实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种电机定子及电机,取消汇流条与汇流排,散热均匀,提升功率和扭矩,简化了接线方式,进而降低制作工艺复杂程度,降低生产成本,提高加工效率。
为了实现上述目的,根据本实用新型的一个方面,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多个相绕组,并在定子铁芯径向所能容纳的槽内部的个数将每个槽分为M层,M为大于等于4的偶数;
定子绕组的每极每相槽数K为大于等于2,每个相绕组均包括K个并联支路,定子绕组沿定子铁芯径向依次套设:多个内侧导体组、多个中间导体组、多个外侧导体组,每个导体组包括K个导体,多个内侧导体组位于定子铁芯径向第M层,多个外侧导体组位于定子铁芯径向第一层;
内侧导体组的K个导体的节距为整节距,外侧导体组的K个导体的节距不同于内侧导体组的K个导体的节距,中间导体组的K个导体的节距不同于内侧导体组的K个导体的节距,或中间导体组的K个导体中部分导体不同于内侧导体组的K个导体的节距;
定子绕组的每个相绕组具有多个连接部,每个连接部由位于定子铁芯径向相邻的M-1层的焊接端和M层的焊接端连接形成,定子绕组的每个相绕组的多个连接部的节距不同于内侧导体组的K个导体的节距。
进一步地,定子绕组的中间导体组的K个导体的节距不同于定子绕组的多个连接部的节距。
进一步地,定子绕组的中间导体组包括K个相同的长节距导体一,定子绕组的多个连接部的节距为短节距。
进一步地,定子绕组的中间导体组包括K个相同的短节距导体二,定子绕组的多个连接部的节距为长节距。
进一步地,定子绕组的中间导体组的K个导体为长节距导体三和整节距导体四,定子绕组的多个连接部的节距为短节距。
进一步地,定子绕组的中间导体组的K个导体为整节距导体五和短节距导体六,定子绕组的多个连接部的节距为长节距。
进一步地,内侧导体组包括K个相同的导体九,外侧导体组的K个导体为长节距导体七和短节距导体八。
进一步地,多个中间导体组位于除定子铁芯径向第一层与定子铁芯径向第M层外的其余层。
根据本实用新型的另一方面,提供了一种电机,包括上述的电机定子。
应用本实用新型的技术方案,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多个相绕组,并在定子铁芯径向所能容纳的槽内部的个数将每个槽分为M层,M为大于等于4的偶数;定子绕组的每极每相槽数K为大于等于2,每个相绕组均包括K个并联支路,定子绕组沿定子铁芯径向依次套设:多个内侧导体组、多个中间导体组、多个外侧导体组,每个导体组包括K个导体,多个内侧导体组位于定子铁芯径向第M层,多个外侧导体组位于定子铁芯径向第一层;内侧导体组的K个导体的节距为整节距,外侧导体组的K个导体的节距不同于内侧导体组的K个导体的节距,中间导体组的K个导体的节距不同于内侧导体组的K个导体的节距,或中间导体组的K个导体中部分导体不同于内侧导体组的K个导体的节距;定子绕组的每个相绕组具有多个连接部,每个连接部由位于定子铁芯径向相邻的M-1层的焊接端和M层的焊接端连接形成,定子绕组的每个相绕组的多个连接部的节距不同于内侧导体组的K个导体的节距。本申请的采用上述技术方案,取消汇流条与汇流排,散热均匀,提升功率和扭矩,简化了接线方式,进而降低制作工艺复杂程度,降低生产成本,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实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1是本实用新型实施例一中电机定子的结构示意图;
图2是本实用新型实施例一中定子绕组的结构示意图;
图3是本实施新型实施例一中内侧导体组的导体结构示意图;
图4是本实用新型实施例一中外侧导体组的结构示意图;
图5是本实用新型实施例一中的中间导体组的导体结构示意图;
图6是本实用新型实施例三中的中间导体组结构示意图;
图7是本实用新型实施例一中相绕组的平面展开示意图;
图8是本实用新型实施例二中相绕组的平面展开示意图;
图9是本实用新型实施例三中相绕组的平面展开示意图;
图10是本实用新型实施例四中相绕组的平面展开示意图;
图11是本实用新型实施例中一种两支路并联连接原理图;
图12是本实用新型实施例中另一种两支路并联连接原理图;
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型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实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
需要说明的是,本实用新型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。本实用新型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,本实用新型实施例对此不作具体限制。
本申请中节距为同一导体的两个槽内部301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301间的跨距与另一个导体的一个焊接端对应的槽内部301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向方向为第一层,也可以为靠近定子铁芯中心轴向方向为第一层。
如图1所示,本实用新型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7至图10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4层;需要说明的是,上述的偶数层可以是四层、六层、八层及以上偶数层。实施例的电机定子为发卡电机中的电机定子。
结合图7至图10,在本实施例一至实施例四中定子绕组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),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22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25、26,其他传统的金属板也可以替代磁性钢板使用。
在本实施例中,每个相绕组(U相绕组、V相绕组、W相绕组)均包括2个并联支路(本实施例中K为2),定子绕组沿定子铁芯径向依次套设:多个内侧导体组100、多个中间导体组、多个外侧导体组,每个导体组(内侧导体组100、中间导体组、外侧导体组)包括2个导体,位于定子铁芯径向第4层包括12个内侧导体组,12个内侧导体组依次位于定子铁芯径向第四层的48个槽,位于定子铁芯径向第1层包括12个外侧导体组依次位于定子铁芯径向第一层的48个槽;
如图3、图7至图10所示,在实施例一至实施例四中,内侧导体组包括:两个相同的导体九150(本实施例中K为2),每个导体九150包括位于定子铁芯径向同一层不同铁芯槽的内部的两个槽内部301,位于铁芯槽21的外部的插线端302,插线端302位于铁芯槽21轴向外部25端连接该导体的两个槽内部301,位于铁芯槽的外部且延伸方向相同的两个焊接端303(均向左),两个焊接端303位于铁芯槽21轴向外部26端分别同层连接该导体的两个槽内部301,内侧导体组的导体九的两个槽内部位于定子铁芯径向的第4层,内侧导体组的一个导体九的两个槽内部位于定子铁芯径向第4层的第1铁芯槽、第7铁芯槽,该内侧导体组的另一导体九的两个槽内部位于定子铁芯径向第一层的第2铁芯槽、第8铁芯槽,即该导体九的节距为整节距。
如图4、图7至图10所示,在实施例一至实施例四中,外侧导体组100的2个导体为:导体七100A、导体八100B,该外侧导体组的导体七100A、导体八100B中每个导体包括位于定子铁芯径向同一层不同铁芯槽的内部的两个槽内部301,位于铁芯槽21的外部的插线端302,插线端302位于铁芯槽21轴向外部25端连接该导体的两个槽内部301,位于铁芯槽的外部且延伸方向相同的两个焊接端303(均向右),两个焊接端303位于铁芯槽21轴向外部26端分别同层连接该导体的两个槽内部301,该外侧导体组的每个导体的两个槽内部位于定子铁芯径向的第1层;12外侧导体组中的一个外侧导体组的一个导体七100A位于定子铁芯径向第1层的第2铁芯槽、第9铁芯槽,该外侧导体组的导体八100B位于定子铁芯径向第1层的第3铁芯槽、第8铁芯槽,该外侧导体组的导体七的节距为7,该外侧导体组的导体八的节距为5,即外侧导体组的导体七、导体八的节距不同于内侧导体组的导体九的节距。
如图5、图8所示,在实施例二中,位于定子铁芯径向第二层、第三层包括24个中间导体组,24个中间导体组依次位于定子铁芯径向第二层、第三层的48个槽,中间导体组包括:两个相同的长节距导体一250,每个长节距导体一250包括位于定子铁芯径向相邻两层不同铁芯槽的内部的两个槽内部301,位于铁芯槽21的外部的插线端302,插线端302位于铁芯槽21轴向外部25端连接该导体的两个槽内部301,位于铁芯槽的外部且延伸方向相反的两个焊接端303(两个焊接端的延伸方向相反),两个焊接端303位于铁芯槽21轴向外部26端分别同层连接该导体的两个槽内部301,该中间导体组的每个导体的两个槽内部位于定子铁芯径向第二层、第三层;24个中间导体组中的一个中间导体组的一个长节距导体一250位于定子铁芯径向第二层、第三层的第1铁芯槽、第8铁芯槽,该中间导体组的另一个长节距导体一250位于定子铁芯径向第二层、第三层的第2铁芯槽、第9铁芯槽,中间导体组的导体一的节距为长节距,本实施例中长节距为7,即中间导体组的两个导体一250的节距7不同于内侧导体组的两个导体九的节距6。
如图5、图7所示,在实施例一中,位于定子铁芯径向第二层、第三层包括24个中间导体组,24个中间导体组依次位于定子铁芯径向第二层、第三层的48个铁芯槽,中间导体组包括:两个相同的短节距导体二250,每个短节距导体二250包括位于定子铁芯径向相邻两层不同铁芯槽的内部的两个槽内部301,位于铁芯槽21的外部的插线端302,插线端302位于铁芯槽21轴向外部25端连接该导体的两个槽内部301,位于铁芯槽的外部且延伸方向相反的两个焊接端303(两个焊接端的延伸方向相反),两个焊接端303位于铁芯槽21轴向外部26端分别同层连接该导体的两个槽内部301,该中间导体组的每个导体的两个槽内部位于定子铁芯径向第二层、第三层;24中间导体组中的一个中间导体组的一个短节距导体二250位于定子铁芯径向第二层、第三层的第2铁芯槽、第7铁芯槽,该中间导体组的另一个短节距导体二250位于定子铁芯径向第二层、第三层的第3铁芯槽、第8铁芯槽,中间导体组的导体二的节距为短节距,本实施例中短节距为5,即中间导体组的两个短节距导体二250的节距5不同于内侧导体组的两个导体九的节距6。
如图6、图9所示,在实施例三中,位于定子铁芯径向第二层、第三层包括24个中间导体组200,24个中间导体组200依次位于定子铁芯径向第二层、第三层的48个铁芯槽,该中间导体组200的2个导体为导体五200A、导体六200B,该中间导体组中每个导体包括位于定子铁芯径向相邻两层不同铁芯槽的内部的两个槽内部301,位于铁芯槽21的外部的插线端302,插线端302位于铁芯槽21轴向外部25端连接该导体的两个槽内部301,位于铁芯槽的外部且延伸方向相反的两个焊接端303(两个焊接端的延伸方向相反),两个焊接端303位于铁芯槽21轴向外部26端分别同层连接该导体的两个槽内部301,该中间导体组的每个导体的两个槽内部位于定子铁芯径向第二层、第三层;24中间导体组中的一个中间导体组的一个导体五200A位于定子铁芯径向第二层、第三层的第2铁芯槽、第8铁芯槽,该中间导体组的另一个导体六200B位于定子铁芯径向第二层、第三层的第3铁芯槽、第7铁芯槽,即中间导体组的导体五的节距为整节距,本实施例中整节距为6,中间导体组的导体六的节距为短节距,本实施例中短节距为4,即中间导体组的2个导体中导体六200A的节距4不同于内侧导体组的导体九的节距6,中间导体组的部分导体不同于内侧导体组的两个导体九节距。
如图6、图10所示,在实施例四中,位于定子铁芯径向第二层、第三层包括24个中间导体组,24个中间导体组依次位于定子铁芯径向第二层、第三层的48个槽,该中间导体组的两个导体为导体三200A、导体四200B,该中间导体组的每个导体包括位于定子铁芯径向相邻两层不同铁芯槽的内部的两个槽内部301,位于铁芯槽21的外部的插线端302,插线端302位于铁芯槽21轴向外部25端连接该导体的两个槽内部301,位于铁芯槽的外部且延伸方向相反的两个焊接端303(两个焊接端的延伸方向相反),两个焊接端303位于铁芯槽21轴向外部26端分别同层连接该导体的两个槽内部301,该中间导体组的每个导体的两个槽内部位于定子铁芯径向第二层、第三层;24个中间导体组中的一个中间导体组的一个导体三200A位于定子铁芯径向第二层、第三层的第1铁芯槽、第9铁芯槽,该中间导体组的另一个导体四200B位于定子铁芯径向第二层、第三层的第2铁芯槽、第8铁芯槽,即中间导体组的导体三的节距为长节距,本实施例中长节距为8,中间导体组的导体四的节距为整节距,本实施例中整节距为6,即中间导体组的2个导体中导体三200B的节距8不同于内侧导体组的导体九的节距6,中间导体组的部分导体不同于内侧导体组的两个导体九的节距。
结合图8,在实施例二中,定子绕组的每个相绕组具有30个连接部,14个连接部由位于定子铁芯同一径向相邻的第一层的焊接端和第二层的焊接端连接形成,16个焊接端由位于定子铁芯同一径向相邻的第三层的焊接端和第四层的焊接端连接形成,本实施例中M为2、4.具体地,第一个连接部由一个内侧导体组的一个导体九150位于第4层的第2铁芯槽的槽内部连接的焊接端与另一个中间导体组的一个导体一250位于第3层的第7铁芯槽的槽内部连接的焊接端在定子铁芯同一径向方向的第四层与第三层连接形成,该第一个连接部连接的两个焊接端对应的两个槽内部间的节距为短节距5,第二个连接部由一个中间导体组的一个导体一250位于第2层的第2铁芯槽的槽内部连接的焊接端与另一个外侧导体组的一个导体八100B位于第1层的第7铁芯槽的槽内部连接的焊接端在定子铁芯同一径向方向的第二层与第一层连接形成,该第二个连接部连接的两个焊接端对应的两个槽内部间的节距为短节距5,相应地,其余28个连接部的连接方式与第一个、第二个连接部的连接方式相似,每一个连接部的节距为短节距5,区别仅在于导体的槽内部位于不同的层槽,在此不做进一步赘述,即在实施例二中,每个相绕组的30个连接部的节距5不同于内侧导体组的导体的节距6。在申请实施例中的电机定子的技术方案,取消汇流条与汇流排,散热均匀,提升功率和扭矩,简化了接线方式,进而降低制作工艺复杂程度,降低生产成本,提高加工效率。
结合图7,在实施例一中,定子绕组的每个相绕组具有30个连接部,14个连接部由位于定子铁芯同一径向相邻的第一层的焊接端和第二层的焊接端连接形成,16个焊接端由位于定子铁芯同一径向相邻的第三层的焊接端和第四层的焊接端连接形成,本实施例中M为2、4.具体地,第一个连接部由一个内侧导体组的一个导体九150位于第4层的第1铁芯槽的槽内部连接的焊接端与另一个中间导体组的一个导体二250位于第3层的第8铁芯槽的槽内部连接的焊接端在定子铁芯同一径向方向的第四层与第三层连接形成,该第一个连接部连接的两个焊接端对应的两个槽内部间的节距为长节距7,第二个连接部由一个中间导体组的一个导体二250位于第2层的第1铁芯槽的槽内部连接的焊接端与另一个外侧导体组的一个导体八100B位于第1层的第8铁芯槽的槽内部连接的焊接端在定子铁芯同一径向方向的第二层与第一层连接形成,该第二个连接部连接的两个焊接端对应的两个槽内部间的节距为长节距7,相应地,其余28个连接部的连接方式与第一个、第二个连接部的连接方式相似,每一个连接部的节距为长节距7,区别仅在于导体的槽内部位于不同的层槽,在此不做进一步赘述,即在实施例一中,每个相绕组的30个连接部的节距7不同于内侧导体组的导体的节距6。在申请实施例中的电机定子的技术方案,取消汇流条与汇流排,散热均匀,提升功率和扭矩,简化了接线方式,进而降低制作工艺复杂程度,降低生产成本,提高加工效率。
结合图10,在实施例四中,定子绕组的每个相绕组具有30个连接部,14个连接部由位于定子铁芯同一径向相邻的第一层的焊接端和第二层的焊接端连接形成,16个焊接端由位于定子铁芯同一径向相邻的第三层的焊接端和第四层的焊接端连接形成,本实施例中M为2、4.具体地,第一个连接部由一个内侧导体组的一个导体九150位于第4层的第2铁芯槽的槽内部连接的焊接端与另一个中间导体组的一个导体四200B位于第3层的第7铁芯槽的槽内部连接的焊接端在定子铁芯同一径向方向的第四层与第三层连接形成,该第一个连接部连接的两个焊接端对应的两个槽内部间的节距为短节距5,第二个连接部由一个中间导体组的一个导体四200B位于第2层的第2铁芯槽的槽内部连接的焊接端与另一个外侧导体组的一个导体八100B位于第1层的第7铁芯槽的槽内部连接的焊接端在定子铁芯同一径向方向的第二层与第一层连接形成,该第二个连接部连接的两个焊接端对应的两个槽内部间的节距为短节距5,相应地,其余28个连接部的连接方式与第一个、第二个连接部的连接方式相似,每一个连接部的节距为短节距5,区别仅在于导体的槽内部位于不同的层槽,在此不做进一步赘述,即在实施例四中,每个相绕组的30个连接部的节距5不同于内侧导体组的导体的节距6。在申请实施例中的电机定子的技术方案,取消汇流条与汇流排,散热均匀,提升功率和扭矩,简化了接线方式,进而降低制作工艺复杂程度,降低生产成本,提高加工效率。
结合图9,在实施例三中,定子绕组的每个相绕组具有30个连接部,14个连接部由位于定子铁芯同一径向相邻的第一层的焊接端和第二层的焊接端连接形成,16个焊接端由位于定子铁芯同一径向相邻的第三层的焊接端和第四层的焊接端连接形成,本实施例中M为2、4.具体地,第一个连接部由一个内侧导体组的一个导体九150位于第4层的第1铁芯槽的槽内部连接的焊接端与另一个中间导体组的一个导体五200A位于第3层的第8铁芯槽的槽内部连接的焊接端在定子铁芯同一径向方向的第四层与第三层连接形成,该第一个连接部连接的两个焊接端对应的两个槽内部间的节距为长节距7,第二个连接部由一个中间导体组的一个导体六200B位于第2层的第1铁芯槽的槽内部连接的焊接端与另一个外侧导体组的一个导体八100B位于第1层的第8铁芯槽的槽内部连接的焊接端在定子铁芯同一径向方向的第二层与第一层连接形成,该第二个连接部连接的两个焊接端对应的两个槽内部间的节距为长节距7,相应地,其余28个连接部的连接方式与第一个、第二个连接部的连接方式相似,每一个连接部的节距为长节距7,区别仅在于导体的槽内部位于不同的层槽,在此不做进一步赘述,即在实施例三中,每个相绕组的30个连接部的节距7不同于内侧导体组的导体的节距6。在申请实施例中的电机定子的技术方案,取消汇流条与汇流排,散热均匀,提升功率和扭矩,简化了接线方式,进而降低制作工艺复杂程度,降低生产成本,提高加工效率。
在实施例一中,定子绕组的中间导体组的2个相同导体一的节距为长节距(在实施例一中长节距为7),该定子绕组的30个连接部的节距为短节距(在实施例一中短节距为5);
在实施例二中,定子绕组的中间导体组的2个相同导体二的节距为短节距(在实施例二中短节距为5),该定子绕组的30个连接部的节距为长节距(在实施例二中长节距为7);
在实施例三中,定子绕组的中间导体组的导体三的节距为长节距8(在实施例三中长节距为8)、导体四的节距为整节距(在实施例三中整节距为6),该定子绕组的30个连接部的节距为短节距(在实施例三中短节距为5);
在实施例四中,定子绕组的中间导体组的导体五的节距为整节距(在实施例四中整节距为6)、导体六的节距为短节距(在实施例四中短节距为4),该定子绕组的30个连接部的节距为长节距(在实施例四中长节距为7);
在实施例一至实施例四中,定子绕组的内侧导体组的2个相同的导体九的节距为整节距(在实施例中整节距为6),外侧导体组的2个导体中一个导体七的节距为长节距(在实施例中长节距为7),该外侧导体组的另一个导体八的节距为短节距(在实施例中短节距为5)。
在上述实施例一至实施例四中,中间导体组位于除定子铁芯径向第一层与第M层外的其余层,当M为4时,中间导体组位于定子铁芯径向第二层、第三层,当M为6时,中间导体组位于定子铁芯径向第二层、第三层及第四层、第五层。
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。
本实用新型实施例提供的电机包括上述实施例中的电机定子,因此本实用新型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。
在本实用新型实施例的描述中,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(汇流排连接),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实用新型中的具体含义。最后应说明的是,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。
本领域技术人员会理解,本实用新型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实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。