【发明内容】
本发明的目的之一提出一种定子的绕线方法,以解决现有无端子铁芯在绕组时存在导线松散、端子占用端面区域以及不利于工艺定位和支撑等问题。本发明的目的之二提出一种定子,该定子采用上述的定子的绕线方法绕制而成。本发明的目的之三提出一种一种微型水泵,该微型水泵采用上述的定子。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现:
一种定子的绕线方法,所述定子包括铁芯和绕组,所述铁芯包括轭部和多个环绕所述轭部的齿部,多个所述齿部分为至少两组,所述绕线方法包括:
提供辅助件,所述辅助件包括挂线部;
将导线绕制于其中一组所述齿部,成型一相绕组;
成型所述一相绕组后,将所述导线绕过所述挂线部并绕制于另一组所述齿部,成型另一相绕组。
作为一种改进方式,每一相所述绕组包括线圈和连接相邻两个所述线圈的过桥线,定义相邻两个所述线圈之间的的所述齿部为跨越齿,所述绕线方法还包括:
将所述过桥线绕制于所述跨越齿。
作为一种改进方式,所述将所述过桥线绕制于所述跨越齿,包括:
将所述过桥线在所述跨越齿上环绕至少一圈。
作为一种改进方式,所述齿部包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,所述将所述过桥线绕制于所述跨越齿,包括:
所述过桥线从其中一个所述线圈的第一表面侧向所述第二表面侧弯折延伸,绕过所述跨越齿的第二表面侧后向所述第一表面侧弯折延伸并连接另一个所述线圈的第一表面侧;或者,
所述过桥线从其中一个所述线圈的第二表面侧向所述第一表面侧弯折延伸,绕过所述跨越齿的第一表面侧后向所述第二表面侧弯折延伸并连接另一个所述线圈的第二表面侧。
作为一种改进方式,所述跨越齿包括至少两个,所述将所述过桥线绕制于所述跨越齿,包括:
将所述过桥线在所述至少两个跨越齿之间以往复弯折的方式绕制于所述跨越齿。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现:
一种定子,包括铁芯和绕组,所述铁芯包括轭部、多个齿部和至少两相绕组,所述多个齿部环绕所述轭部间隔设置,所述多个齿部分成至少两组,每组所述齿部绕制一相绕组,所述绕组采用上述绕线方法绕制于所述铁芯。
作为一种改进方式,每一相所述绕组包括线圈和连接相邻两个所述线圈的过桥线,定义相邻两个所述线圈之间的的所述齿部为跨越齿,所述过桥线绕制于所述跨越齿。
作为一种改进方式,所述齿部包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,所述过桥线包括依次连接的第一跨线段、第二跨线段和第三跨线段,所述第二跨线段沿所述第二表面延伸,所述第一跨线段从所述第二跨线段的一端朝向所述第一表面倾斜延伸至一个所述线圈,所述第三跨线段从所述第二跨线段的另一端朝向所述第一表面倾斜延伸;或者,
所述第二跨线段沿所述第一表面延伸,所述第一跨线段从所述第二跨线段的一端朝向所述第二表面倾斜延伸至一个所述线圈,所述第三跨线段从所述第二跨线段的另一端朝向所述第二表面倾斜延伸。
作为一种改进方式,所述过桥线还包括自所述第三跨线段向远离所述第一跨线段延伸并连接于所述绕组的另一个所述线圈的第四跨线段。
作为一种改进方式,所述跨越齿的数量为至少两个,所述过桥线在所述至少两个跨越齿之间以往复弯折的方式绕制于所述跨越齿。
本发明的目的之三采用如下技术方案实现:一种微型水泵,包括泵体、叶轮、转子及上述定子,所述泵体具有内腔、连通所述内腔的进液口及连通所述内腔的出液口,所述泵体设有转轴,所述叶轮设于所述内腔内并与所述转轴转动连接,所述转子安装于所述叶轮,所述定子安装于所述泵体,所述定子用于驱动所述转子转动。
本发明的有益效果在于:在其中一组齿部绕制一相线圈后,通过将导线绕过挂线部,再绕制另一相绕组,这样,可以使得两相绕组之间处于绷紧状态,绕组不松散,而且,可以取消现有方案设置在轭部上的绕线柱,从而可以减小铁芯的厚度,利于小尺寸设计,同时减少了零部件,降低成本。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
需要说明的是,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时,该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件,它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
请参阅图1至图9,本发明实施例提供了一种定子的绕线方法,其中,定子100包括铁芯10和绕组20,铁芯10包括轭部11和多个环绕轭部11的齿部12,多个齿部12分为至少两组,绕组缠绕于齿部,绕线方法包括:
S01:提供辅助件200,辅助件200包括挂线部201;
S02:将导线绕制于其中一组齿部12,成型一相绕组;
S03:成型一相绕组后,将导线绕过挂线部201并绕制于另一组齿部12,成型另一相绕组。
例如,请参阅图2与图9,本实施例提供的定子为三相定子,铁芯10包括九个齿部12,九个齿部12均分为第一组、第二组及第三组,绕组包括U相绕组、V相绕组及W相绕组,U相绕组绕制于第一组齿部,V相绕组绕制于第二组齿部,W相绕组绕制于第三组齿部。绕组20在铁芯10上绕制时,将导线在第一组齿部的三个齿部依次缠绕形成U相绕组,完成U相绕组的缠绕后将导线绕过辅助件200的挂线部201,然后在第二组齿部的三个齿部依次缠绕形成V相绕组,在完成V相绕组的缠绕后继续将导线绕过辅助件200的挂线部201,然后在第三组齿部的三个齿部依次缠绕形成W相绕组。
本发明实施例提供的定子的绕线方法,在其中一组齿部绕制一相线圈后,通过将导线绕过挂线部201,再绕制另一相绕组,这样,可以使得两相绕组之间处于绷紧状态,绕组不松散,而且,可以取消现有方案设置在轭部11上的绕线柱,从而可以减小铁芯的厚度,利于小尺寸设计,同时减少了零部件,降低成本。
应当说明的是,定子100不局限于是三相绕组,也可以是二相或三相以上的多相绕组。
还应当说明的是,定子可以是对称三相定子或不对称三相定子,其中,对称三相定子指的每一组齿部的三个齿部呈120°夹角设置。可以理解地,不对称三相定子指的每一组齿部的三个齿部两两之间的夹角不为120°。
可选地,U相绕组、V相绕组及W相绕组的卷绕方向均相同。
为了便于理解,以下方案均以定子100为三相绕组为例进行说明,铁芯10包括九个齿部12,九个齿部12均分为第一组、第二组及第三组,绕组包括U相绕组、V相绕组及W相绕组,U相绕组绕制于第一组齿部,V相绕组绕制于第二组齿部,W相绕组绕制于第三组齿部,任意相邻的两个同一相齿部之间均具有两个跨越齿121。
请参阅图3、图4与图9,每一相绕组20包括线圈21和连接相邻两个线圈21的过桥线22,定义相邻两个线圈21之间的的齿部12为跨越齿121,定子100的绕线方法还包括:将过桥线22绕制于跨越齿121。
在一实施例中,将过桥线22绕制于跨越齿121的方法可以是:
将过桥线22在跨越齿121上环绕至少一圈。
例如,请参阅图3、图4与图9,以U相绕组为例:U1与U2、U2与U3以及U1与U3之间分别具有两个跨越齿,导线在完成U1线圈的绕制后,U1线圈的出线端在U1线圈与U2线圈之间的两个跨越齿上分别绕制至少一圈,而后向U2线圈所在的齿部12进行U2线圈的绕制,当完成U2线圈的绕制后,U2线圈的出线端在U2线圈与U3线圈之间的两个跨越齿上分别绕制至少一圈,直至完成U3线圈的绕制,同理,继续完成V相绕组以及W相绕组。
可选地,在本实施方式中,过桥线22的卷绕方向与各个绕组中线圈21的卷绕方向相同。通过该种设置方式,有利于形成相同方向的电流。在本实施例中,可以按逆时针卷绕形成线圈21,也可以按顺时针方向卷绕形成线圈21。
在另一实施例中,齿部12包括第一表面12a和与第一表面12a相对的第二表面12b,将过桥线22绕制于跨越齿121包括:同一相绕组中第一个绕制完成的线圈的出线端211沿第一表面12a侧向第二表面12b侧弯折延伸,绕过跨越齿121的第二表面12b侧后向第一表面12a侧弯折延伸形成过桥线22,并连接另一个线圈的第一表面12a侧进行线圈绕制;或者,同一相绕组中第一个绕制完成的线圈的出线端211沿第二表面12b侧向第一表面12a侧弯折延伸形成过桥线22,绕过跨越齿121的第一表面12a侧后向第二表面12b侧弯折延伸并连接另一个线圈的第二表面12b侧进行线圈绕制。
例如,请参阅图5、图6与图9,导线在完成U1线圈的绕制后,U1线圈的出线端211沿U1线圈的第一表面12a侧伸出后向U1线圈与U2线圈之间跨越齿的第二表面12b侧延伸,绕过跨越齿121的第二表面12b侧后连接U2线圈的第一表面12a侧,而后开始进行U2线圈的绕制,在U2线圈完成绕制后,U2线圈的出线端211沿U2线圈的第一表面12a侧伸出后向U2线圈与U3线圈之间跨越齿的第二表面12b侧延伸,绕过跨越齿121的第二表面12b侧后连接U3线圈的第一表面12a侧,而后开始进行U3线圈的绕制,直至完成U3线圈的绕制,同理,继续完成V相绕组以及W相绕组。
或者,导线在完成U1线圈的绕制后,U1线圈的出线端211沿U1线圈的第二表面12b侧伸出后向U1线圈与U2线圈之间跨越齿的第一表面12a侧延伸,绕过跨越齿121的第一表面12a侧后连接U2线圈的第二表面12b侧,而后开始进行U2线圈的绕制,在U2线圈完成绕制后,U2线圈的出线端211沿U2线圈的第二表面12b侧伸出后向U2线圈与U3线圈之间跨越齿的第一表面12a侧延伸,绕过跨越齿121的第一表面12a侧后连接U3线圈的第二表面12b侧,而后开始进行U3线圈的绕制,直至完成U3线圈的绕制,同理,继续完成V相绕组以及W相绕组。
可以理解的是,线圈21由于缠绕在齿部12上,因此齿部12的第一表面12a和第二表面12b同样为线圈21的第一表面12a和第二表面12b。
在另一实施例中,跨越齿121包括至少两个,将过桥线22绕制于跨越齿121,包括:
将过桥线22在至少两个跨越齿121之间以往复弯折的方式绕制于跨越齿121。
例如,请参阅图7至图9,导线在完成U1线圈的绕制后,U1线圈的出线端211沿U1线圈的第二表面12b侧伸出后向U1线圈与U2线圈之间的第一个跨越齿的第一表面12a侧弯折,导线伸出第一个跨越齿后再向第二个跨越齿的第二表面侧12b方向弯折,而后导线沿U2线圈的第二表面12b侧连接并绕制U2线圈,在完成U2线圈的绕制后,U2线圈的出线端211沿U2线圈的第二表面12b侧伸出后向U2线圈与U3线圈之间的第一个跨越齿的第一表面12a侧弯折,导线伸出第一个跨越齿后再向第二个跨越齿的第二表面侧12b方向弯折,而后导线沿U3线圈的第二表面12b侧连接并绕制U3线圈,同理,继续完成V相绕组以及W相绕组。
或者,导线在完成U1线圈的绕制后,U1线圈的出线端211沿U1线圈的第一表面12a侧伸出后向U1线圈与U2线圈之间的第一个跨越齿的第二表面12b侧弯折,导线伸出第一个跨越齿后再向第二个跨越齿的第一表面侧12a方向弯折,而后导线沿U2线圈的第一表面12a连接并绕制U2线圈,在完成U2线圈的绕制后,U2线圈的出线端211沿U2线圈的第一表面12a侧伸出后向U2线圈与U3线圈之间的第一个跨越齿的第二表面12b侧弯折,导线伸出第一个跨越齿后再向第二个跨越齿的第一表面侧12a方向弯折,而后导线沿U3线圈的第一表面12a侧连接并绕制U3线圈,同理,继续完成V相绕组以及W相绕组。
采用上述技术方案后,在绕制两相以上的定子100时,一相线圈的全部子线圈绕制完成后通过辅助件继续进行第二相线圈的绕制,直至全部线圈绕制完成能够保证导线绷紧不散乱,各相线圈之间的导线无需用端子缠绕固定,节约了铁芯10厚度方向空间,同时减少了零件数量,简化铁芯结构,各个线圈之间通过过桥22由跨越齿121进行绷紧固定,过桥线22不再松散,提高了绕组绕线的可靠性,并且过桥线22只有局部设置在铁芯10的端面,减少了过桥线22对铁芯10端面区域的占用,从而有效地释放铁芯10端面区域,有利于提供工艺定位、支撑等,简化了工装。
请参阅图1至图9,本发明实施例还提供一种定子100,包括铁芯10和绕组20,铁芯10包括轭部11和多个环绕轭部11的齿部12和至少两相绕组20,每组齿部12绕制一相绕组,绕组20采用如下绕线方法绕制于铁芯10:
S01、提供辅助件200,所述辅助件200包括挂线部201;
S02、将导线绕制于其中一组齿部12,成型一相绕组;
S03、成型一相绕组后,将导线绕过挂线部201并绕制于另一组齿部12,成型另一相绕组。
例如,请参阅图2与图9,本实施例提供的定子为三相定子,铁芯包括九个齿部,九个齿部均分为第一组、第二组及第三组,绕组包括U相绕组、V相绕组及W相绕组,U相绕组绕制于第一组齿部,V相绕组绕制于第一组齿部,W相绕组绕制于第三组齿部。绕组在铁芯10上绕制时,将导线在第一组齿部的三个齿部依次缠绕形成U相绕组,完成U相绕组的缠绕后将导线绕过辅助件200的挂线部201,然后在第二组齿部的三个齿部依次缠绕形成V相绕组,在完成V相绕组的缠绕后继续将导线绕过辅助件200的挂线部201,然后在第三组齿部的三个齿部依次缠绕形成W相绕组。
具体地,请参阅图10,轭部11为具有中空内孔111的圆环状结构,轭部11包括朝向中空内孔111的内表面112和背对内表面112的外表面113,齿部12沿轭部11的周向凸设于外表面113,可以理解的是,齿部12沿轭部11的周向凸设于内表面112也是可以的。
本发明实施例提供的定子中,各相绕组之间处于绷紧状态,绕组不松散,而且,可以取消现有方案设置在轭部11上的绕线柱,从而可以减小铁芯的厚度,利于小尺寸设计,同时减少了零部件,降低成本。
应当说明的是,定子100不局限于是三相绕组,也可以是二相或三相以上的多相绕组。
还应当说明的是,定子可以对称三相定子或不对称三相定子,其中,对称三相定子指的每一组齿部的三个齿部呈120°夹角设置。可以理解地,不对称三相定子指的每一组齿部的三个齿部两两之间的夹角不为120°。
可选地,U相绕组、V相绕组及W相绕组的卷绕方向均相同。
为了便于理解,以下方案均以定子100为三相绕组为例进行说明,铁芯10包括九个齿部12,九个齿部12均分为第一组、第二组及第三组,绕组包括U相绕组、V相绕组及W相绕组,U相绕组绕制于第一组齿部,V相绕组绕制于第二组齿部,W相绕组绕制于第三组齿部,任意相邻的两个同一相齿部之间均具有两个跨越齿121。
请参阅图3、图4与图9,每一相绕组20包括线圈21和连接相邻两个线圈21的过桥线22,定义相邻两个线圈21之间的的齿部12为跨越齿121,定子100的过桥线22绕制于跨越齿121。
在一实施例中,过桥线22在跨越齿121上环绕至少一圈。
例如,请参阅图3、图4与图9,以U相绕组为例:U1与U2、U2与U3以及U1与U3之间分别具有两个跨越齿,U1线圈的出线端在U1线圈与U2线圈之间的两个跨越齿上分别绕制至少一圈以形成过桥线22,U2线圈的出线端在U2线圈与U3线圈之间的两个跨越齿上分别绕制至少一圈以形成过桥线22,V相绕组中的V1线圈与V2线圈以及V2线圈与V3线圈之间的过桥线22以及W相绕组的W1线圈与W2线圈以及W2线圈与W3线圈之间的过桥线22同理。
可选地,在本实施方式中,过桥线22的卷绕方向与各个绕组中线圈21的卷绕方向相同。通过该种设置方式,有利于形成相同方向的电流。在本实施例中,可以按逆时针卷绕形成线圈21,也可以按顺时针方向卷绕形成线圈21。
在另一实施例中,齿部12包括第一表面12a和与第一表面12a相对的第二表面12b,过桥线22包括依次连接的第一跨线段221、第二跨线段222和第三跨线段223,第二跨线段222沿第二表面12b延伸,第一跨线段221从第二跨线段222的一端朝向第一表面12a倾斜延伸至一个线圈21,第三跨线段223从第二跨线段222的另一端朝向第一表面12a倾斜延伸至另一个线圈21;或者,齿部12包括第一表面12a和与第一表面12a相对的第二表面12b,过桥线22包括依次连接的第一跨线段221、第二跨线段222和第三跨线段223,第二跨线段222沿第一表面12a延伸,第一跨线段221从第二跨线段222的一端朝向第二表面12b倾斜延伸至一个线圈21,第三跨线段223从第二跨线段222的另一端朝向第二表面12b倾斜延伸至另一个线圈21。
在另一实施例中,过桥线22还包括第三跨线段223向远离第一跨线段221延伸并连接于另一个线圈21的第四跨线段224。
例如,请参阅图5、图6与图9,以U相绕组为例,U1线圈的出线端211形成第一跨线段221,第二跨线段222沿U1线圈与U2线圈之间的跨越齿121的第二表面12b延伸,第一跨线段221从第二跨线段222的一端朝向第一表面12a倾斜延伸至U1线圈,第三跨线段223从第二跨线段222的另一端朝向第一表面12a倾斜延伸形成第四跨线段连接至U2线圈,V相绕组中的V1线圈与V2线圈以及V2线圈与V3线圈之间的过桥线以及W相绕组的W1线圈与W2线圈以及W2线圈与W3线圈之间的过桥线同理。
或者,U1线圈的出线端211形成第一跨线段221,第二跨线段222沿第一表面12a延伸,第一跨线段221从第二跨线段222的一端朝向第二表面12b倾斜延伸至U1线圈,第三跨线段223从第二跨线段222的另一端朝向第二表面12b倾斜延伸至U2线圈,V相绕组中的V1线圈与V2线圈以及V2线圈与V3线圈之间的过桥线以及W相绕组的W1线圈与W2线圈以及W2线圈与W3线圈之间的过桥线同理。
可以理解的是,线圈21由于缠绕在齿部12上,因此齿部12的第一表面12a和第二表面12b同样为线圈21的第一表面12a和第二表面12b。
在另一实施例中,定子的跨越齿121包括至少两个,过桥线22在至少两个跨越齿121之间以往复弯折的方式绕制于跨越齿121。
例如,请参阅图7至图9,以U相绕组为例,U1线圈与U2之间的过桥线为U1线圈的出线端211沿U1线圈的第二表面12b侧伸出后向U1线圈与U2线圈之间的第一个跨越齿的第一表面12a侧弯折形成过桥线的第一跨线段221,导线在第一个跨越齿的第一表面12a延伸形成过桥线的第二跨线段222,之后再向第二个跨越齿的第二表面侧12b方向弯折形成过桥线的第三跨线段223,而第三跨线段223沿U2线圈的第二表面12b向远离第一跨线段221延伸并连接U2线圈形成过桥线的第四跨线段224,而后绕制U2线圈,U2线圈的出线端211沿U2线圈的第二表面12b侧伸出后向U2线圈与U3线圈之间的第一个跨越齿的第一表面12a侧弯折,导线伸出第一个跨越齿后再向第二个跨越齿的第二表面侧12b方向弯折,而后导线沿U3线圈的第二表面12b侧连接U3线圈,V相绕组中的V1线圈与V2线圈以及V2线圈与V3线圈之间的过桥线以及W相绕组的W1线圈与W2线圈以及W2线圈与W3线圈之间的过桥线同理。
或者,U1线圈与U2之间的过桥线为U1线圈的出线端211沿U1线圈的第一表面12a侧伸出后向U1线圈与U2线圈之间的第一个跨越齿的第二表面12b侧弯折,导线伸出第一个跨越齿后再向第二个跨越齿的第一表面侧12a方向弯折,而后导线沿U2线圈的第一表面12a连接U2线圈,U2线圈的出线端211沿U2线圈的第一表面12a侧伸出后向U2线圈与U3线圈之间的第一个跨越齿的第二表面12b侧弯折,导线伸出第一个跨越齿后再向第二个跨越齿的第一表面侧12a方向弯折,而后导线沿U3线圈的第一表面12a侧连接U3线圈,V相绕组中的V1线圈与V2线圈以及V2线圈与V3线圈之间的过桥线以及W相绕组的W1线圈与W2线圈以及W2线圈与W3线圈之间的过桥线同理。
本发明实施例提供的定子,通过将过桥线绕制于跨越齿上,无需使用端子固定过桥线,不会占用轭部的端面区域,从而释放该区域,以便提供工艺定位、支撑等,简化了工装。
请参阅图11至图13,本发明实施例还提供一种微型水泵300,包括泵体301、叶轮302、转子303以及采用本发明实施例提供一种定子的绕线方法绕制的定子100,泵体301具有内腔3011、连通内腔3011的进液口3012及连通内腔3011的出液口3013,泵体301设有转轴3014,叶轮302设于内腔3011内并与转轴3014转动连接,转子303安装于叶轮302,定子100安装于泵体301,定子100用于驱动转子303转动。
运行时,给定子100通交流电,根据电磁感应原理,定子100产生旋转磁场,转子303在旋转磁场中受安培力的作用发生旋转,旋转的转子303带动叶轮302旋转。液体从进液口3012进入内腔3011,在叶轮302的推动下高速旋转并做离心运动,液体到达出液口3013时从出液口3013甩出,液体被甩出后,内腔3011中的压强减小,远小于大气压力,外界的流体在大气压强的作用下从进液口3012补充进内腔3011中,重复地实现上述的动作,实现液体的输送。
以上所述仅是本发明的实施方式,在此应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出改进,但这些均属于本发明的保护范围。