电机和绕组线材的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电机领域，具体地说，是涉及一种具有绕组和铁芯的电机。
【背景技术】
[0002]电机一般包含定子和转子，定子或转子上包含铁心和绕组。
[0003]绝缘导线按一定形状绕制形成线圈，线圈可以是一匝或多匝；多个线圈构成一组单元的称为线圈组；由多个线圈或线圈组构成一相或整个电磁电路的组合统称为绕组。
[0004]电机中的绕组在绕制时，由于匝数变多而容易造成绕线的堆叠无规则，进而导致绕线间隙中的空气无法顺利流动到绕组外部。绕组底部的热量只能通过直接接触的绕线和气隙以热传递的方式传递到表面的绕线之后再散发至空气中。然而，由于绕组绕制堆叠无规律，因此不能确保线材与材线之间的接触面积，这就不利于绕线之间的热量传递。另外，现有技术中绝缘导线中采用的金属材料导热系数不高，也影响到绕组的散热。
[0005]电机发热后，将使得电机绕组的绝缘导线温度上升，而绝缘导线对于高温的反应很强烈，会加速老化，减少使用寿命。如果温度升的太高，会使得绝缘导线碳化而失去绝缘作用，电机的绕组会短路而发生故障。另外，散热问题也会使铁芯局部出现过热现象，当铁芯局部过热现象反复出现后，会使铁芯工作的磁通量逐步下降，造成转换效率下降，直至铁芯报废。
[0006]由于绕组的散热效应对电机的性能影响显著，本领域技术人在对电机绕组的散热方面的改进做出了诸多努力。专利号为ZL201320897335.9的中国实用新型专利公开了一种带铁心保护装置的变压器，其在铁芯与绕组之间设置了隔热护套，并且隔热护套具有散热沟槽，然而隔热护套的增加使得绕组的制造过程过于繁琐且成本增加。专利号为ZL200820055889.3的中国实用新型专利公开了一种耐高温、耐大电流漆包线，其中，导体层为镀银的铜导线，在镀银铜线上涂覆耐高温绝缘漆层，该专利说明书中提到，银的电阻率是所有金属中最低的，且导电率也大于铜，因此可以减少大电路引起的部件发热，同时散热性有所提高，还可以保持铜线良好的加工性能，然而，这种绕组线材的散热性能有限，仍有待进一步改进和提尚。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的第一目的是提供一种电机。
[0008]本实用新型的第二目的是提供一种用于电机的绕组线材。
[0009]本实用新型提供的电机包括铁芯和绕组；绕组的线材具有铜质线芯、导热层和绝缘层，导热层包裹铜质线芯，绝缘层包裹导热层；导热层由银制成；线材的截面为矩形。
[0010]由上述方案可见，由于线材的截面为矩形，其绕制堆叠而成的绕组的绕线间的缝隙可以大大减少，热传递效率增强，有利于绕组底部热量传递至绕组表面，散热效率提高；另外，绕线在绝缘层与导电层间增加了导热层，导热层采用导热系数高且电阻率低的金属银，这样有利于绕组线材的导电且热传递效果，并且当用于导热层的金属银的纯度越高时，绕组线材的散热以及导电性就越好，提高电机的工作效率。
[0011]进一步的线材的截面优选为正方形。
[0012]一个优选的方案是，导热层通过电镀的方式包裹在铜质线芯上。
[0013]由上述方案可见，电镀工艺的精度较高，容易控制导热层金属银的厚度。
[0014]一个优选的方案是，导热层通过浸涂的方式包裹在铜质线芯上。
[0015]由上述方案可见，浸涂的工艺简单，成本较低，易于大规模生产制造。
[0016]一个优选的方案是，导热层的厚度与铜质线芯的半径的比值在0.02至0.2之间。
[0017]由上述方案可见，由于导热层为金属银材料，其采购成本高于金属铜，但是金属银的导电率要高于金属铜，因此在制造绕组线材时，应该既考虑经济成本，又要考虑产品性能，经过实验发现上述比值范围为一个合理的取值区间。
[0018]一个优选的方案是，银的重量百分比的纯度在99.0%至99.99%之间。
[0019]由上述方案可见，金属银的纯度越高，得到的电机绕组线材的性能越优异，同时采购成本也越高，经过实验发现上述比值范围为一个较为合理的取值区间。
[0020]一个优选的方案是，铜质线芯由电解铜制成。
[0021]一个优选的方案是，铜质线芯的截面为矩形，导热层的截面为矩形，绝缘层的截面为矩形。
[0022]一个优选的方案是，铜质线芯的截面为圆形，导热层与铜质线芯形成的整体的截面为矩形，绝缘层的截面为矩形。
[0023]本实用新型提供的绕组线材包括铜质线芯、导热层和绝缘层，导热层包裹铜质线芯，绝缘层包裹导热层；导热层由银制成；绕组线材的截面为矩形。
[0024]由上述方案可见，由于线材的截面为矩形，当其应用为电机绕组时，绕制堆叠而成的绕组的绕线间无缝隙，热传递效率增强，有利于绕组底部热量传递至绕组表面，散热效率提高；另外，绕组线材在绝缘层与导电层间增加了导热层，导热层采用导热系数高且电阻率低的金属银，这样有利于绕组线材的导电且热传递效果，并且当用于导热层的金属银的纯度越高时，绕组线材的散热以及导电性就越好。
[0025]一个优选的方案是，导热层通过电镀的方式包裹在铜质线芯上；导热层的厚度与铜质线芯的半径的比值在0.02至0.2之间；铜质线芯有电解铜制成。
【附图说明】
[0026]图1是本实用新型电机第一实施例的剖视图。
[0027]图2是本实用新型电机第一实施例的绕组线材的堆叠方式剖视图。
[0028]图3是本实用新型电机第二实施例的剖视图。
[0029]图4是本实用新型电机第二实施例的绕组线材的堆叠方式的剖视图。
[0030]图5是本实用新型绕组线材的第一实施例的剖视图。
[0031]图6是本实用新型绕组线材的第二实施例的剖视图。
【具体实施方式】
[0032]电机第一实施例
[0033]如图1所示，电机具有铁芯10和绕组20。
[0034]如图2所示，每一根绕组20的线材的截面均为矩形，四根绕组20的线材之间绕制堆叠时，线材与线材之间没有间隙。线材由内向外依次具有铜质线芯21、导热层22和绝缘层23，其中，铜质线芯21的截面为矩形，导热层22的截面为矩形，绝缘层23的截面为矩形。
[0035]导热层22由金属银制成，金属银的纯度的重量百分比在99.0%至99.99%之间，导热层22通过电镀的方式包裹在铜质线芯21上，导热层22的厚度与铜质线芯21的半径的比值在0.02至0.2之间。铜质线芯21通过电解铜方式制成。绝缘层23包裹着导热层22。
[0036]绕组线材在制造时，首先碾压铜线，然后电镀金属银，最后再涂制绝缘层。通过加大电镀电流或电镀时间的方法能够增加电镀厚度，也可以通过多次重复电镀-烘干的方法增加电镀厚度。也可以通过多次浸涂-烘干的方法增加电镀厚度。
[0037]电机第二实施例
[0038]如图3所示，电机具有铁芯和绕组30。
[0039]如图4所示，铜质线芯31的截面为圆形，导热层32与铜质线芯31形成的整体的截面为矩形，绝缘层33的截面为矩形，整个绕组线材的截面为矩形。本实施例部件的详细描述应参考第一实施例。
[0040]绕组线材第一实施例
[0041]如图5所示，截面为矩形的绕组线材40由内向外依次具有铜质线芯41、导热层42和绝缘层43，其中，铜质线芯41的截面为矩形，导热层42的截面为矩形，绝缘层43的截面为矩形。导热层42包裹铜质线芯41，绝缘层43包裹导热层42，导热层42由金属银制成。
[0042]绕组线材第二实施例
[0043]如图6所示，绕组线材50的截面为矩形，其由内向外依次具有铜质线芯51、导热层52和绝缘层53，铜质线芯51的截面为圆形，导热层52包裹铜质线芯51后形成的截面为矩形，绝缘层53的截面为矩形。
[0044]最后需要说明的是，本实用新型不限于上述的实施方式，诸如绝缘层为聚酰亚胺漆包线等方案也在本实用新型的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.电机，包括铁芯和绕组； 其特征在于: 所述绕组的线材具有铜质线芯、导热层和绝缘层，所述导热层包裹所述铜质线芯，所述绝缘层包裹所述导热层； 所述导热层由银制成； 所述线材的截面为矩形。2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于: 所述线材的截面为正方形。3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于: 所述导热层通过浸涂或者电镀的方式包裹在所述铜质线芯上。4.根据权利要求1所述的电机:其特征在于: 所述导热层的厚度与所述铜质线芯的半径的比值在0.02至0.2之间。5.根据权利要求1所述的电机:其特征在于: 所述银的纯度的重量百分比在99.0%至99.99%之间。6.根据权利要求1至5任一项所述的电机:其特征在于: 所述铜质线芯由电解铜制成。7.根据权利要求1至5任一项所述的电机，其特征在于: 所述铜质线芯的截面为矩形，所述导热层的截面为矩形，所述绝缘层的截面为矩形。8.根据权利要求1至5任一项所述的电机，其特征在于: 所述铜质线芯的截面为圆形，所述导热层与所述铜质线芯形成的整体的截面为矩形，所述绝缘层的截面为矩形。9.绕组线材，其特征在于: 所述绕组线材包括铜质线芯、导热层和绝缘层，所述导热层包裹所述铜质线芯，所述绝缘层包裹所述导热层； 所述导热层由银制成； 所述绕组线材的截面为矩形。10.根据权利要求9所述的绕组线材，其特征在于: 所述导热层通过电镀的方式包裹在所述铜质线芯上；所述导热层的厚度与所述铜质线芯的半径的比值在0.02至0.2之间；所述铜质线芯有电解铜制成。
【专利摘要】本实用新型属于电机领域。本实用新型提供的电机包括铁芯和绕组；绕组的线材具有铜质线芯、导热层和绝缘层，导热层包裹铜质线芯，绝缘层包裹导热层；导热层由银制成；线材的截面为矩形。由于线材的截面为矩形，其绕制堆叠而成的绕组的绕线间无缝隙，热传递效率增强，有利于绕组底部热量传递至绕组表面，散热效率提高；另外，绕线在绝缘层与导电层间增加了导热层，导热层采用导热系数高且电阻率低的金属银，这样有利于绕组线材的导电且热传递效果，并且当用于导热层的金属银的纯度越高时，绕组线材的散热以及导电性就越好。
【IPC分类】H02K3/04, H01B7/42
【公开号】CN204906042
【申请号】CN201520541209
【发明人】何春旺
【申请人】何春旺
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月23日