專利名稱：定子連接尖楔的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明總的涉及電機(jī)，尤其涉及自電機(jī)定子延伸的連接尖楔。
電機(jī)，諸如電馬達(dá)式發(fā)電機(jī)，一般包括一殼體、一定子、和一轉(zhuǎn)子組件。該殼體包括一個有一保護(hù)涂層的外殼和二端罩，并內(nèi)裝轉(zhuǎn)子組件的至少一部。該定子一般包括一個磁性材料的鐵芯，具有一軸向延伸的孔，以接納轉(zhuǎn)子組件。該轉(zhuǎn)子組件包括一個轉(zhuǎn)子芯和一根穿過該芯的轉(zhuǎn)子軸。該轉(zhuǎn)子組件穿過該定子孔和二端罩。
該定子芯一般由若干涂有絕緣材料的相同的疊片構(gòu)成，這些疊片對齊，配置成一疊，由一些夾子和一個互鎖接頭片保持在一起。每一疊片包括若干徑向伸入該孔的齒。各齒之間的槽自該孔徑向向外延伸。這些齒端和槽的開口端界定了該孔的周邊。
將若干由絕緣導(dǎo)線構(gòu)成的線圈插入到選定的鐵芯槽內(nèi)，線圈的一些部分處在構(gòu)成端匝區(qū)的鐵芯的端部。這些線圈相互連接構(gòu)成線圈組或極。
構(gòu)成線圈的導(dǎo)線有時被稱為定子繞組。作為一個例子，單速馬達(dá)一般包括一些線圈組，它們形成至少一個主繞組和一輔助或起動繞組。
該定子一般和殼體的外殼成壓配合，以期達(dá)到定子和殼體外殼之間的連接。定子與殼體外殼之間的適當(dāng)?shù)倪B接為定子與殼體外殼創(chuàng)造充足的接地條件，以防止定子電弧放電。然而，由于外殼涂層及工藝方法已得到改善，達(dá)到所要求的耐蝕性，在均有涂層的定子和外殼之間的所達(dá)到的連接就變得更有問題。
因此，希望提供一種定子，它充分地和殼體外殼連接，并足夠耐久的承受與外殼的壓配合。此外，希望該定子價格便宜而易于制造。
發(fā)明概述這些和其它的目的可以通過采用這樣一種定子來達(dá)到，它包括一些有若干定子疊片的外緣伸出的突出部。這些定子疊片有一外徑，而這些突出部形成一個伸出該外徑的尖端。將這些定子疊片層疊成一定子鐵芯，這些疊片包含一絕緣材料涂層，保護(hù)定子不受水損害。
將該定子插入到一馬達(dá)殼體外殼中，沒有包含一個具有保護(hù)涂層的外表面。當(dāng)將該定子插入外殼中時，這些突出部到擦殼體外殼的內(nèi)表面。這些突出部和外殼之間的接觸使這些突出部和部分外殼上的涂層刮去。這種接觸達(dá)到了定子和殼體之間的連接，減少了定子和殼體之間出現(xiàn)電弧放電的可能性。
這些突出部接觸該殼體外殼，使定子與殼體接地。定子和殼體的接地減少了電弧放電的發(fā)生。用修改的模具通過已知的沖壓方法來制造疊片。將這些模具修改成包含與這些突出部相應(yīng)的凹口。
附圖簡述

圖1是電馬達(dá)的簡圖；圖2是包含突出部的定子疊層的簡圖；圖3是圖2所示定子疊片的A部的放大簡圖。
發(fā)明詳述圖1是一示例性馬達(dá)的簡圖，包括具有第二端頭106，108的外殼104的殼體102。雖然在本文中將定子疊片說成是電馬達(dá)疊片，然而應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于用任何一種特定的馬達(dá)來實施。本發(fā)明可用于其它的電機(jī)。
外殼104包含一保護(hù)涂層，它減少了外殼104腐蝕的可能性。在一個實施例中，該保護(hù)涂層為一種基本覆蓋外殼104整個表面的涂料。一種示例性的涂料是#CR-648Powercron樹脂和#CP-583Powercron的混合物，可以PPG Industries，P．O．Box 127，Springdale，Pennsylvania 15144買到。第一端罩110連于端部106，而第二端罩112連于端部108。端罩110，112包含軸承組件118，120的支承部114，116。轉(zhuǎn)子軸S與軸承組件118，120成同軸線對準(zhǔn)，穿過在端罩110，112內(nèi)形成的開口122，124。
馬達(dá)100還包括一定子126，它具有一定子鐵芯128和一些定子繞組130。定子繞組130包括一起動繞組和至少一個主繞組。將主繞組纏繞成許多極。定子鐵芯128由若干層疊的定子疊片(未示)構(gòu)成。在一個實施例中，這些疊片通過一互鎖接頭片(未示)保持在一起，該接頭片是從各疊片上切下的，并被壓入相鄰疊片上的槽口內(nèi)。保持這些疊片在一起的其它結(jié)構(gòu)形式包括一些固定于該疊片堆的夾子或一條焊干這些疊片外緣的帶鋼。這些定子疊片包含至少一個徑向向外伸出的突出部132，如一光楔，下文還要詳細(xì)說明。定子鐵芯128包含一內(nèi)表面134和一外表面136。內(nèi)表面134構(gòu)成一轉(zhuǎn)子孔138。轉(zhuǎn)子軸S與定子鐵芯128同軸線布置，轉(zhuǎn)子鐵芯RC與轉(zhuǎn)子軸S同軸線配置。
一切換機(jī)構(gòu)140裝于端罩112，以虛線示出。切換機(jī)構(gòu)140在一種結(jié)構(gòu)形式中包括一可移動機(jī)械臂142。一離心力敏感組件144安裝在轉(zhuǎn)子軸S上，也以虛線表示，它表示一推壓軸套146，與機(jī)械臂142接合。推壓軸套146可移動地安裝在轉(zhuǎn)子軸S上。組件144也包括固定于轉(zhuǎn)子軸S上的一加載臂和彈簧(未詳細(xì)表示)。該加載臂經(jīng)標(biāo)訂，當(dāng)該轉(zhuǎn)子速度超過一預(yù)定轉(zhuǎn)速時自第一位置移至第二位置。當(dāng)該加載臂移至第二位置時，推壓軸套146也自第一位置移至第二位置。結(jié)果，切換機(jī)構(gòu)140的機(jī)械臂142自第一位置移至第二位置，這使切換機(jī)構(gòu)140自第一電路接通位置切換到第二電路接通位置。在某些應(yīng)用場合，切換機(jī)構(gòu)140可單獨使用(無臂142)，而在其它的應(yīng)用場合，切換機(jī)構(gòu)140和組件144聯(lián)合使用?；蛘?，該切換機(jī)構(gòu)如現(xiàn)有技術(shù)中所眾知的可以是一個電容器(未示)。
在工作中，在馬達(dá)起動時，該定子起動繞組和主繞組被激磁。由這些繞組產(chǎn)生的磁場在馬達(dá)轉(zhuǎn)子R的導(dǎo)體C內(nèi)感生電流，而這些繞組的磁場和導(dǎo)體C耦合，使轉(zhuǎn)子R開始轉(zhuǎn)動。一旦轉(zhuǎn)子R達(dá)到足夠的轉(zhuǎn)速，起動繞組便斷電。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于同步轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)子永久磁鐵M的磁場與由主繞組產(chǎn)生的磁場耦合，并“鎖”在其中。此時，轉(zhuǎn)子R基本上以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。
圖2和3是包含突出部132的定子疊片148的簡圖。定子疊片148還包含一頂面150，一底面(未示)，一內(nèi)緣152，一外緣154和一中心部156。定子疊片148涂有一保護(hù)絕緣涂層。在一個實施例中，該保護(hù)涂層提示了抗潮能力。一種示例性的絕緣涂層是一種為#413C123清漆的清漆，可以Valspar Corporation，202West JacobsAvenue，F(xiàn)ort Wayne，Indiana 46828賣到。
突出部132自外緣154伸出，形成至少一個光點158。定子疊片148包含一外徑160，其尺寸與馬達(dá)殼體外殼的內(nèi)徑(未示)配合。在一個實施例中，定子疊片148大致為圓形，并包含至少一個扁平區(qū)162。當(dāng)然，疊片148也可以為無扁平區(qū)的大致圓形，或者它可為帶圓角的方形。此外，疊片148可具有其它的形狀。突出部132既可自扁平區(qū)162伸出，也可自外緣154的圓區(qū)側(cè)出。此外，外徑160小于該殼體外殼的內(nèi)徑，而尖點158自定子疊片148的中心156大致徑向向外突出，超過外徑160伸出。當(dāng)將定子疊片148插入到殼體外殼中時，突出部132接觸該殼體外殼的內(nèi)表面。這種接觸去除了定子疊片和殼體外殼在接觸點的涂層，并產(chǎn)生金屬對金屬的接觸。自殼體外殼和定子疊片148上去除涂層能使定子疊片148和該殼體外殼得到充分的連接，從而減少在定子疊片148和該殼體外殼之間產(chǎn)生電弧放電的可能性。
在工作中，將定子疊片148疊成堆，并被保持在一起構(gòu)成一定子芯(未示)。各外緣154相互對齊，構(gòu)成一大致連續(xù)的疊片堆的外表面(未示)。該外表面包含若干徑向向外延伸的突出部。內(nèi)緣154包含若干自中心部156徑向向外延伸的溝槽164。各內(nèi)緣相互對齊，構(gòu)成一個穿過定子鐵芯的孔(未示)。該孔包含若干徑向向外延伸的軸向溝槽。將由絕緣導(dǎo)線制成的若干線圈插入到這些溝槽內(nèi)。這些線圈的一部分構(gòu)成端匝區(qū)。將保護(hù)涂層涂到定子鐵芯和繞組上，為該鐵芯和繞組提供防潮，以使這些線圈保持就位。
關(guān)于定子的制造和裝配方面(未示)，用模子(未示)將疊片自鐵片上沖下。該模子包含形成突出部132的凹口。眾所周知，各疊片可經(jīng)回火或用其它方法處理，使在其上形成涂層。然后將疊片堆疊到所希望的高度，形成一定子鐵芯(未示)。將這些定子疊片148這樣堆疊，使各溝槽164軸向?qū)R，構(gòu)成若干徑向向外延伸的溝槽。將由絕緣導(dǎo)線制成的若干線圈插到定子疊片堆的溝槽內(nèi)。對定子鐵芯和繞組涂上一保護(hù)涂層。在一個實施例中，該保護(hù)涂層為該鐵芯和繞組提供防潮，并使這些線圈保持就位。
將該定子這樣插到馬達(dá)殼體內(nèi)，使各突出部132接觸該殼體的內(nèi)表面。在一個實施例中，該定子與殼體成壓配合。這種接觸去除了該突出部上和該殼體的至少一部分上的保護(hù)涂層。在一個實施例中，這種接觸切入殼體內(nèi)表面上的涂料，并刮下突出部尖點上清漆。在去除涂層后，殼體和突出部132處于金屬對金屬的接觸。
該定子鐵芯包含一些超過各定子疊片外徑延伸的突出部，從而提供了定子和殼體外殼之間的連接。這種連接使定子和殼體外殼接地，從而防止定子產(chǎn)生電弧放電。這些定子疊片制造成本低，因為它們能用修改的模子按已知的方法制造。
根據(jù)對本發(fā)明各實施例以上說明，顯然本發(fā)明的目的可以達(dá)到。雖然已詳細(xì)說明并圖示了本發(fā)明，然而應(yīng)當(dāng)清楚地理解，只是通過舉例說明和例子來說明本發(fā)明，而非要限制本發(fā)明。因此，僅要通過所附權(quán)利要求書的條款來限制本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1．一種安裝在馬達(dá)殼體(102)內(nèi)的定子(126)，所述定子包括至少一個包括一孔、一內(nèi)緣(152)和一外緣(154)的定子疊片(148)所述外緣有一外徑，所述定子包含至少一個伸出所述外徑的突出部(132)。
2．按權(quán)利要求1所述的定子(126)，其特征在于所述至少一個定子疊片(148)包括若干堆疊的定子疊片，所述外緣(154)彼此對齊，構(gòu)成一個基本上連續(xù)的表面，所述內(nèi)緣(152)彼此對齊，構(gòu)成一個孔和若干自該孔徑向向外延伸的溝槽(164)，其中所述外緣包括至少一個扁平區(qū)(162)。
3．按權(quán)利要求1所述的定子(126)，其特征在于所述突出部(132)構(gòu)成一個伸出所述外徑(160)的尖點(158)，所述突出部是一個尖楔。
4．按權(quán)利要求2所述的定子(126)，其特征在于還包括若干被插入所述溝槽(164)內(nèi)的由絕緣導(dǎo)線制成的線圈，所述線圈形成端匝區(qū)。
5．按權(quán)利要求2所述的定子(126)，其特征在于所述若干堆疊的疊片(148)包含一保護(hù)涂層，當(dāng)將所述定子插入殼體(102)內(nèi)時，該保護(hù)涂層自突出部(132)的至少一部分上去除。
6．按權(quán)利要求1所述的定子(126)，其特征在于該殼體(102)包括一涂層，將所述突出部的外形制成當(dāng)將所述定子插入該殼體時，能自該殼體的至少一部分上將該涂層去除。
7．一種將其外形制成能被插在馬達(dá)殼體(102)內(nèi)的定子(126)，所述定子包括若干堆疊的疊片(148)，所述疊片包含一個具有若干溝槽(164)的內(nèi)緣(152)和一個包含至少一個用以接觸該馬達(dá)殼體的突起(132)的外緣(154)。
8．按權(quán)利要求7所述的定子(126)，其特征在于還包括一個孔，其中所述內(nèi)緣(152)彼此對齊，構(gòu)成所述孔；若干被插入所述溝槽(164)內(nèi)的由絕緣導(dǎo)線制成的線圈。
9．按權(quán)利要求7所述的定子(126)，其特征在于所述突出部(132)為一尖楔，它包含一個將其外形制成能接觸馬達(dá)殼體(102)的尖點(158)。
10．按權(quán)利要求7所述的定子(126)，其特征在于所述定子包含一保護(hù)涂層，將其外形制成當(dāng)把所述定子插入殼體(102)時，能自光楔(132)的至少一部分上將其去除，該殼體包含一涂層，將所述尖楔的外形制成當(dāng)將所述定子插入所述殼體內(nèi)時，能自該殼體的至少一部分上將該涂層去除。
11．按權(quán)利要求7所述的定子(126)，其特征在于所述定子疊片(148)大致為圓形。
12．按權(quán)利要求7所述的定子(126)，其特征在于所述定子疊片(148)大致為帶有圓角的方形。
13．一種電馬達(dá)(100)，包括一個馬達(dá)殼體(102)，包括一個帶第一和第二端(106，108)的外殼(104)，一個被安裝在所述第一外殼端的第一端罩(110)，一被安裝在所述第二外殼端的第二端罩(112)，所述第一和第二端罩包括在其內(nèi)具有118，120具有軸承(118，120)的軸承支座(114，116)；一個被安置在所述外殼內(nèi)的定子(126)，所述定子包括若干堆疊的疊片(148)，它們包含一內(nèi)緣(152)，一外緣(154)和一外徑(160)，所述外緣包含一個徑向伸出所述外徑構(gòu)成一尖點(158)的突出部(132)，所述堆疊的疊片構(gòu)成一定子鐵芯(128)，它包含一個構(gòu)成穿通所述定子鐵芯的孔(138)的內(nèi)表面(134)和一個外表面；一個包含一轉(zhuǎn)子軸(S)的轉(zhuǎn)子組件，它被安置在所述定子鐵芯內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子軸穿通所述端罩，由所述軸承以可旋轉(zhuǎn)方式支承。
14．按權(quán)利要求13所述的馬達(dá)(100)，其特征在于所述定子(126)包含一個用以將所述若干堆疊的疊片(148)保持在一起，使所述各疊片內(nèi)緣(152)對齊以構(gòu)成穿通所述定子鐵芯(128)的所述孔(138)的裝置。
15．按權(quán)利要求13所述的定子(126)，其特征在于所述外緣(154)包括至少一個扁平區(qū)(162)，所述突出部(132)為一尖楔，所述殼體外殼(104)包含一內(nèi)徑，所述定子疊片外徑(160)小于所述殼體外殼內(nèi)徑，所述尖楔的尖點(158)徑向伸出所述外徑。
16．按權(quán)利要求13所述的定子(126)，其特征在于所述定子鐵芯內(nèi)表面(134)包括若干伸向所述外表面(136)的溝槽(164)，所述定子還包括若干被插入所述溝槽內(nèi)構(gòu)成端匝區(qū)的導(dǎo)線線圈。
17．按權(quán)利要求13所述的定子(126)，其特征在于所述若干定子疊片(148)包含一層改善防潮的第一涂層，其中當(dāng)將所述定子(126)插入所述殼體外殼(102)內(nèi)時，自所述突出部(132)的至少一部分上將所述第一涂層去除，所述殼體外殼包含一具有第二涂層的內(nèi)表面(134)，當(dāng)將所述定子插入所述殼體外殼內(nèi)時，自所述殼體外殼的至少一部分上將所述第二涂層去除。
18．一種將定子(126)裝配到馬達(dá)殼體(102)內(nèi)的方法，該定子包括若干堆疊的疊片(148)，后者包含一內(nèi)緣(152)，一外緣(154)和一外徑(160)，該外緣包含一個構(gòu)成伸出該外徑的一尖點(158)的突出部(132)，所述方法包含如下步驟將第一保護(hù)材料涂到該定子疊片表面；將第二保護(hù)材料涂到該馬達(dá)殼體表面；將該定子插入馬達(dá)殼體。
19．按權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于所述將定子(126)插入的步驟還包括將該定子壓入殼體(102)內(nèi)使殼體內(nèi)表面與該突出部(132)接觸的步驟。
20．按權(quán)利要求19所述的定子(126)，其特征在于所述接觸殼體內(nèi)表面的步驟包括如下步驟自該殼體的一部分上去除該保護(hù)材料；自突出部(132)上去除該保護(hù)材料，使該定子與殼體之間形成金屬對金屬的接觸。
全文摘要
定子(126)包括自若干定子疊片(148)的外緣(154)伸出的突出部(132)。該突出部(132)構(gòu)成一個尖點(158)。當(dāng)將定子插入馬達(dá)殼體(102)內(nèi)時,該突出部刮落殼體(102)的內(nèi)表面。該突出部和殼體(102)之間的接觸實現(xiàn)了定子(126)和殼體(102)之間的連接。
文檔編號H02K1/00GK1290419SQ99801957
公開日2001年4月4日 申請日期1999年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月10日
發(fā)明者T·W·卡雷, E·L·坎貝爾, J·C·迪爾斯 申請人:通用電氣公司