电机组件和电机的制作方法

1.本技术属于电机技术领域，具体涉及一种电机组件和电机。


背景技术：

2.近年来，随着家用电器市场不断的膨胀、扩大，电机产品作为其整机重要核心部件，其应用领域越来越大、用途越来越广泛。现有结构电机可分为两类，即径向磁通电机和轴向磁通电机，区别在于轴向磁通的方向是轴向的，平行于机械旋转轴；径向磁通的方向是径向的，垂直于机械旋转轴。定子绕组通过交变电流时，形成旋转磁场，定子绕组只能通过轴向磁通或者径向磁通的单一方向对转子产生作用力，电机输出转矩较小。


技术实现要素：

3.因此，本技术提供一种电机组件和电机，能够解决现有技术中定子绕组只能通过轴向磁通或者径向磁通的单一方向对转子产生作用力，电机输出转矩较小的问题。
4.为了解决上述问题，本技术提供一种电机组件，包括：
5.定子组件，包括绕组；所述绕组设有端部相连的第一延展部和第二延展部，所述第一延展部为沿所述定子组件的径向方向延伸设置，所述第二延展部为沿所述定子组件的轴向方向延伸设置；
6.转子组件，包括鼠笼转子机构，所述鼠笼转子机构包括端部相连的第一导条和第二导条，所述第一导条沿所述转子组件的转轴径向延伸设置；所述第二导条沿所述转轴的轴向延伸设置；
7.所述第一导条和所述第一延展部为相对设置，所述第二导条和所述第二延展部为相对设置。
8.可选地，所述绕组还设有第三延展部，所述第三延展部一端连接在所述第二延展部的另一端上，所述第一延展部向靠近所述转轴方向延伸，所述第三延展部向远离所述转轴方向延伸；所述鼠笼转子机构还包括第三导条，所述第三导条的一端连接在所述第二导条的另一端上，所述第三导条与所述第三延展部相对设置；所述第一导条向靠近所述转轴方向延伸，所述第三导条沿远离所述转轴的径向方向伸设置。
9.可选地，所述第一导条和所述第一延展部之间设有第一间隙、所述第二导条和所述第二延展部之间设有第二间隙以及所述第三导条与所述第三延展部之间设有第三间隙，所述第一间隙的大小、第二间隙大小和第三间隙大小为相同。
10.可选地，所述第三导条远离所述转轴的一端上连接有外端环，所述外端环覆盖于所述第三延展部的外周。
11.可选地，所述第一导条、所述第二导条和所述第三导条的数量都至少为2。
12.可选地，所述绕组设为由漆包线环绕构成的扇形，所述扇形弯折为由所述第一延展部和所述第二延展部构成的l型结构，或弯折为由所述第一延展部、所述第二延展部和所述第三延展部构成的z型结构。
13.根据本技术的另一方面，提供了一种电机，包括如上所述的电机组件。
14.可选地，所述绕组数量设为n，满足n＝2mp，其中m为所述电机的相数；p为所述电机的极对数；所述电机的每个相的绕组包括串联设置的多个线圈，不同相的绕组线圈为交叉间隔均匀排布。
15.可选地，所述定子组件还包括壳体，所述壳体设为圆槽状，所述绕组贴覆于所述圆槽内壁上，所述转子组件设于所述圆槽中。
16.可选地，所述圆槽的底部中心设有轴承室，所述转轴经轴承穿设于所述轴承室中；所述轴承轴向两侧设有卡设于所述转轴上的限位件，所述限位件包括开口挡圈。
17.本技术提供的一种电机组件，包括：定子组件，包括绕组；所述绕组设有端部相连的第一延展部和第二延展部，所述第一延展部为沿所述定子组件的径向方向延伸设置，所述第二延展部为沿所述定子组件的轴向方向延伸设置；转子组件，包括鼠笼转子机构，所述鼠笼转子机构包括第一导条和第二导条，所述第一导条沿所述转子组件的径向延伸设置，与所述转子组件的转轴连接；所述第二导条沿所述转轴的轴向延伸设置；所述第一导条和所述第一延展部为相对设置，所述第二导条和所述第二延展部为相对设置。
18.本技术在径向和轴向上均设置磁场作用，使得电机同时具备轴向磁通和径向磁通，因此能够同时调控径向和轴向磁通对转子的作用力，从而电机的输出转矩得到提高。
附图说明
19.图1为本技术实施例的电机组件的结构示意图；
20.图2为本技术实施例的电机组件的爆炸图；
21.图3为本技术实施例的定子组件的结构示意图；
22.图4为本技术实施例的绕组的结构示意图；
23.图5为本技术实施例的绕组平铺状态示意图；
24.图6为本技术实施例的转子组件的结构示意图；
25.图7为本技术实施例的电机组件的磁路示意图；
26.图8为本技术实施例的电机组件的剖视图。
27.附图标记表示为：
28.1、转子组件；11、第一导条；12、第二导条；13、第三导条；14、外端环；2、定子组件；21、第一延展部；22、第二延展部；23、第三延展部；24、轴承室；25、壳体；3、转轴；4、轴承；5、开口挡圈。
具体实施方式
29.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
30.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或
描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
31.结合参见图1至图8所示，根据本技术的实施例，一种电机组件，包括：
32.定子组件2，包括绕组；所述绕组设有端部相连的第一延展部21和第二延展部22，所述第一延展部21为沿所述定子组件2的径向方向延伸设置，所述第二延展部22为沿所述定子组件2的轴向方向延伸设置；
33.转子组件1，包括鼠笼转子机构，所述鼠笼转子机构包括端部相连的第一导条11和第二导条12，所述第一导条11沿所述转子组件1的转轴3径向延伸设置；所述第二导条12沿所述转轴3的轴向延伸设置；
34.所述第一导条11和所述第一延展部21为相对设置、所述第二导条12和所述第二延展部22为相对设置。
35.本技术在径向和轴向上均设置磁场作用，使得电机同时具备轴向磁通和径向磁通，因此能够同时调控径向和轴向磁通对转子的作用力，从而电机的输出转矩得到提高。
36.本技术通过采用不同方向复合磁场组合技术，使其转子产生转矩的方向一致，转轴3上的输出转矩相互叠加，从而实现定子绕组磁性能的大幅提升，充分利用定子绕组磁路的空间结构，解决了行业内因电机结构限制，无法充分利用磁场的瓶颈技术问题，大幅度提升电机效率、改善电机散热体系、降低电机成本。
37.如图7所示，本技术电机组件能够确保绕组在通入交变电流时产生旋转磁场，第一导条11和第二导条12可分别有效切割绕组产生的轴向磁通和径向磁通，使其转子产生转矩的方向一致，转轴3上的输出转矩相互叠加，充分利用定子绕组磁路的空间结构，驱动转子组件1旋转。
38.现有电机结构中部分绕组是处于定子铁芯端部外侧，并不参与电磁能量的转换，仅用于形成回路，没有任何实质功能，定子端部绕组突出越高，损耗变大，电机效率随之降低。
39.本技术可将传统定子绕组处于定子铁芯端部外侧的部分绕组，作为径向延伸的第一延展部21，使得整个绕组构成l型结构，这样传统结构的不起作用的部分绕组，能够参与电磁能量的转换，减少损耗，电机效率随之增大。
40.本技术中采用鼠笼式转子组件1，整体结构为“镂空”设计，电机旋转过程轴向和径向均具备良好的散热体系，进而产生的热量能快速而有效的传出，提升电机品质。
41.在一些实施例中，所述绕组还设有第三延展部23，所述第三延展部23一端连接在所述第二延展部22的另一端上，所述第一延展部21向靠近所述转轴3方向延伸，所述第三延展部23向远离所述转轴3方向延伸；所述鼠笼转子机构还包括第三导条13，所述第三导条13的一端连接在所述第二导条12的另一端上，所述第三导条13与所述第三延展部23相对设置；所述第一导条11向靠近所述转轴3方向延伸，所述第三导条13沿远离所述转轴3的径向方向伸设置。
42.对定子铁芯两端突出的部分绕组，分别设为第一延展部21和第三延展部23，同时对转子组件1进行适配性调整，使得整个电机组件的效率得到进一步提升。
43.传统电机结构中，定子铁芯两端外露的绕组，所耗漆包线量较大，成本相对较高；本技术将该部分漆包线进行充分利用，相对提升电机效率而言，降低了成本。
44.对于定子组件2和转子组件1中，延展部和导条的设置方式，可以为其他相似的结构及方式，即满足轴向和径向磁通同时存在的情况，数量可根据需要进行设置。
45.在一些实施例中，所述第一导条11和所述第一延展部21之间设有第一间隙、所述第二导条12和所述第二延展部22之间设有第二间隙以及所述第三导条13与所述第三延展部23之间设有第三间隙，所述第一间隙的大小、第二间隙大小和第三间隙大小为相同。
46.设置各相对设置的磁场作用件，确保转子组件1和定子组件2的更好地配合，包含轴线重合设置，结构稳定，效率高。
47.在一些实施例中，所述第三导条13远离所述转轴3的一端上连接有外端环14，所述外端环14覆盖于所述第三延展部23的外周。
48.设置外端环14大于第三延展部23，减少漏磁，还对绕组进行保护。
49.在一些实施例中，所述第一导条11、所述第二导条12和所述第三导条13的数量都至少为2。
50.设置多个导条，能提升有效切割绕组产生的轴向磁通和径向磁通的效率，以及提升电机效率。
51.在一些实施例中，所述绕组设为由漆包线环绕构成的扇形，所述扇形弯折为由所述第一延展部21和所述第二延展部22构成的l型结构，或弯折为由所述第一延展部21、所述第二延展部22和所述第三延展部23构成的z型结构。
52.由于绕组的延展部出现不同延伸方向，绕组设为由漆包线环绕构成的扇形，如图5所示平面结构，然后进行弯折，构成由第一延展部21和第二延展部22构成的l型结构，或由第一延展部21、第二延展部22和第三延展部23构成的z型结构，制作过程和结构都简单。
53.根据本技术的另一方面，提供了一种电机，包括如上所述的电机组件。
54.在一些实施例中，所述绕组数量设为n，满足n＝2mp，其中m为所述电机的相数；p为所述电机的极对数；所述电机的每个相的绕组包括串联设置的多个线圈，不同相的绕组线圈为交叉间隔均匀排布。
55.本技术的绕组数量满足n＝2mp，其中m为电机的相数，一般定义m≥2；p为电机的极对数，定义p为正整数。电机的每个相的绕组包括串联设置的多个线圈，不同相的绕组线圈为交叉间隔均匀排布，即针对某一相绕组串联的多个线圈，相邻的线圈旋绕方向是相反的，同相邻绕组形成n\s磁极对。如图5所示，主相有4个绕组线圈，相对设置的两个绕组相连，并且二者包含的线圈总匝数相同，旋绕方向相反，即1-顺时针，2逆时针，3顺时针，4逆时针。以此类推，可进行类比推演不同电机相数和极数绕组机构分布方式。
56.在一些实施例中，所述定子组件2还包括壳体25，所述壳体25设为圆槽状，所述绕组贴覆于所述圆槽内壁上，所述转子组件1设于所述圆槽中。
57.采用圆槽的壳体25结构，将l型绕组贴覆于圆槽内壁上，或z型绕组还有部分贴覆于槽口的端面上，用胶固化、粘牢，形成坚实整体，并通过注塑一体成型，形成定子组件2；转子组件1间隔地设在圆槽中。
58.在一些实施例中，所述圆槽的底部中心设有轴承4室24，所述转轴3经轴承4穿设于所述轴承4室24中；所述轴承4轴向两侧设有卡设于所述转轴3上的限位件，所述限位件包括
开口挡圈5。
59.转子的转轴3通过开口挡圈5将轴承4限位于定子组件2上的轴承4室24中，转轴3配合方式均为过盈配合，过盈量一般设置为5～20μm，进而形成一种复合磁通电机。
60.本技术电机组件的制作过程，大致包括：
61.第一步：利用特定的专用工装、高精密绕线机根据预定绕组电磁方案绕制多个“扇形”线圈，该绕线机应具备优异的绕组线圈排布能力，然后使用特定工装将其绕组整形压制成“阶梯状”，并用胶固化、粘牢，确保相邻线圈粘接后产生化学交联，即不熔的胶膜，形成坚实整体，完成定子绕组制作，绕组线圈材质优选自粘性漆包铜线或自粘性漆包铝线；
62.第二步：将固化后的绕组线头、线尾接线端分别与电源接线端内侧端子连接，利用注塑模具将“阶梯状”绕组、接线端子进行限位固定，然后注塑一体成型，注塑胚体形成轴承4室24及安装孔等形体结构，完成定子组件2制作，注塑材料优选尼龙或pbt等包塑料；
63.第三步：利用压铸模具根据预定电磁方案将机械旋转轴3、第一导条11、第二导条12、第三导条13和外端环14压铸一体成型，完成转子组件1制作，压铸材料优选为铝或铜；
64.第四步：将转子组件1的机械旋转轴3端与轴承4配合安装，并用开口挡圈5进行限位，防止轴承4不会发生轴向窜动，轴承4置于定子组件2轴承4室24内部，并确保定子组件2中心轴线与转子组件1中心轴线重合，完成复合磁通电机装配制作。
65.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。
66.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本技术的保护范围。