本实用新型专利技术涉及一种无铁芯永磁电机的定子绕组结构及具有该定子绕组结构的电机。它包括有若干个封闭的环形线圈，环形线圈包括有一对等长的径向有效段和一对分别设置在径向有效段同侧端部的横向有效段，两横向有效段之间连接有上无效段，两径向有效段的另一端连接有下无效段，各环形线圈之间错开相同夹角且通过各自的上无效段及下无效段分别叠压形成上叠合部和下叠合部，各环形线圈上的径向有效段相互之间成平行设置且位于同一圆柱面上，各环形线圈上的横向有效段高度一致且沿圆周径向排列分布形成圆环面。本实用新型专利技术与径向和盘式无铁芯永磁电机的定子绕组组合对比，省去了定子绕组的内外两个无效端部，磁场利用率高。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种电机，尤其是涉及一种无铁芯永磁电机的定子绕组结构及具有该定子绕组结构的电机。
技术介绍
现有的无铁芯永磁电机主要包括有径向电机和盘式电机，但是，无论是径向无铁芯永磁电机还是盘式无铁芯永磁电机，电机绕组导线的布线结构无法使磁场最大化利用，功率密度低，体现为电机特性非常软，所以不能当电机用，通常只能用作风力发电机。同时，电机的空间利用率也较差。
技术实现思路
本技术提供了一种使得电机功率密度高、空间利用率较好的无铁芯永磁电机的定子绕组结构；解决现有技术中存在的功率密度低、电机空间利用率较差等的问题。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种无铁芯永磁电机的定子绕组结构，包括有若干个封闭的环形线圈，其特征在于:所述的环形线圈包括有一对等长的径向有效段和一对分别设置在径向有效段同侧端部的横向有效段，两横向有效段之间连接有上无效段，两径向有效段的另一端连接有下无效段，各环形线圈之间错开相同夹角且通过各自的上无效段及下无效段分别叠压形成上叠合部和下叠合部，各环形线圈上的径向有效段相互之间成平行设置且位于同一圆柱面上，各环形线圈上的横向有效段高度一致且沿圆周径向排列分布形成圆环面。通过把环形线圈设置成径向有效段和横向有效段的结构，两横向有效段之间连接有上无效段，两径向有效段的另一端连接有下无效段，环形线圈之间叠压通过上无效段及下无效段分别叠压形成上叠合部和下叠合部，各环形线圈上的径向有效段相互之间成平行设置且位于同一圆柱面上，径向有效段排列形成相当于径向无铁芯永磁电机的定子绕组结构，同时，各环形线圈上的横向有效段高度一致且沿圆周径向排列分布形成圆环面，横向有效段排列形成相当于盘式无铁芯永磁电机的定子绕组结构，因此，本技术相当于把径向无铁芯永磁电机的定子绕组结构与盘式无铁芯永磁电机的定子绕组结构较好地进行结合，同时，利用各环形线圈的上无效段及下无效段分别进行叠压，无需骨架来支撑配合，结构简单，使得电机空间利用率较高。由于本技术同时具有排列成圆柱面的径向有效段和沿圆周径向排列分布形成圆环面的横向有效段，因此，本技术具有更高的功率密度。各环形线圈通过上无效段及下无效段分别叠压形成上叠合部和下叠合部，因此，与径向无铁芯永磁电机的定子绕组和盘式无铁芯永磁电机的定子绕组简单组合对比，省去了定子绕组的内外两个无效端部，因此，本技术的磁场利用率非常高。作为优选，各环形线圈上的上无效段位于同一圆柱面上，且两两相邻的环形线圈上的上无效段重叠的弧度为上无效段对应弧度的1/3，各环形线圈上的下无效段位于同一圆柱面上，且两两相邻的环形线圈上的下无效段重叠的弧度为上无效段对应弧度的1/3。环形线圈上的上无效段和下无效段分别位于同一圆柱面上，因此，各环形线圈叠合后形成的上叠合部和下叠合部均为圆柱状，叠合形成的体积较小，叠合的牢固性较好，同时，两两相邻的环形线圈上的上无效段重叠的弧度为上无效段对应弧度的1/3，有利于横向有效段在其排列形成的圆环面内呈放射状均匀分布，大大的确保了绕组整体的一致性，横向有效段的扫射面积最大化，从而使绕组的满槽率和产生的电磁场利用率更高，使得电机的功率可根据实际需要精确设计。同理，两两相邻的环形线圈上的下无效段重叠的弧度为上无效段对应弧度的1/3。作为优选，所述的上无效段包括有上凸部和上凹部，上凸部和上凹部均为弧线段且两者呈光滑连接，所述的上凸部和上凹部所对应的弧度为相同且两者成轴对称设置。上无效段上设置为弧线段的上凸部和上凹部，且上凸部和上凹部成轴对称设置，因此，各环形线圈在叠合时，后一个环形线圈的上凸部叠压在前一个环形线圈的上凹部上，使得两个环形线圈上的横向有效段保持在同一高度，整个绕组按此方式依次叠合而成，成型方便，叠合时各环形线圈的上无效段之间不易扭曲错乱，叠合效果好。作为优选，所述的下无效段包括有下凸部和下凹部，下凸部和下凹部均为弧线段且两者呈光滑连接，所述的下凸部和下凹部所对应的弧度为相同且两者成轴对称设置。下无效段的结构设置与上无效段的结构设置同理。作为优选，环形线圈上的横向有效段为向径向有效段的外侧延伸设置。横向有效段相对径向有效段向外延伸设置，有利于散热，制成定子后，散热效果较好。作为优选，环形线圈上的横向有效段为向径向有效段的内侧延伸设置。制成的绕组结构占用空间小，有利于缩小定子的体积。作为优选，所述的横向有效段为直线段，且横向有效段与径向有效段相互垂直设置。横向有效段设置为直线段，产生的磁场利用率最高，且当各环形线圈叠合后，横向有效段在其排列形成的圆环面内均匀分布，横向有效段产生的磁场到达两侧转子时强度均为相同，实现横向有效段的扫射面积最大化，从而使横向有效段的满槽率和产生的电磁场利用率更高，大大提高了电机的效率，减少了电机定子的发热量，进一步提高的电机的使用寿命，横向有效段与径向有效段相互垂直设置，使得横向有效段和径向有效段产生的磁场得到最大程度地利用。作为优选，所述的上叠合部、下叠合部的高度分别是横向有效段厚度的三倍或三倍以上。由于每个环形线圈的上无效段上都叠压有2个其他环形线圈的上无效段，因此，把上叠合部的高度设置成横向有效段厚度的三倍或三倍以上，使得各环形线圈的上无效段在叠压时不易被压坏，提高产品合格率；同理，下叠合部的高度也设置为横向有效段厚度的三倍或三倍以上。作为优选，所述的上无效段包括有第一上无效段和第二上无效段，第一上无效段和第二上无效段分别为上凸和下凹的圆弧段，第二上无效段上凸的高度与第一上无效段下凹的深度相同。本技术还提供了一种无铁芯永磁电机，包括有定子和转子，所述的定子包括有定子绕组，其特征在于:所述的定子绕组为上述的无铁芯永磁电机的定子绕组结构。由于上述的定子绕组结构具有上述的技术效果，具有该定子绕组结构的无铁芯永磁电机也具有相同的技术效果，制成的电机体积小，功率大。因此，本技术相比现有技术具有以下特点:1.通过把径向无铁芯永磁电机的定子绕组结构与盘式无铁芯永磁电机的定子绕组结构较好地进行结合，利用各环形线圈的上无效段及下无效段分别进行叠压，无需骨架来支撑配合，结构简单，电机空间利用率较高；2.由于同时具有排列成圆柱面的径向有效段和沿圆周径向排列分布形成圆环面的横向有效段，具有更高的功率密度；3.各环形线圈通过上无效段及下无效段分别叠压形成上叠合部和下叠合部，与径向无铁芯永磁电机的定子绕组和盘式无铁芯永磁电机的定子绕组简单组合对比，省去了定子绕组的内外两个无效端部，磁场利用率非常高。【附图说明】附图1是实施例1的结构示意图；附图2是实施例1的主视图；附图3是实施例1的俯视图；附图4是实施例1中三个环形线圈依次叠合的结构示意图；附图5是实施例1与定子配合使用的结构示意图；附图6是实施例2的结构示意图；附图7是实施例2的主视图；附图8是实施例2的俯视图；附图9是实施例2中三个环形线圈依次叠合的结构示意图；附图10是实施例2与定子配合使用的结构示意图。【具体实施方式】下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例1:见图1、图2、图3、图4、图5，一种无铁芯永磁电机的定子绕组结构，包括有12个封闭的环形线圈1，当然在实际应用时，电机的接入端通常为三相的，因此，环本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无铁芯永磁电机的定子绕组结构，包括有若干个封闭的环形线圈，其特征在于：所述的环形线圈包括有一对等长的径向有效段和一对分别设置在径向有效段同侧端部的横向有效段，两横向有效段之间连接有上无效段，两径向有效段的另一端连接有下无效段，各环形线圈之间错开相同夹角且通过各自的上无效段及下无效段分别叠压形成上叠合部和下叠合部，各环形线圈上的径向有效段相互之间成平行设置且位于同一圆柱面上，各环形线圈上的横向有效段高度一致且沿圆周径向排列分布形成圆环面。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕周安，
申请(专利权)人：浙江鼎安机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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