集中繞組馬達的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種集中繞組馬達，更詳細地涉及一種卷繞于相鄰的多個齒上的各相線圈的接線。
【背景技術(shù)】
[0002]一般馬達由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，所述轉(zhuǎn)子在定子的中央部隔著預(yù)定間隔可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。定子由多個T字形齒和在齒間形成有狹槽的磁芯以及卷繞于多個T字形齒上的線圈構(gòu)成，所述多個T字形齒在具有預(yù)定曲率的環(huán)形磁軛上保持一定間隔以輻射狀突出。
[0003]并且，按照線圈卷繞于T字形齒上的方式，馬達劃分為集中繞組方式(concentrated winding)和分布繞組方式(distributed winding)。集中繞組方式是將所有線圈卷繞于一個狹槽，分布繞組是在整個狹槽上以一定間隔卷繞線圈。與分布繞組方式相比，集中繞組方式適于低速及高扭矩。
[0004]分布繞組方式的馬達為無需另外的線圈接線的結(jié)構(gòu)，但集中繞組方式的馬達必須有線圈接線結(jié)構(gòu)。集中繞組方式中，為了相鄰的T字形齒的線圈間接線而利用匯流條(busbar)。匯流條是一種夾子，其連接卷繞于T字形齒上的線圈的輸出端之后，分別依次接線到其他線圈的輸入端。
[0005]另一方面，為了較高輸出和尺寸的緊湊化，最近推出的馬達采用扁線(rectangular wire)來代替圓線(round wire)。與圓線相比,扁線的填充率(fill factor)較高，效率良好，但在卷繞時難以彎曲。當(dāng)然可如現(xiàn)有方式那樣利用匯流條來接線，但在該情況下，用匯流條接線之后再為了絕緣需進行模塑，因此制造工序復(fù)雜，價格上升。
[0006]并且，由于環(huán)形齒的特性，接線時線圈產(chǎn)生扭曲，從而線圈折斷或產(chǎn)生裂縫、涂層脫落而導(dǎo)致銅露出，所以制造困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007](一)本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0008]本發(fā)明實施例的集中繞組馬達使線圈間的接線變得容易。
[0009](二)技術(shù)方案
[0010]根據(jù)本發(fā)明一方面，能夠提供一種集中繞組馬達，其包括:定子，其由在多個T字形齒之間形成有狹槽的磁芯和卷繞于多個齒上的線圈構(gòu)成，所述多個T字形齒在具有預(yù)定曲率的環(huán)形磁軛上保持預(yù)定間隔以輻射狀突出；以及轉(zhuǎn)子，其在定子的中央部隔著預(yù)定間隔可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，其中，相鄰齒之間的線圈接線由PCB匯流條形成。
[0011]所述PCB匯流條可設(shè)置成環(huán)形，沿著圓周可具備多個觸點，所述多個觸點分別用于連結(jié)卷繞于所述多個齒上的線圈的輸入端與輸出端。
[0012]所述多個觸點可設(shè)置于PCB匯流條的外周，用于連接所述線圈的輸入端的輸入觸點和用于連接輸出端的輸出觸點可相鄰設(shè)置。
[0013]所述輸入觸點和輸出觸點可設(shè)置于PCB匯流條的外周。
[0014]所述線圈可包括U相線圈、V相線圈以及W相線圈,所述U、V、W相線圈與中性點可以多層方式設(shè)置于PCB匯流條上。
[0015]所述PCB匯流條可包括絕緣體和設(shè)置于絕緣體上的導(dǎo)電線，且設(shè)置成四層，所述各層的導(dǎo)電線可分別將三相線圈和中性點電連接。(三)有益效果
[0016]本發(fā)明實施例的集中繞組馬達由于利用由多層形成的PCB匯流條來進行線圈的接線，所以不會發(fā)生線圈的扭曲，其觸點連接簡單、接線容易。
[0017]并且，本發(fā)明實施例的集中繞組馬達利用扁線，所以能夠進一步提高馬達效率，在需要較高電流的情況下無需增加高度，只要僅增加PCB匯流條的層數(shù)即可應(yīng)對，所以既緊湊還可以實現(xiàn)較高輸出。
【附圖說明】
[0018]圖1是表示本發(fā)明一實施例的集中繞組馬達的立體圖。
[0019]圖2是本發(fā)明一實施例的集中繞組馬達的平面圖。
[0020]圖3是分解表示本發(fā)明一實施例的集中繞組馬達的齒和PCB匯流條的圖。
[0021]圖4 (a)至圖4 (C)是表示在本發(fā)明一實施例的集中繞組馬達的PCB匯流條上設(shè)置的三相線圈的接線的圖。
[0022]圖5是本發(fā)明一實施例的集中繞組馬達的PCB匯流條的剖視圖。
[0023]圖6是表示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的集中繞組馬達的PCB匯流條的圖。
[0024]符號說明
[0025]10:定子14:齒
[0026]16:狹槽18:線圈
[0027]20 =PCB匯流條22:觸點
[0028]30:轉(zhuǎn)子
【具體實施方式】
[0029]以下，將參照附圖詳述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在此之前，本說明書及權(quán)利要求書中使用的術(shù)語和單詞不能僅以通常以及詞典含義來限定解釋，為了通過最佳方法對自己的發(fā)明進行說明，發(fā)明人應(yīng)基于能夠恰當(dāng)定義術(shù)語概念的原則，用符合本發(fā)明技術(shù)思想的含義和概念來進行解釋。因此，本說明書中記載的實施例和附圖所示的結(jié)構(gòu)只不過是本發(fā)明的最佳的一實施例，并不代表本發(fā)明的所有技術(shù)思想，所以應(yīng)理解在進行本申請時可存在代替它們的各種等效物及變形例。
[0030]圖1是表示本發(fā)明一實施例的集中繞組馬達的立體圖，圖2是圖1的平面圖。
[0031]參照附圖，本實施例的集中繞組馬達包括形成外形的馬達外殼，設(shè)置于馬達外殼I的內(nèi)側(cè)的定子10，設(shè)置于定子10的內(nèi)側(cè)并通過電磁相互作用與定子10旋轉(zhuǎn)的環(huán)形轉(zhuǎn)子30，以及設(shè)置于轉(zhuǎn)子30的中央的軸40。
[0032]如圖2所示，定子10包括具有預(yù)定曲率的環(huán)形磁軛12，在磁軛12上保持一定間隔以輻射狀突出設(shè)置的多個T字形齒14，在齒14之間形成的狹槽16，以及卷繞于齒14上的線圈18。
[0033]磁軛12是由多個鐵片層疊而成的結(jié)構(gòu)物，其起著磁通量通路的作用，本實施例中作為一例示出了 15個狹槽，但本發(fā)明不限于此，6個狹槽、9個狹槽等也可應(yīng)用于本發(fā)明。并且，本實施例中，如圖3所不,利用一體設(shè)置有弧形磁軛12和齒14的磁芯單件,將多個磁芯對應(yīng)所需的狹縫數(shù)目，以環(huán)形組裝于夾具(未圖示)來設(shè)置定子。
[0034]用狹縫-填充材比率(SFR ;Slot-Fill-Rat1)(或填充率(fill fact or))較高的具有長方形或其他直線形剖面的電線設(shè)置線圈18。SFR是對一個狹槽內(nèi)露出的銅導(dǎo)電體的總剖面積與狹槽本身的剖面積進行相比較而得出的值，相對于狹槽的給定尺寸，狹槽內(nèi)導(dǎo)電體的剖面積較大時，導(dǎo)電體的電阻和相(phase)電阻(即，功率損失)減小。因此，當(dāng)電氣裝置具有較高SFR時，即導(dǎo)電體電線具有長方形剖面而不是圓形剖面時，電氣裝置的效率得到提高。
[0035]線圈18使用絕緣涂層電線，為產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場而由三相(U相、V相、W相)構(gòu)成。三相線圈18配置成電性具有120°的相位差，當(dāng)通過切換元件(未圖示)將各相線圈選擇性通電，則轉(zhuǎn)子30通過隨此選擇性磁化的齒14與具備于轉(zhuǎn)子30上的永久磁鐵32的磁極彼此間作用的磁力而旋轉(zhuǎn)。
[0036]卷繞于各齒14上的線圈18通過PCB匯流條20而與相鄰齒的線圈接線。如圖3所示，卷繞于各齒上的線圈18具有輸入端18a和輸出端18b。
[0037]PCB匯流條20設(shè)置成環(huán)形，在外周設(shè)置有分別用于連結(jié)輸入端18a和輸出端18b的多個觸點22。觸點22包括設(shè)置于PCB匯流條20的外周的輸入觸點22a和設(shè)置于內(nèi)周的輸出觸點22b。觸點22與線圈18可通過焊接、一觸式元件等多種結(jié)合方式進行電連接。
[0038]并且，PCB匯流條20由包括將三相分別連接的多個導(dǎo)電線的多層PCB形成。
[0039]圖4 (a)至圖4 (C)是表示PCB匯流條20的各層的圖，圖4 (a)是表示第一層的U相接線狀態(tài)的圖，圖4 (b)是表示第二層的V相接線狀態(tài)的圖，圖4 (c)是表示第三層的W相接線狀態(tài)的圖。由于相位差，各相只有起始觸點和終止觸點(中性點)不同，接線方式是相同的，所以將U相為一例進行說明。
[0040]就U相而言，Ull處連結(jié)線圈18的輸入端18a，U31處連結(jié)線圈18的輸出端18b。通過第一導(dǎo)電線LI，U31的輸出連結(jié)將輸入連結(jié)到U14，U14則輸出連結(jié)到U34。接著，U34連結(jié)至Ij U17，U37連結(jié)至Ij U20，U40連結(jié)至Ij U23，U43為最后的中性點。
[0041]同樣地，V相和W相只是起始點不同，其以相同方式通過第二導(dǎo)電線L2和第三導(dǎo)電線L3連接到中性點V43、W43為止，三相在中性點U43、V43、W43上通過第四導(dǎo)電線L4接線。
[0042]圖5是表示PCB匯流條的剖面的圖，在絕緣體SI之上的第一層上形成U相的第一導(dǎo)電線LI，在絕緣體S2之上的第二層上形成V相的第二導(dǎo)電線L2，在絕緣體S3之上的第三層上形成W相的第三導(dǎo)電線L3，在絕緣體S4之上的第四層上層疊設(shè)置將三相的中性點U43、V43、W43連接的第四導(dǎo)電線L4。當(dāng)需要更高的輸出電流的情況下，無需增加高度，通過減小絕緣層高度而增加設(shè)置形成有導(dǎo)電線的導(dǎo)電層的數(shù)量，即可實現(xiàn)緊湊化，并且還可容易實現(xiàn)較高輸出。
[0043]另一方面，轉(zhuǎn)子30具有環(huán)形的背磁軛31，其以在與定子10之間形成一定大小的空隙的方式配置于定子10內(nèi)側(cè)，并且具有N極和S極永久磁鐵32交錯安裝于背磁軛外周面的結(jié)構(gòu)。背磁軛31的中央結(jié)合有旋轉(zhuǎn)軸40。
[0044]圖6是表示本發(fā)明另一實施例的PCB匯流條的圖。與一實施例的PCB匯流條的不同之處在于，將與線圈的輸出端18b連結(jié)的輸出觸點22b靠近配置于外周而不是內(nèi)周的輸入觸點22a。這種配置方式因線圈的卷繞方式而不同，所以若將線圈的輸入端和輸出端設(shè)為相同，則能夠更簡單地實現(xiàn)定子的組裝。
【主權(quán)項】
1.一種集中繞組馬達，其包括:定子，其由在多個T字形齒之間形成有狹槽的磁芯和卷繞于多個齒上的線圈構(gòu)成，所述多個T字形齒在具有預(yù)定曲率的環(huán)形磁軛上保持預(yù)定間隔以輻射狀突出；以及轉(zhuǎn)子，其在定子的中央部隔著預(yù)定間隔可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置， 所述集中繞組馬達的特征在于，相鄰齒之間的線圈接線由PCB匯流條形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集中繞組馬達，其特征在于， 所述PCB匯流條設(shè)置成環(huán)形， 沿著圓周具備多個觸點，所述多個觸點分別用于連結(jié)卷繞于所述多個齒上的線圈的輸入端與輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集中繞組馬達，其特征在于， 所述多個觸點設(shè)置于PCB匯流條的外周， 用于連接所述線圈的輸入端的輸入觸點和用于連接輸出端的輸出觸點相鄰設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集中繞組馬達，其特征在于，所述輸入觸點和輸出觸點設(shè)置于PCB匯流條的外周。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的集中繞組馬達，其特征在于， 所述線圈包括U相線圈、V相線圈以及W相線圈， 所述U、V、W相線圈與中性點以多層方式設(shè)置于PCB匯流條上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集中繞組馬達，其特征在于， 所述PCB匯流條包括絕緣體和設(shè)置于絕緣體上的導(dǎo)電線，且設(shè)置成四層， 所述各層的導(dǎo)電線分別將三相線圈和中性點電連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種集中繞組馬達。本發(fā)明實施例的集中繞組馬達，其包括：定子，其由在多個T字形齒之間形成有狹槽的磁芯和卷繞于多個齒上的線圈構(gòu)成，所述多個T字形齒在具有預(yù)定曲率的環(huán)形磁軛上保持預(yù)定間隔以輻射狀突出；以及轉(zhuǎn)子，其在定子的中央部隔著預(yù)定間隔可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，其中，相鄰齒之間的線圈接線由PCB匯流條形成。
【IPC分類】H02K3-28
【公開號】CN104682596
【申請?zhí)枴緾N201310693394
【發(fā)明人】曹成鐘, 金澔植
【申請人】株式會社萬都
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年12月17日
【公告號】EP2879277A2, US20150145358