CN103414271B - 永磁无刷直流电机及定子绕线方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供定子绕线方法以及永磁无刷直流电机。本发明提供的两种定子绕线方法，能实现不同的功能，其中一种绕线方法使电机在低转速时获得大扭矩，另一种绕线方法使电机在高转速时获得小扭矩。本发明通过不一样的绕线方式来实现同一种型号电机的低转速、大扭矩和高转速、小扭矩之间的转换，提高了生产效率，降低了生产成本，丰富了电机的功能，使电机可以应用在不同的场合。

Description

永磁无刷直流电机及定子绕线方法

技术领域

本发明涉及无刷直流电机领域，尤其涉及一种永磁无刷直流电机及定子绕线方法。

背景技术

直流无刷电机是一种传统的输出主动件，他的性能很大程度上决定了他的实用范围，而直流无刷电机的性能很大一本分取决于定子绕组的绕线方式，不一样的绕线方式得出的电机性能也不一样；近年来随着生活水平的提高，电子技术的发展，直流无刷电机不仅仅只是用在原来传统的医疗、飞机、汽车等行业，也更多的被智能家具、家电行业、电动窗帘、电动卷帘门等领域所接受，因为涉及的范围比较宽广，无论是电机的转速还是输出扭矩显然同一种型号、单一的绕线方式是不可能实现的。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种结构简单，加工难度小，生产效率高的无刷直流电机，以及可以实现不同功能的两种定子绕线方法。

为实现上述目的，本发明提供一种低转速、大扭矩的定子绕线方法，所述定子包括九个绕线单元；第一绕线单元、第二绕线单元、第三绕线单元、第四绕线单元、第五绕线单元、第六绕线单元、第七绕线单元、第八绕线单元和第九绕线单元依次两两铰接；定子绕线方法包括以下几个步骤：

第一步：绕A相，A相的漆包线先绕过第一绕线单元，再绕过第四绕线单元，最后绕过第七绕线单元后引出；

第二步：绕B相，B相的漆包线先绕过第二绕线单元，再绕过第五绕线单元，最后绕过第八绕线单元后引出；

第三步：绕C相，C相的漆包线先绕过第三绕线单元，再绕过第六绕线单元，最后绕过第九绕线单元后引出；将引出的A相、B相和C相焊接在一起。

其中，在所有的绕线单元上，漆包线的缠绕方向均为顺时针。

本发明还提供一种高转速、小扭矩的定子绕线方法，所述定子包括九个绕线单元；第一绕线单元、第二绕线单元、第三绕线单元、第四绕线单元、第五绕线单元、第六绕线单元、第七绕线单元、第八绕线单元和第九绕线单元依次两两铰接；定子绕线方法包括以下几个步骤：

第一步：绕A相，A相的漆包线先绕过第一绕线单元，再绕过第二绕线单元，最后绕过第三绕线单元后引出；

第二步：绕B相，B相的漆包线先绕过第四绕线单元，再绕过第五绕线单元，最后绕过第六绕线单元后引出；

第三步：绕C相，C相的漆包线先绕过第七绕线单元，再绕过第八绕线单元，最后绕过第九绕线单元后引出；将引出的A相、B相和C相焊接在一起。

其中，在第三绕线单元、第六绕线单元和第九绕线单元上，漆包线的缠绕方向为逆时针；在第一绕线单元、第二绕线单元、第四绕线单元、第五绕线单元、第七绕线单元和第八绕线单元上，漆包线的缠绕方向为顺时针。

本发明还提供一种永磁无刷直流电机，包括相互配合的定子和转子，所述转子是永磁体磁极，所述定子包括定子铁芯和漆包线；所述定子铁芯包括九个绕线单元，所述定子包括九个绕线单元；第一绕线单元、第二绕线单元、第三绕线单元、第四绕线单元、第五绕线单元、第六绕线单元、第七绕线单元、第八绕线单元和第九绕线单元依次两两铰接；所述漆包线包括A相的漆包线、B相的漆包线和C相的漆包线；所述A相的漆包线先绕过第一绕线单元，再绕过第二绕线单元，最后绕过第三绕线单元后引出；所述B相的漆包线先绕过第四绕线单元，再绕过第五绕线单元，最后绕过第六绕线单元后引出；所述C相的漆包线先绕过第七绕线单元，再绕过第八绕线单元，最后绕过第九绕线单元后引出。

其中，在所有的绕线单元上，漆包线的缠绕方向均是顺时针。

本发明还提供一种永磁无刷直流电机，包括相互配合的定子和转子，所述转子是永磁体磁极，所述定子包括定子铁芯和漆包线；所述定子铁芯包括九个绕线单元；第一绕线单元、第二绕线单元、第三绕线单元、第四绕线单元、第五绕线单元、第六绕线单元、第七绕线单元、第八绕线单元和第九绕线单元依次两两铰接；所述漆包线包括A相的漆包线、B相的漆包线和C相的漆包线；所述A相的漆包线先绕过第一绕线单元，再绕过第二绕线单元，最后绕过第三绕线单元后引出；所述B相的漆包线先绕过第四绕线单元，再绕过第五绕线单元，最后绕过第六绕线单元后引出；所述C相的漆包线先绕过第七绕线单元，再绕过第八绕线单元，最后绕过第九绕线单元后引出。

其中，在第三绕线单元、第六绕线单元和第九绕线单元上，漆包线的缠绕方向为逆时针；在第一绕线单元、第二绕线单元、第四绕线单元、第五绕线单元、第七绕线单元和第八绕线单元上，漆包线的缠绕方向为顺时针。

其中，所述绕线单元包括底边、顶边和绕线部，绕线部一端与底边固定连接，另一端与顶边固定连接；相邻的绕线单元的底边铰接，在绕线单元的铰接处设有圆孔。

其中，所述绕线单元的底边的边缘处还设有凸台

本发明的有益效果是：本发明提供两种定子绕线方法以及两种永磁无刷直流电机。本发明提供的两种定子绕线方法，能实现不同的功能，其中一种绕线方法使电机在低转速时获得大扭矩，另一种绕线方法使电机在高转速时获得小扭矩。本发明通过不一样的绕线方式来实现同一种型号电机的低转速、大扭矩和高转速、小扭矩之间的转换，提高了生产效率，降低了生产成本，丰富了电机的功能，使电机可以应用在不同的场合。

附图说明

图1为本发明的低转速、大扭矩的定子绕线方法；

图2为本发明的高转速、小扭矩的定子绕线方法；

图3为本发明的定子铁芯在没有对接时的结构图；

图4为本发明的定子铁芯在对接后的结构图；

图5为本发明的绕线单元的结构图。

主要元件符号说明如下：

1、绕线单元10、第一绕线单元

101、底边102、顶边

103、绕线部104、凸台

11、第二绕线单元12、第三绕线单元

13、第四绕线单元14、第五绕线单元

15、第六绕线单元16、第七绕线单元

17、第八绕线单元18、第九绕线单元

19、圆孔2、A相的漆包线

3、B相的漆包线4、C相的漆包线

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

请参阅图1，本发明还提供一种低转速、大扭矩的定子绕线方法，定子包括九个绕线单元1；第一绕线单元10、第二绕线单元11、第三绕线单元12、第四绕线单元13、第五绕线单元14、第六绕线单元15、第七绕线单元16、第八绕线单元17和第九绕线单元18依次两两铰接；定子绕线方法包括以下几个步骤：第一步：绕A相，A相的漆包线2先绕过第一绕线单元10，再绕过第四绕线单元13，最后绕过第七绕线单元16后引出；第二步：绕B相，B相的漆包线3先绕过第二绕线单元11，再绕过第五绕线单元14，最后绕过第八绕线单元17后引出；第三步：绕C相，C相的漆包线4先绕过第三绕线单元12，再绕过第六绕线单元15，最后绕过第九绕线单元18后引出，将引出的A相、B相和C相焊接在一起。在所有的绕线单元1上，漆包线的缠绕方向均为顺时针。定子铁芯包括9个绕线单元1，将9个绕线单元1分为A相、B相和C相，每相有三个绕线单元1，再搭配上对应的磁极转子，可以是6极或12极，就可以得到低转速、大扭矩的效果。

请参阅图2，本发明还提供一种高转速、小扭矩的定子绕线方法，定子包括九个绕线单元1；第一绕线单元10、第二绕线单元11、第三绕线单元12、第四绕线单元13、第五绕线单元14、第六绕线单元15、第七绕线单元16、第八绕线单元17和第九绕线单元18依次两两铰接；定子绕线方法包括以下几个步骤：第一步：绕A相，A相的漆包线2先绕过第一绕线单元10，再绕过第二绕线单元11，最后绕过第三绕线单元12后引出；第二步：绕B相，B相的漆包线3先绕过第四绕线单元13，再绕过第五绕线单元14，最后绕过第六绕线单元15后引出；第三步：绕C相，C相的漆包线4先绕过第七绕线单元16，再绕过第八绕线单元17，最后绕过第九绕线单元18后引出，将引出的A相、B相和C相焊接在一起。在第三绕线单元12、第六绕线单元15和第九绕线单元18上，漆包线的缠绕方向为逆时针；在第一绕线单元10、第二绕线单元11、第四绕线单元13、第五绕线单元14、第七绕线单元16和第八绕线单元17上，漆包线的缠绕方向为顺时针。与低转速、大扭矩的定子绕线方法相比，高转速、小扭矩的定子绕线方法，定子铁芯也包括9个绕线单元1，也是将9个绕线单元1分为A相、B相和C相，每相也有三个绕线单元1，但是用此种绕线方式绕出来的实际效果就是把9个绕线单元1变成3个绕线单元1，同样改变一下我们的转子极数，可以是2极或者4极，就可以得到高转速，小扭矩的性能。

请参阅图3-5，本发明的第一种永磁无刷直流电机，包括相互配合的定子和转子，转子是永磁体磁极，定子包括定子铁芯和漆包线；定子铁芯包括第一绕线单元10、第二绕线单元11、第三绕线单元12、第四绕线单元13、第五绕线单元14、第六绕线单元15、第七绕线单元16、第八绕线单元17和第九绕线单元18，九个绕线单元1依次两两铰接形成条状，位于定子铁芯两端的第一绕线单元10和第九绕线单元18适配连接。本发明提供的永磁无刷直流电机，其定子铁芯由多个绕线单元1两两铰接，在绕线完成前，定子铁芯为条状，方便绕线；绕线完成后，将定子铁芯的首尾对接起来，此时定子铁芯为工作状态的圈状。本发明的永磁无刷直流电机，其定子铁芯很容易整圆，生产效率高；出现断裂的几率小，产品的合格率高。

漆包线包括A相的漆包线、B相的漆包线和C相的漆包线；A相的漆包线先绕过第一绕线单元，再绕过第二绕线单元，最后绕过第三绕线单元后引出；所述B相的漆包线先绕过第四绕线单元，再绕过第五绕线单元，最后绕过第六绕线单元后引出；C相的漆包线先绕过第七绕线单元，再绕过第八绕线单元，最后绕过第九绕线单元后引出。第一种永磁无刷直流电机的功能特点是低转速，大扭矩。

此外本发明还提供第二种永磁无刷直流电机，与上述第一种永磁无刷直流电机相比，二者区别在于定子的绕线方法不同。第二种永磁无刷直流电机的A相的漆包线2先绕过第一绕线单元10，再绕过第二绕线单元11，最后绕过第三绕线单元12后引出；B相的漆包线3先绕过第四绕线单元13，再绕过第五绕线单元14，最后绕过第六绕线单元15后引出；C相的漆包线4先绕过第七绕线单元16，再绕过第八绕线单元17，最后绕过第九绕线单元18后引出。在第三绕线单元12、第六绕线单元15和第九绕线单元18上，漆包线的缠绕方向为逆时针；在第一绕线单元10、第二绕线单元11、第四绕线单元13、第五绕线单元14、第七绕线单元16和第八绕线单元17上，漆包线的缠绕方向为顺时针。第二种永磁无刷直流电机的功能特点是高转速，小扭矩。

本发明的永磁无刷直流电机，绕线单元1包括底边101、顶边102和绕线部103，绕线部103一端与底边101固定连接，另一端与顶边102固定连接；相邻的绕线单元1的底边101铰接，在绕线单元1的铰接处设有圆孔19。绕线部103两端分别固定顶边102和底边101，方便绕线；绕线单元1通过底边101铰接的方式连接在一起，由于底边101比较薄，很容易折弯，使定子铁芯很容易整圆，而且不容易出现断裂。

本发明的永磁无刷直流电机，绕线单元1的底边101的边缘处还设有凸台104。凸台104使绕线单元1能够缠绕更多的漆包线，增加了定子轭的面积，增大通过定子轭的磁通，使磁路得到优化。

本发明提供永磁无刷直流电机，通过改变定子绕线方式和对应的转子极对数来改变电机的性能，这样可以实现同样的定子，同样的外部条件下，只需改变定子的绕线方法就可以实现低转速、大扭矩和高转速，小扭矩之间的转换，既可以提高效率，也能节约成本。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种定子绕线方法，其特征在于，所述定子包括九个绕线单元；第一绕线单元、第二绕线单元、第三绕线单元、第四绕线单元、第五绕线单元、第六绕线单元、第七绕线单元、第八绕线单元和第九绕线单元依次两两铰接；定子绕线方法包括以下几个步骤：

第一步：绕A相，A相的漆包线先绕过第一绕线单元，再绕过第二绕线单元，最后绕过第三绕线单元后引出；

第二步：绕B相，B相的漆包线先绕过第四绕线单元，再绕过第五绕线单元，最后绕过第六绕线单元后引出；

第三步：绕C相，C相的漆包线先绕过第七绕线单元，再绕过第八绕线单元，最后绕过第九绕线单元后引出；将引出的A相、B相和C相焊接在一起，在第三绕线单元、第六绕线单元和第九绕线单元上，漆包线的缠绕方向为逆时针；在第一绕线单元、第二绕线单元、第四绕线单元、第五绕线单元、第七绕线单元和第八绕线单元上，漆包线的缠绕方向为顺时针；磁极转子的极数是二极或者是四极。

2.一种永磁无刷直流电机，其特征在于，包括相互配合的定子和转子，所述转子是永磁体磁极，所述定子包括定子铁芯和漆包线；所述定子铁芯包括九个绕线单元，第一绕线单元、第二绕线单元、第三绕线单元、第四绕线单元、第五绕线单元、第六绕线单元、第七绕线单元、第八绕线单元和第九绕线单元依次两两铰接；所述漆包线包括A相的漆包线、B相的漆包线和C相的漆包线；所述A相的漆包线先绕过第一绕线单元，再绕过第二绕线单元，最后绕过第三绕线单元后引出；所述B相的漆包线先绕过第四绕线单元，再绕过第五绕线单元，最后绕过第六绕线单元后引出；所述C相的漆包线先绕过第七绕线单元，再绕过第八绕线单元，最后绕过第九绕线单元后引出，在第三绕线单元、第六绕线单元和第九绕线单元上，漆包线的缠绕方向为逆时针；在第一绕线单元、第二绕线单元、第四绕线单元、第五绕线单元、第七绕线单元和第八绕线单元上，漆包线的缠绕方向为顺时针。

3.根据权利要求2所述的永磁无刷直流电机，其特征在于，所述绕线单元包括底边、顶边和绕线部，绕线部一端与底边固定连接，另一端与顶边固定连接；相邻的绕线单元的底边铰接，在绕线单元的铰接处设有圆孔。

4.根据权利要求3所述的永磁无刷直流电机，其特征在于，所述绕线单元的底边的边缘处还设有凸台。