БЛОК КОНТАКТНЫХ ВЫВОДОВ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Российский патент 2018 года по МПК H02K5/22 H02K3/04 H01R9/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к блоку контактных выводов вращающейся электрической машины.

Уровень техники

Традиционно известны вращающиеся электрические машины, используемые в качестве электромоторов, генераторов и т.п. (см., например, публикацию JP 2009-124902).

В некоторых конфигурациях для вращающейся электрической машины, имеющей несколько параллельных схем соединения "звездой" (Y-соединения), нейтральные точки схем соединяются между собой. В этом случае, электрические потенциалы нейтральных точек формируются однородными между схемами, что создает такой эффект, что магнитные потоки формируются однородными между схемами.

Во вращающейся электрической машине, описанной в JP 2009-124902, электрическая шина, сформированная в круговой дугообразной форме, используется для того, чтобы соединять нейтральные точки схем друг с другом. Электрическая шина имеет соединительные секции для выводных проводов на стороне нейтральных точек вращающейся электрической машины и размещается в участке конца катушки вращающейся электрической машины.

Техническая задача

Во вращающейся электрической машине, описанной в JP 2009-124902, поскольку электрическая шина размещается в участке конца катушки вращающейся электрической машины, имеется проблема в том, что удерживание электрической шины с большой вероятностью является нестабильным.

С учетом вышеизложенного, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать блок контактных выводов вращающейся электрической машины, который позволяет повышать стабильность удерживания электрической шины, соединяющей нейтральные точки схем друг с другом.

Решение задачи

Блок контактных выводов вращающейся электрической машины согласно настоящему изобретению включает в себя множество соединительных секций нейтральных проводов, с которыми соединяются нейтральные провода вращающейся электрической машины, и электрическую шину, которая соединяет соединительные секции нейтральных проводов друг с другом.

Преимущества изобретения

Блок контактных выводов вращающейся электрической машины согласно настоящему изобретению может повышать стабильность удерживания электрической шины.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 является видом в перспективе вращающейся электрической машины, имеющей блок контактных выводов согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 является видом в перспективе блока контактных выводов согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 является покомпонентным видом в перспективе блока контактных выводов согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 является видом сверху блока контактных выводов согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 является видом в поперечном сечении вдоль линии A-A на фиг. 4.

Фиг. 6 является видом в перспективе блока контактных выводов согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 7 является видом в перспективе блока контактных выводов согласно модификации настоящего изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Далее подробно описываются примерные варианты осуществления настоящего изобретения вместе с чертежами.

Первый вариант осуществления изобретения

Ниже описывается блок контактных выводов согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения на основе фиг. 1-5.

Вращающаяся электрическая машина 1 используется для вращающейся электрической машины, к примеру, для электромотора и генератора. Вращающаяся электрическая машина 1 представляет собой, например, электромотор, имеющий три фазных полюса.

Как проиллюстрировано на фиг. 1, вращающаяся электрическая машина 1 включает в себя корпус 2, статор 3, размещенный в корпусе 2, и ротор (не проиллюстрирован), расположенный в статоре 3. Статор 3 имеет цилиндрическую форму, и катушки нескольких фаз, включающих в себя U-фазу, V-фазу и W-фазу, наматываются в прорезях, сформированных на внутренней периферийной стороне статора 3 с равными угловыми интервалами. Статор 3 имеет несколько (в этом варианте осуществления, три) сильноточных электрических проводов 4 (выводных проводов), протягивающихся, соответственно, от катушек фаз. В дополнение к сильноточным электрическим проводам 4 U-фазы, V-фазы и W-фазы, несколько (в этом варианте осуществления, два) нейтральных проводов 5 (выводных проводов) нейтральной фазы, которая является эквивалентной земле, также протягиваются в торцевую поверхность статора 3. К дальнему концу каждого из сильноточных электрических проводов 4 U-фазы, V-фазы и W-фазы присоединяется контактный вывод 6. К дальнему концу каждого из нейтральных проводов 5 нейтральной фазы присоединяется контактный вывод 7.

Вращающаяся электрическая машина 1 включает в себя блок 10A контактных выводов (встроенный в электрическую шину блок контактных выводов), присоединяемый на торцевой поверхности корпуса 2. Блок 10A контактных выводов присоединяется к корпусу 2 с использованием болтов 12, проходящих через сквозные отверстия 11 (см. фиг. 2-4).

Как проиллюстрировано на фиг. 2-5, основной корпус 13 блока контактных выводов для блока 10A контактных выводов изготовлен посредством сборки полимерного покрытия 15 на металлическом основании 14. Чтобы предотвращать непосредственное касание покрытия 15 посредством основания 14, изоляционная пластина 16, изготовленная из сверхтеплопроводящего полимера, предоставляется между основанием 14 и покрытием 15. Основание 14 изготовлено, например, из алюминия, и покрытие 15 изготовлено, например, из PPS-полимера. Изоляционная пластина 16 изготовлена из полимерного материала, отличающегося от материала, из которого изготовлено покрытие 15, и этот другой полимерный материал имеет электроизоляционное свойство, а также более высокую теплопроводность, чем полимерный материал, из которого изготовлено покрытие 15.

На основном корпусе 13 блока контактных выводов предоставляются три соединительных секции 14 сильноточных электрических проводов U-фазы, V-фазы и W-фазы, с которым электрически соединяются контактные выводы 6 сильноточных электрических проводов 4 U-фазы, V-фазы и W-фазы, а также две соединительных секции 18 нейтральных проводов нейтральной фазы, с которой электрически соединяются контактные выводы 7 нейтральных проводов 5 нейтральной фазы. В частности, три соединительных секции 14 сильноточных электрических проводов предоставляются в центре основного корпуса 13 блока контактных выводов, и две соединительных секции 18 нейтральных проводов предоставляются в обоих концах основного корпуса 13 блока контактных выводов, причем три соединительных секции 14 сильноточных электрических проводов размещены в промежутке между ними. В соединительных секциях 14 сильноточных электрических проводов и соединительных секциях 18 нейтральных проводов формируются болтовые отверстия 19 и 20, соответственно. Соединительные секции 14 сильноточных электрических проводов и соединительные секции 18 нейтральных проводов изготовлены из проводящих материалов. Способ соединения между соединительной секцией 14 сильноточных электрических проводов и покрытием 15 может представлять собой формование со вставкой или запрессовку. Аналогично, способ соединения между соединительной секцией 18 нейтральных проводов и покрытием 15 может представлять собой формование со вставкой или запрессовку.

В основном корпусе 13 блока контактных выводов предоставляется электрическая шина 21, которая электрически соединяет две соединительных секции 18 нейтральных проводов друг с другом. Электрическая шина 21 имеет первый проводящий участок 21a, протягивающийся линейно, и вторые проводящие участки 21b, протягивающиеся перпендикулярно от обоих концов первого проводящего участка 21a, и имеет U-образную форму на виде сверху. Форма электрической шины 21 должна представлять собой только форму, не мешающую соединительным секциям 14 сильноточных электрических проводов и соединительным секциям 18 нейтральных проводов, и не ограничена U-образной формой на виде сверху. В дальних концах вторых проводящих участков 21b электрической шины 21 формируются сквозные отверстия 22. Электрическая шина 21 изготовлена, например, из меди.

Помимо этого, основной корпус 13 блока контактных выводов имеет рамку 23, задающую пространство, в котором предоставляются электрическая шина 21, соединительные секции 14 сильноточных электрических проводов и соединительные секции 18 нейтральных проводов, разделительную перегородку 24, расположенную между соединительными секциями 14 сильноточных электрических проводов и электрической шиной 21, и разделительные перегородки 25, расположенные между смежными соединительными секциями 14 сильноточных электрических проводов. Рамка 23 и разделительная перегородка 24 имеют U-образную форму на виде сверху. Рамка 23 и разделительные перегородки 24 и 25 формируются как единое целое с покрытием 15 основного корпуса 13 блока контактных выводов. Другими словами, рамка 23 и разделительные перегородки 24 и 25 изготовлены из материала, имеющего электроизоляционное свойство.

Помимо этого, основной корпус 13 блока контактных выводов имеет крепежные участки 26 для крепления электрической шины 21, и основной корпус 13 блока контактных выводов имеет щель 27, сформированную для вставки электрической шины 21. Крепежный участок 26 предоставляется с возможностью создавать перемычку между рамкой 23 и разделительной перегородкой 24. Посредством вставки второго проводящего участка 21b электрической шины 21 между крепежным участком 26 и покрытием 15 основного корпуса 13 блока контактных выводов, электрическая шина 21 крепится к основному корпусу 13 блока контактных выводов.

Кроме того, основной корпус 13 блока контактных выводов имеет элемент 28 крышки, изготовленный из полимера, чтобы закрывать щель 27. Элемент 28 крышки изготовлен, например, из материала на основе полимера, идентичного материалу на основе полимера покрытия 15. Элемент 28 крышки присоединяется к основному корпусу 13 блока контактных выводов, при этом вторые проводящие участки 21b электрической шины 21 вставляются между крепежными участками 26 и покрытием 15 основного корпуса 13 блока контактных выводов. За счет этого, электрическая шина 21 позиционируется, как проиллюстрировано на фиг. 4, между элементом 28 крышки и выступом 29, сформированным как единое целое с покрытием 15.

При сборке вращающейся электрической машины 1, болты 30 завинчиваются в болтовые отверстия 19 соединительных секций 14 сильноточных электрических проводов для того, чтобы закреплять контактные выводы 6 сильноточных электрических проводов 4 и электрическую шину (не проиллюстрирована) для инвертора между собой в соединительных секциях 14 сильноточных электрических проводов. Между тем, болты 31 завинчиваются в болтовые отверстия 20 соединительных секций 18 нейтральных проводов для того, чтобы закреплять контактные выводы 7 нейтральных проводов 5 и электрическую шину 21 между собой. За счет этого, сильноточные электрические провода 4 вращающейся электрической машины 1 электрически соединяются с соединительными секциями 14 сильноточных электрических проводов, и нейтральные провода 5 вращающейся электрической машины 1 электрически соединяются с соединительными секциями 18 нейтральных проводов.

Ниже описывается работа и преимущества этого варианта осуществления.

(1) Блок 10A контактных выводов согласно этому варианту осуществления включает в себя основной корпус 13 блока контактных выводов, соединительные секции 14 сильноточных электрических проводов, с которыми соединяются сильноточные электрические провода 4 вращающейся электрической машины 1, несколько соединительных секций 18 нейтральных проводов, с которыми соединяются нейтральные провода 5 вращающейся электрической машины 1, и электрическую шину 21, соединяющую несколько соединительные секции 18 нейтральных проводов друг с другом.

Блок 10A контактных выводов согласно этому варианту осуществления имеет конструкцию, в которой электрическая шина 21 является встроенной и крепится к корпусу 2 вращающейся электрической машины 1. Поскольку сам корпус 2, к которому присоединяется блок 10A контактных выводов, является жестким в определенной степени, блок 10A контактных выводов плотно крепится к корпусу 2. Помимо этого, поскольку сам блок 10A контактных выводов, к которому присоединяется электрическая шина 21, также является жестким в определенной степени, электрическая шина 21 плотно крепится к блоку 10A контактных выводов. Следовательно, повышается стабильность удерживания электрической шины 21, и можно использовать вращающуюся электрическую машину 1 в области, в которой прикладываются большие вибрации и большие воздействия в форме ударов, к примеру, в мобильном устройстве.

Таким образом, блок 10A контактных выводов вращающейся электрической машины 1 согласно этому варианту осуществления повышает стабильность удерживания электрической шины 21.

(2) Основной корпус 13 блока контактных выводов имеет разделительную перегородку 24, расположенную между соединительными секциями 14 сильноточных электрических проводов и электрической шиной 21, и разделительная перегородка 24 изготовлена из электроизоляционного материала.

Поскольку разделительная перегородка 24 между соединительными секциями 14 сильноточных электрических проводов и электрической шиной 21 предоставляет электрическую изоляцию между соединительными секциями 14 сильноточных электрических проводов и электрической шиной 21, можно сокращать расстояние между соединительными секциями 14 сильноточных электрических проводов и электрической шиной 21, что позволяет уменьшать размер блока 10A контактных выводов.

(3) Основной корпус 13 блока контактных выводов имеет крепежные участки 26 для крепления электрической шины 21, и основной корпус 13 блока контактных выводов содержит щель 27, сформированную для вставки электрической шины 21.

Поскольку электрическая шина 21 не разъединяется от основного корпуса 13 блока контактных выводов еще перед тем, как нейтральные провода 5 соединяются с соединительными секциями 18 нейтральных проводов, повышается простота сборки блока 10A контактных выводов во вращающейся электрической машине 1. Помимо этого, поскольку щель 27 для вставки электрической шины формируется в основном корпусе 13 блока контактных выводов, нетрудно крепить электрическую шину 21 к крепежному участку 26.

(4) Основной корпус 13 блока контактных выводов имеет элемент 28 крышки, чтобы закрывать щель 27.

Элемент 28 крышки, который закрывает щель 27, предоставляет электрическую изоляцию между частями за пределами элемента 28 крышки и электрической шиной 21, также удерживает электрическую шину 21 в основном корпусе 13 блока контактных выводов.

Второй вариант осуществления изобретения

Ниже описывается блок контактных выводов согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения на основе фиг. 6. Следует отметить, что части, идентичные частям в вышеуказанном первом варианте осуществления, обозначаются посредством идентичных ссылок с номерами, и в силу этого их описания опускаются.

Как проиллюстрировано на фиг. 6, основной корпус 13 блока контактных выводов для блока 10B контактных выводов имеет крепежные ушки 32 для крепления электрической шины 21. На внешней поверхности из крепежного ушка 32 сформирован наклонный участок 33. Когда электрическая шина 21 присоединяется снаружи основного корпуса 13 блока контактных выводов посредством прижатия электрической шины 21 к крепежным ушкам 32, наклонные участки 33 крепежных ушек 32 направляют вторые проводящие участки 21b электрической шины 21 таким образом, что они входят в крепежные ушки 32, что упрощает присоединение. Посредством присоединения электрической шины 21 таким образом, что электрическая шина 21 входит в крепежные ушки 32, электрическая шина 21 позиционируется посредством выступов 34, сформированных как единое целое с покрытием 15, как проиллюстрировано на фиг. 6.

Ниже описывается работа и преимущества второго варианта осуществления.

В блоке 10B контактных выводов согласно второму варианту осуществления, основной корпус 13 блока контактных выводов имеет крепежные ушки 32 для крепления электрической шины 21.

Поскольку электрическая шина 21 не разъединяется от основного корпуса 13 блока контактных выводов даже перед тем, как нейтральные провода 5 присоединяются с соединительными секциями 18 нейтральных проводов, повышается простота сборки блока 10B контактных выводов во вращающейся электрической машине 1. Помимо этого, когда электрическая шина 21 прижимается к крепежным ушкам 32, крепежные ушки 32 упруго деформируются, и электрическая шина 21 входит внутрь. Таким образом, нетрудно крепить электрическую шину 21 к крепежным ушкам 32.

Хотя настоящее изобретение описано выше в соответствии с вариантами осуществления, настоящее изобретение не ограничено этими описаниями. Специалистам в данной области техники должно быть очевидным, что могут вноситься различные модификации и улучшения.

Например, крепежные участки 26 и крепежные ушки 32 могут исключаться, как проиллюстрировано на фиг. 7. В этом случае, электрическая шина 21 может временно закрепляться (крепиться) на соединительных секциях 18 нейтральных проводов с использованием болтов 31 во время транспортировки частей и т.п. Альтернативно, хотя не проиллюстрировано, в случае если расстояние между соединительными секциями 14 сильноточных электрических проводов и электрической шиной 21 является достаточно большим, или в аналогичных случаях, разделительные перегородки 24 и 25 могут исключаться.

Перечень ссылочных позиций

1 - вращающаяся электрическая машина

4 - сильноточный электрический провод

5 - нейтральный провод

10 - блок контактных выводов

13 - основной корпус блока контактных выводов

17 - соединительная секция сильноточных электрических проводов

18 - соединительная секция нейтральных проводов

21 - электрическая шина

24 - разделительная перегородка

26 - крепежный участок

27 - щель

28 - элемент крышки

32 - крепежное ушко

Изобретение относится к области электротехники, в частности к блоку контактных выводов электрической машины. Технический результат - повышение стабильности удерживания электрической шины, соединяющей нейтральные точки схем друг с другом. Блок контактных выводов вращающейся электрической машины включает в себя основной корпус, соединительную секцию сильноточных электрических проводов, с которой соединяется сильноточный электрический провод вращающейся электрической машины, несколько соединительных секций нейтральных проводов, с которыми соединяются нейтральные провода вращающейся электрической машины, и электрическую шину, которая соединяет соединительные секции нейтральных проводов друг с другом. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Блок контактных выводов вращающейся электрической машины, содержащий:

основной корпус блока контактных выводов;

соединительную секцию сильноточных электрических проводов, с которой соединен сильноточный электрический провод вращающейся электрической машины;

множество соединительных секций нейтральных проводов, с которыми соединены нейтральные провода вращающейся электрической машины; и

электрическую шину, которая соединяет соединительные секции нейтральных проводов друг с другом;

при этом основной корпус блока контактных выводов имеет разделительную перегородку, расположенную между соединительной секцией сильноточных электрических проводов и электрической шиной,

причем разделительная перегородка изготовлена из материала, имеющего электроизоляционное свойство.

2. Блок контактных выводов вращающейся электрической машины по п.1, в котором:

основной корпус блока контактных выводов имеет крепежный участок для крепления электрической шины, и

в основном корпусе блока контактных выводов образована щель для вставки электрической шины.

3. Блок контактных выводов вращающейся электрической машины по п.2, в котором основной корпус блока контактных выводов имеет элемент крышки для закрывания щели.

4. Блок контактных выводов вращающейся электрической машины по п.1, в котором основной корпус блока контактных выводов имеет крепежное ушко для крепления электрической шины.