[发明专利]电机定子及其线圈绕制方法、电机及其工作方法、家用电器及其工作方法

说明书

本发明公开一种电机定子及其线圈绕制方法、电机及其工作方法、家用电器及其工作方法，该定子包括定子铁芯，定子铁芯的极齿上绕制有线圈；该线圈包括第一线圈以及第二线圈，第一线圈绕制在极齿周壁上，第二线圈绕制在述第一线圈的径向外侧，第一线圈与第二线圈通过多个开关器件实现并联或者串联；并且，第一线圈的漆包线的线径小于第二线圈的漆包线的线径；和/或第一线圈的漆包线的电阻率大于第二线圈的漆包线的电阻率。本发明还提供具有上述定子的电机、该电机的工作方法，还提供具有上述电机的家用电器及其工作方法。本发明能够确保第一线圈的电阻值与第二线圈的电阻值基本相等，提高电机运行的平稳性以及电气性能。

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其涉及一种电机定子以及电机定子的线圈绕制方法，还提供使用该电机定子的电机、家用电器，还提提供这种电机的工作方法、家用电器的工作方法。

背景技术

洗衣机是常用的家用电器，现有的洗衣机通常设置有一个洗衣桶，洗衣桶由电机带动转动。由于洗衣机有多种不同的工作状态，例如工作在洗涤模式或者在脱水模式。当洗衣机工作在洗涤模式时，洗衣桶的转动速度较慢，但由于洗衣桶内衣服吸水量较大，且洗衣桶内水量较多，电机的负载较重。当洗衣机工作在脱水模式时，洗衣桶的转动速度较快，此时洗衣桶内水量较少，电机的负载较轻。因此，洗衣机使用的电机有多种不同的工作状态，如高速低负载状态、低速高负载状态。

洗衣机使用的电机通常是三相电机，电机具有一个电机定子，定子包括定子铁芯，定子铁芯上绕制有三相线圈，现有的三相电机的线圈主要是通过分布式绕线的方式进行绕线，但是分布式绕线制作的线圈绕制的端部较高，线圈的电阻较高，电机的性能不理想，人们开始考虑采用集中绕线的方式绕制线圈。

集中绕线的方式是在一个整圆的定子铁芯上绕制线圈，这种绕线方式可以使用一个线嘴在定子铁芯上往复运动并快速的绕制线圈。这种绕线方式的优势是线圈绕制的端部低，使线圈的电阻降低，提高电机的性能。

如图1与图2所示，现在的电机定子10具有圆环状的定子铁芯11，定子铁芯包括轭部12以及设置在轭部12径向外侧的齿部，齿部包括多个极齿13，并且在极齿13上绕制有线圈14。图1与图2所示的是绕制一相线圈的电机定子。三相电机设置有三相线圈，每一相线圈的包括绕制在不同极齿13上的子线圈，例如子线圈15，同一相线圈的多个子线圈15之间相互串联连接，例如通过过线16相互连接。此外，每一相线圈均设置有一根进线以及一根出线17，用于连接外部的电源。

由于洗衣机的电机的工作特点在于洗涤模式下属低速重载的状态，此时需要电机有尽可能高的反电动势并降低绕组电流，减小损耗，提高效率，而在脱水模式下，由于有弱磁控制，此时电机电流较大，需要低电阻，减小损耗，提高效率。而目前的洗衣机的电机由于需兼顾洗涤、脱水两种工作模式，为使弱磁后电机可达到要求的脱水转速，电机反电势设计的往往较小，因此在洗涤工况下效率很低，影响整机能耗。同时为兼顾洗涤的负载能力及效率，脱水转速也无法达到很高，洗衣机的脱水率也难以做的很高。

为了解决这一问题，现有一些电机的每一相线圈设置有两组线圈，即在定子铁芯上绕制两组线圈，在洗涤模式下，将两组线圈串联，增加反电动势，在脱水模式下，将两组线圈并联，减小线圈的弱磁电流，提高电机的效率。

但是，这种工艺需要在定子铁芯上绕制两组线圈，例如在同一个极齿上绕制两组线圈，通常先在极齿上绕制第一层线圈，然后在第一层线圈上绕制第二层线圈。为了确保电机的电气性能，第一层线圈的匝数与第二层线圈的匝数相等。但由于第二层线圈的外径较大，导致第二层线圈的总长度大于第一层线圈的总长度，这就导致两组线圈的电阻不相等。这种情况就导致两组线圈的电气性能存在差异，如两组线圈所形成的反电动势不相等。