CN112436617A - 一种电机定子及电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机定子及电机，定子绕组，每个相绕组由多个长节距导体及多个短节距导体沿定子铁芯周向形成X个支路绕组并联连接，长节距导体包围短节距导体；长节距导体包括长节距导体一，长节距导体一的两个槽内部位于定子铁芯径向相邻两层，短节距导体的两个槽内部位于定子铁芯径向相邻两层；至少一个相绕组的长节距导体还包括长节距导体二，长节距导体二的两个槽内部位于定子铁芯径向第一层、第M层。采用上述技术方案，取消过桥线，散热均匀，提升功率和扭矩，简化了接线方式，进而简化了工艺，提高加工效率。

Description

一种电机定子及电机

技术领域

本发明涉及电机领域，具体而言，涉及一种电机定子及电机。

背景技术

定子绕组包括多个发卡线圈，将多个发卡线圈按照一定的排布方式，穿进定子铁芯的槽内，形成所需电机的单相绕组或多相绕组，现有技术中使用的发卡线圈的种类较多，这样定子绕组就需要使用大量的过桥线以连接各相绕组的支路，定子绕组的排布方式复杂，成形困难，生产成本高，加工效率低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电机定子及电机，取消过桥线，散热均匀，提升功率和扭矩，简化了接线方式，进而简化了工艺，提高加工效率。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电机定子，包括：

定子铁芯，定子铁芯具有多个铁芯槽，该多个铁芯槽形成在定子铁芯的径向内表面上且沿定子铁芯的周向方向以预定的槽距间隔开；

定子绕组，包括安装在定子铁芯上的三个相绕组，并在定子铁芯径向方向上形成M层；

每个相绕组由多个长节距导体及多个短节距导体沿定子铁芯周向形成X个支路绕组并联连接，长节距导体包围短节距导体；

长节距导体包括长节距导体一，长节距导体一的两个槽内部位于定子铁芯径向相邻两层，短节距导体的两个槽内部位于定子铁芯径向相邻两层；

至少一个相绕组的长节距导体还包括长节距导体二，长节距导体二的两个槽内部位于定子铁芯径向第一层、第M层。

进一步地，至少一个相绕组的长节距导体还包括长节距导体三，长节距导体三的两个槽内部位于定子铁芯径向第N+1层、第N+2层，长节距导体一的两个槽内部位于定子铁芯径向第N层、第N+1层。

进一步地，长节距导体二与长节距导体三位于同一相绕组中。

进一步地，长节距导体二与长节距导体三位于定子绕组同一磁极内。

进一步地，每个支路绕组中长节距导体的一个焊接端波绕连接周向相邻的短节距导体的一个焊接端。

进一步地，相绕组的长节距导体二与长节距导体三的个数至少为1。

进一步地，每个支路绕组的引出线位于定子铁芯径向第一层、第M层。

进一步地，每个相绕组的X个支路绕组的第一个支路绕组的出线端与该相绕组的第X/2+1个支路绕组的另一支路绕组的引线端串联连接形成X/2个并联支路绕组。

根据本发明的另一方面，提供了一种电机，包括上述的电机定子。

应用本发明的技术方案，一种电机定子，包括：定子铁芯，定子铁芯具有多个铁芯槽，该多个铁芯槽形成在定子铁芯的径向内表面上且沿定子铁芯的周向方向以预定的槽距间隔开；定子绕组，包括安装在定子铁芯上的三个相绕组，并在定子铁芯径向方向上形成M层；每个相绕组由多个导体沿定子铁芯周向形成X个支路绕组并联连接；每个相绕组包括多个长节距导体及短节距导体，长节距导体包围短节距导体；长节距导体包括长节距导体一，长节距导体一的两个槽内部位于定子铁芯径向相邻两层，短节距导体的两个槽内部位于定子铁芯径向相邻两层；至少一个相绕组的长节距导体还包括长节距导体二，长节距导体二的两个槽内部位于定子铁芯径向第一层、第M层。申请的采用上述技术方案，取消过桥线，散热均匀，提升功率和扭矩，简化了接线方式，进而简化了工艺，提高加工效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例一中电机定子的结构示意图；

图2是本发明实施例一中定子绕组中一相绕组的结构示意图；

图3是本发明实施例中导体的结构示意图；

图4是本发明实施例一中一相绕组的平面展开示意图；

图5是本发明实施例一中另一相绕组的平面展开示意图；

图6是本发明实施例二中相绕组的平面展开示意图；

图7是本发明实施例三中相绕组的平面展开示意图；

图8是本发明实施例四中相绕组中一支路绕组的平面展开示意图；

图9是本发明实施例五中相绕组中一相绕组的平面展开示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。本发明下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本发明实施例对此不作具体限制。

本发明提供了一种电机定子。本申请中节距为同一导体的两个槽内部501之间沿周向的间隔，或节距为一个导体的一个焊接端对应的槽内部501间的跨距与另一个导体的一个焊接端对应的槽内部501间的跨距之和；需要注意地，本申请中定子铁芯径向第一层，可以为远离定子铁芯中心轴线方向为第一层，也可以为靠近定子铁芯中心轴线方向为第一层；结合图3，每个导体包括依次首尾相连的一个焊接端503、一个槽内部501、一个插线端502、一个槽内部501和一个焊接端503，两个槽内部位于定子铁芯周向相隔规定槽距的两个槽内，插线端位于定子铁芯轴向槽外一端连接两个槽内部，两个焊接端位于定子铁芯外部且远离插线端的一端连接两个槽内部，两个焊接端的延伸方向相反，两个焊接端相应于两个槽内部位于同一层。

如图1所示，本发明实施例提供一种电机定子，包括：定子铁芯20，定子铁芯20具有多个铁芯槽21形成在定子铁芯径向内表面上且沿定子铁芯的周向方向以预定的槽距间隔开；

如图1至图2、图4至图9所示，定子绕组10，包括安装在定子铁芯20上的多个相绕组以便在电相位上彼此不同，并在定子铁芯20径向方向上形成偶数层，本实施例中相绕组(U相绕组或V相绕组或W相绕组)在定子铁芯径向方向上形成M层；需要说明的是，上述的M为偶数层可以是四层、六层、八层及以上。实施例中电机定子为发卡电机中的电机定子。

结合图1至图9，在本实施例中定子绕组10，定子绕组10安装在定子铁芯20上，即安装在定子铁芯20上的多个相绕组以便在电相位上彼此不同，其中，定子绕组10为三相(即U相绕组、V相绕组、W相绕组)绕组，且每极每相槽于等于2；转子的每个磁极都设置有两个槽21，本实施例每极每相槽数为2，该转子具有八个磁极并且对三相定子绕组10的每一相都如此，设置在定子铁芯20中的槽21的数目等于48(即，2X8X3)，极距＝每个定子绕组的相数×每极每相槽数，节距小于极距的导体为短节距导体，节距等于极距的导体为整节距导体，节距大于极距的导体为长节距导体，在本实施例中极距＝2X3＝6；此外，在本实施方式中，定子铁芯20由相邻的两个槽21限定一个齿部定子铁芯20由层叠多个环形磁性钢板形成定子铁芯轴向方向的两个端面，其他传统的金属板也可以替代磁性钢板使用。

如图4、图6至图9所示，在本实施例一至实施例五中，每个相绕组(U相绕组、V相绕组、W相绕组)中包括多个长节距导体、多个短节距导体沿定子铁芯周向形成4个支路绕组并联连接，结合图4至图7，长节距导体150A(200A、300A)包围短节距导体150B；

结合图4至图9，在实施例一至实施例五中，长节距导体包括长节距导体一150A，长节距导体一150A的两个槽内部分别位于定子铁芯径向第1层及第2层，第3层及第4层，第5层及第6层，第7层及第8层；短节距导体150B的两个槽内部分别位于定子铁芯径向第1层及第2层，第3层及第4层，第5层及第6层，第7层及第8层；

本申请实施例中，定子绕组的3相绕组中至少有一个相绕组含有长节距导体二，结合图4，在实施例一中，长节距导体包括长节距导体二200A的两个槽内部分别位于定子铁芯径向第4层的第7槽、第1层的第14槽(此时M等于4)；结合图6，在实施例二中，长节距导体包括长节距导体二200A的两个槽内部分别位于定子铁芯径向第6层的第7槽、第1层的第14槽(此时M等于6)；结合图7，在实施例三中，长节距导体包括长节距导体二200A的两个槽内部分别位于定子铁芯径向第8层的第7槽、第1层的第14槽(此时M等于8)。申请的采用上述技术方案，取消过桥线，散热均匀，提升功率和扭矩，简化了接线方式，进而简化了工艺，提高加工效率。

本申请实施例中，定子绕组的3相绕组中至少有一个相绕组含有长节距导体三，结合图4，在实施例一中，长节距导体包括长节距导体三300A的两个槽内部分别位于定子铁芯径向第2层的第7槽、第3层的第14槽(此时M等于4)；结合图6，在实施例二中，长节距导体包括长节距导体三300A，一个长节距导体三300A的两个槽内部分别位于定子铁芯径向第2层的第7槽、第3层的第14槽，另一个长节距导体三300A的两个槽内部分别位于定子铁芯径向第4层的第7槽、第5层的第14槽(此时M等于6)；结合图7，在实施例三中，长节距导体包括长节距导体三300A，一个长节距导体三300A的两个槽内部分别位于定子铁芯径向第2层的第7槽、第3层的第14槽，另一个长节距导体三300A的两个槽内部分别位于定子铁芯径向第4层的第7槽、第5层的第14槽，另一个长节距导体三300A的两个槽内部分别位于定子铁芯径向第6层的第7槽、第7层的第14槽(此时M等于8)；结合图4、图5，在实施例一中，图4为实施例一中，定子绕组的一相绕组平面展开图，其中包含导体二、导体三，图5为实施例一中定子绕组的另一相绕组平面展开图，其中不包含导体二、导体三，结合图6，在实施例二中，图6为实施例二中定子绕组的一相绕组平面展开图，其中包含导体二、导体三，在实施例二中的其余两相绕组的平面展开图与图6的结构相同，图7为实施例三中定子绕组的一相绕组平面展开图，其中包含导体二、导体三，在实施例三中其余两相绕组的平面展开图与图7的结构相同，即本申请定子绕组的3相中至少有一相绕组中包含长导体节距二200A和长节距导体三300A，在实施例一中，相绕组的长节距导体二200A与长节距导体三300A的个数为1，在实施例二、实施例三、实施例四中，相绕组的长节距导体二200A与长节距导体三300A的个数均大于1。

进一步地，本实施例中长节距导体二200A与长节距导体三300A位于定子绕组的同一相绕组中；

如图4、图6、图7所示，在实施例一至实施例三中，每个相绕组中长节距导体二200A与长节距导体三300A位于定子绕组的同一磁极内，结合图4，在实施例一中，定子绕组的第二个磁极位于定子铁芯周向第7槽至第14槽，相绕组中长节距导体二200A位于定子铁芯周向第7槽至第14槽内，该相绕组中长节距导体三300A也位于定子铁芯周向第7槽至第14槽内，即相绕组的长节距导体二200A与长节距导体三300A位于定子绕组的同一磁极内；结合图6，在实施例二中，定子绕组的第二个磁极位于定子铁芯周向第7槽至第14槽，相绕组中长节距导体二200A位于定子铁芯周向第7槽至第14槽内，该相绕组中长节距导体三300A也位于定子铁芯周向第7槽至第14槽内，定子绕组的第三个磁极位于定子铁芯周向第13槽至第20槽，相绕组中长节距导体二200A位于定子铁芯周向第13槽至第20槽内，该相绕组中长节距导体三300A也位于定子铁芯周向第13槽至第20槽内；定子绕组的第六个磁极位于定子铁芯周向第31槽至第38槽，相绕组中长节距导体二200A位于定子铁芯周向第31槽至第38槽内，该相绕组中长节距导体三300A也位于定子铁芯周向第31槽至第38槽内，定子绕组的第七个磁极位于定子铁芯周向第37槽至第44槽，相绕组中长节距导体二200A位于定子铁芯周向第37槽至第44槽内，该相绕组中长节距导体三300A也位于定子铁芯周向第37槽至第44槽内，即相绕组的长节距导体二200A与长节距导体三300位于定子绕组的同一磁极内；结合图7，在实施例三中，定子绕组的第二个磁极位于定子铁芯周向第7槽至第14槽，相绕组中长节距导体二200A位于定子铁芯周向第7槽至第14槽内，该相绕组中长节距导体三300A也位于定子铁芯周向第7槽至第14槽内，定子绕组的第三个磁极位于定子铁芯周向第13槽至第20槽，相绕组中长节距导体二200A位于定子铁芯周向第13槽至第20槽内，该相绕组中长节距导体三300A也位于定子铁芯周向第13槽至第20槽内，定子绕组的第六个磁极位于定子铁芯周向第31槽至第38槽，相绕组中长节距导体二200A位于定子铁芯周向第31槽至第38槽内，该相绕组中长节距导体二300A也位于定子铁芯周向第31槽至第38槽内，即相绕组的长节距导体二200A与长节距导体三300位于定子绕组的同一磁极内；

结合图8，在实施例四中，该支路绕组的U2引线端连接长节距导体二200A的一个焊接端，长节距导体二200A的一个焊接端波绕连接周向相邻的短节距导体150B的一个焊接端，短节距导体150B的另一个焊接端波绕连接周向相邻的长节距导体三300A的一个焊接端，长节距导体三300A的另一个焊接端波绕连接短节距导体150B的一个焊接端，短节距导体150B的另一个焊接端波绕连接周向相邻的长节距导体三300A的一个焊接端，长节距导体三300A的另一个焊接端波绕连接短节距导体150B的一个焊接端，短节距导体150B的另一个焊接端波绕连接周向相邻的长节距导体二200A的一个焊接端，长节距导体二200A的另一个焊接端波绕连接短节距导体150B的一个焊接端，短节距导体150B的另一个焊接端连接U4出线端。

如图4至图8所示，在实施例一至实施例四中，每相绕组的4个支路绕组中的第一支路绕组的引线端U1位于定子铁芯径向第1层，该支路绕组的出线端U3位于定子铁芯径向第4层(第6层、第8层)在实施例一中，M为4，即该相绕组的支路绕组的出线端位于第4层，在实施例二中，M为6，即该相绕组的支路绕组的出线端位于第6层，在实施例三中，M为8,即该相绕组的支路绕组的出线端位于第8层，即该相绕组的第一支路绕组的引出线位于定子铁芯径向不相邻两层，该相绕组的4个支路绕组中第二支路绕组的引线端U2位于定子铁芯径向第1层，该支路绕组的出线端U4位于定子铁芯径向第4层(第6层、第8层)，即该相绕组的第二支路绕组的引出线位于定子铁芯径向不相邻两层，该相绕组的4个支路绕组中第三支路绕组的引线端U7位于定子铁芯径向第4层(第6层、第8层)，该相绕组的4个支路绕组中第三支路绕组的出线端U5位于定子铁芯径向第1层，即该相绕组的第三支路绕组的引出线位于定子铁芯径向不相邻两层，该相绕组的4个支路绕组中第四支路绕组的引线端U8位于定子铁芯径向第4层(第6层、第8层)，该相绕组的4个支路绕组中第四支路绕组的出线端U6位于定子铁芯径向第1层，即该相绕组的第四支路绕组的引出线位于定子铁芯径向不相邻两层；即每相绕组的每个支路绕组的引出线位于定子铁芯径向不相邻的两层，且其中一个位于第一层，另一个位于第M层。

结合图9，在实施例五与实施例一的结构相同，其区别在于实施例一的定子绕组为4支路并联，在实施例五中，定子绕组为2支路并联，实施例五将实施例一中的4个支路绕组的第一个支路绕组的出线端U3与第三个支路绕组的引线端U7串联连接形成实施例五中的第一的支路绕组，将实施例一中的4支路绕组的第二个支路绕组的出线端U4与第四个支路绕组的引线端U8串联连接形成实施例五中的第二个支路绕组；当然本申请实施例二至实施例三中的定子绕组的4个支路绕组均可以形成实施例五中的定子绕组2支路并联,本申请Y为4。

本实施例还提供了一种电机，包括上述的电机定子，采用上述电机定子的电机。

本发明实施例提供的电机包括上述实施例中的电机定子，因此本发明实施例提供的电机也具备上述实施例中所描述的有益效果，在此不再赘述。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确规定和限定，术语“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，可以通过中间媒介间接连接(过桥线连接)，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述属于在本发明中的具体含义。最后应说明的是，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。

本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种电机定子，包括：

定子铁芯，所述定子铁芯具有多个铁芯槽，该多个铁芯槽形成在定子铁芯的径向内表面上且沿所述定子铁芯的周向方向以预定的槽距间隔开；

定子绕组，包括安装在所述定子铁芯上的三个相绕组，并在所述定子铁芯径向方向上形成M层；

其特征在于：每个所述相绕组由多个长节距导体及多个短节距导体沿所述定子铁芯周向形成X个支路绕组并联连接，所述长节距导体包围短节距导体；

所述长节距导体包括长节距导体一，所述长节距导体一的两个槽内部位于定子铁芯径向相邻两层，所述短节距导体的两个槽内部位于定子铁芯径向相邻两层；

至少一个所述相绕组的所述长节距导体还包括长节距导体二，所述长节距导体二的两个槽内部位于定子铁芯径向第一层、第M层。

2.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，至少一个所述相绕组的所述长节距导体还包括长节距导体三，所述长节距导体三的两个槽内部位于定子铁芯径向第N+1层、第N+2层，所述长节距导体一的两个槽内部位于定子铁芯径向第N层、第N+1层。

3.根据权利要求2所述的电机定子，其特征在于，所述长节距导体二与所述长节距导体三位于同一所述相绕组中。

4.根据权利要求3所述的电机定子，其特征在于，所述长节距导体二与所述长节距导体三位于所述定子绕组同一磁极内。

5.根据权利要求1或2任一所述的电机定子，其特征在于，每个所述支路绕组中长节距导体的一个焊接端波绕连接周向相邻的短节距导体的一个焊接端。

6.根据权利要求4所述的电机定子，其特征在于，所述相绕组的所述长节距导体二与所述长节距导体三的个数至少为1。

7.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，每个所述支路绕组的引出线位于所述定子铁芯径向第一层、第M层。

8.根据权利要求7所述的电机定子，其特征在于，每个所述相绕组的X个支路绕组的第一个支路绕组的出线端与该相绕组的第X/2+1个支路绕组的另一支路绕组的引线端串联连接形成X/2个并联支路绕组。

9.一种电机，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的电机定子。

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