[发明专利]电机导体的绝缘

说明书

技术领域

本申请涉及电机领域，且特别是涉及电机的导体。

背景技术

例如混合电动车辆的现代电机应用中通常使用分段绕组。所述绕组一般包括多个包含在槽部分中的分段导体和相互连接的端部。导体定位在电机的叠片芯部部分的槽（例如，定子槽）中，并且连接导体的端部以形成电机的绕组。

电机的分段导体通常设置成包括两个支腿和在支腿之间延伸的一中心U形转折部分的“U形”导体的形式。此处，所述U形导体还可能被称为“U形条”或者具有“U形转折部分”的导体。本文中使用的术语“U形导体”、“U形条”和“U形转折部分”是指其中导体的轴线方向在大约180°内变化的电导体或者导体。然而，所述术语不限于形成理想的“U”形的导体或者导体部分。

一般通过将金属线条弯曲成具有两个支腿和支腿之间的U形转折的U形导体来形成U形导体。所述两个支腿被分开假定的跨距，这允许导体仅借助于U形转折部分而延伸过多个定子槽。然后将导体的支腿从芯部的插入端插入到芯部的槽中。紧随着导体插入到芯部的槽中，将弯曲部分（即，U形转折部分）定位在芯部的一侧（即，“插入侧”）上，并且使支腿端从芯部的另一侧（即，“连接侧”或者“焊接侧”）延伸。可以将支腿端弯曲至合适的位置，经常将第一支腿弯向一个方向且另一支腿弯向相反的方向从而使整个分段延延伸给定的槽跨距（例如，12个槽）。最后，使支腿的末端在定子的连接侧处相互连接到一起以加工完成绕组。所述连接包括直接定位并联接到一起（例如，通过焊接）的邻近支腿、通过跳线连接的非邻近支腿和终端接线。连接好的导体一起形成了成品的绕组配置。

虽然导体在其端部处连接到一起，但是必须小心操作以确保邻近导体不会相互接触并且使所设计的绕组配置短路。因此，一般在定子的槽内部设置由电绝缘材料组成的槽衬以便使导体与定子芯部电力地绝缘。导体自身也可以具有覆盖在导体内侧和定子芯部外侧的绝缘涂层。

当将绕组组装到定子上时，必须小心操作，以避免在导体之间或者在导体与定子芯部的叠片钢之间发生电气短路。导体与叠片钢之间的电气短路经常是由叠片槽几何形状的制造缺陷、导体的缺陷和/或槽衬绝缘不充分引起的。在其中使用U形导体的电动机应用中，槽衬可能采取“S”的形式，如图10A所示。利用该配置，将导体设置在“S”的各凹穴中，以便使各导体与邻近导体绝缘。然而，在槽衬与定子槽的内表面之间存在开口。如果导体已经被破坏或者具有制造缺陷，则所述开口形成了发生短路的可能的电弧路径。

已经使用的另一槽衬结构是“B”形槽衬，如图10B所示。然而，该形状因素需要在导体之间使用多余的槽衬纸的附加层（例如，参见图10B中的双层99）。该附加衬层占据了可能已经用于较高的槽填充比所需的铜的增加体积的空间，这是提高机械性能所希望的。还注意到，当在每个槽中定位四个或更多个导体时，在导体之间也需要具有“S”形槽衬的附加层，并且每个导体必须与其邻近导体绝缘（例如，参见图10A中的双层99）。

因此，为具有分段导体的电机提供绝缘配置是有利的，这提供了对电气接地短路的增大保护同时也考虑到了较高的槽填充比。如果厂家可以容易且相对低成本地提供所述绝缘配置则是有利的。

发明内容

根据本公开的一个实施例，提供了一种包括芯部的电机，该芯部带有多个槽。在槽中定位多个电导体。所述多个电导体中的每个包括在两个入槽部分之间延伸的U形转折部分和从入槽部分处延伸的连接端。连接端定位在芯部的与U形转折部分相反的端部上。在多个槽中定位多个绝缘管。电导体的入槽部分延伸通过绝缘管。

在至少一个实施例中，多个绝缘管中的每个包括多个通道，并且仅导体的单个入槽部分延伸通过多个通道中的每个。多个绝缘管中的每个在电导体的入槽部分与芯部之间没有开口。多个绝缘管中的每个可能是由聚酯薄膜或者聚酰亚胺薄膜构成的。在至少一个实施例中，每个绝缘管包括由聚酰亚胺材料构成的外层和由偏芳族聚酰胺材料构成的内层。

在一个实施例中，一种制造电机的方法包括将多个绝缘管插入定子芯部的多个槽中。然后，将多个电导体插入定子芯部的槽中的多个绝缘管中，从而将多个导体的入槽部分定位在多个槽中。所述多个电导体中的每个包括在两个入槽部分之间延伸的U形转折部分和从入槽部分延伸的连接端。连接端从定子芯部的与U形转折部分相反的端部延伸。该方法还包括联接所述多个电导体的邻近连接端以在定子铁心上形成绕组布置。