本發明專利涉及無刷電機設計領域,尤其是涉及一種EPS無刷電機定子。
背景技術:
汽車工業對EPS系統的要求越來越高,有刷電機已逐漸不能滿足要求,無刷電機在EPS系統中有很好的應用前景并且應用越來越廣泛。傳統的EPS無刷電機定子采用單側過橋繞組,過橋側電機端部會很高,通常編碼器甚至繼電器都會安裝在過橋側,電機和編碼器的安裝線也會從過橋側引出,這樣會導致過橋側位置會很緊張給安裝帶來困難。同時端部過高帶來很大的端部效應,復雜的端部效應不僅會使電機磁場計算變得復雜,端部漏磁甚至會干擾到編碼器的正常解碼。單側過橋繞組起始線和終止線的連接頭較多會使工藝更加復雜同時成本也比較高。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是:傳統的EPS無刷電機定子采用單側過橋繞組,過橋側電機端部會很高,通常編碼器甚至繼電器都會安裝在過橋側,電機和編碼器的安裝線也會從過橋側引出,這樣會導致過橋側位置會很緊張給安裝帶來困難,本發明提供了一種EPS無刷電機定子,采用雙側過橋繞組,降低了單側過橋側的端部高度,為編碼器、繼電器和引出線留出了更多空間,同時也降低了端部效應和端部漏磁,雙側過橋繞組減少了起始線和終止線的連接頭,降低了EPS無刷電機裝配的工作量。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:一種EPS無刷電機定子,包括定子鐵芯、絕緣骨架和若干定子繞組,所述定子繞組為雙側過橋繞組。
具體地,上所述雙側過橋繞組包括若干繞線定子鐵芯組,所述雙側過橋繞組的起始線、終止線連接組成的過橋線和繞線過程中產生的過橋線分布在定子鐵芯的兩端。
具體地,上述繞線定子鐵芯組為:以兩個塊狀定子鐵芯為一組,進行同一個方向繞線,起始線和終止線位于同一側,過橋線在起始線的相反側,所述繞線定子鐵芯組為電機同一分區中的同一相。拼裝焊接后,起始線、終止線和過橋線就能分在不同的定子端部,這樣能降低定子端部的高度。
具體地,上述過橋線的長度等于插入的塊狀定子鐵芯的長度。過橋線的長度如果小于插入的塊狀定子鐵芯的長度,會使過橋線之間無法插入塊狀定子鐵芯,過橋線的長度如果大于插入的塊狀定子鐵芯的長度,會使端部過高和鐵芯無法排列整齊。
具體地,和電機相數相同組數的繞線定子鐵芯組相互拼接形成一個半圓,再將兩個半圓焊接成一個拼裝定子鐵芯。
具體地,上述絕緣骨架包括上骨架和下骨架,所述上骨架和下骨架分別從塊狀定子鐵芯的上下兩側推入固定在塊狀定子鐵芯表面,所述上骨架下端具有內楔形斜壁或外楔形斜壁,所述下骨架上端具有與上骨架下端相配合的外楔形斜壁或內楔形斜壁。
具體地,上述內楔形斜壁或外楔形斜壁與上骨架或下骨架的側面的夾角A為3-5°
具體地,上述內楔形斜壁或外楔形斜壁與上骨架或下骨架的側面的夾角A為4.2°
具體地,上述絕緣骨架為塑料絕緣骨架。
一種EPS無刷電機,包括上述的EPS無刷電機定子。
本發明的有益效果是:
(1)本發明提供的一種EPS無刷電機定子,采用雙側過橋繞組,降低了單側過橋側的端部高度,為編碼器、繼電器和引出線留出了更多空間,同時也降低了端部效應和端部漏磁,雙側過橋繞組減少了起始線和終止線的連接頭,降低了EPS無刷電機裝配的工作量。
(2)本發明提供的一種EPS無刷電機定子,絕緣骨架采用楔形斜壁,楔形斜壁相互配合克服了非楔形斜壁絕緣骨架配合處有空隙的缺點,可以提高EPS無刷電機對地絕緣電阻;同時,楔形斜壁還可以提高絕緣骨架的附著力,定子繞線時絕緣骨架不易脫落。
附圖說明
圖1是本發明的一種EPS無刷電機定子的立體結構示意圖;
圖2是本發明的雙側過橋繞組展開圖;
圖3是本發明的繞線定子鐵芯組的立體結構示意圖;
圖4是本發明的絕緣骨架立體結構示意圖;
圖5是本發明的絕緣骨架的外楔形斜壁結構示意圖。
圖中:1.定子鐵芯,2.絕緣骨架,3.塊狀定子鐵芯,4.起始線,5.終止線,6.過橋線,21.上骨架,22.下骨架,23.內楔形斜壁,24.外楔形斜壁。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
如圖1-3所示,本發明提供一種技術方案:一種EPS無刷電機定子結構,包括定子鐵芯1、絕緣骨架2和若干定子繞組,定子繞組為雙側過橋繞組,雙側過橋繞組包括若干繞線定子鐵芯組,雙側過橋繞組的起始線4、終止線5連接組成的過橋線6和繞線過程中產生的過橋線6分布在定子鐵芯1的兩端。
在一種具體實施方式中,繞線定子鐵芯組為:以兩個塊狀定子鐵芯3為一組,進行同一個方向繞線,起始線4和終止線5位于同一側,過橋線6在起始線4的相反側,繞線定子鐵芯組為電機同一分區中的同一相。
在一種具體實施方式中,過橋線6的長度等于插入的塊狀定子鐵芯3的長度,插入的塊狀定子鐵芯3數目等于電機相數減1。
在一種具體實施方式中,電機相數相同組數的繞線定子鐵芯組相互拼接形成一個半圓,再將兩個半圓焊接成一個拼裝定子鐵芯1。
對塊狀定子鐵芯3連接處進行焊接組成所述的定子鐵芯1,繞組起始線4和終止線5的數目均為定子數的一半,按圖2雙側過橋繞組展開圖繞組起始線4和終止線5進行連接成為一側過橋線6,和另一側繞線過程中產生的過橋線6分在定子鐵芯1兩個不同的端部形成雙過橋繞組。圖2中U、V、W為雙側過橋繞組起始端,u、v、w為雙側過橋繞組終止端,根據需要u、v、w雙側過橋繞組終止端可以連接繼電器。
在一種具體實施方式中,如圖4-5所示,絕緣骨架2包括上骨架21和下骨架22,上骨架21和下骨架22分別從塊狀定子鐵芯3的上下兩側推入固定在塊狀定子鐵芯3表面,上骨架21下端具有內楔形斜壁23或外楔形斜壁24,下骨架22上端具有與上骨架21下端相配合的外楔形斜壁24或內楔形斜壁23。
在一種具體實施方式中,內楔形斜壁23或外楔形斜壁24與上骨架21或下骨架22的側面的夾角A為3-5°
在一種具體實施方式中,絕緣骨架2為塑料絕緣骨架。
在一種具體實施方式中,絕緣骨架2的高度與定子鐵芯1的高度比值為1.04,內楔形斜壁23或外楔形斜壁24的高度h與絕緣骨架2的高度的比值為0.07,絕緣骨架2的厚度D為0.72,內(外)楔形斜壁底部的厚度d與絕緣骨架2的厚度D的比值為0.28,內(外)楔形斜壁與側面的夾角A為4.3°。如圖4所示上骨架21和下骨架22從塊狀定子鐵芯兩側插入,如圖4所示上骨架21和下骨架22相互配合使絕緣安裝在塊狀定子鐵芯3表面。
應用實施例:
一種雙過橋EPS無刷電機定子的電機,電機相數為3,額定電壓12V,額定電流95A,額定轉速1668rpm, 額定轉矩為4.7N/m,定子槽數為12,塊狀定子鐵芯高度為54mm, 絕緣骨架2的高度為50mm, 內(外)楔形斜壁23,24的高度為4mm, 絕緣骨架2的厚度為0.72mm, 內(外)楔形斜壁23,24底部的厚度為0.2mm, 內(外)楔形斜壁23,24與側面的夾角為4.2°,電機絕緣阻抗DC500V,100MΩ,可承受AC600V,漏電流小于1mA, 定子繞組數等于電機相數3。繞組起始線4和終止線5的數目均為定子槽數的一半為6,端部高度小于7mm為繼電器安裝留出了空間, u、v、w雙側過橋繞組終止端連接有繼電器。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。