CN209267309U - 电机、定子组件及其绕组支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电机、定子组件及其绕组支架。该绕组支架包括：第一绝缘片和第二绝缘片，第一绝缘片设有第一壳体和沿第一壳体的径向向外延长的多个第一轮齿容纳壳，第二绝缘片设有第二壳体和沿第二壳体的径向向外延长的多个第二轮齿容纳壳，第一轮齿容纳壳设有第一凸起，第二轮齿容纳壳设有第二凸起，线圈绕组通电后电磁转矩增大，能量利用率高。此外，该绕组支架匹配硅钢片材质的定子型芯使用，定子型芯的中间挖空，能够减少硅钢片材料用量，降低铁损，提高电磁转换效率，进而提高能量利用率。该可绝缘材质的绕组支架匹配硅钢片材质的定子型芯使用，使得电机的主轴和定子型芯之间电气绝缘，提高电机运行的安全性。

Description

电机、定子组件及其绕组支架

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别是涉及一种电机、定子组件及其绕组支架。

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。无刷直流电机包括主轴、定子组件和转子组件。定子组件是电机中静止不动的部分，包括定子铁芯、绕组支架和定子绕组。定子组件的主要作用是产生旋转磁场。导体在磁场中运动，或者导体静止但有着随时间变化的磁场，或者两种情况同时发生，都可以造成磁感线与导体的相对切割。按照电磁感应定律，导体会产生感应电动势。

然而，传统的电机存在着能量利用率低的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对能量效率低的问题，提供一种电机、定子组件及其绕组支架，

一种绕组支架，应用于电机的定子组件，包括：第一绝缘片和第二绝缘片，所述第一绝缘片设有第一壳体和沿所述第一壳体的径向向外延长的多个第一轮齿容纳壳，所述第二绝缘片设有第二壳体和沿所述第二壳体的径向向外延长的多个第二轮齿容纳壳，所述第一绝缘片和所述第二绝缘片合拢形成用于容纳定子型芯的容纳腔，所述第一轮齿容纳壳远离所述容纳腔的一侧设有第一凸起，所述第二轮齿容纳壳远离所述容纳腔的一侧设有第二凸起。

上述绕组支架应用到定子组件时，定子型芯安装在第一绝缘片和第二绝缘片合拢后形成的容纳腔，其中，定子型芯的轮齿部位于第一轮齿容纳壳和第二轮齿容纳壳之间。线圈绕组绕设在第一轮齿容纳壳和第二轮齿容纳壳的外部，由于第一轮齿容纳壳设有第一凸起，第二轮齿容纳壳设有第二凸起，所以绕设在第一轮齿容纳壳和第二轮齿容纳壳上的线圈绕组呈椭圆形，而非矩形。根据右手螺旋定则(又称安培定则二)，呈椭圆形的线圈绕组通电后降低线圈磁阻，产生的磁场强度更大、磁极方向更集中，更有效地将电能转化为驱动转子的转动力矩，能量利用率高。

在其中一个实施例中，所述第一凸起和靠近所述第一凸起的所述第一轮齿容纳壳之间圆角过渡，和/或，所述第二凸起和靠近所述第二凸起的所述第二轮齿容纳壳之间圆角过渡。

在其中一个实施例中，所述第一凸起和靠近所述第一凸起的所述第一轮齿容纳壳之间R圆角过渡，和/或，所述第二凸起和靠近所述第二凸起的所述第二轮齿容纳壳之间R圆角过渡。

在其中一个实施例中，所述第一壳体和所述第二壳体的中部均设有用于安装主轴的轴安装孔。

在其中一个实施例中，所述第一壳体靠近所述第一轮齿容纳壳处设有挡板，所述挡板设有多个卡口，所述卡口的数量与所述第一轮齿容纳壳的数量相应，所述卡口与所述第一轮齿容纳壳交错设置。

在其中一个实施例中，所述第一壳体和所述第二壳体中的一个设有凸部，另一个设有用于与所述凸部相对应的槽部，所述凸部可卡持于所述槽部内。

在其中一个实施例中，所述第一壳体和所述第二壳体靠近所述容纳腔的一侧均设有限位环，所述限位环分隔所述容纳腔，以使所述定子型芯位于所述限位环的外侧。

在其中一个实施例中，所述第一壳体和所述第二壳体中的一个在靠近所述容纳腔的一侧设有限位环，所述限位环分隔所述容纳腔，以使所述定子型芯位于所述限位环的外侧。

一种定子组件，包括定子型芯、线圈绕组和上述绕组支架，所述定子型芯安装于所述容纳腔内，所述线圈绕组绕设在所述第一轮齿容纳壳和所述第二轮齿容纳壳上。

上述定子组件，定子型芯安装在第一绝缘片和第二绝缘片合拢后形成的容纳腔，线圈绕组绕设在第一轮齿容纳壳和第二轮齿容纳壳的外部。由于第一轮齿容纳壳设有第一凸起，第二轮齿容纳壳设有第二凸起，所以绕设在第一轮齿容纳壳和第二轮齿容纳壳上的线圈绕组呈椭圆形，而非矩形。根据右手螺旋定则(又称安培定则二)，呈椭圆形的线圈绕组通电后降低线圈磁阻，产生的磁场强度更大、磁极方向更集中，更有效地将电能转化为驱动转子的转动力矩，能量利用率高。

一种电机，包括上述定子组件。

上述电机中，由于第一轮齿容纳壳设有第一凸起，第二轮齿容纳壳设有第二凸起，所以绕设在第一轮齿容纳壳和第二轮齿容纳壳上的线圈绕组呈椭圆形，而非矩形。根据右手螺旋定则(又称安培定则二)，呈椭圆形的线圈绕组通电后，产生的磁场强度更大、磁极方向更集中，更有效地将电能转化为驱动转子的转动力矩，能量利用率高。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中所述定子组件的结构示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为图1中所述第一绝缘片的结构示意图；

图4为图3中所述第一绝缘片的另一视角图；

图5为图1中所述第二绝缘片的结构示意图；

图6为图5中所述第二绝缘片的另一视角图；

图7为图1的剖视图；

图8为图1中所述定子型芯的结构示意图。

100、第一绝缘片，101、R圆角，102、轴安装孔，103、容纳腔，104、限位环，110、第一壳体，111、挡板，112、卡口，113、凸部，120、第一轮齿容纳壳，121、第一凸起，200、第二绝缘片，210、第二壳体，211、槽部，220、第二轮齿容纳壳，221、第二凸起，300、定子型芯，310、磁轭部，320、轮齿部，400、线圈绕组。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

图1为本实用新型一实施例中所述定子组件的结构示意图。结合图1和图2，该定子组件包括定子型芯300、线圈绕组400和绕组支架。

具体地，结合图3至图7，一种绕组支架，应用于电机的定子组件，包括：第一绝缘片100和第二绝缘片200。第一绝缘片100设有第一壳体110和沿第一壳体110的径向向外延长的多个第一轮齿容纳壳120，第二绝缘片200设有第二壳体210和沿第二壳体210的径向向外延长的多个第二轮齿容纳壳220，第一绝缘片100和第二绝缘片200合拢形成用于容纳定子型芯300的容纳腔103。其中，定子型芯300包括磁轭部310和轮齿部320。磁轭部310位于第一壳体110和第二壳体210之间，轮齿部320位于第一轮齿容纳壳120和第二轮齿容纳壳220之间。第一轮齿容纳壳120远离容纳腔103的一侧设有第一凸起121，第二轮齿容纳壳220远离容纳腔103的一侧设有第二凸起221。

上述绕组支架应用到定子组件时，定子型芯300安装在第一绝缘片100和第二绝缘片200合拢后形成的容纳腔103，线圈绕组400绕设在第一轮齿容纳壳120和第二轮齿容纳壳220的外部，由于第一轮齿容纳壳120设有第一凸起121，第二轮齿容纳壳220设有第二凸起221，所以绕设在第一轮齿容纳壳120和第二轮齿容纳壳220上的线圈绕组400上下两端凸起，大致呈椭圆形，而非矩形。根据右手螺旋定则(又称安培定则二)，呈椭圆形的线圈绕组400通电后降低线圈磁阻，磁通量增大，更有效地将电能转化为驱动转子的转动力矩，能量利用率高。

此外，第一绝缘片100和第二绝缘片200的材质可选为塑料材质、树脂材质或其他可绝缘材质。该绕组支架匹配硅钢片材质的定子型芯300使用，电机的主轴和定子型芯300之间实现电气绝缘，从而提高电机运行的安全性。并且，第一凸起121和第二凸起221的设置使得线圈绕组400绕线时不会被第一轮齿容纳壳120和第二轮齿容纳壳220上的尖锐棱边刮断，提高安装的安全性和使用的安全性。

相应地，结合图1和图7，上述定子组件中，定子型芯300安装于容纳腔103内，线圈绕组400绕设在第一轮齿容纳壳120和第二轮齿容纳壳220上，呈椭圆形的线圈绕组400通电后，更有效地将电能转化为驱动转子的转动力矩，能量利用率高。

具体地，结合图3至图6，第一凸起121和靠近第一凸起121的第一轮齿容纳壳120之间圆角过渡，和/或，第二凸起221和靠近第二凸起221的第二轮齿容纳壳220之间圆角过渡。如此，线圈绕组400绕线时更加不会被第一轮齿容纳壳120和第二轮齿容纳壳220上的尖锐棱边刮断。

进一步地，结合图1，第一凸起121和靠近第一凸起121的第一轮齿容纳壳120之间R圆角101过渡，和/或，第二凸起221和靠近第二凸起221的第二轮齿容纳壳220之间R圆角101过渡。R圆角101过渡，使得第一轮齿容纳壳120和第二轮齿容纳壳220合拢后呈跑道型轮廓，则线圈绕组400绕设后呈跑道型布置，线圈绕组400通电后，更有效地将电能转化为驱动转子的转动力矩，能量利用率高。其中，R圆角101是与两条相交直线相切的圆弧的圆角。

在其中一个实施例中，结合图1，第一壳体110和第二壳体210的中部均设有用于安装主轴的轴安装孔102，便于电机组装时，电机的主轴插设到该轴安装孔102中，从而主轴和定子组件固定连接。

在其中一个实施例中，结合图1和图3，第一壳体110靠近第一轮齿容纳壳120处设有挡板111，挡板111设有多个卡口112，卡口112的数量与第一轮齿容纳壳120的数量相应，卡口112与第一轮齿容纳壳120交错设置。每一个线圈绕组400绕设在第一轮齿容纳壳120和第二轮齿容纳壳220后，该线圈绕组400的出线端可卡设在该卡口112内，有利于布线。

在其中一个实施例中，结合图3至图7，第一壳体110和第二壳体210中的一个设有凸部113，另一个设有用于与凸部113相对应的槽部211，凸部113可卡持于槽部211内。其中，从图4和图6可以得出，该第一绝缘片100和第二绝缘片200连接时，借助凸部113卡入槽部211中，实现快速对位和固定，并且在电机使用过程中，凸部113和槽部211的配合作用，使得绕组支架的结构更加稳定。

具体地，凸部113为多个，槽部211与凸部113一一对应，凸部113沿容纳腔103的周向均匀分布。其中，从图4和图6可以得出，凸部113和槽部211的数量为3个。可以理解，在其他实施例中，凸部113和槽部211的数量不限于此。

前述提到，定子型芯300的磁轭部310位于第一壳体110和第二壳体210之间，定子型芯300的轮齿部320位于第一轮齿容纳壳120和第二轮齿容纳壳220之间。实际上，定子型芯300是为了加强线圈绕组400的磁场，定子型芯300的磁轭部310位于线圈绕组400外部，对磁场的加强作用很小，而传统的磁轭部310体积占满第一壳体110和第二壳体210形成的腔体中，体积较大，耗材较多。

在本实施例中，结合图1、图4、图6、图7和图8，第一壳体110和第二壳体210靠近容纳腔103的一侧均设有限位环104，限位环104分隔容纳腔103，以使定子型芯300位于限位环104的外侧。如此，定子型芯300的磁轭部310仅仅位于限位环104和第一轮齿容纳壳120及第二轮齿容纳壳220之间，磁轭部310的体积大大减小。磁轭部310中部的孔的直径大大增加，材料大大节省，节省的材料可以用来加工更小规格的定子型芯300。该绕组支架配合图8中的硅钢片制成的定子型芯300，中间挖空的硅钢片材质的定子型芯300能够减少硅钢片材料用量，降低铁损，提高电磁转换效率，进而提高能量利用率。并且，限位环104对磁轭部310的安装起到定位、限位的作用。

可以理解，在其他实施例中，第一壳体110和第二壳体210中的一个在靠近容纳腔103的一侧设有限位环104，限位环104分隔容纳腔103，以使定子型芯300位于限位环104的外侧。

一种电机，包括上述定子组件。相应地，由于第一轮齿容纳壳120设有第一凸起121，第二轮齿容纳壳220设有第二凸起221，所以绕设在第一轮齿容纳壳120和第二轮齿容纳壳220上的线圈绕组400呈椭圆形，而非矩形。根据右手螺旋定则(又称安培定则二)，呈椭圆形的线圈绕组400通电后，产生的磁场强度更大、磁极方向更集中，更有效地将电能转化为驱动转子的转动力矩，能量利用率高。

具体地，电机还包括转子和主轴，主轴插设在轴安装孔102中，与定子组件固定连接。转子套在定子组件的外部，且与定子组件之间有间隙。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，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。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种绕组支架，应用于电机的定子组件，其特征在于，所述的绕组支架包括：第一绝缘片和第二绝缘片，所述第一绝缘片设有第一壳体和沿所述第一壳体的径向向外延长的多个第一轮齿容纳壳，所述第二绝缘片设有第二壳体和沿所述第二壳体的径向向外延长的多个第二轮齿容纳壳，所述第一绝缘片和所述第二绝缘片合拢形成用于容纳定子型芯的容纳腔，所述第一轮齿容纳壳远离所述容纳腔的一侧设有第一凸起，所述第二轮齿容纳壳远离所述容纳腔的一侧设有第二凸起。

2.根据权利要求1所述的绕组支架，其特征在于，所述第一凸起和靠近所述第一凸起的所述第一轮齿容纳壳之间圆角过渡，和/或，所述第二凸起和靠近所述第二凸起的所述第二轮齿容纳壳之间圆角过渡。

3.根据权利要求2所述的绕组支架，其特征在于，所述第一凸起和靠近所述第一凸起的所述第一轮齿容纳壳之间R圆角过渡，和/或，所述第二凸起和靠近所述第二凸起的所述第二轮齿容纳壳之间R圆角过渡。

4.根据权利要求1所述的绕组支架，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体的中部均设有用于安装主轴的轴安装孔。

5.根据权利要求1所述的绕组支架，其特征在于，所述第一壳体靠近所述第一轮齿容纳壳处设有挡板，所述挡板设有多个卡口，所述卡口的数量与所述第一轮齿容纳壳的数量相应，所述卡口与所述第一轮齿容纳壳交错设置。

6.根据权利要求1所述的绕组支架，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体中的一个设有凸部，另一个设有用于与所述凸部相对应的槽部，所述凸部可卡持于所述槽部内。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的绕组支架，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体靠近所述容纳腔的一侧均设有限位环，所述限位环分隔所述容纳腔，以使所述定子型芯位于所述限位环的外侧。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的绕组支架，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体中的一个在靠近所述容纳腔的一侧设有限位环，所述限位环分隔所述容纳腔，以使所述定子型芯位于所述限位环的外侧。

9.一种定子组件，其特征在于，包括定子型芯、线圈绕组和如权利要求1至8任意一项所述的绕组支架，所述定子型芯安装于所述容纳腔内，所述线圈绕组绕设在所述第一轮齿容纳壳和所述第二轮齿容纳壳上。

10.一种电机，其特征在于，包括权利要求9所述的定子组件。