CN208445379U - 马达绕线结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种马达绕线结构包含一绕线本体、一第一包覆带、一第二包覆带以及一绝缘漆涂层。绕线本体具有多个直线延伸段与至少一转折段，直线延伸段分别沿一延伸方向延伸，转折段分别一体成型地连接于直线延伸段其中之二者。第一包覆带缠绕包覆直线延伸段。第二包覆带缠绕包覆转折段，并部分包覆住第一包覆带。绝缘漆涂层涂布设置于第一包覆带与第二包覆带之间。本实用新型的马达绕线结构，解决线圈因为绝缘与表面电气特性不连续所形成的电场过度集中于弯折处的问题，从而有效的提高线圈的安全性。

Description

马达绕线结构

技术领域

本实用新型涉及一种马达绕线结构，尤其涉及一种利用绝缘漆涂层来缓冲电场变化的马达绕线结构。

背景技术

一般来说，马达主要是由定子与转子所组成的电动机，其中还因外定子内转子的马达构造相对简单而最为常见。请参阅图1与图2，图1是显示现有技术的定子组件立体示意图；图2是显示现有技术的线圈与定子组件的立体分解示意图。如图所示，一外定子PA1是由多个定子组件PA11所拼接而成，而每个定子组件PA11皆分别具有一齿部PA111，齿部PA111是用来设置一线圈PA2，藉以通过对线圈PA2通电所产生的磁场来磁化定子组件PA11，使得设置于外定子PA1中的内转子(图未示)可通过磁场的交互反应而转动。其中，线圈PA2可以是将导线缠绕于齿部PA111所形成，或者预先形成线圈PA2后再套设固定于齿部PA111，甚至可以先形成略大于齿部PA111的线圈PA2，并在套设于齿部PA111后收紧而使线圈PA2缠绕固定于齿部PA111。

请一并参阅图1至图5，图3是显示现有技术的线圈固定于定子组件的立体示意图；图4为图3的A-A剖面示意图；图5为图4的圈B放大示意图。如图所示，由于齿部PA111是沿一延伸方向L1延伸而呈现长方形的轮廓，因此设置于齿部PA111的线圈PA2会因配合齿部PA111的外形而形成二直线段PA21(图中仅标示一个)与二转折段PA22(图中仅标示一个)，二直线段PA21是分别一体成型地连结于二转折段PA22，且二转折段PA22是分别一体成型地连结于二直线段PA21。

其中，线圈PA2实际上是由一导电层PA201与一保护层PA202所组成，导电层PA201例如是由至少一铜线、铜棒或铜片等导电金属所组成，而保护层PA202是环绕地设置于导电层PA201的周围，用来保护导电层PA201，且保护层PA202是由绝缘材料所构成，例如为绝缘树脂、玻纤或云母等材料，且绝缘树脂可以是薄膜型态的膜材，或者是以液态含浸入云母等材料后再固化成型的复合材料。

由于线圈PA2在通电后会因为流动的电场而产生磁场，因此在大型马达或高压马达中，为了避免线圈PA2在通电后所产生的电场互相干扰，通常会在线圈PA2外缠绕包覆表面电阻略低的绝缘带来抑制电场，其中又因为线圈PA2在直线段PA21与转折段PA22的电场分布情形不同，因此会在直线段PA21缠绕包覆可用来引导漏电流的半导电带PA3(或称低阻带)，并在转折段PA22部分包覆绝缘性较半导电带PA3强的梯位带PA4(或称高阻带)。

承上所述，由于线圈PA2在直线段PA21是包覆半导电带PA3，而在转折段PA22包覆梯位带PA4，因此会使线圈PA2的绝缘与表面电气特性不连续，即使将梯位带PA4包覆住半导电带PA3的边缘，梯位带PA4与半导电带PA3之间仍会产生空隙S1，当线圈PA2通电时，会因为电压分布过度集中在空隙S1处而使空隙S1处的电场强度过高，进而产生局部放电的现象，很有可能会导致线圈PA2烧毁而引发灾害。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种马达绕线结构，藉以解决线圈因为绝缘与表面电气特性不连续所形成的电场过度集中于弯折处的问题，从而有效的提高线圈的安全性。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的必要技术手段是提供一种马达绕线结构，缠绕于一定子组件的一齿部，齿部沿自一封闭绕线端沿一延伸方向延伸至一结线端，马达绕线结构包含一绕线本体、一第一包覆带、一第二包覆带以及一绝缘漆涂层。

绕线本体具有多个直线延伸段与至少一转折段，该些直线延伸段分别沿该延伸方向延伸，该至少一转折段是于封闭绕线端与结线端中的至少一者一体成型地连接于该些直线延伸段其中之二者。第一包覆带缠绕包覆直线延伸段。第二包覆带缠绕包覆转折段，并部分包覆住第一包覆带。绝缘漆涂层系涂布设置于第一包覆带与第二包覆带之间。

在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，第二包覆带的表面电阻值大于第一包覆带的表面电阻值。

在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，第一包覆带是表面电阻值为小于10⁵欧姆的包覆带。

在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，第二包覆带是表面电阻值大于1*10¹⁰欧姆的包覆带。

在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，绝缘漆涂层是表面电阻值大于1*10⁹欧姆的绝缘漆涂层。

在上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段中，马达绕线结构还包含一第三包覆带，缠绕包覆第二包覆带。

如上所述，通过本实用新型将绝缘漆涂层充填于第一包覆带与第二包覆带之间的空隙处，因此可以避免电压过度集中在绕线本体的直线延伸段与转折段的交界处，有效的防止发生局部放电的情形。

本实用新型所采用的具体实施例，将通过以下的实施例及附图作进一步的说明。

附图说明

图1是显示现有技术的定子组件立体示意图；

图2是显示现有技术的线圈与定子组件的立体分解示意图；

图3是显示现有技术的线圈固定于定子组件的立体示意图；

图4为图3的A-A剖面示意图；

图5为图4的圈B放大示意图；

图6是显示本实用新型较佳实施例所提供的马达绕线结构设置于定子组件的立体示意图；

图7为图6的C-C剖面示意图；

图8是显示图7圈D的放大示意图；以及

图9是显示图7圈E的放大示意图。

附图标记说明

PA1：外定子；

PA11：定子组件；

PA111：齿部；

PA2：线圈；

PA201：导电层；

PA202：保护层；

PA21：直线段；

PA22：转折段；

PA3：半导电带；

PA4：梯位带；

L1：延伸方向；

S1：空隙；

100：马达绕线结构；

1：绕线本体；

101：导电层；

1011：出线端；

102：保护层；

11：直线延伸段；

12、12'：转折段；

13：出线段；

2：第一包覆带；

3：第二包覆带；

4：绝缘漆涂层；

5：第三包覆带；

200：定子组件；

201：轭部；

202：齿部；

2021：封闭绕线端；

2022：结线端；

203：靴部；

L2：延伸方向。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参阅图6至图8，图6是显示本实用新型较佳实施例所提供的马达绕线结构设置于定子组件的立体示意图；图7为图6的C-C剖面示意图；图8是显示图7圈D的放大示意图。本实用新型较佳实施例所提供的马达绕线结构设置于定子组件的立体示意图。如图所示，一种马达绕线结构100是用来装设于一定子组件200。其中，定子组件200包含一轭部201、一齿部202以及一靴部203，轭部201是用来与相邻的另一定子组件200拼接，进而形成一外定子铁芯(图未示)；齿部202是一体成型地连结于轭部201，并沿自一封闭绕线端2021沿一延伸方向L2延伸至一结线端2022；靴部203是一体成型地连结于齿部202。

马达绕线结构100包含一绕线本体1、一第一包覆带2、一第二包覆带3、一绝缘漆涂层4以及一第三包覆带5。

绕线本体1具有二直线延伸段11(图中仅标示一个)与二转折段12(图中仅标示一个)，二直线延伸段11分别沿延伸方向L2延伸，而二转折段12分别于封闭绕线端2021与结线端2022一体成型地连接于二直线延伸段11。其中，绕线本体1实际上是由一导电层101与一保护层102所组成，导电层101例如是由至少一铜线、铜棒或铜片等导电金属所组成，而保护层102是环绕地设置于导电层101的周围，用来保护导电层101，且保护层102是由绝缘材料所构成，例如为绝缘树脂、玻纤或云母等。在本实施例中，绕线本体1是由圆形的导线在齿部202上缠绕多圈所形成，但在其他实施例中，绕线本体1也可仅为一圈的绕线，且导线除了圆形的结构外，也可为扁平或方型的形状。

第一包覆带2缠绕包覆直线延伸段11，且第一包覆带2是由聚酯纤维、玻璃纤维或其他纤维所制成的织物或者由不织布与导电树脂所组成；其中，第一包覆带2的表面电阻值小于10⁵欧姆，而第一包覆带2的导电树脂包含环氧树脂(epoxy)、硅氧树脂(silicone)或其他树脂混合碳粉或云母等材料来控制表面电阻值。

第二包覆带3缠绕包覆转折段12，并部分包覆住第一包覆带2，且第二包覆带3由聚酯纤维、玻璃纤维或其他纤维所制成的织物或不织布与碳化硅树脂所组成；其中，第二包覆带3的表面电阻值大于第一包覆带2的表面电阻值，且第二包覆带3的表面电阻值大于1*10¹⁰欧姆，而第二包覆带3的碳化硅树脂是由环氧树脂、硅氧树脂或其他树脂混合云母或碳化硅等材料来控制表面电阻值。

绝缘漆涂层4涂布设置于第一包覆带2与第二包覆带3之间，且绝缘漆涂层4为一环氧树脂、硅氧树脂或其他树脂混合碳化硅等材料来控制表面电阻值；其中，绝缘漆涂层的表面电阻值大于1*10⁹欧姆。在实务上，绝缘漆涂层4可以是在第一包覆带2包覆直线延伸段11后，涂布设置于直线延伸段11与转折段12的交界处，接着再将第二包覆带3包覆第一包覆带2与绝缘漆涂层4，进而使第二包覆带3与第一包覆带2之间充满绝缘漆涂层4；此外，绝缘漆涂层4也可是在第一包覆带2与第二包覆带3形成后，以浆状形态含浸入第一包覆带2与第二包覆带3之间并填满第一包覆带2与第二包覆带3之间的空隙而固化成形。

第三包覆带5缠绕包覆第二包覆带3，且第三包覆带5因含有玻纤或合成纤维等材料而可以有效的提高强度，且具有加热收缩性，因此当绕线本体1设置于齿部202时，第三包覆带5可以避免第二包覆带3直接接触齿部202而受损，且可以保护第二包覆带3不因碰撞而产生磨损，此外，尚有因热缩而束紧的作用，来提高第一包覆带2与第二包覆带3的表面密接与电气特性连续的效果。

请一并参阅图7与图9，图9是显示图7圈E的放大示意图。如图所示，由于绕线本体1在缠绕于齿部202后需将头尾两端的二出线段13(图中仅标示一个)向外引出，因此最后连接于出线段13的转折段12'仅部分地包覆齿部202；其中，在导电层101的出线端1011露出保护层102之前的出线段13与转折段12'仍受到第二包覆带3与第三包覆带5的缠绕包覆所保护。

需补充说明的是，在本实施例中，第一包覆带2、第二包覆带3与第三包覆带5实际上是以螺旋缠绕的方式形成连续的包覆状态。此外，由于第一包覆带2、第二包覆带3、绝缘漆涂层4与第三包覆带5相较于绕线本体1的尺寸较小，因此在图6与图7中并未直接显示出第一包覆带2、第二包覆带3、绝缘漆涂层4与第三包覆带5，而是在图8与图9中显示出。

综上所述，相较于现有技术的线圈仅利用半导电带包覆线圈的直线延伸段，以及利用梯位带包覆线圈的转折段，因此当线圈通电时，电压很容易因为半导电带与梯位带交叠所形成的空隙而集中在直线延伸段与转折段交界处，进而发生局部放电的情形；然而，由于本实用新型是利用绝缘漆涂层充填于第一包覆带与第二包覆带之间的空隙，因此当绕线本体通电时，电压便不会过度集中在绕线本体的直线延伸段与转折段的交界处，有效的避免发生局部放电而引发灾害的问题。

另外，本实用新型对于与马达同属于旋转电机的另一种产品即发电机，虽然其能量输出、输入的流向与电场、磁场的作用方向等刚好与马达相反，但由于其定子、转子与绕线构造等以及其于绕线构造上都容易发生局部电场过度集中并引起局部放电的现象等，都与马达极为类似，且可以互相映射推知而得其概要，故本实用新型所揭示的相关技术原理、技术手段与实施例等内容也可加以参照或延伸引用而得到同等效果，故也应皆可被涵盖在本实用新型的权利要求内，特此予以补充说明。

通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精神，而并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本实用新型的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本实用新型权利要求的范畴内。

Claims (7)

1.一种马达绕线结构，其特征在于，缠绕于定子组件的齿部，所述齿部沿自封闭绕线端沿延伸方向延伸至结线端，所述马达绕线结构包含：

绕线本体，具有多个直线延伸段与至少一转折段，所述多个直线延伸段分别沿所述延伸方向延伸，所述至少一转折段于所述封闭绕线端与所述结线端中的至少一者一体成型地连接于所述多个直线延伸段其中之二者；

第一包覆带，缠绕包覆所述多个直线延伸段；

第二包覆带，缠绕包覆所述至少一转折段，并部分包覆住所述第一包覆带；以及

绝缘漆涂层，涂布设置于所述第一包覆带与所述第二包覆带之间。

2.根据权利要求1所述的马达绕线结构，其特征在于，所述第二包覆带的表面电阻值大于所述第一包覆带的表面电阻值。

3.根据权利要求1所述的马达绕线结构，其特征在于，所述第一包覆带是表面电阻值小于1*10⁵欧姆的包覆带。

4.根据权利要求3所述的马达绕线结构，其特征在于，所述第一包覆带是表面电阻值为400欧姆至1000欧姆的包覆带。

5.根据权利要求1所述的马达绕线结构，其特征在于，所述第二包覆带是表面电阻值大于1*10¹⁰欧姆的包覆带。

6.根据权利要求1所述的马达绕线结构，其特征在于，所述绝缘漆涂层是表面电阻值大于1*10⁹欧姆的绝缘漆涂层。

7.根据权利要求1所述的马达绕线结构，其特征在于，还包含第三包覆带，缠绕包覆所述第二包覆带。