一种EPS无刷电机定子的制作方法

本发明专利涉及无刷电机设计领域，尤其是涉及一种EPS无刷电机定子。

背景技术：

汽车工业对EPS系统的要求越来越高，有刷电机已逐渐不能满足要求，无刷电机在EPS系统中有很好的应用前景并且应用越来越广泛。传统的EPS无刷电机定子采用单侧过桥绕组，过桥侧电机端部会很高，通常编码器甚至继电器都会安装在过桥侧，电机和编码器的安装线也会从过桥侧引出，这样会导致过桥侧位置会很紧张给安装带来困难。同时端部过高带来很大的端部效应，复杂的端部效应不仅会使电机磁场计算变得复杂，端部漏磁甚至会干扰到编码器的正常解码。单侧过桥绕组起始线和终止线的连接头较多会使工艺更加复杂同时成本也比较高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：传统的EPS无刷电机定子采用单侧过桥绕组，过桥侧电机端部会很高，通常编码器甚至继电器都会安装在过桥侧，电机和编码器的安装线也会从过桥侧引出，这样会导致过桥侧位置会很紧张给安装带来困难，本发明提供了一种EPS无刷电机定子，采用双侧过桥绕组，降低了单侧过桥侧的端部高度，为编码器、继电器和引出线留出了更多空间，同时也降低了端部效应和端部漏磁，双侧过桥绕组减少了起始线和终止线的连接头，降低了EPS无刷电机装配的工作量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种EPS无刷电机定子，包括定子铁芯、绝缘骨架和若干定子绕组，所述定子绕组为双侧过桥绕组。

具体地，上所述双侧过桥绕组包括若干绕线定子铁芯组，所述双侧过桥绕组的起始线、终止线连接组成的过桥线和绕线过程中产生的过桥线分布在定子铁芯的两端。

具体地，上述绕线定子铁芯组为：以两个块状定子铁芯为一组，进行同一个方向绕线，起始线和终止线位于同一侧，过桥线在起始线的相反侧，所述绕线定子铁芯组为电机同一分区中的同一相。拼装焊接后，起始线、终止线和过桥线就能分在不同的定子端部，这样能降低定子端部的高度。

具体地，上述过桥线的长度等于插入的块状定子铁芯的长度。过桥线的长度如果小于插入的块状定子铁芯的长度，会使过桥线之间无法插入块状定子铁芯，过桥线的长度如果大于插入的块状定子铁芯的长度，会使端部过高和铁芯无法排列整齐。

具体地，和电机相数相同组数的绕线定子铁芯组相互拼接形成一个半圆，再将两个半圆焊接成一个拼装定子铁芯。

具体地，上述绝缘骨架包括上骨架和下骨架，所述上骨架和下骨架分别从块状定子铁芯的上下两侧推入固定在块状定子铁芯表面，所述上骨架下端具有内楔形斜壁或外楔形斜壁，所述下骨架上端具有与上骨架下端相配合的外楔形斜壁或内楔形斜壁。

具体地，上述内楔形斜壁或外楔形斜壁与上骨架或下骨架的侧面的夹角A为3-5°

具体地，上述内楔形斜壁或外楔形斜壁与上骨架或下骨架的侧面的夹角A为4.2°

具体地，上述绝缘骨架为塑料绝缘骨架。

一种EPS无刷电机，包括上述的EPS无刷电机定子。

本发明的有益效果是：

（1）本发明提供的一种EPS无刷电机定子，采用双侧过桥绕组，降低了单侧过桥侧的端部高度，为编码器、继电器和引出线留出了更多空间，同时也降低了端部效应和端部漏磁，双侧过桥绕组减少了起始线和终止线的连接头，降低了EPS无刷电机装配的工作量。

（2）本发明提供的一种EPS无刷电机定子，绝缘骨架采用楔形斜壁，楔形斜壁相互配合克服了非楔形斜壁绝缘骨架配合处有空隙的缺点，可以提高EPS无刷电机对地绝缘电阻；同时，楔形斜壁还可以提高绝缘骨架的附着力，定子绕线时绝缘骨架不易脱落。

附图说明

图1是本发明的一种EPS无刷电机定子的立体结构示意图；

图2是本发明的双侧过桥绕组展开图；

图3是本发明的绕线定子铁芯组的立体结构示意图；

图4是本发明的绝缘骨架立体结构示意图；

图5是本发明的绝缘骨架的外楔形斜壁结构示意图。

图中：1.定子铁芯，2.绝缘骨架，3.块状定子铁芯，4.起始线，5.终止线，6.过桥线，21.上骨架，22.下骨架，23.内楔形斜壁，24.外楔形斜壁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本发明提供一种技术方案：一种EPS无刷电机定子结构，包括定子铁芯1、绝缘骨架2和若干定子绕组，定子绕组为双侧过桥绕组，双侧过桥绕组包括若干绕线定子铁芯组，双侧过桥绕组的起始线4、终止线5连接组成的过桥线6和绕线过程中产生的过桥线6分布在定子铁芯1的两端。

在一种具体实施方式中，绕线定子铁芯组为：以两个块状定子铁芯3为一组，进行同一个方向绕线，起始线4和终止线5位于同一侧，过桥线6在起始线4的相反侧，绕线定子铁芯组为电机同一分区中的同一相。

在一种具体实施方式中，过桥线6的长度等于插入的块状定子铁芯3的长度，插入的块状定子铁芯3数目等于电机相数减1。

在一种具体实施方式中，电机相数相同组数的绕线定子铁芯组相互拼接形成一个半圆，再将两个半圆焊接成一个拼装定子铁芯1。

对块状定子铁芯3连接处进行焊接组成所述的定子铁芯1，绕组起始线4和终止线5的数目均为定子数的一半，按图2双侧过桥绕组展开图绕组起始线4和终止线5进行连接成为一侧过桥线6，和另一侧绕线过程中产生的过桥线6分在定子铁芯1两个不同的端部形成双过桥绕组。图2中U、V、W为双侧过桥绕组起始端，u、v、w为双侧过桥绕组终止端，根据需要u、v、w双侧过桥绕组终止端可以连接继电器。

在一种具体实施方式中，如图4-5所示，绝缘骨架2包括上骨架21和下骨架22，上骨架21和下骨架22分别从块状定子铁芯3的上下两侧推入固定在块状定子铁芯3表面，上骨架21下端具有内楔形斜壁23或外楔形斜壁24，下骨架22上端具有与上骨架21下端相配合的外楔形斜壁24或内楔形斜壁23。

在一种具体实施方式中，内楔形斜壁23或外楔形斜壁24与上骨架21或下骨架22的侧面的夹角A为3-5°

在一种具体实施方式中，绝缘骨架2为塑料绝缘骨架。

在一种具体实施方式中，绝缘骨架2的高度与定子铁芯1的高度比值为1.04，内楔形斜壁23或外楔形斜壁24的高度h与绝缘骨架2的高度的比值为0.07，绝缘骨架2的厚度D为0.72，内（外）楔形斜壁底部的厚度d与绝缘骨架2的厚度D的比值为0.28，内（外）楔形斜壁与侧面的夹角A为4.3°。如图4所示上骨架21和下骨架22从块状定子铁芯两侧插入，如图4所示上骨架21和下骨架22相互配合使绝缘安装在块状定子铁芯3表面。

应用实施例：

一种双过桥EPS无刷电机定子的电机，电机相数为3，额定电压12V,额定电流95A,额定转速1668rpm, 额定转矩为4.7N/m,定子槽数为12，块状定子铁芯高度为54mm, 绝缘骨架2的高度为50mm, 内（外）楔形斜壁23，24的高度为4mm, 绝缘骨架2的厚度为0.72mm, 内（外）楔形斜壁23，24底部的厚度为0.2mm, 内（外）楔形斜壁23，24与侧面的夹角为4.2°，电机绝缘阻抗DC500V，100MΩ，可承受AC600V，漏电流小于1mA, 定子绕组数等于电机相数3。绕组起始线4和终止线5的数目均为定子槽数的一半为6，端部高度小于7mm为继电器安装留出了空间, u、v、w双侧过桥绕组终止端连接有继电器。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。