无槽无刷直流电机的绕组结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无槽无刷直流电机的绕组结构。包括定子（1）和转子（2），在定子（1）与转子（2）之间设有绕组。绕组由一组径向截面形状为弧形瓦片状的线圈（3）构成的圆环状绕组；线圈（3）径向截面的两侧边为斜面（4），线圈（3）与线圈（3）的斜面（4）重叠排列。本实用新型专利技术绕组为矩形排绕方式，解决了无槽无刷直流电动机采用分数槽集中绕组方式时，绕组单个元件能够布在中间跨距为零的两个相邻虚拟槽里的问题。本实用新型专利技术结构简单，加工简便；便于电机电阻精确计算；绕组的端部较短，能够有效减小电机铜损提高电机的效率，利于电机小型化、轻量化的设计；可以使电机取更小的气隙，减小漏磁提高永磁体磁性能的利用率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无槽无刷直流电机的绕组结构，属于电机制造

技术介绍
目前国内使用无槽结构的无刷直流电动机还不多，但是无槽无刷直流电动机所具有的效率高、过载能力强、热阻小、无齿槽力矩、运行平稳性好等优点将是无刷直流电动机发展的趋势。无槽无刷直流电动机的定子铁芯没有齿槽，绕组直接布在定子铁芯表面上，因此，必然会涉及到绕组的结构形式以及如何将绕组固定在定子铁芯上的问题。目前，无槽无刷直流电动机的绕组的结构主要是杯形绕组，又分为斜绕组和叠绕组。斜绕组的跨距等于极距，斜槽跨度为一个极，而叠绕组又称菱形绕组，是根据电机的极对数和虚拟槽数来计算绕组的跨距的，它们都是在绕组为整距分布方式的电机中使用。而在分数槽集中绕组方式的电机中，绕组单个元件为跨在两相邻的虚拟槽里，即绕组单个元件缠绕的中间跨距为零时，这两种杯形绕组不再适合使用。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种无槽无刷直流电机的绕组结构。绕组为矩形排绕方式，解决了无槽无刷直流电动机采用分数槽集中绕组方式时，绕组单个元件能够布在中间跨距为零的两个相邻虚拟槽里的问题，从而克服现在技术的不足。本技术的技术方案一种无槽无刷直流电机的绕组结构，包括定子和转子，在定子与转子之间设有绕组，绕组由一组径向截面形状为弧形瓦片状的线圈构成的圆环状绕组；线圈径向截面的两侧边为斜面，线圈与线圈的斜面重叠排列。前述无槽无刷直流电机的绕组结构中，所述线圈两侧边的斜面与外弧面相交的边为上层边，线圈两侧边的斜面与内弧面相交的边为下层边；上层边与下层边重叠交错排列。前述无槽无刷直流电机的绕组结构中，所述线圈由一组首尾相连的矩形导线环构成，矩形导线环包括与定子内弧面平行设置的有效边和连接有效边的无效边；相邻矩形导线环的有效边依次错开排列。前述无槽无刷直流电机的绕组结构中，所述定子包括一组虚拟槽；上层边与下层边的重叠交错排列位置位于虚拟槽处。与现有技术相比，本技术绕组为矩形排绕方式，解决了无槽无刷直流电动机采用分数槽集中绕组方式时，绕组单个元件能够布在中间跨距为零的两个相邻虚拟槽里的问题。本技术结构简单，加工简便；绕组的有效边和连接边长度容易确定，便于电机电阻精确计算；绕组的端部较短，能够有效减小电机铜损提高电机的效率，并且较短的端部可以使电机的轴向长度缩短，利于电机小型化、轻量化的设计；绕组排绕在一起的厚度较小， 约为两层线的厚度，可以使电机取更小的气隙，减小漏磁提高永磁体磁性能的利用率。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的立体示意图；图3是本技术线圈的形状示意图；图4是本技术线圈的排线示意图。附图中的标记为1-定子，2-转子，3-线圈，4-斜面，5-无效边，6_外弧面，7_上层边，8-内弧面，9-下层边，10-矩形导线环，11-有效边。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的说明，但并不作为对本技术限制的依据。实施例。一种无槽无刷直流电机的绕组结构，如图1和图2所示。包括定子1和转子2，在定子1与转子2之间设有绕组，其特征在于绕组由一组径向截面形状为弧形瓦片状的线圈3构成的圆环状绕组；线圈3径向截面的两侧边为斜面4，线圈3与线圈3的斜面4重叠排列。如图3所示，线圈3两侧边的斜面4与外弧面6相交的边为上层边7，线圈 3两侧边的斜面4与内弧面8相交的边为下层边9 ；上层边7与下层边9重叠交错排列。如图4所示，线圈3由一组首尾相连的矩形导线环10构成，矩形导线环10包括与定子1内弧面平行设置的有效边11和连接有效边11的无效边5 ；相邻矩形导线环10的有效边11依次错开排列。所述定子包括一组虚拟槽；上层边与下层边的重叠交错排列位置位于虚拟槽处。本技术的具体实施过程本技术的绕组结构为矩形排绕方式(见图4)，绕组单个线圈形状为矩形，矩形线圈的其中两条等长边是布在定子1的铁芯上的，为线圈有效边11，线圈3有效边的长度比定子1的铁芯厚度大3 4mm，利于保证线圈实际布在定子1铁芯上的有效长度和绕组端部整形；线圈3的另外两条边为连接边对电机不产生转矩，只对有效边起连接作用，称为无效边5。无效边5的长度等于定子铁芯内孔的圆周长除以总槽数所得的值，即为两相邻的两个虚拟槽(每个线圈在定子上产生的磁极交汇处即为虚拟槽)的距离或一个槽的宽度；根据电机电磁参数计算确定每槽导体数后，取布满率达99% 100%，来计算所能够选择的最大线径，从而使绕组能够均勻的依次排布。绕组的每个线圈由一根漆包线类似螺旋形状连续绕制成的矩形导线环10，每个矩形导线环10形状尺寸均一致的并排在一起，在保持线圈有效边并排的宽度不变的方向将线圈推倒压扁使矩形导线环10依次重叠形成上层边7和下层边9，上层边7和下层边9相互错开重叠排列。每个重叠排列的位置与定子1铁芯上的虚拟槽位置相对应。在定子铁芯的内孔表面上，将两两相邻线圈的上层边叠在另一个元件的下层边上，即可形成一个完整的双层绕组结构，此种绕组结构应用在采用分数槽集中绕组方式的无槽无刷直流电动机时，能够满足将绕组单个元件布在相邻两槽跨距为零的要求。本技术根据无槽无刷直流电动机的相数和槽数，确定了单相绕组的元件数， 单相绕组由单根漆包线连续绕制将各个元件连接在一起，各个元件之间的连接线留有足够长度保证跨距要求，按照相序将各相绕组的各个元件遵从上层边叠在下层边的原则依次排绕在一起组成整圆，各相绕组的端部接成星形或者三角形形式，即构成了无槽无刷直流电动机的双层绕组结构。权利要求1.一种无槽无刷直流电机的绕组结构，包括定子(1)和转子(2)，在定子(1)与转子 (2)之间设有绕组，其特征在于绕组由一组径向截面形状为弧形瓦片状的线圈(3)构成的圆环状绕组；线圈(3)径向截面的两侧边为斜面(4)，线圈(3)与线圈(3)的斜面(4)重叠排列。2.根据权利要求1所述无槽无刷直流电机的绕组结构，其特征在于所述线圈(3)两侧边的斜面(4)与外弧面(6)相交的边为上层边(7)，线圈(3)两侧边的斜面(4)与内弧面 (8)相交的边为下层边(9)；上层边(7)与下层边(9)重叠交错排列。3.根据权利要求2所述无槽无刷直流电机的绕组结构，其特征在于所述线圈(3)由一组首尾相连的矩形导线环(10)构成，矩形导线环(10)包括与定子(1)内弧面平行设置的有效边(11)和连接有效边(11)的无效边(5)；相邻矩形导线环(10)的有效边(11)依次错开排列。4.根据权利要求3所述无槽无刷直流电机的绕组结构，其特征在于所述定子(1)包括一组虚拟槽；上层边(7)与下层边(9)的重叠交错排列位置位于虚拟槽处。专利摘要本技术公开了一种无槽无刷直流电机的绕组结构。包括定子(1)和转子(2)，在定子(1)与转子(2)之间设有绕组。绕组由一组径向截面形状为弧形瓦片状的线圈(3)构成的圆环状绕组；线圈(3)径向截面的两侧边为斜面(4)，线圈(3)与线圈(3)的斜面(4)重叠排列。本技术绕组为矩形排绕方式，解决了无槽无刷直流电动机采用分数槽集中绕组方式时，绕组单个元件能够布在中间跨距为零的两个相邻虚拟槽里的问题。本技术结构简单，加工简便；便于电机电阻精确计算；绕组的端部较短，能够有效减小电机铜损提高电机的效率，利于电机小型化、轻量化的设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：覃万健，
申请(专利权)人：林泉航天电机有限公司，贵州航天工业有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：