CN106877531A - 电机定子及电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机定子及具有其的电机，所述电机定子包括：定子铁芯，所述定子铁芯包括定子轭部和定子齿部，所述定子轭部呈环形，所述定子齿部设在所述定子轭部的内侧，且所述定子齿部沿所述定子轭部的径向延伸，所述定子轭部的内侧设有沿周向间隔布置的六个所述定子齿部；绕组线圈，所述绕组线圈缠绕在所述定子轭部上，且每两个相邻的所述定子齿部之间均缠绕有所述绕组线圈，空间上相对的两个绕组线圈相互并联并配合为一相，三相绕组线圈首尾相接呈双三角形接线。根据本发明的电机定子，径向相对的两个绕组线圈相互并联并配合为一相，三相绕组首尾相接呈双三角形接线。这样能够降低线反电动势和绕线难度。

Description

电机定子及电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种电机定子及设有上述电机定子的电机。

背景技术

相关技术的电机中，电机的定子铁芯大都是一体式的结构，这样使得在定子轭部上进行绕线时会很不方便，费时且效率低。另外，由于电机中绕组线圈的绕线方式以及电机的接线方式差异，使得电机的线反电动势较大，使用性能差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电机定子，所述电机定子便于绕线且线反电动势降低。

本发明的另一个目的在于提出一种电机，所述电机包括上述的电机定子。

根据本发明第一方面实施例的电机定子，包括：定子铁芯，所述定子铁芯包括定子轭部和定子齿部，所述定子轭部呈环形，所述定子齿部设在所述定子轭部的内侧，且所述定子齿部沿所述定子轭部的径向延伸，所述定子轭部的内侧设有沿周向间隔布置的六个所述定子齿部；绕组线圈，所述绕组线圈缠绕在所述定子轭部上，且每两个相邻的所述定子齿部之间均缠绕有所述绕组线圈，相对的两个绕组线圈相互并联并配合为一相，三相绕组线圈首尾相接呈双三角形接线。

根据本发明实施例的电机定子，径向相对的两个绕组线圈相互并联并配合为一相，三相绕组首尾相接呈双三角形接线。这样能够降低线反电动势和绕线难度。

另外，根据本发明上述实施例的电机定子还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述定子铁芯被沿多个所述定子齿部中至少一部分的中线位置分割为至少两瓣，所述定子铁芯的至少两瓣分别绕线后拼接。

根据本发明的一些实施例，多个所述绕组线圈在所述定子轭部上的缠绕方向相同。

根据本发明的一些实施例，多个所述绕组线圈中每相邻的两个所述绕组线圈在所述定子轭部上的缠绕方向相反。

根据本发明的一些实施例，每个所述绕组线圈在所述定子轭部上缠绕的匝数在5匝到120匝的范围内。

根据本发明的一些实施例，所述绕组线圈为双线或多线并绕的方式缠绕在所述定子轭部上。

根据第二方面实施例的电机，包括：电机定子，所述电机定子为上述所述的电机定子；电机转子，所述电机转子可旋转地设在所述电机定子的内侧。

进一步地，所述电机转子包括拼接成环形的两极永磁磁环。

进一步地，所述电机转子采用注塑两极永磁磁环结构。

在本发明的一些实施例中，所述电机转子的外径在5毫米到20毫米的范围内。

可选地，所述电机应用于转速高于每分钟2000转的风机、吸尘器、吹风机、干手机、车床、电钻、离心机中。

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电机的局部结构示意图，其中绕组线圈未示出；

图2是根据本发明实施例的电机的接线图；

图3是根据本发明一个实施例的电机的绕线图；

图4是根据本发明另一个实施例的电机的绕线图；

图5是根据本发明再一个实施例的电机的绕线图。

附图标记：

电机定子100，

定子铁芯1，定子轭部11，定子齿部12，绕组线圈2，

电机200，电机转子210。

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。

本发明提供一种两极六槽电机的铁芯分割和接线方式，可应用于最高转速在20000rpm及以上转速的于家用电器、医疗器械、发电及储能设备、化学检测及物质分离设备、无人飞行器上，例如风机、吸尘器、电钻、离心机、发电机、飞轮储能、无人机、航模等。

下面结合图1至图5详细描述根据本发明实施例的电机定子100。

参照图1至图3，根据本发明第一方面实施例的电机定子100，包括：定子铁芯1以及绕组线圈2。

具体而言，定子铁芯1包括定子轭部11和定子齿部12，定子轭部11呈环形，定子齿部12设在定子轭部11的内侧，并且定子齿部12沿定子轭部11的径向延伸，定子轭部11的内侧设有沿周向间隔布置的六个定子齿部12。换言之，定子齿部12包括沿六个，且六个定子齿部12在定子轭部11的周向间隔布置，对应的电机定子100包括六个槽。绕组线圈2缠绕在定子轭部11上，且每两个相邻的定子齿部12之间的定子轭部11上均缠绕有绕组线圈2，相对(例如径向相对)的两个绕组线圈2相互并联并配合为一相，三相绕组线圈首尾相接呈双三角形接线。这样能够降低线反电动势和绕线难度。

其中，绕组线圈2的绕线位置位于定子轭部11，定子铁芯1中两两互相面对的定子轭部11的绕线为一相，例如绕组线圈A和绕组线圈X为一相，两者并联；绕组线圈B和绕组线圈Y为一相，两者并联；绕组线圈C和绕组线圈Z为一相，两者并联，并联后形成的(A\X)、(B\Y)、(C\Z)三组绕线按三角形接线方式首尾连接，共同形成一个双三角形接线方式。

采用双三角形接线方式是因为三角形接线的线反电动势是星形接线的线反电动势的73.2％，对于采用低压电源供电或由电池供电的电机，有利于通过增加绕组线圈2的匝数、减小线径来降低绕线困难。根据电机定子100六槽的这种特殊的结构，将每相绕组线圈各自并联的方法，相对于串联的方法而言又降低了50％的线反电动势，这就更进一步可以增加绕线匝数、减小绕线线径，降低了绕线的困难度，双三角形接线如图2所示、分割铁芯如图1所示。

根据本发明实施例的电机定子100，径向相对的两个绕组线圈2相互并联并配合为一相，三相绕组首尾相接呈双三角形接线。这样能够降低线反电动势和绕线难度。

参照图1，根据本发明的一些具体实施例，定子铁芯1被沿多个定子齿部12中至少一部分的中线位置13分割为至少两瓣(例如，两瓣、三瓣或四瓣等)，定子铁芯1的至少两瓣分别绕线后拼接。由此，通过将定子铁芯1分割两瓣或多瓣，方便绕线。

定子铁芯1的至少两瓣分别绕线后拼接的方式可以为粘接，焊接或卡接等。优选地，定子铁芯1的分割位置在定子齿部12的中线位置13。当然，定子铁芯1的分割位置也可以在定子齿部12的除中线位置13之外的位置，例如，定子铁芯1的分割位置可以在定子齿部12的偏离中线位置13的某处。

如图3和图4所示，根据本发明的一些具体实施例，多个绕组线圈2在定子轭部11上的缠绕方向相同(包括同时正向或反向)。所有相邻定子轭部11的绕组线圈2的绕线方向均一致，分为同时正向一致和同时反向一致。

如图3、4所示，当电机定子100应用在电机200上时，由于采用双三角形接线，当电机转子210转动时相互对面(径向相对)的两个槽产生的感生反电动势正好方向相反，根据图2所示的双三角形连线的原理，形成如下的连线规则：A、Z、B、X、C、Y等槽轭部绕线，其绕线方向相同，按图3、图4所示，所有1号线头相接、所有2号线头相接、所有3号线头相接。

结合图5，根据本发明的一些具体实施例，多个绕组线圈2中每相邻的两个绕组线圈2在定子轭部11上的缠绕方向相反。采用相邻定子轭部11绕线方向相反的方法绕线，所有相邻定子轭部11的绕组线圈的绕线方向相反。

当电机定子100应用在电机200上时，由于采用双三角形接线，当电机转子210转动时相互对面的两个槽产生的感生反电动势正好方向相同，根据图2所示的双三角形连线的原理，形成如下的连线规则：A、B、C槽轭部绕线，其绕线方向相同；Z、X、Y槽轭部绕线，其绕线方向也相同，但Z、X、Y槽轭部绕线与A、B、C槽轭部绕线的绕线方向相反，按图5所示，所有1号线头相接、所有2号线头相接、所有3号线头相接。

根据本发明的一些具体实施例，每个绕组线圈2在定子轭部11上缠绕的匝数可以在5匝到120匝的范围内。由此，通过调节轴向长度、定子轭部11上绕组线圈2的匝数在5匝至120匝之间为最优绕线匝数范围。

其中，每个绕组线圈2在定子轭部11上缠绕的匝数可以为5匝、15匝、25匝、35匝、45匝、55匝、60匝、70匝、80匝、90匝、100匝、110匝或120匝等。每个绕组线圈2在定子轭部11上缠绕的匝数可以根据实际需要适应性调整。

根据本发明的一些具体实施例，绕组线圈2为双线或多线并绕的方式缠绕在定子轭部11上。每匝绕组线圈2可以由两根线或多跟线一起并绕，这样可以提高绕线效率，改善电机定子100的使用性能。

根据第二方面实施例的电机200，电机200可以为三相永磁无刷电机。电机200包括：电机定子和电机转子210，电机定子为上述的电机定子100，电机转子210设在电机定子100的内侧，并且电机转子210可旋转地设在电机定子100的内侧，其中电机转子210可以为两极转子。由此，通过在电机200上设置上述第一方面实施例的电机定子100，可以提高电机200的使用性能。

其中，电机200的转速在20000rpm以上，电机200可以应用于家用电器、医疗器械、发电及储能设备、化学检测及物质分离设备、无人飞行器上。

进一步地，参照图1以及图3至图5，电机转子210可以包括拼接成环形的两极永磁磁环。电机转子210采用两极永磁磁环结构，容易制备，且磁环容易安装。

更进一步地，电机转子210采用注塑两极永磁磁环结构。电机转子210采用注塑两极永磁磁环结构，容易制备，且磁环强度高容易安装。

在本发明的一些具体实施例中，电机转子210的外径可以在5毫米到20毫米的范围内。由此，使得电机200的效率比较高，最具经济性，大于此电机转子210外径尺寸不具备经济性。

其中，电机转子210的外径可以为5毫米、10毫米、15毫米或20毫米等。

可选地，电机200可以应用于转速高于每分钟2000转的风机、吸尘器、吹风机、干手机、车床、电钻、离心机中。也就是说，在风机、吸尘器、吹风机、干手机、车床、电钻或离心机等中均可以设有上述的电机200。

本发明公开了一种两极六槽电机的定子绕线、接线、分割铁芯方案，针对转速高于20000rpm的高速三相永磁无刷电机。一种两极六槽电机的绕线接线方式，轭部绕线，双三角接线，分割铁芯，并给出最优匝数，最优转子外径尺寸。

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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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 (11)

1.一种电机定子，其特征在于，包括：

定子铁芯，所述定子铁芯包括定子轭部和定子齿部，所述定子轭部呈环形，所述定子齿部设在所述定子轭部的内侧，且所述定子齿部沿所述定子轭部的径向延伸，所述定子轭部的内侧设有沿周向间隔布置的六个所述定子齿部；

绕组线圈，所述绕组线圈缠绕在所述定子轭部上，且每两个相邻的所述定子齿部之间均缠绕有所述绕组线圈，相对的两个绕组线圈相互并联并配合为一相，三相绕组线圈首尾相接呈双三角形接线。

2.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述定子铁芯被沿多个所述定子齿部中至少一部分的中线位置分割为至少两瓣，所述定子铁芯的至少两瓣分别绕线后拼接。

3.根据权利要求1或2所述的电机定子，其特征在于，多个所述绕组线圈在所述定子轭部上的缠绕方向相同。

4.根据权利要求1或2所述的电机定子，其特征在于，多个所述绕组线圈中每相邻的两个所述绕组线圈在所述定子轭部上的缠绕方向相反。

5.根据权利要求1或2所述的电机定子，其特征在于，每个所述绕组线圈在所述定子轭部上缠绕的匝数在5匝到120匝的范围内。

6.根据权利要求1或2所述的电机定子，其特征在于，所述绕组线圈为双线或多线并绕的方式缠绕在所述定子轭部上。

7.一种电机，其特征在于，包括：

电机定子，所述电机定子为根据权利要求1-6中任一项所述的电机定子；

电机转子，所述电机转子设在所述电机定子的内侧，所述电机转子为两极转子。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述电机转子包括拼接成环形的两极永磁磁环。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述电机转子采用注塑两极永磁磁环结构。

10.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述电机转子的外径在5毫米到20毫米的范围内。

11.根据权利要求7-10中任一项所述的电机，其特征在于，所述电机应用于转速高于每分钟2000转的风机、吸尘器、吹风机、干手机、车床、电钻、离心机中。