定子组件、电动马达及装配方法

技术领域

本申请涉及电动马达技术领域，具体涉及一种定子组件、电动马达及装配方法。

背景技术

通常地，电动马达由定子组件、转子组件等结构构成。其中，定子组件主要包括定子铁芯，定子铁芯上缠绕有通电导线以作为绕组。根据缠绕方式的不同，绕组可以被区分为集中式绕组和分布式绕组两种。当采用集中式绕组时，每个定子铁芯上设有收容槽，收容槽内设置绝缘框架后，分别缠绕有通电导线以形成集中式绕组。此处，集中式绕组与定子铁芯之间需要设置有足够的电气间隙和爬电距离，否则当绕组发生电气故障时就更容易引发安全故障。

发明内容

本申请提供一种定子组件、电动马达及装配方法，以改善定子组件的电气安全性能。

本申请的第一方面提供一种定子组件，包括若干定子单元，所述定子组件具有一轴线，若干所述定子单元沿着所述轴线的周向依次首尾拼接，每个所述定子单元均包括定子铁芯、绝缘部件和集中式绕组。其中，所述绝缘部件设置在所述定子铁芯上且形成有绕组槽，所述绕组槽环绕所述绝缘部件设置且以所述轴线的径向为环绕轴向，所述绝缘部件上还设有卡接部；所述集中式绕组缠绕在所述绕组槽上。

其中，相邻两个所述定子单元的所述绝缘部件通过所述卡接部相互拼接以阻隔在所述定子铁芯和所述集中式绕组之间。

在一些实施例中，所述绝缘部件具有沿周向相对的第一端和第二端；所述卡接部包括第一卡接部和第二卡接部，所述第一卡接部位于所述第一端且位于所述绕组槽的径向外侧，所述第二卡接部位于所述第二端且位于所述绕组槽的径向外侧；其中，每个所述定子单元的第一卡接部与前一个所述定子单元的第二卡接部相配合。

在一些实施例中，所述第一卡接部和所述第二卡接部的其中一者为沿周向延伸的凹陷，且另一者为沿周向延伸的凸起。

在一些实施例中，所述定子铁芯上设置有容置槽，所述绝缘部件沿着所述容置槽设置以在远离所述定子铁芯的一侧形成所述绕组槽。

在一些实施例中，所述定子铁芯在靠近所述第一端的端面处设置有第一台阶，所述第一台阶位于所述绕组槽的径向外侧，所述绝缘部件与所述第一台阶相贴合且向周向延伸以形成所述凸起；所述定子铁芯在靠近所述第二端的端面处设置有第二台阶，所述第二台阶位于所述绕组槽的径向外侧，所述绝缘部件与所述第二台阶相贴合且所述绝缘部件的径向外端与所述第二台阶的内壁之间形成所述凹陷。

在一些实施例中，所述绝缘部件的第一端在所述绕组槽的径向内侧沿周向延伸设有第一凸起；所述绝缘部件的第二端在所述绕组槽的径向内侧沿周向延伸设有第二凸起；每个所述定子单元的第一凸起与前一个所述定子单元的第二凸起相抵。

在一些实施例中，所述绝缘部件通过注塑成型的方式布置在所述定子铁芯上。

相应地，本申请的第二方面还提供一种电动马达，其包括前述的定子组件。

在一些实施例中，所述电动马达还包括马达轴和转子组件，所述转子组件抗扭转地连接在所述马达轴上，所述定子组件可转动地设置在所述定子组件的径向外侧或内侧。

相应地，本申请的第三方面还提供一种定子组件的装配方法，其包括如下步骤：

提供一定子组件，所述定子组件包括若干定子单元，每个定子单元均包括定子铁芯和设置在所述定子铁芯上的绝缘部件，所述绝缘部件上具有用于收容集中式绕组的绕组槽，并且所述绝缘部件在周向的两端分别设置有第一卡接部和第二卡接部；

沿着周向将若干所述定子单元依次前后首尾拼接，并使每个定子单元的第一卡接部与前一个定子单元的第二卡接部相互卡接。

本申请具有如下有益效果：本申请提供一种定子组件、电动马达及装配方法，在定子组件中，相邻的前后两个所述定子单元的绝缘部件通过第一卡接部和第二卡接部卡接配合，从而在集中式绕组的径向外侧形成了一绝缘屏障，该绝缘屏障阻隔在所述集中式绕组和所述定子铁芯的径向之间。当集中式绕组发生破损等电气故障时，所述绝缘部件能够使所述集中式绕组和所述定子铁芯之间具有足够的电气间隙和爬电距离，并阻隔电流由所述集中式绕组向所述定子铁芯传播，进而减少电气故障所造成的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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他的附图。

图1示例性示出一种定子组件的结构示意图。

图2示例性示出图1中定子组件的主视图。

图3示例性示出一个配合有集中式绕组的定子铁芯的结构示意图。

图4示例性示出本申请实施例提供的定子组件的结构示意图。

图5示例性图4的主视图。

图6示例性示出本申请实施例提供的定子单元的结构示意图。

图7示例性示出本申请实施例中定子单元的配合示意图。

图8示例性示出本申请实施例提供的定子单元的装配方法示意图。

本申请中主要部件附图标记如下：

定子组件 100,100’ 第一端 1122

定子单元 110第二端 1123

定子铁芯 111,111’ 第一卡接部 1124

容置槽 1111,1111’ 第二卡接部 1125

第一台阶 1112 第一凸起 1126

第二台阶 1113 第二凸起 1127

绝缘部件 112集中式绕组 113,113’

绕组槽 1121 定子轮毂 120

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”通常是指装置实际使用或工作状态下的上、下、左和右，具体为附图中的图面方向。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

本申请提供一种定子组件、电动马达及装配方法，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本申请实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

请参阅图1至图2，其示出了一种定子组件的结构示意图，所述定子组件100’具有若干依次拼接的定子铁芯111’。请再结合图3，其示出了一个定子铁芯111’的结构示意图，定子铁芯111’上设置有容置槽1111’。为了使电动马达具有足够的转矩密度，通常地定子铁芯111’的容置槽1111’内缠绕有较多的通电导线以作为集中式绕组113’。而当通电导线缠绕的越多，请参阅图3的α部分所示，集中式绕组113’与定子铁芯111’的端面之间的距离就越近，电气间隙和爬电距离就越短，当集中式绕组113’发生电气故障时就更容易引发安全故障。

为此，请参阅图4，本申请的实施例提供一种定子组件100，所述定子组件100具有一轴线A，当定子组件100与动子组件等部件装配成一电动马达时，所述轴线A即为电动马达的马达轴的轴线。

此处，请结合图5，所述定子组件100采用分段设计，所述定子组件100沿着所述轴线A的圆周方向被分割为若干个定子单元110，即若干所述定子单元110沿着所述轴线的周向(即图5中的顺时针方向或逆时针方向)依次首尾拼接。示例性地，所述定子组件100包括一圆形的定子轮毂120，若干所述定子单元110沿着定子轮毂120的表面依次首尾拼接。

在此，请参阅图6，每个定子单元110均包括定子铁芯111、绝缘部件112和集中式绕组113。

所述定子铁芯111大致呈弧形的块状结构，请结合图5，若干块所述定子铁芯111相互拼接后能形成一中空的圆形结构。图4中所示的所述轴线A即为过该圆形结构的圆心的中心线。此处，请继续参阅图6，所述定子铁芯111上设置有容置槽1111，所述容置槽1111向所述定子铁芯111的内部凹陷以用于收容所述集中式绕组113。并且，所述容置槽1111以所述轴线A的径向为环绕轴向。具体地，所述容置槽1111以图6中的轴线R为中心轴环绕所述定子铁芯111设置，所述轴线R平行于所述轴线A的径向方向。通常地，该轴线R亦为所述定子铁芯111的对称轴。

所述绝缘部件112设置在所述定子铁芯111上且形成有绕组槽1121。具体地，在本实施例中，所述绝缘部件112通过注塑成型的方式布置在所述定子铁芯111上，并且覆盖所述容置槽1111。其中，所述绝缘部件112的材质可以为聚苯硫醚、环氧树脂等绝缘材质，本实施例对其不作限制。此处，所述绝缘部件112沿着所述容置槽1111的表面设置，并在所述绝缘部件112远离所述容置槽1111的一侧形成环绕所述绝缘部件112的绕组槽1121，所述绕组槽1121的形状大致与所述容置槽1111的形状相适应。并且，所述绕组槽1121与所述容置槽1111相同，均以所述轴线A的径向为环绕轴向并环绕所述定子铁芯111设置。

可以理解的是，在其他实施例中，所述绝缘部件112也可以通过其他方式形成，不限于通过注塑成型的方式包覆在所述定子铁芯111上，本实施例对其并不作限制。例如，所述绝缘部件112可以为通过绝缘材料制成的绝缘框架，所述绝缘框架通过卡接、粘接或者其他的连接方式连接在所述定子铁芯111上并在远离所述定子铁芯111的一侧形成所述绕组槽1121。

所述集中式绕组113包括导线，导线沿着所述绕组槽1121缠绕若干圈以形成集中式绕组113。所述集中式绕组113通电后，能够生成驱动磁场，所述驱动磁场用于驱动与所述定子组件100相配合的动子组件(图未示)转动。在使用中，所述集中式绕组113与所述定子铁芯111和其他导电体之间需要具有足够的电气间隙和爬电距离，以防止在发生电气故障时造成安全隐患。

在此，所述绝缘部件112具有沿周向相对的第一端1122和第二端1123，所述绝缘部件112的第一端1122和第二端1123处分别形成有卡接部，以用于使相邻的两个定子单元110相互拼接，并且相邻两个定子单元110的绝缘部件112相互拼接后阻挡在所述集中式绕组113和所述定子铁芯111之间，以降低发生电气故障时的安全隐患。

具体地，请继续参阅图6，所述卡接部包括第一卡接部1124和第二卡接部1125。所述第一卡接部1124位于所述第一端1122，并且在轴线A的径向方向上位于所述绕组槽1121的外侧。所述定子铁芯111在靠近所述第一端1122的端面处设置有第一台阶1112，所述第一台阶1112在轴线A的径向方向上位于所述容置槽1111和绕组槽1121的外侧。所述绝缘部件112的径向外端贴合所述第一台阶1112设置且向轴线A的周向延伸以形成凸起，该凸起被作为所述第一卡接部1124。

所述第二卡接部1125位于所述第二端1123，并且在轴线A的径向方向上位于所述绕组槽1121的外侧，所述定子铁芯111在靠近所述第二端1123的端面处设置有第二台阶1113，所述第二台阶1113在轴线A的径向方向上位于所述容置槽1111和绕组槽1121的外侧。所述绝缘部件112的径向外端贴合所述第二台阶1113设置，并且所述绝缘部件112的径向外端与所述第二台阶1113相对的内壁之间具有间隙以形成一凹陷，该凹陷被作为所述第二卡接部1125。

可以理解的是，在其他实施例中，也可不设置有所述第一台阶1112和所述第二台阶1113，只需形成第一卡接部1124和所述第二卡接部1125即可。但此处，所述绝缘部件112与所述第一台阶1112和所述第二台阶1113相贴合，即所述绝缘部件112的径向外端与所述第一台阶1112和所述第二台阶1113相仿形设置能使所述绝缘部件112的径向外端贴合在所述第二台阶1113处的端面上，因而能获得良好的支撑力，并且绝缘部件112的装配或者成型位置也更易被确定。

请再参阅图7，当相邻两个所述定子单元110相互拼接时，所述定子单元110的第一卡接部1124嵌入另一个所述定子单元110的第二卡接部1125，以实现卡接配合。在本实施例中，若干所述定子单元110依次按此方式沿顺时针方向依次前后拼接，每个所述定子单元110的第一卡接部1124均与前一个所述定子单元110的第二卡接部1125相配合。在其他实施例中，若干所述定子单元110也可依次按此方式沿逆时针方向依次前后拼接。

此处，相邻的前后两个所述定子单元110的绝缘部件112通过第一卡接部1124和第二卡接部1125卡接配合，从而在轴线A的径向方向，集中式绕组113的外侧形成了一绝缘屏障，该绝缘屏障阻隔在所述集中式绕组113和所述定子铁芯111的径向之间。当集中式绕组113发生破损等电气故障时，所述绝缘部件112能够使所述集中式绕组113和所述定子铁芯111之间具有足够的电气间隙和爬电距离，并阻隔电流由所述集中式绕组113向所述定子铁芯111传播，进而减少电气故障所造成的安全隐患。

并且，可以理解的是，在其他实施例中，也可以将所述第一卡接部1124设置为凹陷，将所述第二卡接部1125被设置为凸起，其也能实现相同的效果，本实施例对其不作限制。

进一步地，在一些实施例中，请继续参阅图6，沿着轴线A的径向，所述绝缘部件112的第一端1122在所述绕组槽1121的内侧设有一第一凸起1126，所述第一凸起1126沿着轴线A的周向延伸。同时，沿着轴线A的径向，所述绝缘部件112的第二端1123在所述绕组槽1121的内侧设有第二凸起1127，所述第二凸起1127沿着轴线A的的周向延伸。请再参阅图7，当相邻两个所述定子单元110相互拼接时，所述定子单元110的第一凸起1126部与前一个所述定子单元110的第二凸起1127部相抵，从而沿着所述轴线A的径向，阻挡在所述集中式绕组113的内侧和所述定子铁芯111之间。

此处，在径向内侧的位置，通常地定子铁芯111的内端之间沿着轴线A周向设置有一定间隙(图未示)，即相邻两个定子铁芯111的内端并不紧密贴合。因此相较于径向外侧的位置，此处电气间隙和爬电距离较大，导致安全隐患的概率较小。基于便于制造、装配和降低成本等的考量，在轴线A的径向内侧的位置通过设置相抵的第一凸起1126和第二凸起1127即能有效减少安全隐患。当然在其他实施例中，在径向内侧的位置，也可以设置有用于相互卡接配合的卡接部，以实现更好的电气安全保障。

所述定子组件100通常被设置在电动马达中，因此，为了更好地实现本申请实施例的技术效果，相应地，本申请的实施例还提供有一种电动马达。所述电动马达包括马达轴、定子组件100、转子组件，所述转子组件抗扭转地连接在所述马达轴上，并可转动地设置在所述定子组件100的径向内侧或外侧。

示例性地，所述电动马达还包括有第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖沿着所述轴线A的轴向相对设置，所述第一端盖和所述第二端盖均通过轴承转动连接在所述马达轴上，所述定子组件的轴向的两端分别与所述第一端盖和所述第二端盖抗扭转地连接。

当对所述集中式绕组113通入电流时，所述定子组件100产生驱动磁场，所述驱动磁场用于驱动所述转子组件转动，所述转子组件转动时带动所述马达轴转动以输出扭矩。

为了更好地实现本申请实施例的技术效果，请参阅图8，本申请的实施例还提供一种定子组件100的装配方法，其包括如下步骤。

首先，提供一定子组件100，所述定子组件100包括若干定子单元110，每个定子单元110均包括定子铁芯111和设置在所述定子铁芯111上的绝缘部件112，所述绝缘部件112上具有用于收容集中式绕组113的绕组槽1121，并且所述绝缘部件112在周向的两端分别设置有第一卡接部1124和第二卡接部1125。

而后，沿着周向将若干所述定子单元110依次前后首尾拼接，并使每个定子单元110的第一卡接部1124与前一个定子单元110的第二卡接部1125相互卡接。所述绝缘部件112通过所述第一卡接部1124与所述第二卡接部1125的配合形成一绝缘屏障，该绝缘屏障为所述集中式绕组113提供足够的电气间隙和爬电距离，以减少发生电气故障时的安全隐患。

可以理解的是，本申请中的名词的含义均是相同的，某个实施例没有详述的部分，其具体实现细节可以参考其他实施例中的说明，且前述实施例所示出的示例说明和技术效果均可被相对应地被实现，本申请实施例对重复的部分不再多做赘述。

应用示例一

在应用示例一中，提供有一种定子组件100，所述定子组件100包括若干段定子单元110，每段定子单元110均包括定子铁芯111和设置在所述定子铁芯111上的绝缘部件112，所述绝缘部件112在周向的相对两端设有可相互配合的卡接部，当两段定子单元110拼接时，卡接部配合以形成绝缘屏障。

应用示例二

在应用示例二中，提供有一种定子组件100，其与应用示例一所提供的定子组件100的结构大致是相同的。区别在于，在此，可相互配合的卡接部为可相互配合的凸起和凹陷。

应用示例三

在应用示例三中，提供有一种电动马达，所述电动马达用于电动车，并且所述电动马达具有应用示例一或应用示例二所提供的定子组件100。

以上对本申请提供的定子组件、电动马达及装配方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。