CN105391197B - 直流电机定子组件及其绕线方法和具有其的直流电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流电机定子组件及其绕线方法和具有其的直流电机，直流电机定子组件包括：定子铁芯，定子铁芯包括多个可依次配合的分块铁芯；多个绕线架，每个绕线架分别设在分块铁芯上且与分块铁芯相连，每个绕线架的一侧分别设有第一配合部，每个绕线架的另一侧分别设有第二配合部和第三配合部，多个绕线架在顺时针方向和逆时针方向上可分别相连形成为环形，多个绕线架逆时针相连时，多个第一配合部与多个第二配合部依次相连，多个绕线架顺时针相连时，多个第一配合部与多个第三配合部依次相连；绕组，绕组绕设在绕线架上。根据本发明实施例的直流电机定子组件，结构更简单，绕线方便，使用范围更广泛。

Description

直流电机定子组件及其绕线方法和具有其的直流电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，更具体地，涉及一种直流电机定子组件、该直流电机定子组件的绕线方法和具有该直流电机定子组件的直流电机。

背景技术

现有风扇直流电机定子是12个分块定子单个绕线共24个头，现有直流电机定子通常有两种绕线方式，一种是分块定子单个绕线，每个分块定子有两个线头，然后将分块定子组合成一个整个圆，而三相绕组间连接线是连续的，单个定子的线头只有通过接线板将分块定子绕组连接起来，达到定子的接线目标；另一种是条形定子，采用直线绕线方式，三相绕组间连接线是连续的，然后转圆成型。

现有的两种方式中，第一种方案存在的缺点是，单个分块绕线，线头较多，如6极电机就有12个线头，三相绕线中各相连接线是断裂的要靠接线板连接。这种方法线头多，出错率高，工序复杂，接线板运用增加了成本。第二种方案存在的缺点是，条形定子绕线时只能是在条形绕线机上直线绕线，每次只能一个绕线头绕线，生产效率偏低，而一般定子绕线方式为旋转的圆形，直线绕线设备只能是专用设备没有通用性。同时设备占地较大，增加了成本。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明提出一种直流电机定子组件，该直流电机定子组件结构简单，绕线方便，通用性强。

本发明还提出一种直流电机定子组件的绕线方法。

本发明还提出一种具有上述直流电机定子组件的直流电机。

根据本发明第一方面实施例的直流电机定子组件，包括：定子铁芯，所述定子铁芯包括多个可依次配合的分块铁芯；多个绕线架，每个所述绕线架分别设在所述分块铁芯上且与所述分块铁芯相连，每个所述绕线架的一侧分别设有第一配合部，每个所述绕线架的另一侧分别设有第二配合部和第三配合部，多个所述绕线架在顺时针方向和逆时针方向上可分别相连形成为环形，多个所述绕线架逆时针相连时，多个所述第一配合部与多个所述第二配合部依次相连，多个所述绕线架顺时针相连时，多个所述第一配合部与多个所述第三配合部依次相连；绕组，所述绕组绕设在所述绕线架上。

根据本发明实施例的直流电机定子组件，通过将绕线架设置成可以正向相连形成环形，也可以反向相连形成环形的结构，从而将传统的分块铁芯的单个绕线方式及条形定子只能使用的条形绕线方式，统一为可以采用旋转绕线的方式，既解决了现有技术中分块铁芯之间的间连接线问题，又解决了现有技术中条形定子只能使用直线绕线方法的设备通用性缺陷，结构更简单，绕线方便，使用范围更广泛。

另外，根据本发明实施例的直流电机定子组件，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述绕组包括多个绕线，多个绕线分别绕设在多个所述绕线架上，每个所述绕线分别具有两个接头，多个所述绕线的所述接头相连形成所述绕组。

根据本发明的一个实施例，多个所述绕线之间通过连接线相连，所述连接线在多个所述绕线架逆时针相连时的长度大于多个所述绕线架顺时针相连时的长度，且所述连接线在所述绕线架顺时针相连时处于松弛状态。

根据本发明的一个实施例，多个所述绕线在所述绕线架逆时针相连时绕设在所述绕线架上。

根据本发明的一个实施例，多个所述绕线在所述绕线架相连成条状时绕设在所述绕线架上。

所述绕线架包括第一绕线架和第二绕线架，所述第一绕线架和第二绕线架分别可拆卸地与所述分块铁芯相连。

根据本发明的一个实施例，所述第一绕线架上设有所述第一配合部、所述第二配合部和所述第三配合部，所述第一配合部形成为铰链轴，所述第二配合部和第三配合部分别形成为与所述铰链轴适配的第一铰链孔和第二铰链孔。

根据本发明的一个实施例，所述铰链轴大体形成为T形，所述铰链轴与所述第一铰链孔和第二铰链孔分别间隙配合。

根据本发明的一个实施例，所述第一铰链孔和第二铰链孔彼此导通且大致形成为8字形。

根据本发明的一个实施例，所述第一绕线架的背向所述分块铁芯的一端设有挡线柱，所述挡线柱沿所述第一绕线架的轴向突出于所述第一绕线架的一端的端面。

根据本发明的一个实施例，所述分块铁芯的一侧设有第四配合部，所述分块铁芯的另一侧设有第五配合部，所述定子铁芯绕线完成后，所述第四配合部止抵相邻的所述分块铁芯上的所述第五配合部。

根据本发明的一个实施例，所述第四配合部和所述第五配合部分别形成为台阶状。

根据本发明第二方面实施例的直流电机定子组件的绕线方法，包括以下步骤：S1、将所述绕线架安装到所述分块铁芯上；S2、将多个所述绕线架依次相连，形成条状绕线架；S3、将所述条状绕线架沿逆时针方向连接形成反向环形结构，并在所述反向环形结构上进行绕线；S4、绕线之后，将所述反向环形结构拆分成条状绕线架；S5、将所述步骤S4的条状绕线架沿顺时针方向连接成正向环形结构，完成绕线。

根据本发明第三方面实施例的直流电机，包括根据上述实施例所述的直流电机定子组件。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的直流电机定子组件的分块铁芯的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的直流电机定子组件的第一绕线架的正视图；

图3是根据本发明实施例的直流电机定子组件的第一绕线架的俯视图；

图4是根据本发明实施例的直流电机定子组件的第二绕线架的正视图；

图5是根据本发明实施例的直流电机定子组件的第二绕线架的俯视图；

图6是根据本发明实施例的直流电机定子组件的绕线架与分块铁芯的装配示意图；

图7是根据本发明实施例的直流电机定子组件的相邻的绕线架之间的装配示意图；

图8是根据本发明实施例的直流电机定子组件的多个绕线架之间的装配示意图；

图9是图8所示状态下分块铁芯之间的装配示意图；

图10是根据本发明实施例的直流电机定子组件的多个绕线架逆时针旋转相连的装配示意图；

图11是根据本发明实施例的直流电机定子组件的多个绕线架逆时针旋转相连的结构示意图；

图12是根据本发明实施例的直流电机定子组件的多个绕线架逆时针旋转之后绕线的结构示意图；

图13是根据本发明实施例的直流电机定子组件的多个绕线架逆时针旋转并绕线后拆分的装配示意图；

图14是根据本发明实施例的直流电机定子组件的多个绕线架绕线后顺时针相连的结构示意图；

图15是根据本发明实施例的直流电机定子组件的接线图。

附图标记：

直流电机定子组件100；

定子铁芯10；分块铁芯11；第四配合部111；第五配合部112；

绕线架20；第一绕线架21；第一配合部211；第二配合部212；第三配合部213；挡线柱214；第二绕线架22；

绕组30；绕线31；连接线32。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的直流电机定子组件100。

如图1至图15所示，根据本发明实施例的直流电机定子组件100包括定子铁芯10、多个绕线架20和绕组30。

具体而言，定子铁芯10包括多个可依次配合的分块铁芯11，每个绕线架20分别设在分块铁芯11上且与分块铁芯11相连，每个绕线架20的一侧分别设有第一配合部211，每个绕线架20的另一侧分别设有第二配合部212和第三配合部213。

其中，多个绕线架20在顺时针方向和逆时针方向上可分别相连形成为环形，多个绕线架20逆时针相连时，多个第一配合部211与多个第二配合部212依次相连，多个绕线架20顺时针相连时，多个第一配合部211与多个第三配合部213依次相连，绕组30绕设在绕线架20上。

换言之，根据本发明实施例的直流电机定子组件100主要由定子铁芯10和多个绕线架20构成，其中，定子铁芯10由多个分块铁芯11构成，多个分块铁芯11可依次配合形成为环形结构。每个分块铁芯11上分别设有一个绕线架20，多个绕线架20的同一侧分别设有第一配合部211，多个绕线架20的另一侧分别设有第二配合部212和第三配合部213，第一配合部211可以分别与第二配合部212和第三配合部213配合。

当一个绕线架20的第一配合部211与相邻的绕线架20的第二配合部212配合相连时，多个绕线架20之间可以沿逆时针方向相连形成为环形，当一个绕线架20的第一配合部211与相邻的绕线架20的第三配合部213配合相连时，多个绕线架20之间可以沿逆时针方向相连形成为环形。

当多个绕线架20沿逆时针方向相连时，第一配合部211与第二配合部212相连，多个分块铁芯11能形成齿向外的整体圆(如图11所示)，其展开的周长在条形定子中最大，并能在环形旋转的绕线机上绕线(如图12所示)。当多个绕线架20沿顺时针方向相连时，第一配合部211与第三配合部213相连，多个分块铁芯11能形成齿向内的整体圆(如图14所示)，其展开的周长在条形定子中最小。

另外，本申请中所说的多个绕线架20之间可以沿逆时针方向相连形成为环形，是指多个绕线架20可以依照逆时针方向依次首尾相连形成为环状结构，即若以第一个绕线架20作为起始点，则第二个绕线架20设在第一个绕线架20的逆时针方向上的一侧并且与第一绕线架20相连，第三个绕线架30则设在第二个绕线架20的逆时针方向上的一侧并且与第二绕线架相连，由此类推，直至最后一个绕线架20，最后一个绕线架20在逆时针方向上的一侧与第一个绕线架20在顺时针方向上的一侧相连，形成为闭合的环形。多个绕线架20在顺时针方向上的连接方式与在逆时针方向上的连接方式相反，具体不再详细描述。

由此，根据本发明实施例的直流电机定子组件100，通过将绕线架20设置成可以正向相连形成环形，也可以反向相连形成环形的结构，从而将传统的分块铁芯11的单个绕线方式及条形定子只能使用的条形绕线方式，统一为可以采用旋转绕线的方式，既解决了现有技术中分块铁芯11之间的间连接线问题，又解决了现有技术中条形定子只能使用直线绕线方法的设备通用性缺陷，结构更简单，绕线方便，使用范围更广泛。

根据本发明的一个实施例，绕组30包括多个绕线31，多个绕线31分别绕设在多个绕线架30上，每个绕线31分别具有两个接头，多个绕线31的接头相连形成绕组30。

具体地，根据本发明实施例的多个分块铁芯11可以分别进行单独绕线，每个绕线31具有两个接头，多个绕线31的接头可以通过接线板连接成三相绕组。

其中需要说明的是，根据本发明实施例的多个绕线31可以在绕线架30逆时针相连时绕设在绕线架30上。在本发明的另一些具体实施方式中，多个绕线31也可以在绕线架30相连成条状时绕设在绕线架30上。

也就是说，根据本发明实施例的绕组30可以在绕线架30逆时针相连形成为环形时在绕线架20上绕线，如图12所示，也可以在将多个绕线架30连成条状时在绕线架20上绕线，由此可以实现绕线设备的通用，绕线更方便。

在本发明的一些具体实施方式中，多个绕线31之间通过连接线32相连，连接线32在多个绕线架30逆时针相连时的长度大于多个绕线架30顺时针相连时的长度，且连接线32在绕线架30顺时针相连时处于松弛状态。

即当多个分块铁芯11形成齿向外的整体圆时，在齿向外的整体圆定子上绕线，各绕线31间的连接线32挂在绕线柱上，并且连接线32是紧贴其上的，当多个分块铁芯11形成齿向内的整体圆时，连接线32是松散的，并且外向齿的连接线32长度大于内向齿的连接线32长度。

其中，连接线32在绕线架30顺时针相连时处于松弛状态是指直流电机定子组件100在成型之后，相邻的绕线31之间的连接线32不会紧绷，由此，该结构的连接线32可以直流电机定子组件100成型之后连接线32不会断裂，保证结构稳定性。

根据本发明的一个实施例，绕线架20包括第一绕线架21和第二绕线架22，第一绕线架21和第二绕线架22分别可拆卸地与分块铁芯11相连。

具体地，如图2至图6所示，在本申请中，绕线架20由第一绕线架21和第二绕线架22构成，第一绕线架21和第二绕线架22之间可拆卸。由此，该结构的绕线架20与分块铁芯11配合更方便。

在本发明的一些具体实施方式中，第一绕线架21上设有第一配合部211、第二配合部212和第三配合部213，第一配合部211形成为铰链轴，第二配合部212和第三配合部213分别形成为与铰链轴适配的第一铰链孔和第二铰链孔。

如图6所示，在本申请中，绕线架20的第一配合部211、第二配合部212和第三配合部213均设在第一绕线架21上，并且第一配合部211为铰链轴，第二配合部212为铰链孔结构，第三配合部213也为铰链孔结构，铰链轴可以分别与第一铰链孔和第二铰链孔进行配合，从而实现绕线架20在顺时针方向和逆时针方向上的环形连接。

优选地，根据本发明的一个实施例，铰链轴大体形成为T形，铰链轴与第一铰链孔和第二铰链孔分别间隙配合。进一步地，第一铰链孔和第二铰链孔彼此导通且大致形成为8字形，铰链轴由第一铰链孔过渡到第二铰链孔时有一定阻力。

由此，该结构的绕线架20可以方便地实现逆时针和顺时针的环形连接，并且拆装方便，从逆时针连接切换为顺时针连接时，不需要将每个绕线架20都拆分，只需要将条形的绕线架20整体顺时针旋转即可实现顺时针的环形连接，即外向齿定子绕线后改成内向齿定子时，能将绕线架20上的铰链轴柱由第一铰链孔位置移动到第二铰链孔位置并能定位，装配更方便。

在本发明的一些具体实施方式中，第一绕线架21的背向分块铁芯11的一端设有挡线柱214，挡线柱214沿第一绕线架21的轴向突出于第一绕线架21的一端的端面。由此，通过在绕线架20上设置挡线柱214，不仅可以更加方便定子组件的绕线，而且挡线柱214可以合理排布绕线，使绕线更平稳。

根据本发明的一个实施例，分块铁芯11的一侧设有第四配合部111，分块铁芯11的另一侧设有第五配合部112，定子铁芯10绕线完成后，第四配合部111止抵相邻的分块铁芯11上的第五配合部112。进一步地，第四配合部111和第五配合部112分别形成为台阶状。

具体地，如图1所示，在本申请中，分块铁芯11的两侧分别设有台阶状的第四配合部111和第五配合部112，该结构的第四配合部111和第五配合部112在定子铁芯10绕线后，圆周上能够紧密贴合，保证连接稳定性，绕线架20之间不发生彼此干涉。

下面结合附图具体描述根据本发明实施例的直流电机定子组件的绕线方法。

具体而言，根据本发明实施例的直流电机定子组件的绕线方法包括以下步骤：

S1、将绕线架安装到分块铁芯11上。

S2、将多个绕线架依次相连，形成条状绕线架。

S3、将条状绕线架沿逆时针方向连接形成反向环形结构，并在反向环形结构上进行绕线。

S4、绕线之后，将反向环形结构拆分成条状绕线架。

S5、将步骤S4的条状绕线架沿顺时针方向连接成正向环形结构，完成绕线。

其中，将绕线架20安装到分块铁芯11上的步骤如图6所示，待绕线架20安装到分块铁芯11上之后，参照图7，将多个绕线架20依次连接在一起，具体是将多个绕线架20连接成如图8所示的条状绕线架，当多个绕线架20形成为图8所示的条状时，多个分块铁芯11之间成图9所示的状态。

接着，参照图10所示，将多个绕线架沿逆时针方向连接形成图11所示的反向环形结构，然后参照图12，在反向环形结构上进行绕线，其中，图12中未绕线的部位为拆分位置。绕线之后，参照图13所示，从拆分位置将反向环形结构拆分成条状绕线架，然后再将条状绕线架沿顺时针方向连接成正向环形结构(如图14所示)，即可完成直流电机定子组件的绕线，最终绕线之后的接线如图15所示。

由此，采用该方法对直流电机定子组件进行绕线，可以将传统的分块铁芯的单个绕线方式及条形定子只能使用的条形绕线方式，统一为可以采用旋转绕线的方式，既解决了现有技术中分块铁芯之间的间连接线问题，又解决了现有技术中条形定子只能使用直线绕线方法的设备通用性缺陷，结构更简单，绕线方便，使用范围更广泛。

根据本发明实施例的直流电机包括根据上述实施例的直流电机定子组件，由于根据本发明上述实施例的直流电机定子组件具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的直流电机也具有相应的技术效果，即绕线方便，绕线设备通用性强。

根据本发明实施例的直流电机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种直流电机定子组件，其特征在于，包括：

定子铁芯，所述定子铁芯包括多个可依次配合的分块铁芯；

多个绕线架，每个所述绕线架包括第一绕线架和第二绕线架，所述第一绕线架和第二绕线架分别可拆卸地与所述分块铁芯相连，每个所述第一绕线架的一侧分别设有第一配合部，每个所述第一绕线架的另一侧分别设有第二配合部和第三配合部，所述第一配合部形成为铰链轴，所述第二配合部和所述第三配合部分别形成为与所述铰链轴适配的第一铰链孔和第二铰链孔，

多个所述绕线架在顺时针方向和逆时针方向上可分别相连形成为环形，多个所述绕线架逆时针相连时，多个所述第一配合部与多个所述第二配合部依次相连，多个所述绕线架顺时针相连时，多个所述第一配合部与多个所述第三配合部依次相连；

绕组，所述绕组绕设在所述绕线架上。

2.根据权利要求1所述的直流电机定子组件，其特征在于，所述绕组包括多个绕线，多个绕线分别绕设在多个所述绕线架上，每个所述绕线分别具有两个接头，多个所述绕线的所述接头相连形成所述绕组。

3.根据权利要求2所述的直流电机定子组件，其特征在于，多个所述绕线之间通过连接线相连，所述连接线在多个所述绕线架逆时针相连时的长度大于多个所述绕线架顺时针相连时的长度，且所述连接线在所述绕线架顺时针相连时处于松弛状态。

4.根据权利要求2所述的直流电机定子组件，其特征在于，多个所述绕线在所述绕线架逆时针相连时绕设在所述绕线架上。

5.根据权利要求2所述的直流电机定子组件，其特征在于，多个所述绕线在所述绕线架相连成条状时绕设在所述绕线架上。

6.根据权利要求1所述的直流电机定子组件，其特征在于，所述铰链轴大体形成为T形，所述铰链轴与所述第一铰链孔和第二铰链孔分别间隙配合。

7.根据权利要求6所述的直流电机定子组件，其特征在于，所述第一铰链孔和第二铰链孔彼此导通且大致形成为8字形。

8.根据权利要求1所述的直流电机定子组件，其特征在于，所述第一绕线架的背向所述分块铁芯的一端设有挡线柱，所述挡线柱沿所述第一绕线架的轴向突出于所述第一绕线架的一端的端面。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的直流电机定子组件，其特征在于，所述分块铁芯的一侧设有第四配合部，所述分块铁芯的另一侧设有第五配合部，所述定子铁芯绕线完成后，所述第四配合部止抵相邻的所述分块铁芯上的所述第五配合部。

10.根据权利要求9所述的直流电机定子组件，其特征在于，所述第四配合部和所述第五配合部分别形成为台阶状。

11.一种根据权利要求1所述的直流电机定子组件的绕线方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将所述绕线架安装到所述分块铁芯上；

S2、将多个所述绕线架依次相连，形成条状绕线架；

S3、将所述条状绕线架沿逆时针方向连接形成反向环形结构，并在所述反向环形结构上进行绕线；

S4、绕线之后，将所述反向环形结构拆分成条状绕线架；

S5、将所述步骤S4的条状绕线架沿顺时针方向连接成正向环形结构，完成绕线。

12.一种直流电机，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的直流电机定子组件。