電動機、輪轂電機及其定子與勵磁單元的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電機領域，尤其涉及一種勵磁單元、使用該勵磁單元的定子和使用該 定子的電動機與輪轂電機。
【背景技術】
[0002] 電機作為機電產品中的一個重要部件，各種通用系列電動機以及專用系列電動機 (電動自行車、電動汽車、空調、風扇電動機行）等被廣泛應用于工農業以及家用電器領域。 電機的扭力和輸出功率與勵磁單元的磁力大小有直接關系；勵磁單元的磁力越大，電機能 提供的扭力和輸出的功率也越高。現有電機的勵磁單元，一般是在鐵芯上纏繞線圈而形成。 一般使用是使用T型或U型等半敞口狀或閉合狀鐵芯，以便將磁鐵的兩極集中，從而提高勵 磁強度；這種鐵芯結構在絕大多數的電機勵磁單元上使用。為提高勵磁單元的磁力強度，一 般是在鐵芯上纏繞線圈的匝數的方法。由于T型、U型鐵芯，線圈纏繞較為困難，現有技術 一般是將由多根導線組成成束導線，再纏繞在鐵芯上，這種纏繞方法線圈相對松散，且勵磁 單元體積較大。這些電機及其勵磁單元經過多年的研究、設計、改進、發展，在結構設計上已 達到瓶頸，改進越來越小，特別是電機的勵磁單元的結構也大多相同。而為了提高電機輸出 功率和勵磁單元的勵磁強度，現有技術一般使用提高輸入電流的方式，但隨著電流提高，勵 磁單元的發熱量也快速增加，而影響勵磁單元和電機的壽命。即現有技術的勵磁單元體積 相同，在保證發熱量和輸入電流一定時，產生的磁力強度較小，電機效率低。

【發明內容】

[0003] 本發明的目的在于提供一種勵磁單元，旨在解決現有技術的勵磁單元體積相同， 在保證發熱量和輸入電流一定時，產生的磁力強度較小，電機效率低的問題。
[0004] 本發明是這樣實現的，一種勵磁單元，包括鐵芯和纏繞在所述鐵芯上的線圈；所述 鐵芯呈"一"字型板狀；所述線圈至少為四層；每層所述線圈為多匝，每層相鄰兩匝所述線 圈并排且相貼靠；相鄰兩層所述線圈中：外層的所述線圈纏繞在與該外層的所述線圈相對 的內層的所述線圈上，并且最內層的所述線圈纏繞在所述鐵芯上，各層所述線圈的纏繞方 向相同。
[0005] 進一步地，纏繞于所述鐵芯上的至少四層所述線圈由單根導線沿同一方向緊密纏 繞而成。
[0006] 進一步地，所述鐵芯上纏繞的各層所述線圈中：相鄰兩層所述線圈纏繞的長度相 同。
[0007] 進一步地，還包括粘結相鄰兩匝所述線圈的耐熱膠，所述耐熱膠填充于所述線圈 纏繞形成的間隙中。
[0008] 進一步地，還包括具有絕緣特性的粘接片，所述粘接片位于最內層的所述線圈與 所述鐵芯之間，并且所述粘接片粘接于所述鐵芯上。
[0009] 進一步地，所述鐵芯呈薄板狀，所述鐵芯為軟鐵板或硅鋼板。
[0010] 進一步地，所述鐵芯由多層薄片重疊而成。
[0011] 本發明的勵磁單元使用"一"字型板狀鐵芯，并且在鐵芯上纏繞至少四層線圈，可 以將纏繞好的線圈固定在鐵芯上，線圈纏繞更為方便；能更加致密地將線圈纏繞在鐵芯上； 在相同鐵芯長度上，可以纏繞更多匝線圈；將線圈纏繞為至少四層，而各層纏繞方向相同， 通過各層線圈產生磁場在鐵芯處疊加；使得相比現有勵磁單元，在相同條件下能產生更強 的磁力；另外，在相同體積下，使用"一"字型板狀鐵芯，鐵芯更小，鐵芯端部放射磁場更集 中，磁場強度更大，電磁轉換效率更高，發熱量也更小。
[0012] 本發明的另一目的在于提供一種定子，包括支撐環，還包括若干安裝于所述支撐 環上的如上所述的勵磁單元，若干所述勵磁單元環形陣列于所述支撐環上；沿所述支撐環 的徑向：各所述勵磁單元的所述鐵芯的一端固定于該支撐環上。
[0013] 該定子使用了上述勵磁單元，從而在相同大小和輸入條件下，比現有的定子能產 生更強的磁力，具有更高的電磁轉換效率，更小的發熱量。
[0014] 本發明的另一目的在于提供一種輪轂電機，包括用于支撐車輪胎的外罩殼、樞接 于所述外罩殼上的中心軸、安裝于所述中心軸上的支架、安裝于所述支架上的輪轂定子和 固定于所述外罩殼上的輪轂轉子，所述輪轂轉子固定于與所述外罩殼中，所述輪轂定子為 如上所述的定子。
[0015] 該輪轂電機使用了上述輪轂定子，與現有輪轂電機相比，相同體積和輸入條件下， 輪轂定子產生的磁場強度大，電磁轉換效率高，能產生更大扭矩，承載更大的重量，輸出更 高功率，輪轂電機效率高，發熱量小，同時啟動電流小。
[0016] 本發明的另一目的在于提供一種電動機，包括外殼、樞接于所述外殼中的轉軸、安 裝于所述轉軸上的電機轉子和與所述電機轉子配合的電機定子，所述電機定子為如上所述 的定子。
[0017] 該電動機使用了上述電機定子，與現有電動機相比，相同體積和輸入條件下，電機 定子產生的磁場強度大，電磁轉換效率高，輸出更高功率，電動機效率高，發熱量小，同時啟 動電流小。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發明實施例一提供的一種勵磁單元的立體結構示意圖；
[0019] 圖2是圖1的勵磁單元的俯視結構示意圖。
[0020] 圖3是本發明實施例二提供的一種定子的正視結構示意圖。
[0021] 圖4是本發明實施例三提供的一種定子的正視結構示意圖。
[0022] 圖5是本發明實施例四提供的一種輪轂電機的剖視結構示意圖；
[0023] 圖6是圖5的輪轂電機中部分結構的放大示意圖；
[0024] 圖7是圖6中A部分的放大示意圖；
[0025] 圖8是本發明實施例五提供的一種電動機的剖視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并 不用于限定本發明。
[0027] 實施例一：
[0028] 請參閱圖1和圖2, 一種勵磁單元10,包括鐵芯11和纏繞在鐵芯11上的線圈12 ; 其中：鐵芯11呈"一"字型板狀；線圈12纏繞在鐵芯11上至少纏繞了四層，即線圈12至 少為四層；每一層都包括纏繞的多匝線圈12,每層線圈12為多匝并且每層相鄰兩匝線圈12 并排并且相貼纏繞，即每層線圈12中，某匝線圈12與該匝線圈12相鄰的一匝線圈12是靠 在一起；相鄰兩層線圈12中：相對外層的線圈12纏繞在相對內層的線圈12上，并且最內 層的線圈12纏繞在鐵芯11上，從而形成多層線圈12,即外層的線圈12纏繞在與該外層的 線圈12相對的內層的線圈上；各層線圈12的纏繞方向相同，這樣在通過電后，各層線圈12 產生的磁場方向相同，以提高勵磁單元10的勵磁強度。
[0029] 該勵磁單元10使用"一"字型板狀鐵芯11，能更加致密地將線圈12纏繞在鐵芯 11上；在相同鐵芯11長度上，可以纏繞更多匝線圈12 ;并且在鐵芯11上纏繞至少四層線圈 12,將線圈12纏繞為至少四層，而各層纏繞方向相同，通過各層線圈12產生磁場在鐵芯11 處疊加；使得相比現有勵磁單元10,在相同條件下能產生更強的磁力。在相同體積下，使用 "一"字型板狀鐵芯11，相對的鐵芯11更小，鐵芯11端部放射磁場更集中，磁場強度更大， 電磁轉換效率更高，發熱量也更小。使用可以將纏繞好的線圈12熱壓在鐵芯11上，線圈12 纏繞更為方便；另外，使用"一"字型板狀鐵芯11，可以在外部進行線圈1