电机转子组件和具有其的电的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电机转子组件和具有其的电机，电机转子组件包括：转轴；铁芯，铁芯套设在转轴上，铁芯上设有多个沿其轴向延伸且沿其周向间隔开布置的多个绕线槽；换向器，换向器套设在转轴上并且邻近铁芯的一端设置，换向器上设有沿其周向间隔开布置的多个挂钩；以及绕组，绕组的导线的一端分成第一导线和第二导线，第一导线和第二导线分别绕设在绕线槽内并在挂钩上挂线，第一导线和第二导线的截面积之和等于导线的截面积。根据本实用新型实施例的电机转子组件，绕线槽内具有直径更小的绕线，便于充分利用绕线槽的形状，防止导线过粗而无法绕线，并且导线的柔韧性好，绕线和挂线更容易，降低了绕线难度，提高了绕线效果。
【专利说明】电机转子组件和具有其的电机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机【技术领域】，更具体地，涉及一种电机转子组件和具有其的电机。
【背景技术】
[0002]在相关技术中，电机转子组件绕线不均匀，绕组内电流出现瞬时不平衡，绕组内电流及所处磁场强度的差异造成转子瞬时运转不平衡导致电机容易出现振动和异音。因此，电机转子组件的结构有待改进。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种易于绕线和挂线的电机转子组件。
[0004]本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述电机转子组件的电机。
[0005]根据本实用新型的电机转子组件，包括:转轴；铁芯，所述铁芯套设在所述转轴上，所述铁芯上设有多个沿其轴向延伸且沿其周向间隔开布置的多个绕线槽；换向器，所述换向器套设在所述转轴上并且邻近所述铁芯的一端设置，所述换向器上设有沿其周向间隔开布置的多个挂钩；以及绕组，所述绕组的导线的一端分成第一导线和第二导线，所述第一导线和第二导线分别绕设在所述绕线槽内并在所述挂钩上挂线，所述第一导线和第二导线的截面积之和等于所述导线的截面积。
[0006]根据本实用新型的电机转子组件，通过将导线的一端分成第一导线和第二导线，同时将第一导线与第二导线分别绕设在绕线槽内并在挂钩上挂线，使得绕线槽内具有直径更小的绕线，便于充分利用绕线槽的形状，防止导线过粗而无法绕线；并且导线分成第一导线和第二导线两股导线，使得导线的柔韧性变好，绕线和挂线更容易，降低了绕线难度，提高了绕线效果；同时，由于第一导线与第二导线的截面积之和等于导线的截面积，导线的电阻可保持不变，电机转子组件可承受的负载能够不降低，保证了电机转子组件的性能。
[0007]另外，根据本实用新型的电机转子组件还可以具有如下附加的技术特征:
[0008]根据本实用新型的一个实施例，所述第一导线绕设在所述绕线槽内形成下层绕线，所述第二导线绕设在所述下层绕线的上层形成上层绕线。
[0009]根据本实用新型的一个实施例，在任意一组相邻设置的两个所述挂钩上挂线的所述第二导线绕设在位于所述铁芯一侧的两个间隔开布置的所述绕线槽内，在该相邻设置的两个所述挂钩上挂线的所述第一导线绕设在位于所述铁芯另一侧的两个间隔开布置的所述绕线槽内。
[0010]根据本实用新型的一个实施例，在相同的一组相邻设置的两个所述挂钩上挂线的所述第一导线和第二导线分别绕设在位于所述铁芯两侧且沿所述铁芯的周向相对设置的所述绕线槽内。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，所述换向器上设有与所述绕线槽个数相同的所述挂钩，每个所述挂钩分别对应于一个所述绕线槽设置。
[0012]根据本实用新型的一个实施例，在任意一组相邻设置的两个所述挂钩上挂线的所述第一导线或者第二导线绕设在两个间隔有四个所述绕线槽的所述绕线槽内。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，所述第一导线和第二导线分别在所述绕线槽内绕设八匝。
[0014]根据本实用新型的一个实施例，所述第一导线与所述第二导线的截面积相等。
[0015]根据本实用新型的电机，包括根据本实用新型的电机转子组件。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是根据本实用新型实施例的电机转子组件的下层绕线的结构示意图；
[0017]图2是根据本实用新型实施例的电机转子组件的上层挂线的结构示意图；
[0018]图3是根据本实用新型实施例的电机转子组件的下层绕线与上层绕线在挂钩上挂线的结构示意图；
[0019]图4是根据本实用新型实施例的电机转子组件的下层绕线与上层绕线在挂钩上挂线的侧视图。
[0020]附图标记:
[0021]换向器30 ;挂钩31 ;第一导线40 ;第二导线50 ;转轴60 ;铁芯70 ;绕线槽71。
【具体实施方式】
[0022]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0024]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0025]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0026]下面结合附图详细描述根据本实用新型实施例的电机转子组件。
[0027]如图1至图4所示，根据本实用新型实施例的电机转子组件包括转轴60、铁芯70、换向器30以及绕组。
[0028]铁芯70套设在转轴60上，铁芯70上设有多个绕线槽71，多个绕线槽71沿该铁芯70的轴向延伸且沿该铁芯70的周向间隔开布置。换向器30套设在转轴60上并邻近铁芯70的一端设置，换向器30上设有多个挂钩31，多个挂钩31沿换向器30的周向间隔开布置。绕组的导线的一端分成第一导线40和第二导线50，第一导线40和第二导线50分别绕设在绕线槽71内并在挂钩31上挂线，第一导线40和第二导线50的截面积之和等于导线的截面积。
[0029]根据本实用新型实施例的电机转子组件，通过将导线的一端分成第一导线40和第二导线50，同时将第一导线40与第二导线50分别绕设在绕线槽71内并在挂钩31上挂线，使得绕线槽71内具有直径更小的绕线，便于充分利用绕线槽71的形状，防止导线过粗而无法绕线；并且导线分成第一导线40和第二导线50两股导线，使得导线的柔韧性变好，绕线和挂线更容易，降低了绕线难度，提高了绕线效果；同时，由于第一导线40与第二导线50的截面积之和等于导线的截面积，导线的电阻可保持不变，电机转子组件可承受的负载能够不降低，保证了电机转子组件的性能。
[0030]低压大功率多极数电机组件上的绕组通过换向器的挂钩电焊一起与电刷接触形成回路。相关技术中，电机转子组件的绕组上的绕线采用单根漆包线绕制成，由于受换向器尺寸以及绕线槽形状等的影响，漆包线的线径会受到限制，使绕组的有效导体系数降低；并且不能够充分的利用绕线槽和挂钩的形状，使得绕线效果较差。
[0031]而根据本实用新型实施例的电机转子组件，通过将导线的一端分成截面积之和不变的第一导线40和第二导线50，使得绕线的线径减小，绕线不会受到绕线槽71的挂钩31的限制，绕线的柔性好，在绕线槽71内绕线以及在挂钩31上挂线容易，绕线效果好，绕组性能好。
[0032]第一导线40和第二导线50可分两层绕设在绕线槽71内，具体地，第一导线40可绕设在绕线槽71内形成下层绕线，第二导线50可绕设在绕线槽71内，并位于下层绕线的上层以形成上层绕线。该两层绕线的方式结构合理，绕线时不易出错，保证了绕线效率，并且能够充分利用绕线槽71的上层空间和下层空间，使绕线在绕线槽71内排布紧实，提高了绕线槽71的利用率；同时，该两层绕线的结构可以克服电机转子组件在采用单层绕线工艺制作时，由于线径大所造成的线硬、柔性不好，进而挂线和入槽困难的问题，降低了绕线难度，提高了绕线效率和绕线效果。
[0033]有利地，第一导线40与第二导线50的截面积可相等，第一导线40与第二导线50的截面可形成为圆形，由此，导线的一端可分成直径相等的第一导线40和第二导线50，使得绕线槽71内的绕线更均匀，绕线效果更好。
[0034]可选地，在任意一组相邻设置的两个挂钩31上挂线的第二导线50绕设在位于铁芯70 —侧的两个间隔开布置的绕线槽71内，在该相邻设置的两个挂钩31上挂线的第一导线40绕设在位于铁芯70另一侧的两个间隔开布置的绕线槽71内。
[0035]其中，需要说明的是，第一导线40或者第二导线50从一个挂钩31上挂线，在绕线槽71内绕线之后，到另一个与其相邻设置的挂钩31上挂线，这两个相邻设置的挂钩31即构成上面所描述的“一组相邻设置的两个挂钩31”。
[0036]由于第二导线50绕设在两个间隔开布置的绕线槽71内，并且两个绕线槽71大致位于铁芯70的一侧，当第二导线50在绕线槽71内绕设时，第二导线50的中心线可位于铁芯70的一侧。由于第一导线40绕设在两个间隔开布置的绕线槽71内，并且两个绕线槽71大致位于铁芯70的另一侧，当第一导线40在绕线槽71内绕设时，第一导线40的中心线可位于铁芯70的另一侧。由此，在任意一组相邻设置的两个挂钩31上挂线的第一导线40与第二导线50的中心线可分别位于铁芯70的两侧。
[0037]在装有电刷的直流电动机中，伴随着大功率输出，为了减轻单个电刷所负荷的电流，会存在安装多个电刷的情况。偶数对极数的有刷电机绕组可被分为多个支路，理想状态是同极分散的两个电刷与换向器的换向片同时均匀接触，但由于电刷的接触压力、接触时间受电机结构和工艺所限，使得多个电刷与换向片接触不稳定，接触状态不一致，造成绕组内电流瞬间不平衡，导致电机转子组件中绕组受力不均衡，从而使电动机运转不稳定，进而产生振动及噪音。
[0038]有利地，在本实用新型的一个实施例中，在相同的一组相邻设置的两个挂钩31上挂线的第一导线40和第二导线50分别绕设在位于铁芯70的两侧且沿铁芯70的周向相对设置的绕线槽71内。
[0039]由此，在一组相邻设置的两个挂钩31上挂线的第一导线40的中心线与第二导线50的中心线沿铁芯70的周向相差180°，第一导线40的中心线与第二导线50的中心线可完全相对，位于铁芯70的对称位置上，从而使导线的受力更平衡，减小了由于电刷接触不同步、接触压力大小不一致所造成的线圈电流不均衡，进而产生振动和异响的问题，有利于平衡整机运行过程中由于接触压降、磁场强弱、导体分布不均匀等因素造成的磁力扰动，提高了整机运转的平稳性，降低了整机噪音。
[0040]即通过将同一对极下的绕线分布在铁芯70的对称位置，减小了由于电刷接触不同步、接触压力大小不一致所造成的线圈电流不均衡而导致的振动和异响的问题，使绕组内的电势、磁场和电磁力达到平衡。
[0041]换向器30上设有与绕线槽71个数相同的挂钩31，每个挂钩31分别对应于一个绕线槽71设置。由此，绕设在绕线槽71内的第一导线40可在邻近的挂钩31上挂线，绕设在绕线槽71内的第二导线50可绕过转轴60在对面的挂钩31上挂线。第一导线40与第二导线50在铁芯70和转轴60上绕设更均匀，更利于利用转轴60和绕线槽71的形状。
[0042]可选地，在任意一组相邻设置的两个挂钩31上挂线的第一导线40可绕设在两个间隔有四个绕线槽71的绕线槽71内，第一导线40的进线和出线可分别设在间隔有四个绕线槽71的两个绕线槽71内，第一导线40在进线与出线之间可在绕线槽71内绕设8匝。
[0043]在任意一组相邻设置的两个挂钩31上挂线的第二导线50可绕设在两个间隔有四个绕线槽71的绕线槽71内，第二导线50的进线和出线可分别设在间隔有四个绕线槽71的两个绕线槽71内，第二导线50在进线与出线之间可在绕线槽71内绕设8匝。
[0044]图1示出了根据本实用新型实施例的第一导线40的绕线结构示意图，挂钩31和绕线槽71的数量均为22个。第一导线40在绕线槽71内绕设时，自I号挂钩31起始挂线，绕过转轴60后与10号挂钩31对应的绕线槽71进线，完成8匝的线圈绕制后自15号挂钩31对应的绕线槽71出线，绕过转轴60后在2号挂钩31上挂线。第一导线40绕制时的过线方法如图3和图4所示，I号挂钩31和2号挂钩31的中心线与第一导线40的中心线位置周向错位180°，以依类推依次完成下层绕线的绕制。
[0045]下层绕线完成后可进行上层绕线的绕制，图2示出了根据本实用新型实施例的第二导线50的绕线结构示意图，第二导线50在绕线槽71内绕设时，将I号挂钩31作为起线点，自与21号挂钩对应的绕线槽71进线，完成单个线圈绕制(8匝)后，自与4号挂钩对应的绕线槽71出线，并在2号挂钩31上挂线。如图3和图4所示，上层绕线绕制时，挂线没有转位绕制在转轴60上，I号挂钩31与2号挂钩31的中心线与第二导线50的中心线处于周向同一位置。
[0046]由此，第一导线40的中心线与第二导线50的中心线在铁芯70的周向上错开180°，使位于同一对极下的上层线圈与下层线圈位于铁芯70的相对位置，绕组的对称性提高，绕组可达到电势、磁场和电磁力的平衡，沿圆周分布的各绕组产生的电磁力矩变得均匀，避免了绕组受力不均产生的扰动，从而消除或减弱了电机的振动和噪音。
[0047]根据本实用新型第二方面的电机包括根据本实用新型第一方面的电机转子组件。电机转子组件可作为电机动力输出的主要部件，对电机的性能具有重要影响。由于根据本实用新型实施例的电机转子组件具有上述有益的技术效果，因此，根据本实用新型实施例的电机具有运转平稳，振动和噪音小的特点。
[0048]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0049]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种电机转子组件，其特征在于，包括: 转轴； 铁芯，所述铁芯套设在所述转轴上，所述铁芯上设有多个沿其轴向延伸且沿其周向间隔开布置的多个绕线槽； 换向器，所述换向器套设在所述转轴上并且在邻近所述铁芯的一端设置，所述换向器上设有沿其周向间隔开布置的多个挂钩；以及 绕组，所述绕组的导线的一端分成第一导线和第二导线，所述第一导线和第二导线分别绕设在所述绕线槽内并在所述挂钩上挂线，所述第一导线和第二导线的截面积之和等于所述导线的截面积。
2.根据权利要求1所述的电机转子组件，其特征在于，所述第一导线绕设在所述绕线槽内形成下层绕线，所述第二导线绕设在所述下层绕线的上层形成上层绕线。
3.根据权利要求2所述的电机转子组件，其特征在于，在任意一组相邻设置的两个所述挂钩上挂线的所述第二导线绕设在位于所述铁芯一侧的两个间隔开布置的所述绕线槽内，在该相邻设置的两个所述挂钩上挂线的所述第一导线绕设在位于所述铁芯另一侧的两个间隔开布置的所述绕线槽内。
4.根据权利要求3所述的电机转子组件，其特征在于，在相同的一组相邻设置的两个所述挂钩上挂线的所述第一导线和第二导线分别绕设在位于所述铁芯的两侧且沿所述铁芯的周向相对设置的所述绕线槽内。
5.根据权利要求3所述的电机转子组件，其特征在于，所述换向器上设有与所述绕线槽个数相同的所述挂钩，每个所述挂钩分别对应于一个所述绕线槽设置。
6.根据权利要求5所述的电机转子组件，其特征在于，在任意一组相邻设置的两个所述挂钩上挂线的所述第一导线或者第二导线绕设在两个间隔有四个所述绕线槽的所述绕线槽内。
7.根据权利要求3所述的电机转子组件，其特征在于，所述第一导线和第二导线分别在所述绕线槽内绕设八匝。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电机转子组件，其特征在于，所述第一导线与所述第二导线的截面积相等。
9.一种电机,其特征在于,包括权利要求1-8中任一项所述的电机转子组件。
【文档编号】H02K3/51GK204012991SQ201420330875
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】林岭 申请人:比亚迪股份有限公司