CN219740067U - 第一绝缘骨架、定子组件、电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种第一绝缘骨架、定子组件、电机，其中的第一绝缘骨架具有靠近定子铁芯外周壁的第一侧壁，第一侧壁上构造有过线槽，第一侧壁上还设置有两组限位结构，且两组限位结构分别处于过线槽的两侧，每组限位结构均包括依次间隔分布的第一凸台、第二凸台和第三凸台，沿定子铁芯的轴向和周向方向上，三个凸台在第一侧壁上错位分布。根据本实用新型，通过使过线槽两侧的各凸台均错位分布在第一侧壁上，则分散后的各凸台的有效控制范围增大，尤其是对同一相绕组的进出线进行限位的两个凸台之间的距离增大，使得对三相绕组的进出线进行限位的点位分布更加合理，限位效果更好。

Description

第一绝缘骨架、定子组件、电机

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种第一绝缘骨架、定子组件、电机。

背景技术

目前，分离式绝缘骨架得到广泛应用，与传统整体式绝缘骨架相比，分离式绝缘骨架每个独立的模块可进行单独绕线，大幅度提高电机的槽满率和绕线效率。分离式和整体式绝缘骨架的绕组排线方式相同，绕线时要确保三相绕组分隔开，不交叉，保证一定的相间绝缘，防止漆包线收到损害时造成打火短路，提高电机制作质量。分离式绝缘骨架通常包括由定子铁芯的轴向两端对插在极柱上的第一绝缘骨架和第二绝缘骨架。其中，第一绝缘骨架上构造有用于绕组进线和出线的过线槽，过线槽的两侧均设置有三个上下间隔分布的凸台，三个凸台分别对三相绕组的进出线进行限位和梳理，以防止三相绕组的进出线上下游走，从而带动绕组活动或者导致三相线之间产生交叉。但是，在沿定子铁芯轴向方向上，三个凸台并排分布在第一绝缘骨架上，且并排的三个凸台紧挨着过线槽(如图11所示)，使得同一相的两个凸台之间的跨度较小，造成相邻两个第一绝缘骨架上会有较长一段距离的导线没有被限位，导致各凸台对三相绕组的进出线的限位效果不佳。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种第一绝缘骨架，能够解决现有的第一绝缘骨架上的各凸台因其位置设计不够合理，导致各凸台对三相绕组的进出线的限位效果不佳的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种第一绝缘骨架，用于装配在定子铁芯上，所述第一绝缘骨架具有靠近所述定子铁芯外周壁的第一侧壁，所述第一侧壁上构造有用于绕组进线和出线的过线槽，所述第一侧壁上还设置有两组限位结构，且两组所述限位结构分别处于所述过线槽的两侧，每组所述限位结构均包括依次间隔分布的第一凸台、第二凸台和第三凸台，沿所述定子铁芯的轴向和周向方向上，所述第一凸台、第二凸台和第三凸台在所述第一侧壁上错位分布。

在一些实施方式中，所述定子铁芯的任一横截面所在的平面为基准面，所述第一凸台、第二凸台和第三凸台在所述基准面内的垂直投影分别为第一投影、第二投影和第三投影，所述第一投影和第二投影之间具有相对的第一边和第二边，所述第一边和第二边之间形成第一夹角a1，所述第二投影和第三投影之间具有相对的第三边和第四边，所述第三边和第四边之间形成第二夹角a2，a1＝a2。

在一些实施方式中，沿所述定子铁芯的周向方向上，所述过线槽的两个相对的内壁上均构造有凹槽组，所述凹槽组包括依次间隔分布的第一卡线槽、第二卡线槽和第三卡线槽。

在一些实施方式中，沿所述定子铁芯的轴向方向上，所述第一卡线槽与第一凸台在所述第一侧壁上的高度位置相对应，所述第二卡线槽与第二凸台在所述第一侧壁上的高度位置相对应，所述第三卡线槽与第三凸台在所述第一侧壁上的高度位置相对应。

在一些实施方式中，沿所述定子铁芯的轴向方向上，所述第一侧壁的高度为h，所述第一卡线槽、第二卡线槽、第三卡线槽的槽宽相同且为h1，0.15h≤h1≤0.2h。

在一些实施方式中，用于形成所述绕组的导线的直径为φ，沿所述定子铁芯的轴向方向上，所述第一凸台具有第一底面，所述第二凸台具有第二底面，所述第三凸台具有第三底面，所述第一卡线槽具有第一内壁，所述第二卡线槽具有第二内壁，所述第三卡线槽具有第三内壁，所述第一底面与第一内壁之间的垂直距离、所述第二底面与第二内壁之间的垂直距离、所述第三底面与第三内壁之间的垂直距离相等且为d，0≤d≤φ。

在一些实施方式中，所述第一凸台、第二凸台、第三凸台的高度相同且为h2，0.5h1≤h2≤1.5h1-φ。

在一些实施方式中，所述第一卡线槽、第二卡线槽、第三卡线槽的槽深相同，所述过线槽的槽宽与所述第三卡线槽的槽深相同且为w，1.43φ≤w≤2.14φ。

本实用新型还提供一种定子组件，包括上述的第一绝缘骨架。

在一些实施方式中，所述定子铁芯上还装配有第二绝缘骨架，沿所述定子铁芯的轴向方向上，所述第一绝缘骨架与第二绝缘骨架相对，所述第二绝缘骨架具有靠近所述定子铁芯外周壁的第二侧壁，所述第二侧壁上构造有操作槽，所述操作槽内设置有与所述第二侧壁连接的绑线卡扣，沿所述定子铁芯的轴向方向上，所述第二侧壁的高度为h3，所述操作槽的槽深为h4，0.33h3≤h4≤0.5h3；所述第二侧壁的宽度为w1，所述操作槽的槽宽为w2，0.196w1≤w2≤0.262w1。

在一些实施方式中，用于形成所述绕组的导线的直径为φ，所述绑线卡扣包括卡线部，所述卡线部处于所述操作槽内，所述卡线部的宽度为w3，高度为h5，w2-5φ≤w3≤w2-3φ，0.33h4≤h5≤0.5h4。

在一些实施方式中，所述绑线卡扣还包括绑线部，所述卡线部通过所述绑线部与所述第二侧壁连接，所述绑线部的宽度w4，0.3w3≤w4≤0.5w3。

本实用新型还提供一种电机，包括上述的定子组件。

本实用新型提供一种第一绝缘骨架、定子组件、电机，通过使过线槽两侧的各凸台均错位分布在第一绝缘骨架的第一侧壁上，则分散后的各凸台的有效控制范围增大，尤其是对同一相绕组的进出线进行限位的两个凸台之间的跨度增大，使得相邻两个第一绝缘骨架上不会再有较长一段距离的导线没有被限位，也即对三相绕组的进出线进行限位的点位分布更加合理，使得限位效果更好。

附图说明

图1为本实用新型实施例的定子组件的爆炸示意图；

图2为本实用新型实施例的定子组件的爆炸示意图；

图3为本实用新型实施例的定子组件的第一绝缘骨架的侧视图；

图4为本实用新型实施例的定子组件的第一绝缘骨架的俯视图；

图5为本实用新型实施例的定子组件的第一绝缘骨架的正视图；

图6为本实用新型实施例的定子组件的第二绝缘骨架的正视图；

图7为本实用新型实施例的定子组件的第二绝缘骨架的侧视图；

图8为本实用新型实施例的定子组件的第二绝缘骨架的正视图；

图9为本实用新型实施例的定子组件的定子铁芯的极柱的侧视图；

图10为本实用新型实施例的定子组件的三相绕组中的其中一相绕组的进出线在第一绝缘骨架上走线的示意图；

图11为现有技术的定子组件的第一绝缘骨架的正视图；

图12为本实用新型实施例的定子组件与现有技术的定子组件的槽绝缘结构厚度对比图；

图13为本实用新型实施例的电机与现有技术的电机的有效槽面积对比图。

附图标记表示为：

1、定子铁芯；2、第一绝缘骨架；3、第二绝缘骨架；4、极柱；5、过线槽；6、第一凸台；7、第二凸台；8、第三凸台；9、第一卡线槽；10、第二卡线槽；11、第三卡线槽；12、操作槽；13、绑线卡扣；131、卡线部；132、绑线部；14、衔接结构；15、卡槽。

具体实施方式

结合参见图1至13所示，根据本实用新型的实施例，提供一种定子组件，包括：定子铁芯1和第一绝缘骨架2，定子铁芯1具有极柱4，第一绝缘骨架2装配在极柱4上，第一绝缘骨架2具有靠近定子铁芯1外周壁的第一侧壁，第一侧壁上构造有用于绕组进线和出线的过线槽5，第一侧壁上还设置有两组限位结构，且两组限位结构分别处于过线槽5的两侧，每组限位结构均包括依次间隔分布的第一凸台6、第二凸台7和第三凸台8，沿定子铁芯1的轴向和周向方向上，第一凸台6、第二凸台7和第三凸台8在第一侧壁上错位分布。该技术方案中，通过使过线槽5两侧的各凸台均错位分布在第一绝缘骨架2的第一侧壁上，则分散后的各凸台的有效控制范围增大，尤其是对同一相绕组的进出线进行限位的两个凸台之间的距离增大，使得相邻两个第一绝缘骨架2上不会再有较长一段距离的导线没有被限位，也即对三相绕组的进出线进行限位的点位分布更加合理，使得限位效果更好。其中，过线槽5处于第一侧壁的中心线上，且靠近需要完成绕线的极柱4处，这样可以有效减小绕线路径。

结合参见图4所示，定子铁芯1的任一横截面所在的平面为基准面，第一凸台6、第二凸台7和第三凸台8在基准面内的垂直投影分别为第一投影、第二投影和第三投影，第一投影和第二投影之间具有相对的第一边和第二边，第一边和第二边之间形成第一夹角a1，第二投影和第三投影之间具有相对的第三边和第四边，第三边和第四边之间形成第二夹角a2，a1＝a2。这样可以使过线槽5两侧的各凸台均匀分布，有利于对不同相绕组的进出线进行区分和规划，使三相绕组的进出线排布更加整齐，同时方便凸台拔模工艺的实施。进一步，第一侧壁为弧形壁体，第一凸台6、第二凸台7和第三凸台8背离第一侧壁的一面均为第一弧形面，第一弧形面与第一侧壁的曲率相同。

结合参见图11所示，现有技术的第一绝缘骨架2上仅仅构造了过线槽5，三相绕组的进出线进出过线槽5时，进出线在过线槽5内的位置不受限制，会上下游走，这极有可能导致各进出线在过线槽5内产生交叉。有鉴于此，本申请在过线槽5的两个相对的内壁上均构造有凹槽组，凹槽组包括依次间隔分布的第一卡线槽9、第二卡线槽10和第三卡线槽11，如图1所示。三个卡线槽可对三相绕组的进出线进行限位，使各进出线分别被限定在不同高度，从而防止彼此之间产生交叉。

结合参见图1、图5和图10所示，沿定子铁芯1的轴向方向上，第一卡线槽9与第一凸台6在第一侧壁上的高度位置相对应，第二卡线槽10与第二凸台7在第一侧壁上的高度位置相对应，第三卡线槽11与第三凸台8在第一侧壁上的高度位置相对应，这样可以使三相绕组的进出线在同一高度位置同时被卡线槽和凸台约束，使得三相绕组的进出线在跨线过程中的高度位置更加牢固。

结合参见图5所示，沿定子铁芯1的轴向方向上，第一侧壁的高度为h，第一卡线槽9、第二卡线槽10、第三卡线槽11的槽宽相同且为h1，在10mm≤h≤15mm时，为避免构造多个卡线槽对第一绝缘骨架2的结构强度影响较大，优选的，0.15h≤h1≤0.2h。

结合参见图5所示，用于形成绕组的导线的直径为φ，沿定子铁芯1的轴向方向上，第一凸台6具有第一底面，第二凸台7具有第二底面，第三凸台8具有第三底面，第一卡线槽9具有第一内壁，第二卡线槽10具有第二内壁，第三卡线槽11具有第三内壁，第一底面与第一内壁之间的垂直距离、第二底面与第二内壁之间的垂直距离、第三底面与第三内壁之间的垂直距离相等且为d。当凸台底部与对应相的卡线槽的最低处之间的距离过大时，绕组的进出线会在跨线过程中上下松动，当凸台底部低于卡线槽的最低处时，绕组的进出线需再经过一段轴向上的距离，使得进出线的路径相对较长，增加电机电阻，降低电机效率，优选的，0≤d≤φ。其中，第一卡线槽9的第一内壁与过线槽5的底部平齐。

结合参见图5所示，第一凸台6、第二凸台7、第三凸台8的高度相同且为h2，在各凸台的底部位置被确定之后，凸台自身的高度h2仍需被限制，优选的，0.5h1≤h2≤1.5h1-φ，这样可以避免凸台自身过高时影响上一相绕组的进出线，凸台过低时增加零件加工难度。

结合参见图5所示，第一卡线槽9、第二卡线槽10、第三卡线槽11的槽深相同，过线槽5的槽宽与第三卡线槽11的槽深相同且为w，优选的，1.43φ≤w≤2.14φ。这样可以对过线槽5的槽宽和各卡线槽的槽深进行限制，防止槽宽和槽深较大时降低第一绝缘骨架2的结构强度；槽宽和槽深较小时，绕组容易和槽壁产生摩擦从而掉漆、花线，然后与其它相绕组接触，造成短路现象。

结合参见图1、图2和图8所示，极柱4上还装配有第二绝缘骨架3，沿定子铁芯1的轴向方向上，第一绝缘骨架2与第二绝缘骨架3相对，第二绝缘骨架3具有靠近定子铁芯1外周壁的第二侧壁，第二侧壁上构造有操作槽12，操作槽12内设置有与第二侧壁连接的绑线卡扣13。第二绝缘骨架3的主要作用与第一绝缘骨架2不同，第一绝缘骨架2需要完成三相绕组的进出线排布问题，第二绝缘骨架3只需对三相绕组进行汇总和固定。当三相绕组绕线完成后，为防止三相引出线影响第一绝缘骨架2的绕组排布，需将其固定在第二绝缘骨架3的绑线卡扣13上。固定时先由不同颜色的绝缘套管对每相绕组进行绝缘和区分，再由绝缘线对三相绕组进行缠绕汇总，最后绝缘线通过绑在绑线卡扣13上完成对三相绕组引出线的交叉和固定。绑线卡扣13相当于传统绝缘骨架中的绑线定位柱，将引出线固定在绑线卡扣13上可以防止转子在高速旋转时刮到定子引出线。沿定子铁芯1的轴向方向上，第二侧壁的高度为h3，操作槽12的槽深为h4，优选的，0.33h3≤h4≤0.5h3；第二侧壁的宽度为w1，操作槽12的槽宽为w2，优选的，0.196w1≤w2≤0.262w1。这样可以对操作槽12的宽度和高度进行限制，从而能够满足加工工艺要求和不影响第二绝缘骨架3的结构强度。进一步，绑线卡扣13处于第二侧壁的中心线上。

结合参见图8所示，绑线卡扣13包括卡线部131和绑线部132，卡线部131通过绑线部132与第二侧壁连接，卡线部131的宽度为w3，高度为h5，绑线部132的宽度w4。引出线绑在绑线部132上，同时卡线部131对引出线形成限位，防止其从绑线部132上脱落。绑线部132较宽时绑线容易脱落，较窄时容易折断，导致绑线不成功；卡线部131的宽度和高度较小时对绑好的引出线形成不了有效的限位，导致绑好的引出线容易脱落，卡线部131的宽度较大时，卡线部131与操作槽12内壁之间的距离可能会小于导线的直径，导致无法完成绑线，优选的，w2-5φ≤w3≤w2-3φ，0.33h4≤h5≤0.5h4；0.3w3≤w4≤0.5w3。

结合参见图2和图9所示，第二绝缘骨架3朝向第一绝缘骨架2的一端还设置有一对衔接结构14，极柱4主体部的两侧分别构造有两个卡槽15，当第一绝缘骨架2和第二绝缘骨架3装配在极柱4上时，两个衔接结构14分别卡入两个卡槽15内，第一绝缘骨架2的部分段叠压在两个衔接结构14上，这样可以有效减小绝缘骨架的壁厚，增大电机有效槽面积。由于上下绝缘骨架的配合方式对槽绝缘结构的厚度要求较低，不需要使槽绝缘结构厚度增加以便对端部进行削薄实现上下绝缘骨架的配合，因此其槽绝缘厚度与传统绝缘骨架相比减小40％，如图12所示，定子铁芯有效槽面积增加9.68％，如图13所示。

图10所示为某个9槽6极三相电机的某一相绕组的进出线的跨线路径，通常来说，绕组进出线排布按照从下往上依次进行，当绕线顺序为从C相开始进行，A相结束时，A相凸台位于最顶部，当绕线顺序为从A相开始进行，C相结束时，C相凸台位于最顶部。以A相绕组绕线为例，绕线时，A相绕组按方向从一侧进入卡线槽，由最下层的凸台固定进线位置，然后开始在齿部绕线，完成绕线后，从同一高度的另一卡线槽按同一方向出线，再由另一侧最下层的凸台固定出线位置，再经过两个相同的绝缘骨架模块，再次进入A相对应的齿部进行绕线，直至完成A相绕线，然后在进行B相绕线，依次类推。绕线时由于每个独立的骨架都具有通用性，所以绕线方向可以是顺时针，也可以是逆时针，且不局限绕组材料，可以是铜线材料，也可以是铝线。

根据本实用新型的实施例，还提供一种电机，包括上述的定子组件。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (13)

1.一种第一绝缘骨架，用于装配在定子铁芯(1)上，其特征在于，所述第一绝缘骨架(2)具有靠近所述定子铁芯(1)外周壁的第一侧壁，所述第一侧壁上构造有用于绕组进线和出线的过线槽(5)，所述第一侧壁上还设置有两组限位结构，且两组所述限位结构分别处于所述过线槽(5)的两侧，每组所述限位结构均包括依次间隔分布的第一凸台(6)、第二凸台(7)和第三凸台(8)，沿所述定子铁芯(1)的轴向和周向方向上，所述第一凸台(6)、第二凸台(7)和第三凸台(8)在所述第一侧壁上错位分布。

2.根据权利要求1所述的第一绝缘骨架，其特征在于，所述定子铁芯(1)的任一横截面所在的平面为基准面，所述第一凸台(6)、第二凸台(7)和第三凸台(8)在所述基准面内的垂直投影分别为第一投影、第二投影和第三投影，所述第一投影和第二投影之间具有相对的第一边和第二边，所述第一边和第二边之间形成第一夹角a1，所述第二投影和第三投影之间具有相对的第三边和第四边，所述第三边和第四边之间形成第二夹角a2，a1＝a2。

3.根据权利要求1所述的第一绝缘骨架，其特征在于，沿所述定子铁芯(1)的周向方向上，所述过线槽(5)的两个相对的内壁上均构造有凹槽组，所述凹槽组包括依次间隔分布的第一卡线槽(9)、第二卡线槽(10)和第三卡线槽(11)。

4.根据权利要求3所述的第一绝缘骨架，其特征在于，沿所述定子铁芯(1)的轴向方向上，所述第一卡线槽(9)与第一凸台(6)在所述第一侧壁上的高度位置相对应，所述第二卡线槽(10)与第二凸台(7)在所述第一侧壁上的高度位置相对应，所述第三卡线槽(11)与第三凸台(8)在所述第一侧壁上的高度位置相对应。

5.根据权利要求3所述的第一绝缘骨架，其特征在于，沿所述定子铁芯(1)的轴向方向上，所述第一侧壁的高度为h，所述第一卡线槽(9)、第二卡线槽(10)、第三卡线槽(11)的槽宽相同且为h1，0.15h≤h1≤0.2h。

6.根据权利要求5所述的第一绝缘骨架，其特征在于，用于形成所述绕组的导线的直径为φ，沿所述定子铁芯(1)的轴向方向上，所述第一凸台(6)具有第一底面，所述第二凸台(7)具有第二底面，所述第三凸台(8)具有第三底面，所述第一卡线槽(9)具有第一内壁，所述第二卡线槽(10)具有第二内壁，所述第三卡线槽(11)具有第三内壁，所述第一底面与第一内壁之间的垂直距离、所述第二底面与第二内壁之间的垂直距离、所述第三底面与第三内壁之间的垂直距离相等且为d，0≤d≤φ。

7.根据权利要求6所述的第一绝缘骨架，其特征在于，所述第一凸台(6)、第二凸台(7)、第三凸台(8)的高度相同且为h2，0.5h1≤h2≤1.5h1-φ。

8.根据权利要求6所述的第一绝缘骨架，其特征在于，所述第一卡线槽(9)、第二卡线槽(10)、第三卡线槽(11)的槽深相同，所述过线槽(5)的槽宽与所述第三卡线槽(11)的槽深相同且为w，1.43φ≤w≤2.14φ。

9.一种定子组件，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的第一绝缘骨架。

10.根据权利要求9所述的定子组件，其特征在于，所述定子铁芯(1)上还装配有第二绝缘骨架(3)，沿所述定子铁芯(1)的轴向方向上，所述第一绝缘骨架(2)与第二绝缘骨架(3)相对，所述第二绝缘骨架(3)具有靠近所述定子铁芯(1)外周壁的第二侧壁，所述第二侧壁上构造有操作槽(12)，所述操作槽(12)内设置有与所述第二侧壁连接的绑线卡扣(13)，沿所述定子铁芯(1)的轴向方向上，所述第二侧壁的高度为h3，所述操作槽(12)的槽深为h4，0.33h3≤h4≤0.5h3；所述第二侧壁的宽度为w1，所述操作槽(12)的槽宽为w2，0.196w1≤w2≤0.262w1。

11.根据权利要求10所述的定子组件，其特征在于，用于形成所述绕组的导线的直径为φ，所述绑线卡扣(13)包括卡线部(131)，所述卡线部(131)处于所述操作槽(12)内，所述卡线部(131)的宽度为w3，高度为h5，w2-5φ≤w3≤w2-3φ，0.33h4≤h5≤0.5h4。

12.根据权利要求11所述的定子组件，其特征在于，所述绑线卡扣(13)还包括绑线部(132)，所述卡线部(131)通过所述绑线部(132)与所述第二侧壁连接，所述绑线部(132)的宽度w4，0.3w3≤w4≤0.5w3。

13.一种电机，其特征在于，包括权利要求9至12中任一项所述的定子组件。