一种电机绕组的制作方法

文档序号:18935372发布日期:2019-10-22 21:21阅读:209来源:国知局
一种电机绕组的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域,尤其涉及一种电机绕组。



背景技术:

发卡电机的定子绕组的形状像发卡。定子制造过程中,先把绕组做成像发卡一样的形状,再穿进定子铁芯的槽内,再在另外一段按设计把发卡的端部焊接起来。

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,形成所需的单相电机或多相电机的绕组。现有技术中需要使用大量的汇流条和汇流排以连接各相绕组的支路及中性点,造成制作工艺复杂,生产成本高,加工效率低的问题。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供一种电机绕组,可以减少汇流条和汇流排的使用,进而降低制作工艺复杂程度,降低生产成本,提高加工效率。

第一方面,本实用新型实施例提供了一种电机绕组,包括:

至少两个第一分段式线圈组,沿径向呈包围式排列;

任一第一分段式线圈组包括N个第一分段式线圈单元,N≥4,N为整数,任一第一分段式线圈单元包括M个第一发卡线圈,M为大于0的偶数,任一第一发卡线圈包括:依次连接的第一槽外端部、第一槽内部分、第一槽外转弯部、第二槽内部分和第二槽外端部;

每个第一分段式线圈组的N个第一分段式线圈单元沿周向依次排布,在多个槽内的部分沿径向呈两层分布;

每个第一分段式线圈组中,任一第一分段式线圈单元的M个第一发卡线圈的第一槽内部分位于第一层的相邻的M个槽内,任一第一分段式线圈单元的M个第一发卡线圈的第二槽内部分位于第二层的相邻的M个槽内,任一第一分段式线圈单元中的距离最近的第一槽内部分和第二槽内部分的距离为第一距离,所有第一分段式线圈单元的第一距离相等;

第n个第一分段式线圈单元的M个第一发卡线圈的第一槽内部分和第n+1个第一分段式线圈单元的M个第一发卡线圈的第一槽内部分位于第一层相邻的2M个槽内,第n个第一分段式线圈单元的M个第一发卡线圈的第二槽内部分和第n+1个第一分段式线圈单元的M个第一发卡线圈的第二槽内部分位于第二层相邻的2M个槽内,其中,n=1、2……N-1,n为整数;

第N个第一分段式线圈单元的M个第一发卡线圈的第一槽内部分和第1个第一分段式线圈单元的M个第一发卡线圈的第一槽内部分位于第一层相邻的2M个槽内,第N个第一分段式线圈单元的M个第一发卡线圈的第二槽内部分和第1个第一分段式线圈单元的M个第一发卡线圈的第二槽内部分位于第二层相邻的2M个槽内;

任一第一分段式线圈组的N个第一分段式线圈单元包括多个第二分段式线圈单元和多个第三分段式线圈单元;

第二分段式线圈单元包括M个槽节距不同的第一发卡线圈,M个第一发卡线圈呈同心式排布;第三分段式线圈单元包括M个槽节距相同的第一发卡线圈,M个第一发卡线圈呈叠绕式排布;或者,第二分段式线圈单元包括M个槽节距相同的第一发卡线圈,M个第一发卡线圈呈叠绕式排布;第三分段式线圈单元包括M个槽节距不同的第一发卡线圈,M个第一发卡线圈呈同心式排布;

至少两个第一分段式线圈组包括第二分段式线圈组和至少一个第三分段式线圈组,第二分段式线圈组位于最内侧或最外侧;

第二分段式线圈组中,多个第三分段式线圈单元包括至少一个第四分段式线圈单元和至少一个第五分段式线圈单元,多个第二分段式线圈单元和至少一个第五分段式线圈单元中的第一发卡线圈的第一槽外端部在周向上的延伸方向相同,多个第二分段式线圈单元和至少一个第五分段式线圈单元中的第一发卡线圈的第一槽外端部和第二槽外端部在周向上的延伸方向相反且远离;第四分段式线圈单元的第一发卡线圈的第一槽外端部在周向上的延伸方向相同,第四分段式线圈单元的第一发卡线圈的一部分第二槽外端部与第一槽外端部在周向上的延伸方向相反且远离,第四分段式线圈单元的第一发卡线圈的另一部分第二槽外端部与第一槽外端部在周向上的延伸方向相同;

任一第三分段式线圈组中,第一槽外端部在周向上的延伸方向相同,第一槽外端部和第二槽外端部在周向上的延伸方向相反且远离;

所有第一发卡线圈的第一槽外转弯部位于电机的一侧,所有第一发卡线圈的第一槽外端部和第二槽外端部位于电机的另一侧;

至少两个第一分段式线圈组用于形成至少一相绕组;

第三分段式线圈组以及第二分段式线圈组中的第二分段式线圈单元和第五分段式线圈单元用于形成各相绕组的M条并行子支路;

任一第四分段式线圈单元用于将一相绕组中的M/2条并行子支路和另外M/2条并行子支路串联连接。

第二方面,本实用新型实施例还提供了一种电机绕组,包括:

第四分段式线圈组和至少一个第五分段式线圈组,沿径向呈包围式排列,第四分段式线圈组位于最内侧或最外侧;

任一第五分段式线圈组包括N个第六分段式线圈单元,N≥4,N为整数,任一第六分段式线圈单元包括M个第二发卡线圈,M为偶数,任一第二发卡线圈包括:依次连接的第三槽外端部、第三槽内部分、第二槽外转弯部、第四槽内部分和第四槽外端部;

每个第五分段式线圈组的N个第六分段式线圈单元沿周向依次排布,在多个槽内的部分沿径向呈两层分布;

每个第五分段式线圈组中,任一第六分段式线圈单元的M个第二发卡线圈的第三槽内部分位于第一层的相邻的M个槽内,任一第六分段式线圈单元的M个第二发卡线圈的第四槽内部分位于第二层的相邻的M个槽内,任一第六分段式线圈单元中的距离最近的第三槽内部分和第四槽内部分的距离为第一距离,所有第六分段式线圈单元的第一距离相等;

第n个第六分段式线圈单元的M个第二发卡线圈的第三槽内部分和第n+1个第六分段式线圈单元的M个第二发卡线圈的第三槽内部分位于第一层相邻的2M个槽内,第n个第六分段式线圈单元的M个第二发卡线圈的第四槽内部分和第n+1个第六分段式线圈单元的M个第二发卡线圈的第四槽内部分位于第二层相邻的2M个槽内,其中,n=1、2……N-1,n为整数;

第N个第六分段式线圈单元的M个第二发卡线圈的第三槽内部分和第1个第六分段式线圈单元的M个第二发卡线圈的第三槽内部分位于第一层相邻的2M个槽内,第N个第六分段式线圈单元的M个第二发卡线圈的第四槽内部分和第1个第六分段式线圈单元的M个第二发卡线圈的第四槽内部分位于第二层相邻的2M个槽内;

任一第五分段式线圈组的N个第六分段式线圈单元包括多个第七分段式线圈单元和多个第八分段式线圈单元;

第七分段式线圈单元包括M个槽节距不同的第二发卡线圈,M个第二发卡线圈呈同心式排布;第八分段式线圈单元包括M个槽节距相同的第二发卡线圈,M个第二发卡线圈呈叠绕式排布;或者,第七分段式线圈单元包括M个槽节距相同的第二发卡线圈,M个第二发卡线圈呈叠绕式排布;第八分段式线圈单元包括M个槽节距不同的第二发卡线圈,M个第二发卡线圈呈同心式排布;

任一第五分段式线圈组中,第三槽外端部在周向上的延伸方向相同,第三槽外端部和第四槽外端部在周向上的延伸方向相反且远离;

第四分段式线圈组包括N/2个第九分段式线圈单元,任一第九分段式线圈单元包括M个第三发卡线圈,任一第三发卡线圈包括:依次连接的第五槽外端部、第五槽内部分、第三槽外转弯部、第六槽内部分和第六槽外端部;

第四分段式线圈组的N/2个第九分段式线圈单元沿周向依次排布,在多个槽内的部分沿径向呈单层分布;

第四分段式线圈组中,任一第九分段式线圈单元的M个第三发卡线圈的第五槽内部分位于相邻的M个槽内,任一第九分段式线圈单元的M个第三发卡线圈的第六槽内部分位于相邻的M个槽内,任一第九分段式线圈单元中的距离最近的第五槽内部分和第六槽内部分的距离为第一距离,所有第九分段式线圈单元和第六分段式线圈单元的第一距离相等;

第九分段式线圈单元包括M个槽节距不同的第三发卡线圈,M个第三发卡线圈呈同心式排布;或者,第九分段式线圈单元包括M个槽节距相同的第三发卡线圈,M个第三发卡线圈呈叠绕式排布;

N/2个第九分段式线圈单元包括至少一个第十分段式线圈单元和至少一个第十一分段式线圈单元;

至少一个第十分段式线圈单元的第三发卡线圈的第五槽外端部在周向上的延伸方向相同,至少一个第十分段式线圈单元的第三发卡线圈的第五槽外端部和第六槽外端部在周向上的延伸方向相反且远离;第十一分段式线圈单元的第三发卡线圈的第五槽外端部在周向上的延伸方向相同,第十一分段式线圈单元的第三发卡线圈的一部分第六槽外端部与第五槽外端部在周向上的延伸方向相反且远离,第十一分段式线圈单元的第三发卡线圈的另一部分第六槽外端部与第五槽外端部在周向上的延伸方向相同;

所有第二发卡线圈的第二槽外转弯和所有第三发卡线圈的第三槽外转弯部位于电机的一侧;所有第二发卡线圈的第三槽外端部和第四槽外端部,以及所有第三发卡线圈的第五槽外端部和第六槽外端部位于电机的另一侧;

第四分段式线圈组和至少一个第五分段式线圈组用于形成至少一相绕组;

第五分段式线圈组以及第四分段式线圈组中的第十分段式线圈单元用于形成各相绕组的M条并行支路;

任一第十一分段式线圈单元用于将一相绕组中的M/2条并行支路和另外M/2条并行支路串联连接。

本实用新型本实施例的技术方案将第三分段式线圈组,以及第二分段式线圈组中的第二分段式线圈单元和第五分段式线圈单元形成各相绕组的M条并行子支路;通过设置第四分段式线圈单元,第四分段式线圈单元的第一发卡线圈的第一槽外端部在周向上的延伸方向相同,第四分段式线圈单元的第一发卡线圈的一部分第二槽外端部与第一槽外端部在周向上的延伸方向相反且远离,第四分段式线圈单元的第一发卡线圈的另一部分第二槽外端部与第一槽外端部在周向上的延伸方向相同,可实现将一相绕组中的M/2条并行子支路和另外M/2条并行子支路串联连接,从而减少汇流条和汇流排的使用,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

图1为本实用新型实施例提供的一种电机绕组的结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的一种电机定子的结构示意图;

图3为本实用新型实施例提供的一种第二分段式线圈单元的结构示意图;

图4为本实用新型实施例提供的一种第三分段式线圈组中的第三分段式线圈单元的结构示意图;

图5为本实用新型实施例提供的一种第四分段式线圈单元的结构示意图;

图6为本实用新型实施例提供的一种第三分段式线圈组的结构示意图;

图7为本实用新型实施例提供的一种第二分段式线圈组的结构示意图;

图8为本实用新型实施例提供的一种一相绕组的结构示意图;

图9为本实用新型实施例提供的一种一相绕组的平铺展开示意图;

图10为本实用新型实施例提供的一种一相绕组的平铺展开示意图;

图11为本实用新型实施例提供的一种电机绕组的电路连接原理图;

图12为本实用新型实施例提供的又一种第三分段式线圈组的结构示意图;

图13为本实用新型实施例提供的又一种第四分段式线圈单元的结构示意图;

图14为本实用新型实施例提供的又一种第二分段式线圈组的结构示意图;

图15为本实用新型实施例提供的又一种一相绕组的平铺展开示意图;

图16为本实用新型实施例提供的又一种电机绕组的结构示意图;

图17为本实用新型实施例提供的一种第十一分段式式线圈单元的机构示意图;

图18为本实用新型实施例提供的一种第四分段式线圈组的结构示意图;

图19为本实用新型实施例提供的一种一相绕组的平铺展开示意图;

图20为本实用新型实施例提供的又一种电机绕组的结构示意图;

图21为本实用新型实施例提供的又一种第十一分段式式线圈单元的机构示意图;

图22为本实用新型实施例提供的又一种第四分段式线圈组的结构示意图;

图23为本实用新型实施例提供的又一种一相绕组的平铺展开示意图。

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。

本实用新型实施例提供一种电机绕组。图1为本实用新型实施例提供的一种电机绕组的结构示意图。图2为本实用新型实施例提供的一种电机定子的结构示意图。图3为本实用新型实施例提供的一种第二分段式线圈单元的结构示意图。图4为本实用新型实施例提供的一种第三分段式线圈组中的第三分段式线圈单元的结构示意图。图5为本实用新型实施例提供的一种第四分段式线圈单元的结构示意图。图6为本实用新型实施例提供的一种第三分段式线圈组的结构示意图。图7为本实用新型实施例提供的一种第二分段式线圈组的结构示意图。图8为本实用新型实施例提供的一种一相绕组的结构示意图。图9为本实用新型实施例提供的一种一相绕组的平铺展开示意图。该电机绕组可以是定子绕组或转子绕组,可以设置在电机的定子铁芯或转子铁芯上。

结合图1至图9所示,该电机绕组包括:至少两个第一分段式线圈组210,如图1中的第一分段式线圈组210-1、第一分段式线圈组210-2、第一分段式线圈组210-3和第一分段式线圈组210-4。

其中,如图1所示,至少两个第一分段式线圈组210沿径向呈包围式排列。

如图6和图7所示,任一第一分段式线圈组210包括N个第一分段式线圈单元211,N≥4,N为整数,图6和图7示例性的标示出部分第一分段式线圈单元211,图6示例性的标示出第一分段式线圈单元211-1、第一分段式线圈单元211-n、第一分段式线圈单元211-n+1、第一分段式线圈单元211-N等,图7中示例性的标示出的第一分段式线圈单元211-1和第一分段式线圈单元211-N等。

结合图3至图7所示,任一第一分段式线圈单元211包括M个第一发卡线圈213,M为大于0的偶数,任一第一发卡线圈213包括:依次连接的第一槽外端部2131、第一槽内部分2132、第一槽外转弯部2133、第二槽内部分2134和第二槽外端部2135。

结合图2、图6和图7所示,每个第一分段式线圈组210的N个第一分段式线圈单元211沿周向依次排布,在多个槽11内的部分沿径向呈两层分布。

如图3至图5所示,每个第一分段式线圈组210中,任一第一分段式线圈单元211的M个第一发卡线圈213的第一槽内部分2132位于第一层的相邻的M个槽11内,任一第一分段式线圈单元211的M个第一发卡线圈213的第二槽内部分2134位于第二层的相邻的M个槽11内,任一第一分段式线圈单元211中的距离最近的第一槽内部分2132和第二槽内部分2134的距离为第一距离d,所有第一分段式线圈单元211的第一距离d相等。

结合图3至图7所示,第n个第一分段式线圈单元211-n的M个第一发卡线圈213的第一槽内部分2132和第n+1个第一分段式线圈单元211-n+1的M个第一发卡线圈213的第一槽内部分2132位于第一层相邻的2M个槽11内,第n个第一分段式线圈单元211-n的M个第一发卡线圈213的第二槽内部分2134和第n+1个第一分段式线圈单元211-n+1的M个第一发卡线圈213的第二槽内部分2134位于第二层相邻的2M个槽11内,其中,n=1、2……N-1,n为整数;第N个第一分段式线圈单元211-N的M个第一发卡线圈213的第一槽内部分2132和第1个第一分段式线圈单元211-1的M个第一发卡线圈213的第一槽内部分2132位于第一层相邻的2M个槽11内,第N个第一分段式线圈单元211-N的M个第一发卡线圈213的第二槽内部分2134和第1个第一分段式线圈单元211-1的M个第一发卡线圈213的第二槽内部分2134位于第二层相邻的2M个槽11内。

如图6和图7所示,任一第一分段式线圈组210的N个第一分段式线圈单元211包括多个第二分段式线圈单元2111和多个第三分段式线圈单元2112。图6中标记后面的括号内为2112的第一分段式线圈单元211-1、第一分段式线圈单元211-n+1和第一分段式线圈单元211-N为第三分段式线圈单元2112,标记后面的括号内为2111的第一分段式线圈单元211-n为第二分段式线圈单元2111。图7中标记后面的括号内为2111的第一分段式线圈单元211为第二分段式线圈单元,标记后面的括号内为2113或2114的第一分段式线圈单元211为第三分段式线圈单元。

如图3所示,第二分段式线圈单元2111包括M个槽节距相同的第一发卡线圈213,M个第一发卡线圈213呈叠绕式排布,示例性的,图3中的两个第一发卡线圈213的槽节距均为D1;如图4和图5所示,第三分段式线圈单元2112包括M个槽节距不同的第一发卡线圈213,M个第一发卡线圈213呈同心式排布,示例性的,图4和图5中的两个第一发卡线圈213的槽节距分别为D2和D3。

结合图1、图6和图7所示,至少两个第一分段式线圈组210包括第二分段式线圈组2101和至少一个第三分段式线圈组2102,第二分段式线圈组2101位于最内侧或最外侧。图1示例性的画出四个第一分段式线圈组210包括一个第二分段式线圈组2101和三个第三分段式线圈组2102的情况,即第一分段式线圈组210-1为第二分段式线圈组2101,第一分段式线圈组210-2、第一分段式线圈组210-3和第一分段式线圈组210-4为第三分段式线圈组2102。可根据功率需要,设置第三分段式线圈组2102的个数,本实用新型实施例对此不作限定。

结合图3、图4和图6所示,任一第三分段式线圈组2102中,第一槽外端部2131在周向上的延伸方向相同,例如可以同是顺时针方向或逆时针方向;第一槽外端部2131和第二槽外端部2135在周向上的延伸方向相反且远离。

如图7所示,第二分段式线圈组2101中,多个第三分段式线圈单元包括至少一个第四分段式线圈单元2113和至少一个第五分段式线圈单元2114,其中,第二分段式线圈组2101中的第五分段式线圈单元2114与第三分段式线圈组2102中的第三分段式线圈单元2112的结构相同或类似,结合图3至图5,以及图7所示,第二分段式线圈组2101中,多个第二分段式线圈单元2111和至少一个第五分段式线圈单元2114中的第一发卡线圈213的第一槽外端部2131在周向上的延伸方向相同,多个第二分段式线圈单元2111和至少一个第五分段式线圈单元2114中的第一发卡线圈213的第一槽外端部2131和第二槽外端部2135在周向上的延伸方向相反且远离;第四分段式线圈单元2113的第一发卡线圈213的第一槽外端部2131在周向上的延伸方向相同,第四分段式线圈单元2113的第一发卡线圈213的一部分第二槽外端部2135与第一槽外端部2131在周向上的延伸方向相反且远离,第四分段式线圈单元2113的第一发卡线圈213的另一部分第二槽外端部2135与第一槽外端部2131在周向上的延伸方向相同。

结合图1至图7所示,所有第一发卡线圈213的第一槽外转弯部2133位于电机的一侧,所有第一发卡线圈213的第一槽外端部2131和第二槽外端部2135位于电机的另一侧。

结合图1、图8和图9所示,至少两个第一分段式线圈组210用于形成至少一相绕组;第三分段式线圈组2102,以及第二分段式线圈组210中的第二分段式线圈单元2111和第五分段式线圈单元2114用于形成各相绕组的M条并行子支路;任一第四分段式线圈单元2113用于将一相绕组中的M/2条并行子支路和另外M/2条并行子支路串联连接。

其中,图1中A1A2的延伸方向平行于轴向;B1B2的延伸方向为圆周方向,即周向;O1O2、O1O3和O1O4为示例画出的三个沿径向延伸的方向。图2中O1O5、O1O6和O1O7为示例画出的三个沿径向延伸的方向。图6和图7中仅示例的标示出部分第一分段式线圈单元的序号,其余第一分段式线圈单元的序号可根据位置依次确定。可选的,M等于电机的每极每相槽数,M为偶数。可选的,M等于2。本实用新型实施例以M等于2为例进行说明。电机绕组可以是单相或多相。可选的,电机绕组可以是三相,N为3的倍数。其中,每相绕组的平铺展开示意图类似,图9示例性的画出U相绕组的平铺展开示意图,V相和W相绕组当于将U相绕组沿周向移动M个槽或2M个槽即可。本实用新型实施例以三相为例进行说明,该三相绕组可包括U相、V相和W相,且电机绕组的极数为8为例进行说明。本实用新型实施例对槽数和电机的极数不做限定。本实用新型实施例各图中以槽数为48为例进行说明,即定子铁芯的槽11的数量为48,齿12的数量为48。所有第一发卡线圈213的第一槽外转弯部2133位于定子铁芯10的一侧,所有第一发卡线圈213的第一槽外端部2131和第二槽外端部2135位于定子铁芯10的另一侧。

需要说明的是,图8示例性的画出图1中的电机绕组中的U相绕组。图9示例性的画出电机绕组包括三个第一分段式线圈组时的U相绕组的情况,其中,该三个第一分段式线圈组包括第二分段式线圈组和两个第三分段式线圈组,其中,一个第三分段式线圈组的第一槽内部分和第二槽内部分占据一层和二层,另一个第三分段式线圈组的第一槽内部分和第二槽内部分占据三层和四层,第二分段式线圈组的第一槽内部分和第二槽内部分占据五层和六层。本实用新型实施例可形成槽内部分沿径向呈偶数层排列的电机绕组。

图9中槽序号分别为1-48。可选的,结合图8和图9所示,任一第一分段式线圈组210中,用于形成同一相绕组的多个第一分段式线圈单元211按照如下方式排列:第k个第一分段式线圈单元211的M个第一发卡线圈213的第一槽内部分2132和第k+1个第一分段式线圈单元211的M个第一发卡线圈213的第二槽内部分2134位于相邻的M个槽内,第k个第一分段式线圈单元211的M个第一发卡线圈213的第二槽内部分2134和第k+1个第一分段式线圈单元211的M个第一发卡线圈213的第一槽内部分2132位于不相邻的2M个槽内,其中,k=1、2……K-1,k为整数,K为任一第一分段式线圈组210中,用于形成同一相绕组的第一分段式线圈单元211的个数,K为大于或等于4,且小于或等于N的整数;第K个第一分段式线圈单元211的M个第一发卡线圈213的第一槽内部分2132和第1个第一分段式线圈单元211的M个第一发卡线圈213的第二槽内部分2134位于相邻的M个槽内,第K个第一分段式线圈单元211的M个第一发卡线圈213的第二槽内部分2134和第1个第一分段式线圈单元211的M个第一发卡线圈213的第一槽内部分2132位于不相邻的2M个槽内。

图9示例性的标出位于一层和二层的第一分段式式线圈组中,用于形成U相绕组的第一分段式线圈单元211中的第1个分段式线圈单元211U-1、第2个分段式线圈单元211U-2和第K个第一分段式线圈单元211U-K,其余第一分段式线圈单元的序号可根据位置依次确定。

可选的,该电机绕组包括至少两相绕组。其中,相邻的两相绕组位于不同的槽内,相邻的两相绕组中距离最近的槽内部分之间间隔的槽数为零。

可选的,第三分段式线圈组2102的第一发卡线圈213的第一槽外端部2131和第二槽外端部2135在周向上跨越的距离均为节距的一半;第二分段式线圈组2101中,第二分段式线圈单元2111和第五分段式线圈单元2114的第一发卡线圈213的第一槽外端部2131和第二槽外端部2135在周向上跨越的距离均为节距的一半,第四分段式线圈单元2113的第一发卡线圈213的第一槽外端部2131在周向上跨越的距离均为节距的一半,第四分段式线圈单元2113的第一发卡线圈213的与第一槽外端部2131在周向上的延伸方向相反且远离的第二槽外端部2135在周向上跨越的距离为节距的一半,第四分段式线圈单元2113的第一发卡线圈213的与第一槽外端部2131在周向上的延伸方向相同的第二槽外端部2135在周向上跨越的距离比节距的一半大1个槽间距。槽间距为相邻两个槽沿周向的距离。任意相邻两个槽沿周向的距离相等。节距等于槽数除以电机的极数后,乘以槽间距。可选的,在上述实施例的基础上,第一槽外端部2131和第二槽外端部2135均具有延伸端2136;将远离第二分段式线圈组2101的第三分段式线圈组2102的多个第二分段式线圈单元2111,远离第二分段式线圈组2101的部分槽外端部的延伸端2136作为连接端,任一连接端可作为U相引出线或U相中性点,任一第一分段式线圈组210中,除与作为连接端的延伸端在同一径向的延伸端外,其余延伸端中,位于同一径向的两个延伸端2136连接;与作为连接端的延伸端2136位于同一径向的延伸端2136中,除作为连接端的延伸端外,其余延伸端中,每相邻两个延伸端2136连接。

可选的,如图9所示,任一第一分段式线圈组中,用于形成同一相绕组的第二分段式线圈单元的个数为2,两个第二分段式线圈单元2111相邻。

总之,通过合理设置各分段式线圈单元的第一槽外端部2131和第二槽外端部2135的长度,以使需要焊接的延伸端2136相接触。

需要说明的是,图10为本实用新型实施例提供的又一种一相绕组的平铺展开示意图,图10中的一相绕组对应的电机绕组包括三个第三分段式线圈组,可形成至少一相绕组,每相绕组包括M条并行支路,每条支路均具有引出线和中性点,各条支路的引出线和中性点需要通过额外的汇流条或汇流排连接,以实现对M条并行支路串联连接。而图9中通过设置第四分段式线圈单元2113,即将第三分段式线圈组中的部分第三分段式线圈单元替换为第四分段式线圈单元,以形成第二分段式线圈组,可实现将一相绕组中的M/2条并行子支路和另外M/2条并行子支路串联连接,从而减少用于连接各相引出线和中性点的汇流排的使用。每相绕组中可设置一第四分段式线圈单元2113。图11为本实用新型实施例提供的一种电机绕组的电路连接原理图。可将图9中的各相绕组的中性点通过汇流排14连接在一起,各相绕组的引出线通过接线端子13分别引出,以方便与电源或负载连接,以实现电动机或发电机的功能。可根据需要,将绕组连接成星形或三角形连接方式。

本实施例的技术方案将第三分段式线圈组,以及第二分段式线圈组中的第二分段式线圈单元和第五分段式线圈单元形成各相绕组的M条并行子支路;通过设置第四分段式线圈单元,第四分段式线圈单元的第一发卡线圈的第一槽外端部在周向上的延伸方向相同,第四分段式线圈单元的第一发卡线圈的一部分第二槽外端部与第一槽外端部在周向上的延伸方向相反且远离,第四分段式线圈单元的第一发卡线圈的另一部分第二槽外端部与第一槽外端部在周向上的延伸方向相同,可实现将一相绕组中的M/2条并行子支路和另外M/2条并行子支路串联连接,从而减少汇流条和汇流排的使用,进而降低制作工艺复杂程度,降低生产成本,提高加工效率。

本实用新型实施例提供又一种电机绕组。图12为本实用新型实施例提供的又一种第三分段式线圈组的结构示意图。图13为本实用新型实施例提供的又一种第四分段式线圈单元的结构示意图。图14为本实用新型实施例提供的又一种第二分段式线圈组的结构示意图。图15为本实用新型实施例提供的又一种一相绕组的平铺展开示意图。在上述实施例的基础上,任一第一分段式线圈组中,第二分段式线圈单元2111包括M个槽节距不同的第一发卡线圈213,M个第一发卡线圈213呈同心式排布;第三分段式线圈单元2112包括M个槽节距相同的第一发卡线圈213,M个第一发卡线圈213呈叠绕式排布。

其中,本实施例的第三分段式线圈组中的第二分段式线圈单元2111与上述实施例的第三分段式线圈组中的第三分段式线圈单元2112的结构相同或类似,本实施例的第三分段式线圈组中的第三分段式线圈单元2112与上述实施例的第三分段式线圈组中的第二分段式线圈单元2111的结构相同或类似。本实施例的第二分段式线圈组中的第二分段式线圈单元2111与上述实施例的第二分段式线圈组中的第五分段式线圈单元2114的结构相同或类似,本实施例的第二分段式线圈组中的第五分段式线圈单元2114与上述实施例的第二分段式线圈组中的第二分段式线圈单元2111的结构相同或类似。

本实施例的原理与上述实施例的原理相同或类似,此处不再赘述。本实施例提供的电机绕组也具备上述实施例中所描述的有益效果,此处不再赘述。

本实用新型实施例提供又一种电机绕组。图16为本实用新型实施例提供的又一种电机绕组的结构示意图。图17为本实用新型实施例提供的一种第十一分段式式线圈单元的机构示意图。图18为本实用新型实施例提供的一种第四分段式线圈组的结构示意图。图19为本实用新型实施例提供的一种一相绕组的平铺展开示意图。结合图16至19所示,该电机绕组包括:第四分段式线圈组240和至少一个第五分段式线圈组250。

如图16所示,第四分段式线圈组240和至少一个第五分段式线圈组250沿径向呈包围式排列,第四分段式线圈组240位于最内侧或最外侧。其中,第五分段式线圈组与上述实施例中的第三分段式线圈组的结构相同或类似。

结合图6、图12和图16所示,任一第五分段式线圈组250包括N个第六分段式线圈单元311,N≥4,N为整数,结合图3、图4、图6、图12、图16和图19,任一第六分段式线圈单元311包括M个第二发卡线圈313,M为偶数,任一第二发卡线圈313包括:依次连接的第三槽外端部3131、第三槽内部分3132、第二槽外转弯部3133、第四槽内部分3134和第四槽外端部3135。

每个第五分段式线圈组250的N个第六分段式线圈单元311沿周向依次排布,在多个槽内的部分沿径向呈两层分布。

每个第五分段式线圈组250中,任一第六分段式线圈单元311的M个第二发卡线圈313的第三槽内部分3132位于第一层的相邻的M个槽内,任一第六分段式线圈单元311的M个第二发卡线圈313的第四槽内部分3134位于第二层的相邻的M个槽内,任一第六分段式线圈单元311中的距离最近的第三槽内部分3132和第四槽内部分3134的距离为第一距离d,所有第六分段式线圈单元311的第一距离d相等。

每个第五分段式线圈组250中,第n个第六分段式线圈单元311的M个第二发卡线圈313的第三槽内部分3132和第n+1个第六分段式线圈单元311的M个第二发卡线圈313的第三槽内部分3132位于第一层相邻的2M个槽内,第n个第六分段式线圈单元311的M个第二发卡线圈313的第四槽内部分3132和第n+1个第六分段式线圈单元311的M个第二发卡线圈313的第四槽内部分3134位于第二层相邻的2M个槽内,其中,n=1、2……N-1,n为整数;第N个第六分段式线圈单元311的M个第二发卡线圈313的第三槽内部分3132和第1个第六分段式线圈单元311的M个第二发卡线圈313的第三槽内部分3132位于第一层相邻的2M个槽内,第N个第六分段式线圈单元311的M个第二发卡线圈313的第四槽内部分3134和第1个第六分段式线圈单元311的M个第二发卡线圈313的第四槽内部分3134位于第二层相邻的2M个槽内。

任一第五分段式线圈组250的N个第六分段式线圈单元311包括多个第七分段式线圈单元3111和多个第八分段式线圈单元3112。

第七分段式线圈单元3111包括M个槽节距不同的第二发卡线圈313,M个第二发卡线圈313呈同心式排布;第八分段式线圈单元3112包括M个槽节距相同的第二发卡线圈313,M个第二发卡线圈313呈叠绕式排布;或者,第七分段式线圈单元3111包括M个槽节距相同的第二发卡线圈313,M个第二发卡线圈313呈叠绕式排布;第八分段式线圈单元3112包括M个槽节距不同的第二发卡线圈313,M个第二发卡线圈313呈同心式排布。

任一第五分段式线圈组250中,第三槽外端部3131在周向上的延伸方向相同,第三槽外端部3131和第四槽外端部3135在周向上的延伸方向相反且远离。

结合图16至图19所示,第四分段式线圈组240包括N/2个第九分段式线圈单元411,如图18所示,任一第九分段式线圈单元411包括M个第三发卡线圈413,任一第三发卡线圈413包括:依次连接的第五槽外端部4131、第五槽内部分4132、第三槽外转弯部4133、第六槽内部分4134和第六槽外端部4135。

如图18所示,第四分段式线圈组240的N/2个第九分段式线圈单元411沿周向依次排布,在多个槽内的部分沿径向呈单层分布。

结合图17至19所示,第四分段式线圈组240中,任一第九分段式线圈单元411的M个第三发卡线圈413的第五槽内部分4132位于相邻的M个槽内,任一第九分段式线圈单元411的M个第三发卡线圈413的第六槽内部分4134位于相邻的M个槽内,任一第九分段式线圈单元411中的距离最近的第五槽内部分4132和第六槽内部分4134的距离为第一距离d,所有第九分段式线圈单元411和第六分段式线圈单元311的第一距离d相等。

结合图17至19所示,第九分段式线圈单元411包括M个槽节距相同的第三发卡线圈413,M个第三发卡线圈413呈叠绕式排布。

N/2个第九分段式线圈单元411包括至少一个第十分段式线圈单元4111和至少一个第十一分段式线圈单元4112。至少一个第十分段式线圈单元4111的第三发卡线圈413的第五槽外端部4131在周向上的延伸方向相同,至少一个第十分段式线圈单元4111的第三发卡线圈413的第五槽外端部4131和第六槽外端部4135在周向上的延伸方向相反且远离;第十一分段式线圈单元4112的第三发卡线圈413的第五槽外端部4131在周向上的延伸方向相同,第十一分段式线圈单元4112的第三发卡线圈413的一部分第六槽外端部4135与第五槽外端部4131在周向上的延伸方向相反且远离,第十一分段式线圈单元4112的第三发卡线圈413的另一部分第六槽外端部4135与第五槽外端部4131在周向上的延伸方向相同。

所有第二发卡线圈313的第二槽外转弯3133和所有第三发卡线圈413的第三槽外转弯部4133位于电机的一侧;所有第二发卡线圈313的第三槽外端部3131和第四槽外端部3135,以及所有第三发卡线圈413的第五槽外端部4131和第六槽外端部4135位于电机的另一侧。

第四分段式线圈组240和至少一个第五分段式线圈组250用于形成至少一相绕组;第五分段式线圈组250以及第四分段式线圈组240中的第十分段式线圈单元4111用于形成各相绕组的M条并行支路;任一第十一分段式线圈单元4112用于将一相绕组中的M/2条并行支路和另外M/2条并行支路串联连接。

其中,本实施例中的第五分段式线圈组250中的第七分段式线圈单元3111与上述实施例中的第三分段式线圈组的第二分段式线圈单元的结构和作用相同或类似,本实施例中的第五分段式线圈组250中的第八分段式线圈单元3112与上述实施例中的第三分段式线圈组的第三分段式线圈单元的结构和作用相同或类似。可根据功率需要设置第五分段式线圈组的个数,本实用新型实施例对此不做限定。本实施例中的第四分段式线圈组240中的第十分段式线圈单元4111与图3中的分段式线圈单元的结构类似。

需要说明的是,图19示例性的画出图16中的电机绕组中的U相绕组的平铺展开示意图。图19示例性的画出电机绕组包括一个第四分段式线圈组和两个第五分段式线圈组时的U相绕组的情况,其中,一个第五分段式线圈组的第三槽内部分和第四槽内部分占据一层和二层,另一个第五分段式线圈组的第三槽内部分和第四槽内部分占据三层和四层,第四分段式线圈组的第三槽内部分和第四槽内部分占据五层。本实用新型实施例可形成槽内部分沿径向呈奇数层排列的电机绕组。

可选的,M等于电机的每极每相槽数,M为偶数。可选的,M等于2。本实用新型实施例以M等于2为例进行说明。电机绕组可以是单相或多相。可选的,电机绕组可以是三相,N为3的倍数。其中,每相绕组的平铺展开示意图类似,图19示例性的画出U相绕组的平铺展开示意图,V相和W相绕组当于将U相绕组沿周向移动M个槽或2M个槽即可。本实用新型实施例以三相为例进行说明,该三相绕组可包括U相、V相和W相,且电机绕组的极数为8为例进行说明。本实用新型实施例对槽数和电机的极数不做限定。本实用新型实施例各图中以槽数为48为例进行说明。电机绕组可以是定子绕组或转子绕组,可以设置在电机的定子铁芯或转子铁芯上,例如电机绕组可以是定子绕组,定子铁芯的槽的数量为48,齿的数量为48。

可选的,如图19所示,任一第五分段式线圈组250中,用于形成同一相绕组的多个第六分段式线圈单元311按照如下方式排列:第k个第六分段式线圈单元311的M个第二发卡线圈313的第三槽内部分3132和第k+1个第六分段式线圈单元311的M个第二发卡线圈313的第四槽内部分3134位于相邻的M个槽内,第k个第六分段式线圈单元311的M个第二发卡线圈313的第四槽内部分3134和第k+1个第六分段式线圈单元的M个第二发卡线圈的第三槽内部分位于不相邻的2M个槽内,其中,k=1、2……K-1,k为整数,K为任一第五分段式线圈组中,用于形成同一相绕组的第六分段式线圈单元的个数,K为大于或等于4,且小于或等于N的整数;第K个第六分段式线圈单元的M个第二发卡线圈的第三槽内部分和第1个第六分段式线圈单元的M个第二发卡线圈的第四槽内部分位于相邻的M个槽内,第K个第六分段式线圈单元的M个第二发卡线圈的第四槽内部分和第1个第六分段式线圈单元的M个第二发卡线圈的第三槽内部分位于不相邻的2M个槽内。

图19示例性的标出位于一层和二层的第五分段式线圈组中,用于形成U相绕组的第六分段式线圈单元311中的第1个第六分段式线圈单元311U-1、第2个第六分段式线圈单元311U-2和第K个第六分段式线圈单元311U-K,其余第六分段式线圈单元的序号可根据位置依次确定。

可选的,如图18和图19所示,第四分段式线圈组240中,用于形成同一相绕组的多个第九分段式线圈单元按照如下方式排列:任一第九分段式线圈单元中的距离最近的第五槽内部分和第六槽内部分间隔的槽数,等于相邻两个第九分段式线圈单元的邻近的槽内部分间隔的槽数,参见图19中的五层,上述间隔的槽数均为4。

可选的,该电机绕组包括至少两相绕组。其中,相邻的两相绕组位于不同的槽内,相邻的两相绕组中距离最近的槽内部分之间间隔的槽数为零。可选的,该电机绕组包括三相绕组。

可选的,如图18和图19所示,第四分段式线圈组240中,第w个第九分段式线圈单元411的M个第三发卡线圈413的第五槽内部分4132和第w+1个第九分段式线圈单元411的M个第三发卡线圈413的第六槽内部分4134位于相邻的2M个槽内,第w个第九分段式线圈单元411的M个第三发卡线圈413的第六槽内部分4134和第w+1个第九分段式线圈单元411的M个第三发卡线圈413的第五槽内部分4132位于不相邻的2M个槽内,其中,w=1、2……N-1,w为整数;第N/2个第九分段式线圈单元411的M个第三发卡线圈413的第五槽内部分4132和第1个第九分段式线圈单元411的M个第三发卡线圈413的第六槽内部分4134位于相邻的2M个槽内,第N/2个第九分段式线圈单元411的M个第三发卡线圈413的第六槽内部分4134和第1个第九分段式线圈单元411的M个第三发卡线圈413的第五槽内部分4132位于不相邻的2M个槽内。

图18示例性的标出第四分段式线圈组中,第1个第九分段式线圈单元411-1、第2个第九分段式线圈单元411-2和第N/2个第九分段式线圈单元411-N/2,其余第九分段式线圈单元的序号可根据位置依次确定。

可选的,任一第五分段式线圈组250中,用于形成同一相绕组的第七分段式线圈单元3111的个数为2,两个第七分段式线圈单元3111相邻。

可选的,第五分段式线圈组250的第二发卡线圈311的第三槽外端部3111和第四槽外端部3115在周向上跨越的距离均为节距的一半;第十分段式线圈单元4111的第三发卡线圈413的第五槽外端部4131和第六槽外端部4135在周向上跨越的距离均为节距的一半,第十一分段式线圈单元4112的第三发卡线圈413的第六槽外端部4135在周向上跨越的距离均为节距的一半,第十一分段式线圈单元4112的第三发卡线圈413的与第五槽外端部4131在周向上的延伸方向相反且远离的第六槽外端部4135在周向上跨越的距离比节距的一半小1个槽间距,第十一分段式线圈单元4112的第三发卡线圈413的与第五槽外端部4131在周向上的延伸方向相反且远离的第六槽外端部4135在周向上跨越的距离为节距的一半。

可选的,第三槽外端部3131、第四槽外端部3135、第五槽外端部4131和第六槽外端部4135均具有延伸端,将远离第四分段式线圈组240的第五分段式线圈组250的多个第七分段式线圈单元3111,远离第四分段式线圈组的部分槽外端部的延伸端作为连接端,例如该连接端可作为引出线或中性点,任一第五分段式线圈组250中,除与作为连接端的延伸端在同一径向的延伸端外,其余延伸端中,位于同一径向的两个延伸端3136连接;第四分段式线圈组240中,除与作为连接端的延伸端在同一径向的延伸端外,其余延伸端中,位于同一径向的两个延伸端3136连接;与作为连接端的延伸端位于同一径向的延伸端中,除作为连接端的延伸端外,其余延伸端中,每相邻两个延伸端3136连接。

本实施例的技术方案将第五分段式线圈组,以及第四分段式线圈组中的第十分段式线圈单元,形成各相绕组的M条并行子支路;通过设置第十一分段式线圈单元,第十一分段式线圈单元的第三发卡线圈的第五槽外端部在周向上的延伸方向相同,第十一分段式线圈单元的第三发卡线圈的一部分第六槽外端部与第五槽外端部在周向上的延伸方向相反且远离,第十一分段式线圈单元的第三发卡线圈的另一部分第六槽外端部与第五槽外端部在周向上的延伸方向相同,可实现将一相绕组中的M/2条并行子支路和另外M/2条并行子支路串联连接,从而减少汇流条和汇流排的使用,降低制作工艺复杂程度,降低生产成本,提高加工效率。

本实用新型实施例提供又一种电机绕组。图20为本实用新型实施例提供的又一种电机绕组的结构示意图。图21为本实用新型实施例提供的又一种第十一分段式式线圈单元的机构示意图。图22为本实用新型实施例提供的又一种第四分段式线圈组的结构示意图。图23为本实用新型实施例提供的又一种一相绕组的平铺展开示意图。在上述实施例的基础上,第九分段式线圈单元411包括M个槽节距不同的第三发卡线圈413,M个第三发卡线圈413呈同心式排布。

其中,本实施例的第十分段式线圈单元4111与图3中的分段式线圈单元2111的结构相同或相似。本实施例与上一实施例的原理相同或类似,故本实施例具有上一实施例中所描述的有益效果,此处不再赘述。

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、相互结合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。

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