CN105337454A - 电机定子、电机、循环泵及电机定子的形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机定子、电机、循环泵及电机定子的形成方法。电机定子包括：绕组组件，绕组组件包括绕组、电连接部和绕组密封部，绕组密封部设置在绕组的周围，电连接部包括绕组连接端和电路板连接端，绕组连接端与绕组电连接；电路板组件，电路板组件设置于绕组组件的轴向第一端，电路板组件包括电路板和电路板密封部，电路板密封部设置在电路板的周围，电连接部的电路板连接端与电路板电连接，其中，电路板密封部与绕组密封部间隔设置。本发明可降低实际运行过程中绕组温升及流体温度对电路板的影响，从而电机定子的电路板使用稳定性得到改善，减少电机定子导致电路板失效的风险，提高电机及循环泵的合格率和使用寿命。

Description

电机定子、电机、循环泵及电机定子的形成方法

技术领域

本发明涉及泵送设备领域，更具体地，涉及一种电机定子、电机、循环泵及电机定子的形成方法。

背景技术

现有技术中，循环泵的电机及其电机定子的结构种类较多。

图1是现有技术中循环泵的第一种电机及其电机定子的结构示意图。如图1所示，循环泵包括电机和泵送组件。电机包括电机定子和电机转子13。在该电机的电机定子中，绕组10与电路板12焊接固定后，装入隔离罩13。泵组件包括叶轮14和泵体15。叶轮14设置于电机转子13的转轴的一端。泵体15罩设在叶轮14外部。电机定子和泵体15通过螺钉固定连接。

第一种电机中电机定子使用隔离罩13保护绕组10与电路板12。由于电路板12暴露在空气中，易产生焊点生锈，散热不良，元器件老化等缺陷，防护等级低，温度变化容易产生水蒸气等，无法完全保证电路板12的安全。电路板12与绕组10仅靠焊点固定，受力易松动断裂，可靠性低。电机运转的时候隔离罩13也易产生振动，影响电机运转。

为了克服第一种电机及其电机定子的以上缺陷，现有技术中提出了循环泵的第二种电机及其电机定子结构。

图2是现有技术中循环泵的第二种电机及其电机定子的结构示意图。如图2所示，循环泵包括电机和泵送组件。电机包括电机定子1’和电机转子2’。在该电机的电机定子1’中，绕组1a’与电路板1b’焊接固定后，使用热固性材料1c’一体注塑。泵组件包括叶轮3’和泵体5’。叶轮3’设置于电机转子2’的转轴的一端。泵体5’罩设在叶轮3’外部。电机定子1’和泵体5’通过螺钉4’固定连接。

在实现本发明的过程中，发明人发现循环泵的第二种电机定子虽然基本解决了第一种电机及其电机定子的上述问题，但是，第二种电机及其电机定子的结构又引发了新的技术问题。由于注塑过程中注塑压力较大，对电路板1b’有一定冲击，而且模具及注塑料温度可能对电路板1b’上的电子元器件造成损害，影响电路板1b’使用的稳定性，甚至存在导致电路板1b’失效的风险，从而减少电机的合格率或寿命。在实际使用过程中，电路板1b’易受绕组1a’温升及流体温度影响，导致电子元器件性能下降，电机寿命缩短。由于电机定子的电路板1b’与绕组1a’密闭在一起，热传导面积大，传导效率快，导致电路板1b’易受输送的流体温度和绕组1a’温升影响，在循环泵应用于高温液体时影响尤其明显，循环泵存在功耗大，温升高等缺点，严重缩短循环泵寿命。

发明内容

本发明目的在于提供一种电机定子、电机、循环泵及电机定子的形成方法，该电机定子的电路板使用稳定性得到改善，减少电机定子导致电路板失效的风险，提高电机及循环泵的合格率和使用寿命。

本发明第一方面提供了一种电机定子，电机定子包括：绕组组件，绕组组件包括绕组、电连接部和绕组密封部，绕组密封部设置在绕组的周围，电连接部包括绕组连接端和电路板连接端，绕组连接端与绕组电连接；电路板组件，电路板组件设置于绕组组件的轴向第一端，电路板组件包括电路板和电路板密封部，电路板密封部设置在电路板的周围，电连接部的电路板连接端与电路板电连接，其中，电路板密封部与绕组密封部间隔设置。

进一步地，绕组组件还包括防护柱，防护柱设置于绕组密封部的轴向第一端的端面上，电连接部的绕组连接端和电路板连接端之间的至少一部分位于绕组密封部内。

进一步地，防护柱与电路板密封部形成一体结构。

进一步地，防护柱的至少一部分伸入电路板密封部内，且防护柱与绕组密封部形成一体结构。

进一步地，防护柱的远离绕组密封部的端面与电路板抵接。

进一步地，绕组组件还包括定位柱，定位柱设置于绕组密封部的轴向第一端的端面上，定位柱的远离绕组密封部的端面与电路板抵接。

进一步地，定位柱与电路板密封部或绕组密封部形成一体结构。

进一步地，电路板组件包括外壳，电路板密封部一体设置于外壳内部，其中，外壳与绕组组件连接固定。

进一步地，电机定子还包括由隔热材料制成的隔热层，隔热层设置于电路板密封部与绕组密封部之间。

进一步地，隔热层与电路板密封部和/或绕组密封部间隔设置。

本发明第二方面提供一种电机，包括电机定子，其中，电机定子为根据本发明第一方面中任一项的电机定子。

本发明第三方面提供一种循环泵，所述循环泵包括泵送组件和驱动电机，所述泵送组件包括泵送本体，所述驱动电机包括电机定子和电机转子，所述电机转子与所述泵送本体驱动连接，其中，电机定子为根据本发明第一方面中任一项的电机定子。

本发明第四方面提供一种电机定子的形成方法，形成方法包括：形成绕组组件，绕组组件包括绕组、电连接部和绕组密封部，绕组密封部通过注塑成型的方式设置在绕组的周围，电连接部包括绕组连接端和电路板连接端，绕组连接端与绕组电连接；形成电路板组件，电路板组件设置于绕组组件的轴向第一端，电路板组件包括电路板和电路板密封部，电路板密封部设置在电路板的周围，电连接部的电路板连接端与电路板电连接，其中，使电路板密封部与绕组密封部之间形成间隔。

根据本发明的电机定子、电机、循环泵及电机定子的形成方法，电机定子包括绕组组件和电路板组件；绕组组件包括绕组、电连接部和绕组密封部，电连接部的绕组连接端与绕组电连接；电路板组件包括电路板和电路板密封部，电连接部的电路板连接端与电路板电连接，电路板密封部与绕组密封部分别形成。由于电路板密封部与绕组密封部间隔设置，因此，可降低实际运行过程中绕组温升及流体温度对电路板的影响，从而电机定子的电路板使用稳定性得到改善，减少电机定子导致电路板失效的风险，提高电机及循环泵的合格率和使用寿命。进一步地，还可避免绕组密封部形成过程中压力及温度对电路板的影响，从而可以缓解模具及注塑料温度对电路板上的电子元器件可能造成的损害，减少导致电路板失效的风险，提高电机及循环泵的合格率和使用寿命。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术中循环泵的第一种电机及其电机定子的结构示意图；

图2是现有技术中循环泵的第二种电机及其电机定子的结构示意图；

图3是本发明优选实施例的循环泵及其电机和电机定子的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

参考背景技术中的描述可知，现有技术的电机定子中存在电路板易受绕组温升及流体温度影响，导致电子元器件性能下降，电机寿命缩短的技术问题。为了解决该技术问题，本发明优选实施例提供了一种电机及其电机定子。

如图3所示，本实施例的电机定子主要包括绕组组件和电路板组件1。绕组组件2包括绕组2c、电连接部(未图示)和绕组密封部2b，绕组密封部2b通过注塑成型的方式设置在绕组2c的周围，电连接部包括绕组连接端和电路板连接端，绕组连接端与绕组2c电连接。电路板组件1设置于绕组组件2的轴向第一端，电路板组件1包括电路板1b和电路板密封部1c，电路板密封部1c设置在电路板1b的周围，电连接部的电路板连接端与电路板1b电连接，其中，电路板密封部1c与绕组密封部2b间隔设置。

由于电机定子的电路板密封部1c与绕组密封部2b间隔设置，可降低实际运行过程中绕组2c温升及流体温度对电路板1b的影响，从而电机定子的电路板使用稳定性得到改善，减少电机定子导致电路板失效的风险，提高电机及循环泵的合格率和使用寿命。进一步地，还可避免绕组密封部2b注塑成型过程中压力及温度对电路板1b的影响，从而可以缓解模具及注塑料温度可能对电路板1b上的电子元器件造成的损害，减少导致电路板1b失效的风险，提高电机的合格率和使用寿命。

本实施例优选地，绕组组件2还包括防护柱2d，防护柱2d设置于绕组密封部2b的轴向第一端的端面上，电连接部的绕组连接端和电路板连接端之间的至少一部分位于绕组密封部2b内。防护柱2d可以对位于其内的电连接部起到防护作用，从而提高电连接部的寿命。

其中，只要满足电路板1b和绕组2c之间的电连接需要的电连接部均可在本发明中采用。本实施例中，电连接部优选地为插针。插针可以是连接引线或插接端子。电连接部除可位于绕组2c的顶部外，也可位于绕组2c的侧边。

如图3所示，电机定子的轴线竖直设置，绕组组件2的轴向第一端在图3中为上端。插针竖直设置，插针的上端为电路板连接端，插针的下端为绕组连接端。防护柱2d是轴线方向与电机定子的轴线方向平行的圆柱体。插针除上端外均埋设于绕组密封部2b和防护柱2d中。优选地，插针与防护柱2d同轴设置。本实施例中，共有三个插针和三个防护柱2d，每个插针设置于一个对应的防护柱2d内部。需要说明的是，插针和防护柱的数量可以根据需要设置，插针和防护柱也无需一一对应，例如，在未示出的实施例中，可以是多根插针对应于同一个防护柱。

在本实施例中防护柱2d与绕组密封部2b形成一体结构，优选地采用相同材料一体成型，例如一体注塑成型。优选地，防护柱2d与电路板密封部1c形成一体结构。更优选地，防护柱2d的至少一部分伸入电路板密封部1c内。防护柱2d的以上设置方式，在绕组2c与电路板1b间的间距较大时，可以对如插针等电连接部形成保护，而且可以增强电连接部与绕组2c以及与电路板1b之间连接的牢固性。

本实施例中，通过在部分插针与绕组2c外侧注塑，形成绕组密封部2b和圆柱体结构的防护柱2d，将插针露出绕组密封部2b的部分设置于防护柱2d内，仅保留插针的头部裸露在防护柱2d外作为电路板连接端。

优选地防护柱2d的远离绕组密封部2b的一端与电路板1b的下表面抵接，从而防护柱2d还可用于电路板1b的定位。

如图3所示，本实施例优选地，绕组组件2还包括定位柱2e。定位柱2e设置于绕组密封部2b的轴向第一端的端面上，定位柱2e的远离绕组密封部2b的端面与电路板1b抵接。定位柱2e可以快速、准确地确定电路板1b的位置。定位柱2e的数量可以为一个或多个。定位柱进一步的作用是，当电连接部的防护柱位于圆周一端时，定位柱辅助支撑电路板组件在定子一侧的稳定性。

在本实施例中，定位柱2e与绕组密封部2b形成一体结构，优选地采用相同材料一次一体成型，例如一体注塑成型。优选地，定位柱2e与电路板密封部1c形成一体结构。定位柱2e的该设置方式同时保证了在电路板1b通过电路板密封部1c密封后，将至少部分定位柱2e密封到形成电路板密封部1c的环氧树脂等材料中，从而增加了电机定子和电路板组件之间的牢固性。

在未示出的实施例中，防护柱2d与绕组密封部2b也可是由相同或不同材料形成并分体连接。定位柱2e与绕组密封部2b也可是由相同或不同材料形成并分体连接。

如图3所示，本实施例中，绕组密封部2b与电路板密封部1c间隔设置。即电路板密封部1c与定子绕组密封部2b之间设有空气隔离层。该空气隔离层的设置可以降低电机运转过程中绕组2c的温升对电路板1b的不利影响。在一些未图示的实施例中，电机定子还包括由隔热材料制成的隔热层，隔热层设置于电路板密封部与绕组密封部之间。优选地，隔热层与电路板密封部和/或绕组密封部间隔设置。隔热层的设置可以进一步减少绕组的温升对电路板的不利影响。

绕组密封部2b与电路板密封部1c的材料可以相同，也可以不同。例如，绕组密封部2b的材料优选地为热固性树脂，电路板密封部1c的材料优选地为环氧树脂或硅橡胶。

优选地，电路板组件1还包括外壳1a，电路板密封部1c一体设置于外壳1a内部。更优选地外壳1a通过螺钉与绕组组件连接固定。设置外壳1a可以更好地保护电路板1b，另外，在灌封形成电路板密封部1c的材料时，外壳1a提供了灌封边界。另外，外壳1a上设置有灌封用的浇口，灌封时将整个定子部件倒置过来后通过浇口灌封环氧树脂等材料形成电路板密封部1c，从而达到固定及密封电路板1b的效果。

本发明优选实施例的电机包括前述的电机定子和电机转子。本实施例中，如图3所示，电机转子3包括转子组件3b、前轴承盖3a和后轴承盖3d及不锈钢套筒3c。

本发明优选实施例的循环泵包括泵送组件和驱动电机，泵送组件包括泵送本体，驱动电机包括电机定子和电机转子，电机转子与泵送本体驱动连接，其中的电机定子为前述的电机定子。本实施例中，如图3所示，驱动电机主要包括电机定子和电机转子3，电机定子包括前述的电路板组件1和绕组组件2。泵组件主要包括叶轮4和泵体5。安装于电机转子3的轴向第二端(图3中为下端)，泵体5罩设在叶轮4的底部和外周，并与电机定子的第二端通过螺钉固定连接，从而泵体5与电机定子围成泵送空间，叶轮4置于泵送空间中。

本发明优选实施例循环泵及其电机有效减少了电路板1b与定子绕组2c之间的热传导面积，使电路板1b少受流体温度与绕组2c温升的影响，兼有防潮性能，防护等级高，同时也具有减振吸振减震效果，降低噪音等效果。该循环泵尤其适合家用热水和商用热水或其它热流体的循环***。

本发明优选实施例还提供一种电机定子的形成方法。该形成方法包括：形成绕组组件2，绕组组件2包括定子绕组2c、电连接部和绕组密封部2b，绕组密封部2b设置在定子绕组2c的周围，电连接部包括绕组连接端和电路板连接端，绕组连接端与绕组2c电连接；形成电路板组件1，电路板组件1设置于绕组组件2的轴向第一端，电路板组件1包括电路板1b和电路板密封部1c，电路板密封部1c设置在电路板1b的周围，电连接部的电路板连接端与电路板1b电连接，其中，使电路板密封部1c与绕组密封部2b之间形成间隔。

本发明优选实施例还提供一种循环泵装配方法。该循环泵装配方法包括：形成电机定子；组装电机定子和电机转子形成驱动电机；连接电机转子和泵组件的泵送本体。电机定子的形成方法为前述形成方法。

在该优选实施例中，为了组装循环泵，具体地形成顺序如下：

首先，将绕组2c与作为电连接部的插针的绕组连接端连接，优选地，将插针***定子绕组2c中焊接连接固定。

然后，通过注塑热固性材料形成绕组密封部2b、防护柱2d和定位柱2e，从而使绕组2c、插针(电连接部)的绕组连接端以及绕组密封部2b形成一体结构，形成绕组组件2。

再将电路板1b置于定位柱2e的远离绕组密封部2b的端面上进行定位，并将插针的电路板连接端与电路板1b焊接固定。

然后，将外壳1a扣在电路板1b上，外壳1a与绕组组件2可以通过螺钉固定连接。通过在外壳1a中灌封环氧树脂或硅橡胶等材料形成电路板密封部1c，从而使电路板1b、插针(电连接部)的电路板连接端以及电路板密封部1c形成一体结构，形成电路板组件1，在形成电路板密封部1c的同时，还使防护柱2d和定位柱2e的上端与电路板密封部1c形成一体结构，从而进一步加强绕组组件2与电路板组件1之间的连接关系。至此，电机定子形成。

再在电机定子上装配电机转子3，电机转子3包括转子组件3b、前轴承盖3a和后轴承盖3d及不锈钢套筒3c。

电机转子3装配完结后驱动电机组装完成。

在电机转子3的转轴的轴向第二端上压配作为泵送本体的叶轮4，再通过螺钉连接装配泵体5后循环泵组装完毕。

通过分别形成绕组组件2的绕组密封部2b与电路板组件1的电路板密封部1c，将绕组2c单独注塑与电路板1b分离，避免了绕组密封部2b在注塑过程中压力及温度对电路板1b的影响；也可降低实际运行过程中绕组2c的温升及流体温度对电路板1b的影响；另外通过插针与电路板焊接1b固定，以及防护柱2d和定位柱2e与电路板密封部1c之间的连接关系，可以有效地密封电路板1b及焊点，达到较高的防护等级，并保持绕组2c、电连接部和电路板1b之间牢固连接。

本发明优选实施例的循环泵及其电机及电机定子中的相关内容均适用于本发明的电机定子的形成方法和循环泵装配方法，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种电机定子，其特征在于，所述电机定子包括：

绕组组件(2)，所述绕组组件(2)包括绕组(2c)、电连接部和绕组密封部(2b)，所述绕组密封部(2b)设置在所述绕组(2c)的周围，所述电连接部包括绕组连接端和电路板连接端，所述绕组连接端与所述绕组(2c)电连接；

电路板组件(1)，所述电路板组件(1)设置于所述绕组组件(2)的轴向第一端，所述电路板组件(1)包括电路板(1b)和电路板密封部(1c)，所述电路板密封部(1c)设置在所述电路板(1b)的周围，所述电连接部的电路板连接端与所述电路板(1b)电连接，其中，所述电路板密封部(1c)与所述绕组密封部(2b)间隔设置。

2.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述绕组组件(2)还包括防护柱(2d)，所述防护柱(2d)设置于所述绕组密封部(2b)的轴向第一端的端面上，所述电连接部的绕组连接端和电路板连接端之间的至少一部分位于所述绕组密封部(2b)内。

3.根据权利要求2所述的电机定子，其特征在于，所述防护柱(2d)与所述电路板密封部(1c)形成一体结构。

4.根据权利要求2所述的电机定子，其特征在于，所述防护柱(2d)的至少一部分伸入所述电路板密封部(1c)内，且所述防护柱(2d)与所述绕组密封部(2b)形成一体结构。

5.根据权利要求2所述的电机定子，其特征在于，所述防护柱(2d)的远离所述绕组密封部(2b)的端面与所述电路板(1b)抵接。

6.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述绕组组件(2)还包括定位柱(2e)，所述定位柱(2e)设置于所述绕组密封部(2b)的轴向第一端的端面上，所述定位柱(2e)的远离所述绕组密封部(2b)的端面与所述电路板(1b)抵接。

7.根据权利要求6所述的电机定子，其特征在于，所述定位柱(2e)与所述电路板密封部(1c)或所述绕组密封部(2b)形成一体结构。

8.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述电路板组件(1)包括外壳(1a)，所述电路板密封部(1c)一体设置于所述外壳(1a)内部，其中，所述外壳(1a)与所述绕组组件(2)连接固定。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电机定子，其特征在于，所述电机定子还包括由隔热材料制成的隔热层，所述隔热层设置于所述电路板密封部(1c)与所述绕组密封部(2b)之间。

10.根据权利要求9所述的电机定子，其特征在于，所述隔热层与所述电路板密封部(1c)和/或所述绕组密封部(2b)间隔设置。

11.一种电机，包括电机定子，其特征在于，所述电机定子为根据权利要求1至10中任一项所述的电机定子。

12.一种循环泵，所述循环泵包括泵送组件和驱动电机，所述泵送组件包括泵送本体，所述驱动电机包括电机定子和电机转子，所述电机转子与所述泵送本体驱动连接，其特征在于，所述电机定子为根据权利要求1至10中任一项所述的电机定子。

13.一种电机定子的形成方法，所述形成方法包括：

形成绕组组件(2)，所述绕组组件(2)包括绕组(2c)、电连接部和绕组密封部(2b)，所述绕组密封部(2b)通过注塑成型的方式设置在所述绕组(2c)的周围，所述电连接部包括绕组连接端和电路板连接端，所述绕组连接端与所述绕组(2c)电连接；

形成电路板组件(1)，所述电路板组件(1)设置于所述绕组组件(2)的轴向第一端，所述电路板组件(1)包括电路板(1b)和电路板密封部(1c)，所述电路板密封部(1c)设置在所述电路板(1b)的周围，所述电连接部的电路板连接端与所述电路板(1b)电连接，其中，使所述电路板密封部(1c)与所述绕组密封部(2b)之间形成间隔。