CN106256073B - 电机以及电机的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电机以及电机的制造方法,其电机可以包括:转子;定子,包括多个线圈安置部组;以及线圈,以如下方式配备于线圈安置部:按各个线圈安置部组来按序地缠绕电线,并对缠绕的所述电线在切割点切割,将被切割的电线的一端连接到中性点端口,将被切割的电线的另一端连接到驱动点端口。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够有效地整理缠绕在线圈的电线,并使制造时的操作简化的电机的缠绕方法及电机。
背景技术
电机是通过电能获取旋转力的机器,其可以包含定子和转子。转子以能够与定子形成电磁相互作用的方式构成,而且可以通过磁场和流过线圈的电流之间产生的作用力而旋转。
为了实现转子和定子之间的电磁相互作用而形成的磁场可以包含由永磁体形成的磁场和由流过线圈的电流而形成的磁场。由流过线圈的电流而形成的磁场可以由流过线圈的电流、匝数等而决定。
这种线圈通过利用电线卷绕线圈安置部而形成。为了在多个齿上形成线圈而具有并联图案,存在着需要对多个齿分别缠绕线圈的不便。
此外,为了将多个线圈排列为3相的并联图案,需要将从多个齿分别引出的多个电线的两端分别连接到驱动点以及中性点。例如,对3相9插槽的电机而言,所形成的线圈的个数为九个,所引出的电线为十八个端,然而各个端所连接的端口局限于四个。因此,从九个线圈分别引出的电线的位置彼此不同,因此需要进行将从各个端口引出的电线连接的作业,据此,存在着连接作业复杂的不便。
因此,近期进行着一种用于解决制造这种线圈时存在的不便的多样的研究。
发明内容
技术问题
本发明提供一种将以串联方式缠绕在多个线圈安置部的电线的图案变更为并联图案,从而将缠绕于线圈的电线有效地整理的电机及其制造方法。
技术手段
电机的制造方法的一实施例可以包括如下步骤:对于定子的多个线圈安置部组按组来顺序地进行绕线;为了得到并联图案而在切割点切割所述电线;以及将被切割的电线的一端连接到中性点端口,并使被切割的电线的另一端与驱动点端口接线。
此外,根据一实施例,所述多个线圈安置部组可以为三个,而且各个线圈安置部组包含至少三个线圈安置部。
此外,根据一实施例,可以切割所述电线,以使所述线圈安置部组的驱动点位于附近。
此外,根据一实施例,可以在位于各个线圈安置部的开始绕线的线圈安置部以及最后绕线的线圈安置部的附近的切割点切割所述电线。
此外,根据一实施例,在缠绕所述电线的过程中,使各个线圈安置部组的最后缠绕的线圈安置部中所缠绕的电线的缠绕方向与其他线圈安置部的缠绕方向相反。
此外,根据一实施例,在所述电线的切割过程中,可对所述多个线圈安置部组顺序地缠绕电线之后切割该电线。此外,根据一实施例,在所述电线的切割过程中,可对一个线圈安置部组按序地缠绕电线之后切割该电线,并对另一个线圈安置部组顺序地缠绕电线。
此外,根据一实施例,在所述三个线圈安置部组中,第一线圈安置部组可以包括第一线圈安置部、第四线圈安置部以及第七线圈安置部;第二线圈安置部组包括第二线圈安置部、第五线圈安置部以及第八线圈安置部;第三线圈安置部组包括第三线圈安置部、第六线圈安置部以及第九线圈安置部。
此外,根据一实施例,所述线圈可以以所述第一线圈安置部组、所述第二线圈安置部组以及所述第三线圈安置部组的顺序缠绕。
此外,根据一实施例,所述线圈可以以所述第四线圈安置部、所述第七线圈安置部、所述第一线圈安置部、所述第二线圈安置部、所述第五线圈安置部、所述第八线圈安置部、所述第三线圈安置部、所述第六线圈安置部以及所述第九线圈安置部的顺序缠绕。
电机的一实施例可以包括:转子;定子,包括多个线圈安置部组;以及线圈,以如下方式配备于线圈安置部:按各个线圈安置部组来按序地缠绕电线,对缠绕的所述电线在切割点进行切割缠绕,将被切割的电线的一端连接到中性点端口,将被切割的电线的另一端连接到驱动点端口。
技术效果
根据上述的电机及其制造方法,可以将以串联方式缠绕的电线的图案变更为并联图案,并使连接到各个相的驱动点端口的驱动点位于附近,从而能够提供电线的有效的整理以及作业的简化。
附图说明
图1是根据一实施例的电机的轴方向剖面图。
图2是根据一实施例的包含汇流条的电机的立体图。
图3是根据一实施例的包含线束连接器组件的电机的立体图。
图4是根据一实施例的汇流条组件的分解图。
图5是根据一实施例的线束连接器组件的分解图。
图6是根据一实施例的定子的分解图。
图7是根据一实施例的定子以及线圈的剖面图。
图8是根据一实施例的定子以及线圈的立体图。
图9是示出根据一实施例而多个线圈被排列为3相并联图案的概念图。
图10是示出根据一实施例而利用一个电线缠绕U相线圈安置部组的概念图。
图11是示出根据一实施例而利用一个电线缠绕V相线圈安置部组的概念图。
图12是示出根据一实施例而利用一个电线缠绕W相线圈安置部组的概念图。
图13是示出根据一实施例而利用一个电线缠绕3个线圈安置部组的概念图。
图14是示出根据一实施例而将缠绕的电线的两侧连接到中性点端口以及驱动点端口的概念图。
图15是示出根据一实施例而利用一个电线缠绕一个线圈安置部组,并进行切割的概念图。
图16a以及图16b是示出根据一实施例而利用一个电线缠绕一个线圈安置部组的三个线圈安置部,并进行切割的流程图。
图17是示出根据一实施例而利用一个电线缠绕三个线圈安置部组,并进行切割的概念图。
图18a以及图18b是示出根据一实施例而利用一个电线缠绕三个线圈安置部组的三个线圈安置部,并进行切割的流程图。
具体实施方式
以下,通过参照附图而描述的实施例来详细地说明实施例,以使本领域技术人员能够容易地理解并实施本发明。只不过,在说明本发明的过程中,如果判断为针对相关的公知功能以及构成要素的具体的说明会给本发明带来不必要的混乱,则将会省略对此的详细说明。
以下使用的术语是考虑到实施例中的功能而选择的术语,其术语的含义可以根据用户、运用者的意图或习惯等而改变。因此,在下文中给出具体的定义的情况下,在下述的实施例中使用的术语的含义将会跟随其定义,在没有具体的定义的情况下,需要以本领域的普通技术人员一般理解的含义来解释。
同时,对以下选择性地记载的构成要素或选择性记载的实施例的构成而言,即使是以单一的集成的结构示出,只要没有对普通技术人员来说有技术上的矛盾不明确的部分,则可以理解为能够彼此自由组合。
以下,参照附图对电机以及电机的制造方法的一实施例进行说明。
以下,参照图1对电机的一实施例进行说明。
图1是根据一实施例的电机的轴方向剖面图。
电机100可以包含电机壳体190、定子300、线圈500、轴(shaft)800以及转子200。
电机壳体190形成电机100的外观,并与定子300的固定槽337结合而提供固定力,以防止定子300旋转。
此外,电机壳体190可以以横轴为基准而分为第一电机壳体190a以及第二电机壳体190b。而且,第一电机壳体190a以及第二电机壳体190b可以与定子300连接。
定子300可以包含定子铁芯(stator core)331以及绝缘件400。
定子铁芯331形成定子300的骨架而保持定子300的形状,并提供形成磁场的通道,从而如果一个齿332借助电源而被磁化,则与一个齿332相邻的另一个齿332能够被感应磁化为与借助电源而磁化的极性不同的极性。
此外,定子铁芯331可以包含:主铁芯335,实现支撑框架的功能;齿332,配备有绝缘件400的线圈安置部409,并被驱动电源磁化,从而与转子200的永磁铁280形成电磁相互作用;插槽333,辅助借助驱动电源而生成的磁场的流动,并将相邻的齿332区分;以及固定槽337,与电机壳体190结合,从而向定子300提供固定力。
此外,定子铁芯331可以以具有圆柱形状的方式形成,并可以通过将进行冲压加工后的铁板层叠而形成。此外,在定子铁芯331的内侧沿圆周方向可以配备有多个齿332,而且在定子铁芯331的外侧可以配备有多个固定槽337。此外,用于能够保持定子300的形状并布置齿332以及固定槽337的多样的形状可以作为定子331的形状的一例而使用。
此外,在定子铁芯331可以形成有沿轴向贯通定子铁芯331的多个插入孔。此外,用于将形成定子铁芯331的各个板结合的销、柳钉或螺栓等紧固部件可以插入到插入孔。
针对定子300的具体的说明将在下文中参照图6至图8而进行。
绝缘件400可以配备于定子铁芯331上,以防止线圈500与定子铁芯331电接触而发生的漏电。即,绝缘件400是用于防止具有电磁传导性的定子300素材与线圈500接触而导通的绝缘部件,该绝缘件400可以包括位于上部的第一绝缘件400a以及位于下部的第二绝缘件400b。
第一绝缘件400a以及第二绝缘件400b由具有电绝缘性的材质形成,并相对于轴方向而分别布置于定子铁芯331的两侧。第一绝缘件400a以及第二绝缘件400b分别结合于定子铁芯331的两侧,以覆盖定子300。
第一绝缘件400a以及第二绝缘件400b可以包含:环形的边框;多个线圈安置部409,与定子铁芯331对应地排列;线圈引导部,从线圈安置部409的半径方向内侧以及外侧突出。
此外,线圈安置部409在圆周方向上彼此隔离,从而在线圈安置部409之间可以形成与定子300的插槽333对应的空间。
针对绝缘件400的具体的说明将参照以下的图6而进行。
在第一电机壳体190a以及第二电机壳体190b上形成有用于与定子铁芯331的插入孔雌雄结合的插入突起,从而可以使第一电机壳体190a和定子300、第二电机壳体190b和壳体300连接,而且也可以在第一电机壳体190a以及第二电机壳体190b形成有与定子铁芯331的插入孔对应的壳体贯通孔,从而第一电机壳体190a、第二电机壳体190b以及定子300被一个紧固部件连接。
线圈500配备于绝缘件400的线圈安置部409上,并借助供应的驱动电源而产生磁场。此外,线圈500可以包含第一线圈组、第二线圈组、第三线圈组。
针对线圈500的具体的说明将参照以下的图7以及图8而进行。
轴800可以以能够与转子200一同旋转的方式连接到转子200的插入孔334。轴800的一侧可以通过轴承130而可旋转地支撑于第二电机壳190b,而且轴800的另一侧可以通过轴承130而可旋转地支撑于第一电机壳190a。此外,支撑于第二电机壳190b的轴800的一侧可以通过形成于第二电机壳190b的开口180而向电机壳体190的外部突出,并可以与需要驱动力的装置连接。
转子200是借助在由永磁铁280产生的磁场和形成于定子300的齿332的磁场之间的引力以及斥力来获取电机100的旋转力的装置,其位于定子300内部,在转子200的横向的表面可以配备有第一转子壳体290a以及第二转子壳体290b,而且在转子200的轴方向的表面可以配备有第三转子壳体290c。
这种转子200可以包含转子铁芯、永磁铁280以及平衡器(balancer)。
考虑到高速驱动所导致的铁损(iron loss)、逆变器(inverter)的切换频率以及其他原因,转子铁芯可以配备有四个永磁铁280。而且,转子铁芯的四个第一连接槽可配备有四个永磁铁280,以使其极性与相邻的永磁铁280的极性不同。此外,转子铁芯可以在中心部插入有轴800。
转子铁芯的突起结构可以从旋转中心突出地形成,以在转子200具有q轴电感和d轴电感之间的较大的差值而以预先设定的基准速度以上的速度旋转的情况下,能够获得额外的磁阻转矩(reluctance torque)。具体而言,转子铁芯的突起结构可以配备有从转子铁芯的旋转中心沿圆周方向突出的多个第一连接突起。多个第一连接突起沿转子铁芯的圆周方向突出,从而可以具有外弧长度较大的扇形形状。
多个第一连接突起的个数可以与转子铁芯的第一连接槽对应,还可以与永磁铁280(图2以及图3中示出)的个数对应。例如,多个第一连接突起可以以如下方式形成:四个第一连接突起在转子铁芯的外周面以旋转中心为基准而沿圆周方向对应地突出。
第一永磁铁280a(图2以及图3中示出)、第二永磁铁280b(图2以及图3中示出)、第三永磁铁280c(图2以及图3中示出)以及第四永磁铁280d(图2以及图3中示出)可以配置在位于四个第一连接突起之间的四个第一连接槽。此外,如果第一永磁铁280a(图2以及图3中示出)、第二永磁铁280b(图2以及图3中示出)、第三永磁铁280c(图2以及图3中示出)以及第四永磁铁280d(图2以及图3中示出)结合到转子铁芯,则转子200的截面可以具有两个环形交叉的形状。
永磁铁280(图2以及图3中示出)的磁化方向可以是平行方向或者垂直方向。只不过,对于永磁铁(图2以及图3中示出)的磁化方向而言,从气隙磁通密度(air-gap fluxdensity)的正弦化方面来讲,平行方向可能更有利。
平衡结构是用于保持旋转的转子200的平衡的构成。平衡结构可以通过对平衡结构进行切削加工而保持包含平衡结构的转子200的旋转均衡。平衡结构可以以与转子200的截面大小相同的大小的圆形形状配备,而且平衡结构可以分为位于转子200的上表面的第一平衡器、位于转子200的下表面的第二平衡器。
包含在转子200的截面的第二连接槽和包含在平衡结构的第二连接突起可以构成雌雄而形成,而且转子200和平衡结构可以通过这种形状而结合。例如,转子铁芯可形成有四个第二连接槽。与这种第二连接槽对应地在平衡结构形成有四个第二连接突起。形成于平衡结构的第二连接突起可以插入到转子200的第二连接槽,而且平衡结构和转子200可以彼此结合。
结合有转子铁芯以及永磁铁280的转子200的外周面可以包含防分散结构。防分散结构可以使结合于转子铁芯的永磁铁280(图2以及图3中示出)固定而不分散。此外,防分散结构可以由诸如不锈钢(SUS)之类的结构用钢或者热收缩管、高强度塑料等构成。此外,还可以将能够使结合于转子铁芯的永磁铁280(图2以及图3中示出)固定而不分散而的多样的素材作为防分散结构的一例而利用。
以下,参照图2以及图3对包含连接部件的电机的一实施例进行说明。
图2是示出包含汇流条组件的电机的外观的图。
电机100可以包含转子200、定子300以及汇流条组件605。
转子200通过配备于转子200内的永磁铁280所形成的磁场和供应至线圈500的驱动电源所形成的磁场之间的相互作用而产生旋转力,并将所产生的旋转力传递给轴800。
转子200的功能、构成、形状以及素材等可以与上文中的图1中说明的转子200相同,也可以与此不同。例如,虽然附图中表示的转子200配备于定子300的内部,但是并不一定局限于此。
定子300借助由供应至线圈500的驱动电源而形成的磁场而被磁化,而且,被磁化的定子300根据由转子200的永磁铁280而形成的磁场,使引力以及斥力发挥作用。
定子300的功能、构成、形状以及素材等可以与上文中的图1中说明的定子300相同,也可以不同。此外,针对定子300的具体的说明将参照下文中的图6至图8而进行。
汇流条组件605是一种连接部件,其在与定子300结合的情况下,使从线圈500引出的电线的驱动点P以及中性点N分别与驱动点端口PP以及中性点端口NP电连接。
针对汇流条组件605的具体的说明将参照以下的图4而进行。
图3是根据一实施例的包含线束连接器组件的电机的立体图。
电机100可以包含转子200、定子300以及线束连接器组件700。
转子200以及定子300可以与上文中的图2中说明的转子200以及定子300相同,也可以与此不同。
线束连接器组件700可以将线束连接器用引脚720结合到从线圈500引出的电线的驱动点P以及中性点N,而且结合的线束连接器用引脚720可以与引脚安置部712结合。根据这种结合,线圈连接器组件700中从线圈500引出的电线的驱动点P可以与驱动点端口PP电连接,而且中性点N可以与中性点端口NP电连接。
针对线束连接器组件700的具体的说明将参照以下的图5而进行。
以下,参照图4以及图5对连接部件的一实施例进行说明。
连接部件可以包含汇流条组件605以及线束连接器组件700。然而连接部件并不局限于汇流条组件605或者线束连接器组件700,除此之外,用于将线圈500的驱动点P以及中性点N分别连接到驱动点端口PP以及中性点端口NP的多样的连接部件可以作为连接部件的一例而使用。
以下,将汇流条组件605以及线束连接器组件700作为连接部件的示例而说明。
图4是汇流条组件的分解图。
汇流条组件605可以包含:汇流条末端640,将形成线圈500的电线与外部驱动电路连接;汇流条组610,将三个驱动点P以及中性点N电连接到三个驱动点端口PP以及中性点端口NP;汇流条壳体620,用于收容汇流条组610;以及汇流条壳体盖630,用于覆盖汇流条壳体620的上侧。
汇流条末端640可以包含用于将包含在定子300的线圈500向外部延伸的引线(lead wire)641以及与外部驱动电路结合的末端结合端子643。
引线641的一端结合于末端结合端子643,而且另一端结合于汇流条壳体外盖630。
末端结合端子643配备于引线641的一端,从而使借助引线641而向外部延伸的线圈500电连接于外部驱动电路。
汇流条组610可以包含具有多个同心圆的圆弧形状的第一汇流条611、第二汇流条612、第三汇流条613以及第四汇流条614。此外,各个汇流条611、612、613、614可以由导电物质形成。此外,为了使各个汇流条611、612、613、614能够容易地构成圆弧形状,上述的同心圆的中心轴方向上的宽度可以比半径方向的宽度更宽。
各个汇流条611、612、613、614可以包含:线圈安置部409,与形成定子300的线圈500的电线连接;汇流条延伸部616,将线圈安置部409从各个汇流条611、612、613、614延伸至汇流条壳体620的外周面;以及末端结合部617,将各个汇流条611、612、613、614和引线641结合。
线圈安置部409可以借助汇流条延伸部616而从各个汇流条611、612、613、614沿辐射方向(radial direction)延伸,从而配备于汇流条壳体620的外侧。
末端结合部617由各个汇流条611、612、613、614的一端向半径方向或辐射方向弯折而形成,并且与引线641结合。
第一汇流条611的形状为具有第一半径的圆的圆弧形状,其布置于汇流条组610的最外廓。
此外,第一汇流条611可以形成电线的中性点(Neutral Point)N,并且可以包含至少九个中性点端口NP。例如,在定子300包含九个齿332和插槽333,而且定子300的每个齿332均采用由一个电线来形成线圈500的并联缠绕方式的情况下,第一汇流条611可以包含与各个电线的一端连接的九个中性点端口NP。
第二汇流条612、第三汇流条613以及第四汇流条614的形状分别为具有第二半径、第三半径以及第四半径的圆的圆弧形状。此外,第二汇流条612、第三汇流条613以及第四汇流条614从汇流条阻610的外廓以第二汇流条612、第三汇流条613以及第四汇流条614的顺序布置,而且第四汇流条614可以布置于汇流条组610的最内廓。
第二汇流条612、第三汇流条613以及第四汇流条614分别可以包含U相驱动点U、V相驱动点V、W相驱动点W,而且可以包含三个驱动点端口PP。例如,在定子300包含九个齿332和插槽333,而且定子300的每个齿332均采用由单一电线形成线圈500的并联缠绕方式的情况下,第二汇流条612、第三汇流条613以及第四汇流条614分别可以包含三个驱动点端口PP。
汇流条壳体620形成为中空圆筒形状,而且包含外侧的壳体外周壁621和内侧的壳体内周壁622,并在壳体外周壁621和壳体内周壁622之间收容汇流条组610。
汇流条壳体620可以为了将包含在汇流条组610的各个汇流条611、612、613、614绝缘而由树脂等非导电性物质来构成。
在壳体外周壁621和壳体内周壁622之间配备有用于将上述的第一汇流条611、第二汇流条612、第三汇流条613以及第四汇流条614分离的环形隔离壁623。
环形隔离壁623可以包含:第一环形隔离壁623a,用于将第一汇流条611和第二汇流条612分离;第二环形隔离壁623b,用于将第二汇流条612和第三汇流条613分离;第三环形隔离壁623c,用于将第三汇流条613和第四汇流条614分离。
此外,为了防止从各个汇流条611、612、613、614辐射方向延伸的汇流条延伸部616和各个汇流条611、612、613、614接触,环形隔离壁623的高度可以比各个汇流条611、612、613、614的高度更高。
如果汇流条组610安置在汇流条壳体620,则第一汇流条611、第二汇流条612、第三汇流条613以及第四汇流条614借助于环形隔离壁623而被分离地布置。
此外,第一汇流条611、第二汇流条612、第三汇流条613以及第四汇流条614借助于环形隔离壁623而彼此绝缘。
在汇流条外周壁的外侧沿着汇流条壳体620的外周面而配备有定子钩条626以及盖钩条627,并且向汇流条壳体620的辐射方向突出地配备有第一引导板628。
定子钩条626和盖钩条627沿着汇流条壳体的外周面而交替地布置,而且在定子钩条626和盖钩条627之间布置有第一引导板628。
定子钩条626在壳体外周壁621的外表面沿着汇流条壳体620中心的轴方向配备。
此外,在定子钩条626的下端配备有直径大于定子钩条626的直径的定子钩626a,从而将汇流条组件605和定子300结合。
此外,在定子钩条626的内侧,与定子钩条6260形成一体地配备有盖引导条。
盖引导条与配备于汇流条壳体盖630的盖引导槽636对应地配备,从而引导汇流条壳体盖630使汇流条壳体盖630能够安置到汇流条壳体620的适当的位置。
与定子钩条626相同地,盖钩条627在壳体外周壁621的外表面沿着汇流条壳体620中心的轴方向配备。
形成有盖钩倾斜面627b的盖钩627a配备于盖钩条627的上侧,以使汇流条壳体盖630结合到汇流条壳体620。
具体而言,汇流条壳体盖630可以沿着盖钩627a的盖钩倾斜面627b而移动至结合位置,而且在汇流条壳体盖630沿着盖钩倾斜面627b而移动至结合位置的期间内,盖钩条627向汇流条壳体620的辐射方向倾斜。
如果汇流条壳体盖630到达结合位置,则钩条将会借助弹性而返回至原位置,而且汇流条壳体盖630被卡定在盖钩627a。
如上所述,汇流条壳体盖630被卡定在盖钩,从而能够防止汇流条壳体盖630不慎从汇流条壳体620分离。
第一引导板628从汇流条壳体620的壳体外周壁621沿辐射方向突出而形成,而且在第一引导板628的一侧配备有用于引导形成定子300的线圈500的电线的电线引导槽628a。
电线引导槽628a使形成定子300的线圈500的电线朝向前述的汇流条的线圈安置部409弯折。此时,电线引导槽628a可以通过将电线沿着定子300的圆周方向弯折而防止电线向定子300的外侧突出。
汇流条壳体盖630构成为中空环形形状。此外,汇流条壳体盖630可以如汇流条壳体620一样由非导电物质来构成。
在汇流条壳体盖630的内周面配备有末端插入槽631,该末端插入槽631配备于与汇流条组610的末端结合部617对应的位置,用于将汇流条末端640结合到汇流条组件605。汇流条末端640的引线641被插入到末端插入槽631,从而结合于汇流条组610的末端结合部617。
在汇流条壳体盖630的外周面,在与汇流条壳体620的定子钩条626对应的位置配备有盖引导槽636,从而使汇流条壳体盖630安置在汇流条壳体620的适当的位置。
图5是线束连接器组件的分解图。
线束连接器组件700与贴付于驱动电路的PCB的基板连接器对应地形成,并可以与驱动电路连接而将电机100驱动所需要的驱动电源传递给线圈500。此外,线束连接器组件700可以包括:线束连接器用引脚720,与从线圈500引出的电线的一端结合;以及线束连接器710,用于将线束连接器用引脚720固定,从而使其与基板连接器连接。
线束连接器用引脚720可以与从线圈500引出的引线结合,从而将引线固定在线束连接器710。
具体而言,在线束连接器用引脚720的一侧面配备有第一结合突起,而且第一结合突起可以与配备于线束连接器710的一侧面的第一结合槽对应地固定。此外,线束连接器用引脚720可以通过焊接而与引出的引线结合,还可以通过引线插入到线束连接器用引脚720的状态下进行压接而结合。此外,使线束连接器用引脚720和引线电连接,并使其具有机械稳定性的多样的结合方法可以作为引线和线束连接器的引脚720之间的结合例而利用。
此外,线束连接器用引脚720可以由用于将从驱动电路提供的驱动电源传递给引线的具有导电性的素材构成。例如,线束连接器用引脚720可以由银构成,也可以由铅构成。此外,具有导电性的多样的素材可以作为线束连接器用引脚720的素材的一例而利用。
线束连接器710与贴附于驱动电路的PCB的基板连接器对应地形成,从而接收从驱动电路提供的驱动电源,并将其通过线束连接器用引脚720以及引线而传递给各个线圈500。
具体而言,在线束连接器710的下表面配备有用于与基板连接器电连接的三个第二结合槽,而且与第二结合槽对应地在基板连接器配备有三个第二结合凸起,从而线束连接器710可以与基板连接器电连接。
此外,线束连接器710可以具备引脚安置部712。引脚安置部712在线束连接器710的上表面配备有三个,从而提供用于使结合于引线的线束连接器用引脚720插入而固定的空间。
此外,线束连接器710可以由具有电绝缘性的素材构成,以防止流过引线、线束连接器用引脚720以及第二结合突起的电流向外部泄漏。例如,线束连接器710的素材可以是合成树脂。除此之外,具有电绝缘性的多样的素材可以作为线束连接器710的素材的一例而使用。
例如,如图5所示,线束连接器组件700包含线束连接器用引脚720以及线束连接器710,而且针对3相9插槽电机100而言,与U相相关的U相电线组507U包含第一线圈电线517、第四线圈电线547以及第七线圈电线577;与V相相关的V相电线组507V包含第二线圈电线527、第五线圈电线557以及第八线圈电线587;与W相相关的W相电线组507W包含第三线圈电线537、第六线圈电线567以及第九线圈电线597。
而且,在U相电线组507U中,三个电线全部电连接以及机械连接于U相引脚723;在V相电线组507V中,三个电线全部电连接以及机械连接于V相引脚726;在W相电线组507W中,三个电线全部电连接以及机械连接于W相引脚729。
而且,与U相、V相以及W相相关的各个线束连接器用引脚720插入结合于线束连接器的引脚安置部712。即,U相引脚723插入结合于线束连接器710的U相引脚安置部713;V相引脚726插入结合于线束连接器710的V相引脚安置部716;W相引脚729插入结合于线束连接器710的W相引脚安置部719。
以下,参照图6对定子的一实施例进行说明。
图6是根据一实施例的定子的分解图。
定子300可以包含定子铁芯331和绝缘件400。
定子铁芯331由能够被由线圈500形成的磁场磁化的磁性物质构成,其可以包含:主铁芯335,具有中空圆筒形状;齿332,从轭(yoke)的内周面向内侧突出地形成;以及固定槽337,与电机壳体190结合,以使定子300固定。
针对定子铁芯331的具体的说明将在下文中参照图7以及图8而进行。
绝缘件400可以包含第一绝缘件400a以及第二绝缘件400b,而且为了将齿332和线圈500之间绝缘,可以由非导电物质构成。
第一绝缘件400a在通过汇流条组件605而与驱动电路连接的情况下,结合于汇流条壳体620。
在第一绝缘件400a的一侧,与定子钩条626对应地配备有钩卡定部。
具体而言,钩卡定部沿着第一绝缘件400a的外周面而配备于与定子钩条626对应的位置。
尤其,钩卡定部位于与定子铁芯331的插槽333对应的位置。即,汇流条壳体620的定子钩条626、第一绝缘件400a的钩卡定部以及定子铁芯331的插槽333可以配备于彼此对应的位置。
此外,在钩卡定部的上侧配备有用于插入定子卡定条626的定子钩626a的钩插入孔,而且钩插入孔具有与定子卡定条626近似的直径,并具有小于配备于定子卡定条626的一端的定子钩626a的直径。
此外,钩卡定部的钩插入孔附近被切开,而且借助被切开的钩卡定部,直径较大的定子钩626a可以插入到直径较小的钩插入孔。
据此,在插入到钩插入孔之后,定子钩626a将不会从钩插入孔容易地分离。
在第一绝缘件400a的内周面的一侧,与定子铁芯331的齿332的位置对应地、等间隔地配备有线圈安置部409。
线圈安置部409防止线圈500的电线与定子铁芯331接触而导致驱动电源泄漏,并提供用于安置线圈500的空间。
此外,线圈安置部409根据电机100的齿332或者插槽333的个数而与此对应地配备有多个。例如,如图6所示,可以包含:第一线圈安置部410,用于安置第一线圈510;第二线圈安置部420,用于安置第二线圈520;第三线圈安置部430,用于安置第三线圈530;第四线圈安置部440,用于安置第四线圈540;第五线圈安置部450,用于安置第五线圈550;第六线圈安置部460,用于安置第六线圈560;第七线圈安置部470,用于安置第七线圈570;第八线圈安置部480,用于安置第八线圈580;第九线圈安置部490,用于安置第九线圈590。
而且,第一线圈安置部410、第四线圈安置部440以及第七线圈安置部470可以群组化为第一线圈安置部组415;第二线圈安置部420、第五线圈安置部450以及第八线圈安置部480可以组化为第二线圈安置部组425;第三线圈安置部430、第六线圈安置部460以及第九线圈安置部490可以组化为第三线圈安置部组435,从而供应有3相驱动电源的各个相的驱动电源的U相线圈500U、V相线圈500V以及W相线圈500W可以得到安置。
在第一绝缘件400a的外周面的一侧可以配备有腔末端405。
在将电线缠绕在线圈安置部409而配备线圈500的情况下,腔末端405提供布线空间,以使将缠绕完一个线圈安置部409而引出的电线能够缠绕另一个线圈安置部409。
此外,腔末端405可以配备有与包含在一个线圈安置部组的线圈安置部409的个数对应的个数。例如,如图6所示,由于在3相9插槽电机100中,一个线圈安置部组包含三个线圈安置部409,所以腔末端405可以配备有三个,即,第一腔末端405a、第二腔末端405b以及第三腔末端405c。
在第一绝缘件400a的外周面的外侧可以配备有多个电线钩406。
电线钩406是为了将通过腔末端405而向第一绝缘件400a的外周面引出的电线缠绕到另一个线圈安置部409而对电线进行整理并固定的构成要素。即,电线钩406可以整理并固定沿着腔末端405之间的电线钩槽407而引入到第一绝缘件400a的内周面或者向外周面引出的电线。
在线圈安置部409的两个侧面可以配备有防止缠绕在线圈安置部409的电线向外部露出的电线引导部408。此外,电线引导部408可以包含:外侧电线引导部408b,配备于第一绝缘件400a的外周面;内侧电线引导部408a,配备于第一绝缘件400a的内周面。
线圈引导部408从线圈安置部409的上表面沿着定子300的轴方向突出地形成。电线引导部408可以通过将电线向定子300的圆周方向弯折而防止电线向定子300的外侧以及内侧突出。
以下,参照图7以及图8对定子以及线圈的一实施例进行说明。
图7是定子以及线圈的剖面图;图8是示出定子以及线圈的外观的图。
定子300可以包含定子铁芯331。
定子铁芯331可以发挥用于保持定子300的形状的支撑框架的功能,并可以提供能够放置线圈500的空间。
定子线圈331可以包含齿332、主铁芯335以及固定槽337。
齿332位于被主铁芯335分割的定子铁芯331的内部,并可将定子铁芯331内部的空间分割为多个插槽333。此外,齿332可以提供可放置线圈500的空间,并可以借助由施加到线圈500的电源形成的磁场而被磁化为N极以及S极中的至少一个。
此外,齿332可以具有Y字形状,而且在齿332的外廓面中的邻接于转子200的面可以具有弯曲面,以使与转子200内的永磁铁280之间的引力以及斥力能够有效地发生。除此之外,用于提供放置线圈500的空间并使与永磁铁280之间的引力以及斥力能够有效地发生的多样的结构可以作为齿332的一例而利用。
主铁芯335可以构成定子铁芯331的骨架,以保持定子铁芯331的形状,而且多个齿332可以结合于主铁芯335。此外,主铁芯335可以提供用于形成磁场的通道,以当一个齿332借助电源而被磁化时,使邻接于一个齿332的另一个齿332能够被感应磁化为与借助电源而被磁化的极性不同的极性。
而且,主铁芯335可以形成为具有圆筒形状。此外,在主铁芯335的内侧可以布置有多个齿332,而且在主铁芯335的外侧可以布置有多个固定槽337。除此之外,还可以将用于保持定子铁芯331的形状并能够设置齿332和固定槽337的多样的结构作为主铁芯335的一例而利用。
固定槽337可以提供固定力,从而即使因电源施加到线圈500而形成的磁场和由永磁铁280形成的磁场之间的引力以及斥力而产生了旋转力,也能够固定定子300而防止固定定子300从电机壳体190分离旋转。
而且,固定槽337可以在主铁芯335的外侧隔离壁以平行于轴800的方式形成,以能够与电机壳体190的突起对应地结合。除此之外,还可以将用于使定子300固定在电机壳体190的多样的形态作为固定槽337的一例而利用。
为了能够被施加到线圈500的电源磁化,且能够被相邻的齿332感应磁化,包含齿332、主铁芯335以及固定槽337的定子铁芯331可以利用容易地形成磁场的金属素材,还可以利用磁性物质。除此之外,可以将为了能够被施加到线圈500的电源磁化、并被相邻的齿332感应磁化而容易地形成磁场的多样的素材作为定子铁芯331的一例而利用。
线圈500位于配备于定子铁芯331的齿332上的绝缘件400的线圈安置部409,并因被施加的电源而形成磁场。据此,线圈500可以将布置有该线圈的齿332磁化。
线圈500可以分为第一线圈510、第二线圈520、第三线圈530、第四线圈540、第五线圈550、第六线圈560、第七线圈570、第八线圈580、第九线圈590。如图7所示,线圈500可以在上部配备有第一线圈510,并沿着逆时针方向依次配备有第二线圈520、第三线圈530、第四线圈540、第五线圈550、第六线圈560、第七线圈570、第八线圈580、第九线圈590。即,第一线圈510配备于12点方向,并沿着圆周的逆时针方向分别相隔40[deg]的差异而依次地配备有第二线圈520、第三线圈530、第四线圈540、第五线圈550、第六线圈560、第七线圈570、第八线圈580、第九线圈590。
此外,在利用电线进行缠绕而形成线圈500之后引出的引线可以连接到各个相的驱动点端口PP,从而可以供应各个相的驱动电源。
例如,作为完成针对第一线圈510的缠绕而引出的电线的一侧的第一线圈电线517、作为完成针对第四线圈540的缠绕而引出的电线的一侧的第四线圈电线547、作为完成针对第七线圈570的缠绕而引出的电线的一侧的第七线圈电线577可以从相同的位置引出。从相同的位置引出的第一线圈电线517、第四线圈电线547、第七线圈电线577被群组化为U相电线组507U而被连接到U相驱动点端口UPP。因此,可以通过U相驱动点端口UPP而向U相电线组507U供应U相驱动电源。
此外,作为完成针对第二线圈520的缠绕而引出的电线的一侧的第二线圈电线527、作为完成针对第五线圈550的缠绕而引出的电线的一侧的第五线圈电线557、作为完成针对第八线圈580的缠绕而引出的电线的一侧的第八线圈电线587可以从相同的位置引出。从相同的位置引出的第二线圈电线527、第五线圈电线557、第八线圈电线587被群组化为V相电线组507V而被连接到V相驱动点端口VPP。因此,可以通过V相驱动点端口VPP而向V相电线组507V供应V相驱动电源。
此外,作为完成针对第三线圈530的缠绕而引出的电线的一侧的第三线圈电线537、作为完成针对第六线圈560的缠绕而引出的电线的一侧的第六线圈电线567、作为完成针对第九线圈590的缠绕而引出的电线的一侧的第九线圈电线597可以从相同的位置引出。从相同的位置引出的第三线圈电线537、第六线圈电线567、第九线圈电线597被组化为W相电线组507W而被连接到W相驱动点端口WPP。因此,可以通过W相驱动点端口WPP而向W相电线组507W供应W相驱动电源。
供应至线圈500的电源可以是3相的形态。因此,在此情况下,第一线圈510、第四线圈540以及第七线圈570可以成为一组而接收U相电源;第二线圈520、第五线圈550以及第八线圈580可以成为一组而接收V相电源;第三线圈530、第六线圈560以及第九线圈590可以成为一组而接收W相电源。
除此之外,用于控制转子200的旋转并使转子200和定子300的磁场之间的引力和斥力能够有效地起到作用的多样的线圈500组合可以作为线圈500组合的一例而利用。
此外,在齿332上形成线圈500的方法可以是集中绕线方式。集中绕线方式是利用1极1相的插槽数为一个的线圈缠绕线圈的方式。除此之外,用于将齿332有效地磁化的多样的方法可以作为向线圈安置部409缠绕线圈500的方法的一例而利用。
针对将电线缠绕在线圈安置部409而形成线圈500的方法的具体的说明将参照图10至图18b而进行。
最后,用于线圈500的素材可以是铜、铝或者是铜和铝的复合材质。除此之外,可以将用于有效地磁化齿332的多样的素材作为线圈500的素材的一例而利用。
以上,对根据实施例的电机的构成进行了说明。
以下,针对根据一实施例而缠绕电线从而形成线圈的电机的制造方法进行说明。
图9是示出多个线圈排列为3相并联图案的概念图。
如图9所示,多个线圈以并联方式Y连接(Y connection)到各个相。各个相的多个线圈意味着配备于各个线圈安置部409的一个线圈,而且以并联形式图示在相同的相的多个线圈表示从一个线圈安置部409沿着顺时针方向配备于第3的倍数个的其他线圈安置部409的多个线圈。
具体而言,U向线圈500U包含U相第一线圈500U1至U相第n线圈500Un,而且各个U相线圈500U以并联方式连接;V向线圈500V包含V相第一线圈50V1至V相第n线圈500Vn,而且各个V相线圈500V以并联方式连接;W向线圈500W包含W相第一线圈500W1至W相第n线圈500Wn,而且各个W相线圈500W以并联方式连接。
此外,U向线圈500U的一端为驱动点U,n个U相线圈500U的一端连接于U相驱动端口UPP;V向线圈500V的一端为驱动点V,n个V相线圈500V的一端连接于V相驱动端口VPP;W向线圈500W的一端为驱动点W,n个W相线圈500W的一端连接于W相驱动端口WPP。此外,U相线圈500U、V相线圈500V以及W相线圈500W的另一端为中性点N,可以在中性点端口NP连接有3n个线圈的另一端。
以下,参照图10以及图11对利用一个电线而对各个线圈安置部组进行绕线之后,进行切割的顺序的一实施例进行说明。
图10是示出利用一个电线缠绕U相线圈安置部组的概念图。
如图10所示,如果电机100为3相9插槽电机100,则各个相的线圈500分别需要有3个,因此排列有U相的第一线圈安置部410、第四线圈安置部440以及第七线圈安置部470;V相的第二线圈安置部420、第五线圈安置部450以及第八线圈安置部480;W相的第三线圈安置部430、第六线圈安置部460以及第九线圈安置部490。
为了通过在U相缠绕电线并在切割点切割电线而配备U相线圈500U,首先从第一中性点N1对第四线圈安置部440沿着顺时针方向或逆时针方向以预先设定的圈数缠绕电线,由此配备第四线圈540,之后使引出的电线经过第一线圈安置部410而对第七线圈安置部470沿着与针对第四线圈安置部440的缠绕方向相同的方向以预先设定的圈数进行绕线,从而配备第七线圈570。
此外,在对第七线圈安置部470进行绕线之后引出的电线通过第一线圈安置部410的第一U相驱动点U1的附近之后,通过整理电线而使其重新通过第一线圈安置部410的第一U相驱动点U1的附近。
此外,使引出的电线沿着与对第四线圈安置部440以及第七线圈安置部470缠绕电线的方向相反的方向以预先设定的圈数对第一线圈安置部410进行缠绕,从而配备第一线圈510,并由作为末端的第三中性点N3终止绕线。
在此,预先设定的圈数是根据应用电机100的产品的输出、用户或者制造商所期望的目标输出、能量效率等而决定的值。除此之外,决定预先设定的圈数的多样的变数可以作为决定预先设定的圈数的变数的一例而利用。
此外,在此,通过以与针对第四线圈安置部440以及第七线圈安置部470的绕线方向相反的方向对第一线圈安置部410缠绕电线而配备第一线圈510的目的在于,通过使U相的最后缠绕的线圈的方向以相反的方向进行绕线,从而在U相的最后缠绕的线圈的附近配备U相驱动点U。因此,在上述的记载并不局限于仅在对第一线圈安置部410缠绕电线的情况下沿着反方向进行绕线。
而且,在连接第四线圈540和第七线圈570的电线中,在第一线圈510附近的第一切割点C1切割电线,从而将第七线圈570侧的端设定为第二中性点N2,并将第四线圈540侧的端设定为第一U相驱动点U1。
此外,在连接第七线圈570和第一线圈510的电线中,在第一线圈510附近的第二切割点C2切割电线,从而将第七线圈570侧的端设定为第二U相驱动点U2,并将第一线圈510侧的端设定为第三U相驱动点U3。
此外,将完成针对第一线圈510绕线而引出的一侧的端设定为第三中性点N3。
图11是示出利用一个电线缠绕V相线圈安置部组的概念图。
如图11所示,如果电机100为3相9插槽电机100,则各个相的线圈分别需要有3个,因此排列有U相的第一线圈安置部410、第四线圈安置部440以及第七线圈安置部470;V相的第二线圈安置部420、第五线圈安置部450以及第八线圈安置部480;W相的第三线圈安置部430、第六线圈安置部460以及第九线圈安置部490。
为了通过在V相缠绕电线并在切割点切割电线而配备V相线圈500V,首先从第四中性点N2对第二线圈安置部420沿着顺时针方向或逆时针方向以预先设定的圈数缠绕电线,由此配备第二线圈520,之后使引出的电线经过第八线圈安置部480而对第五线圈安置部450沿着与针对第二线圈安置部420的缠绕方向相同的方向以预先设定的圈数进行绕线,从而配备第五线圈550。
此外,在对第五线圈安置部450进行绕线之后引出的电线通过第八线圈安置部480的第一V相驱动点V1的附近之后,通过整理电线而使其重新通过第八线圈安置部480的第一V相驱动点V1的附近。
此外,使引出的电线沿着与对第二线圈安置部420以及第五线圈安置部450缠绕电线的方向相反的方向以预先设定的圈数对第八线圈安置部480进行缠绕,从而配备第八线圈580,并由作为末端的第六中性点N6终止绕线。
在此,预先设定的圈数是根据应用电机100的产品的输出、用户或者制造商所要求的目标输出、能量效率等而决定的值。除此之外,决定预先设定的圈数的多样的变数可以作为决定预先设定的圈数的变数的一例而利用。
此外,在此,通过以与针对第二线圈安置部420以及第五线圈安置部450的绕线方向相反的方向对第八线圈安置部480缠绕电线而配备第八线圈580的目的在于,通过使V相的最后缠绕的线圈的方向以相反的方向进行绕线,从而在V相的最后缠绕的线圈的附近配备V相驱动点V。因此,在上述的记载并不局限于仅在对第八线圈安置部480缠绕电线的情况下沿着反方向进行绕线。
而且,在连接第二线圈520和第五线圈550的电线中,在第八线圈580附近的第三切割点C3切割电线,从而将第五线圈550侧的端设定为第五中性点N5,并将第二线圈520侧的端设定为第一V相驱动点V1。
此外,在连接第五线圈550和第八线圈580的电线中,在第八线圈580附近的第四切割点C4切割电线,从而将第五线圈550侧的端设定为第二V相驱动点V2,并将第八线圈580侧的端设定为第三V相驱动点V3。
此外,将完成针对第八线圈580绕线而引出的一侧的端设定为第六中性点N6。
图12是示出利用一个电线缠绕W相线圈安置部组的概念图。
如图12所示,如果电机100为3相9插槽电机100,则各个相的线圈分别需要有3个,因此排列有U相的第一线圈安置部410、第四线圈安置部440以及第七线圈安置部470;V相的第二线圈安置部420、第五线圈安置部450以及第八线圈安置部480;W相的第三线圈安置部430、第六线圈安置部460以及第九线圈安置部490。
为了通过在W相缠绕电线在切割点切割电线而配备W相线圈500W,首先从第七中性点N7对第三线圈安置部430沿着顺时针方向或逆时针方向以预先设定的圈数缠绕电线,从而配备第三线圈530,之后使引出的电线经过第九线圈安置部490而对第六线圈安置部460沿着与针对第三线圈安置部430的缠绕方向相同的方向以预先设定的圈数进行绕线,从而配备第六线圈560。
此外,在对第六线圈安置部460进行绕线之后引出的电线通过第九线圈安置部490的第一W相驱动点W1的附近之后,通过整理电线而使其重新通过第九线圈安置部490的第一W相驱动点W1的附近。
此外,使引出的电线沿着与对第三线圈安置部430以及第六线圈安置部460缠绕电线的方向相反的方向以预先设定的圈数对第六线圈安置部460缠绕引出的电线,从而配备第九线圈590,并由作为末端的第九中性点N9终止绕线。
在此,预先设定的圈数是根据应用电机100的产品的输出、用户或者制造商所要求的目标输出、能量效率等而决定的值。除此之外,决定预先设定的圈数的多样的变数可以作为决定预先设定的圈数的变数的一例而利用。
此外,在此,通过以与针对第三线圈安置部430以及第六线圈安置部460的绕线方向相反的方向对第九线圈安置部490缠绕电线而配备第九线圈590的目的在于,通过使W相的最后缠绕的线圈的方向以相反的方向进行绕线,从而在W相的最后缠绕的线圈的附近配备W相驱动点W。因此,在上述的记载并不局限于仅在对第九线圈安置部490缠绕电线的情况下沿着反方向进行绕线。
而且,在连接第三线圈530和第六线圈560的电线中,在第九线圈590附近的第五切割点C5切割电线,从而将第六线圈560侧的端设定为第八中性点N8,并将第三线圈530侧的端设定为第一W相驱动点W1。
此外,在连接第六线圈560和第九线圈590的电线中,在第九线圈590附近的第六切割点C6切割电线,从而将第六线圈560侧的端设定为第二W相驱动点W2,并将第九线圈590侧的端设定为第三W相驱动点W3。
此外,将完成针对第九线圈590绕线而引出的一侧的端设定为第九中性点N9。
以下,参照图13对利用一个电线在三个线圈安置部组进行绕线之后,进行切割的顺序的一实施例进行说明。
图13是示出利用一个电线缠绕3个线圈安置部组的概念图。
如图13所示,如果电机100为3相9插槽电机,则各个相的线圈分别需要有3个,因此排列有U相的第一线圈安置部410、第四线圈安置部440以及第七线圈安置部470;V相的第二线圈安置部420、第五线圈安置部450以及第八线圈安置部480;W相的第三线圈安置部430、第六线圈安置部460以及第九线圈安置部490。
首先,如果对通过利用一个电线而对各个(九个)线圈安置部进行绕线而配备线圈的方法进行说明则如下:从第一中性点N1对第四线圈安置部440沿着顺时针方向或者逆时针方向以预先设定的圈数进行绕线,从而配备第四线圈540,之后使引出的电线经过第一线圈安置部410而对第七线圈安置部470沿着与缠绕第四线圈安置部440的方向相同的方向以预先设定的圈数进行绕线,从而配备第七线圈570。
此外,通过对电线进行整理,使缠绕第七线圈安置部470而引出的电线通过第一线圈安置部410的第一U相驱动点U1的附近之后,使其重新通过第一线圈安置部410的第一U相驱动点U1的附近。
此外,使引出的电线沿着与对第四线圈安置部440以及第七电线安置部470缠绕电线的方向相反的方向以预先设定的圈数缠绕第一线圈安置部410,从而配备第一线圈510。
此外,使针对第一线圈安置部410绕线之后引出的电线沿着顺时针方向或逆时针方向以预先设定的圈数对第二线圈安置部420进行绕线,从而配备第二线圈520,之后使引出的电线经过第八线圈安置部480而对第五线圈安置部450沿着与缠绕第二线圈安置部420的方向相同的方向以预先设定的圈数进行绕线,从而配备第五线圈550。
此外,通过对电线进行整理,使缠绕第五线圈安置部450而引出的电线通过第八线圈安置部480的第一V相驱动点V1的附近之后,使其重新通过第八线圈安置部480的第一V相驱动点V1的附近。
此外,使引出的电线沿着与对第二线圈安置部420以及第五电线安置部450缠绕电线的方向相反的方向以预先设定的圈数缠绕第八线圈安置部480,从而配备第八线圈580。
此外,使针对第八线圈安置部480绕线之后引出的电线沿着顺时针方向或逆时针方向对第三线圈安置部430进行绕线,从而形成第三线圈530,之后使引出的电线经过第九线圈安置部490而对第六线圈安置部460沿着与缠绕第三线圈安置部430的方向相同的方向以预先设定的圈数进行绕线,从而配备第六线圈560。
此外,通过对电线进行整理,使缠绕第六线圈安置部460而引出的电线通过第九线圈安置部490的第一W相驱动点W1的附近之后,使其重新通过第九线圈安置部490的第一W相驱动点W1的附近。
此外,使引出的电线沿着与对第三线圈安置部430以及第六电线安置部460缠绕电线的方向相反的方向以预先设定的圈数缠绕第九线圈安置部490,从而配备第九线圈590,并由作为末端的第九中性点N9终止绕线。
在此,预先设定的圈数是根据应用电机100的产品的输出、用户或者制造商所要求的目标输出、能量效率等而决定的值。除此之外,决定预先设定的圈数的多样的变数可以作为决定预先设定的圈数的变数的一例而利用。
在上文中提出的按U相、V相以及W相的顺序配备线圈的情形并不是要限定利用一个电线在多个3相线圈安置部配备线圈的顺序,可以根据腔末端405的位置、驱动点端口PP或中心点端口NP的位置、制造时的效率以及线圈安置部等而将多样的顺序作为各个相的绕线顺序的一例而利用。
此外,在此,使缠绕第一线圈安置部410、第八线圈安置部480以及第九线圈安置部490的电线的方向与缠绕其他线圈安置部的电线的方向相反的目的在于,通过使各个相的最后缠绕的线圈的方向以相反的方向进行绕线,从而在各个相的最后缠绕的线圈的附近配备各个相的驱动点P。因此,上述的记载并不局限于仅在第一线圈安置部410、第八线圈安置部480以及第九线圈安置部490缠绕电线的情况下沿着反方向进行绕线。
之后,如果对切割电线而设定中性点N以及驱动点P的方法进行说明,则在连接第四线圈540和第七线圈570的电线中,在第一线圈510附近的第一切割点C1切割电线,从而将第七线圈570侧的端设定为第二中性点N2,并将第四线圈540侧的端设定为第一U相驱动点U1。
此外,在连接第七电线570和第一线圈510的电线中,在第一线圈510附近的第二切割点C2切割电线,从而将第七线圈570侧的端设定为第二U相驱动点,并将第一线圈510侧的端设定为第三U相驱动点U3。
此外,在连接第一线圈510和第二线圈520的电线中,在第二线圈520附近的第七切割点C7切割电线,从而将第一线圈510侧的端设定为第三中性点N3,并将第二线圈520侧的端设定为第四中性点N4。
此外,在连接第二线圈520和第五线圈550的电线中,在第八线圈580附近的第三切割点C3切割电线,从而将第五线圈侧的端设定为第五中性点N5,并将第二线圈520侧的端设定为第一V相驱动点V1。
此外,在连接第五线圈550和第八线圈580的电线中,在第八线圈580附近的第四切割点C4切割电线,从而将第五线圈550侧的端设定为第二V相驱动点V2,并将第八线圈580侧的端设定为第三V相驱动点V3。
此外,在连接第八线圈580和第三线圈530的电线中,在第三线圈530附近的第八切割点C8切割电线,从而将第八线圈580侧的端设定为第六中性点N6,并将第三线圈530侧的端设定为第七中性点N7。
此外,在连接第三线圈530和第六线圈560的电线中,在第九线圈590附近的第五切割点C5切割电线,从而将第六线圈560侧的端设定为第八中性点N8,并将第三线圈530侧的端设定为第一W相驱动点W1。
此外,在连接第六线圈560和第九线圈590的电线中,在第九线圈590附近的第六切割点C6切割电线,从而将第六线圈560侧的端设定为第二W相驱动点W2,并将第九线圈590侧的端设定为第三W相驱动点W3。
此外,将对第九线圈590绕线之后引出的一侧的端设定为第九中性点N9。
以下,参照图14对将电线的中性点以及驱动点连接到各个端口的一实施例进行说明。
图14是示出将缠绕的电线的两侧连接到中性点端口以及驱动点端口的概念图。
如果如在上文中的参照图10至图13进行的说明的情况那样利用一个电线在线圈安置部缠绕电线而配备线圈500并将该电线切割而设定驱动点P以及中性点N,则需要将所设定的九个驱动点P以及九个中性点N连接到各个相的驱动点端口PP以及中性点端口NP。
如图14所示,将作为第四线圈540的一端的第一U相驱动点U1、作为第七线圈570的一端的第二U相驱动点U2以及作为第一线圈510的一端的第三U相驱动点U3全部连接而设定为U相驱动节点UN,并将U相驱动节点UN连接到汇流条组件605或者线束连接器组件700的U相驱动点端口UPP。
此外,将作为第二线圈520的一端的第一V相驱动点V1、作为第五线圈550的一端的第二V相驱动点V2、作为第八线圈580的一端的第三V相驱动点V3全部连接而设定为V相驱动节点VN,并将V相驱动节点VN连接到汇流条组件605或者线束连接器组件700的V相驱动点端口VPP。
将作为第三线圈530的一端的第一W相驱动点W1、作为第六线圈560的一端的第二W相驱动点W2、作为第九线圈590的一端的第三W相驱动点W3全部连接而设定为W相驱动节点WN,并将W相驱动节点WN连接到汇流条组件605或者线束连接器组件700的W相驱动点端口WPP。
此外,将作为第四线圈540的另一端的第一中性点N1、作为第七线圈570的另一端的第二中性点N2、作为第一线圈510的另一端的第三中性点N3、作为第二线圈520的另一端的第四中性点N4、作为第七线圈570的另一端的第五中性点N5、作为第八线圈580的另一端的第六中性点N6、作为第三线圈530的另一端的第七中性点N7、作为第六线圈560的另一端的第八中性点N8以及作为第九线圈590的另一端的第九中性点N9全部连接而设定为中性节点NN,或者将其分别连接到中性点端口NP。
以下,参照图15以及图16a、图16b对利用一个电线而在各个线圈安置部组进行绕线之后,进行切割的方法的一实施例进行说明。
图15是示出利用一个电线缠绕一个线圈安置部组,并进行切割的概念图。
如果对3相n插槽电机的制造方法进行考察,则如图15所示,利用一个电线而以串联方式对U相的线圈组进行绕线,从而配备n个线圈(S110),并为了使以串联方式绕线的U相线圈组转换为并联方式的图案而在切割点切割电线(S120)。
之后,利用一个电线而以串联方式对V相的线圈组进行绕线,从而配备n个线圈(S130),并为了将以串联方式绕线的V相线圈组转换为并联的图案而在切割点切割电线(S140)。
而且,利用一个电线而以串联方式对W相的线圈组进行绕线,从而配备n个线圈(S150),并为了将以串联方式绕线的W相线圈组转换为并联的图案而在切割点切割电线(S160)。
之后,为了完成各个相的线圈组的向并联的图案转换,进行将3n个中性点连接到中性点端口的接线操作(S170),而且为了使各个相的驱动点彼此连接(S180),将n个U相驱动点连接之后将其连接到U相驱动点端口,并将n个V相驱动点连接之后将其连接到V相驱动点端口,且将n个W相驱动点连接之后将其连接到W相驱动点端口。
具体地,参照图16a以及图16b对3相9插槽电机的接线方法进行说明。
图16a以及图16b是示出利用一个电线缠绕一个线圈安置部组的三个线圈安置部,并进行切割的流程图。
首先,为了配备U相线圈而对第四线圈安置部缠绕电线,从而配备第四线圈(S111),之后使对第四线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第二腔末端(S112)而整理到第七线圈安置部的附近。
然后,将通过第二腔末端的电线缠绕到第七线圈安置部,从而配备第七线圈(S113),并使对第七线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第三腔末端(S114)而整理到第一线圈安置部的附近。
然后,将通过第三腔末端的电线缠绕到第一线圈安置部,从而配备第一线圈(S115),并使对第一线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第一腔末端(S116)。
然后,对所配备的U相的电线在预先设定的切割点进行切割(S121)。
之后,为了配备V相线圈而对第二线圈安置部缠绕电线,从而配备第二线圈(S131),之后使对第二线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第一腔末端(S132)而整理到第五线圈安置部的附近。
然后,将通过第一腔末端的电线缠绕到第五线圈安置部,从而配备第五线圈(S133),并使对第五线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第二腔末端(S134)而整理到第八线圈安置部的附近。
然后,将通过第二腔末端的电线缠绕到第八线圈安置部,从而配备第八线圈(S135),并使对第八线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第三腔末端(S136)。
然后,对所配备的V相的电线在预先设定的切割点进行切割(S141)。
之后,为了配备W相线圈而对第三线圈安置部缠绕电线,从而配备第三线圈(S151),之后使对第三线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第二腔末端(S152)而整理到第六线圈安置部的附近。
然后,将通过第二腔末端的电线缠绕到第六线圈安置部,从而配备第六线圈(S153),并使对第六线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第三腔末端(S154)而整理到第九线圈安置部的附近。
然后,将通过第三腔末端的电线缠绕到第九线圈安置部,从而配备第九线圈(S155),并使对第九线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第一腔末端(S156)。
然后,对所配备的W相的电线在预先设定的切割点进行切割(S161)。
之后,为了完成九个线圈的3相并联图案,将九个引出的引出线的一端作为中性点而接线,并将其连接到中性点端口(S171),并将各个相的三个引出的引线的另一端作为驱动点而接线,并将其连接到驱动点端口(S181)。
以下,参照图17以及图18a、图18b而对利用一个电线缠绕三个线圈安置部组之后,进行切割的顺序的一实施例进行说明。
图17是示出利用一个电线缠绕三个线圈安置部组,并进行切割的概念图。
如果对3相n插槽电机100的制造方法进行考察,则如图17所示,利用一个电线而以串联方式对U相的线圈组进行绕线,从而配备n个线圈(S210),并利用对U相的线圈组配备线圈之后引出的电线而以串联方式缠绕V相的线圈组的线圈安置部,从而配备n个线圈(S220),再利用针对V相的线圈组配备线圈之后引出的电线而对W相的线圈组的线圈安置部进行串联绕线,从而配备n个线圈(S230)。
而且,为了将以串联方式绕线的各个相的线圈组转换为并联的图案而在各个相的预先设定的切割点对电线进行切割(S240)。
而且,为了完成各个相的线圈组的向并联的图案转换,需要进行将3n个中性点连接到中性点端口的接线操作(S250),而且为了使各个相的驱动点彼此连接(S260),将n个U相驱动点连接之后将其连接到U相驱动点端口,并将n个V相驱动点连接之后将其连接到V相驱动点端口,且将n个W相驱动点连接之后将其连接到W相驱动点端口。
具体地,参照图18a以及图18b而对3相9插槽电机的接线方法进行说明。
图18a以及图18b是示出利用一个电线缠绕三个线圈安置部组的三个线圈安置部,并进行切割的流程图。
首先,为了配备U相线圈而对第四线圈安置部缠绕电线,从而配备第四线圈(S211),之后使对第四线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第二腔末端(S212)而整理到第七线圈安置部的附近。
然后,将通过第二腔末端的电线缠绕到第七线圈安置部,从而配备第七线圈(S213),并使对第七线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第三腔末端(S214)而整理到第一线圈安置部的附近。
然后,将通过第三腔末端的电线缠绕到第一线圈安置部,从而配备第一线圈(S215),并使对第一线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第一腔末端(S216)而整理到第二线圈安置部的附近。
然后,为了配备V相线圈而将通过第一腔末端的电线缠绕到第二线圈安置部,从而配备第二线圈(S221),之后使对第二线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第一腔末端(S222)而整理到第五线圈安置部的附近。
然后,将通过第一腔末端的电线缠绕到第五线圈安置部,从而配备第五线圈(S233),并使对第五线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第二腔末端(S224)而整理到第八线圈安置部的附近。
然后,将通过第二腔末端的电线缠绕到第八线圈安置部,从而配备第八线圈(S225),并使对第八线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第三腔末端(S226)而整理到第三线圈安置部的附近。
然后,为了配备W相线圈而将通过第三腔末端的电线缠绕到第三线圈安置部,从而配备第三线圈(S231),并使对第三线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第二腔末端(S232)而整理到第六线圈安置部的附近。
然后,将通过第二腔末端的电线缠绕到第六线圈安置部,从而配备第六线圈(S233),并使对第六线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第三腔末端(S234)而整理到第九线圈安置部的附近。
然后,将通过第三腔末端的电线缠绕到第九线圈安置部,从而配备第九线圈(S235),并使对第九线圈安置部进行绕线之后引出的电线通过第一腔末端(S236)。
然后,对所配备的各个相的电线在预先设定的各个相的切割点进行切割(S241)。
之后,为了完成九个线圈的3相并联图案,将九个引出的引出线的一端作为中性点而接线,并将其连接到中性点端口(S251),并将各个相的三个引出的引线的另一端作为驱动点而接线,并将其连接到驱动点端口(S261)。上述的说明仅仅示例性地说明了技术思想,只要是在本发明所属的技术领域上具有基本知识的人均可在不脱离本质特征的范围内实现多样的修订、变更以及置换。因此,在上文中公开的实施例以及附上的附图并非用于限定技术思想,而是用于说明技术思想,而且技术思想的范围不会被这种实施例以及附图而受限。其保护范围需要通过权利要求书来解释,而且需要理解的是,在与权利要求书等同的范围内的所有的技术思想将全部包含在权利范围内。
Claims (7)
1.一种电机,包括:
转子;
定子,包括多个线圈安置部组;以及
线圈,以如下方式配备于线圈安置部:按各个线圈安置部组来按序地缠绕电线,对缠绕的所述电线在切割点进行切割,将被切割的所述电线的一端连接到中性点端口,将被切割的所述电线的另一端连接到驱动点端口,
所述多个线圈安置部组为三个,而且各个线圈安置部组包含至少三个线圈安置部,
所述线圈通过如下方式而得到配备:使各个线圈安置部组的最后缠绕的线圈安置部中所缠绕的电线的缠绕方向与其他线圈安置部的缠绕方向相反,
所述线圈以使各个线圈安置部组的驱动点位于附近的方式对所述电线进行切割而得到配备,
所述线圈通过在所述切割点对所述电线进行切割而得到配备,所述切割点位于各个线圈安置部组的开始绕线的线圈安置部以及最后绕线的线圈安置部的附近。
2.如权利要求1所述的电机,其中,
所述线圈通过如下方式而得到配备:利用一个电线对多个线圈安置部组进行绕线之后切割该电线。
3.如权利要求1所述的电机,其中,
所述线圈通过如下方式而得到配备:利用一个电线对多个线圈安置部组进行绕线之后切割该电线,并利用另一个电线对另一个线圈安置部组进行绕线。
4.如权利要求1所述的电机,其中,
在所述三个线圈安置部组中,第一线圈安置部组包括第一线圈安置部、第四线圈安置部以及第七线圈安置部;第二线圈安置部组包括第二线圈安置部、第五线圈安置部以及第八线圈安置部;第三线圈安置部组包括第三线圈安置部、第六线圈安置部以及第九线圈安置部。
5.一种电机的制造方法,包括如下步骤:
对于定子的多个线圈安置部组按组来顺序地缠绕电线;
为了得到并联图案而在切割点切割所述电线;以及
将被切割的所述电线的一端连接到中性点端口,并使被切割的所述电线的另一端与驱动点端口接线,
所述多个线圈安置部组为三个,而且各个线圈安置部组包含至少三个线圈安置部,
在缠绕所述电线的过程中,使各个线圈安置部组的最后缠绕的线圈安置部中所缠绕的电线的缠绕方向与其他线圈安置部的缠绕方向相反,
切割所述电线,以使所述线圈安置部组的驱动点位于附近,
在位于各个线圈安置部的开始绕线的线圈安置部以及最后绕线的线圈安置部的附近的切割点切割所述电线。
6.如权利要求5所述的电机的制造方法,其中,
在所述电线的切割过程中,对所述多个线圈安置部组顺序地缠绕电线之后切割该电线。
7.如权利要求5所述的电机的制造方法,其中,
在所述电线的切割过程中,对一个线圈安置部组顺序地缠绕电线之后切割该电线,并对另一个线圈安置部组顺序地缠绕电线。
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