用于电机的定子以及电机的制作方法

本发明涉及电机冷却技术领域，尤其涉及一种用于电机的定子以及电机。

背景技术：

随着大型永磁电机容量的提高，电机内部的损耗也相应增大，从而造成电机内部的温升过高，进而影响电机的安全稳定运行。在电机中，最大发热源是绕组，绕组的主要散热方式中最有效的散热方式就是通过径向通风道中流通的气流进行直接冷却。现有电机的径向通风冷却结构是在定子铁芯上设置有若干用于通风的径向通风道，这样，由电机外部冷却风机提供的冷风进入电机后，在电机内部流通而构成的通风路径为：气流从电机轴向的两端进入电机内部，经过绕组的端部进入到定子与转子之间的气隙中，再经过定子铁芯处设置的若干径向通风道到达定子支架的空腔中，最后通过管道将定子支架处的热气流排出至电机外部。

根据电机内部的通风路径分析可知，冷风进入定子和转子之间的气隙后，由于定子铁芯处的径向通风道的分流、局部以及沿程阻力的原因，造成在定子铁芯和转子之间的气隙中流通的气流的流动速度越来越小。这样从定子和转子之间气隙的轴向两端进风口处到电机轴向中间位置的气流的静压是越来越大，动压则是越来越小；另外，由于进入径向通风道的气流首先冷却的是上层绕组，其次是下层绕组，因此，导致绕组的最高温度位置应位于上层绕组和下层绕组之间的层间垫条处。

目前，一方面由于电机的定子铁芯的齿槽中位于双层绕组之间的层间垫条是绝缘材料，其导热系数非常低，不利于散热；而另一方面电机层间垫条的宽度和齿槽宽度基本上是一样的，其长度和齿槽的轴向长度基本上也是一样的，因此双层绕组在其之间的垫条处的热量不易散出，这样容易导致热量在垫条处堆积，从而会对电机的稳定运行造成影响。

技术实现要素：

根据本发明的实施例，提供了一种用于电机的定子以及电机，能够在定子铁芯的齿槽中的双层绕组之间形成冷却通道，使电机内部的冷却气流能够通过该冷却通道对双层绕组进行直接冷却，从而提高对双层绕组的冷却效率。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于电机的定子，该定子包括：定子铁芯、双层绕组以及垫条，定子铁芯由多个叠片叠压而成，并在多个叠片中相邻的两个叠片之间设置垫片，以在相邻的两个叠片之间形成径向通风道；双层绕组沿定子铁芯的径向叠置于定子铁芯的齿槽中；垫条沿定子铁芯的轴向设置于双层绕组之间，并且垫条设置有槽形通道，以使双层绕组中的面向槽形通道的绕组表面与径向通风道连通。

根据本发明的一个方面，槽形通道的数量为多个，多个槽形通道靠近垫条沿长度方向的两侧端部设置。

根据本发明的一个方面，多个槽形通道以轴对称形式设置在垫条沿长度方向的两侧。

根据本发明的一个方面，槽形通道沿垫条的长度方向贯通。

根据本发明的一个方面，槽形通道在垫条的长度方向为轴对称结构。

根据本发明的一个方面，槽形通道在垫条沿长度方向的一侧或两侧端部敞开，以在垫条的一侧或两侧端部形成进风口。

根据本发明的一个方面，垫条为由多个垫条单体构成的分体结构，多个垫条单体彼此之间分隔设置以形成槽形通道。

根据本发明的一个方面，槽形通道包括对应多个径向通风道中的至少部分径向通风道设置的一个或多个出风口。

根据本发明的一个方面，一个或多个出风口对应位于齿槽一侧或两侧的至少部分径向通风道设置。

根据本发明的一个方面，一个或多个出风口与至少部分径向通风道一一对应地设置。

根据本发明的一个方面，一个或多个出风口设置于垫条沿长度方向的大致中间位置。

根据本发明的一个方面，一个或多个出风口中的每个出风口与至少部分径向通风道中的多个径向通风道对应地设置。

根据本发明的一个方面，一个或多个出风口设置于垫条沿长度方向的大致中间位置。

根据本发明的一个方面，垫条为一体式结构，垫条的垫条本体的至少部分宽度小于齿槽的宽度，以使垫条与齿槽的至少一侧内壁之间形成槽形通道。

根据本发明的一个方面，多个槽形通道以轴对称形式设置在垫条沿宽度方向的两侧。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种电机，包括上述的用于电机的定子。

综上，本发明实施例的用于电机的定子，通过在设置于定子的齿槽中的双层绕组之间的垫条处设置槽形通道，使双层绕组面对槽形通道的绕组表面能够与径向通风道连通。使得进入电机腔体中的冷却气流能够流入槽形通道中，与双层绕组中面向槽形通道的表面换热接触，从而对双层绕组进行直接冷却，能够提高对双层绕组的冷却效率，避免双层绕组产生的热量在其之间的垫条处堆积而造成温升问题。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1是根据本发明一个实施例的安装有定子的电机的部分结构剖面示意图；

图2是根据本发明第一个实施例的垫条安装在定子齿槽中的分解结构示意图；

图3是根据本发明第一个实施例的垫条在定子齿槽中的一种安装状态示意图；

图4是图3的垫条在定子齿槽中的一种安装状态的俯视示意图；

图5是图3中的垫条的立体结构示意图；

图6是图5中的垫条的俯视结构示意图：

图7是根据本发明第二个实施例的垫条的俯视结构示意图；

图8是根据本发明第三个实施例的垫条的俯视结构示意图；

图9是根据本发明第四个实施例的垫条的俯视结构示意图；

图10是根据本发明第五个实施例的垫条的俯视结构示意图；

图11是根据本发明第六个实施例的垫条的俯视结构示意图；

图12是根据本发明第七个实施例的垫条的俯视结构示意图；

图13是根据本发明第八个实施例的垫条的俯视结构示意图；

图14是根据本发明第九个实施例的垫条的俯视结构示意图；

图15是根据本发明第十个实施例的垫条的俯视结构示意图；

图16是根据本发明第十一个实施例的垫条的俯视结构示意图。

其中：

1-电机；10-定子；10a-第一端；10b-第二端；11-转子；11a-气隙；12-定子支架；13-腔体；14-腔体；

100-定子铁芯；101-叠片；102-垫片；103-径向通风道；104-齿槽；105-下层绕组；106-上层绕组；108-槽楔；109-垫条；110-槽形通道；111-垫条单体；112-垫条单体；112a-进风口；112b-出风口；113-垫条单体；113a-进风口；113b-出风口；114-垫条单体；115-垫条单体；115b-出风口；116-垫条单体；116b-出风口；117-垫条单体；117a-进风口；117b-出风口；118-垫条单体；118a-进风口；118b-出风口；119-垫条单体；119b-出风口；120-垫条单体；120a-进风口；121-垫条单体；121a-进风口；122-垫条单体；122a-进风口；122b-出风口；123-垫条单体；123a-进风口；124-垫条单体；124b-出风口；125-垫条单体；125a-进风口；126-垫条单体；126a-进风口；127-垫条单体；128-垫条单体；128a-进风口；128b-出风口；129-垫条单体；129a-进风口；129b-出风口；130-垫条单体；131-垫条单体；131a-进风口；131b-出风口；132-垫条单体；132a-进风口；133b-出风口；133-垫条本体；133a-进风口；133a′-进风口；134-垫条本体；134a-进风口；134a′-进风口；

A-轴线。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的用于电机的定子的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供的用于电机的定子的齿槽中绕置有双层绕组，在双层绕组的上、下层绕组之间设置有用于将上、下层绕组分隔开的垫条，通过设置该垫条能够避免电机在运行过程中双层绕组相互摩擦，而出现绝缘失效的问题。并且本发明实施例中的垫条设置有槽形通道，以在双层绕组之间形成与径向通风道连通的冷却通道，使双层绕组能够得到有效冷却，避免温度在双层绕组之间堆积。在以下的实施例中，仅以电机中的内定子结构为示例进行说明，但是，本发明实施例中的定子并不限于此，在其他的实施例中，该定子还可以是电机中的外定子结构。

为了更好地理解本发明，下面结合图1至图16根据本发明实施例的用于电机的定子进行详细描述。

图1是根据本发明一个实施例的安装有定子10的电机1的部分结构剖面示意图，图2是根据本发明第一个实施例的垫条109安装在定子10的齿槽104中的分解结构示意图，图3是根据本发明第一个实施例的垫条109在定子10的齿槽104中的一种安装状态示意图，其中，只示意出了定子10沿轴向被切割后的部分结构，而未显示出定子10的整体结构，并且在图1中显示了径向通风道103所指示位置的三个垫片102被拆除后的状态。根据本发明的一个实施例，用于电机的定子10(以下简称为定子10)包括：定子铁芯100、双层绕组以及垫条109。定子铁芯100由多个叠片101叠压而成，在多个叠片101中相邻的两个叠片101之间设置有垫片102，以在多个叠片101中相邻的两个叠片101之间形成径向通风道103。双层绕组沿所述定子铁芯100的径向叠置于定子铁芯100的齿槽104中。垫条109沿定子铁芯100的轴向设置于双层绕组之间，并且垫条10上设置有槽形通道110，以使双层绕组中的面向槽形通道110的绕组表面与径向通风道103连通。

由此，本发明实施例的用于电机的定子10通过在支撑于双层绕组(即下层绕组105和上层绕组106)之间的垫条109处设置槽形通道110的方式，使得径向通风道103能够在双层绕组以及定子10的齿槽104的两侧壁的包围作用下在双层绕组之间形成冷却通道，并且通过槽形通道110使双层绕组中面对槽形通道110的下层绕组105和/或上层绕组106的表面与形成于相邻两叠片101之间的径向通风道103连通。这样，通过在双层绕组之间形成与径向通风道103连通的冷却通道的方式，使得在径向通风道103中流通的冷却气流能够经由槽形通道110与面向槽形通道110的下层绕组105和/或上层绕组106的表面换热接触，从而对下层绕组105和/或上层绕组106进行冷却，进而能够及时将双层绕组在电机1的运行过程中产生并堆积在下层绕组105和上层绕组106之间的热量带走。

根据本发明的一个实施例，电机1包括：定子10、转子11和定子支架12，其中，定子10通过定子支架12固定于电机1内，转子11环绕定子10设置，并且在定子10和转子11之间沿周向形成环形气隙11a。在电机1内部的定子10的轴向第一端10a处还具有空腔13，而在定子10的轴向第二端10b处具有空腔14。

定子10(图中未示出整体结构)包括定子铁芯100和双层绕组，其中，定子铁芯100由多个叠片101沿轴向叠压而构成，叠压后构成的定子铁芯100沿周向设置有多个沿轴向贯通的齿槽104。并且在多个叠片101的两两相邻的叠片101之间设置有垫片102，以在被相互隔开的每两个相邻的叠片101之间形成径向通风道103。在齿槽104中沿定子铁芯100的径向叠置双层绕组，即下层绕组105和上层绕组106，并且为了使下层绕组105和上层绕组106能够彼此隔开，在下层绕组105和上层绕组106之间还铺设有垫条109。

因此，在电机1内部用于对定子铁芯100、下层绕组105以及上层绕组106进行冷却的冷却气流的流动路径即被构成为：从外部进入电机1内部的冷却气流从定子10轴向两侧的腔体13和腔体14处进入至气隙11a中，进而冷却气流则会从气隙11a处流经径向通风道103对定子铁芯100以及双层绕组进行冷却，最终吸收了热量之后的冷却气流则到达定子支架12的空腔中，并通过管道进一步被排至电机1的外部。

需要说明的是，为了更好地显示出本发明以下实施例中的垫条109的结构，在以下实施例的附图中，由于垫条109的宽度大致与齿槽104的槽宽(即齿槽104两侧内壁之间的距离)相等，而垫条109的长度大致与齿槽104的长度相等，所以示出的位于垫条109外周的虚线外框(与垫条109外轮廓重合部分为实线)为沿定子10的径向观察时齿槽104的内壁轮廓线(同时也是位于垫条109下方的下层绕组105的部分外轮廓线)，为了便于区分，图1至图16中带有剖面线的部分则为沿定子10的径向观察时垫条109的实体结构。另外，以下实施例中出现的垫条109的厚度方向为与图中示出的定子10的径向方向重合的方向，垫条109的宽度方向为齿槽104的一侧内壁至另一侧内壁的方向，而垫条109的长度方向则为与定子10的轴向方向重合的方向。此外，以下描述中出现的轴向和径向皆是指沿定子10的轴向和径向。

以下实施例，将对安装于下层绕组105和上层绕组106之间的垫条109的结构进行具体说明。请一并参见图4、图5和图6，其中，图4是图3的垫条109在定子10的齿槽104中的一种安装状态的俯视示意图；图5是图3中的垫条109的立体结构示意图；图6是图5中的垫条109的俯视结构示意图。在本实施例中，垫条109为由多个垫条单体构成的分体结构，多个垫条单体彼此之间分隔设置，以在多个垫条单体之间形成槽形通道110。并且本实施例中的槽形通道110以轴对称的形式沿垫条109的长度方向设置在垫条109的两侧，而图中的轴线A(即定子10的位于轴向中间位置的中心线)为槽形通道110的对称轴。

示例性地，本实施例中的垫条109包括五段彼此之间分隔设置的垫条单体，其中，位于齿槽104大致中间位置(暂且忽略位于垫条109下方的下层绕组105，下述实施例中同样如此)的垫条单体111为长条形结构，并且垫条单体111的宽度与齿槽104的宽度(即齿槽104两侧内壁之间的距离)相等。两段垫条单体112和两段垫条单体113结构相同，均为细长条形结构，其中，两段垫条单体112彼此相对并分隔地布置在轴线A的同一侧，而两段垫条单体113相对于两段垫条单体112对称地布置于轴线A的另一侧。两段垫条单体112以及两段垫条单体113还分别沿轴向与垫条单体111之间相隔一定距离布置，由此使得两个槽形通道110在轴线A两侧对应位于齿槽104两侧内壁处的径向通风道103，分别形成两个相对的出风口112b以及两个相对的出风口113b，上述“一定距离”可以根据径向通风道103的气隙的宽度或者槽形通道110实际需要的出风量确定(下述实施例中的“一定距离”与本实施例相同)。

通过本实施例中的多个垫条单体相互之间按照预设的摆放位置间隔设置，使得垫条109在双层绕组之间形成两个槽形通道110，而两个槽形通道110被配置成：分别靠近垫条109沿长度方向的两侧端部设置，并且两个槽形通道110以轴对称的形式沿垫条109的长度方向设置在轴线A的两侧。并且，两个槽形通道110分别在垫条109的沿长度方向的两侧端部敞开，以在垫条109的两侧端部分别形成进风口112a和进风口113a。这样，槽形通道110即可分别通过进风口112a和进风口113a与腔体13以及腔体14相连通。

垫条单体相互之间按照预设的摆放位置间隔设置还使得两个槽形通道110在轴线A两侧对应位于齿槽104两侧内壁处的径向通风道103，分别形成两个相对的出风口112b以及两个相对的出风口113b，相对是指每对出风口均沿垫条109宽度方向的两侧相对地布置。在本实施例中，槽形通道110的多个出风口与定子铁芯100的多个径向通风道103中的至少部分径向通风道103一一对应地设置，也就是说，槽形通道110的每个出风口都对应齿槽104一侧内壁处的一个径向通风道103。并且，两个相对的出风口112b以及两个相对的出风口113b均靠近垫条109的中间位置。这样，槽形通道110即可分别通过两对相对的出风口与位于齿槽104两侧的径向通风道103相连通。

本实施例的垫条109通过设置两个槽形通道110，能够在双层绕组之间形成两条冷却通道，并在垫条109沿长度方向的两侧端部分别形成两个进风口，在沿垫条109宽度方向的两侧分别对应径向通风道103形成两对出风口。因此，进入电机1腔体中的冷却气流能够分别经由两端的进风口112a和进风口113a进入两侧的冷却通道(即分别靠近垫条109沿长度方向的两侧端部的槽形通道110)中。在对下层绕组105和上层绕组106面向槽形通道110的表面进行直接冷却后，冷却气流分别经由沿垫条109宽度方向两侧布置的两对出风口流入与两对出风口相对应的径向通风道103中，从而使吸收了双层绕组产生的热量后的冷却气流能够经由径向通风道103流入至定子支架12的腔体处，进而能够通过管道将吸热后的冷却气流排除至电机1外部。

通过冷却气流在下层绕组105和上层绕组106之间直接与双层绕组换热接触的冷却方式对双层绕组进行冷却，能够有效提高双层绕组的冷却效率，还能避免双层绕组之间堆积的热量由于不能及时进行有效冷却而出现的温升问题。同时，在双层绕组层之间增加冷却通道还可以降低电机1内部的通风阻力，从而能够增大用于提供冷却气流的风机的风量，进而提升电机1内部整体的冷却效果，提高电机1的可靠性，增加输出功率，并进一步降低双层绕组的温度，保证电机1的稳定运行。或者，当保持进入电机1内部风量不变的情况下，还可以降低对风机性能的要求(例如减小风机尺寸)，从而能够降低电机1的生产成本。另外，本发明实施例的定子10由于通风冷却的方式，可以适当的增加其热负荷，从而减轻铜和磁钢的重量，进而降低电机1的成本。

而且现有的径向通风冷却方式中存在绕组温度在轴向上呈两端高、中间低的分布，而在径向上呈上下温度低、中间温度高的分布，这样造成绕组在轴径向上都存在较大温差。通过将槽形通道110靠近垫条109沿长度方向的两侧端部设置，以分别在靠近双层绕组的两侧端部位置形成两条冷却通道，从而能够减少绕组在轴径向上存在的温差，进而使双层绕组得到均匀的冷却。

当然本发明实施例对于垫条单体112、垫条单体111以及垫条单体113的轴向长度不进行限制。在本实施例中，为了能够对沿轴向更长长度的双层绕组进行冷却，位于中间位置的垫条单体111的轴向长度小于两侧的垫条单体112以及垫条单体113的轴向长度，使得槽形通道110具有足够的轴向长度。而且垫条单体112、垫条单体111以及垫条单体113的轴向长度决定了槽形通道110的出风口的位置，当出风口靠近轴线A时，则出风口与靠近轴向中间位置的径向通风道103相对应。由于冷却气流在靠近轴向中间位置的径向通风道103中的流速较快，因此将出风口靠近轴线A设置能够加快槽形通道110中的冷却气流的流速，进而能够提高对双层绕组的冷却效率。

图7是根据本发明第二个实施例的垫条109的俯视结构示意图，与上述第一个实施例相同的是，本实施例中的垫条109同样为由多个垫条单体构成的分体结构，多个垫条单体彼此之间分隔设置，以在多个垫条单体之间形成槽形通道110。但是，本实施例中的槽形通道110沿垫条109的长度方向贯通设置，并且槽形通道110在垫条109的长度方向为轴对称结构，图中的轴线A为槽形通道110的对称轴。

示例性地，本实施例中垫条109包括十段彼此之间分隔设置的垫条单体，其中，位于齿槽104大致中间位置且长度较短的两段垫条单体114分别贴近齿槽104两侧的内壁设置。另外，长度较短的两段垫条单体115和两段垫条单体116相对于轴线A彼此对称地设置于两段垫条单体114的轴向两侧，并且两段垫条单体115和两段垫条单体116各自中的垫条单体同样彼此分隔地靠近齿槽104两侧的内壁设置。而长度较长的两段垫条单体117和两段垫条单体118相对于轴线A彼此对称地设置于齿槽104的轴向最外侧，并且两段垫条单体117和两段垫条单体118各自中的垫条单体同样彼此分隔地靠近齿槽104两侧的内壁设置。并且，两段垫条单体115以及两段垫条单体116分别沿轴向与两段垫条单体114之间相隔一定距离布置。两段垫条单体117以及两段垫条单体118分别沿轴向与相对其位于轴向内侧的两段垫条单体115以及两段垫条单体116之间相隔一定距离(同上述的“一定距离”)布置。由此使得槽形通道110在轴线A的两侧对应位于齿槽104两侧内壁处的径向通风道103，沿垫条109宽度方向的两侧分别形成两个相对的出风口115b、两个相对的出风口116b、两个相对的出风口117b以及两个相对的出风口118b，

通过本实施例中的多个垫条单体相互之间按照预设的摆放位置间隔设置，使得垫条109在双层绕组之间形成一个沿轴向贯通的槽形通道110，而贯通的槽形通道110被配置成：以轴对称的形式沿垫条109的长度方向的两侧延伸设置，而且槽形通道110分别在垫条109的沿长度方向的两侧端部敞开，以在垫条109的两侧端部分别形成进风口117a和进风口118a。这样，槽形通道110即可分别通过进风口117a和进风口118a与腔体13以及腔体14相连通。

垫条单体相互之间按照预设的摆放位置间隔设置还使得槽形通道110在轴线A的两侧对应位于齿槽104两侧内壁的径向通风道103，沿垫条109宽度方向的两侧分别形成两个相对的出风口115b、两个相对的出风口116b、两个相对的出风口117b以及两个相对的出风口118b，相对是指每对出风口均沿垫条109宽度方向的两侧相对地布置。在本实施例中，槽形通道110的多个出风口与定子铁芯100的多个径向通风道103中的至少部分径向通风道103一一对应地设置。并且，两个相对的出风口115b、两个相对的出风口116b、两个相对的出风口117b以及两个相对的出风口118b均靠近垫条109的中间位置。这样，槽形通道110即可分别通过四对相对的出风口与位于齿槽104两侧的径向通风道103相连通。

本实施例的垫条109通过设置贯通的槽形通道110，能够在双层绕组之间形成一条沿轴向贯通的冷却通道，并在垫条109沿长度方向的两侧端部分别形成两个进风口，在沿垫条109宽度方向的两侧分别对应径向通风道103形成四对出风口。因此，进入电机1腔体中的冷却气流能够分别经由两端的进风口117a和进风口118a进入槽形通道110中，与下层绕组105和上层绕组106进行换热接触。与下层绕组105和上层绕组106进行换热接触后的冷却气流经由沿垫条109宽度方向的两侧布置的四对出风口分别流入与四对出风口相对应的径向通风道103中，从而使吸收了双层绕组产生的热量后的冷却气流能够经由径向通风道103流入至定子支架12的腔体处，进而能够通过管道被排除至电机1外部。

本实施例中的垫条109同样能够通过槽形通道110供冷却气流流入，对下层绕组105和上层绕组106进行直接冷却，因此本实施例具有与上述实施例中的对双层绕组采用直接冷却的方式相同的优点，故不再加以赘述。需要说明的是，本实施例中的垫条109上的槽形通道110由于能够在下层绕组105和上层绕组106之间形成沿轴向贯通的冷却通道，并且沿垫条109宽度方向的两侧分别形成四对相对的出风口，从而能够增加出风口的出风量，进一步减小冷却通道中的通风阻力，加快冷却通道中冷却气流的流速，进而能够进一步提高下层绕组105和上层绕组106的冷却效率，提高电机1运行的安全性与可靠性，同时提高电机1的功率密度。

当然本实施例同样对于垫条单体114、垫条单体115、垫条单体116、垫条单体117以及垫条单体118的轴向长度不进行限制。

图8是根据本发明第三个实施例的垫条109的俯视结构示意图，与上述第一个实施例相同的是，本实施例中的垫条109同样为由多个垫条单体构成的分体结构，多个垫条单体彼此之间分隔设置，以在多个垫条单体之间形成槽形通道110。并且本实施例中的槽形通道110以轴对称的形式沿垫条109的长度方向设置在垫条109的两侧，图中的轴线A为槽形通道110的对称轴。

示例性地，本实施例中的垫条109包括五段彼此之间分隔设置的垫条单体，其中，位于齿槽104大致中间位置的垫条单体119为长条形结构，并且垫条单体119的宽度小于齿槽104的宽度，而两段垫条单体120和两段垫条单体121结构相同，均为细长条结构，并且两段垫条单体120彼此分隔地布置在轴线A的同一侧，即，两段垫条单体120分别靠近齿槽104的两侧内壁布置。两段垫条单体121相对于两段垫条单体120对称地布置于轴线A的另一侧，并且两段垫条单体120以及两段垫条单体121还分别沿轴向与垫条单体119之间相隔一定距离布置。

通过本实施例中的多个垫条单体相互之间按照预设的摆放位置间隔设置，使得垫条109在双层绕组之间形成两个槽形通道110，而两个槽形通道110被配置成：分别靠近垫条109沿长度方向的两侧端部设置，并且两个槽形通道110以轴对称的形式沿垫条109的长度方向设置在轴线A的两侧(同垫条109的两侧)。两个槽形通道110分别在垫条109的沿长度方向的两侧端部敞开，以在垫条109的两侧端部分别形成进风口120a和进风口121a。这样，槽形通道110即可分别通过进风口120a和进风口121a与腔体13以及腔体14相连通。同时，还使得两个槽形通道110在垫条单体119外围形成周向连通的出风口119b(此时该周向连通的出风口119b同时可作为两侧的槽形通道110的一部分，供冷却气流流动)，在本实施例中，槽形通道110的出风口119b能够对应多个径向通风道103，也就是说，槽形通道110的每一个出风口能够与定子铁芯100的多个径向通风道103的至少部分径向通风道103中的多个径向通风道103相对应。这样，槽形通道110即可通过该周向连通的出风口119b与相对应的多个径向通风道103相连通。

本实施例中的垫条109同样具备与第一个实施例中的垫条109同样的优点，故不再加以赘述。但需要说明的是，在本实施例中，由于两侧的槽形通道110的出风口119b与多个径向通风道103相对应，从而能够增加出风口的出风量，进一步减小冷却通道中的通风阻力，加快冷却通道中冷却气流的流速，进而能够进一步提高下层绕组105和上层绕组106的冷却效率，提高电机1运行的安全性与可靠性。

当然本实施例同样对于垫条单体119、垫条单体120以及垫条单体121的轴向长度不进行限制。

图9是根据本发明第四个实施例的垫条109的俯视结构示意图，与上述第二个实施例相同的是，本实施例中的垫条109同样为由多个垫条单体构成的分体结构，多个垫条单体彼此之间分隔设置，以在多个垫条单体之间形成槽形通道110。并且本实施例中的槽形通道110沿垫条109的长度方向贯通设置，图中的轴线A为槽形通道110的对称轴。

示例性地，本实施例中的垫条109包括四段彼此之间分隔设置的垫条单体，其中，两段垫条单体122和两段垫条单体123结构相同，均为细长条结构，并且两段垫条单体122彼此分隔地布置在轴线A的同一侧，而两段垫条单体123相对于两段垫条单体122对称地布置于轴线A的另一侧。并且两段垫条单体122和两段垫条单体123彼此之间沿轴向相隔一定距离布置，使得在两段垫条单体122和两段垫条单体123之间形成较大开口，即槽形通道110的出风口122b。

通过本实施例中的多个垫条单体相互之间按照预设的摆放位置间隔设置，使得垫条109在双层绕组之间形成一个沿轴向贯通的槽形通道110，而贯通的槽形通道110被配置成：槽形通道110在垫条109的长度方向为轴对称结构，而且槽形通道110分别在垫条109的沿长度方向的两侧端部敞开，以在垫条109的两侧端部分别形成进风口122a和进风口123a。这样，槽形通道110即可分别通过进风口122a和进风口123a与腔体13以及腔体14相连通。同时，贯通设置的槽形通道110通过两段垫条单体122和两段垫条单体123之间的开口形成完全敞开的出风口122b，在本实施例中，槽形通道110的出风口122b能够对应多个径向通风道103。这样，槽形通道110即可通过该完全敞开的出风口122b与相对应的多个径向通风道103相连通。

本实施例中的垫条109同样具备与第二个实施例中的垫条109同样的优点，故不再加以赘述。但需要说明的是，在本实施例中，由于槽形通道110通过两段垫条单体122和两段垫条单体123之间的开口形成完全敞开的出风口122b，能够进一步增加槽形通道110的出风口的出风量，从而加快冷却通道中冷却气流的流速，能够进一步提高下层绕组105和上层绕组106的冷却效率。

当然本实施例同样对于垫条单体122和垫条单体123的轴向长度不进行限制。

图10是根据本发明第五个实施例的垫条109的俯视结构示意图，与上述第三个实施例相同的是，本实施例中的垫条109同样为由多个垫条单体构成的分体结构，多个垫条单体彼此之间分隔设置，以在多个垫条单体之间形成槽形通道110。并且本实施例中的槽形通道110以轴对称的形式沿垫条109的长度方向设置在垫条109的两侧，图中的轴线A为槽形通道110的对称轴。

示例性地，本实施例中的垫条109包括三段彼此之间分隔设置的垫条单体，其中，垫条单体124包括呈阶梯状设置的三个部分，并且垫条单体124紧贴齿槽104的一侧内壁设置。垫条单体124整体以轴线A为对称轴，其中，垫条单体124靠近轴线A的部分与垫条单体124靠近轴向两侧的两个部分相比具有更宽的宽度，并且，垫条单体124靠近轴线A的部分的宽度小于齿槽104的槽宽。垫条单体125和垫条单体126相对于垫条单体124的靠近轴向两侧的两个部分，贴近于齿槽104的另一侧且相对轴线A对称地设置，并且垫条单体125和垫条单体126分别沿轴向与垫条单体124靠近轴线A的部分相隔一定距离设置，以在垫条单体124靠近轴线A的部分的限定作用下，使垫条单体125和垫条单体126之间形成条状的开口，即本实施例中槽形通道110的出风口124b。

通过本实施例中的多个垫条单体相互之间按照预设的摆放位置间隔设置，使得垫条109在双层绕组之间形成两个槽形通道110，而两个槽形通道110被配置成：分别靠近垫条109沿长度方向的两侧端部设置，并且两个槽形通道110以轴对称的形式沿垫条109的长度方向设置在轴线A的两侧。两个槽形通道110分别在垫条109的沿长度方向的两侧端部敞开，以在垫条109的两侧端部分别形成进风口125a和进风口126a。这样，槽形通道110即可分别通过进风口125a和进风口126a与腔体13以及腔体14相连通。同时，在垫条单体124靠近轴线A的部分的限定作用下，使得垫条单体125和垫条单体126之间形成条状的开口，即本实施例中槽形通道110的出风口124b，在本实施例中，槽形通道110的出风口124b能够对应多个径向通风道103。这样，槽形通道110即可通过该条状的出风口124b与相对应的多个径向通风道103相连通。

本实施例中的垫条109同样具备与第三个实施例中的垫条109相同的优点，故不再加以赘述。当然本实施例同样对于垫条单体124、垫条单体125以及垫条单体126的轴向长度不进行限制。

图11是根据本发明第六个实施例的垫条109的俯视结构示意图，与上述第一个实施例相同的是，本实施例中的垫条109同样为由多个垫条单体构成的分体结构，多个垫条单体彼此之间分隔设置，以在多个垫条单体之间形成槽形通道110。但是，本实施例中的槽形通道110不是对称结构。

示例性地，本实施例中的垫条109包括三段彼此之间分隔设置的垫条单体，其中，垫条本体127包括呈阶梯状设置的三个部分，垫条单体127靠近轴线A的部分与齿槽104的宽度相等，而垫条单体127靠近轴向两侧的两个部分均呈细长条状，并分别贴近齿槽104的相反侧的内壁设置。位于轴线A两侧的垫条单体128和垫条单体129分别相对于垫条单体127靠近轴向两侧的两个部分，贴近齿槽104的相反侧的内壁设置，并且垫条单体128和垫条单体129分别沿轴向与垫条单体127靠近轴线A的部分保持一定距离设置。由此，垫条单体127靠近轴线A的部分与垫条单体128之间对应齿槽104内壁一侧的径向通风道103形成出风口128b，而垫条单体127靠近轴线A的部分与垫条单体129之间对应齿槽104内壁另一侧的径向通风道103形出风口129b。

通过本实施例中的多个垫条单体相互之间按照预设的摆放位置间隔设置，使得垫条109在双层绕组之间形成两个槽形通道110，而两个槽形通道110被配置成：分别靠近垫条109沿长度方向的两侧端部设置。两个槽形通道110分别在垫条109的沿长度方向的两侧端部敞开，以在垫条109的两侧端部分别形成进风口128a和进风口129a。这样，槽形通道110即可分别通过进风口128a和进风口129a与腔体13以及腔体14相连通。同时，还使得垫条单体127靠近轴线A的部分与垫条单体128之间对应齿槽104一侧内壁的径向通风道103形成出风口128b，而垫条单体127靠近轴线A的部分与垫条单体129之间对应齿槽104另一侧内壁的径向通风道103形出风口129b。即，在本实施例中，槽形通道110的多个出风口与定子铁芯100的多个径向通风道103中的至少部分径向通风道103一一对应地设置。这样，槽形通道110即可分别通过位于相反侧的出风口128b以及出风口129b与相对应的两个径向通风道103相连通。

图12是根据本发明第七个实施例的垫条109的俯视结构示意图，与上述第六个实施例相同的是，本实施例中的垫条109同样为由多个垫条单体构成的分体结构，多个垫条单体彼此之间分隔设置，以在多个垫条单体之间形成槽形通道110。但是，本实施例中的槽形通道110不是对称结构。

示例性地，本实施例中的垫条109包括三段彼此之间分隔设置的垫条单体。垫条本体30包括呈阶梯状设置的三个部分，其中，垫条单体130的靠近轴线A的部分的面相齿槽104两侧内壁的端面，沿垫条109的宽度方向分别向内凹设形成位于两侧的台阶面，而垫条单体130靠近轴向两侧的两个部分均呈细长条状，并分别贴近齿槽104的相反侧的内壁设置。位于轴线两侧的垫条单体131和垫条单体132分别相对于垫条单体130靠近轴向两侧的两个部分贴近齿槽104的相反侧的内壁设置，并且垫条单体131和垫条单体132分别沿轴向与垫条单体130的靠近轴线A的部分保持一定距离设置。由此，垫条单体130的靠近轴线A的部分通过其一侧的台阶面与垫条单体131之间形成长条形的开口131b，而垫条单体130的靠近轴线A的部分通过其另一侧的台阶面与垫条单体132之间形成长条形的开口132b。

通过本实施例中的多个垫条单体相互之间按照预设的摆放位置间隔设置，使得垫条109在双层绕组之间形成两个槽形通道110，而两个槽形通道110被配置成：分别靠近垫条109沿长度方向的两侧端部设置。两个槽形通道110分别在垫条109的沿长度方向的两侧端部敞开，以在垫条109的两侧端部分别形成进风口131a和进风口132a。这样，槽形通道110即可分别通过进风口131a和进风口132a与腔体13以及腔体14相连通。同时，还使得槽形通道110对应位于齿槽104两侧内壁处的径向通风道103分别形成长条状出风口131b和长条状出风口132b，即，本实施例中的槽形通道110的出风口能够对应多个径向通风道103，。这样，槽形通道110即可分别通过位于相反侧的出风口131b和出风口132b分别与相对应的多个径向通风道103相连通。

本实施例中的垫条109同样具备与第三个实施例中的垫条109相同的优点，故不再加以赘述。当然本实施例同样对于垫条单体130、垫条单体131以及垫条单体132的轴向长度不进行限制。

图13是根据本发明第八个实施例的垫条109的俯视结构示意图，在本实施例中，垫条109为一体式结构，并且其通过使垫条本体133的至少部分宽度小于齿槽104的宽度，以与齿槽104的至少一侧内壁共同围设形成槽形通道110。本实施例中的槽形通道110以轴对称的形式沿垫条109的长度方向设置在垫条109的两侧，而图中的轴线A(即定子10的轴向中心线)为槽形通道110的对称轴。

示例性地，本实施例中的垫条109的垫条本体133被构成为一体式结构，其包括呈阶梯状设置的三部分结构，其中，垫条本体133靠近轴线A的部分为长条状结构，并且宽度与齿槽104的宽度一致。而垫条本体133靠近轴向两端的两个部分呈细长条状，而且垫条本体133靠近轴向两端的两个部分的宽度小于齿槽104的宽度，并相对于轴线A对称地设置在垫条本体133靠近轴线A的部分的轴向两侧。

本实施例的垫条109通过按照上述结构一体式地设置垫条本体133，在垫条本体133靠近轴向两端的两个部分和齿槽104的两侧内壁之间相对于轴线A形成两两对称的四个槽形通道110，同时四个槽形通道110还以轴对称形式设置在垫条109沿宽度方向的两侧，即，四个槽形通道110在垫条109的长度方向和宽度方向上都为轴对称结构。四个槽形通道110分别在垫条109的沿长度方向的两侧端部敞开，以在垫条109的沿长度方向的一侧端部形成彼此相对的两个进风口133a，并在垫条109的沿长度方向的另一侧端部形成彼此相对的两个进风口133a′。这样，槽形通道110即可分别通过两个进风口133a和两个进风口133a′与腔体13以及腔体14相连通。由于本实施例中的四个槽形通道110相对齿槽104为开放式通道，所以四个槽形通道110本身相对于齿槽104的两侧内壁形成的敞口即可作为出风口，即，本实施例中槽形通道110的出风口分别能够对应多个径向通风道103。这样，槽形通道110即可直接与相对应的多个径向通风道103相连通。

本实施例的垫条109通过在其靠近沿长度方向的两侧端部位置处与齿槽104的两侧内壁之间设置槽形通道110，能够在靠近轴向两端位置处的双层绕组之间形成四条冷却通道，并在垫条109沿长度方向的两侧端部分别形成两对进风口，而在沿垫条109宽度方向的两侧分别对应径向通风道103形成敞口式出风口(即槽形通道110的每个出风口对应多个径向通风道103)。因此，进入电机1腔体中的冷却气流能够分别经由两端的两个进风口133a和两个进风口133a′进入两侧的冷却通道(即分别靠近垫条109沿长度方向的两侧端部位置处的槽形通道110)中。在对下层绕组105和上层绕组106进行直接冷却后，冷却气流经由沿垫条109宽度方向的两侧布置的出风口(即槽形通道110本身形成的敞口)分别流入与出风口相对应的多个径向通风道103中，从而使吸收了双层绕组产生的热量后的冷却气流能够经由径向通风道103流入至定子支架12的腔体处，进而能够通过管道被排除至电机1外部。

由于本实施例中的垫条109能够通过两端的槽形通道110对双层绕组进行直接冷却，因此其具有与上述第一个实施例相同的优点。但是由于本实施例中的垫条109为一体式结构，因此能够简化垫条109的结构以及安装工序。而通过槽形通道110本身与相对应的多个径向通风道103连通的方式，在能够增加槽形通道110的出风口处的出风量的同时还简化了出风口的结构。当然本发明实施例对于垫条109的三部分结构的轴向长度不进行限制。为了能够对沿轴向更长长度的双层绕组进行冷却，示例性地，垫条109的靠近轴线A的部分的轴向长度可以小于其靠近轴向两端的两个部分的轴向长度，进而能够提高双层绕组的冷却效率。

图14是根据本发明第九个实施例的垫条109的俯视结构示意图，本实施例中的垫条109与上述第八个实施例中的垫条109相似，本实施例的垫条109为一体式结构，并且其通过使垫条本体134的至少部分宽度小于齿槽104的宽度，以与齿槽104的至少一侧内壁共同围设形成槽形通道110。本实施例中的槽形通道110在垫条109的长度方向为轴对称结构。图中的轴线A(即定子10的轴向中心线)为槽形通道110的对称轴。

本实施例中的垫条109与上述第八个实施例中的垫条109的不同之处在于，本实施例中的垫条109的垫条本体134整体呈长条状，并且垫条本体134整体的宽度均小于齿槽104的宽度，即两个槽形通道110分别沿垫条109的长度方向贯通设置。这样使得垫条109在其沿宽度方向的两侧与齿槽104的两侧内壁之间形成两个槽形通道110，即，在双层绕组之间形成两条相对并沿轴向贯通的冷却通道，进而能够通过两条贯通的冷却通道对双层绕组进行冷却。槽形通道110在垫条109的沿长度方向的一侧端部形成彼此相对的两个进风口134a，并在垫条109的沿长度方向的另一侧端部形成彼此相对的两个进风口134a′。这样，槽形通道110即可分别通过两个进风口134a以及两个进风口134a′与腔体13以及腔体14相连通。由于本实施例中的两个槽形通道110相对齿槽104为开放式通道，所以两个个槽形通道110本身相对于齿槽104的两侧内壁形成的敞口即可作为出风口，即，本实施例中槽形通道110的出风口分别能够对应多个径向通风道103。这样，槽形通道110即可直接与相对应的多个径向通风道103相连通。

本实施例中的垫条109具有与上述的第八个实施例的垫条109相同的优点，但是需要说明的是，由于本实施例中的槽形通道110沿垫条109的长度方向贯通设置，因此能够进一步减小槽形通道110中的通风阻力，加快冷却通道中冷却气流的流速，从而能够进一步提高下层绕组105和上层绕组106的冷却效率，进而提高电机1运行的安全性与可靠性。另外，在上述第八个实施例和第九个实施例中均是在垫条109两侧同时形成两个槽形通道110，但是本发明的实施例并不限于此，在其他的实施例中，垫条109还可以只在其一侧设置槽形通道110，即，垫条109与齿槽104的一侧内壁之间形成槽形通道110。

本发明实施例的垫条109的槽形通道110的结构不限于前述的沿轴线A对称地设置在垫条109沿长度方向的两侧的结构，在其他的实施例中，槽形通道110在轴线A两侧的结构还可以不同地设置。图15是根据本发明第十个实施例的垫条109的俯视结构示意图，在本实施例中，垫条109的槽形通道110在沿垫条109长度方向不是轴对称结构。而垫条109包括第一个实施例中的垫条单体111以及位于垫条单体111一侧的两段垫条单体113，而垫条单体111的另一侧依次设置有第二个实施例中的两段垫条单体116以及两段垫条单体118。因此，本实施例的垫条109具有与第一个实施例以及第二个实施例的109相同的优点，并在第一个实施例的结构基础上在一侧的槽形通道110处增加开设了两对出风口，以便增加槽形通道110的出风口处的出风量，提高双层绕组的冷却效率。

图16是根据本发明第十一个实施例的垫条109的俯视结构示意图，在本实施例中，垫条109的槽形通道110在沿垫条109长度方向不是轴对称结构。本实施例中位于轴线A一侧的垫条109的结构采用的是上述第一个实施例中位于轴线A相应侧的垫条109的结构，而本实施例中位于轴线A另一侧的垫条109的结构采用的上述第八个实施例中位于轴线A相应侧的垫条109的结构。因此，本实施例具有与第一个实施例以及第八个实施例相同的优点，故不再加以赘述。类似地，上述的所有实施例都可以参照第十个实施例和第十一个实施例组合方式进行组合。

以下根据图2对垫条109的安装方法进行说明。

在将分体结构的垫条109支撑设置于下层绕组105和上层绕组106之间时，首先需要将下层绕组105放置于齿槽104中，再将垫条109的多个垫条单体按照预先设置的垫条109的整体结构彼此分隔地铺设于下层绕组105上，之后将上层绕组106压置于已经放置成形的垫条109上。最后通过槽楔108对下层绕组105、上层绕组106以及位于下层绕组105和上层绕组106之间的垫条109进行整体压紧固定即可。

在上述实施例中，槽形通道110均在垫条109沿长度方向的两侧端部敞开，以在垫条109的两侧端部形成进风口，但是本发明实施例并不限于此。在其他的实施例中，槽形通道110还可以只在垫条109沿长度方向的一侧端部敞开，以在垫条109的一侧端部形成进风口。在一些实施例中，槽形通道110还可以不在109沿长度方向的两侧端部敞开，而只与径向通风道103相连通。槽形通道110只具有一个进风口或者只与径向通风道103相连通，同样可以实现允许部分的冷却气流进入槽形通道110中直接对双层绕组进行冷却的目的。另外，上述实施例中的垫条109只对应定子铁芯100的多个径向通风道103中的部分径向通风道103(部分指的是一个或多个)设置了出风口，在其它的实施例中还可以对应定子铁芯100的全部的径向通风道103设置出风口。

上述实施例中的垫条109可以由绝缘布类型的材料制成，例如，垫条109可以采用苯胺酚醛玻璃布板、酚醛环氧玻璃布板或者有机硅玻璃布板等制成。

本发明实施例的垫条109的槽形通道110不限于上述实施例中示出的实现形式，槽形通道110只要能够使下层绕组105和/或上层绕组106的面向槽形通道110的表面与径向通风道103连通，实现对双层绕组进行冷却的目的即可。在其他的实施例中，当垫条109具有足够的厚度时(即垫条109的厚度允许在其上开设切槽)，其也可以为一体式结构，即，槽形通道110还可以通过在垫条109的与下层绕组105和/或上层绕组106接触的表面上开设切槽的形式设置，并使切槽与径向通风道103连通。

当然在垫条109为一体式结构的实施例中，槽形通道110的具体结构也可以应用上述任一实施例中槽形通道110的结构设置，只是在本实施例中，槽形通道110以切槽的形式设置于垫条109与下层绕组105和/或上层绕组106接触的表面上，并不是沿垫条109的厚度方向贯穿设置。示例性地，槽形通道110的数量也可是多个，并且多个槽形通道110分别靠近垫条109沿长度方向的两端设置，或者槽形通道110沿垫条109的长度方向贯通。另外，槽形通道110还可以以轴对称的形式设置在垫条109沿长度方向的两侧。

通过上述切槽的形式在垫条109上设置槽形通道110，同样可以使冷却气流经由槽形通道110与下层绕组105和/或上层绕组106的面向槽形通道110的表面换热接触，从而能够实现对双层绕组的温度较高的位置进行及时冷却，避免出现下层绕组105和/或上层绕组106处的热量发生堆积，进而影响电机的输出功率以及降低电机可靠性的问题。

根据本发明的一个实施例，还提供一种电机1，电机1包括上述任一个实施例中的定子。因此，电机1具有与定子相同的优点，故不再加以赘述。

综上，本发明实施例的用于电机的定子10，通过在设置于定子10的齿槽104中的双层绕组之间的垫条109处设置槽形通道110，使双层绕组面对槽形通道110的表面与径向通风道103连通。使得进入电机1腔体中的冷却气流能够流入槽形通道110中，与双层绕组中面向槽形通道110的表面换热接触，从而能够对双层绕组进行直接冷却，提高对双层绕组的冷却效率。并且，双层绕组之间的冷却通道能够减小电机1内部的通风阻力，因此能够增加进入电机1内部的风量，进一步提高电机1内部的散热效率。解决了以往的定子10中双层绕组之间温度堆积问题，并减小双层绕组在轴径向上都存在较大温差的问题。

本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。并且，在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。