專利名稱:一種整體式混合勵磁發(fā)電機的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種整體式混合勵磁發(fā)電機，包括相互配合的定子和轉(zhuǎn)子，所述定子包括鐵芯及繞設(shè)在所述鐵芯上的定子繞組，所述鐵芯上等間距開設(shè)有108個定子槽，所述定子槽內(nèi)設(shè)置有絕緣紙，所述定子繞組為九相繞組，所述定子繞組每相包括采用波繞的方式在所述鐵芯上繞設(shè)一圈且繞設(shè)跨度相同的第一連接線組和第二連接線組以及連接在所述第一連接線組的尾端和所述第二連接線組的起繞段之間的過渡線組。本實用新型的定子繞組采用六相繞組且呈四層分布，同時定子繞組每相的定子線圈組采用兩組繞設(shè)方向相反的連接線組相互串聯(lián)起來，在不改變電機定子體積的情況下，極大的提高了電機的功率，功率較大而體積相對較小。
【專利說明】
一種整體式混合勵磁發(fā)電機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種發(fā)電機，特別是一種整體式混合勵磁發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車技術(shù)的快速發(fā)展，對車用發(fā)電機的功率要求也同樣在提高，功率的增加必然會導(dǎo)致發(fā)電機體積的加大;然而，當前汽車上的各種設(shè)備也越來越多，提供給發(fā)電機的安裝位置也越來越狹小及擁擠，在有限的空間內(nèi)，現(xiàn)有發(fā)電機的功率已無法滿足需求，因此發(fā)電機體積與功率之間的矛盾問題成為車用發(fā)電機研發(fā)的一個技術(shù)難題。
[0003]現(xiàn)有的發(fā)電機的定子繞組中，同一相的各線圈組一般分別卷繞后再采用并聯(lián)的方式相互連接在一起，然后各相再采用星形或三角形接法相互連接，這樣當電動機的功率越大時，其體積也會越來越大，所需要使用的線圈數(shù)量也較多，成本相對較高。此外，定子繞組一般采用圓銅線組成線圈組進行繞設(shè)，由于圓銅線的橫截面積相對較小，每組線圈組需要包含較多的圓銅線，所形成的線圈組體積相對較大，散熱效果較差，且耗材也較多，成本較尚O
[0004]有鑒于此，本發(fā)明人對發(fā)電機的結(jié)構(gòu)進行了深入地研究，遂有本案產(chǎn)生。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種功率較大而體積相對較小的整體式混合勵磁發(fā)電機。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種整體式混合勵磁發(fā)電機，包括相互配合的定子和轉(zhuǎn)子，所述定子包括鐵芯及繞設(shè)在所述鐵芯上的定子繞組，所述鐵芯上等間距開設(shè)有108個定子槽，所述定子槽內(nèi)設(shè)置有絕緣紙，所述絕緣紙將所述定子槽在所述鐵芯的徑向方向從內(nèi)到外依次分隔為內(nèi)上層、內(nèi)下層、外下層和外上層，所述定子繞組為九相繞組，所述定子繞組每相包括采用波繞的方式繞設(shè)在所述鐵芯上且繞設(shè)跨度相同的第一連接線組和第二連接線組以及連接在所述第一連接線組的尾端和所述第二連接線組的起繞段之間的過渡線組，所述第一連接線組的起繞端和尾端以及所述第二連接線組之間的起繞端所在的所述定子槽相同，所述第二連接線組的起繞端所在的所述定子槽和尾端所在的所述定子槽之間間隔有八槽，所述第一連接線組和所述第二連接線組的繞設(shè)跨度都為八槽且繞設(shè)方向相反，所述第一連接線組的起繞端自然形成第一引出線組，所述第二連接線組的尾端自然形成第二引出線組。
[0008]作為本實用新型的一種改進，所述第一連接線組和/或所述第二連接線組從起繞端所在所述定子槽起每卷繞在三個所述定子槽上后回繞到上一個所述定子槽再繼續(xù)往前卷繞，所述過渡線組的繞設(shè)跨度和所述第一連接線組或所述第二連接線組相同，且所述過渡線組沿著所述第一連接線組的繞設(shè)方向繞設(shè)一個跨度后沿著相反的方向繞設(shè)兩個跨度并繞回起繞端所在的所述定子槽。
[0009]作為本實用新型的一種改進，所述第一連接線組的從起繞端起依次循環(huán)卷繞在對應(yīng)的所述定子槽的所述內(nèi)下層、所述內(nèi)上層、所述外上層和所述外下層上;所述第二連接線組從起繞端起依次循環(huán)卷繞在對應(yīng)的所述定子槽的所述外下層、所述外上層、所述內(nèi)上層和所述內(nèi)下層上;所述過渡線組從起繞端起依次卷繞在對應(yīng)所述定子槽的所述外上層、所述外下層、所述內(nèi)上層、所述內(nèi)下層和所述外下層上。
[0010]作為本實用新型的一種改進，所述定子繞組中，每相鄰三條所述第一引線組相互連接形成星形線組，同一所述星形線組內(nèi)的相鄰兩條所述第一引線組之間間隔有五槽，相鄰兩組所述星形線組之間的相鄰兩條所述第一引線組之間間隔有六槽，與各所述星形線組對應(yīng)的所述第二引線組依次對應(yīng)連接。
[0011]作為本實用新型的一種改進，所述第一連接線組、所述第二連接線組和所述過渡線組分別包括有一根以上的呈扁平狀的扁銅線。
[0012]作為本實用新型的一種改進，所述轉(zhuǎn)子包括爪極和與所述爪極配合的磁鐵，所述爪極具有六個以所述爪極的軸線為中心等間距環(huán)繞布置的爪體，所述磁鐵上包覆有導(dǎo)磁鋼。
[0013]作為本實用新型的一種改進，所述爪極的外徑為127mm。
[0014]采用上述技術(shù)方案，本實用新型具有以下有益效果:
[0015]本實用新型的定子繞組采用九相繞組且呈四層分布，同時定子繞組每相的定子線圈組采用兩組繞設(shè)方向相反的連接線組相互串聯(lián)起來，在不改變電機定子體積的情況下，極大的提高了電機的功率，功率較大而體積相對較小。
[0016]同時，通過采用橫截面呈扁平狀的扁銅線組成定子線圈組和連接線圈組，相比于傳統(tǒng)電機使用的圓銅線，其更易于安裝、穩(wěn)定性較好且提高了定子繞組的槽滿率，繞設(shè)后結(jié)構(gòu)緊湊且輸出功率較高。
【附圖說明】

[0017]圖1為本實用新型整體式混合勵磁發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型整體式混合勵磁發(fā)電機的單向繞組結(jié)構(gòu)示意圖，圖中虛線表示被鐵芯阻擋住的相應(yīng)的連接線組部分；
[0019]圖3為本實用新型整體式混合勵磁發(fā)電機的定子繞組的引出線位置示意圖；
[0020]圖4為本實用性的整體式混合勵磁發(fā)電機的轉(zhuǎn)子的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中對應(yīng)標示如下:
[0022]300-定子；310-鐵芯；
[0023]311-定子槽；320-定子繞組；
[0024]321-第一連接線組； 322-第二連接線組；
[0025]323-過渡線組；324-第一引線組；
[0026]325-第二引線組；330-絕緣紙；
[0027]331-內(nèi)上層；332-內(nèi)下層；
[0028]333-外下層；334-外上層；
[0029]400-轉(zhuǎn)子；410-爪極；
[0030]420-磁鐵。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的說明。
[0032]如圖1所示，本實施例提供的混合勵磁電機包括相互配合的定子300和轉(zhuǎn)子400，定子300和轉(zhuǎn)子之間的連接位置關(guān)系與常規(guī)的混合勵磁電機相同，此處不再詳述。
[0033]如圖2和圖3所示，定子300包括鐵芯310及繞設(shè)在鐵芯310上的定子繞組320，鐵芯310上等間距開設(shè)有108槽的定子槽311，定子槽311的形狀可以為常規(guī)的形狀，如矩形槽，每槽的定子槽311內(nèi)設(shè)置有絕緣紙330，絕緣紙330鋪設(shè)在定子槽311的槽壁，同時絕緣紙330將定子槽311在鐵芯310的徑向方向從內(nèi)到外依次分隔為內(nèi)上層331、內(nèi)下層332、外下層333和外上層334，絕緣紙330為常規(guī)電動機定子所使用的絕緣紙，此處也不再詳述。
[0034]為了區(qū)分不同位置上的各個定子槽311，在本實施例中，以圖2所示的位置按逆時針方向依次將定子槽311從第I槽到第108槽進行編號，此外，為了區(qū)分定子槽311的編號與電機定子的零部件編號或零部件位置編號，在本實施例及圖3中，數(shù)字0-108表示定子槽311的編號，其他數(shù)字表示電機定子的零部件編號或零部件位置編號。
[0035]定子繞組320為九相繞組，該定子繞組320每相包括波繞的方式繞設(shè)在鐵芯310上且繞設(shè)跨度相同的第一連接線組321和第二連接線組322以及連接在第一連接線組321的尾端和第二連接線組322的起繞段之間的過渡線組333，第一連接線組321、第二連接線組322和過渡線組333分別包括有一根以上的呈扁平狀的扁銅線。需要說明的是，本實施例中使用的扁銅線與常規(guī)的圓銅線相比僅僅是其橫截面呈扁平狀的橢圓形，該橢圓形的小徑大小與常規(guī)的圓銅線橫截面直徑相同，大徑則遠大于常規(guī)的圓銅線橫截面直徑，因此其橫截面面積遠大于常規(guī)的圓銅線的橫截面面積，易于安裝、穩(wěn)定性較好且有利于提高了定子繞組的槽滿率，此外，在本實施例中，連接線組的繞設(shè)跨度是指同一連接線組所繞設(shè)的相鄰兩個定子槽311之間所間隔的定子槽數(shù)。
[0036]同一相中，第一連接線組321的起繞端和尾端以及第二連接線組322之間的起繞端所在的定子槽311相同，第二連接線組322的起繞端所在的定子槽311和尾端所在的定子槽311之間間隔有八槽，即第一連接線組321在鐵芯310上卷繞了一整圈，而第二連接線組322在鐵芯310上卷繞未滿一整圈。
[0037]同一相中，第一連接線組321和第二連接線組322的繞設(shè)跨度都為八槽且繞設(shè)方向相反，第一連接線組321的起繞端自然形成第一引出線組324，第二連接線組322的尾端自然形成第二引出線組325。
[0038]優(yōu)選的，在本實施例中，第一連接線組321和/或第二連接線組322從起繞端所在定子槽311起每卷繞在三個定子槽311上后回繞到上一個定子槽311再繼續(xù)往前卷繞，具體的，此處以圖2所示的這一相的第一連接線組321為例進行說明，在這一相中，第一連接線組321順時針繞設(shè)，其起繞端位于第10槽，該連接線組321依次卷繞在第I槽、第100槽和第91槽上后，回繞到第100槽上，然后再依次卷繞在第91槽、第82槽和第73槽上，再回繞到第82槽上，依次類推，直到第一連接線組321再一次繞到第10槽上。
[0039]過渡線組323的繞設(shè)跨度和第一連接線組321或第二連接線組322相同，且過渡線組323與第一連接線組321連接的一端沿著第一連接線組321的繞設(shè)方向繞設(shè)一個跨度后沿著相反的方向繞設(shè)兩個跨度并繞回起繞端所在的定子槽311與第二連接線組322連接。
[0040]第一連接線組321的從起繞端起依次循環(huán)卷繞在對應(yīng)的定子槽311的內(nèi)下層332、內(nèi)上層331、外上層334和外下層333上，即第一連接線組321的起繞端位于第10槽的內(nèi)下層332，接著依次卷繞在第I槽的內(nèi)上層331、第100槽的外上層334和第91槽的外下層333上，然后回繞到第100槽的內(nèi)下層332上，接著再依次卷繞在第91槽的內(nèi)上層331、第82槽的外上層334和第73槽的外下層333上，再回繞到第82槽的內(nèi)下層332上，依次類推，最終繞到第10槽的外上層334上。類似的，第二連接線組322從起繞端起依次循環(huán)卷繞在對應(yīng)的定子槽311的外下層333、外上層334、內(nèi)上層331和內(nèi)下層332上;過渡線組323從與第一連接線組321連接的起繞端起依次卷繞在對應(yīng)定子槽311的外上層334、外下層333、內(nèi)上層331、內(nèi)下層332和外下層333上。這樣，被定子繞組320同一相所占用的定子槽311上的各層都分別卷繞有線圈，定子繞組320不同相所卷繞的定子槽互不重合。
[0041]定子繞組320中，每相都有一條第一引出線組324和第二引出線組325.即第一引出線組324和第二引出線組325各有九條，每相鄰三條第一引線組324相互連接形成星形線組，同一星形線組內(nèi)的相鄰兩條第一引線組324之間間隔有五槽，相鄰兩組星形線組之間的相鄰兩條第一引線組324之間間隔有六槽，與各星形線組對應(yīng)的第二引線組325依次對應(yīng)連接。這樣可確保使用本實施例提供的定子的混合勵磁電機能與常規(guī)的三相電路連接。具體的，如圖3所示，在本實施例中，各相的第一引出線組324所在的定子槽311分別為第10槽、第16槽、第22槽、第29槽、第35槽、第41槽、第48槽、第54槽和第60槽，其中，第10槽、第16槽和第22槽上的第一引出線組324相互連接形成第一組星形線組，第29槽、第35槽和第41槽上的第一引出線組324相互連接形成第二組星形線組，第48槽、第54槽和第60槽上的第一引出線組324相互連接形成第三組星形線組;這樣卷繞后第一組星形線組對應(yīng)的第二引線組325所在的定子槽311分別為第I槽、第7槽和第13槽，第二組星形線組對應(yīng)的第二引線組325所在的定子槽311分別為第20槽、第26槽和第32槽，第三組星形線組對應(yīng)的第二引線組325所在的定子槽311分別為第39槽、第45槽和第51槽，其中，第I槽、第20槽和第39槽上的第二引線組325相互并聯(lián)連接形成U相輸出，第7槽、第26槽和第45槽上的第二引線組325相互并聯(lián)連接形成V相輸出，第13槽、第32槽和第51槽上的第二引線組325相互并聯(lián)連接形成W相輸出。
[0042]如圖4所示，轉(zhuǎn)子400包括爪極410和與爪極410配合的磁鐵420，爪極410具有八個以爪極410的軸線為中心等間距環(huán)繞布置的爪體，即爪極410具有八爪，爪極410的外徑優(yōu)選為127mm。
[0043]磁鐵420為常規(guī)的磁鐵，其上上包覆有導(dǎo)磁鋼。
[0044]上面結(jié)合附圖對本實用新型做了詳細的說明，但是本實用新型的實施方式并不僅限于上述實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可以對本實用新型做出各種變形，如將上述實施例中的扁銅線變更為圓銅線的數(shù)量等，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種整體式混合勵磁發(fā)電機，包括相互配合的定子和轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述定子包括鐵芯及繞設(shè)在所述鐵芯上的定子繞組，所述鐵芯上等間距開設(shè)有108個定子槽，所述定子槽內(nèi)設(shè)置有絕緣紙，所述絕緣紙將所述定子槽在所述鐵芯的徑向方向從內(nèi)到外依次分隔為內(nèi)上層、內(nèi)下層、外下層和外上層，所述定子繞組為九相繞組，所述定子繞組每相包括采用波繞的方式繞設(shè)在所述鐵芯上且繞設(shè)跨度相同的第一連接線組和第二連接線組以及連接在所述第一連接線組的尾端和所述第二連接線組的起繞段之間的過渡線組，所述第一連接線組的起繞端和尾端以及所述第二連接線組之間的起繞端所在的所述定子槽相同，所述第二連接線組的起繞端所在的所述定子槽和尾端所在的所述定子槽之間間隔有八槽，所述第一連接線組和所述第二連接線組的繞設(shè)跨度都為八槽且繞設(shè)方向相反，所述第一連接線組的起繞端自然形成第一引出線組，所述第二連接線組的尾端自然形成第二引出線組。2.如權(quán)利要求1所述的一種整體式混合勵磁發(fā)電機，其特征在于，所述第一連接線組和/或所述第二連接線組從起繞端所在所述定子槽起每卷繞在三個所述定子槽上后回繞到上一個所述定子槽再繼續(xù)往前卷繞，所述過渡線組的繞設(shè)跨度和所述第一連接線組或所述第二連接線組相同，且所述過渡線組沿著所述第一連接線組的繞設(shè)方向繞設(shè)一個跨度后沿著相反的方向繞設(shè)兩個跨度并繞回起繞端所在的所述定子槽。3.如權(quán)利要求2所述的一種整體式混合勵磁發(fā)電機，其特征在于，所述第一連接線組的從起繞端起依次循環(huán)卷繞在對應(yīng)的所述定子槽的所述內(nèi)下層、所述內(nèi)上層、所述外上層和所述外下層上;所述第二連接線組從起繞端起依次循環(huán)卷繞在對應(yīng)的所述定子槽的所述外下層、所述外上層、所述內(nèi)上層和所述內(nèi)下層上;所述過渡線組從起繞端起依次卷繞在對應(yīng)所述定子槽的所述外上層、所述外下層、所述內(nèi)上層、所述內(nèi)下層和所述外下層上。4.如權(quán)利要求3所述的一種整體式混合勵磁發(fā)電機，其特征在于，所述定子繞組中，每相鄰三條所述第一引線組相互連接形成星形線組，同一所述星形線組內(nèi)的相鄰兩條所述第一引線組之間間隔有五槽，相鄰兩組所述星形線組之間的相鄰兩條所述第一引線組之間間隔有六槽，與各所述星形線組對應(yīng)的所述第二引線組依次對應(yīng)連接。5.如權(quán)利要求4所述的一種整體式混合勵磁發(fā)電機，其特征在于，所述第一連接線組、所述第二連接線組和所述過渡線組分別包括有一根以上的呈扁平狀的扁銅線。6.如權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述的一種整體式混合勵磁發(fā)電機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括爪極和與所述爪極配合的磁鐵，所述爪極具有六個以所述爪極的軸線為中心等間距環(huán)繞布置的爪體，所述磁鐵上包覆有導(dǎo)磁鋼。7.如權(quán)利要求6所述的一種整體式混合勵磁發(fā)電機，其特征在于，所述爪極的外徑為127mm0
【文檔編號】H02K1/22GK205725221SQ201620346090
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】陳孫藝
【申請人】福建藝達電驅(qū)動股份有限公司