CN208939772U - 一种旋转变压器及具有其的电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种旋转变压器及具有其的电机，所述旋转变压器包括：屏蔽盖以及旋变定子组件，其中，所述屏蔽盖适于安装在所述电机的端盖上，所述旋变定子组件置于所述屏蔽盖内并适于安装在所述电机的端盖上，且所述旋变定子组件与所述端盖之间设有绝缘层。本实用新型提供的旋转变压器，通过设置屏蔽盖，使得旋转变压器的旋变定子组件完全被覆盖住，可防止外部磁场对旋变定子组件产生干扰，同时通过在所述旋变定子组件与电机的端盖之间设置绝缘层，避免了电机本身的定子和转子绕组所产生的磁场对旋变定子组件产生干扰，从而保证了电机的正常运转。

Description

一种旋转变压器及具有其的电机

技术领域

本实用新型属于检测技术领域，尤其涉及一种旋转变压器及具有其的电机。

背景技术

旋转变压器是电机的配套元器件，安装的方式有多种。传统的电机把旋转变压器安装在电机内部，致使旋转变压器容易受到电机本身的定子和转子绕组所产生的磁场影响，从而导致电机控制器在旋变信号受到干扰时向电机发送驱动控制错误的指令，最终导致电机无法正常运行。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种旋转变压器，所述旋转变压器通过设置屏蔽盖，使得旋转变压器的旋变定子组件完全被覆盖住，可防止电机本身的定子和转子绕组所产生的磁场对旋变定子组件产生干扰，同时通过在所述旋变定子组件与电机的端盖之间设置绝缘层，避免了外部磁场对旋变定子组件产生干扰，从而保证了电机的正常运转。

根据本实用新型实施例提出的一种旋转变压器，包括：屏蔽盖，所述屏蔽盖适于安装在所述电机的端盖上；和旋变定子组件，所述旋变定子组件置于所述屏蔽盖内并适于安装在所述电机的端盖上，且所述旋变定子组件与所述端盖之间设有绝缘层。

旋转变压器在电机上是测量电机转子位置以及转速的传感器，其对精度要求特别高，传统的电机把旋转变压器安装在电机内部，其中，旋转变压器的旋变转子组件与电机的转轴连接，且与电机转子同步转动，电机正常运转时，旋转变压器通过旋变定子组件与旋变转子组件的磁耦合向电机控制器发送电气转角信号，电机控制器根据接收到的电气转角信号对电机进行控制，然而外部磁场（如电机本身的定子和转子绕组所产生的磁场或电机控制器输出的三相驱动电流在电机壳体上产生的感应磁场等）易对旋变定子组件与旋变转子组件的磁耦合产生干扰，降低旋转变压器的精度；本实施例提供的旋转变压器通过设置屏蔽盖，可将旋变定子组件完全覆盖住，避免了电机本身的定子和转子绕组所产生的磁场对旋变定子组件产生干扰，同时通过在所述旋变定子组件与电机的端盖之间设置绝缘层，保证了电机壳体上产生的感应磁场不会对旋变定子组件产生干扰，由此提高了所述旋转变压器的测量精度。

另外，根据本实用新型的旋转变压器还可以具有以下附加技术特征。

根据本实用新型的一个实施例，所述屏蔽盖包括一空心呈阶梯式的柱体，所述柱体包括：第一顶盖，所述第一顶盖与所述电机的端盖相连；第一侧壁，所述第一侧壁的下端与所述第一顶盖的内边缘相连；第二顶盖，所述第二顶盖的外边缘与所述第一侧壁的上端相连；和第二侧壁，所述第二侧壁的下端与所述第二顶盖的内边缘相连。所述旋变定子组件设置在所述柱体内，使得所述旋变定子组件被所述柱体完全覆盖住，避免了电机本身的定子和转子绕组所产生的磁场对旋变定子组件产生干扰，提高了所述旋转变压器的测量精度。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一顶盖设有沿其周向排布的锁紧孔。通过螺栓连接的方式将所述屏蔽盖固定在所述电机的端盖上，这种连接方式可靠易行，减小装配的难度，使得所述旋转变压器的装配和维护更加方便。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一侧壁设有朝向所述柱体外侧的接线槽。如此设置，便于所述旋变定子组件的绕组引出。

根据本实用新型的一个实施例，所述柱体的外周面设有若干径向辐射的散热筋。通过设置散热筋，有利于所述旋转变压器向外部散热，继而减少了所述旋转变压器的温升，保证了所述旋转变压器能够稳定可靠的工作。

根据本实用新型的一个实施例，所述散热筋包括：竖直连接部，所述竖直连接部的下端面与所述第一顶盖的上端面相连，所述竖直连接部的内侧面与所述第一侧壁的外侧面相连；和折弯部，所述折弯部设置在所述竖直连接部的上沿，且所述折弯部的下端面与所述第二顶盖的上端面相连，所述折弯部的内侧面与所述第二侧壁的外侧面相连。由此增大了所述散热筋与空气的接触面积，使得所述散热筋内部的热量快速传递到空气中，散热效果良好。

根据本实用新型的一个实施例，所述散热筋的厚度从靠近所述柱体的一端向远离所述柱体外的一端逐渐减小。如此设置，不仅可节约材料，还使得所述散热筋的两个侧面为斜面，增大了所述散热筋与空气的接触面积，使得所述散热筋内部的热量快速传递到空气中，以此达到更好的散热效果。

根据本实用新型的一个实施例，所述绝缘层覆盖于所述旋变定子组件与所述端盖的配合表面。如此设置，隔磁效果较好，避免了外部磁场对旋变定子组件产生干扰，从而保证了电机的正常运转。

根据本实用新型的一个实施例，所述绝缘层为电磁屏蔽膜。所述电磁屏蔽膜具有优异的屏蔽效果、良好的耐高温性能，同时符合环保要求。

根据本实用新型的一个实施例，所述绝缘层为在所述旋变定子组件与所述端盖的配合表面设置一层绝缘材料。操作简便，成本较低。

根据本实用新型的一个实施例，所述旋变定子组件包括：定子铁芯，所述定子铁芯包括磁轭和齿部；绕组，所述绕组缠绕在所述齿部的外侧；和接线结构，所述接线结构设置在所述定子铁芯上，且所述接线结构与所述绕组相连。所述旋转变压器利用电磁感应定律将一种电压等级的交流电能转换成另一种电压等级的交流电，当绕组中的励磁绕组接到交流电源时，励磁绕组中便有交流电流流过，并在定子铁芯中产生于外加电压频率相同的磁通，交变的磁通同时铰链着励磁绕组和绕组中的输出绕组，在旋变转子组件相对旋变定子组件转动的过程中，气隙磁导发生了变化，致使输出绕组的感应电压发生变化，由于该感应电压与电机转轴的旋转角度成相应的规则关系，从而实现了测量电机转轴的旋转角度功能。

根据本实用新型的一个实施例，所述接线结构包括：接线盒，所述接线盒设置在所述定子铁芯上；接线柱，所述接线柱设置在所述接线盒内，且所述接线柱与所述绕组相连；和引出线，所述引出线的一端设置在所述接线盒内且与所述接线柱相连，所述引出线的另一端伸出所述接线盒。通过设置接线盒，可使旋转变压器的绕组排布整齐，方便检修，同时能阻挡外界的水及灰尘等污染物与接线盒内的器件接触，保护了接线盒内器件的安全。

本实用新型的第二个目的在于提出一种电机，所述电机包括端盖以及旋转变压器，所述旋转变压器适于安装在所述端盖上，且所述旋转变压器为如前所述的旋转变压器。

根据本实用新型实施例的电机，通过利用根据本实用新型第一个目的提出的一种旋转变压器，其可防止外部磁场或对电机本身的定子和转子绕组所产生的磁场对旋变定子组件产生干扰，提高了所述旋转变压器的测量精度，进而保证了电机的正常运转。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的旋转变压器与端盖装配后的示意图。

图2是本实用新型实施例提供的旋转变压器与端盖装配前的示意图。

图3是图1中A-A方向的剖面图。

图4是本实用新型实施例提供的屏蔽盖的结构示意图。

图5 是本实用新型实施例提供的旋变定子组件的结构示意图。

图6 是本实用新型实施例提供的电机的剖面图。

附图标记：

旋转变压器100，

屏蔽盖1，第一顶盖11，锁紧孔111，第一侧壁12，接线槽121，第二顶盖13，第二侧壁14，散热筋15，竖直连接部151，折弯部152，

旋变定子组件2，定子铁芯21，磁轭211，齿部212，绕组22，接线结构23，接线盒232，接线柱231，引出线233，密封连接座24，

旋变转子组件3，

端盖200，

电机1000。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面参照图1-图6详细描述根据本实用新型实施例的旋转变压器100以及具有其的电机。

根据本实用新型第一方面实施例的旋转变压器100包括：屏蔽盖1以及旋转变定子组件2，其中，所述屏蔽盖1适于安装在所述电机的端盖200上，所述旋变定子组件2置于所述屏蔽盖1内并适于安装在所述电机的端盖200上，且所述旋变定子组件2与所述端盖200之间设有绝缘层。本实施例提供的旋转变压器100通过设置屏蔽盖1，可将旋变定子组件2完全覆盖住，避免了电机本身的定子和转子绕组所产生的磁场对旋变定子组件2产生干扰，同时通过在所述旋变定子组件2与电机的端盖200之间设置绝缘层，保证了电机壳体上产生的感应磁场不会对旋变定子组件2产生干扰，由此提高了所述旋转变压器100的测量精度。

需要说明的是，所述旋变定子组件2与所述端盖200之间设有绝缘层，可以是指在所述旋变定子组件2与所述端盖200之间设置一层电磁屏蔽膜，由此来避免电机控制器输出的三相驱动电流在电机壳体上产生的感应磁场等对所述旋变定子组件2产生干扰，提高了所述旋转变压器100的测量精度；也可以是指在所述旋变定子组件2与所述端盖200的配合表面设置一层绝缘材料，即在所述旋变定子组件2与所述端盖200的配合表面涂覆一层绝缘材料如绝缘漆等，来防止电机壳体上产生的感应磁场对所述旋变定子组件2产生干扰，保证了电机的正常运行。

在本实用新型的一些实施例中，如图1-图3所示，所述屏蔽盖1包括一空心呈阶梯式的柱体，所述柱体包括：第一顶盖11、第一侧壁12、第二顶盖13以及第二侧壁14，所述第一顶盖11与所述电机的端盖200相连，所述第一侧壁12的下端与所述第一顶盖11的内边缘相连，所述第二顶盖13的外边缘与所述第一侧壁12的上端相连，所述第二侧壁14的下端与所述第二顶盖13的内边缘相连。所述旋变定子组件2设置在所述柱体内，使得所述旋变定子组件2被所述柱体完全覆盖住，避免了电机本身的定子和转子绕组所产生的磁场对旋变定子组件2产生干扰，提高了所述旋转变压器100的测量精度。需要解释的是，本示例中的“内边缘”可以理解为靠近所述旋转定子组件2的边缘，类似地，“外边缘”可以理解为远离所述旋变定子组件2的边缘。

需要注意的是，所述的空心呈阶梯式的柱体，可以为圆柱体，也可以为棱柱，本实用新型中主要以圆柱体为例进行说明。另外，阶梯式的柱体是由一个横截面积较小的柱体重叠于一个横截面积较大的柱体构成，所述第一顶盖11和所述第二顶盖13均呈圆环形，设计时，所述第一顶盖11的外径大小由与之配合的旋变定子组件2的外径决定，且所述第二顶盖13的外径小于所述第一顶盖11的外径，如此设置，可将旋变定子组件2完全覆盖住，避免了电机本身的定子和转子绕组所产生的磁场对旋变定子组件2产生干扰，提高所述旋转变压器100的测量进度；当所述旋转变压器100装于电机上时，旋变转子组件将穿过所述第二侧壁14的中空部分，与所述旋变定子组件2的位置相对应，从而实现所述旋转变压器100测量电机转轴的旋转角度功能。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一顶盖11设有沿其周向排布的锁紧孔111。具体在本实用新型的实施例中，如图2所示，在所述第一顶盖11的圆周方向上等距离设有8个锁紧孔111，通过螺栓将所述屏蔽盖1固定在所述电机的端盖200上，所述屏蔽盖1通过螺栓连接的方式固定在所述端盖200上，使得在安装和拆卸所述旋转变压器100的时候只需直接打开所述屏蔽盖1，这样方便了所述旋转变压器100的装配和维护。所述锁紧孔111的数量并不限于8个，锁紧孔111之间的距离也可以是非等距的，只要能将所述屏蔽盖1固定即可。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一侧壁12设有朝向所述柱体外侧的接线槽121。如此设置，便于所述旋变定子组件2的绕组引出。

在本实用新型的一些实施例中，所述柱体的外周面设有若干径向辐射的散热筋。其中，所述散热筋的形状可以为矩形条，或者圆柱形条，或者其他形状，由此便于所述旋转变压器100向外部散热，继而减少了所述旋转变压器100的温升，保证了所述旋转变压器100能够稳定可靠的工作。

具体在本实用新型的实施例中，如图4所示，所述散热筋15包括：竖直连接部151以及折弯部152，其中，所述竖直连接部151的下端面与所述第一顶盖11的上端面相连，所述竖直连接部151的内侧面与所述第一侧壁12的外侧面相连，所述折弯部152设置在所述竖直连接部151的上沿，且所述折弯部152的下端面与所述第二顶盖13的上端面相连，所述折弯部152的内侧面与所述第二侧壁14的外侧面相连。由此增大了所述散热筋15与空气的接触面积，使得所述散热筋15内部的热量快速传递到空气中，散热效果良好。

在本实用新型的一些实施例中，所述散热筋15的厚度从靠近所述柱体的一端向远离所述柱体外的一端逐渐减小。如此设置，不仅可节约材料，还使得所述散热筋15的两个侧面为斜面，增大了所述散热筋15与空气的接触面积，使得所述散热筋15内部的热量快速传递到空气中，以此达到更好的散热效果。

在本实用新型的一些实施例中，如图5所示，所述旋变定子组件2包括：定子铁芯21、绕组22以及接线结构23，其中，所述定子铁芯21包括磁轭211和齿部212，所述绕组22缠绕在所述齿部212的外侧，所述接线结构23设置在所述定子铁芯21上，且所述接线结构23与所述绕组22相连。所述旋转变压器100利用电磁感应定律将一种电压等级的交流电能转换成另一种电压等级的交流电，当绕组22中的励磁绕组接到交流电源时，励磁绕组中便有交流电流流过，并在定子铁芯21中产生于外加电压频率相同的磁通，交变的磁通同时交链着励磁绕组和绕组中的输出绕组，在旋变转子组件相对旋变定子组件转动的过程中，气隙磁导发生了变化，致使输出绕组的感应电压发生变化，由于该感应电压与电机转轴的旋转角度成相应的规则关系，从而实现了测量电机转轴的旋转角度功能。

在本实用新型的一些实施例中，所述接线结构23包括：接线盒232、接线柱231以及引出线233，所述接线盒232设置在所述定子铁芯21上，所述接线柱231设置在所述接线盒232内，且所述接线柱231与所述绕组22相连，所述引出线233的一端设置在所述接线盒232内且与所述接线柱231相连，所述引出线233的另一端伸出所述接线盒232。通过设置接线盒232，可使旋转变压器100的绕组22排布整齐，方便检修，同时能阻挡外界的水及灰尘等污染物与接线盒内的器件接触，保护了接线盒内器件的安全。

所述引出线233的另一端伸出所述接线盒232外，并通过密封连接座24连接至电机控制器，所述密封连接座24结构简单、加工容易，还能起到增强绝缘强度的作用，增强了电机的防护等级。

本实用新型还公开了一种电机1000，如图6所示，所述电机1000包括：端盖200以及旋转变压器，所述旋转变压器适于安装在所述端盖200上，且所述旋转变压器为如前所述的旋转变压器100。

旋转变压器在电机上是测量电机转子位置以及转速的传感器，其对精度要求特别高，传统的电机把旋转变压器安装在电机内部，其中，旋转变压器的旋变转子组件3与电机的转轴连接，且与电机转子同步转动，电机正常运转时，旋转变压器通过旋变定子组件2与旋变转子组件3的磁耦合向电机控制器发送电气转角信号，电机控制器根据接收到的电气转角信号对电机进行控制，然而外部磁场（如电机本身的定子和转子绕组所产生的磁场或电机控制器输出的三相驱动电流在电机壳体上产生的感应磁场等）易对旋变定子组件2与旋变转子组件3的磁耦合产生干扰，降低旋转变压器的精度；本实施例提供的旋转变压器100通过设置屏蔽盖1，可将旋变定子组件2完全覆盖住，避免了电机本身的定子和转子绕组所产生的磁场对旋变定子组件2产生干扰，同时通过在所述旋变定子组件2与电机的端盖200之间设置绝缘层，保证了电机壳体上产生的感应磁场不会对旋变定子组件2产生干扰，保证了电机的正常运行。

为了减小电机的轴向长度，减小电机体积，使电机结构更紧凑，本实用新型的优选实施例中，所述旋转变压器100设置在所述电机的内部，换言之，所述屏蔽盖1向靠近电机转子的方向延伸，此时，屏蔽盖1、端盖200与电机转轴之间形成安装空间，旋变定子组件2与旋变转子组件在安装空间内安装，由此提高了电机的安全性和稳定性。

根据本实用新型实施例的电机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种旋转变压器，用于测量电机转轴的旋转角度，其特征在于，包括：

屏蔽盖，所述屏蔽盖适于安装在所述电机的端盖上；和

旋变定子组件，所述旋变定子组件置于所述屏蔽盖内并适于安装在所述电机的端盖上，且所述旋变定子组件与所述端盖之间设有绝缘层。

2.如权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于，所述屏蔽盖包括一空心呈阶梯式的柱体，所述柱体包括：

第一顶盖，所述第一顶盖与所述电机的端盖相连；

第一侧壁，所述第一侧壁的下端与所述第一顶盖的内边缘相连；

第二顶盖，所述第二顶盖的外边缘与所述第一侧壁的上端相连；和

第二侧壁，所述第二侧壁的下端与所述第二顶盖的内边缘相连。

3.如权利要求2所述的旋转变压器，其特征在于，所述第一顶盖设有沿其周向排布的锁紧孔。

4.如权利要求2或3所述的旋转变压器，其特征在于，所述第一侧壁设有朝向所述柱体外侧的接线槽。

5.如权利要求2所述的旋转变压器，其特征在于，所述柱体的外周面设有若干径向辐射的散热筋。

6.如权利要求5所述的旋转变压器，其特征在于，所述散热筋包括：

竖直连接部，所述竖直连接部的下端面与所述第一顶盖的上端面相连，所述竖直连接部的内侧面与所述第一侧壁的外侧面相连；和

折弯部，所述折弯部设置在所述竖直连接部的上沿，且所述折弯部的下端面与所述第二顶盖的上端面相连，所述折弯部的内侧面与所述第二侧壁的外侧面相连。

7.如权利要求5或6所述的旋转变压器，其特征在于，所述散热筋的厚度从靠近所述柱体的一端向远离所述柱体外的一端逐渐减小。

8.如权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于，所述绝缘层覆盖于所述旋变定子组件与所述端盖的配合表面。

9.如权利要求1或8所述的旋转变压器，其特征在于，所述绝缘层为电磁屏蔽膜。

10.如权利要求1或8所述的旋转变压器，其特征在于，所述绝缘层为在所述旋变定子组件与所述端盖的配合表面设置一层绝缘材料。

11.如权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于，所述旋变定子组件包括：

定子铁芯，所述定子铁芯包括磁轭和齿部；

绕组，所述绕组缠绕在所述齿部的外侧；和

接线结构，所述接线结构设置在所述定子铁芯上，且所述接线结构与所述绕组相连。

12.如权利要求11所述的旋转变压器，其特征在于，所述接线结构包括：

接线盒，所述接线盒设置在所述定子铁芯上；

接线柱，所述接线柱设置在所述接线盒内，且所述接线柱与所述绕组相连；和

引出线，所述引出线的一端设置在所述接线盒内且与所述接线柱相连，所述引出线的另一端伸出所述接线盒。

13.一种电机，其特征在于，包括：

端盖；

旋转变压器，所述旋转变压器适于安装在所述端盖上，且所述旋转变压器为权利要求1-12任意一项所述的旋转变压器。