CN204391936U - 一种无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构及具有该定子绕组结构的电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无刷无铁芯盘式永磁电机及其内的定子绕组结构。它包括有2组错开夹角且沿顺时针方向依次向下叠压形成封闭环形结构的单位线圈组，各单位线圈组包括有3个错开夹角且沿顺时针方向依次向上叠压的线圈，各线圈包括有一对或一对以上为直线段的磁铁扫射边和连接在磁铁扫射边内外端部的内、外无效边，各线圈的磁铁扫射边沿圆周径向排列分布形成圆环面，且绕组中所有的磁铁扫射边位于同一平面内且高度一致，各线圈的内、外无效边相互叠压形成下凸起的内、外叠合部。绕组中所有的磁铁扫射边设置成位于同一平面内且高度一致，使线圈的满槽率和产生的电磁场利用率更高，大大提高了电机的效率，减少了电机定子的发热量。

Description

一种无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构及具有该定子绕组结构的电机

技术领域

本实用新型涉及一种无刷无铁芯盘式永磁电机的部件，尤其涉及其内的定子的绕组结构及具有该定子绕组结构的电机。

背景技术

电机定子现在包括带铁芯电机和无铁芯电机两种。带铁芯的电机定子是由铁芯和缠绕在铁芯上的线圈组成，由于露出在铁芯的顶端面和底端面的部分线圈形状不规则，在定子中安装转子时产生一点的阻碍，即转子装不进，或者即使安装进去转子的运行也产生影响，另外在定子安装在定子外壳时，这些露出铁芯顶端面和底端面的形状不规则的部分线圈也影响定子自身安装，因此，在定子每次套接好线后都要进行整形工序。无铁芯结构由于无铁芯，电机功率只能做很小，无铁芯结构又叫注塑或灌注成型结构，注塑或灌注成型一般是将绕制好的线圈放在模具内，注塑或者灌注成一体成型的工艺，采用此工艺制成的定子磁场气隙比较大，磁场功率密度利用率低，所以普遍能效也比较低。如中国专利：“一种盘式电机定子的新型结构（CN02132315.1）”，其盘式定子由线圈绕组、热固材料组成，线圈绕组固化在热固材料体中，其线圈绕组由若干个用一根或多根导线绕制的多边形线圈叠置并相互错开若干角度。但是，在三相的无刷无铁芯盘式永磁电机中，电机定子中的线圈绕组至少需要有3对引出线与外接线路连接才能正常工作，因此，线圈绕组需要3的正整数倍个的线圈叠合才能使用，由于每个线圈本身具有一定的厚度，尤其是在需要电机的功率较大的情况下，则需要较多个数的线圈进行叠合或者增加单个线圈的绕制圈数来实现，使得叠合形成的线圈绕组的厚度较大，因而使得生产出的定子的体积较大，增大了电机的体积。同时，电机在工作时，转子设置在定子的两侧面转动，电机工作时所能利用的是各线圈的直线段与转子上的磁钢对应部分即磁铁扫射边所产生的磁场，由于线圈绕组上的各线圈与转子通常是平行设置的，因此，远离转子的线圈所产生的磁场到达转子时会变得较弱，使得电机的磁利用率较低，生产出的电机扭矩小，且由于线圈绕组上的各线圈与两侧的转子之间的距离存在差异，技术人员很难精确地设计出电机的实际所需功率大小。还有，由于叠合形成线圈绕组的单个线圈都是平面的环形结构，即线圈的内、外无效边与磁铁扫射边相平，因此叠合形成的线圈绕组在注塑成定子后，线圈绕组的内外边缘部无法与定子的内外部凸起形状配合，使得注塑成的定子的结构强度较低。正是由于上述这些缺陷的存在，使得现有的无刷无铁芯盘式永磁电机无法实现大功率电机的生产应用。

发明内容

本实用新型提供了一种各线圈的磁铁扫射边位于同一平面内且高度一致的无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构，使得生产出的电机体积较小，磁场的利用率高，电机的功率可根据实际需要精确设计；解决了现有技术中存在的无刷无铁芯盘式永磁电机体积较大、磁场的利用率低及电机的功率难以精确设计等的技术问题。

本实用新型同时还提供了一种各线圈的内、外无效边分别相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折同时相互叠合的无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构，形成相对磁铁扫射边上下凸起的内、外叠合部与定子的内外部凸起形状配合，解决了现有技术中存在的无刷无铁芯盘式永磁电机的定子结构强度低的技术问题。

本实用新型的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构，其特征在于：该绕组至少包括有2组错开夹角且沿顺时针方向依次向下叠压形成封闭环形结构的单位线圈组，各单位线圈组包括有3个错开夹角且沿顺时针方向依次向上叠压的线圈，各线圈包括有一对或一对以上为直线段的磁铁扫射边和连接在磁铁扫射边内外端部使线圈构成封闭环形结构的内、外无效边，各线圈的磁铁扫射边沿圆周径向排列分布形成圆环面，且绕组中所有的磁铁扫射边位于同一平面内且高度一致，各线圈的内、外无效边分别相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折设置同时相互叠压形成相对磁铁扫射边上下凸起的内、外叠合部。本实用新型主要是应用于三相的无刷无铁芯盘式永磁电机中，本实用新型是通过压制工艺成型，各个线圈整体成型，线圈的形状根据电机所需的功率和扭矩等参数设计成不同的多角线圈和不同的磁场极对数，先把所有线圈按3个一组分配成多组，每3个线圈错开夹角且沿顺时针方向依次向上叠压形成一组单位线圈组，再把所有的单位线圈组依次错开夹角且沿顺时针方向依次向下叠压形成封闭环形结构，在压制过程中，以磁铁扫射边为主，采用让内外无效边变形来保证各磁铁扫射边不会变形，磁铁扫射边不会弯曲，从而在磁铁扫射边相互叠加压平时也不会出现错乱压伤，从而造成短路，按照上述叠压结构，使得各线圈的内、外无效边叠压形成的内、外叠合部的高度较小，在不压伤各线圈的内、外无效边的前提下，最小可以把内、外叠合部的高度控制在线圈自身厚度的3倍。通过把绕组中所有的磁铁扫射边设置成位于同一平面内且高度一致，绕组中磁铁扫射边相当于只有一层结构，各线圈的磁铁扫射边沿圆周径向排列分布形成圆环面，因此，在与转子配合使用时，绕组中的每对磁铁扫射边产生的磁场到达两侧转子时强度均为相同，实现磁铁磁铁扫射边的扫射面积最大化，从而使线圈的满槽率和产生的电磁场利用率更高，大大提高了电机的效率，减少了电机定子的发热量，进一步提高的电机的使用寿命；各线圈的内、外无效边分别相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折设置同时相互叠压形成相对磁铁扫射边上下凸起的内、外叠合部，因此，形成的绕组结构与定子的结构相适，内、外叠合部作为定子内外部的成型骨架，注塑或灌注成型的定子具有较好的强度；本实用新型中的各磁铁扫射边处于同一平面内且高度一致，内、外叠合部的高度也远远小于现有的多个线圈平叠而成的厚度，因此，利用本实用新型生产出的定子的厚度大大缩小，可以实现大功率的无刷无铁芯盘式永磁电机的批量生产和应用；同时，由于各线圈的外无效边相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折后叠压形成外叠合部，因此，叠压形成的绕组的外径进一步缩小，有利于缩小利用其制成的定子及相应的电机的体积，各线圈的内无效边相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折后叠压形成内叠合部，增大了绕组的内径，给电机定子的内孔留下了更大空间，增加了穿设在定子内孔中的主轴强度，增强转子的稳定性。

作为优选，相邻的单位线圈组之间叠合的角度与单位线圈组内的相邻线圈之间叠合的角度相同，且单位线圈组内的相邻线圈之间叠合的角度为线圈上每一对磁铁扫射边自身夹角的1/3。因此，绕组内的两两相邻磁铁扫射边形成的夹角为相同，各磁铁扫射边在其排列形成的圆环面内呈放射状均匀分布，各磁铁扫射边之间的空隙相同，大大的确保了绕组整体的一致性，磁铁扫射边的扫射面积最大化，从而使绕组的满槽率和产生的电磁场利用率更高，使得电机的功率可根据实际需要精确设计。

作为优选，所述的单位线圈组内包含的线圈由下往上依次为第一线圈、第二线圈和第三线圈，第一线圈上的外无效边对应为第一外无效边，第一线圈上的内无效边对应为第一内无效边，第一外无效边和第一内无效边均为整体相对磁铁扫射边成下凹设置，第三线圈上的外无效边对应为第三外无效边，第三线圈上的内无效边对应为第三内无效边，第三外无效边和第三内无效边均为整体相对磁铁扫射边成上凸设置，第二线圈上的外无效边对应为第二外无效边，第二线圈上的内无效边对应为第二内无效边，第二外无效边上设有分别相对磁铁扫射边上下凸起的外凸起部和外下凹部，所述的外凸起部叠压在第一外无效边上，第三外无效边叠压在外下凹部上，第二内无效边上设有分别相对磁铁扫射边上下凸起的内凸起部和内下凹部，所述的内凸起部叠压在第一内无效边上，第三内无效边叠压在内下凹部上。把第一线圈的第一内、外无效边设置为相对磁铁扫射边成下凹的结构，第二线圈上的第二外无效边上设有分别相对磁铁扫射边上下凸起的外凸起部和外下凹部，第二内无效边上设有分别相对磁铁扫射边上下凸起的内凸起部和内下凹部，第三线圈上的第三外无效边和第三内无效边均为整体相对磁铁扫射边成上凸设置，第一线圈、第二线圈和第三线圈依次向上叠压，3个线圈的内外无效边分别形成高低叠压，保证了3个线圈内的磁铁扫射边相平，同时，两单位线圈组叠压时，第一组的单位线圈组内的第三线圈叠压在第二组的单位线圈组内的第一线圈的上方，较好地实现了单位线圈组之间的叠压衔接，使得各单位线圈组内的磁铁扫射边处于同一平面内，因而较好地实现了绕组中所有的磁铁扫射边处于同一高度，使得各线圈在压制成型时由于内外无效边的形变而导致磁铁扫射边的形变影响较小，最大限度地保证了磁铁扫射边在在压制成型过程中保持直线形状，各线圈的内、外无效边在压制成型过程中不易被压坏。

作为优选，所述的第一外无效边和第一内无效边均为下凹的圆弧段，所述的第三外无效边和第三内无效边均为上凸的圆弧段，所述的第二外无效边上的外凸起部和外下凹部均为圆弧形且两者呈光滑连接，所述的第二内无效边上的内凸起部和内下凹部均为圆弧形且两者呈光滑连接。第一外无效边和第一内无效边设置为下凹的圆弧段，由于线圈一般由多股铜线等金属线绕制而成的，使得第一内、外无效边在成型过程中线圈的表面不易被压坏；同理，第三外无效边和第三内无效边均设置为上凸的圆弧段，第二外无效边上的外凸起部和外下凹部均为圆弧形且两者呈光滑连接，第二内无效边上的内凸起部和内下凹部均为圆弧形且两者呈光滑连接，有利于绕组的压制成型，提高产品生产中的合格率。

作为优选，第一线圈的结构与第三线圈的结构为上下对称设置，所述第二外无效边上的外凸起部和外下凹部在对应的两磁铁扫射边之间呈对等分布，且外凸起部和外下凹部沿对应的两磁铁扫射边的角平分线成轴对称分布，所述第二内无效边上的内凸起部和内下凹部在对应的两磁铁扫射边之间呈对等分布，且内凸起部和内下凹部沿对应的两磁铁扫射边的角平分线成轴对称分布。第一线圈的结构与第三线圈的结构为上下对称设置，有利于减少零部件的数量，降低生产成本，第二外无效边上的外凸起部和外下凹部在对应的两磁铁扫射边之间呈对等分布，即外凸起部和外下凹部在两磁铁扫射边的圆周方向所占据的角度为相同，外凸起部和外下凹部沿对应的两磁铁扫射边的角平分线成轴对称分布，即外凸起部沿两磁铁扫射边的角平分线翻转180°之后的形状与外下凹部的形状完全相同，因此，第二外无效边上的外凸起部叠压在下凹的第一外无效边上，上凸的第三外无效边叠压在第二外无效边的外下凹部上，有利于实现磁铁扫射边在其排列形成的圆环面内呈放射状均匀分布，叠压形成的绕组精度高；与第二外无效边的结构同理，第二内无效边上的内凸起部和内下凹部在对应的两磁铁扫射边之间呈对等分布，且内凸起部和内下凹部沿对应的两磁铁扫射边的角平分线成轴对称分布，有利于与第一、第三线圈的内外无效边叠压，提高产品的精度。

作为优选，所述的第一外无效边、第二外无效边和第三外无效边位于相同的圆环面上，所述的第一内无效边、第二内无效边和第三内无效边位于相同的圆环面上。第一外无效边、第二外无效边和第三外无效边位于相同的圆环面上，使得制成的定子外径最小化，有利于缩小电机的体积，同时，制成的电机在工作时，第一外无效边、第二外无效边和第三外无效边所产生的磁场基本上无效，对磁铁扫射边产生的磁场干扰较少；第一内无效边、第二内无效边和第三内无效边位于相同的圆环面上，使得制成的定子内径最大化，提高主轴强度，同时，对磁铁扫射边产生的磁场干扰较少，使得设计出的电机精确度较高。

作为优选，所述的内、外叠合部的高度分别是磁铁扫射边所形成圆环面厚度的三倍或三倍以上。由于每个线圈的外无效边上都叠压有两个不同线圈的外无效边，因此，为了保证每个线圈的外无效边不被叠压时压坏，因为每个磁铁扫射边的厚度与磁铁扫射边所形成圆环面厚度都是相同的，需要把外叠合部的高度设置为磁铁扫射边或磁铁扫射边所形成圆环面厚度的三倍或三倍以上；同理，内叠合部的高度设置为磁铁扫射边所形成圆环面厚度的三倍或三倍以上。

一种无刷无铁芯盘式永磁电机，包括有定子和转子，所述的定子包括有定子绕组，其特征在于：所述的定子绕组为权利要求1至8任一项所述的无刷无铁芯盘式永磁电机的绕组结构。由于上述的绕组结构具有上述的技术效果，具有该绕组结构的无刷无铁芯盘式永磁电机也具有相同的技术效果。

因此，本实用新型的无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构具备下述优点：把绕组中所有的磁铁扫射边设置成位于同一平面内且高度一致，绕组中磁铁扫射边相当于只有一层结构，各线圈的磁铁扫射边沿圆周径向排列分布形成圆环面，实现磁铁磁铁扫射边的扫射面积最大化，从而使线圈的满槽率和产生的电磁场利用率更高；各线圈的内、外无效边分别相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折设置同时相互叠压形成相对磁铁扫射边上下凸起的内、外叠合部，内、外叠合部作为定子内外部的成型骨架，注塑或灌注成型的定子具有较好的强度；各磁铁扫射边处于同一平面内且高度一致，内、外叠合部的高度也远远小于现有的多个线圈平叠而成的厚度，因此，利用本实用新型生产出的定子的厚度大大缩小，可以实现大功率的无刷无铁芯盘式永磁电机的批量生产和应用；各线圈的外无效边相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折后叠压形成外叠合部，叠压形成的绕组的外径进一步缩小，利用其制成的定子及相应的电机的体积较小，各线圈的内无效边相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折后叠压形成内叠合部，增大了绕组的内径，给电机定子的内孔留下了更大空间，增加了穿设在定子内孔中的主轴强度。

附图说明

图1是本实用新型的实施例1的结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的仰视图；

图4是实施例1分解后的结构示意图；

图5是实施例1中单位线圈组的结构示意图；

图6是实施例1中第一线圈的结构示意图；

图7是图6的主视图；

图8是图6的右视图；

图9是实施例1中第二线圈的结构示意图；

图10是图9的主视图；

图11是图9的右视图；

图12是实施例1中第三线圈的结构示意图；

图13是图12的主视图；

图14是图12的右视图；

图15是实施例1与定子磁钢配合的主视图；

图16是定子磁钢的结构示意图；

图17是本实用新型的实施例2的结构示意图；

图18是实施例2中第一线圈的的结构示意图；

图19是图18的主视图；

图20是实施例2中第二线圈的的结构示意图；

图21是实施例2中第三线圈的的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：如图1、图4所示，一种无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构，该绕组结构包括有四组错开夹角且沿顺时针方向依次向下叠压形成封闭环形结构的单位线圈组1，各单位线圈组1均包括有3个错开夹角且沿顺时针方向依次向上叠压的线圈，如图5所示，这3个线圈由下往上依次为第一线圈11、第二线圈12和第三线圈13，各线圈均包括有一对为直线段的磁铁扫射边2和连接在磁铁扫射边2内外端部使线圈构成封闭环形结构的内、外无效边，各线圈的两磁铁扫射边形成的夹角度数为相同设置。如图6、图7、图8所示，第一线圈11上的外无效边对应为第一外无效边111，第一线圈11上的内无效边对应为第一内无效边112，第一外无效边111和第一内无效边112均为整体相对磁铁扫射边2成下凹设置；如图12、图13、图14所示，第三线圈13上的外无效边对应为第三外无效边131，第三线圈13上的内无效边对应为第三内无效边132，第三外无效边131和第三内无效边132均为整体相对磁铁扫射边2成上凸设置；如图9、图10、图11所示，第二线圈12上的外无效边对应为第二外无效边121，第二线圈12上的内无效边对应为第二内无效边122，第二外无效边121上设有分别相对磁铁扫射边2上下凸起的外凸起部121a和外下凹部121b；如图1、图3、图5所示，外凸起部121a叠压在第一外无效边111上，第三外无效边131叠压在外下凹部121b上，第二内无效边122上设有分别相对磁铁扫射边2上下凸起的内凸起部122a和内下凹部122b，内凸起部122a叠压在第一内无效边112上，第三内无效边132叠压在内下凹部122b上。把第一线圈的第一内、外无效边设置为相对磁铁扫射边2成下凹的结构，第二线圈上的第二外无效边上设有分别相对磁铁扫射边上下凸起的外凸起部和外下凹部，第二内无效边上设有分别相对磁铁扫射边上下凸起的内凸起部和内下凹部，第三线圈上的第三外无效边和第三内无效边均为整体相对磁铁扫射边成上凸设置，第一线圈、第二线圈和第三线圈依次向上叠压，3个线圈的内外无效边分别形成高低叠压，保证了3个线圈内的磁铁扫射边相平，同时，两单位线圈组叠压时，第一组的单位线圈组内的第三线圈叠压在第二组的单位线圈组内的第一线圈的上方，较好地实现了单位线圈组之间的叠压衔接，其余单位线圈组按此叠压方式依次叠压，使得各单位线圈组内的磁铁扫射边处于同一平面内，因而较好地实现了绕组中所有的磁铁扫射边处于同一高度，使得各线圈在压制成型时由于内外无效边的形变而导致磁铁扫射边的形变影响较小，最大限度地保证了磁铁扫射边在压制成型过程中保持直线形状，各线圈的内、外无效边在压制成型过程中不易被压坏。每个线圈的磁铁扫射边和内、外无效边的截面形状大小均为相同，如图2、图3所示，各线圈的磁铁扫射边2沿圆周径向排列分布形成圆环面，且绕组中所有的磁铁扫射边2位于同一平面内且高度一致，各线圈的内、外无效边分别相对各自对应的磁铁扫射边2上下弯折设置同时相互叠压形成相对磁铁扫射边上下凸起的内叠合部3和外叠合部4。本实用新型主要是应用于三相的无刷无铁芯盘式永磁电机中，本实用新型是通过压制工艺成型，各个线圈整体成型，线圈的形状根据电机所需的功率和扭矩等参数设计成不同的多角线圈和不同的磁场极对数，先把所有线圈按3个一组分配成多组，每3个线圈错开夹角且沿顺时针方向依次向上叠压形成一组单位线圈组1，再把所有的单位线圈组依次错开夹角且沿顺时针方向依次向下叠压形成封闭环形结构，在压制过程中，以磁铁扫射边为主，采用让内外无效边变形来保证各磁铁扫射边不会变形，磁铁扫射边不会弯曲，从而在磁铁扫射边相互叠加压平时也不会出现错乱压伤，从而造成短路，按照上述叠压结构，使得各线圈的内、外无效边叠压形成的内、外叠合部的高度较小，在不压伤各线圈的内、外无效边的前提下，最小可以把内、外叠合部的高度控制在线圈自身厚度的3倍。当然，本实用新型也可以根据每个线圈的形状单独压制好，再叠压在一起而形成。通过把绕组中所有的磁铁扫射边设置成位于同一平面内且高度一致，绕组中磁铁扫射边相当于只有一层结构，各线圈的磁铁扫射边沿圆周径向排列分布形成圆环面，因此，在与转子配合使用时，如图15所示，绕组中的每对磁铁扫射边产生的磁场到达两侧转子磁钢5时强度均为相同，实现磁铁磁铁扫射边的扫射面积最大化，从而使线圈的满槽率和产生的电磁场利用率更高，大大提高了电机的效率，减少了电机定子的发热量，进一步提高了电机的使用寿命；各线圈的内、外无效边分别相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折设置同时相互叠压形成相对磁铁扫射边上下凸起的内、外叠合部，因此，形成的绕组结构与定子的结构相适，内、外叠合部作为定子内外部的成型骨架，注塑或灌注成型的定子具有较好的强度；本实用新型中的各磁铁扫射边处于同一平面内且高度一致，内、外叠合部的高度也远远小于现有的多个线圈平叠而成的厚度，尤其是叠合的线圈，因此，利用本实用新型生产出的定子的厚度大大缩小，可以实现大功率的无刷无铁芯盘式永磁电机的批量生产和应用；同时，由于各线圈的外无效边相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折后叠压形成外叠合部，因此，叠压形成的绕组的外径进一步缩小，有利于缩小利用其制成的定子及相应电机的体积，各线圈的内无效边相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折后叠压形成内叠合部，增大了绕组的内径，给电机定子的内孔留下了更大空间，增加了穿设在定子内孔中的主轴强度。

相邻的单位线圈组1之间叠合的角度与单位线圈组1内的相邻线圈之间叠合的角度相同，且单位线圈组1内的相邻线圈之间叠合的角度为线圈上每一对磁铁扫射边2自身夹角的1/3。如图1、图2、图5所示，单位线圈组1中的第二线圈12的叠压在第一线圈11上，第三线圈13叠压在第二线圈12上，各自线圈的内外无效边形成上下叠压，第一线圈11、第二线圈12和第三线圈13的磁铁扫射边形成的夹角相同，且均为第一线圈11自身的两磁铁扫射边夹角的1/3。相邻的单位线圈组1之间叠合的角度与第一线圈11和第二线圈12叠合的角度相同。因此，绕组内的两两相邻磁铁扫射边2形成的夹角为相同，各磁铁扫射边2在其排列形成的圆环面内呈放射状均匀分布，各磁铁扫射边之间的空隙相同，大大的确保了绕组整体的一致性，磁铁扫射边的扫射面积最大化，从而使绕组的满槽率和产生的电磁场利用率更高，使得电机的功率可根据实际需要精确设计。

如图6所示，第一外无效边111和第一内无效边112均为下凹的圆弧段，如图12所示，第三外无效边131和第三内无效边132均为上凸的圆弧段，如图9所示，第二外无效边121上的外凸起部121a和外下凹部121b均为圆弧形且两者呈光滑连接，第二内无效边122上的内凸起部122a和内下凹部122b均为圆弧形且两者呈光滑连接。第一外无效边和第一内无效边设置为下凹的圆弧段，由于线圈一般由多股铜线等金属线绕制而成的，使得第一内、外无效边在成型过程中线圈的表面不易被压坏；同理，第三外无效边和第三内无效边均设置为上凸的圆弧段，第二外无效边上的外凸起部和外下凹部均为圆弧形且两者呈光滑连接，第二内无效边上的内凸起部和内下凹部均为圆弧形且两者呈光滑连接，有利于绕组的压制成型，提高产品生产中的合格率。

如图6、图12所示，第一线圈11的结构与第三线圈13的结构为上下对称设置，如图9所示，第二外无效边121上的外凸起部121a和外下凹部121b在对应的两磁铁扫射边2之间呈对等分布，且外凸起部121a和外下凹部121b沿对应的两磁铁扫射边2的角平分线成轴对称分布，第二内无效边上的内凸起部122a和内下凹部122b在对应的两磁铁扫射边2之间呈对等分布，且内凸起部122a和内下凹部122b沿对应的两磁铁扫射边2的角平分线成轴对称分布。第一线圈的结构与第三线圈的结构为上下对称设置，有利于减少零部件的数量，降低生产成本，第二外无效边121上的外凸起部和外下凹部在对应的两磁铁扫射边之间呈对等分布，即外凸起部和外下凹部在两磁铁扫射边的圆周方向所占据的角度为相同，外凸起部和外下凹部沿对应的两磁铁扫射边的角平分线成轴对称分布，即外凸起部沿两磁铁扫射边的角平分线翻转180°之后的形状与外下凹部的形状完全相同，因此，第二外无效边上的外凸起部叠压在下凹的第一外无效边上，上凸的第三外无效边叠压在第二外无效边的外下凹部上，有利于实现磁铁扫射边在其排列形成的圆环面内呈放射状均匀分布，叠压形成的绕组精度高；与第二外无效边的结构同理，第二内无效边上的内凸起部和内下凹部在对应的两磁铁扫射边之间呈对等分布，且内凸起部和内下凹部沿对应的两磁铁扫射边的角平分线成轴对称分布，有利于与第一、第三线圈的内外无效边叠压，提高产品的精度。

如图2、图7、图10、图13所示，第一外无效边111、第二外无效边121和第三外无效边131位于相同的圆环面上，第一内无效边112、第二内无效边122和第三内无效边132位于相同的圆环面上。第一外无效边、第二外无效边和第三外无效边位于相同的圆环面上，由于第一外无效边、第二外无效边和第三外无效边相对各自的磁铁扫射边上下弯折，使得制成的定子外径变小，有利于缩小电机的体积，当第一外无效边、第二外无效边和第三外无效边相对各自的磁铁扫射边上下弯折90°时，制成的定子的外径最小。同时，制成的电机在工作时，第一外无效边、第二外无效边和第三外无效边所产生的磁场基本上无效，对磁铁扫射边产生的磁场干扰较少；第一内无效边、第二内无效边和第三内无效边132位于相同的圆环面上，使得制成的定子内径最大化，提高主轴强度，同时，对磁铁扫射边产生的磁场干扰较少，使得设计出的电机精确度较高。

如图1、图3所示，内、外叠合部3、4的高度分别是磁铁扫射边2所形成圆环面厚度的三倍或三倍以上。由于每个线圈的外无效边上都叠压有两个不同线圈的外无效边，因此，为了保证每个线圈的外无效边不被叠压时压坏，因为每个磁铁扫射边的厚度与磁铁扫射边所形成圆环面厚度都是相同的，需要把外叠合部的高度设置为磁铁扫射边或磁铁扫射边所形成圆环面厚度的三倍或三倍以上；同理，内叠合部的高度设置为磁铁扫射边所形成圆环面厚度的三倍或三倍以上。

除了上述的无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构，本实用新型还提供了一种无刷无铁芯盘式永磁电机，包括有定子和转子，定子包括有定子绕组，定子绕组为上文所述的无刷无铁芯盘式永磁电机的绕组结构，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。

实施例2：如图17所示，各线圈均包括有四对为直线段的磁铁扫射边2和连接在磁铁扫射边2内外端部使线圈构成封闭环形结构的内、外无效边，外无效边设置在每对磁铁扫射边的外端部用于该对磁铁扫射边外端部的连接，内无效边设置在磁铁扫射边的内端部，用于相邻磁铁扫射边内端部的连接，在本实施例中只需要3个具有四对磁铁扫射边的线圈叠合，这3个线圈由下往上依次为第一线圈11、第二线圈12和第三线圈13，如图18、图19、图20、图21所示，第一线圈11、第二线圈12和第三线圈13上的每一对磁铁扫射边形成的夹角与相邻两对的磁铁扫射边之间的夹角相同，第一线圈11上的外无效边对应为第一外无效边111，第一线圈11上的内无效边对应为第一内无效边112，第一外无效边111和第一内无效边112均为整体相对磁铁扫射边2成下凹设置；第三线圈13上的外无效边对应为第三外无效边131，第三线圈13上的内无效边对应为第三内无效边132，第三外无效边131和第三内无效边132均为整体相对磁铁扫射边2成上凸设置；第二线圈12上的外无效边对应为第二外无效边121，第二线圈12上的内无效边对应为第二内无效边122，第二外无效边121上设有分别相对磁铁扫射边2上下凸起的外凸起部121a和外下凹部121b，第二内无效边122上设有分别相对磁铁扫射边2上下凸起的内凸起部122a和内下凹部122b；其余部分与实施例1相同。

Claims (9)

1.一种无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构，其特征在于：该绕组至少包括有2组错开夹角且沿顺时针方向依次向下叠压形成封闭环形结构的单位线圈组，各单位线圈组包括有3个错开夹角且沿顺时针方向依次向上叠压的线圈，各线圈包括有一对或一对以上为直线段的磁铁扫射边和连接在磁铁扫射边内外端部使线圈构成封闭环形结构的内、外无效边，各线圈的磁铁扫射边沿圆周径向排列分布形成圆环面，且绕组中所有的磁铁扫射边位于同一平面内且高度一致，各线圈的内、外无效边分别相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折设置同时相互叠压形成相对磁铁扫射边上下凸起的内、外叠合部。

2.根据权利要求1所述的一种无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构，其特征在于：相邻的单位线圈组之间叠合的角度与单位线圈组内的相邻线圈之间叠合的角度相同，且单位线圈组内的相邻线圈之间叠合的角度为线圈上每一对磁铁扫射边自身夹角的1/3。

3.根据权利要求1或2所述的一种无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构，其特征在于：所述的单位线圈组内包含的线圈由下往上依次为第一线圈、第二线圈和第三线圈，第一线圈上的外无效边对应为第一外无效边，第一线圈上的内无效边对应为第一内无效边，第一外无效边和第一内无效边均为整体相对磁铁扫射边成下凹设置，第三线圈上的外无效边对应为第三外无效边，第三线圈上的内无效边对应为第三内无效边，第三外无效边和第三内无效边均为整体相对磁铁扫射边成上凸设置，第二线圈上的外无效边对应为第二外无效边，第二线圈上的内无效边对应为第二内无效边，第二外无效边上设有分别相对磁铁扫射边上下凸起的外凸起部和外下凹部，所述的外凸起部叠压在第一外无效边上，第三外无效边叠压在外下凹部上，第二内无效边上设有分别相对磁铁扫射边上下凸起的内凸起部和内下凹部，所述的内凸起部叠压在第一内无效边上，第三内无效边叠压在内下凹部上。

4.根据权利要求3所述的一种无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构，其特征在于：所述的第一外无效边和第一内无效边均为下凹的圆弧段，所述的第三外无效边和第三内无效边均为上凸的圆弧段，所述的第二外无效边上的外凸起部和外下凹部均为圆弧形且两者呈光滑连接，所述的第二内无效边上的内凸起部和内下凹部均为圆弧形且两者呈光滑连接。

5.根据权利要求4所述的一种无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构，其特征在于：第一线圈的结构与第三线圈的结构为上下对称设置，所述第二外无效边上的外凸起部和外下凹部在对应的两磁铁扫射边之间呈对等分布，且外凸起部和外下凹部沿对应的两磁铁扫射边的角平分线成轴对称分布，所述第二内无效边上的内凸起部和内下凹部在对应的两磁铁扫射边之间呈对等分布，且内凸起部和内下凹部沿对应的两磁铁扫射边的角平分线成轴对称分布。

6.根据权利要求3所述的一种无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构，其特征在于：所述的第一外无效边、第二外无效边和第三外无效边位于相同的圆环面上，所述的第一内无效边、第二内无效边和第三内无效边位于相同的圆环面上。

7.根据权利要求5所述的一种无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构，其特征在于：第一外无效边、第二外无效边和第三外无效边位于相同的圆环面上，所述的第一内无效边、第二内无效边和第三内无效边位于相同的圆环面上。

8.根据权利要求1所述的一种无刷无铁芯盘式永磁电机的定子绕组结构，其特征在于：所述的内、外叠合部的高度分别是磁铁扫射边所形成圆环面厚度的三倍或三倍以上。

9.一种无刷无铁芯盘式永磁电机，包括有定子和转子，所述的定子包括有定子绕组，其特征在于：所述的定子绕组为权利要求1至8任一项所述的无刷无铁芯盘式永磁电机的绕组结构。