專利名稱：電機的定子線圈的制作方法
技術領域：
本實用新型是有關于一種電機的定子線圈，尤其是指一種運用于起步扭力大的電機上的定子線圈構造，藉以讓線圈產生高密度磁力線，而讓電機具有高扭力攻效為首要實用新型應用。
背景技術：
電機被大量的運用于各種產品作為主要的動力源，特別是運用于轉速或扭力需求較高的裝置，如壓縮機、冷氣機、果汁機或電動載具(如電動車、代步車)等。而電機的作動原理主要利用電能使包覆有線圈的定子產生電磁場，再使磁場間相互作用，以推動具有磁性的轉子旋轉，進而將電能轉換為機械能。而以電動車而言，已是世界公認為本世紀兼具環(huán)保與能源效益的交通工具，電動車的運轉動力來源乃是以電機為核心所組成的電動動力系統(tǒng)，其來源既然是電機，對于電動車的操控性能、加速性能、爬坡性能、極速與續(xù)航力等都受電機性能影響，而通常電機透過傳動系統(tǒng)的適當減速比轉化為實車運轉所需的扭力及功率，最常用于電動車的電機有直流有刷電機、直流無刷電機及交流感應電機，其各具優(yōu)缺點，然而，一般電動車輛的空間有限，若能提高電機與驅控系統(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結構，其輪轂電機的機構設計，形式有很多種， 大致上的電機結構為設有一定子固定盤，并于定子固定盤周緣成形復數(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，以形成電機的定子，另又于定子固定盤外側設有環(huán)圈，且使該環(huán)圈內壁組設有磁性體，以作為電機的轉子，藉此，于實施使用時，是將線圈通予電流，以產生磁場，而環(huán)圈內壁組設的磁性體，在受到線圈產生磁場的作用后，即開始轉動，以帶動與環(huán)圈相組接的從動件進行作動。然，該現(xiàn)有的電機結構于其線圈的圈繞上，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，反復穿設圈繞方可于一匝壁上完成線圈的繞設，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，且重量亦相當笨重，此外，其所能產生的磁通量密度較低，在低轉速下無法產生高扭力，故驅動效果亦較差。
發(fā)明內容本實用新型的電機的定子線圈的主要目的是在改善電機扭力不足的缺失，藉以讓線圈產生高密度的磁力線與磁通量，以讓電機具有起步扭力大的效能為目的。本實用新型電機的定子線圈的目的與功效是由以下的技術所實現(xiàn)主要于電機的輪軸固定有定子基板，而對應定子轉動的為外轉式的輪組轉子盤， 其于該定子基板上對應環(huán)設排列有以硅鋼片所構成的蕊心，于每一蕊心外部繞設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)的功效，使其可讓電機達到具有高扭力的效能。本實用新型電機的定子線圈進一步可以兩層扁平線圈構成一線圈組，且兩扁平線圈呈相反的繞設方向，而于蕊心外部繞設也可以至少一線圈組，且兩相鄰的線圈組所對應的扁平線圈的繞設方向亦呈相反設置；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)的功效，使其可讓電機達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上的定子線圈，主要于電機的輪軸I固定有定子 11，而對應定子11轉動的為外轉式的輪組轉子盤12，其該定子11包含有一定子基板111;多個蕊心112，由硅鋼片所構成，且對應環(huán)設排列于定子基板111端面上；繞設于每一蕊心112外部的扁平線圈113，其對應繞設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)的功效，使其可讓電機可達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具，當組裝使用時，該電機的輪軸I上固定有不轉動的定子11，而對應定子11轉動的為外轉式的輪組轉子盤12，接續(xù)，該定子11中設有一定子基板111，于定子基板111上環(huán)設排列有以硅鋼片所構成的多個蕊心112，而每一蕊心112外部上繞設有線圈結構，而該線圈結構為于每一蕊心112外部繞設有至少兩層以上的扁平線圈113，且讓兩相鄰的扁平線圈113呈相反的繞設方向；進一步該定子線圈的繞設為如圖5所示，可以兩層扁平線圈113構成一線圈組A，且兩扁平線圈113呈相反的繞設方向，而于蕊心112外部繞設也可以至少一線圈組A，且兩相鄰的線圈組A所對應的扁平線圈113的繞設方向亦呈相反設置。請參閱圖4所示，當導通電力時，其會讓該定子11線圈對應轉子盤12產生磁場，而因本實用新型的扁平線圈113的繞設方向呈相反設置，以形成N、S相對應的環(huán)繞排列， 如此一來，除了每層線圈產生的磁力線，也由N、S極相的互相堆迭，以致產生更高的磁場密度，再加上使用扁平線圈所產生的磁場更具有緊密度，即為磁力線分布的密度高，相對所產生的磁場越強。以上為本實用新型的使用運轉狀態(tài)，接續(xù)，再加以說明本實用新型電機如何達成磁場緊密及具有高扭力效能，首先，可知的是電機效率=輸出/輸入=輸出/輸出+損失， 電機銘牌上標示的kw數(shù)(或馬力數(shù))是指電機輸出，而此輸出功率，不能改變。相對要提高電機效率，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、 機械損及雜散損；而一次銅損是指電流流經定子線圈的損失，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，為了產生旋轉磁場，電機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，因此需要繞設圈數(shù)多，來產生較高電感值；依照磁場密度(B)=磁通量(O)/垂直磁力線的橫截面積(A)=導磁率(U)X磁場強度(H)，得知磁通量與磁場密度、磁場強度皆成正比，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，我們可以知道電機的定子線圈結構，具有下列幾項優(yōu)點，如下I.本實用新型電機的定子線圈，主要可改善傳統(tǒng)電機不具高扭力的缺失，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)的功效。本實用新型電機的定子線圈，同上述，通過利用扁平線圈與層數(shù)及相互反向的設計，使其可讓電機達到具有聞扭力的效能。
權利要求1.一種電機的定子線圈，其特征在于，于電機的輪軸固定有定子，而對應定子轉動的為外轉式的輪組轉子盤，所述定子包含有一定子基板，而于定子基板上環(huán)設排列有數(shù)蕊心，而每一蕊心上繞設有定子線圈，其中于每一蕊心外部繞設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方向。
2.如權利要求I所述的電機的定子線圈，其特征在于，所述扁平線圈為以偶數(shù)層設置。
3.如權利要求I所述的電機的定子線圈，其特征在于，所述蕊心由硅鋼片所構成。
4.如權利要求2所述的電機的定子線圈，其特征在于，所述蕊心由硅鋼片所構成。
5.—種電機的定子線圈,其特征在于,于電機的輪軸固定有定子,而對應定子轉動的為外轉式的輪組轉子盤，所述定子包含有一定子基板，而于定子基板上環(huán)設排列有數(shù)蕊心，而每一蕊心上繞設有定子線圈，其中于每一蕊心外部繞設有至少一組線圈組，而所述線圈組為由兩繞設方向呈相反的扁平線圈所構成，且兩相鄰的線圈組的扁平線圈其繞設方向亦呈相反。
6.如權利要求5所述的電機的定子線圈，其特征在于，所述蕊心由硅鋼片所構成。
專利摘要本實用新型是有關于一種電機的定子線圈，主要于電機的輪軸固定有定子基板，而對應定子轉動的為外轉式的輪組轉子盤，其于該定子基板上對應環(huán)設排列有以硅鋼片所構成的蕊心，于每一蕊心外部繞設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，使其可讓電機達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