CN107508391A - 无刷直流电机、定子部件及其绕线方法 - Google Patents

无刷直流电机、定子部件及其绕线方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开无刷直流电机、定子部件及其绕线方法。定子部件包括定子铁芯及定子绕组，所述定子绕组缠绕于所述定子铁芯的定子极部上，所述定子极部及所述定子绕组的数量为多个且一一对应，多个所述定子绕组由单根电磁线不间断地缠绕于多个所述定子极部而成，所述电磁线的两端连接。本发明提供的定子部件，通过将单根的电磁线缠绕于定子铁芯的全部定子极部上，使得该电磁线形成多个与定子极部一一对应的绕组。本发明提供的定子部件，仅有一根电磁线，无需多根线的线头之间的焊接操作，进而避免了焊接后切割多余电磁线部分的操作，有效简化了定子部件的装配结构，节约了生产成本；电磁线需要固定的部位较少，降低了电磁线松动的情况发生。

Description

无刷直流电机、定子部件及其绕线方法
技术领域
本发明涉及电机技术，特别涉及一种无刷直流电机、定子部件及其绕线方法。
背景技术
无刷直流电机包括定子部件及转子部件，其中，定子部件中的绕组多做成三相对称星形接法。
请参考图1和图2，图1为一种现有技术中的定子部件的结构示意图；图2为一种现有技术中的定子部件的绕组的绕线方法示意图。
电磁线02的数量为三个(可以为一整个电磁线切割而成)，定子铁芯01设置有六个定子极部，分别为第一定子极部1、第二定子极部2、第三定子极部3、第四定子极部4、第五定子极部5及第六定子极部6，第一定子极部1与第四定子极部4的绕组通过一个电磁线02缠绕而成，第二定子极部2与第五定子极部5通过一个电磁线02缠绕，第三定子极部3与第六定子极部6通过一个电磁线02缠绕。三个电磁线02的端部为六个接头，接头去除绝缘层后与PCBA板(printed circuit board assembly，装配印刷电路板)03焊接连接，然后再将多余的电磁线部分切除。
定子部件的绕组需要三个电磁线02缠绕完成，并且需要焊接及切割多余电磁线部分的操作，装配结构复杂，且造成了电磁线02的浪费，生产成本较高。并且，由于接头较多，极易发生电磁线02松动的情况，还需要通过胶水等材料的固定，更增加了生产成本。
因此，如何简化装配结构，节约生产成本，降低电磁线松动的情况，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种定子部件，以简化装配结构，节约生产成本，降低电磁线松动的情况。本发明还提供了一种具有上述定子部件的无刷直流电机及定子部件的绕线方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案：
一种定子部件，包括定子铁芯及定子绕组，所述定子绕组缠绕于所述定子铁芯的定子极部上，所述定子极部及所述定子绕组的数量为多个且一一对应，
多个所述定子绕组由单根电磁线不间断地缠绕于多个所述定子极部而成，所述电磁线的两端连接。
优选地，上述定子部件中，所述定子极部的数量为六个，分别为依次排列的第一定子极部、第二定子极部、第三定子极部、第四定子极部、第五定子极部及第六定子极部；
所述电磁线依次绕过所述第一定子极部、所述第四定子极部、所述第三定子极部、所述第六定子极部、所述第五定子极部及所述第二定子极部。
优选地，上述定子部件中，所述定子铁芯具有第一轴向端及第二轴向端，所述第一轴向端具有用于连接电源的部件；
由所述第一轴向端向所述第二轴向端的视图方向中，所述第一定子极部、所述第二定子极部、所述第三定子极部、所述第四定子极部、所述第五定子极部及所述第六定子极部沿顺时针方向依次排列。
优选地，上述定子部件中，所述定子铁芯具有第一轴向端及第二轴向端，所述第一轴向端具有用于连接电源的部件；
由所述第一轴向端向所述第二轴向端的视图方向中，所述第一定子极部、所述第二定子极部、所述第三定子极部、所述第四定子极部、所述第五定子极部及所述第六定子极部沿逆时针方向依次排列。
优选地，上述定子部件中，多个所述定子绕组的绕线方向相同。
优选地，上述定子部件中，还包括设置于所述定子铁芯的端部，用于定位相邻两个所述定子极部之间的电磁线部分的导电端子。
优选地，上述定子部件中，所述导电端子包括固定于所述定子铁芯上的固定部及与所述固定部连接的弯钩部。
优选地，上述定子部件中，所述固定部位于所述定子铁芯的外周，所述弯钩部位于所述固定部背向所述定子极部的一侧。
优选地，上述定子部件中，所述固定部与所述弯钩部为一体式结构，通过弯折形成所述固定部及所述弯钩部。
优选地，上述定子部件中，所述导电端子的数量为多个且与相邻两个所述定子极部之间的电磁线部分一一对应。
优选地，上述定子部件中，所述电磁线的两端交叉固定于同一个所述导电端子上。
优选地，上述定子部件中，所述定子极部的数量为2n个，所述导电端子的数量为n个。
优选地，上述定子部件中，所述定子部件还包括用于连接电源的PCB板，所述PCB板与n个所述导电端子连接。
优选地，上述定子部件中，还包括与所述导电端子一一对应连接，用于连接电源的接线端子。
优选地，上述定子部件中，所述导电端子的数量为三个，分别为第一导电端子、第二导电端子及第三导电端子；
所述接线端子的数量三个，分别为与所述第一导电端子连接的第一接线端子、与所述第二导电端子连接的第二接线端子及所述第三导电端子连接的第三接线端子。
优选地，上述定子部件中，所述第一接线端子、所述第二接线端子及所述第三接线端子均位于所述第二导电端子与所述第三导电端子之间；
所述第一导电端子与所述第一接线端子通过PCB连接板连接。
优选地，所述第二导电端子与所述第二接线端子一体成型，所述第三导电端子与所述第三接线端子一体成型，所述第一导电端子与所述第一接线端子分离成型。
本发明还提供了一种无刷直流电机，包括转子部件和定子部件，所述定子部件为如上述任一项所述的定子部件。
优选地，上述无刷直流电机中，所述电机的转子的永磁极为四个，所述定子部件的定子极部的数量为六个。
本发明还提供了一种如上述任一项所述的定子部件的绕线方法，包括步骤：
1)依据缠绕顺序，将单根电磁线不间断地缠绕于所述定子铁芯的全部定子极部上，形成多个定子绕组；
2)将所述电磁线的两端连接。
从上述技术方案可以看出，本发明提供了一种定子部件，将单根的电磁线依据实际的缠绕顺序缠绕于定子铁芯的全部定子极部上，然后再将电磁线的两端连接，完成定子部件的组装。本发明提供的定子部件，仅设置一个电磁线，通过将电磁线缠绕于定子铁芯的全部定子极部上，使得该电磁线形成多个与定子极部一一对应的绕组。与现有技术中多个电磁线且需要焊接连接的定子部件相比，本发明提供的定子部件，仅有一个电磁线，无需多根线的线头之间焊接操作，进而避免了焊接后切割多余电磁线部分的操作，有效简化了定子部件的装配结构，节约了生产成本；并且，电磁线需要固定的部位较少，降低了电磁线松动的情况发生。
本发明还提供了一种具有上述定子部件的无刷直流电机及定子部件的绕线方法。具有与上述定子部件同样的技术效果，在此不再一一累述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种现有技术中的定子部件的结构示意图；
图2为一种现有技术中的定子部件的绕组示意图；
图3为本发明实施例提供的定子部件的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的定子部件的一种绕线示意图；
图5为本发明实施例提供的定子部件的另一种绕线示意图；
图6为本发明实施例提供的定子部件的PCB的一种安装结构图；
图7为本发明实施例提供的定子部件的PCB的另一种安装结构图。
具体实施方式
本发明提供了一种定子部件，以简化装配结构，节约生产成本，降低电磁线松动的情况。本发明还提供了一种具有上述定子部件的无刷直流电机及定子部件的绕线方法。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图3及图4，图3为本发明实施例提供的定子部件的结构示意图；图4为本发明实施例提供的定子部件的绕组示意图。
本发明实施例提供了一种定子部件，包括定子铁芯1及电磁线2，定子铁芯1的定子极部上缠绕有定子绕组。其中，定子极部及定子绕组的数量为多个且一一对应。多个定子绕组由单根电磁线2不间断地缠绕于多个定子极部上而成。其中，电磁线2的两端连接。即，单根结构的电磁线2缠绕于多个定子铁芯1的定子极部上，形成多个定子绕组，并且，电磁线2的两端伸出定子铁芯1，并在定子铁芯1的第一轴向端连接。
本发明实施例提供的定子部件，将单根的电磁线2依据实际的缠绕顺序缠绕于定子铁芯1的全部定子极部上，然后再将电磁线2的两端连接，完成定子部件的组装。本发明实施例提供的定子部件，仅设置一个电磁线2，通过将电磁线2缠绕于定子铁芯1的全部定子极部上，使得该电磁线2形成多个与定子极部一一对应的绕组。与现有技术中多个电磁线且需要焊接连接的定子部件相比，本发明实施例提供的定子部件，仅有一个电磁线2，无需多根线的线头之间焊接操作，进而避免了焊接后切割多余电磁线部分的操作，有效简化了定子部件的装配结构，节约了生产成本；并且，电磁线2需要固定的部位较少，降低了电磁线2松动的情况发生。
可以理解的是，单根电磁线2不间断地缠绕于多个定子极部上，即，在电磁线2缠绕过程中，电磁线2不断开，始终维持一整根电磁线2的状态。
如图4所示，在本实施例中，定子极部的数量为六个，分别为依次排列的第一定子极部11、第二定子极部12、第三定子极部13、第四定子极部14、第五定子极部15及第六定子极部16；现有技术中，第一定子极部与第四定子极部通过一个电磁线缠绕，第二定子极部与第五定子极部通过一个电磁线缠绕，第三定子极部与第六定子极部通过一个电磁线缠绕。在本实施例中，电磁线2依次绕过第一定子极部11、第四定子极部14、第三定子极部13、第六定子极部16、第五定子极部15及第二定子极部12。
其中，可以理解的是，电磁线2绕过第一定子极部11及第四定子极部14后，绕到定子铁芯1的端部，再缠绕第三定子极部13及第六定子极部16，然后再绕到定子铁芯1的端部，再缠绕第五定子极部15及第二定子极部12。即，第四定子极部14与第三定子极部13之间、第六定子极部16与第五定子极部15之间及第二定子极部12与第一定子极部11之间的电磁线部分位于定子铁芯1的端部。
定子铁芯1具有第二轴向端及第一轴向端，第一轴向端第一轴向端具有用于连接电源的部件。
在第一种实施例中，由定子铁芯1的第一轴向端向其第二轴向端的视图方向中，第一定子极部11、第二定子极部12、第三定子极部13、第四定子极部14、第五定子极部15及第六定子极部16沿顺时针方向依次排列。即，由定子铁芯1的第一轴向端向其第二轴向端的方向看时，定子铁芯1的第一定子极部11、第二定子极部12、第三定子极部13、第四定子极部14、第五定子极部15及第六定子极部16沿顺时针方向依次排列。
如图4所示，本图为六个定子极部的数量沿定子铁芯1的周向的展开图。图4中的上方为定子铁芯1的第一轴向端，图4中的下方为定子铁芯1的第二轴向端。通过上述缠绕方向，使电磁线2依次缠绕第一定子极部11、第四定子极部14、第三定子极部13、第六定子极部16、第五定子极部15及第二定子极部12。
在第二种实施例中，由定子铁芯1的第一轴向端向其第二轴向端的视图方向中，第一定子极部11、第二定子极部12、第三定子极部13、第四定子极部14、第五定子极部15及第六定子极部16沿逆时针方向依次排列。即，由定子铁芯1的第一轴向端向其第二轴向端的方向看时，定子铁芯1的第一定子极部11、第二定子极部12、第三定子极部13、第四定子极部14、第五定子极部15及第六定子极部16沿逆时针方向依次排列。
如图5所示，本图为六个定子极部的数量沿定子铁芯1的周向的展开图。图5中的上方为定子铁芯1的第一轴向端，图5中的下方为定子铁芯1的第二轴向端。通过上述缠绕方向，使电磁线2依次缠绕第一定子极部11、第四定子极部14、第三定子极部13、第六定子极部16、第五定子极部15及第二定子极部12。
本发明实施例中，较佳的，多个定子绕组的绕线方向相同。即，电磁线2缠绕六个定子极部的过程中，电磁线2相对于六个定子极部的缠绕方向均相同。
为了确保缠绕效果，本发明实施例提供的定子部件还包括设置于定子铁芯1的端部，用于定位相邻两个定子极部之间的电磁线部分的导电端子3。可以理解的是，该定子铁芯1的端部为第一轴向端。
通过设置导电端子3，有效定位第四定子极部14与第三定子极部13之间、第六定子极部16与第五定子极部15之间及第二定子极部12与第一定子极部11之间的电磁线部分，确保了定子部件上绕组的缠绕结构。
导电端子3包括固定于定子铁芯1上的固定部31及与固定部31连接的弯钩部32。弯钩部32通过固定部31固定于定子铁芯1上，电磁线部分位于弯钩部32内。也可以设置固定柱结构，通过将电磁线部分缠绕于固定柱上完成电磁线部分的定位。
本发明实施例提供的定子部件，固定部31位于定子铁芯1的外周，弯钩部32位于固定部31背向定子极部的一侧上。通过上述设置，避免了在缠绕电磁线2的过程中与弯钩部32发生干涉，方便了电磁线2缠绕，进一步方便了定子部件的装配。
固定部31与弯钩部32为一体式结构，通过弯折形成固定部31及弯钩部32。即，通过将钣金件或其他类似的薄板结构通过弯折形成弯折结构，弯折结构的一端作为固定部31，弯折处形成弯钩部32。将固定部31与弯钩部32设置为一体式结构，有效方便了导电端子3的加工。
导电端子3的数量为多个且与相邻两个定子极部之间的电磁线部分一一对应。也可以仅设置一个导电端子3，其上设置有多个弯钩部32，弯钩部32与相邻两个定子极部之间的电磁线部分一一对应。需要说明的是，上述相邻两个定子极部之间的电磁线部分为如第四定子极部14与第三定子极部13之间、第六定子极部16与第五定子极部15之间及第二定子极部12与第一定子极部11之间的绕到定子铁芯1的端部的电磁线部分。
为了便于电磁线2端部的固定，电磁线2的两端交叉固定于同一个导电端子3上。
为了确保导电效果，定子极部的数量为2n个，导电端子3的数量为n个。即，相邻两个定子极部之间的电磁线部分连接导电端子3，并且，每个定子极部均有唯一一个导电端子3与其对应设置。如图6所示，本实施例中的定子极部的数量为六个，导电端子3的数量为三个。结合图4与图6进行说明。在该实施例中，第四定子极部14与第三定子极部13之间、第六定子极部16与第五定子极部15之间及第一定子极部11及第二定子极部12之间均设置导电端子3。
在第一种连接方式中，定子部件还包括用于连接电源的PCB(PrintedCircuit Board，印制电路板)板4。n个导电端子3均与PCB板4连接，再通过PCB板4与电源连接。通过上述设置，简化了接线结构，提高了定子部件的组装方便程度。
在第二种实施例中，定子部件还包括用于连接电源的接线端子，通过设置接线端子，使得接线端子与导电端子3一一对应连接。
如图7所示，本实施例中，定子极部的数量为六个。因此，导电端子3的数量为三个，分别为第一导电端子3a、第二导电端子3b及第三导电端子3c。接线端子的数量也三个，分别为与第一导电端子3a连接的第一接线端子4a、与第二导电端子3b连接的第二接线端子4b及第三导电端子3c连接的第三接线端子4c。
如图7所示，为了简化接线结构，使多个接线端子集中设置，第一接线端子4a、第二接线端子4b及第三接线端子4c均位于第二导电端子3b与第三导电端子3c之间；其中，第二接线端子4b临近第二导电端子3b，第三接线端子4c临近第三导电端子3c，因此，可以确保第二接线端子4b与第二导电端子3b连接，第三接线端子4c与第三导电端子3c连接。而第一接线端子4a与第一导电端子3a之间的距离较大，因此，第一导电端子3a与第一接线端子4a通过PCB连接板4d连接。较佳的，第二导电端子3b与所述第二接线端子4b一体成型，所述第三导电端子3c与所述第三接线端子4c一体成型，所述第一导电端子3a与所述第一接线端子4a分离成型。
本发明实施例还提供了一种无刷直流电机，包括转子部件和定子部件，定子部件为如上述任一种定子部件。由于上述定子部件具有上述技术效果，具有上述定子部件的无刷直流电机也应具有同样的技术效果，在此不再一一累述。
在本实施例中，电机的转子的永磁极为四个，定子部件的定子极部的数量为六个。
本发明还提供了一种如上述任一种定子部件的绕线方法，包括步骤：
S1：依据缠绕顺序，将单根的电磁线2缠绕于定子铁芯1的全部定子极部上，形成多个定子绕组；
其中，在本实施例中，缠绕顺序为依次缠绕第一定子极部11、第四定子极部14、第三定子极部13、第六定子极部16、第五定子极部15及第二定子极部12。在设置其他数量的定子极部时，也可以选用其他缠绕顺序，仅需满足定子部件的功能即可。
S2：将电磁线2的两端由定子铁芯1的第一轴向端连接。
本发明提供的定子部件的绕线方法，具有与上述定子部件同样的技术效果，在此不再一一累述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (20)

1.一种定子部件，包括定子铁芯(1)及定子绕组，所述定子绕组缠绕于所述定子铁芯(1)的定子极部上，所述定子极部及所述定子绕组的数量为多个且一一对应，其特征在于，
多个所述定子绕组由单根电磁线(2)不间断地缠绕于多个所述定子极部而成，所述电磁线(2)的两端连接。
2.根据权利要求1所述的定子部件，其特征在于，所述定子极部的数量为六个，分别为依次排列的第一定子极部(11)、第二定子极部(12)、第三定子极部(13)、第四定子极部(14)、第五定子极部(15)及第六定子极部(16)；
所述电磁线(2)依次绕过所述第一定子极部(11)、所述第四定子极部(14)、所述第三定子极部(13)、所述第六定子极部(16)、所述第五定子极部(15)及所述第二定子极部(12)。
3.根据权利要求2所述的定子部件，其特征在于，所述定子铁芯(1)具有第一轴向端及第二轴向端，所述第一轴向端具有用于连接电源的部件；
由所述第一轴向端向所述第二轴向端的视图方向中，所述第一定子极部(11)、所述第二定子极部(12)、所述第三定子极部(13)、所述第四定子极部(14)、所述第五定子极部(15)及所述第六定子极部(16)沿顺时针方向依次排列。
4.根据权利要求2所述的定子部件，其特征在于，所述定子铁芯(1)具有第一轴向端及第二轴向端，所述第一轴向端具有用于连接电源的部件；
由所述第一轴向端向所述第二轴向端的视图方向中，所述第一定子极部(11)、所述第二定子极部(12)、所述第三定子极部(13)、所述第四定子极部(14)、所述第五定子极部(15)及所述第六定子极部(16)沿逆时针方向依次排列。
5.根据权利要求1所述的定子部件，其特征在于，多个所述定子绕组的绕线方向相同。
6.根据权利要求1所述的定子部件，其特征在于，还包括设置于所述定子铁芯(1)的端部，用于定位相邻两个所述定子极部之间的电磁线部分的导电端子(3)。
7.根据权利要求6所述的定子部件，其特征在于，所述导电端子(3)包括固定于所述定子铁芯(1)上的固定部(31)及与所述固定部(31)连接的弯钩部(32)。
8.根据权利要求7所述的定子部件，其特征在于，所述固定部(31)位于所述定子铁芯(1)的外周，所述弯钩部(32)位于所述固定部(31)背向所述定子极部的一侧。
9.根据权利要求7所述的定子部件，其特征在于，所述固定部(31)与所述弯钩部(32)为一体式结构，通过弯折形成所述固定部(31)及所述弯钩部(32)。
10.根据权利要求6所述的定子部件，其特征在于，所述导电端子(3)的数量为多个且与相邻两个所述之间的电磁线部分一一对应。
11.根据权利要求10所述的定子部件，其特征在于，所述电磁线(2)的两端交叉固定于同一个所述导电端子(3)上。
12.根据权利要求6所述的定子部件，其特征在于，所述定子极部的数量为2n个，所述导电端子(3)的数量为n个。
13.根据权利要求12所述的定子部件，其特征在于，所述定子部件还包括用于连接电源的PCB板(4)，所述PCB板(4)与n个所述导电端子(3)连接。
14.根据权利要求12所述的定子部件，其特征在于，还包括与所述导电端子(3)一一对应连接，用于连接电源的接线端子。
15.根据权利要求14所述的定子部件，其特征在于，所述导电端子(3)的数量为三个，分别为第一导电端子(3a)、第二导电端子(3b)及第三导电端子(3c)；
所述接线端子的数量三个，分别为与所述第一导电端子(3a)连接的第一接线端子(4a)、与所述第二导电端子(3b)连接的第二接线端子(4b)及所述第三导电端子(3c)连接的第三接线端子(4c)。
16.根据权利要求15所述的定子部件，其特征在于，所述第一接线端子(4a)、所述第二接线端子(4b)及所述第三接线端子(4c)均位于所述第二导电端子(3b)与所述第三导电端子(3c)之间；
所述第一导电端子(3a)与所述第一接线端子(4a)通过PCB连接板(4d)连接。
17.根据权利要求15所述的定子部件，其特征在于，所述第二导电端子(3b)与所述第二接线端子(4b)一体成型，所述第三导电端子(3c)与所述第三接线端子(4c)一体成型，所述第一导电端子(3a)与所述第一接线端子(4a)分离成型。
18.一种无刷直流电机，包括转子部件和定子部件，其特征在于，所述定子部件为如权利要求1-17任一项所述的定子部件。
19.如权利要求18所述的无刷直流电机，其特征在于，所述电机的转子部件的永磁极为四个，所述定子部件的定子极部的数量为六个。
20.一种如权利要求1-7任一项所述的定子部件的绕线方法，其特征在于，包括步骤：
1)依据缠绕顺序，将单根电磁线(2)不间断地缠绕于所述定子铁芯(1)的全部定子极部上，形成多个定子绕组；
2)将所述电磁线(2)的两端连接。
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