集中绕组马达.pdf

本发明公开一种集中绕组马达。本发明实施例的集中绕组马达，其包括：定子，其由在多个T字形齿之间形成有狭槽的磁芯和卷绕于多个齿上的线圈构成，所述多个T字形齿在具有预定曲率的环形磁轭上保持预定间隔以辐射状突出；以及转子，其在定子的中央部隔着预定间隔可旋转地设置，其中，相邻齿之间的线圈接线由PCB汇流条形成。

权利要求书1.  一种集中绕组马达，其包括：定子，其由在多个T字形齿之 间形成有狭槽的磁芯和卷绕于多个齿上的线圈构成，所述多个T字形 齿在具有预定曲率的环形磁轭上保持预定间隔以辐射状突出；以及转 子，其在定子的中央部隔着预定间隔可旋转地设置， 所述集中绕组马达的特征在于，相邻齿之间的线圈接线由PCB 汇流条形成。 2.  根据权利要求1所述的集中绕组马达，其特征在于， 所述PCB汇流条设置成环形， 沿着圆周具备多个触点，所述多个触点分别用于连结卷绕于所述 多个齿上的线圈的输入端与输出端。 3.  根据权利要求2所述的集中绕组马达，其特征在于， 所述多个触点设置于PCB汇流条的外周， 用于连接所述线圈的输入端的输入触点和用于连接输出端的输 出触点相邻设置。 4.  根据权利要求3所述的集中绕组马达，其特征在于，所述输 入触点和输出触点设置于PCB汇流条的外周。 5.  根据权利要求1至4中任一项所述的集中绕组马达，其特征 在于， 所述线圈包括U相线圈、V相线圈以及W相线圈， 所述U、V、W相线圈与中性点以多层方式设置于PCB汇流条上。 6.  根据权利要求5所述的集中绕组马达，其特征在于， 所述PCB汇流条包括绝缘体和设置于绝缘体上的导电线，且设 置成四层， 所述各层的导电线分别将三相线圈和中性点电连接。

说明书集中绕组马达
技术领域
本发明涉及一种集中绕组马达，更详细地涉及一种卷绕于相邻的 多个齿上的各相线圈的接线。
背景技术
一般马达由定子和转子构成，所述转子在定子的中央部隔着预定 间隔可旋转地设置。定子由多个T字形齿和在齿间形成有狭槽的磁芯 以及卷绕于多个T字形齿上的线圈构成，所述多个T字形齿在具有预 定曲率的环形磁轭上保持一定间隔以辐射状突出。
并且，按照线圈卷绕于T字形齿上的方式，马达划分为集中绕组 方式（concentrated winding）和分布绕组方式（distributed winding）。 集中绕组方式是将所有线圈卷绕于一个狭槽，分布绕组是在整个狭槽 上以一定间隔卷绕线圈。与分布绕组方式相比，集中绕组方式适于低 速及高扭矩。
分布绕组方式的马达为无需另外的线圈接线的结构，但集中绕组 方式的马达必须有线圈接线结构。集中绕组方式中，为了相邻的T字 形齿的线圈间接线而利用汇流条（busbar）。汇流条是一种夹子，其连 接卷绕于T字形齿上的线圈的输出端之后，分别依次接线到其他线圈 的输入端。
另一方面，为了较高输出和尺寸的紧凑化，最近推出的马达采用 扁线（rectangular wire）来代替圆线（round wire）。与圆线相比，扁 线的填充率（fill factor）较高，效率良好，但在卷绕时难以弯曲。当 然可如现有方式那样利用汇流条来接线，但在该情况下，用汇流条接 线之后再为了绝缘需进行模塑，因此制造工序复杂，价格上升。
并且，由于环形齿的特性，接线时线圈产生扭曲，从而线圈折断 或产生裂缝、涂层脱落而导致铜露出，所以制造困难。
发明内容
（一）本发明要解决的技术问题
本发明实施例的集中绕组马达使线圈间的接线变得容易。
（二）技术方案
根据本发明一方面，能够提供一种集中绕组马达，其包括：定子， 其由在多个T字形齿之间形成有狭槽的磁芯和卷绕于多个齿上的线 圈构成，所述多个T字形齿在具有预定曲率的环形磁轭上保持预定间 隔以辐射状突出；以及转子，其在定子的中央部隔着预定间隔可旋转 地设置，其中，相邻齿之间的线圈接线由PCB汇流条形成。
所述PCB汇流条可设置成环形，沿着圆周可具备多个触点，所 述多个触点分别用于连结卷绕于所述多个齿上的线圈的输入端与输 出端。
所述多个触点可设置于PCB汇流条的外周，用于连接所述线圈 的输入端的输入触点和用于连接输出端的输出触点可相邻设置。
所述输入触点和输出触点可设置于PCB汇流条的外周。
所述线圈可包括U相线圈、V相线圈以及W相线圈，所述U、 V、W相线圈与中性点可以多层方式设置于PCB汇流条上。
所述PCB汇流条可包括绝缘体和设置于绝缘体上的导电线，且 设置成四层，所述各层的导电线可分别将三相线圈和中性点电连接。 （三）有益效果
本发明实施例的集中绕组马达由于利用由多层形成的PCB汇流 条来进行线圈的接线，所以不会发生线圈的扭曲，其触点连接简单、 接线容易。
并且，本发明实施例的集中绕组马达利用扁线，所以能够进一步 提高马达效率，在需要较高电流的情况下无需增加高度，只要仅增加 PCB汇流条的层数即可应对，所以既紧凑还可以实现较高输出。
附图说明
图1是表示本发明一实施例的集中绕组马达的立体图。
图2是本发明一实施例的集中绕组马达的平面图。
图3是分解表示本发明一实施例的集中绕组马达的齿和PCB汇流 条的图。
图4（a）至图4（c）是表示在本发明一实施例的集中绕组马达的 PCB汇流条上设置的三相线圈的接线的图。
图5是本发明一实施例的集中绕组马达的PCB汇流条的剖视图。
图6是表示根据本发明另一实施例的集中绕组马达的PCB汇流条 的图。
符号说明
10：定子            14：齿
16：狭槽            18：线圈
20：PCB汇流条       22：触点
30：转子
具体实施方式
以下，将参照附图详述本发明的优选实施例。在此之前，本说明 书及权利要求书中使用的术语和单词不能仅以通常以及词典含义来 限定解释，为了通过最佳方法对自己的发明进行说明，发明人应基于 能够恰当定义术语概念的原则，用符合本发明技术思想的含义和概念 来进行解释。因此，本说明书中记载的实施例和附图所示的结构只不 过是本发明的最佳的一实施例，并不代表本发明的所有技术思想，所 以应理解在进行本申请时可存在代替它们的各种等效物及变形例。
图1是表示本发明一实施例的集中绕组马达的立体图，图2是图1 的平面图。
参照附图，本实施例的集中绕组马达包括形成外形的马达外壳， 设置于马达外壳1的内侧的定子10，设置于定子10的内侧并通过电磁相 互作用与定子10旋转的环形转子30，以及设置于转子30的中央的轴40。
如图2所示，定子10包括具有预定曲率的环形磁轭12，在磁轭12 上保持一定间隔以辐射状突出设置的多个T字形齿14，在齿14之间形 成的狭槽16，以及卷绕于齿14上的线圈18。
磁轭12是由多个铁片层叠而成的结构物，其起着磁通量通路的作 用，本实施例中作为一例示出了15个狭槽，但本发明不限于此，6个 狭槽、9个狭槽等也可应用于本发明。并且，本实施例中，如图3所示， 利用一体设置有弧形磁轭12和齿14的磁芯单件，将多个磁芯对应所需 的狭缝数目，以环形组装于夹具（未图示）来设置定子。
用狭缝-填充材比率（SFR；Slot-Fill-Ratio）（或填充率（fill fact  or））较高的具有长方形或其他直线形剖面的电线设置线圈18。SFR 是对一个狭槽内露出的铜导电体的总剖面积与狭槽本身的剖面积进 行相比较而得出的值，相对于狭槽的给定尺寸，狭槽内导电体的剖面 积较大时，导电体的电阻和相（phase）电阻（即，功率损失）减小。 因此，当电气装置具有较高SFR时，即导电体电线具有长方形剖面而 不是圆形剖面时，电气装置的效率得到提高。
线圈18使用绝缘涂层电线，为产生旋转磁场而由三相（U相、V 相、W相）构成。三相线圈18配置成电性具有120°的相位差，当通 过切换元件（未图示）将各相线圈选择性通电，则转子30通过随此选 择性磁化的齿14与具备于转子30上的永久磁铁32的磁极彼此间作用 的磁力而旋转。
卷绕于各齿14上的线圈18通过PCB汇流条20而与相邻齿的线圈接 线。如图3所示，卷绕于各齿上的线圈18具有输入端18a和输出端18b。
PCB汇流条20设置成环形，在外周设置有分别用于连结输入端18 a和输出端18b的多个触点22。触点22包括设置于PCB汇流条20的外周 的输入触点22a和设置于内周的输出触点22b。触点22与线圈18可通过 焊接、一触式元件等多种结合方式进行电连接。
并且，PCB汇流条20由包括将三相分别连接的多个导电线的多层 PCB形成。
图4（a）至图4（c）是表示PCB汇流条20的各层的图，图4（a） 是表示第一层的U相接线状态的图，图4（b）是表示第二层的V相接 线状态的图，图4（c）是表示第三层的W相接线状态的图。由于相位 差，各相只有起始触点和终止触点（中性点）不同，接线方式是相同 的，所以将U相为一例进行说明。
就U相而言，U11处连结线圈18的输入端18a，U31处连结线圈18 的输出端18b。通过第一导电线L1，U31的输出连结将输入连结到U1 4，U14则输出连结到U34。接着，U34连结到U17，U37连结到U20， U40连结到U23，U43为最后的中性点。
同样地，V相和W相只是起始点不同，其以相同方式通过第二导 电线L2和第三导电线L3连接到中性点V43、W43为止，三相在中性点 U43、V43、W43上通过第四导电线L4接线。
图5是表示PCB汇流条的剖面的图，在绝缘体S1之上的第一层上 形成U相的第一导电线L1，在绝缘体S2之上的第二层上形成V相的第 二导电线L2，在绝缘体S3之上的第三层上形成W相的第三导电线L3， 在绝缘体S4之上的第四层上层叠设置将三相的中性点U43、V43、W4 3连接的第四导电线L4。当需要更高的输出电流的情况下，无需增加 高度，通过减小绝缘层高度而增加设置形成有导电线的导电层的数 量，即可实现紧凑化，并且还可容易实现较高输出。
另一方面，转子30具有环形的背磁轭31，其以在与定子10之间形 成一定大小的空隙的方式配置于定子10内侧，并且具有N极和S极永 久磁铁32交错安装于背磁轭外周面的结构。背磁轭31的中央结合有旋 转轴40。
图6是表示本发明另一实施例的PCB汇流条的图。与一实施例的P CB汇流条的不同之处在于，将与线圈的输出端18b连结的输出触点22 b靠近配置于外周而不是内周的输入触点22a。这种配置方式因线圈的 卷绕方式而不同，所以若将线圈的输入端和输出端设为相同，则能够 更简单地实现定子的组装。