專利名稱：電機(jī)的定子線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是有關(guān)于一種電機(jī)的定子線圈，尤其是指一種運用于起步扭力大的電機(jī)上的定子線圈構(gòu)造，藉以讓線圈產(chǎn)生高密度磁力線，而讓電機(jī)具有高扭力攻效為首要實用新型應(yīng)用。
背景技術(shù)：
電機(jī)被大量的運用于各種產(chǎn)品作為主要的動力源，特別是運用于轉(zhuǎn)速或扭力需求較高的裝置，如壓縮機(jī)、冷氣機(jī)、果汁機(jī)或電動載具(如電動車、代步車)等。而電機(jī)的作動原理主要利用電能使包覆有線圈的定子產(chǎn)生電磁場，再使磁場間相互作用，以推動具有磁性的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。而以電動車而言，已是世界公認(rèn)為本世紀(jì)兼具環(huán)保與能源效益的交通工具，電動車的運轉(zhuǎn)動力來源乃是以電機(jī)為核心所組成的電動動力系統(tǒng)，其來源既然是電機(jī)，對于電動車的操控性能、加速性能、爬坡性能、極速與續(xù)航力等都受電機(jī)性能影響，而通常電機(jī)透過傳動系統(tǒng)的適當(dāng)減速比轉(zhuǎn)化為實車運轉(zhuǎn)所需的扭力及功率，最常用于電動車的電機(jī)有直流有刷電機(jī)、直流無刷電機(jī)及交流感應(yīng)電機(jī)，其各具優(yōu)缺點，然而，一般電動車輛的空間有限，若能提高電機(jī)與驅(qū)控系統(tǒng)的功率密度與扭力密度，則對整車配置增加很大的彈性，也能增加騎乘者的使用空間。而電動車近來均使用輪轂式的電機(jī)結(jié)構(gòu)，其輪轂電機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計，形式有很多種， 大致上的電機(jī)結(jié)構(gòu)為設(shè)有一定子固定盤，并于定子固定盤周緣成形復(fù)數(shù)匝孔，再于分隔匝孔的匝壁上圈繞截面為圓形的線圈，依此，以形成電機(jī)的定子，另又于定子固定盤外側(cè)設(shè)有環(huán)圈，且使該環(huán)圈內(nèi)壁組設(shè)有磁性體，以作為電機(jī)的轉(zhuǎn)子，藉此，于實施使用時，是將線圈通予電流，以產(chǎn)生磁場，而環(huán)圈內(nèi)壁組設(shè)的磁性體，在受到線圈產(chǎn)生磁場的作用后，即開始轉(zhuǎn)動，以帶動與環(huán)圈相組接的從動件進(jìn)行作動。然，該現(xiàn)有的電機(jī)結(jié)構(gòu)于其線圈的圈繞上，必須將線圈穿過狹窄的匝孔后，再繞過匝壁，繼之，再將線圈穿入相鄰的匝孔，如此，反復(fù)穿設(shè)圈繞方可于一匝壁上完成線圈的繞設(shè)，而在施做上，欲將線圈于狹窄的匝孔中圈繞極為費時不便，不符合生產(chǎn)效率，并且此種截面為圓形的線圈配置方式，會占據(jù)較大的空間，且重量亦相當(dāng)笨重，此外，其所能產(chǎn)生的磁通量密度較低，在低轉(zhuǎn)速下無法產(chǎn)生高扭力，故驅(qū)動效果亦較差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的電機(jī)的定子線圈的主要目的是在改善電機(jī)扭力不足的缺失，藉以讓線圈產(chǎn)生高密度的磁力線與磁通量，以讓電機(jī)具有起步扭力大的效能為目的。本實用新型電機(jī)的定子線圈的目的與功效是由以下的技術(shù)所實現(xiàn)主要于電機(jī)的輪軸固定有定子基板，而對應(yīng)定子轉(zhuǎn)動的為外轉(zhuǎn)式的輪組轉(zhuǎn)子盤， 其于該定子基板上對應(yīng)環(huán)設(shè)排列有以硅鋼片所構(gòu)成的蕊心，于每一蕊心外部繞設(shè)有至少兩層以上的扁平狀的線圈，且讓兩相鄰的線圈呈相反的繞設(shè)方向；藉此，讓該定子線圈具有磁場緊密(磁力線密度越高，磁場越強(qiáng))的功效，使其可讓電機(jī)達(dá)到具有高扭力的效能。本實用新型電機(jī)的定子線圈進(jìn)一步可以兩層扁平線圈構(gòu)成一線圈組，且兩扁平線圈呈相反的繞設(shè)方向，而于蕊心外部繞設(shè)也可以至少一線圈組，且兩相鄰的線圈組所對應(yīng)的扁平線圈的繞設(shè)方向亦呈相反設(shè)置；如此，讓該定子線圈具有磁場緊密(磁力線密度越聞，磁場越強(qiáng))的功效，使其可讓電機(jī)達(dá)到具有聞扭力的效能。

圖I為本實用新型的正視示意圖；圖2為本實用新型的扁平線圈立體外觀示意圖；圖3為本實用新型的側(cè)視示意圖；圖4為本實用新型的磁力線流動示意圖；圖5為本實用新型的另一狀態(tài)示意圖。附圖標(biāo)號〈本實用新型〉(I)輪軸(11)定子(111)定子基板 (112)蕊心(113)扁平線圈 (12)轉(zhuǎn)子盤⑷線圈組
具體實施方式
首先，請參閱圖I至圖3所示，為本實用新型電機(jī)的定子線圈的立體分解、剖視示意圖，其主要為運用于起步扭力大的電機(jī)上的定子線圈，主要于電機(jī)的輪軸I固定有定子 11，而對應(yīng)定子11轉(zhuǎn)動的為外轉(zhuǎn)式的輪組轉(zhuǎn)子盤12，其該定子11包含有一定子基板111;多個蕊心112，由硅鋼片所構(gòu)成，且對應(yīng)環(huán)設(shè)排列于定子基板111端面上；繞設(shè)于每一蕊心112外部的扁平線圈113，其對應(yīng)繞設(shè)有至少兩層以上的扁平線圈113于蕊心112上，且讓兩相鄰的扁平線圈113呈相反的繞設(shè)方向。藉此，讓該定子11線圈具有磁場緊密(磁力線密度越高，磁場越強(qiáng))的功效，使其可讓電機(jī)可達(dá)到具有高扭力的效能。請一并參閱圖I至圖3所示，為本實用新型電機(jī)的定子線圈的立體分解、剖視、組合及局部放大示意圖，其本實用新型可運用于電動車或任何一種需要動力的機(jī)具，當(dāng)組裝使用時，該電機(jī)的輪軸I上固定有不轉(zhuǎn)動的定子11，而對應(yīng)定子11轉(zhuǎn)動的為外轉(zhuǎn)式的輪組轉(zhuǎn)子盤12，接續(xù)，該定子11中設(shè)有一定子基板111，于定子基板111上環(huán)設(shè)排列有以硅鋼片所構(gòu)成的多個蕊心112，而每一蕊心112外部上繞設(shè)有線圈結(jié)構(gòu)，而該線圈結(jié)構(gòu)為于每一蕊心112外部繞設(shè)有至少兩層以上的扁平線圈113，且讓兩相鄰的扁平線圈113呈相反的繞設(shè)方向；進(jìn)一步該定子線圈的繞設(shè)為如圖5所示，可以兩層扁平線圈113構(gòu)成一線圈組A，且兩扁平線圈113呈相反的繞設(shè)方向，而于蕊心112外部繞設(shè)也可以至少一線圈組A，且兩相鄰的線圈組A所對應(yīng)的扁平線圈113的繞設(shè)方向亦呈相反設(shè)置。請參閱圖4所示，當(dāng)導(dǎo)通電力時，其會讓該定子11線圈對應(yīng)轉(zhuǎn)子盤12產(chǎn)生磁場，而因本實用新型的扁平線圈113的繞設(shè)方向呈相反設(shè)置，以形成N、S相對應(yīng)的環(huán)繞排列， 如此一來，除了每層線圈產(chǎn)生的磁力線，也由N、S極相的互相堆迭，以致產(chǎn)生更高的磁場密度，再加上使用扁平線圈所產(chǎn)生的磁場更具有緊密度，即為磁力線分布的密度高，相對所產(chǎn)生的磁場越強(qiáng)。以上為本實用新型的使用運轉(zhuǎn)狀態(tài)，接續(xù)，再加以說明本實用新型電機(jī)如何達(dá)成磁場緊密及具有高扭力效能，首先，可知的是電機(jī)效率=輸出/輸入=輸出/輸出+損失， 電機(jī)銘牌上標(biāo)示的kw數(shù)(或馬力數(shù))是指電機(jī)輸出，而此輸出功率，不能改變。相對要提高電機(jī)效率，唯有降低損失，而一般而言其損失分為五大類，即一次銅損、鐵損、二次銅損、 機(jī)械損及雜散損；而一次銅損是指電流流經(jīng)定子線圈的損失，只要電流流過有電阻的物體， 就會有I2XR的損失；其中I表示電流，R為電阻，為了產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，電機(jī)定子鐵心上繞有線圈，有線圈就會有電阻?？赏ㄟ^以下方法降低一次銅損，即將繞線線圈的線徑加粗，電阻 R=P (入/A)，因截面積A變大，電阻R變小，I2XR自然降低。接著，該電感值=(線圈數(shù)X磁通量)/電流 ，在相同硅鋼片且輸入相同直流電流之下，圓線線圈所得的電感42uH、直流電阻DCR :46. 6m Q的數(shù)值，而扁平線圈的電感 41uH、直流電阻DCR:27.3mQ的數(shù)值，其因圓線漆包線截面積小，因此需要繞設(shè)圈數(shù)多，來產(chǎn)生較高電感值；依照磁場密度(B)=磁通量(O)/垂直磁力線的橫截面積(A)=導(dǎo)磁率(U)X磁場強(qiáng)度(H)，得知磁通量與磁場密度、磁場強(qiáng)度皆成正比，而本實用新型為以扁平線圈雙層繞線方式增加截面積A，于輸入相同電流的狀態(tài)下，所測得的數(shù)據(jù)為電感
2.24uH、阻抗DCR :7. 5mQ，而以扁平線圈雙層繞線加上硅鋼片所得的電感9. OuH、阻抗 DCR :7. 5mQ，可知本實用新型的扁平線圈無論繞設(shè)的圈數(shù)多寡其阻抗值相同，相對于圓線漆包線是降低阻抗值，而本實用新型以扁平線圈雙層繞線使其電感值較低，相對電流磁通量變大，如此，可讓電機(jī)于起動(步)時，具有高扭力的效能。通過上述可知，本實用新型的組成與使用實施說明相較于一般現(xiàn)有電機(jī)，我們可以知道電機(jī)的定子線圈結(jié)構(gòu)，具有下列幾項優(yōu)點，如下I.本實用新型電機(jī)的定子線圈，主要可改善傳統(tǒng)電機(jī)不具高扭力的缺失，通過利用扁平線圈與層數(shù)及相互反向的設(shè)計，可讓該定子線圈具有磁場緊密(磁力線密度越高， 磁場越強(qiáng))的功效。本實用新型電機(jī)的定子線圈，同上述，通過利用扁平線圈與層數(shù)及相互反向的設(shè)計，使其可讓電機(jī)達(dá)到具有聞扭力的效能。
權(quán)利要求1.一種電機(jī)的定子線圈，其特征在于，于電機(jī)的輪軸固定有定子，而對應(yīng)定子轉(zhuǎn)動的為外轉(zhuǎn)式的輪組轉(zhuǎn)子盤，所述定子包含有一定子基板，而于定子基板上環(huán)設(shè)排列有數(shù)蕊心，而每一蕊心上繞設(shè)有定子線圈，其中于每一蕊心外部繞設(shè)有至少兩層以上的扁平線圈，且兩相鄰的扁平線圈呈相反的繞設(shè)方向。
2.如權(quán)利要求I所述的電機(jī)的定子線圈，其特征在于，所述扁平線圈為以偶數(shù)層設(shè)置。
3.如權(quán)利要求I所述的電機(jī)的定子線圈，其特征在于，所述蕊心由硅鋼片所構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求2所述的電機(jī)的定子線圈，其特征在于，所述蕊心由硅鋼片所構(gòu)成。
5.—種電機(jī)的定子線圈,其特征在于,于電機(jī)的輪軸固定有定子,而對應(yīng)定子轉(zhuǎn)動的為外轉(zhuǎn)式的輪組轉(zhuǎn)子盤，所述定子包含有一定子基板，而于定子基板上環(huán)設(shè)排列有數(shù)蕊心，而每一蕊心上繞設(shè)有定子線圈，其中于每一蕊心外部繞設(shè)有至少一組線圈組，而所述線圈組為由兩繞設(shè)方向呈相反的扁平線圈所構(gòu)成，且兩相鄰的線圈組的扁平線圈其繞設(shè)方向亦呈相反。
6.如權(quán)利要求5所述的電機(jī)的定子線圈，其特征在于，所述蕊心由硅鋼片所構(gòu)成。
專利摘要本實用新型是有關(guān)于一種電機(jī)的定子線圈，主要于電機(jī)的輪軸固定有定子基板，而對應(yīng)定子轉(zhuǎn)動的為外轉(zhuǎn)式的輪組轉(zhuǎn)子盤，其于該定子基板上對應(yīng)環(huán)設(shè)排列有以硅鋼片所構(gòu)成的蕊心，于每一蕊心外部繞設(shè)有至少兩層以上的扁平狀的線圈，且讓兩相鄰的線圈呈相反的繞設(shè)方向；藉此，讓該定子線圈具有磁場緊密的功效，使其可讓電機(jī)達(dá)到具有高扭力的效能。
文檔編號H02K3/04GK202364019SQ20112051464
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者鄭明得 申請人:百泉工業(yè)股份有限公司