[发明专利]电机定子绕组缠绕方法、绕组模块、铁芯和轴向磁通电机

说明书

本发明涉及一种电机定子绕组缠绕方法、绕组模块、铁芯和轴向磁通电机。其中电机定子绕组模块包括电机定子铁芯和电机定子绕组，所述电机定子铁芯包括铁芯主体，所述铁芯主体具有内环侧壁、外环侧壁和形成在内环侧壁和外环侧壁之间的侧壁，所述电机定子绕组缠绕在铁芯主体上，构成绕组的绕组线材斜拉在外环侧壁上，从外环侧壁的一侧到另一侧缠绕的绕组线材的斜拉高度约为绕组线材的直径尺寸；绕组线材平拉在内环侧壁上；绕组线材平拉在内环侧壁和外环侧壁之间的侧壁上。本发明实施例提出的方案，采用模块化设计，加工制造简单。电机定子绕组缠绕方法、电机定子绕组模块、电机定子铁芯和轴向磁通电机能够使得绕组缠绕更紧密。

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种电机定子绕组缠绕方法、绕组模块、铁芯和轴向磁通电机。

背景技术

电机定子是发电机和起动机等电机的重要组成部分，定子由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。其中，定子铁芯和转子铁芯、定子和转子之间的气隙一起组成电机的完整的磁路，定子铁芯的结构、设置关系到电机的整体性能。

现有技术中，轴向磁通电机的定子铁芯多采用有定子槽的硅钢条卷绕而成，其定子齿部和定子轭部是整体结构。由于齿部和轭部的磁力线走向不同，齿部的磁力线走向平行于轴向，轭部的磁力线垂直于轴向，定子铁芯的材质多采为无取向的硅钢卷，相比于有取向硅钢卷，在定子齿部，铁芯的损耗较高，磁密饱和点较低，影响电机的整体效率和最大输出转矩。

虽然现有技术中也存在沿铁芯厚度方向堆叠多块硅钢片制造铁芯的情况，但由于需要使得铁芯具有呈梯形且侧边尽可能平滑的截面形状，所以堆叠的多片硅钢片的尺寸渐变、各不相同，需要使用不同的冲压磨具分别冲压成形，加工工艺复杂，组装难度较大，制造成本高。

并且，现有技术中绕组的缠绕方式为在铁芯主体上采用圆形截面的绕组线材进行常规的螺旋缠绕，即，圆形截面的绕组线材始终以斜拉的方式沿着铁芯主体螺旋上升或螺旋下降。这种绕组的缠绕方式看似比较紧密，但是由于绕组线材具有圆形截面，在相邻的两层线材之间存在间隙，常规的螺旋缠绕无法形成线材填充率最高的蜂窝状六边形排列，导致绕组缠绕空间没有被充分利用。

发明内容

为了解决上述上述电机铁芯加工工艺复杂、组装难度高以及在铁芯主体上以常规螺旋缠绕方式缠绕的绕组不紧密的技术问题，本发明提出了一种电机定子绕组缠绕方法、绕组模块、铁芯和轴向磁通电机。

根据本发明的一个方面，所述电机定子铁芯包括铁芯主体，所述铁芯主体具有内环侧壁、外环侧壁和形成在内环侧壁和外环侧壁之间的侧壁，电机定子绕组缠绕在铁芯主体上，

采用斜拉方式在外环侧壁上缠绕绕组线材，从外环侧壁的一侧到另一侧缠绕的绕组线材的斜拉高度约为绕组线材的直径尺寸；

采用平拉方式在内环侧壁上缠绕绕组线材；

采用平拉方式在内环侧壁和外环侧壁之间的侧壁上缠绕绕组线材。

在本发明的一个实施例中，所述绕组线材具有圆形截面，各层绕组线材交错设置。

根据本发明的另一个方面，所述电机定子绕组模块，包括电机定子铁芯和电机定子绕组，所述电机定子铁芯包括铁芯主体，所述铁芯主体具有内环侧壁、外环侧壁和形成在内环侧壁和外环侧壁之间的侧壁，所述电机定子绕组缠绕在铁芯主体上，

构成绕组的绕组线材斜拉在外环侧壁上，从外环侧壁的一侧到另一侧缠绕的绕组线材的斜拉高度约为绕组线材的直径尺寸；

绕组线材平拉在内环侧壁上；

绕组线材平拉在内环侧壁和外环侧壁之间的侧壁上。

在本发明的一个实施例中，所述绕组线材具有圆形截面，各层绕组线材交错设置。

在本发明的一个实施例中，所述电机定子绕组的外边缘不超出电机定子铁芯的极靴的边缘。