一种适用于油冷电机的旋转变压器

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别地，涉及一种适用于油冷电机的旋转变压器。

背景技术

旋转变压器是一种电磁式传感器，可用于测量旋转物体的转轴角位移和角速度。近年来逐渐被应用于新能源汽车的油冷电机中。

旋转变压器主要由定子铁芯、转子、绝缘骨架和漆包线组成。现有的旋转变压器通常是将漆包线部分直接裸露在外面，且漆包线的直径非常细，这就导致当旋转变压器在油冷电机环境下工作时，电机运转使得铁屑等杂质随着冷却油飞速运动，很容易把漆包线割伤，进而导致旋转变压器失效。此外，在冷却油长时间的高速冲击下，整个漆包线线圈的位置也会发生偏移，进而导致旋转变压器测量精度降低，甚至失效。

针对上述问题，业内对旋转变压器的结构进行改进，直接采用注塑成型的方式将所有漆包线密封起来，实现保护及固定目的，但该结构下，首先是产品的生产优率与效率低下，其次是漆包线无法实现快速散热，长时间工作下，热量堆积会导致旋转变压器失效。

因此，业内需要研发出一种新的结构的旋转变压器，减少因漆包线问题导致旋转变压器失效情况的出现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可避免漆包线割伤、位移且实现快速散热的旋转变压器，以解决背景技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于油冷电机的旋转变压器，包括旋变主体、漆包线和保护盖；

所述旋变主体为环状结构，在所述旋变主体的径向内壁上间隔均匀地环设有多个向径向内侧延伸的突出部，所述漆包线缠绕在突出部上形成线圈，在所述突出部的径向内端设有用于限位漆包线线圈的固定板，所述固定板为弧形结构，多个固定板配合形成与旋变主体共轴心的圆环；

所述保护盖为环状结构且包括分别设置在旋变主体的轴向两侧的盖板一和盖板二，两个盖板均与旋变主体同轴设置，所述盖板一和盖板二的径向外侧边分别与旋变主体的两个轴向侧面连接，而径向内侧边对应连接并在连接位置处形成对于固定板的避空位，所述漆包线位于保护盖与旋变主体配合形成的腔体内，所述保护盖与固定板之间设有用于阻挡冷却油中杂质进入腔体的间隙。

优选地，所述间隙的宽度为0.1-0.2mm。

优选地，所述旋变主体包括定子铁芯和绝缘骨架，所述定子铁芯为环状结构且在径向内壁上间隔均匀地环设有多个向径向内侧延伸的突起，所述绝缘骨架包覆在定子铁芯的径向内壁及突起表面，二者配合形成旋变主体的突出部和固定板，所述保护盖与绝缘骨架固定连接。

优选地，所述绝缘骨架和保护盖的材质相同，所述绝缘骨架与保护盖之间、所述盖板一与盖板二之间均采用超声波焊接。

优选地，所述绝缘骨架和保护盖的材质为PPA或者PA材质。

优选地，在所述旋变主体上还设有出线结构，所述出线结构的一端与漆包线焊接而另一端设有与外部引线连接的接口。

优选地，所述保护盖上还设有多个进油缝隙，所述进油缝隙的宽度为0.1-0.2mm。

本发明提供的技术方案至少具有如下有益效果：

1、本发明通过对现有旋转变压器的结构进行改进实现对漆包线的保护目的，既能使电机里面的循环冷却油进入旋转变压器中与漆包线接触，散热性好，又能阻止电机里面的铁屑等杂质进入割伤漆包线，从温度和物理两方面延长了漆包线的使用寿命，更好地保护旋转变压器。

2、保护盖与固定板之间的间隙同时还起到了减缓冷却液流速的作用，避免漆包线线圈因长期受到高速运动的液体带来的冲击力而发生位移，确保线圈位置稳固，取得了与注塑密封工艺相同的效果，提高了旋转变压器在油冷电机中工作时的可靠性。

3、为了配合超声波焊接加工，所述绝缘骨架和保护盖采用相同的材质，选用的PPA或者PA材质在耐油性方面表现出色。

4、本发明通过设置出线结构解决了由漆包线直接接出带来的焊接质量不稳定、外力拉扯导致漆包线断裂等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明实施例1中旋转变压器的结构图；

图2是图1的爆炸图；

图3是图1的右视图；

图4是图1中圈出部分A的局部放大图；

其中：1盖板一，2盖板二，3旋变主体，4突出部，5固定板，6间隙，7出线结构，8进油缝隙。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参见图1-图4，一种适用于油冷电机的旋转变压器，包括旋变主体3、漆包线和保护盖。

所述旋变主体3为环状结构，在所述旋变主体3的径向内壁上间隔均匀地环设有多个向径向内侧延伸的突出部4，所述漆包线缠绕在突出部4上形成线圈，在所述突出部4的径向内端设有用于限位漆包线线圈的固定板5，所述固定板5为弧形结构，多个固定板5配合形成与旋变主体共轴心的圆环。所述突出部4与对应的固定板5形成类T字型结构。

所述保护盖为环状结构且包括分别设置在旋变主体3的轴向两侧的盖板一1和盖板二2，两个盖板均与旋变主体3同轴设置，所述盖板一1和盖板二2的径向外侧边分别与旋变主体3的两个轴向侧面连接，而径向内侧边对应连接并在连接位置处形成对于固定板5的避空位，所述漆包线位于保护盖与旋变主体3配合形成的腔体内，所述保护盖与固定板5之间设有用于阻挡冷却油中杂质进入腔体的间隙6。

在本实施例中，所述间隙6沿固定板5周向设置，其中，位于旋变主体3的轴向方向上的间隙6的宽度为0.2mm，而位于旋变主体3的环向方向上的间隙6的宽度为0.1mm。此外，在所述保护盖的表面上还设有多个间隔均匀的进油缝隙8，所述进油缝隙8的宽度为0.1mm。

所述旋变主体3包括定子铁芯和绝缘骨架，所述定子铁芯为环状结构且在径向内壁上间隔均匀地环设有多个向径向内侧延伸的突起，所述绝缘骨架采用注塑成型的方式包覆在定子铁芯的径向内壁及突起表面，二者配合形成旋变主体的突出部5和固定板5，所述保护盖与绝缘骨架固定连接。

所述绝缘骨架与保护盖之间、所述盖板一1与盖板二2之间均采用超声波焊接，为了配合上述加工工艺，在本实施例中，所述绝缘骨架和保护盖的材质相同，均为PA66。

在本实施例中，所述定子铁芯由多个相同的硅钢片同轴叠放组成。

在所述旋变主体3上还设有出线结构7，所述出线结构7的一端与漆包线焊接而另一端设有与外部引线连接的接口。

对实施例1中的旋转变压器进行对照实验验证，结果如下表1所示。

表1不同结构旋转变压器在工作时的表现

根据表1中实施例1和对比例1-2的数据对比可知，相比于传统的裸露型旋转变压器和塑封型旋转变压器，本发明在散热性的表现上与裸露型旋转变压器相近，而在避免杂质切割漆包线的效果上与塑封型旋转变压器相同，结合了二者的优点，且漆包线线圈因受液体冲击而产生的位移问题也几乎可以忽略不计。

进一步地，根据表1中实施例1和对比例3-4的数据对比可知，间隙(缝隙)的宽度在0.1-0.2mm范围内时各方面综合表现效果最佳，若低于0.1mm，则散热效果大大减弱，若高于0.2mm，则难以避免漆包线被杂质切割以及被液体冲击移位的情况。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。在本发明的精神和原则之内，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本发明的专利保护范围内。