CN104113170A - 电机及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电机技术，提供了一种电机及其制造方法，电机包括定子、绕制于所述定子上的3*N个线圈及与所述线圈连接的电路基板，所述线圈形成U、V、W三相绕组的集中式绕组，同一相的线圈相互串联和/或并联后形成两个端点，该两个端点与电路基板形成连接。如此减少了绕组与电路基板连接的端点，从而减少电路基板上与绕组的端点连接的连接孔，增大了与相应相绕组电连接的印刷走线面积，使得即使电机电流很大时，电路基板也不会出现过热以至出现安全事故。

Description

电机及其制造方法

技术领域

本发明属于电机制造领域，尤其涉及一种电机及其制造方法。

背景技术

永磁电机中，定子绕组一般采用分布绕组或集中绕组，相对于分布绕组定子，集中绕组定子要求电机的定子铁芯采用分割的方式，其优势在采用集中绕组的永磁电机中，齿槽转矩较小，端部连线的长度较短，分割铁芯绕线较为便利等，集中绕组在永磁电机中得到了广泛的应用。

随着现在通用永磁伺服电机的发展，应用行业也越来越广泛，对伺服电机要求也越来越严格，在某些高端应用场合，如机器人，由于安装空间的限制，对电机的轴向尺寸有着严格的要求。现有的集中绕组的永磁同步伺服电机，其定子端部采用印刷电路板进行绕组的连接，然后由印刷电路板引出电机的UVW动力线，这样电机的端部长度变短，缩短了电机的轴向长度。

传统的电机制造技术中，都是将定子铁芯每个齿上两个导线线头全部采用印刷电路板连接，这样做会导致印刷电路板上打孔和与线头连线焊盘过多（参考图1），导致每相的印刷走线过窄，当电机电流很大时，印刷电路板会过热以至出现安全事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止电流过大时会过热以至出现安全事故的电机。

本发明是这样实现的，一种电机，包括定子、绕制于所述定子上的3*N个线圈及与所述线圈连接的电路基板，所述线圈形成U、V、W三相绕组的集中式绕组，同一相的线圈相互串联或者/和并联后形成两个端点，该两个端点与电路基板形成连接。

本发明的另一目的在于提供一种电机的制造方法，包括以下步骤：

设置定子；

绕制3*N个线圈于所述定子上，所述线圈形成U、V、W三相绕组的集中式绕组；

使至少一个同一相的线圈相互串联或者/和并联后形成两个端点，并将该两个端点与电路基板形成连接。

上述的电机及其制造方法通过将至少一个同一相的线圈相互串联或者/和并联后形成两个端点（连接端线），该两个端点与电路基板形成连接，减少了绕组于电路基板连接的端点，从而减少电路基板上与绕组的连接线头连接的连接孔，增大了与相应相绕组电连接的印刷走线面积，使得即使电机电流很大时，电路基板也不会出现过热以至出现安全事故的问题。

附图说明

图1是现有技术印刷线路板示意图；

图2是本发明一实施例提供的电机的结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的电机绕组线圈接线示意图；

图4是本发明第一实施例提供的电机的U相印刷线路板示意图；

图5是本发明第一实施例提供的电机的V相印刷线路板示意图；

图6是本发明第一实施例提供的电机的W相印刷线路板示意图；

图7是本发明第一实施例提供的电机的中性点印刷线路板示意图；

图8是本发明第二实施例提供的电机的U相印刷线路板示意图；

图9是本发明第二实施例提供的电机的V相印刷线路板示意图；

图10是本发明第二实施例提供的电机的W相印刷线路板示意图；

图11是本发明第二实施例提供的电机的中性点印刷线路板示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2所示，一种电机，其包括转子1、定子4以及电路基板（未示出）。转子1具有偶数个且等间隔设置的磁体3，转子1由转子铁芯2和磁体3构成，磁体3利用粘接剂固定在转子铁芯2的外侧壁上。

定子4与转子1相对设置，绕制3*N个线圈于定子4上，相应地，应是绕制于定子铁芯7上。绕制完的线圈5三相连接于电路基板，N为大于等于1的整数。线圈5形成U、V、W三相绕组的集中式绕组，其中，参考图3，同一相的线圈5相互串联和/或并联后形成两个端点6（线圈5的外接于电路基板的线头），该两个端点6与电路基板形成连接。事实上是，将绕组的至少两个同相线圈5根据电路设定的电路方向或磁场方向，以并联、串联或串并联将线圈导线连接后，形成该同相线圈5共用用于外接电路的两个端点6，相比传统的每相线圈5均有用于外接电路的两个端点6，减少了与电路基板的连接点，增大电路基板的电路布线的可走线面积，从而提高电路基板的电流承受能力。

进一步地，同一相绕组中至少两个线圈5用同一根导线绕制而成。根据绕组的电流方向或磁场方向，将同一相绕组至少两个线圈5用同一根导线绕制。

作为本发明一实施例，图2实施方式示出的是定子4具有12个线圈5的情况；定子4呈环状配置且以集中式绕制三相绕组。在绕制绕组时，可以同相的线圈5相互串联、并联或串并联后形成两个端点（线头），具体可以使将同相的线圈5利用同一根导线绕制，或不同线圈5分别绕制完后根据电流方向将其中的端点（线头）连接形成剩下两个。这样就减少了一半以上的线头，相对应的印刷电路板上的连接孔就会少一半以上。

进一步地，以绕制有绕组的电机结构图说明本发明实施例，如图2所示，为4极12槽电机，在传统的绕组绕制方式中，12个绕组线圈5分别绕制，最后有24个漆包线线头（端点），所对应的印刷电路板上就有24个相应的连接孔。作为本发明一个实施例，可以将V绕组群的绕组V1和V2、绕组V7和V8分别用同一根导线绕制，或绕组V1、V2、V7和V8同一根导线绕制；可以将U绕组群的绕组U3和U4、绕组U9和U10分别用同一根导线绕制，或绕组U3、U4、U9和U10用同一根导线绕制；可以将W绕组群的绕组W5和W6、绕组W11和W12分别用同一根导线绕制，或W5、W6、W11和W12用同一根导线绕制。那么，相应地，若在所有的三相绕组中两个同相绕组共用一根导线，则可以减少12个接线端点6；若在所有的三相绕组中四个同相绕组共用一根导线，则可以减少18个接线端点6。在其他实施例中，上述的用同一根导线绕制，也可以是不同的同相绕组可以分别绕制后再将绕制导线根据电流方向串接起来。另外，上述的N取值不同时，如N=2，即4极6槽（齿）；N=3，即6极9槽，或8极9槽，或10极9槽，；N=4，即8极12槽，或10极12槽；N=5，即10极15槽等电机，绕组绕制方式也可以根据上述同一相的线圈5相互串联和/或并联后形成两个端点6后连接于电路基板的策略，减少三相绕组群与电路基板的连接线头（端点6）以增大电路基板的图案走线面积，从而提高电路基板的电流承受能力。

更具体地，以绕组的电路原理图说明本发明实施例，如图3所示，为10极12槽永磁电机的绕组连接图，相并联支路数为2，V相绕组群由绕组V1、绕组V2、绕组V7、绕组V8连接而成，U相绕组群由绕组U3、绕组U4、绕组U9、绕组U10连接而成；W相绕组群由绕组W5、绕组W6、绕组W11、绕组W12连接而成。传统做法是，12个绕组线圈5分别绕制，最后有24个漆包线线头（端点6），所对应连接的电路基板上就有24个相应的连接点（连接孔）。作为本发明一实施例，具体可以使将同相的线圈5利用同一根导线绕制，或不同线圈5分别绕制完后根据电流方向将其中的端点6（线头）连接形成剩下两个。这样就减少了一半的线头，相对应的印刷电路板上的连接孔就会少一半。

例如，参见图2、3，V相绕组相邻的绕组V1和绕组V2（绕组导线的末端HV1_E与HV2_E）、绕组V7和绕组V8（绕组导线的始端HV7_S与HV8_S）之间的连接导线Line1和Line2，连接导线Line1是与绕组V1、绕组V2的线圈5是同一根不断线的漆包线，连接导线Line2与绕组V7、绕组V8的线圈5是同一根不断线的漆包线。在绕制的过程中，先把绕组V1的线圈5绕好，然后预留一定的长度（对应图3中Line1与Line2），根据电流的流向，接着绕制绕组V2的线圈5。同样绕制其他5组，一共12个线头在电路基板上进行对应的绕组连接。

如此，则减少了绕组与电路基板的连接端点6，从而减少电路基板上与绕组的端点连接的焊盘（打孔），增大了与相应相绕组电连接的印刷线路板走线面积，使得即使电机电流很大时，印刷电路板也不会出现过热以至出现安全事故的问题。

对集中式绕组群进行三相Y连接，且每相的绕组群通过将串联连接有相邻的同一相绕组的电路并联连接而成。参照图3，即通过将相邻的V相绕组V2和V2的串联电路与相邻的V相绕组V7和V8的串联电路并联连接，而构成整个V相绕组；通过将相邻的U相绕组U3和U4的串联电路与相邻的U相绕组U9和U10的串联电路并联连接，而构成整个U相绕组；通过将相邻的W相绕组W5和W6的串联电路与相邻的W相绕组W11和W12的串联电路并联连接，而构成整个W相绕组，此后将整个V相绕组、整个U相绕组以及整个W相绕组进行三相Y连接，此种方式使用于卷绕线径细的绕组且能得到高功率输出。

结合图2-7，其中各个绕组的卷绕始端线头标记为“HXY_S”，各个绕组的卷绕始端线头标记为“HXY_E”，其中，X为相应的相绕组，可以是V、U、W中的一个，X为绕组群在逆时针方向以1到12的连续编号标记绕组编号；并且三相Y连接的中性点标记为“N”而图4、5、6、7上的空心圆孔表示图2示出的相应的绕组线头（端点6）需要穿过但不焊接的通孔，而实心的圆孔表示与图2示出的相应的绕组线头焊接焊盘，而图1、4、5、6、7上标记有编号“H14_V”、“H15_W”、“H16_U”的通孔或焊盘，表示三相交流电源相应相连接端口的焊盘或通孔。

本实施方式中，电路基板为多层印刷线路板，于多层印刷线路板中分别设置线路图案将集中式绕组进行三相连接。在其他实施方式中，电路基板可以是压制冲压同样的铜板使各个层间绝缘并连接，或者配置在同心圆上使各圆之间绝缘并连接。

本实施例方式中，如图4至7所示，电路基板包括与定子4同轴的层叠固定于其端侧的U相印刷线路板301、V相印刷线路板302、W相印刷线路板303和中性点印刷线路板304。该四个基板层叠顺序并不固定。

参照图4和8，为多层线印刷线路板中的U相印刷线路板301和301’的示意图，U相印刷线路板以与定子4同轴的固定于其端侧，U相印刷线路板电连接在集中式绕组中并联连接后的U相绕组的第一端与三相交流电源的U相端口之间。本实施例中，U相印刷线路板301和301’为与U相绕组连接的电路基板，第一组用同一跟导线连接的U相绕组（U3和U4）的绕组的卷绕始端线头HU3_E和第二组用同一跟导线连接的U相绕组（U9和U10）的绕组的卷绕末端线头HU9_S通过该U相印刷线路板301和301’的线路图案电连接。且三相交流电源的U相端口焊接在H15_U焊盘，其他两个端口可以分别穿过H14_V、H15_W通孔。

参照图5和9，为多层线印刷线路板中的V相印刷线路板302和302’的示意图，V相印刷线路板302和302’固定于定子4的端侧，V相印刷线路板302和302’电连接在集中式绕组中并联连接后的V相绕组的第一端与三相交流电源的V相端口之间。本实施例中，V相印刷线路板302和302’为与V相绕组连接的电路基板，第一组用同一跟导线连接的V相绕组（V1和V2）的绕组的卷绕末端线头HV1_S和第二组用同一跟导线连接的V相绕组（V7和V8）的绕组的卷绕始端线头HV7_E通过该V相印刷线路板302和302’的线路图案电连接。且三相交流电源的V相端口焊接在焊盘H14_V，其他两个端口可以分别穿过H15_U、H15_W通孔。

参照图6和10，为多层线印刷线路板中的W相印刷线路板303和303’的示意图，W相印刷线路板303和303’固定于定子4的端侧，W相印刷线路板303和303’电连接在集中式绕组中并联连接后的W相绕组的第一端与三相交流电源的W相端口之间。本实施例中，W相印刷线路板303和303’为与W相绕组连接的电路基板，第一组用同一跟导线连接的W相绕组（W5和W6）的绕组的卷绕末端线头HW5_S和第二组用同一跟导线连接的W相绕组（W11和W12）的绕组的卷绕始端线头HW11_E通过该W相印刷线路板303和303’的线路图案电连接。且三相交流电源的W相端口焊接在焊盘H15_W，其他两个端口可以分别穿过H15_U、H14_V通孔。

参照图7和11，为多层线印刷线路板中的中性点印刷线路板304和304’的示意图，中性点印刷线路板304和304’固定于定子4的端侧，并在电连接集中式绕组中并联后的U相绕组的第二端、V相绕组的第二端、W相绕组的第二端之间。本实施例中，第一组用同一跟导线连接的U相绕组（U3和U4）的绕组的卷绕始端线头HU4_E、第二组用同一跟导线连接的U相绕组（U9和U10）的绕组的卷绕末端线头HU10_S、第一组用同一跟导线连接的V相绕组（V1和V2）的绕组的卷绕末端线头HV2_S、第二组用同一跟导线连接的V相绕组（V7和V8）的绕组的卷绕始端线头HV8_E、第一组用同一跟导线连接的W相绕组（W5和W6）的绕组的卷绕末端线头HW6_S、第二组用同一跟导线连接的W相绕组（W11和W12）的绕组的卷绕始端线头HW12_E通过该W相印刷线路板303和303’的线路图案电连接。

在其他实施例中，上述的用同一根导线绕制，也可以是不同的同相绕组线圈5可以分别绕制后再将绕制导线根据电流方向串接起来。

上述U相印刷线路板301、V相印刷线路板302、W相印刷线路板303和中性点印刷线路板304与图2示出的定子4为同一实施例。另外，U相印刷线路板301和301’、V相印刷线路板302和302’、W相印刷线路板303和303’和中性点印刷线路板304和304’为圆环形，其中的焊盘或通孔设置于各自的外周附近。如此，利用U相印刷线路板301和301’、V相印刷线路板302和302’、W相印刷线路板303和303’和中性点印刷线路板304和304’对相应的绕组以集中式绕制进行三相Y连接，该四个基板的焊盘和通孔相对现有技术至少减少一半，余留的可铺设线路图案比现有技术的大得多，以承受更大的电流，使得即使电机电流很大时，印刷电路板也不会出现过热以至出现安全事故的问题。

此外，参考图2和3，还提供了一种电机的制造方法，包括：

步骤一，设置定子4。定子4呈环状配置，且将定子4与电机的转子1相对设置。

步骤二，绕制3*N个线圈5于所述定子4上，线圈5形成U、V、W三相绕组的集中式绕组。以集中式绕制绕组于定子4上，使的线圈5形成U、V、W三相绕组的集中式绕组。

步骤三，使至少一个同一相的线圈5相互串联或者/和并联后形成两个端点6，并将该两个端点6与电路基板形成连接。事实上是，将绕组的至少两个同相线圈5根据电路设定的电路方向或磁场方向，以并联、串联或串并联将线圈5导线连接后，形成该同相线圈5共用用于外接电路的两个端点6，相比传统的每相线圈5均有用于外接电路的两个端点6，从而减少了与电路基板的连接端点6，增大电路基板的电路布线的可走线面积，从而提高电路基板的电流承受能力。

进一步地，同一相绕组中至少两个线圈5用同一根导线绕制而成。根据绕组的电流方向或磁场方向，将同一相绕组至少两个线圈5用同一根导线绕制。

作为本发明一实施例，图2实施方式示出的是定子4具有12个线圈5的情况；定子4呈环状配置且以集中式绕制三相绕组。在绕制绕组时，可以同相的线圈5相互串联、并联或串并联后形成两个端点6（线头），具体可以使将同相的线圈5利用同一根导线绕制，或不同线圈5分别绕制完后根据电流方向将其中的端点6（线头）连接形成剩下两个。这样就减少了一半以上的线头，相对应的印刷电路板上的连接孔就会少一半以上。

更具体的实施例中，以绕制有绕组的电机结构图说明本发明实施例，如图2所示，为4极12槽电机，在传统的绕组绕制方式中，12个绕组线圈5分别绕制，最后有24个漆包线线头（端点6），所对应的印刷电路板上就有24个相应的连接孔。而作为本发明一种实施方式，可以将V绕组群的绕组V1和V2、绕组V7和V8分别用同一根导线绕制，或绕组V1、V2、V7和V8同一根导线绕制；可以将U绕组群的绕组U3和U4、绕组U9和U10分别用同一根导线绕制，或绕组U3、U4、U9和U10用同一根导线绕制；可以将W绕组群的绕组W5和W6、绕组W11和W12分别用同一根导线绕制，或W5、W6、W11和W12用同一根导线绕制。

那么，相应地，若在所有的三相绕组中两个同相绕组用一根导线绕制，则可以减少12个接线端点6；若在所有的三相绕组中四个同相绕组用一根导线绕制，则可以减少18个接线端点6。在其他实施例中，上述的用同一根导线绕制，也可以是不同的同相绕组可以分别绕制后再将绕制导线根据电流方向串接起来。其他情况，以此类推。那么，在本制造方法中，对电路基板的制作过程中也减少了打孔以及设计焊盘的工序，节省了生产成本。

在其他实施方式中，上述的N取值不同时，如N=2，即4极6槽（齿5）；N=3，即6极9槽，或8极9槽，或10极9槽，；N=4，即8极12槽，或10极12槽；N=5，即10极15槽等电机，绕组绕制方式也可以根据上述同一相的线圈5相互串联和/或并联后形成两个端点6后连接于电路基板的策略，减少三相绕组群与电路基板的连接线头以增大电路基板的图案走线面积，从而提高电路基板的大电流流通能力。

更具体地，以绕组的电路原理图说明本发明实施例，如图3所示，为10极12槽永磁电机的绕组连接图，相并联支路数为2，V相绕组群由绕组V1、绕组V2、绕组V7、绕组V8连接而成，U相绕组群由绕组U3、绕组U4、绕组U9、绕组U10连接而成；W相绕组群由绕组W5、绕组W6、绕组W11、绕组W12连接而成。传统做法是，12个绕组线圈5分别绕制，最后有24个漆包线线头（端点6），所对应连接的电路基板上就有24个相应的连接点（连接孔）。作为本发明一实施例，具体可以使将同相的线圈5利用同一根导线绕制，或不同线圈5分别绕制完后根据电流方向将其中的端点6（线头）连接形成剩下两个。这样就减少了一半的线头，相对应的印刷电路板上的连接孔就会少一半。

例如，参见图2、3，V相绕组相邻的绕组V1和绕组V2（绕组导线的末端HV1_E与HV2_E）、绕组V7和绕组V8（绕组导线的始端HV7_S与HV8_S）之间的连接导线Line1和Line2，连接导线Line1是与绕组V1、绕组V2的线圈5是同一根不断线的漆包线，连接导线Line2与绕组V7、绕组V8的线圈5是同一根不断线的漆包线。在绕制的过程中，先把绕组V1的线圈5绕好，然后预留一定的长度（对应图3中Line1与Line2），根据电流的流向，接着绕制绕组V2的线圈5。同样绕制其他5组，一共12个线头在电路基板上进行对应的绕组连接。

如此，则减少了绕组与电路基板的连接端点6，从而减少电路基板上与绕组的连接端线连接的焊盘（打孔），增大了与相应相绕组电连接的印刷线路板走线面积，使得即使电机电流很大时，印刷电路板也不会出现过热以至出现安全事故的问题。

在其中一个实施例中，上述方法还包括：将串联连接有相邻的同一相绕组的电路并联连接，并将所述集中式绕组与所述电路基板设置为三相Y连接的步骤。

参照图3，即通过将相邻的V相绕组V2和V2的串联电路与相邻的V相绕组V7和V8的串联电路并联连接，而构成整个V相绕组；通过将相邻的U相绕组U3和U4的串联电路与相邻的U相绕组U9和U10的串联电路并联连接，而构成整个U相绕组；通过将相邻的W相绕组W5和W6的串联电路与相邻的W相绕组W11和W12的串联电路并联连接，而构成整个W相绕组，此后将整个V相绕组、整个U相绕组以及整个W相绕组进行三相Y连接，此种方式使用于卷绕线径细的绕组且能得到高功率输出。

在其中一个实施例中，设置与绕组进行三相连接的电路基板的步骤包括：设置多层印刷线路板的步骤；以及，于多层印刷线路板中分别设置线路图案将集中式绕组进行三相连接的步骤。在其他实施方式中，电路基板可以是压制冲压同样的铜板使各个层间绝缘并连接，或者配置在同心圆上使各圆之间绝缘并连接。

在其中一个实施例中，设置多层印刷线路板的步骤包括：

设置U相印刷线路板301和301’，使其固定于定子4的端侧，并电连接在集中式绕组中的U相绕组与三相交流电源的U相端口之间。具体地，参照图4和8，U相印刷线路板301和301’为与U相绕组连接的电路基板，第一组用同一跟导线连接的U相绕组（U3和U4）的绕组的卷绕始端线头HU3_E和第二组用同一跟导线连接的U相绕组（U9和U10）的绕组的卷绕末端线头HU9_S通过该U相印刷线路板301和301’的线路图案电连接。且三相交流电源的U相端口焊接在H15_U焊盘，其他两个端口可以分别穿过H14_V、H15_W通孔。

设置V相印刷线路板302和302’，使其固定于定子4的端侧，并电连接在集中式绕组中的V相绕组与三相交流电源的V相端口之间。具体地，参照图5和9，本实施例中，V相印刷线路板302和302’为与V相绕组连接的电路基板，第一组用同一跟导线连接的V相绕组（V1和V2）的绕组的卷绕末端线头HV1_S和第二组用同一跟导线连接的V相绕组（V7和V8）的绕组的卷绕始端线头HV7_E通过该V相印刷线路板302和302’的线路图案电连接。且三相交流电源的V相端口焊接在焊盘H14_V，其他两个端口可以分别穿过H15_U、H15_W通孔。

设置W相印刷线路板303和303’，使其固定于定子4的端侧，并电连接在集中式绕组中的W相绕组与三相交流电源的W相端口之间。具体地，参照图6和10，W相印刷线路板303和303’为与W相绕组连接的电路基板，第一组用同一跟导线连接的W相绕组（W5和W6）的绕组的卷绕末端线头HW5_S和第二组用同一跟导线连接的W相绕组（W11和W12）的绕组的卷绕始端线头HW11_E通过该W相印刷线路板303和303’的线路图案电连接。且三相交流电源的W相端口焊接在焊盘H15_W，其他两个端口可以分别穿过H15_U、H14_V通孔。

设置中性点印刷线路板304和304’，使其固定于定子4的端侧，并电连接绕组中并联后的U相绕组的第二端、V相绕组的第二端、W相绕组的第二端之间。具体地，参考图7和11，第一组用同一跟导线连接的U相绕组（U3和U4）的绕组的卷绕始端线头HU4_E、第二组用同一跟导线连接的U相绕组（U9和U10）的绕组的卷绕末端线头HU10_S、第一组用同一跟导线连接的V相绕组（V1和V2）的绕组的卷绕末端线头HV2_S、第二组用同一跟导线连接的V相绕组（V7和V8）的绕组的卷绕始端线头HV8_E、第一组用同一跟导线连接的W相绕组（W5和W6）的绕组的卷绕末端线头HW6_S、第二组用同一跟导线连接的W相绕组（W11和W12）的绕组的卷绕始端线头HW12_E通过该W相印刷线路板303和303’的线路图案电连接。

在其他实施例中，上述的用同一根导线绕制，也可以是不同的同相绕组线圈5可以分别绕制后再将绕制导线根据电流方向串接起来。

上述U相印刷线路板301和301’、V相印刷线路板302和302’、W相印刷线路板303和303’和中性点印刷线路板304和304’为圆环形，其中的焊盘或通孔设置于各自的外周附近。如此，利用U相印刷线路板301和301’、V相印刷线路板302和302’、W相印刷线路板303和303’和中性点印刷线路板304和304’对相应的绕组以集中式绕制进行三相Y连接，该四个基板的焊盘和通孔相对现有技术至少减少一半，余留的可铺设线路图案比现有技术的大得多，以承受更大的电流，使得即使电机电流很大时，印刷电路板也不会出现过热以至出现安全事故的问题。

此外，如图2、3，还提供了一种定子的制造方法，包括以下步骤：

步骤一，设置具有3*N个线圈5的定子铁芯7，所述线圈5形成U、V、W三相绕组的集中式绕组。以集中式绕制绕组于定子铁芯7上，使的线圈5形成U、V、W三相绕组的集中式绕组。

步骤二，使至少一个同一相的线圈5相互串联或者/和并联后形成两个端点6，并将该两个端点与电路基板形成连接。事实上是，将绕组的至少两个同相线圈5根据电路设定的电路方向或磁场方向，以并联、串联或串并联将线圈5导线连接后，形成该同相线圈5共用用于外接电路的两个端点6，相比传统的每相线圈5均有用于外接电路的两个端点6，从而减少了与电路基板的连接点，增大电路基板的电路布线的可走线面积，从而提高电路基板的电流承受能力。

作为本发明一实施例，图2实施方式示出的是定子4具有12个线圈5的情况；定子4呈环状配置且以集中式绕制三相绕组。在绕制绕组时，可以同相的线圈5相互串联、并联或串并联后形成两个端点6（线头），具体可以使将同相的线圈5利用同一根导线绕制，或不同线圈5分别绕制完后根据电流方向将其中的端点6（线头）连接形成剩下两个。这样就减少了一半以上的线头，相对应的印刷电路板上的连接孔就会少一半以上。

更具体的实施例中，以绕制有绕组的电机结构图说明本发明实施例，如图2所示，为4极12槽电机，在传统的绕组绕制方式中，12个绕组线圈5分别绕制，最后有24个漆包线线头（端点6），所对应的印刷电路板上就有24个相应的连接孔。而作为本发明一种实施方式，可以将V绕组群的绕组V1和V2、绕组V7和V8分别用同一根导线绕制，或绕组V1、V2、V7和V8同一根导线绕制；可以将U绕组群的绕组U3和U4、绕组U9和U10分别用同一根导线绕制，或绕组U3、U4、U9和U10用同一根导线绕制；可以将W绕组群的绕组W5和W6、绕组W11和W12分别用同一根导线绕制，或W5、W6、W11和W12用同一根导线绕制。

那么，相应地，若在所有的三相绕组中两个同相绕组用一根导线绕制，则可以减少12个接线端点6；若在所有的三相绕组中四个同相绕组用一根导线绕制，则可以减少18个接线端点6。在其他实施例中，上述的用同一根导线绕制，也可以是不同的同相绕组可以分别绕制后再将绕制导线根据电流方向串接起来。其他情况，以此类推。那么，在本制造方法中，对电路基板的制作过程中也减少了打孔以及设计焊盘的工序，节省了生产成本。

在其他实施方式中，上述的N取值不同时，如N=2，即4极6槽（齿5）；N=3，即6极9槽，或8极9槽，或10极9槽，；N=4，即8极12槽，或10极12槽；N=5，即10极15槽等电机，绕组绕制方式也可以根据上述同一相的线圈5相互串联和/或并联后形成两个端点6后连接于电路基板的策略，减少三相绕组群与电路基板的连接线头以增大电路基板的图案走线面积，从而提高电路基板的大电流流通能力。

更具体地，以绕组的电路原理图说明本发明实施例，如图3所示，为10极12槽永磁电机的绕组连接图，相并联支路数为2，V相绕组群由绕组V1、绕组V2、绕组V7、绕组V8连接而成，U相绕组群由绕组U3、绕组U4、绕组U9、绕组U10连接而成；W相绕组群由绕组W5、绕组W6、绕组W11、绕组W12连接而成。传统做法是，12个绕组线圈5分别绕制，最后有24个漆包线线头（端点6），所对应连接的电路基板上就有24个相应的连接点（连接孔）。作为本发明一实施例，具体可以使将同相的线圈5利用同一根导线绕制，或不同线圈5分别绕制完后根据电流方向将其中的端点6（线头）连接形成剩下两个。这样就减少了一半的线头，相对应的印刷电路板上的连接孔就会少一半。

例如，参见图2、3，V相绕组相邻的绕组V1和绕组V2（绕组导线的末端HV1_E与HV2_E）、绕组V7和绕组V8（绕组导线的始端HV7_S与HV8_S）之间的连接导线Line1和Line2，连接导线Line1是与绕组V1、绕组V2的线圈5是同一根不断线的漆包线，连接导线Line2与绕组V7、绕组V8的线圈5是同一根不断线的漆包线。在绕制的过程中，先把绕组V1的线圈5绕好，然后预留一定的长度（对应图3中Line1与Line2），根据电流的流向，接着绕制绕组V2的线圈5。同样绕制其他5组，一共12个线头在电路基板上进行对应的绕组连接。

如此，则减少了绕组与电路基板的连接端点6，从而减少电路基板上与绕组的连接端线连接的焊盘（打孔），增大了与相应相绕组电连接的印刷线路板走线面积，使得即使电机电流很大时，印刷电路板也不会出现过热以至出现安全事故的问题。

在其中一个实施例中，上述方法还包括：将串联连接有相邻的同一相绕组的电路并联连接，并将所述集中式绕组与所述电路基板设置为三相Y连接的步骤。

参照图3，即通过将相邻的V相绕组V2和V2的串联电路与相邻的V相绕组V7和V8的串联电路并联连接，而构成整个V相绕组；通过将相邻的U相绕组U3和U4的串联电路与相邻的U相绕组U9和U10的串联电路并联连接，而构成整个U相绕组；通过将相邻的W相绕组W5和W6的串联电路与相邻的W相绕组W11和W12的串联电路并联连接，而构成整个W相绕组，此后将整个V相绕组、整个U相绕组以及整个W相绕组进行三相Y连接，此种方式使用于卷绕线径细的绕组且能得到高功率输出。

在其中一个实施例中，设置与绕组进行三相连接的电路基板的步骤包括：设置多层印刷线路板的步骤；以及，于多层印刷线路板中分别设置线路图案将集中式绕组进行三相连接的步骤。在其他实施方式中，电路基板可以是压制冲压同样的铜板使各个层间绝缘并连接，或者配置在同心圆上使各圆之间绝缘并连接。

在其中一个实施例中，设置多层印刷线路板的步骤包括：

设置U相印刷线路板301和301’，使其固定于定子4的端侧，并电连接在集中式绕组中的U相绕组与三相交流电源的U相端口之间。具体地，参照图4和8，U相印刷线路板301和301’为与U相绕组连接的电路基板，第一组用同一跟导线连接的U相绕组（U3和U4）的绕组的卷绕始端线头HU3_E和第二组用同一跟导线连接的U相绕组（U9和U10）的绕组的卷绕末端线头HU9_S通过该U相印刷线路板301和301’的线路图案电连接。且三相交流电源的U相端口焊接在H15_U焊盘，其他两个端口可以分别穿过H14_V、H15_W通孔。

设置V相印刷线路板302和302’，使其固定于定子4的端侧，并电连接在集中式绕组中的V相绕组与三相交流电源的V相端口之间。具体地，参照图5和9，本实施例中，V相印刷线路板302和302’为与V相绕组连接的电路基板，第一组用同一跟导线连接的V相绕组（V1和V2）的绕组的卷绕末端线头HV1_S和第二组用同一跟导线连接的V相绕组（V7和V8）的绕组的卷绕始端线头HV7_E通过该V相印刷线路板302和302’的线路图案电连接。且三相交流电源的V相端口焊接在焊盘H14_V，其他两个端口可以分别穿过H15_U、H15_W通孔。

设置W相印刷线路板303和303’，使其固定于定子4的端侧，并电连接在集中式绕组中的W相绕组与三相交流电源的W相端口之间。具体地，参照图6和10，W相印刷线路板303和303’为与W相绕组连接的电路基板，第一组用同一跟导线连接的W相绕组（W5和W6）的绕组的卷绕末端线头HW5_S和第二组用同一跟导线连接的W相绕组（W11和W12）的绕组的卷绕始端线头HW11_E通过该W相印刷线路板303和303’的线路图案电连接。且三相交流电源的W相端口焊接在焊盘H15_W，其他两个端口可以分别穿过H15_U、H14_V通孔。

设置中性点印刷线路板304和304’，使其固定于定子4的端侧，并电连接绕组中并联后的U相绕组的第二端、V相绕组的第二端、W相绕组的第二端之间。具体地，参考图7和11，第一组用同一跟导线连接的U相绕组（U3和U4）的绕组的卷绕始端线头HU4_E、第二组用同一跟导线连接的U相绕组（U9和U10）的绕组的卷绕末端线头HU10_S、第一组用同一跟导线连接的V相绕组（V1和V2）的绕组的卷绕末端线头HV2_S、第二组用同一跟导线连接的V相绕组（V7和V8）的绕组的卷绕始端线头HV8_E、第一组用同一跟导线连接的W相绕组（W5和W6）的绕组的卷绕末端线头HW6_S、第二组用同一跟导线连接的W相绕组（W11和W12）的绕组的卷绕始端线头HW12_E通过该W相印刷线路板303和303’的线路图案电连接。

在其他实施例中，上述的用同一根导线绕制，也可以是不同的同相绕组线圈5可以分别绕制后再将绕制导线根据电流方向串接起来。

上述U相印刷线路板301和301’、V相印刷线路板302和302’、W相印刷线路板303和303’和中性点印刷线路板304和304’为圆环形，其中的焊盘或通孔设置于各自的外周附近。如此，利用U相印刷线路板301和301’、V相印刷线路板302和302’、W相印刷线路板303和303’和中性点印刷线路板304和304’对相应的绕组以集中式绕制进行三相Y连接，该四个基板的焊盘和通孔相对现有技术至少减少一半，余留的可铺设线路图案比现有技术的大得多，以承受更大的电流，使得即使电机电流很大时，印刷电路板也不会出现过热以至出现安全事故的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机，包括定子、绕制于所述定子上的3*N个线圈及与所述线圈连接的电路基板，所述线圈形成U、V、W三相绕组的集中式绕组，其特征在于，同一相的线圈相互串联和/或并联后形成两个端点，该两个端点与电路基板形成连接。

2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，同一相绕组中至少两个线圈用同一根导线绕制而成。

3.如权利要求1所述的电机，其特征在于，将串联连接有相邻的同一相绕组的电路并联连接，所述集中式绕组与所述电路基板形成三相Y连接。

4.如权利要求1或3所述的电机，其特征在于，所述电路基板为多层印刷线路板，于所述多层印刷线路板中分别设置线路图案将所述集中式绕组进行连接。

5.如权利要求4所述的电机，其特征在于，所述电路基板包括：

U印刷线路板，固定于所述定子的端侧，电连接在所述集中式绕组中并联后的U相绕组的第一端与三相交流电源的U相端口之间；

V相印刷线路板，固定于所述定子的端侧，电连接在所述集中式绕组中并联后的V相绕组的第一端与三相交流电源的V相端口之间；

W相印刷线路板，固定于所述定子的端侧，电连接在所述集中式绕组中并联后的W相绕组的第一端与三相交流电源的W相端口之间；

中性点印刷线路板，固定于所述定子的端侧，电连接在所述集中式绕组中并联后的U相绕组的第二端、V相绕组的第二端、W相绕组的第二端之间。

6.一种电机的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

设置定子；

绕制3*N个线圈于所述定子上，所述线圈形成U、V、W三相绕组的集中式绕组；

使至少一个同一相的线圈相互串联或者/和并联后形成两个端点，并将该两个端点与电路基板形成连接。

7.如权利要求6所述的电机的制造方法，其特征在于，所述同一相绕组中至少两个线圈用同一根导线绕制而成。

8.如权利要求6所述的电机的制造方法，其特征在于，还包括：

将串联连接有相邻的同一相绕组的电路并联连接，并将所述集中式绕组与所述电路基板设置为三相Y连接。

9.如权利要求6或8所述的电机的制造方法，其特征在于，所述设置与所述绕组进行三相连接的电路基板的步骤包括：

设置多层印刷线路板；

于所述多层印刷线路板中分别设置线路图案将所述集中式绕组进行连接。

10.如权利要求9所述的电机的制造方法，其特征在于，所述设置多层印刷线路板的步骤包括：

设置U相印刷线路板，使其固定于所述定子的端侧，并电连接在所述集中式绕组中的U相绕组与三相交流电源的U相端口之间；

设置V相印刷线路板，使其固定于所述定子的端侧，并电连接在所述集中式绕组中的V相绕组与三相交流电源的V相端口之间；

设置W相印刷线路板，使其固定于所述定子的端侧，并电连接在所述集中式绕组中的W相绕组与三相交流电源的W相端口之间；

设置中性点印刷线路板，使其固定于所述定子的端侧，并电连接所述集中式绕组中并联后的U相绕组的第二端、V绕组的第二端、W相绕组的第二端之间。