十二槽十极三相直流无刷电机及其定子的绕线方法技术

本发明专利技术提供一种十二槽十极三相直流无刷电机及其定子的绕线方法，所述方法为提供十二个齿槽定子及十磁极转子，使定子齿槽的末端弧面与磁极内表面弧面共圆心；再提供三相线圈绕组，然后，自一绕线始点起始，朝顺时针方向在与该绕线始点对应的一个齿槽上缠一相绕线圈中的一段绕线，缠绕多圈之后引至第后五的齿槽上再缠绕多圈，并在与该绕线始点对应的绕线终点终止；然后，再依该绕线终点起始，朝顺时针方向在第后六的齿槽上缠绕该线圈中的另一段绕线，缠绕多圈之后引至第后十一的齿槽上再缠绕多圈后，于该绕线始点终止；最后依据上述方式缠绕另外两相线圈，如此可避免反方向绕制的现象，也降低了对绕线设备的要求，使绕线设备制造简便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及属于汽车空调的外转子形式的无刷电机领域，特别是涉及一种。
技术介绍
随着汽车工业的不断发展，对汽车零部件的要求越来越高，不仅有性能的要求，而且还有节能和环保方面的要求。目前汽车空调使用的还是有刷电机，在性能和节能环保方面均不及无刷电机，随着电子元器件的性能不断提高以及价格的不断降低，无刷电机所具有高效率、低噪声、长寿命等优势，用来替代有刷电机将是必然趋势。目前针对使用在汽车空调上而开发的无刷电机，槽数与极数配合有的采用六槽四极，也有的采用十二槽八极；也就是在定子上有六个或十二个绕线的线槽或极靴，而在转子上有四个或八个交替的南极和北极磁钢。电机的槽数与极数的不同的配合，会产生不同的齿槽转矩，而齿槽转矩是电机电磁声产生的根源之一。诚如业内人员所知晓的，齿槽转矩与转子转动时出现的齿与磁极间的锁止现象有关，齿槽转矩与槽数与极数的最小公倍数成反比。以上提到的六槽四极的最小公倍数为12，十二槽八极的最小公倍数为24，当转子旋转一圈的过程中，六槽四极的会出现12个锁止点，十二槽八极的会出现24个锁止点，而锁止点越多，齿槽转矩就越小；反之亦然。齿槽转矩的大小，直接会影响到电磁声的大小；一般齿槽转矩越大，所产生的电磁声就越大。为解决上述问题，业内人士曾提出过一种通过改变磁极的内弧面，使锁止力减弱，可以起到降低齿槽转矩的作用，呈如图I所示，由于磁极的磁钢11内弧面110的圆弧与定子铁芯13的圆弧130并不在同一个同心圆上，使磁钢11与定子铁芯13之间的气隙在圆周上不一致，进而增加了局部区间的气隙长度，换言之，等于增加了平均气隙长度，进而会造成电机的性能的下降。此外，用降低磁钢的磁性能或增加气隙长度也可以降低电机气隙磁密度，从而可以减小齿槽转矩，但是这样同样会降低电机性能和效率。另外，由于直流无刷电机定子的绕线方式亦会影响到其工作的性能及效率，合理地对定子绕组进行绕制亦尤其重要，在现有技术中，定子绕组根据线圈绕制的形状与嵌装布线方式不同，可分为集中式和分布式两类，其中，相对于分布式绕组，上述集中式绕组因具有效率高、发热量小和三相绕组对称性好等优点较为常见，请参阅图2，显示为现有技术中一种十二槽十极三相直流无刷电机的集中式定子绕组示意图，定子绕组包括12个线圈元件，12个线圈分成U、V、W三相，分别缠绕到定子的12个齿上。如下图所示，U相的一对线圈分别缠绕在齿12a及12b上，其中，齿12a上的线圈为顺时针绕制，齿12b上的线圈为逆时针绕制，U相的另一对线圈分别缠绕在齿12g及12h上，其中，齿12g上的线圈为逆时针绕制，齿12b上的线圈为顺时针绕制，类似地，V相的两对线圈分别缠绕在齿12c、12d以及齿12i、12j上，W相的两对线圈分别缠绕在齿12e、12f以及齿121^、121上，而且，上述三相比￥、W采用星形绕组方式，即U相的尾端、V相的尾端、W相的尾端连接在一起。但是，由于上述绕制方式中缠绕于同一相上的相邻两个线圈的连接方式为尾端接首端的顺接串联方式(电工术语为“尾接头”)，其在额定的电压下产生的电流相对较低，尤其是应用在低压环境下时会降低电机性能和效率；而且，在实际绕线过程中由于其在顺时针和逆时针两个方向绕制的情况，进而对绕线设备有着较高的要求，不利于提高生产效率及降低生产成本。因而，如何提供一种针对十二槽十极三相直流无刷电机定子的绕线方法，以克服现有技术中的种种缺陷，实已成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种，用于解决现有技术中的直流无刷电机因增加了平均气隙长度而造成电机的性能的下降的问题。本专利技术的目的在于提供一种，用于解决现有技术中的直流无刷电机的定子绕组因顺接串联绕制及在顺逆时针两个方向的绕制方式而降低电机性能和效率的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种十二槽十极三相直流无刷电机定子的绕线方法，至少以下步骤包括I)提供一具有十二个齿槽的定子以及一具有十个磁极的转子，且所述定子中各该齿槽的末端弧面与所述转子中各该磁极的内表面的弧面共圆心；以及提供用于缠绕在所述定子各齿槽上的绕组，包括分别具有两段绕线的第一相、第二相、及第三相线圈；2)自所述定子中一齿槽为起始顺时针方向依次定义出第一直至第十二齿槽，并分别在第十二与第一齿槽之间、第八与第九齿槽之间、及第四与第五齿槽之间的根部位置定义出第一、第二、及第三绕线始点，分别在第六与第七齿槽之间、第二与第三齿槽之间、及第十与第十一齿槽之间的根部位置定义出第一、第二、及第三绕线终点；3)自一绕线始点起始，朝顺时针方向在与该绕线始点对应的一个齿槽上缠一相绕线圈中的一段绕线，缠绕多圈之后引至第后五的齿槽上再缠绕多圈，并在与该绕线始点对应的绕线终点终止；然后，再依该绕线终点起始，朝顺时针方向在第后六的齿槽上缠绕该线圈中的另一段绕线，缠绕多圈之后引至第后十一的齿槽上再缠绕多圈后，于该绕线始点终止；最后依据上述方式缠绕另外两相线圈。于本专利技术绕线方法的步骤3)中，所述第一相线圈的绕制为自所述第一绕线始点起始，朝顺时针方向在所述第一齿槽上缠绕所述第一相线圈中的一段绕线，缠绕多圈之后引至第六齿槽上再缠绕多圈并于所述第一绕线终点终止；然后，自所述第一绕线终点起始，朝顺时针方向在所述第七齿槽上缠绕所述第一相线圈中的另一段绕线，缠绕多圈之后引至第十二齿槽上再缠绕多圈并于所述第一绕线始点终止。于本专利技术绕线方法的步骤3)中，所述第二相线圈的绕制为自所述第二绕线始点起始，朝顺时针方向在所述第九齿槽上缠绕所述第二相线圈中的一段绕线，缠绕多圈之后引至第二齿槽上再缠绕多圈并于所述第二绕线终点终止；然后，自所述第二绕线终点起始，朝顺时针方向在所述第三齿槽上缠绕所述第二相线圈中的另一段绕线，缠绕多圈之后引至第八齿槽上再缠绕多圈并于所述第二绕线始点终止。于本专利技术绕线方法的步骤3)中，所述第三相线圈的绕制为自所述第三绕线始点起始，朝顺时针方向在所述第五齿槽上缠绕所述第三相线圈中的一段绕线，缠绕多圈之后引至第十齿槽上再缠绕多圈并于所述第三绕线终点终止；然后，自所述第三绕线终点起始，朝顺时针方向在所述第十一齿槽上缠绕所述第三相线圈中的另一段绕线，缠绕多圈之后引至第四齿槽上再缠绕多圈并于所述第三绕线始点终止。于本专利技术绕线方法的步骤3)中的绕制方式为三角形绕组方式或星形绕组方式。本专利技术还提供一种十二槽十极三相直流无刷电机，至少包括转子,具有十个磁极,各该磁极的内表面为共圆心的弧面；定子，轴设于所述转子中，具有十二个齿槽，各该齿槽的末端弧面共圆心，所述的十二个齿槽依次包括第一直至第十二齿槽，在第十二与第一齿槽之间、第八与第九齿槽之间、及第四与第五齿槽之间的根部位置分别设有第一、第二、及第三绕线始点，在第六与第七齿槽之间、第二与第三齿槽之间、及第十与第十一齿槽之间的根部位置分别设有第一、第二、及第三绕线终点，各该齿槽的末端弧面与所述转子中各该磁极的内表面的弧面共圆心;绕组，缠绕在所述定子各齿槽上，包括分别具有两段绕线的第一相、第二相、及第三相线圈；各相线圈中的一段绕线起始于一绕线始点，于顺时针方向在与该绕线始点对应的一个齿槽上缠绕多圈，并在第后五的齿槽上缠绕多圈，终止在与该绕线始点对应的绕线终点；该线圈中的另一段绕线起始于该绕线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种十二槽十极三相直流无刷电机定子的绕线方法，其特征在于，所述绕线方法至少以下步骤包括：1）提供一具有十二个齿槽的定子以及一具有十个磁极的转子，且所述定子中各该齿槽的末端弧面与所述转子中各该磁极的内表面的弧面共圆心；以及提供用于缠绕在所述定子各齿槽上的绕组，包括分别具有两段绕线的第一相、第二相、及第三相线圈；2）自所述定子中一齿槽为起始顺时针方向依次定义出第一直至第十二齿槽，并分别在第十二与第一齿槽之间、第八与第九齿槽之间、及第四与第五齿槽之间的根部位置定义出第一、第二、及第三绕线始点，分别在第六与第七齿槽之间、第二与第三齿槽之间、及第十与第十一齿槽之间的根部位置定义出第一、第二、及第三绕线终点；3）自一绕线始点起始，朝顺时针方向在与该绕线始点对应的一个齿槽上缠一相绕线圈中的一段绕线，缠绕多圈之后引至第后五的齿槽上再缠绕多圈，并在与该绕线始点对应的绕线终点终止；然后，再依该绕线终点起始，朝顺时针方向在第后六的齿槽上缠绕该线圈中的另一段绕线，缠绕多圈之后引至第后十一的齿槽上再缠绕多圈后，于该绕线始点终止；最后依据上述方式缠绕另外两相线圈。

【技术特征摘要】
1.一种十二槽十极三相直流无刷电机定子的绕线方法，其特征在于，所述绕线方法至少以下 步骤包括 1)提供一具有十二个齿槽的定子以及一具有十个磁极的转子，且所述定子中各该齿槽的末端弧面与所述转子中各该磁极的内表面的弧面共圆心；以及提供用于缠绕在所述定子各齿槽上的绕组，包括分别具有两段绕线的第一相、第二相、及第三相线圈； 2)自所述定子中一齿槽为起始顺时针方向依次定义出第一直至第十二齿槽，并分别在第十二与第一齿槽之间、第八与第九齿槽之间、及第四与第五齿槽之间的根部位置定义出第一、第二、及第三绕线始点，分别在第六与第七齿槽之间、第二与第三齿槽之间、及第十与第十一齿槽之间的根部位置定义出第一、第二、及第三绕线终点； 3)自一绕线始点起始，朝顺时针方向在与该绕线始点对应的一个齿槽上缠一相绕线圈中的一段绕线，缠绕多圈之后引至第后五的齿槽上再缠绕多圈，并在与该绕线始点对应的绕线终点终止；然后，再依该绕线终点起始，朝顺时针方向在第后六的齿槽上缠绕该线圈中的另一段绕线，缠绕多圈之后引至第后十一的齿槽上再缠绕多圈后，于该绕线始点终止；最后依据上述方式缠绕另外两相线圈。2.根据权利要求I所述的十二槽十极三相直流无刷电机定子的绕线方法，其特征在于于所述步骤3)中，所述第一相线圈的绕制为自所述第一绕线始点起始，朝顺时针方向在所述第一齿槽上缠绕所述第一相线圈中的一段绕线，缠绕多圈之后引至第六齿槽上再缠绕多圈并于所述第一绕线终点终止；然后，自所述第一绕线终点起始，朝顺时针方向在所述第七齿槽上缠绕所述第一相线圈中的另一段绕线，缠绕多圈之后引至第十二齿槽上再缠绕多圈并于所述第一绕线始点终止。3.根据权利要求I所述的十二槽十极三相直流无刷电机定子的绕线方法，其特征在于于所述步骤3)中，所述第二相线圈的绕制为自所述第二绕线始点起始，朝顺时针方向在所述第九齿槽上缠绕所述第二相线圈中的一段绕线，缠绕多圈之后引至第二齿槽上再缠绕多圈并于所述第二绕线终点终止；然后，自所述第二绕线终点起始，朝顺时针方向在所述第三齿槽上缠绕所述第二相线圈中的另一段绕线，缠绕多圈之后引至第八齿槽上再缠绕多圈并于所述第二绕线始点终止。4.根据权利要求I所述的十二槽十极三相直流无刷电机定子的绕线方法，其特征在于于所述步骤3)中，所述第三相线圈的绕制为自所述第三绕线始点起始，朝顺时针方向在所述第五齿槽上缠绕所述第三相线圈中的一段绕线，缠绕多圈之后引至第十齿槽上再缠绕多圈并于所述第三绕线终点终止；然后，自所述第三绕线终点起始，朝顺时针方向在所述第十一齿槽上缠绕所述第三相线圈中的另一段绕线，缠绕多圈之...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小波，
申请(专利权)人：上海航天汽车机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：