[实用新型]一种盘式无铁芯电机定子的绕组及盘式无铁芯电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机，尤其是涉及一种盘式无铁芯电机定子的绕组及盘式无铁芯电机。

背景技术

在三相的无刷无铁芯盘式永磁电机中，电机定子中的线圈绕组至少需要有3对引出线与外接线路连接才能正常工作，因此，线圈绕组需要3的正整数倍个的线圈叠合才能使用，由于每个线圈本身具有一定的厚度，尤其是在需要电机的功率较大的情况下，则需要较多个数的线圈进行叠合或者增加单个线圈的绕制圈数来实现，使得叠合形成的线圈绕组的厚度较大，因而使得生产出的定子的体积较大，增大了电机的体积。同时，电机在工作时，转子设置在定子的两侧面转动，电机工作时所能利用的是各线圈的直线段与转子上的磁钢对应部分即磁铁扫射边所产生的磁场，由于线圈绕组上的各线圈与转子通常是平行设置的，因此，远离转子的线圈所产生的磁场到达转子时会变得较弱，使得电机的磁利用率较低，生产出的电机扭矩小，且由于线圈绕组上的各线圈与两侧的转子之间的距离存在差异，技术人员很难精确地设计出电机的实际所需功率大小。还有，由于叠合形成线圈绕组的单个线圈都是平面的环形结构，即线圈的内、外无效边与磁铁扫射边相平，因此叠合形成的线圈绕组在注塑成定子后，线圈绕组的内外边缘部无法与定子的内外部凸起形状配合，使得注塑成的定子的结构强度较差。

发明内容

本实用新型提供了一种各线圈的磁铁扫射边位于同一平面内且高度一致的无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构，使得生产出的电机体积较小，磁场的利用率高，电机的功率可根据实际需要精确设计；解决了现有技术中存在的无刷无铁芯盘式永磁电机体积较大、磁场的利用率低及电机的功率难以精确设计等的技术问题。

本实用新型同时还提供了一种各线圈的内、外无效边分别相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折同时相互叠合的无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构，形成相对磁铁扫射边上下凸起的内、外叠合部与定子的内外部凸起形状配合，解决了现有技术中存在的无刷无铁芯盘式永磁电机的定子结构强度差的技术问题。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种盘式无铁芯电机定子的绕组，包括有若干个封闭的线圈，其特征在于：所述的线圈沿圆周向错开夹角依次同向叠压形成封闭的环形结构，线圈包括有一对或一对以上为直线段的磁铁扫射边和连接在磁铁扫射边内外端部使线圈构成封闭环形结构的内、外无效边，各线圈的磁铁扫射边沿圆周径向排列分布形成圆环面，且绕组中所有的磁铁扫射边位于同一平面内且高度一致，各线圈的内、外无效边分别相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折凸起设置同时相互叠压形成相对磁铁扫射边上下凸起的内、外叠合部。通过把绕组中所有的磁铁扫射边设置成位于同一平面内且高度一致，绕组中磁铁扫射边相当于只有一层结构，各线圈的磁铁扫射边沿圆周径向排列分布形成圆环面，因此，在与转子配合使用时，绕组中的每对磁铁扫射边产生的磁场到达两侧转子时强度均为相同，实现磁铁磁铁扫射边的扫射面积最大化，从而使线圈的满槽率和产生的电磁场利用率更高，大大提高了电机的效率，减少了电机定子的发热量，进一步提高的电机的使用寿命；各线圈的内、外无效边分别相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折设置同时相互叠压形成相对磁铁扫射边上下凸起的内、外叠合部，因此，形成的绕组结构与定子的结构相适，内、外叠合部作为定子内外部的成型骨架，注塑或灌注成型的定子具有较好的强度；本实用新型中的各磁铁扫射边处于同一平面内且高度一致，内、外叠合部的高度也远远小于现有的多个线圈平叠而成的厚度，因此，利用本实用新型生产出的定子的厚度大大缩小，可以实现大功率的无刷无铁芯盘式永磁电机的批量生产和应用；同时，由于各线圈的外无效边相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折后叠压形成外叠合部，因此，叠压形成的绕组的外径进一步缩小，有利于缩小利用其制成的定子及相应的电机的体积，各线圈的内无效边相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折后叠压形成内叠合部，增大了绕组的内径，给电机定子的内孔留下了更大空间，增加了穿设在定子内孔中的主轴强度，增强转子的稳定性。

作为优选，相邻的两线圈之间叠合的角度为线圈上每一对磁铁扫射边自身夹角的1/3。因此，绕组内的两两相邻磁铁扫射边形成的夹角为相同，各磁铁扫射边在其排列形成的圆环面内呈放射状均匀分布，各磁铁扫射边之间的夹角相同，大大的确保了绕组整体的一致性，磁铁扫射边的扫射面积最大化，从而使绕组的满槽率和产生的电磁场利用率更高，使得电机的功率可根据实际需要精确设计。