CN111969750B - 一种内并外包式定子组件及电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内并外包式定子组件，包括定子绕组，定子绕组的每一相绕组均包括两组在定子铁芯的周向上相互错开Y个定子槽位置的线圈环组，Y为极距；且每个线圈环组均包括Q个在定子铁芯的周向上依次错开一个定子槽位置的线圈环，Q≥2；线圈环由P个沿定子周向均布设置的磁极线圈串联而成，磁极线圈由多个发卡导体组成，P为磁极对数；发卡导体包括整体呈U型弯折的发卡主体；磁极线圈包括至少两排在径向上分层设置的发卡导体组和一个外跨的发卡导体，且外跨的发卡导体的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的最内层和最外层。本发明的内并外包式定子组件及电机具有结构合理，绕制方便，能够适应多种应用场景需要等优点。

Description

一种内并外包式定子组件及电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别的涉及一种内并外包式定子组件及电机。

背景技术

电机(包括电动机和发电机)是根据电磁感应原理将电能转换为机械能(或将机械能转换为电能)的一种装置，可作为各种电器如家用电器、各种机械如电动车、电动汽车的动力来源或发电装置。电机根据其工作电源的种类可分为直流电机和交流电机，而交流电机又可分为单相电机和多相电机(如三相电机等)。电机包括定子和转子，在定子的定子铁芯槽内设置有绕组。传统的绕组采用圆形导线绕制而成，虽然绕制工艺相对简单，但铁芯槽内空间利用率低，端部无用铜浪费大，且功率密度低，逐渐被扁铜线或矩形截面铜线替代。

目前，扁铜线电机广泛应用于新能源汽车，其绕组主要采用整体呈U形弯折的分段式的发卡导体连接而成，为适应不同的工作场合，扁铜线电机的绕制方式也各不相同，随着应用场景的不断细化，需要在现有绕制方式的基础上不断丰富扁铜线电机的定子组件及电机。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构合理，绕制方便，能够适应多种应用场景需要的内并外包式定子组件及电机。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种内并外包式定子组件，包括呈圆筒形的定子铁芯，所述定子铁芯上具有多个沿其周向均布设置的定子槽，所述定子槽内设置有定子绕组；其特征在于，所述定子绕组的每一相绕组均包括两组在定子铁芯的周向上相互错开Y个定子槽位置的线圈环组，Y为极距；且每个线圈环组均包括Q个在定子铁芯的周向上依次错开一个定子槽位置的线圈环，Q≥2；所述线圈环由P个沿定子周向均布设置的磁极线圈串联而成，所述磁极线圈由多个发卡导体组成，P为磁极对数；所述发卡导体包括整体呈U型弯折的发卡主体，所述发卡主体包括两个相互平行设置的支腿部和连接在两个支腿部一端的头部，两个所述支腿部的另一端各设置有一个支脚；所述磁极线圈包括至少两排在径向上分层设置的发卡导体组和一个外跨的发卡导体，至少一排所述发卡导体组包括N个支腿部间隔层数相同的发卡导体，其他所述发卡导体组包括一个发卡导体或N个支腿部间隔层数相同的发卡导体，N为2或大于2的奇数；外跨的所述发卡导体的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的最内层和最外层。

采用上述结构，针对不同应用场景的需求可以在定子槽内设置不同层数支腿部的发卡导体，由于每个磁极线圈都包括至少两排发卡导体组，且至少一排发卡导体组上的N个发卡导体的支腿部间隔层数相同，使得同一发卡导体组上的所有发卡导体均相同，从而可以减少发卡导体的模具数量，降低模具成本，提高发卡导体的制作效率。另外，通过并排设置的发卡导体组可以同时装配，有利于节省装配时间，提高装配的效率。

进一步的，所述发卡导体组上的所有发卡导体的节距均为Ya，外跨的所述发卡导体的节距均为Yb，Ya＝Y-1；同一磁极线圈上，所有所述发卡导体组的发卡导体均位于同一磁极位置，且外跨的所述发卡导体为两个支脚在发卡主体的宽度方向上沿相背离方向偏转弯折的波形导体时，Yb＝Y-1或Yb＝Y+1；同一磁极线圈上，所有所述发卡导体组的所有发卡导体分布地位于至少两个磁极位置处时，Yb＝Ya＝Y-1。

进一步的，所述发卡导体组上的所有发卡导体的节距均为Ya，Ya＝Y-1，外跨的所述发卡导体包括节距为Yb-1的发卡导体和节距为Yb+Q-1的发卡导体，同一线圈环上，节距为Yb-1的发卡导体和节距为Yb+Q-1的发卡导体沿周向设置在依次间隔的磁极线圈上；每个线圈环组上，在周向依次相邻槽位上设置的Q个线圈环上依次相邻的Q个外跨的发卡导体中，在顺时针或逆时针方向上，位于第一个定子槽内的发卡导体的节距为Yb+Q-1，其他发卡导体的节距为Yb-1；同一磁极线圈上，所有所述发卡导体组的发卡导体均位于同一磁极位置，且外跨的所述发卡导体为两个支脚在发卡主体的宽度方向上沿相背离方向偏转弯折的波形导体时，Yb＝Y-1或Yb＝Y+1；同一磁极线圈上，所有所述发卡导体组的所有发卡导体分布地位于至少两个磁极位置处时，Yb＝Ya＝Y-1。

这样，在周向上，Q个线圈环上的磁极线圈在每次经过依次相邻的Q个外跨的发卡导体所在位置时，都会依次轮换位置一次，如此一来，就可以Q个线圈环内的电流平衡，从而消除环流。

进一步的，Q＝2且P为偶数，所述发卡导体组上的所有发卡导体的节距均为Ya，且任一线圈环中，外跨的发卡导体均包括至少一对在径向上相对设置的节距为Yb+1的发卡导体和节距为Yb-1的发卡导体，成对的节距为Yb+1的发卡导体和节距为Yb-1的发卡导体沿周向均布设置，且其他外跨的发卡导体的节距均为Yb；在周向相邻槽位上设置的两个线圈环中，一个线圈环上节距为Yb+1的发卡导体与另一线圈环上节距为Yb-1的发卡导体位于周向相邻的槽位内；同一磁极线圈上，所有所述发卡导体组的发卡导体均位于同一磁极位置，且外跨的所述发卡导体为两个支脚在发卡主体的宽度方向上沿相背离方向偏转弯折的波形导体时，Yb＝Y-1或Yb＝Y+1；同一磁极线圈上，所有所述发卡导体组的所有发卡导体分布地位于至少两个磁极位置处时，Yb＝Ya＝Y-1。

由于电流方向相同的线圈环通常是在周向相邻槽位内设置，使得两个线圈环之间始终存在360/Z°的机械角，Z为总槽数，从而使两个线圈环之间具有电势差而形成环流，采用上述结构，在两个线圈环的径向方向设置一对节距为Yb+1的发卡导体和节距为Yb-1的发卡导体，相比于所有节距均一致的发卡导体和发卡导体构成的线圈环，可以使线圈环上一半的组合线圈保持原位置，而另一半组合线圈沿顺时针或逆时针移动一个槽距。而两个线圈环上位于同一侧的组合线圈向相向方向各移动一个槽距，使得两个线圈环上组合线圈的位置关系呈轴对称布置，无论顺时针方向还是逆时针方向，两个线圈环上的组合线圈中有一半相差+360/Z°机械角，另一半相差-360/Z°机械角，从而可以避免两个线圈环之间产生电势差而形成环流。上述结构中，由于外跨的发卡导体需要在并排的发卡导体组全部装配到位后才能进行装配，将节距为Yb+1的发卡导体和节距为Yb-1的发卡导体均设置在外跨的发卡导体上，就可以在不增加装配难度的情况下，改善环流问题。且相比于在并排的发卡导体组上设置节距为Yb+1和Yb-1的发卡导体而言，设置在外跨的发卡导体上的装配难度更低。

进一步的，所述磁极线圈包括两排在径向上分层设置的发卡导体组和一个外跨的发卡导体，两排所述发卡导体组在定子铁芯的径向上位于同一磁极位置处，其中一排发卡导体组包括两个并排设置的发卡导体，两个发卡导体上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第2-4层和第3-5层；另一排发卡导体组包括一个发卡导体，且两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第6-7层；外跨的所述发卡导体的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第1-8层；外跨的所述发卡导体与两排所述发卡导体组分别位于定子铁芯的周向上相邻的两个磁极位置处，位于第1、2层或位于第7、8层的支腿部上的支脚向相反方向偏转弯折，其他依次相邻的两层上的支腿部上的支脚相向偏转弯折并连接。

进一步的，所述磁极线圈包括两排在径向上分层设置的发卡导体组和一个外跨的发卡导体，两排所述发卡导体组在定子铁芯的周向上位于相邻的两个磁极位置处，其中一排发卡导体组包括两个并排设置的发卡导体，两个发卡导体上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第2-4层和第3-5层；另一排发卡导体组包括一个两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第6-7层的发卡导体，并与外跨的所述发卡导体在定子铁芯的径向上位于同一磁极位置处，外跨的所述发卡导体的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第1-8层；位于第1、2层或位于第7、8层的支腿部上的支脚向相反方向偏转弯折，其他依次相邻的两层上的支腿部上的支脚相向偏转弯折并连接。

进一步的，所述磁极线圈包括两排在径向上分层设置的发卡导体组和一个外跨的发卡导体，两排所述发卡导体组在定子铁芯的径向上位于同一磁极位置处，且两排发卡导体组均包括两个并排设置的发卡导体，其中一排发卡导体组上的两个发卡导体上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第2-4层和第3-5层，另一排发卡导体组上的两个发卡导体上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第6-8层和第7-9层；外跨的所述发卡导体与两排所述发卡导体组分别位于定子铁芯的周向上相邻的两个磁极位置处，且两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第1-10层；位于第1-2层或位于第9-10层的支腿部上的支脚向相反方向偏转弯折，其他依次相邻的两层上的支腿部上的支脚相向偏转弯折并连接。

进一步的，所述磁极线圈包括两排在径向上分层设置的发卡导体组和一个外跨的发卡导体，两排所述发卡导体组在定子铁芯的周向上位于相邻的两个磁极位置处，且两排发卡导体组均包括两个并排设置的发卡导体，其中一排发卡导体组上的两个发卡导体上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第2-4层和第3-5层，另一排发卡导体组上的两个发卡导体上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第6-8层和第7-9层；外跨的所述发卡导体与其中一排所述发卡导体组位于定子铁芯的径向上同一磁极位置处，且两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第1-10层；位于第1-2层或位于第9-10层的支腿部上的支脚向相反方向偏转弯折，其他依次相邻的两层上的支腿部上的支脚相向偏转弯折并连接。

进一步的，所述磁极线圈包括两排在径向上分层设置的发卡导体组和一个外跨的发卡导体，其中一排所述发卡导体组包括2个并排设置的发卡导体，另一排所述发卡导体组包括3个发卡导体，且3个发卡导体的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第2-5层、第3-6层以及第4-7层，支腿部位于第2-5层和第4-7层的发卡导体在定子铁芯的径向上位于同一磁极位置处，并与支腿部位于第3-6层的发卡导体分别位于定子铁芯的周向上相邻的两个磁极位置处，其中一个磁极位置与2个并排的发卡导体所在的磁极位置相同，2个发卡导体上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第8-10层和第9-11层；外跨的所述发卡导体与支腿部位于第3-6层的发卡导体在定子铁芯的径向上位于同一磁极位置处，且两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第1-12层；位于第1-2层或位于第11-12层的支腿部上的支脚向相反方向偏转弯折，其他依次相邻的两层上的支腿部上的支脚相向偏转弯折并连接。

一种电机，其特征在于，包括如上所述的内并外包式定子组件。

综上所述，本发明的内并外包式定子组件及电机具有结构合理，绕制方便，能够适应多种应用场景需要等优点。

附图说明

图1为实施例1的定子绕组的结构示意图。

图2为图1中定子绕组的另一视角的结构示意图。

图3为实施例1中一个相绕组和定子铁芯的结构示意图。

图4为图3中相绕组的结构示意图。

图5为实施例1中线圈环a的结构示意图。

图6为实施例1中线圈环b的结构示意图。

图7～图10为实施例1中线圈环与定子铁芯的结构示意图。

图11和图12为节距为Yb+1和Yb-1的发卡导体f的连接状态示意图。

图13和图14为实施例4的定子绕组的结构示意图。

图15为实施例4中一个线圈环组的结构示意图。

图16为实施例4中线圈环的结构示意图。

图17和图18为实施例4中线圈环与定子铁芯的结构示意图。

图19和图20为实施例4中节距为Yb+1和Yb-1的发卡导体f的连接状态示意图。

图21为实施例5的定子绕组的结构示意图。

图22和图23为实施例5中相绕组的结构示意图。

图24为是实施例5中一个线圈环组的结构示意图。

图25为实施例5中线圈环的结构示意图。

图26和图27为实施例5中线圈环与定子铁芯的结构示意图。

图28和图29分别为图26和图27的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

一种电机，包括壳体(图中未示出)和设置在壳体内的定子组件，如图1和图2所示，所述定子组件包括呈圆筒形的定子铁芯1，所述定子铁芯1上具有多个沿其周向均布设置的定子槽，所述定子槽内设置有定子绕组2，所述定子绕组2包括三相安装在所述定子铁芯1上的相绕组。在图1中，定子铁芯1的上端为插入侧(或称冠侧)，下端为连接侧(或称焊接侧)。

实施例1：

本实施例中，磁极对数P＝4，每极每相槽数Q＝2，定子铁芯上定子槽的槽数Z＝48，每个定子槽内容纳的导体层数为10，极距Y＝6。

为便于说明，选取其中一个相绕组进行阐述，如图3和图4所示，相绕组包括两组在定子铁芯的周向上相互错开Y个定子槽位置的线圈环组，分别为线圈环组a和线圈环组b。其中，如图5所示，所述线圈环组a包括2个在定子铁芯的周向上错开一个定子槽位置的线圈环a1和线圈环a2；如图6所示，所述线圈环组b包括2个在定子铁芯的周向上错开一个定子槽位置的线圈环b1和线圈环b2；如图7～10所示，线圈环a1、线圈环a2、线圈环b1和线圈环b2均由4个沿定子铁芯的周向均布设置的磁极线圈c串联而成，所述磁极线圈由多个发卡导体组成，所述发卡导体包括整体呈U型弯折的发卡主体，所述发卡主体包括两个相互平行设置的支腿部和连接在两个支腿部一端的头部，两个所述支腿部的另一端各设置有一个支脚。

本实施例中，磁极线圈c包括两排在径向上分层设置的发卡导体组g1和发卡导体组g2，以及一个外跨的发卡导体f；所述发卡导体组g1和发卡导体组g2位于同一磁极位置处，且外跨的所述发卡导体f与所述发卡导体组g1和发卡导体组g2分别位于定子铁芯的周向上相邻的两个磁极位置处。

如图7所示，所述发卡导体组g1包括两个支腿部间隔层数相同的发卡导体gf1，两个发卡导体gf1并排设置；所述发卡导体组g2包括两个支腿部间隔层数相同的发卡导体gf2，两个发卡导体gf2并排设置。

本实施例中，所述发卡导体gf1和发卡导体gf2均为整体呈环形的O形导体，所述O形导体的两个所述支脚在发卡主体的宽度方向上朝向中部偏转弯折，并在发卡主体的厚度方向上错位间隔设置。其中，所述发卡导体gf1和发卡导体gf2的两个支腿部间隔层数均为1，即发卡导体组g1上的两个发卡导体gf1的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第2-4层和第3-5层，发卡导体组g2上的两个发卡导体gf2的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第6-8层和第7-9层。外跨的所述发卡导体f的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第1层和第10层。

本实施例中，发卡导体gf1和发卡导体gf2的节距Ya＝5，即Ya＝Y-1，所述发卡导体f的节距为Yb＝7，即Yb＝Y+1。

通常，扁铜线电机在装配时，先将呈U型弯折的发卡主体插入到对应的定子槽内，待所有的定子槽内均插满发卡主体后，再采用弯折设备对连接侧的支腿部逐层进行整体弯折，整体弯折时，位于同一层的所有支腿部同时沿顺时针或逆时针偏转弯折相同的槽位。

同一发卡导体组上的所有发卡导体的两个支腿部间隔的层数和节距均相同，如发卡导体组g1上的所有发卡导体gf1和发卡导体组g2上的所有发卡导体gf2，从而可以减少发卡导体的模具数量，降低模具成本，提高发卡导体的制作效率。而且通过并排设置的发卡导体组可以同时装配，有利于节省装配时间，提高装配的效率。

另外，本实施例中，发卡导体gf1和发卡导体gf2的两个支腿部间隔的层数相同，且节距也相同，二者的发卡主体可以采用同一套模具进行加工。而发卡导体f的所有节距均为7，且两个支腿部均位于各自坐在定子槽的第1层和第10层，即所有的发卡导体f可以采用同一套模具进行加工。这样，本实施例中的发卡导体只需要采用两套模具进行生产即可，有利于降低开模成本。

实施例2：

本实施例与实施例1的主要区别在于，外跨的所述发卡导体f包括节距为Yb+1的发卡导体和节距为Yb-1的发卡导体，且在同一线圈环上，节距为Yb+1的发卡导体和节距为Yb-1的发卡导体沿线圈环的周向依次间隔交错设置。在周向相邻槽位上设置的两个线圈环中，即线圈环a1和线圈环a2中，一个线圈环上节距为Yb+1的发卡导体与另一线圈环上节距为Yb-1的发卡导体位于周向相邻的槽位内；

由于Yb＝Y+1，Y＝6，使得本实施例中外跨的发卡导体f具有节距为6和节距为8的两种发卡导体f，外跨的发卡导体f需要采用两种模具，与实施例1相比，虽然增加了一种模具，但与其他同类产品相比，模具种类仍然很少。

另外，采用本实施例的方案，一个线圈环上，节距为8的发卡导体f相对于实施例1中节距为7的发卡导体f，其中一个支腿部必定相对地向外偏移一个槽位，使该方向上衔接的发卡导体组整体朝向该方向偏移一个槽位，如图11所示。而在相邻槽位上的另一个线圈环上，由于相邻槽位上的节距为6的发卡导体相对于实施例1中节距为7的发卡导体f，其中一个支腿部必定相对地向内偏移一个槽位，使该方向上衔接的发卡导体组整体朝向该方向偏移一个槽位，如图12所示。从而使得两个线圈环上同一磁极位置处的两个磁极线圈相互交换相对位置，而在周向上的下一个磁极位置处，两个线圈环上的磁极线圈再次交换位置。这样，在周向上，两个线圈环中，一半相差+360/Z°机械角，另一半相差-360/Z°机械角，从而可以避免两个线圈环之间产生电势差而形成环流。

实施例3：

本实施例与实施例1的主要区别在于，每个线圈环构成一个支路，同一线圈环上，外跨的所述发卡导体f包括一对在径向上相对设置的节距为8的发卡导体和节距为6的发卡导体，成对的节距为8的发卡导体和节距为6的发卡导体沿周向均布设置，且其他外跨的发卡导体的节距均为7；在周向相邻槽位上设置的两个支路中，一个支路上节距为8的发卡导体与另一支路上节距为6的发卡导体位于周向相邻的槽位内。

与实施例2一样，一个支路上节距为8的发卡导体f与另一个支路上节距为6的发卡导体对应设置，使得两个支路上，有一半相差+360/Z°机械角，另一半相差-360/Z°机械角，从而可以避免两个线圈环之间产生电势差而形成环流。

实施例4：

本实施例中，如图13和14所示，磁极对数P＝4，每极每相槽数Q＝2，定子铁芯上定子槽的槽数Z＝48，每个定子槽内容纳的导体层数为12，极距Y＝6。

本实施例中，每个相绕组均包括两组在定子铁芯的周向上相互错开Y个定子槽位置的线圈环组，分别为线圈环组a和线圈环组b。其中，如图15所示，所述线圈环组a包括2个在定子铁芯的周向上错开一个定子槽位置的线圈环a1和线圈环a2；所述线圈环组b包括2个在定子铁芯的周向上错开一个定子槽位置的线圈环b1和线圈环b2。如图16所示，线圈环a1、线圈环a2、线圈环b1和线圈环b2均由4个沿定子铁芯的周向均布设置的磁极线圈c串联而成，所述磁极线圈由多个发卡导体组成，所述发卡导体包括整体呈U型弯折的发卡主体，所述发卡主体包括两个相互平行设置的支腿部和连接在两个支腿部一端的头部，两个所述支腿部的另一端各设置有一个支脚。

所述磁极线圈c包括两排在径向上分层设置的发卡导体组g1和发卡导体组g2，以及一个外跨的发卡导体f；其中一排所述发卡导体组g1包括2个并排设置的发卡导体gf1，另一排所述发卡导体组g2包括3个发卡导体gf2，且3个发卡导体gf2的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第2-5层、第3-6层以及第4-7层，支腿部位于第2-5层和第4-7层的发卡导体在定子铁芯的径向上位于同一磁极位置处，并与支腿部位于第3-6层的发卡导体分别位于定子铁芯的周向上相邻的两个磁极位置处，其中一个磁极位置与2个并排的发卡导体gf1所在的磁极位置相同，2个发卡导体gf1上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第8-10层和第9-11层；外跨的所述发卡导体f与支腿部位于第3-6层的发卡导体gf2在定子铁芯的径向上位于同一磁极位置处，且两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第1-12层；位于第1-2层或位于第11-12层的支腿部上的支脚向相反方向偏转弯折，其他依次相邻的两层上的支腿部上的支脚相向偏转弯折并连接，如图17和图18所示。

外跨的所述发卡导体f包括节距为Yb+1的发卡导体和节距为Yb-1的发卡导体，且在同一线圈环上，节距为Yb+1的发卡导体和节距为Yb-1的发卡导体沿线圈环的周向依次间隔交错设置。在周向相邻槽位上设置的两个线圈环中，即线圈环a1和线圈环a2中，一个线圈环上节距为Yb+1的发卡导体与另一线圈环上节距为Yb-1的发卡导体位于周向相邻的槽位内；

本实施例中，发卡导体gf1和发卡导体gf2的节距Ya＝5，即Ya＝Y-1，外跨的所述发卡导体f的节距为Yb+1＝6(如图19所示)和节距为Yb+1＝4(如图20所示)，即Yb＝Ya＝Y-1。

采用本实施例的方案，一个线圈环上，节距为6的发卡导体f相对于节距为5(Yb)的发卡导体f，其中一个支腿部必定相对地向外偏移一个槽位，使该方向上衔接的发卡导体组整体朝向该方向偏移一个槽位，如图19所示。而在相邻槽位上的另一个线圈环上，由于相邻槽位上的节距为4的发卡导体相对于节距为5(Yb)的发卡导体f，其中一个支腿部必定相对地向内偏移一个槽位，使该方向上衔接的发卡导体组整体朝向该方向偏移一个槽位，如图20所示。从而使得两个线圈环上同一磁极位置处的两个磁极线圈相互交换相对位置，而在周向上的下一个磁极位置处，两个线圈环上的磁极线圈再次交换位置。这样，在周向上，两个线圈环中，一半相差+360/Z°机械角，另一半相差-360/Z°机械角，从而可以避免两个线圈环之间产生电势差而形成环流。

实施例5：

一种电机，如图21所示，磁极对数P＝4，每极每相槽数Q＝2，定子铁芯上定子槽的槽数Z＝48，每个定子槽内容纳的导体层数为8，极距Y＝6。

为便于说明，选取其中一个相绕组进行说明，如图22和图23所示，相绕组均包括两组在定子铁芯的周向上相互错开Y个定子槽位置的线圈环组，分别为线圈环组a和线圈环组b。其中，如图24所示，所述线圈环组a包括2个在定子铁芯的周向上错开一个定子槽位置的线圈环a1和线圈环a2；所述线圈环组b包括2个在定子铁芯的周向上错开一个定子槽位置的线圈环b1和线圈环b2。如图25所示，线圈环a1、线圈环a2、线圈环b1和线圈环b2均由4个沿定子铁芯的周向均布设置的磁极线圈c串联而成，所述磁极线圈由多个发卡导体组成，所述发卡导体包括整体呈U型弯折的发卡主体，所述发卡主体包括两个相互平行设置的支腿部和连接在两个支腿部一端的头部，两个所述支腿部的另一端各设置有一个支脚。

所述磁极线圈c包括两排在径向上分层设置的发卡导体组g1和发卡导体组g2，以及一个外跨的发卡导体f，其中一排发卡导体组g1包括两个并排设置的发卡导体gf1，两个发卡导体gf1上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第2-4层和第3-5层，另一排发卡导体组g2包括一个两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第6-7层的发卡导体gf2。两排所述发卡导体组在定子铁芯的周向上位于相邻的两个磁极位置处，且只有一个发卡导体gf2的发卡导体组g2与外跨的所述发卡导体在定子铁芯的径向上位于同一磁极位置处，外跨的所述发卡导体的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第1-8层；位于第1、2层或位于第7、8层的支腿部上的支脚向相反方向偏转弯折，其他依次相邻的两层上的支腿部上的支脚相向偏转弯折并连接，如图26和图27所示。

本实施例中，如图28和图29所示，发卡导体gf1和发卡导体gf2的节距Ya＝5，即Ya＝Y-1，发卡导体f的节距Yb＝5，即Yb＝Ya＝Y-1。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种内并外包式定子组件，包括呈圆筒形的定子铁芯，所述定子铁芯上具有多个沿其周向均布设置的定子槽，所述定子槽内设置有定子绕组；其特征在于，所述定子绕组的每一相绕组均包括两组在定子铁芯的周向上相互错开Y个定子槽位置的线圈环组，Y为极距；且每个线圈环组均包括Q个在定子铁芯的周向上依次错开一个定子槽位置的线圈环，Q≥2；所述线圈环由P个沿定子周向均布设置的磁极线圈串联而成，所述磁极线圈由多个发卡导体组成，P为磁极对数；所述发卡导体包括整体呈U型弯折的发卡主体，所述发卡主体包括两个相互平行设置的支腿部和连接在两个支腿部一端的头部，两个所述支腿部的另一端各设置有一个支脚；所述磁极线圈包括至少两排在径向上间隔有至少一个发卡导体的空间而分层设置的发卡导体组和一个外跨的发卡导体，至少一排所述发卡导体组包括N个并排相贴设置的发卡导体，且同一排所述发卡导体组中的每个发卡导体上的两个支腿部之间的间隔层数均相同，其他所述发卡导体组包括一个发卡导体或N’个并排相贴设置发卡导体，且同一排所述发卡导体组中的每个发卡导体上的两个支腿部之间的间隔层数均相同，且N、N’均为2或大于2的奇数；外跨的所述发卡导体的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的最内层和最外层。

2.如权利要求1所述的内并外包式定子组件，其特征在于，所述发卡导体组上的所有发卡导体的节距均为Ya，外跨的所述发卡导体的节距均为Yb，Ya =Y-1；同一磁极线圈上，所有所述发卡导体组的发卡导体均位于同一磁极位置，且外跨的所述发卡导体为两个支脚在发卡主体的宽度方向上沿相背离方向偏转弯折的波形导体时，Yb=Y-1或Yb=Y+1；同一磁极线圈上，所有所述发卡导体组的所有发卡导体分布地位于至少两个磁极位置处时，Yb=Ya=Y-1。

3.如权利要求1所述的内并外包式定子组件，其特征在于，所述发卡导体组上的所有发卡导体的节距均为Ya，Ya =Y-1，外跨的所述发卡导体包括节距为Yb-1的发卡导体和节距为Yb+Q-1的发卡导体，同一线圈环上，节距为Yb-1的发卡导体和节距为Yb+Q-1的发卡导体沿周向设置在依次间隔的磁极线圈上；每个线圈环组上，在周向依次相邻槽位上设置的Q个线圈环上依次相邻的Q个外跨的发卡导体中，在顺时针或逆时针方向上，位于第一个定子槽内的发卡导体的节距为Yb+Q-1，其他发卡导体的节距为Yb-1；同一磁极线圈上，所有所述发卡导体组的发卡导体均位于同一磁极位置，且外跨的所述发卡导体为两个支脚在发卡主体的宽度方向上沿相背离方向偏转弯折的波形导体时，Yb=Y-1或Yb=Y+1；同一磁极线圈上，所有所述发卡导体组的所有发卡导体分布地位于至少两个磁极位置处时，Yb=Ya=Y-1。

4.如权利要求1所述的内并外包式定子组件，其特征在于，Q=2且P为偶数，所述发卡导体组上的所有发卡导体的节距均为Ya，且任一线圈环中，外跨的发卡导体均包括至少一对在径向上相对设置的节距为Yb+1的发卡导体和节距为Yb-1的发卡导体，成对的节距为Yb+1的发卡导体和节距为Yb-1的发卡导体沿周向均布设置，且其他外跨的发卡导体的节距均为Yb；在周向相邻槽位上设置的两个线圈环中，一个线圈环上节距为Yb+1的发卡导体与另一线圈环上节距为Yb-1的发卡导体位于周向相邻的槽位内；同一磁极线圈上，所有所述发卡导体组的发卡导体均位于同一磁极位置，且外跨的所述发卡导体为两个支脚在发卡主体的宽度方向上沿相背离方向偏转弯折的波形导体时，Yb=Y-1或Yb=Y+1；同一磁极线圈上，所有所述发卡导体组的所有发卡导体分布地位于至少两个磁极位置处时，Yb=Ya=Y-1。

5.如权利要求1～4中任一权利要求所述的内并外包式定子组件，其特征在于，所述磁极线圈包括两排在径向上分层设置的发卡导体组和一个外跨的发卡导体，两排所述发卡导体组在定子铁芯的径向上位于同一磁极位置处，其中一排发卡导体组包括两个并排设置的发卡导体，两个发卡导体上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第2-4层和第3-5层；另一排发卡导体组包括一个发卡导体，且两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第6-7层；外跨的所述发卡导体的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第1-8层；外跨的所述发卡导体与两排所述发卡导体组分别位于定子铁芯的周向上相邻的两个磁极位置处，位于第1、2层或位于第7、8层的支腿部上的支脚向相反方向偏转弯折，其他依次相邻的两层上的支腿部上的支脚相向偏转弯折并连接。

6.如权利要求1～4中任一权利要求所述的内并外包式定子组件，其特征在于，所述磁极线圈包括两排在径向上分层设置的发卡导体组和一个外跨的发卡导体，两排所述发卡导体组在定子铁芯的周向上位于相邻的两个磁极位置处，其中一排发卡导体组包括两个并排设置的发卡导体，两个发卡导体上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第2-4层和第3-5层；另一排发卡导体组包括一个两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第6-7层的发卡导体，并与外跨的所述发卡导体在定子铁芯的径向上位于同一磁极位置处，外跨的所述发卡导体的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第1-8层；位于第1、2层或位于第7、8层的支腿部上的支脚向相反方向偏转弯折，其他依次相邻的两层上的支腿部上的支脚相向偏转弯折并连接。

7.如权利要求1～4中任一权利要求所述的内并外包式定子组件，其特征在于，所述磁极线圈包括两排在径向上分层设置的发卡导体组和一个外跨的发卡导体，两排所述发卡导体组在定子铁芯的径向上位于同一磁极位置处，且两排发卡导体组均包括两个并排设置的发卡导体，其中一排发卡导体组上的两个发卡导体上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第2-4层和第3-5层，另一排发卡导体组上的两个发卡导体上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第6-8层和第7-9层；外跨的所述发卡导体与两排所述发卡导体组分别位于定子铁芯的周向上相邻的两个磁极位置处，且两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第1-10层；位于第1-2层或位于第9-10层的支腿部上的支脚向相反方向偏转弯折，其他依次相邻的两层上的支腿部上的支脚相向偏转弯折并连接。

8.如权利要求1～4中任一权利要求所述的内并外包式定子组件，其特征在于，所述磁极线圈包括两排在径向上分层设置的发卡导体组和一个外跨的发卡导体，两排所述发卡导体组在定子铁芯的周向上位于相邻的两个磁极位置处，且两排发卡导体组均包括两个并排设置的发卡导体，其中一排发卡导体组上的两个发卡导体上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第2-4层和第3-5层，另一排发卡导体组上的两个发卡导体上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第6-8层和第7-9层；外跨的所述发卡导体与其中一排所述发卡导体组位于定子铁芯的径向上同一磁极位置处，且两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第1-10层；位于第1-2层或位于第9-10层的支腿部上的支脚向相反方向偏转弯折，其他依次相邻的两层上的支腿部上的支脚相向偏转弯折并连接。

9.如权利要求1～4中任一权利要求所述的内并外包式定子组件，其特征在于，所述磁极线圈包括两排在径向上分层设置的发卡导体组和一个外跨的发卡导体，其中一排所述发卡导体组包括2个并排设置的发卡导体，另一排所述发卡导体组包括3个发卡导体，且3个发卡导体的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第2-5层、第3-6层以及第4-7层，支腿部位于第2-5层和第4-7层的发卡导体在定子铁芯的径向上位于同一磁极位置处，并与支腿部位于第3-6层的发卡导体分别位于定子铁芯的周向上相邻的两个磁极位置处，其中一个磁极位置与2个并排的发卡导体所在的磁极位置相同，2个发卡导体上的两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第8-10层和第9-11层；外跨的所述发卡导体与支腿部位于第3-6层的发卡导体在定子铁芯的径向上位于同一磁极位置处，且两个支腿部分别位于各自所在定子槽内的第1-12层；位于第1-2层或位于第11-12层的支腿部上的支脚向相反方向偏转弯折，其他依次相邻的两层上的支腿部上的支脚相向偏转弯折并连接。

10.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1～9中任一权利要求所述的内并外包式定子组件。

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