徑向無(wú)鐵芯永磁電機(jī)的定子繞組結(jié)構(gòu)及具有該定子繞組結(jié)構(gòu)的電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機(jī)，尤其是涉及一種徑向無(wú)鐵芯永磁電機(jī)的定子繞組結(jié)構(gòu)及具有該定子繞組結(jié)構(gòu)的電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的徑向無(wú)鐵芯電機(jī)的定子，由于定子中不存在鐵芯槽，因而定子在生產(chǎn)加工過(guò)程中，其繞組線圈存在難固定的缺陷，使得定子的加工工藝較為復(fù)雜。同時(shí)，電機(jī)繞組導(dǎo)線的布線結(jié)構(gòu)無(wú)法使磁場(chǎng)最大化利用，功率密度低，體現(xiàn)為電機(jī)特性非常軟，所以不能當(dāng)功率型電機(jī)用，通常只能用作小型、微型電機(jī)或風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種各繞組線圈相互之間疊合成整體的徑向無(wú)鐵芯永磁電機(jī)的定子繞組結(jié)構(gòu)；解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的繞組線圈難固定、功率密度低的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的:一種徑向無(wú)鐵芯永磁電機(jī)的定子繞組結(jié)構(gòu)，包括有若干個(gè)封閉的繞組線圈，其特征在于:所述的繞組線圈包括有一對(duì)等長(zhǎng)且平行的徑向有效段和分別連接設(shè)置在兩徑向有效段上、下端部的上無(wú)效段和下無(wú)效段，各繞組線圈之間沿圓周錯(cuò)開相同的夾角且通過(guò)各自的上無(wú)效段及下無(wú)效段分別疊壓形成上疊合部和下疊合部，各繞組線圈上的徑向有效段相互之間成平行設(shè)置且位于同一圓柱面上。利用各繞組線圈上的上無(wú)效段和下無(wú)效段分別進(jìn)行疊壓，因此各繞組線圈相互疊合后形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，在定子澆注時(shí)無(wú)需對(duì)每個(gè)繞組線圈進(jìn)行單獨(dú)固定，大大簡(jiǎn)化了定子的加工工藝，本發(fā)明無(wú)需另外的骨架來(lái)支撐配合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制成的電機(jī)體積小，有利于提高電機(jī)的空間利用率；各繞組線圈上的徑向有效段相互之間成平行設(shè)置且位于同一圓柱面上，且各繞組線圈通過(guò)連接在兩徑向有效段上、下端部的上無(wú)效段和下無(wú)效段分別進(jìn)行疊壓成圓柱狀，因此，可以使圓柱面上的徑向有效段的分布更加密集，大大提高了繞組的磁通密度，功率密度高；繞組線圈通過(guò)上無(wú)效段及下無(wú)效段分別疊壓形成上疊合部和下疊合部，當(dāng)本發(fā)明澆注成定子的，上疊合部和下疊合部的結(jié)構(gòu)設(shè)置極大地提高了定子的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好。
[0005]作為優(yōu)選，各繞組線圈上的上無(wú)效段位于同一圓柱面上，且兩兩相鄰的繞組線圈上的上無(wú)效段重疊部分對(duì)應(yīng)的弧度為上無(wú)效段對(duì)應(yīng)弧度的1/3。各繞組線圈上的上無(wú)效段位于同一圓柱面上，因此，當(dāng)各繞組線圈上的上無(wú)效段相互疊壓后形成的上疊合部整體呈圓柱狀，上疊合部疊合形成的體積較小，疊合的牢固性較好，兩兩相鄰的繞組線圈上的上無(wú)效段重疊部分對(duì)應(yīng)的弧度為上無(wú)效段對(duì)應(yīng)弧度的1/3，使得本發(fā)明上的徑向有效段在圓柱面內(nèi)均勻分布，確保了繞組整體的一致性，從而使繞組的滿槽率和產(chǎn)生的電磁場(chǎng)利用率更尚O
[0006]作為優(yōu)選，各繞組線圈上的下無(wú)效段位于同一圓柱面上，且兩兩相鄰的繞組線圈上的下無(wú)效段重疊部分對(duì)應(yīng)的弧度為下無(wú)效段對(duì)應(yīng)弧度的1/3。下無(wú)效段的結(jié)構(gòu)設(shè)置與上無(wú)效段的結(jié)構(gòu)設(shè)置同理。
[0007]作為優(yōu)選，所述的上無(wú)效段包括有上凸部和上凹部，上凸部和上凹部均為弧線段且兩者呈光滑連接，所述的上凸部和上凹部所對(duì)應(yīng)的弧度為相同且上凸部沿兩者連接點(diǎn)的切線方向轉(zhuǎn)動(dòng)后與上凹部為重合設(shè)置。上無(wú)效段上設(shè)置為弧線段的上凸部和上凹部，且上凸部沿兩者連接點(diǎn)的切線方向轉(zhuǎn)動(dòng)后與上凹部為重合設(shè)置，因此，各繞組線圈在疊合時(shí)，后一個(gè)繞組線圈的上凸部疊壓在前一個(gè)繞組線圈的上凹部上，使得兩個(gè)繞組線圈上的徑向有效段保持在同一高度，整個(gè)繞組按此方式依次疊合而成，成型方便，疊合時(shí)各繞組線圈的上無(wú)效段之間不易扭曲錯(cuò)亂，疊合效果好。
[0008]作為優(yōu)選，所述的下無(wú)效段包括有下凸部和下凹部，下凸部和下凹部均為弧線段且兩者呈光滑連接，所述的下凸部和下凹部所對(duì)應(yīng)的弧度為相同且下凸部沿兩者連接點(diǎn)的切線方向轉(zhuǎn)動(dòng)180°后與下凹部為重合設(shè)置。下無(wú)效段的結(jié)構(gòu)設(shè)置與上無(wú)效段的結(jié)構(gòu)設(shè)置同理。
[0009]作為優(yōu)選，所述的上無(wú)效段和下無(wú)效段均位于徑向有效段的外側(cè)。上無(wú)效段位于徑向有效段的外側(cè)，即各繞組線圈相互疊合后，上無(wú)效段位于徑向有效段排列形成的圓柱面的外側(cè)，因此，各繞組線圈的上無(wú)效段在相互疊壓時(shí)不易扭曲錯(cuò)亂，疊合方便。同理，下無(wú)效段設(shè)置成位于徑向有效段的外側(cè)。
[0010]作為優(yōu)選，所述的上無(wú)效段和下無(wú)效段為上下對(duì)稱設(shè)置。上無(wú)效段和下無(wú)效段為上下對(duì)稱設(shè)置，因此，當(dāng)相互之間的繞組線圈在疊合時(shí)，有利于徑向有效段處于相同的高度，各繞組線圈疊合后牢固性較好，徑向有效段不易上下松動(dòng)。
[0011]作為優(yōu)選，所述的上疊合部和下疊合部的高度分別是上無(wú)效段或下無(wú)效段厚度的兩倍或兩倍以上。繞組線圈是有導(dǎo)線整體繞制而成，因此，繞組線圈上個(gè)部位的截面形成和大小均為相同的，由于每個(gè)繞組線圈的上無(wú)效段上都疊壓有2個(gè)其他繞組線圈的上無(wú)效段，因此，把上疊合部的高度設(shè)置成上無(wú)效段或下無(wú)效段厚度的兩倍或兩倍以上，使得各繞組線圈的上無(wú)效段在疊壓時(shí)不易被壓壞，提高產(chǎn)品合格率；同理，下疊合部的高度也設(shè)置為上無(wú)效段或下無(wú)效段厚度的兩倍或兩倍以上。
[0012]一種徑向無(wú)鐵芯永磁電機(jī)，包括有定子繞組，其特征在于:所述的定子繞組為上述的定子繞組結(jié)構(gòu)。由于上述的定子繞組結(jié)構(gòu)具有上述的技術(shù)效果，具有該定子繞組結(jié)構(gòu)的徑向無(wú)鐵芯永磁電機(jī)也具有相同的技術(shù)效果，制成的電機(jī)體積小，功率大，可以當(dāng)做功率型電機(jī)使用。
[0013]因此，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下特點(diǎn):1.利用各繞組線圈上的上無(wú)效段和下無(wú)效段分別進(jìn)行疊壓，各繞組線圈相互疊合后形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，定子的加工工藝簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制成的電機(jī)體積小，電機(jī)的空間利用率高；2.各繞組線圈上的徑向有效段相互之間成平行設(shè)置且位于同一圓柱面上，且各繞組線圈通過(guò)連接在兩徑向有效段上、下端部的上無(wú)效段和下無(wú)效段分別進(jìn)行疊壓成圓柱狀，圓柱面上的徑向有效段的分布更加密集，繞組的磁通密度大，功率密度高；3.繞組線圈通過(guò)上無(wú)效段及下無(wú)效段分別疊壓形成上疊合部和下疊合部，澆注成定子的，極大地提高了定子的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好。
【附圖說(shuō)明】
[0014]附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2是本發(fā)明的俯視圖；
附圖3是本發(fā)明的主視圖；
附圖4是3個(gè)繞組線圈相互疊合時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖5是利用本發(fā)明制成的定子的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0016]實(shí)施例1:見圖1、圖3、圖5，一種徑向無(wú)鐵芯永磁電機(jī)的定子繞組結(jié)構(gòu)，包括有若干個(gè)封閉的繞組線圈1，繞組線圈I包括有一對(duì)等長(zhǎng)且平行的徑向有效段11和分別連接設(shè)置在兩徑向有效段11上、下端部的上無(wú)效段12和下無(wú)效段13，各繞組線圈I之間沿圓周錯(cuò)開相同的夾角且通過(guò)各自的上無(wú)效段12及下無(wú)效段13分別疊壓形成上疊合部2和下疊合部3，各繞組線圈I上的徑向有效段11相互之間成平行設(shè)置且位于同一圓柱面上。利用各繞組線圈上的上無(wú)效段和下無(wú)效段分別進(jìn)行疊壓，因此各繞組線圈相互疊合后形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，在定子澆注時(shí)無(wú)需對(duì)每個(gè)繞組線圈進(jìn)行單獨(dú)固定，大大簡(jiǎn)化了定子的加工工藝，本發(fā)明無(wú)需另外的骨架來(lái)支撐配合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制成的電機(jī)體積小，有利于提高電機(jī)的空間利用率；各繞組線圈上的徑向有效段相互之間成平行設(shè)置且位于同一圓柱面上，且各繞組線圈通過(guò)連接在兩徑向有效段上、下端部的上無(wú)效段和下無(wú)效段分別進(jìn)行疊壓成圓柱狀，因此，