[发明专利]一种永磁无刷直流电机闭口槽定子及其嵌线方法

说明书

技术领域

本发明涉及永磁电机领域，尤其是一种永磁无刷直流电机闭口槽定子及其嵌线方法。

背景技术

目前，随着永磁材料的发展，永磁电机由于其优良性能受到广泛应用。由于开口槽结构易于绕线，大多数永磁无刷直流电机采用的定子结构为开口槽。电机不通电时，槽口的存在使气隙磁导分布不均，当永磁体与定子有相对运动趋势时，永磁体的两侧面对应的由一个或两个电枢齿所构成的一小段区域内，磁导变化大，其附近磁场发生变化，使得永磁体和电枢齿之间空气的磁场储能发生变化，磁场储能的变化会产生齿槽转矩。齿槽转矩是永磁电机的固有属性，会导致转矩波动，引起振动和噪声，甚至会发生电机共振现象，从而影响电机低速时的运行性能。

发明内容

本发明的内容就是解决背景技术中的不足之处，提供一种分体式的闭口槽结构，以此削弱永磁无刷直流电机的齿槽转矩，降低转矩波动，提高永磁无刷直流电机的运行性能。在闭口槽结构定子的基础上提供一种闭口槽结构定子的嵌线方法，使闭口槽结构定子更易嵌线。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种永磁无刷直流电机闭口槽定子，包括闭口槽定子外圈、闭口槽定子内圈、环状绕组线圈、绕组线圈跨齿连接线。闭口槽定子外圈和内圈由硅钢片冲制而成，所述闭口槽定子周边共设有12组闭口槽，闭口槽结构由定子外圈与内圈配合组装实现，所述环状绕组线圈采用铜扁线，两端有连接头，所述绕组线圈跨齿连接线用于连接环状绕组线圈，其两端有凹槽，且相互分离布置在定子端部，属于各相的绕组跨齿连接线在定子端部有高度差。

一种永磁无刷直流电机闭口槽定子的嵌线方法，包括如下步骤：1)绕组分为A、B、C三相；2)以A相为例，将环状绕组线圈(16、19)嵌入闭口槽定子内圈(2)的齿(3、8、14、11)上，相邻绕组线圈之间通过绕组跨齿连接线(20)的凹槽与绕组线圈的连接头连接在一起，焊接牢固，以上构成A相绕组；3)按照上述方法，完成B、C两相的嵌线；4)将已完成嵌线的闭口槽定子内圈与定子外圈配合组装成永磁无刷直流电机闭口槽定子。

本发明的有益效果是：定子结构新颖、易于实现、装配简单，永磁无刷直流电机定子采用闭口槽结构可有效削弱齿槽转矩，降低转矩波动，提高电机的运行性能，本发明中的永磁无刷直流电机闭口槽定子绕组采用铜扁线，散热性能较好，应用于永磁无刷直流电机闭口槽定子的嵌线方法耗时少、生产效率高、方便实用、嵌线易于实现。

附图说明

图1是闭口槽定子整体结构图

图2是闭口槽定子外圈结构

图3是闭口槽定子内圈结构

图4环状绕组线圈16

图5环状绕组线圈19

图6是绕组连接方式

图7是闭口槽定子A相绕组

图8是闭口槽定子内圈整体结构图

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步详细说明：

参照图1至图8，本发明提供的永磁无刷直流电机闭口槽定子，如图1所示，包括图2闭口槽定子外圈、图3闭口槽定子内圈、图4与图5的环状绕组、图6中绕组线圈跨齿连接线20，闭口槽定子外圈与闭口槽定子内圈均由硅钢片冲制而成，所述闭口槽定子周边共设有12组闭门槽。闭口槽中有环状绕组线圈，如图4、图5所示，环状绕组线圈采用铜扁线，两端有图4、图5中所示的连接头15、17、18，图6中绕组线圈跨齿连接线20用于连接环状绕组线圈，其两端有凹槽，且相互分离布置在定子端部，属于各相的绕组跨齿连接线20在闭口槽定子端部有高度差，属于各相的环状绕组线圈嵌在闭口槽定子内圈齿上，相邻绕组线圈之间通过绕组跨齿连接线20的凹槽与绕组线圈的连接头15、17、18连接在一起，焊接牢固，形成图6的连接方式。

进一步地，对永磁无刷直流电机闭口槽定子的嵌线方法进行详细说明：

定子内圈的齿号排序如图2所示，各相的绕组线圈等间距均布在定子的四个齿上，前一个环状绕组线圈与下一个环状绕组线圈中间相隔2个齿。具体嵌线方法包括如下步骤：

1)绕组分为A、B、C三相，参照图2，A相的绕组线圈等间距均布在8号、3号、14号、11号齿上，8号是齿A相绕组的嵌线起始齿，11号齿是嵌线结束齿；B相的绕组线圈等间距均布在7号、4号、13号、10号齿上，7号齿是A相绕组的嵌线起始齿，10号齿是嵌线结束齿；C相的绕组线圈等间距均布在6号、3号、12号、9号齿上，6号齿是C相绕组的嵌线起始齿，9号齿是嵌线结束齿。