CN108539953B - 一种圆筒直线电机绕线结构及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及圆筒直线电机绕线结构，包括绝缘骨架，绝缘骨架表面设置有环形槽和多个环形隔片；多个隔片将环形槽分隔成多个缠绕线圈的环形绕线槽；绕线槽内壁设置有将线圈最内层线头引出的引线槽；在绕线槽内壁开设引线槽，绕制时缠绕线的线头头部朝外放入引线槽，形成内部接头，缠绕线上与其线头头部连接的线身在绕线槽内由内至外逐层绕线形成线圈，切断缠绕线，形成外部接头，重复上述绕制动作即可完成整个定子绕组，该种绕制结构既不会存在浪费一层线圈空间情况，线圈的层数可以做到多层，且绕制采用普通绕线机即可进行加工，不需要特征漆包线、专业夹治具等辅助设备，大幅降低了加工难度、加工成本和加工时间，结构简单，可靠性高。

Description

一种圆筒直线电机绕线结构及其方法

技术领域

本发明涉及圆筒直线电机技术领域，更具体地说，涉及一种圆筒直线电机绕线结构及其方法。

背景技术

直线电机也称线性电机、线性马达、直线马达、推杆马达等，是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置，它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成；最常用的直线电机类型是平板式和U型槽式，和管式；线圈的典型组成是三相，有霍尔元件实现无刷换相；

现有的的圆筒形直线电机的定子绕组一般采用三种方式：

第一种方式，其线圈使用圆形截面电磁线，绕线时引线出自内外两侧，而且内侧引出线需跨过绕组引至外侧与另一线圈连接，这样每个绕组都要因为引出线而浪费一层线圈的空间，降低了电机的槽满率，减少了电机的举升力，电机的电流越大，电磁线的线径越大，这种弊端就越明显；

第二种方式，是采用扁型电磁线，线圈引出线可以作到从外侧出线，但限于工艺，每个单饼线圈只能作到双层的线圈结构，这样给电机电磁设计带来很大的局限性，很多大极距且推力更大、性能更优的电机因为受制于定子绕组的结构限制而没法做出，给圆筒形直线电机的性能提升带来较大的局限性；

第三种方式，用于圆筒形直线电机的定子绕组，包括若干由电磁线绕制成的单饼线圈，各所述单饼线圈相互串联，各所述单饼线圈具有偶数层，所述单饼线圈一端部的一层线圈为从外到内的绕线结构，与其相邻层的线圈为从内到外的绕线结构，且各所述线圈的绕线方向相同，各所述单饼线圈两端的引出线均设置于所述单饼线圈的外侧，与邻接的所述单饼线圈两端引出线连接。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种圆筒直线电机绕线结构；

还提供了一种圆筒直线电机绕线方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种圆筒直线电机绕线结构，其中，包括绝缘骨架，所述绝缘骨架表面设置有环形槽和多个环形隔片；多个所述隔片将所述环形槽分隔成多个缠绕线圈的环形绕线槽；所述绕线槽内壁设置有将所述线圈最内层线头引出的引线槽。

本发明所述的圆筒直线电机绕线结构，其中，多个所述隔片与所述环形槽内壁均不接触；所述引线槽包括设置在所述隔片上的第一凹槽和设置在所述环形槽内壁的第二凹槽。

本发明所述的圆筒直线电机绕线结构，其中，所述环形槽两内壁均设置有所述第二凹槽；所述第一凹槽为通槽；所述第二凹槽与所述绝缘骨架端面连通。

本发明所述的圆筒直线电机绕线结构，其中，多个所述第一凹槽位于同一直线上；所述第二凹槽位于所述直线上；所述圆筒直线电机绕线结构还包括连接多个所述线圈接头的第一接线板。

本发明所述的圆筒直线电机绕线结构，其中，多个所述隔片与所述环形槽内壁均不接触；多个所述隔片，其中至少一个上设置有两个所述引线槽。

本发明所述的圆筒直线电机绕线结构，其中，多个所述引线槽位于同一直线上；所述圆筒直线电机绕线结构还包括连接多个所述线圈接头的第二接线板。

本发明所述的圆筒直线电机绕线结构，其中，多个所述隔片其中，位于边缘位置的一个或两个所述隔片与所述环形槽内壁接触；所述引线槽均设置在所述隔片上。

本发明所述的圆筒直线电机绕线结构，其中，多个所述引线槽位于同一直线上；所述圆筒直线电机绕线结构还包括连接多个所述线圈接头的第三接线板。

一种圆筒直线电机绕线方法，根据上述的圆筒直线电机绕线结构，其实现方法如下：缠绕线的线头头部朝外放入所述引线槽，形成内部接头；所述缠绕线上与其线头头部连接的线身在所述绕线槽内由内至外逐层绕线形成所述线圈，切断缠绕线，形成外部接头；重复上述步骤至绕线完成。

一种圆筒直线电机绕线方法，其中，还包括步骤：选择绝缘耐热材料制作所述绝缘骨架；在所述绝缘骨架上开设所述环形槽并在所述环形槽内安装多个所述隔片形成多个所述绕线槽，或在所述绝缘骨架上直接加工成型多个所述绕线槽。

本发明的有益效果在于：在绕线槽内壁开设引线槽，绕制时缠绕线的线头头部朝外放入引线槽，形成内部接头，缠绕线上与其线头头部连接的线身在绕线槽内由内至外逐层绕线形成线圈，切断缠绕线，形成外部接头，重复上述绕制动作即可完成整个定子绕组，该种绕制结构既不会存在浪费一层线圈空间情况，线圈的层数可以做到多层，且绕制采用普通绕线机即可进行加工，不需要特征漆包线、专业夹治具等，大幅降低了加工难度、加工成本和加工时间；同时还具有结构简单，可靠性高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本发明较佳实施例的圆筒直线电机绕线结构结构示意图；

图2是本发明另一较佳实施例的圆筒直线电机绕线结构结构示意图；

图3是本发明另一较佳实施例的圆筒直线电机绕线结构结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明较佳实施例的圆筒直线电机绕线结构及其方法如图1所示，包括绝缘骨架1，绝缘骨架1表面设置有环形槽10和多个环形隔片11；多个隔片11将环形槽10分隔成多个缠绕线圈的环形绕线槽100；绕线槽100内壁设置有将线圈最内层线头引出的引线槽101；在绕线槽100内壁开设引线槽101，绕制时缠绕线的线头头部朝外放入引线槽101，形成内部接头，缠绕线上与其线头头部连接的线身在绕线槽100内由内至外逐层绕线形成线圈，切断缠绕线，形成外部接头，重复上述绕制动作即可完成整个定子绕组，该种绕制结构既不会存在浪费一层线圈空间情况，线圈的层数可以做到多层，且绕制采用普通绕线机即可进行加工，不需要特征漆包线、专业夹治具等辅助设备，大幅降低了加工难度、加工成本和加工时间；同时还具有结构简单，可靠性高的优点。

如图1所示，多个隔片11与环形槽10内壁均不接触；引线槽101包括设置在隔片11上的第一凹槽102和设置在环形槽10内壁的第二凹槽103；隔片11数量比绕线槽100数量少一个，绕线时，从第二凹槽103处对应的绕线槽100开始绕线，而后再绕制第一凹槽102对应的绕线槽100，绕制后线圈之间的紧密性好，占用空间较小。

如图1所示，环形槽10两内壁均设置有第二凹槽103；第一凹槽102为通槽；第二凹槽103与绝缘骨架1端面连通；便于绕线时缠绕线线头的放置，以及便于与绕线机的配合绕线，同时使得隔片11的厚度可做到与缠绕线线径相当，绕制时可从绝缘骨架1的任意一端进行开始绕制，无需考虑顺序问题，简化绕制工序。

如图1所示，多个第一凹槽102位于同一直线上；第二凹槽103位于直线上；圆筒直线电机绕线结构还包括连接多个线圈接头的第一接线板2；绕制完线圈后，将多个线圈的内外两个接头与第一接线板2进行连接，便于与外界接线。

本发明另一较佳实施例的圆筒直线电机绕线结构及其方法如图2所示，包括绝缘骨架1，绝缘骨架1表面设置有环形槽10和多个环形隔片11；多个隔片11将环形槽10分隔成多个缠绕线圈的环形绕线槽100；绕线槽100内壁设置有将线圈最内层线头引出的引线槽101；在绕线槽100内壁开设引线槽101，绕制时缠绕线的线头头部朝外放入引线槽101，形成内部接头，缠绕线上与其线头头部连接的线身在绕线槽100内由内至外逐层绕线形成线圈，切断缠绕线，形成外部接头，重复上述绕制动作即可完成整个定子绕组，该种绕制结构既不会存在浪费一层线圈空间情况，线圈的层数可以做到多层，且绕制采用普通绕线机即可进行加工，不需要特征漆包线、专业夹治具等辅助设备，大幅降低了加工难度、加工成本和加工时间；同时还具有结构简单，可靠性高的优点。

如图2所示，多个隔片11与环形槽10内壁均不接触；多个隔片11，其中至少一个上设置有两个引线槽101；隔片11数量比绕线槽100数量少一个，在其中一个隔片11上开设两个引线槽101来补全数量，使得加工时仅需要对隔片11进行开槽，而不需要再额外对绝缘骨架1加工，不会存在因隔片11与绝缘骨架1材质不同、开槽大小不同等因素带来的开槽步骤增加、更换刀具等问题，降低生产成本，同时也提高开槽一致性和产品稳定性。

如图2所示，多个引线槽101位于同一直线上；圆筒直线电机绕线结构还包括连接多个线圈接头的第二接线板3；绕制完线圈后，将多个线圈的内外两个接头与第二接线板3进行连接，便于与外界接线。

本发明另一较佳实施例的圆筒直线电机绕线结构及其方法如图3所示，包括绝缘骨架1，绝缘骨架1表面设置有环形槽10和多个环形隔片11；多个隔片11将环形槽10分隔成多个缠绕线圈的环形绕线槽100；绕线槽100内壁设置有将线圈最内层线头引出的引线槽101；在绕线槽100内壁开设引线槽101，绕制时缠绕线的线头头部朝外放入引线槽101，形成内部接头，缠绕线上与其线头头部连接的线身在绕线槽100内由内至外逐层绕线形成线圈，切断缠绕线，形成外部接头，重复上述绕制动作即可完成整个定子绕组，该种绕制结构既不会存在浪费一层线圈空间情况，线圈的层数可以做到多层，且绕制采用普通绕线机即可进行加工，不需要特征漆包线、专业夹治具等，大幅降低了加工难度、加工成本和加工时间；同时还具有结构简单，可靠性高的优点。

如图3所示，多个隔片11其中，位于边缘位置的一个或两个隔片11与环形槽10内壁接触；引线槽101均设置在隔片11上；此时隔片11数量与绕线槽100数量相同或隔片11数量比绕线槽100数量大一个，使得加工时仅需要对隔片11进行开槽，而不需要再额外对绝缘骨架1加工，不会存在因隔片11与绝缘骨架1材质不同、开槽大小不同等因素带来的开槽步骤增加、更换刀具等问题，降低生产成本，同时也提高开槽一致性和产品稳定性，同时使得隔片11的厚度可以做到与缠绕线线径相当。

如图3所示，多个引线槽100位于同一直线上；圆筒直线电机绕线结构还包括连接多个线圈接头的第三接线板4；绕制完线圈后，将多个线圈的内外两个接头与第三接线板4进行连接，便于与外界接线。

一种圆筒直线电机绕线方法，根据上述的圆筒直线电机绕线结构，如图1或图2或图3所示，其实现方法如下：缠绕线的线头头部朝外放入引线槽101，形成内部接头；缠绕线上与其线头头部连接的线身在绕线槽100内由内至外逐层绕线形成线圈，切断缠绕线，形成外部接头；重复上述步骤至绕线完成；该种绕制方法既不会存在浪费一层线圈空间情况，线圈的层数可以做到多层，且绕制采用普通绕线机即可进行加工，不需要特征漆包线、专业夹治具等辅助设备，大幅降低了加工难度、加工成本和加工时间；同时还具有结构简单，可靠性高的优点。

一种圆筒直线电机绕线方法，如图1或图2或图3所示，还包括步骤：选择绝缘耐热材料制作绝缘骨架1；在绝缘骨架1上开设环形槽10并在环形槽10内安装多个隔片11形成多个绕线槽100，或在绝缘骨架1上直接加工成型多个绕线槽100；隔片11可以是组装安装在绝缘骨架1上，也可以是在绝缘骨架1上直接铣出多个绕线槽100；前一种加工方式，隔片11数量以及位置可调节性好，单一绝缘骨架1可多次重复利用；后一种加工方式，其稳定性较好。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种圆筒直线电机绕线结构，其特征在于，包括绝缘骨架，所述绝缘骨架表面设置有环形槽和多个环形隔片；多个所述隔片将所述环形槽分隔成多个缠绕线圈的环形绕线槽；所述绕线槽内壁设置有将所述线圈最内层线头引出的引线槽。

2.根据权利要求1所述的圆筒直线电机绕线结构，其特征在于，多个所述隔片与所述环形槽内壁均不接触；所述引线槽包括设置在所述隔片上的第一凹槽和设置在所述环形槽内壁的第二凹槽。

3.根据权利要求2所述的圆筒直线电机绕线结构，其特征在于，所述环形槽两内壁均设置有所述第二凹槽；所述第一凹槽为通槽；所述第二凹槽与所述绝缘骨架端面连通。

4.根据权利要求2或3所述的圆筒直线电机绕线结构，其特征在于，多个所述第一凹槽位于同一直线上；所述第二凹槽位于所述直线上；所述圆筒直线电机绕线结构还包括连接多个所述线圈接头的第一接线板。

5.根据权利要求1所述的圆筒直线电机绕线结构，其特征在于，多个所述隔片与所述环形槽内壁均不接触；多个所述隔片，其中至少一个上设置有两个所述引线槽。

6.根据权利要求5所述的圆筒直线电机绕线结构，其特征在于，多个所述引线槽位于同一直线上；所述圆筒直线电机绕线结构还包括连接多个所述线圈接头的第二接线板。

7.根据权利要求1所述的圆筒直线电机绕线结构，其特征在于，多个所述隔片其中，位于边缘位置的一个或两个所述隔片与所述环形槽内壁接触；所述引线槽均设置在所述隔片上。

8.根据权利要求7所述的圆筒直线电机绕线结构，其特征在于，多个所述引线槽位于同一直线上；所述圆筒直线电机绕线结构还包括连接多个所述线圈接头的第三接线板。

9.一种圆筒直线电机绕线方法，根据权利要求1-8任一所述的圆筒直线电机绕线结构，其特征在于，实现方法如下：缠绕线的线头头部朝外放入所述引线槽，形成内部接头；所述缠绕线上与其线头头部连接的线身在所述绕线槽内由内至外逐层绕线形成所述线圈，切断缠绕线，形成外部接头；重复上述步骤至绕线完成。

10.一种圆筒直线电机绕线方法，根据权利要求9所述的圆筒直线电机绕线方法，其特征在于，还包括步骤：选择绝缘耐热材料制作所述绝缘骨架；在所述绝缘骨架上开设所述环形槽并在所述环形槽内安装多个所述隔片形成多个所述绕线槽，或在所述绝缘骨架上直接加工成型多个所述绕线槽。

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