CN102386729A - 一种电机绕组的绕线方法及电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电机绕组的绕线方法，包括：一、将第一相绕组绕线的起始端从定子铁芯的预设定子槽沿预设方向跨M个定子槽并沿预设方向绕线N1匝形成第一线圈；二、从上一步骤形成的线圈末端沿上一步骤跨定子槽的方向继续跨M个定子槽并沿上一步骤线圈绕线的相反方向绕线N2匝形成第二线圈；三：从上一步骤形成的线圈末端沿上一步骤跨定子槽的方向继续跨M个定子槽并沿上一步骤线圈绕线的相反方向绕线N1匝形成第三线圈；四、重复执行步骤二和三，直到预设定子槽上的绕线匝数达到N1+N2匝，流程结束。本发明采用的绕线方法由于减少了端部连接线，不仅使得电机结构紧凑，便于电机装配，而且，降低了电阻的发热损耗，提高了电机效率。

Description

一种电机绕组的绕线方法及电机
技术领域
本发明涉及电机领域，具体涉及一种电机绕组的绕线方法及电机。
背景技术
现有电机的定子绕线方式一般有波绕或叠绕方式，传统叠绕方式是根据绕组相数和极对数决定跨越的定子槽数，并始终沿一个方向绕线。以三相绕组，极对数为3，线圈1跨4为例(如图1所示)，A相绕组的起始绕线端从定子铁芯的定子槽1顺时针绕到定子槽4，重复绕完所需匝数后，引出线沿相同方向从定子槽7顺时针绕到定子槽10，又重复绕完相同匝数后，引出线沿相同方向从定子槽13顺时针绕到定子槽16，如上循环，直到间隔均匀地绕完整个定子铁芯的定子槽后引出绕线A′，即完成A相绕组绕线。同理，B相绕组和C相绕组同A相绕组的绕制方法。从图1可以看出，绕线每从一个线圈的绕制过渡到到另一线圈的绕制时，都会留有一段线圈端部连接线，即过渡线，这样，随着线圈数量的增加，线圈端部连接线也越多，不仅使得电机结构很难满足电机装配要求，不便于机器绕制，而且绕线的增多绕线，使得同一电压下的电流较小，相应地降低了电机绕组的工作效率。
发明内容
本发明为解决现有电机绕组沿单方向绕线，造成线圈端部太大，不便于电机装配，而且造成绕线浪费的技术问题，提供了一种电机结构紧凑，便于机器绕制以及节省绕线的电机绕组的绕线方法及电机。
本发明提供了一种电机绕组的绕线方法，包括以下步骤：
步骤一：将第一相绕组绕线的起始端从定子铁芯的预设定子槽沿预设方向跨M个定子槽并沿预设方向绕线N1匝形成第一线圈，所述M大于等于1；
步骤二：从上一步骤形成的线圈末端沿上一步骤跨定子槽的方向继续跨M个定子槽并沿上一步骤线圈绕线的相反方向绕线N2匝形成第二线圈；
步骤三：从上一步骤形成的线圈末端沿上一步骤跨定子槽的方向继续跨M个定子槽并沿上一步骤线圈绕线的相反方向绕线N1匝形成第三线圈；
步骤四：重复执行步骤二和三，直到预设定子槽上的绕线匝数达到N1+N2匝时，流程结束。
本发明还提供了一种电机，该电机包括由上述电机绕组绕线方法绕制的绕组。
从本发明的技术方案可以看出，通过将现有的电机绕组的绕线始终沿单一方向对每个定子槽绕N匝，改为朝一方向绕N1匝，接着朝相反方向绕N2匝，既满足绕组的每一个定子槽的总匝数N＝N1+N2不变，也使得线圈端部连接线在定子铁芯圆周方向的分布比较均匀，这样不仅使得电机结构紧凑，便于电机装配，而且，由于减少了相邻线圈之间的端部连接线，相应地减少了电阻，因此降低了电阻发热造成的能耗，提高了电机效率。
附图说明
图1为现有技术三相电机绕组的绕线展开图；
图2为本发明的一实施例提供的单相电机绕组的绕线展开图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明是对现有技术电机绕组的传统叠绕绕线方式的一种改进，即将现有的电机绕组的绕线始终沿单一方向对每个定子槽绕N匝，改为朝一个方向绕N1匝，在不需要引出端部连接线的情况下，直接朝相反方向绕N2匝，使得每一个定子槽的绕线总匝数N＝N1+N2不变，本发明的电机绕组的绕线具体包括以下步骤：
步骤一：将第一相绕组绕线的起始端从定子铁芯的预设定子槽沿预设方向跨M个定子槽并沿预设方向绕线N1匝形成第一线圈，上述M大于等于1，且M的取值可根据绕组的相数或设计者需要决定；
步骤二：从上一步骤形成的线圈末端沿上一步骤跨定子槽的方向继续跨M个定子槽并沿上一步骤线圈绕线的相反方向绕线N2匝形成第二线圈；
步骤三：从上一步骤形成的线圈末端沿上一步骤跨定子槽的方向继续跨M个定子槽并沿上一步骤线圈绕线的相反方向绕线N1匝形成第三线圈；
步骤四：重复执行步骤二和三，直到预设定子槽上的绕线匝数达到N1+N2匝时，流程结束。
上述预设定子槽可为定子铁芯上的任一定子槽，即绕组的起始端可从定子铁芯的任一个定子槽开始绕线。
所述预设方向为顺时针方向或逆时针方向。
通过本发明的上述方法，解决了电机绕组始终沿单一方向绕线造成端部连接线太集中，分布不均匀，不能有效利用定子铁芯端部空间而导致线圈端部尺寸大，很难满足电机装配要求的弊端，本发明绕线方法大大分散了端部连接线，这样不仅使得电机结构紧凑，便于电机装配，而且，由于减少了相邻线圈的端部连接线，相应地减少了电阻，因此降低了电阻的发热造成的能耗，提高了电机效率。
图1为现有技术三相电机绕组的绕线展开图，参阅图1可知，电机的定子铁芯上绕有三相绕组，极对数为3，线圈1跨4为例，现以A相绕组为例，详细描述其绕线方法。A相绕组的起始端绕线从定子铁芯的定子槽1顺时针绕到定子槽4，重复绕完所需匝数后，引出线沿相同方向从定子槽7顺时针绕到定子槽10，又重复绕完相同匝数后，引出线沿相同方向从定子槽13顺时针绕到定子槽16，如上循环，直到间隔均匀地绕完整个定子铁芯的定子槽后引出绕线A′，即完成A相绕组绕线，B相绕组和C相绕组的绕制方法与A相绕组绕制方法相同，在此不重复叙述。由上可知，每一相绕组的相邻绕线圈之间相隔三个定子槽，即绕线每从一个线圈绕到其相邻一线圈时，都会留有一段线圈端部连接线，这样，随着线圈数量的增加，线圈端部连接线也越多，不仅使得电机结构很难满足电机装配要求，不便于机器绕制，而且由于绕线的增多，使得同一电压下的电流减小了，相应地降低了电机绕组的工作效率。
图2为本发明的一实施例提供的单相电机绕组的绕线展开图，参阅图2，A相绕组的起始端沿顺时针方向从定子槽1跨定子槽4绕线N1匝形成第一线圈，第一线圈绕完后，绕线从第一线圈的末端开始从定子槽4继续跨定子槽7沿第一线圈的反方向(逆时针)绕线N2匝形成第二线圈，第二线圈绕完后，绕线从第二线圈的末端开始从定子槽7继续跨定子槽10沿第二线圈的反方向(顺时针)绕线N1匝形成第三线圈，第三线圈绕完后，绕线从第三线圈的末端开始从定子槽10跨定子槽13沿第三线圈的反方向(逆时针)绕线N1匝形成第四线圈，第五线圈和第六线圈也参照上述线圈的绕线方法绕线，即从上一线圈的末端继续跨3个定子槽沿上一线圈的相反方向绕线，直至最后又绕回到定子槽1，绕完N2匝后引出绕线A′，即A相绕组绕线完成。以上A相绕组的每一个线圈绕线匝数需满足以下要求，当上一线圈绕线N2匝时，则该线圈绕N1匝；当上一线圈绕N1匝时，该线圈绕N2匝，即上述相邻线圈的其中一个线圈绕N2匝，另一个线圈绕N1，或者一个线圈绕N1匝，另一个线圈绕N2，这样使得相邻线圈绕线完毕后，相邻线圈共用的定子槽的绕线匝数N＝N2+N1匝，起始定子槽和末端定子槽共用一个定子槽(如图2的定子槽1所示)，该定子槽的匝数也为N＝N2+N1匝，满足设计需求。其中N的匝数可根据电机绕组设计的需要而定，例如可为18匝，20匝等等。
上述实施例中A相绕组的绕线线圈为六个，但本发明的电机绕组的绕线方法对于A相绕组的绕线线圈不做限制，可大于或小于六个线圈，但其绕线方法应与上述实施例的绕线方法相同。
具体实施中，本发明的电机绕组的绕线方法还可适于三相绕组，图2仅示出了单相绕组(A相绕组为例)的绕制方法，而B相绕组和C相绕组的绕制方法与A相绕组的方法基本相同，只是B相绕组和C相绕组的起始绕线定子槽依次间隔，例如A相绕组从定子槽1开始绕线，B相绕组则从定子槽3开始绕线，C相绕组则从定子槽5开始绕线。
上述实施例中，A相绕组的第一线圈从定子槽1跨定子槽4绕线，再从定子槽4跨定子槽7绕线等等，可见每个线圈是跨3个定子槽绕线，但具体实施中，线圈跨的槽数不局限为3，可根据绕组的相数或设计者需要决定，例如，对于单相绕组，线圈跨的槽数可为1个、2个或3个以上，但对于三相绕组，为了满足三相绕组的设置要求，则线圈跨的槽数可能需3个及3个以上。
本发明的进一步优选方案是：当第一相绕组的每一个定子槽的匝数N为偶数时，N1＝N2，且N＝N1+N2；当第一相绕组的每一个定子槽的匝数N为奇数时，N1＝N2+1或N1＝N2-1，且N＝N1+N2。例如当N＝18时，N1＝N2＝9，当N＝19时，N1＝9，N2＝10或N1＝10，N2＝9，这样可确保线圈端部分布更加均匀，使得端部紧凑，尺寸能做到的更小，以满足结构紧凑的电机的装配要求。其中，每一个定子槽的N匝数由电机的要求决定，可根据需要自行设计。
本发明还提供了一种具有上述电机绕组的绕线方法绕制的绕组的电机。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电机绕组的绕线方法，其特征在于，包括：
步骤一：将第一相绕组绕线的起始端从定子铁芯的预设定子槽沿预设方向跨M个定子槽并沿预设方向绕线N1匝形成第一线圈，所述M大于等于1；
步骤二：从上一步骤形成的线圈末端沿上一步骤跨定子槽的方向继续跨M个定子槽并沿上一步骤线圈绕线的相反方向绕线N2匝形成第二线圈；
步骤三：从上一步骤形成的线圈末端沿上一步骤跨定子槽的方向继续跨M个定子槽并沿上一步骤线圈绕线的相反方向绕线N1匝形成第三线圈；
步骤四：重复执行步骤二和三，直到预设定子槽上的绕线匝数达到N1+N2匝时，流程结束。
2.根据权利要求1所述的电机绕组的绕线方法，其特征在于，当第一相绕组的每一个定子槽的匝数N为偶数时，N1＝N2，且N＝N1+N2。
3.根据权利要求1所述的电机绕组的绕线方法，其特征在于，当第一相绕组的每一个定子槽的匝数N为奇数时，N1＝N2+1或N1＝N2-1，且N＝N1+N2。
4.根据权利要求1、2或3所述的电机绕组的绕线方法，其特征在于，当电机为三相绕组时，第二相绕组和第三相绕组的绕线方法与第一相绕组的绕线方法相同。
5.根据权利要求1、2或3所述的电机绕组的绕线方法，其特征在于，所述预设定子槽为定子铁芯上的任一定子槽。
6.根据权利要求1、2或3所述的电机绕组的绕线方法，其特征在于，所述预设方向为顺时针方向或逆时针方向。
7.一种电机，其特征在于，所述电机包括由上述权利要求1至6中任一项所述的电机绕组的绕线方法绕制的绕组。
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