CN107689700B - 定子及应用该定子的电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定子和应用所述定子的电机，所述定子包括多个绕组及多个引导部，所述多个绕组由一根导线经所述多个引导部绕制形成，所述多个绕组分为多组，每一组绕组之间相互短路连接。实施本发明，能够降低成本、简化定子的安装。

Description

定子及应用该定子的电机

【技术领域】

本发明涉及电机领域，更具体地，涉及电机的定子及包括该定子的电机。

【背景技术】

现有的电机定子绕线方法，在绕制多个绕组的过程中需要将导线多次剪断，造成了绕线材料的极大浪费，另外，对现有绕线法来讲，在定子每个齿的绕线均完成后，后续的组装定子各部件以及将绕线连上外部电源的过程往往比较复杂。

【发明内容】

鉴于此，本发明提供一种定子，所述定子包括多个绕组及多个引导部，所述多个绕组由一根导线经所述多个引导部绕制形成，所述多个绕组分为多组，每一组绕组之间相互短路连接。

作为一种优选方案，所述每一绕组之间通过导线或导电片短路连接，每一组绕组再连接至外部电源的一极或一相。

作为一种优选方案，所述导电片为金属片。

作为一种优选方案，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯上凸伸出多个齿部，所述多个绕组对应绕设于所述全部或部分齿部上。

作为一种优选方案，所述定子还包括第一绝缘骨架，所述第一绝缘骨架设置于定子铁芯的一端，所述第一绝缘骨架上设置多个导电部，每一所述导电部与所述绕组导线的预定位置电连接后，再将所述绕组连接至外部电源。

作为一种优选方案，所述导电部的数量为3个，每一个导电部对应一组绕组，将该组绕组电连接至外部电源的其中一相上。

作为一种优选方案，所述导电部分为多组，每一组导电部对应连接一组绕组，再将该组绕组连接至外面电源的其中一极或一相。

作为一种优选方案，每一组中的导电部之间被导线或导电片短路连接，以将对应的一组绕组之间短路连接。

作为一种优选方案，所述导电片嵌设于所述第一绝缘骨架内。

作为一种优选方案，所述多个绕组的绕线方向相同。

作为一种优选方案，每一所述导电部设置于所述绕组导线从一个齿部跨到相邻齿部的路径的预定位置上，并在所述预定位置上与所述绕组导线电连接。

作为一种优选方案，每一所述导电部包括一线夹，所述线夹用于夹持所述绕组导线并与所述绕组导线形成电连接。

作为一种优选方案，所述定子还包括一第二绝缘骨架，所述第二绝缘骨架设于所述定子铁芯的另一端，与所述第一绝缘骨架相对设置。

作为一种优选方案，所述多个引导部与所述第一绝缘骨架或第二绝缘骨架一体成型，所述引导部用于引导所述导线从一个齿部跨到相邻的另一个齿部。

本发明还提供一种电机，所述电机包括上述的定子。

作为一种优选方案，所述电机为单相或三相永磁无刷电机。

实施本发明，能够降低成本、简化定子的安装。

【附图说明】

下面将结合说明书附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1与图2是本发明一实施方式的定子两个角度的立体示意图；

图3与图4是图1所示定子两个角度的分解示意图；

图5是图1所示定子绕组走线的示意图。

图6与图7是本发明另一实施方式的定子两个角度的立体示意图；

图8与图9是图6所示定子两个角度的分解示意图；

图10与图11是图6所示定子绕组走线以及与外部电源连接的示意图。

【具体实施方式】

本发明的各种实施方式将参照附图进行说明。在说明书及附图中，具有类似结构或功能的元件将用相同的元件符号表示。可以理解，附图仅为提供参考与说明使用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述，而并不限定比例关系或对本发明进行穷尽性的说明，也不是对本发明的范围进行限制。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接于”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

参考图1至图4，为本发明一实施方式的定子20。所述定子20为4槽定子，所述定子20应用于一无刷直流电机中。所述定子20包括一第一绝缘骨架21、一定子铁芯22、一第二绝缘骨架23以及4个绕组24。所述定子铁芯22包括环形的轭部221以及由环形轭部221内侧间隔均匀地凸伸出的4个齿部222。每两相邻齿部222之间形成一槽部223。每一绕组24穿过对应的槽部223并缠绕于对应的齿部222上。第一绝缘骨架21与第二绝缘骨架23分置于定子铁芯22的两端。至少一绝缘骨架21或23上具有引导部25，所述引导部25用于引导绕制绕组24的导线L1从一个齿部222跨到相邻的齿部222。因此，根据齿部222的数量，所述引导部25至少为4个。在图示所示实施方式中，所述引导部25设于第一绝缘骨架21上，所述引导部25为第一绝缘骨架21上从对应槽部223的位置凸伸出来的凸块，所述凸块采用绝缘材料，数量为4个，每一个凸块对应一个槽部223。所述绕制绕组24的导线L1绕完一个齿部222后，经过所述引导部25引导跨到相邻的另一个齿部222。所述第一绝缘骨架21上还具有导电体26，所述导电体26插入所述引导部25或者通过注塑形成在所述引导部25内。根据定子绕组走线的设计，每一导电体26设置于所述导线L1从一个齿部222跨到另一相邻齿部222的路径上，且与所述导线L1电连接。在图示所示实施方式中，所述导电体26的数量等于槽部223的数量，为4个。每一导电部26具有一线夹260，线夹260夹紧导线L1且与导线L1电连接。具体的，所述导线L1为漆包线，在与线夹260接触的位置去掉了漆皮，与线夹260之间形成电连接。

请同时参阅图5，所述定子20的4个绕组24由导线L1绕制形成，由导线L1的始端开始，顺序绕制第一绕组241、第二绕组242、第三绕组243以及第四绕组244。在绕制的过程中，导线L1不需要截断，且每一绕组24的绕线方向均相同。每两相邻绕组24之间设置一导电部26与导线L1电连接。根据从导线L1始端开始绕制绕组24的顺序，所述导电部26按顺序分别为第一导电部261、第二导电部262、第三导电部263以及第四导电部264。所述第一导电部261与所述第一绕组241始端相连，所述第四导电部264与所述第四绕组244始端相连。所述第一导电部261与第三导电部263组成一组，相互之间短路连接，再连接到外部电源的一极上。在图示所示实施方式中，所述第一导电部261与第三导电部263之间通过一导线D1短路连接。所述第二导电部262与第四导电部264组成另一组，相互之间短路连接，再连接到外部电源的另一极上，在图示所示实施方式中，所述第二导电部262与第四导电部264之间通过另一导线D2短路连接。在其他实施方式中，当定子为其他数量的多槽定子时，如，6槽、8槽、10槽等，第一导线连接奇数导电部，第二导线连接偶数导电部。定子20另通过所述第一导电部261与第二导电部262再连接至外部电源上去，如此，由一根导线L1顺序绕制了四个绕组24，利用导电部26与导线L1适当位置电连接，再将同一组内的导电部26相互短路连接后再连接外部电源的一极，如此获得的定子20与适当转子配合后，便能得到以第一绕组241与第三绕组243为第一相、第二绕组242与第四绕组244为第二相的单相电机。

请参阅图6至图9，为本发明另一实施方式的定子40，所述定子40为9槽定子，应用于一电机中。所述电机可以是三相永磁无刷电机。与前述实施方式相同，所述定子40包括第一绝缘骨架41、定子铁芯42、第二绝缘骨架43与9个绕组44，第一绝缘骨架41上设置了引导部45用于引导绕制绕组44的导线L3从一个齿部422跨到相邻的另一个齿部422上，在导线L3从一个齿部422跨到相邻的另一个齿部422的路径上，设置了导电部46与所述导线L3电连接。与前述两个实施方式不同，本实施方式中，导电部46均分为3组，每组3个，每组导电部46相互之间电连接，再连接至外部电源的U、V或W相。定子40另还包括一固定架48，所述固定架48环绕每一齿部422设置，在图示所示实施方式中，所述固定架48包括上固定架481与下固定架482，所述固定架48通过包胶成型而形成在每一齿部422上。

请同时参阅图10与图11，所述定子40的9个绕组44由导线L3绕制形成，导线L3在绕制绕组44的过程中并不需要截断，且每一绕组44的绕线方向均相同。导线L3从图示所示的第一绕组441开始、顺序绕制第二绕组442至第九绕组449。根据从导线L3始端开始绕制所述绕组44的顺序，所述导电部46按顺序包括第一导电部461、第二导电部462至第九导电部469。其中，第一导电部461、第四导电部464以及第七导电部467为第一组，相互之间短路连接，再连接至外部电源的U相；第二导电部462、第五导电部465以及第八导电部468为第二组，相互之间短路连接,再连接至外部电源的V相；所述第三导电部463、第六导电部466以及第九导电部469为第三组，相互之间短路连接，再连接至外部电源的W相。在其他实施方式中，当定子为3n(n为2或n为大于3的自然数)槽的多槽定子时，从第一导电部开始，按顺序，序号符合(3N-2)(N为1,……，n的自然数)的导电部为第一组，相互之间短路连接再连接至外部电源U相；序号符合(3N-1)(N为1,……，n的自然数)的导电部为第二组，相互之间短路连接再连接至外部电源V相；序号为3N(N为1,……，n的自然数)的导电部为第三组，相互之间短路连接再连接至外部电源W相。在图示所示实施方式中，每组导电部46通过嵌设于第一绝缘骨架41内的导电片47来实现相互短路连接。所述导电片47可以为金属片。具体地，所述导电片47为3个，分别为第一导电片471、第二导电片472以及第三导电片473。所述第一组导电部通过连接至第一导电片471实现相互短路连接，第二组导电部通过连接至第二导电片472实现相互短路连接，第三组导电部通过连接至第三导电片473实现相互短路连接。如在图示的9槽定子40中，所述第一导电部461、第四导电部464以及第七导电部467均连接至第一导电片471实现相互短路连接。第二导电部462、第五导电部465以及第八导电部468均连接至第二导电片472实现相互短路连接。所述第三导电部463、第六导电部466以及第九导电部469s均连接至第三导电片473实现相互短路连接。所述第一导电片471、第二导电片472以及第三导电片473在第一绝缘骨架41内部延伸，每一导电片47除与对应的导电部46电连接外，与其他导电元件不接触。如此，由一根导线L3实现了9槽定子的三角形并联绕线。

综上所述，本发明提供的定子，利用一根导线绕制所有绕组，所有绕组绕线方向相同，导线在绕制所有绕组的过程中并不需要截断。所有绕组被分成多组，每一组之间通过例如导线或导电片相互短路连接，再连接至外部电源的一极或一相。具体地，在绕组导线从一个特定齿部跨到另一个特定齿部的路径上电连接导电部，通过导电部与外部电源电连接。一种方式中，设置了多于三个的导电部，所述导电部被分为多组，每组中的导电部相互短路连接，如此以将对应组中的绕组相互之间短路连接，每组导电部再分别连接外部电源的一极或一相。与现有技术相比，可以看出，本发明提供的定子更节省绕制绕组的导线材料，绕线操作简单、且定子后续的组装以及连接外部电源的过程也比较简单。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种定子，所述定子包括多个齿部、分别绕设在所述多个齿部的多个绕组及多个引导部，所述多个绕组由一根导线经所述多个引导部绕制形成，所述多个绕组分为多组，其特征在于，所有绕组在齿部上的绕线方向相同，所述一根导线沿着定子的周向同一方向顺序绕制每一齿部上的绕组，每一组绕组之间相互短路连接。

2.如权利要求1所述的定子，其特征在于，所述每一组绕组之间通过导线或导电片短路连接，每一组绕组再连接至外部电源的一极或一相。

3.如权利要求2所述的定子，其特征在于，每两相邻绕组之间设置一导电部与绕制所述绕组的导线电连接，当定子的齿部之间的槽的数量为3n时，导电部包括从绕制所述绕组的导线始端沿定子周向顺序排列的第一导电部至第3n导电部，从第一导电部开始，按顺序，序号符合3N-2的导电部为第一组，相互之间短路连接再连接至外部电源U相；序号符合3N-1的导电部为第二组，相互之间短路连接再连接至外部电源V相；序号为3N的导电部为第三组，相互之间短路连接再连接至外部电源W相；其中，N为1，……，n的自然数。

4.如权利要求2所述的定子，其特征在于，每两相邻绕组之间设置一导电部与绕制所述绕组的导线电连接，当定子的齿部之间的槽的数量为偶数个时，导电部包括从绕制所述绕组的导线始端沿定子周向顺序排列的与槽数量相等的导电部，排序为奇数的导电部组成一组，相互之间短路连接再连接到外部电源的一极上；排序为偶数的导电部组成一组，相互之间短路连接再连接到外部电源的另一极上。

5.如权利要求3或4所述的定子，其特征在于，所述定子还包括第一绝缘骨架，所述第一绝缘骨架设置于定子的一端，所述导电部设置于所述第一绝缘骨架上。

6.如权利要求5所述的定子，其特征在于，每一组中的导电部之间被导线或导电片短路连接，以将对应的一组绕组之间短路连接。

7.如权利要求6所述的定子，其特征在于，所述导电片嵌设于所述第一绝缘骨架内。

8.如权利要求5所述的定子，其特征在于，每一所述导电部包括一线夹，所述线夹用于夹持绕制所述绕组的导线并与绕制所述绕组的导线形成电连接。

9.如权利要求5所述的定子，其特征在于，所述定子还包括一第二绝缘骨架，所述第二绝缘骨架设于所述定子的另一端，与所述第一绝缘骨架相对设置。

10.如权利要求9所述的定子，其特征在于，所述多个引导部与所述第一绝缘骨架一体成型，所述引导部用于引导绕制所述绕组的导线从一个齿部跨到相邻的另一个齿部，所述第二绝缘骨架没有设置所述引导部。

11.一种电机，其特征在于，所述电机包括权利要求1-4任一项所述的定子。

12.如权利要求11所述的电机，其特征在于，所述电机为单相或三相永磁无刷电机。

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