本發(fā)明涉及一種用于電動馬達的定子，其具有定子芯，所述定子芯具有至少一個第一定子齒，所述第一定子齒設有配屬的定子繞組的第一繞組區(qū)段，其中，在所述第一繞組區(qū)段與所述第一定子齒之間的區(qū)域中為了所述定子芯與所述定子繞組的電絕緣而至少以區(qū)域方式布置絕緣紙。

背景技術：

由現(xiàn)有技術已知具有定子芯的這類定子，該定子被設置用于應用在電動馬達中。定子芯具有定子齒，這些定子齒設有配屬的定子繞組的繞組區(qū)段。為了定子芯與定子繞組的電絕緣，在所述定子芯中在繞組區(qū)段與定子齒之間布置絕緣紙。

該現(xiàn)有技術的缺點是，定子繞組在定子的運行中或者說在電動馬達的運行中變熱并通過變熱而產(chǎn)生功率損失。此外，定子繞組的變熱會導致定子的過熱，該過熱會造成自毀。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的任務是提供一種新型的定子，其中，能夠?qū)崿F(xiàn)定子繞組到定子芯上的改善的熱連接并由此能夠?qū)崿F(xiàn)定子的更長的使用壽命。

該問題通過一種用于電動馬達的定子來解決，其具有定子芯，所述定子芯具有至少一個第一定子齒，所述第一定子齒設有配屬的定子繞組的第一繞組區(qū)段，其中，在所述第一繞組區(qū)段與所述第一定子齒之間的區(qū)域中為了所述定子芯與所述定子繞組的電絕緣而至少以區(qū)域方式布置絕緣紙。在所述絕緣紙與第一繞組區(qū)段的面對所述絕緣紙的線圈層之間的區(qū)域中至少區(qū)段式地布置導熱中間層，該導熱中間層用于所述第一繞組區(qū)段到所述第一定子齒上的面式導熱連接。

由此，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)提供一種定子，其中，通過提供所述導熱中間層能夠?qū)崿F(xiàn)定子繞組到定子芯上的改善的熱連接，通過該熱連接可以減少定子在運行中的相應溫度。由此可以至少最大程度地阻止基于定子變熱的自毀并能夠?qū)崿F(xiàn)定子的更長的使用壽命。

優(yōu)選地，定子芯按照全剖面定子芯（vollschnitt-statorkerns）的形式構造。

由此能夠以簡單的方式和方法來提供合適的定子芯。

所述導熱中間層優(yōu)選由間隙填充材料來構造。

由此可以提供一種合適的導熱中間層，該導熱中間層擠出了例如通過空氣構成的熱隔離，占據(jù)其位置并可以導出由于定子繞組的在運行中產(chǎn)生的變熱而出現(xiàn)的熱量。

優(yōu)選地，導熱中間層具有硅樹脂。

由此可以提供一種導熱中間層，其即使在高溫下也可以至少很大程度地將定子繞組的在運行中產(chǎn)生的熱量導出到定子芯上。

所述定子芯優(yōu)選具有至少一個第二定子齒，所述第二定子齒與所述第一定子齒構造了繞組槽，在所述繞組槽中至少以區(qū)域方式布置了所述絕緣紙，其中，所述絕緣紙具有至少一個第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域和第二區(qū)域通過第三區(qū)域彼此連接，并且其中，所述第一區(qū)域具有導熱中間層并且所述第二區(qū)域設有另一導熱中間層。

由此可以提供一種絕緣紙，該絕緣紙可以布置在繞組槽中并能夠?qū)崿F(xiàn)第一繞組區(qū)段相對于所述至少一個第一和第二定子齒的電絕緣。

優(yōu)選地，所述第一定子齒和第二定子齒通過所述定子芯的軛區(qū)段彼此連接，其中，所述絕緣紙的第一區(qū)域布置在所述第一定子齒上，所述絕緣紙的第二區(qū)域布置在所述第二定子齒上并且所述絕緣紙的第三區(qū)域布置在所述軛區(qū)段上。

由此可以以簡單的方式和方法能夠?qū)崿F(xiàn)絕緣紙在繞組槽中或者說在第一和第二定子齒之間的直接布置。

所述絕緣紙優(yōu)選為了布置在繞組槽中而具有折疊棱。

由此可以實現(xiàn)絕緣紙在繞組槽中的精確且準確的布置。

根據(jù)一種實施方式，所述第一繞組區(qū)段的面對所述絕緣紙的線圈層具有至少一個線圈間隙，其中，所述導熱中間層被構造用于至少基本上填充了所述線圈間隙。

由此可以將運行中產(chǎn)生的熱量從繞組區(qū)段可靠且不復雜地通過導熱中間層導出到定子芯上。

優(yōu)選地，在定子芯與絕緣紙之間布置附加的導熱中間層。

由此可以進一步改善向定子芯的相應熱量導出并且同時可以以簡單的方式和方法使絕緣紙在定子芯上位態(tài)固定。

開頭提到的問題也通過一種電動馬達來解決，該電動馬達具有定子，該定子具有定子芯，該定子芯具有至少一個第一定子齒，所述第一定子齒設有配屬的定子繞組的第一繞組區(qū)段，其中，在所述第一繞組區(qū)段與所述第一定子齒之間的區(qū)域中為了所述定子芯與所述定子繞組的電絕緣而至少以區(qū)域方式布置絕緣紙。在所述絕緣紙與第一繞組區(qū)段的面對所述絕緣紙的線圈層之間的區(qū)域中至少區(qū)段式地布置導熱中間層，所述導熱中間層用于所述第一繞組區(qū)段到所述第一定子齒上的面式導熱連接。

由此，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)提供一種具有定子的電動馬達，其中，可以實現(xiàn)定子繞組到定子芯上的改善的熱連接，通過該改善的熱連接可以在運行中有效地減少定子的溫度。

開頭提到的問題也通過一種用于制造具有定子芯的定子的方法來解決，所述定子芯具有至少一個第一定子齒，配屬的定子繞組的第一繞組區(qū)段被套繞到所述第一定子齒上，其中，在所述第一繞組區(qū)段與所述第一定子齒之間的區(qū)域中為了所述定子芯與所述定子繞組的電絕緣而至少以區(qū)域方式布置絕緣紙。在所述第一繞組區(qū)段套繞到所述第一定子齒上之前，將導熱中間層施加到所述絕緣紙上，以將所述第一繞組區(qū)段面式地導熱連接到所述第一定子齒上。

由此，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)定子的制造，其中，可以實現(xiàn)定子繞組到定子芯上的改善的熱連接，通過該改善的熱連接可以在運行中有效地減少定子的溫度。

所述導熱中間層優(yōu)選在將所述絕緣紙布置在所述第一定子齒上之前被施加到所述絕緣紙上。替換于此地，所述導熱中間層也可以在將所述絕緣紙布置在所述第一定子齒上之后被施加到所述絕緣紙上。

由此可以實現(xiàn)導熱中間層在絕緣紙上的簡單且不復雜的布置。

優(yōu)選地，所述導熱中間層通過涂覆能硬化的間隙填充材料、尤其是硅樹脂材料被構造在所述絕緣紙上，其中，所述第一繞組區(qū)段在所述導熱中間層的未硬化狀態(tài)下被套繞到所述至少一個第一定子齒上。

由此可以使導熱中間層在未硬化狀態(tài)下至少以區(qū)段方式圍罩所述第一線圈區(qū)段并且各個繞組之間的線圈間隙可以至少部分地被填充。

附圖說明

本發(fā)明在隨后的描述中根據(jù)附圖中示出的實施例詳細闡述。其中：

圖1示出了具有根據(jù)一種實施方式的定子的電動馬達的示意性視圖；

圖2示出了圖1的根據(jù)本發(fā)明設有絕緣紙的定子的立體部分視圖；

圖3示出了圖2的單個絕緣紙的立體視圖；

圖4示出了根據(jù)第一制作步驟的圖3的絕緣紙的立體視圖；

圖5示出了根據(jù)第二制作步驟的圖4的絕緣紙的立體視圖，沿圖2的箭頭v的方向看；

圖6示出了根據(jù)第三制作步驟的圖5的布置方案的立體視圖，沿圖2的箭頭v的方向看；

圖7示出了圖2的定子的定子齒的示意性截面視圖，沿圖2的箭頭vii-vii的方向看，具有根據(jù)第一實施方式的中間層；

圖8示出了沿圖7的箭頭viii-viii方向看的圖2的定子的示意性截面視圖；以及

圖9示出了具有根據(jù)第二實施方式的另一中間層的定子的示意性截面視圖。

具體實施方式

圖1示出了示例性被構造為內(nèi)轉(zhuǎn)子馬達的電動馬達100，該電動馬達具有內(nèi)轉(zhuǎn)子180和外定子150。該電動馬達圖示地具有至少以區(qū)段方式設有塑料罩殼155的定子芯153，在所述定子芯上布置定子繞組157。外定子150下面為了簡化說明書而僅被稱作“定子150”。

要指出的是，圖1中的電動馬達100僅示意性示出，這是因為合適的電動馬達的結(jié)構和功能性由現(xiàn)有技術足夠地已知，從而使得在這里為了說明書簡潔和簡化的目的而取消了電動馬達100的深入描述。此外要指出的是，電動馬達100僅示例性且非用于限制本發(fā)明地被示出為內(nèi)轉(zhuǎn)子馬達，因為本發(fā)明也可以在外轉(zhuǎn)子馬達中使用。

圖2示出了具有圖1的定子芯153的圖1的定子150的部分區(qū)域，該部分區(qū)域優(yōu)選按照全剖面定子芯的形式構造。但要指出的是，定子芯153僅示例性且非用于限制本發(fā)明地被構造為全剖面定子芯并且也可以以另外的形式來構造，例如被構造為被節(jié)段式的定子芯。

優(yōu)選地，定子芯153由多個堆疊的片材疊片來構造，這些片材疊片優(yōu)選彼此貼靠地緊固，例如彼此焊接，并由沖制的電工片材來形成。為了附圖的簡化和清楚的目的，這些片材疊片中的僅兩個片材疊片設有附圖標記217、219。替換于此地，定子芯153也可以以另外的方式和方法構造，例如由燒結(jié)的軟鐵來形成。

圖示地，在定子芯153的第一軸向端部201上布置圖1的塑料罩殼155并且在定子芯153的與第一軸向端部201相對置的第二軸向端部202上布置第二塑料罩殼221。塑料罩殼155、221優(yōu)選以如下方式構造，即，僅定子芯153的軸向端部201、202或者說該定子芯的在圖2中的頂面和底面是被覆蓋的。優(yōu)選地，塑料罩殼155、221用于圖1的定子繞組157與定子芯153的在定子芯153的頂面和底面的區(qū)域中的電絕緣。

根據(jù)一種實施方式，定子芯153具有多個基本上一致構造的定子齒，這些定子齒分別具有第一和第二齒區(qū)段。圖示地，圖2中示出了三個定子齒212、214、216，其中，定子齒214示例性地具有第一和第二齒區(qū)段228或229并且定子齒216示例性地具有第一和第二齒區(qū)段223、224。定子齒之間分別構造一配屬的繞組槽。例如，在定子齒212、214之間構造一繞組槽211并在定子齒214、216之間構造一繞組槽213。

根據(jù)一種實施方式，第一定子齒214設有定子繞組157的第一繞組區(qū)段257。在第一繞組區(qū)端257和第二定子齒214之間的區(qū)域中，優(yōu)選為了定子芯153與定子繞組157的電絕緣而至少以區(qū)域方式布置絕緣紙230。在此情況下，第一定子齒214的齒區(qū)段228與第二定子齒216的第二齒區(qū)段224優(yōu)選通過一軛區(qū)段226彼此連接并由此構造了所述繞組槽213，在該繞組槽中優(yōu)選至少以區(qū)域方式布置絕緣紙230。

要指出的是，優(yōu)選定子芯153的每個定子齒設有定子繞組157的一配屬的繞組區(qū)段，其中，分別在兩個相鄰的定子齒之間構造一相應的繞組槽，在繞組槽中分別至少以區(qū)段方式布置絕緣紙。但是下面為了說明書的簡化和簡潔，代替地針對所有繞組槽和絕緣紙示例性僅涉及布置在構造在第一和第二定子齒214、216之間的繞組槽213中的絕緣紙230。

根據(jù)一種實施方式，在絕緣紙230與第一繞組區(qū)段257的面對絕緣紙230的線圈層（圖7中的712）之間的區(qū)域中至少以區(qū)段方式布置導熱中間層（圖4中的414）。在此，導熱中間層（圖4中的414）至少以區(qū)段方式布置在絕緣紙230上并且被構造用于第一繞組區(qū)段257到第一定子齒214上的面式導熱連接。

圖3示出了圖2的絕緣紙230，該絕緣紙圖示地具有至少接近矩形的形狀并且為了布置在繞組槽213中優(yōu)選在每個拐角上分別設有一缺口332、334、336、338。但是，絕緣紙230也可以具有任意另外的形狀，例如多角形狀或卵形或圓形的形狀。

圖示地，絕緣紙230具有至少一個第一和第二區(qū)域326、322，這些區(qū)域優(yōu)選經(jīng)由第三區(qū)域324彼此連接。此外，絕緣紙230為了布置在繞組槽213中優(yōu)選具有折疊棱311、312、313、314、315、316。優(yōu)選地，第一和第二折疊棱311、312構成了第二區(qū)域322，第三和第四折疊棱313、314構成了第三區(qū)域324并且第五和第六折疊棱315、316構成了第一區(qū)域326。要指出的是，圖示六個折疊棱311至316的數(shù)量僅示例性地且非用于限制本發(fā)明地示出并且根據(jù)另一實施方式的絕緣紙230也可以具有多于或少于六個的折疊棱。

圖4示出了圖3的絕緣紙230，其中，在第一和第二區(qū)域326、322中分別布置一導熱中間層414、412。導熱中間層412、414優(yōu)選由間隙填充材料、優(yōu)選在熱方面良好導出熱量的間隙填充材料構成。優(yōu)選地，導熱中間層412、414被構造用于高溫區(qū)域中的應用并且為此具有硅樹脂、優(yōu)選能硬化的硅樹脂。優(yōu)選地，硅樹脂按照兩組份硅樹脂的方式構造。此外也可以針對非高溫區(qū)域中的應用使用非硅樹脂基的導熱中間層412、414或者說具有導熱特性的粘膠劑。此外，中間層412、414也可以具有人造樹脂。導熱中間層412、414下面為了簡化說明書的目的僅被稱作“中間層”。優(yōu)選地，所述中間層412、414具有在0.5至5w/m*k的范圍中的、優(yōu)選1w/m*k的熱量傳遞系數(shù)，由此，定子150的熱量傳遞阻力可以減少大致20-50%。

根據(jù)一種實施方式，中間層414、412居中地布置在絕緣紙230的第一和/或第二區(qū)域326、322中。優(yōu)選地，中間層414、412在圖4中沿絕緣紙230的橫向方向布置在該絕緣紙上，從而使得優(yōu)選定子繞組157的相應繞組線材和中間層414、412彼此平行地布置。

優(yōu)選地，中間層414、412按照配量履帶的形式構造，所述配量履帶在圖2的繞組區(qū)段257繞套到圖2的定子齒214上時面式地分布。圖示地，中間層412、414按照直線形線的形式布置在第一和第二區(qū)域326、322中，但是也可以以任意另外的形式布置在這兩個區(qū)域322、326中，例如以鋸齒線形式或按照點圖案的形式。但是，中間層414、412分別也可以直接面式地構造在第一和第二區(qū)域326、322中。此外，絕緣紙230或者說絕緣紙230的第一和第二區(qū)域326、322也可以以所述中間層414、412覆層。

在圖1和圖2的定子150的第一制作步驟中，為了第一繞組區(qū)段257到定子齒214上的面式導熱連接，中間層414在繞組區(qū)段257繞套到定子齒214上之前被施加到絕緣紙230上。在此情況下，中間層412、414在絕緣紙230布置在定子齒214上或者說繞組槽213中之前或之后被施加到絕緣紙230上。

圖5示出了圖2的定子芯153的定子齒214、216并且明示了圖1和圖2的定子150的第二制作步驟，其中，圖4的具有中間層412、414的絕緣紙230布置在繞組槽213中。在此，絕緣紙230直接布置在定子芯153上，其中，所述絕緣紙230的第一區(qū)域326布置在定子齒214或者說定子齒的第一齒區(qū)段228上，絕緣紙230的第二區(qū)域322布置在定子齒216或者所該定子齒的第二齒區(qū)段224上并且絕緣紙230的第三區(qū)域324布置在軛區(qū)段226上。

圖6示出了按照第三制作步驟的圖5的布置方案，其中，將圖2的定子繞組157或者說繞組區(qū)段257施加到定子齒214上。在繞套時，定子繞組157的繞組區(qū)段257優(yōu)選在中間層414的未硬化狀態(tài)下被繞套到定子齒214上。由此，中間層414可以在繞套所述繞組區(qū)段257時至少部分地填充所產(chǎn)生的線圈間隙（圖7中的722），由此可以實現(xiàn)至少接近直接貼靠在定子齒214或者說絕緣紙230上的繞組區(qū)段257。

圖7至9示出了中間層414或者說圖9中的另一中間層912在定子齒214上的布置方案。在此情況下，圖7和圖8明示了根據(jù)第一實施方式的中間層414的布置方案并且圖9明示了根據(jù)第二實施方式的兩個中間層的布置方案。

圖7示出了根據(jù)第一實施方式的圖4的中間層414的布置方案，其中，中間層414布置在圖6的絕緣紙230與繞組區(qū)段257的第一線圈層712之間。在此，圖6的定子繞組157的繞組區(qū)段257除了第一線圈層712之外例如還具有第二和第三線圈層714、716，其中，至少面對所述絕緣紙230的第一線圈層712朝向絕緣紙230去地優(yōu)選構成至少一個線圈間隙722，該線圈間隙由中間層414，優(yōu)選至少基本上、優(yōu)選完全地被填充。要指出的是，圖7中的定子繞組157的繞組線材僅示例性地具有圓形的橫截面并根據(jù)另一實施方式也可以具有另外的橫截面、例如卵形或有拐角的橫截面。

圖8為了進一步明示根據(jù)第一實施方式布置在絕緣紙230與繞組區(qū)段257的第一線圈層712之間的中間層414示出了圖7的布置方案。

圖9示出了根據(jù)圖7設有絕緣紙230、中間層414和三個繞組層712、714、716的定子齒214。但是在此情況下，根據(jù)第二實施方式在定子齒214與絕緣紙230之間布置附加的導熱中間層912。在此，絕緣紙230通過該附加的中間層912被固定在定子齒214上，優(yōu)選至少部分地位態(tài)固定。

根據(jù)另一實施方式，絕緣紙230優(yōu)選居中地具有至少以區(qū)域方式構造的缺口920，通過該缺口可以優(yōu)選地連接兩個中間層414、912。由此可以實現(xiàn)第一繞組區(qū)段257到第一定子齒214上的更好的、面式的導熱連接。