[发明专利]空心杯电机的斜绕组及其绕制方法和有刷空心杯电机

说明书

一种空心杯电机的斜绕组，由设置在虚拟空心圆柱体内壁与外壁上的多个绕组元件构成，多个绕组元件沿虚拟空心圆柱体周向依次排列，每个绕组元件由多根漆包导线并联并排绕制而成，虚拟空心圆柱体内外壁上的内层绕组元件与外层绕组元件在虚拟空心圆柱体的周向上交错设置，每个绕组元件周向上的首端设置有一个首端抽头，尾端设置有一个尾端抽头，内层绕组元件的首端抽头和与内层绕组元件的首端抽头相邻的外层绕组元件的尾端抽头斜跨并接，内层绕组元件的尾端抽头和与内层绕组元件的尾端相邻的外层绕组元件的首端抽头斜跨并接。由于内外层绕组元件串接不会出现位置差异及周长不等的情况，避免了由于反电势差异产生的环流，提高了电机性能。

技术领域

本发明涉及一种空心杯电机绕组，尤其涉及一种用于消除环流的空心杯电机斜绕组及其绕制方法和具有其的有刷空心杯电机。

背景技术

近年来，空心杯电机由于其具有效率高、功率密度高、火花小、无齿槽转矩、运行平稳等特点，广泛应用于各种工业设备和伺服机构中，作为驱动元件使用。空心杯电机不使用带齿槽的铁芯安放绕组，而是由漆包线绕制成的杯型绕组。根据绕制形式不同，可以分为直绕组、斜绕组、菱形绕组、六边形绕组等等。

空心杯电机与其他电机最大的区别在于电枢仅由绕组绕制而成，省去了嵌放绕组的铁芯，由于不是在铁芯槽放置绕组，因此绕组的对称性不易保证。若多层并绕绕组上下层间出现位置差异，则会造成并绕绕组之间反电势不同，从而产生环流。

以两层的并联斜绕组为例，一般绕组由单股导线绕制，先绕制内层绕组元件，占据内侧圆周一圈，再绕制外层绕组元件元件，占据外侧圆周一圈。绕制完成后对应内外层绕组元件并联，由于上下层的周长不同，上下层绕组绕制存在一定的不对称性，这时上下层绕组并联后由于反电势有差异就会有环流产生，影响电机性能。

发明内容

综上所述，如何解决现有空心杯电机的双层斜绕组，绕组并联后由于上下层导线的不对称、周长不同而出现反电势差产生环流，影响电机性能的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种空心杯电机的斜绕组，斜绕组由多个绕组元件构成；绕组元件由多根漆包导线并联并排绕制而成；绕组元件分为内层绕组元件与外层绕组元件；内层绕组元件与外层绕组元件有多个，分别设置在虚拟空心圆柱体内壁与外壁上，并沿虚拟空心圆柱体周向依次排列设置；

内层绕组元件与外层绕组元件在虚拟空心圆柱体的周向上交错设置；绕组元件周向上的首端设置有一个首端抽头，尾端设置有一个尾端抽头；内层绕组元件的首端抽头和与内层绕组元件的首端抽头相邻的外层绕组元件的尾端抽头斜跨并接，内层绕组元件的尾端抽头和与内层绕组元件的尾端相邻的外层绕组元件的首端抽头斜跨并接。

优选地，绕组元件的首端抽头与尾端抽头沿虚拟空心圆柱体的轴向同一方向设置。

优选地，多个内层绕组元件与多个外层绕组元件的个数相等；多个内层绕组元件间等距设置，多个外层绕组元件间等距设置。

优选地，多个内层绕组元件与多个外层绕组元件的线圈总匝数相等。

优选地，多个内层绕组元件中每个内层绕组元件的线圈匝数相等；每个内层绕组元件与每个外层绕组元件的线圈匝数相等。

优选地，多个内层绕组元件与多个外层绕组元件的数量均为N个；在虚拟空心圆柱体内壁与外壁上还分别设置有1个内层绕组子元件和1个外层绕组子元件，1个内层绕组子元件和1个外层绕组子元件共同形成一个绕组元件，内层绕组子元件在虚拟空心圆柱体周向上位于第1个内层绕组元件和第N个内层绕组元件之间，外层绕组子元件在虚拟空心圆柱体周向上位于第1个外层绕组元件和第N个外层绕组元件之间。

优选地，内层绕组子元件和外层绕组子元件的线圈匝数相等。