[发明专利]一种便于外圆面加工的电机定子、电机及其加工装配工艺

说明书

本发明公开了一种便于外圆面加工的电机定子，包括定子铁芯，所述定子铁芯外表面设有绝缘层，所述绝缘层外表面设有金属外壳，所述绝缘层与定子铁芯和金属外壳采用金属嵌件注塑工艺注塑为一体。还公开了基于上述电机定子的电机。另外还公开了一种电机加工装配工艺。本发明通过将定子铁芯和金属外壳作为嵌件放入到模具中，通过注塑工艺形成与定子铁芯及金属外壳一体的绝缘层，定子铁芯获得双绝缘，满足安规要求。同时由于金属外壳位于最外层，便于对该定子的外圆面进行精加工，能够精确控制该定子的内孔与外圆的同心度，进而获得定子与转子之间所需要的气隙值，同时不易发生定子与转子机械干涉的质量问题。

技术领域

本发明属于电机设备领域，尤其涉及一种便于外圆面加工的电机定子、电机及其加工装配工艺。

背景技术

高压无刷电机，特别是微型高压开关磁阻电机，为了保证功率密度和效率，其定子和转子之间的气隙一般在0.2mm-0.35mm，而其轴向长度一般大于60mm，这就导致在装配过程中对定子和转子的同心度要求极高。另外出于安全规定的要求，定子转子均需要采用双绝缘结构，现有技术中定子的双绝缘结构一般采用在定子外表面涂覆绝缘材料的方式制成，或者采用在定子外圆与电机机壳之间加上一圈绝缘材料的方式制成，虽然这些措施解决了定子的双绝缘问题，但同时对定子与转子之间的气隙均匀性造成影响。具体的，如果采用在定子外表面涂覆绝缘材料的方式，由于一般绝缘材料为有机高分子材质，涂覆后难以通过精加工的方式来控制定子内孔与外圆面的同心度，这就造成定子在与电机支架装配时定子内孔的中心轴线与电机支架的中心轴线同心度不能满足精度要求，而转子是电机轴通过轴承与电机支架的轴承室配合，这样最终导致难以控制转子外圆与定子内孔的同心度，难以获得所要求的均匀气隙值。如果采用在定子外圆与电机机壳之间设置绝缘材料的方式，首先还是存在上述的问题，绝缘材料本身的内圈难以通过精加工的方式与定子外圆配合，另外还需要增加装配工艺步骤，更容易积累误差。现有技术中批量生产的高压无刷电机往往由于定子与转子的同心度无法精确控制，而所设计的定子与转子的气隙又很小，导致在使用时发生定子与转子的机械干涉(俗称擦铁或扫膛)，属于质量问题。

另外，在尽可能的获得小气隙的情况下，由于定子与转子之间的间隙很小，就要求在长期运行过程中，定子不能相对转子发生径向偏移，否则也容易造成定子和转子机械干涉，使电机失效。然而现有技术中由于定子外的有机高分子材料绝缘层强度较小，有机高分子材料容易在外力作用下相对定子发生局部变形，造成定子径向偏移，可能引起定子与转子机械干涉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于外圆面加工的电机定子、电机及其加工装配工艺，能够有效解决现有技术中为满足双绝缘要求难以对定子外圆面进行精加工以保证定子内外圈高同心度的问题，进而可以提高定子与转子的同心度，保证定子与转子之间能够获得所需的均匀小气隙。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种便于外圆面加工的电机定子，包括定子铁芯，所述定子铁芯外表面设有绝缘层，所述绝缘层外表面设有金属外壳，所述绝缘层与定子铁芯和金属外壳采用金属嵌件注塑工艺注塑为一体。

优选的，所述定子铁芯包括轭部和齿部，所述绝缘层包括端板绝缘层、支架绝缘层和绕组绝缘层，所述端板绝缘层覆盖在轭部的上下端面上，所述支架绝缘层覆盖在轭部的外圈面上，所述绕组绝缘层覆盖在齿部的两侧侧面和轭部的内圈面上。依据该定子铁芯的结构，注塑形成的绝缘层包括端板绝缘层、支架绝缘层和绕组绝缘层，这样除定子铁芯内圈面之外的部位能够保证绝缘层覆盖到位，满足双绝缘安规要求。

优选的，所述金属外壳环绕定子铁芯设置，所述金属外壳有两圈，两圈所述金属外壳之间的支架绝缘层上设有环形开口槽。设置环形开口槽一方面能够有效减少金属外壳与绝缘层材料的使用，降低材料成本；另一方面能够提高定子的散热效果。

优选的，所述环形开口槽两侧的支架绝缘层均沿径向设有环形凸起，所述环形凸起的外圆面与金属外壳的外圆面齐平。一方面通过该环形凸起可以完全隔绝该金属外壳与定子铁芯，保证绝缘效果；另一方面这样设置增加了金属外壳与绝缘层的注塑连接面积，能够提高金属外壳与绝缘层的连接稳定性。