定子总成的绝缘结构、电机及压缩机的制作方法

本发明涉及电机，尤其涉及一种定子总成的绝缘结构、具有该绝缘结构的电机以及具有该电机的压缩机。

背景技术：

1、现有技术中，压缩机用变频电机的定子总成通常采用槽绝缘和绝缘支架使得定子绕组与定子铁芯绝缘隔离。如图1至图4所示，压缩机用常规电机的定子总成包括定子铁芯100、定子绕组200、槽绝缘01和绝缘支架02。定子铁芯100呈圆环状，且内周面上沿径向延伸有若干定子齿101，各定子齿101沿周向均匀间隔布置，相邻定子齿101之间形成定子槽102，用于容纳卷绕在定子齿101上的定子绕组200，定子绕组200的每个线圈由外层绝缘的导线(如漆包线)在一个定子齿101上绕制而成。槽绝缘01设于定子槽102内，绝缘支架02设于定子铁芯100轴向的两端上，定子绕组200卷绕在槽绝缘01和绝缘支架02上，从而由槽绝缘01和绝缘支架02将带电的定子绕组200和定子铁芯100绝缘隔离。绝缘支架02通常带有支架插脚020，用于对槽绝缘01进行限位固定，以防止槽绝缘01多方向窜动。由这类径向电机的工作原理可知，定子绕组200位于定子铁芯100定子槽102内的长方形线圈的长边为有效边，位于定子铁芯100两端侧的端部绕组201导线仅为连接所用，无机电能量转换的作用。因此，尽可能减少端部绕组201，就能减少导线用铜量，降低成本；同时，端部绕组201的减少也能降低定子绕组200线圈电阻，提升电机效率。

2、但另一方面，在电机工作时，定子绕组200和定子铁芯100之间会存在一定的电压，当该电压过高或绝缘不良时，定子绕组200和定子铁芯100之间就会被击穿，进而发生漏电(定子铁芯100带电)，轻则电机失效，重则威胁人身安全。因涉及安规安全，爬电距离和电气间隙在各种标准中都有相应的规定，在材料符合要求的情况下，需达到规定的爬电距离和电气间隙，以此来保证电气安全。爬电距离是指沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间最短路径。参见图3，常规电机的定子总成，槽绝缘01贯穿定子铁芯100和绝缘支架02，绝缘支架02具有与定子铁芯100的圆环相对接的外挡板021和若干与定子齿101一一对应地相对接的绕线部022，相邻绕线部022之间形成与定子槽102的端部相对接贯通的绕线槽023，槽绝缘01贯穿该绕线槽023。参见图4，爬电距离为槽绝缘01伸出定子铁芯100定子槽102的部分沿定子铁芯100轴向延伸的高度h，此即为导电的定子绕组200和定子铁芯100之间沿着绝缘材料爬行的最小距离。为了保证电气安全，该爬电距离h有最小值要求，而该爬电距离h与绕线部022的轴向厚度l同步变化，因此，绕线部022的轴向厚度l设计也有最小值要求。这就使得端部绕组201的轴向长度不能太短，而较长的端部绕组201会使定子绕组200线圈电阻上升，导致电机效率下降，同时导线用铜量增加，成本上升。

3、为减少端部绕组201以降低铜损，同时又保证爬电距离，现有技术中改进的方案如图5所示，在一个确定的电机方案中，定子铁芯100的轴向高度为确定数值，将定子铁芯100两端的齿轭部(定子铁芯100的圆环和定子齿101)变窄，同时将绝缘支架02的齿轭部(外挡板021和绕线部022)朝向定子铁芯100的一端面的相应部分凹陷，使绝缘支架02凹陷的部分与定子铁芯100变窄的部分插接配合，由此，在爬电距离h不变的情况下，减小了绕线部022的轴向厚度l，同时也减小了槽绝缘01伸出定子铁芯100定子槽102的部分沿定子铁芯100轴向延伸的长度，因此可以减少端部绕组201的轴向长度，从而减少用铜量以及线圈电阻。但是该方案将定子铁芯100两端的齿轭部变窄，会带来两个问题：一是定子铁芯100两端的磁路变窄，定子铁芯100磁密饱和度上升，铁损上升，电机效率下降；二是定子铁芯100两端与中间大小不同，导致冲片模具复杂度上升，叠片复杂，加工成本上升。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的上述缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种定子总成的绝缘结构，能够在保证要求的爬电距离的同时减少端部绕组，并避免定子槽口处成为薄弱点。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供一种定子总成的绝缘结构，包括槽绝缘和绝缘支架，槽绝缘设于定子铁芯的定子槽内，绝缘支架设于定子铁芯的两端上，定子绕组卷绕在槽绝缘和绝缘支架上而与定子铁芯绝缘隔离，槽绝缘具有贯穿定子槽的主体部，主体部的至少一端伸出定子槽并延伸有主翻折部，主翻折部由主体部的端部向定子槽的外侧翻折形成，绝缘支架形成有与定子槽的端部相对接贯通的绕线槽，绝缘支架沿绕线槽的边缘设有承接主翻折部的承载部；绕线槽对应于定子槽的定子槽口形成有绕线槽口，承载部位于绕线槽口处的侧端部向定子槽的内部轴向延伸形成支脚，支脚贴合于定子槽的槽壁并沿定子槽口设置。

4、优选地，绝缘支架面向绕线槽口的侧端面沿绕线槽口的周向向绕线槽口的内部延伸形成突出于定子槽口的突出部。

5、优选地，定子铁芯的构成定子槽口的侧端部的端面靠近定子槽口的一侧下沉形成第一下沉部，绝缘支架跟随第一下沉部下沉并与第一下沉部相匹配嵌合。

6、优选地，定子铁芯的构成定子槽口的侧端部的端面靠近定子槽内部的一侧下沉形成第二下沉部，绝缘支架跟随第二下沉部下沉形成支脚，支脚与第二下沉部相匹配嵌合。

7、优选地，主翻折部由主体部的端部向定子槽的外侧翻折90°-180°形成。

8、优选地，绝缘支架包括环形的外挡板、沿周向间隔设于外挡板的内周侧面上的若干绕线部以及各绕线部上设有的内挡板，相邻绕线部之间形成绕线槽，绕线部、内挡板及外挡板朝向绕线部的一侧设置承载部，槽绝缘对应承载部设置主翻折部。

9、优选地，绕线部具有位于相邻承载部之间的齿中部，齿中部与承载部位于同一平面上或相对承载部凸起。

10、优选地，主翻折部离开主体部的自由端还延伸有至少一个副翻折部，副翻折部由主翻折部的自由端向定子槽的外侧翻折形成，承载部还承接副翻折部。

11、优选地，副翻折部由主翻折部的自由端向定子槽的外侧翻折90°-180°形成。

12、优选地，主翻折部与主体部之间间隔形成开口朝向绝缘支架的凹槽。

13、优选地，承载部靠近绕线槽的一侧边缘沿定子槽的型边线设有翻边，翻边嵌入凹槽内。

14、本发明还提供一种电机，包括如上所述的定子总成的绝缘结构。

15、本发明还提供一种压缩机，包括如上所述的电机。

16、与现有技术相比，本发明具有显著的进步：

17、本发明通过将槽绝缘的端部翻折形成主翻折部，并在绝缘支架上设计承载部配合承接主翻折部，使得定子绕组和定子铁芯之间的爬电距离包含有主翻折部沿定子铁芯的切向沿着承载部延伸的横向长度，可以达到延长爬电距离的效果，实现在保证要求的爬电距离的情况下减小槽绝缘伸出定子铁芯定子槽的部分沿定子铁芯的轴向延伸的长度，进而可减少定子绕组的端部绕组的轴向长度，实现减少端部绕组，可减少导线用铜量，降低成本，减小定子绕组线圈电阻，提升电机效率。同时，槽绝缘的端部翻折，可增加槽绝缘的端部抵抗变形的能力，避免在定子绕组绕线过程中槽绝缘卷入绝缘导线而导致绝缘导线与定子铁芯接触产生绝缘不良。进一步，通过绝缘支架在定子槽口处贴合定子槽的槽壁向定子槽内延伸出的支脚，可使得定子槽口处的定子绕组线圈远离定子铁芯，从而延长定子槽口的爬电距离，避免定子槽口处成为薄弱点，保证良好的整体爬电距离延长的效果。

18、当槽绝缘的两个端部均翻折，并与定子铁芯两端上的绝缘支架的承载部配合作用时，可以对槽绝缘和绝缘支架起到限位固定的作用，通过槽绝缘和绝缘支架在定子铁芯上的装配即可形成稳定的结构，因此不再需要绝缘支架上增设支架插脚来限位固定槽绝缘，从而增加了定子绕组绕线的可绕面积，也即增加了定子槽的槽面积，可以增加线径，降低电阻，减少电阻耗损，提升电机效率；同时也可以在不改变原绕组的情况下，降低槽满率，改善因槽满率过高导致的漆膜损失，改善可制造性，提升产品良率；在保证槽满率相同的情况下，则可以改用更大线径的绝缘导线，降低电阻，提升电机效率。