用于无槽无刷电机的绕线骨架和无槽无刷电机的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于无槽无刷电机的绕线骨架和无槽无刷电机的制备方法，所述的绕线骨架整体上为一个圆柱状骨架；圆柱状骨架的两端的端面处各设有多条沿周向分布的用于绕制线圈(3)的线槽(4)；所述的圆柱状骨架由绕线骨架主体(2)和至少一个可溶性绕线端头(1)组成；可溶性绕线端头位于圆柱状骨架的端部。可溶性绕线端头采用低熔点合金材质或塑料合金材质。该用于无槽无刷电机的绕线骨架和无槽无刷电机的制备方法工艺简单、易于实施、尤其适合于制备微型的无槽无刷电机领域。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于无槽无刷电机的绕线骨架和无槽无刷电机的制备方法。 

背景技术

现有的无刷电机分为有骨架和无骨架两种类型，无骨架的无刷电机(指最后成型产品无骨架，在绕组线圈时还是需要用到骨架)具有更优良的特性，槽满率和功率密度高，从而效率极高。但是，这种无骨架的无刷电机如果进行线圈绕制，是制约无骨架的无刷电机批量化工业生产的关键所在。 

现有的绕线骨架是由许多构件组装而成，安装和拆卸的工序都非常繁复，工艺复杂，生产成本高。尤其涉及到尺寸小(如转子的直径只有几个毫米或十几毫米)的电机，采用现有的技术根本就无法绕制线圈。因此，有必要设计一种用于无槽无刷电机的绕线骨架和无槽无刷电机的制备方法。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于无槽无刷电机的绕线骨架和无槽无刷电机的制备方法，该用于无槽无刷电机的绕线骨架和无槽无刷电机的制备方法工艺简单、易于实施、尤其适合于制备微型的无槽无刷电机领域。 

发明的技术解决方案如下： 

一种用于无槽无刷电机的绕线骨架，所述的绕线骨架整体上为一个圆柱状骨架；圆柱状骨架的两端的端面处各设有多条沿周向分布的用于绕制线圈(3)的线槽(4)； 

所述的圆柱状骨架由绕线骨架主体(2)和至少一个可溶性绕线端头(1)组成；可溶性绕线端头位于圆柱状骨架的端部。 

可溶性绕线端头采用低熔点合金材质；低熔点合金为熔点在20℃-150℃的合金。 

可溶性绕线端头采用塑料合金材质。 

绕线骨架主体的材料为金属或塑料。 

可溶性绕线端头的里端具有凸出部(6)，绕线骨架主体的端部具有用于插入凸出部的凹陷部(5)。 

所述的线槽为3N条，沿周向平分设置；N为自然数，且N≥1。 

一种基于前述的绕线骨架的无槽无刷电机制备方法，包括以下步骤： 

在所述的绕线骨架上绕制线圈后，将绕有线圈的绕线骨架插装到圆环形的定子中，然后溶解掉可溶性绕线端头，由绕线骨架主体、线圈和定子一体成型，然后取出绕线骨架主体，完成定子绕组的成型，最后再装入电机外壳中，装入转子，电机前后轴承，端盖，完成无槽无刷电机绕组的装配。 

可溶性绕线端头采用低熔点合金材质，通过将已绕好漆包线的绕线骨架放入温度高于低熔点合金材质的熔点的油或水中使得可溶性绕线端头溶解。 

可溶性绕线端头采用可用溶剂溶解的塑料合金，通过将已绕好漆包线的绕线骨架放入溶剂中使得可溶性绕线端头溶解；所述的溶剂为乙醇、甲醇和二甲苯中的至少一种。 

绕线骨架主体和可溶性绕线端头通过粘接或插头-插口的插接方式连接在一起。 

有益效果： 

本发明的用于无槽无刷电机的绕线骨架和无槽无刷电机的制备方法，其核心的独创点在于采用可熔性绕线端头，可熔性绕线端头采用合金材质或塑料合金材质，合金材质的可熔性绕线端头容易在沸水或一定温度的油中去除；塑料合金材质的可溶性绕线端头容易在水、乙醇、甲醇和二甲苯等溶剂中溶解。这种构思是极为巧妙的。 

骨架分为不可溶部分和可溶部分，可溶性绕线端头部分是采用低温可去除的材料制作，绕线完成后，再溶解掉端部的可溶部分。这样不会影响漆包线(线圈)的原有性能；一否则，如果温度过高，漆包线绝缘层会失效。 

这种用于无槽无刷电机的绕线骨架具有以下突出的优点： 

(1)制造方便，绕线方便，工艺简单，成本低。 

采用粘接或插接结构将绕线骨架主体和可溶性绕线端头连接在一起，骨架成型非常简单；线圈绕制完成后，将可溶性绕线端头溶解掉，使得骨架能从成型 后的线圈中取出；较之传统的绕线骨架，极大的简化了工序，提高了电机的生产效率，降低成本。 

(2)采用加热或溶剂去除，无铅环保，可以循环使用 

采用这些合金或塑料合金材料，通过加热或溶剂去除可溶部分，无铅环保，可以循环使用。 

(3)使得制备微型的无槽无刷电机成为可能。 

传统的绕线骨架无法生产微型的无槽无刷电机，而本发明的用于无槽无刷电机的绕线骨架能高效率的完成线圈绕制和定子成型，使得制备微型的无槽无刷电机成为可能，填补了这一领域的空白，因而其独创性不言而喻。 

(4)构思巧妙。 

采用部分易溶的骨架作为绕线的支撑，这种构思极为巧妙。 

综上所述，本发明的用于无槽无刷电机的绕线骨架和无槽无刷电机的制备方法工艺简单、易于实施、尤其适合于制备微型的无槽无刷电机领域。 

附图说明

图1为一对极的用于无槽无刷电机的绕线骨架的内部结构示意图(主视图)； 

图2为一对极的缠绕有线圈的绕线骨架的结构示意图(俯视图)； 

图3为一对极的绕线骨架主体的主视图； 

图4为一对极的绕线骨架主体的俯视图； 

图5为一对极的可溶性绕线端头的仰视图； 

图6为一对极的可溶性绕线端头的俯视图； 

图7为一对极的可溶性绕线端头的主视图； 

图8为一对极的可溶性绕线端头的剖视图(对应主视图)； 

图9为二对极的用于无槽无刷电机的绕线骨架的结构示意图(主视图)； 

图10为二对极的用于无槽无刷电机的绕线骨架的结构示意图(俯视图)； 

图11为图10中的绕线骨架绕上线圈时的结构示意图； 

图12为基于二对极绕线骨架的成型后的绕组示意图(I型绕组)； 

图13为基于二对极绕线骨架的成型后的绕组示意图(II型绕组)； 

图14为基于一对极绕线骨架的成型后的绕组示意图(I型绕组)； 

图15为基于二对极绕线骨架的成型后的绕组示意图(II型绕组)； 

标号说明：1-可溶性绕线端头，2-绕线骨架主体；3-线圈，4-线槽；5-凹陷部；6-凸出部。 

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明： 

实施例1： 

如图1-4，一种用于无槽无刷电机的绕线骨架，所述的绕线骨架整体上为一个圆柱状骨架；圆柱状骨架的两端的端面处各设有多条沿周向分布的用于绕制线圈3的线槽4； 

所述的圆柱状骨架由绕线骨架主体2和2可溶性绕线端头1组成【也可以是一个可溶性绕线端头】；可溶性绕线端头位于圆柱状骨架的端部。 

可溶性绕线端头采用低熔点合金材质；低熔点合金为熔点在20℃-150℃的合金。 

绕线骨架主体的材料为金属或塑料。 

如图3-8可溶性绕线端头的里端具有凸出部6，绕线骨架主体的端部具有用于插入凸出部的凹陷部5。 

所述的线槽为3条，沿周向平分设置；如图1-8。 

用这种骨架绕组的线圈如图14-15所示。 

或者，所述的线槽为6条，沿周向平分设置；如图9-13.其中图12中，线圈的顶部和底部均往外翻，图13中，顶部的线圈外翻，底部的线圈内扣。 

低熔点合金(英文名称：fusible alloy)，其他名称：易熔合金定义：以低熔点金属Sn、Ph、Bi、Cd、In等构成的合金的统称。分共晶类型和非共晶类型两种，前者熔化温度为确定值，后者熔化温度是一个温区。 

低熔点合金，是指熔点低于232℃(Sn的熔点)的易熔合金；通常由Bi、Sn、Ph、In等低熔点金属元素组成。低熔点合金常被广泛地用做焊料，以及电器、 蒸汽、消防、火灾报警等装置中的保险丝、熔断器等热敏组件，是一类颇具发展潜力的低熔点合金新型材料。 

编辑本段低熔点合金种类： 

低熔点合金包括 

47℃低熔点合金 

50℃低熔点合金 

55℃低熔点合金 

60℃低熔点合金 

70℃低熔点合金 

92℃低熔点合金 

120℃低熔点合金 

138℃低熔点合金 

180℃低熔点合金。 

这些低熔点合金均为现有材料。 

实施例2： 

如图1-4，一种用于无槽无刷电机的绕线骨架，所述的绕线骨架整体上为一个圆柱状骨架；圆柱状骨架的两端的端面处各设有多条沿周向分布的用于绕制线圈3的线槽4； 

所述的圆柱状骨架由绕线骨架主体2和2可溶性绕线端头1组成【也可以是一个可溶性绕线端头】；可溶性绕线端头位于圆柱状骨架的端部。 

可溶性绕线端头采用塑料合金材质。 

绕线骨架主体的材料为金属或塑料。 

如图3-8可溶性绕线端头的里端具有凸出部6，绕线骨架主体的端部具有用于插入凸出部的凹陷部5。 

所述的线槽为3条，沿周向平分设置；如图1-8。 

用这种骨架绕组的线圈如图14-15所示。 

或者，所述的线槽为6条，沿周向平分设置；如图9-13.其中图12中，线圈的顶部和底部均往外翻，图13中，顶部的线圈外翻，底部的线圈内扣。 

塑料合金是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料。塑料合金产品可广泛用于汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域。它能改善或提高现有塑料的性能并降低成本，已成为塑料工业中最为活跃的品种之一，增长十分迅速。我国塑料行业要认清形势，找准差距，抓住机遇，加大科技投入，加快发展塑料产业，努力赶上世界发展水平。 

通用塑料合金，如pvc(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯)合金虽然仍有着广泛的使用价值，但因其生产技术被普遍掌握，所以在国外，各大公司专门供应的多是附加值较高的工程塑料合金品种。 

工程塑料合金泛指工程塑料(树脂)的共混物，主要包括以PC、PBT、PA、POM(聚甲醛)、PPO、PTFE(聚四氟乙烯)等工程塑料为主体的共混体系，以及ABS树脂改性材料。 

塑料合金为现有的易得的材料，其相关技术为成熟现有技术。 

实施例3. 

一种基于实施例1和实施例2所述的绕线骨架的无槽无刷电机制备方法，包括以下步骤： 

在所述的绕线骨架上绕制线圈后，将绕有线圈的绕线骨架插装到圆环形的定 

子中，然后溶解掉可溶性绕线端头，由绕线骨架主体、线圈和定子一体成型， 

然后取出绕线骨架主体，完成定子绕组的成型，最后再装入电机外壳中，装 

入转子，电机前后轴承，端盖，完成无槽无刷电机绕组的装配。 

若可溶性绕线端头采用低熔点合金材质，则通过将已绕好漆包线的绕线骨架放入温度高于低熔点合金材质的熔点的油或水中使得可溶性绕线端头溶解。 

若可溶性绕线端头采用可用溶剂溶解的塑料合金，则通过将已绕好漆包线的绕线骨架放入溶剂中使得可溶性绕线端头溶解；所述的溶剂为乙醇、甲醇和二甲苯中的至少一种。 

绕线骨架主体和可溶性绕线端头通过粘接或插头-插口的插接方式连接在一起。