[实用新型]一种二极空心杯电机线圈结构

说明书

本实用新型公开了一种二极空心杯电机线圈结构：包括套设在磁钢外的圆柱形状的筒形线圈，其特征在于，所述筒形线圈包含三个线圈组，任一线圈组只由一根绕线绕制且只含有一个进线头和一个出线头，所述筒形线圈通过三个线圈组的绕线绕制成无骨架的空心圆柱形线圈。本实用新型排布结构满足整距整槽的分布式绕组结构，使电机功率密度最大化。在电磁结构上具有对称性、整距整数绕线排布、并且只有六个引出线头，结构简单易于制作，电机功率密度最大化和以及线头少工艺简单利于生产，使得效率更高。

技术领域

本实用新型属于一种电机技术领域，尤其涉及一种二极空心杯电机线圈结构。

背景技术

空心杯电机属于微型永磁电机类型，其特殊结构在于线圈绕组是无骨架的漆包线自支撑的空心圆柱型结构，该特殊结构形成的电机性能参数是各类同规格电机功率密度最大、效率最高的类型，在各类高端应用如精密控制、航空航天、军事科技、医疗科技等领域有无可替代的应用优势。而目前的空心杯电机线圈绕制工艺是各大微电机企业的技术门槛，且几乎目前市场公开的线圈排布结构和工艺方法均长期被国外垄断，因此，需要找到新的结构和工艺方法，进一步推进空心杯电机的技术突破和市场应用。

在目前已知的空心杯线圈排布结构中，有菱形绕线和斜绕线两大类，在三相有刷和无刷的空心杯线圈结构中，均采取每一相连续绕制占据整个线圈圆周的120°方式的排布结构，这一排布结构的优点是不论斜绕线还是菱形绕线方式，每一相线圈均只有进线和出现两个线头，总计三相为6个线头，但是缺点是线圈的利用率低，属于分数绕组，比整数绕组低15％左右功率密度；如果采用整数绕组，采用菱形蝶形绕线方式则每一相线圈至少要2个单独线圈成对称结构总计最少6个单独线圈，则每一相线圈会引出两个进线头和两个出线头，整个圆柱型三相线圈会出产生六个引线头，后续工艺需要把每一相的两个单独线圈的进出线进行连线为一相线圈，工艺非常繁琐，只能靠人工进行不仅可靠性差、生产效率也非常低。

实用新型内容

为了解决现有技术中的一个或多个上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种二极空心杯电机线圈结构及其绕制方法，提高线圈利用率，提高电机功率密度，精简工艺。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种二极空心杯电机线圈结构包括套设在磁钢外的圆柱形状的筒形线圈，其特征在于，所述筒形线圈包含三个线圈组，任一线圈组只由一根绕线绕制且只含有一个进线头和一个出线头，所述筒形线圈通过三个线圈组的绕线绕制成无骨架的空心圆柱形线圈。

进一步的，所述筒形线圈包含三个线圈组，各个线圈组依次交叉排布，所述每个线圈组包括两个绕制在圆柱形表面的互为中心对称的独立线圈，该两个独立线圈由同一绕线串接绕制，所述各个独立线圈于圆柱形状的筒形线圈的端面圆上所占的弧长为1/6圆周长度(即所对应的圆心角为60°)

本方案二极空心杯电机线圈的绕制方法如下：

(1)把整个线圈分为A、B、C三个线圈组，开始时，A线圈组的绕线从圆柱形的一个端面圆周上任一点开始绕制，沿圆柱的表面绕制到圆柱形的另一个端面与起始点相对即180°的位置，再按同一方向沿圆柱的表面回到起始点，形成第一匝线圈；之后紧邻第一匝线圈开始绕制第二匝线圈，以此类推重复绕制，一直绕到占据端面圆周的 1/6弧长的宽度，之后引出绕线将其扭转至引出点的同一端面圆的 180°位置开始按上述方法反向绕制，一直绕到占据端面圆周的1/6 弧长的宽度，此时A线圈组绕制成型；

(2)按照步骤(1)的方法紧挨着A线圈组开始绕制B线圈组，待B线圈组绕制成型后，开始绕制C线圈组；C线圈组绕制成型后， A、B、C三个线圈组在同一个端面圆上各自占据的弧长为1/3的圆周长度，此时A、B、C三个线圈组形成一个无骨架的空心圆柱形线圈。