CN203466652U - 定子绝缘骨架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种定子绝缘骨架，包括由绝缘材料制成的环状骨架本体，骨架本体包含由若干个齿绝缘套构成的齿绝缘部分，各齿绝缘套之间形成骨架绕线槽；齿绝缘部分的外周缘设有外挡板，外挡板的两个轴向端部超出齿绝缘部分的两个轴向端面而延伸；骨架本体的轴向两个端部还设有中间隔板和内圈挡板，中间隔板和内圈挡板分别从齿绝缘部分的两个轴向端面沿骨架本体的轴向向外延伸，内圈挡板沿齿绝缘部分的轴向端面的径向内周缘而设置，中间隔板在骨架本体的径向上位于内圈挡板与外挡板之间。本实用新型通过骨架对定子进行绝缘，简化定子的生产工序，减少电机匝间耐压不良隐患，实现自动化。

Description

定子绝缘骨架

技术领域

本实用新型涉及一种定子绝缘骨架，用于在定子铁芯与绕组漆包线之间实现绝缘。

背景技术

     电机广泛地应用在工业生产以及生活的各种电器设备中，现有的电机具有定子以及转子，转子轴安装在转子中并随转子的旋转而旋转，并由此输出动力。

参见图1，现有的一些电机具有由端盖11、12组成的壳体，壳体内安装有定子15以及转子18，定子15具有定子铁芯16以及绕制在定子铁芯16上的线圈17。转子18安装在定子15内，并可相对于定子15旋转。转子轴19安装在转子18内，且与转子18过盈配合，转子轴19在转子18的带动下旋转，从而向外输出动力。

定子铁芯16通常由多片形状相同的定子冲片叠压而成，参见图2，定子冲片20由硅钢片冲压而成，其大致呈圆环状，并具有位于外周缘的轭部21，且轭部21呈圆环状。定子冲片20还设有自轭部21沿定子冲片20的径向向定子冲片20的中部延伸的多个齿22，相邻的两个齿22之间形成一个绕线槽23，线圈绕组绕制在齿22上。并且，定子冲片20的中部设置一个中空的内圆孔24，多片定子冲片20叠压形成定子铁芯16后，定子冲片20的内圆孔24形成转子孔，转子安装到转子孔内。

对定子冲片20叠压而成的定子铁芯绕制线圈绕组时，需要绕制两层线圈，分别是内线圈与外线圈。参见图3，外线圈35绕制在定子铁芯16的绕线槽33的底部，离定子铁芯16的轴线较远。内线圈36绕制在绕线槽33靠近槽口的位置，离定子铁芯16的轴线较近。

每一内线圈36将跨越四个绕线槽33，且每一外线圈35也跨越四个绕线槽33，且内线圈36与外线圈35并不绕制在同一个绕线槽33上。然而，绕制内线圈36的绕线槽33将有外线圈35跨越，而绕制外线圈35的绕线槽33也有内线圈36，导致内线圈36与外线圈35之间的距离很近，这对内线圈36与外线圈35之间的绝缘处理提出很高的要求，因此内线圈36与外线圈35之间的绝缘处理工艺复杂。

此外，由于内线圈36与外线圈35在定子铁芯16的轴向上重叠，导致内线圈36与外线圈35的绕制难度高，导致内线圈36与外线圈35的匝间不良率高，在推高电机的生产成本的同时，影响电机的工作稳定性，导致电机额定效率低、能耗大。

为了满足相邻的两个内线圈36或者外线圈35在嵌线后在定子铁芯16槽口位置有足够的避让空间，这就要两相绕组线圈伸出定子铁芯16的部分要足够长，就是内线圈36以及外线圈35的端部要足够长。这样，导致制造线圈的漆包线使用量增加，还导致电机的能耗大、额定效率低。

为了绕制线圈绕组的方便，目前出现了一种齿部与轭部相分离的定子铁芯，这种定子铁芯由多片形状相同的定子冲片叠压而成。参见图4，定子冲片40由硅钢片冲压而成，其由可拆卸地连接的轭部41与齿部42构成，轭部41位于定子冲片40的外侧，齿部42位于轭部41的内侧。齿部42的中部设有一个圆孔43，转子可以安装在圆孔43内。

上述的定子冲片40叠压后形成的定子铁芯如图5和图6所示，定子铁芯具有圆环状的轭部45以及齿部47，轭部45的内壁上设有多个槽46，齿部47具有多个齿48，齿48包括间隔布置的直齿与弯曲齿，每一个齿48的端部设有榫49。齿部47安装到轭部45时，榫49与槽46配合，实现齿部47与轭部45的固定连接。

制造定子时，先将线圈绕组绕制在齿部47后，再将绕制有线圈绕组的齿部47装在轭部45内，以降低绕线的难度，提高线圈绕组的绕制效率。

目前单相交流异步电动机多采用槽绝缘、槽口绝缘、相间绝缘等来实现定子铁芯与绕组的绝缘。这种结构存在以下缺点：1、定子生产时工序繁多，工艺复杂，可控性差，生产效率低；2、相邻两相绕组在空间上重叠，加大了绕组间匝间耐压不良比例，可靠性低；3、定子绕组端部漆包线用量多，材料成本高，工序复杂，人力成本高，工序复杂且自动化程度低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的缺陷，提供一种新型的定子绝缘骨架结构，通过骨架对定子进行绝缘，简化定子的生产工序，减少电机匝间耐压不良隐患，实现自动化。

为解决上述主要的技术问题，本实用新型采用了以下的技术方案：设计一种定子绝缘骨架，包括由绝缘材料制成的环状骨架本体，所述骨架本体包含由若干个齿绝缘套构成的齿绝缘部分，各齿绝缘套之间形成骨架绕线槽；所述齿绝缘部分的外周缘设有用于阻挡绕组向外部飞线的外挡板，所述外挡板的两个轴向端部超出所述齿绝缘部分的两个轴向端面而延伸；所述骨架本体的轴向两个端部还设有用于对内、外两相绕组进行隔离的中间隔板和用于阻挡绕组向内部飞线的内圈挡板，所述中间隔板和内圈挡板分别从所述齿绝缘部分的两个轴向端面沿骨架本体的轴向向外延伸，其中，所述内圈挡板沿所述齿绝缘部分的轴向端面的径向内周缘而设置，所述中间隔板在骨架本体的径向上位于所述内圈挡板与所述外挡板之间。

由上述方案可见，本实用新型通过绝缘骨架对定子铁芯进行绝缘，使得定子生产工序简单，可控性高，易实现自动化；绝缘骨架上的内、外挡板阻挡绕组飞线，中间隔板对内、外两相绕组进行隔离，使两相绕组整齐排布，绕组匝间耐压不良降低，电机可靠性和寿命提高；机器可以直接自动绕线，端部绕组用量减少，材料成本低，定子端部铜耗降低，电机效率提高。定子加工工序简单，自动化程度高，人力成本低，生产效率提高。

进一步地，所述骨架本体由第一半部和第二半部组合而成，所述第一半部的第一齿绝缘部分与所述第二半部的第二齿绝缘部分相互套接而形成所述齿绝缘部分。这样设计的好处在于铁芯与绕组完全绝缘，且操作工序简单，生产效率提高，人力成本降低。

进一步地，所述外挡板由若干个外挡板单元组成，所述齿绝缘部分的每个齿绝缘套的径向外端设有一个所述外挡板单元，相邻两个外挡板单元之间具有用于绕线时进线的进线槽，所述进线槽沿所述骨架本体的轴向延伸。这样设计的好处在于设备可以通过进线槽直接绕线，减少了常规生产时的先绕线再嵌线工序。

进一步地，在所述内圈挡板上分布有若干定位槽。定位槽用于齿部与轭部铁芯压接时的定位，使其操作简单方便。

进一步地，所述中间隔板由若干个中间隔板单元组成。这样设计的好处在于使两相绕组空间上进行隔离，减少了绕组的匝间耐压不良隐患，且减少了常规生产时的放入相间绝缘的工序，人力成本降低，易于实现自动化。

进一步地，所述内圈挡板、中间隔板和外挡板分别位于三个半径依次增大的同心圆上。

进一步地，在所述骨架本体一个端部的骨架绕线槽的径向内外侧分布有多个卡扣凸台，每个卡扣凸台上形成有一个用于同电路板上的扣孔相配合的卡扣，每个卡扣的两侧具有用于支撑电路板底面的支撑面。这样设计的好处在于内外侧卡扣相互配合而将电路板卡紧，可以防止电路板径向移动。

进一步地，每个卡扣凸台的顶面上设有一个用于固定插针的插针孔。插针孔用于固定插针，插针与电路板上的孔相配合而将电路板固定在骨架本体上。

进一步地，所述中间隔板的顶部具有用于固定电路板的定位凸柱，所述内圈挡板上分布有用于支撑电路板的定位台阶。定位凸柱和定位台阶可以更好地为电路板提供定位。

附图说明

图1是现有电机的剖视图。

图2是现有一种定子冲片的结构放大图。

图3是现有定子铁芯绕制有线圈的结构放大图。

图4是现有另一种定子冲片实施例的平面图。

图5是现有另一种定子铁芯的立体图。

图6是图5所示定子铁芯的分解图。

图7是采用本实用新型的一种绝缘骨架的定子立体图。

图8是图7所示定子的分解图。

图9是图7所示定子当中的绝缘骨架的立体图。

图10是图9所示绝缘骨架的另一端部视角的立体图。

图11是图9所示绝缘骨架的分解图。

图12是图9所示绝缘骨架的俯视图。

图13是图9的A局部放大图。

具体实施方式

参阅图7至图13，本实用新型的一种定子绝缘骨架可用于单相交流异步电动机，该定子绝缘骨架包括由绝缘材料制成的大致呈环状的骨架本体5，骨架本体5由第一半部51和第二半部52组合而成，第一半部51的第一齿绝缘部分511和第二半部52的第二齿绝缘部分521可相互套接而形成套在定子铁芯60的齿部47外的齿绝缘部分53，齿绝缘部分53包括分别对应于齿部47每个齿48的若干个齿绝缘套531，各齿绝缘套531之间形成骨架绕线槽54，内线圈绕组71和外线圈绕组72分别绕在骨架绕线槽54内。齿绝缘部分53用于定子铁芯的齿部47与线圈绕组71、72之间的隔离，以提高绕组间的匝间耐压性能，简化定子生产时的工序和工艺。

如图9和图10所示，在骨架本体5一个端部的骨架绕线槽54的径向内外侧分布有多个卡扣凸台551，每个卡扣凸台551上形成有一个卡扣552，将电路板6上的扣孔61与相应的卡扣552配合，电路板6的底面支撑的卡扣552两侧的支撑面553上，从而可将电路板6固定在骨架本体5上。每个卡扣凸台551的顶面上设有一个用于固定插针的插针孔554。内、外侧的卡扣552相互配合而将电路板6卡紧，可防止电路板6发生径向移动。绕组线头直接连接在电路板6上，减少了常规电机定子生产时包扎线头、接线等复杂工序，提高生产效率，降低人力成本。

骨架本体5的齿绝缘部分53的外周缘设有用于阻挡绕组向外部飞线的外挡板56，外挡板56的两个轴向端部561超出齿绝缘部分53的两个轴向端面而延伸。外挡板56由若干个外挡板单元563组成，齿绝缘部分53的每个齿绝缘套531的径向外端设有一个外挡板单元563，相邻两个外挡板单元563之间留有一定间隙的进线槽562，进线槽562沿骨架本体5的轴向延伸，用于绕线时的进线，以便实现机器自动绕线，提高自动化率。

骨架本体5的轴向两个端部还设有中间隔板57和内圈挡板58，中间隔板57和内圈挡板58分别从齿绝缘部分53的两个轴向端面沿骨架本体5的轴向向外延伸，其中，内圈挡板58沿齿绝缘部分53的轴向端面的径向内周缘而设置，中间隔板57在骨架本体5的径向上位于内圈挡板58与外挡板56之间，中间隔板57由若干个中间隔板单元组成。内圈挡板58、中间隔板57和外挡板56分别位于三个半径依次增大的同心圆上。内圈挡板58用于阻挡绕组向内部飞线，保证绕线后定子的内圆尺寸，并且在内圈挡板58上分布有若干定位槽581和定位台阶582，分别用于工艺定位和支撑电路板6。

中间隔板57将内圈挡板58与外挡板56的轴向端部561之间的骨架绕线槽54分成内、外两部分，用于内、外两相绕组71、72的排布。中间隔板57对两相绕组进行隔离，以降低定子绕组的匝间耐压不良，提高电机的可靠性和使用寿命。中间隔板57使两相绕组整齐排列，减少绕组端部用量，降低定子铜耗，提高效率。中间隔板57的顶部具有定位凸柱571，用于固定电路板6。

上述实施例的装配方法如下：

1.将骨架本体5的第一半部51和第二半部52分别从定子铁芯的两端插入，彼此配合，然后先后绕制两相绕组漆包线；

2. 在骨架本体5的插针孔554中插入接线柱，将电路板6安装在骨架本体5上，然后在扣孔61的位置用卡扣552将电路板6固定好。

以上实施例的结构通过绝缘骨架对定子铁芯进行绝缘，骨架上的内、外挡板阻挡绕组飞线，中间隔板对两相绕组进行隔离，使两相绕组整齐排布，并且实现机绕方式，加工工序简单，自动化程度高。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1. 一种定子绝缘骨架，包括由绝缘材料制成的环状骨架本体，所述骨架本体包含由若干个齿绝缘套构成的齿绝缘部分，各齿绝缘套之间形成骨架绕线槽；其特征在于：所述齿绝缘部分的外周缘设有用于阻挡绕组向外部飞线的外挡板，所述外挡板的两个轴向端部超出所述齿绝缘部分的两个轴向端面而延伸；所述骨架本体的轴向两个端部还设有用于对内、外两相绕组进行隔离的中间隔板和用于阻挡绕组向内部飞线的内圈挡板，所述中间隔板和内圈挡板分别从所述齿绝缘部分的两个轴向端面沿骨架本体的轴向向外延伸，其中，所述内圈挡板沿所述齿绝缘部分的轴向端面的径向内周缘而设置，所述中间隔板在骨架本体的径向上位于所述内圈挡板与所述外挡板之间。

2. 根据权利要求1所述的定子绝缘骨架，其特征在于：所述骨架本体由第一半部和第二半部组合而成，所述第一半部的第一齿绝缘部分与所述第二半部的第二齿绝缘部分相互套接而形成所述齿绝缘部分。

3. 根据权利要求1所述的定子绝缘骨架，其特征在于：所述外挡板由若干个外挡板单元组成，所述齿绝缘部分的每个齿绝缘套的径向外端设有一个所述外挡板单元，相邻两个外挡板单元之间具有用于绕线时进线的进线槽，所述进线槽沿所述骨架本体的轴向延伸。

4. 根据权利要求1所述的定子绝缘骨架，其特征在于：在所述内圈挡板上分布有若干定位槽。

5. 根据权利要求1所述的定子绝缘骨架，其特征在于：所述中间隔板由若干个中间隔板单元组成。

6. 根据权利要求1所述的定子绝缘骨架，其特征在于：所述内圈挡板、中间隔板和外挡板分别位于三个半径依次增大的同心圆上。

7. 根据权利要求1所述的定子绝缘骨架，其特征在于：在所述骨架本体一个端部的骨架绕线槽的径向内外侧分布有多个卡扣凸台，每个卡扣凸台上形成有一个用于同电路板上的扣孔相配合的卡扣，每个卡扣的两侧具有用于支撑电路板底面的支撑面。

8. 根据权利要求7所述的定子绝缘骨架，其特征在于：每个卡扣凸台的顶面上设有一个用于固定插针的插针孔。

9. 根据权利要求1所述的定子绝缘骨架，其特征在于：所述中间隔板的顶部具有用于固定电路板的定位凸柱，所述内圈挡板上分布有用于支撑电路板的定位台阶。

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