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CN106936231B - 定子及多相无刷电机 - Google Patents

定子及多相无刷电机 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种定子及具有所述定子的多相无刷电机，包括定子磁芯、多个定子线圈和一接线架，所述定子磁芯包括一环形部和自所述环形部径向延伸的多个定子齿，所述多个定子线圈缠绕在多个定子齿上，所述定子线圈具有线圈末端，其特征在于：所述接线架固定于所述定子磁芯上，包括相互绝缘的N个导体，N大于或者等于3，所述N个导体分别连接对应的线圈末端形成N相绕组，所述线圈末端中任意N个分别连接所述N个导体的线圈末端用于电连接一N相电源。本发明的定子可以在多相电源和线圈末端之间提供简单、成本低且可靠的连接结构。

Description

定子及多相无刷电机
技术领域
本发明涉及一种定子及采用所述定子的多相无刷电机。
背景技术
通常，无刷电机的定子包括定子磁芯和多个定子线圈。所述定子磁芯具有一沿轴向方向延伸的环形部和多个由环形部径向延伸出的定子齿。所述多个定子线圈分别缠绕在定子齿上，并且具有线圈末端。所述线圈末端需要连接到一连接器，由所述连接器提供多个相端子连接多相电源。所述连接器的结构较复杂、成本高。
有鉴于此，本发明旨在提供一种定子，其可在多相电源和线圈末端之间提供简单、成本低且可靠的连接结构，以及采用所述定子的多相无刷电机。
发明内容
本发明提供一种定子，包括定子磁芯、多个定子线圈和一接线架，所述定子磁芯包括一环形部和自所述环形部径向延伸的多个定子齿，所述多个定子线圈缠绕在多个定子齿上，所述定子线圈具有线圈末端，所述接线架固定于所述定子磁芯上，包括相互绝缘的N个导体，N大于或者等于3，所述N个导体分别连接对应的线圈末端形成N相绕组，所述线圈末端中任意N个分别连接所述N个导体的线圈末端作为所述N相绕组电连接一N相电源的连接末端。
优选的，所述定子进一步包括一耦接于所述定子上的绝缘保持器，所述绝缘保持器用于保持所述N个线圈末端，所述绝缘保持器的底部具有两个支撑部，所述两个支撑部分别沿定子的轴向插设于一定子齿两侧的绕线槽内。
优选的，所述N相电源经由所述N个线圈末端传递到相连接的定子线圈，并依次经由所述N个线圈末端和所述N个导体传递到剩余的定子线圈。
优选的，所述绝缘保持器包括一具有多个通道或者导向槽的本体，所述N个线圈末端经由所述通道或者导向槽延伸到绝缘保持器的外侧，以与所述N相电源连接。
优选的，所述N个线圈末端沿定子磁芯的轴向方向相互平行。
优选的，所述定子线圈的数量为M，M为3的倍数，每个定子齿上的定子线圈具有两个线圈末端，每个导体连接2M/3个线圈末端，以在任意两个导体之间形成M/3个并联支路。
优选的，所述定子齿自所述环形部径向向外延伸形成，所述接线架进一步包括一设于所述定子磁芯的环形部内的电绝缘座，所述绝缘座将所述N个导体彼此绝缘。
本发明提供一种定子，包括定子磁芯、多个定子线圈和一接线架，所述定子磁芯包括一环形部和自所述环形部径向延伸的多个定子齿，所述多个定子线圈缠绕在多个定子齿上，所述定子线圈具有线圈末端，所述接线架固定于所述定子磁芯上，包括相互绝缘的三个导体；所述三个导体分别连接对应的线圈末端形成三相绕组；所述三相绕组具有用于电连接一三相电源的三个相端子；所述三个相端子由所述多个定子线圈的三个线圈末端形成，所述三个线圈末端作为所述三相绕组电连接一三相电源的连接末端，所述三相电源经由所述三个线圈末端传递到相连接的定子线圈，并依次经由所述三个线圈末端和所述三个导体传递到剩余的定子线圈。
本发明还提供一种包括永磁转子和上述定子的电机。
优选的，所述电机是三相无刷直流电机，所述定子设于所述永磁转子内部。相较于现有技术，本发明的定子直接采用定子线圈的线圈末端作为连接多相电源的相端子，无需单独提供相端子。因此，本发明的定子可以在多相电源和线圈末端之间提供简单、成本低且可靠的连接结构。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的定子的装配示意图。
图2是图1的定子移除了定子线圈和保持器后的爆炸示意图。
图3是图2的装配示意图。
图4是图1所示定子的部分爆炸示意图。
图5阐明了图1的保持器和接线架的导体结构。
图6阐明了第一实施例的接线架的导体和定子线圈的电连接关系。
图7阐明了第二实施例的接线架的导体和定子线圈的电连接关系。
图8是一种三相无刷直流电机的示意图。
具体实施方式
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。
请参阅图1至图4，标号S表示一应用于三相无刷电机的定子，特别是应用于三相无刷直流电机的定子。所述定子S包括一定子磁芯1，优选的，所述定子磁芯由多个薄片叠压而成。定子磁芯1包括沿轴向方向延伸的环形部10和由所述环形部10径向向外延伸的多个定子齿11。每个定子齿11上缠绕有定子线圈L。本实施例中，每个定子齿11上缠绕一定子线圈L，每一定子线圈L包括两个线圈末端。所述定子齿11大致呈T形。所述定子线圈L缠绕于环形部10和定子齿11的末端之间。所述定子线圈L可以采用单独缠绕或者联系缠绕的方式缠绕于所述定子齿11上。当定子线圈L采用连续缠绕的方式缠绕时，每个定子齿11上的定子线圈L的两端视为两个线圈末端。
所述定子S进一步包括一绝缘结构40。为了使所述定子线圈L与所述定子磁芯1隔离，所述绝缘结构40优选为通过二次注塑工艺形成于定子磁芯1上的包覆结构。所述绝缘结构40可以有塑料或者树脂等材料制成。
所述定子S进一步包括一接线架C。所述接线架C包括一绝缘座13和三个导体14，15，16。所述绝缘座13可由塑料形成。所述绝缘座13将所述三个导体14，15，16彼此绝缘。
本实施例中，所述绝缘结构40具有一位于所述定子磁芯1的环形部10内的安装结构41。所述绝缘架13是环形的，固定在所述安装结构41上或者安装结构41内。每一导体是一个整体元件，包括弧形主体(未标号)和多个自所述弧形主体一体延伸出的导电端子(未标号)。每个导电端子电连接至少一个对应的线圈末端。三个导体14，15，16分别电连接对应的线圈末端形成三相绕组。其中，线圈末端中任意三个分别连接三个导体14，15，16的线圈末端用来作为相端子X，Y，Z。
请参阅图5，导体14，15，16位于同一水平面上，且在圆周方向上相互间隔，如此有利于接线架C的厚度减小。
所述定子S进一步包括一绝缘保持器17，用于将相端子X，Y，Z保持在预定的位置。所述绝缘保持器17包括具有多个通道18或者导向槽的本体和一凹口19。所述绝缘保持器17通过凹口19沿定子磁芯1的轴向方向固定于缠绕有定子线圈L的定子齿11上。所述相端子X，Y，Z由所述通道18或者导向槽延伸到绝缘保持器17的外侧，以电连接一三相电源。所述相端子X，Y，Z沿轴向延伸，并且基本相互平行。
相较于现有技术，本发明的定子直接采用定子线圈L的线圈末端作为连接多相电源的相端子X，Y，Z，无需单独提供相端子。因此，本发明的定子S可以在多相电源和线圈末端之间提供简单、成本低且可靠的连接结构。
图6阐明了第一实施例的接线架的导体和定子线圈的电连接关系。假设定子线圈的数量为M，M为3的倍数。每个导体电连接2M/3个线圈末端，以在任意两个导体之间形成M/3个并联支路。本实施例中，M等于12。所述导体14电连接定子线圈L1-L4的第一线圈末端和定子线圈L9-L12的第一线圈末端。所述导体15电连接定子线圈L1-L4的第二线圈末端和定子线圈L5-L8的第一线圈末端。所述导体16电连接定子线圈L5-L8的第二线圈末端和定子线圈L9-L12的第二线圈末端。其中，任意三个分别连接三个导体14，15，16的线圈末端用来作为相端子X，Y，Z，以连接三相电源。
图7阐明了第二实施例的接线架的导体和定子线圈的电连接关系。所述导体14电连接定子线圈L1-L4的第一线圈末端。所述导体15电连接定子线圈L5-L8的第一线圈末端。所述导体16电连接定子线圈L9-L12的第一线圈末端。所述接线架C进一步包括一公共导体30，所述公共导体30连接所有定子线圈L1-L12的第二线圈末端。其中，任意三个分别连接三个导体14，15，16的线圈末端用来作为相端子X，Y，Z，以连接三相电源。
本发明还提供一种如图8所示的三相无刷直流电机，所述电机包括前述的定子S和一永磁转子。所述定子S优选安装于所述永磁转子R内。
本发明并不限于以上实施例所述，例如，本发明的无刷电机亦可为N相无刷直流电机，其中N大于3。相应的，所述接线架C包括N个导体。分别连接N个导体的N个线圈末端将用来作为N个相端子，以连接N相电源。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种定子，包括定子磁芯、多个定子线圈和一接线架，所述定子磁芯包括一环形部和自所述环形部径向向外延伸的多个定子齿，所述多个定子线圈缠绕在多个定子齿上，所述定子线圈具有线圈末端，其特征在于：所述接线架固定于所述定子磁芯的环形部，包括相互绝缘的三个导体，所述三个导体分别连接对应的线圈末端形成三相绕组，所述线圈末端中任意三个分别连接所述三个导体的线圈末端作为所述三相绕组电连接一三相电源的连接末端，
所述三相电源经由所述三个线圈末端传递到相连接的定子线圈，并依次经由所述三个线圈末端和所述三个导体传递到剩余的定子线圈，
所述定子进一步包括一耦接于所述定子上的绝缘保持器，所述绝缘保持器用于保持所述三个线圈末端，所述绝缘保持器的底部具有两个支撑部，所述两个支撑部分别沿定子的轴向插设于一定子齿两侧的绕线槽内。
2.如权利要求1所述的定子，其特征在于，每一导体包括弧形主体和多个自所述弧形主体一体延伸出的导电端子，所述三个导体位于同一水平面上，且在圆周方向上相互间隔。
3.如权利要求1所述的定子，其特征在于，所述绝缘保持器包括一具有多个通道或者导向槽的本体，所述三个线圈末端经由所述通道或者导向槽延伸到绝缘保持器的外侧，以与所述三相电源连接。
4.如权利要求3所述的定子，其特征在于，所述三个线圈末端沿定子磁芯的轴向方向相互平行。
5.如权利要求1所述的定子，其特征在于，所述定子线圈的数量为M，M为3的倍数，每个定子齿上的定子线圈具有两个线圈末端，每个导体连接2M/3个线圈末端，以在任意两个导体之间形成M/3个并联支路。
6.如权利要求1所述的定子，其特征在于，所述定子齿自所述环形部径向向外延伸形成，所述接线架进一步包括一设于所述定子磁芯的环形部内的电绝缘座，所述绝缘座将所述三个导体彼此绝缘。
7.一种定子，包括定子磁芯、多个定子线圈和一接线架，所述定子磁芯包括一环形部和自所述环形部径向延伸的多个定子齿，所述多个定子线圈缠绕在多个定子齿上，所述定子线圈具有线圈末端，其特征在于：所述接线架固定于所述定子磁芯的环形部，包括相互绝缘的三个导体；所述三个导体分别连接对应的线圈末端形成三相绕组；所述三相绕组具有用于电连接一三相电源的三个相端子；所述三个相端子由所述多个定子线圈的三个线圈末端形成，所述三个线圈末端作为所述三相绕组电连接一三相电源的连接末端，所述三相电源经由所述三个线圈末端传递到相连接的定子线圈，并依次经由所述三个线圈末端和所述三个导体传递到剩余的定子线圈，
所述定子进一步包括一耦接于所述定子上的绝缘保持器，所述绝缘保持器用于保持所述三个线圈末端，所述绝缘保持器的底部具有两个支撑部，所述两个支撑部分别沿定子的轴向插设于一定子齿两侧的绕线槽内。
8.一种电机，其包括永磁转子和如上述权利要求1至7任意一项所述的定子。
9.如权利要求8所述的电机，其特征在于，所述电机是三相无刷直流电机，所述定子设于所述永磁转子内部。
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