[发明专利]用于电机的绕组

说明书

本发明提供了用于电机的绕组，所述电机具有带有极距τ_p的感应件，所述绕组具有拦在磁场的一小部分上的多组匝，每个组包括位于等于τ_p的距离处的相同相的第一子组匝和第二子组匝，所述第一子组的匝被连接成其方式为使得电流可以在所述子组的所有匝中以相同的方向流动，所述第二子组的匝被连接成其方式为使得电流可以在所述子组的所有匝中以相同的方向流动，所述第一子组的匝连接所述第二子组的匝其方式为使得所述第一组中所述电流的方向与所述第二子组中所述电流的方向相反。

技术领域

本发明涉及一种用于电机的绕组。

背景技术

电机存在许多形式。这些机器可以是由机械能产生电能的发电机、由电能产生机械能的电动机。旋转电机具有相对于定子围绕轴线旋转的转子。直线电机具有静态元件和相对于静态元件线性移动的移动元件。本发明涉及电机，所述电机具有产生磁场的感应件和其中可以有电流流动的电枢绕组。当感应件是旋转电机的转子并且是永磁体时，就不需要电刷来将电流接入电枢绕组中。旋转电机可以包括产生主要径向指向的磁场的感应件，而绕组具有总体圆柱形的形状。旋转电机也可以包括产生主要轴向指向的磁场的感应件，而绕组具有总体上盘形形状。直线电机包括的感应件可以产生主要垂直于移动方向指向的并且朝向电枢绕组定向的磁场，该绕组具有总体上矩形形状。

从“B.Dehez，M.Morovic、Y.Pririard的Analysis and comparison of classicaland flex-PCB slotless winding in BLDC motors[BLDC电动机中经典绕组和挠性PCB无槽绕组的分析和比较]”，电机与系统(ICEMS)，2012 第15届国际会议，第1-6、21-24页，2012年10月中了解到一种用于无槽无刷直流电动机(BLDC电动机)的绕组。该文件描述了BLDC电动机的一般结构。在经典的铜线绕组与具有简单形状的挠性PCB绕组(三段式倾斜(波)或菱形(搭接)绕组)之间进行了比较，显示出挠性PCB绕组的功率密度较经典的铜线绕组有潜在30％的改进。然而，没有尝试找出具有最佳性能的设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于电机的绕组，所述绕组具有改进的效率或/和改进的转矩密度(旋转电机)或力密度(直线电机)。效率可以被定义为递送的功率与吸收的功率的比率。在电动机中，递送的功率是电动机轴上可用的机械功率(或直线电动机的力×速度)，而吸收的功率是绕组吸收的电功率。在发电机中，递送的功率是在绕组处提供的电功率，而吸收的功率是提供给轴的机械功率(或直线发电机的力×速度)。损失主要与绕组的电阻有关。因此，本发明的一个目的是提供一种使这些损失最小化、同时在电机中使用时提供给定的大功率的绕组。转矩密度或力密度可以定义为由电机产生的转矩或力对应地与其重量的比率。电机的重量主要由电枢绕组中产生的焦耳损失确定。对于在电枢绕组中循环的给定幅值的电流而言，焦耳损失与其电阻成正比，而转矩或力与由这些绕组拦截的并由感应件产生的磁通量的幅值成正比。因此，本发明的目的是提供一种使电阻最小化、同时使得由这些绕组拦截并由感应件产生的磁通量的幅值最大化的绕组。

本发明由独立权利要求来限定。从属权利要求限定有利的实施例。