本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种电机绕组及其制作方法。
背景技术：
电机根据定子线圈绕组方案可以分类为分布绕组发电机和集中绕组发电机。分布绕组发电机按照定子绕组的截面形状可以分为圆形线圈和方形线圈。
现有技术中，中国发明专利cn104779728a公开了盘式无铁芯永磁电机的定子绕组结构及盘式无铁芯永磁电机，至少包括有3组错开夹角且沿顺时针方向依次向下叠压形成封闭环形结构的单位线圈组，各单位线圈组包括有2个错开夹角且沿顺时针方向依次向上叠压的线圈，各线圈包括有一对为直线段的磁铁扫射边和连接在磁铁扫射边内外端部使线圈构成封闭环形结构的内、外无效边，各线圈的磁铁扫射边沿圆周径向排列分布在同一圆环面上，且绕组中所有的磁铁扫射边位于同一平面内且高度一致，各线圈的内、外无效边分别相对各自对应的磁铁扫射边上下弯折设置同时相互叠压形成相对磁铁扫射边上下凸起的内、外叠合部，该方案存在以下缺点：
(1)每个单位线圈，如第一线圈11和第二线圈12均由依次向上叠压的线圈组成，线圈的绕制方式复杂，生产效率低；
(2)采用铜线叠压缠绕制成的绕组，磁通量小，转换效率低，且体积大，重量重，成本高。
有鉴于此，急需对现有的电机绕组的结构进行改进，以提高生产效率，增大磁通量，提升转换效率效果。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是现有的绕组缠绕及连接方式复杂，不利于生产，且磁通量小，转换效率低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种电机绕组，由n层片状绕组组件层压制成，每片所述片状绕组组件由沿周向呈环形布置的多个绕组单元组成，每个所述绕组单元由铜片冲压成型，依次嵌套形成中间镂空的多圈环形扇面形状，多个所述绕组组件中，每片所述片状绕组组件中的多个所述绕组单元分成组，每组所述绕组单元相互串联，且n层片状绕组组件中相邻层对应的所述绕组单元串联形成电机绕组的两相或三相，每相中最外侧的一个伸出端构成该相的接线端子，其中，n为正整数。
在上述技术方案中，每个所述绕组单元的两端分别为输入端和输出端，除接线端子之外的相邻的两个所述绕组单元的输入端和输出端在轴向方向上重合。
在上述技术方案中，扇面形状的所述绕组单元分为两侧的直线部和与两侧的直线部连接的弧形部，所述直线部向下凹陷，形成凹陷部，相对的所述弧形部为凸起部。
在上述技术方案中，n层所述片状绕组组件分为两组，两组所述片状绕组组件对向设置，所述凹陷部交错设置，其弧形部叠置设置。
在上述技术方案中，每组所述片状绕组组件中每一片片状绕组组件重叠设置。
在上述技术方案中，所述绕组单元的扇面形状由多匝铜片环绕形成，相邻两匝铜片之间间隙设置。
在上述技术方案中，相连两层片状绕组组件之间的输入端与输出端通过焊接连接，相邻的相之间通过焊接连接。
本发明所采用的另一技术方案是提供一种电机绕组的制作方法，包括：
将片状铜片冲压制成所述的绕组单元；
将多个所述绕组单元呈环形布置成圆环形，制成所述片状绕组组件；
将所述片状绕组组件绝缘处理；
将多片所述片状绕组组件层压制成所述电机绕组；
将相邻的所述绕组单元中的输入端和输出端焊接，形成两相或三相，并最终焊接每相的接线端子。
在上述技术方案中，扇面形状的所述绕组单元分为两侧的直线部和与两侧的直线部连接的弧形部，所述直线部向下凹陷，形成凹陷部。
在上述技术方案中，其特征在于，除接线端子之外的相邻的两个所述绕组单元的输入端和输出端在轴向方向上重合并焊接连接。
与现有技术相比，本发明的一种电机绕组及其制作方法，由n层片状绕组组件层压制成，每个所述片状绕组组件由沿周向呈环形布置的多个绕组单元组成，每个所述绕组单元为铜片冲压成型，依次嵌套，多圈环形结构，形成中间镂空的扇面形状，多个所述绕组组件构成相，所述绕组单元的端部构成接线端子，其中，n为正整数，从而优化了绕组的结构，有利于实现绕组单元的快速成型，有效地提升了面积，进而使得磁通量大大增加，通过在铜片外侧包裹绝缘层，有利于避免绕组短路，提升了电机绕组的安全性与稳定性，多匝环绕的扇面结构，连接和出线更加具有规律性，可以减少绕组绕线错误，生产过程也十分容易排查绕组错误，进一步，可以在减少电机体积的同时提高电机的性能，提升了绕组的生产效率，提升用户体验。
附图说明
图1为本发明中电机绕组的绕组单元拆分示意图；
图2为本发明中电机绕组的绕组单元的结构图；
图3为本发明中电机绕组的俯视图；
图4为本发明中电机绕组的制作方法的流程图；
图5为本发明中电机绕组的绕组单元的立体图；
图6为本发明中电机绕组的立体图；
图7为本发明中电机绕组的四层结构的组装示意图；
图8为本发明中电机绕组的两层结构的组装示意图；
图9为本发明中电机绕组的局部示意图。
其中，图1至图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1绕组单元，2输入端，3输出端，4凹陷部。
具体实施方式
本发明提供了一种电机绕组及其制作方法，能够实现提高生产效率，增大磁通量，提升转换效率效果。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。
如图1至图3所示，本发明提供的一种电机绕组，由n层片状绕组组件层压制成，每个片状绕组组件由沿周向呈环形布置的多个绕组单元组成，每个绕组单元为铜片冲压成型，依次嵌套，多圈环形结构，形成中间镂空的扇面形状，多个绕组组件构成相，绕组单元的端部构成接线端子，其中，n为正整数。
在该实施例中,通过将铜片直接冲压成型，依次嵌套，多圈环形结构，形成中间镂空的扇面形状，多个扇形的绕组单元组成盘状，n层铜片串联叠加，降低了成本，便于生产制造，且铜片压制成型，优化了绕组的结构，有利于实现绕组单元的快速成型，有效地提升了面积，进而使得磁通量大大增加，通过在铜片外侧包裹绝缘层，有利于避免绕组短路，提升了电机绕组的安全性与稳定性，多匝环绕的扇面结构，连接和出线更加具有规律性，可以减少绕组绕线错误，生产过程也十分容易排查绕组错误，进一步，可以在减少电机体积的同时提高电机的性能，提升用户体验。
具体地说，绕组的导线为铜片制造，将铜片放置于冲压机上，与模具配合完成绕组单元的冲压制造，模具为扇面形状，结构简单，连接方便，有利于生产制造，工业化程度高，可自动化生产，提升生产效率，铜片经过冲压变成扁平规则形状的绕组单元，相邻两层的绕组单元之间不会有交叉现象，各绕组单元之间无缝隙贴合，压缩了绕组的叠加面积，增加了绕组的密度，进而增大了磁通量，提升电机的效率和输出功率。
进一步地说，本发明的绕组在发电机中使用，同样可在电动机中使用，能够提升电能的利用率，减少电动机的耗电，达到高效、节能的目的。
另外，铜片冲压制造的绕组，高速下运转而不变形，具有较长的使用寿命。
在本发明的一个实施例中，优选地，铜片的两端分别为输入端和输出端，第n层铜片的输出端与第n 1层铜片的输入端相连接。
在该实施例中,如图9所示，通过将第n层铜片的输出端与第n 1层铜片的输入端相连接，使得各层绕组之间相互连接，如：第1层输入端为a1、输出端为a2，第2层输入端为a3、输出端为a4，第3层输入端为a5、输出端为a6，第4层单绕组输入端设定为a7、输出端设定为a8。第一个绕组是由第一层与第四层组成：第一层与第二层由绝缘材料隔离叠压，串联，连接方式是a2与a3对接，串联后从a4输出。第二层与第三层由绝缘材料隔离叠压，串联，连接方式是a4-与a5对接，串联后从a6输出。第三层与第四层由绝缘材料隔离叠压，串联，连接方式是a6-与a7对接，串联后从a8输出。
其中，根据电机内绕组还是外绕组，其引线、连接导线可分别将设计在内圆或外圆，也可以同时设计在外圆、内圆。
在该实施例中,扇面形状的绕组单元分为两侧的直线部和与两侧的直线部连接的弧形部，直线部向下凹陷，形成凹陷部，相对的弧形部为凸起部。
在本发明的一个实施例中，优选地，n层片状绕组组件分为两组，每组片状绕组组件的相邻的绕组单元同向设置。
在本发明的一个实施例中，优选地，每组片状绕组组件的相邻的绕组单元同向设置。
具体地说，绕组单元为扇面形状，其直线部分向下凹陷，形成一个开口，相邻绕组单元的开口方向相同，而两组片状绕组组件的开口方向对向设置。
在本发明的一个实施例中，优选地，绕组单元的扇面形状由多匝铜片环绕形成，相邻两匝铜片之间间隙设置。
如图5所示在本发明的一个实施例中，优选地，扇面形状的铜片中部向下凹陷，形成凹陷部4，相对的所述弧形部为凸起部。
在该实施例中,通过将扇面形状的铜片中部向下凹陷，相对的所述弧形部为凸起部，，为使提高效率，将绕组中间的下端挤压在了一个平面、一个高度，电机的磁钢设置于此凹陷位置，有利于提升电机空间利用率，磁钢设置于铜片中部凹陷处，更易生产安装。
在本发明的一个实施例中，优选地，绕组单元的扇面形状由多匝铜片环绕形成，相邻两匝铜片之间间隙设置。
在该实施例中,通过将相邻两匝间隙设置，有效地避免了相邻匝铜片之间相互接触引发短路的问题，环绕设置的绕组单元，增加了绕组的密度，进而增大了磁通量，提升电机的效率和输出功率。
在本发明的一个实施例中，优选地，电机绕组包括12个绕组单元，相邻的4个绕组单元为一相。
在该实施例中,将电机绕组设置为12个绕组单元，并设置4个相邻的绕组单元为一个相，即可组成三相电机。
如：第1层输入端为a1、输出端为a2，第2层输入端为a3、输出端为a4，第3层输入端为a5、输出端为a6，第4层单绕组输入端设定为a7、输出端设定为a8，则第一个绕组单元的a1为输入端，第四个绕组单元的a8为输出端。
在本发明的一个实施例中，优选地，相连两层铜片之间通过焊接连接，相邻的相之间通过焊接连接。
在该实施例中,通过将相连两层铜片之间通过焊接连接，相邻的相之间通过焊接连接，连接方式简单有效，更易生产制造，提升了生产效率，降低了生产成本。
在本发明的一个实施例中，优选地，绕组的输出端与导线或者导电零件连接，导线的输出端上的接头固定在绕组体上，绕组体与绕组固定。
在本发明的一个实施例中，优选地，多个绕组外周的a1串联后连接接线端子，构成整体接线端子。
如图4所示，本发明提供的一种电机绕组的制作方法，包括：
步骤s102、将片状铜片冲压制成一个一个的绕组单元；
步骤s104、将多个绕组单元呈环形布置成圆环形，制成片状绕组组件；
步骤s106、将片状绕组组件绝缘处理；
步骤s108、将多片片状绕组组件层压制成第三定子绕组；
步骤s110、将相邻的绕组单元中的输入端和输出端焊接，形成两相或三相，并最终焊接每相的接线端子。
本发明，降低了制造成本，优化了盘式绕组的生产过程，铜片压成折叠制成的绕组单元，其工作量远远小于铜线缠绕，有效地提升了绕组的生产效率。
其中，绕组的铜片为铜片可冲压成型，或采用简单的切割技术实现，或采用氧化切割技术切割铜片制造。
在本发明的一个实施例中，优选地，绕组中间的下端挤压在了一个平面，凹陷部用于放置磁钢。
在该实施例中,通过将扇面形状的铜片中部向下凹陷，为使提高效率，将绕组中间的下端挤压在了一个平面、一个高度，电机的磁钢设置于此凹陷位置，有利于提升电机空间利用率，磁钢设置于铜片中部凹陷处，更易生产安装。
如图6至图8所示，电机绕组设置有8层时，是将2个由4层的绕组叠压而成，根据发电机的转速、功率、要求不同，电机使用的铜片的厚度、宽度、匝数不同、叠压相应的角度也随之改变。
在电机绕组的制作过程中，可先将两层绕组进行叠压，再将两个两层绕组进行叠压组成四层的电机绕组，以此类推，完成八层、十层至n绕组的叠压过程。
本发明提供的一种电机绕组及其制作方法，包括基板和绕组单元，多个绕组单元对称环绕基板中心设置于基板上，绕组单元还包括：n层铜片，铜片呈连续不间断的条形，且多匝环绕设置成扇面形状，n层铜片叠压成型，相邻的两层铜片之间串联连接；绝缘层，包裹于铜片外，用于避免绕组短路，优化了绕组的结构，有效地提升了面积，进而使得磁通量大大增加，通过在铜片外侧包裹绝缘层，有利于避免绕组短路，提升了电机绕组的安全性与稳定性，多匝环绕的扇面结构，连接和出线更加具有规律性，可以减少绕组绕线错误，生产过程也十分容易排查绕组错误，进一步，可以在减少电机体积的同时提高电机的性能，有效地提升了绕组的生产效率，提升用户体验。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
1.一种电机绕组，其特征在于，由n层片状绕组组件层压制成，每片所述片状绕组组件由沿周向呈环形布置的多个绕组单元组成，每个所述绕组单元由铜片冲压成型，依次嵌套形成中间镂空的多圈环形扇面形状，多个所述绕组组件中，每片所述片状绕组组件中的多个所述绕组单元分成组，每组所述绕组单元相互串联，且n层片状绕组组件中相邻层对应的所述绕组单元串联形成电机绕组的两相或三相，每相中最外侧的一个伸出端构成该相的接线端子，其中，n为正整数。
2.根据权利要求1所述的一种电机绕组，其特征在于，每个所述绕组单元的两端分别为输入端和输出端，除接线端子之外的相邻的两个所述绕组单元的输入端和输出端在轴向方向上重合。
3.根据权利要求1所述的一种电机绕组，其特征在于，扇面形状的所述绕组单元分为两侧的直线部和与两侧的直线部连接的弧形部，所述直线部向下凹陷，形成凹陷部，相对的所述弧形部为凸起部。
4.根据权利要求3所述的一种电机绕组，其特征在于，n层所述片状绕组组件分为两组，两组所述片状绕组组件对向设置，两组所述片状绕组组件的凹陷部交错设置，其凸起部叠置设置。
5.根据权利要求4所述的一种电机绕组，其特征在于，每组所述片状绕组组件中每一片片状绕组组件重叠设置。
6.根据权利要求1所述的一种电机绕组，其特征在于，所述绕组单元的扇面形状由多匝铜片环绕形成，相邻两匝铜片之间间隙设置。
7.根据权利要求1所述的一种电机绕组，其特征在于，相连两层片状绕组组件之间的输入端与输出端通过焊接连接，相邻的相之间通过焊接连接。
8.一种如权利要求1所述的电机绕组的制作方法，其特征在于，包括：
将片状铜片冲压制成所述的绕组单元；
将多个所述绕组单元呈环形布置成圆环形，制成所述片状绕组组件；
将所述片状绕组组件绝缘处理；
将多片所述片状绕组组件层压制成所述电机绕组；
将相邻的所述绕组单元中的输入端和输出端焊接，形成两相或三相，并最终焊接每相的接线端子。
9.根据权利要求8所述的电机绕组的制作方法，其特征在于，扇面形状的所述绕组单元分为两侧的直线部和与两侧的直线部连接的弧形部，所述直线部向下凹陷，形成凹陷部，相对的所述弧形部为凸起部。
10.根据权利要求8所述的电机绕组的制作方法，其特征在于，除接线端子之外的相邻的两个所述绕组单元的输入端和输出端在轴向方向上重合并焊接连接。
技术总结