专利名称：一种线圈、具有该线圈的电机及线圈的连接方法
技术领域：
本发明涉及一种电机元件，尤其涉及一种线圈、具有该线圈的电机及线圈的连接方法。
背景技术：
电机主要包括线圈和能够产生磁场的励磁或永磁部件，通过对电机的线圈通电可将电能转化为机械能，当线圈与励磁或永磁部件相对旋转时可在线圈中产生电流，即将机械能转化为电能。由于线圈的绕组具有电感，电流通过线圈时产生的感抗不可避免将部分电能储存于电机本身，而使输出效率降低。且频率越高，此现象越严重。现有电机每相的各绕组之间为串联关系，产生的内阻和电感大，输出效率低。为保证输出功率，只能加大磁场强度，从而使工作过程中的磁滞损耗、涡流损耗增大，电机温升加大，缩短了电机的使用寿命。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有的电机的线圈感抗高的缺点，提供一种感抗较低的线圈。本发明进一步提供一种具有上述线圈从而提高工作效率、延长使用寿命的电机。本发明还提供一种线圈的连接方法，以克服现有的线圈连接方法导致线圈感抗高的缺点，从而降低线圈的感抗。本发明提供的线圈，包括具有绝缘层的铁芯及多个绕组，所述铁芯设有多个组成极，所述绕组分别绕设在每个所述组成极上，多个所述绕组分成一个或多个相，其特征在于构成每一相的绕组分成多组，每组中包括多个绕组，属于同一相的各组所述绕组之间并联。作为优选，每组绕组包括的多个绕组之间串联。作为优选，多个所述绕组分成单相或三相。作为进一步的优选，每一相包括两组并联的绕组，每组绕组包括三个串联的绕组。本发明提供的电机，包括线圈和可相对于所述线圈旋转的多对磁极，所述线圈为如上所述的线圈。本发明提供的线圈连接方法，首先将铁芯上的多个组成极分成一个或多个相，其特征在于还包括如下步骤，(1)将组成每一相的组成极分为多组；( 在每一相的每一组组成极上自高电位端至低电位端依次绕制绕组形成一组绕组；C3)将每一相的各组绕组并联；(4)将各相并联。作为优选，在步骤O)中将属于同一组绕组的绕组串联。作为进一步的优选，在步骤(3)中将每一相中各组绕组的高电位端连接在一起， 将各组绕组的低电位端连接在一起。作为优选，当铁芯上的组成极构成一个相时，在步骤O)中，绕制完成第一个组成极后改变绕制方向对相邻极进行绕制，依次绕制完成第一组的所有组成极，之后对其它组成极进行绕制。作为优选，当铁芯上的组成极分成三个相时，在步骤O)中，当绕制完第一个组成极后绕制与此组成极相距360/P度的组成极或相距360/P的整倍数度数的组成极，绕制方向与上一组成极相同，其中P为相对于所述线圈旋转的磁极的对数，之后对其他组的组成极进行绕制。本发明的线圈、具有该线圈的电机和线圈的连接方法与现有技术相比，具有以下有益效果将所述绕组分为多组，多组绕组并联在一起，可减小线圈的电阻和电感，使输出效率提高，进而可降低磁场强度，使温升降低，延长了电机的使用寿命。
图1为本发明一个实施例的线圈的电连接示意图；图2为本发明另一个实施例的线圈的结构示意图；图3为图2中的线圈的电连接示意图；图4为本发明一个实施例的电机及电机所连负载的原理图；图5为本发明另一个实施例的电机及电机所连负载的原理图。
具体实施例方式图1为本发明第一实施例的线圈的电连接示意图，该线圈用于单相电机。如图1所示，本发明的线圈10包括具有绝缘层的铁芯11及绕组12，所述铁芯设11有十二个组成极 13，所述绕组12也为十二个，采用漆包线绕制而成，十二个绕组12 —一对应地设在十二个所述组成极13上。在本实施例中，所述绕组12分为两组，每组包括六个绕组12，每组绕组 12之间串联，两组绕组12并联在一起，并联的方式具体为将各组绕组12产生电动势的高电位端d通过焊接或压接的方法连接在一起，将各组绕组12产生电动势的低电位端d'通过焊接或压接的方法连接在一起，然后通过两端进行输出。假设每个绕组12的电阻值为r， 则每组串联的绕组12的电阻值为6r，假设整个线圈的电阻值为R，由于1/R = l/6r+l/6r, 则整个线圈的电阻值R= 3r。而现有技术中，所有绕组均串联，因此整个线圈的电阻值为 12r。本实施例中的线圈的连接方式，可使电阻值明显降低，使电机的带负载能力提高。同时，电感的变化如同电阻的变化，使电机的输出效率得以提高。本实施例中的线圈的电阻值仅为现有技术连接方式的线圈的电阻1/4，因此，大大减少了线圈通电时产生的感抗，从而减少了电能的浪费，同时也降低了线圈的工作温度。图2为本发明第二实施例的线圈20的结构示意图，图3为图2中的线圈20的电连接示意图，该线圈20用于三相电机。如图2和图3所示，所述铁芯21设有十八个组成极 23，所述绕组22也为十八个，所述绕组22 —一对应地设在各个所述组成极23上。在本实施例中，为三相十八极电机线圈，绕组el，e4, e7, elO, el3, el6，构成第一相；绕组e2，e5, e8，ell, el4，el7，构成第二相；绕组e3，e6，e9，el2，el5，el8，构成第三相。其中构成第一相的绕组22分成两组，绕组el，e4，e7，为一组，该三个绕组自高电位端a至低电位端a'依次串联。el0，el3，el6为第二组，该三个绕组自低电位端a'至高电位端a依次串联，然后
4再将两组绕组并联在一起，具体为两组绕组的高电位端连接在一起，两组绕组的低电位端连接在一起。第二相中绕组e2，e5，e8，为一组，自高电位端b至低电位端b'依次串联；绕组ell，el4，el7，为第二组，自低电位端b'至高电位端b依次串联，然后再将两组绕组并联在一起，具体方式与第一相相同。在第三相中，绕组e3，e6, e9，为一组，自高电位端c至低电位端c'依次串联；绕组612，615，618，为一组，自低电位端(3'至告电位端c依次串联， 两组绕组并联在一起，具体方式同第一相和第二相。三相绕组的绕制均完成后，再将各三相并联在一起。假设每个绕组22的电阻值为r，则属于同一相的每组串联的绕组22的电阻值为3r，设该相的总电阻值为R，由于1/R = l/3r+l/3r，则每相电阻值R = 1. 5r。而现有技术中，每一相的所有绕组22均串联，因此每相的电阻值为6r。本实施例中的线圈的连接方式，可使电阻值明显降低，带负载能力提高。本发明的技术方案可适用于具有两个或两个以上的组成极23的线圈20。其中图4所示为Y接三相电机与负载的连接图，图5为▽接三相电机与负载的连接图。如图4和图5所示，所述电机30包括线圈31和设于所述线圈31外部并可相对于所述线圈31旋转的磁部件33，所述线圈31为本发明第二实施例中的线圈。对于三相电机， 将各相之间并联后，按照Y接或▽接连接，然后与外部负载32相连接。对于单相电机，线圈 31的两个并联端直接与外部负载32连接。本发明的电机30由于具有上述线圈31，使电机的内阻下降，带负载能力提高，同时，电感量的变化如同电阻变化一样降低，从而使输出效率提高。进而使得所需的磁场强度降低，使磁滞损耗、涡流损耗降低，使电机温升降低，从而可延长电机的使用寿命。本发明的线圈连接方法，结合图1对于单相电机包括如下步骤，⑴将铁芯上的十二个组成极分为两组，每组包括依次相邻的六个组成极；( 在第一组组成极上绕制绕组，首先绕制第一组的第一个组成极，第一个组成极绕制完成后改变绕制方向对与其相邻的第二个组成极进行绕制，按此方法依次绕制完成第一组的所有组成极(同一组的相邻组成极的绕组方向相反)，(3)再对第二组组成极按照第一组组成极相同的方法进行绕制绕组；(4)将完成绕制的两组绕组并联。并联的方式具体为将两组绕组产生电动势的高电位端通过焊接或压接的方法连接在一起，将各组产生电动势的低电位端通过焊接或压接的方法连接在一起，然后通过两端进行输出。本发明的线圈连接方法，结合图2和图3，对于三相电机包括如下步骤，(1)将组成每一相的六个组成极分为两组，每组包括三个组成极；( 在组成极上绕制绕组，绕制完第一个组成极后绕制与此组成极相距360/P度的组成极或相距360/P的整倍数度数的组成极，绕制方向与上一组成极相同，其中P为磁极对数，在本实施例中P = 6。之后对其他组的组成极进行绕制。(3)将每一相的两组绕组并联，并联的具体方式同单相电机线圈连接方法中的步骤(3)。以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种线圈，包括具有绝缘层的铁芯及多个绕组，所述铁芯设有多个组成极，所述绕组分别绕设在每个所述组成极上，多个所述绕组分成一个或多个相，其特征在于构成每一相的绕组分成多组，每组中包括多个绕组，属于同一相的各组所述绕组之间并联。
2.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于每组绕组包括的多个绕组之间串联。
3.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于多个所述绕组分成单相或三相。
4.根据权利要求3所述的线圈，其特征在于每一相包括两组并联的绕组，每组绕组包括三个串联的绕组。
5.一种电机，包括线圈和可相对于所述线圈旋转的多对磁极，其特征在于所述线圈为权利要求1-4中任一项所述的线圈。
6.一种线圈连接方法，首先将铁芯上的多个组成极分成一个或多个相，其特征在于 还包括如下步骤，(1)将组成每一相的组成极分为多组；( 在每一相的每一组组成极上自高电位端起至低电位端端依次绕制绕组形成一组绕组；(3)将每一相的各组绕组并联；(4) 再将各相并联。
7.根据权利要求6所述的线圈连接方法，其特征在于在步骤O)中将属于同一组绕组的绕组串联。
8.根据权利要求6所述的线圈连接方法，其特征在于在步骤(3)中将每一相中各组绕组的高电位端连接在一起，将各组绕组的低电位端连接在一起。
9.根据权利要求6所述的线圈连接方法，其特征在于当铁芯上的组成极构成一个相时，在步骤(2)中，绕制完成第一个组成极后改变绕制方向对相邻极进行绕制，依次绕制完成第一组的所有组成极，之后对其它组成极进行绕制。
10.根据权利要求6所述的线圈连接方法，其特征在于当铁芯上的组成极分成三个相时，在步骤( 中，当绕制完第一个组成极后绕制与此组成极相距360/P度的组成极或相距 360/P的整倍数度数的组成极，绕制方向与上一组成极相同，其中P为相对于所述线圈旋转的磁极的对数，之后对其他组的组成极进行绕制。
全文摘要
本发明涉及一种线圈、具有该线圈的电机及线圈的连接方法。其中的线圈，包括具有绝缘层的铁芯及多个绕组，所述铁芯设有多个组成极，所述绕组分别绕设在每个所述组成极上，多个所述绕组分成一个或多个相，构成每一相的绕组分成多组包括多组并联的绕组，每组绕组中包括若干多个绕组，属于同一相的各组所述绕组之间并联。本发明的线圈、具有该线圈的电机及线圈的连接方法克服了现有电机的线圈感抗高的缺点，提供一种感抗低的线圈，进一步提供一种具有上述线圈从而提高工作效率、延长使用寿命的电机，还提供一种线圈的连接方法，克服现有的线圈连接方法导致线圈感抗高的缺点，提供一种绕制线圈的方法，从而降低线圈的感抗。
文档编号H02K3/28GK102480183SQ201010562939
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者于保祥, 宋秋桦, 李延成, 毕克用, 江献栋, 王永泉 申请人:廊坊科森电器有限公司