本實用新型涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種水泵電機(jī)的密封式定子。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)的定子大多采用非密封形式,有利于定子散熱,但是對于環(huán)境狀況較差的比如水泵電機(jī),開放式定子容易受環(huán)境影響而影響電機(jī)的可靠性及壽命。而現(xiàn)有技術(shù)中的水泵電機(jī)大多采用密封圈形式加以密封,這種密封方式時間長了容易導(dǎo)致密封失效,可靠性不高。公開日為2009年9月2日,公開號為CN201303257Y的中國專利文件公開了一種全密封的水泵定子,其具有塑料芯架、定子鐵心、漆包線繞組以及電源引出線,其特征在于所述塑料芯架、定子鐵心及漆包線繞組外整體包覆有一層一體成型而得的塑料層。該電機(jī)定子采用全密封灌注方式,雖然具有較高的密封性,但成本較高,僅適合用于潛水泵等完全浸沒于水中的電機(jī)使用。另一方面,現(xiàn)有技術(shù)的無刷電機(jī)大多將控制板設(shè)置于電機(jī)的外部, 電機(jī)與控制板之間通過線纜連接,這種連接方式不但接線比較麻煩,而且需要專門為控制器預(yù)留安裝空間,電機(jī)也缺乏整體感,不利于整機(jī)結(jié)構(gòu)的小型化。公開日為2007年12月5日,公開號為CN200987115U的中國專利文件公開了一種內(nèi)置控制器的無刷直流電機(jī),該電機(jī)的控制線路采用多功能控制板,多功能控制板安裝在電機(jī)的后端面上,多功能控制板的邊緣安裝多針插座,后罩的一側(cè)設(shè)有緊扣多針插座的長方形缺口,多功能控制板和電機(jī)的后端面被后罩所覆蓋。該電機(jī)在其后端增設(shè)了一個空腔,專門用于放置控制板,其結(jié)構(gòu)不夠緊湊。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)的水泵電機(jī)其密封性較差、可靠性不高的問題及現(xiàn)有技術(shù)的無刷電機(jī)其控制板外置、不利于整機(jī)結(jié)構(gòu)的小型化的問題,提供一種密封性好、可靠性高且結(jié)構(gòu)緊湊的水泵電機(jī)的密封式定子。
本實用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是,一種水泵電機(jī)的密封式定子,包括殼體及設(shè)置在殼體內(nèi)的定子組件及控制板,所述定子組件包括定子鐵芯及定子繞組,所述殼體包括一板狀基座,所述基座的中央向后延伸有開口向前的圓筒狀的轉(zhuǎn)子腔,基座的外周向后延伸構(gòu)成環(huán)繞轉(zhuǎn)子腔的外殼,外殼的內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子腔的外壁之間形成開口向后的圓環(huán)狀的定子腔,所述定子組件設(shè)置在定子腔內(nèi),定子組件通過設(shè)置在定子鐵芯上的中心孔套設(shè)在轉(zhuǎn)子腔的外壁上,外殼后端的內(nèi)壁上設(shè)有限位臺階,與定子繞組電連接的控制板卡設(shè)在限位臺階上,控制板上灌注覆蓋有密封層。本實用新型的殼體上設(shè)有轉(zhuǎn)子腔與定子腔,其中設(shè)置在中間的轉(zhuǎn)子腔開口向前,而環(huán)繞轉(zhuǎn)子腔設(shè)置的定子腔開口向后,定子組件裝入定子腔時,定子鐵芯上的中心孔套設(shè)在轉(zhuǎn)子腔的外壁上,從而形成定子組件的固定結(jié)構(gòu)。另一方面,本實用新型將控制板設(shè)置在定子腔的開口處,一方面可以方便控制板與定子繞組的連線,另一方面是直接在控制板上采用灌注絕緣密封材料的形式將定子腔的開口直接封閉,從而使定子組件完全密封在定子腔內(nèi),從而解決了現(xiàn)有技術(shù)的水泵電機(jī)其密封性較差、可靠性不高的問題。同時,由于控制板緊貼定子組件安裝,大大減小了電機(jī)的體積,從而解決了現(xiàn)有技術(shù)的無刷電機(jī)其控制板外置、不利于整機(jī)結(jié)構(gòu)的小型化的問題。
作為優(yōu)選,定子鐵芯包括由多片定子沖片疊合構(gòu)成的鐵芯體及絕緣層,鐵芯體包括定子軛及多個齒部,所述齒部環(huán)繞所述的中心孔均勻分布,相鄰的齒部之間構(gòu)成繞組槽,所述絕緣層覆蓋繞組槽的內(nèi)表面及鐵芯體的兩端面且與鐵芯體為一體結(jié)構(gòu),定子繞組設(shè)置在鐵芯體的絕緣層上?,F(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)的定子繞組嵌設(shè)在定子繞組槽內(nèi)的結(jié)構(gòu)形式, 繞組槽在嵌入定子繞組時需要在繞組上包設(shè)絕緣層或在定子鐵芯的線圈槽內(nèi)放置絕緣片等確保定子鐵芯與定子繞組之間的絕緣,這種結(jié)構(gòu)對于小型電機(jī)來說處理困難,成本很高,而定子鐵芯與定子繞組之間的絕緣問題處理不好,不但降低了電機(jī)的可靠性,也對電機(jī)的安全性能造成影響。本實用新型在鐵芯體的兩端面及繞組槽的內(nèi)表面均覆蓋有絕緣層,且該絕緣層與定子沖片疊合構(gòu)成的鐵芯體形成一體化結(jié)構(gòu),這樣,當(dāng)定子繞組嵌入或繞制到繞組槽上時,由于繞組槽的內(nèi)表面及鐵芯體的兩端面均設(shè)有絕緣層,定子繞組與鐵芯體之間始終不會直接接觸,中間具有絕緣層隔開,因此省略了鐵芯體與定子繞組之間的絕緣處理過程,解決了定子鐵芯與定子繞組之間的絕緣處理困難的問題。
作為優(yōu)選,轉(zhuǎn)子腔的底部形成有轉(zhuǎn)子軸固定座,轉(zhuǎn)子軸固定座的中央設(shè)有轉(zhuǎn)軸孔,所述的基座、轉(zhuǎn)子腔及外殼為同質(zhì)一體結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)軸孔用于設(shè)置轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸,基座、轉(zhuǎn)子腔及外殼為同質(zhì)一體結(jié)構(gòu),一來可以確保定子腔的密封性,二來可以采用模具注塑等形式加工,節(jié)約成本。
作為優(yōu)選,位于鐵芯體兩端面的絕緣層上均沿鐵芯體軸向向外延伸有繞組擋板,所述繞組擋板包括設(shè)置在齒部靠近中心孔一側(cè)的內(nèi)擋板及設(shè)置在定子軛靠近繞組槽槽底一側(cè)的外擋板;鐵芯體后端面的絕緣層上沿鐵芯體軸向向后延伸有過線柱。本實用新型在鐵芯體兩端面的絕緣層上向外延伸有繞組擋板,繞組擋板一來可以限定定子繞組兩端的位置,二來可以在定子繞組與鐵芯體或電機(jī)外殼之間起到隔離作用。另一方面,在鐵芯體的后端面上設(shè)置過線柱, 可以用于定子繞組之間的連線,使這些連線遠(yuǎn)離定子繞組,方便定子繞組的接線同時方便定子繞組與控制板之間的接線;此外,過線柱也具有遮擋作用,可以防止定子繞組的導(dǎo)線與鐵芯體過于接近。
作為優(yōu)選,內(nèi)擋板與外擋板均呈圓弧形,內(nèi)擋板與外擋板的圓弧面所對應(yīng)的圓心在電機(jī)的中心軸線上,外擋板的高度大于內(nèi)擋板的高度,外擋板的寬度大于內(nèi)擋板的寬度。
作為優(yōu)選,過線柱設(shè)置在定子鐵芯齒部外側(cè)的定子軛上,過線柱橫截面呈矩形,過線柱的高度大于外擋板及內(nèi)擋板的高度。過線柱的高度可以限定定子繞組與控制板之間的最小距離,避免控制板與定子繞組發(fā)生碰觸,提高電機(jī)的安全性能。
作為優(yōu)選,鐵芯體上每個齒部的兩個端面均設(shè)有內(nèi)擋板,每個繞組槽的兩端面均設(shè)有外擋板,覆蓋于繞組槽內(nèi)表面的絕緣層為等厚度結(jié)構(gòu)。等厚度結(jié)構(gòu)的絕緣層可以使繞組槽的外形保持不變,確保電機(jī)的電磁性能。
作為優(yōu)選,齒部靠近中心孔的兩側(cè)邊緣形成有齒尖,齒部與定子軛連接處的定子沖片上設(shè)有矩形孔。矩形孔可以用于定子沖片的定位,同時可以使絕緣層與鐵芯體之間的結(jié)合更加牢固。
作為優(yōu)選,定子鐵芯呈圓柱形,圓柱形的外周面上對稱設(shè)有兩條固定槽,定子鐵芯上的繞組槽為6個,控制板呈圓形,其直徑大于定子鐵芯的外徑。采用6個繞組槽即采用6個繞組便于定子繞組組成三相勵磁方式,通過控制板上的換向電路對繞組進(jìn)行一定順序的供電,從而形成旋轉(zhuǎn)磁場而帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。控制板的直徑大于定子組件的外徑,控制板裝入時卡在外殼內(nèi)壁的臺階面上,使定子腔構(gòu)成封閉結(jié)構(gòu),同時便于在控制板后側(cè)進(jìn)行灌注絕緣密封層,使定子腔完全密封。控制板上的換向電路及其他例如開??刂齐娐返染鶠楝F(xiàn)有技術(shù),本實用新型不做進(jìn)一步說明。
作為優(yōu)選,轉(zhuǎn)子腔開口側(cè)的基座前端面上設(shè)有環(huán)繞轉(zhuǎn)子腔開口的環(huán)狀密封槽,環(huán)狀密封槽的外側(cè)設(shè)有固定孔。密封槽用于放置O形密封圈,滿足水泵電機(jī)的密封要求,固定孔用于將定子與電機(jī)前蓋的固定。
本實用新型的有益效果是:它有效地解決了解決現(xiàn)有技術(shù)的水泵電機(jī)其密封性較差、可靠性不高的問題及現(xiàn)有技術(shù)的無刷電機(jī)其控制板外置、不利于整機(jī)結(jié)構(gòu)的小型化的問題,本實用新型的定子完全密封、可靠性高且定子繞組接線方便、結(jié)構(gòu)緊湊,提高了電機(jī)的可靠性與安全性能,具有很高的實用價值。
附圖說明
圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)剖視圖;
圖2是本實用新型定子組件的一種結(jié)構(gòu)剖視圖;
圖3是圖2的左視圖;
圖4是本實用新型定子鐵芯的一種立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本實用新型定子鐵芯的一種橫截面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本實用新型殼體的一種結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖中:1.定子組件,2.控制板,3.定子繞組,4.基座,5.轉(zhuǎn)子腔,6.外殼,7.定子腔,8.中心孔,9.限位臺階,10.密封層,11.鐵芯體,12.絕緣層,13.定子軛,14.齒部,15.繞組槽,16.轉(zhuǎn)子軸固定座,17.轉(zhuǎn)軸孔,18.內(nèi)擋板,19.外擋板,20.過線柱,21.齒尖,22.矩形孔,23.固定槽,24.環(huán)狀密封槽,25.固定孔。
具體實施方式
下面通過實施例,并結(jié)合附圖對本實用新型技術(shù)方案的具體實施方式作進(jìn)一步的說明。
實施例1
在如圖1圖2所示的實施例1中,一種水泵電機(jī)的密封式定子,包括殼體及設(shè)置在殼體內(nèi)的定子組件1及控制板2,所述定子組件包括定子鐵芯及定子繞組3,定子鐵芯呈圓柱形,圓柱形的外周面上對稱設(shè)有兩條固定槽23(見圖3),定子鐵芯包括由多片定子沖片疊合構(gòu)成的鐵芯體11及絕緣層12(見圖4),所述絕緣層覆蓋繞組槽的內(nèi)表面及鐵芯體的兩端面且與鐵芯體為一體結(jié)構(gòu),覆蓋于繞組槽內(nèi)表面的絕緣層為等厚度結(jié)構(gòu)(見圖5),定子繞組設(shè)置在鐵芯體的絕緣層上。所述鐵芯體包括定子軛13及6個齒部14,所述齒部環(huán)繞所述的中心孔均勻分布,相鄰的齒部之間構(gòu)成6個繞組槽15,齒部靠近中心孔的兩側(cè)邊緣形成有齒尖21,齒部與定子軛連接處的定子沖片上設(shè)有矩形孔22;所述殼體包括一板狀基座4,所述基座的中央向后延伸有開口向前的圓筒狀的轉(zhuǎn)子腔5,轉(zhuǎn)子腔開口側(cè)的基座前端面上設(shè)有環(huán)繞轉(zhuǎn)子腔開口的環(huán)狀密封槽24,環(huán)狀密封槽的外側(cè)設(shè)有固定孔25(見圖6),轉(zhuǎn)子腔的底部形成有轉(zhuǎn)子軸固定座16,轉(zhuǎn)子軸固定座的中央設(shè)有轉(zhuǎn)軸孔17,基座的外周向后延伸構(gòu)成環(huán)繞轉(zhuǎn)子腔的外殼6,基座、轉(zhuǎn)子腔及外殼為同質(zhì)一體結(jié)構(gòu);外殼的內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子腔的外壁之間形成開口向后的圓環(huán)狀的定子腔7,所述定子組件設(shè)置在定子腔內(nèi),定子組件通過設(shè)置在定子鐵芯上的中心孔8套設(shè)在轉(zhuǎn)子腔的外壁上,外殼后端的內(nèi)壁上設(shè)有限位臺階9,與定子繞組電連接的控制板卡設(shè)在限位臺階上,控制板呈圓形,其直徑大于定子鐵芯的外徑,控制板上灌注覆蓋有密封層10。
位于鐵芯體兩端面的絕緣層上均沿鐵芯體軸向向外延伸有繞組擋板,所述繞組擋板包括設(shè)置在齒部靠近中心孔一側(cè)的內(nèi)擋板18及設(shè)置在定子軛靠近繞組槽槽底一側(cè)的外擋板19;鐵芯體上每個齒部的兩個端面均設(shè)有內(nèi)擋板,每個繞組槽的兩端面均設(shè)有外擋板,內(nèi)擋板與外擋板均呈圓弧形,內(nèi)擋板與外擋板的圓弧面所對應(yīng)的圓心在電機(jī)的中心軸線上,外擋板的高度大于內(nèi)擋板的高度,外擋板的寬度大于內(nèi)擋板的寬度;鐵芯體后端面的絕緣層上沿鐵芯體軸向向后延伸有過線柱20,所述過線柱設(shè)置在定子鐵芯齒部外側(cè)的定子軛上,過線柱橫截面呈矩形,過線柱的高度大于外擋板及內(nèi)擋板的高度。
本實用新型的殼體上設(shè)有轉(zhuǎn)子腔與定子腔,其中設(shè)置在中間的轉(zhuǎn)子腔開口向前,而環(huán)繞轉(zhuǎn)子腔設(shè)置的定子腔開口向后,定子組件裝入定子腔時,定子鐵芯上的中心孔套設(shè)在轉(zhuǎn)子腔的外壁上,從而形成定子組件的固定結(jié)構(gòu)。另一方面,本實用新型將控制板設(shè)置在定子腔的開口處,一方面可以方便控制板與定子繞組的連線,另一方面是直接在控制板上采用灌注絕緣密封材料的形式將定子腔的開口直接封閉,從而使定子組件完全密封在定子腔內(nèi),從而解決了現(xiàn)有技術(shù)的水泵電機(jī)其密封性較差、可靠性不高的問題。同時,由于控制板緊貼定子組件安裝,大大減小了電機(jī)的體積,從而解決了現(xiàn)有技術(shù)的無刷電機(jī)其控制板外置、不利于整機(jī)結(jié)構(gòu)的小型化的問題。