本發(fā)明涉及驅(qū)動領(lǐng)域，具體地，涉及一種無槽電機(jī)。

背景技術(shù)：

一種傳統(tǒng)的無槽電機(jī)的定子包括定子筒狀磁芯以及繞制在筒狀磁芯上的定子繞組，定子繞組由多個線圈元件組成，線圈元件對于電機(jī)至關(guān)重要，關(guān)系著制程、反電動勢等等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實(shí)踐本發(fā)明而學(xué)習(xí)。

為克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種電機(jī)，包括定子和可轉(zhuǎn)動地安裝到定子的轉(zhuǎn)子，所述定子包括筒狀磁芯、繞制到所述筒狀磁芯的定子繞組；所述轉(zhuǎn)子包括內(nèi)圓筒、套設(shè)在內(nèi)圓筒外的外圓筒、安裝到內(nèi)圓筒外壁的第一永磁體、以及安裝到外圓筒內(nèi)壁的第二永磁體；所述筒狀磁芯位于所述第一永磁體、第二永磁體之間；所述第一永磁體形成p對磁極，所述第二永磁體形成p對磁極，其中p為大于1的整數(shù)；所述定子繞組為三相繞組，每相繞組包括n*p個并聯(lián)的線圈元件，其中n為大于0的整數(shù)；所述第一永磁體的p對磁極中，每對磁極與3n個線圈元件對應(yīng)。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，所述第一永磁體面朝所述筒狀磁芯的磁極磁性與對應(yīng)所述第二永磁體面朝所述筒狀磁芯的磁極磁性相同。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，p為5。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，n為1，且電機(jī)的相寬為120度電角度。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，所述定子繞組采用y形連接。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，n為2，且電機(jī)的相寬為60度電角度。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，所述定子繞組采用三角形連接。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，所述線圈元件由繞制到所述筒狀磁芯上的奇數(shù)層線圈組成。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，每個線圈元件的奇數(shù)層線圈中，較內(nèi)層的線圈由若干互相緊挨的線匝順次排列形成。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，所述線圈元件由繞制到所述筒狀磁芯上的三層線圈組成。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，所述線圈元件由一根無間斷的導(dǎo)線繞制而成。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，所述筒狀磁芯的兩個軸向端設(shè)有環(huán)狀絕緣墊，所述環(huán)狀絕緣墊遠(yuǎn)離所述筒狀磁芯的一面為弧形表面，所述繞組沿著所述弧形表面彎折。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，所述環(huán)狀絕緣墊上設(shè)用于將相鄰的線圈元件隔開的分隔結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供的電機(jī)，定子磁芯無繞線齒從而也叫無槽電機(jī)，定子繞組直接繞設(shè)于筒狀磁芯上，使定子繞組的每相繞組包括n*p個并聯(lián)的線圈元件，其中n為大于0的整數(shù)；所述第一永磁體的p對磁極中，每對磁極與3n個線圈元件對應(yīng)，從而使得反電動勢曲線更接近正弦曲線。

通過閱讀說明書，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將更好地了解這些技術(shù)方案的特征和內(nèi)容。

附圖說明

下面通過參考附圖并結(jié)合實(shí)例具體地描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)方式將會更加明顯，其中附圖所示內(nèi)容僅用于對本發(fā)明的解釋說明，而不構(gòu)成對本發(fā)明的任何意義上的限制，在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的電機(jī)的簡化示意圖。

圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的定子的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例的環(huán)形絕緣墊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例的定子的剖視圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的線圈連接盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例的線圈元件電聯(lián)的電路示意圖。

圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例的電機(jī)的簡化示意圖。

圖9為本發(fā)明第二實(shí)施例的線圈元件電聯(lián)的電路示意圖。

圖10為本發(fā)明第二實(shí)施例的定子的剖視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供一種電機(jī)，包括定子20和可轉(zhuǎn)動地安裝到電機(jī)定子20的轉(zhuǎn)子。定子20包括固定支架24、安裝到固定支架24的筒狀磁芯23、安裝于筒狀磁芯23的兩個軸向端的環(huán)狀絕緣墊21、繞制到筒狀磁芯23的定子繞組30。固定支架24中心具有柱狀的轂部25，轂部25的兩端安裝有滾動軸承26。筒狀磁芯23環(huán)繞轂部25。本實(shí)施例中，筒狀磁芯23、環(huán)狀絕緣墊21和定子繞組30作為一個整體被固定到固定支架24，例如，通過注塑的方式固定到固定支架24。

轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸51、固定到轉(zhuǎn)軸51的連接結(jié)構(gòu)53、固定到連接結(jié)構(gòu)53 且環(huán)繞轉(zhuǎn)軸51的外圓筒56、固定到連接結(jié)構(gòu)53且位于外圓筒56內(nèi)側(cè)的內(nèi)圓筒58，以及安裝到外圓筒56內(nèi)壁的第二永磁體57、安裝到內(nèi)圓筒58外壁的第一永磁體59。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸51被軸承26支撐并安裝到柱狀的轂部25，從而使轉(zhuǎn)子能夠相對于定子轉(zhuǎn)動。筒狀磁芯23位于第一永磁體59、第二永磁體57之間。第一永磁體59沿徑向極化，沿周向交替排列，共形成p對磁極，相鄰磁極的極性相反，其中p為大于1的整數(shù)。第二永磁體57也沿徑向極化，沿周向交替排列，形成p對磁極，相鄰磁極的極性相反；且第一永磁體59面朝筒狀磁芯23的磁極磁性與對應(yīng)第二永磁體57面朝筒狀磁芯23的磁極磁性相同。本實(shí)施例中，連接結(jié)構(gòu)53的為圓盤形，在連接結(jié)構(gòu)53的中心設(shè)有軸向延伸的轂部54。轂部54固定到轉(zhuǎn)軸51，外圓筒56和內(nèi)圓筒58固定到連接板53，從而使外圓筒56和內(nèi)圓筒58跟隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動。

定子繞組30為三相繞組，每相繞組包括n*p個并聯(lián)的線圈元件31，其中n為大于0的整數(shù)；上述第一永磁體的p對磁極中，每對磁極與3n個線圈元件對應(yīng)，類似地，上述第二永磁體的p對磁極中，每對磁極與3n個線圈元件對應(yīng)。

請同時參照圖2至圖5，在本實(shí)施例中，p取值為5，n取值為1，即，第一永磁體59共形成5對(即，p對)磁極，第二永磁體57共形成5對(即，p對)磁極。每相繞組包括5個(即，n*p)并聯(lián)的線圈元件31，三相繞組共具有15個線圈元件。第一永磁體59或第二永磁體57的5對磁極中，每對磁極(即一對相鄰的n極和s極)與3個(即，3n)線圈元件31對應(yīng)，此時電機(jī)的相寬(phaseband)為120度電角度。

在具體實(shí)施時，環(huán)狀絕緣墊21上可設(shè)置多個分隔結(jié)構(gòu)如分隔柱29，用于將相鄰的線圈元件31隔開。筒狀磁芯23的外壁可覆有絕緣薄膜22，當(dāng)然，由于環(huán)狀絕緣墊21的設(shè)置，筒狀磁芯23的上表面及下表面可以不必 覆蓋絕緣薄膜。

如圖4和圖5所示，分隔柱29靠近環(huán)狀絕緣墊21的外邊緣設(shè)置；雖然圖中未顯示，但在實(shí)際應(yīng)用中，分隔柱29還可以沿筒狀磁芯的軸向向另一端的環(huán)狀絕緣墊21延伸。環(huán)狀絕緣墊21的遠(yuǎn)離所述筒狀磁芯的表面28為平滑的表面，使線圈元件的繞線能沿所述平滑的表面進(jìn)行平滑地彎曲與轉(zhuǎn)向，使線圈能更好地繞制在筒狀磁芯23上。

線圈元件31由繞制到筒狀磁芯上的奇數(shù)層線圈組成，例如一層、三層或五層；每個線圈元件的奇數(shù)層線圈中，較外層的線圈繞制與較內(nèi)層的線圈外側(cè)，較內(nèi)層的線圈由若干互相緊挨的線匝順次排列形成，如此，較外層的線圈的線匝就不會落入較內(nèi)層。

因?yàn)槊總€繞組由奇數(shù)層線圈組成，所以，對于先后繞制的第一線圈元件、第二線圈元件，第一線圈元件的末端線端與第二線圈元件的始端線端相鄰；繞制到筒狀磁芯的多個線圈元件31可以由一根無間斷的導(dǎo)線連續(xù)繞制而成。

當(dāng)?shù)谝痪€圈元件由超過一層的奇數(shù)層線圈組成，第一線圈元件的最內(nèi)層線圈的形成方向?yàn)橹饾u靠近第二線圈元件的方向，第一線圈元件任意兩層相鄰線圈的形成方向相反。

具體地，在本實(shí)施例中，如圖5所示，線圈元件31由繞制到筒狀磁芯上的三層線圈組成。具體地，在繞制當(dāng)前線圈元件時，緊貼筒狀磁芯以及環(huán)狀絕緣墊繞制第一層線圈61，且相鄰的線匝之間不存在空隙，彼此緊貼，優(yōu)選地，第一層線圈從左到右逐漸覆蓋兩個分隔柱之間的環(huán)狀絕緣墊部分；第二層線圈62繞制在第一層線圈61上，同樣相鄰的線匝之間不存在空隙，彼此緊貼，優(yōu)選地，第二層線圈62從右到左逐漸覆蓋兩個分隔柱之間的第一層線圈；第三層線圈63繞制在第二層線圈62上，相鄰的線匝之間可以存在空隙，在本實(shí)施例中，第三層線圈63的線匝之間同樣不存在空隙，彼 此緊貼。第三層線圈63繞制結(jié)束后，相當(dāng)于當(dāng)前線圈元件已繞制完畢，可以在當(dāng)前線圈元件的右側(cè)繼續(xù)繞制下一個線圈元件。每個線圈元件的層數(shù)越多，對應(yīng)的線圈匝數(shù)就越多。每個線圈元件具有奇數(shù)層線圈，就能確保當(dāng)前線圈元件的末端端部與下一個線圈元件的始端端部靠得很近，有效地減少了線圈元件的端部長度。

線圈元件31在電路上呈并聯(lián)關(guān)系，在具體實(shí)施時，請參照圖6，圖6為本發(fā)明實(shí)施例的線圈連接盤的結(jié)構(gòu)示意圖。線圈連接盤40的主體框架48為一個絕緣圓環(huán)，第一供電線路41沿絕緣圓環(huán)周向設(shè)置在主體框架48上，第一供電線路41上設(shè)有多個第一掛鉤42；第二供電線路43沿絕緣圓環(huán)周向設(shè)置在主體框架48上第一供電線路41的外圍，第二供電線路43上設(shè)有多個第二掛鉤44；第三供電線路45沿絕緣圓環(huán)周向設(shè)置在主體框架48上第二供電線路43的外圍，第三供電線路45上設(shè)有多個第三掛鉤46。上述第一掛鉤42、第二掛鉤44、第三掛鉤46順次地、交替地排列，即以第一掛鉤42、第二掛鉤44、第三掛鉤46作為一個單位重復(fù)排列。每個線圈元件的兩個端部分別與相鄰第一掛鉤42、第二掛鉤44或第三掛鉤46相連。本實(shí)施例中，線圈元件31采取如圖7所示的三角形連接方式。其中，a1、b1、c1、a2、b2、c2、a3、b3、c3、a4、b4、c4、a5、b5、c5表示線圈元件，u、v、w表示三條供電線路，即上述的第一供電線路、第二供電線路以及第三供電線路。

如圖8所示，在本實(shí)施例中，p取值為5，即，第一永磁體59共形成5對(即，p對)磁極，第二永磁體57共形成5對(即，p對)磁極。與上一實(shí)施例不同的是，在本實(shí)施例中，n的取值為2，因此，每相繞組包括10個(即，n*p)并聯(lián)的線圈元件32，三相定子繞組30共包括30個線圈元件32。第一永磁體59或第二永磁體57的5對磁極中，每對磁極與6個線圈元件32對應(yīng)，此時電機(jī)的相寬為60度電角度。在線圈元件32的電路連接 上采取如圖9所示的y形連接方式，同樣可以使用如圖6所示的線圈連接盤，但所有的線圈元件還需要與一根導(dǎo)線或?qū)щ娙ο噙B。如圖10所示，在本實(shí)施例中，每個線圈元件32僅由一層線圈組成。

本發(fā)明提供的電機(jī)，轉(zhuǎn)子的第一永磁體、第二永磁體形成的p對磁極中，定子繞組的每相繞組包括n*p個并聯(lián)的線圈元件，其中n為大于0的整數(shù)；每對磁極與3n個線圈元件對應(yīng)，從而使得反電動勢曲線更接近正弦曲線；線圈元件的線圈采用奇數(shù)層線圈，從而使每個線圈元件采用一根無間斷的導(dǎo)線即可完成繞制；線圈元件間采用三角形或y形連接方式，使相位區(qū)域更對稱。

以上參照附圖說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)，可以有多種變型方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。舉例而言，作為一個實(shí)施例的部分示出或描述的特征可用于另一實(shí)施例以得到又一實(shí)施例。以上僅為本發(fā)明較佳可行的實(shí)施例而已，并非因此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效變化，均包含于本發(fā)明的權(quán)利范圍之內(nèi)。