一种电机定子和电机的制作方法

本实用新型实施例涉及电机技术，尤其涉及一种电机定子和电机。

背景技术：

随着制造业水平的不断提高，电机的应用领域也在不断扩大。例如，电机应用在新能源汽车等产品中，可以适应节能减排、绿色环保的发展理念。

然而，现有的电机中，由于电机定子设计不合理，使得电机存在体积较大的问题，限制了电机的应用范围。

技术实现要素：

本实用新型提供一种电机定子和电机，以减小电机的体积，扩大电机的应用范围，以及，在此基础上，增加了各接线端之间的距离，增强了各接线端的电绝缘性能。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电机定子，该电机定子包括：

定子铁芯，所述定子铁芯的结构为中空的圆柱体；

定子绕组，设置于所述定子铁芯中，所述定子绕组包括多个线圈，所述线圈包括线圈导体和与所述线圈导体一体设置的接线端；

其中，多个所述接线端设置于所述定子铁芯轴向方向的一侧，且集中设置于所述定子铁芯的周向方向的一区域内；以及至少部分所述线圈导体对应的两个接线端在所述定子铁芯的径向方向上相邻设置，至少部分所述接线端在所述定子铁芯的径向方向上的厚度小于所述线圈导体在所述定子铁芯的径向方向上的厚度。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电机，该电机包括：本实用新型任意实施例提供的电机定子。

本实用新型通过将多个接线端设置于定子铁芯轴向方向的一侧，且集中设置于所述定子铁芯的周向方向的一区域内，以及设置至少部分接线端在定子铁芯的径向方向上的厚度小于线圈导体在定子铁芯的径向方向上的厚度，一方面将接线端集中设置，使得未设置接线端的区域的高度小于设置有接线端的区域的高度，减小了电机定子的轴向体积。另一方面，在将接线端集中设置的基础上，将至少部分接线端压扁，增加了各接线端之间的距离，避免了由于距离太小而导致的短路问题，增强了电绝缘性能，以及各接线端距离的增加，方便了对接线端的夹持，从而方便了接线端的集中焊接，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种电机定子的立体结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1中区域910的放大图；

图5为本实用新型实施例提供的一种定子绕组U相接线端的立体结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种线圈单元的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种电机定子的线圈接线示意图；

图8为本实用新型实施例提供的另一种定子绕组的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的另一种线圈单元的结构示意图；

图10为图8中区域920的放大图；

图11为本实用新型实施例提供的又一种定子绕组的结构示意图；

图12为图11中区域930的放大图。

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。

图1为本实用新型实施例提供的一种电机定子的立体结构示意图，图2为图1的右视图，图3为图1的俯视图，图4为图1中区域910的放大图。参见图1-图4，该电机定子可适用于三相交流电机，该电机定子包括：定子铁芯10和设置于定子铁芯10中的定子绕组，定子铁芯10的结构为中空的圆柱体。定子绕组包括多个线圈20，线圈20包括线圈导体210和与线圈导体210一体设置的接线端220。其中，多个接线端220设置于定子铁芯10轴向方向D的一侧，且集中设置于定子铁芯10的周向方向C的一区域910内。以及至少部分线圈导体210对应的两个接线端220在定子铁芯10的径向方向R上相邻设置，至少部分接线端220在定子铁芯10的径向方向R上的厚度d1小于线圈导体210在定子铁芯10的径向方向R上的厚度d2。具体地，设置接线端220在定子铁芯10的径向方向R上的厚度d1小于线圈导体210在定子铁芯10的径向方向R上的厚度d2可以通过将线圈导体210的端部在径向方向R进行对应压制形成，将接线端220压扁。

为了实现电机定子中各线圈20之间的电连接，通常将多个线圈20的接线端220焊接在一起，在现有技术中，接线端220多分布于电机定子端面的多个区域，接线端220的分布较为分散。由于接线端220在定子铁芯10的轴向方向D上具有一定的高度，设置有接线端的区域定子铁芯的轴向方向D的长度较长，将接线端220分散设置则增加了定子铁芯整体的轴向体积，从而增加了电机的体积。本实用新型实施例通过将多个接线端220集中设置于定子铁芯10轴向方向D的一侧的区域910，以及设置至少部分接线端220在定子铁芯10的径向方向R上的厚度d1小于线圈导体210在定子铁芯10的径向方向R上的厚度d2，将接线端220集中设置，使得未设置接线端220的区域的径向高度h1小于设置有接线端220的区域的径向高度h2，减小了电机定子整体的轴向体积，从而减小的了电机的体积。然而，将接线端220集中设置，会使得各接线端220之间的距离较近，在将接线端220进行焊接的过程中，容易使得接线端220上的焊点将无需进行焊接的两接线端220连接在一起，发生短路现象，本实用新型实施例将至少部分接线端220压扁，增加了接线端220之间的距离d3，避免了由于接线端220之间的距离太小而导致的在焊接时出现短路问题，增强了电绝缘性能，以及各接线端220距离的增加，方便了对接线端220的夹持，从而方便了接线端220的集中焊接，提高了生产效率。

继续参见图1，在上述各实施例的基础上，可选地，电机定子还包括设置于定子铁芯10中的多个定子槽110，定子绕组设置于定子槽110内。具体地，多个定子槽110沿定子铁芯10的周向方向C间隔排列，多个定子槽110之间的间距为预定节距，多个定子槽110的深度方向平行于定子铁芯10的径向方向R。

继续参见图1-图4，在上述实施例的基础上，可选地，具体地，至少部分接线端220在定子铁芯的径向方向R上的厚度d1大于等于线圈导体210在定子铁芯10的径向方向R上的厚度d2的一半，且小于等于线圈导体210在定子铁芯10的径向方向R上的厚度d2的2/3，即(1/2)d2≤d1≤(2/3)d2。接线端220这样设置，既确保了各接线端220之间的有一定的距离，具有较好的电绝缘效果，又确保了各接线端220在焊接过程、运输及使用过程中不易发生断裂。

继续参见图1-图4，在上述实施例的基础上，可选地，定子绕组包括至少两组线圈单元，每组线圈单元沿定子铁芯10的径向方向R依次排列。图1-图4中示例性地包括四组线圈单元，共八层，分别为线圈单元20A、线圈单元20B、线圈单元20C和线圈单元20D，其中，线圈单元20A位于定子绕组径向方向R由外向内数第一层和第二层、线圈单元20B位于定子绕组径向方向R由外向内数第三层和第四层、线圈单元20C位于定子绕组径向方向R由外向内数第五层和第六层，以及线圈单元20D位于定子绕组径向方向R由外向内数第七层和第八层。多个接线端220包括端点接线端和中间接线端，示例性地，图1-图4中的端点接线端包括端点接线端UA、端点接线端UA、端点接线端U3B、端点接线端U3B、端点接线端V3B和端点接线端W3B；中间接线端包括中间接线端UB、中间接线端U1A、中间接线端U1B、中间接线端U2A、中间接线端U2B和中间接线端U3A。端点接线端为位于定子绕组内侧的线圈单元中的内侧的接线端(例如，端点接线端U3B、端点接线端U3B、端点接线端V3B和端点接线端W3B)或者位于定子绕组外侧的线圈单元中的外侧的接线端(例如，端点接线端UA和端点接线端UA)。其中，部分端点接线端用于连接电机外部电源，例如端点接线端UA用于连接U相电源；部分端点接线端用于连接位于定子绕组内侧和外侧的线圈单元中的线圈20，例如，端点接线端UA、端点接线端U3B、端点接线端U3B、端点接线端V3B和端点接线端W3B；部分中间接线端为位于定子绕组内侧的线圈单元中的外侧的接线端，例如，中间接线端U3A；部分中间接线端为位于定子绕组外侧的线圈单元中的内侧的接线端，例如，中间接线端UB；部分中间接线端为位于定子绕组中间的线圈单元中的接线端，例如，中间接线端U1A、中间接线端U1B、中间接线端U2A和中间接线端U2B。中间接线端在定子铁芯10的径向方向R上的厚度小于线圈导体210在定子铁芯10的径向方向R上的厚度，增加了接线端220之间的距离d3，避免了由于接线端220之间的距离太小而导致的在焊接时出现短路问题，增强了电绝缘性能，以及各接线端220距离的增加，方便了对接线端220的夹持，从而方便了相邻接线端220的集中焊接，提高了生产效率。

需要说明的是，在上述各实施例中，定子绕组的线圈单元的数量为四组，并非对本实用新型的限定，在其他实施例中，定子绕组的线圈单元的数量可以根据需要设置为N组，其中，2≤N≤6，且N为整数。

在上述各实施例的基础上，可选地，端点接线端均由径向方向R的内侧向外侧引出，或者端点接线端均由径向方向R的外侧向内侧引出，间隔排列，实现了对端点接线端的集中设置，从而避免了在安装过程中，接线端220会与转子干涉的问题。

图5为本实用新型实施例提供的一种定子绕组U相接线端的立体结构示意图。参见图5，在上述各实施例的基础上，具体地，以U相为例，中间接线端UB与中间接线端U1A沿径向方向R的第二层与第三层居中压制，中间接线端U1B与中间接线端U2A沿径向方向R的第四层与第五层居中压制，中间接线端U2B与中间接线端U3A沿径向方向R的第六层与第七层居中压制。中间接线端UB`与中间接线端U1A`沿径向方向R的第二层与第三层居中压制，中间接线端U1B`与中间接线端U2A`沿径向方向R的第四层与第五层居中压制，中间接线端U2B`与中间接线端U3A`沿径向方向R的第六层与第七层居中压制。本实用新型实施例这样设置避免了由于接线端220之间的距离太小而导致的在焊接时出现短路问题，增强了电绝缘性能，以及各接线端220距离的增加，使得中间接线端焊接的过程中利于焊接，提高了焊接生产效率，同时也避免了因接线端集中带来的焊接困难的问题。定子绕组V相和W相以类似的方式形成，不再赘述。

继续参见图5，在上述各实施例的基础上，可选地，位于一线圈单元内侧的中间接线端向内成形，且位于一线圈单元外侧的中间接线端向外成形，例如，位于线圈单元20B内侧的中间接线端U1B向内成形，位于线圈单元20C外侧的中间接线端U2A向外成形，从而进一步增加了接线端220之间的距离d3，进一步方便了对接线端220的夹持，从而方便了相邻接线端220的集中焊接，提高了生产效率。

图6为本实用新型实施例提供的一种线圈单元的结构示意图，图7为本实用新型实施例提供的一种电机定子的线圈接线示意图。参见图6和图7，在上述各实施例的基础上，可选地，每组线圈单元包括沿定子铁芯10周向方向C依次排列的第一U相线圈、第二U相线圈、第一V相线圈、第二V相线圈、第一W相线圈和第二W相线圈。图6以线圈单元20B为例，包括沿定子铁芯10周向方向C依次排列的第一U相线圈20B1U、第二U相线圈20B2U、第一V相线圈20B1V、第二V相线圈20B2V、第一W相线圈20B1W和第二W相线圈20B2W。

继续参见图1、图3、图6和图7，位于定子绕组内侧的线圈单元中的第一U相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第二U相线圈外侧的接线端电连接；位于定子绕组内侧的线圈单元中的第一V相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第二V相线圈外侧的接线端电连接；位于定子绕组内侧的线圈单元中的第一W相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第二W相线圈外侧的接线端电连接。位于定子绕组外侧的线圈单元中的第一U相线圈外侧的接线端与电机的U相供电端子电连接，第一V相线圈外侧的接线端与电机的V相供电端子电连接，第一W相线圈外侧的接线端与电机的W相供电端子电连接；位于定子绕组内侧的线圈单元中的第二U相线圈内侧的接线端、第二V相线圈内侧的接线端和第二W相线圈内侧的接线端电连接。由此，该电机定子的线圈实现了一种串联接线。

具体地，线圈单元20A的第一U相线圈的接线端UA和接线端UB连接，线圈单元20B的第一U相线圈的接线端U1A和接线端U1B连接，接线端UB和接线端U1A焊接，线圈单元20C的第一U相线圈的接线端U2A和接线端U2B连接，接线端U1B和接线端U2A焊接，线圈单元20D的第一U相线圈的接线端U3A和接线端U3B连接，接线端U2B和接线端U3A焊接，线圈单元20A的第二U相线圈的接线端UA`和接线端UB`连接，接线端U3B和接线端UA`焊接，线圈单元20B的第二U相线圈的接线端U1A`和接线端U1B`连接，接线端UB`和接线端U1A`焊接，线圈单元20C的第二U相线圈的接线端U2A`和接线端U2B`连接，接线端U1B`和接线端U2A`焊接，线圈单元20D的第二U相线圈的接线端U3A`和接线端U3B`连接，接线端U2B`和接线端U3A`焊接，即U相线圈实现串联连接。同理，V相线圈和W相线圈以相同的方式形成，V相线圈中，接线端VB和接线端V1A焊接，接线端V1B和接线端V2A焊接，接线端V2B和接线端V3A焊接，接线端V3B和接线端VA`焊接，接线端VB`和接线端V1A`焊接，接线端V1B`和接线端V2A`焊接，接线端V2B`和接线端V3A`焊接，即V相线圈实现串联连接；W相线圈中，接线端WB和接线端W1A焊接，接线端W1B和接线端W2A焊接，接线端W2B和接线端W3A焊接，接线端W3B和接线端WA`焊接，接线端WB`和接线端W1A`焊接，接线端W1B`和接线端W2A`焊接，接线端W2B`和接线端W3A`焊接，即W相线圈实现串联连接。以及，接线端U3B`、接线端V3B`和接线端W3B`焊接，形成定子绕组的中性点。

需要说明的是，在上述各实施例中，线圈20的绕线方式可以有多种，本实用新型不做限定，现有的任意一种能够实现如上述实施例中接线端的设置方式的绕线方式均落入本实用新型的保护范围。

继续参见图6，在上述各实施例的基础上，可选地，线圈导体210包括多个元件边211和连接多个元件边211的多个端接212，元件边211设置于定子槽110内，每一线圈在同一定子槽110内包括两个元件边211。具体地，端接212设置于定子槽110外，与一端接212连接的相邻两个元件边211跨越一个磁极。转子的每个磁极和定子绕组的每一相设置有两个定子槽110。

继续参见图6，在上述各实施例的基础上，可选地，与部分端接212连接的两个元件边211分别设置于定子槽110的径向方向R的两层内。即线圈导体210沿定子铁芯10周向方向C交替设置在定子铁芯10相隔规定槽间距的定子槽110的两层内。

图8为本实用新型实施例提供的另一种定子绕组的结构示意图，图9为本实用新型实施例提供的另一种线圈单元的结构示意图，图10为图8中区域920的放大图。参见图8-图10，在上述各实施例的基础上，可选地，每组线圈单元包括沿定子铁芯10周向方向C依次排列的第三U相线圈、第四U相线圈、第三V相线圈、第四V相线圈、第三W相线圈、第四W相线圈、第五U相线圈、第六U相线圈、第五V相线圈、第六V相线圈、第五W相线圈和第六W相线圈。以线圈单元20A为例，线圈单元20A包括沿定子铁芯10周向方向C依次排列的第三U相线圈20A3U、第四U相线圈20A4U、第三V相线圈20A3V、第四V相线圈20A4V、第三W相线圈20A3W、第四W相线圈20A4W、第五U相线圈20A5U、第六U相线圈20A6U、第五V相线圈20A5V、第六V相线圈20A6V、第五W相线圈20A5W和第六W相线圈20A6W。位于定子绕组内侧的线圈单元中的第三U相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第四U相线圈外侧的接线端电连接；位于定子绕组内侧的线圈单元中的第四U相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第五U相线圈外侧的接线端电连接；位于定子绕组内侧的线圈单元中的第五U相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第六U相线圈外侧的接线端电连接。位于定子绕组内侧的线圈单元中的第三V相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第四V相线圈外侧的接线端电连接；位于定子绕组内侧的线圈单元中的第四V相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第五V相线圈外侧的接线端电连接；位于定子绕组内侧的线圈单元中的第五V相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第六V相线圈外侧的接线端电连接。位于定子绕组内侧的线圈单元中的第三W相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第四W相线圈外侧的接线端电连接；位于定子绕组内侧的线圈单元中的第四W相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第五W相线圈外侧的接线端电连接；位于定子绕组内侧的线圈单元中的第五W相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第六W相线圈外侧的接线端电连接。位于定子绕组外侧的线圈单元中的第三U相线圈外侧的接线端与电机的U相供电端子电连接，第三V相线圈外侧的接线端与电机的V相供电端子电连接，第三W相线圈外侧的接线端与电机的W相供电端子电连接；位于定子绕组内侧的线圈单元中的第六U相线圈内侧的接线端、第六V相线圈内侧的接线端和第六W相线圈内侧的接线端电连接，从而实现串联接线。

继续参见图10，在上述各实施例的基础上，可选地，位于定子绕组内侧的线圈单元中的第四U相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第五U相线圈外侧的接线端电连接包括：位于定子绕组内侧的线圈单元中的第四U相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第五U相线圈外侧的接线端通过导电连接片81电连接；位于定子绕组内侧的线圈单元中的第四V相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第五V相线圈外侧的接线端电连接包括：位于定子绕组内侧的线圈单元中的第四V相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第五V相线圈外侧的接线端通过导电连接片82电连接；位于定子绕组内侧的线圈单元中的第四W相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第五W相线圈外侧的接线端电连接包括：位于定子绕组内侧的线圈单元中的第四W相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第五W相线圈外侧的接线端通过导电连接片83电连接。

图11为本实用新型实施例提供的又一种定子绕组的结构示意图，图12为图11中区域930的放大图。参见图11和图12，在上述各实施例的基础上，可选地，位于定子绕组内侧的线圈单元中的第四U相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第五U相线圈外侧的接线端电连接包括：位于定子绕组外侧的线圈单元中的第五U相线圈外侧的接线端设置于与位于定子绕组内侧的线圈单元中的第四U相线圈内侧的接线端的相邻位置，且通过焊点71焊接。位于定子绕组内侧的线圈单元中的第四V相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第五V相线圈外侧的接线端电连接包括：位于定子绕组外侧的线圈单元中的第五V相线圈外侧的接线端设置于与位于定子绕组内侧的线圈单元中的第四V相线圈内侧的接线端的相邻位置，且通过焊点72焊接。位于定子绕组内侧的线圈单元中的第四W相线圈内侧的接线端和位于定子绕组外侧的线圈单元中的第五W相线圈外侧的接线端电连接包括：位于定子绕组外侧的线圈单元中的第五W相线圈外侧的接线端设置于与位于定子绕组内侧的线圈单元中的第四W相线圈内侧的接线端的相邻位置，且通过焊点73焊接。

在上述各实施例的基础上，可选地，U相线圈的具体设置方式为，第三U相线圈和第五U相线圈的线圈导体设置在相同的定子槽110内，第四U相线圈和第六U相线圈的线圈导体设置在相同的定子槽110内。换句话说，在同一定子槽110内同时设置有第三U相线圈和第五U相线圈的线圈导体，第三U相线圈和第五U相线圈的线圈导体在定子铁芯10的径向方向R上相邻设置。

需要说明的是，在上述各实施例中，线圈20的绕线方式可以有多种，本实用新型不做限定，现有的任意一种能够实现如上述实施例中接线端的设置方式的绕线方式均落入本实用新型的保护范围。

本实用新型实施例还提供了一种电机。该电机包括本实用新型任意实施例所提供的电机定子。

本实用新型实施例通过将多个接线端集中设置于定子铁芯轴向方向的一侧且集中设置于所述定子铁芯的周向方向的一区域内，以及设置至少部分接线端在定子铁芯的径向方向上的厚度小于线圈导体在定子铁芯的径向方向上的厚度，一方面将接线端集中设置，使得未设置接线端的区域的高度小于设置有接线端的区域的高度，减小了电机定子的轴向体积，从而减小了电机的体积。另一方面，将至少部分接线端压扁，增加了各接线端之间的距离，避免了由于距离太小而导致的短路问题，增强了电绝缘性能以及各接线端距离的增加，方便了对接线端的夹持，从而方便了接线端的集中焊接，提高了生产效率。

注意，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所述的特定实施例，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。