盘式电机定子绕组结构的制作方法

本发明涉及盘式电机，特别涉及一种盘式电机定子绕组结构。

背景技术：

1、随着科技的进步，高性能永磁材料的不断更新，极大的促进了永磁电机的迅速发展。对于永磁电机来说,其体积小、质量轻、转矩密度及功率密度高，并且取代了电励磁系统，从而减小了电机的损耗，极大提升了电机的效率等。永磁电机的诸多优点使得其应用领域广泛，在航空航天、电动汽车等领域均发挥较大的作用。对于盘式永磁电机来说，其独有的轴向气隙结构不仅使得电机的轴向尺寸变短，而且大大减小了电机的体积和质量；同时这种电机定子绕组的散热条件优越，在同等条件下可以增加定子电流来提升电机的功率密度，而且电机的控制性能良好和效率高，在风力发电，机器人和数控机床等领域得到广泛的应用。

2、对于传统的盘式永磁同步电机，其定、转子铁心都是由高磁导率的硅钢片叠压而成，使得电机的质量和体积相对较大，而且定转子硅钢片中的铁损耗也会导致电机效率降低。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种盘式电机定子绕组结构，可以提高电机整体的性能、拥有更大功率、更高速率、更长寿命，同时可以明显的降低电机的厚度。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种盘式电机定子绕组结构,包括一组定子固定板，环绕所述定子固定板中心均匀设置有多个磁轭，每一所述磁轭上盘绕设置有线圈绕组单元，环绕所有所述绕圈绕组单元设置有接线结构组，所述磁轭、所述线圈绕组单元以及所述接线结构组包覆在灌封胶内，所述接线结构组由第一接线端头、第二接线端头、第三接线端头以及若干绕组过桥线、若干绕组牵手线、若干绕组端子线组成，所述第一接线端头、所述第二接线端头、所述第三接线端头通过所述绕组端子线延伸到所述灌封胶一侧外部，所有所述线圈绕组单元被均匀划分为三个相极组，每个相极组的所述线圈绕组单元成对中心对称；所述绕组过桥线、所述绕组牵手线在所有所述线圈绕组单元外圈环绕接线后分别连接到所述第一接线端头、所述第二接线端头、所述第三接线端头。

4、进一步的，所述磁轭、所述线圈绕组单元的数量为3个，所述线圈绕组单元分别划分为a相极组、b相极组、c相极组，所述第一接线端头通过一所述绕组端子线连接所述a相极组的所述线圈绕组单元输入端，所述a相极组的所述线圈绕组单元输出端分别连接到所述b相极组的所述线圈绕组单元输入端、所述c相极组的所述线圈绕组单元输入端，所述b相极组的所述线圈绕组单元输出端、所述c相极组的所述线圈绕组单元输出端分别通过一所述绕组端子线连接到所述第二接线端子、第三接线端子。

5、进一步的，所述磁轭、所述线圈绕组单元的数量为3*2n个，2n个所述线圈绕组单元分别划分为a相极组、b相极组、c相极组，当n＝1时，每一相极组的2个所述线圈绕组单元成对中心对称，且线圈绕线方向相反；所述第一接线端头通过一所述绕组端子线连接所述a相极组的其中一所述线圈绕组单元输入端，其中一所述线圈绕组单元输出端通过绕组牵手线连接到中心对称的另一所述线圈绕组单元输入端，另一所述线圈绕组单元输出端分别连接到所述b相极组的其中一所述线圈绕组单元输入端、所述c相极组的其中一所述线圈绕组单元输入端，所述b相极组的另一所述线圈绕组单元输出端、所述c相极组的另一所述线圈绕组单元输出端分别通过一所述绕组端子线连接到所述第二接线端子、第三接线端子。

6、进一步的，所述磁轭、所述线圈绕组单元的数量为3*2n个，2n个所述线圈绕组单元分别划分为a相极组、b相极组、c相极组，当n大于1时，每一相极组的n个所述线圈绕组单元与另外n个所述线圈绕组单元成对中心对称，相互中心对称的所述线圈绕组单元线圈的绕线方向相反，n个所述线圈绕组单元依次相互串联且相邻的所述线圈绕组单元线圈的绕线方向相反，每一相极组的其中一n个所述线圈绕组单元中最后一个所述线圈绕组单元输出端通过绕组牵手线连接到中心对称的每一相极组的另一n个所述线圈绕组单元中第一个所述线圈绕组单元输入端；

7、所述第一接线端头通过一所述绕组端子线连接所述a相极组的其中一n个所述线圈绕组单元中第一个所述线圈绕组单元输入端，所述a相极组的另一n个所述线圈绕组单元中最后一个所述线圈绕组单元输出端分别连接到所述b相极组的其中一n个所述线圈绕组单元中第一个所述线圈绕组单元输入端、所述c相极组的其中一n个所述线圈绕组单元中第一个所述线圈绕组单元输入端，所述b相极组的另一n个所述线圈绕组单元中最后一个所述线圈绕组单元输出端、所述c相极组的另一n个所述线圈绕组单元中最后一个所述线圈绕组单元输出端分别通过一所述绕组端子线连接到所述第二接线端子、第三接线端子。

8、具体的，每一所述线圈绕组单元由至少一根金属线盘绕堆叠所述磁轭形成。

9、进一步的，每一所述磁轭由第一磁轭块和第二磁轭块组成，所述第一磁轭块和所述第二磁轭块通过一组合螺钉连接形成。

10、具体的，每一所述磁轭上下两个端面对称设置若干齿槽，所述齿槽贯穿整个端面并且环绕所述定子固定板的中心均匀分布；每一个端面的所有所述齿槽的一端延长线在所述定子固定板的中心轴向上相交。

11、进一步的，所述定子固定板的中心设置有轴承安装座，环绕所述定子固定板的中心对应磁轭设置有多个磁轭固定孔，所述轴承安装座底部设置有连接孔，对应所述连接孔设置有连接螺钉，所述连接螺钉将两个定子固定板相互贴合固定；在所述轴承安装座内设置有轴承。

12、本发明的技术效果：

13、本发明实施例的盘式电机定子绕组结构，采用圆型或者扁型金属线，通常为铜，通过盘绕堆叠在磁轭形成线圈绕组单元，保证绕组有效铜截面积同时增加匝数，并提高过电能力。因盘式电机对散热具有较高的要求，目前,浇筑导热灌封胶对绕组进行绝缘保护，同时具有良好地散热性是一种很好地工艺方法，现有的定子线圈绕组的灌封通常是独立灌封，就是对每一个绕组单独进行灌封，由于灌封之后每个绕组还是独立的，后续组装比较繁琐。本申请将定子绕组结构的所有线圈绕组单元、接线结构组均设置在灌封胶内，独立盘绕铁心定子形式和线圈形状设计灵活，线圈的形状、尺寸和定位非常精确，加工的工艺性非常好，并具有良好机械强度和散热条件。

技术特征：

1.一种盘式电机定子绕组结构,其特征在于，包括一组定子固定板，环绕所述定子固定板中心均匀设置有多个磁轭，每一所述磁轭上盘绕设置有线圈绕组单元，环绕所有所述绕圈绕组单元设置有接线结构组，所述磁轭、所述线圈绕组单元以及所述接线结构组包覆在灌封胶内，所述接线结构组由第一接线端头、第二接线端头、第三接线端头以及若干绕组过桥线、若干绕组牵手线、若干绕组端子线组成，所述第一接线端头、所述第二接线端头、所述第三接线端头通过所述绕组端子线延伸到所述灌封胶一侧外部，所有所述线圈绕组单元被均匀划分为三个相极组，每个相极组的所述线圈绕组单元成对中心对称；所述绕组过桥线、所述绕组牵手线在所有所述线圈绕组单元外圈环绕接线后分别连接到所述第一接线端头、所述第二接线端头、所述第三接线端头。

2.根据权利要求1所述的盘式电机定子绕组结构,其特征在于，所述磁轭、所述线圈绕组单元的数量为3个，所述线圈绕组单元分别划分为a相极组、b相极组、c相极组，所述第一接线端头通过一所述绕组端子线连接所述a相极组的所述线圈绕组单元输入端，所述a相极组的所述线圈绕组单元输出端分别连接到所述b相极组的所述线圈绕组单元输入端、所述c相极组的所述线圈绕组单元输入端，所述b相极组的所述线圈绕组单元输出端、所述c相极组的所述线圈绕组单元输出端分别通过一所述绕组端子线连接到所述第二接线端子、第三接线端子。

3.根据权利要求1所述的盘式电机定子绕组结构,其特征在于，所述磁轭、所述线圈绕组单元的数量为3*2n个，2n个所述线圈绕组单元分别划分为a相极组、b相极组、c相极组，当n＝1时，每一相极组的2个所述线圈绕组单元成对中心对称，且线圈绕线方向相反；所述第一接线端头通过一所述绕组端子线连接所述a相极组的其中一所述线圈绕组单元输入端，其中一所述线圈绕组单元输出端通过绕组牵手线连接到中心对称的另一所述线圈绕组单元输入端，另一所述线圈绕组单元输出端分别连接到所述b相极组的其中一所述线圈绕组单元输入端、所述c相极组的其中一所述线圈绕组单元输入端，所述b相极组的另一所述线圈绕组单元输出端、所述c相极组的另一所述线圈绕组单元输出端分别通过一所述绕组端子线连接到所述第二接线端子、第三接线端子。

4.根据权利要求1所述的盘式电机定子绕组结构,其特征在于，所述磁轭、所述线圈绕组单元的数量为3*2n个，2n个所述线圈绕组单元分别划分为a相极组、b相极组、c相极组，当n大于1时，每一相极组的n个所述线圈绕组单元与另外n个所述线圈绕组单元成对中心对称，相互中心对称的所述线圈绕组单元线圈的绕线方向相反，n个所述线圈绕组单元依次相互串联且相邻的所述线圈绕组单元线圈的绕线方向相反，每一相极组的其中一n个所述线圈绕组单元中最后一个所述线圈绕组单元输出端通过绕组牵手线连接到中心对称的每一相极组的另一n个所述线圈绕组单元中第一个所述线圈绕组单元输入端；

5.根据权利要求1所述的盘式电机定子绕组结构,其特征在于，每一所述线圈绕组单元由至少一根金属线盘绕堆叠所述磁轭形成。

6.根据权利要求1所述的盘式电机定子绕组结构,其特征在于，每一所述磁轭由第一磁轭块和第二磁轭块组成，所述第一磁轭块和所述第二磁轭块通过一组合螺钉连接形成。

7.根据权利要求6所述的盘式电机定子绕组结构,其特征在于，每一所述磁轭上下两个端面对称设置若干齿槽，所述齿槽贯穿整个端面并且环绕所述定子固定板的中心均匀分布；每一个端面的所有所述齿槽的一端延长线在所述定子固定板的中心轴向上相交。

8.根据权利要求1所述的盘式电机定子绕组结构,其特征在于，所述定子固定板的中心设置有轴承安装座，环绕所述定子固定板的中心对应磁轭设置有多个磁轭固定孔，所述轴承安装座底部设置有连接孔，对应所述连接孔设置有连接螺钉，所述连接螺钉将两个定子固定板相互贴合固定；在所述轴承安装座内设置有轴承。

技术总结本发明公开了一种盘式电机定子绕组结构,包括一组定子固定板，环绕定子固定板中心均匀设置有多个磁轭，每一磁轭上盘绕设置有线圈绕组单元，环绕所有绕圈绕组单元设置有接线结构组，磁轭、线圈绕组单元以及接线结构组包覆在灌封胶内，接线结构组由第一接线端头、第二接线端头、第三接线端头以及若干绕组过桥线、若干绕组牵手线、若干绕组端子线组成，第一接线端头、第二接线端头、第三接线端头通过绕组端子线延伸到灌封胶一侧外部，所有线圈绕组单元被均匀划分为三个相极组，每个相极组的线圈绕组单元成对中心对称。本申请将定子绕组结构的所有线圈绕组单元、接线结构组均设置在灌封胶内，加工的工艺性非常好，并具有良好机械强度和散热条件。技术研发人员：金波,段羽,刘炳庆,张志敏受保护的技术使用者：火星之上（东莞）科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29