定子组件、绕线装置及定子绕线方法与流程

本发明涉及电机领域，更具体而言，涉及一种定子组件、一种绕线装置及一种定子绕线方法。

背景技术：

随着电机使用的广泛性，用户对电机的性能以及体积要求越来越高，然而现有电机的定子绕线方式单一，且随着绕线数量的增多，不仅电机体积也有所提高，而且还造成绕组与绕组之间间隙的空间浪费，浪费不必要的能源，无法同时满足性能和体积的需求，此外，由于该绕线方法操作复杂，装配效率低。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个方面的目的在于提供一种定子组件。

本发明的另一个方面的目的在于提供一种定子绕线方法。

本发明的另一个方面的目的在于提供一种绕线装置。

为实现上述目的，本发明的一个方面的技术方案提供定子组件，包括：定子铁芯，所述定子铁芯包括多个定子齿，且任意两个相邻的所述定子齿之间形成有定子槽；第一绕组，设于至少一个所述定子齿上；第二绕组，设于与所述第一绕组相邻的至少一个所述定子齿上；其中，任意相邻的两个所述定子齿上分别设有所述第一绕组和所述第二绕组，所述第一绕组与所述第二绕组的形状互补，以提高每个所述定子槽内的槽满率。

通过本发明提供的定子组件，包括定子铁芯，第一绕组和第二绕组。其中定子铁芯上设置有多个定子齿，第一绕组以一种绕线方式绕设于其中一个定子齿上，绕成一种形状，第二绕组以另一种绕线方式绕设于与第一个定子齿相邻的第二个定子齿上，绕成另外一种形状。这样，交替使用第一绕线方式和第二绕线方式将对应绕组绕设在定子铁芯上的每个定子齿上。例如：将第一绕组绕在与第二个定子齿相邻的第三个定子齿上，第二绕组绕在与第三个定子齿相邻的第四个定子齿上。

需要说明的是，相邻的定子齿上的绕组形状相同的话，随着绕线匝数的增多，绕组线圈相对密集，为了不相互干涉，不可避免使得两个相邻定子齿上绕组之间存在较大间隙，而本发明的技术方案，通过将任意相邻的两个定子齿上采用不同绕线方式，从而可使得绕线后形成的第一绕组和第二绕组的形状不同，形成一种不对称绕组结构，这种不对称结构可以使得相邻的两个绕组线圈相互补偿，尽可能的缩小之间的距离，以增大相同槽面积内的绕线匝数，即提升槽满率，降低同等功率等级下电机的体积，从而提高电机的电负荷和功率密度的效果，且该绕线方法操作简单,可以有效提高装配效率。

其中，第一绕组与第二绕组的形状互补，可使槽满率提升，具体而言，相较于采用同样形状的绕组在定子齿上的绕线方式，由于在每个定子槽内的第一绕组和第二绕组的体积之和，大于每个定子槽内第一绕组的体积的两倍或每个定子槽内第二绕组的体积的两倍，故而必然提升第一绕组和第二绕组的体积之和在定子槽的总体积中所占比例，即提高槽满率。

另外，本发明上述技术方案提供的定子组件还具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述第一绕组与所述第二绕组中的一个呈矩形，另一个呈三角形；或所述第一绕组与所述第二绕组中的一个呈矩形，另一个呈梯形；或所述第一绕组与所述第二绕组中的一个呈正三角形，另一个呈倒三角形；或第一绕组与所述第二绕组中的一个呈正梯形，另一个呈倒梯形。

本方案中一个绕组呈矩形，另一个绕组呈三角形或梯形。矩形绕组的绕线方式简单，绕线效率高，多个定子齿之间不是平行分布的，任意相邻的两个定子齿之间存在一定夹角，如果相邻的两个定子齿上的绕线方式均是矩形，不可避免得会在两个绕组之间产生间隙，且间隙的两端尺寸也不相同。而将另一个绕组的形状设置为呈三角形或梯形，使得绕组之间存在宽度上的变化，以填充进之间的间隙中。靠近定子铁芯中心轴一侧的宽度和远离定子铁芯中心轴一侧的宽度不一致，这样，通过改变线圈的宽度，可以提高绕组线圈的匝数，减少相邻两个绕组之间的空隙，提高槽满率。三角形与矩形之间，或三角形与梯形之间的配合可以使得相邻的线圈更紧密，可以进一步提高槽满率，从而提进一步提高电机的电负荷和功率密度。

同样可以理解的是，三角形与三角形之间，梯形与梯形之间也可以相互配合，而需要说明的是，相同形状类别的绕组之间可通过调整绕组形状的角度实现相互避让以及补偿，例如：三角形与三角形之间形成配合，第一绕组呈正三角形，其中一个角的顶点指向定子铁芯中心轴方向，与该角相对应的边位于远离定子铁芯的一侧；第二绕组呈倒三角形，其任意一个角的顶点指向远离定子铁芯中心轴生物方向，与该角相对应的边位于靠近朝向定子铁芯中心轴的一侧；正三角形与倒三角形之间形成互补，起到进一步减少相邻两个绕组之间的空隙，提高槽满率的效果。

另一方面，由于矩形、三角形、或梯形都是规则形状，且三角形、或梯形在宽度上的变化单一，绕线方式简单，可以有效提高绕线效率。当然，可以理解的是，三角形的绕线方式和梯形的绕线方式之间也可以相互配合。

在上述技术方案中，所述第一绕组的宽度沿所述定子铁芯的径向逐渐增大；和/或所述第二绕组的宽度沿所述定子铁芯的径向逐渐增大。

本方案中，可以地，第一绕组的宽度沿径向呈增大趋势，或是第二绕组的宽度沿径向呈增大趋势，或是第一绕组和第二绕组的宽度均沿径向呈增大趋势，可以理解地，第一绕组和/或第二绕组的宽度呈增大趋势，即为绕组远离定子齿的一侧的边缘在定子齿槽内单调变化，绕组的边界可以为弧线，也可以为直线。

其中，第一绕组或第二绕组的宽度可以为沿径向由内向外逐渐增大，也可以为沿径向由外向内逐渐增大。

具体地，当定子组件为外转子结构时，即定子组件外周上设有转子，第一绕组和第二绕组中的一种为矩形绕组结构，另一种为梯形或三角形绕组结构，若另一种为梯形绕组结构，则将梯形的短边设置于靠近定子铁芯中心轴一侧，将梯形的长边设置于远离铁芯中心轴一侧，同样地，若另一种为三角形绕组结构，则将三角形的一个角设置于靠近定子铁芯中心轴一侧，与该角相对的边设置于远离铁芯中心轴一侧。梯形或三角形绕组结构形成开口式的槽状结构，即梯形或三角形绕组结构槽底宽度l1大于其槽口宽度l2，但不大于定子槽口宽度l0；矩形绕组结构槽底宽度l3与其槽口宽度l4相当，且也不大于定子槽口宽度l0；矩形绕组结构的槽口宽度l4与梯形或三角形绕组结构的槽口宽度l2之和不大于定子槽口宽度l0。

同样地，当定子组件为内转子结构时，第一绕组或第二绕组中的一种为矩形绕组结构，另一种为梯形或三角形绕组结构，若另一种为梯形绕组结构，则将梯形的短边设置于远离定子铁芯中心轴一侧，将梯形的长边设置于靠向铁芯中心轴一侧。同样地，若另一种为三角形绕组结构，则将三角形的一个角设置于远离定子铁芯中心轴一侧，与该角相对的边设置于靠向铁芯中心轴一侧。梯形或三角形绕组结构形成开口式的槽状结构，即梯形或三角形绕组结构槽底宽度小于其槽口宽度，但不大于定子槽口宽度；矩形绕组结构槽底宽度l3与其槽口宽度l4相当，且也不大于定子槽口宽度l0；矩形绕组结构的槽口宽度l4与梯形或三角形绕组结构的槽口宽度l2之和不大于定子槽口宽度l0。

还可以地，第一绕组和第二绕组为相互对应的正三角形和倒三角形，或是为相互对应的正梯形和倒梯形。

本方案中的绕线方式布局合理、结构巧妙，相邻的两个绕组通过改变其中至少一个绕组的形状，使该绕组上下具有不同的宽度，可以充分利用了相邻两个定子齿之间的空间，互不干涉且形成互补，将绕组填充两个定子齿之间的间隙中，使相邻两个绕组靠向铁芯中心轴和远离铁芯中心轴之间的间隙相等，进一步提高了槽满率，或进一步降低了同等功率等级下电机的体积。

在上述技术方案中，每个所述定子槽内，所述第一绕组的匝数和所述第二绕组的匝数相同。

第一绕组的匝数和第二绕组的匝数相同，一方面对多种绕组选用相同匝数，对匝数统一要求，可提高绕线效率，另一方面使得第一绕组与第二绕组的沿定子铁芯周向上的长度相同，即任意相邻的两个绕组从靠向铁芯中心轴的一侧至远离铁芯中心轴一侧之间的距离是相等的，可以提高线圈的密度，以提高槽满率，同时可以有效控制产品的尺寸，使结构更加紧凑。

在上述任一技术方案中，所述定子组件还包括：绝缘框架，设于所述定子槽内，且所述第一绕组和/或所述第二绕组通过所述绝缘框架绕设于所述定子齿上。

绝缘框架活动套接在定子槽上，或绝缘框架活动套接在定子齿上，可以将第一绕组或第二绕组套设在绝缘框架，通过将绝缘框架嵌放入定子槽或定子齿上，为绕组尺寸的设计提供灵活性，同时可以进一步提高装配速度。另外，设置绝缘框架也可以通过绝缘可以提高定子组件的稳定性，提高定子组件的使用寿命。

在上述技术方案中，所述定子槽的宽度沿所述定子铁芯的径向，由内向外逐渐增大；或所述定子槽的宽度沿所述定子铁芯的径向，由外向内逐渐增大。

当定子组件为外转子结构时，定子槽的宽度沿定子铁芯的径向由内向外逐渐增大；同样，当定子组件为内转子结构时，定子槽的宽度沿定子铁芯的径向由外向内逐渐增大。这样，通过设置定子槽的宽度尺寸，可以更合理地配置绕组，减少绕组之间间隙的空间浪费。结构更加紧凑、电机功率密度更大，进一步增加了系统的功率密度。

在上述任一技术方案中，所述定子齿为直齿。

在该技术方案中，通过限定定子齿的形状为直齿，一方面利于通过叠片方式加工，另一方面，采用直齿的形状，也利于与定子轭部上开设的定子轭槽配合，实现定子组件整体的装配。

在上述任一技术方案中，所述定子铁芯还包括：多个定子齿靴，每个所述定子齿靴与每个所述定子齿对应设置。

本方案中，在与每个定子齿对应的位置设置配套的定子齿靴，当绕组绕设于定子齿上时，定子齿靴可以用于固定绕组的位置，有助于提高定子组件的稳定性。另一方面，由于相邻的定子齿之间的间隙小，设置定子齿靴可以在定子组件装配成电机定子前，独立预先进行方便绕线作业，有助于提高绕线槽满率，从而提高电机效率。

其中，可以地，第一绕组和/或第二绕组沿定子铁芯的径向绕设于定子齿上，即为径向电机，还可以地，第一绕组和/或第二绕组沿定子铁芯的轴向绕设于定子齿上，即为轴向电机。

需要说明地，定子齿靴和定子齿的对应设置，可以为两个定子齿靴设于同一个定子齿上，还可以为一个定子齿靴设于一个定子齿上。

其中，定子齿靴可以与定子齿一体成型，或是可拆卸连接，其中，当二者通过卡扣相互连接时，卡扣可以为圆形槽、燕尾槽等任意形状。

在上述技术方案中，所述定子组件还包括：相互配合的第一卡接部和所述第二卡接部，所述第一卡接部和所述第二卡接部中的一个沿所述定子铁芯的轴向设于所述定子齿上，另一个沿所述定子铁芯的轴向设于所述定子齿靴上，以通过所述第一卡接部与所述第二卡接部的配合实现所述定子齿与所述定子齿靴的可拆卸连接。

通过设置第一卡接部和第二卡接部，可以方便定子齿与定子齿靴之间的装配，提高装配效率。可以理解的是，通过第一卡接部和第二卡接部的设置，利于定子齿靴在定子齿上安装位置的确定。此外，通过第一卡接部和第二卡接部均沿轴向设置，利于二者的装配。

其中，每个定子齿靴均设置在第一卡接部或第二卡接部中的一个上，可以通过减少部件的数量，降低成本。

其中，优选地，第一卡接部为卡槽，第二卡接部为卡筋，定子齿上设有卡槽，定子齿靴上设有卡筋。

在上述任一技术方案中，所述第一绕组的数量与所述第二绕组的数量均为多个，多个所述第一绕组均匀设于所述定子铁芯上，且多个所述第二绕组均匀设于所述定子铁芯上。

多个第一绕组沿定子铁芯周向均匀设置，且多个第二绕组也沿定子铁芯周向均匀设置。这样，定子铁芯产生的磁场磁通均匀，分配更加合理，提高了定子组件的可靠性。

在上述技术方案中，所述定子齿的数量为偶数个，所述第一绕组的数量与所述第二绕组的数量相同。

定子齿的数量为偶数，使得第一绕组的数量与所述第二绕组的数量相同，由于第一绕组与第二绕组在尺寸上形成互补的关系，数量相同的话，第一绕组和第二绕组之间一一对应，可以进一步提高定子组件的槽满率，从而提高电机的电负荷和功率密度。同样，也可以进一步使定子铁芯产生的磁场磁通更加均匀，定子组件的可靠性更高。

在上述任一技术方案中，所述定子铁芯为链式直条卷绕铁芯，所述定子铁芯绕线后卷绕呈圆形定子结构。

本方案中的定子铁芯为但不限于链式直条卷绕铁芯，也可以是剪切铁芯、叠装铁芯等，链式直条卷绕铁芯由于折弯后整体尺寸精度高，每个定子齿的连接配合效果好，且可以使得任意两个定子齿之间的距离相同，有助于提高定子铁芯的整体性能，是定子铁芯的优选方案。另外，定子铁芯绕线后卷绕呈圆形定子结构，可在有限的空间内提高空间的占用率，以减少不必要的空间浪费，有利于小型化的设计需求。

在上述任一技术方案中，所述定子铁芯包括多个子铁芯，每个所述子铁芯上设有至少一个所述定子齿，多个所述子铁芯沿周向拼接形成所述定子铁芯。

将多个子铁芯沿周向拼接形成所述定子铁芯，这样，在其中一个定子铁芯的上第一绕组和与之相邻的另一个定子铁芯上的第二绕组之间，通过设置不同的绕组，两个相邻绕组之间相互补偿，减少两个定子铁芯绕组之间存在的间隙，可以提高定子齿上的绕线匝数，即提升槽满率，或减少两个定子铁芯之间的距离，以降低同等功率等级下电机的体积，从而进一步提高电机的电负荷和功率密度的效果。其中，需要说明的是，由于在每个子铁芯上均设有一个或多个定子齿，即子铁芯上的定子齿的数量可以相同，也可以不同，例如，子铁芯的数量为三个，其中一个子铁芯上设有一个定子齿，另外两个子铁芯上分别设有两个定子齿，在形成定子铁芯时，定子齿的数量为五个。

此外，在拼接时可在定子齿的周向设有相互拼接的卡扣结构。

本发明第二方面的技术方案提供了一种定子绕线方法，用于如第一方面的技术方案中任一项所述的定子组件，包括：在绕线工装上套入第一绝缘框架，在所述第一绝缘框架上沿预设方向，以第一绕线方式绕制多个第一绕组；将多个设有所述第一绕组的第一绝缘框架分别插入定子组件的多个第一定子齿上；在绕线工装上套入第二绝缘框架，在所述第二绝缘框架上沿预设方向，以第二绕线方式绕制多个第二绕组；将多个设有所述第二绕组的第二绝缘框架分别插入定子组件中与所述第一绝缘框架相邻的第二定子齿上，其中，所述第一定子齿与所述第二定子齿间隔设置。

本方案，先在绕线工装上套入第一绝缘框架，在第一绝缘框架上以第一绕线方式绕制多个第一绕组，相对于在定子齿上绕线的方式来说，操作简单，绕线效率高，同时第一绝缘框架还有绝缘的功能，可以避免绕组与定子之间的直接接触，提高定子组件的使用寿命。同样可以理解的是，在在绕线工装上套入第二绝缘框架，在第二绝缘框架上以第二绕线方式绕制多个第二绕组，也可以起到上述效果。

在上述技术方案中，将定子齿靴分别安装到绕设有所述第一绕组的第一定子齿以及绕设有所述第二绕组的第二定子齿上。

在以第一绕线方式绕制第一绕组后，将定子齿靴安装到绕设有第一绕组的第一定子齿上，定子齿靴可以有助于固定第一绕组在第一定子齿上的位置，同时也对第一绕组进行封闭，减少在旋转过程中绕组脱出第一定子齿的情况发生。同样可以理解的是，在以第二绕线方式绕制第二绕组后，将定子齿靴安装到绕设有第二绕组的第二定子齿上，定子齿靴可以有助于固定第二绕组在第二定子齿上的位置。由于相邻的第一绕组和第二绕组之间的间隙小，通过固定绕组的位置，可以避免二者之间的干涉，有助于提高定子组件的稳定性。另外，设置定子齿靴可以在定子组件装配成电机定子前，独立预先进行，以方便绕线作业，有助于提高绕线槽满率，从而提高电机效率。

在上述技术方案中，所述绕线工装的工装槽径与所述定子组件中定子铁芯的槽径相同。

绕线工装的工装槽径与定子组件中定子铁芯的槽径相同，这样，可以更好的配合，减少绕线工装与定子铁芯之间的空隙，进一步提高槽满率，或降低同等功率等级下电机的体积，从而起到进一步提高电机的电负荷和功率密度的效果。

本发明第三方面的技术方案提供了一种绕线装置，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明第二方面技术方案中任一项所述的定子绕线方法。

本发明第三方面的技术方案提供的绕线装置，因包括第二方面技术方案中任一项所述的定子绕线方法，因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

另外，本方案通过设置计算机程序，对定子绕线工作实现自动控制，大幅提高了绕线工作效率和绕组尺寸的准确性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的其中一个实施例所述的定子组件的局部结构示意图。

图2是本发明的其中一个实施例所述的定子组件的局部结构示意图。

图3是本发明的其中一个实施例所述的定子组件绕线方式的结构示意图；

图4是图3所示本发明的其中一个实施例所述的定子组件的部分绕线方式的结构示意图；

图5是本发明的其中一个实施例所述的定子组件第一绕线方式的结构示意图；

图6是图5所示本发明的其中一个实施例所述的定子组件第二绕线方式的结构示意图；

图7是图3所示本发明的其中一个实施例所述定子组件的绕线方式的分解结构示意图；

图8是本发明的其中一个实施例所述的定子组件的结构示意图；

图9示出了本发明其中一个实施例所述的定子绕线方法的流程框图；

图10示出了本发明其中一个实施例所述的定子绕线方法的流程框图；

其中，图1至图8中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1定子组件；11定子铁芯；1101定子齿；1103定子齿靴；13第一绕组；15第二绕组；17定子槽。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图10描述根据本发明一些实施例的定子组件1、绕线装置及定子绕线方法。

本发明的一个实施例提供了一种定子组件1，包括：定子铁芯11，定子铁芯11包括多个定子齿1101，且任意两个相邻的定子齿1101之间形成有定子槽107；第一绕组13，设于至少一个所述定子齿1101上；第二绕组15，设于与所述第一绕组13相邻的至少一个所述定子齿1101上；其中，任意相邻的两个定子齿1101上分别设有第一绕组13和第二绕组15，所述第一绕组与所述第二绕组的形状互补，以提高每个所述定子槽内的槽满率。

实施例一

本发明的一个实施例提供的定子组件1，包括定子铁芯11，第一绕组13和第二绕组15。其中定子铁芯11上设置有多个定子齿1101，第一绕组13以第一种方式绕设于其中一个定子齿1101上，第二绕组15以不同于第一绕线方式的第二种绕线方式，绕设于与第一个定子齿1101相邻的第二个定子齿1101上，第一绕组13再以第一种绕线方式绕在与第二个定子齿1101相邻的第三个定子齿1101上，第二绕组14以第二种绕线方式绕在与第三个定子齿相邻的第四个定子齿上。这样，交替使用第一绕组13以第一种绕线方式和第二绕组15以第二种绕线方式绕设在定子铁芯11上的每个定子齿1101上。

相关技术中，相邻的定子齿1101上的绕线方式相同的话，随着绕线匝数的增多，绕组线圈相对密集，为了不相互干涉，不可避免使得两个相邻定子齿1101上绕组之间存在较大间隙。本发明的实施例，通过将任意相邻的两个定子齿上采用不同绕线方式，即分别以第一种绕线方式和第二种绕线方式绕制，从而可使得绕线后形成的第一绕组和第二绕组的形状不同，形成一种不对称绕组结构，这种不对称结构可以使得相邻的两个绕组线圈相互补偿，尽可能的缩小之间的距离，以增大相同槽面积内的绕线匝数，降低同等功率等级下电机的体积，从而提高电机的电负荷和功率密度的效果，且该绕线方法操作简单可以有效提高装配效率。

其中，第一绕组与第二绕组的形状互补，可使槽满率提升，具体而言，相较于采用同样形状的绕组在定子齿上的绕线方式，由于在每个定子槽内的第一绕组和第二绕组的体积之和，大于每个定子槽内第一绕组的体积的两倍或每个定子槽内第二绕组的体积的两倍，故而必然提升第一绕组和第二绕组的体积之和在定子槽的总体积中所占比例，即提高槽满率。

进一步地，第一绕组13与第二绕组15中的一个呈矩形，另一个呈梯形。

实施例二

与实施例一的区别在于：在实施例一的基础上，进一步地，第一绕组13与第二绕组15中的一个呈矩形，另一个呈三角形。

如图5所示，第一绕组13呈矩形，矩形绕组的绕线方式简单，绕线效率高。导线a2先绕在定子组件1中的一个定子齿1101(第一定子齿1101)上，每单位长度距离绕的匝数相等，使得绕组沿定子组件1的轴向方向的截面呈矩形。之后跳过与第一定子齿1101相邻的定子齿1101(第二定子齿1101)，将导线a2沿定子铁芯11的周向方向，绕在与第二定子齿1101相邻的定子齿1101上(第三定子齿1101)。依照上述步骤，将导线a2逐步绕在第五定子齿1101、第七定子齿1101上，完成第一绕线方式。

如图6所示，第二绕组15呈三角形。与导线a2的绕线方式相仿，第一绕线方式是将导线b2首先绕在第二定子齿1101上，然后跳过第三定子齿1101，将导线b2沿定子铁芯11的周向方向，绕在与第三定子齿1101相邻的定子齿1101上(第四定子齿1101)，之后依次，以绕一个定子齿1101，跳过一个相邻定子齿1101的方式，将导线b2依次绕在第六定子齿1101、第八定子齿1101上，完成第二绕线方式。

同样道理，如图4所示，绕组呈三角形的绕线方式，虽然绕线方式相同，但可以使用不同的导线形成绕组。导线b1形成一个绕组、导线b1也形成这个绕组，导线f1同样也是形成这个绕组，同一个绕组可以绕设在不少于一个定子齿1101上。可以理解的是，导线b1、d1、f1既可以是第一绕组13也可以是第二绕组15，因此导线b1、d1、f1均可以以第一绕线方式绕设，也可以以第二绕线方式绕设。

定子铁芯11可以是环状的，因此多个定子齿之间不是平行分布的，任意相邻的两个定子齿1101之间存在一定夹角，如果相邻的两个定子齿1101上的绕线方式均是矩形，不可避免得会在两个绕组之间产生空隙，且空气两端的大小也不均等。如图3所示，和导线b1、d1、f1形成的第二绕组15相配套的是导线a1、c1、e1形成的第一绕组13，第一绕组13呈三角形，使得线圈存在宽度上的变化，定子铁芯11中心轴一侧的宽度和定子齿靴1103一侧的宽度不一致，通过改变线圈的宽度，可以提高绕组线圈的匝数，减少相邻两个绕组之间的空隙，提高槽满率。

通过图7可以更直观的观察，虽然每个绕组使用了多条导线，但是第一绕组13和第二绕组15，按照定子齿1101沿定子铁芯11的方向，依次间隔地绕设在定子齿1101。每个矩形绕组结构的数目与三角形绕组结构的数目一致，均为n个，且n个矩形绕组结构和n个三角形绕组结构均匀间隔排布。

进一步地，一个绕组呈正三角形，另一个绕组呈与之相反的形状，如倒三角形。

可见，三角形与三角形之间，梯形与梯形之间也可以相互配合。当三角形与三角形之间形成配合时，第一绕组呈正三角形，其中一个角的顶点指向定子铁芯中心轴方向，与该角相对应的边位于远离定子铁芯11的一侧；第二绕组呈倒三角形，其任意一个角的顶点指向远离定子铁芯中心轴生物方向，与该角相对应的边位于靠近朝向定子铁芯中心轴的一侧；正三角形与倒三角形之间形成互补，起到进一步减少相邻两个绕组之间的空隙，提高槽满率的效果。

同样可以理解的是，一个绕组呈正梯形，另一个绕组呈与之相反的形状，如倒梯形。

优选地，第一绕组的宽度沿定子铁芯的径向逐渐增大；和/或第二绕组的宽度沿定子铁芯的径向逐渐增大。具体而言，第一绕组13与第二绕组15中呈三角形的一个远离定子铁芯11中心轴一侧的宽度大于靠近定子铁芯11中心轴一侧的宽度；或第一绕组13与第二绕组15中呈梯形的一个远离定子铁芯11中心轴一侧的宽度大于靠近定子铁芯11中心轴一侧的宽度。

如图1所示，当定子组件1为外转子结构时，是转子在定子铁芯外侧11的情况，第一绕组13或第二绕组15中的一种为矩形绕组结构，另一种为梯形或三角形绕组结构。梯形或三角形绕组结构槽底宽度l1大于其槽口宽度l2，但不大于定子槽口宽度l0；矩形绕组结构槽底宽度l3与其槽口宽度l4相当，且也不大于定子槽口宽度l0；矩形绕组结构的槽口宽度l4与梯形或三角形绕组结构的槽口宽度l2之和不大于定子槽口宽度l0。

本实施例中的绕线方式布局合理、结构巧妙，相邻的两个绕组通过设定不同宽度，互不干涉，同时可以充分利用相邻两个定子齿1101之间的空间，形成互补，填充两个定子齿1101之间的间隙中，使相邻两个绕组靠向铁芯中心轴和远离铁芯中心轴之间的间隙相等，进一步提高了槽满率，或进一步降低了同等功率等级下电机的体积。

实施例三

与实施例二的区别在于：在实施例二的基础上，进一步地，所述第一绕组13与所述第二绕组15中呈梯形的一个远离定子铁芯11中心轴一侧的宽度大于或小于靠近所述定子铁芯11中心轴一侧的宽度。

如图2所示，当定子组件1为内转子结构时，是转子在定子铁芯11内侧的情况，第一绕组13或第二绕组15中的一种为矩形绕组结构，另一种为梯形或三角形绕组结构。梯形或三角形绕组结构槽底宽度小于其槽口宽度，但不大于定子槽口宽度；矩形绕组结构槽底宽度l3与其槽口宽度l4相当，且也不大于定子槽口宽度l0；矩形绕组结构的槽口宽度l4与梯形或三角形绕组结构的槽口宽度l2之和不大于定子槽口宽度l0。

本实施例中的绕线方式布局合理、结构巧妙，相邻的两个绕组通过设定宽度，互不干涉，同时可以充分利用相邻两个定子齿1101之间的空间，形成互补，填充两个定子齿1101之间的间隙中，使相邻两个绕组靠向铁芯中心轴和远离铁芯中心轴之间的间隙相等，进一步提高了槽满率，或进一步降低了同等功率等级下电机的体积。

进一步地，任意两个相邻的定子齿1101之间形成有定子槽17，定子槽17内设有部分第一绕组13以及部分第二绕组15。

通过在两个相邻的定子齿1101之间设置定子槽17，用以嵌放定子绕组，以第一绕线方式绕设的第一绕组13，或以第二绕线方式绕设的第二绕组15，可以直接嵌放入定子槽17内，实现在定子齿1101上的绕线，可以提高装配速度，节约成本。同时设置定子槽17也可以将相邻的绕组更均匀地分散，避免相邻绕组之间的干涉，也利于散热，提高定子组件1的使用寿命。

在某些实施例中，定子铁芯11被沿多个定子槽17中心线分割为至少两瓣，定子铁芯11的至少两瓣拼接后绕线。

进一步地，每个所述定子槽17内，所述第一绕组13的匝数和所述第二绕组15的匝数相同。

第一绕组13的匝数和第二绕组15的匝数相同，使得第一绕组13与第二绕组15的沿定子铁芯11周向上的长度相同，即任意相邻的两个绕组从靠向铁芯中心轴的一侧至远离定子铁芯中心轴一侧之间的距离是相等的，可以提高线圈的密度，以提高槽满率，同时可以有效控制产品的尺寸，使结构更加紧凑。进一步地，定子槽17的宽度沿定子铁芯11的径向，由内向外逐渐增大。

定子槽17的宽度沿定子铁芯11的径向由内向外逐渐增大可以更合理地配置绕组，减少绕组之间间隙的空间浪费。结构更加紧凑、电机功率密度更大，进一步增加了系统的功率密度。

实施例四

与实施例三的区别在于：在实施例三的基础上，进一步地，定子铁芯11还包括：多个定子齿靴1103，每个定子齿靴1103与每个定子齿1101对应设置。

如图1所示，在与每个定子齿1101对应的位置设置配套的定子齿靴1103，当绕组沿定子铁芯11的径向绕设于定子齿1101上时，定子齿靴1103可以用于固定绕组的位置，有助于提高定子组件1的稳定性。另一方面，由于相邻的定子齿1101之间的间隙小，设置定子齿靴1103可以在定子组件1装配成电机定子前，独立预先进行方便绕线作业，有助于提高绕线槽满率，从而提高电机效率。

其中，可以地，第一绕组和/或第二绕组沿定子铁芯的径向绕设于定子齿上，即为径向电机，还可以地，第一绕组和/或第二绕组沿定子铁芯的轴向绕设于定子齿上，即为轴向电机。

需要说明地，定子齿靴和定子齿的对应设置，可以为两个定子齿靴设于同一个定子齿上，还可以为一个定子齿靴设于一个定子齿上。

其中，定子齿靴1103可以与定子齿1101通过卡扣连接，卡扣可以为圆形槽、燕尾槽等任意形状。

如图8所示，进一步地，定子齿1101为直齿，通过限定定子齿1101的形状为直齿，一方面利于通过叠片方式加工，另一方面，采用直齿的形状，也利于与定子轭部上开设的定子轭槽配合，实现定子组件整体的装配。

其中，定子齿靴1103与定子齿1101的宽度相同，或不设置定子齿靴1103。

还可以地，定子齿靴1103的宽度比直齿状的定子齿1101的宽度大，以限制绕组(第一绕组和/或第二绕组)在定子齿1101上的位置。

实施例五

与实施例四的区别在于：在实施例四的基础上，进一步地，定子组件1还包括：相互配合的第一卡接部和第二卡接部，第一卡接部和第二卡接部中的一个沿定子铁芯11的轴向设于定子齿1101上，另一个沿定子铁芯11的轴向设于定子齿靴1103上，以通过第一卡接部与第二卡接部的配合实现定子齿1101与定子齿靴1103的可拆卸连接。

通过设置第一卡接部和第二卡接部，可以方便定子齿1101与定子齿靴1103之间的装配，提高装配效率。可以理解的是，也可将每个定子齿靴1103均设置在第一卡接部或第二卡接部中的一个上，可以通过减少部件的数量，降低成本。

其中，优选地，第一卡接部为卡槽，第二卡接部为卡筋，定子齿1101上设有卡槽，定子齿靴1103上设有卡筋。

其中，需要说明的，图8所示的定子齿靴1103设于定子齿的1101内侧，且定子齿靴1103和定子齿1101上并未设有第一卡接部和第二卡接部，直接将定子齿靴1103套设于定子齿1101朝向轴线的一端的端面上，以利于第一绕组或第二绕组的绕线。

实施例六

与实施例五的区别在于：在实施例五的基础上，进一步地，第一绕组13的数量与第二绕组15的数量均为多个，多个第一绕组13均匀设于定子铁芯11上，且多个第二绕组15均匀设于定子铁芯11上。

多个第一绕组13沿定子铁芯11周向均匀设置，且多个第二绕组15也沿定子铁芯11周向均匀设置。这样，定子铁芯11产生的磁场磁通均匀，分配更加合理，提高了定子组件1的可靠性。

进一步地，第一绕组13的数量与第二绕组15的数量相同。

定子齿1101的数量为偶数，第一绕组13的数量与第二绕组15的数量相同，由于第一绕组13与第二绕组15在尺寸上形成互补的关系，数量相同的话，第一绕组13和第二绕组15之间一一对应，可以进一步提高定子组件1的槽满率，从而提高电机的电负荷和功率密度。同样，也可以进一步使定子铁芯11产生的磁场磁通更加均匀，定子组件1的可靠性更高。

在一些实施例中，每相呈矩形的定子绕组结构的数目与呈梯形或呈三角形的定子绕组的数目一致，均为n个，且n个矩形绕组和n个梯形或三角形绕组均匀间隔排布。

实施例七

与实施例六的区别在于：在实施例六的基础上，进一步地，定子组件1还包括：绝缘框架，设于定子槽17内，且第一绕组13和/或第二绕组15通过绝缘框架绕设于定子齿1101上。

绝缘框架活动套接在定子槽17上，或绝缘框架活动套接在定子齿1101上，可以将第一绕组13或第二绕组15套设在绝缘框架，通过将绝缘框架嵌放入定子槽17或定子齿1101上，为绕组尺寸的设计提供灵活性，同时可以进一步提高装配速度。另外，设置绝缘框架也可以通过绝缘可以提高定子组件1的稳定性，提高定子组件1的使用寿命。

实施例八

与实施例七的区别在于：在实施例七的基础上，进一步地，所述定子铁芯11为链式直条卷绕铁芯，所述定子铁芯11绕线后卷绕呈圆形定子结构。

本方案中的定子铁芯为但不限于链式直条卷绕铁芯，也可以是剪切铁芯、叠装铁芯等，链式直条卷绕铁芯由于折弯后整体尺寸精度高，每个定子齿的连接配合效果好，且可以使得任意两个定子齿之间的距离相同，有助于提高定子铁芯的整体性能，是定子铁芯的优选方案。另外，定子铁芯绕线后卷绕呈圆形定子结构，可以进一步使得任意两个定子齿之间的距离相同，降低绕线难度，提高产品的生产加工效率。

在上述任一技术方案中，所述定子铁芯包括多个子铁芯11，每个所述子铁芯11上设有至少一个所述定子齿1101，多个所述定子铁芯11沿周向拼接形成所述定子铁型。

将多个定子铁芯11沿周向拼接形成所述定子铁型，这样，在其中一个定子铁芯11的上第一绕组13和与之相邻的另一个定子铁芯11上的第二绕组15之间，通过设置不同的绕组，两个相邻绕组之间相互补偿，减少两个定子铁芯绕组之间存在的间隙，可以提高定子齿上的绕线匝数，即提升槽满率，或减少两个定子铁芯之间的距离，以降低同等功率等级下电机的体积，从而进一步提高电机的电负荷和功率密度的效果。

下面结合一个具体实施例来详细描述本申请提供的定子组件，并与现有技术进行对比。

目前，现有电机的电子绕线方式一般有波绕或叠绕方式，并始终采用同一种绕组形状。随着绕线数量的增多，将极大的造成绕组与绕组之间间隙的空间浪费。随着对电机体积和功率密度的要求提高，对电机定子槽满率的要求也越来越高，

为此，本发明提出一种不对称绕组结构以进一步增大相同槽面积内的绕线匝数，即槽满率，同等功率等级下降低电机的体积，从而提高电机的电负荷和功率密度，且该绕线方法操作简单。该定子不对称绕组结构及绕线方法，包括多相(m相)电机定子、绝缘框架和间隔分布的两种不对称绕组结构，每相绕组均存在两种不对称绕组结构，一种为矩形绕组结构，一种为梯形或三角形绕组结构，且周向均匀间隔分布。定子铁芯为分瓣结构或者链式结构，定子齿为直齿结构。绕线方法按照先在绕线工装上绕线后连同绝缘框架同时插入定子齿，且先插入梯形或三角形绕组结构后插入矩形绕组结构的顺序进行绕线。根据本发明的定子不对称绕组结构，结构紧凑、槽满率高、电机功率密度大，进一步增加了系统的功率密度，降低了能耗，且该绕线方法操作简单，装配效率高。

该定子不对称绕组结构，包括多相(m相)电机定子、绝缘框架和间隔分布的两种不对称绕组结构，所述每相绕组均存在两种不对称绕组结构，且周向均匀间隔分布。

定子为内转子结构时，两种不对称绕组结构一种为矩形绕组结构，一种为梯形或三角形绕组结构。梯形或三角形绕组结构槽底宽度l1远大于其槽口宽度l2，但不大于定子槽口宽度l0；矩形绕组结构槽底宽度l3与其槽口宽度l4相当，且也不大于定子槽口宽度l0；矩形绕组结构的槽口宽度l4与梯形或三角形绕组结构的槽口宽度l2之和不大于定子槽口宽度l0。

定子为外转子结构时，两种不对称绕组结构一种为矩形绕组结构，一种为梯形或三角形绕组结构。梯形或三角形绕组结构槽底宽度l1远小于其槽口宽度l2，但不大于定子槽口宽度l0；矩形绕组结构槽底宽度l3与其槽口宽度l4相当，且也不大于定子槽口宽度l0；矩形绕组结构的槽口宽度l4与梯形或三角形绕组结构的槽口宽度l2之和不大于定子槽口宽度l0。

每相矩形绕组结构的数目与梯形或三角形绕组结构的数目一致，均为n个，且n个矩形绕组结构和n个梯形或三角形绕组结构均匀间隔排布。

定子铁芯被沿多个定子齿槽中心线分割为至少两瓣，定子铁芯的至少两瓣拼接后绕线。

定子铁芯为链式直条卷绕铁芯，定子铁芯绕线后卷绕呈圆形定子结构。

定子齿为直齿结构。

定子齿靴与定子齿分离，定子齿先绕线后安装定子齿靴，定子齿靴与定子齿通过卡扣连接，卡扣可以为圆形槽、燕尾槽等任意形状。综上所述，本发明提供的定子组件1克服了相关技术中绕组之间间隙的空间浪费的问题。现有电机的定子绕线方式一般有波绕或叠绕方式，并始终采用同一种绕组形状。随着绕线数量的增多，将极大的造成绕组与绕组之间间隙的空间浪费。随着对电机体积和功率密度的要求提高，对电机定子槽满率的要求也越来越高，本发明申请保护的定子组件，提出一种不对称绕组结构，以进一步增大相同槽面积内的绕线匝数，提高了槽满率，，降低了同等功率等级下电机的体积，从而起到提高电机的电负荷和功率密度的效果。

本发明第二方面的实施例提供了一种定子绕线方法，用于如第一方面的实施例中任一项的定子组件1，包括：在绕线工装上套入第一绝缘框架，在第一绝缘框架上沿预设方向，以第一绕线方式绕制多个第一绕组13；将多个设有第一绕组13的第一绝缘框架分别插入定子组件1的多个第一定子齿1101上；在绕线工装上套入第二绝缘框架，在第二绝缘框架上沿预设方向，以第二绕线方式绕制多个第二绕组15；将多个设有第二绕组15的第二绝缘框架分别插入定子组件1中与第一绝缘框架相邻的第二定子齿1101上，其中，第一定子齿1101与第二定子齿1101间隔设置。

如图9所示，在本发明的一个具体的实施例中，提供了一种定子绕线方法，具体步骤如下：

步骤s102，先在绕线工装上套入第一绝缘框架，在第一绝缘框架上以第一绕线方式绕制多个第一绕组13；

步骤s104，将多个设有第一绕组13的第一绝缘框架分别插入定子组件1的多个第一定子齿1101上；

步骤s106，在绕线工装上套入第二绝缘框架，在第二绝缘框架上沿预设方向，以第二绕线方式绕制多个第二绕组15；

步骤s108，将多个设有第二绕组15的第二绝缘框架分别插入定子组件1中与第一绝缘框架相邻的第二定子齿1101上，其中，第一定子齿1101与第二定子齿1101间隔设置。

在本实施例中，以第一绕线方式形成的第一绕组和以第二绕线方式形成的第二绕组的形状不同。不同形状的绕组可以相互配合，形成一种不对称绕组结构，这种不对称结构可以使得相邻的两个绕组线圈相互补偿，尽可能的缩小相邻两个线圈之间的距离，增大相同槽面积内的绕线匝数，即提升槽满率。

相对于在定子齿1101上绕线的方式来说，操作简单，绕线效率高，同时第一绝缘框架还有绝缘的功能，可以提高定子组件1的使用寿命。同样可以理解的是，在在绕线工装上套入第二绝缘框架，在第二绝缘框架上以第二绕线方式绕制多个第二绕组15，也可以起到上述效果。

进一步地，将定子齿靴1103分别安装到绕设有第一绕组13的第一定子齿1101以及绕设有第二绕组15的第二定子齿1101上。

在以第一绕线方式绕制第一绕组13后，将定子齿靴1103安装到绕设有第一绕组13的第一定子齿1101上，定子齿靴1103可以有助于固定第一绕组13在第一定子齿1101上的位置。同样可以理解的是，在以第二绕线方式绕制第二绕组15后，将定子齿靴1103安装到绕设有第二绕组15的第二定子齿1101上，定子齿靴1103可以有助于固定第二绕组15在第二定子齿1101上的位置。由于相邻的第一绕组13和第二绕组15之间的间隙小，通过固定绕组的位置，可以避免二者之间的干涉，有助于提高定子组件1的稳定性。另外，设置定子齿靴1103可以在定子组件1装配成电机定子前，独立预先进行方便绕线作业，有助于提高绕线槽满率，从而提高电机效率。进一步地，绕线工装的工装槽径与定子组件1中定子铁芯11的槽径相同。

绕线工装的工装槽径与定子组件1中定子铁芯11的槽径相同，这样，可以更好的配合，减少绕线工装与定子铁芯11之间的空隙，进一步提高槽满率，或降低同等功率等级下电机的体积，从而起到进一步提高电机的电负荷和功率密度的效果。

如图10所示，在本发明的一个具体的实施例中，提供了一种定子绕线方法，具体步骤如下：

步骤s201：在绕线工装上套入绝缘框架，沿预设方向绕制n个均匀排布的梯形或三角形绕组结构；

步骤s202：将绕线工装上的绝缘框架和梯形或三角形绕组结构同时取下，并均匀地插入定子齿1101上；

步骤s203：重复执行步骤s201和步骤s202，并将绕制的m套梯形或三角形绕组结构间隔插入定子齿1101上；

步骤s204：在绕线工装上套入绝缘框架，沿预设方向绕制n个均匀排布的矩形绕组结构；

步骤s205：将绕线工装上的绝缘框架和矩形绕组结构同时取下，并均匀地插入定子齿1101上；

步骤s206：重复执行步骤s204和步骤s205，并将绕制的m套矩形绕组结构间隔插入定子齿1101上。其中，m为设置的绕制的定子齿1101的数量。

在一些实施例中，绕线方法步骤还包括步骤s207：将定子齿靴1103安装到绕好线的定子齿1101上。

在一些实施例中，预设方向为顺时针方向或逆时针方向。

在一些实施例中，绕线工装的工装槽径与定子铁芯11的槽径一致，绕线工装上的绕线齿与定子齿1101结构、大小相同。绕线工装的绕线齿个数为n个或2n个，且沿周向均匀排列。

综上所述，本发明提供的绕线方法，操作简单，可以使用如本发明第一方面的定子组件，起到提高槽满率，降低同等功率等级下电机的体积，从而提高电机的电负荷和功率密度的效果。

本发明第三方面的实施例提供了一种绕线装置，包括：处理器和存储器，其中，存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如本发明第二方面实施例中任一项的定子绕线方法。

本发明第三方面的实施例提供的绕线装置，因包括第二方面实施例中任一项的定子绕线方法，因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

另外，通过设置计算机程序，对定子绕线工作实现自动控制，大幅提高了绕线工作效率和绕组尺寸的准确性。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“多个”是指两个或两个以上；除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，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，或电连接；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。

本说明书的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。