TW201431253A - 馬達定子及其結線裝置 - Google Patents

Abstract

本發明為一種馬達定子及其結線裝置，其包含有一鐵心，於鐵心內側間隔設有複數線圈繞組，並於鐵心一側設置結線裝置，結線裝置包含有複數連接片及一外框體，各連接片為金屬導體且包含有一弧片段及至少一導接部，該等弧片段呈長窄形薄片狀且沿長軸向彎曲呈圓弧形，該等導接部分別連接該等線圈繞組，其中數片連接片供連接電源，該外框體包覆該等連接片並分隔該等連接片，本發明藉由模組化的結線裝置之設計，能夠簡易的安裝連接各線圈繞組，且在不增加馬達定子整體厚度的情況下，提供更大的電流量通過，而可適用於大功率之馬達規格。

Description

馬達定子及其結線裝置

本發明關於一種馬達之定子結構，尤指一種連接定子上各組線圈繞組之結線裝置。

馬達為一種常用之裝置，其可將電能轉換為轉動之機械能，馬達依型式又可分為三相馬達及單相馬達。三相馬達之殼體中設置有定子及轉子，定子固定在馬達殼體上，轉子可轉動的設置在定子中。定子上對稱分布有複數線圈繞組，該等線圈繞組依極性可分為三組，使用時係輸入三相電源即可產生旋轉磁場，進而驅動轉子轉動。

現有技術之三相馬達定子，其包含有由疊層設置之矽鋼片所構成之鐵心，鐵心之內環壁面上間隔設有複數工型柱，並於各工型柱上分別設有一線圈繞組，各線圈繞組間再由電線以特定的連接順序連接形成有相對應之相位，電線的截面呈圓形。

然而，現有技術由於使用電線連接各線圈繞組，安裝時須以複數電線分別連接相對應之線圈繞組，因此其安裝手續較為繁複，存在有安裝上的不便，且所能輸入之電流量亦會受到電線之限制，馬達之輸出功率將受到電線之限制，因此仍有待進一步改良。

有鑑於現有技術之馬達定子具有安裝手續較為繁複及所能輸入之電流量不足等缺點，本發明設計有一種馬達定子及其結線裝置，其可達到簡易且快速連接各線圈繞組及能通過更大電流量之發明目的。

為達到上述的發明目的，本發明設計有一種馬達定子之結線裝置，其所運用的技術手段包含有：設置複數連接片及一外框體；各連接片為金屬導體，各連接片皆包含有一弧片段及一個以上之導接部，該弧片段沿長軸向彎曲呈圓弧形，該導接部連接該弧片段，該等連接片中之其中數片連接片的弧片段上分別延伸設有一電源輸入部，該等連接片之弧片段分別間隔層疊設置並排列形成圓環形；該外框體為一呈圓環形之圓環體，其係絕緣材料所製成，該外框體包覆於該等連接片，且外框體分隔該等連接片之弧片段，該等連接片之導接部及電源輸入部突出於外框體外。

所述之馬達定子之結線裝置，其中該等導接部係朝向於該等連接片所環繞形成之圓環形的圓心方向。

所述之馬達定子之結線裝置，其中該導接部及電源輸入部為片體且穿設有套接孔。

一種具有所述之結線裝置的馬達定子，其包含有一鐵心、複數線圈繞組及該結線裝置；該鐵心係由複數矽鋼片所疊層及相連接形成的圓環狀中空柱體，該鐵心之內部突出形成有複數工型柱，各工型柱係沿鐵心之內圓周壁面而間隔排列設置；該等線圈繞組分別設置在該鐵心之該等工型柱上，各線圈繞組上分別設有為兩引出部，各引 出部皆位於鐵心之同一側處；該結線裝置設置在該鐵心之一側，該等連接片之各導接部分別連接該等線圈繞組之各引出部。

所述之具有結線裝置的馬達定子，其中該外框體之外徑等於或小於該鐵心之外徑。

所述之具有結線裝置的馬達定子，其中該等線圈繞組的數量為十二組，該結線裝置之連接片係包含有三片第一類連接片、九片第二類連接片及一片第三類連接片；該第一類連接片包含有一弧片段、一導接部及一電源輸入部，該導接部及電源輸入部分別設置在該弧片段之兩端處；該第二類連接片包含有一弧片段及兩導接部，該兩導接部分別設置在該弧片段的兩端處；該第三類連接片包含有一弧片段及三導接部，其中兩導接部分別設置在該弧片段的兩端處，另一導接部設置在該弧片段的中段處。

藉由上述技術手段的運用，該結線裝置形成為一模組化之構件，能被直接設置在該鐵心的一側且連接該等線圈繞組，達到有效簡化安裝手續之目的。各連接片由於片體截面積呈矩形，在占用相同空間截面大小的情形下，其片體截面積大於現有技術用於連接各線圈繞組之圓形截面導線的截面積，因此本發明之結線裝置以較大的片體截面積而取得較佳之電導性，可在單位時間中通過更大的電流量，由於能夠輸入之電流值將影響馬達性能，而電流值的限制來自於線圈繞組之漆包線導體的截面積，然而漆包線導體的截面積越大時，則結線裝置之截面積須要越大以與漆包線導體相互匹配，因此本發明之結線裝置可在 最小的體積下兼顧漆包線導體之截面積，所能夠輸入的電流值較圓形導體更高，不僅提供馬達具有更大的功率，亦同時兼顧馬達整體體積之縮小，且整體寬度對應於繞組線圈突出於鐵心外側之距離，因此結線裝置能夠在不增加馬達定子整體厚度的情況下，將各線圈繞組相互連接，而能夠兼顧功率及整體體積，具有相當實用性及便利性。

10‧‧‧鐵心

11‧‧‧工型柱

20‧‧‧線圈繞組

21‧‧‧引出部

30‧‧‧結線裝置

31‧‧‧連接片

310‧‧‧弧片段

311‧‧‧導接部

312‧‧‧電源輸入部

313、314‧‧‧套接孔

32‧‧‧外框體

33‧‧‧第一類連接片

34‧‧‧第二類連接片

35‧‧‧第三類連接片

圖1為本發明的立體外觀圖。

圖2為本發明的立體分解圖。

圖3為本發明的連接片之立體分解圖。

圖4為本發明的側視外觀示意圖。

圖5為本發明的連接片的另一立體分解圖。

本發明為一種馬達定子及其結線裝置，請參閱圖1及圖2所示，該馬達定子包含有一鐵心10、複數線圈繞組20及一結線裝置30。

該鐵心10為現有技術，其包含有複數矽鋼片，各矽鋼片疊層且相連接形成為具有相當厚度之圓環狀中空柱體，且其內部突出形成有複數工型柱11，各工型柱11係沿鐵心10之內圓周壁面而間隔排列設置，在本發明的具體實施例中，該鐵心10內部設置之工型柱11的數量為十二個。

該線圈繞組20係以電導材料(例如：漆包線)繞設在該鐵心10之工型柱11上所形成，各線圈繞組20上 之電導材料的兩端處分別形成為一引出部21，該兩引出部21位於線圈繞組20的同一側處。該等線圈繞組20之相對兩外側處突出於該鐵心10之兩側處。在本發明的具體實施例中之線圈繞組20的數量為十二組。

請配合參閱圖2至圖4所示，該結線裝置30包含有複數連接片31及一外框體32。

連接片31為金屬導體製成，皆包含有一弧片段310，該弧片段310呈長窄形薄片狀且沿長軸向彎曲呈圓弧形，連接片31上設置有至少二導接部311，該導接部311係連接該弧片段310且位於弧片段310之一側，該等導接部311供連接該等線圈繞組20之引出部21。該等連接片31中有數片連接片31僅具有一導接部311之連接片31，該等僅具有一導接部311之連接片31之弧片段310上延伸設有一電源輸入部312，該等電源輸入部312係對應於多相電源，在本發明的具體實施例中係配置三相電源，因此具有電源輸入部312的連接片31數量為三片。該等連接片31之導接部311及電源輸入部312之連接關係及相對位置對應於現有技術之具有多極之三相馬達中用於連接各繞組線圈之電線組，因此會隨著鐵心10所設置之線圈繞組20的數量而具有不同之連接關係及相對位置。該等連接片31之弧片段310分別間隔層疊設置並排列形成圓環形，該等導接部311係朝向於圓環形之圓心方向，該等連接片31所形成之圓環外徑略小於該鐵心10的外徑，該等連接片31之弧片段310的片體寬度與該等線圈繞組20突出於該鐵心10之突出距離相近。在本發明的具體實施例中，該導接部311 為片體且穿設有套接孔313，該等電源輸入部312為片體且穿設有套接孔314。

具有多極之三相馬達定子具有多種接線方式，以具有十二槽的定子結構為例，即可利用接線方式之改變，使其成為八極、十極等不同極數，在本發明的具體實施例中，以十極十二槽之馬達定子的線圈繞組為例，配合參閱圖3至圖5所示，該等連接片31具體可分為第一類連接片33、第二類連接片34及第三類連接片35。

該第一類連接片33的數量為三片，分別用於連接三相電源至線圈繞組20之其中一引出部21，其包含有一弧片段310、一導接部311及一電源輸入部312，該導接部311及電源輸入部312分別設置在該弧片段310之兩端處。

該第二類連接片34的數量為九片，分別用於連接兩線圈繞組20之其中一引出部21，該第二類連接片34包含有一弧片段310及兩導接部311，該兩導接部311分別設置在該弧片段310的兩端處。

該第三類連接片35的數量為一片，係用於同時連接三線圈繞組20之其中一引出部21，該第三類連接片35包含有一弧片段310及三導接部311，其中兩導接部311設置於弧片段310之兩端處，另一導接部311設置在弧片段310之中段處。

該外框體32為一呈圓環形之圓環體，其係絕緣材料所製成，該外框體32包覆於該等連接片31，且外框體32中設有複數獨立之包覆空間以包覆該等連接片31之 弧片段310，藉此分隔該等連接片31之弧片段310，使其各弧片段310之間不會相互接觸，該等連接片31之導接部311及電源輸入部312係突伸於外框體32外。在本發明的具體實施例中，該外框體32係以包覆射出方式設置在該等連接片31上。該外框體32與該等連接片31所形成之圓環具有相同圓心。

藉由上述技術手段的運用，該結線裝置30即形成為一模組化之構件，而能直接設置在該鐵心10的一側，各連接片31係與該鐵心10具有同一圓心，該結線裝置30以各連接片31之導接部311分別連接位於相鄰位置之線圈繞組20的引出部21，該等導接部311以其套接孔313套設該等引出部21，即可完成各線圈繞組20之間的電連接，藉此提供該等線圈繞組20之間透過結線裝置30快速地連接，有效的簡化安裝手續。可在單位時間中通過更大的電流量，由於能夠輸入之電流值將影響馬達性能，而電流值的限制來自於線圈繞組20之漆包線導體的截面積，然而漆包線導體的截面積越大時，則結線裝置之截面積須要越大以與漆包線導體相互匹配，因此本發明之結線裝置可在最小的體積下兼顧漆包線導體之截面積，所能夠輸入的電流值較圓形導體更高，不僅提供馬達具有更大的功率，亦同時兼顧馬達整體體積之縮小，且整體寬度對應於繞組線圈突出於鐵心外側之距離，因此結線裝置能夠在不增加馬達定子整體厚度的情況下，將各線圈繞組相互連接，而能夠兼顧功率及整體體積，具有相當實用性及便利性。

各連接片31由於片體截面積呈矩形，在占用相同空間截面大小的情形下，使用矩形截面能比圓形截面得到更大的佔面積率，因此能具有較佳之電導性，可在單位時間中通過更大的電流量，因此更適用於大功率之馬達。由於能夠輸入之電流值將影響馬達性能，而電流值的限制來自於線圈繞組20之漆包線導體的截面積，然而漆包線導體的截面積越大時，則結線裝置30之截面積須要越大以與漆包線導體相互匹配，因此本發明之結線裝置30可在最小的體積下兼顧漆包線導體之截面積，所能夠輸入的電流值較圓形導體更高，不僅提供馬達具有更大的功率，亦同時兼顧馬達整體體積之縮小。

該結線裝置30之各連接片31的整體寬度對應於繞組線圈20突出於鐵心10外側之距離，因此結線裝置30能夠在不增加馬達定子整體厚度的情況下，將各線圈繞組20相互連接，各連接片31之弧形片體310寬度和可耐受的電流量約略成正比，隨著所輸入的電流規格越大，線圈繞組20所相對鐵心10突起的距離會越大，而弧形片體310即可設置為具有更大的寬度，因此具有與電流規格相對應之電導性。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據 本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

10‧‧‧鐵心

11‧‧‧工型柱

20‧‧‧線圈繞組

21‧‧‧引出部

30‧‧‧結線裝置

31‧‧‧連接片

311‧‧‧導接部

312‧‧‧電源輸入部

32‧‧‧外框體

Claims (7)

1. 一種馬達定子之結線裝置，其包含有複數連接片及一外框體；各連接片為金屬導體，各連接片皆包含有一弧片段及一個以上之導接部，該弧片段沿長軸向彎曲呈圓弧形，該導接部連接該弧片段，該等連接片中之其中數片連接片的弧片段上分別延伸設有一電源輸入部，該等連接片之弧片段分別間隔層疊設置並排列形成圓環形；該外框體為一呈圓環形之圓環體，其係絕緣材料所製成，該外框體包覆於該等連接片，且外框體分隔該等連接片之弧片段，該等連接片之導接部及電源輸入部突出於外框體外。
2. 如請求項1所述之馬達定子之結線裝置，其中該等導接部係朝向於該等連接片所環繞形成之圓環形的圓心方向。
3. 如請求項1或2所述之馬達定子之結線裝置，其中該導接部為片體且穿設有套接孔。
4. 如請求項3所述之馬達定子之結線裝置，其中該等電源輸入部為片體且穿設有套接孔。
5. 一種具有請求項1至4中任一項所述之結線裝置的馬達定子，其包含有一鐵心、複數線圈繞組及該結線裝置；該鐵心係由複數矽鋼片所疊層及相連接形成的圓環狀中空柱體，該鐵心之內部突出形成有複數工型柱，各工型柱係沿鐵心之內圓周壁面而間隔排列設置；該等線圈繞組分別設置在該鐵心之該等工型柱上，各 線圈繞組上分別設有為兩引出部，各引出部皆位於鐵心之同一側處；該結線裝置設置在該鐵心之一側，該等連接片之各導接部分別連接該等線圈繞組之各引出部。
6. 如請求項5所述之具有結線裝置的馬達定子，其中該外框體之外徑等於或小於該鐵心之外徑。
7. 如請求項5或6所述之具有結線裝置的馬達定子，其中該等線圈繞組的數量為十二組，該結線裝置之連接片係包含有三片第一類連接片、九片第二類連接片及一片第三類連接片；該第一類連接片包含有一弧片段、一導接部及一電源輸入部，該導接部及電源輸入部分別設置在該弧片段之兩端處；該第二類連接片包含有一弧片段及兩導接部，該兩導接部分別設置在該弧片段的兩端處；該第三類連接片包含有一弧片段及三導接部，其中兩導接部分別設置在該弧片段的兩端處，另一導接部設置在該弧片段的中段處。