CN212304933U - 定子组件和电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种定子组件和电机，定子组件包括定子铁芯、绕线和导热层，绕线包括多个相连的绕线段，多个绕线段设置在定子铁芯上，多个绕线段中任意两个绕线段之间具有间隔。导热层设置在绕线的外壁面上，导热层填充在间隔内。本实用新型中通过在绕线的外壁面上设置导热层，填充在绕线段之间的导热层可以使得绕线段之间形成结实紧密结构，使绕线呈整体紧密结构，增加绕线段之间的耐压性能，确保绕线段之间连接可靠，即位于两个绕线段之间的导热层能够实现固定绕线段的作用，使得电机在高速运行过程中更加可靠，从而有效降低电机运行过程中所产生的噪音。

Description

定子组件和电机

技术领域

本实用新型涉及电机设备技术领域，具体而言，涉及一种定子组件和一种电机。

背景技术

目前，随着电机研发与制造技术的日趋成熟，机身小型化，降低电机成本，提高电机的使用效率已经成为占有市场份额的重要砝码，但受电磁设计方面限制，减叠厚、降成本且提高电机使用效率容易导致电机温升过高，过高的温升不仅影响电机中各种材料的使用寿命，而且使电机在运转中存在烧毁损机现象。因此，如何降低电机的温升成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的第一个方面在于，提出一种定子组件。

本实用新型的第二个方面在于，提出一种电机。

有鉴于此，根据本实用新型的第一个方面，提供了一种定子组件，其包括定子铁芯、绕线和导热层，绕线包括多个相连的绕线段，多个绕线段设置在定子铁芯上，多个绕线段中任意两个绕线段之间具有间隔；导热层设置在绕线的外壁面上，导热层填充在间隔内。

本实用新型提供的定子组件包括定子铁芯、绕线和导热层，其中绕线设置在定子铁芯上，绕线与定子铁芯之间绝缘连接。导热层设置在绕线的外壁面上，具体地，导热层可以直接或间接包裹绕线的外壁面，导热层具有优良的导热性能。本实用新型中通过在绕线的外壁面上设置导热层，从而可以对绕线、定子组件中的其他部件所产生的热量进行有效传导，有效改善定子组件的导热能力，有效降低具有该定子组件的电机的温升情况，使得电机的效率得到有效提升。

进一步地，绕线包括多个绕线段，多个绕线段首尾相连构成绕线，绕线盘绕在定子铁芯上，多个绕线段中任意两个绕线段之间具有间隔，导热层不仅设置在绕线段的外壁上并且填充在间隔内，即间隔被导热层填满，此时，填充在绕线段之间的导热层可以使得相邻的两个绕线段形成结实紧密结构，使得设置在定子铁芯上的绕线呈整体紧密结构，一方面可以增加绕线段之间的耐压性能，另一方面，在具有该定子组件的电机的运行过程中，能够确保绕线段之间连接可靠，即位于两个绕线段之间的导热层能够实现固定绕线段的作用，使得电机在高速运行过程中更加可靠，从而有效降低电机运行过程中所产生的噪音。进一步地，导热层能够填充绕线间的间隔，也能够填充绕线与电机的铁芯槽之间的间隙，同时也能够填充绕线端部绑扎固定结构，使得绕线成为一个牢固的整体，进而改善电机的散热性能，从而也可以减小绕线嵌设过程中的损伤，提高绕线的有效性和可靠性。

进一步地，定子组件还包括绝缘件，绝缘件夹设在导热层与绕线之间，通过设置绝缘件，可以实现绕线间的绝缘性能，也可以实现绕线与定子铁芯之间的绝缘连接。具体地，绝缘件可以为绝缘层，即绕线的外壁面上设有绝缘层和导热层。绝缘件也可以为绝缘框架，定子铁芯装配在绝缘框架内，绕线绕设在绝缘框架上。

在一种可能的设计中，进一步地，导热层的厚度大于等于0.005mm且小于等于1mm。

在该设计中，导热层的厚度满足前述限制，一方面可以确保导热层与绕线之间的连接强度，另一方面也可以确保导热层能够实现的导热性能。若导热层的厚度大于1mm，则无法确保导热层与绕线之间的可靠连接，若导热层的厚度小于等于0.005mm，导热层的制备工艺将面临更大的挑战，在考虑到生产成本的基础上很难实现，此外，当导热层的厚度较小时，则无法实现很好的导热性能，无法对定子组件、电机内其他部件所产生的热量进行有效传导。

在一种可能的设计中，进一步地，任意两个绕线段包括第一绕线段和第二绕线段，间隔包括第一间隔，第一绕线段和第二绕线段设置在定子铁芯上，第一绕线段和第二绕线段之间形成第一间隔。导热层包括第一导热层和第二导热层，第一导热层设置在第一绕线段的外壁面上，第二导热层设置在第二绕线段的外壁面上，第二导热层和第一导热层相连接以填满第一间隔。

在该设计中，任意两个绕线段包括第一绕线段和第二绕线段，值得说明的是，第一绕线段和第二绕线段可以相连、也可以不相连，只要两个绕线段之间能够形成间隔即可。导热层包括第一导热层和第二导热层，第一导热层设置在第一绕线段的外壁面上。第二导热层设置在第二绕线段的外壁面上。第一导热层和第二导热层相连并填满第一间隔。

即第一导热层和第二导热层可以使第一绕线段和第二绕线段形成结实紧密结构，使得设置在定子铁芯上的绕线呈整体紧密结构，一方面可以增加绕线段之间的耐压性能，另一方面，在具有该定子组件的电机的运行过程中，能够确保绕线段之间连接可靠，即位于两个绕线段之间的导热层(第一导热层和第二导热层)能够实现固定绕线段的作用，使得电机在高速运行过程中更加可靠，从而有效降低电机运行过程中所产生的噪音。进一步地，导热层能够填充绕线间的间隔，也能够填充绕线与电机的铁芯槽之间的间隙，同时也能够填充绕线端部绑扎固定结构，使得绕线成为一个牢固的整体，进而改善电机的散热性能，从而也可以减小绕线嵌设过程中的损伤，提高绕线的有效性和可靠性。

在一种可能的设计中，进一步地，间隔大于等于0.01mm且小于等于2mm。

在该设计中，间隔满足上述关系，一方面可以确保在有效的定子铁芯上设置足够的绕线，另一方面通过设置间隔为导热层预留位置。

在一种可能的设计中，进一步地，导热层的导热系数为0.35～0.7W/m·K。

在该设计中，导热层的导热系数满足上述限定，进而可以确保导热层可以对绕线、定子组件中的其他部件所产生的热量进行有效传导，有效改善定子组件的导热能力，有效降低具有该定子组件的电机的温升情况，使得电机的效率得到有效提升。值得说明的是，导热系数是指材料直接传导热量的能力，或称热传导率。热导率定义为单位截面、长度的材料在单位温差下和单位时间内直接传导的热量。导热系数的单位为瓦/米·度。

在一种可能的设计中，进一步地，导热层的固体含量大于等于70％。

在该设计中，导热层的固体含量大于等于70％，即导热层的挥发分较低，具体地，导热层的挥发分低于15％以下。在导热层设置在绕线的过程中，较少成分挥发，大部分成分沉积在绕线上，如此可以减少环境污染。值得说明的是，固体含量是乳液或涂料在规定条件下烘干后剩余部分占总量的质量百分数。挥发分指导热层中所含的水、二氧化碳、小分子有机稀释剂等易于挥发的组分。

在一种可能的设计中，进一步地，导热层为导热绝缘层。

在该设计中，导热层为导热绝缘层，即导热绝缘层不仅可以实现良好的导热性能，也可以实现绝缘性能，则无需再另外单独设置绝缘件，降低制备难度。

在一种可能的设计中，进一步地，导热绝缘层通过滴漆处理设置在绕线上。

导热绝缘层为导热绝缘漆，对绕线的端部进行滴漆处理，在滴漆过程中，令设置有绕线的定子铁芯旋转，此时导热绝缘漆将会自绕线的端部通过毛细效应渗透至绕线的外壁面。

在一种可能的设计中，进一步地，绕线为线圈。

在该设计中，绕线为线圈，线圈能够适用于不同类型电机的绕线的绕设需求。

在一种可能的设计中，进一步地，绕线的线径大于等于0.1mm且小于等于0.9mm。

在一种可能的设计中，进一步地，绕线为铝线。

在一种可能的设计中，进一步地，导热层由改性填料、绝缘原料和交联剂混合制成。

在该设计中，导热层由改性填料、绝缘原料和交联剂构成，其中，改性填料可以以下至少一种构成：氧化铝、氧化硅、氧化镁、氮化铝、氮化硅、氮化硼、碳化硅。改性填料可以提供优良的导热性能。绝缘原料可以为环氧树脂或酚醛树脂，绝缘原料可以提供良好的绝缘性能。交联剂可以为苯乙烯或不饱和交联剂。具体地，导热层中各组分的重量份为：改性填料10～50份，绝缘原料100份，交联剂1份。

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种电机，包括上述任一设计中所提供的定子组件。

本实用新型提供的电机，包括上述任一设计所提供的定子组件，因此具有该定子组件的全部有益效果，在此不再赘述。

进一步地，电机还包括机壳，通过将定子组件装配在机壳内，从而可以避免外界的灰尘等杂质污染定子组件，确保定子组件的正常运行且延长定子组件的使用寿命。

进一步地，电机为分布式绕组电机。分布式绕组电机的每个磁极由一个或几个线圈按照一定的规律嵌装布线组成线圈组，通电后形成不同极性的磁极，故也称隐极式。目前的交流电机的定子绝大部分都应用分布式绕组，根据不同机种、型号及线圈嵌绕的工艺条件，电机各自设计采用不同的绕线型式和规格，故其绕线的技术参数也不相同。进一步地，电机可以为单相异步电机。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例中定子组件的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的另一个实施例中定子组件的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例中定子组件中绕线和导热层的结构示意图。

其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1定子铁芯，2绕线，20绕线段，20a第一绕线段，20b第二绕线段，21间隔，3导热层，4固定件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图3描述根据本实用新型一些实施例所提供的定子组件和电机。

实施例一

根据本实用新型的第一个方面，提供了一种定子组件，如图1所示，其包括定子铁芯1、绕线2和导热层3，绕线2包括多个相连的绕线段20，多个绕线段20设置在定子铁芯1上，多个绕线段20中任意两个绕线段20之间具有间隔21；导热层3设置在绕线2的外壁面上，导热层填充在间隔21内。

本实用新型提供的定子组件包括定子铁芯1、绕线2和导热层3，其中绕线2设置在定子铁芯1上，绕线2与定子铁芯1之间绝缘连接。导热层3设置在绕线2的外壁面上，具体地，导热层3可以直接或间接包裹绕线2的外壁面，导热层3具有优良的导热性能。本实用新型中通过在绕线2的外壁面上设置导热层3，从而可以对绕线2、定子组件中的其他部件所产生的热量进行有效传导，有效改善定子组件的导热能力，有效降低具有该定子组件的电机的温升情况，使得电机的效率得到有效提升。

进一步地，绕线包括多个绕线段20，多个绕线段20首尾相连构成绕线，绕线盘绕在定子铁芯上，多个绕线段20中任意两个绕线段20之间具有间隔21，导热层不仅设置在绕线段20的外壁上并且填充在间隔21内，即间隔21被导热层填满，此时，填充在绕线段20之间的导热层可以使得相邻的两个绕线段20形成结实紧密结构，使得设置在定子铁芯上的绕线呈整体紧密结构，一方面可以增加绕线段20之间的耐压性能，另一方面，在具有该定子组件的电机的运行过程中，能够确保绕线段20之间连接可靠，即位于两个绕线段20之间的导热层能够实现固定绕线段20的作用，使得电机在高速运行过程中更加可靠，从而有效降低电机运行过程中所产生的噪音。进一步地，导热层能够填充绕线间的间隔21，也能够填充绕线与电机的铁芯槽之间的间隙，同时也能够填充绕线端部绑扎固定结构，使得绕线成为一个牢固的整体，进而改善电机的散热性能，从而也可以减小绕线嵌设过程中的损伤，提高绕线的有效性和可靠性。

进一步地，定子组件还包括绝缘件，绝缘件夹设在导热层3与绕线2之间，通过设置绝缘件，可以实现绕线2间的绝缘性能，也可以实现绕线2与定子铁芯1之间的绝缘连接。具体地，绝缘件可以为绝缘层，即绕线2的外壁面上设有绝缘层和导热层3。绝缘件也可以为绝缘框架，定子铁芯1装配在绝缘框架内，绕线2绕设在绝缘框架上。

进一步地，导热层3的厚度大于等于0.005mm且小于等于1mm。

在该实施例中，导热层3的厚度满足前述限制，一方面可以确保导热层3与绕线2之间的连接强度，另一方面也可以确保导热层3能够实现的导热性能。若导热层3的厚度大于1mm，则无法确保导热层3与绕线2之间的可靠连接，若导热层3的厚度小于等于0.005mm，导热层3的制备工艺将面临更大的挑战，在考虑到生产成本的基础上很难实现，此外，当导热层3的厚度较小时，则无法实现很好的导热性能，无法对定子组件、电机内其他部件所产生的热量进行有效传导。

进一步地，任意两个绕线段20包括第一绕线段20a和第二绕线段20b，间隔21包括第一间隔，第一绕线段20a和第二绕线段20b设置在定子铁芯上，第一绕线段20a和第二绕线段20b之间形成第一间隔。导热层3包括第一导热层和第二导热层，第一导热层设置在第一绕线段20a的外壁面上，第二导热层设置在第二绕线段20b的外壁面上，第二导热层和第一导热层相连接以填满第一间隔。

在该实施例中，如图3所示，任意两个绕线段20包括第一绕线段20a和第二绕线段20b，值得说明的是，第一绕线段20a和第二绕线段20b可以相连、也可以不相连，只要两个绕线段20之间能够形成间隔21即可。导热层包括第一导热层和第二导热层，第一导热层设置在第一绕线段20a的外壁面上。第二导热层设置在第二绕线段20b的外壁面上。第一导热层和第二导热层相连并填满第一间隔。即第一导热层和第二导热层可以使第一绕线段20a和第二绕线段20形成结实紧密结构，使得设置在定子铁芯1上的绕线2呈整体紧密结构，一方面可以增加绕线段20之间的耐压性能，另一方面，在具有该定子组件的电机的运行过程中，能够确保绕线段20之间连接可靠，即位于两个绕线段20之间的导热层3(第一导热层和第二导热层)能够实现固定绕线段20的作用，使得电机在高速运行过程中更加可靠，从而有效降低电机运行过程中所产生的噪音。进一步地，导热层3能够填充绕线2间的间隔21，也能够填充绕线2与电机的铁芯槽之间的间隙，同时也能够填充绕线2端部绑扎固定结构，使得绕线2成为一个牢固的整体，进而改善电机的散热性能，从而也可以减小绕线2嵌设过程中的损伤，提高绕线2的有效性和可靠性。

进一步地，间隔21大于等于0.01mm且小于等于2mm。

在该实施例中，间隔21满足上述关系，一方面可以确保在有限的定子铁芯1上设置足够的绕线2，另一方面通过设置间隔21为导热层3预留位置。

实施例二

与前述实施例一不同，本实施例中对导热层3进行具体限定，导热层3的导热系数为0.35～0.7W/m·K。

在该实施例中，导热层3的导热系数满足上述限定，进而可以确保导热层3可以对绕线2、定子组件中的其他部件所产生的热量进行有效传导，有效改善定子组件的导热能力，有效降低具有该定子组件的电机的温升情况，使得电机的效率得到有效提升。值得说明的是，导热系数是指材料直接传导热量的能力，或称热传导率。热导率定义为单位截面、长度的材料在单位温差下和单位时间内直接传导的热量。导热系数的单位为瓦/米·度。

进一步地，导热层3的固体含量大于等于80％。

在该实施例中，导热层3的固体含量大于等于80％，即导热层3的挥发分较低，具体地，导热层3的挥发分低于15％以下。在导热层3设置在绕线2的过程中，较少成分挥发，大部分成分沉积在绕线2上，如此可以减少环境污染。值得说明的是，固体含量是乳液或涂料在规定条件下烘干后剩余部分占总量的质量百分数。挥发分指导热层3中所含的水、二氧化碳、小分子有机稀释剂等易于挥发的组分。

进一步地，导热层3为导热绝缘层。

在该实施例中，导热层3为导热绝缘层，即导热绝缘层不仅可以实现良好的导热性能，也可以实现绝缘性能，则无需再另外单独设置绝缘件，降低制备难度。导热绝缘层是由高导热绝缘材料制得的，不仅可以有效保护绕线，而且可依靠大量的导热绝缘层所具有的高固体含量，从而有效填充绕线2间的空隙，增加绕线2的导热能力，有效降低绕线2温升，同时可实现有效的固定绕线2，降低电机运转时产生的噪音。

进一步地，导热绝缘层通过滴漆处理设置在绕线2上。

如图2和图3所示，导热绝缘层为导热绝缘漆，对绕线2的端部进行滴漆处理，首先，采用固定件4对绕线2进行初步固定，使得绕线2的位置固定，具体地，固定件4为捆绑带。进一步地，在滴漆过程中，令设置有绕线2的定子铁芯1旋转，此时导热绝缘漆将会自绕线2的端部通过毛细效应渗透至绕线2的外壁面。

进一步地，绕线2够适用于不同类型电机的绕设需求。

进一步地，绕线2的线径大于等于0.1mm且小于等于0.9mm。

进一步地，绕线2为铝线。

进一步地，导热层3由改性填料、绝缘原料和交联剂混合制成。

在该实施例中，导热层3由改性填料、绝缘原料和交联剂构成，其中，改性填料可以以下至少一种构成：氧化铝、氧化硅、氧化镁、氮化铝、氮化硅、氮化硼、碳化硅。改性填料可以提供优良的导热性能。绝缘原料可以为环氧树脂或酚醛树脂，绝缘原料可以提供良好的绝缘性能。交联剂可以为苯乙烯或不饱和交联剂。具体地，导热层3中各组分的重量份为：改性填料10～50份，绝缘原料100份，交联剂1份。

实施例三

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种电机，包括上述任一设计中所提供的定子组件。

本实用新型提供的电机，包括上述任一设计所提供的定子组件，因此具有该定子组件的全部有益效果，在此不再赘述。

进一步地，电机还包括机壳，通过将定子组件装配在机壳内，从而可以避免外界的灰尘等杂质污染定子组件，确保定子组件的正常运行且延长定子组件的使用寿命。

进一步地，电机为分布式绕组电机。分布式绕组电机的每个磁极由一个或几个线圈按照一定的规律嵌装布线组成线圈组，通电后形成不同极性的磁极，故也称隐极式。目前的交流电机的定子绝大部分都应用分布式绕组，根据不同机种、型号及线圈嵌绕的工艺条件，电机各自设计采用不同的绕线型式和规格，故其绕线2的技术参数也不相同。

进一步地，电机可以为单相异步电机，通过在绕线2上设置导热层3能够使得电机温升下降5～25K，有效增加电机的使用效率，具体地，当导热绝缘层滴漆处理50g，可使基础温升为80K的分布式绕组电机温升降低达9K，使基础温升为110K的分布式绕组电机温升降低达20K，实现提升性能的需求。

在本实用新型中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种定子组件，其特征在于，包括：

定子铁芯；

绕线，所述绕线包括多个相连的绕线段，所述多个绕线段设置在所述定子铁芯上，所述多个绕线段中任意两个绕线段之间具有间隔；

导热层，设置在所述绕线的外壁面上，所述导热层填充在所述间隔内。

2.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，

所述导热层的厚度大于等于0.005mm且小于等于1mm。

3.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，

所述任意两个绕线段包括第一绕线段和第二绕线段，所述间隔包括第一间隔，所述第一绕线段和所述第二绕线段设置在所述定子铁芯上并形成所述第一间隔；

所述导热层包括：

第一导热层，设置在所述第一绕线段的外壁面上；

第二导热层，设置在所述第二绕线段的外壁面上，所述第二导热层与所述第一导热层相连接以填满所述第一间隔。

4.根据权利要求3所述的定子组件，其特征在于，

所述间隔大于等于0.01mm且小于等于2mm。

5.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，

所述导热层的导热系数为0.35～0.7W/m·K；

所述导热层的固体含量大于等于80％。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的定子组件，其特征在于，

所述导热层为导热绝缘层，所述导热绝缘层通过滴漆处理设置在所述绕线上。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的定子组件，其特征在于，

所述绕线的线径大于等于0.1mm且小于等于0.9mm；所述绕线为铝线。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的定子组件，其特征在于，

所述导热层由改性填料、绝缘原料和交联剂混合制成。

9.一种电机，其特征在于，包括：

机壳；

如上述权利要求1至8中任一项所述的定子组件，所述定子组件设置在所述机壳内。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述电机为分布式绕组电机。

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