一种适用于无齿槽电机的铜皮绕组装置

1.本发明涉及电机领域，特别是涉及一种适用于无齿槽电机的铜皮绕组装置。


背景技术：

2.无齿槽电机已经应用于很多领域，如航空领域的姿态控制系统，机器人关节驱动系统等。无齿槽电机的广泛应用，得益于其功率密度高，效率高，转矩波动小的优点。但同时，无齿槽电机的电枢绕组一般都通过绕线方式加工，此种工艺加工困难，且加工出的电枢绕组中绕组的排布很难保持一致，这就对电机性能产生了影响。因此，需要一种适用于无齿槽电机的电枢绕组，既能保证加工工艺复杂度低，又能保证加工出的电枢绕组排布均匀，以实现无齿槽电机的批量生产和性能达标。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种适用于无齿槽电机的铜皮绕组装置，既能保证加工工艺复杂度低，又能保证加工出的电枢绕组排布均匀，进而实现无齿槽电机的批量生产和性能达标。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
5.一种适用于无齿槽电机的铜皮绕组装置，包括：多个铜皮线圈；
6.多个所述铜皮线圈以绕组分相的方式，均匀布置在定子铁芯上；
7.所述铜皮线圈的端部设有焊孔；所述焊孔用于进行铜皮线圈之间的串联或并联。
8.可选的，所述铜皮线圈为将铜皮以设定的绕组尺寸参数进行切割而成的镂空结构；所述绕组尺寸参数包括：绕组上下边的跨距、绕组宽度、绕组长度、绕组厚度以及绕组相对于电机轴向的倾斜角度。
9.可选的，所述铜皮在平面展开状态下呈现平板状结构。
10.可选的，所述铜皮线圈的形状为圆形、椭圆形、菱形、六边形或矩形。
11.可选的，所述铜皮线圈的表面覆有绝缘层；所述铜皮线圈的表面不包括所述焊孔。
12.可选的，所述绝缘层的材料为耐高温的绝缘材料。
13.可选的，所述铜皮绕组装置的层数大于0。
14.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
15.本发明所提供的一种适用于无齿槽电机的铜皮绕组装置，通过按照相应的方式布置在定子铁芯上，适用于无齿槽电机，并且利用焊孔进行铜皮线圈之间的串联或并联既能保证加工工艺复杂度低，又能保证加工出的电枢绕组排布均匀。以实现无齿槽电机的批量生产和性能达标。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施
例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明所提供的一种适用于无齿槽圆筒形电机的铜皮绕组装置结构示意图；
18.图2为本发明所提供的一种适用于无齿槽盘式电机的铜皮绕组装置结构示意图；
19.图3为本发明所提供的一种适用于无齿槽直线电机的铜皮绕组装置结构示意图；
20.图4为铜皮上用于切割出铜皮线圈的切割路径的示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.本发明的目的是提供一种适用于无齿槽电机的铜皮绕组装置，既能保证加工工艺复杂度低，又能保证加工出的电枢绕组排布均匀，进而实现无齿槽电机的批量生产和性能达标。
23.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
24.图1为本发明所提供的一种适用于无齿槽电机的铜皮绕组装置结构示意图，如图1所示，本发明所提供的一种适用于无齿槽电机的铜皮绕组装置，包括：多个铜皮线圈11；
25.所述铜皮线圈11是由铜皮切割而成。所述铜皮线圈按照绕组分相方式和排布方式均匀地布置在圆周上或直线段上，即可作为无齿槽电机的绕组装置。
26.所述绕组分相方式为，相数大于或等于一。对于无齿槽圆筒形电机和无齿槽盘式电机，分相方式为各相绕组在圆周上从0度到360度的分布方式；对于无齿槽直线电机，分相方式为各相绕组从直线段的一端到另一端的分布方式，例如一个三相绕组，分为a、b、c三相，各相的分布方式为abcabcabc；所述绕组排布方式包括：不同层绕组的串联或并联以及同一层中不同位置绕组的串联或并联。
27.所述适用于无齿槽电机的铜皮绕组装置的层数大于或等于一，各层铜皮线圈之间设有绝缘层。所述绝缘层由不导电的材料制成。
28.对于无齿槽圆筒形电机，属于同一层的铜皮线圈的周向长度相同。从最内层到最外层，各层的铜皮线圈的轴向长度相同，各层铜皮线圈的周向长度依次递增，以满足各层的绕组位置在径向的一致性；对于无齿槽盘式电机，属于同一层的铜皮线圈的周向长度和半径都相同；对于无齿槽直线电机，属于同一层的铜皮线圈的长度和宽度都相同。所述铜皮线圈11的端部设有焊孔12；所述焊孔12用于进行铜皮线圈11之间的串联或并联。
29.所述焊孔12为孔形结构，可起到固定两个相连接的铜皮线圈11的作用；进一步的，所述焊孔12可焊接引出线将各相连接到驱动控制电路。
30.作为一个具体的实施例，一种适用于无齿槽电机的铜皮绕组装置的制作过程为：
31.首先将所有的铜皮线圈11按照绕组分相方式和绕组排布方式在圆周方向上或直线段上进行排列和固定，然后利用外接线和铜皮线圈11的焊孔12焊接，即可实现铜皮线圈
11之间的串联或并联，达到期望的并绕根数或并联支路数。
32.如图1所示，一个无齿槽圆筒形电机，各层的铜皮线圈11周向长度不相等且呈一定规律，铜皮线圈11的厚度为d，则相邻的各层铜皮线圈11的总周长相差2πd。不同层的铜皮线圈11中，导体之间的间隙也按此比例变化，以保证各层的铜皮线圈11卷绕后，不同层中属于同一相的导体在沿半径方向位置一致。
33.如图2所示，一个无齿槽盘式电机，各层的铜皮线圈11周向长度和半径长度均相等，且各层的铜皮线圈对齐，以保证不同层中属于同一相的导体沿轴向位置的一致。
34.如图3所示，一个无齿槽直线电机，各层的铜皮线圈31的长度和宽度均相同，且各层的铜皮线圈对齐，以保证不同层中属于同一相的导体沿上下方向位置的一致。
35.三相中各层的铜皮线圈11通过焊孔12焊接来串联或并联；通过在焊孔12焊接星形连接线，将三相绕组的尾端星形连接；通过焊孔12焊接三相引出线，将三相绕组连接到驱动控制电路。作为另一具体的实施例，为了降低加工难度，所述铜皮线圈11为铜皮2以设定的绕组尺寸参数进行切割而成的镂空结构；所述绕组尺寸参数包括：绕组上下边的跨距、绕组宽度、绕组长度、绕组厚度以及绕组相对于电机轴向的倾斜角度。
36.如图4所示，铜皮2上绘制有各相绕组的轮廓，利用切割工艺(例如激光切割)，以绘制的绕组轮廓作为切割路径进行切割。
37.所述铜皮线圈11的形状为圆形、椭圆形、菱形、六边形或矩形，但并不限于上述形状。
38.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
39.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。