一种定子总成的制作方法

文档编号:14477863
研发日期:2018/5/19

本实用新型涉及一种电机领域,特别涉及一种定子总成。



背景技术:

直流无刷电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。无刷电机是指无电刷和换向器(或集电环)的电机,又称无换向器电机。

无刷电机的定子组件主要包括铁芯、绕组、以及霍尔元件;其中霍尔元件的位置将直接影响电子换向系统的换向效果;目前的无刷直流电机的霍尔元件的安装方式一般有两种,一是直接安装在电机的定子铁芯的齿极的端部;二是单独安装磁环和霍尔板。而铁芯本身是由多个冲片及各种紧固件压紧构成,其形成的槽位的精度往往难以达到较高的精度,也就是霍尔元件在定子上安装的位置精度不易保证。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种定子总成,其解决了霍尔元件在定子上安装的位置精度难以保证的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

一种定子总成,包括定子,所述定子包括内环和周向均匀固定于内环的周向面上的齿部,其中齿部的端部沿周向突出设置有齿檐,相邻的齿部之间形成绕线槽,还包括包裹于定子外部的定子骨架以及用于装载霍尔元件的霍尔支架,其中定子的部分相邻的齿檐以及定子骨架上均设置有沿轴向延伸的缺口,霍尔支架包括插接于绕线槽内的嵌臂以及可拆卸的固定于定子骨架的轴向端面的外架,其中嵌臂与两个相邻的缺口抵接配合。

采用上述方案,通过定子骨架加强对定子的收束和固定;同时也对定子尤其是其齿部的表面进行了覆盖修正,从而使得霍尔支架与定子之间的定位可以更加的精准;在安装时,嵌臂与定子的齿部间隙产生配合,限制了霍尔支架的周向转动,同时对霍尔支架尤其是嵌臂进行定位;当外架也进行固定的之后,整体就形成至少两个固定以及定位的点,以此保证霍尔元件的安装精度、安装的一致性以及在电机运作过程中的稳定性。

进一步优选为:所述绕线槽的数量为8-22个。

采用上述方案,绕线槽的数量与绕组数量等同,而绕组数量决定了磁极个数,数量在8-22之间可以具备较大的扭矩;但随着磁极数量的增大电机的转速会相对下降,数量在8-22之间可以较好均衡两者的数值。

进一步优选为:所述绕线槽的数量为18个,带有缺口的绕线槽为4个。

采用上述方案,在绕线槽数量为18,也就是磁极数量在18的时候可以在转速和扭矩上均获得最大是受益。

进一步优选为:所述定子骨架包括两个沿轴向分离的第一骨架和第二骨架;所述第一骨架和第二骨架均包括基环和均布于基环的周向外壁的齿级套;其中齿级套上设置有容纳定子的齿部的齿级槽,齿级槽沿径向贯穿基环,齿级套之间间隔形成绕线槽。

采用上述方案,在组装的时候,第一骨架和第二骨架从定子的两个轴向方向嵌入,基环套接于定子的定子圆环部位的外壁上,对圆环部位起到收束的作用;齿级套套接于定子的齿部的外壁上,对定子的齿部起到收束和支撑的作用,其安装过程决定了齿级套的内壁可以紧贴于齿部的外壁;并且由于每个齿级套均匀的连接在基环上,在生产过程中其位置可以很好的保证一致性,由于基环的限制,齿级套在周向上也可以为定子提供支撑;此外,这种结构可以很容易的做到将定子的外壁全部包裹或接近全部包裹,极大的提高了定子的绝缘性能,以及绝缘层的抗损伤能力。综上所述,本方案中的定子骨架可以有效的对定子起到加固作用以及绝缘性能。

进一步优选为:所述齿级套包括一端固定于基环上的立部和位于立部端部的承托部,其中承托部抵接于齿檐的内壁;所述嵌臂背向于固定臂的端面的两侧内凹设置有定位槽,定位槽的侧面与承托部的端面抵接;定位槽的底面与承托部的内表面抵接。

采用上述方案,承托部可以对定子的齿部上的类T型端头的内表面起到支撑作用以及绝缘作用;提高加固矫正效果。

进一步优选为:所述第一骨架和第二骨架的基环均包括沿相互背向的一端突出设置的挡线环;所述固定臂上设置有与挡线环配合的卡槽。

采用上述方案,挡线环可以对状绕于齿级套上的线圈进行阻挡,防止其向中心塌陷;而挡线环与卡槽配合则再次为霍尔支架提供定位,限制了霍尔支架除沿轴向脱离挡线环以及绕挡线环周向转动以外的所有自由度,配合嵌臂的限位,进一步提高了霍尔支架的安装精度和稳定性。

进一步优选为:所述第一骨架的轴向端面设置有整线套,整线套的一端连接有曲板,曲板绕过挡线环贴附于内环的轴向端面,内环的轴向端面上设置有定位孔,曲板上设置有与定位孔配合的定位端子以及用于穿设螺钉的安装孔。

采用上述方案,整线套加强整线效果,尤其是在周向上相对远离霍尔支架的线进行支撑整理和收束,以阻止绕线在电机运转的过程中松动、散开,内环上的定位端子于定位孔的配合对整线套的一端进行定位,而安装孔通过穿设螺钉对整线套的另一端进行了定位以及固定,从而保证了整线套的稳定性,从而保证了绕线的收束稳定。

进一步优选为:所述基环的内侧凸出设置有基台,所述基台上设置有用于安装的接线铜片的端口。

采用上述方案,安装铜片可以最后对线路进行汇集,更方便的进行接线操作。

进一步优选为:所述外架包括具备安装槽的架体和固定于架体垂向于嵌臂的一侧的固定臂,所述固定臂上开设有平行于嵌臂的固定孔;所述固定臂上设置有潜伏槽,所述固定孔的开口位于潜伏槽内。

采用上述方案,固定臂可以通过在固定孔内穿设螺钉或其他固定结构的当时达到固定;其与嵌臂刚好形成在定子轴向和进行方向上的固定, 潜伏槽可以用于容纳的固定件的顶部,如螺帽部分,从而避免对其他结构产生干涉。

进一步优选为:所述固定臂与外架之间沿嵌臂延伸方向固定有至少一个上接臂和至少一个下接臂,所述上接臂和下接臂之间形成有过线通道。

采用上述方案,过线通过可以对安装槽内元件线路以及定子绕组上的线路进行规整于限制,防止在电机使用的过程中因震动而导致线路分散的状况,保证电机性能稳定。

综上所述,本实用新型具有以下有益效果:

1. 通过轴向组合的方式以及以基环限制齿级套的方式,极好的保证了齿级套的位置精度和结构强度,也因此可以极好的对定子起到支撑加固作用。

2. 通过定子骨架对定子进行加固,同时也为霍尔支架的精准安装提供条件,在加上多重定位固定结构,加强了霍尔支架及其上霍尔元件的安装精度和稳定性,从而保证了电机稳定良好的工作性能。

附图说明

图1是实施例1的定子总成的结构图;

图2是实施例1的定子及定子骨架的结构示意图;

图3是实施例1的图2在A处的放大图;

图4是实施例1的图2在B处的放大图;

图5是实施例1的整线套的结构图;

图6是实施例1的霍尔支架的结构图;

图7是实施例1的霍尔支架另一视角的结构图。

图中,1、霍尔支架;2、定子骨架;3、定子;4、整线套;11、架体;12、固定臂;13、嵌臂;111、安装槽;112、定位棱;113、出线槽;121、固定孔;122、潜伏槽;123、卡槽;131、霍尔槽;132、定位槽;141、下接臂;142、上接臂;143、过线通道;21、第一骨架;22、第二骨架;23、基环;24、齿级套;241、立部;242、承托部;243、齿级槽;244、挡端;26、挡线环;27、过线槽;28、基台;281、端口;31、内环;32、齿部;33、齿檐;34、绕线槽;35、缺口;41、曲板;42、定位端子;43、安装孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释,其并不是对本实用新型的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本实用新型的保护范围内都受到专利法的保护。

实施例1:一种定子总成,如图1所示,包括定子3、包裹于定子3外部的定子骨架2以及用于装载霍尔元件的霍尔支架1。

参照图2,定子3包括内环31和周向均匀固定于内环31的周向面上的齿部32,齿部32的端部沿周向突出设置有齿檐33,相邻的齿部32之间形成绕线槽34,绕线槽34的数量为18个。其中,定子3的部分相邻的齿檐33以及定子骨架2上均设置有沿轴向延伸的缺口35;以绕线槽34为基准,带有缺口35的绕线槽34为4个。

参照图2和图3,定子骨架2包括两个沿轴向分离的第一骨架21和第二骨架22;第一骨架21和第二骨架22均包括基环23和均布于基环23的周向外壁的齿级套24;但第一骨架21上的齿级套24在沿轴向方向上的长度要大度第二骨架22上的齿级套24的长度。齿级套24上设置有容纳定子3的齿部32的齿级槽243,齿级槽243大致为U形并沿径向贯穿基环23。齿级槽243的槽壁呈开口增大的倾斜设置;具体为齿级槽243的槽壁与基环23的轴向线的夹角为0.5°。在组装的时候,第一骨架21和第二骨架22从定子3的两个轴向方向嵌入,基环23套接于定子3的圆环部位的外壁上,齿级套24紧贴的套接于定子3的齿部32的外壁上。

齿级套24包括一端固定于基环23上的立部241和位于立部241端部的承托部242,其中承托部242环绕基环23的周向沿伸,并且每个承托部242之间均间隔设置,并且仅第一骨架21的承托部242上设置有缺口35。另外,齿级套24的轴向端部沿径向突出设置有挡端244,以完全承托定子3的轴向端面。

参照图4,第一骨架21和第二骨架22的基环23均包括沿相互背向的一端突出设置的挡线环26。但第一骨架21的挡线环26的高度要略高于第二骨架22的挡线环26,并且第一骨架21的挡线环26上沿径向贯穿设置有出线槽27。

参照图1和图5,第一骨架21的轴向端面设置有整线套4,整线套4的一端连接有曲板41,曲板41绕过挡线环26贴附于内环31的轴向端面,内环31的轴向端面上设置有定位孔,曲板41上设置有与定位孔配合的定位端子42以及用于穿设螺钉的安装孔43。基环23的内侧凸出设置有基台28,基台28上设置有用于安装的接线铜片的端口281。

参照图6和图7,霍尔支架1包括架体11、固定臂12和嵌臂13,其中嵌臂13嵌于定子3的齿部32的两个相邻的缺口35之间,架体11背离嵌臂13的一端内凹设置有安装槽111,嵌臂13内设置有连通至安装槽111的霍尔槽131。安装槽111的槽底沿背向于嵌臂13的方向突出设置有至少两个定位棱112,定位棱112的两端固定于安装槽111的内壁。在其使用的时候,霍尔元件装入至霍尔槽131内,霍尔元件连接的线路板通过定位棱112的定位安装于安装槽111内,之后在安装槽111内填入凝固胶固定。

固定臂12固定于架体11垂向于嵌臂13的一侧,并且固定臂12上开设有平行于嵌臂13的固定孔121和潜伏槽122,固定孔121的开口位于潜伏槽122内。参照图和图,在进行固定的时候,螺钉穿过固定孔121与定子3螺纹连接,螺钉上的螺帽则隐藏于潜伏槽122内。固定臂12朝向嵌臂13的延伸方向的端面内凹设置有弧形的卡槽123,卡槽123卡接于定子骨架2上的挡线环26。

固定臂12与外架之间沿嵌臂13延伸方向固定有两个上接臂142和两个下接臂141,且两个下接臂141位于两个上接臂142之间;在使用的时候,上接臂142为远离定子3的一侧,即安装槽111开口朝向的一侧。上接臂142和下接臂141之间形成有过线通道143,而安装槽111的靠近固定臂12一侧的壁面上贯穿设置有多个出线槽27。安装槽111的内元器件的线路分别从出线槽27导出并进入过线通道143,一同进入过线通道143的还包括定子3绕组上的线路,过线通道143可以对两者进行规整与限制。

此外,嵌臂13背向于固定臂12的端面的两侧内凹设置有定位槽132,因定子3的齿部32一般大致呈现为T形,通过定位槽132可以将嵌臂13固定于两个T形的端头之间,形成了周向方向上的定位;同时其定位槽132的一个表面与T形端头的内表面抵接,形成了嵌臂13在径向方向上的限位,从而更好的将嵌臂13进行定位。

组装方式:

步骤一,在第一骨架21和第二骨架22的端部涂上粘胶,而后分别从而定子3的轴向两端套入定子3,其中第一骨架21要注意带有缺口35的齿级套24要与带有缺口35齿部32对应;压紧后再补胶,需注意的是,在粘胶凝固的过程中需要在第一骨架21和第二骨架22之间保持加压。

步骤二,在齿级套24的立部241上绕线圈;并通过整线套4对尾部的线进行收整,其中整线套4,通过定位端子42和螺钉固定于定子3的内环31上。

步骤三,将霍尔元件及其连接的线路板装于霍尔支架1的安装槽111内,霍尔元件嵌入霍尔槽131,而后将凝固胶填入安装槽111。

步骤四:霍尔支架1的卡槽123卡到挡线环26,同时嵌臂13嵌入缺口35,将固定孔121的孔位于定子3上的孔位对上,拧入螺钉。

实施例2:与实施例1的不同之处在于,齿级槽243的槽壁呈开口缩小的倾斜设置,并在开口处设置倒角。

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