CN208127998U - 定子及旋转变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供定子及旋转变压器。所述定子包括定子主体、绕组和连接器，所述绕组设置在所述定子主体上，所述绕组具有抽头；所述连接器设有供电引线和连接部，所述供电引线与所述连接部连接，所述连接部与所述绕组的抽头连接；所述连接器设有所述供电引线的一侧与所述定子主体的一侧连接，所述供电引线穿过所述定子主体在所述定子主体的另一侧引出。所述旋转变压器包括所述定子。本实用新型易于供电引线的固定，也能保证供电引线的引线强度。

Description

定子及旋转变压器

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及定子以及包括该定子的旋转变压器。

背景技术

在新能源汽车行业的高速发展过程中，有三大核心部件、电池、电控和电机，而旋转变压器在衔接电机与电控的匹配上起到了关键性的作用。作为一个实时监测永磁同步电机转子信号位置的高精度、高可靠性元件，旋转变压器能够向电机控制器提供精确的反馈，从而使控制***最优化的效果，充分发挥永磁同步电机在新能源汽车行业中轻量化、高效节能环保的优势。旋转变压器包括定子和转子，旋转变压器是控制微电机的一种，它集成了电机的所有优点：机械强度高、使用安全、结构紧凑、形式简单、零部件加工方便。但在当下，由于市场的稳定性导致旋转变压器的产能无法进一步扩大，受制于硬件的限制，国内旋转变压器的生产工艺显得效率低下，尤其是在定子嵌线接线这一环节，旋转变压器的定子的槽满率高，槽内空间尺寸小，定子的引线难以固定并且引线强度无法保证。

此外，现有的定子的厚度较大，占用较多的轴向尺寸，不便于使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中定子的引线难以固定并且引线强度无法保证的技术问题，提出一种定子以及包括该定子的旋转变压器和电机。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

定子，包括定子主体、绕组和连接器，所述绕组设置在所述定子主体上，所述绕组具有抽头；所述连接器设有供电引线和连接部，所述供电引线与所述连接部连接，所述连接部与所述绕组的抽头连接；所述连接器设有所述供电引线的一侧与所述定子主体的一侧连接，所述供电引线穿过所述定子主体在所述定子主体的另一侧引出。

在一些优选的实施方式中，所述定子主体包括至少一个槽口，所述槽口位于两个所述绕组之间，所述供电引线穿过所述槽口在所述定子主体的另一侧引出。

在一些优选的实施方式中，所述连接器为扁平状，所述定子主体具有第一内壁和第一外壁，所述绕组位于所述第一内壁和所述第一外壁之间，所述连接器位于所述第一内壁和所述第一外壁之间，所述连接器在所述定子主体的一侧遮盖所述绕组。

在进一步优选的实施方式中，所述定子主体包括定子骨架和定子铁芯，所述定子骨架与所述定子铁芯连接，所述绕组设置在所述定子骨架上，所述第一内壁位于所述定子骨架上，所述第一外壁位于所述定子铁芯上。

在一些优选的实施方式中，所述连接器设有安装部，所述定子主体的一侧设有定位部，所述安装部与所述定位部连接以使所述连接器安装在所述定子主体的一侧。

在进一步优选的实施方式中，所述安装部为设置在所述连接器上的第一通孔和/或第一槽，所述定位部为设置在所述定子主体的一侧的突起。

在进一步优选的实施方式中，所述突起为过线柱。

在进一步优选的实施方式中，所述定子主体的另一侧设有引线槽，所述供电引线放置在所述引线槽中，所述供电引线的一端从所述引线槽中引出。

在一些优选的实施方式中，所述绕组包括励磁绕组，所述连接器设有第一电阻和第一电感，所述第一电阻和所述第一电感与所述励磁绕组串联；所述绕组还包括余弦绕组，所述连接器设有第二电阻和第二电感，所述第二电阻和所述第二电感与所述余弦绕组串联。

在另一方面，本实用新型提供一种旋转变压器，所述旋转变压器包括上述的定子。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果有：

连接器设有供电引线的一侧与定子主体的一侧连接，而供电引线穿过定子主体在定子主体的另一侧引出，也就是说，利用了定子主体的一侧对连接器进行阻挡，易于连接器的固定，也即易于供电引线的固定。当供电引线在定子主体的另一侧受到拉力时，拉力通过供电引线传递到连接器，再由连接器传递到定子主体，由于定子主体的一侧对连接器的阻挡，连接器更稳固，从而保证供电引线的引线强度。

在优选的实施方式中，本实用新型还具有如下有益效果：

进一步地，连接器为扁平状，连接器位于第一内壁和第一外壁之间，连接器在定子主体的一侧遮盖绕组，如此，连接器与定子主体贴合，可减小定子的轴向尺寸，有利于定子的超薄化。

附图说明

图1为本实用新型的定子的整体结构示意图；

图2为本实用新型的定子的另一个方向的整体结构示意图；

图3为本实用新型的定子的结构分解示意图；

图4为本实用新型的连接器的结构示意图；

图5为本实用新型的连接器的另一个角度的结构示意图；

图6为本实用新型的定子的局部结构示意图；

图7为本实用新型的定子的另一个方向的局部结构示意图；

图8为本实用新型的定子的一种变型方式的结构示意图；

图9为本实用新型的定子的一种变型方式的结构分解示意图；

图10为本实用新型的定子的另一种变型方式的结构示意图；

图11为本实用新型的第一软磁屏蔽部件的结构示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

参考图1和图2，本实用新型的定子包括定子主体1、绕组2和连接器3。

定子主体1的外形可以是圆形的或者矩形的，下面以圆形或者说圆筒形的定子主体1为例对本实用新型进行说明。参考图3，定子主体1包括定子骨架11和定子铁芯12，定子骨架11与定子铁芯12连接，例如定子骨架11嵌套在定子铁芯12的内圈；参考图3，为方便加工，定子骨架11可分为上定子骨架11A和下定子骨架11B。定子主体1还可以是整体成形的，或者由多个等分的部分连接在一起的。定子骨架11采用强度高的尼龙注塑，减少形变，保证尺寸的精度。

参考图1和图2，绕组2设置在定子主体1上，具体是设置在定子骨架11上，绕组2由漆包线缠绕而成，绕组2具有抽头(图中未示出)，也即漆包线的两端的线头。绕组2可以是一个、两个、三个、四个、五个、六个或者七个以上。

参考图1和图4，连接器3为扁平状的电路板，用于将绕组2与外部电路或者供电的设备连接。连接器3设有供电引线31和连接部300，供电引线31与连接部300连接，连接部300与绕组2的抽头连接，连接部300可以是焊盘、圆孔或者铜柱。外部的电信号从供电引线31进入，经连接部300传输至绕组2。当然，连接器3还可以是其它形式，比如是盒状的或者杆状的。

参考图1和图5，连接器3设有供电引线31的一侧301与定子主体1的一侧101连接，连接的具体方式可以是通过黏合剂粘接、通过紧固件连接或者通过卡合结构卡合。

供电引线31穿过定子主体1在定子主体1的另一侧102引出，其具体的方式可以是：定子主体1上设有通孔，供电引线31穿过通孔在定子主体1的另一侧102引出，从而与外部的电路或者供电的设备连接。

根据上述可知，连接器3设有供电引线31的一侧301与定子主体1的一侧101连接，而供电引线31穿过定子主体1在定子主体1的另一侧102引出，也就是说，利用了定子主体1的一侧101对连接器3进行阻挡，易于连接器3的固定，也即易于供电引线31的固定。当供电引线31在定子主体1的另一侧102受到拉力时，拉力通过供电引线31传递到连接器3，再由连接器3传递到定子主体1，由于定子主体1的一侧101对连接器3的阻挡，连接器3更稳固，从而保证供电引线31的引线强度。

以下对本实用新型作进一步的说明：

参考图6，定子主体1包括至少一个槽口13，槽口13位于两个绕组2之间，供电引线31穿过槽口13在定子主体1的另一侧102引出。通常绕组2设置在定子骨架11上，相邻的两个绕组2之间会有间隙，这个间隙就是槽口13，槽口13的一个用途是方便嵌线或者绕线，供电引线31穿过槽口13在定子主体1的另一侧102引出，利用了定子主体1自带的槽口13放置供电引线，有利于简化结构。供电引线31通常有多条，形成线束，槽口13的横截面形状与供电引线31的线束的横截面形状吻合，比如都是三角形，这样有利于通过槽口13限制供电引线31的线束的运动，进一步提高引线强度。槽口13上设有缺口131，便于将供电引线31一根一根地放进槽口13中，同时使得供电引线31不易于从槽口13脱离，特别是当供电引线31为有弹性的引线时且缺口131的宽度小于单根供电引线31的直径。

参考图1，定子主体1具有第一内壁110和第一外壁120，比如，第一内壁110位于定子骨架11上，第一外壁120则位于定子铁芯120上。绕组2位于第一内壁110和第一外壁120之间，连接器3也位于第一内壁110和第一外壁120之间，连接器3在定子主体1的一侧101遮盖绕组2。绕组2的存在会在第一内壁110和第一外壁120之间形成沟槽或者凹陷，连接器3位于第一内壁110和第一外壁120之间，连接器3也就埋在沟槽或者凹陷中，连接器3与定子主体1贴合，可减小定子的轴向尺寸，有利于定子的超薄化，特别是连接器3为扁平状。还可以保证定子主体1的外形规则，比如圆筒形的定子，有利于自动化生产。

参考图1，连接器3是这样与定子主体1连接的：连接器3设有安装部32，定子主体1的一侧101设有定位部14，安装部32与定位部14连接以使连接器3安装在定子主体1的一侧101。参考图4和图5，安装部32为设置在连接器3上的第一通孔321，参考图6，定位部14为设置在定子主体1的一侧101的突起，突起为过线柱14A，过线柱14A放置在第一通孔321中，如此，利用定子主体1自带的槽口13和过线柱14A来固定连接器3，简化了加工，也节省了定子空间，有利于减小定子的轴向尺寸，是定子超薄化。

参考图4和图5，安装部32还可以是设置在连接器3上的第一槽322；相应的，参考图6，定位部14还可以是设置在定子主体1的一侧101的突起14B及突起14B周边的第二缺口14C，比如，突起14B设置在第一内壁110上，也即突起14B设置在定子骨架11上，第二缺口14C是与突起14B相连的，第二缺口14C的底面14C1与突起14B形成台阶；连接器3上的第一槽322与突起14B卡合，第一槽322周边的突出部分323则置于第二缺口14C中。如此，连接器3埋在第一内壁110和第一外壁120之间形成的沟槽或者凹陷中，进一步减小定子的轴向尺寸。

参考图10，为方便绕线和将绕组2的抽头固定在连接器3上，可在第一槽322的附近开始绕线。

定位部14还可以是设置在定子主体1的一侧101上的紧固件，或者焊接或者胶接在定子主体1的一侧101上的杆。

参考图7，供电引线31需要在定子主体1的另一侧102与外部的电路或者供电的设备连接，为减小定子的轴向尺寸，在定子主体1的另一侧102开设引线槽15，供电引线31放置在引线槽15中，供电引线31的一端从引线槽15中引出。比如，将引线槽15开设在定子铁芯12上，供电引线31从垂直或近似垂直于轴向的方向引出。

以下对本实用新型作进一步的说明：

参考图1，绕组2包括励磁绕组21，参考图10，连接器3设有第一电阻33A和第一电感34A，第一电阻33A和第一电感34A与励磁绕组21串联。定子或者说旋转变压器对外界电路来说也是负载，外界电路需要供给足够的电压和电流才能够让定子正常工作，因此负载的大小决定了外界电路的驱动能力。负载越大，外界电路供给的电流可以越小，反之，外界电路供给的电流越大。第一电阻33A和第一电感34A的设置增大了励磁阻抗，减小励磁电流，可以增大定子的负载，提高定子的被驱动能力。

参考图3，绕组2包括余弦绕组22，参考图10，连接器3设有第二电阻33B和第二电感34B，第二电阻33B和第二电感34B与余弦绕组22串联。由于定子或者说旋转变压器的加工工艺所致，正弦绕组绕在余弦绕组22之上，正弦绕组的电阻和阻抗略大于余弦绕组22的电阻和阻抗。第二电阻33B和第二电感34B与余弦绕组22串联，也就在余弦绕组22的电路中也串入了适当的电阻和电感，使得两相负载平衡，达到两相负载平衡，提高产品精度。

参考图8和图9，定子还包括由软磁材料制成的第一软磁屏蔽部件4和第二软磁屏蔽部件5，软磁材料可以是纯铁、硅钢片或者铁基纳米晶。第一软磁屏蔽部件4设置在定子主体1的一侧101遮盖绕组2，第二软磁屏蔽部件5则设置在定子主体1的另一侧102遮盖绕组2。如此，可以防止电磁干扰对绕组2的影响。

参考图10，第一软磁屏蔽部件4和第二软磁屏蔽部件5还可设置在第一内壁110和第一外壁120之间，也就埋在第一内壁110和第一外壁120之间形成的沟槽或者凹陷中，可以减小定子的轴向尺寸。参考图11，可在第一软磁屏蔽部件4和第二软磁屏蔽部件5上均设置定位孔450，定位孔450与定子主体1上的过线柱14A间隙或者过渡配合以将第一软磁屏蔽部件4和第二软磁屏蔽部件5固定在定子主体1上。

参考图8和图9，第一软磁屏蔽部件4遮盖连接器3且第一软磁屏蔽部件4紧贴连接器3。如此，也可以防止电磁干扰对连接器3的影响，以及减小定子的轴向尺寸。当连接器3上设有发热的电子元件时，由于软磁材料具有较好的导热作用，第一软磁屏蔽部件4对连接器3起到散热的作用。比如，第一软磁屏蔽部件4的底面41与第一电阻33A或第二电阻33B接触，为达到更好的导热以及绝缘效果，第一软磁屏蔽部件4的底面41涂有绝缘导热材料。参考图10和图11，当然，根据实际需要，第一软磁屏蔽部件4也可将连接器3露出来，比如，第一软磁屏蔽部件4是具有缺口的圆环。

参考图10，还可以在连接器3上设置编解码电路35，编解码电路35与绕组的输出端连接。定子或者说旋转变压器在工作中输出的是一组正弦模拟量信号，信号需要通过A/D转换(模数转换)变成高低电平的数字信号，才能够被计算机识别进行矢量控制，编解码电路35的设置可以将正弦模拟量变成数字高低电平信号，方便计算出角度信号。

编解码电路35也可以与第一软磁屏蔽部件4的底面41接触以实现散热。

在另一方面，本实用新型提供一种旋转变压器，所述旋转变压器包括上述的定子。

在另一方面，本实用新型还提供一种电机，所述电机包括上述的定子。

由上述可知，本实用新型可减小定子的轴向尺寸，有利于制造微型旋转变压器或者电机。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.定子，其特征在于：包括定子主体、绕组和连接器，所述绕组设置在所述定子主体上，所述绕组具有抽头；所述连接器设有供电引线和连接部，所述供电引线与所述连接部连接，所述连接部与所述绕组的抽头连接；所述连接器设有所述供电引线的一侧与所述定子主体的一侧连接，所述供电引线穿过所述定子主体在所述定子主体的另一侧引出。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于：所述定子主体包括至少一个槽口，所述槽口位于两个所述绕组之间，所述供电引线穿过所述槽口在所述定子主体的另一侧引出。

3.根据权利要求1所述的定子，其特征在于：所述连接器为扁平状，所述定子主体具有第一内壁和第一外壁，所述绕组位于所述第一内壁和所述第一外壁之间，所述连接器位于所述第一内壁和所述第一外壁之间，所述连接器在所述定子主体的一侧遮盖所述绕组。

4.根据权利要求3所述的定子，其特征在于：所述定子主体包括定子骨架和定子铁芯，所述定子骨架与所述定子铁芯连接，所述绕组设置在所述定子骨架上，所述第一内壁位于所述定子骨架上，所述第一外壁位于所述定子铁芯上。

5.根据权利要求1至4任一项所述的定子，其特征在于：所述连接器设有安装部，所述定子主体的一侧设有定位部，所述安装部与所述定位部连接以使所述连接器安装在所述定子主体的一侧。

6.根据权利要求5所述的定子，其特征在于：所述安装部为设置在所述连接器上的第一通孔和/或第一槽，所述定位部为设置在所述定子主体的一侧的突起。

7.根据权利要求6所述的定子，其特征在于：所述突起为过线柱。

8.根据权利要求5所述的定子，其特征在于：所述定子主体的另一侧设有引线槽，所述供电引线放置在所述引线槽中，所述供电引线的一端从所述引线槽中引出。

9.根据权利要求1所述的定子，其特征在于：所述绕组包括励磁绕组，所述连接器设有第一电阻和第一电感，所述第一电阻和所述第一电感与所述励磁绕组串联；所述绕组还包括余弦绕组，所述连接器设有第二电阻和第二电感，所述第二电阻和所述第二电感与所述余弦绕组串联。

10.旋转变压器，包括如权利要求1至9任一项所述的定子。