[发明专利]一种具有多元化的三相线圈的整体式线圈组及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改良整体式线圈用于例如直线电机，特别是本发明涉及一种具有多元化的三相线圈的整体式线圈组及其制造方法。

背景技术

现行的直线电机通常包括形成磁路来传导电流，从而使电机产生一线性力的线圈。一般来说线性力的产生是和通过电线圈绕组的电流和磁路的磁感应强度成正比的。

由于这样线圈的电阻，电流通过线圈绕组会发热。在某些情况下，可能会引起过热。这是由于为了移动沉重的负载而持续高电流输出来获得一足够大的力。所以说在这种情况下，高效散热是必要的。

与存在的多相直线电机有关的另一问题是发热的不均匀。现有技术的线圈还是会在某些情况下散热不均匀。这是因为单线圈是独立成形的，然后从邻近相位按顺序偏移放置来形成一线圈组。这样的方法是难以控制的，一多相直线电机功率的输出使线圈组容易受到不一致性的影响形成不准确的位置，因此是不合需要的。

因此需要存在，在不同的相位提供一致的线性力的多相直线电机的线圈组。它的热量会更有效的散发。

现有技术的线圈是基于两种线圈设计和成型的方式。

第一种方式使用单线圈的成型，然后把它们装配在一起(就像在美国专利32674和美国专利2003/0184425描述的)。单线圈设计把所有线圈做成相同的尺寸和外形，从而使大规模生产变的简单和快速(美国专利32674和美国专利2003/0184425)。

然而，这方法会有在某些情况下容易受到线圈散热不均匀的缺点。产生不均匀散热是因为单个线圈是分别成型的，然后从邻近相位按顺序偏移放置来形成一线圈集合。另外，这样的布置是难以控制的，一多相直线电机功率的输出使线圈集合是容易受到不一致的影响形成不准确的位置，因此是不合需要的(US2003/0125773)。

第二种方式是整体式线圈方式，在每线圈缠绕在先前的线圈上(就像美国专利2003/0125773描述的)。整体式线圈设计方式有利于更均匀的散热并且线圈更有效的被安置。然而，设计和组装会使两相反的部分变的很大。在这相反的部分交织的线圈明显的提高了线圈组的高度。交织的部分没有产生力，因为它们没有切割磁通量。此外，交织部分增加了线圈的容量和质量，从而增加了力与质量比，造成降低电机性能的功效。

为了克服第一和第二种线圈设计方式的相关问题，本发明提供一更优化平衡的方式。在这第三种方式，所有的三线圈绕在同一固定物上，但是每线圈绕组在移动到下一线圈前完成。本质上，线圈是单独绕线但是有系统的绕在同一固定物，这是为了多线圈集合设计的。用这种方法，多相的线圈组会产生线圈定位精确的特点并且没有使电机变大和变重的部分。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有多元化的三相线圈的整体式线圈组及其方法。

本发明的技术方案：

一种具有多元化的三相线圈的整体式线圈组，包括：

第一线圈组是一大型线圈回路1A，一中型线圈回路1B和一小型线圈回路1C。

第二线圈组是一小型线圈回路1A’，一中型线圈回路1B’和一大型线圈回路1C’。

第三线圈组是一大型线圈回路2A，一中型线圈回路2B和一小型线圈回路2C。

第四线圈组是一小型线圈回路2A’，一中型线圈回路2B’和一大型线圈回路2C’。

第一线圈组，第二线圈组，第三线圈组和第四线圈组成串联放置。

第一线圈组的大型线圈回路1A，中型线圈回路1B和小型线圈回路1C各自对应连接到第二线圈组的小型线圈回路1A’，中型线圈回路1B’和大型线圈回路1C’。

第二线圈组的小型线圈回路1A’，中型线圈回路1B’和大型线圈回路1C’各自对应连接到第三线圈组的大型线圈回路2A，中型线圈回路2B和小型线圈回路2C。

第三线圈组的大型线圈回路2A，中型线圈回路2B和小型线圈回路2C各自对应连接到第四线圈组的小型线圈回路2A’，中型线圈回路2B’和大型线圈回路2C’。

整体式线圈组的线圈回路是整齐地排列在彼此旁边，从而有利于：

完全利用可用空间；

由于受热均匀分布在线圈回路而提高散热；

没有空的容器空间；

霍尔传感器能嵌入在线圈两端的位置，而不是在另一独立的空间。

该发明的第二对象是提供一包括多元化三相线圈组的整体式线圈的制造方法，使用绕组夹具和放线机，制造方法包含下面的步骤：

制作大型线路回路的第一绕组，完成预定的匝数，结束于第一预定的位置；

从第一预定的位置制作中型线路回路的第二绕组，完成预定的匝数，结束于第二预定的位置；