)缠绕在两个臂的其中一个上，所述散热封套(4)覆盖两个臂而留下其自由端(21)和桥接部分(20)。 

3.根据权利要求2所述的定子组件(1)，包括装配在U型结构的两个臂上的两个绕线轴(6)，所述绕线轴(6)包括支撑定子线圈(3)的中央芯柱(60)和侧面地保持所述定子线圈(3)的侧壁(61)，所述侧壁(61)与在所述定子线圈(3)上方提供的模封部分(4)协作以形成散热封套(4；61)。 

4.根据权利要求3所述的定子组件(1)，其中所述绕线轴(6)由自熄性塑料材料制成。 

5.根据权利要求3所述的定子组件(1)，其中所述排气孔(5)被提供在所述绕线轴(6)的侧壁(61)的至少一个上。 

6.根据权利要求1所述的定子组件(1)，其中所述散热封套(4；61)具有面向定子磁极的前表面(40)和相对的后表面(41)，所述排气孔(5)被提供在所述后表面(41)上。 

7.根据权利要求1所述的定子组件(1)，其中所述散热封套(4；61)至少部分地由在定子线圈(3)上方提供的封模部分(4)形成。 

8.根据权利要求6所述的定子组件(1)，其中所述封模部分由热固性聚合物制成。 

9.根据权利要求6所述的定子组件(1)，其中所述封模部分(4)具有以多个突出的纵向翅片(7)为特征的外表面(42)。 

10.根据权利要求6所述的定子组件(1)，进一步包括热保护器部件(8)，所述热保护器部件(8)被布置在所述封模部分(4)的外表面(42)上，可拆卸盖帽(80，80’)被紧固到所述在外表面(42)上以用于覆盖所述热保护器部 件(8)。 

11.根据权利要求6所述的定子组件(1)，其中所述定子线圈(3)与从所述封模部分(4)引出的两个电接触片(9)连接，可移动套(90)被紧固到所述封模部分(4)的外表面(42)上以围绕所述电接触片(9)。 

12.一种电动机，其特征在于，包括根据权利要求1所述的定子组件(1)，进一步包括被定子组件(1)的定子磁极环抱的永磁转子。 

13.一种排水泵，其特征在于，包括根据权利要求12所述的电动机，进一步包括稳固地附接至永磁转子的叶轮，其中所述排水泵用于家用电器。 

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