定子线圈的绕线方法、定子线圈以及定子机构技术

本说明书提供了一种定子线圈的绕线方法、定子线圈以及定子机构，定子线圈包括：绝缘骨架和线圈，绝缘骨架包括：绝缘本体，绝缘本体在第一延伸方向上具有相对的第一端和第二端，第一端设置有第一挡板，第二端设置有第二挡板；绕线方法包括：获取绝缘本体在第一延伸方向上的长度；获取绝缘本体与挡板的外轮廓边缘之间的最短距离；获取线圈在预定预紧力下的带张力半径；至少基于绝缘本体在第一延伸方向上的长度、带张力半径按照第一预定规则，在每一层上绕制设定圈数的线圈；基于获取的最短距离、带张力半径按照第二预定规则在绝缘本体上绕制设定层数的线圈。本说明书在绕线截面为特定形状的情况下，能在有限空间内最大密度的堆积线圈。圈。圈。

【技术实现步骤摘要】
定子线圈的绕线方法、定子线圈以及定子机构


[0001]本申请涉及医疗器械领域，具体涉及一种定子线圈的绕线方法、定子线圈以及定子机构。

技术介绍

[0002]在心脏失去泵血功能的情况下(例如心脏停跳手术、急性心源性休克等)，可以使用血泵来代替心脏，以便辅助维持人体血液循环。
[0003]血泵通常包括磁悬浮马达、泵头以及管路等。泵头的内部设置有叶轮，马达用于驱动叶轮转动，管路用于实现泵头与患者之间的血液连通。其中，磁悬浮马达通过磁耦合的方式驱动泵头内的叶轮旋转，叶轮通过转动或者其他推动液体的机械运动来促进血液的流动，从而辅助或者代替心脏来维持血液的循环。马达属于可重复使用的设备，泵头和管路属于接触血液的一次性用品，每次使用时需要更换新的泵头和管路。
[0004]现有技术中，如图1所示，与传统马达相比，磁悬浮马达的转子22与定子机构之间没有物理接触，且转子22和定子机构之间可以具有较大间隙，这使得磁悬浮马达具有显著优势。一方面，没有物理接触会消除磁悬浮马达的各部件的机械磨损；另一方面，较大的间隙会使得流过间隙的流体经受较小的剪切应力，对于血液来说，这有利于减小对血液细胞的伤害，从而有助于改善血液的相容性。
[0005]定子机构通常包括圆环状的定子轭部21和沿着圆周方向布置在定子轭部21上的多个定子齿211。定子齿211和转子22均由导磁性材料制成。定子齿211包括彼此垂直的竖直部分和水平部分，呈倒“L”型，铜线圈212缠绕在竖直部分上，用于向转子22提供径向电磁力，以便使转子22悬浮起来。
[0006]对于绕线截面为特定形状而言，目前的线圈排线设计通常为人为经验随意设计，并没有完全且充分的利用转子与定子齿之间的空间。若绕线太饱和，线圈在被马达壳体的挤压下，会造成定子齿与定子轭部之间接触不良，容易在二者之间产生气隙，导致磁通量不均匀的问题。若绕线匝数太小，无法保证产生足够磁场所需的安匝数。因此，针对特殊形状的定子齿以及紧凑的结构，如何在有限的空间内最大程度的缠绕线圈是亟需解决的问题。
[0007]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

[0008]为了克服现有技术存在的至少一个技术问题，本申请提供了一种定子线圈的绕线方法、定子线圈以及定子机构，能在有限空间内最大密度的堆积线圈，并能避免磁通量不均匀的问题。
[0009]为了实现上述目的，本申请提供的技术方案如下所述：
[0010]一种定子线圈的绕线方法，所述定子线圈包括：绝缘骨架和线圈，所述绝缘骨架包
括：绝缘本体，所述绝缘本体在第一延伸方向上具有相对的第一端和第二端，所述第一端设置有第一挡板，所述第二端设置有第二挡板；所述绕线方法包括：
[0011]获取所述绝缘本体在第一延伸方向上的长度；
[0012]获取所述绝缘本体与所述挡板的外轮廓边缘之间的最短距离；
[0013]获取所述线圈在预定预紧力下的带张力半径；
[0014]至少基于所述绝缘本体在第一延伸方向上的长度、所述带张力半径按照第一预定规则，在每一层上绕制设定圈数的线圈；
[0015]基于获取的所述最短距离、所述带张力半径按照第二预定规则在所述绝缘本体上绕制设定层数的线圈。
[0016]作为一种优选的实施方式，所述第一预定规则包括：
[0017]N
2n+1
＝N1[0018]N
zn+2
＝N2[0019]其中，N
2n+1
表示为奇数层的设定圈数，n为整数；N
2n+2
表示为偶数层的设定圈数，n为整数；N1表示为第一层容纳的设定圈数，为整数；N2表示为第二层容纳的设定圈数，为整数。
[0020]作为一种优选的实施方式，所述第二预定规则如下：
[0021][0022]其中，L表示为所述绝缘本体上能够容纳的设定层数；H表示为所述绝缘本体与所述挡板的外轮廓边缘之间的最短距离，单位为mm；R表示为线圈在预定预紧力下的带张力半径，单位为mm。
[0023]作为一种优选的实施方式，在按照第一预定规则绕制线圈之前，还包括：
[0024]在所述预定预紧力下预先在所述绝缘本体上缠绕第一层线圈；
[0025]获取所述线圈释放张力的实际半径；
[0026]获取第一层容纳的测试圈数；
[0027]按照第三预定规则确定出所述定子线圈对应的张力释放系数。
[0028]作为一种优选的实施方式，所述第三预定规则如下：
[0029][0030]其中，W表示为所述绝缘本体沿所述第一延伸方向上的长度，单位为mm；
[0031]R
′
表示为绕线完成后线圈释放张力的实际半径，单位为mm；
[0032]N1′
表示为第一层容纳的测试圈数，为整数；δ表示为所述定子线圈对应的张力释放系数。
[0033]作为一种优选的实施方式，所述每一层容纳的设定圈数为：
[0034][0035]其中，W表示为所述绝缘本体沿所述第一延伸方向上的长度，单位为mm；
[0036]R表示为所述线圈在预定预紧力下的带张力半径，单位为mm；
[0037]δ表示为所述定子线圈对应的张力释放系数；
[0038]N表示为每一层容纳的设定圈数，为整数。
[0039]作为一种优选的实施方式，所述第一预定规则还包括：
[0040]若时，N2＝N1；否则，N2＝N
1-1；
[0041]上式中，
[0042]其中，N1表示为第一层容纳的设定圈数，为整数；N2表示为第二层容纳的设定圈数，为整数；R表示为所述线圈在预定预紧力下的带张力半径，单位为mm；W表示为所述绝缘本体沿所述第一延伸方向上的长度，单位为mm；δ表示为所述定子线圈对应的张力释放系数。
[0043]一种利用所述的绕线方法的定子线圈，所述绝缘本体具有位于所述第一挡板和所述第二挡板之间相对的第一主面和第二主面，所述线圈缠绕于所述第一主面和所述第二主面上，并与所述第一主面和所述第二主面相紧贴，所述第二主面为背离所述第一主面向外突出的弧面。
[0044]作为一种优选的实施方式，所述第一挡板或/和所述第二挡板设置有入线槽。
[0045]一种定子机构，包括定子铁芯和所述的定子线圈。
[0046]有益效果：
[0047]本申请实施方式提供的定子线圈的绕线方法、定子线圈以及定子机构，绝缘骨架在绝缘本体的两端设置有第一挡板和第二挡板，绕线时，为了避免线圈超出绝缘骨架而受磁悬浮马达壳体的挤压，绕线部分的投影不超出第一挡板和第二挡板的外轮廓投影之内。在设计的绕线结构上，配合本说明书中提供的第一预定规则和第二预定规则能够充分利用空间，能够实现槽满率的最大化，以减小线圈上的电流密度，降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定子线圈的绕线方法，其特征在于，所述定子线圈包括：绝缘骨架和线圈，所述绝缘骨架包括：绝缘本体，所述绝缘本体在第一延伸方向上具有相对的第一端和第二端，所述第一端设置有第一挡板，所述第二端设置有第二挡板；所述绕线方法包括：获取所述绝缘本体在第一延伸方向上的长度；获取所述绝缘本体与所述挡板的外轮廓边缘之间的最短距离；获取所述线圈在预定预紧力下的带张力半径；至少基于所述绝缘本体在第一延伸方向上的长度、所述带张力半径按照第一预定规则，在每一层上绕制设定圈数的线圈；基于获取的所述最短距离、所述带张力半径按照第二预定规则在所述绝缘本体上绕制设定层数的线圈。2.如权利要求1所述的绕线方法，其特征在于，所述第一预定规则包括：N
2n+1
＝N1N
2n+2
＝N2其中，N
2n+1
表示为奇数层的设定圈数，n为整数；N
2n+2
表示为偶数层的设定圈数，n为整数；N1表示为第一层容纳的设定圈数，为整数；N2表示为第二层容纳的设定圈数，为整数。3.如权利要求1所述的绕线方法，其特征在于，所述第二预定规则如下：其中，L表示为所述绝缘本体上能够容纳的设定层数；H表示为所述绝缘本体与所述挡板的外轮廓边缘之间的最短距离，单位为mm；R表示为线圈在预定预紧力下的带张力半径，单位为mm。4.如权利要求1所述的绕线方法，其特征在于，在按照第一预定规则绕制线圈之前，还包括：在所述预定预紧力下预先在所述绝缘本体上缠绕第一层线圈；获取所述线圈释放张力的实际半径；获取第一层容纳的测试圈数；按照第三预定规则确定所述定子线圈对应的张力释...

【专利技术属性】
技术研发人员：李颖男，颜翊凡，
申请(专利权)人：苏州心擎医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：