CN104079083A - 内转式定子 - Google Patents
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Abstract
本发明的内转式定子，由复数展开呈长条状的硅钢条堆栈结合呈条块状半成品，且于预定的定子齿绕制线圈后，再将条块状半成品的各硅钢条以两端相接的方式围绕成圆环状；其中，各硅钢条具有复数一体相连的连接区段供堆栈成相对位于内转式定子外围的轭部，于各连接区段的中央处沿伸有预定长度的延伸区段供堆栈成做为铁芯的定子齿，于各延伸区段尾端设有一具预定宽幅的弯弧区段供成为相对位于内转式定子内圈的靴部，且各延伸区段尾端的弯弧区段宽幅在条块状半成品绕成一圆环状时，得以与相邻的弯弧区段保持预定间距。从而可降低料带的废料比例；以及，可在所有预定的定子齿均完成绕线后，再将条块状半成品围绕成一圆环状，不但可以大幅降低加工难度，更可藉以缩短绕线工时，以及降低绕线设备的购制成本。
Description
技术领域
本发明一种马达的定子结构，特别是指一种可以有效降低相关制作成本、提升电机输出性能以及增加产能的马达定子。
背景技术
按，目前常见的马达结构，可分为内转子还是外转子型态，其结构主要由转子以及缠绕有电枢线圈的定子所组成；其中，转子具有一永久磁石，以内转子为例，该转子相对设置在定子中心轴孔处，当马达运转时，先让该定子所缠绕的电枢线圈产生磁场，并与转子的永久磁场交互作用产生电磁力，使转子被驱动而运转。
至于，一般内转式定子的结构，主要具有一呈圆环状的本体10，于本体10周缘设有复数相连的轭部11，于各轭部11中央处设有朝本体10中心延伸的定子齿12，且于各定子齿12尾端形成一相互围绕呈一轴孔状的靴部13，再藉助模具及绕线机等装置，将漆包线通过相邻定子齿12的两靴部13间隙14，依预设的绕线方向绕在内转式定子的线轴上，且堆栈形成具有厚度的线圈组15，于使用时，透过控制电路的控制，令内转式定子与转子形成相互作用电磁场，使马达得以正常运转。
惟，现有内转式定子由硅钢片以冲压技术一体冲压成型一圆环状硅钢片，再以数片相同的圆环状硅钢片堆栈结合成一具有适当厚度的框体，其在圆环状薄片的冲压制造过程中，每一圆环状硅钢片内缘的中间及外缘的周边部份均成为废料，以足够成型每一个圆环状硅钢片的硅钢片料带间距合算，其废料所占比例高达7成，导致形成材料的浪费与制造成本的增加。
尤其，类似现有内转式定子在线圈组的绕制过程中，必需于沿着圆环状的本体10中心轴孔处，将漆包线通过相邻定子齿12的两靴部13间隙14的方式绕线，不但加工难度较高、绕线工时较长、槽满率低，且所需投资的绕线设备成本亦较高。因此，如何有效降低现有内转式定子的相关制作成本，以及增加现有内转式定子的产能，多年一直是学术界及产业界所亟欲解决的课题。
发明内容
本发明在提供一种可以有效降低相关制作成本提升马达性能，以及增加产能的内转式定子。
为达上揭目的，本发明的内转式定子，由复数展开呈长条状的硅钢条堆栈结合呈条块状半成品，且于预定的定子齿绕制线圈后，再将条块状半成品的各硅钢条以两端相接的方式围绕成圆环状；其中，各硅钢条具有复数一体相连的连接区段供堆栈成相对位于内转式定子外围的轭部，于各连接区段的中央处沿伸有预定长度的延伸区段供堆栈成做为铁芯的定子齿，于各延伸区段尾端设有一具预定宽幅的弯弧区段供成为相对位于内转式定子内圈的靴部，且各延伸区段尾端的弯弧区段宽幅在条块状半成品绕成一圆环状时，得以与相邻的弯弧区段保持预定间距；以及，各硅钢条于两个宽度相对较宽的延伸区段之间配置一宽度相对较窄的延伸区段，该内转式定子仅于由宽度较宽的延伸区段所堆栈构成的定子齿上缠绕线圈。
利用上述技术特征，可在硅钢条的冲压成型过程中，在料带的同一个长度区间内，配置有至少两个由延伸区段相对应交错配置的硅钢条，藉以降低料带的废料比例；以及，在预定数量的硅钢条堆栈呈条块状半成品后，可直接利用设有延伸区段一侧的开放空间，将线圈绕制于预定的定子齿上，待所有预定的定子齿均完成绕线后，再将条块状半成品围绕成一圆环状，并使各硅钢条的延伸区段尾端朝圆环中心延伸，且由各延伸区段尾端的弯弧区段围绕呈一可供容至转子的轴孔，不但可以大幅降低加工难度，更可藉以缩短绕线工时，以及降低绕线设备的购制成本。从而可达到有效降低制作成本，以及增加产能的目的；尤其，可利用于宽的定子齿之间配置窄的定子齿，且仅于宽的定子齿绕制线圈(跨齿绕线)的设计，提高定子线圈的槽满率。
依据上述技术特征，所述各硅钢条于宽度较宽的延伸区段尾端所形成的连接区段宽幅，相对大于宽度较窄的延伸区段尾端所形成的连接区段宽幅。
上述内转式定子至少于由宽度较宽的延伸区段所堆栈构成的定子齿上披覆一预定厚度的绝缘层。
所述各硅钢条于头尾两端的连接区段侧沿分别设有至少一可供对应接合的扣合部。
所述预定数量的硅钢条堆栈呈条块状半成品后，以铆接方式固定。
所述预定数量的硅钢条堆栈呈条块状半成品后，以焊接方式固定。
所述预定数量的硅钢条利用黏着材料堆栈胶合呈条块状半成品。
具体而言，本发明所揭露的内转式定子，除可有效降低相关制作成本，以及增加产能之外，尚可利用于宽的定子齿之间配置窄的定子齿，且仅于宽的定子齿绕制线圈(跨齿绕线)的设计，提高线圈的槽满率；以及，可藉由增加绕制有线圈的定子齿所属的靴部宽幅的设计，搜集较多磁通(提高磁石利用率)，进而提高功率密度。
附图说明
图1为一现有内转式定子的绕线加工方式示意图。
图2为本发明的内转式定子结构平面图。
图3为本发明的硅钢条结构平面图。
图4为本发明中预定数量的硅钢条堆栈呈条块状半成品后的结构立体图。
图5为本发明的内转式定子绕线加工方式示意图。
图号说明：
[先前技术]
10本体
11轭部
12定子齿
13靴部
14间隙
15线圈组
[本发明]
20条块状半成品
21硅钢条
211连接区段
212延伸区段
213弯弧区段
214扣合部
30线圈。
具体实施方式
如图2本发明的内转式定子结构平面图、图3本发明的硅钢条结构平面图、图4本发明中预定数量的硅钢条堆栈呈条块状半成品后的结构立体图所示，本发明的内转式定子，由复数展开呈长条状的硅钢条21堆栈结合呈条块状半成品20，且于预定的定子齿绕制线圈30后，再将条块状半成品20的各硅钢条21以两端相接的方式围绕成圆环状；其中：各硅钢条21具有复数一体相连的连接区段211供堆栈成相对位于内转式定子外围的轭部，于各连接区段211的中央处沿伸有预定长度的延伸区段212供堆栈成做为铁芯的定子齿，于各延伸区段212尾端设有一具预定宽幅的弯弧区段213供成为相对位于内转式定子内圈的靴部，且各延伸区段212尾端的弯弧区段213宽幅在条块状半成品20绕成一圆环状时，得以与相邻的弯弧区段213保持预定间距。
利用上述结构设计，所述硅钢条21可由冲压加工一体成型，且于成型过程中，在料带的同一个长度区间内，配置有至少两个由延伸区段相对应交错配置的硅钢条，藉以降低料带的废料比例；以及，在预定数量的硅钢条堆栈呈条块状半成品后，可如图5所示，直接利用设有延伸区段212一侧的开放空间，将线圈30绕制于预定的定子齿上，待所有预定的定子齿均完成绕线后，再将条块状半成品20的围绕成一圆环状，并使各硅钢条21的延伸区段212尾端朝圆环中心延伸，且由各延伸区段尾端的弯弧区段围绕呈一可供容至转子的轴孔，不但可以大幅降低加工难度，更可藉以缩短绕线工时，以及降低绕线设备的购制成本。从而可达到有效降低制作成本，以及增加产能的目的。
本发明的内转式定子，于实施时，所述预定数量的硅钢条21堆栈呈条块状半成品20后，可以铆接方式将各硅钢条21固定结合，或以焊接方式将各硅钢条21固定结合，或是利用黏着材料将预定数量的硅钢条21堆栈胶合呈条块状半成品20。
再者，所述各硅钢条21可如图2所示，于头尾两端的连接区段211侧沿分别设有至少一可供对应接合的扣合部214，当条块状半成品20的各硅钢条21以两端相接的方式围绕成圆环状时，可在头尾两端的连接区段211所属的扣合部214对应接合下确实固定于圆环状。
由于整体内转式定子可直接利用设有延伸区段212一侧的开放空间，将线圈30绕制于预定的定子齿上，待所有预定的定子齿均完成绕线后，再将条块状半成品20的围绕成一圆环状，因此整体内转式定子各靴部之间的间隙可藉以缩减，进而减低磁阻变化率，降低顿转转矩降低噪音。
值得一提的是，各硅钢条21可于两个宽度相对较宽的延伸区段212之间配置一宽度相对较窄的延伸区段212，整体内转式定子仅于由宽度较宽的延伸区段212所堆栈构成的定子齿上缠绕线圈30，亦即利用于宽的定子齿之间配置窄的定子齿，且仅于宽的定子齿绕制线圈的设计，提高线圈的槽满率；又，在此实施形态下，整体内转式定子可至少于由宽度较宽的延伸区段所堆栈构成的定子齿上披覆一预定厚度的绝缘层(图略)。
以及，在上述各硅钢条于两个宽度相对较宽的延伸区段之间配置一宽度相对较窄的延伸区段，且仅于由宽度较宽的延伸区段所堆栈构成的定子齿上缠绕线圈的实施形态下，各硅钢条于宽度较宽的延伸区段尾端所形成的连接区段宽幅，相对大于宽度较窄的延伸区段尾端所形成的连接区段宽幅为佳，可藉由增加绕制有线圈的定子齿所属的靴部宽幅的设计，搜集较多磁通，进而提高功率密度。
与传统技术相较，本发明所揭露的内转式定子，除可有效降低相关制作成本，以及增加产能之外，尚可利用于宽的定子齿之间配置窄的定子齿，且仅于宽的定子齿绕制线圈(跨齿绕线)的设计，提高线圈的槽满率；以及，可藉由增加绕制有线圈的定子齿所属的靴部宽幅的设计，搜集较多磁通(提高磁石利用率)，进而提高功率密度。
Claims (7)
1.一种内转式定子，其特征在于，由复数展开呈长条状的硅钢条堆叠结合呈条块状半成品，且于预定的定子齿绕制线圈后，再将条块状半成品的各硅钢条以两端相接的方式围绕成圆环状；其中：
各硅钢条具有复数一体相连的连接区段供堆叠成相对位于内转式定子外围的轭部，于各连接区段的中央处沿伸有预定长度的延伸区段供堆叠成做为铁芯的定子齿，于各延伸区段尾端设有一具预定宽幅的弯弧区段供成为相对位于内转式定子内圈的靴部，且各延伸区段尾端的弯弧区段宽幅在条块状半成品绕成一圆环状时，得以与相邻的弯弧区段保持预定间距；以及，各硅钢条于两个宽度相对较宽的延伸区段之间配置一宽度相对较窄的延伸区段，该内转式定子仅于由宽度较宽的延伸区段所堆叠构成的定子齿上缠绕线圈。
2.如权利要求1所述的内转式定子，其特征在于，各硅钢条于宽度较宽的延伸区段尾端所形成的连接区段宽幅，相对大于宽度较窄的延伸区段尾端所形成的连接区段宽幅。
3.如权利要求2所述的内转式定子，其特征在于，内转式定子至少于由宽度较宽的延伸区段所堆叠构成的定子齿上披覆一预定厚度的绝缘层。
4.如权利要求1或2所述的内转式定子，其特征在于，各硅钢条于头尾两端的连接区段侧沿分别设有至少一可供对应接合的扣合部。
5.如权利要求1或2所述的内转式定子，其特征在于中，该预定数量的硅钢条堆栈呈条块状半成品后，以铆接方式固定。
6.如权利要求1或2所述的内转式定子，其特征在于，该预定数量的硅钢条堆栈呈条块状半成品后，以焊接方式固定。
7.如权利要求1或2所述的内转式定子，其特征在于，该预定数量的硅钢条利用黏着材料堆栈胶合呈条块状半成品。
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