[发明专利]一种基于轴向无铁心电机的新型定子绕组结构

说明书

本发明公开了一种基于轴向无铁心电机的新型定子绕组结构，包括至少三个规格相同的单线圈，至少三个所述单线圈呈环形分布形成绕组；所述绕组的各个单线圈成环形非均匀方式排布。本发明专利针对于一种基于轴向无铁心电机的线圈特殊分布的新型定子绕组结构，能够有效地降低电机反电动势的各高次谐波，提高反电动势波形的正弦性。定子绕组的工艺简单、组装方便、成本低，提高了电机的工作效率、性价比还有加工制作的灵活性，有较好的机械强度和散热特性。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种基于轴向无铁心电机的新型定子绕组结构。

背景技术

无铁心电机是代表电机行业未来发展方向的一种新型特种电机，分为无铁心电动机和无铁心发电机，采用无铁心线圈、碳刷、无磁阻尼、稀土永磁电动技术，改变了传统电机运用硅钢片与绕线定子结构，结合电子智能变频技术，使电机系统效率提高到95％以上；传统的永磁同步电机，为提高有效空间绕组的利用率，总是将绕组设计成均匀分布。因此，大多数永磁同步电机绕组会因为磁路饱和而产生较大的高次谐波影响电机性能。新型的电机的永磁体Halbach(海尔贝克)阵列排列方式，不仅需要考虑永磁体块的尺寸、充磁和安装固定的工艺性，而且永磁体的加工和装配难度较大。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种基于轴向无铁心电机的新型定子绕组结构，能够有效地降低电机反电动势的各高次谐波，提高反电动势波形的正弦性。

本发明提出一种基于轴向无铁心电机的新型定子绕组结构，包括至少三个规格相同的单线圈，至少三个所述单线圈呈环形分布形成绕组；所述绕组的各个单线圈成环形非均匀方式排布。

优选的，绕组盘内首尾两个所述单线圈之间的夹角为θ，所述θ的夹角范围为1～30°度，绕组盘内除首尾以外的各个单线圈以360-θ角度环形阵列分布。

本发明还提出一种无铁心电机的新型定子绕组的线圈排布方法，方法步骤如下：组成绕组的各个单线圈成环形非均匀方式排布，其中首尾两个单线圈的夹角为θ余下的各个单线圈以360-θ角度环形均匀阵列分布。

另外本发明还提出一种基于上述定子绕组的线圈排布方法在无铁心轴向磁通PCB印制绕组和/或绕线式绕组中的应用。

本发明的有益效果为：

本发明针对于一种基于轴向无铁心电机的线圈特殊分布的新型定子绕组结构，能够有效地降低电机反电动势的各高次谐波，提高反电动势波形的正弦性。定子绕组的工艺简单、组装方便、成本低，提高了电机的工作效率、性价比还有加工制作的灵活性，有较好的机械强度和散热特性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提出的一种基于轴向无铁心电机的新型定子绕组整体示意图；

图2为本发明提出的一种基于轴向无铁心电机的新型定子绕组结构的单线圈示意图。

图中：1、单线圈；11、导条；12、绝缘条(可以为绝缘材料或空气)。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。