一种用于电机的铁心组合 【技术领域】
本发明涉及电机领域，尤其涉及电机铁心的电绝缘层。
背景技术
永磁电机通常包括定子和装设于定子内的转子。转子通常包括转轴、套置于转轴上的迭片铁心、及缠绕于迭片铁心上的绕组。铁心与绕组间通常设有电绝缘层，以防止铁心与绕组短路而使得电机失效。
现有技术中，通常采用绝缘纸作为槽绝缘衬插入铁心的齿与齿间的槽内。然而，槽绝缘衬在安装时容易在槽内发生滑动，致使槽绝缘衬的一端过多露出至槽外而另一端未露出至槽外，从而导致在槽的一端多绕线而在槽的另一端绕组直接绕在铁心上造成短路；而且，由于绝缘纸的热传导率低，容易将热量封在铁心处，不利于散热，从而影响电机的性能。
业界还有人采用在芯片的表面涂环氧树脂以形成环氧树脂涂层来绝缘芯片与绕组，然而，在涂环氧树脂时，很难保证形成均匀厚度的树脂涂层，往往会有的地方较厚而有的地方较薄，从而影响后续的绕线；而且，位于角落处的环氧树脂涂层当出现毛刺或较薄时容易脱落。
而且，所有上述现有的电绝缘层的导磁和导热能力非常低，因此，此种电绝缘层的应用将不可避免地影响电机的磁通(magnetic flux)和降低铁心的散热效果。
因此有必要开发一种新型的用于电机铁心的电绝缘层。
【发明内容】
本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：本发明实施例提供一种用于电机的铁心组合，包括沿电机中心轴线延伸的铁心及缠绕于铁心上的线圈绕组，所述铁心包括若干个沿径向延伸的齿及位于相邻齿间的槽，所述绕组穿过相应的槽后缠绕于相应的齿上，所述铁心组合还包括设置于铁心与绕组间的具有导磁能力的电绝缘层。优选地，所述电绝缘层由软磁复合材料制成。
本技术方案具有的有益效果是：由于采用软磁复合材料作为电绝缘层，而软磁复合材料具有良好的导磁能力，从而可改善电机的磁通；由于软磁复合材料中含有铁粉颗粒，从而有助于铁心的散热；而且，采用软磁复合材料制成的电绝缘层可加工成任意形状。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
【附图说明】
图1A所示为本发明一实施例的用于电机转子的铁心组合未绕线时的立体示意图；
图1B所示为图1A中的圆圈部分的放大示意图；
图1C与图1D所示为本发明一实施例的电绝缘层的立体示意图；
图1E所示为图1A中的铁心组合沿垂直铁心径向的横截面示意图；
图1F所示为图1E中的圆圈部分的放大示意图；
图1G所示为依本发明另一实施例的铁心组合沿垂直铁心径向的横截面示意图；
图1H所示为图1G中的圆圈部分的放大示意图；
图2A所示为本发明另一实施例的用于电机转子的铁心组合未绕线时的立体示意图；
图2B与图2C所示分别为图2A中的铁心组合沿垂直铁心径向的两种横截面示意图；
图3A与3B所示分别为本发明再一实施例地用于电机转子的铁心组合的立体和侧面示意图，在此实施例中，电绝缘层设置于铁心的外圆周面上；
图4与图1A类似，图4显示另一种铁心结构；
图5所示为本发明又一实施例的用于电机定子的铁心组合的立体示意图。
【具体实施方式】
为使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种用于电机的铁心组合，包括沿电机中心轴线延伸的铁心及缠绕于铁心上的线圈绕组，所述铁心包括若干个沿径向延伸的齿及位于相邻齿间的槽，所述绕组穿过相应的槽后缠绕于相应的齿上，所述铁心组合还包括设置于铁心与绕组间的具有导磁能力的电绝缘层。
可选地，所述电绝缘层由软磁复合材料(soft magnetic composite，SMC)制成。所述软磁复合材料是运用粉末冶金技术将磁性微粒均匀分散在非磁性物中形成的一种材料，一般地，其通过将铁粉包覆于薄的绝缘层内使其具有绝缘颗粒表面。软磁复合材料具有各向同性、低涡流损耗和可加工成任意形状等优点，在永磁电机的设计上，设计与制造的SMC制品具有光滑的弯曲部分与很高的表面质量。而且，由于软磁复合材料中含有铁粉等颗粒，从而有助于铁心的散热。
请参阅图1A至图1D，依据本发明一实施例的一种用于电机转子的铁心组合包括沿转子转轴10由多数个芯片堆叠而成的铁心20，所述铁心20包括若干个沿径向延伸的齿22及位于相邻齿22间的槽24。所述电绝缘层包括分别设置于铁心20的两轴向端的绝缘端板30(spider)，每一绝缘端板30包括与芯片形状匹配的沿径向延伸的底部32用于覆盖位于轴向端的芯片，及从底部32边缘沿轴向延伸的壁部34，所述壁部34伸入铁心20的槽24内，可部分或全部覆盖所述芯片与槽相接的部分。
优选地，所述电绝缘层的位于铁心轴向端的底部与伸入槽内的壁部之间为弧形过渡。在上述实施例中，具体表现为：所述电绝缘层30的位于芯片轴向端的底部32与伸入槽内的壁部34之间的连接部35的外表面为弧形，如图1E和图1F所示。
可选地，所述电绝缘层30的底部32的平行转子轴向的横截面的形状为屋顶状，所述横截面的远离芯片的表面为弧形，如图1G和图1H所示。
可选地，所述电绝缘层也可以为设置于铁心槽内的槽绝缘衬(slotliner)。如图2A至2C所示，所述槽绝缘衬30’沿电机轴向延伸，其垂直电机轴向的截面形状与槽24的形状相对应，所述槽绝缘衬30’插置于芯片20的槽24内，其轴向长度稍大于槽24的长度，其两轴向端分别伸出至槽外，如图2B所示。可选地，在铁心的两轴向端可再增加两电绝缘端板32，所述两电绝缘端板32分别与槽绝缘衬30’的两轴向端相接，从而将铁心的轴向端部及与槽相接的部分全部包覆。
可选地，所述电绝缘层还可以是在绕完绕组之前或之后通过嵌件成型技术(insert mold)形成在铁心的两轴向端部和/或与槽相接的部位。
图3A与图3B所示为本发明另一实施例的电绝缘层的使用方式，所述电绝缘层30”设置于所述铁心20的沿径向的外表面上，与电机定子上的磁铁40相对。此处的电绝缘层30”可利用其三维磁路(在铁心结构所有方向上磁导率不变)尽可能多的收集磁力线，因而有利于磁场在磁铁40与芯片20间传递。
前述实施例中的铁芯全部由硅钢片叠成。可选地，本发明的铁心也可以不全由硅钢片组成。如图4所示，所述铁心包括若干由软磁复合材料制成的软磁复合材料层及夹于相邻软磁复合材料层间的硅钢片层。铁心中加入软磁复合材料层可进一步改善电机的磁通。
可选地，本发明的铁心组合还可用作电机的定子。如图5所示，所述电机为直流无刷电机，转子设置在定子内，定子包括沿电机中心轴线延伸的铁心20’，所述铁心20’包括若干沿径向向内延伸的齿22’及位于相邻齿22’间的槽24’，电机定子绕组(图未示)穿过相应的槽24’后缠绕于相应的齿22’上，前述实施例中的电绝缘层可设置于所述铁心与定子绕组之间。与前述实施例类似，所述电绝缘层可以为设置于铁心两轴向端的绝缘端板，绝缘端板的轴向延伸部伸入槽24’内，部分或全部包复铁心的与槽24’相邻的部分；可选地，所述电绝缘层也可以为直接插设于槽24’内的槽绝缘衬；可选地，所述电绝缘层24’还可以通过嵌件成型技术直接形成于铁心的轴向端部和/或与槽相接的部分。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。