CN205389147U - 一种电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管、定子及转子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开<b>一种</b>电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管<b>、定子及转子</b>，用于电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管，其管壁包括一层或多层绝缘层和一层或多层耐磨层，绝缘套管的截面为矩形、跑道形、椭圆形或圆形；耐磨层设置在绝缘套管的内表面和/或外表面。本实用新型的绝缘套管可直接插入电动汽车驱动电机定子或转子的线槽中，进一步将作为绕组的金属条插入绝缘套管中即可完成定子或转子线槽中间绝缘绕线工序。本实用新型直接将高绝缘、耐高温、耐磨的绝缘材料制成套管，减少了在金属条外包裹绝缘材料的动作，可有效提高生产效率，具有更加稳定的绝缘效果，可以有效提高电动汽车驱动电机的寿命和工作稳定性，提高电动汽车的续航里程、降低电动汽车的故障率。

Description

一种电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管、定子及转子

技术领域

本实用新型涉及电动汽车驱动电机技术领域，具体涉及一种电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管、定子及转子。

背景技术

电动汽车驱动电机（含永磁直流无刷电动机、交流感应电机）是随着半导体电子技术发展而出现的新型一体化电机，它是现在电子技术、控制理论和电机技术相结合的产物，具有效率高、寿命长、无需维护等优点，特别适用于作为电动汽车的发动机。

现有一种电动汽车用驱动电机，其定子包括环状的铁芯，铁芯内壁设有线槽，线槽中缠绕有漆包线作为绕组。但上述的绕组所产生的磁场强度低，不能为电动汽车提供足够的动力。而增加绕组数量又将增加电机的质量、体积，导致电动汽车续航能力下降。现有在线槽中设置通电后可产生磁场的金属条作为绕组，可以产生较强的磁场为电动汽车提供足够的动力且可有效延长续航里程。为实现绝缘的效果，需要对金属条和线槽之间进行绝缘处理。现有技术一般采用绝缘材料包裹金属条后，再将金属条插入线槽之中。采用上述的现有技术，包裹金属条的动作较为复杂、无法实现自动化生产，耗费人工且限制生产效率的提升。与此同时，采用人工包裹的方式在金属条外设置绝缘材料，绝缘材料难以紧密地与金属条结合而容易松脱。尤其是为了固定金属条，线槽的宽度与金属条的宽度较为接近，线槽与金属条之间间隙较小，将绝缘材料包裹在金属条外后插入线槽的动作容易使绝缘层破损、产生皱褶，影响绝缘效果，限制了上述电机的推广应用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开一种有利于提高生产效率、提升绝缘效果的用于电动汽车驱动电机绕组绝缘套管。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种用于电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管，其管壁包括一层或多层绝缘层和一层或多层耐磨层，所述绝缘套管的截面为矩形、跑道形、椭圆形或圆形；所述耐磨层设置在绝缘套管的内表面和/或外表面。

本实用新型提供的电动汽车驱动电机(含永磁直流无刷电机、交流感应电机)绕组绝缘套管,可以用于定子或转子的绕组。其包括有绝缘层以及耐磨层。绝缘层可以选用耐高温、阻燃的绝缘膜实现，在生产电动汽车驱动电机时，可直接将本实用新型的绝缘套管插入定子或转子的线槽中，进一步将金属条插入绝缘套管中即可形成电机的绕组。绝缘层主要用于实现绕组与线槽之间的绝缘，而耐磨层则主要用于提高绝缘套管的耐磨性，包括套管外侧与线槽之间的摩擦以及套管内侧与金属条之间的摩擦，提高绝缘套管的耐用性，确保其工作的绝缘可靠性。最优的选择是在绝缘套管的外表面和内表面各设置至少一层耐磨层，而绝缘层则设置在耐磨层之间。耐磨层可选用任意一种耐磨材料实现，优选绝缘、阻燃的耐磨材料。尤其是对于规格较大的电机，其作为绕组的漆包铜较为粗大，绝缘套管需要承受更高的摩擦强度，可以设置更多的耐磨层和绝缘层。而对于规格较小的电机，则内表面的耐磨层可以被省略。本实用新型直接将绝缘层和耐磨层制成套管，减少了在金属条外包裹绝缘或耐磨材料的动作，可有效提高生产效率。而将复杂的包裹动作转化为较为简单的插入动作也有利于通过机器实现自动化生产。而绝缘套管由于在金属条插入前已经被放入线槽中，不易因在较窄的缝隙中滑动而发生变形、破损，具有良好的绝缘效果，可确保电动汽车电机的稳定性以及提高电动汽车的续航能力。而固定形状的绝缘套管在使用中可以紧紧地包裹金属条，不易松脱，具有良好的绝缘效果。跑道形更是具有结构稳定、不易变形、与线槽接触面积大不易滑动等优点。

进一步的，绝缘套管的截面为直角矩形或圆角矩形或者跑道形。

圆角矩形作为矩形的一种，相对于直角矩形，可以避免形成应力集中点。本实用新型还特别将绝缘套管的截面设置为矩形或者跑道形，相较于其他形状（如圆形）的套管，矩形、椭圆形和跑道形截面的套管生产难度较高，但其形状与现有技术中电动汽车驱动电机的线槽、金属条形状相近，使绝缘套管更容易被插入线槽中或使金属条易于插入绝缘套管中，可进一步地提升生产效率。同时，上述截面形状的绝缘套管和线槽的结合强度更高，可避免套管变形滑脱。而直角矩形与金属条的贴合度更高，金属条插入直角矩形的套管时动作可更加顺畅。

进一步的，所述绝缘套管由并排的带材沿一轴线通过螺旋缠绕复合而成,所述带材的边缘沿带材的方向设有第一重叠区和第二重叠区，相邻带材间的第一重叠区和第二重叠区重叠。

由带材螺旋缠绕成的绝缘套管具有更加稳定的结构，当金属条插入绝缘套管时，绝缘套管不易因其与金属条间的摩擦力而变形、弯折。尤其是本实用新型中，相邻带材的第一重叠区和第二重叠区相互交错重叠、多个带材在螺旋缠绕的过程中层层包裹，在不增加套管厚度的前提下可以进一步提高套管的强度，确保套管可以承受组装时所受外力，不易变形或破损。当本技术应用于大尺寸的电机时，套管的尺寸需要相应增加。为维持其管壁强度，同一根带材相邻的螺旋的螺距可进一步缩小，带材叠合的层数可进一步增加。形成绝缘层的带材可选用任意一种绝缘、耐高温、阻燃的材料实现，形成耐磨层的带材可以采用任一种耐磨材料实现。

更进一步的，所述螺旋缠绕是指带材沿一轴线螺旋缠绕，所述第一重叠区设置于第二重叠区前方。

本实用新型的前方指的是带材螺旋缠绕时前进的方向。第一重叠区设置于第二重叠区前方，以确保位于内侧的带材被位于外侧的带材完全包裹，提高套管结构的稳定性，防止套管变形、散脱。

优选的，所述耐磨层为两层分别设置在绝缘套管的外表面和内表面，所述绝缘层设置在两层耐磨层之间。需要强调的是，以上仅仅是一种优选的方案，套管内径较大时，耐磨层的数量还可以是多层，进而使套管具有更高的强度。

本实用新型同时提供一种电动汽车驱动电机的定子铁芯，包括定子本体以及设置在定子本体内圈的定子齿部，所述相邻定子齿部之间形成容纳定子绕组的定子线槽，所述定子线槽中插入有至少一个上述的用于电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管。

采用本实用新型的电动汽车驱动电机（含永磁无刷直流电机或交流感应电机）定子铁芯制备电动汽车用的驱动电机时，只需要将作为作为绕组的金属条插入绝缘套管中即可，生产效率高而产品质量稳定。同时，插入金属条的动作较为简单，可选用机械自动化完成。

进一步的，所述定子本体由多层环形金属片叠压而成。

所述环形金属片可选用任一种导磁的金属材料实现，如硅钢片。

一种电动汽车驱动电机定子，包括定子本体以及设置在定子本体内圈的定子齿部，所述相邻定子齿部之间形成容纳定子绕组的定子线槽，所述定子线槽中插入有至少一个所述的用于电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管；所述绝缘套管中插入有金属条。

本实用新型提供的定子具有制备简单、成本低廉、绝缘效果可靠等优点，特别适用于制备电动汽车用电机定子。

所述金属条选用任一种可产生电磁感应的材料制成，如绝缘漆包覆的铜条。

进一步的，所述定子本体由多层环形金属片叠压而成。

更进一步的，所述定子本体的两端设有用于导通相邻定子线槽中金属条的短路环。

短路环可选用现有技术实现，其作用是导通相邻线槽中的金属条，以进一步提高电机效率。

一种电动汽车驱动电机转子，包括转子本体以及设置在本体外围的转子齿部，所述相邻转子齿部之间形成容纳转子绕组的转子线槽，所述转子线槽中插入有至少一个所述的用于电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管；所述绝缘套管中插入有金属条。

转子的工作原理与定子大致相同。

进一步的，所述转子本体的两端设有用于导通相邻转子线槽中金属条的短路环。

附图说明

图1是本实用新型绝缘套管的结构示意图。

图2是本实用新型定子铁芯的结构示意图。

图3是本实用新型定子铁芯的局部放大图。

图4是本实用新型定子的结构示意图。

图5是本实用新型另一实施例的结构示意图。

图6是本实用新型实施例5的结构示意图。

图7是本实用新型实施例6的结构示意图。

图8是本实用新型实施例6的截面图。

图9是本实用新型实施例7的结构示意图。

图10是本实用新型实施例8的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本实用新型作进一步详细描述：

实施例1

如图1，本实施例提供用于电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管，其管壁包括2层绝缘层和1层耐磨层，所述绝缘套管的截面为跑道形。

进一步的，所述绝缘套管由并排设置的3根带材绕一轴线顺时针螺旋缠绕而成，并分别形成所述绝缘层和耐磨层，所述带材的边缘沿带材的方向设有第一重叠区11和第二重叠区12，相邻带材间的第一重叠区11和第二重叠区12重叠。所述3根带材分别为绝缘带材1、绝缘带材2和耐磨带材3，绝缘带材1设置在绝缘带材2内侧，绝缘带材2设置在耐磨带材3内侧。经过螺旋缠绕后，相互重叠的3根带材形成相互交错的第一绝缘层、第二绝缘层和耐磨层。耐磨层包裹在套管的外表面。

更进一步的，所述第一重叠区11设置于第二重叠区12前方。

本实施例中，所述绝缘层由阻燃、耐高温高压、耐腐蚀的绝缘材料制成，如市售的PI膜带，所述耐磨层由阻燃、耐高温、耐腐蚀、耐磨的绝缘材料制成，如市售的NOMEX绝缘纸。

实施例2

本实施例提供一种电动汽车驱动电机上的定子铁芯，如图2和图3，包括定子本体5以及设置在定子本体内圈的定子齿部6，所述相邻定子齿部之间形成容纳定子绕组的定子线槽7，所述定子线槽中插入有2个如实施例1所述的电动汽车驱动电机定子绝缘套管4。

本实施例中，所述定子本体由多层环形硅钢片片叠压而成，叠压成型后，采用冲床冲出所述定子线槽。

实施例3

本实施例提供一种电动汽车用驱动电机定子，如图4，包括定子本体5以及设置在定子本体内圈的定子齿部6，所述相邻定子齿部之间形成容纳定子绕组的定子线槽7，所述定子线槽中插入有2个如实施例1所述的无刷直流电机定子绝缘套管4；所述绝缘套管4中插入有金属条8。

进一步的，所述定子本体由多层环形硅钢片叠压而成。

进一步的，所述定子本体的两端设有用于导通相邻定子线槽中金属条的短路环9。

本实施例中，金属条为市售的漆包铜条。

实施例4

本实施例提供本实施例提供一种电动汽车用驱动电机定子，如图5，包括定子本体5以及设置在定子本体内圈的定子齿部6，所述相邻定子齿部之间形成容纳定子绕组的定子线槽7，所述定子线槽中插入有1个如实施例1所述的电动汽车驱动电机定子绝缘套管4；所述绝缘套管4中插入有金属条8。

进一步的，所述定子本体由多层环形硅钢片叠压而成。

实施例5

如图6，本实施例提供用于电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管，其管壁包括1层绝缘层和2层耐磨层，所述绝缘套管的截面为跑道形。

进一步的，所述绝缘套管由并排设置的3根带材绕一轴线螺旋缠绕而成，并分别形成所述绝缘层和耐磨层，所述带材的边缘沿带材的方向设有第一重叠区11和第二重叠区12，相邻带材间的第一重叠区11和第二重叠区12重叠。所述3根带材分别为绝缘带材1、耐磨带材10和耐磨带材3，绝缘带材1设置在耐磨带材10内侧，耐磨带材10设置在耐磨带材3内侧。经过螺旋缠绕后，相互重叠的3根带材形成相互交错的绝缘层、第一耐磨层和第二耐磨层。第一耐磨层和第二耐磨层包裹在绝缘套管的外表面。

更进一步的，三个带材的第一重叠区11设置于第二重叠区12前方。

本实施例中，所述绝缘层为市售的PI膜带制成，所述耐磨层为NOMEX耐磨材料制成。

实施例6

如图7，本实施例提供用于电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管，其管壁包括1层绝缘层和1层耐磨层，如图8，所述绝缘套管的截面为圆角矩形。

进一步的，所述绝缘套管由并排设置的2根带材绕一轴线螺旋缠绕而成，并分别形成所述绝缘层和耐磨层，所述带材的边缘沿带材的方向设有第一重叠区和第二重叠区，相邻带材间的第一重叠区和第二重叠区重叠。所述3根带材分别为绝缘带材1和耐磨带材3，绝缘带材1设置耐磨带材3内侧。经过螺旋缠绕后，相互重叠的2根带材形成相互交错的绝缘层和耐磨层。

更进一步的，2个带材的第一重叠区设置于第二重叠区前方。

本实施例中，所述绝缘层为市售的PI膜带制成，所述耐磨层为NOMEX耐磨材料制成。

实施例7

如图9，本实施例提供用于电动汽车驱动电机的绝缘套管，其管壁包括2层绝缘层和2层耐磨层，所述绝缘套管的截面为跑道形。

进一步的，所述绝缘套管由并排设置的4根带材绕一轴线螺旋缠绕而成，并分别形成所述绝缘层和耐磨层，所述带材的边缘沿带材的方向设有第一重叠区和第二重叠区，相邻带材间的第一重叠区和第二重叠区重叠。所述4根带材从内至外分别为耐磨带材14、绝缘带材1、绝缘带材2和耐磨带材3，相互重叠的4根带材形成相互交错的绝缘层和耐磨层。耐磨带材14和耐磨带材3所形成的耐磨层分别位于绝缘套管的外表面和内表面。

更进一步的，所述第一重叠区设置于第二重叠区前方。

本实施例中，所述绝缘层为市售的PI膜带制成，所述耐磨层为NOMEX耐磨材料制成。

实施例8

本实施例提供本实施例提供一种电动汽车用驱动电机转子，如图10，包括转子本体15以及设置在转子本体外圈的转子齿部16，所述相邻转子齿部之间形成容纳转子绕组的转子线槽17，所述定子线槽中插入有1个如实施例1所述的电动汽车驱动电机定子绝缘套管；所述绝缘套管中插入有金属条。

进一步的，所述定子本体的两端设有用于导通相邻转子线槽中金属条的短路环9。

以上为本实用新型的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管，其管壁包括一层或多层绝缘层和一层或多层耐磨层，其特征在于：所述绝缘套管的截面为矩形、跑道形、椭圆形或圆形；所述耐磨层设置在绝缘套管的内表面和/或外表面。

2.根据权利要求1所述的用于电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管，其特征在于：所述绝缘套管的截面为直角矩形或圆弧角矩形或跑道形。

3.根据权利要求1或2任一项所述的用于电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管，其特征在于：所述绝缘套管由并排的带材沿一轴线通过螺旋缠绕复合而成,所述带材的边缘沿带材的方向设有第一重叠区和第二重叠区，相邻带材间的第一重叠区和第二重叠区重叠。

4.根据权利要求3所述的用于电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管，其特征在于：所述螺旋缠绕是指带材沿一轴线螺旋缠绕，所述第一重叠区设置于第二重叠区前方。

5.根据权利要求4所述的用于电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管，其特征在于：所述耐磨层为两层，分别设置在绝缘套管的外表面和内表面，所述绝缘层设置在两层耐磨层之间。

6.一种电动汽车驱动电机定子，包括定子本体以及设置在定子本体内圈的定子齿部，所述相邻定子齿部之间形成容纳定子绕组的定子线槽，其特征在于：所述定子线槽中插入有至少一个如权利要求1-5所述的用于电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管；所述绝缘套管中插入有金属条。

7.根据权利要求6所述的一种电动汽车驱动电机定子，其特征在于：所述定子本体由多层环形金属片叠压而成。

8.根据权利要求7所述的一种电动汽车驱动电机定子，其特征在于：所述定子本体的两端设有用于导通相邻定子线槽中金属条的短路环。

9.一种电动汽车驱动电机转子，包括转子本体以及设置在本体外围的转子齿部，所述相邻转子齿部之间形成容纳转子绕组的转子线槽，其特征在于：所述转子线槽中插入有至少一个如权利要求1-5所述的用于电动汽车驱动电机的绕组绝缘套管；所述绝缘套管中插入有金属条。

10.根据权利要求9所述的一种电动汽车驱动电机转子，其特征在于：所述转子本体的两端设有用于导通相邻转子线槽中金属条的短路环。