[實用新型]一種盤式無鐵芯電機定子的繞組及盤式無鐵芯電機

有效

• 申請號: 201520076175.0
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN204392045U
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 呂周安
• 申請（專利權）人: 呂周安
• 主分類號: H02K21/24
• 分類號: H02K21/24
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 陳迪

技術領域

本實用新型涉及一種電機，尤其是涉及一種盤式無鐵芯電機定子的繞組及盤式無鐵芯電機。

背景技術

在三相的無刷無鐵芯盤式永磁電機中，電機定子中的線圈繞組至少需要有3對引出線與外接線路連接才能正常工作，因此，線圈繞組需要3的正整數倍個的線圈疊合才能使用，由于每個線圈本身具有一定的厚度，尤其是在需要電機的功率較大的情況下，則需要較多個數的線圈進行疊合或者增加單個線圈的繞制圈數來實現，使得疊合形成的線圈繞組的厚度較大，因而使得生產出的定子的體積較大，增大了電機的體積。同時，電機在工作時，轉子設置在定子的兩側面轉動，電機工作時所能利用的是各線圈的直線段與轉子上的磁鋼對應部分即磁鐵掃射邊所產生的磁場，由于線圈繞組上的各線圈與轉子通常是平行設置的，因此，遠離轉子的線圈所產生的磁場到達轉子時會變得較弱，使得電機的磁利用率較低，生產出的電機扭矩小，且由于線圈繞組上的各線圈與兩側的轉子之間的距離存在差異，技術人員很難精確地設計出電機的實際所需功率大小。還有，由于疊合形成線圈繞組的單個線圈都是平面的環形結構，即線圈的內、外無效邊與磁鐵掃射邊相平，因此疊合形成的線圈繞組在注塑成定子后，線圈繞組的內外邊緣部無法與定子的內外部凸起形狀配合，使得注塑成的定子的結構強度較差。

發明內容

本實用新型提供了一種各線圈的磁鐵掃射邊位于同一平面內且高度一致的無刷無鐵芯盤式永磁電機的定子繞組結構，使得生產出的電機體積較小，磁場的利用率高，電機的功率可根據實際需要精確設計；解決了現有技術中存在的無刷無鐵芯盤式永磁電機體積較大、磁場的利用率低及電機的功率難以精確設計等的技術問題。

本實用新型同時還提供了一種各線圈的內、外無效邊分別相對各自對應的磁鐵掃射邊上下彎折同時相互疊合的無刷無鐵芯盤式永磁電機的定子繞組結構，形成相對磁鐵掃射邊上下凸起的內、外疊合部與定子的內外部凸起形狀配合，解決了現有技術中存在的無刷無鐵芯盤式永磁電機的定子結構強度差的技術問題。

本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種盤式無鐵芯電機定子的繞組，包括有若干個封閉的線圈，其特征在于：所述的線圈沿圓周向錯開夾角依次同向疊壓形成封閉的環形結構，線圈包括有一對或一對以上為直線段的磁鐵掃射邊和連接在磁鐵掃射邊內外端部使線圈構成封閉環形結構的內、外無效邊，各線圈的磁鐵掃射邊沿圓周徑向排列分布形成圓環面，且繞組中所有的磁鐵掃射邊位于同一平面內且高度一致，各線圈的內、外無效邊分別相對各自對應的磁鐵掃射邊上下彎折凸起設置同時相互疊壓形成相對磁鐵掃射邊上下凸起的內、外疊合部。通過把繞組中所有的磁鐵掃射邊設置成位于同一平面內且高度一致，繞組中磁鐵掃射邊相當于只有一層結構，各線圈的磁鐵掃射邊沿圓周徑向排列分布形成圓環面，因此，在與轉子配合使用時，繞組中的每對磁鐵掃射邊產生的磁場到達兩側轉子時強度均為相同，實現磁鐵磁鐵掃射邊的掃射面積最大化，從而使線圈的滿槽率和產生的電磁場利用率更高，大大提高了電機的效率，減少了電機定子的發熱量，進一步提高的電機的使用壽命；各線圈的內、外無效邊分別相對各自對應的磁鐵掃射邊上下彎折設置同時相互疊壓形成相對磁鐵掃射邊上下凸起的內、外疊合部，因此，形成的繞組結構與定子的結構相適，內、外疊合部作為定子內外部的成型骨架，注塑或灌注成型的定子具有較好的強度；本實用新型中的各磁鐵掃射邊處于同一平面內且高度一致，內、外疊合部的高度也遠遠小于現有的多個線圈平疊而成的厚度，因此，利用本實用新型生產出的定子的厚度大大縮小，可以實現大功率的無刷無鐵芯盤式永磁電機的批量生產和應用；同時，由于各線圈的外無效邊相對各自對應的磁鐵掃射邊上下彎折后疊壓形成外疊合部，因此，疊壓形成的繞組的外徑進一步縮小，有利于縮小利用其制成的定子及相應的電機的體積，各線圈的內無效邊相對各自對應的磁鐵掃射邊上下彎折后疊壓形成內疊合部，增大了繞組的內徑，給電機定子的內孔留下了更大空間，增加了穿設在定子內孔中的主軸強度，增強轉子的穩定性。

作為優選，相鄰的兩線圈之間疊合的角度為線圈上每一對磁鐵掃射邊自身夾角的1/3。因此，繞組內的兩兩相鄰磁鐵掃射邊形成的夾角為相同，各磁鐵掃射邊在其排列形成的圓環面內呈放射狀均勻分布，各磁鐵掃射邊之間的夾角相同，大大的確保了繞組整體的一致性，磁鐵掃射邊的掃射面積最大化，從而使繞組的滿槽率和產生的電磁場利用率更高，使得電機的功率可根據實際需要精確設計。