十二槽十極三相直流無刷電機制造技術

本實用新型專利技術提供一種十二槽十極三相直流無刷電機，包括十磁極轉子，十二齒槽定子，以及繞組，定子各齒槽的末端弧面與所述轉子中各該磁極的內表面的弧面共圓心，繞組纏繞在定子各齒槽上，包括分別具有兩段繞線的第一相、第二相、及第三相線圈；各相線圈中的一段繞線起始于一繞線始點，于順時針方向在與該繞線始點對應的一個齒槽上纏繞多圈，并在第后五的齒槽上纏繞多圈，終止在與該繞線始點對應的繞線終點；該線圈中的另一段繞線起始于該繞線終點，于順時針方向在第后六的齒槽上纏繞多圈，并在第后十一的齒槽上纏繞多圈，終止于該繞線始點。如此可避免反方向繞制的現象，也降低了對繞線設備的要求，使繞線設備制造簡便。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

十二槽十極三相直流無刷電機
本技術涉及屬于汽車空調的外轉子形式的無刷電機領域，特別是涉及一種十二槽十極三相直流無刷電機。
技術介紹
隨著汽車工業的不斷發展，對汽車零部件的要求越來越高，不僅有性能的要求，而且還有節能和環保方面的要求。目前汽車空調使用的還是有刷電機，在性能和節能環保方面均不及無刷電機，隨著電子元器件的性能不斷提高以及價格的不斷降低，無刷電機所具有高效率、低噪聲、長壽命等優勢，用來替代有刷電機將是必然趨勢。目前針對使用在汽車空調上而開發的無刷電機，槽數與極數配合有的采用六槽四極，也有的采用十二槽八極；也就是在定子上有六個或十二個繞線的線槽或極靴，而在轉子上有四個或八個交替的南極和北極磁鋼。電機的槽數與極數的不同的配合，會產生不同的齒槽轉矩，而齒槽轉矩是電機電磁聲產生的根源之一。誠如業內人員所知曉的，齒槽轉矩與轉子轉動時出現的齒與磁極間的鎖止現象有關，齒槽轉矩與槽數與極數的最小公倍數成反比。以上提到的六槽四極的最小公倍數為12， 十二槽八極的最小公倍數為24，當轉子旋轉一圈的過程中，六槽四極的會出現12個鎖止點，十二槽八極的會出現24個鎖止點，而鎖止點越多，齒槽轉矩就越小；反之亦然。齒槽轉矩的大小，直接會影響到電磁聲的大小；一般齒槽轉矩越大，所產生的電磁聲就越大。為解決上述問題，業內人士曾提出過一種通過改變磁極的內弧面，使鎖止力減弱， 可以起到降低齒槽轉矩的作用，呈如圖I所示，由于磁極的磁鋼11內弧面110的圓弧與定子鐵芯13的圓弧130并不在同一個同心圓上，使磁鋼11與定子鐵芯13之間的氣隙在圓周上不一致，進而增加了局部區間的氣隙長度，換言之，等于增加了平均氣隙長度，進而會造成電機的性能的下降。此外，用降低磁鋼的磁性能或增加氣隙長度也可以降低電機氣隙磁密度，從而可以減小齒槽轉矩，但是這樣同樣會降低電機性能和效率。另外，由于直流無刷電機定子的繞線方式亦會影響到其工作的性能及效率，合理地對定子繞組進行繞制亦尤其重要，在現有技術中，定子繞組根據線圈繞制的形狀與嵌裝布線方式不同，可分為集中式和分布式兩類，其中，相對于分布式繞組，上述集中式繞組因具有效率高、發熱量小和三相繞組對稱性好等優點較為常見，請參閱圖2，顯示為現有技術中一種十二槽十極三相直流無刷電機的集中式定子繞組示意圖，定子繞組包括12個線圈元件，12個線圈分成U、V、W三相，分別纏繞到定子的12個齒上。如下圖所示，U相的一對線圈分別纏繞在齒12a及12b上，其中，齒12a上的線圈為順時針繞制，齒12b上的線圈為逆時針繞制，U相的另一對線圈分別纏繞在齒12g及12h上，其中，齒12g上的線圈為逆時針繞制，齒12b上的線圈為順時針繞制，類似地，V相的兩對線圈分別纏繞在齒12c、12d以及齒 12i、12j上，W相的兩對線圈分別纏繞在齒12e、12f以及齒121^、121上，而且，上述三相比￥、 W采用星形繞組方式，即U相的尾端、V相的尾端、W相的尾端連接在一起。但是，由于上述繞制方式中纏繞于同一相上的相鄰兩個線圈的連接方式為尾端接首端的順接串聯方式(電工術語為“尾接頭”)，其在額定的電壓下產生的電流相對較低，尤其是應用在低壓環境下時會降低電機性能和效率；而且，在實際繞線過程中由于其在順時針和逆時針兩個方向繞制的情況，進而對繞線設備有著較高的要求，不利于提高生產效率及降低生產成本。因而，如何提供一種針對十二槽十極三相直流無刷電機定子的繞線技術，以克服現有技術中的種種缺陷，實已成為本領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現思路
鑒于以上所述現有技術的缺點，本技術的目的在于提供一種十二槽十極三相直流無刷電機，用于解決現有技術中的直流無刷電機因增加了平均氣隙長度而造成電機的性能的下降的問題。本技術的目的在于提供一種十二槽十極三相直流無刷電機，用于解決現有技術中的直流無刷電機的定子繞組因順接串聯繞制及在順逆時針兩個方向的繞制方式而降低電機性能和效率的問題。為實現上述目的及其他相關目的，本技術提供一種十二槽十極三相直流無刷電機,至少包括轉子,具有十個磁極,各該磁極的內表面為共圓心的弧面；定子，軸設于所述轉子中，具有十二個齒槽，各該齒槽的末端弧面共圓心，所述的十二個齒槽依次包括第一直至第十二齒槽，在第十二與第一齒槽之間、第八與第九齒槽之間、及第四與第五齒槽之間的根部位置分別設有第一、第二、及第三繞線始點，在第六與第七齒槽之間、第二與第三齒槽之間、及第十與第十一齒槽之間的根部位置分別設有第一、 第二、及第三繞線終點，各該齒槽的末端弧面與所述轉子中各該磁極的內表面的弧面共圓心;繞組，纏繞在所述定子各齒槽上，包括分別具有兩段繞線的第一相、第二相、及第三相線圈；各相線圈中的一段繞線起始于一繞線始點，于順時針方向在與該繞線始點對應的一個齒槽上纏繞多圈，并在第后五的齒槽上纏繞多圈，終止在與該繞線始點對應的繞線終點；該線圈中的另一段繞線起始于該繞線終點，于順時針方向在第后六的齒槽上纏繞多圈，并在第后十一的齒槽上纏繞多圈，終止于該繞線始點。于本技術的十二槽十極三相直流無刷電機中，所述第一相線圈中的一段繞線起始于所述第一繞線始點，于順時針方向在所述第一齒槽上纏繞多圈，并在第六齒槽上再纏繞多圈，終止于所述第一繞線終點；所述第一相線圈中的另一段繞線起始于所述第一繞線終點，于順時針方向在所述第七齒槽上多圈，并在第十二齒槽上纏繞多圈，終止于所述第一繞線始點。于本技術的十二槽十極三相直流無刷電機中，所述第二相線圈中的一段繞線起始于所述第二繞線始點，于順時針方向在所述第九齒槽上纏繞多圈，并在第二齒槽上纏繞多圈，終止于所述第二繞線終點；所述第二相線圈中的另一段繞線起始于所述第二繞線終點，于順時針方向在所述第三齒槽上纏繞多圈，并在第八齒槽上纏繞多圈，終止于所述第二繞線始點。于本技術的十二槽十極三相直流無刷電機中，所述第三相線圈中的一段繞線起始于所述第三繞線始點，于順時針方向在所述第五齒槽上纏繞多圈，并在第十齒槽上纏繞多圈，終止于所述第三繞線終點；所述第三相線圈中的另一段繞線起始于所述第三繞線終點，于順時針方向在所述第十一齒槽上纏繞，并在第四齒槽上再纏繞多圈，終止于所述第三繞線始點。于本技術的十二槽十極三相直流無刷電機中，所述繞組的繞制方式為三角形繞組或星形繞組。如上所述，本技術的十二槽十極三相直流無刷電機，具有以下有益效果本技術的十二槽十極三相直流無刷電機采取十二槽十極的槽數與極數的配合，其槽數與極數的最小公倍數為60，也就是說當轉子旋轉一圈，會出現60個鎖止點，由于鎖止點數量較六槽四極的12個鎖止點及十二槽八極的24個鎖止點有大幅度地增加,其齒槽轉矩也就大幅度地減小，從而有效地減小了由齒槽轉矩產生的電磁聲。本技術的十二槽十極三相直流無刷電機中的磁極的磁鋼內弧面的圓弧保持了與定子鐵芯為同心圓，進而使磁鋼與定子之間的氣隙在圓周上保持不變，能最大限度地發揮磁鋼的磁性能，電機的性能和效率都能保持在較高的水平上。本技術的十二槽十極三相直流無刷電機與圖2的現有技術比較，為雙組并聯繞組，具有繞組電阻小的優點，適用于低電壓供電的場合，特別是在汽車12V供電時的使用。按照本技術繞線機構，可以在實際繞線過程中避免反方向繞制的現象，可以降本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種十二槽十極三相直流無刷電機，其特征在于，至少包括：轉子，具有十個磁極，各該磁極的內表面為共圓心的弧面；定子，軸設于所述轉子中，具有十二個齒槽，各該齒槽的末端弧面共圓心，所述的十二個齒槽依次包括第一直至第十二齒槽，在第十二與第一齒槽之間、第八與第九齒槽之間、及第四與第五齒槽之間的根部位置分別設有第一、第二、及第三繞線始點，在第六與第七齒槽之間、第二與第三齒槽之間、及第十與第十一齒槽之間的根部位置分別設有第一、第二、及第三繞線終點，各該齒槽的末端弧面與所述轉子中各該磁極的內表面的弧面共圓心；繞組，纏繞在所述定子各齒槽上，包括分別具有兩段繞線的第一相、第二相、及第三相線圈；各相線圈中的一段繞線起始于一繞線始點，于順時針方向在與該繞線始點對應的一個齒槽上纏繞多圈，并在第后五的齒槽上纏繞多圈，終止在與該繞線始點對應的繞線終點；該線圈中的另一段繞線起始于該繞線終點，于順時針方向在第后六的齒槽上纏繞多圈，并在第后十一的齒槽上纏繞多圈，終止于該繞線始點。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉小波，
申請(專利權)人：上海航天汽車機電股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：