CN105846582A - 具有八极定子的电机及该定子的绕线结构 - Google Patents

具有八极定子的电机及该定子的绕线结构 Download PDF

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Abstract

一种具有八极定子的电机及该定子的绕线结构,用以提升发电有八极定子的电机的发电效率,该定子的绕线结构包含:一定子,该定子包含沿一圆周方向排列的一第一磁极、一第二磁极、一第三磁极、一第四磁极、一第五磁极、一第六磁极、一第七磁极及一第八磁极,各该磁极上分别绕设有磁极绕组,且该第一磁极、该第二磁极、该第三磁极、该第四磁极、该第五磁极、该第六磁极、该第七磁极及第八磁极的磁极绕组的线圈匝数比为1:8:3:4:9:2:7:6。其中,该定子1的各磁极绕组的线圈匝数总和为40n,且40n≧720。

Description

具有八极定子的电机及该定子的绕线结构
技术领域
本发明是关于一种电机及其定子的绕线结构,尤其是一种由八个磁极所构成的定子的铜线圈的绕线结构,且该定子的八个磁极与八极转子协同运作产生电力。
背景技术
定子是电机(包含马达或发电机)的必要组成构件之一。其中,在各种电机中,具有八个磁极的款式(在此称为八极定子),由于常被揭露于相关文献中,且为市面上易于取得的商业产品,因此其并非属于新颖的物品。
然而,现有电机的定子的各个磁极上所绕设的线圈匝数均相同,因此在各个磁极上所绕设的线圈通入电流时,各该磁极在转子磁场的感应之下将产生相同强度的电力,因而造成转子的磁极(亦即电枢)旋转通过定子的二个相邻磁极之间时,容易承受较高的磁阻抗。所述磁阻抗一般很高,且为造成电机热能量损失及效率低落的主因之一。
另一方面,由于上述热损失,现有电机在持续一段时间的运转后,该定子的各磁极的温度将会升高。由于该转子和定子的绕线皆为奇数圈,各个磁极皆有均匀的热损失,造成同样的温度增幅。最终,该定子各磁极的高温常常通过各种方式影响该转子的效率。在更差的情况中,不论是基于散逸或对流的方式,转子的温度将随着定子的温度升高而上升。最后,除非热能顺利散逸,否则将会导致电机的诸多不良效应,包含运转寿命、能量效率及环境效应等等。
已知当电机的整体温度升高时,其铁损造成的磁损(包含磁滞损与涡流损)与电机铜线圈的电阻损耗均会随的提升,致使电机的虚功增加,造成功率损耗增加,包含电机的有效和无效成分(active and reactive components),造成其发电效率大幅下降。整体而言,转子在旋转过程中须承受较高的磁阻抗,因此,若无法解决热能散逸的问题,不论任何方式皆难以提升发电效率及电力转换效率。
发明内容
本发明的一个目的是利用一般八极定子的非等圈数的铜线圈绕线的方式,来提供一种新颖的线圈设计结构,以解决热能的问题。其中,借助适当地分配各磁极的圈数,每对相异的磁极将产生大小不同且磁阻和能量损耗均大幅降低的磁场。
本发明的另一个目的是提供一种八极定子的绕线结构及该具有该八极定子的电机,通过使各磁极上的磁极绕组具有相异的线圈匝数,能够使运作中的各该磁极的温升幅度不同,让转子及定子本体在旋转过程中所接收的热能容易于该电机内部传导,以提升该电机的散热效果及整体能量效率。
为达到前述发明目的,本发明所运用的技术手段包含有:
一种定子的绕线结构,包含一定子,该定子包含沿一圆周方向排列的一第一磁极、一第二磁极、一第三磁极、一第四磁极、一第五磁极、一第六磁极、一第七磁极及一第八磁极,各该磁极上分别绕设有磁极绕组,且该第一磁极、该第二磁极、该第三磁极、该第四磁极、该第五磁极、该第六磁极、该第七磁极及第八磁极的磁极绕组的线圈匝数比为1:8:3:4:9:2:7:6。其中,该定子1的各磁极绕组的线圈匝数总和为40n,且40n≧720。
如上所述定子的绕线结构,其中,该第一磁极供绕设一第一磁极绕组,该第二磁极供绕设一第二磁极绕组,该第三磁极供绕设一第三磁极绕组,该第四磁极供绕设一第四磁极绕组,该第五磁极供绕设一第五磁极绕组,该第六磁极供绕设一第六磁极绕组,该第七磁极供绕设一第七磁极绕组,该第八磁极供绕设一第八磁极绕组,且该第一磁极绕组的线圈匝数为n,该第二磁极绕组的线圈匝数为8n、该第三磁极绕组的线圈匝数为3n、该第四磁极绕组的线圈匝数为4n,该第五磁极绕组的线圈匝数为9n,该第六磁极绕组的线圈匝数为2n,该第七磁极绕组的线圈匝数为7n,该第八磁极绕组的线圈匝数为6n。
如上所述定子的绕线结构,其中,该定子的各磁极包含单一齿部,该第一磁极的齿部供绕设该第一磁极绕组,该第二磁极的齿部供绕设该第二磁极绕组,该第三磁极的齿部供绕设该第三磁极绕组,该第四磁极的齿部供绕设该第四磁极绕组,该第五磁极的齿部供绕设该第五磁极绕组,该第六磁极的齿部供绕设该第六磁极绕组,该第七磁极的齿部供绕设该第七磁极绕组,该第八磁极的齿部供绕设一第八磁极绕组。
如上所述定子的绕线结构,其中,该定子的各磁极的线槽数量为数个,使得各该磁极包含数个齿部。
如上所述定子的绕线结构,其中,各该磁极包含一第一线槽、一第二线槽、一第三线槽及一第四线槽,各该磁极绕组为依序绕设在该第一线槽与第三线槽以及该第二线槽与第四线槽中的线圈。
如上所述定子的绕线结构,其中,各该磁极包含一第一线槽、一第二线槽、一第三线槽、一第四线槽、一第五线槽及第六线槽,各该磁极绕组为依序绕设在该第一线槽与第四线槽、该第二线槽与第五线槽以及该第三线槽与第六线槽中的线圈。
如上所述定子的绕线结构,其中,该定子于径向方向上相对的任二磁极的磁极绕组的线圈匝数总和相等。亦即,该第一磁极绕组加上该第二及第八磁极绕组的线圈匝数总和等于该第三磁极绕组加上该第四及第二磁极绕组的线圈匝数总和、该第五磁极绕组加上该第六及第四磁极绕组的线圈匝数总和,以及该第七磁极绕组加上该第八及第六磁极绕组的线圈匝数总和。
一种具有八极定子的电机,该电机包含如上所述定子的绕线结构,且另包含一转子,该转子具有八个电枢磁极,八个电枢磁极以绕设有八个转子线圈。
如上所述具有八极定子的电机,其中,各该转子线圈所绕设的线圈匝数为5n匝。
根据前述结构,本发明实施例具有八极定子的电机及该定子的绕线结构能够利用非对称的线圈绕线于任二相邻的磁极间产生非对称的磁场,来降低该转子的电枢磁极所承受的磁阻抗,以降低电机的损失,进而提升该电机的发电效率;同时,利用该定子的各磁极温度不同的特性,确实可以提升该电机的散热效果,进一步提升其发电效率。
附图说明
图1:是本发明一实施例的平面示意图。
图2:是本发明一实施例的外观示意图。
图3:是本发明一实施例另一实施态样的外观示意图。
图4:是本发明一实施例再一实施态样的外观示意图。
图5:是一种现有电机的外观示意图。
【附图标记说明】
〔本发明〕
1 定子
11 第一磁极 111 第一磁极绕组
112a 第一线槽 112b 第二线槽
112c 第三线槽 112d 第四线槽
112e 第五线槽 112f 第六线槽
12 第二磁极 121 第二磁极绕组
122a 第一线槽 122b 第二线槽
122c 第三线槽 122d 第四线槽
13 第三磁极 131 第三磁极绕组
14 第四磁极 141 第四磁极绕组
15 第五磁极 141 第五磁极绕组
16 第六磁极 161 第六磁极绕组
17 第七磁极 171 第七磁极绕组
18 第八磁极 181 第八磁极绕组
2 转子 21 电枢磁极
L1 第一导线 L2 第二导线
L3 第三导线 L4 第四导线
〔现有技术〕
9 现有电机
91 定子 92 转子
L1’ 第一相位导线 L2’ 第二相位导线
L3’ 第三相位导线。
具体实施方式
为让本发明的上述及其它目的、特征及优点能更明显易懂,下文特举本发明的较佳实施例,并配合附图,作详细说明如下:
请参照图1所示,本发明具有八极定子的电机的一实施例的示意图,该电机包含一定子1及一转子2,该定子1包含八个磁极,分别为沿一圆周方向(例如:顺时针方向或逆时针方向)排列的一第一磁极11、一第二磁极12、一第三磁极13、一第四磁极14、一第五磁极15、一第六磁极16、一第七磁极17及一第八磁极18。该第一~第八磁极11~18上分别绕设有磁极绕组,所述磁极绕组是将线圈集中缠绕于各该磁极所形成,且该第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七及第八磁极11、12、13、14、15、16、17、18的磁极绕组的线圈匝数比为1:8:3:4:9:2:7:6。在本发明中,该电机可实施为一马达或一发电机。
具体的,请参照图2所示,该实施例具有八极定子的电机的其中一种实施态样,该定子1的各磁极的线槽数量可以为一个;换句话说,各该磁极包含单一齿部。据此,该第一磁极11的齿部可供绕设一第一磁极绕组111;该第二磁极12的齿部可供绕设一第二磁极绕组121;同理,该第三、第四、第五、第六、第七及第八磁极13、14、15、16、17、18的齿部分别供绕设一第三、一第四、一第五、一第六、一第七及一第八及磁极绕组131、141、151、161、171、181。其中,若该第一磁极绕组111的线圈匝数为n,则该第二磁极绕组121的线圈匝数为8n,该第三磁极绕组131的线圈匝数为3n,该第四磁极绕组141的线圈匝数为4n,该第五磁极绕组151的线圈匝数为9n,该第六磁极绕组161的线圈匝数为2n,该第七磁极绕组171的线圈匝数为7n,该第八磁极绕组181的线圈匝数为6n,使得该第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七及第八磁极绕组111、121、131、141、151、161、171、181的线圈匝数比能够形成1:8:3:4:9:2:7:6。
此外,该定子1的各磁极绕组的线圈匝数总和可以表示如下式(1)所示:
1n+8n+3n+4n+9n+2n+7n+6n=40n (1)由此可知,当该第一磁极绕组111的线圈匝数为n匝时,该定子1的各磁极绕组的线圈匝数总和即为40n匝。举例而言,当该第一磁极绕组111的线圈匝数为40匝时,该定子1的各磁极绕组的线圈匝数总和即为1600匝,是本领域技术人员所能理解的。
请续参照图1及图2所示,该转子2可以具有八个电枢磁极21,各该电枢磁极21上同样可以绕设有相同匝数的转子线圈,且该转子的各个电枢磁极21与该定子1间具有一气隙。其中,已知该定子1的各磁极绕组的线圈匝数总和为40n匝,因此各该电枢磁极21上所绕设的线圈匝数可以表示如下式(2)所示:
40n÷8=5n (2)
亦即,各该电枢磁极21上所绕设的线圈匝数可以为5n匝,故举例来说,当该第一磁极绕组111的线圈匝数为18匝时,各该电枢磁极21上的线圈匝数均为90匝。
请参照图3所示,该实施例具有八极定子的电机的另一实施态样,该定子1的各磁极的线槽数量可以为数个;换句话说,各该磁极包含数个齿部。举例而言,在本实施态样中,各该磁极包含4个线槽,使得该定子1的极距为4。其中,该第一磁极11包含一第一线槽112a、一第二线槽112b、一第三线槽112c及一第四线槽112d,该第一磁极绕组111为绕设在该第一~第四线槽112a~112d中的n匝线圈。具体的,通过将一导线在该第一线槽112a与第三线槽112c绕设n匝后,接续在该第二线槽112b与第四线槽112d绕设n匝,即可构成该第一磁极绕组111。该第二磁极12亦包含一第一线槽122a、一第二线槽122b、一第三线槽122c及一第四线槽122d,该第二磁极绕组121为绕设在该第一~第四线槽122a~122d中的8n匝线圈;同理,该第三~第八磁极13、14、15、16、17、18同样分别包含一第一线槽、一第二线槽、一第三线槽及一第四线槽,且该第三~第八磁极绕组131、141、151、161、171、181分别为绕设在所述第一~第四线槽中的3n、4n、9n、2n、7n与6n匝线圈。
借助上述结构,本发明实施例具有八极定子的电机实际使用时,该转子2可供结合一转动轴,该转动轴受一动力源(例如:马达)驱动,使该转子2可以受该转动轴带动而旋转。该实施例具有八极定子的电机及该定子1的绕线结构的主要特点在于:
虽然该定子1的各磁极上的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七及第八磁极绕组111、121、131、141、151、161、171、181具有相异的线圈匝数,然而该定子1于径向方向上相对的任二磁极的磁极绕组的线圈匝数总和均相等。更具体的,已知该第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七及第八磁极绕组111、121、131、141、151、161、171、181的线圈匝数比形成1:8:3:4:9:2:7:6,且该第一及第五磁极11、15、该第二及第六磁极12、16、该第三及第七磁极13、17与该第四及第八磁极14、18分别于径向方向上相对,该第一及第五磁极绕组111、151的线圈匝数总和为10n,则该第二及第六磁极绕组121、161的线圈匝数总和为10n,该第三及第七磁极绕组131、171的线圈匝数总和为10n,该第四及第八磁极绕组141、181的线圈匝数总和亦为10n,使得该定子1于径向方向上相对的任二磁极的磁极绕组的线圈匝数总和均相等。
再者,请续参照图1所示,该第一磁极绕组111及其二侧的磁极绕组(第二及第八磁极绕组121、181)的线圈匝数总和为15n(第一磁极绕组111为n匝,第二磁极绕组121为8n匝,第八磁极绕组181为6n匝);该第三磁极绕组131及其二侧的磁极绕组(第二及第四磁极绕组121、141)的线圈匝数总和为15n(第三磁极绕组131为3n匝,第二磁极绕组121为8n匝,第四磁极绕组141为4n匝);该第五磁极绕组151及其二侧的磁极绕组(第四及第六磁极绕组141、161)的线圈匝数总和为15n(第五磁极绕组151为9n匝,第四磁极绕组141为4n匝,第六磁极绕组161为2n匝);且该第七磁极绕组171及其二侧的磁极绕组(第六及第八磁极绕组161、181)的线圈匝数总和同样为15n(第七磁极绕组171为7n匝,第六磁极绕组161为2n匝,第八磁极绕组181为6n匝)。换句话说,于该圆周方向上分别相差90°的奇数磁极的第一磁极绕组111、第三磁极绕组131、第五磁极绕组151及第七磁极绕组171与其各自二侧的磁极绕组的线圈匝数总和均相等。
据此,该实施例借助使该定子1于径向方向上相对的任二磁极的磁极绕组的线圈匝数总和相等,并且使于该圆周方向上分别相差90°的第一磁极绕组111、第三磁极绕组131、第五磁极绕组151及第七磁极绕组171与其各自二侧的磁极绕组的线圈匝数总和相等,可以使该转子2受该转动轴带动而相对该定子1旋转时达到转动平衡的效果。其中,该定子1的各磁极上的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七及第八磁极绕组111、121、131、141、151、161、171、181具有相异的线圈匝数,使得任二相邻的磁极间具有一电压差。更具体的,以该第一磁极11与第二磁极12为例,该第一磁极11的第一磁极绕组111的线圈匝数为n,该第二磁极12的第二磁极绕组121的线圈匝数为8n,据此,当该第一~第八磁极绕组111、121、131、141、151、161、171、181通入电流时,该第一磁极绕组111与该第二磁极绕组121的等效电压不同,因此该第一磁极11与第二磁极12间具有一电压差,使得该第一磁极11与第二磁极12能够产生不同强度的磁场。据此,当该转子2的电枢磁极21旋转通过该第一磁极11与第二磁极12之间时,利用该第一磁极11与第二磁极12磁场强度差异来降低该电枢磁极21所承受的磁阻抗,使该转子2能够更为平顺地转动。
值得注意的是,为了确保任二相邻的磁极间所产生的磁场强度差异幅度足以降低该电枢磁极21所承受的磁阻抗,该定子1的各磁极绕组的线圈匝数总和较佳大于等于720匝,亦即,该第一磁极绕组111的线圈匝数较佳大于等于18匝,使得40n≧720。更具体的,已知该定子1的各磁极绕组的线圈匝数总和与该定子1运作时所产生的电压呈正相关,因此设计使该线圈匝数总和大于等于720匝,确实能够提升二相邻的磁极间所产生的磁场强度差异。再者,借助设计使该线圈匝数总和大于等于720匝,可以使该定子1满足高电压/低电流的工作条件,同时降低组成该定子1的硅钢片所需的厚度,能够进一步降低该定子1的重量与制造成本。
再者,由于该定子1的各磁极上的磁极绕组具有相异的线圈匝数,因此各该磁极绕组的等效电压不同。因此,当该实施例具有八极定子的电机实际运转时,各该磁极的温升幅度将不同。更具体的,以于径向方向上相对的该第一磁极11与第五磁极15为例,该第一磁极11的第一磁极绕组111的线圈匝数为n,该第五磁极15的第五磁极绕组151的线圈匝数为9n,因此该第五磁极15的温升幅度将大于该第一磁极11;换句话说,该第一磁极11在运转过程中维持于一相对低温,而该第五磁极15在运转过程中维持于一相对高温。借此,虽然该转子2的电枢磁极21旋转通过该第五磁极15时,可能受到该第五磁极15的相对高温影响而产生温升;然而,该电枢磁极21旋转通过该第一磁极11时,由于该第一磁极11具有相对低温,使得该电枢磁极21的热能能够有效溢散。由此可知,该实施例具有八极定子的电机利用该定子1的各磁极温度不同的特性,可以使该转子2在旋转过程中所接收的热能容易于该电机内部传导,进而提升该电机的散热效果及能源效率。
综上所述,由于电机的转子相对定子旋转时,电枢磁极的磁阻抗造成电机的损失,本发明实施例具有八极定子的电机及该定子1的绕线结构借助使该定子1的各磁极上的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七及第八磁极绕组111、121、131、141、151、161、171、181具有相异的线圈匝数,可以通过适当设计使该第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七及第八磁极绕组111、121、131、141、151、161、171、181的线圈匝数比形成1:8:3:4:9:2:7:6,确保该转子2受带动而旋转时达到转动平衡的效果及增进能源效率,并且利用任二相邻的磁极间所产生的磁场强度差异来有效降低该电枢磁极21所承受的磁阻抗,以降低电机的损失,进而提升该实施例具有八极定子电机的发电效率或最大机械转矩。
此外,已知当电机的整体温度升高时,其铁损所导致的磁损(包含其磁滞损与涡流损)与电机的铜线圈的电阻损耗及涡流损均会随之提升,致使电机的虚功增加,造成其发电效率大幅下降。本发明实施例具有八极定子的电机及该定子1的绕线结构利用该定子1的各磁极温度不同的特性,可以使该转子2在旋转过程中所接收的热能容易于该电机内部传导,进而提升该电机的散热效果。据此,通过降低铁芯和铜线圈的损耗,该实施例具有八极定子的电机的整体温度能够下降,以限制其铁损与铜损,进一步提升其发电效率或提高可获得的最大转矩。
本领域普通技术人员可以理解当本发明实施例的八极定子1经由通电而于其磁极产生交变磁场时,该八极定子1可驱动转子旋转。由于该八极定子1的磁场通过感应转子旋转而产生,此效应即为回授运作。由于转子的驱动力道部份由转子本身所提供,因此可提升电机的效率。由于上述的八极定子绕线方式,因此除了可以提升电机的散热效率之外,亦可增进电机的运转效率。如此,可证明该八极定子1的绕线结构可用以制作一电机,且其温度仅略高于现有电机运作前的温度数度而已。
为了凸显本发明实施例具有八极定子的电机相较现有电机确实具有较高的发电效率,将该实施例具有八极定子的电机与使用该八极定子的一三相电机的配线方式一并进行实际测试。请参照图4所示,该实施例具有八极定子的电机的再一实施态样,在本实施态样中,各该磁极包含6个线槽,使得该定子1的极距为6。其中,该第一磁极11包含一第一线槽112a、一第二线槽112b、一第三线槽112c、一第四线槽112d、一第五线槽112e及一第六线槽112f,该第一磁极绕组111为绕设在该第一~第六线槽112a~112f中的n匝线圈。具体的,通过将一导线在该第一线槽112a与第四线槽112d绕设n匝后,接续在该第二线槽112b与第五线槽112e绕设n匝,最后在该第三线槽112c与第六线槽112f绕设n匝,即可构成该第一磁极绕组111。同理,该第二~第八磁极12、13、14、15、16、17、18同样分别包含一第一线槽、一第二线槽、一第三线槽、一第四线槽、一第五线槽及一第六线槽,且该第二~第八磁极绕组121、131、141、151、161、171、181分别为绕设在所述第一~第六线槽中的3n、4n、9n、2n、7n与6n匝线圈。该定子1的各磁极绕组的线圈匝数总和为720匝,亦即,该第一磁极绕组111的线圈匝数为18匝。
注意到,在本实施态样中,该实施例具有八极定子的电机为一单相八极电机,据此,该定子1于径向方向上相对的任二磁极的磁极绕组可以由同一导线缠绕形成。更具体的,该第一磁极绕组111与该第五磁极绕组151可以由一第一导线L1缠绕形成,该第二磁极绕组121与该第六磁极绕组161可以由一第二导线L2缠绕形成,该第三磁极绕组131与该第七磁极绕组171可以由一第三导线L3缠绕形成,该第四磁极绕组141与该第八磁极绕组181可以由一第四导线L4缠绕形成,且该第一导线L1、第二导线L2、第三导线L3与第四导线L4可以相互串联连接并联连接,本发明并不加以限制。
请另参照图5所示,一种现有三相八极电机9,该现有电机9包含一定子91及一转子92,该定子91的极距同样为6。该现有电机9由一第一相位导线L1’、一第二相位导线L2’及一第三相位导线L3’于该定子91的各个磁极间绕设相同匝数的线圈,且该定子91的各磁极所绕设的线圈匝数总和为720匝。该定子91可以采用全节距绕或短节距绕,关于该定子91的绕线方法是本领域中普通技术人员所能理解的,且美国专利申请第12/566,723等专利前案均已揭示该定子91的绕线方法,恕不再行赘述。
由此可知,该实施例具有八极定子的电机的再一实施态样与该现有电机9均为八极48槽的电机,且该定子1与该现有电机9的定子91中,各磁极所绕设的线圈匝数总和均为720匝。借此,采用具有10马力、7.5仟瓦输出功率与1800rpm额定转速的电动机推动该转子2与该现有电机9的转子92,并且以额定功率6kW且额定电压为220V的电热管作为电机负载,可以测得如下表一所示的测试数据。其中,由于该现有电机9为一三相电机,分别对该第一相位导线L1’与第二相位导线L2’间的输出侧L12’以及该第二相位导线L2’与第三相位导线L3’间的输出侧L23’进行测试。
表一
由于上表一可知,虽然该实施例具有八极定子的电机的再一实施态样与该现有电机9为线圈匝数总和相同的八极48槽电机,然而该实施例所产生的无效电力(0.6)明显小于该现有电机9所产生的无效电力(约1.85),使得该实施例的功率因数(0.995)优于该现有电机9的功率因数(约0.86)。据此,本发明实施例具有八极定子的电机具有较小的虚功,确实能够增进其其发电效率。值得一提的是,该实施例所输出电能的相位角(5°)明显小于该现有电机9所输出电能的相位角(约30.5°),因此提供另一证据证明本发明实施例具有八极定子的电机具有较小的虚功,本发明实施例具有八极定子的电机及该定子的绕线结构确实能达到更高的能量转换效率。
再者,该现有电机9所产生的无效电力(约1.85)的约为该实施例所产生的无效电力(0.6)的三倍,因此在运转过程中的整体温度势必会高于该实施例具有八极定子的电机。除此之外,为了进行比较,借助实际对该定子1的各个磁极的温度进行测量,可以得出在八个磁极中,温度最低的为该第一磁极11的45°;相对地,温度最高的为该第五磁极15的75°,显见该定子1的各磁极温度确实不同,且其差异最高可达2.5倍,由于该转子2的一电枢磁极21通过温度最高的第五磁极15的行程仅占其完整行程的1/8,确实有助于该电枢磁极21的热能溢散,使该转子2在旋转过程中所接收的热能容易于该电机内部传导,进而提升该电机的散热效果。据此,该实施例具有八极定子的电机确实使其整体温度下降,以限制其铁损与铜损,因此相较该现有电机9而言发电效率能够有效提升。
综上所述,本发明具有八极定子的电机及该定子的绕线结构确可降低转子所承受的磁阻抗,并且提升电机的散热效果,以达到提升具有八极定子的电机的发电及能源效率的功效。

Claims (9)

1.一种定子的绕线结构,其特征在于,其包含:
一个定子,该定子包含沿一个圆周方向排列的一个第一磁极、一个第二磁极、一个第三磁极、一个第四磁极、一个第五磁极、一个第六磁极、一个第七磁极及一个第八磁极,各该磁极上分别绕设有磁极绕组,且该第一磁极、该第二磁极、该第三磁极、该第四磁极、该第五磁极、该第六磁极、该第七磁极及第八磁极的磁极绕组的线圈匝数比为1:8:3:4:9:2:7:6,且该定子1的各磁极绕组的线圈匝数总和为40n,其中,40n≧720。
2.如权利要求1所述定子的绕线结构,其特征在于:该第一磁极供绕设一个第一磁极绕组,该第二磁极供绕设一个第二磁极绕组,该第三磁极供绕设一个第三磁极绕组,该第四磁极供绕设一个第四磁极绕组,该第五磁极供绕设一个第五磁极绕组,该第六磁极供绕设一个第六磁极绕组,该第七磁极供绕设一个第七磁极绕组,该第八磁极供绕设一个第八磁极绕组,且该第一磁极绕组的线圈匝数为n,该第二磁极绕组的线圈匝数为8n、该第三磁极绕组的线圈匝数为3n、该第四磁极绕组的线圈匝数为4n,该第五磁极绕组的线圈匝数为9n,该第六磁极绕组的线圈匝数为2n,该第七磁极绕组的线圈匝数为7n,该第八磁极绕组的线圈匝数为6n。
3.如权利要求2所述定子的绕线结构,其特征在于:该定子的各磁极包含单一齿部,该第一磁极的齿部供绕设该第一磁极绕组,该第二磁极的齿部供绕设该第二磁极绕组,该第三磁极的齿部供绕设该第三磁极绕组,该第四磁极的齿部供绕设该第四磁极绕组,该第五磁极的齿部供绕设该第五磁极绕组,该第六磁极的齿部供绕设该第六磁极绕组,该第七磁极的齿部供绕设该第七磁极绕组,该第八磁极的齿部供绕设该第八磁极绕组。
4.如权利要求2所述定子的绕线结构,其特征在于:该定子的各磁极的线槽数量为数个,使得各该磁极包含数个齿部。
5.如权利要求4所述定子的绕线结构,其特征在于:各该磁极包含一个第一线槽、一个第二线槽、一个第三线槽及一个第四线槽,各该磁极绕组为依序绕设在该第一线槽与第三线槽以及该第二线槽与第四线槽中的线圈。
6.如权利要求4所述定子的绕线结构,其特征在于:各该磁极包含一个第一线槽、一个第二线槽、一个第三线槽、一个第四线槽、一个第五线槽及一个第六线槽,各该磁极绕组为依序绕设在该第一线槽与第四线槽、该第二线槽与第五线槽以及该第三线槽与第六线槽中的线圈。
7.如权利要求2、3、4、5或6所述定子的绕线结构,其特征在于:该定子于径向方向上相对的任二磁极的磁极绕组的线圈匝数总和相等,且该第一磁极绕组加上该第二及第八磁极绕组的线圈匝数总和等于该第三磁极绕组加上该第四及第二磁极绕组的线圈匝数总和、该第五磁极绕组加上该第六及第四磁极绕组的线圈匝数总和,以及该第七磁极绕组加上该第八及第六磁极绕组的线圈匝数总和。
8.一种具有八极定子的电机,其特征在于,该电机包含如权利要求2、3、4、5或6所述定子的绕线结构,且另包含:
一个转子,该转子具有八个电枢磁极,各该电枢磁极以绕设有转子线圈。
9.如权利要求8所述具有八极定子的电机,其特征在于:各该电枢磁极上所绕设的转子线圈匝数为5n匝。
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