[发明专利]组合式的定子结构

说明书

本发明属于电机部件，特别是一种组合式的定子结构。

要制造一个高运转效率以及转子低顿转转矩的定子部，其制造瓶颈大多发生在线圈绕线的问题上，因为要有高的运转效率，必须要有相对的电装载及磁装载，其中电装载所涉及的问题为定子线圈线径的粗细和匝数，要有高的运转效率就要有较高的电装载也就是要有较高的电流流通于线圈，要有较高的电流亦必须要有较粗线径的线圈，同时较粗线径的铜线可进以降低线圈的线阻而减少消耗于线圈中的电力。(W＝I²R)其中W：功率消耗、I：电机运转电流、R：线圈铜线阻抗。以上所述，因此必须提高线槽线圈的占积率，以供较粗线径的线圈缠绕于线槽座，提升线圈占积率的最好办法为采用直列排线的整齐绕线。

如图12、图12A所示，习知内、外定子结构71系具有复数支齿面端311呈弧状面的定子齿部31，定子齿部31具有齿根端312，线圈部51缠绕于线槽座，但其定子线槽的槽口711须留大于线径2倍以上的绕线信道供CNC操控的绕线机械的绕线导针进出定子齿部槽口711而完成直列排线的整齐绕线，线槽口须预留线径2倍以上的绕线导针信道，因而必须减少线槽的绕线空间，也就是直列排线的线槽占积率大约只能提升到50％，欲改善此现象，因此公开了一种新的制造工程方法，即从定子部的铁心构造下手将各线槽的中心位置向外切割，并使切割部位存有可弯曲的连结构造，使定子部一字排开形成各线槽口门户大开以供高占积率的直列排线，但上述方法因线槽的齿端比齿根端还要宽，因此绝缘线槽座和线圈不可能预先在外面绕线完成后再套穿入定子齿根端，而是须将一字排开的线槽齿根端完成绝缘工程，再以三根导针进行有CNC装置的导针水平同步绕线进行线圈的缠绕工程，以达成定子部组合后更高的线圈占积率大约为80％，以上所述的两种直列排线的缠绕工程有一共同的现象，皆必须使用有CNC装置的导针绕线机械，线圈导线并经由绕线导针内孔穿出而由CNC机械引导缠绕。当电动机或发电机欲应用于低电压大电流的工作环境，此时发电或运转效率如欲提升则必然须要使用较粗线径之线圈，以期降低线圈的铜线阻抗进而减少电力损耗于线圈之中，但较粗线径的线圈如直接缠绕于线槽座时，必然因绕线机械的绕线扭力而使塑料原料成型的线槽座产生变形量，进而影响线槽座整体组合后的机械性精准度。习知电动机或发电机的定子部因直列排线而提高了线槽内线圈的占积率，因此提升有效的运转或发电效率，但亦因此使得整个绕线机械投资成本大幅度的增高，而且绕线生产成本变得非常高，以致间接反应到每一电动机或发电机的单价成本将提高不符合大量生产的经济效益。

以CNC机械引导缠绕制造工程，造成了下列所述的问题：

1、因系高精密度CNC操控，因此绕线治具的精度及制造成本将提升。

2、因系高精密度CNC操控，困难度高，因此操作人员的素质必须提高，并因而造成不易培养以及薪水成本的提高。

3、绕线线径的粗细将影响CNC机械绕线扭力的大小，因此大的绕线扭力将使导针孔壁机械结构强度发生问题，导致机械设备对于太粗线径的绕线工程产生困难。

4、机械操控绕线导针的绕线速度太慢(60～800rpm)将造成生产效率太低。

5、因系采用CNC精密绕线机械，其设备投资成本非常高，(一台绕线机械约日币600万～1000万圆)，因此间接反应到马达的制造成本将提高。

本发明的目的是提供一种效率高、转子顿转转矩低、设备投资低、降低制造成本、绕线简单的组合式的定子结构。

本发明包括定子环部、复数支定子齿部、复数个绝缘线槽座及复数线圈部；定子环部系以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，定于环部的一环端依定子齿数划分为复数个等距圆周角度并向另一环端方向凹陷复数个嵌镶槽，嵌镶槽内槽的宽度必须大于嵌镶槽槽口的宽度；具呈弧状面支齿面端的定子齿部系以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，其齿根端的末端向外延伸齿根尾端，齿根尾端里端的宽度必须小于齿根尾端外端的宽度，并与定子环部嵌镶槽相对应成形，两者并互为嵌镶结合，齿根尾端外端最大宽度不得大于齿根端的宽度；复数个绝缘线槽座纵向设有穿套缠绕线圈部的垂直柱端，垂直柱端的内中空处提供与定子齿部齿根端互为对应契合，并可供定于齿根端穿套的线槽座中空端。

其中：

定子系指电动机或发电机的外定子，定子环部系指外定子环部，其内环端依定子齿数划分为复数个等距圆周角度并向外环端方向凹陷的复数个嵌镶槽。

定子系指电动机或发电机的内定子，定子环部系指内定子环部，其外环端依定子齿数划分为复数个等距圆周角度并向内环端方向凹陷的复数个嵌镶槽。