一種具有改進型轉子繞組構造的eps電的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有改進型轉子繞組構造的EPS電機，包括電機軸、電機轉子、電樞繞組、電機定子、正負極碳刷和換向器；所述電機轉子和換向器均套裝固定在電機軸上，所述電樞繞組包括有繞制在電機轉子的轉子槽上的兩層繞組，所述電機定子套在電機轉子外，所述正負極碳刷抵觸在換向器的換向片上并能夠相對轉動，其特征在于：所述的兩層繞組為單疊繞組和復波繞組，所述單疊繞組與復波繞組的排線方向相反。本實用新型具有減少均壓線結構，使得電機銅用量減少、成本降低，以及減少單個換向片焊接的銅線根數，提高了焊接的合格率、降低報廢率的優點。
【專利說明】一種具有改進型轉子繞組構造的EPS電機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種具有改進型轉子繞組構造的EPS電機。
【背景技術】
[0002]EPS電機工作時電流較大，且對于電機的摩擦力矩和齒槽轉矩有較為嚴格的要求，為了實現較小的齒槽轉矩，一般電機采用分數槽的極槽配合，例如采用4極22槽的極槽配合配合；為了滿足大電流的工作條件，一般電機采用雙層繞組來增加電流支路數；最常見的，EPS電機使用雙層單疊繞組。如圖1，4級22槽雙層單疊繞組所示。
[0003]當采用圖1所示的結構進行繞組排列時，電流的電路圖如圖1下半部分所示，當只考慮單層繞組的時候，電機的電流被分為4條支路，每條支路內的反電動勢分別取決于S1&N1 ；S2&N2 ；S1&N2 ；S2&N1區域的磁通量，當SI，S2，NI，N2永磁體的磁性能有差異時，4條支路的端電壓會出現差異。假設支路電阻相等的情況下，磁通量的變化幅度與不同支路間電流變化幅度一致；與此同時，在本來應該短路的元件01，012，06，07，017，018由于端電壓的不一致，出現環流，影響了電路工作的對稱性，造成了電氣不平衡。
[0004]為了解決第2項問題，一般的，在換向器的換向片間加均壓線S，圖1所示為最常見的全額均壓連接。均壓線將理論上的等電位點連接起來，最大程度上避免了由于磁性能差異導致電位差造成的環流。
[0005]單層繞組一個換向片上共焊接2根銅線，雙層繞組需要焊接4根，若增加均壓線一根，需要焊接5根，增加了工藝難度。本發明基于上述內容，改變了繞組的連接結構，在保證電路支路數的同時，利用雙層繞組的結構優點，實現雙層繞組之間互為等效均壓線結構，減少了一個換向片上焊接銅線的根數。
[0006]也即，現有技術是通過在換向片間加均壓線來避免理論上的等電位點由于磁性能的差異導致的電位差異，進而導致不同支路間的電流差異，影響電機電氣平衡。
實用新型內容
[0007]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種具有改進型轉子繞組構造的EPS電機。
[0008]解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案如下:
[0009]一種具有改進型轉子繞組構造的EPS電機，包括電機軸、電機轉子、電樞繞組、電機定子、正負極碳刷和換向器；所述電機轉子和換向器均套裝固定在電機軸上，所述電樞繞組包括有繞制在電機轉子的轉子槽上的兩層繞組，所述電機定子套在電機轉子外，所述正負極碳刷抵觸在換向器的換向片上并能夠相對轉動，其特征在于:所述的兩層繞組為單疊繞組和復波繞組，所述單疊繞組與復波繞組的排線方向相反。
[0010]為了保證繞組元件的對稱性，并在考慮到波繞阻的幾何結構即波繞的長距和短距端部長度基本不變的情況下，作為本實用新型的一種優選方式，所述換向器的換向片與電機轉子的轉子槽中心對齊，并且，所述單疊繞組為短距繞組、所述復波繞組為長距繞組。
[0011]作為本實用新型的一種實施方式，所述換向器的換向片與電機轉子的轉子齒中心對齊，并且，所述單疊繞組為長距繞組、所述復波繞組為短距繞組。也可以保證繞組元件的對稱性。
[0012]為了盡量減少銅用量，在考慮到兩層繞線跨距一致便于繞線模具實現、復波繞組不對稱量較小的情況下，作為本實用新型的一種優選方式，所述換向器的換向片與電機轉子的轉子槽中心對齊，并且，所述單疊繞組和復波繞組均為短距繞組，所述復波繞組的元件不對稱。
[0013]作為本實用新型的一種實施方式，所述換向器的換向片與電機轉子的轉子齒中心對齊，并且，所述單疊繞組和復波繞組均為短距繞組，所述單疊繞組的元件不對稱。也可以盡量減少銅用量并便于繞線模具實現。
[0014]為了盡量避免兩層繞組交叉，作為本實用新型的一種優選方式，所述單疊繞組的排線方向為右行，所述復波繞組的排線方向的左行。
[0015]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0016]本實用新型利用了轉子雙層的結構，并將其設置為單疊繞組和復波繞組，采用了兩層繞法不一致的繞制方式，使得兩層繞組之間互相等效為對方的均壓線，省去了均壓線結構，即使用單蛙繞組進行漆包線的繞制。并且，單疊繞組與復波繞組的排線方向相反，保證了兩層繞組在負載轉向上的一致。因此，本實用新型具有減少均壓線結構，使得電機銅用量減少、成本降低，以及減少單個換向片焊接的銅線根數，提高了焊接的合格率、降低報廢率的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明:
[0018]圖1為現有技術中EPS電機的采用兩層單疊繞組的轉子繞組構造示意圖；
[0019]圖2為圖1中元件D5的繞制方式示意圖；
[0020]圖3為現有技術中EPS電機的采用兩層復波繞組的轉子繞組構造中元件D4的繞制方式示意圖；
[0021]圖4為本實用新型的EPS電機的改進型轉子繞組構造示意圖；
[0022]圖5為圖4中元件C14和元件D9的繞制方式示意圖。
【具體實施方式】
[0023]實施例一
[0024]如圖4所示，本實用新型實施例一的具有改進型轉子繞組構造的EPS電機，包括電機軸、電機轉子、電樞繞組、電機定子、正負極碳刷和換向器；電機轉子和換向器均套裝固定在電機軸上，電樞繞組包括有繞制在電機轉子的轉子槽上的兩層繞組，該兩層繞組為單疊繞組和復波繞組，它們的繞制次序不限，并且，單疊繞組與復波繞組的排線方向相反，以保證兩層繞組在負載轉向上的一致；電機定子套在電機轉子外，正負極碳刷抵觸在換向器的換向片B上并能夠相對轉動。
[0025]為了盡量避免兩層繞組交叉，本實用新型實施例一的單疊繞組的排線方向為右行，復波繞組的排線方向的左行。
[0026]為了保證繞組元件的對稱性，并在考慮到波繞阻的幾何結構即波繞的長距和短距端部長度基本不變的情況下，本實用新型實施例一的換向器的換向片B與電機轉子的轉子槽中心對齊，并且，單疊繞組為短距繞組、復波繞組為長距繞組。該優選實施方式具有幾何結構對稱的優點，但也具有繞線模具不易實現、銅用量較大的不足之處。
[0027]將現有技術的轉子繞組構造(參見圖2和圖3)與本實用新型的轉子繞組構造(參見圖5)進行對比，可知:
[0028]將第一層中連接換向片17和18換向片的元件C14與其相對應的第二層中元件D9合起來看，可以看到，第二層的一個元件連接的位置和圖3中的均壓線連接位置相同，相當于等效了均壓線的效果。
[0029]實施例二
[0030]本實用新型實施例二的具有改進型轉子繞組構造的EPS電機與實施例一基本相同，它們的區別在于:為了盡量減少銅用量，在考慮到兩層繞線跨距一致便于繞線模具實現、復波繞組不對稱量較小的情況下，本實施例二的換向器的換向片B與電機轉子的轉子槽中心對齊，并且，單疊繞組和復波繞組均為短距繞組,復波繞組的元件D不對稱。其中，一匝線圈即為繞組的一個單元，稱為元件。該優選實施方式具有繞線模具易實現、用銅量較小的優點，但也具有幾何結構存在不對稱成分的不足之處。
[0031]本實用新型不局限與上述【具體實施方式】，根據上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本實用新型上述基本技術思想前提下，本實用新型還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均落在本實用新型的保護范圍之中。例如，上述換向器的換向片B與電機轉子的轉子齒A中心對齊，并且，單疊繞組為長距繞組、復波繞組為短距繞組，也可保證繞組元件的對稱性。又如，上述單疊繞組的排線方向為左行、復波繞組的排線方向的右行。再如，上述換向器的換向片B與電機轉子的轉子齒A中心對齊，并且，單疊繞組和復波繞組均為短距繞組，單疊繞組的元件C不對稱。
【權利要求】
1.一種具有改進型轉子繞組構造的EPS電機，包括電機軸、電機轉子、電樞繞組、電機定子、正負極碳刷和換向器；所述電機轉子和換向器均套裝固定在電機軸上，所述電樞繞組包括有繞制在電機轉子的轉子槽上的兩層繞組，所述電機定子套在電機轉子外，所述正負極碳刷抵觸在換向器的換向片(B)上并能夠相對轉動，其特征在于:所述的兩層繞組為單疊繞組和復波繞組，所述單疊繞組與復波繞組的排線方向相反。
2.根據權利要求1所述的EPS電機，其特征在于:所述換向器的換向片⑶與電機轉子的轉子槽中心對齊，并且，所述單疊繞組為短距繞組、所述復波繞組為長距繞組。
3.根據權利要求1所述的EPS電機，其特征在于:所述換向器的換向片(B)與電機轉子的轉子齒(A)中心對齊，并且，所述單疊繞組為長距繞組、所述復波繞組為短距繞組。
4.根據權利要求1所述的EPS電機，其特征在于:所述換向器的換向片⑶與電機轉子的轉子槽中心對齊，并且，所述單疊繞組和復波繞組均為短距繞組，所述復波繞組的元件(D)不對稱。
5.根據權利要求1所述的EPS電機，其特征在于:所述換向器的換向片⑶與電機轉子的轉子齒(A)中心對齊，并且，所述單疊繞組和復波繞組均為短距繞組，所述單疊繞組的元件(C)不對稱。
6.根據權利要求1至5任意一項所述的EPS電機，其特征在于:所述單疊繞組的排線方向為右行，所述復波繞組的排線方向的左行。
【文檔編號】H02K3/12GK204258484SQ201420635596
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】劉海量, 周毅 申請人:廣東帕爾福電機有限公司