CN211830375U - 一种轴向磁场电机的绕组结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轴向磁场电机的绕组结构，属于电机技术领域，它解决了现有技术中电机绕组结构空间利用率低、材料消耗大等问题。本轴向磁场电机的绕组结构包括与外部连接的出线头和若干个呈周向布置的绕组线圈，所述的绕组线圈与相邻绕组线圈之间通过过桥线连接，其特征在于：所述的过桥线位于绕组线圈周向布置所成圈的内侧。过桥线置于内圈优化轴向磁场电机的绕组结构，减少用铜量，与现有技术相比外径减小，后续操作中本轴向磁场电机的绕组结构所在的电机定子壳体的外径也随之减小，壳体内的空腔体积也减小了，电机整体体积和重量减轻，且在需要灌封中的灌封胶的用量也减小。

Description

一种轴向磁场电机的绕组结构

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别是一种轴向磁场电机的绕组结构。

背景技术

新能源市场迅速发展，轴向磁场盘式电机的竞争日益激烈，为了使产品更有竞争力，要求电机在保证性能的前提下，尽量缩小体积、减轻重量、降低成本。电机控制器的电压有上限值，电机的反电动势不能超过这个上限值，这就意味着绕组的匝数不能过多，为了输出足够的扭矩就必须使用足够大的铁芯。

现有技术如图1所示，连接各绕组的过桥线设置于绕组的外圈，并由引出线单独引出，长度较长，用铜量较多，成本较高，且导致绕组结构所在的壳体要大于绕组，壳体偏大，空间利用率较低，使得电机体积和重量偏大，所以在在保证电机输出扭矩的情况下，减小电机整体体积重量是亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种过桥线位于绕组线圈周向布置所成圈的内侧的轴向磁场电机的绕组结构。

为了实现创新本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种轴向磁场电机的绕组结构，包括与外部连接的出线头和若干个呈周向布置的绕组线圈，所述的绕组线圈与相邻绕组线圈之间通过过桥线连接，其特征在于：所述的过桥线位于绕组线圈周向布置所成圈的内侧。

过桥线置于内圈优化轴向磁场电机的绕组结构，减少用铜量，与现有技术相比外径减小，后续操作中本轴向磁场电机的绕组结构所在的电机定子壳体的外径也随之减小，壳体内的空腔体积也减小了，电机整体体积和重量减轻，且在需要灌封中的灌封胶的用量也减小。

在上述的轴向磁场电机的绕组结构中，所述的绕组线圈包含普通线圈和引线线圈，所述的引线线圈上端的两侧分别设有第一出线头和第二出线头，所述的第一出线头和第二出线头的端部均位于引线线圈外侧。引线线圈与普通线圈在绕制工艺上有所不同，普通线圈可批量生产且结构都相同，引线线圈需要将普通线圈最终总成为一体式所以特殊，基于引线线圈的特殊性所以顺便将出线头也设置于引线线圈上，置于外侧方便与外部连接且对电机输出扭矩影响较小。

在上述的轴向磁场电机的绕组结构中，所述的普通线圈层数为N，所述的引线线圈层数为N-1，所述的第一出线头叠加在引线线圈上方，第一出线头一端位于引线线圈外侧，另一端与相邻一侧的普通线圈连接；所述的第二出线头叠加在引线线圈另一侧的上方且一端位于引线线圈外侧，另一端与引线线圈连接。

第一出线头与第二出线头分别用于对外连接，且由于第一出线头与第二出线头需跨过引线线圈，为防止绕组之间不平衡，故将引线线圈设置比普通线圈少一层，在第一出线头与第二出线头跨过绕组时作为绕组线圈的补偿，保证增加了第一出线头和第二出线头后，各绕组线圈之间层数一致。

作为另一种方案，在上述的轴向磁场电机的绕组结构中，所述的过桥线上设有出线头，所述的出线头伸出绕组线圈所形成的外圈。在另一种技术方案中，不需要特殊的引线线圈，全部采用普通线圈，将出线头随意的设置于任一过桥线上即可。

在上述的轴向磁场电机的绕组结构中，所述的过桥线呈弧形，且过桥线的弧形内圈可紧贴轴向磁场电机的绕组结构所在的电机定子壳体。

在上述的轴向磁场电机的绕组结构中，所述的普通线圈的内圈具有起始端和终止端，所述的过桥线两端分别连接相邻两个普通线圈的起始端和终止端。

相邻的两个绕组的极性是相同的，所以采用顺接串联，绕组与绕组之间“首尾相接”，即“尾接头”连接。

在上述的轴向磁场电机的绕组结构中，所述的起始端位于普通线圈的一侧的上端，所述的终止端位于普通线圈另一侧的下端。绕组的绕制工艺采用上进下出或下进上出均可实现，方便安装。

在上述的轴向磁场电机的绕组结构中，所述的绕组线圈采用扁铜线绕组或圆铜线绕组。

本实用新型的另一目的在于提供一种轴向磁场电机中的定子，该定子包含上述的轴向磁场电机的绕组结构。

本实用新型的另一目的在于提供一种轴向磁场电机，该电机包含上述的轴向磁场电机的绕组结构。

与现有技术相比，本轴向磁场电机的绕组结构通过将过桥线置于内圈，减少用铜量，降低了成本，同时省去了外置过桥线的空间，提高了壳体内的空间利用率，后续需要的灌封中的灌封胶的用量也减小，减小电机整体体积和重量，在绕制工艺上引线线圈比普通线圈少绕一层，再加之出线头叠于引线线圈上，保证每个线圈都有相同的层数，不影响该结构的性能。

附图说明

图1是现有技术的总体结构示意图；

图2是本实用新型的总体结构示意图；

图3是本实用新型所在的轴向磁场定子的总体结构示意图；

图4是本实用新型的引线线圈的示意图。

图中，1、普通线圈；11、起始端；12、终止端；2、引线线圈；3、第一出线头；4、第二出线头；5、过桥线。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

本实用新型的具体实施例如下，如图2-4所示，本轴向磁场电机的绕组结构，包括与外部连接的出线头和若干个呈周向布置的绕组线圈，所述的绕组线圈与相邻绕组线圈之间通过过桥线5连接，所述的过桥线5位于绕组线圈周向布置所成圈的内侧。

过桥线5置于内圈优化轴向磁场电机的绕组结构，减少用铜量，与现有技术相比外径减小，后续操作中本轴向磁场电机的绕组结构所在的电机定子壳体的外径也随之减小，壳体内的空腔体积也减小了，电机整体体积和重量减轻，且在需要灌封中的灌封胶的用量也减小。

如图2-4所示，绕组线圈包含普通线圈1和引线线圈2，所述的普通线圈1层数为N，所述的引线线圈2层数为N-1，所述的引线线圈2上设有上述第一出线头3和第二出线头4，所述的第一出线头3和第二出线头4的端部均位于引线线圈2外侧。工艺上，引线线圈2与普通线圈1在绕制工艺上有所不同，普通线圈1可批量生产且结构都相同，引线线圈2需要将普通线圈1最终总成为一体式所以特殊，基于引线线圈2的特殊性所以顺便将第一出线头3和第二出线头4也设置于引线线圈2上，置于外侧方便与外部连接且对电机的输出扭矩影响较小。结构上，第一出线头3一端位于引线线圈2外侧，另一端与相邻一侧的普通线圈1连接；所述的第二出线头4叠加在引线线圈2另一侧的上方且一端位于引线线圈2外侧，另一端与引线线圈2连接。第一出线头3与第二出线头4分别用于对外连接，且由于第一出线头3与第二出线头4需跨过引线线圈2，为防止绕组之间不平衡，故将引线线圈2设置比普通线圈1少一层，在第一出线头3与第二出线头4跨过绕组时作为绕组线圈的补偿，保证增加了第一出线头3和第二出线头4后，各绕组线圈之间层数一致。

所述的普通线圈1的内圈具有起始端11和终止端12。普通线圈1的绕制工艺中需要留出两个线头，正好将线头作为连接端用于连接过桥线5。过桥线5呈弧形，且过桥线5的弧形内圈紧贴本轴向磁场电机的绕组结构所在的电机定子壳体。所述的过桥线5两端分别连接相邻两个普通线圈1的起始端11和终止端12。相邻的两个绕组的极性是相同的，所以采用顺接串联，绕组与绕组之间“首尾相接”，即“尾接头”连接。从加工工艺的流程来说常规的连接端的弯曲方向与绕组的绕制方向一致。

本轴向磁场电机的绕组结构适用于扁铜线绕组，也适用于圆铜线绕组。

在另一种实施例中，所述的过桥线5上设有出线头，所述的出线头伸出绕组线圈所形成的外圈。在这一种技术方案中，不需要特殊的引线线圈2，全部采用普通线圈1，将出线头随意的设置于任一过桥线5上即可。

本轴向磁场电机的绕组结构的工作原理如下：本绕组结构包含若干个普通线圈1与一个引线线圈2，绕组与绕组之间通过过桥线5连接，绕组集成一体式后通过出线头与外界连接，过桥线5位于绕组的外侧且没有引线线圈2，出线头设置于任一过桥线5上，本结构将过桥线5设置于绕组的内测，在绕制的工艺中引线线圈2的层数比普通线圈1少一层，各绕组通过过桥线5连接后，位于引线线圈2上的出线头叠加在引线线圈2上且与过桥线5相连，保证了各绕组之间的相同的层数又不影响绕组结构的性能。

本轴向磁场电机绕组结构的绕制方法，包括如下步骤：

S1、绕制引线线圈2：预留第一出线头3，从第一出线头3的后端沿引线线圈2从上到下立式绕制，绕制层数为N-1层，所述的引线线圈2的起始端11位于引线线圈2一侧的上端，所述的引线线圈2的终止端12位于起始端11同一侧的下端；

S2、绕制普通线圈1：从引线线圈2的终止端12引出，形成过桥线5，并开始绕制普通线圈1，由过桥线5的另一端作为普通线圈1的起始端11，普通线圈1的起始端11位于线圈一侧的上端，从上到下立式绕制，绕制层数为N层，由普通线圈1另一侧的下端作为终止端12；

S3、重复绕制普通线圈1：由普通线圈1的终止端12作为过桥线5的一侧，经过桥线5连接至下一普通线圈1的起始端11，并重复立式绕制，以此类推，直至完成所需数量的普通线圈1；

S4、引线线圈2收尾：当绕制至最后一个普通线圈1的终止端12时，以该终止端12为过桥线5的起点，过桥线5的另一侧连接至引线线圈2未搭接第一出线头3的一侧，并在该侧连接第二出线头4，所述的第二出线头4搭接于引线线圈2上；

S5、绕组整形：将过桥线5进行弯曲整形，使得普通线圈1和引线线圈2围合呈环状排列，对第一出线头3和第二出线头4进行整理，使第一出线头3与第二出线头4向引线线圈2的外侧延伸，所述的第一出线头3与第二出线头4均搭接于引线线圈2上。用于补偿绕制层数，使得N-1层的引线线圈2加上第一出线头3与第二出线头4后与普通线圈1层数相同。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种轴向磁场电机的绕组结构，包括与外部连接的出线头和若干个呈周向布置的绕组线圈，所述的绕组线圈与相邻绕组线圈之间通过过桥线(5)连接，其特征在于：所述的过桥线(5)位于绕组线圈周向布置所成圈的内侧。

2.根据权利要求1所述的轴向磁场电机的绕组结构，其特征在于：所述的绕组线圈包含普通线圈(1)和引线线圈(2)，所述的引线线圈(2)上端的两侧分别设有第一出线头(3)和第二出线头(4)，所述的第一出线头(3)和第二出线头(4)的端部均位于引线线圈(2)外侧。

3.根据权利要求2所述的轴向磁场电机的绕组结构，其特征在于：所述的普通线圈(1)层数为N，所述的引线线圈(2)层数为N-1，所述的第一出线头(3)叠加在引线线圈(2)上方，第一出线头(3)一端位于引线线圈(2)外侧，另一端与相邻一侧的普通线圈(1)连接；所述的第二出线头(4)叠加在引线线圈(2)另一侧的上方且一端位于引线线圈(2)外侧，另一端与引线线圈(2)连接。

4.根据权利要求2所述的轴向磁场电机的绕组结构，其特征在于：所述的过桥线(5)上设有出线头，所述的出线头伸出绕组线圈所形成的外圈。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的轴向磁场电机的绕组结构，其特征在于：所述的过桥线(5)呈弧形，且过桥线(5)的弧形内圈可紧贴本轴向磁场电机的绕组结构所在的电机定子壳体。

6.根据权利要求2或3或4所述的轴向磁场电机的绕组结构，其特征在于：所述的普通线圈(1)的内圈一侧具有起始端(11)和终止端(12)，所述的过桥线(5)两端分别连接相邻两个普通线圈(1)的起始端(11)和终止端(12)。

7.根据权利要求6所述的轴向磁场电机的绕组结构，其特征在于：所述的起始端(11)位于普通线圈(1)的一侧的上端，所述的终止端(12)位于普通线圈(1)另一侧的下端。

8.根据权利要求1或2或3或4中任一权利要求所述的轴向磁场电机的绕组结构，其特征在于：所述的绕组线圈采用扁铜线绕组或圆铜线绕组。

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