WO2023202314A1 - 定子及具有其的电机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电机技术领域，具体涉及一种定子及具有其的电机。本申请旨在解决市场上电机定子的中性线固定结构复杂的技术问题。为此目的，本申请提供了一种定子，定子包括：定子轭部，定子轭部设置有多个绕组；绝缘基座，绝缘基座设置于多个绕组的外围；中性线，中性线设置于绝缘基座，且中性线与多个绕组连接。本申请提供的定子通过将中性线设置于绝缘基座，提高了中性线在定子中的装配稳定性以及中性线连接多个绕组的易操作性，且通过在绝缘基座装配和固定中性线，极大地降低了中性线的固定难度和固定结构的复杂性。

Description

定子及具有其的电机

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2022年4月20日提交的名称为“定子及具有其的电机”的中国专利申请202220922438.5的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本申请涉及电机技术领域，具体涉及一种定子及具有其的电机。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

如图1所示，现有技术的旋转电机的定子包括定子芯29、多个相绕组、中性线和固定部件70，71，固定部件70，71经由中间部件72，74将中性线固定在轭部30上，该中间部件72，74由树脂制成。

可以看出，现有技术的旋转电机的定子需单独制作固定部件的凸台、中间部件，固定部件的凸台和中间部件制作工艺复杂，且每个固定部件需单独连接，而中性线端子连接处缺乏固定，在电机运转过程中产生的机械振动会增加导线虚接的风险，同时，现有技术的旋转电机的定子未考虑到中性线引出的措施，不利于定子与外置线路的连接。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决市场上中性线固定部件的结构较为复杂且装配稳定性较差的技术问题。

为了实现上述目的，本申请的第一方面提供了一种定子，定子包括：定子轭部，定子轭部设置有多个绕组；绝缘基座，绝缘基座设置于多个绕组的外围；中性线，中性线设置于绝缘基座，且中性线与多个绕组连接。

本申请提供的定子通过将中性线设置于绝缘基座，提高了中性线在定子中的装配稳定性以及中性线连接多个绕组的易操作性，且通过在绝缘基座装配和固定中性线，极大地降低了中性线的固定难度和固定结构的复杂性。

另外，根据本申请上述定子还可以具有如下附加的技术特征：

根据本申请的一个实施例，定子轭部和多个绕组均沿环状分布，绝缘基座和中性线均围绕定子轭部和多个绕组的周向分布。

根据本申请的一个实施例，中性线设置于绝缘基座的端部，多个绕组的多个一端设置为多个相电流端，多个绕组的多个另一端连接中性线。

根据本申请的一个实施例，中性线设置有多个接线端子，多个绕组通过多个接线端子与中性线连接。

根据本申请的一个实施例，定子还包括外接引线，中性线通过引线端子与外接引线连接连接。

根据本申请的一个实施例，绝缘基座设置为一体成型结构.。

根据本申请的一个实施例，绝缘基座设置有放置中性线的线槽。

根据本申请的一个实施例，中性线外包裹有绝缘管，中性线通过绝缘管装配于绝缘基座的线槽。

本申请的第二方面还提供了一种电机，电机包括：根据本申请的第一方面的定子；接线盒，定子设置于接线盒的内部，且接线盒设置有与定子配合的多个插接口。

根据本申请的一个实施例，多个插接口包括：与多个绕组的多个相电流端对应的多个相电流插接口，以及与中性线的外接引线对应的中性线插接口。

根据本申请的一个实施例，中性线插接口处的外接线的线径是多个相电流插接口处的每个相电流线的线径的2-3倍。

根据本申请的一个实施例，外接引线的线径是多个绕组的每个相线的线径的2-3倍。

根据本申请的一个实施例，接线盒的盒体设置有与多个相电流插接口和中性线插接口对应的多个接线标记。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为现有技术中的定子的局部结构示意图；

图2为本申请一个实施例的定子的局部结构示意图；

图3为本申请一个实施例的定子的轴测图；

图4为本申请一个实施例的定子的侧视图；

图5为本申请一个实施例的接线盒的主视图；

图6为本申请一个实施例的接线盒的俯视图。

其中，附图标记如下：
10、定子；11、定子轭部；12、绕组；13、绝缘基座；14、中性线；15、外壳；16、
连接线；161、接线端子；17、外接引线；171、引线端子；
20、接线盒；201、盒体；21、第一相插接口；22、第二相插接口；23、第三相插接
口；24、中性线插接口；25、第一相电流线；26、第二相电流线；27、第三相电流线；28、外接线。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，本申请通过三相四线制对电机进行阐述只是本申请的优选实施例，并不是对本申请电机的保护范围的限制，例如，本申请的电机还可以为三相五线制等，这种调整属于本申请电机的保护范围。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、元件、部件、和/或它们的组合。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“外”、“周向”、“端”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中机构的不同方位。例如，如果在图中的机构翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或 者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。机构可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

电机的定子包括定子、多个绕组、中性线和固定中性线的固定部件，每个绕组的一个引线端被供给以相电流，每个绕组的另一个引线端为中性点连接部，且另一个引线端从定子的轴向端部被引出，中性线将不同相的绕组的中性点连接部连接在一起，且中性线与绕组分开，但是，现有技术中固定部件的结构较为复杂且装配稳定性较差。

基于此，本申请提出一种定子及具有其的电机，解决了现有技术中固定部件的结构较为复杂且装配稳定性较差的技术问题。

如图2至图4所示，根据本申请的实施例，本申请的第一方面提供了一种定子10，定子10包括：定子轭部11，定子轭部11设置有多个绕组12；绝缘基座13，绝缘基座13设置于多个绕组12的外围，中性线14，中性线14设置于绝缘基座13，且中性线14与多个绕组12连接。

本申请提供的定子10通过将中性线14设置于绝缘基座13，提高了中性线14在定子10中的装配稳定性以及中性线14连接多个绕组12的易操作性，且通过在绝缘基座13装配和固定中性线14，极大地降低了中性线14的固定难度和固定结构的复杂性。

具体地，定子10还包括设置于绝缘基座13的外围的外壳15，外壳15与定子轭部11之间形成绝缘基座13和中性线14的设置空间，绝缘基座13用于绝缘外壳15与定子轭部11，本申请的实施例提出了将中性线14设置于绝缘基座13，相对于将中性线14通过固定件设置于定子轭部11，绝缘基座13能够为中性线14提供足够的安装空间，而且绝缘基座13便于结构改造来安装和固定中性线14，可以降低中性线14的装配工艺难度。另外，通过绝缘基座13为中性线14提供足够的安装空间和固定结构，从而使中性线14能够牢固地设置于绝缘基座13，以此减少定子10在承受机械振动等因素时出现虚接现象，提高了中性线14与绕组12之间的连接可靠性。

进一步地，定子10还包括外接引线17，外接引线17与中性线14连接并延伸至定子10的外部，由于绝缘基座13能够为中性线14提供足够的安装空间和固定结构，从而使中性线14能够牢固地设置于绝缘基座13，在中性线14稳固装配至绝缘基座13的基础上，还可以在中性线14上设置有与外接引线17配合的引线端子171，从而使中性线14具备有与外接引线17连接的客观条件。本申请的实施例实现了将中性线14引出的效果，从而可以完成三相四桥臂的搭建，实现有效利用中性线14进行线路改动和扩展的技术效果。

需要说明的是，本申请的实施例并未对绝缘基座13与中性线14之间的相对位置关系 和固定方式进行限定，是因为中性线14可以设置于绝缘基座13的端部或中部等，中性线14可以嵌入设置于绝缘基座13，绝缘基座13上还可以设置有固定中性线14的卡接结构，这些相对位置关系和固定方式均属于本申请的保护范围，均能够达到将中性线14设置于绝缘基座13的目的。

继续参阅图2至图4，根据本申请的一个实施例，定子轭部11和多个绕组12均沿环状分布，绝缘基座13和中性线14均围绕定子轭部11和多个绕组12的周向分布。

在本实施例中，定子芯设置为环状结构，且定子芯设有多个插槽，定子芯沿多个插槽的周向分成多个轭部分块，多个轭部分块依次相连围成沿环状分布的定子轭部11，多个绕组12与多个轭部分块一一对应设置，多个绕组12设置成与定子轭部11对应的环状分布，通过将中性线14设置于绝缘基座13，可以使中性线14和绝缘基座13围绕沿周向分布的定子轭部11和多个绕组12设置，从而提高中性线14与多个绕组12之间的多个连接位置的灵活性，例如，可以取中性线14上沿周向分布的任意三个点与多个绕组12组成的三相连接，以此减少中性线14与多个绕组12之间连接位置约束，提高了定子轭部11、多个绕组12以及中性线14的分布灵活性。

需要说明的是，本申请的实施例并未对中性线14的具体结构和安装位置进行限定，是因为中性线14的结构包括整圈结构或半圈结构等，中性线14可以嵌入至绝缘基座13或者卡接于绝缘基座13，这些中性线14的具体结构和安装位置均属于本申请定子10的保护范围，均能够达到将中性线14设置于绝缘基座13的目的。

继续参阅图2至图4，根据本申请的一个实施例，中性线14设置于绝缘基座13的端部，多个绕组12的多个一端设置为多个相电流端，多个绕组12的多个另一端连接中性线14。

在本实施例中，每个绕组12的一个引线端被供给以相电流，每个绕组12的另一个引线端为与中性线14连接的连接部，且另一个引线端从定子10的轴向端部被引出，中性线14将不同相的绕组12的连接部连接在一起。

另外，本申请的实施例并未对多个绕组12、多个一端以及多个相电流端的具体数量进行限定，是因为多个绕组12、多个一端以及多个相电流端的具体数量根据定子10以及电机的相数而定。例如，当电机以及定子10为三相电机时，定子10包括三个一端以及三个相电流端，多个绕组12包括3个绕组12或6个绕组12等；当电机以及定子10为两相电机时，定子10包括两个一端以及两个相电流端，多个绕组12包括2个绕组12、4个绕组12或6个绕组12等，在此不再一一举例。

继续参阅图2至图4，根据本申请的一个实施例，中性线14设置有多个接线端子161，多个绕组12通过多个接线端子161与中性线14连接。

在本实例中，多个绕组12直接与接线端子161连接，或者通过连接线16与接线端子161连接，在多个绕组12通过连接线16与接线端子161连接的情况下，多个绕组12通过同样设置有与连接线16对接的接线端子161，本申请的实施例通过在中性线14和/或多个绕组12上设置接线端子161，接线端子161不仅能够提高多个绕组12与中性线14之间的连接可靠性，还能够提高多个绕组12与中性线14之间的连接效率以及连接灵活性。

根据本申请的一个实施例，中性线14包裹有绝缘管(图中未示出)，中性线14通过绝缘管装配于绝缘基座13的线槽。

在本实例中，为了提高绝缘基座13对中性线14与定子10的外壳15之间的绝缘效果，本申请的实施例还提出了在中性线14外包裹绝缘管，中性线14通过绝缘管装配于绝缘基座13的线槽，绝缘管不仅能够达到绝缘中性线14的目的，还能够通过自身的塑性变形卡接至绝缘基座13的线槽，绝缘管不仅提高了中性线14与绝缘基座13之间的装配稳定性，还能够减少中性线14与定子10的外壳15发生导电接触现象。

继续参阅图2至图4，根据本申请的一个实施例，中性线14还设置有引线端子171，外接引线17通过引线端子171与中性线14连接。

在本实施例中，本申请的实施例通过在中性线14上设置引线端子171，引线端子171不仅能够提高外接引线17与中性线14之间的连接可靠性，还能够提高外接引线17与中性线14之间的连接效率以及连接灵活性，引线端子171使中性线14具备有与外接引线17连接的客观条件，从而使定子10能够实现中性线14引出的效果，从而可以完成三相四桥臂的搭建，实现有效利用中性线14进行线路改动和扩展的技术效果。

继续参阅图2至图4，根据本申请的一个实施例，绝缘基座13设置为一体成型结构。

在本实施例中，通过将绝缘基座13设置为一体成型结构，可以降低绝缘基座13的制作工艺复杂性，降低了定子10的结构复杂性和制造工艺难度，改善了现有技术中的中性线固定部件的结构较为复杂且装配稳定性较差的技术问题。

继续参阅图2至图4，根据本申请的一个实施例，绝缘基座13设置有放置中性线14的线槽。

在本实施例中，绝缘基座13的端部或中部设置有沿绝缘基座13的周向分布的环状结构的线槽，中性线14通过卡夹或者限位结构卡接至绝缘基座13的线槽，以此提高中性线14的装配稳定性，减少中性线14在承受定子10的振动后出现晃动虚接现象。

如图5和图6所示，本申请的第二方面还提供了一种电机，电机包括：根据本申请的第一方面的定子10；接线盒20，定子10设置于接线盒20的内部，且接线盒20设置有与定子10配合的多个插接口。

在本实施例中，电机具有本申请第一方面的定子10的一切结构和技术效果，关于定子10的结构和技术效果在此不再进行赘述。进一步地，本申请的实施例通过多个插接口实现了将定子10的中性线14引出的效果，从而可以完成三相四桥臂的搭建，实现有效利用中性线14进行线路改动和扩展的技术效果。

继续参阅图5和图6所示，根据本申请的一个实施例，多个插接口包括：与多个绕组12的多个相电流端对应的多个相电流插接口，以及与中性线14的外接引线17对应的中性线插接口24。

在本实施例中，本发明的目的在于提供一种新的三相电机的中性线14引出至电机接线盒20的结构，以实现将三相电机中性线14引出，搭建三相四桥臂的目的。具体地，通过扩展三相电机的插接口，在原三相电机的三相插接口(第一相插接口21、第二相插接口22和第三相插接口23)的左侧或右侧并行一个中性线插接口24，中性线插接口24连接的外接线28与三相线并行插入接线盒20的内部，与固定在绝缘基座13的中性线14连接，以此达到搭建三相四桥臂的目的。

进一步地，继续参阅图5和图6所示，根据本申请的一个实施例，中性线插接口24处与外接引线17连接的外接线28的线径是多个相电流插接口处的每个相电流线(第一相电流线25、第二相电流线26和第三相电流线27)的线径的2-3倍。

在本实施例中，在三相四线制线路中存在谐波电流时，计算中性线14的电流应计入谐波电流的效应，三次谐波等于相线谐波电流的3倍，所以当谐波含量大于33％时，意味着叠加在中性线14的电流大于相线电流，中性线14应该按照中性线14的实际电流选择，理论上中性线14的电流可以是相线电流的2-3倍，因此，本申请的实施例提出了将外接线28的线径设置为多个相电流线的线径的2-3倍。

根据本申请的一个实施例，外接引线17的线径是多个绕组12的每个相线的线径的2-3倍。

在本实施例中，将外接引线17的线径设置为绕组12的相线的线径的2-3倍，同样是基于电流的考虑，在三相四线制线路中存在谐波电流时，理论上中性线14的电流可以是相线电流的2-3倍，因此，本申请的实施例提出了将外接引线17的线径设置为多个绕组12的每个相线的线径的2-3倍，从而保证结构的可靠性和安全性。

继续参阅图5和图6所示，根据本申请的一个实施例，接线盒20的盒体201设置有与多个相电流插接口第一相插接口21、第二相插接口22和第三相插接口23)和中性线插接口24对应的多个接线标记。通过在接线盒20的盒体201上设置接线标记，可以减少定子10的三相电流线(第一相电流线25、第二相电流线26和第三相电流线27)和外接线28发生混接现象，且有利于三相线和外接线28的快速接线，提高接线效率。

需要说明的是，本申请的实施例只是对定子10以及电机上与本申请的改进点有关的结构进行了阐述，并不代表定子10以及电机不具备其他结构，例如，本申请实施例中的定子10还包括固定绝缘基座13的固定结构，电机还包括转子以及密封结构等。这些结构和实施方式均属于本申请的保护范围，在此不再进行详细赘述。

以上，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1. 一种定子，其特征在于，所述定子包括：

   定子轭部，所述定子轭部设置有多个绕组；

   绝缘基座，所述绝缘基座设置于所述多个绕组的外围；

   中性线，所述中性线设置于所述绝缘基座，且所述中性线与所述多个绕组连接。
2. 根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述定子轭部和所述多个绕组均沿环状分布，所述绝缘基座和所述中性线均围绕所述定子轭部和所述多个绕组的周向分布。
3. 根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，所述中性线设置于所述绝缘基座的端部，所述多个绕组的多个一端设置为多个相电流端，所述多个绕组的多个另一端连接所述中性线。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的定子，其特征在于，所述中性线设置有多个接线端子，所述多个绕组通过所述多个接线端子与所述中性线连接。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的定子，其特征在于，所述定子还包括外接引线，所述中性线通过引线端子与所述外接引线连接连接。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的定子，其特征在于，所述绝缘基座设置为一体成型结构。
7. 根据权利要求1-6任一项所述的定子，其特征在于，所述绝缘基座设置有放置所述中性线的线槽。
8. 根据权利要求7所述的定子，其特征在于，所述中性线包裹有绝缘管，所述中性线通过所述绝缘管装配于所述线槽。
9. 一种电机，其特征在于，所述电机包括：

   根据权利要求1至8中任一项所述的定子；

   接线盒，所述定子设置于所述接线盒的内部，且所述接线盒设置有与所述定子配合的多个插接口。
10. 根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述多个插接口包括：与多个绕组的多个相电流端对应的多个相电流插接口，以及与中性线的外接引线对应的中性线插接口。
11. 根据权利要求10所述的电机，其特征在于，所述中性线插接口处的外接线的线径是所述多个相电流插接口处的每个相电流线的线径的2-3倍。
12. 根据权利要求10或11所述的电机，其特征在于，所述外接引线的线径是所述多个绕组的每个相线的线径的2-3倍。
13. 根据权利要求10-12任一项所述的电机，其特征在于，所述接线盒的盒体设置有与所述多个相电流插接口和所述中性线插接口对应的多个接线标记。