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CN109274184A - 旋转电机的定子 - Google Patents

旋转电机的定子 Download PDF

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CN109274184A
CN109274184A CN201710581921.5A CN201710581921A CN109274184A CN 109274184 A CN109274184 A CN 109274184A CN 201710581921 A CN201710581921 A CN 201710581921A CN 109274184 A CN109274184 A CN 109274184A
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China
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several
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rotating electric
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CN201710581921.5A
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赖则维
何昆懋
郑立巍
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Hiwin Mikrosystem Corp
Hiwin Technologies Corp
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Hiwin Mikrosystem Corp
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种旋转电机的定子，包含了有外环、内环、数个齿部、数个槽部与数个线圈，其中，内环的外径是小于外环的内径，且同轴位于外环之中，数个齿部则是彼此相隔开来地自内环径向上的周侧环面径向地往外环延伸，且使端末抵接于外环的内侧环面上，数个槽部则分别介于相邻的齿部间，数个线圈分别绕经相邻的槽部而各自环设于数个齿部上，并使位于同一槽部中的相邻线圈间相隔有一间隙空间，并于内环的径向方向上，使位于同一槽部中的间隙空间的截面积等于或小于百分之二十的槽部的截面积。本发明可提升定子的真圆度，并提高槽满率。

Description

旋转电机的定子
技术领域
本发明与电机有关，特别是关于一种旋转电机的定子。
背景技术
目前，马达的转矩与其所具有的电磁线圈的卷绕圈数成正比，当线圈的卷绕圈数增加时，马达的转矩亦相对提高，另外，当增加线圈的线径时，则可降低电流通过的电阻，进而减少电能导通的损失，换言之，提高线圈匝数或线圈线径等增加槽满率的技术，均有助于马达效率的提升。
以提高槽满率为目的的已知技术，其具体有如US2013300247A1专利所揭，通过改变线圈的几何形状，使相邻线圈分别跨越槽的中心，使相邻线圈在槽中形成交错状态，从而提高槽满率，使转矩增加。
上述专利前案固得以增加槽满率，惟其使线圈跨越槽中心的技术手段，其定子需被分割成多数的T形单元，并经分别完成线圈的卷绕后再加以组装呈环状，是等技术除在线圈卷绕形状的形成控制不易外，对于定子的真圆度亦有影响，尚非属良善。
发明内容
本发明的主要目的在于解决上述技术问题而提供一种旋转电机的定子，其可提升定子的真圆度，并提高槽满率。
为达成上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种旋转电机的定子，包含有：
一外环；
一内环，同轴位于该外环之中，且具有数个齿部以及数个槽部，其中数个所述齿部是彼此相隔开来地自该内环径向上的周侧环面径向地往该外环延伸，且各该槽部是分别介于两相邻的所述齿部间；以及
多数线圈，是分别绕设于各所述齿部上，并使位于同一所述槽部中的相邻线圈间相隔有一间隙空间，该间隙空间的截面积小于或等于百分之二十的该槽部的截面积。
相邻所述线圈的匝数彼此相同。
所述外环具有一环身以及数个凹设于该环身内侧环面上的凹入。
数个所述齿部分别一一对应地嵌接于数个所述凹入中。
数个所述凹入与所嵌接的数个所述齿部为互补。
于所述内环径向方向的截面上，位于同一所述槽部中的所述间隙空间大于百分之九的该槽部面积。
所述内环是由多数硅钢片堆迭而成。
所述外环是由多数硅钢片堆迭而成。
各所述槽部内的所述线圈具有一线圈截面积，且各该槽部具有一槽部截面积，该线圈截面积大于或等于百分之七十的该槽部截面积
本发明的有益效果：本发明可提升定子的真圆度，并提高槽满率。
附图说明
图1是本发明的一实施例的局部立体图。
图2是本发明的一实施例的局部立体分解图。
图3是本发明的一实施例的端视图。
图4A是本发明槽部内可绕线空间与间隙空间的示意图。
图4B是图4A的B区域的放大图。
图5是为线圈面积与匝数的关系图。
图6是图3的A区域的放大图。
图7是本发明的一实施例的扭矩与槽空率的关系图。
具体实施方式
请参阅图1至图3所示，在本发明较佳实施例中所提供旋转电机的定子10，其主要包含了有外环20、内环30以及多数的线圈60，其中内环30是同轴地位于外环20中，且线圈60是设于内环30上。
如图1与图2所示，外环20是由多数硅钢片堆迭而成，并具有呈圆环状的环身21以及多数凹入22，多数凹入22则彼此等间隔地分别凹设于环身21径向上的内侧环面上，并沿环身21的轴向延伸至轴向两端端末。
内环30是由多数硅钢片堆迭而成，且具有多数齿部40及多数介于相邻的两齿部40之间的槽部50。齿部40是彼此等间隔地配置，且辐射状地往外延伸等距的长度。
齿部40是彼此等间隔地分别自内环30的周侧环面辐射状地往外延伸等距的长度。
槽部50是分别介于相邻的两齿部40、内环30周侧环面与环身21内侧环面之间。
并请参阅图3所示，线圈60是分别卷绕于齿部40上，且绕经所卷绕的齿部40的两侧的槽部50中，并使相邻的线圈60彼此具有相同的匝数，且相互间在同一槽部50中更相隔有一间隙空间s，而不相接触。
请再参阅图4A和图4B所示，其显示槽部50内可绕线空间与间隙空间s所占面积的比例，其中：
槽部50总面积被定义为As；
间隙空间s的面积被定义为Ag；
间隙空间s左侧的可绕线面积被定义为Aw1；
间隙空间s右侧的可绕线面积定义为Aw2；
槽部50内绕线的面积被定义为Aw，其为Aw1及Aw2之总和；
槽部50内线圈面积和被定义为Aweff。
根据上述定义，可先由统计分析得到线圈面积(Aweff/Aw)与匝数(n)的关系图，如图5所示。
据此可知，如图6所示，在内环30径向方向的截面上，是使位于同一槽部50中的间隙空间s的截面积是介于槽部50截面积的百分之九至百分之二十之间，以及使同一槽部中的相邻线圈的截面积之和值，是大于槽部的截面积的百分之七十。
举例来说，当线圈数量为400匝时，由可计算出Aweff约为0.85Aw，而当满槽率应大于70％时，则可由下列算式计算出间隙面积应小于等于槽部总面积的20％。
Aweff/As>0.7
→0.85Aw>0.7As
→Aw/As>14/17
→Ag/As>3/17
因此，旋转电机的定子10乃得以如图7所示般，具有较佳的扭矩输出能力，在槽满率增加下，具有较佳的马达效率，同时，通过分离的内环30与外环20设计，有利于线圈的卷绕以提高产品的品质。再者，凹入22更可进一步地供齿部40的延伸端末以互补的端末形状所嵌接，藉以提高组装加工的便利性，并增加元件彼此间结合的稳定性，确保旋转电机定子本身的品质。

Claims (9)

1.一种旋转电机的定子，其特征在于：包含有：
一外环；
一内环，同轴位于该外环之中，且具有数个齿部以及数个槽部，其中数个所述齿部是彼此相隔开来地自该内环径向上的周侧环面径向地往该外环延伸，且各该槽部是分别介于两相邻的所述齿部间；以及
多数线圈，是分别绕设于各所述齿部上，并使位于同一所述槽部中的相邻线圈间相隔有一间隙空间，该间隙空间的截面积小于或等于百分之二十的该槽部的截面积。
2.根据权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于：相邻所述线圈的匝数彼此相同。
3.根据权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于：所述外环具有一环身以及数个凹设于该环身内侧环面上的凹入。
4.根据权利要求3所述的旋转电机的定子，其特征在于：数个所述齿部分别一一对应地嵌接于数个所述凹入中。
5.根据权利要求4所述的旋转电机的定子，其特征在于：数个所述凹入与所嵌接的数个所述齿部为互补。
6.根据权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于：于所述内环径向方向的截面上，位于同一所述槽部中的所述间隙空间大于百分之九的该槽部面积。
7.根据权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于：所述内环是由多数硅钢片堆迭而成。
8.根据权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于：所述外环是由多数硅钢片堆迭而成。
9.根据权利要求1所述的旋转电机的定子，其特征在于：各所述槽部内的所述线圈具有一线圈截面积，且各该槽部具有一槽部截面积，该线圈截面积大于或等于百分之七十的该槽部截面积。
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