CN114301198A - 定子组件以及电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机技术领域，公开了一种定子组件以及电机，包括包括定子铁芯与绕组线圈，定子铁芯设有至少两个线槽，至少两个线槽沿定子铁芯的周向分布，绕组线圈包括第一导电段、第二导电段、第三导电段以及第四导电段，第一导电段连接于第二导电段的一端，第一导电段自第一线槽的槽口伸出至第一线槽外，第一导电段伸出第一线槽外的部分与第四导电段可拆卸电连接，第三导电段连接于第二导电段的另一端，第三导电段自第二线槽的槽口伸出至第二线槽外，第三导电段伸出第二线槽外的部分与第四导电段可拆卸电连接。通过上述方式，本发明实施方式能够降低较大线径的导线绕制的难度，以提高电机的功率密度。

Description

定子组件以及电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种定子组件以及电机。

背景技术

无刷直流电机是一种采用电子换向器代替机械换向器的直流电机，既具有直流电机良好的调速性能，又具有交流电机结构简单、无换向火花、运行可靠和易于维护等特点。因此，无刷直流电机被广泛地应用于包括遥控模型在内的各个领域。若无刷直流电机的额定功率较大，则所需电流也较大，须用较大线径的导线绕制线圈，而线径较大，故线硬难以嵌入定子铁芯的线槽内，这样便会限制电机功率密度的提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定子组件以及电机，降低了较大线径的导线绕制的难度，提高了电机功率密度。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的一个技术方案是：提供一种定子组件，包括定子铁芯与绕组线圈，所述定子铁芯设有至少两个线槽，至少两个所述线槽沿所述定子铁芯的周向分布，将其中一所述线槽定义为第一线槽，将与所述第一线槽间隔设置的一所述线槽定义为第二线槽，所述绕组线圈包括第一导电段、第二导电段、第三导电段以及第四导电段，所述第一导电段连接于所述第二导电段的一端，所述第一导电段自所述第一线槽的槽口伸出至所述第一线槽外，所述第一导电段伸出所述第一线槽外的部分与所述第四导电段可拆卸电连接，所述第三导电段连接于所述第二导电段的另一端，所述第三导电段自所述第二线槽的槽口伸出至所述第二线槽外，所述第三导电段伸出所述第二线槽外的部分与所述第四导电段可拆卸电连接，其中，所述第一线槽的槽口方向与所述第二线槽的槽口方向相同。

在一些可选地实施例中，所述定子铁芯包括第一表面与第二表面，沿所述定子铁芯的中心轴线方向，所述第一表面与所述第二表面相背设置；所述第二导电段贴合于所述第一表面，所述第四导电段贴合于所述第二表面。

在一些可选地实施例中，所述定子组件包括第一连接件，所述第一导电段伸出所述第一线槽外的部分通过所述第一连接件与所述第四导电段可拆卸电连接。

在一些可选地实施例中，所述第一连接件设有第一安装孔；所述定子组件包括第一导电护套，所述第一导电护套套设于所述第一导电段伸出所述第一线槽外的部分，所述第一导电护套插接于所述第一安装孔内。

在一些可选地实施例中，所述第一导电护套设有第一通孔，所述第一通孔贯穿所述第一导电护套的侧壁；所述第一连接件形成所述第一安装孔的内侧壁设有第一凸起，所述第一凸起插接于所述第一通孔内，以对插接于所述第一安装孔内的所述第一导电护套进行限位。

在一些可选地实施例中，所述第一连接件设有第二安装孔，所述第二安装孔与所述第一安装孔相互连通；所述定子组件包括第二导电护套，所述第二导电护套套设于所述第四导电段的一端，所述第二导电护套插接于所述第二安装孔内，且所述第二导电护套抵接于所述第一导电护套。

在一些可选地实施例中，所述第二导电护套设有第二通孔，所述第二通孔贯穿所述第二导电护套的侧壁；所述第一连接件形成所述第二安装孔的内侧壁设有第二凸起，所述第二凸起插接于所述第二通孔内，以对插接于所述第二安装孔内的所述第二导电护套进行限位。

在一些可选地实施例中，所述定子组件包括第二连接件，所述第三导电段伸出所述第二线槽外的部分通过所述第二连接件与所述第四导电段可拆卸电连接。

在一些可选地实施例中，第一导电段、第二导电段、第三导电段以及第四导电段的数量均为至少两个，一所述第一导电段连接于一所述第二导电段的一端，一所述第三导电段连接于第二导电段的另一端；至少两个所述第一导电段并排设置于所述第一线槽内，至少两个所述第三导电段并排设置于所述第二线槽内。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种电机，包括上述所述的定子组件。

本发明实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明公开的一种定子组件以及电机，将单个绕组线圈分为至少两个部分，且各部分彼此之间的连接点和线槽的内表面与定子轭部的外表面之间的连接处对应。如此设置，当部分导线的两端伸出线槽外，剩余部分导线的两端便可与其对应部分可拆卸电连接，有效的改善了线槽的内表面与定子轭部的外表面之间的连接处导线弯折难度较大的情形。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。

图1为本发明其中一实施例公开的定子组件的结构示意图；

图2为图1示出的定子组件的另一角度下的结构示意图；

图3为图1所示的定子组件中的单匝绕组线圈的结构示意图；

图4为图1所示的定子组件中的第一连接件、第一导电护套以及第二导电护套的待装配图；

图5为图4示出的第一导电护套与第二导电护套的结构示意图；

图6为图4示出的第一导电护套与第二导电护套的另一结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“固接于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明公开的定子组件适用于无刷直流电机，这样，可降低较大线径的导线绕制的难度，以提高无刷直流电机功率密度，满足无刷直流电机的额定功率较大的应用需求。可以理解的是，本发明描述的定子组件不仅仅局限应用于上述所述的无刷直流电机，还可应用于除无刷直流电机之外的其他类型的电机。

以下，以本发明公开的定子组件应用于三相无刷直流电机为例说明，该电机包括外壳、转子组件、定子组件以及电路板，定子组件、转子组件以及电路板均收容于外壳内，转子组件可相对于定子组件旋转，定子组件与电路板电连接，在电路板的控制下定子组件可驱动转子组件旋转。

应当说明的是，本发明对定子组件的具体结构作出改进，并未涉及外壳、转子组件以及电路板的改进。因而，对于外壳、转子组件以及电路板的具体结构不再详述。下面结合图1至图6，对上述定子组件的具体结构作出说明。

对于上述定子组件，请参阅图1与图2示出的示例，定子组件包括定子铁芯11与至少两个绕组线圈12，至少两个绕组线圈12均绕设于定子铁芯11。

对于前述定子铁芯11，定子铁芯11包括第一表面11a与第二表面11b，沿定子铁芯11的中心轴线方向，第一表面11a与第二表面11b相背设置。定子铁芯11设有线槽113，线槽113贯穿第一表面11a与第二表面11b，线槽113用于供绕组线圈12穿设。示例性地，线槽113的数量为十二个，十二个线槽113以定子铁芯11的中心轴线为圆心呈中心对称分布。可以理解的是，线槽113的数量可根据电机的结构设计进行适应性调整，在本发明申请实施例中不做具体限定。例如，线槽113的数量亦可为十二槽、十八槽、二十槽、三十槽等等，只需满足线槽的数量，只需满足线槽113的数量为三的倍数即可。十四槽、十六槽、十八槽等等，只需满足线槽113的数量为偶整数的倍数即可。

具体地，定子铁芯11包括定子轭部111与十二个定子齿部112，十二个定子齿部112沿定子轭部111的周向分布，任意相邻两个定子齿部112之间形成一上述线槽113。以下，将十二个线槽113中的一线槽113定义为第一线槽113’，将与第一线槽113’间隔设置的另一线槽113定义为第二线槽113”。其中，第二线槽113”与第一线槽113’均用于供同一绕组线圈12穿过。示例性地，第二线槽113”与第一线槽113’之间间隔线槽113的数量为两个。可以理解的是，第一线槽113’与第二线槽113”之间间隔的线槽113数量亦可根据电机的结构设计进行适应性调整，在本发明申请实施例中不做具体限定。

对于上述绕组线圈12，绕组线圈12包括第一导电段121、第二导电段122、第三导电段123以及第四导电段124，第一导电段121连接于第二导电段122的一端，第一导电段121自第一线槽113’的一槽口伸出第一线槽113’外，第一导电段121伸出第一线槽113’外的部分与第四导电段124可拆卸电连接。第三导电段123连接于第二导电段122的另一端，第三导电段123自第二线槽113”的槽口伸出至第二线槽113”外，第三导电段123伸出第二线槽113”外的部分与第四导电段124可拆卸电连接。

具体地，第一导电段121、第二导电段122、第三导电段123以及第四导电段124的数量均为至少两个，一第一导电段121连接于一第二导电段122的一端，一第三导电段123连接于一第二导电段122的另一端。至少两个第一导电段121并排设置于第一线槽113’内，至少两个第三导电段123并排设置于第二线槽113”内。由于该无刷直流电机的绕组匝数较少，每匝绕组并绕多根绕线，因此在绕组定型时，要分割出的绕组进行剥漆皮，并用焊锡将其连接定型。其中，第一导电段121以及第三导电段123需浸漆定型，增加硬度，以降低至少两个第一导电段121以及至少两个第三导电段123插入线槽113内时的难度。

请继续参阅图2示出的示例，图2示出的一匝绕组线圈12的结构示意图。实际完整绕组可根据电机槽极数和节距的不同，按电机的运行原理进行排列。其中，第一导电段121、第二导电段122以及第三导电段123为一匝绕组线圈12中的一导线，第四导电段124为另一导线。换言之，该部分导线的一端自第一线槽113’的一槽口穿入，并从第一线槽113’的另一槽口伸出第一线槽113’外，该部分导线伸出第一线槽113’外的部分与第四导电段124可拆卸电连接。该部分导线的另一端自第二线槽113”的一槽口穿入，并从第二线槽113”的另一槽口伸出第二线槽113”外，该部分导线伸出第二线槽113”外的部分与第四导电段124可拆卸电连接。其中，该部分导线伸出第一线槽113’的方向与该部分导线伸出第二线槽113”的方向相同。示例性地，第四导电段124所采用的导线与第一导电段121、第二导电段122以及第三导电段123所采用的导线为同一规格的导线，导线为绝缘部件覆盖的多股漆包线制成的。

可以理解的是，第一导电段121、第二导电段122、第三导电段123以及第四导电段124亦可为各自独立的导线。即，第一导电段121伸出第一线槽113’的一槽口的部分以及第三导电段123伸出第一线槽113’的一槽口的部分可拆卸电连接。

在一些无刷直流电机的应用场景下，该场景下无刷直流电机具有绕组线圈12匝数少与单匝并绕根数多的特点。若采用导线自第一线槽113’中穿过再穿过第二线槽113”，在线槽113的内表面与定子轭部111的外表面之间的连接处，该导线需要弯折与该连接处相适配，则会由于导线的线径较大，导线质地较硬，导致导线的弯折难度也较大。在本发明实施例中，将单个绕组线圈12分为至少两个部分，且各部分彼此之间的连接点和线槽113的内表面与定子轭部111的外表面之间的连接处对应。如此设置，当部分导线的两端伸出线槽113外，剩余部分导线的两端便可与其对应部分可拆卸电连接，有效的改善了线槽113的内表面与定子轭部111的外表面之间的连接处导线弯折难度较大的情形。

进一步地，第二导电段122贴合于第一表面11a，第四导电段124贴合于第二表面11b。如此设置，缩短了单圈绕组线圈12形成所需要的导线的长度。而且在多圈绕组线圈12中，能够更密集地绕设更多圈的绕组线圈12，进而提高了线槽113的槽满率。

可选地，定子组件还包括绝缘体(未示出)，绝缘体覆盖定子铁芯11的一部分。较优地，绝缘体填充于线槽113且覆盖线槽113的槽口，以固定收容于线槽113内的导电段。示例性地，绝缘体例如使用合成树脂、搪瓷、橡胶等具有绝缘性的材料制成的。

为实现第一导电段121伸出第一线槽113’外的部分与第四导电段124可拆卸电连接。可选地，定子组件还包括第一连接件13，第一导电段121伸出第一线槽113’外的部分通过第一连接件13与第四导电段124可拆卸电连接。在第一连接件13中两者之间既有线接触又有面接触，两者之间的接触可靠且温升较低，有效地改善了两导线之间的连接点烧毁的情形发生。可以理解的是，第一导电段121伸出第一线槽113’外的部分亦可与第四导电段124缠绕连接。

请结合图3一并参阅图4至图6示出的示例，第一连接件13设有第一安装孔13a与第二安装孔13b，第二安装孔13b与第一安装孔13a相互连通。定子组件还包括第一导电护套14与第二导电护套15，第一导电护套14套设于第一导电段121伸出第一线槽113’外的部分，第一导电护套14插接于第一安装孔13a内。第二导电护套15套设于第四导电段124的一端，第二导电护套15插接于第二安装孔13b内，且第二导电护套15抵接于第一导电护套14。通过第二导电护套15与第一导电护套14相抵接，以增大第一导电段121伸出第一线槽113’外的部分与第四导电段124的一端之间的接触压力，减少了两者之间的接触电阻，进一步降低了连接点的温升。可以理解的是，第一连接件13亦可不可拆卸地连接于第四导电段124的一端，当第二导电护套15插接于第一安装孔13a内，第二导电护套15与第一导电护套14相抵接。示例性地，第一导电护套14为端部未封闭的导电护套或端部封闭的导电护套，第二导电护套15为端部未封闭的导电护套或端部封闭的导电护套。

应当说明的是，由于绕组线圈12在同一线槽113内的单匝绕组的并绕根数不为一，在第一导电段121伸出第一线槽113’外的部分套接于第一导电护套14时要避免不同匝内并绕的绕线接触，避免造成匝间短路。因此，可将第一导电段121伸出第一线槽113’外的不同股漆包线剥漆皮后，将相同匝内的绕线焊接在一起，再与第一导电护套14相焊接。为进一步降低匝间短路的情形发生，第一导电护套14未插入第一安装孔13a的部分涂覆有绝缘层。相应的，第二导电护套15未插入第二安装孔13b的部分涂覆有绝缘层。

进一步地，第一导电护套14设有第一通孔14a，第一通孔14a贯穿第一导电护套14的侧壁。第一连接件13形成第一安装孔13a的内侧壁设有第一凸起，当第一导电护套14插接于第一安装孔13a时，第一凸起插接于第一通孔14a内，以对插接于第一安装孔13a内的第一导电护套14进行限位。通过第一凸起与第一通孔14a的插接配合，以使得第一导电段121伸出第一线槽113’外的部分无需额外设置紧固件即可保持于第一连接件13的第一安装孔13a内。

同理，第二导电护套15设有第二通孔15a，第二通孔15a贯穿第二导电护套15的侧壁。第二连接件16形成第二装孔的内侧壁设有第二凸起，当第二导电护套15插接于第二安装孔时，第二凸起插接于第二通孔15a内，以对插接于第二安装孔13b内的第二导电护套15进行限位。通过第二凸起与第二通孔15a的插接配合，以使得第二导电段122伸出第二线槽113”外的部分无需额外设置紧固件即可保持于第二连接件16的第二安装孔13b内。

请继续参阅图2示出的示例，定子组件还包括第二连接件16，第三导电段123伸出第二线槽113”外的部分通过第二连接件16与第四导电段124可拆卸电连接。应当说明的是，第二连接件16与第一连接件13的结构和功能均类似，关于第二连接件16的具体结构请参阅第一连接件13的具体结构即可，在此发明实施例中不再详述。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种定子组件，包括定子铁芯与绕组线圈，所述定子铁芯设有至少两个线槽，至少两个所述线槽沿所述定子铁芯的周向分布，将其中一所述线槽定义为第一线槽，将与所述第一线槽间隔设置的一所述线槽定义为第二线槽，其特征在于，

所述绕组线圈包括第一导电段、第二导电段、第三导电段以及第四导电段，所述第一导电段连接于所述第二导电段的一端，所述第一导电段自所述第一线槽的槽口伸出至所述第一线槽外，所述第一导电段伸出所述第一线槽外的部分与所述第四导电段可拆卸电连接，所述第三导电段连接于所述第二导电段的另一端，所述第三导电段自所述第二线槽的槽口伸出至所述第二线槽外，所述第三导电段伸出所述第二线槽外的部分与所述第四导电段可拆卸电连接，其中，所述第一线槽的槽口方向与所述第二线槽的槽口方向相同。

2.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述定子铁芯包括第一表面与第二表面，沿所述定子铁芯的中心轴线方向，所述第一表面与所述第二表面相背设置；

所述第二导电段贴合于所述第一表面，所述第四导电段贴合于所述第二表面。

3.根据权利要求2所述的定子组件，其特征在于，所述定子组件包括第一连接件，所述第一导电段伸出所述第一线槽外的部分通过所述第一连接件与所述第四导电段可拆卸电连接。

4.根据权利要求3所述的定子组件，其特征在于，所述第一连接件设有第一安装孔；

所述定子组件包括第一导电护套，所述第一导电护套套设于所述第一导电段伸出所述第一线槽外的部分，所述第一导电护套插接于所述第一安装孔内。

5.根据权利要求4所述的定子组件，其特征在于，所述第一导电护套设有第一通孔，所述第一通孔贯穿所述第一导电护套的侧壁；

所述第一连接件形成所述第一安装孔的内侧壁设有第一凸起，所述第一凸起插接于所述第一通孔内，以对插接于所述第一安装孔内的所述第一导电护套进行限位。

6.根据权利要求4所述的定子组件，其特征在于，所述第一连接件设有第二安装孔，所述第二安装孔与所述第一安装孔相互连通；

所述定子组件包括第二导电护套，所述第二导电护套套设于所述第四导电段的一端，所述第二导电护套插接于所述第二安装孔内，且所述第二导电护套抵接于所述第一导电护套。

7.根据权利要求6所述的定子组件，其特征在于，所述第二导电护套设有第二通孔，所述第二通孔贯穿所述第二导电护套的侧壁；

所述第一连接件形成所述第二安装孔的内侧壁设有第二凸起，所述第二凸起插接于所述第二通孔内，以对插接于所述第二安装孔内的所述第二导电护套进行限位。

8.根据权利要求3所述的定子组件，其特征在于，所述定子组件包括第二连接件，所述第三导电段伸出所述第二线槽外的部分通过所述第二连接件与所述第四导电段可拆卸电连接。

9.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，第一导电段、第二导电段、第三导电段以及第四导电段的数量均为至少两个，一所述第一导电段连接于一所述第二导电段的一端，一所述第三导电段连接于第二导电段的另一端；

至少两个所述第一导电段并排设置于所述第一线槽内，至少两个所述第三导电段并排设置于所述第二线槽内。

10.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的定子组件。

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