专利名称：单相马达及其定子绕线与结线方法
技术领域：
本发明涉及一种马达及其定子绕线与结线方法，特别是涉及一种单相马达及其定子绕线与结线方法。
背景技术：
直流无刷马达保留传统直流马达可急遽加速及转速、和外加电压成正比、转矩和电枢电流成正比等优点，再加上无刷构造的关系，故较不会产生机械性及电器性噪声，因此为一特性非常优良的马达。
依定子绕线方式，可将无刷马达分为单相、二相、三相及五相等，其中，以单相或三相直流无刷马达较为常见。而相对于三相无刷马达，单相无刷马达具有组装容易及生产合格率高的特点。
请参考图1所示，其揭露现有单相无刷马达以径向绕线方法形成的定子。现有绕线技术中，以单一导线进行绕线，在定子的各极臂绕上相等的匝数。导线W在对定子10绕线前，将导线W一端形成第一接点P1，接着导线W对定子10依序卷绕完所有定子极臂11，12，13，14时，导线W的另一端形成第二接点P2，因此，定子10可利用单组线圈马达驱动电路，且在单组线圈上以正反向的电流导通，以产生交变的旋转磁场，供驱动具N、S磁铁的转子。
当单相无刷马达输出功率增加、电流增大时，利用双导线同时卷绕极臂，以降低单一导线的电流是一常见的施行技术。请参阅图2，其揭露现有技术中具有八个极臂的定子绕线示意图。图2中，以双股绞线W’一同进行多个极臂1～8的绕线，并且是依着极臂的顺序来进行。由于相邻极臂的绕线方向不相同，因此绕线方向利用顺时针、逆时针相互交替的方式依序绕完所有极臂。
然而，利用双导线依序对相邻极臂卷绕，会使得导线不易排列整齐、且占槽率较低，尤其当导线的线径变大时，两条导线更易彼此摩擦而造成表面的绝缘层刮损，而使得马达短路。再者，若相邻极臂的绕线方向不断在改变，因此更易造成导线的摩擦。
承上所述，本案发明人亟思一种可以解决定子绕线时，依序对相邻极臂卷绕时不易排列整齐、占槽率较低、导线间易磨擦等问题的“单相马达及其定子绕线与结线方法”。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种单相马达及其定子绕线与结线方法，以解决现有技术的定子绕线时，依序对相邻极臂卷绕时不易排列整齐、占槽率较低、导线间易磨擦等问题。
为达上述目的，依本发明的定子绕线与结线方法，其包括将一导线以一第一方向依序卷绕多个奇数极臂，将导线拉出一共接点，作为一第一电源端，将导线以一第二方向依序卷绕多个偶数极臂，将导线的入线端与出线端结线形成一第二电源端。
为达上述目的，依本发明的定子绕线与结线方法，其包括将一第一导线依序卷绕多个奇数极臂；将一第二导线依序卷绕多个偶数极臂；以及将该第一导线及该第二导线的二端分别接至一第一电源端及一第二电源端。
为达上述目的，依本发明的单相马达其包括一定子、以及一转子。其中，定子具有多个极臂、及一导线，多个极臂具有间隔设置的多个奇数极臂及多个偶数极臂，导线是以一第一方向依序卷绕奇数极臂后，再以一第二方向依序卷绕偶数极臂。转子与定子相互配合。
为达上述目的，依本发明的单相马达其包括一定子、以及一转子。其中，定子具有多个极臂、一第一导线及一第二导线，多个极臂具有间隔设置的多个奇数极臂及多个偶数极臂，第一导线是以一第一方向依序卷绕多个奇数极臂，第二导线是以一第二方向依序卷绕多个偶数极臂，第一导线与第二导线两端分别对应连接。转子与定子相互配合。
承上所述，因依本发明的单相马达及其定子绕线与结线方法利用导线先卷绕奇数极臂后再卷绕偶数极臂。与现有技术相比，由于是间隔进行绕线，故绕线较顺畅，可减少导线相互摩擦的机会，使得导线表面不易刮损，而且导线较易排列整齐，故也能提高占槽率。另外，本发明可以线径较粗的单导线来提高绕线后的磁通量，而不需使用双导线，故不需使用双导线绕线的机台，而能降低设备成本。
图1为显示现有单相无刷马达以径向绕线与结线方法所形成的定子的剖面示意图；图2为显示现有单相无刷马达的定子绕线方法的示意图；图3为显示本发明第一较佳实施例的定子绕线与结线的流程图；图4为显示本发明第一较佳实施例的定子绕线与结线方法及单相马达的示意图，其中极臂的数量为8个；图5为另显示本发明第一较佳实施例的定子绕线与结线方法的另一示意图，其中极臂的数量为8个；图6为显示本发明第一较佳实施例的定子绕线与结线方法的另一示意图，其中极臂的数量为4个；图7为显示本发明第一较佳实施例的定子绕线与结线方法的另一示意图，其中极臂的数量为6个；图8为显示依本发明第二较佳实施例的定子绕线与结线方法的流程图；以及图9为显示依本发明第二较佳实施例的定子绕线与结线方法及单相马达的剖面示意图，其中极臂的数量为8个。
具体实施例方式
以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的单相马达及其定子绕线与结线方法。
首先，请参照图3至图7以说明本发明第一较佳实施例的定子绕线与结线方法及单相马达。
图3为显示本发明第一较佳实施例的定子绕线与结线方法的流程示意图。如图3所示，定子绕线与结线方法包括将一导线以一第一方向依序卷绕多个奇数极臂(S10)，将导线拉出一共接点，作为一第一电源端(S30)，将导线以一第二方向依序卷绕多个偶数极臂(S50)，以及将导线的入线端与出线端结线形成一第二电源端(S70)。本实施例中，定子为一无刷单相马达的定子。
图4为本发明第一较佳实施例的定子绕线与结线方法的一示意图。请同时参考图3及图4，在步骤S10中，将导线W以一第一方向依序卷绕多个奇数极臂。本实施例中，以具有八个极臂的定子20为例，其中，导线W卷绕极臂的第一方向可为一逆时针方向、或一顺时针方向。本实施例中，以顺时针方向来卷绕奇数极臂(第一极臂21、第三极臂23、第五极臂25、第七极臂27)为例，而所谓顺时针方向是指由极臂的外缘往定子的中心方向观看，所看到的导线W的卷绕方向。而导线在极臂上的卷绕匝数可依实际需求而定，奇数极臂与偶数极臂的匝数可相同也可不相同。
另外，由于导线W是由第一极臂21开始进行绕线，所以称位于第一极臂21处的导线端为入线端。而导线W的线径可依实际设计需求而选用，线径愈大，则所导通的电流愈大，马达的输出功率也愈高。当然，导线W也可是一双股绞线等多股绞线，直接进行双线并绕的绕线方式。
在步骤S30中，拉出一共接点，以作为线圈的一第一电源端T1，以供电流输入或输出。
在步骤S50中，进一步将导线以第二方向依序卷绕偶数极臂(顺序可以为自第二极臂22、第四极臂24、第六极臂26至第八极臂28，或是自第六极臂26、第四极臂24、第二极臂22至第八极臂28，或是自第八极臂28、第二极臂22、第四极臂24至第六极臂26)。本实施例中，由于导线W是由第八极臂28结束绕线，所以称位于第八极臂28处的导线端为出线端。其中，导线W卷绕极臂的第二方向可为一逆时针方向、或一顺时针方向，而第一方向与第二方向可为同方向或不同方向。
在步骤S70中，将导线的入线端与出线端结线以形成一第二电源端T2，以供电流输入或输出。
完成上述定子绕线步骤后，即可将电流从第一电源端T1输入，以导通所有的极臂。当然，利用电路的切换以更改电流方向时，也可将电流从第二电源端T2输入。若将电流从第一电源端T1输入(导线W上的箭头表示电流方向)，则于第一极臂21、第三极臂23、第五极臂25、及第七极臂27形成N极，于第二极臂22、第四极臂24、第六极臂26、及第八极臂28则形成S极；若将电流从第二电源端T2输入，则于第一极臂21、第三极臂23、第五极臂25、及第七极臂27形成S极，于第二极臂22、第四极臂24、第六极臂26、及第八极臂28则形成N极，也就是说不论电流由第一电源端T1或第二电源端T2输入，均会使得奇数极臂与偶数极臂具有不同极性。因此，通过不断改变线圈上电流的方向，即可驱使与定子相配合的转子转动。
再请参考图4，本发明也提供一单相马达的较佳实施例。单相马达30其包括一定子20、以及一转子40。转子40与定子20相互配合，其中，转子40可具有一永久磁铁，其环设于定子20。通过不断改变电流进入电源端T1或T2的方向，即可改变定子20各极臂21-28的磁性，进而驱使与定子20相配合的转子40转动。
如图5所示，其为本发明第一较佳实施例的定子绕线与结线方法的另一示意图。图5中，编号1～8为极臂，导线W是以顺时针方向依序绕完1、3、5、及7等奇数极臂后，拉出一共接点，作为一第一电源端T1，再继续以顺时针方向依序绕6、4、2、及8等偶数极臂，其中，导线W上的箭头表示绕线方向。然后，将导线W的入线端与出线端结线形成一第二电源端T2。
另外，如图6及图7所示，其分别为本发明较佳实施例的定子绕线与结线方法的另一示意图。图6及图7中，分别具有4个及6个极臂，虽然极臂的数量不同，但仍可依本发明的定子绕线与结线方法进行绕线。
接着，请同时参照图8及图9，以说明本发明第二较佳实施例的定子绕线与结线方法及单相马达。
本实施例中，定子绕线与结线方法包括将一第一导线依序卷绕多个奇数极臂(P10)；将一第二导线依序卷绕多个偶数极臂(P30)；以及将第一导线与第二导线的二端分别接至一第一电源端及一第二电源端(P50)。本实施例中，定子为一无刷单相马达的定子。
在步骤P10中，将一第一导线W1依序卷绕多个奇数极臂。本实施例中，以具有八个极臂的定子20’为例，其中，第一导线W1卷绕极臂的方向可为一逆时针方向、或一顺时针方向。本实施例中，以顺时针方向来依序卷绕奇数极臂(顺序可以为自第一极臂21’、第三极臂23’、第五极臂25至第七极臂27’，或是自第三极臂23’、第五极臂25、第七极臂27至第一极臂21，或是自第五极臂28、第七极臂22、第一极臂24至第三极臂26)为例。而第一导线W1于极臂上的卷绕匝数是可依实际需求而定，奇数极臂与偶数极臂的匝数可相同也可不相同。
在步骤P30中，将一第二导线W2依序卷绕多个偶数极臂(顺序可以为自第二极臂22、第四极臂24、第六极臂26至第八极臂28，或是自第六极臂26、第四极臂24、第二极臂22至第八极臂28，或是自第八极臂28、第二极臂22、第四极臂24至第六极臂26)。也就是说，利用不同的二条导线W1，W2来分别卷绕奇数极臂与偶数极臂。本实施例中，是以逆时针方向来卷绕偶数极臂(第二极臂22’、第四极臂24’、第六极臂26’、和第八极臂28’)为例。其中，步骤P30可以与步骤P10同时间进行。
在步骤P50中，将第一导线W1及第二导线W2的二端分别接至一第一电源端T1及一第二电源端T2。也就是说，将第一导线W1的二端分别接至第一电源端T1及第二电源端T2，且将第二导线W2之二端分别接至第一电源端T1及第二电源端T2。
完成上述定子绕线步骤后，即可将电流从第一电源端T1或第二电源端T2输入，以导通所有的极臂。若将电流从第一电源端T1输入(导线上的箭头表示电流方向)，则于第一极臂21、第三极臂23、第五极臂25、及第七极臂27形成N极，在第二极臂22、第四极臂24、第六极臂26、及第八极臂28则形成S极。也就是说，奇数极臂与偶数极臂具有不同极性。因此，通过不断改变线圈上电流的方向，即可驱使与定子相配合的转子转动。
再请参考图9，本发明也提供一单相马达的另一较佳实施例。单相马达30’其包括一定子20’、以及一转子40。转子40与定子20’相互配合，其中，转子40可具有一永久磁铁，其环设于定子20’。通过不断改变电流进入电源端T1或T2的方向，即可驱使与定子20’相配合的转子40转动。
承上所述，本发明的单相马达及其定子绕线与结线方法利用导线先卷绕奇数极臂后再卷绕偶数极臂。与现有技术相比，由于是间隔进行绕线，故绕线较顺畅，可减少导线相互摩擦的机会，使得导线表面不易刮损，而且导线较易排列整齐，故也能提高占槽率。另外，本发明可以线径较粗的单导线来提高绕线后的磁通量，而不需使用双导线，故不需使用双导线绕线的机台，而能降低设备成本。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在所附的权利要求中。
权利要求
1.一种定子绕线与结线方法，其包括将一导线以一第一方向依序卷绕该定子的多个奇数极臂；将该导线拉出一共接点，作为一第一电源端；将该导线以一第二方向依序卷绕该定子的多个偶数极臂；以及将该导线的一入线端与一出线端结线形成一第二电源端。
2.如权利要求1所述的定子绕线与结线方法，其中该第一方向和该第二方向分别为一逆时针方向或一顺时针方向。
3.如权利要求1所述的定子绕线与结线方法，其中该第一方向与第二方向为相同方向或不同方向。
4.如权利要求1所述的定子绕线与结线方法，其中该导线为多股绞线。
5.一种定子绕线与结线方法，其包括将一第一导线依序卷绕该定子的多个奇数极臂；将一第二导线依序卷绕该定子的多个偶数极臂；以及将该第一导线与该第二导线的二端分别接至一第一电源端及一第二电源端。
6.如权利要求1或5所述的定子绕线与结线方法，其中该各奇数极臂与该各偶数极臂具有不同极性。
7.如权利要求5所述的定子绕线与结线方法，其中该第一导线及该第二导线的缠绕匝数为相同或不相同。
8.如权利要求5所述的定子绕线与结线方法，其中该第一导线或该第二导线为多股绞线。
9.一种单相马达，其包括一定子，其具有多个极臂，一导线是以一第一方向依序卷绕该各极臂的奇数极臂后，再以一第二方向依序卷绕该各极臂的偶数极臂；以及一转子，其与该定子相互配合。
10.如权利要求9所述的单相马达，其中该导线于卷绕全部的该各奇数极臂及卷绕全部的该各偶数极臂之间，该导线拉出形成一第一电源端，且该导线的二端结线形成一第二电源端。
11.如权利要求9所述的单相马达，其中该各奇数极臂与该各偶数极臂的导线缠绕匝数为相同或不相同。
12.如权利要求9所述的单相马达，其中该导线为多股绞线。
13.一种单相马达，其包括一定子，其具有多个极臂、一第一导线是以一第一方向依序卷绕该各极臂的奇数极臂，一第二导线是以一第二方向依序卷绕该各极臂的偶数极臂，该第一导线与该第二导线两端分别对应连接；以及一转子，其与该定子相互配合。
14.如权利要求13所述的单相马达，其中该第一导线与该第二导线的两端分别接于一第一电源端及一第二电源端。
15.如权利要求9或13所述的单相马达，其中卷绕该各极臂的该第一方向及该第二方向分别为一逆时针方向或一顺时针方向。
16.如权利要求9或13所述的单相马达，其中该第一方向与该第二方向为相同方向或不相同方向。
17.如权利要求9或13所述的单相马达，其中该各奇数极臂与该各偶数极臂具有不同极性。
18.如权利要求13所述的单相马达，其中该第一导线及该第二导线的缠绕匝数为相同或不相同。
19.如权利要求13所述的单相马达，其中该第一导线或该第二导线为多股绞线。
全文摘要
本发明提供一种马达定子绕线与结线方法，其包括将一导线以一第一方向依序卷绕多个奇数极臂，将导线拉出一共接点，作为一第一电源端，将导线以一第二方向依序卷绕多个偶数极臂，将导线的入线端与出线端结线形成一第二电源端。本发明还揭露一种单相马达。
文档编号H02K29/00GK1913300SQ200510089438
公开日2007年2月14日 申请日期2005年8月10日 优先权日2005年8月10日
发明者黄世民, 李坤洲, 陈李龙, 黄文喜 申请人:台达电子工业股份有限公司