[發(fā)明專利]電動機的無槽定子的線圈纏繞方法和結構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310021865.1
• 申請日: 2007-12-26
• 公開（公告）號: CN103138506A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 彼得·杰佛雷·托馬斯;鈴木弘志
• 申請（專利權）人: 雷斯梅德電動科技有限公司
• 主分類號: H02K15/04
• 分類號: H02K15/04
• 代理公司: 北京金信立方知識產(chǎn)權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;徐愛萍

本申請是申請?zhí)枮?00780048416.9（PCT國際申請?zhí)枮镻CT/US2007/026312）、申請日為2007年12月26日、發(fā)明名稱為“電動機的無槽定子的線圈纏繞方法和結構”的專利申請的分案申請。

在先申請的交叉引用

本申請要求于2006年12月28日提交的申請?zhí)枮?0/877,373的美國臨時申請的利益，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本發(fā)明涉及電力電動機的定子。本發(fā)明尤其涉及由多個線圈繞組形成用于交流（AC）和直流（DC）電動機的無槽定子的多相勵磁繞組的方法，以及用于這種定子的線圈繞組布局。

背景技術

電動機通常具有環(huán)繞圓筒形內轉子的環(huán)形定子以及在定子和轉子之間的氣隙。定子典型地包括由導電線圈繞組形成的勵磁繞組。在多相，例如三相電動機的勵磁繞組中有多個線圈繞組。每個線圈繞組由絕緣導線例如電線形成，所述導線沿著定子的長度來回延伸。通過線圈繞組的交流電在圓筒形定子的空心部中產(chǎn)生旋轉電磁場。在定子中的轉子通過旋轉場轉動。

定子線圈繞組通常通過下列步驟形成：圍繞心軸（mandrel）纏繞例如電線的導電線圈、將心軸從纏繞的線圈中移除、將纏繞的線圈折疊成卷筒（web）并且將卷筒卷繞成圓筒以包括在定子中。在下述的專利中公開了已知的用于纏繞線圈繞組的布局和方法：第3,813,267號、第5,197,180號、第5,425,165號、第5,619,085號、第5,714,827號、第6,355,993號和第6,791,224號美國專利。長期以來需要相對容易、實施便宜并提供定子的有效勵磁繞組的無槽定子線圈布局和纏繞方法。

發(fā)明內容

已經(jīng)開發(fā)了用來纏繞線圈以形成勵磁繞組的新的線圈繞組布局和方法以用于在多相電動機中的無槽定子。線圈繞組安裝在磁通回環(huán)（flux?return?ring）的內表面上，并且形成與定子和回環(huán)同軸的繞轉子的環(huán)帶（annulus）。施加到定子的線圈繞組上的電動力根據(jù)施加的電動力的功率以一定的速度和扭矩驅動轉子。電動力典型地為多相交流（AC）電壓，諸如三相AC電壓。定子勵磁繞組包括用于AC電壓的每相的獨立線圈繞組。

此處公開的線圈繞組的布局也適用于用作發(fā)電機的定子。纏繞方法形成用于例如三相的多相無槽定子的多個線圈繞組，例如三個（A、B、C）。定子線圈繞組可以用在睡眠呼吸暫停治療裝置中的鼓風機的小電動機中。

此處公開了一種制造用于無槽定子的諸如三相勵磁繞組的多相勵磁繞組的方法，所述多相勵磁繞組包括設置在第一線圈組和第二線圈組中的多個線圈繞組，所述方法包括：通過繞心軸纏繞每個線圈繞組的絕緣電線以使得電線的每匝鄰近電線的下一匝來形成第一線圈組，其中第一線圈組中的每個線圈繞組在完成時具有基本相同的線圈寬度，并且在第一線圈組中的鄰近的線圈繞組之間的間隔為基本上等于完成的繞組中的一個的寬度的距離；在形成第一線圈組之后，從每個線圈繞組的尾端（trailing?edge）沿著心軸軸向地移動絕緣電線一定的距離以將電線定位在第二線圈組中的每個線圈繞組的首端（leadingedge）處，所述距離基本上等于完成的繞組中的一個的寬度的五倍；通過繞心軸纏繞每個線圈繞組的絕緣電線以使得電線的每匝鄰近電線的下一匝來形成第二線圈組，其中在第二線圈組和第一線圈組中的每個線圈繞組在完成時具有基本上相同的線圈寬度，并且其中第二線圈組的纏繞方向與第一線圈組的纏繞方向相同或相反，并且在第一線圈組中的鄰近的線圈繞組之間的間隔為基本上等于完成的繞組中的一個的寬度的距離；將心軸從纏繞的第一和第二線圈組中移除；將纏繞的第一線圈組和第二線圈組折疊成單層卷筒以使得來自于第一線圈組的線圈繞組段（segment）交叉在第二線圈組的線圈繞組段之間，并且將單層卷筒卷繞成圓筒以形成勵磁繞組。