具有雙絕緣的無刷電機的制作方法

專利名稱：具有雙絕緣的無刷電機的制作方法
技術領域：
本發明涉及電子換向無刷電機，比如開關磁阻電機、高頻感應電機、無刷交流(AC)電機和無刷直流(DC)電機。特別的，本發明涉及一種電子換向無刷電機的設計和組裝工藝，可提供一種能滿足比如便攜式臺鋸、斜切鋸、現場鋸和TGS型組合鋸等各種應用條件下的功能要求的堅固的無刷電機。
背景技術：
現有技術的電子換向無刷電機受到多種限制，其中一種限制是對通過電機的氣流的限定。在典型的常規電機殼體中，空氣通過端蓋上的通孔吸入，經過電刷齒輪組和繞組，通過風扇排到電機的另一端。
在電子換向無刷電機中，空氣也是通過端蓋吸入，但是在空氣經過電機其它部分之前，空氣必須首先經過固定在殼體軸向端部的電子控制模塊的周圍，其中該電子控制模塊包括一個容納了封裝印刷電路板(PCB)的封裝盤。因此，由于空氣首先經過電子控制模塊，所以電子控制模塊將阻礙氣流。經過電子控制模塊之后，空氣向下流經由鋁制吸熱設備的突出散熱片形成的通道，因此冷卻了放在吸熱設備上的電子元件。隨后空氣繼續流到定子繞組處，流經并分散到定子中，通過風扇排到電機端部。因此，在電子換向無刷電機中，電子控制模塊限制了氣流通過電機。
殼體鑄造工藝進一步增加了電子換向無刷電機中對氣流的阻礙作用。為了有效地模鑄并生產出殼體，必須在其內部側(鐵芯)和外部側(空腔)上都具有斜度。由于安裝接觸面需要現成的產品而使得殼體開口的幾何尺寸是固定的，所以這種偏斜封閉了(即限制了)殼體中電子控制模塊，因此進一步阻礙了氣流分布到電子控制模塊周圍和通過電機。
公知的電子換向無刷電機的第二個局限點在于這種電機一般比傳統電機要長。由于電機較長，所以很難將電子換向無刷電機應用到許多需要電機或殼體的整個軸向長度盡可能的短的電力工具中。這點對于諸如斜切鋸或其它鋸的鋸尤其如此。當鋸(以及與該鋸配合的電機)以一定角度傾斜時，特別長的電機殼體會造成受到防護物或鋸臺的妨礙。例如，在一個TGS型組合鋸中，電機殼體的軸向長度必須足夠短，以使其不會突出鋸的框架。如果超出了鋸的框架，它將妨礙工作臺翻轉。在另一個例子中，應該設置小型便攜式臺鋸中的電機的軸向長度為在將該電機放到鋸齒輪箱上的時候，電機殼體應該適于安裝到構成工作臺基底的外緣中。還有另外一個例子，斜切鋸中的斜角以及斜切功能將使電機的端部朝著工作臺傾斜，電機的軸向長度應該設置成電機不會接觸到工作臺的防護物上。
公知的電子換向無刷電機第三個局限點在于不能夠保證轉子軸上的寄存裝置與轉子極精確對準，以及在安裝過程中不能保證位置傳感器與定子精確對準。寄存裝置可以為任何合適的寄存裝置，比如斷續器或磁鐵。位置傳感器可以為任何合適的傳感器，比如光傳感器或霍爾效應傳感器。在典型的電子換向無刷電機中，寄存裝置相對于傳感器的位置可確定轉子相對于定子的位置。在電子換向無刷電機中，當電子控制器發出用于轉變電機繞組中磁通方向的電子轉換信號時，了解轉子的準確位置是極其重要的。如果寄存裝置與轉子極沒有對準，或者位置傳感器與定子沒有精確對準，那么由位置傳感器檢測的寄存裝置位置將提供一個錯誤的轉子相對于定子的位置指示。如果轉子位置沒有得到精確的測定，那么電子開關電機將會立即失去功率和轉矩。
公知的電子換向無刷電機的第四個局限點在于需要滿足由保險商實驗所(UL)以及其它下屬機構所描述的雙絕緣結構的要求。已經在一般的電機中實現了這種電源線不再需要接地線的雙絕緣電機設計。由于交替接地的工具需要可以在工作地點獲得固定的接地連接，而通常并不是這樣的情況。所以對于手持和工作臺安裝電力工具來說，這種結構是非常有利的結構。這種設計的基本需求就是必須可以在諸如繞組的工作元件和諸如軸或螺釘等用戶容易碰摸到的任何金屬元件之間提供至少兩種絕緣等級。公知的電子換向無刷電機沒有實施雙絕緣結構設計。
因此，期望提供一種可加強氣流通過電機的電子換向無刷電機。進一步期望提供一種其全部軸向長度適于應用到需要更短電機的應用中的電子換向無刷電機。另外，期望提供一種可確保光編碼器與轉子極精確對準，并在電機組裝期間確保光傳感器與定子精確對準的電子換向無刷電機。還有，期望提供一種可以實現雙絕緣設計，而不會大幅增加成本或者使得制造和/或組裝整個電機復雜的電子換向無刷電機。

發明內容
本發明涉及一種克服了前述各種缺點的電子換向無刷電機設計。在優選方式中，本發明涉及一種無刷交流電機，而且本發明也可應用于無刷直流電機。
本發明的一個方面在于電機的殼體具有偏斜角度，這可以加強氣流通過電機以更有效地冷卻電機。
在本發明的第二個方面，該電子換向無刷電機設計提供了一種使電機的整個軸向長度變得更短的電容器座架裝置設備。電容器安裝在電路板上，該電路板適合輕輕地放入形成在殼體側壁上而不是形成在殼體軸端的殼體突起或凸出部分中。因此，殼體的整個軸向長度可以變得更短，進而使電機有更廣泛的應用，其中該電機必須能夠處于不同的位置而不會妨礙到其它關聯工具元件。
在本發明的第三個方面，電子換向無刷電機提供一種可使定子與諸如光傳感器的位置傳感器相對彼此精確對準的殼體。利用殼體模鑄鐵芯可以實現這點，殼體模鑄鐵芯從含有橋和定子定位凸緣的殼體上突出，位置傳感器安裝在這個橋上。特別地，殼體的模鑄鐵芯在殼體的內表面上形成定位凸緣，但不包括位置傳感器的安裝橋，其中定位凸緣用于在插入到殼體中時精確對準定子。通過模鑄殼體以含有一個位置傳感器安裝橋和定子定位凸緣，可以避免位置傳感器的位置相對于定子變化。因此，位置傳感器和定子可以在安裝時精確對準，而無需在組裝電機過程中浪費時間于對準過程或檢驗上。
在本發明的第四個方面中，電子換向無刷電機包括一個雙絕緣(DI)特征，進而不再需要電源線中的直接接地電纜。該DI設計包括定子和電子繞組之間的絕緣帶和設置在轉子軸和轉子疊片之間的絕緣套筒。因此，在用戶容易碰摸到的金屬部分和電流流經的電機部分之間具有兩個絕緣層。可選擇地，該支撐著定子的電機殼體也可以由不導電材料構成。


從詳細說明和附圖中可以更充分地理解本發明，其中圖1是本發明優選實施例中的電子換向無刷電機的透視圖；圖2是圖1中的電機的分解圖，示出了如何組裝電機組件。
圖3是圖2中的電機殼體頂端內部的分解圖；圖4是圖2中的電機頂端的分解圖，示出了如何組裝電機頂端的組件；圖5是圖4中的殼體的分解圖，示出了如何滑動插入薄膜電容器到電機殼體凸出部分中；圖6是圖2中的定子疊片組的分解圖；圖7是圖2中的定子和轉子組件的分解圖；圖8是圖1中的電機的截面圖；圖9是圖1中的電機殼體的示意圖，示出了用于模鑄殼體的鐵芯和空腔的分隔線位置。
具體實施例方式
圖1是本發明優選實施例中的電子換向無刷電機10的透視圖。電機10是可以直接用螺栓固定到齒輪箱或諸如電力工具等其它產品的支持裝置上的整裝電機。電機10包括一個塑料電機殼體14，塑料電機殼體14具有一個從電機殼體的側壁外表面突出的一體形成的凸出部分18，其中有多個電容器(未示出)嵌入其中。殼體14在頂端利用一個具有通風孔的端蓋22閉合，并在相對的基部端利用一個軸承端蓋26閉合。
圖2是電機10(圖1中示出)的分解圖，示出了如何組裝電機10的組件。定子疊片組30、轉子34和隔板38環狀地裝配到殼體14中。定子疊片組30為安裝有定子繞組的鋼疊片組(將在下文參考圖6描述)。順次通入電流到定子繞組，進而形成旋轉磁場。利用形成在殼體14的側壁內表面14a上的多個定位凸緣40將定子疊片組30準確地定位在殼體14中。定位凸緣40安裝到一體形成在定子疊片組30上的定子溝槽42中。然后將定子疊片組30壓入殼體14中，并確保在帶有兩個螺絲的地方(圖中未示出)。定子疊片組30具有干涉配合。
轉子34沒有繞組，并被支撐在第一軸承44和第二軸承46之間，其中第一軸承44由軸承端蓋26支撐，第二軸承46由整個軸承座(未示出)支撐，轉子34裝入電機殼體14。轉子34包括一個軸50、一個絕緣管或套筒54、一個鋼疊片組58和一個有助于引導空氣通過電機的冷卻風扇62。利用互鎖、焊接、楔入或者壓焊將鋼疊片組裝在一起形成疊片組58。絕緣套管54壓放在軸50上，轉子疊片組58壓放在絕緣套管54上。軸50與產品齒輪箱(未示出)連接，產品齒輪箱接著與諸如鏈條的工具元件連接。定子繞組產生的旋轉磁場對轉子疊片組施加一個使轉子疊片組繞軸50旋轉的力，從而向軸50傳遞轉矩，接著軸50將轉矩傳遞給產品齒輪箱中的齒輪。轉子疊片組58包括四個轉子極68，可意識到可以并入更大或更小的多轉子極68。
轉子34進一步包括一個寄存裝置66，例如斷續器。用在此處的寄存裝置66指的是斷續器，但是可以意識到寄存裝置66可以為諸如磁體等任何合適的寄存裝置。斷續器66具有四個葉片66a，其中在圖2只能看到三個。斷續器66為塑料部分，它安裝在軸50的末梢或后面或端部并與位置傳感器(參考下文附圖3描述)接觸以給電子控制器提供與轉子位置和轉子速度有關的數據。利用安裝在軸承46外徑(OD)和軸承支撐臂之間的柔性材料(未示出)，例如橡膠塞或橡膠套，可以防止第二軸承46的OD滑動或轉動。在定子30、隔板38和轉子34環狀裝配到殼體14中之后，裝配軸承端蓋26到第一軸承44上面并安裝到殼體開口的定位點上，隨后用四個螺釘(未示出)以確保塑料殼體14。
圖3是電機殼體14頂端內部的分解圖。在殼體14的一體軸承支撐(未示出)后面是支撐位置傳感器74的橋70。在優選實施方式中，位置傳感器74是一個光傳感器，并且這里指的就是光傳感器74。然而，可以意識到位置傳感器74可以為任何適合的傳感器，例如霍爾效應傳感器。橋70從殼體14的端壁72上突出出來，并與端壁72形成一體。光傳感器74插到橋70的上部70a的下方，這樣它能夠充分地裝配到橋內部的中空區71中。光傳感器74包括翼片74a和74b，翼片74a包括孔75，翼片74b包括孔77。光傳感器74在翼片74b處利用緊固件(未示出)連在橋70上，該緊固件延伸穿過形成在橋70上部70a的孔80并穿過孔77。端壁72包括一對向外突出的安裝突起72a和72b，每個安裝突起分別具有一個盲孔72c和一個通孔72d。光傳感器74的翼片74a位于安裝突起72b的上面，從而孔75與通孔72d可以對準。
如前所述，一旦裝配到橋70中，光傳感器74由一個中空塑料傳感器蓋78覆蓋。光傳感器74上面受到蓋78的限制，在下面受到第二軸承46的限制，這就為殼體傳感器74形成了一個密封的腔。這個密封腔保護光傳感器74不會受到污垢、灰塵、油和潮氣的污染以及外部光源的意外觸發。另外，電機殼體14的頂端包括用于將通風端蓋22(圖1中示出)放到電機殼體14的頂端上的突起81。
光傳感器74與斷續器66(圖2中示出)接觸以提供與轉子34位置和速度有關的數據。當軸50和斷續器66轉動的時，光傳感器74檢測斷續器66的翼片66a是否經過，傳感器74向主控制PCB(下文參考圖4描述)提供數據。主控制PCB利用數據確定對電機10的正確操作的重要信息，例如轉子疊片組58相對于定子疊片組30(圖2中示出)的位置和轉子疊片組58的速度。因此，斷續器翼片66a與轉子極68(圖2中示出)對準和定子疊片組30與光傳感器74對準對于準確的電機操作是非常重要的。
從與定子定位凸緣40相同的鐵芯側，形成橋70以實現定子疊片組30與光傳感器74的精確對準。橋70包括精確地將光傳感器74在橋70中確定方向的傳感器安裝結構，比如孔80和安裝突起72b。定子定位凸緣40用鍵固定到定子疊片組溝槽42(圖2中示出)中，這樣定子疊片組30裝配到殼體14中精確定向。因此，在橋70中限定傳感器安裝特征的加工也限定出了定位凸緣40。橋70和定子定位凸緣40都并入模子的鐵芯側，這確保了這些重要的結構組件一體地形成在同一部分(即殼體14)上。這足以確保光傳感器74相對于定子疊片組位置的對準可以受到非常精確的控制，并進一步降低在電機10組裝期間定子疊片組30未對準的可能性。由于不再需要特別關注手動對準這些組件，所以這也可以顯著地降低組裝時間。
圖4是電機10(圖2示出)頂端的分解圖，示出了如何組裝電機10頂端組件。主控制PCB82裝配在光傳感器74的后面，優選一對電容器86，例如安裝在電容器PCB94上并容納在與電機殼體14側面一體的凸出部分18中的大薄膜電容器。
在塑料封裝盤98中裝入環氧樹脂到主控制PCB82，塑料封裝盤裝配到塑料突起81和另一個從電機殼體14延伸出來的塑料突起(未示出)上。另外，主控制PCB82具有兩個裝配在主控制PCB82相對外圍邊緣上的翼形鋁散熱片102和106。在一種包括絕緣柵極雙極性晶閘管(IGBTs)的優選結構中，四個開關裝置與散熱片102和106中的一個貼緊，并焊接到主控制PCB82上。另外，四個二極管裝到散熱片102和106中的另一個上。在全部組件74、78、82、94和98插入到殼體14中后，將通風端蓋22置于這些組件的上面并與殼體14貼緊。
主控制PCB82上有多個連接(未示出)，這些連接包括輸入交流電源、到電機引線的連接、到光傳感器74的連接和從諸如觸發開關、工作臺位置鎖存開關或速度控制電位器等各種開關引出的最后來自于各種產品的開關的信號電平引線，例如這些開關為觸發開關、工作臺位置鎖存開關或速度控制電位器。這些連接可以直接焊接到主控制PCB82上，并與封裝化合物貼緊或利用端子連接。諸如交流電源和信號電平開關輸入引線等所有的外部引線都扎成一個單獨的、多導體線纜(未示出)，這個線纜以同凸出部分18相反的方向從電機殼體14引出。
圖5是電機殼體14(圖4中示出)的分解圖，示出了電容器86如何滑動地插入到電機殼體凸出部分18中。為了將無刷電機10應用到通常由典型通用電機使用的應用下，電機的整個軸向長度必須與典型通用電機的軸向長度差不多。
在優選實施方式中，電機殼體14包括容納著電容器86的凸出部分18，進而使電機10的整個軸向長度最小化。電容器86焊接到電容器PCB94上并隨后利用諸如尼龍電纜帶的緊固件110固定到電容器PCB94上。加強桿114放到電容器PCB94的兩個相對縱向邊緣上，進而為電容器PCB94增加了結構剛性。在一種實施方式中，加強桿114暫時設置在電容器PCB94上，例如利用夾子或用爪安裝。在一種可選實施方式中，永久地固定加強桿114在電容器PCB94上，例如利用粘膠劑或固定夾將電容器PCB94和加強桿114固定。加強桿114沿著電機殼體凸出部分18的內壁裝配到相應的溝槽116中。在優選實施方式中，加強桿114要偏斜，所以具有錐形形狀。
加強桿114滑動插入到相應的也要偏斜的溝槽116中，然而加強桿114和對應溝槽116并不會受到如此限制。在電機殼體凸出部分18基部上和通風端蓋22(圖1中示出)中的端槽(未示出)獲得電容器PCB94的端部。電容器PCB94利用插入到殼體14側壁中的孔120中的柔性引線118與主控制PCB82電連接。引線118優選是帶狀線纜，但也可以是任何合適的電連接元件。
圖6是定子疊片組30(圖2中示出)的分解圖。在優選實施方式中，定子疊片組30包括一個稱作“統一疊片組”的疊片組，該疊片組互相互鎖、焊接、用楔子加固和粘接。多個第一絕緣帶122設置到定子槽124的輪廓中。在繞組或線圈126插入到定子槽124中之前，插入多個第一絕緣帶122到定子槽124中，并且多個第一絕緣帶122在定子疊片組30的每一端延伸。多個通常稱作“頂條”或“線圈支柱”的第二絕緣帶128(圖7中示出)。在繞組126插入到定子槽124中之后，第二絕緣帶128楔入繞組126和定子槽124開口之間，并在定子疊片組30的每一端延伸。第一絕緣帶122和第二絕緣帶128在電機10的電流輸送組件和電機10的金屬部分之間提供了一個電絕緣層，其中電機10的金屬部分通常是用戶可能碰觸到的，這里指的是“易碰觸金屬”。例如，如果電機10用于手持電鋸中時，因為轉子軸50通過與鋸齒輪箱的金屬對金屬的接觸導電而連接，所以認為轉子軸50是易碰觸金屬，其中該鋸齒輪箱通過與鋸刀片的金屬對金屬接觸導電而連接。
圖7是定子疊片組30(圖6中示出)、轉子疊片組58和軸50(圖2中示出)的分解圖，示出了根據本發明電機10優選實施方式而實現的雙絕緣特征。電子換向無刷電機10(圖2中示出)在易碰觸金屬和電流流經的電機10部分之間包括兩個絕緣層。一個絕緣層包括處于軸50和轉子疊片組58之間的絕緣套管54。絕緣套管54由不導電的、諸如玻璃纖維的電絕緣材料制成。絕緣套管54壓到軸50上，轉子疊片組58隨后壓到絕緣套管54上。
另一個絕緣層包括多個第一絕緣帶122和多個第二絕緣帶128。第一絕緣帶122由電絕緣材料制成，并在定子繞組126裝到定子槽124之前裝配到定子槽124中，從而第一絕緣帶在定子繞組126和定子疊片30之間提供第一部分電絕緣。第二絕緣帶128也由電絕緣材料制成，并在繞組126插入到定子槽124中之后裝配到定子槽124中，這樣第二絕緣帶在定子繞組126和定子疊片30之間提供了第二部分電絕緣。第一絕緣帶122和第二絕緣帶128的組合完全包圍住了定子繞組126中插入定子槽124的部分，從而在繞組126和定子疊片組30之間提供了徹底的電絕緣。用于構成第一絕緣帶122和第二絕緣帶128的材料可以是任何適合絕緣的材料，例如，聚酯薄膜或由聚酯薄膜與其它諸如碎布紙或高熔點芳香族聚酰胺的材料組成的薄片。
因此，絕緣套管54設置在軸50和轉子疊片58之間，而且第一絕緣帶122和第二絕緣帶128一起設置在定子疊片組30和繞組126之間，并提供抵抗可能發生的電沖擊的雙絕緣阻擋，這種可能的電沖擊指的是如果電機發生故障用戶可能會與易碰觸金屬接觸，而故障時會引起電流流到工具的易碰觸金屬部分上。
在另一個可選實施方式中，殼體14由不導電材料構成，從而在電機10內部提供了一個除前述雙絕緣阻擋之外的補充絕緣層。在另一個可選實施方式中，在定子疊片組30安裝到殼體14里之前，插入定子疊片組30到諸如模鑄塑料支架、殼體或套筒(未示出)的非導電中間裝置中。利用將定子疊片組30插入到該中間裝置而將定子疊片組30插入到電機殼體中。在這個實施方式中，塑料支架將容納定子疊片組30，并隨后裝配塑料支架到殼體14中，從而在電流流經的電機10部分和易碰觸金屬之間提供一個可替換的補充絕緣層。
圖8是電機10(圖2中示出)的截面圖。在電子換向無刷電機10中，空氣從通風端蓋22進入，分散到封裝盤98和主控制PCB82的周圍，經過由散熱片102和106的突出翼片形成的通道，繼續流到定子繞組126上，經過并分散到定子疊片組30的周圍，經過冷卻風扇62，再排出軸承端蓋26。
封裝盤98和主PCB82由于阻礙了更多的空氣直通流入散熱片102和106中而阻止了這種氣流。殼體14的模鑄工藝進一步造成了對氣流的阻礙。為了有效的模鑄和生產出殼體14，必須在模制物的內部鐵心和外部腔側增加偏斜結構。該偏斜結構閉合了殼體14內壁和封裝盤98之間的空間，從而進一步限制了氣流分散到電機中。
圖9是殼體14(圖2中示出)的示意圖，示出了用于模鑄殼體14的鐵心和空腔的分隔線的位置。殼體14設計成在殼體14的頂端或后部具有比公知的電子換向無刷電機殼體更大的面積，而所增加的面積在封裝盤98(圖4中示出)的周圍提供更大的空間，這將會增強氣流通過電機10(圖1中示出)。
通常，當為諸如電機殼體14的電機殼體設計模制工具時，要在模制工具上設計成鐵心上具有指定的偏斜角度θ，以及在空腔中具有指定偏斜角度α，以使可以輕易從模子上卸下殼體。并入鐵心和空腔中的斜度在殼體的側壁上形成錐度，殼體側壁從鐵心和空腔之間的分隔線處延伸出去。明確地說，空腔中的偏斜角度α在殼體的外表面上形成了錐度。
在模鑄過程中鐵心和空腔結合和分開處的接觸面用分隔線表示。偏斜角度θ和α是由相對垂直于分隔線的平面所測得。由于偏斜角度α在外部表面上形成了錐度，還有分隔線偏離殼體頂端或分隔線靠近基部端，所以殼體的頂端外徑將會更小。殼體頂端的內徑直接與外徑有關。因此，分隔線越偏離殼體的頂端，頂端的內部直徑將越小，從而為空氣在殼體頂端的流動提供更少的范圍。
參考圖9，殼體14的分隔線位于更靠近殼體頂端“D”，而不是處于或鄰近殼體的基部端“P”，公知的電機殼體通常是這樣的情況。具有位于靠近殼體14頂端D的分隔線將減少了外部表面130的錐度量，因此提供了增大的頂端外徑，進而提供了增大的殼體14頂端內徑。增大的內徑增加了頂端處的面積，進而為空氣在封裝盤98(圖4中示出)周圍的流動提供更大的空間。
因此，電子換向無刷電機10提供了一種可裝配到針對典型通用電機的現有安裝配置中的標準電機。電機10包括一個具有凸出部分的殼體，兩個大電容設置在該凸出部分中，從而提供了一種具有比得上典型通用電機的整體軸向長度的無刷電機。另外，通過對位置傳感器和定子采用同一模制鐵心的安裝特性得以實現位置傳感器與定子的精確對準。進一步，電機10實現了電子換向無刷電機中的雙絕緣設計。再有，電機10的設計通過移動了模制鐵心和空腔的分隔線的位置而改善了氣流通過電機，從而允許殼體采用更小錐度進行模鑄，進而為空氣在電機的電子控制模塊周圍的流動提供更多的空間。
本發明已經描述了幾種實施方式，對本領域技術人員來說，可以在權利要求范圍和精神內進行調整改變。
權利要求
1.一種電子換向無刷電機，包括電機殼體；與所述電機殼體匹配的軸承端蓋，所述電機殼體適于將所述電機與電機驅動產品相匹配；和環狀裝配到所述殼體中的雙絕緣轉子和定子組件，所述雙絕緣轉子和定子組件構成一個轉子組件，其中所述轉子組件包括一個配置為向所述電機驅動產品傳遞力矩的軸；與所述軸匹配的轉子疊片組；和設置在所述軸和所述轉子疊片組之間的所述軸上的不導電絕緣套管，以提供第一電絕緣層。
2.根據權利要求1所述的電機，其中所述雙絕緣轉子和定子組件包括一個定子組件，其中所述定子組件包括一個包括多個定子槽的定子疊片組；繞在所述定子槽中的多個繞組；和設置在所述定子槽中的所述繞組周圍的不導電絕緣材料，以提供第二電絕緣層。
3.根據權利要求2所述的電機，其中所述絕緣材料包括在所述繞組插入到所述定子槽中之前插入到所述定子槽中的多個第一絕緣材料帶；和在所述繞組插入到所述定子槽中之后插入到所述定子槽的開口中的多個第二絕緣材料帶。
4.根據權利要求1所述的電機，其中所述絕緣套管包括玻璃纖維套管。
5.根據權利要求1所述的電機，其中所述電機殼體由不導電材料制成。
6.根據權利要求1所述的電機，其中所述定子組件利用一種不導電中間裝置安裝到所述定子殼體中。
7.一種當用戶接觸電機驅動產品的易碰觸金屬時提供抵抗電沖擊的保護方法，該電機驅動產品與電子換向無刷電機相匹配，該電機包括一個電機殼體、一個具有轉子軸和轉子疊片的轉子組件，和一個環狀裝配到該殼體中的定子組件，所述方法包括在定子組件中提供第一絕緣層；在轉子組件中提供第二絕緣層，其中該第二絕緣層包括一個設置在所述軸和所述轉子疊片之間的所述轉子軸上的不導電絕緣套管。
8.根據權利要求7所述的方法，其中提供第一絕緣層包括提供一個含有多個定子槽的定子疊片組；提供用于產生旋轉磁場的多個定子繞組，這些定子繞組繞到該多個定子槽中；和使用該定子疊片組和定子繞組之間的電絕緣。
9.根據權利要求8所述的方法，其中使用電絕緣包括提供多個形成在定子槽輪廓中和在頂子繞組繞到定子槽中之前插入到該定子槽中的第一絕緣帶，該絕緣帶由不導電絕緣材料制成；和提供多個在該繞組插入到定子槽中之后插入到定子槽的開口中的第二絕緣帶，該絕緣帶由不導電材料制成。
10.根據權利要求9所述的方法，其中提供多個第一絕緣帶包括提供從定子疊片組每一端延伸出的第一絕緣帶，其中提供多個第二絕緣帶包括提供從定子疊片組每一端延伸出的第二絕緣帶。
11.根據權利要求10所述的方法，其中提供第二絕緣層包括提供玻璃纖維絕緣套管。
12.根據權利要求10所述的方法，進一步包括提供一個補充絕緣層，該補充絕緣層包括由不導電材料制成的電機殼體。
13.根據權利要求10所述的方法，進一步包括提供一個補充絕緣層，該補充絕緣層包括安裝到所述由不導電材料制成的電機殼體中的定子組件。
14.一種構成與電機驅動產品匹配的結構的電子換向無刷電機，所述電機包括一個包括含有多個定子槽的鋼疊片組的定子疊片組；多個繞在所述定子槽中的繞組，所述繞組構成產生旋轉磁場的結構；一個在所述電機的電流運輸組件和所述電機的易碰觸金屬之間的第一電絕緣層，所述第一層包括設置到所述定子槽中并在所述定子槽中包圍所述繞組的不導電絕緣材料；一個配置為向所述電機驅動產品傳遞力矩的軸；一個包括鋼疊片組的轉子疊片組，該鋼疊片組構成在所述旋轉磁場中轉動并向所述軸傳遞力矩的結構；和一個在所述電機的電流運輸組件和所述電機的易碰觸金屬之間的第二電絕緣層，所述第二層包括設置在所述軸和所述轉子疊片組之間的所述軸上的不導電套管。
15.根據權利要求14所述的電機，其中所述第一層的所述不導電絕緣材料包括多個在所述繞組插入到所述定子槽中之前插入到所述定子槽中的第一絕緣材料帶；多個在所述繞組插入到所述定子槽中之后插入到所述定子槽開口中的第二絕緣材料帶。
全文摘要
一種與電機驅動產品的齒輪箱匹配的雙絕緣電子換向無刷電機。該電機包括多個形成在定子槽(124)輪廓中，并在繞組繞到定子槽中之前插入到定子槽中的絕緣帶(122)的第一絕緣層。另外，該第一電絕緣層包括多個在繞組插入之后綁在繞組和繞組槽開口之間的絕緣帶。該電機進一步包括由壓到軸(50)和轉子疊片組(58)之間的軸(50)上的絕緣套管(54)組成的第二電絕緣層。
文檔編號H02K1/18GK1602573SQ02824813
公開日2005年3月30日 申請日期2002年12月11日 優先權日2001年12月11日
發明者邁克爾·杰弗里·艾格尼斯, 加勒特·帕特里克·麥考密克, 理查德·托馬斯·沃爾特, 克里斯多佛·賴安·雅恩科 申請人:布萊克和戴克公司