TW201521330A - 集中繞組馬達 - Google Patents

集中繞組馬達 Download PDF

Info

Publication number
TW201521330A
TW201521330A TW102146779A TW102146779A TW201521330A TW 201521330 A TW201521330 A TW 201521330A TW 102146779 A TW102146779 A TW 102146779A TW 102146779 A TW102146779 A TW 102146779A TW 201521330 A TW201521330 A TW 201521330A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
coil
teeth
concentrated winding
bus bar
winding motor
Prior art date
Application number
TW102146779A
Other languages
English (en)
Inventor
Seong-Jong Cho
Ho-Sik Kim
Original Assignee
Mando Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mando Corp filed Critical Mando Corp
Publication of TW201521330A publication Critical patent/TW201521330A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/09—Machines characterised by wiring elements other than wires, e.g. bus rings, for connecting the winding terminations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

本發明係一種集中繞組馬達。本發明實施例的集中繞組馬達，其包括：定子，其由在多個T字形齒之間形成有狹槽的磁芯和捲繞於多個齒上的線圈構成，多個T字形齒在具有預定曲率的環形磁軛上保持預定間隔以輻射狀突出；以及轉子，其在定子的中央部隔著預定間隔可旋轉地設置，其中，相鄰齒之間的線圈接線由PCB匯流條形成。

Description

集中繞組馬達 【0001】
本發明係一種集中繞組馬達，更詳細地係有關於一種捲繞於相鄰的多個齒上的各相線圈的接線。
 【0002】
一般馬達由定子和轉子構成，轉子在定子的中央部隔著預定間隔可旋轉地設置。定子由多個T字形齒和在齒間形成有狹槽的磁芯以及捲繞於多個T字形齒上的線圈構成，多個T字形齒在具有預定曲率的環形磁軛上保持一定間隔以輻射狀突出。
【0003】
並且，按照線圈捲繞於T字形齒上的方式，馬達劃分為集中繞組方式（concentrated winding）和分佈繞組方式（distributed winding）。集中繞組方式是將所有線圈捲繞於一個狹槽，分佈繞組是在整個狹槽上以一定間隔捲繞線圈。與分佈繞組方式相比，集中繞組方式適於低速及高扭矩。
【0004】
分佈繞組方式的馬達為無需另外的線圈接線的結構，但集中繞組方式的馬達必須有線圈接線結構。集中繞組方式中，為了相鄰的T字形齒的線圈間接線而利用匯流條（busbar）。匯流條是一種夾子，其連接捲繞於T字形齒上的線圈的輸出端之後，分別依次接線到其他線圈的輸入端。
【0005】
另一方面，為了較高輸出和尺寸的緊湊化，最近推出的馬達採用扁線（rectangular wire）來代替圓線（round wire）。與圓線相比，扁線的填充率（fill factor）較高，效率良好，但在捲繞時難以彎曲。當然可如現有方式那樣利用匯流條來接線，但在該情況下，用匯流條接線之後再為了絕緣需進行模塑，因此製造工序複雜，價格上升。
【0006】
並且，由於環形齒的特性，接線時線圈產生扭曲，從而線圈折斷或產生裂縫、塗層脫落而導致銅露出，所以製造困難。
 【0007】
（一）本發明要解決的技術問題
【0008】
本發明實施例的集中繞組馬達使線圈間的接線變得容易。
【0009】
（二）技術方案
【0010】
根據本發明一方面，能夠提供一種集中繞組馬達，其包括：定子，其由在多個T字形齒之間形成有狹槽的磁芯和捲繞於多個齒上的線圈構成，多個T字形齒在具有預定曲率的環形磁軛上保持預定間隔以輻射狀突出；以及轉子，其在定子的中央部隔著預定間隔可旋轉地設置，其中，相鄰齒之間的線圈接線由PCB匯流條形成。
【0011】
PCB匯流條可設置成環形，沿著圓周可具備多個觸點，多個觸點分別用於連結捲繞於所述多個齒上的線圈的輸入端與輸出端。
【0012】
多個觸點可設置於PCB匯流條的外周，用於連接線圈的輸入端的輸入觸點和用於連接輸出端的輸出觸點可相鄰設置。
【0013】
輸入觸點和輸出觸點可設置於PCB匯流條的外周。
【0014】
線圈可包括U相線圈、V相線圈以及W相線圈，U、V、W相線圈與中性點可以多層方式設置於PCB匯流條上。
【0015】
PCB匯流條可包括絕緣體和設置於絕緣體上的導電線，且設置成四層，各層的導電線可分別將三相線圈和中性點電連接。
【0016】
（三）有益效果
【0017】
本發明實施例的集中繞組馬達由於利用由多層形成的PCB匯流條來進行線圈的接線，所以不會發生線圈的扭曲，其觸點連接簡單、接線容易。
【0018】
並且，本發明實施例的集中繞組馬達利用扁線，所以能夠進一步提高馬達效率，在需要較高電流的情況下無需增加高度，只要僅增加PCB匯流條的層數即可應對，所以既緊湊還可以實現較高輸出。
 【0041】
1‧‧‧馬達外殼
10‧‧‧定子
12‧‧‧磁軛
14‧‧‧齒
16‧‧‧狹槽
18‧‧‧線圈
18a‧‧‧輸入端
18b‧‧‧輸出端
20‧‧‧PCB匯流條
22‧‧‧觸點
22a‧‧‧輸入觸點
22b‧‧‧輸出觸點
30‧‧‧轉子
31‧‧‧背磁軛
32‧‧‧永久磁鐵
40‧‧‧軸
L1‧‧‧第一導電線
L2‧‧‧第二導電線
L3‧‧‧第三導電線
L4‧‧‧第四導電線
S1‧‧‧絕緣體
S2‧‧‧絕緣體
S3‧‧‧絕緣體
S4‧‧‧絕緣體
【0019】
第1圖是表示本發明一實施例的集中繞組馬達的立體圖。
【0020】
第2圖是本發明一實施例的集中繞組馬達的平面圖。
【0021】
第3圖是分解表示本發明一實施例的集中繞組馬達的齒和PCB匯流條的圖。
【0022】
第4圖（a）至第4圖（c）是表示在本發明一實施例的集中繞組馬達的PCB匯流條上設置的三相線圈的接線的圖。
【0023】
第5圖是本發明一實施例的集中繞組馬達的PCB匯流條的剖視圖。
【0024】
第6圖是表示根據本發明另一實施例的集中繞組馬達的PCB匯流條的圖。
 【0025】
以下，將參照附圖詳述本發明的優選實施例。在此之前，本說明書及申請專利範圍中使用的術語和單詞不能僅以通常以及詞典含義來限定解釋，為了透過最佳方法對自己的發明進行說明，發明人應基於能夠恰當定義術語概念的原則，用符合本發明技術思想的含義和概念來進行解釋。因此，本說明書中記載的實施例和附圖所示的結構只不過是本發明的最佳的一實施例，並不代表本發明的所有技術思想，所以應理解在進行本申請時可存在代替它們的各種等效物及變形例。
【0026】
第1圖是表示本發明一實施例的集中繞組馬達的立體圖，第2圖是第1圖的平面圖。
【0027】
參照附圖，本實施例的集中繞組馬達包括形成外形的馬達外殼，設置於馬達外殼1的內側的定子10，設置於定子10的內側並透過電磁相互作用與定子10旋轉的環形轉子30，以及設置於轉子30的中央的軸40。
【0028】
如第2圖所示，定子10包括具有預定曲率的環形磁軛12，在磁軛12上保持一定間隔以輻射狀突出設置的多個T字形齒14，在齒14之間形成的狹槽16，以及捲繞於齒14上的線圈18。
【0029】
磁軛12是由多個鐵片層疊而成的結構物，其起著磁通量通路的作用，本實施例中作為一例示出了15個狹槽，但本發明不限於此，6個狹槽、9個狹槽等也可應用於本發明。並且，本實施例中，如第3圖所示，利用一體設置有弧形磁軛12和齒14的磁芯單件，將多個磁芯對應所需的狹縫數目，以環形組裝於夾具（未圖示）來設置定子。
【0030】
用狹縫-填充材比率（SFR；Slot-Fill-Ratio）（或填充率（fill factor））較高的具有長方形或其他直線形剖面的電線設置線圈18。SFR是對一個狹槽內露出的銅導電體的總剖面積與狹槽本身的剖面積進行相比較而得出的值，相對於狹槽的給定尺寸，狹槽內導電體的剖面積較大時，導電體的電阻和相（phase）電阻（即，功率損失）減小。因此，當電氣裝置具有較高SFR時，即導電體電線具有長方形剖面而不是圓形剖面時，電氣裝置的效率得到提高。
【0031】
線圈18使用絕緣塗層電線，為產生旋轉磁場而由三相（U相、V相、W相）構成。三相線圈18配置成電性具有120°的相位差，當透過切換元件（未圖示）將各相線圈選擇性通電，則轉子30透過隨此選擇性磁化的齒14與具備於轉子30上的永久磁鐵32的磁極彼此間作用的磁力而旋轉。
【0032】
捲繞於各齒14上的線圈18透過PCB匯流條20而與相鄰齒的線圈接線。如第3圖所示，捲繞於各齒上的線圈18具有輸入端18a和輸出端18b。
【0033】
PCB匯流條20設置成環形，在外周設置有分別用於連結輸入端18a和輸出端18b的多個觸點22。觸點22包括設置於PCB匯流條20的外周的輸入觸點22a和設置於內周的輸出觸點22b。觸點22與線圈18可透過焊接、一觸式元件等多種結合方式進行電連接。
【0034】
並且，PCB匯流條20由包括將三相分別連接的多個導電線的多層PCB形成。
【0035】
第4圖（a）至第4圖（c）是表示PCB匯流條20的各層的圖，第4圖（a）是表示第一層的U相接線狀態的圖，第4圖（b）是表示第二層的V相接線狀態的圖，第4圖（c）是表示第三層的W相接線狀態的圖。由於相位差，各相只有起始觸點和終止觸點（中性點）不同，接線方式是相同的，所以將U相為一例進行說明。
【0036】
就U相而言，U11處連結線圈18的輸入端18a，U31處連結線圈18的輸出端18b。透過第一導電線L1，U31的輸出連結將輸入連結到U14，U14則輸出連結到U34。接著，U34連結到U17，U37連結到U20，U40連結到U23，U43為最後的中性點。
【0037】
同樣地，V相和W相只是起始點不同，其以相同方式通過第二導電線L2和第三導電線L3連接到中性點V43、W43為止，三相在中性點U43、V43、W43上透過第四導電線L4接線。
【0038】
第5圖是表示PCB匯流條的剖面的圖，在絕緣體S1之上的第一層上形成U相的第一導電線L1，在絕緣體S2之上的第二層上形成V相的第二導電線L2，在絕緣體S3之上的第三層上形成W相的第三導電線L3，在絕緣體S4之上的第四層上層疊設置將三相的中性點U43、V43、W43連接的第四導電線L4。當需要更高的輸出電流的情況下，無需增加高度，透過減小絕緣層高度而增加設置形成有導電線的導電層的數量，即可實現緊湊化，並且還可容易實現較高輸出。
【0039】
另一方面，轉子30具有環形的背磁軛31，其以在與定子10之間形成一定大小的空隙的方式配置於定子10內側，並且具有N極和S極永久磁鐵32交錯安裝於背磁軛外周面的結構。背磁軛31的中央結合有旋轉軸40。
【0040】
第6圖是表示本發明另一實施例的PCB匯流條的圖。與一實施例的PCB匯流條的不同之處在於，將與線圈的輸出端18b連結的輸出觸點22b靠近配置於外周而不是內周的輸入觸點22a。這種配置方式因線圈的捲繞方式而不同，所以若將線圈的輸入端和輸出端設為相同，則能夠更簡單地實現定子的組裝。
 
無
12‧‧‧磁軛
14‧‧‧齒
16‧‧‧狹槽
20‧‧‧PCB匯流條
1‧‧‧馬達外殼
18‧‧‧線圈
10‧‧‧定子
30‧‧‧轉子
40‧‧‧軸
32‧‧‧永久磁鐵
31‧‧‧背磁軛

Claims (6)

  1. 【第1項】
    一種集中繞組馬達，其包括：定子，其由在多個T字形齒之間形成有狹槽的磁芯和捲繞於多個齒上的線圈構成，該些T字形齒在具有預定曲率的環形磁軛上保持預定間隔以輻射狀突出；以及轉子，其在該定子的中央部隔著預定間隔可旋轉地設置，該集中繞組馬達的特徵在於，相鄰齒之間的該線圈接線由PCB匯流條形成。
  2. 【第2項】
    如申請專利範圍第1項所述的集中繞組馬達，其中該PCB匯流條設置成環形，沿著圓周具備多個觸點，該些觸點分別用於連結捲繞於該些齒上的該線圈的輸入端與輸出端。
  3. 【第3項】
    如申請專利範圍第2項所述的集中繞組馬達，其中該些觸點設置於該PCB匯流條的外周，用於連接該線圈的該輸入端的輸入觸點和用於連接該輸出端的輸出觸點相鄰設置。
  4. 【第4項】
    如申請專利範圍第3項所述的集中繞組馬達，其中該輸入觸點和該輸出觸點設置於該PCB匯流條的外周。
  5. 【第5項】
    如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的集中繞組馬達，其中該線圈包括U相線圈、V相線圈以及W相線圈，該U、該V、該W相線圈與中性點以多層方式設置於該PCB匯流條上。
  6. 【第6項】
    如申請專利範圍第5項所述的集中繞組馬達，其中該PCB匯流條包括絕緣體和設置於該絕緣體上的導電線，且設置成四層，該些各層的該導電線分別將三相線圈和中性點電連接。
TW102146779A 2013-11-27 2013-12-17 集中繞組馬達 TW201521330A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130145600A KR20150061452A (ko) 2013-11-27 2013-11-27 집중권 모터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201521330A true TW201521330A (zh) 2015-06-01

Family

ID=49958168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102146779A TW201521330A (zh) 2013-11-27 2013-12-17 集中繞組馬達

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150145358A1 (zh)
EP (1) EP2879277A3 (zh)
KR (1) KR20150061452A (zh)
CN (1) CN104682596A (zh)
TW (1) TW201521330A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI751474B (zh) * 2019-07-16 2022-01-01 南韓商Ｌｇ電子股份有限公司 馬達

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3417530A4 (en) * 2016-02-18 2019-10-23 ABB Schweiz AG WINDINGS FOR AN ELECTRIC MACHINE
DE102017106399B4 (de) * 2017-03-24 2023-10-05 Nidec Corporation Elektromotor
CN106849442A (zh) * 2017-04-26 2017-06-13 合肥巨动力系统有限公司 一种可变匝数扁线电机定子绕组
DE102017211168A1 (de) * 2017-06-30 2019-01-03 Zf Friedrichshafen Ag Stator-Verschaltungseinrichtung für eine rotierende elektrische Maschine
CN111819782B (zh) * 2017-08-15 2024-09-06 鲲腾泰克(成都)科技有限公司 具有分布式绕组结构的电机系统
JP2019062630A (ja) * 2017-09-26 2019-04-18 日本電産株式会社 モータ
GB2574019A (en) * 2018-05-22 2019-11-27 Protean Electric Ltd A method of assembling an electric motor or generator
GB2574020A (en) * 2018-05-22 2019-11-27 Protean Electric Ltd A stator for an electric motor or generator
GB2574018A (en) * 2018-05-22 2019-11-27 Protean Electric Ltd A lead frame for an electric motor or generator
GB2574017B (en) * 2018-05-22 2021-01-20 Protean Electric Ltd A lead frame for an electric motor or generator
KR102151421B1 (ko) * 2019-01-02 2020-09-03 주식회사 이플로우 코깅을 저감시키는 모터
US11605993B2 (en) * 2019-03-22 2023-03-14 Superior Essex Inc. Rotary motors incorporating flexible printed circuit boards
CN113906657B (zh) * 2019-06-06 2024-04-05 日本电产株式会社 定子、马达和定子的制造方法
US12015317B2 (en) * 2019-09-30 2024-06-18 Nidec Corporation Stator and motor
TWI699075B (zh) 2019-10-14 2020-07-11 群光電能科技股份有限公司 馬達定子結線裝置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3551713A (en) * 1967-10-23 1970-12-29 Franklin A White Motor hook-up ring
JP2000125495A (ja) * 1998-10-09 2000-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd インナーロータ型の固定子
KR100454556B1 (ko) * 2002-05-09 2004-11-05 주식회사 미크로닉 세그먼트형 스테이터 코어를 이용한 비엘디씨 모터용스테이터 및 그의 제조방법과 비엘디씨 모터
JP4069425B2 (ja) * 2004-05-14 2008-04-02 株式会社デンソー 回転電機のセグメント順次接合型ステータコイルおよびその製造方法
JP4783012B2 (ja) * 2004-12-28 2011-09-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動パワーステアリング用モータ及びその製造方法
JP4654103B2 (ja) * 2005-10-05 2011-03-16 矢崎総業株式会社 配電部材
KR100894197B1 (ko) * 2005-11-01 2009-04-22 파나소닉 주식회사 모터와 그 모터에 사용되는 스테이터의 제조 방법
JP2008219999A (ja) * 2007-03-01 2008-09-18 Mitsuba Corp ブラシレスモータ
JP5016969B2 (ja) * 2007-04-25 2012-09-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機の配電部品
KR101080768B1 (ko) * 2009-12-03 2011-11-07 기아자동차주식회사 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 코일 결합 구조물
EP2557666B1 (en) * 2011-08-10 2020-05-20 LG Innotek Co., Ltd. EPS motor
JP5865767B2 (ja) * 2012-04-09 2016-02-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載用回転電機および電動パワーステアリング装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI751474B (zh) * 2019-07-16 2022-01-01 南韓商Ｌｇ電子股份有限公司 馬達
US11303185B2 (en) 2019-07-16 2022-04-12 Lg Electronics Inc. Motor

Also Published As

Publication number Publication date
EP2879277A2 (en) 2015-06-03
EP2879277A3 (en) 2017-06-28
US20150145358A1 (en) 2015-05-28
KR20150061452A (ko) 2015-06-04
CN104682596A (zh) 2015-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201521330A (zh) 集中繞組馬達
JP5122685B2 (ja) 超電導回転電機及び超電導回転電機用固定子
KR102228470B1 (ko) 권선용 전선 및 그것을 사용한 회전기용 코일 및 권선용 전선의 제조 방법
JP5070248B2 (ja) 回転電機とその製造方法
US10236738B2 (en) Rotary electric machine
JP5140389B2 (ja) 回転電機用の固定子、及びこれを用いた回転電機
US9641036B2 (en) Rotary electric machine
US20140021815A1 (en) Electricity collection and distribution ring and electric motor
US11509180B2 (en) Stator
JPWO2015029579A1 (ja) 回転電機
WO2018139246A1 (ja) コアレス電気機械装置
CN111555506A (zh) 一种电机定子及电机
KR102443091B1 (ko) 집중권 모터
JP4567133B2 (ja) 回転電機およびその製造方法
US20190013710A1 (en) Rotary Electric Machine
JP2017041948A (ja) モータおよびモータの製造方法
JP5072502B2 (ja) 回転電動機
JP2004208464A (ja) 電動機の巻線構造
US11114913B2 (en) Rotating electric machine
JP7066539B2 (ja) 回転電機
US20180034337A1 (en) Rotary electric machine
JP2023071102A (ja) 回転電機
JP2023000667A (ja) モータ