專利名稱：一種線圈、具有該線圈的電機(jī)及線圈的連接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)元件，尤其涉及一種線圈、具有該線圈的電機(jī)及線圈的連接方法。
背景技術(shù)：
電機(jī)主要包括線圈和能夠產(chǎn)生磁場的勵磁或永磁部件，通過對電機(jī)的線圈通電可將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，當(dāng)線圈與勵磁或永磁部件相對旋轉(zhuǎn)時可在線圈中產(chǎn)生電流，即將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。由于線圈的繞組具有電感，電流通過線圈時產(chǎn)生的感抗不可避免將部分電能儲存于電機(jī)本身，而使輸出效率降低。且頻率越高，此現(xiàn)象越嚴(yán)重?，F(xiàn)有電機(jī)每相的各繞組之間為串聯(lián)關(guān)系，產(chǎn)生的內(nèi)阻和電感大，輸出效率低。為保證輸出功率，只能加大磁場強(qiáng)度，從而使工作過程中的磁滯損耗、渦流損耗增大，電機(jī)溫升加大，縮短了電機(jī)的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有的電機(jī)的線圈感抗高的缺點(diǎn)，提供一種感抗較低的線圈。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種具有上述線圈從而提高工作效率、延長使用壽命的電機(jī)。本發(fā)明還提供一種線圈的連接方法，以克服現(xiàn)有的線圈連接方法導(dǎo)致線圈感抗高的缺點(diǎn)，從而降低線圈的感抗。本發(fā)明提供的線圈，包括具有絕緣層的鐵芯及多個繞組，所述鐵芯設(shè)有多個組成極，所述繞組分別繞設(shè)在每個所述組成極上，多個所述繞組分成一個或多個相，其特征在于構(gòu)成每一相的繞組分成多組，每組中包括多個繞組，屬于同一相的各組所述繞組之間并聯(lián)。作為優(yōu)選，每組繞組包括的多個繞組之間串聯(lián)。作為優(yōu)選，多個所述繞組分成單相或三相。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，每一相包括兩組并聯(lián)的繞組，每組繞組包括三個串聯(lián)的繞組。本發(fā)明提供的電機(jī)，包括線圈和可相對于所述線圈旋轉(zhuǎn)的多對磁極，所述線圈為如上所述的線圈。本發(fā)明提供的線圈連接方法，首先將鐵芯上的多個組成極分成一個或多個相，其特征在于還包括如下步驟，(1)將組成每一相的組成極分為多組；( 在每一相的每一組組成極上自高電位端至低電位端依次繞制繞組形成一組繞組；C3)將每一相的各組繞組并聯(lián)；(4)將各相并聯(lián)。作為優(yōu)選，在步驟O)中將屬于同一組繞組的繞組串聯(lián)。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，在步驟(3)中將每一相中各組繞組的高電位端連接在一起， 將各組繞組的低電位端連接在一起。作為優(yōu)選，當(dāng)鐵芯上的組成極構(gòu)成一個相時，在步驟O)中，繞制完成第一個組成極后改變繞制方向?qū)ο噜彉O進(jìn)行繞制，依次繞制完成第一組的所有組成極，之后對其它組成極進(jìn)行繞制。作為優(yōu)選，當(dāng)鐵芯上的組成極分成三個相時，在步驟O)中，當(dāng)繞制完第一個組成極后繞制與此組成極相距360/P度的組成極或相距360/P的整倍數(shù)度數(shù)的組成極，繞制方向與上一組成極相同，其中P為相對于所述線圈旋轉(zhuǎn)的磁極的對數(shù)，之后對其他組的組成極進(jìn)行繞制。本發(fā)明的線圈、具有該線圈的電機(jī)和線圈的連接方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果將所述繞組分為多組，多組繞組并聯(lián)在一起，可減小線圈的電阻和電感，使輸出效率提高，進(jìn)而可降低磁場強(qiáng)度，使溫升降低，延長了電機(jī)的使用壽命。


圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例的線圈的電連接示意圖；圖2為本發(fā)明另一個實(shí)施例的線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中的線圈的電連接示意圖；圖4為本發(fā)明一個實(shí)施例的電機(jī)及電機(jī)所連負(fù)載的原理圖；圖5為本發(fā)明另一個實(shí)施例的電機(jī)及電機(jī)所連負(fù)載的原理圖。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的線圈的電連接示意圖，該線圈用于單相電機(jī)。如圖1所示，本發(fā)明的線圈10包括具有絕緣層的鐵芯11及繞組12，所述鐵芯設(shè)11有十二個組成極 13，所述繞組12也為十二個，采用漆包線繞制而成，十二個繞組12 —一對應(yīng)地設(shè)在十二個所述組成極13上。在本實(shí)施例中，所述繞組12分為兩組，每組包括六個繞組12，每組繞組 12之間串聯(lián)，兩組繞組12并聯(lián)在一起，并聯(lián)的方式具體為將各組繞組12產(chǎn)生電動勢的高電位端d通過焊接或壓接的方法連接在一起，將各組繞組12產(chǎn)生電動勢的低電位端d'通過焊接或壓接的方法連接在一起，然后通過兩端進(jìn)行輸出。假設(shè)每個繞組12的電阻值為r， 則每組串聯(lián)的繞組12的電阻值為6r，假設(shè)整個線圈的電阻值為R，由于1/R = l/6r+l/6r, 則整個線圈的電阻值R= 3r。而現(xiàn)有技術(shù)中，所有繞組均串聯(lián)，因此整個線圈的電阻值為 12r。本實(shí)施例中的線圈的連接方式，可使電阻值明顯降低，使電機(jī)的帶負(fù)載能力提高。同時，電感的變化如同電阻的變化，使電機(jī)的輸出效率得以提高。本實(shí)施例中的線圈的電阻值僅為現(xiàn)有技術(shù)連接方式的線圈的電阻1/4，因此，大大減少了線圈通電時產(chǎn)生的感抗，從而減少了電能的浪費(fèi)，同時也降低了線圈的工作溫度。圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的線圈20的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為圖2中的線圈20的電連接示意圖，該線圈20用于三相電機(jī)。如圖2和圖3所示，所述鐵芯21設(shè)有十八個組成極 23，所述繞組22也為十八個，所述繞組22 —一對應(yīng)地設(shè)在各個所述組成極23上。在本實(shí)施例中，為三相十八極電機(jī)線圈，繞組el，e4, e7, elO, el3, el6，構(gòu)成第一相；繞組e2，e5, e8，ell, el4，el7，構(gòu)成第二相；繞組e3，e6，e9，el2，el5，el8，構(gòu)成第三相。其中構(gòu)成第一相的繞組22分成兩組，繞組el，e4，e7，為一組，該三個繞組自高電位端a至低電位端a'依次串聯(lián)。el0，el3，el6為第二組，該三個繞組自低電位端a'至高電位端a依次串聯(lián)，然后
4再將兩組繞組并聯(lián)在一起，具體為兩組繞組的高電位端連接在一起，兩組繞組的低電位端連接在一起。第二相中繞組e2，e5，e8，為一組，自高電位端b至低電位端b'依次串聯(lián)；繞組ell，el4，el7，為第二組，自低電位端b'至高電位端b依次串聯(lián)，然后再將兩組繞組并聯(lián)在一起，具體方式與第一相相同。在第三相中，繞組e3，e6, e9，為一組，自高電位端c至低電位端c'依次串聯(lián)；繞組612，615，618，為一組，自低電位端(3'至告電位端c依次串聯(lián)， 兩組繞組并聯(lián)在一起，具體方式同第一相和第二相。三相繞組的繞制均完成后，再將各三相并聯(lián)在一起。假設(shè)每個繞組22的電阻值為r，則屬于同一相的每組串聯(lián)的繞組22的電阻值為3r，設(shè)該相的總電阻值為R，由于1/R = l/3r+l/3r，則每相電阻值R = 1. 5r。而現(xiàn)有技術(shù)中，每一相的所有繞組22均串聯(lián)，因此每相的電阻值為6r。本實(shí)施例中的線圈的連接方式，可使電阻值明顯降低，帶負(fù)載能力提高。本發(fā)明的技術(shù)方案可適用于具有兩個或兩個以上的組成極23的線圈20。其中圖4所示為Y接三相電機(jī)與負(fù)載的連接圖，圖5為▽接三相電機(jī)與負(fù)載的連接圖。如圖4和圖5所示，所述電機(jī)30包括線圈31和設(shè)于所述線圈31外部并可相對于所述線圈31旋轉(zhuǎn)的磁部件33，所述線圈31為本發(fā)明第二實(shí)施例中的線圈。對于三相電機(jī)， 將各相之間并聯(lián)后，按照Y接或▽接連接，然后與外部負(fù)載32相連接。對于單相電機(jī)，線圈 31的兩個并聯(lián)端直接與外部負(fù)載32連接。本發(fā)明的電機(jī)30由于具有上述線圈31，使電機(jī)的內(nèi)阻下降，帶負(fù)載能力提高，同時，電感量的變化如同電阻變化一樣降低，從而使輸出效率提高。進(jìn)而使得所需的磁場強(qiáng)度降低，使磁滯損耗、渦流損耗降低，使電機(jī)溫升降低，從而可延長電機(jī)的使用壽命。本發(fā)明的線圈連接方法，結(jié)合圖1對于單相電機(jī)包括如下步驟，⑴將鐵芯上的十二個組成極分為兩組，每組包括依次相鄰的六個組成極；( 在第一組組成極上繞制繞組，首先繞制第一組的第一個組成極，第一個組成極繞制完成后改變繞制方向?qū)εc其相鄰的第二個組成極進(jìn)行繞制，按此方法依次繞制完成第一組的所有組成極(同一組的相鄰組成極的繞組方向相反)，(3)再對第二組組成極按照第一組組成極相同的方法進(jìn)行繞制繞組；(4)將完成繞制的兩組繞組并聯(lián)。并聯(lián)的方式具體為將兩組繞組產(chǎn)生電動勢的高電位端通過焊接或壓接的方法連接在一起，將各組產(chǎn)生電動勢的低電位端通過焊接或壓接的方法連接在一起，然后通過兩端進(jìn)行輸出。本發(fā)明的線圈連接方法，結(jié)合圖2和圖3，對于三相電機(jī)包括如下步驟，(1)將組成每一相的六個組成極分為兩組，每組包括三個組成極；( 在組成極上繞制繞組，繞制完第一個組成極后繞制與此組成極相距360/P度的組成極或相距360/P的整倍數(shù)度數(shù)的組成極，繞制方向與上一組成極相同，其中P為磁極對數(shù)，在本實(shí)施例中P = 6。之后對其他組的組成極進(jìn)行繞制。(3)將每一相的兩組繞組并聯(lián)，并聯(lián)的具體方式同單相電機(jī)線圈連接方法中的步驟(3)。以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種線圈，包括具有絕緣層的鐵芯及多個繞組，所述鐵芯設(shè)有多個組成極，所述繞組分別繞設(shè)在每個所述組成極上，多個所述繞組分成一個或多個相，其特征在于構(gòu)成每一相的繞組分成多組，每組中包括多個繞組，屬于同一相的各組所述繞組之間并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線圈，其特征在于每組繞組包括的多個繞組之間串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線圈，其特征在于多個所述繞組分成單相或三相。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線圈，其特征在于每一相包括兩組并聯(lián)的繞組，每組繞組包括三個串聯(lián)的繞組。
5.一種電機(jī)，包括線圈和可相對于所述線圈旋轉(zhuǎn)的多對磁極，其特征在于所述線圈為權(quán)利要求1-4中任一項所述的線圈。
6.一種線圈連接方法，首先將鐵芯上的多個組成極分成一個或多個相，其特征在于 還包括如下步驟，(1)將組成每一相的組成極分為多組；( 在每一相的每一組組成極上自高電位端起至低電位端端依次繞制繞組形成一組繞組；(3)將每一相的各組繞組并聯(lián)；(4) 再將各相并聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線圈連接方法，其特征在于在步驟O)中將屬于同一組繞組的繞組串聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線圈連接方法，其特征在于在步驟(3)中將每一相中各組繞組的高電位端連接在一起，將各組繞組的低電位端連接在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線圈連接方法，其特征在于當(dāng)鐵芯上的組成極構(gòu)成一個相時，在步驟(2)中，繞制完成第一個組成極后改變繞制方向?qū)ο噜彉O進(jìn)行繞制，依次繞制完成第一組的所有組成極，之后對其它組成極進(jìn)行繞制。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線圈連接方法，其特征在于當(dāng)鐵芯上的組成極分成三個相時，在步驟( 中，當(dāng)繞制完第一個組成極后繞制與此組成極相距360/P度的組成極或相距 360/P的整倍數(shù)度數(shù)的組成極，繞制方向與上一組成極相同，其中P為相對于所述線圈旋轉(zhuǎn)的磁極的對數(shù)，之后對其他組的組成極進(jìn)行繞制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種線圈、具有該線圈的電機(jī)及線圈的連接方法。其中的線圈，包括具有絕緣層的鐵芯及多個繞組，所述鐵芯設(shè)有多個組成極，所述繞組分別繞設(shè)在每個所述組成極上，多個所述繞組分成一個或多個相，構(gòu)成每一相的繞組分成多組包括多組并聯(lián)的繞組，每組繞組中包括若干多個繞組，屬于同一相的各組所述繞組之間并聯(lián)。本發(fā)明的線圈、具有該線圈的電機(jī)及線圈的連接方法克服了現(xiàn)有電機(jī)的線圈感抗高的缺點(diǎn)，提供一種感抗低的線圈，進(jìn)一步提供一種具有上述線圈從而提高工作效率、延長使用壽命的電機(jī)，還提供一種線圈的連接方法，克服現(xiàn)有的線圈連接方法導(dǎo)致線圈感抗高的缺點(diǎn)，提供一種繞制線圈的方法，從而降低線圈的感抗。
文檔編號H02K3/28GK102480183SQ201010562939
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者于保祥, 宋秋樺, 李延成, 畢克用, 江獻(xiàn)棟, 王永泉 申請人:廊坊科森電器有限公司