徑向無鐵芯永磁電機(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)無法使磁場最大化利用，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、功率密度低的問題。
[0004]本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種徑向無鐵芯永磁電機(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等長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、下端部的上無效段和下無效段，各繞組線圈之間沿圓周錯開相同的夾角且通過各自的上無效段及下無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效段和下無效段分別進(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)無需對每個(gè)繞組線圈進(jìn)行單獨(dú)固定，大大簡化了定子的加工工藝，本發(fā)明無需另外的骨架來支撐配合，結(jié)構(gòu)簡單，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，且各繞組線圈通過連接在兩徑向有效段上、下端部的上無效段和下無效段分別進(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；繞組線圈通過上無效段及下無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效段位于同一圓柱面上，且兩兩相鄰的繞組線圈上的上無效段重疊部分對應(yīng)的弧度為上無效段對應(yīng)弧度的1/3。各繞組線圈上的上無效段位于同一圓柱面上，因此，當(dāng)各繞組線圈上的上無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效段重疊部分對應(yīng)的弧度為上無效段對應(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)生的電磁場利用率更尚O
[0006]作為優(yōu)選，各繞組線圈上的下無效段位于同一圓柱面上，且兩兩相鄰的繞組線圈上的下無效段重疊部分對應(yīng)的弧度為下無效段對應(yīng)弧度的1/3。下無效段的結(jié)構(gòu)設(shè)置與上無效段的結(jié)構(gòu)設(shè)置同理。
[0007]作為優(yōu)選，所述的上無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)動后與上凹部為重合設(shè)置。上無效段上設(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)各繞組線圈的上無效段之間不易扭曲錯亂，疊合效果好。
[0008]作為優(yōu)選，所述的下無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180°后與下凹部為重合設(shè)置。下無效段的結(jié)構(gòu)設(shè)置與上無效段的結(jié)構(gòu)設(shè)置同理。
[0009]作為優(yōu)選，所述的上無效段和下無效段均位于徑向有效段的外側(cè)。上無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，各繞組線圈的上無效段在相互疊壓時(shí)不易扭曲錯亂，疊合方便。同理，下無效段設(shè)置成位于徑向有效段的外側(cè)。
[0010]作為優(yōu)選，所述的上無效段和下無效段為上下對稱設(shè)置。上無效段和下無效段為上下對稱設(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。
[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效段或下無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)繞組線圈的上無效段上都疊壓有2個(gè)其他繞組線圈的上無效段，因此，把上疊合部的高度設(shè)置成上無效段或下無效段厚度的兩倍或兩倍以上，使得各繞組線圈的上無效段在疊壓時(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)置為上無效段或下無效段厚度的兩倍或兩倍以上。
[0012]一種徑向無鐵芯永磁電機(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效段和下無效段分別進(jìn)行疊壓，各繞組線圈相互疊合后形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，定子的加工工藝簡單，結(jié)構(gòu)簡單，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，且各繞組線圈通過連接在兩徑向有效段上、下端部的上無效段和下無效段分別進(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.繞組線圈通過上無效段及下無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]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0016]實(shí)施例1:見圖1、圖3、圖5，一種徑向無鐵芯永磁電機(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包括有一對等長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、下端部的上無效段12和下無效段13，各繞組線圈I之間沿圓周錯開相同的夾角且通過各自的上無效段12及下無效段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效段和下無效段分別進(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)無需對每個(gè)繞組線圈進(jìn)行單獨(dú)固定，大大簡化了定子的加工工藝，本發(fā)明無需另外的骨架來支撐配合，結(jié)構(gòu)簡單，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，且各繞組線圈通過連接在兩徑向有效段上、下端部的上無效段和下無效段分別進(jìn)行疊壓成圓柱狀，因此，