本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種電機(jī)轉(zhuǎn)子以及具有該種電機(jī)轉(zhuǎn)子的電機(jī)。

背景技術(shù)：

電機(jī)廣泛地應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)以及生活的各種電器設(shè)備中，現(xiàn)有的電機(jī)具有殼體以及位于殼體兩端的端蓋，殼體以及端蓋圍成一個腔體，腔體內(nèi)安裝有定子以及轉(zhuǎn)子，定子具有定子鐵芯以及嵌入到在定子鐵芯上的線圈。轉(zhuǎn)子安裝在定子內(nèi)，并可相對于定子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子軸安裝在轉(zhuǎn)子內(nèi)，且與轉(zhuǎn)子過盈配合，轉(zhuǎn)子軸在轉(zhuǎn)子的帶動下旋轉(zhuǎn)，從而向外輸出動力。

現(xiàn)有的電機(jī)定子繞線采用每個繞組之間采用疊繞組，三相繞組間具有一定數(shù)量的共用槽，使各相繞組之間具有重疊部分，而現(xiàn)有的疊繞組式電機(jī)定子存在的問題是，現(xiàn)有的電機(jī)定子槽數(shù)較少，卻因疊繞次序的分布因引起磁場強(qiáng)度不足、功率密度不足以及電磁波難以接近正弦波等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一發(fā)明目的在于提供一個具有新型繞線結(jié)構(gòu)的電機(jī)定子。

本發(fā)明的第二發(fā)明目的在于提供一個具有高功率密度的電機(jī)。

本發(fā)明第一目的提供的電機(jī)定子包括定子鐵芯以及三相繞組；定子鐵芯由多個定子沖片疊壓而成，定子沖片包括圓環(huán)狀的軛部以及在軛部內(nèi)沿軛部徑向向圓周方向延伸的多個齒，相鄰的齒之間形成槽；三相繞組中每相繞組包括兩組繞組；三相繞組中每相繞組之間在電機(jī)鐵芯上互相相差120度布置；其中，電機(jī)定子包括有48個槽（z1-z48）；同一相繞組中的兩組繞組在電機(jī)鐵芯上相差180度布置；其中一組繞組按順序沿槽z1-z13-z2-z12-z3-z11-z24-z14- z23-z15依次穿過10個槽；其中一組繞組包括第一繞線部和第二繞線部，第一繞線部穿過的槽的數(shù)量比第二繞線部穿過的槽的數(shù)量多。

由上述方案可見，定子鐵芯上設(shè)置有48個槽，每相繞組跨越定子鐵芯的一半，且每相繞組按相同的規(guī)律纏繞在10個槽上，每相繞組的有效截面積增大進(jìn)而使磁場強(qiáng)度提高，且殘繞規(guī)律可避免繞組之間磁場相互影響干擾，每相繞組形成的電磁波更接近正弦波，提高電機(jī)工作時候的功率、功率密度外，電機(jī)的穩(wěn)定性以及散熱性能提升。

進(jìn)一步的方案是，第一繞線部穿過6個槽，第二繞線部穿過4個槽。

進(jìn)一步的方案是，每個槽容納N匝繞線，其中一組繞組在z1、z2、z12、z13、z14和z24一共6個槽中穿過N匝繞線且在z3、z11、z15和z23一共4個槽中穿過N/2匝繞線。

由上可見，在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置共用槽，使每個槽中的繞線匝數(shù)相等，且共用槽中的各相匝數(shù)減半，減少各向繞組之間的相互干擾作用。

進(jìn)一步的方案是，N為大于或等于2的正偶數(shù)。

進(jìn)一步的方案是，位于同一所述槽內(nèi)的不同組的所述繞組之間設(shè)置有絕緣層。

由上可見，絕緣層有效防止不同繞組之間誤通引起電機(jī)故障。

進(jìn)一步的方案是，齒的頂部沿電機(jī)定子的圓周方向有伸出部，相鄰兩個伸出部之間形成槽口。

由上可見，比槽內(nèi)徑狹窄的槽口有效防止繞組的松脫以及與繞組與外界的接觸。

本發(fā)明第二發(fā)明目的提供的電機(jī)包括電機(jī)定子和位于電機(jī)定子內(nèi)的電機(jī)轉(zhuǎn)子，電機(jī)定子包括定子鐵芯以及三相繞組；定子鐵芯由多個定子沖片疊壓而成，定子沖片包括圓環(huán)狀的軛部以及在軛部內(nèi)沿軛部徑向向圓周方向延伸的多個齒，相鄰的齒之間形成槽；三相繞組中每相繞組包括兩組繞組；三相繞組中每相繞組之間在電機(jī)鐵芯上互相相差120度布置；其中，電機(jī)定子包括有48個槽（z1-z48）；同一相繞組中的兩組繞組在電機(jī)鐵芯上相差180度布置；其中一組繞組按順序沿槽z1-z13-z2-z12-z3-z11-z24-z14-z23-z15依次穿過10個槽；其中一組繞組包括第一繞線部和第二繞線部，第一繞線部穿過的槽的數(shù)量比第二繞線部穿過的槽的數(shù)量多。

由上可見，數(shù)量更多的槽數(shù)能使電機(jī)的功率密度提高，且每相繞組的跨度提高可有效提高磁感應(yīng)強(qiáng)度和電勢，磁場分布使磁場波形更接近正弦波，使電機(jī)的運(yùn)作高效且更加穩(wěn)定。

進(jìn)一步的方案是，第一繞線部穿過6個槽，第二繞線部穿過4個槽。

進(jìn)一步的方案是，每個槽容納N匝繞線，其中一組繞組在z1、z2、z12、z13、z14和z24一共6個槽中穿過N匝繞線且在z3、z11、z15和z23一共4個槽中穿過N/2匝繞線。

由上可見，在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置共用槽，使每個槽中的繞線匝數(shù)相等，且共用槽中的各相匝數(shù)減半，減少各向繞組之間的相互干擾作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明電機(jī)定子實施例中定子沖片的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為圖1中A處的放大圖。

圖3為本發(fā)明電機(jī)定子實施例中一組繞組的繞線原理圖。

圖4為本發(fā)明電機(jī)定子實施例中一相繞組的繞線原理圖。

圖5為本發(fā)明電機(jī)定子實施例中三組繞組的繞線原理圖。

圖6為本發(fā)明電機(jī)定子的繞線原理圖。

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

具體實施方式

本發(fā)明提供的電機(jī)定子包括定子鐵芯以及纏繞在定子鐵芯上的多組繞組。其中定子鐵芯由多片定子沖片疊壓而成，定子沖片的環(huán)內(nèi)設(shè)置有用于安放繞組的多個槽。

參見圖1，圖1為定子沖片的結(jié)構(gòu)圖。定子沖片1包括一個環(huán)形的軛部11，環(huán)形的軛部11中間有用于安裝轉(zhuǎn)子的中心孔，在軛部11內(nèi)部沿軛部1徑向向圓周方向延伸的48個齒12，相鄰的兩個齒12之間形成槽13，電機(jī)定子上一共形成48個槽13。

參見圖2，圖2為圖1中A處的放大圖，齒12的整體寬度一致，而齒12沿周向分布，故兩個齒12之間的槽13輪廓呈梯形；齒12的頂部沿電機(jī)定子的圓周方向伸出有伸出部23，相鄰兩個齒12上的兩個伸出部23和伸出部24之間形成了槽13的開口14，而開口14的寬度比槽13的最小寬度處的寬度更小，形成具有防脫作用的槽13，保證槽13內(nèi)的繞組在繞制過程中不輕易松脫。

電機(jī)定子上48個槽13的分別用z1至z48表示。電機(jī)定子1上共纏繞了三相繞組，每相繞組均有并線的兩組繞組，例如，U相繞組由A1繞組和A2繞組組成，V相繞組由B1繞組和B2繞組組成，W相繞組由C1繞組和C2繞組組成。

參見圖3，圖3為A1繞組的繞線原理圖，沿電機(jī)定子圓周分布的48個槽13展開成平面圖，A1繞組依次穿過z1-z13-z2-z12-z3-z11-z24 -z14-z23-z15一共十個槽13，而A1繞組可分為兩個繞線部，A1第一繞線部和A1第二繞線部，A1第一繞線部包括依次穿過z1-z13-z2-z12 -z3-z11一共六個槽13的繞線，A1第二繞線部包括依次穿過z24-z14 -z23-z15一共四個槽13的繞線。A1繞組跨越了二十四個槽13的間隔距離，一共穿過十個槽13，磁場分布均勻且增強(qiáng)磁場強(qiáng)度。從上述描述可知，A1第一繞線部穿過的槽13的數(shù)量比A1第二繞線部穿過的槽13的數(shù)量多，在A1第一繞線部驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，A1第二繞線部依然能使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生驅(qū)動力，增強(qiáng)電機(jī)定子的驅(qū)動性能。

參見圖4，圖4為A1繞組和A2繞組的繞線原理圖。A1繞組和A2繞組均為U相繞組，同相的兩個繞組之間相差180度，即A2的開始繞線槽序號為z25（1+48/（360/180）=25），因此A2繞組按照A1繞組的繞線規(guī)律依次穿過z25-z37-z26-z36-z27-z35-z48-z38-z47-z39一共十個槽13，且A1繞組和A2繞組的始端并接于U相線端。

參見圖5，圖5為A1繞組、B1繞組以及C1繞組的繞線原理圖。A1繞組、B1繞組和C1繞組分別為U相、V相和W相繞組的第一組繞線組，A1繞組、B1繞組和C1繞組之間兩兩相差120度，因此B1的繞組開始繞線槽序號為Z17（1+48/（360/120）=17），而C1的繞組開始繞線槽序號為z33（17+48/（360/120）=33），因此B1按照A1的繞線順序依次穿過z17-z29-z18-z28-z19-z27-z40-z30-z39-z31一共十個槽13，C1按照A1的繞線順序依次穿過z33-z45-z34-z44-z35-z43-z8 -z46-z7-z47一共十個槽13；A1繞組、B1繞組和C1繞組三組繞組的末端A1’、B1’和C1’根據(jù)星形接法連接在一起。

參見圖6，圖6為電機(jī)定子的繞線原理圖。B2繞組為V相繞組的第二組繞組，C2繞組為W相繞組的第二組繞組，A2繞組、B2繞組以及C2繞組之間兩兩相差120度分布，繞線規(guī)律均與A1繞組繞線規(guī)律一致，B2繞組的繞線依次穿過z41-z5-z42-z4-z43-z3-z16-z6-z15-z7一共十個槽13，C2繞組的繞線依次穿過z9-z21-z10-z20-z11-z19-z32 -z22-z31-z23一共十個槽13。

由于三相繞組一共六組繞組均穿過十個槽13，而電機(jī)定子上一共有48個槽，即48個槽中具有部分槽是兩組繞組均繞制其上。按本實施例中描述的各相繞組繞線順序，可得其中有z3、z7、z11、z15、z19、z23、z27、z31、z35、z39、z43、z47一共十二個槽13為兩組不同的繞組均由繞制的。

為保證每個槽13內(nèi)的繞線匝數(shù)相等，繞組穿過共同使用的槽13的匝數(shù)應(yīng)為其單獨(dú)穿過使用的槽13的匝數(shù)的一半。例如：A1繞組穿過z1-z13-z2-z12-z3-z11-z24-z14- z23-z15，而其中z3、z11、z15和z23為共用槽13，A1繞組在z1、z2、z12、z13、z14和z24中穿過N匝繞線，則A1繞組在z3、z11、z15和z23則穿過N/2匝繞線，則可實現(xiàn)電機(jī)定子上48個槽13上繞線的匝數(shù)均為N匝，槽13的利用率提高且形成更均勻的磁場，其中N為大于或等于2的正偶數(shù)。進(jìn)一步的方案是，在共用的槽13不同的繞組之間設(shè)置絕緣層，絕緣層可為絕緣涂料或者絕緣面板材等。

本發(fā)明中疊式繞組的特殊繞線方式可提高電機(jī)定子的磁場密度、磁場均勻性、功率密度、輸出扭矩以及鐵芯利用率等。

最后需要強(qiáng)調(diào)的是，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種變化和更改，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。