徑向無鐵芯永磁電機的定子繞組結構及具有該定子繞組結構的電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電機，尤其是涉及一種徑向無鐵芯永磁電機的定子繞組結構及具有該定子繞組結構的電機。
【背景技術】
[0002]現有的徑向無鐵芯電機的定子，由于定子中不存在鐵芯槽，因而定子在生產加工過程中，其繞組線圈存在難固定的缺陷，使得定子的加工工藝較為復雜。同時，電機繞組導線的布線結構無法使磁場最大化利用，功率密度低，體現為電機特性非常軟，所以不能當功率型電機用，通常只能用作小型、微型電機或風力發電機。

【發明內容】

[0003]本發明提供了一種各繞組線圈相互之間疊合成整體的徑向無鐵芯永磁電機的定子繞組結構；解決現有技術中存在的繞組線圈難固定、功率密度低的問題。
[0004]本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:一種徑向無鐵芯永磁電機的定子繞組結構，包括有若干個封閉的繞組線圈，其特征在于:所述的繞組線圈包括有一對等長且平行的徑向有效段和分別連接設置在兩徑向有效段上、下端部的上無效段和下無效段，各繞組線圈之間沿圓周錯開相同的夾角且通過各自的上無效段及下無效段分別疊壓形成上疊合部和下疊合部，各繞組線圈上的徑向有效段相互之間成平行設置且位于同一圓柱面上。利用各繞組線圈上的上無效段和下無效段分別進行疊壓，因此各繞組線圈相互疊合后形成穩定的結構，在定子澆注時無需對每個繞組線圈進行單獨固定，大大簡化了定子的加工工藝，本發明無需另外的骨架來支撐配合，結構簡單，制成的電機體積小，有利于提高電機的空間利用率；各繞組線圈上的徑向有效段相互之間成平行設置且位于同一圓柱面上，且各繞組線圈通過連接在兩徑向有效段上、下端部的上無效段和下無效段分別進行疊壓成圓柱狀，因此，可以使圓柱面上的徑向有效段的分布更加密集，大大提高了繞組的磁通密度，功率密度高；繞組線圈通過上無效段及下無效段分別疊壓形成上疊合部和下疊合部，當本發明澆注成定子的，上疊合部和下疊合部的結構設置極大地提高了定子的結構強度，結構穩定性好。
[0005]作為優選，各繞組線圈上的上無效段位于同一圓柱面上，且兩兩相鄰的繞組線圈上的上無效段重疊部分對應的弧度為上無效段對應弧度的1/3。各繞組線圈上的上無效段位于同一圓柱面上，因此，當各繞組線圈上的上無效段相互疊壓后形成的上疊合部整體呈圓柱狀，上疊合部疊合形成的體積較小，疊合的牢固性較好，兩兩相鄰的繞組線圈上的上無效段重疊部分對應的弧度為上無效段對應弧度的1/3，使得本發明上的徑向有效段在圓柱面內均勻分布，確保了繞組整體的一致性，從而使繞組的滿槽率和產生的電磁場利用率更尚O
[0006]作為優選，各繞組線圈上的下無效段位于同一圓柱面上，且兩兩相鄰的繞組線圈上的下無效段重疊部分對應的弧度為下無效段對應弧度的1/3。下無效段的結構設置與上無效段的結構設置同理。
[0007]作為優選，所述的上無效段包括有上凸部和上凹部，上凸部和上凹部均為弧線段且兩者呈光滑連接，所述的上凸部和上凹部所對應的弧度為相同且上凸部沿兩者連接點的切線方向轉動后與上凹部為重合設置。上無效段上設置為弧線段的上凸部和上凹部，且上凸部沿兩者連接點的切線方向轉動后與上凹部為重合設置，因此，各繞組線圈在疊合時，后一個繞組線圈的上凸部疊壓在前一個繞組線圈的上凹部上，使得兩個繞組線圈上的徑向有效段保持在同一高度，整個繞組按此方式依次疊合而成，成型方便，疊合時各繞組線圈的上無效段之間不易扭曲錯亂，疊合效果好。
[0008]作為優選，所述的下無效段包括有下凸部和下凹部，下凸部和下凹部均為弧線段且兩者呈光滑連接，所述的下凸部和下凹部所對應的弧度為相同且下凸部沿兩者連接點的切線方向轉動180°后與下凹部為重合設置。下無效段的結構設置與上無效段的結構設置同理。
[0009]作為優選，所述的上無效段和下無效段均位于徑向有效段的外側。上無效段位于徑向有效段的外側，即各繞組線圈相互疊合后，上無效段位于徑向有效段排列形成的圓柱面的外側，因此，各繞組線圈的上無效段在相互疊壓時不易扭曲錯亂，疊合方便。同理，下無效段設置成位于徑向有效段的外側。
[0010]作為優選，所述的上無效段和下無效段為上下對稱設置。上無效段和下無效段為上下對稱設置，因此，當相互之間的繞組線圈在疊合時，有利于徑向有效段處于相同的高度，各繞組線圈疊合后牢固性較好，徑向有效段不易上下松動。
[0011]作為優選，所述的上疊合部和下疊合部的高度分別是上無效段或下無效段厚度的兩倍或兩倍以上。繞組線圈是有導線整體繞制而成，因此，繞組線圈上個部位的截面形成和大小均為相同的，由于每個繞組線圈的上無效段上都疊壓有2個其他繞組線圈的上無效段，因此，把上疊合部的高度設置成上無效段或下無效段厚度的兩倍或兩倍以上，使得各繞組線圈的上無效段在疊壓時不易被壓壞，提高產品合格率；同理，下疊合部的高度也設置為上無效段或下無效段厚度的兩倍或兩倍以上。
[0012]一種徑向無鐵芯永磁電機，包括有定子繞組，其特征在于:所述的定子繞組為上述的定子繞組結構。由于上述的定子繞組結構具有上述的技術效果，具有該定子繞組結構的徑向無鐵芯永磁電機也具有相同的技術效果，制成的電機體積小，功率大，可以當做功率型電機使用。
[0013]因此，本發明相比現有技術具有以下特點:1.利用各繞組線圈上的上無效段和下無效段分別進行疊壓，各繞組線圈相互疊合后形成穩定的結構，定子的加工工藝簡單，結構簡單，制成的電機體積小，電機的空間利用率高；2.各繞組線圈上的徑向有效段相互之間成平行設置且位于同一圓柱面上，且各繞組線圈通過連接在兩徑向有效段上、下端部的上無效段和下無效段分別進行疊壓成圓柱狀，圓柱面上的徑向有效段的分布更加密集，繞組的磁通密度大，功率密度高；3.繞組線圈通過上無效段及下無效段分別疊壓形成上疊合部和下疊合部，澆注成定子的，極大地提高了定子的結構強度，結構穩定性好。
【附圖說明】
[0014]附圖1是本發明的結構示意圖；
附圖2是本發明的俯視圖；
附圖3是本發明的主視圖；
附圖4是3個繞組線圈相互疊合時的結構示意圖；
附圖5是利用本發明制成的定子的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
[0016]實施例1:見圖1、圖3、圖5，一種徑向無鐵芯永磁電機的定子繞組結構，包括有若干個封閉的繞組線圈1，繞組線圈I包括有一對等長且平行的徑向有效段11和分別連接設置在兩徑向有效段11上、下端部的上無效段12和下無效段13，各繞組線圈I之間沿圓周錯開相同的夾角且通過各自的上無效段12及下無效段13分別疊壓形成上疊合部2和下疊合部3，各繞組線圈I上的徑向有效段11相互之間成平行設置且位于同一圓柱面上。利用各繞組線圈上的上無效段和下無效段分別進行疊壓，因此各繞組線圈相互疊合后形成穩定的結構，在定子澆注時無需對每個繞組線圈進行單獨固定，大大簡化了定子的加工工藝，本發明無需另外的骨架來支撐配合，結構簡單，制成的電機體積小，有利于提高電機的空間利用率；各繞組線圈上的徑向有效段相互之間成平行設置且位于同一圓柱面上，且各繞組線圈通過連接在兩徑向有效段上、下端部的上無效段和下無效段分別進行疊壓成圓柱狀，因此，