CN105191073A - 旋转电机的定子 - Google Patents

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Abstract

在旋转电机的分割铁心结构的集中绕组定子中，将在相邻的绕组(4)间突出的绝缘片材(3)的耳部(3c)的长度设定为能确保相邻绕组(4)间的绝缘所要求的爬电距离的长度。

Description

旋转电机的定子
技术领域
本发明涉及旋转电机的定子，尤其涉及分割铁心结构的集中绕组定子的绝缘片材结构的改良。
背景技术
近年来，伴随着旋转电机的小型化、高输出化，由层叠铁心构成的定子的绕组量增多，相邻绕组之间彼此靠近配置。尤其，在集中绕组方式的电动机中，在使用将多个层叠铁心连接为环状而形成的定子的情况下，由于各不相同的绕组卷绕于各层叠铁心，因此在相靠近的绕组间的间隙中不同的绕组相靠近，需要使这些绕组间充分绝缘。
现有的旋转电机的定子中，通常绝缘片材与层叠面相接而安装于层叠铁心的两侧，隔着该绝缘片材卷绕有绕组。该绝缘片材由安装于层叠铁心的齿部的安装部和从该安装部的两面延长的延长部形成，所述安装部被设置于层叠铁心的轴向两端的绝缘子所固定，所述延长部设置为双重重叠，并覆盖露出至绝缘子的开口部侧的绕组来进行设置。此外，将绝缘片材的轴向上的延长部的长度设为包含从层叠铁心的轴向两端突出的绕组部在内的长度以上，比绝缘片材的轴向上的安装部要长的延长部的部分(耳部)配置为覆盖从所述层叠铁心的轴向两端突出的绕组部，从而提高绕组间的绝缘。(例如，参照专利文献1)
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2009-171720号公报(2页8～12行、图3)
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，由于绕组卷绕并固定于层叠铁心，因此相邻绕组的突出部彼此接触的可能性极少，此外，关于绝缘片材的长度，并未考虑相邻的绕组间的爬电距离(creepagedistance)，因此常常将绝缘片材的长度设定得过长。因而，在将绝缘片材的延长部的长度设为从轴向两端突出的绕组部以上的长度，来覆盖绕组整体的情况下，会使用所需程度以上的绝缘片材而导致浪费，在使产品重量增大的同时，也会导致产品的成本上升。
本发明为了解决上述过度使用绝缘片材的问题，提供了一种新的绝缘片材结构，该新的绝缘片材结构考虑爬电距离来确保相邻绕组间的绝缘，并将使用绝缘片材的长度设为最小限度。
解决技术问题所采用的技术手段
本发明的旋转电机的定子通过将多个分割铁心连结成环状而构成，该分割铁心在具有齿部的层叠铁心上隔着绝缘片材卷绕有绕组，
所述绝缘片材由安装于层叠铁心的齿部的安装部和从该安装部的两面延长的延长部形成，覆盖相邻的层叠铁心的绕组间的所述延长部的轴向长度被限定为能确保相邻绕组间所要求的爬电距离的长度。
发明效果
本发明的绝缘片材的形状能将绝缘片材的耳部的长度缩短至能确保为了使相邻的绕组间绝缘而所需的爬电距离的长度，因此通过在层叠铁心的侧面交替地配置仅在轴向的单侧成形有绝缘片材的耳部的绝缘片材，从而能将使用绝缘片材的长度设为最小限度，因此具有能同时实现产品的轻量化和成本下降的效果。
附图说明
图1是本发明实施方式1所涉及的旋转电机的定子的正面剖面的局部示意图。
图2是本发明实施方式1所涉及的旋转电机的定子的分割铁心的侧面示意图。
图3是本发明实施方式1所涉及的旋转电机的定子所使用的绝缘片材的立体示意图。
图4是相邻绕组间的绝缘片材的耳部的爬电距离的示意图。
图5是本发明实施方式2所涉及的旋转电机的定子所使用的绝缘片材的立体示意图。
图6是本发明实施方式2所涉及的旋转电机的定子的分割铁心的侧面示意图。
图7是本发明实施方式3所涉及的旋转电机的定子所使用的绝缘片材的立体示意图。
图8是本发明实施方式3所涉及的旋转电机的定子的分割铁心的侧面示意图。
图9是本发明实施方式4所涉及的旋转电机的定子所使用的绝缘片材的立体示意图。
图10是本发明实施方式4所涉及的旋转电机的定子所使用的绝缘片材的立体示意图。
图11是本发明实施方式4所涉及的旋转电机的定子的分割铁心的侧面示意图。
具体实施方式
实施方式1
图1是本发明实施方式1所涉及的旋转电机的定子的局部正面剖视图。图2是本发明实施方式1所涉及的旋转电机的定子的分割铁心的侧视图，图2(a)是从图1的箭头A侧观察到的图，图2(b)是从图1的箭头B侧观察到的图。
如图1和图2所示，利用双面胶、粘接剂等将后文详细阐述的绝缘片材3固定在形成分割铁心的层叠铁心1的齿部1a的两侧面。此外，在层叠铁心1的轴向(与纸面垂直的方向)两端设置绝缘子2。另外，上述绝缘子2的结构与上述专利文献1所说明的绝缘子相同，因此，此处省略详细说明。而且，在利用绝缘片材3和绝缘子2来绝缘的层叠铁心1上卷绕有绕组4，设有该绕组4的层叠铁心1连接为环状，从而形成旋转电机的定子100(图1中仅示出2个)。
图3是本发明实施方式1所涉及的旋转电机的定子所使用的绝缘片材的立体示意图，如图3所示，绝缘片材3由安装于层叠铁心1的齿部1a侧面的安装部3a和从该安装部3a的长边方向两端向绝缘片材3的与层叠铁心1的轴向垂直的方向呈U字形延长的延长部3b、3b构成。如图1所示，绝缘片材3的延长部3b进一步向内侧弯曲(箭头)，两个延长部3b重叠，覆盖绕组4。即，构成相邻的分割铁心的绕组4a、4b隔着4片绝缘片材3相接。
并且，根据图3可知，本实施方式1中，在绝缘片材3的与层叠铁心1的轴向平行的方向上(称为绝缘片材的轴向)，延长部3b的长度仅在单侧(此处为纸面上侧)比安装部3a的长度在局部上要长。将该绝缘片材3轴向上的延长部3b和安装部3a的差分称为耳部3c，将该长度设为能确保相邻绕组4间的爬电距离的高度。
爬电距离5是导电性元器件间、或导电性元器件和设备的导电性耦合部、壳体表面等之间的距离，是沿着绝缘物的表面测定到的最短距离。图4是表示相邻绕组间的绝缘片材的耳部3c的爬电距离的示意图，在为了确保绕组4、4间的绝缘所要求的爬电距离5(粗线箭头部分)为例如2mm的情况下，若配置在相邻绕组4间的绝缘片材3的耳部3c的长度为1mm，则能确保相邻绕组间的爬电距离5为2mm。
本实施方式中，对于绝缘片材3的材料，例如使用在诺梅克斯(Nomex)纸间夹持耐热薄膜而构成的三层结构的绝缘片材3，在对绝缘片材3进行裁剪后，弯曲而形成绝缘片材3。此外，绝缘片材3的厚度优选为0.1～0.3mm。绝缘片材3的厚度若比0.1mm要薄，则绝缘性不稳定，若比0.3mm要厚，则材料成本变高。
如上所述，通过将相邻绕组间的绝缘片材的耳部3c的长度设定为考虑绕组4间的绝缘所要求的爬电距离后的长度，能使用仅在轴向的单侧成形有耳部3c的绝缘片材3，并能将绝缘片材3如图2所示那样交替地进行设置。图2(a)表示耳部3c位于纸面上部的情况，图2(b)表示耳部3c位于纸面下部的情况。
如上所述，本实施方式的绝缘片材3中，通过将绝缘片材3的耳部3c的长度设为与绕组4间的绝缘所要求的爬电距离相应的长度，并对每个层叠铁心交替地设置绝缘片材3，该绝缘片材3仅在轴向的单侧成形有耳部3c，从而能充分使相邻的绕组4间绝缘，并且能将所使用的绝缘片材3的长度设为最小限度，因此能力图实现产品的轻量化和成本下降。
实施方式2
图5是本发明实施方式2所涉及的旋转电机的定子所使用的绝缘片材的立体示意图，图6是本发明实施方式2所涉及的旋转电机的定子的分割铁心的侧面示意图。实施方式1中，示出了绝缘片材3仅在轴向的单侧成形有耳部3c的示例，但本实施例设为图5那样的绝缘片材3的形状。即，相互在相反侧形成从绝缘片材3的延长部3b向轴向延伸的耳部3c。
同样，将上述各个耳部3c的长度设为与绕组4间的绝缘所要求的爬电距离相应的长度。图6(a)表示绝缘片材3以图5的状态位于齿部的情况，图6(b)表示图5的绝缘片材3上下翻转(相反)来进行设置的情况。通过采用上述结构，也能确保绕组4间所要求的爬电距离，并且能将使用绝缘片材3的长度设为最小限度，因此能力图实现产品的轻量化和成本下降。
实施方式3
图7是本发明实施方式3所涉及的旋转电机的定子所使用的绝缘片材的另一其他示例，图8是本发明实施方式3所涉及的旋转电机的定子的分割铁心的侧面示意图。
图7所示的绝缘片材3的形状形成为从绝缘片材3的一个延长部3b向轴向两侧延伸的耳部3c。在图7的绝缘片材3的形状下，如图8所示，也对层叠铁心1交替地设置绝缘片材3，从而能确保绕组4间所要求的爬电距离，并能将使用绝缘片材3的长度设为最小限度，因此能力图实现产品的轻量化和成本下降。
实施方式4
图9是本发明实施方式4所涉及的旋转电机的定子所使用的绝缘片材的立体示意图，图10是本发明实施方式4所涉及的旋转电机的定子所使用的绝缘片材的立体示意图。图11是本发明实施方式4所涉及的旋转电机的定子的分割铁心的侧面示意图。
绝缘片材3的形状可以是图9和图10所示的形状。如图11所示，通过交替设置图9的绝缘片材3和图10的绝缘片材3，从而能确保绕组4间所要求的爬电距离5，并能将使用绝缘片材3的长度设为最小限度，因此能力图实现产品的轻量化和成本下降。
标号说明
1层叠铁心、2绝缘子、3绝缘片材、
3a安装部、3b延长部、3c耳部、4绕组、
5爬电距离、100旋转电机的定子。

Claims (6)

1.一种旋转电机的定子，该旋转电机的定子通过将多个分割铁心连结成环状而构成，该分割铁心在具有齿部的层叠铁心上隔着绝缘片材卷绕有绕组，其特征在于，
所述绝缘片材由安装于层叠铁心的齿部的安装部和从该安装部的两面延长的延长部形成，覆盖相邻的层叠铁心的绕组间的所述延长部的轴向长度被限定为能确保相邻绕组间所要求的爬电距离的长度。
2.如权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于，
将所述绝缘片材轴向上的延长部的至少一部分的长度设为包含从层叠铁心的轴向两端突出的绕组部在内的长度以上，将比所述绝缘片材轴向上的安装部要长的耳部配置为覆盖从所述层叠铁心的轴向两端突出的绕组部。
3.如权利要求2所述的旋转电机的定子，其特征在于，
比所述绝缘片材轴向上的安装部要长的耳部仅成形于所述绝缘片材的延长部的轴向单侧，将所述耳部交替地设置于层叠铁心的齿部侧面。
4.如权利要求2所述的旋转电机的定子，其特征在于，
比所述绝缘片材轴向上的安装部要长的耳部以相互相反的方向成形于所述绝缘片材的延长部的轴向两侧，将所述耳部交替地设置于层叠铁心的齿部侧面。
5.如权利要求2所述的旋转电机的定子，其特征在于，
比所述绝缘片材轴向上的安装部要长的耳部成形于所述绝缘片材的一个延长部的轴向两侧，将所述耳部交替地设置于层叠铁心的齿部侧面。
6.如权利要求2所述的旋转电机的定子，其特征在于，
将比所述绝缘片材轴向上的安装部要长的耳部成形于所述绝缘片材的两个延长部的轴向两侧而得到的绝缘片材和不具有所述耳部的绝缘片材交替地设置于层叠铁心的齿部侧面。
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