电机组件和加工方法与流程
- 国知局
- 2024-10-21 14:19:44
本发明涉及电机,具体而言,涉及一种电机组件和一种加工方法。
背景技术:
1、目前,铝线电机在生产制造过程中,通常会对定子绕组的接线位置进行密封保护,相关技术中,对焊点位置处的密封可靠性较差,在缠绕铝线时,容易出现铝线氧化的问题,阻断铝线与插针之间的接触,电机可靠性较差。
技术实现思路
1、本发明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。
2、有鉴于此,本发明第一方面的实施例提供了一种电机组件。
3、本发明第二方面的实施例提供了一种加工方法。
4、为了实现上述目的,本发明第一方面的实施例提供了一种电机组件,包括:转子结构;定子组件,包括绝缘框架和定子铁芯,其中,绝缘框架包括呈环状的框架本体,框架本体上设有用于容纳定子铁芯的容纳腔;多个引线结构,设于框架本体的径向内侧壁上,每个引线结构内设有沿轴向延伸的插针孔;插针,对应设于插针孔内,插针可在插针孔的轴向方向上的第一位置和第二位置之间移动,插针上缠绕有定子绕线,其中,插针在移动至位于第一位置和第二位置之间的灌胶工位的情况下,定子绕线在引线结构的侧壁上的投影位于引线结构内,引线结构内通过灌胶工艺密封定子绕线,定子绕线为铝线。
5、根据本发明提出的电机组件,包括定子组件和转子结构,为了保证转子结构的正常转动,需与定子组件同轴设置,对于定子组件而言,主要包括绝缘框架和定子铁芯,定子铁芯设置在绝缘框架内,可实现定子组件的组装,以便于在通电后会对转子结构起到驱动效果。绝缘框架具体包括框架本体、引线结构以及插针,框架本体呈环状,以便于与转子结构的配合,供转子在径向内侧的空间内转动,框架本体上设置有容纳腔,可将定子铁芯设置在容纳腔中,框架本体还对定子铁芯起到一定的固定限位作用。需要强调的是,本技术在框架本体的径向内侧壁上设置有多个引线结构,每个引线结构内形成有胶槽,且胶槽内设置有插针孔,可供插针插入,通过在插针上绕线,并对绕在插针上的定子绕线进行脱皮和浸锡处理,最后通过下压将其压入到胶槽内,最终进行点胶实现固定,对铝线进行绕线焊接的焊点位置可通过灌胶的操作实现保护,在不增加额外的零件的基础上,极大的提高了连接强度,特别是在自动化生产的过程中,提高焊接可靠性,使得定子绕线会稳固的连接在插针上。
6、需要补充的是,插针在插针孔内的位置是可活动的,具体可以为径向移动,也可以轴向移动,本技术限定插针在轴向方向上的移动极限位置分别为第一位置和第二位置,在插针移动至灌胶工位处,定子绕线完全沉入在引线结构内部,此时通过灌胶工艺对其密封,从而起到良好的保护效果。
7、具体地,引线结构的数量并不限定,根据具体应用的电机相数灵活选择,每个引线结构可对应于至少一个插针孔。此外,对于每个引线结构而言,设置在内部的胶槽沿框架本体的轴向延伸,以便于在插针插入后在轴向的一端实现绕线操作。对于每个定子绕线而言,线头和线尾以及调速抽头线均缠绕在插针上。
8、在另一个实施例中,每个引线结构可对应于两个或更多个插针孔,在灌胶时需要覆盖胶槽内的所有插针。
9、其中,定子绕线一般为漆包线。
10、上述技术方案中,框架本体具体包括:第一框架,引线结构设于第一框架的径向内侧壁上;第二框架,设于第一框架的轴向一端,第二框架与第一框架可拆卸连接;其中,所述第一框架和所述第二框架上设有与所述定子铁芯相适配的开口,所述定子铁芯的定子齿沿径向穿过所述开口向外伸出。
11、在该技术方案中,框架本体是可拆卸的结构,由轴向分布的第一框架和第二框架构成,其中,用于插针和绕线的引线结构设置在其中一个框架上,即第一框架,第二框架则用于与第一框架配合,从而为定子铁芯提供安装限位。
12、其中,第二框架和第一框架之间的可拆卸连接可以为卡扣连接、螺纹连接,还可以是通过定子铁芯实现的间接拆卸连接。
13、进一步地,在第一框架和第二框架上分别设有开口,开口位于径向外表面处,开口的形状与定子铁芯的形状相适配,且定子铁芯的定子齿会伸出开口,以便于与外部的轭部结构进行配合连接。
14、上述技术方案中,转子结构位于定子组件的径向内侧,所述引线结构朝向所述第二框架的一端设有与所述转子结构对应的避让结构。
15、在该技术方案中,本技术对于内转子类型的电机结构,对引线结构进行切削避让,可以理解,由于转子结构设置在径向内侧,引线结构也设置在框架本体中的第一框架的径向内侧壁上,可能会发生位置上的干涉,导致转子结构无法在定子组件的交错磁场的作用下发生转动,电机结构无法正常运行,故而本方案通过设置避让结构,使得转子结构可正常的相对定子组件发生转动。
16、上述技术方案中,还包括:轭部结构,套设于所述定子组件的径向外侧,所述轭部结构上设有与所述定子齿伸出所述开口的部分相适配的配合槽。
17、在该技术方案中,通过在定子组件的径向外侧设置轭部结构,可对定子铁芯的结构进行固定,具体地,在轭部结构上设置有配合槽,定子齿的端部与配合槽的形状相适配,定子齿可沿轴向滑入到配合槽中,从而实现对定子组件的径向固定,防止定子组件产生过多的径向窜动。
18、上述技术方案中,还包括:多个第一配合部,沿周向间隔设于第一框架的径向外侧壁上,且第一配合部设于第一框架靠近第二框架的一端;多个第二配合部,沿周向间隔设于第二框架的径向外侧壁上,且第二配合部设于第二框架靠近第一框架的一端;其中,第一框架和第二框架相连,第一配合部和第二配合部形成容纳腔。
19、在该技术方案中,在第一框架和第二框架的外侧分别设有第一配合部和第二配合部,第一配合部和第二配合部的数量均为多个,第一配合部和第二配合部分别设置在第一框架和第二框架相互靠近的一部分,具体地,第一配合部设于第一框架靠近第二框架的一端,第二配合部设于第二框架靠近第一框架的一端,多个第一配合部周向间隔设置在第一框架的径向外侧壁上,多个第二配合部周向间隔设置在第二框架的径向外侧壁上,从而可供定子铁芯的安装,同时也便于定子绕线的绕线操作。
20、可以理解,在第一框架和第二框架相连后,定子铁芯设置在第一配合部和第二配合部拼成的容纳腔内。
21、上述技术方案中,还包括:多个第一挂线槽,沿周向间隔设于第一框架远离第二框架的一端,且第一挂线槽朝向第二框架凹陷;多个第二挂线槽,沿周向间隔设于第二框架远离第一框架的一端,且第二挂线槽朝向第一框架凹陷。
22、在该技术方案中,通过设置第一挂线槽和第二挂线槽,以便于对在插针上缠绕的定子绕线的避让,减少发生干涉,具体地,第一挂线槽和第二挂线槽分别设置在两端,即第一挂线槽于第一框架远离第二框架的一端,第二挂线槽设于第二框架远离第一框架的一端,在此基础上,第一挂线槽和第二挂线槽均向相反方向凹陷,也利于减少对定子绕线产生干涉的情况发生。
23、上述技术方案中,还包括:第一挂钩,与第一挂线槽对应设于第一框架的径向外侧壁;第二挂钩,与第二挂线槽对应设于第二框架的径向外侧壁。
24、在该技术方案中,通过设置第一挂钩和第二挂钩,对定子绕线起到导向的作用,将主副绕组分隔开,保证过线不接触,防止击穿。具体地,第一挂钩和第一挂线槽是对应设置的,第一挂钩设置在第一框架的径向外侧壁处,同样地,第二挂钩和第二挂线槽是对应设置的,第二挂钩设置在第二框架的径向外侧壁处。
25、上述技术方案中,还包括:第一沉台,设于第一配合部的径向外侧壁上;第二沉台,设于第二配合部的径向外侧壁上;其中,第一框架和第二框架相连,相邻的两个第一沉台和对应的相邻两个第二沉台用于容纳槽纸。
26、在该技术方案中,对于每个第一配合部而言,其周向的两侧均设有一个第一沉台,位于相邻的两个第一配合部的第一沉台,可共同容纳一张槽纸,从而实现间隙处的绝缘,同样地,对于每个第二配合部而言,其周向的两侧均设有一个第二沉台,位于相邻的两个第二配合部的第二沉台,也可共同容纳一张槽纸。在此基础上,由于第一框架和第二框架是可拆卸连接的关系,在二者连接后,第一沉台和第二沉台是相对设置的,故而对于轴向方向上处于同一位置的两个第一沉台和两个第二沉台而言,可容纳一整个面积较大的槽纸。
27、在一个实施例中,第一框架和第二框架上单独设置槽纸。
28、在另一个实施例中,第一框架和第二框架连接后对应的两个第一沉台和两个第二沉台共同设置一个槽纸。
29、上述技术方案中,轭部结构设有沿轴向延伸的第一通孔,还包括:可拆卸连接的第一端盖和第二端盖,所述第一端盖和所述第二端盖上分别设有与所述第一通孔对应设置的第二通孔;其中,连接件通过穿过所述第一通孔和所述第二通孔实现所述第一端盖和所述第二端盖的连接。
30、在该技术方案中,考虑到定子组件在轴向方向上并未固定,在轭部结构上设置有第一通孔,在轭部结构的轴向两侧分别设置有第一端盖和第二端盖,通过在第一端盖和第二端盖上设置第二通孔,在连接件的作用下,可实现第一端盖、第二端盖与轭部结构的连接,也即完成对定子组件的轴向限位。
31、上述技术方案中,引线结构具体包括:引线本体,设于框架本体的径向内侧壁上,胶槽沿框架本体的轴向延伸设于引线本体内;开口槽,设于引线本体沿径向朝外的侧壁上。
32、在该技术方案中,对于引线结构而言,主要包括引线本体和开口槽,胶槽设置在引线本体内,可向胶槽内灌注胶水,从而实现绝缘和密封,此外,在引线本体的侧壁上设置有开口槽,可供定子绕线穿入和穿出。
33、上述技术方案中,还包括:锥型缺口,锥型缺口的一端与开口槽相连,另一端延伸至胶槽的端面;其中,锥型缺口另一端的开口宽度大于开口槽的开口宽度。
34、在该技术方案中,通过在引线本体的侧壁上设置锥型缺口,将开口槽与胶槽的端面进行过度连接,一方面对定子绕线的过线部分的加工提供一定的引导效果,另一方面也便于降低对开口槽的加工和装配难度,提高生产效率。
35、上述技术方案中,引线本体呈圆柱状,插针的截面呈矩形,引线本体的内径大于插针的最大径向尺寸与定子绕线的直径的2倍之和。
36、在该技术方案中,引线本体呈圆柱状,以便于在灌胶时,可对插针上的定子绕线在周向方向上实现固定,插针的截面呈矩形,方形插针的设计可在进行绕线操作时,提高对缠线脚的线尾的控制,不容易产生线头,同时,采用方形的插针的情况下,无需单独设置排气孔,后续在浸锡时不会发生膨胀,可保持针脚的稳固。在此基础上,限定引线本体的内径大于插针的最大径向尺寸与定子绕线的直径的2倍之和,即定子绕线在缠绕到插针的基础上,可完全放入引线本体中,以便于后续的灌胶操作。
37、进一步地,对引线本体的直径进行限定,直径其中,s为插针的长,d1为铝线的直径,即定子绕线的直径,从而可供插针插入后,胶水可填充于插针的四周,对铝线进行灌胶密封,从而提高定子绕线缠绕在插针上的稳固程度。
38、进一步地,开口槽的宽度不大于1mm,即宽度小于或等于1mm,胶不会沿开口槽的径向向外流出,从而可减少漏胶现象的发生。
39、本发明第二方面的实施例提供了一种加工方法,包括:将定子铁芯置于框架本体的容纳腔内;将插针对应设于框架本体上的插针孔内的绕线工位;在定子铁芯和插针上缠绕定子绕线;下压插针至灌胶工位,灌胶工位为定子绕线在引线结构的侧壁上的投影位于引线结构内;对引线结构通过灌胶工艺密封。其中,绕线工位和灌胶工位位于插针孔的轴向方向上的第一位置和第二位置之间。
40、根据本发明提供的加工方法,在制造电机组件时,需要先将定子铁芯至于容纳腔中,从而实现定子铁芯与框架本体的装配,可以理解,定子铁芯和框架本体的材质是不同的,通常是利用框架本体的拆卸结构进行组装,先将框架本体分成两端的第一框架和第二框架,再将定子铁芯放在其中一个框架上,再将另一个框架扣合在该框架上。在此基础上,由于框架本体呈环状,其径向内侧壁设置有引线结构,通过将插针设置在对应的插针孔内的绕线工位上,以便于进行绕线操作,在完整绕线后,即可进行灌胶,需要强调的,本方案利用引线结构,通过在插针上绕线,并对绕在插针上的定子绕线进行脱皮和浸锡处理,最后通过下压将其压入到胶槽内,最终进行点胶实现固定,对铝线进行绕线焊接的焊点位置可通过灌胶的操作实现保护,在不增加额外的零件的基础上,极大的提高了连接强度,特别是在自动化生产的过程中,提高焊接可靠性,使得定子绕线会稳固的连接在插针上。
41、上述技术方案中,在下压插针至灌胶工位之前,还包括:确定插针上定子绕线的缠脚位置;对缠脚位置的插针进行脱皮和浸锡。
42、在该技术方案中,在对插针进行下压之前,需要进行脱皮和浸锡处理,具体地,先确定插针上定子绕线的缠脚位置,为了使得在插针完成下压后的压入深度到位,确定缠脚位置为插针上存在铝线的位置,在此基础上,对该位置的插针进行脱皮和浸锡处理,以便于实现与插针的连接,在后续完成灌胶后,即可实现连接的稳固。
43、上述技术方案中,在下压插针至灌胶工位之前,还包括:将框架本体装配于轭部结构上。
44、在该技术方案中,在完成插针下压之前,还需要对轭部结构进行安装,完成安装后,轭部结构和定子铁芯在通电时会形成特定的磁场,在交替的磁场作用下,驱动转子结构在磁场内发生转动,从而实现电机的运行。
45、本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
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