電機轉子及含有所述轉子的電機的製作方法
2023-10-05 19:14:24 1
專利名稱：電機轉子及含有所述轉子的電機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電機，尤其涉及一種電機轉子繞組的連接方式。
背景技術：
通常，永磁直流電機的換向器瓣數、晶片槽數，及繞組線圈數相等。換 向器的每瓣僅能承受大致穩定的換向電壓，否則會在毗鄰的換向器銅瓣間產 生較明顯的換向火花。為了改善換向火花，有時取換向器瓣數、繞組線圈數
雙倍於晶片槽數。微電機通常採用4極5槽，因其具有簡單結構、通風好， 使用銅線少等優點。
圖5所示為一種傳統的採用4極5槽微電機的繞線方法，此方法採用上 部繞組71和下部繞組72依次連接毗鄰的換向器銅瓣鉤1~10，即每個極臂 A E上纏繞有上下兩繞組線圈71、 72，每組線圈有兩個終端。如上部繞組線 圈71連接到換向器的銅瓣鉤1和2，下部繞組線圈則連接到換向器的銅瓣鉤 2和3;上部繞組線圈71在下一個極臂兩邊的齒槽裡連接到換向器的銅瓣鉤 3和4，下部繞組線圈72在所述下一個極臂兩邊的齒槽裡連接到換向器的銅 瓣鉤4和5，以此類推。
然而，上述傳統的繞線方法因為兩個繞組分別連接毗鄰的換向器銅瓣 鉤，當一個繞組在較好的換向位置時，另一個繞組將滯後或超前36度的機械 角度，從而在換向中換向火花較明顯。
圖6所示為另一種傳統的繞線方法，每個極臂A E上纏繞一個繞組，每 個繞組的兩端分別連接到一對相應的銅鉤1 10上，繞完一個繞組後，通過等 位線61~65到達下一個繞組，共5個繞組構成迴路，每個繞組的電流等於圖 5中繞組電流的兩倍，因此，前者繞組的線徑通常需要為後者的兩倍。圖6 所示的繞線方式，機械手的繞線動作會變得複雜，需要一個繞繞組線圈的動 作和一個繞等位線的動作。而且，因為等位線61-65需要通電流，因此需要象繞組線圈一樣粗，由於等位線是直接從一個銅鉤連到另一個銅鉤，因而等 位線將在銅鉤下堆積，不利於散熱。
發明內容
本發明解決現有的技術問題所採用的技術方案是提供一種電機轉子， 包括轉軸、裝設於轉軸上的換向器、套置於轉軸上的轉子鐵芯，所述轉子鐵 芯包括5n個極臂，n為正整數，每個極臂上繞有兩繞組，每組線圈有兩個終 端，所述換向器具有沿周向均勻分布的10n個銅鉤，纏繞於同一極臂上的兩 繞組的終端分別連接至兩對相鄰銅鉤，所述兩對相鄰銅鉤中，其中一對相鄰 銅鉤間的中心線與另一對相鄰銅鉤間的中心線相差180度的機械角。
本發明解決現有的技術問題所採用的另一技術方案是提供一種電機， 包括轉子和定子，所述轉子包括轉軸、裝設於轉軸上的換向器、套置於轉軸 上的轉子鐵芯，所述轉子鐵芯包括5n個極臂，n為正整數，每個極臂上繞有 兩繞組，每一繞組具有兩個端，所述換向器具有沿周向均勻分布的10n個銅 鉤；所述定子包括鐵軛、裝設於鐵軛內側的4n個沿周向均勻分布的永久磁鐵 朝向所述轉子鐵芯，及沿周向均勻分布的4n個碳刷，纏繞於同一極臂上的兩 繞組的終端分別連接至兩對相鄰銅鉤，所述兩對相鄰銅鉤中，其中一對相鄰 銅鉤間的中心線與另一對相鄰銅鉤間的中心線相差180度的機械角，從而使 得同 一極臂上的兩繞組的換向位置相同。
本發明所舉實施例具有的有益效果是由於纏繞於同一極臂上的兩繞組 的換向位置相同，從而可減小換向火花。
為了能更進一步了解本發明的特徵以及技術內容，請參閱以下有關本發
明的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發
明加以限制。
下面結合附圖，對本發明的具體實施方式
進行詳細描述。圖1為依本發明一實施例的電機的軸向示意圖，圖中省略了轉軸；
圖2為依本發明一實施例的電機轉子的結構示意圖3為依本發明一實施例的電機周向展開示意圖4為依本發明另一實施例的電機周向展開示意圖5為現有技術的電機周向展開示意圖6為另一種現有技術的電機周向展開示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明-
請參閱圖1至圖2，依本發明一實施例的電機包括定子和轉子，所述定 子包括鐵軛11、裝設於鐵軛11內側的四個永久磁鐵51~54，及四個碳刷 21 24;所述轉子包括轉軸12、裝設於轉軸12上的換向器13、套置於轉軸 12上的轉子鐵芯，所述轉子鐵芯包括五個極臂41-45朝向永久磁鐵51-54， 每個極臂41~45上繞有兩個繞組31~40，所述換向器13具有十個銅鉤 1 10。
請參閱圖3，繞組31的左端連接到銅鉤2而右端連接到銅鉤1，當然也 可以是繞組31的左端連接到銅鉤1而右端連接到銅鉤2，假如繞組31反向 連接，所有繞組都將反向連接。為簡化敘述，下面以繞組31的左端連接到銅 鉤2而右端連接到銅鉤1為例進行說明。繞組31繞完連接到換向器銅鉤1和 2後，在銅鉤2處有一個線頭，此時繞線機將拽著線頭到極臂44並圍繞極臂 44繞線，繞完預定圈數之後完成繞組38，之後，繞線機又將拽著線頭至銅鉤 3和極臂42，並繼續下去。如此，繞組的繞線順序為31-38-33-40-35-32-37-34-39-36，相應的銅鉤順序是1-2-3-4-5-6-7-8-9-10，繞完繞組36連接到銅鉤 1，整個繞線動作完成。繞組31連接到銅鉤1和2，繞組32連接到銅鉤6和 7;繞組33連接到銅鉤3和4，繞組34連接到銅鉤8和9;繞組35連接到銅 鉤5和6，繞組36連接到銅鉤10和1;繞組37連接到銅鉤7和8，繞組38連接到銅鉤2和3;繞組39連接到銅鉤9和10，繞組40連接到銅鉤4和
可以理解地，上述繞線可以從任何繞組開始，每一繞組可以由若干根線 同時繞成。
電機運行時，當銅鉤1和2轉到碳刷21的位置時，銅鉤6和7轉到碳刷 23的位置，繞組31和繞組32分別被短路，碳刷21與碳刷23位於相同的磁 極處，因此繞組31和32位於相同的換向位置；當銅鉤3和4轉到碳刷21的 位置時，銅鉤8和9轉到碳刷23的位置，繞組33和繞組34換向，依此類 推。這樣，纏繞於同一極臂上的上下繞組的換向位置相同，從而可減小換向 火花。
圖4所示為依照本發明另一繞線順序繞成的轉子繞線。 請參閱圖4，繞組131連接到銅鉤1和7，繞組132連接到銅鉤2和6; 繞組133連接到銅鉤3和9，繞組134連接到銅鉤4和8;繞組135連接到銅 鉤5和1，繞組136連接到銅鉤6和10;繞組137連接到銅鉤7和3,繞組 138連接到銅鉤8和2;繞組139連接到銅鉤9和5，繞組140連接到銅鉤10 和4。當銅鉤1和2轉到碳刷21的位置時，銅鉤6和7轉到碳刷23的位 置，兩繞組131、 132處於相同的換向位置；當銅鉤3和4轉到碳刷21的位 置時，銅鉤8和9轉到碳刷23的位置，兩繞組133、 134處於相同的換向位 置，依此類推。
在上述繞線方式中，纏繞於同一極臂上的兩繞組的終端分別連接至兩對 相鄰銅鉤，所述兩對相鄰銅鉤中，其中一對相鄰銅鉤間的中心線與另一對相 鄰銅鉤間的中心線相差180度的機械角。
可以理解地，上述繞線方式適用於4n極5n槽微電機的繞線方法，其中 n為正整數。
以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明， 不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干推演或 替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1、一種電機轉子，包括轉軸、裝設於轉軸上的換向器、套置於轉軸上的轉子鐵芯，所述轉子鐵芯包括5n個極臂，n為正整數，每一極臂上繞有兩繞組線圈，每一繞組線圈有兩個終端，所述換向器具有沿周向均勻分布的10n個銅鉤，其特徵在於纏繞於每一極臂上的兩繞組的終端分別連接至兩對相鄰銅鉤，所述兩對相鄰銅鉤中，其中一對相鄰銅鉤間的中心線與另一對相鄰銅鉤間的中心線相差180度的機械角。
2、 根據權利要求1所述的電機轉子，其特徵在於纏繞於同一極臂上的 其中一繞組的終端分別連接至其中一對相鄰銅鉤，另一繞組的終端分別連接 至另一對相鄰銅鉤。
3、 根據權利要求1所述的電機轉子，其特徵在於纏繞於同一極臂上的 每一繞組的其中一終端連接至其中一對相鄰銅鉤中的其中一銅鉤，所述繞組 的另 一終端連接至另 一對相鄰銅鉤中的其中 一銅鉤。
4、 根據權利要求l所述的電機轉子，其特徵在於所述電機轉子為4極5槽微電機的轉子。
5、 一種電機，包括轉子和定子，所述轉子包括轉軸、裝設於轉軸上的換 向器、套置於轉軸上的轉子鐵芯，所述轉子鐵芯包括5n個極臂，n為正整 數，每個極臂上繞有兩繞組，每一繞組具有兩個端，所述換向器具有沿周向 均勻分布的10n個銅鉤；所述定子包括鐵軛、裝設於鐵軛內側的4n個沿周向 均勻分布的永久磁鐵朝向所述轉子鐵芯，及沿周向均勻分布的4n個碳刷，其 特徵在於纏繞於每一極臂上的兩繞組的終端分別連接至兩對相鄰銅鉤，所 述兩對相鄰銅鉤中，其中一對相鄰銅鉤間的中心線與另一對相鄰銅鉤間的中 心線相差180度的機械角，從而使得每一極臂上的兩繞組的換向位置相同。
6、 根據權利要求5所述的電機，其特徵在於纏繞於同一極臂上的其中 一繞組的終端分別連接至其中一對相鄰銅鉤，另一繞組的終端分別連接至另 一對相鄰銅鉤。
7、 根據權利要求5所述的電機，其特徵在於纏繞於同一極臂上的每一 繞組的其中一終端連接至其中一對相鄰銅鉤中的其中一銅鉤，所述繞組的另 一終端連接至另一對相鄰銅鉤中的其中一銅鉤。
8、根據權利要求5所述的電機，其特徵在於所述電機為4極5槽微電機。
全文摘要
本發明涉及一種電機，包括轉子和定子，所述轉子包括轉軸、裝設於轉軸上的換向器、套置於轉軸上的轉子鐵芯，所述轉子鐵芯包括5n個極臂，n為正整數，每個極臂上繞有兩繞組，每一繞組具有兩個端，所述換向器具有沿周向均勻分布的10n個銅鉤；所述定子包括鐵軛、裝設於鐵軛內側的4n個沿周向均勻分布的永久磁鐵朝向所述轉子鐵芯，及沿周向均勻分布的4n個碳刷，纏繞於同一極臂上的兩繞組的終端分別連接至兩對相鄰銅鉤，所述兩對相鄰銅鉤中，其中一對相鄰銅鉤間的中心線與另一對相鄰銅鉤間的中心線相差180度的機械角，從而使得同一極臂上的兩繞組的換向位置相同。本發明的電機，由於纏繞於同一極臂上的上下繞組的換向位置相同，從而可減小換向火花。
文檔編號H02K23/26GK101635494SQ20081006857
公開日2010年1月27日 申請日期2008年7月21日 優先權日2008年7月21日
發明者勇 李, 健 趙, 金昌林 申請人:德昌電機(深圳)有限公司