一种电机绕组及电机定子的制作方法

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机绕组及电机定子。

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。现有技术中使用的发卡线圈的种类较多，排布方式复杂，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，制作工艺复杂，生产成本高，加工效率低。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种电机绕组及电机定子，可以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，本发明实施例提供了一种电机绕组，包括：

至少一个第一分段式线圈组；

其中，每个第一分段式线圈组包括n个槽节距不同的第一分段式线圈单元，任一第一分段式线圈单元包括m个第一发卡线圈，其中，n≥6，m≥2，n为3的倍数，n和m均为整数；

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，第一槽内部分和第二槽内部分位于不同的槽内，第一槽外端部和第二槽外端部在周向上的延伸方向相反，m个第一发卡线圈呈同心式排布；

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n×m个槽内的部分沿径向呈两层分布；

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；

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的相邻的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的相邻的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的相邻的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的相邻的2m个槽内；

至少一个第一分段式线圈组的所有第一发卡线圈的第一槽外转弯部位于电机的一侧，至少一个第一分段式线圈组的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。

进一步地，该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。

进一步地，还包括第二分段式线圈组，第二分段式线圈组与至少一个第一分段式线圈组沿径向呈包围式排列，第二分段式线圈组位于最外侧或最内侧，

其中，第二分段式线圈组包括n/2个第二分段式线圈单元，任一第二分段式线圈单元包括m个第二发卡线圈；

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，第三槽内部分和第四槽内部分位于不同的槽内，m个第二发卡线圈呈同心式排布；

第二分段式线圈组的n/2个第二分段式线圈单元沿周向依次排布，在n×m个槽内的部分沿径向呈单层分布；

任一第二分段式线圈单元的m个第二发卡线圈的第三槽内部分位于相邻的m个槽内，任一第二分段式线圈单元的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个第二分段式线圈单元的m个第二发卡线圈的第四槽内部分和第k+1个第二分段式线圈单元的m个第二发卡线圈的第三槽内部分位于相邻的2m个槽内，其中，k＝1、2……(n/2)-1，k为整数；

第n/2个第二分段线圈单元的m个第二发卡线圈的第四槽内部分和第1个第二分段线圈单元的m个第二发卡线圈的第三槽内部分位于相邻的2m个槽内；

第二分段式线圈组和至少一个第一分段式线圈组中，所有第一发卡线圈的第一槽外转弯部和所有第二发卡线圈的第二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以及所有第二发卡线圈的第三槽外端部和第四槽外端部位于电机的另一侧；

n/2个第二分段式线圈单元为k个第三分段式线圈单元和x个第四分段式线圈单元，该电机绕组的相数等于x，其中，k和x均为整数，k≥1，(n/2)-k≥1，x＝(n/2)-k；

任一第三分段线圈单元的第二发卡线圈的第三槽外端部和第四槽外端部在周向上的延伸方向相反；

任一第四分段线圈单元的第二发卡线圈的第三槽外端部和第四槽外端部在周向上的延伸方向相同；

第1至第n/2-x个第二分段线圈单元为第三分段线圈单元，

第n/2-x+1至第n/2个第二分段线圈单元为第四分段线圈单元。

进一步地，第一发卡线圈的第一槽外端部和第二槽外端部在周向上跨越的距离均为节距的一半。

进一步地，第二发卡线圈的第三槽外端部和第四槽外端部在周向上跨越的距离均为节距的一半。

进一步地，m等于2，第一分段式线圈单元的两个第一发卡线圈的第一槽内部分和第二槽内部分的槽节距分别为长节距和短节距。

进一步地，第一槽外端部、第二槽外端部、第三槽外端部和第四槽外端部均具有延伸端，将远离第二分段式线圈组的第一分段式线圈组的2x个第一分段式线圈单元，远离所述第二分段式线圈组的槽外端部的延伸端作为连接端，

任一第一分段式线圈组中，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连接；

任一第二分段式线圈组中，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，每相邻两个延伸端连接。

进一步地，m等于电机的每极每相槽数，m为偶数。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电机绕组，包括：

第三分段式线圈组，包括n个第五分段式线圈单元，任一第五分段式线圈单元包括m个槽节距不同的第三发卡线圈，

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，第五槽内部分和第六槽内部分位于不同的槽内，m个第三发卡线圈呈同心式排布；

第三分段式线圈组的n个第五分段式线圈单元沿周向依次排布，在n×m个槽内的部分沿径向呈两层分布，

任一第五分段式线圈单元的m个第三发卡线圈的第五槽内部分位于第三分段式线圈组的第一层的相邻的m个槽内，任一第五分段式线圈单元的m个第三发卡线圈的第六槽内部分位于第三分段式线圈组的第二层的相邻的m个槽内；

第p个第五分段式线圈单元的m个第三发卡线圈的第五槽内部分和第p+1个第五分段式线圈单元的m个第三发卡线圈的第五槽内部分位于第三分段式线圈组的第一层的相邻的2m个槽内，第p个第五分段式线圈单元的m个第三发卡线圈的第六槽内部分和第p+1个第五分段式线圈单元的m个第三发卡线圈的第六槽内部分位于第三分段式线圈组的第二层的相邻的2m个槽内，其中，p＝1、2……n-1，p为整数；

第n个第五分段式线圈单元的m个第三发卡线圈的第五槽内部分和第1个第五分段式线圈单元的m个第三发卡线圈的第五槽内部分位于第三分段式线圈组的第一层的相邻的2m个槽内，第n个第五分段式线圈单元的m个第三发卡线圈的第六槽内部分和第1个第五分段式线圈单元的m个第三发卡线圈的第六槽内部分位于第二层的相邻的2m个槽内；

第三分段式线圈组的所有第三发卡线圈的第三槽外转弯部位于电机的一侧，第三分段式线圈组的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；

n个第五分段式线圈单元为p个第六分段式线圈单元和x个第七分段式线圈单元，其中，n≥6，m≥2，n、m、x和p均为整数，n-p≥1，该电机绕组的相数等于x，x＝n-p；

任一第六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；

任一第七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同；

p个第六分段式线圈单元用于形成x相绕组，每相绕组为2m条并行支路；

任一第七分段式线圈单元用于将一相绕组中的m条并行支路和另外m条并行支路串联连接。

进一步地，第1至第n-x个第三分段式线圈单元为第四分段式线圈单元，

第n-x+1至第n个第三分段式线圈单元为第五分段式线圈单元。

进一步地，还包括至少一个第一分段式线圈组；第三分段式线圈组与至少一个第一分段式线圈组沿径向呈包围式排列，第三分段式线圈组位于最外侧或最内侧，

其中，每个第一分段式线圈组包括n个第一分段式线圈单元，任一第一分段式线圈单元包括m个槽节距不同的第一发卡线圈；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，第一槽内部分和第二槽内部分位于不同的槽内，第一槽外端部和第二槽外端部在周向上的延伸方向相反，m个第一发卡线圈呈同心式排布；

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n×m个槽内的部分沿径向呈两层分布；

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；

第q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q+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的相邻的2m个槽内，第q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q+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的相邻的2m个槽内，其中，q＝1、2……n-1，q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的相邻的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的相邻的2m个槽内；

第三分段式线圈组的所有第三发卡线圈的第三槽外转弯部，以及至少一个第一分段式线圈组的所有第一发卡线圈的第一槽外转弯部位于电机的一侧；第三分段式线圈组的所有第三发卡线圈的第五槽外端部和第六槽外端部，以及至少一个第一分段式线圈组的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。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电机定子，包括：定子铁芯和本发明任意实施例提供的电机绕组，定子铁芯设置有多个沿周向排列且沿轴向延伸的槽，第一发卡线圈的第一槽内部分和第二槽内部分位于槽内。

本发明本实施例的技术方案中的电机绕组将槽节距不同且呈同心式排布的m个第一发卡线圈作为第一分段式线圈单元，将n个第一分段式线圈单元沿周向依次排布，在n×m个槽内的部分沿径向呈两层分布，形成第一分段式线圈组，其中，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，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，任意相邻两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的相邻的2m个槽内，任意相邻两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的相邻的2m个槽内，使用的线圈单元的种类少，排布方式简单，可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为本发明实施例提供的一种电机绕组的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种第一分段式线圈单元的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电机绕组的一相绕组的分布连接示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电机定子的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种电机绕组连接原理图；

图6为本发明实施例提供的又一种电机绕组连接原理图；

图7为本发明实施例提供的又一种电机绕组的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的又一种电机绕组的一相绕组的分布连接示意图；

图9为本发明实施例提供的一种第四分段式线圈单元的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种第二分段式线圈组的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的又一种电机绕组的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的又一种电机绕组的一相绕组的分布连接示意图；

图13为本发明实施例提供的又一种电机绕组连接原理图；

图14为本发明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为本发明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16为本发明实施例提供的又一种电机绕组的结构示意图；

图17为本发明实施例提供的又一种电机绕组的一相绕组的分布连接示意图；

图18为本发明实施例提供的又一种电机绕组的结构示意图；

图19为本发明实施例提供的又一种电机绕组的一相绕组的分布连接示意图；

图20为本发明实施例提供的一种与图7对应的一相绕组的结构示意图；

图21为本发明实施例提供的一种与图11对应的一相绕组的结构示意图；

图22为本发明实施例提供的一种与图18对应的一相绕组的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明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发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供一种电机绕组。图1为本发明实施例提供的一种电机绕组的结构示意图。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。图2为本发明实施例提供的一种第一分段式线圈单元的结构示意图。图3为本发明实施例提供的一种电机绕组的一相绕组的分布连接示意图。图4为本发明实施例提供的一种电机定子的结构示意图。结合图1至图4所示，该电机绕组包括：至少一个第一分段式线圈组210。

其中，结合图1和图2所示，每个第一分段式线圈组210包括n个第一分段式线圈单元215，如：第1个第一分段式线圈单元215-1、第2个第一分段式线圈单元215-2、第3个第一分段式线圈单元215-3……第n-1个第一分段式线圈单元215-(n-1)和第n个第一分段式线圈单元215-n，任一第一分段式线圈单元215包括m个槽节距不同的第一发卡线圈311，其中，n≥6，m≥2，n和m均为整数。

如图2所示，任一第一发卡线圈311包括：依次连接的第一槽外端部3111、第一槽内部分3112、第一槽外转弯部3113、第二槽内部分3114和第二槽外端部3115，第一槽内部分3112和第二槽内部分3114位于不同的槽内，第一槽外端部3111和第二槽外端部3115在周向(即圆周方向)上的延伸方向相反，m个第一发卡线圈311呈同心式排布。

结合图1和图3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215沿周向依次排布，在n×m个槽内的部分沿径向(即直径方向)呈两层分布。

结合图1和图3所示，任一第一分段式线圈单元215的m个第一发卡线圈311的第一槽内部分3112位于第一层的相邻的m个槽内，任一第一分段式线圈单元215的m个第一发卡线圈311的第二槽内部分3114位于第二层的相邻的m个槽内。

如图1所示，第n个第一分段式线圈单元215的m个第一发卡线圈311的第一槽内部分3112和第n+1个第一分段式线圈单元215的m个第一发卡线圈311的第一槽内部分2112位于第一层的相邻的2m个槽内，第n个第一分段式线圈单元215的m个第一发卡线圈311的第二槽内部分3114和第n+1个第一分段式线圈单元的m个第一发卡线圈311的第二槽内部分3114位于第二层的相邻的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215的m个第一发卡线圈311的第一槽内部分3112和第1个第一分段式线圈单元215的m个第一发卡线圈311的第一槽内部分3112位于第一层的相邻的2m个槽内，第n个第一分段式线圈单元215的m个第一发卡线圈311的第二槽内部分3114和第1个第一分段式线圈单元215的m个第一发卡线圈311的第二槽内部分3114位于第二层的相邻的2m个槽内。

结合图1和图4所示，至少一个第一分段式线圈组210的所有第一发卡线圈311的第一槽外转弯部3113位于电机的一侧，至少一个第一分段式线圈组210的所有第一发卡线圈311的第一槽外端部3111和第二槽外端部3115位于电机的另一侧。

其中，图1示例性的画出该电机绕组包括一个第一分段式线圈组210的情况。图1中a1a2的延伸方向为平行于轴向，b1b2的延伸方向为圆周方向，o1o2、o1o3和o1o4为示例画出的三个沿径向延伸的方向。图1中仅示例的标示出部分第一分段式线圈单元，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，第一分段式线圈单元215的两个第一发卡线圈311的第一槽内部分3112和第二槽内部分3114的槽节距分别为长节距和短节距，长节距比整距大1，短节距比整距小1。图2示例性的画出第一分段式线圈单元215包括2个槽节距不同的第一发卡线圈的情况，槽节距分别为d1和d2，其中d1<d2。电机绕组可以是单相或多相。电机绕组可以是三相，n为3的倍数。若电机绕组的相数等于x，则位于第一分段式线圈单元215中间的第一发卡线圈215的第一槽内部分3112和第二槽内部分3114之间间隔(x-1)×m个槽。其中，每相绕组的分布连接示意图类似，图3示例性的画出u相绕组的分布连接示意图，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。可选的，第一发卡线圈311的第一槽外端部3111和第二槽外端部3115在周向上跨越的距离均为节距的一半。可选的，第一发卡线圈311的第一槽外端部3111和第二槽外端部3115在周向上跨越的距离均为整距的一半，以使需要焊接的延伸端沿径向排列。第一分段式线圈组210用于形成x相绕组，每相绕组为2m条并行支路。本发明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。本发明实施例各图中以槽数为48为例进行说明，即定子铁芯的槽130的数量为48，齿120的数量为48。至少一个第一分段式线圈组210的所有第一发卡线圈311的第一槽外转弯部3113位于定子铁芯110的一侧111，至少一个第一分段式线圈组210的所有第一发卡线圈311的第一槽外端部3111和第二槽外端部3115位于定子铁芯110的另一侧112。

需要说明的是，图3中的槽序号分别为1-48，u相在第一分段式线圈组210中包括4条支路，分别为u1、u2、u3和u4，其中，可将图3中u相引出线进行连接，将图3中u相中性点进行连接，以形成u相绕组。图5为本发明实施例提供的一种电机绕组连接原理图。图6为本发明实施例提供的又一种电机绕组连接原理图。可根据需要对第一分段式线圈组210中的各相绕组形成的四条支路u1、u2、u3、u4进行连接。如图4所示，四条支路的中性点可通过汇流排140连接。位置相邻的两个第一分段式线圈单元215的对称中心线距离最近，该对称中心线位于第一分段式线圈单元215中间的第一发卡线圈215的第一槽内部分3112和第二槽内部分3114的中间，沿轴向延伸。

本实施例的技术方案中的电机绕组将槽节距不同且呈同心式排布的m个第一发卡线圈作为第一分段式线圈单元，将n个第一分段式线圈单元沿周向依次排布，在n×m个槽内的部分沿径向呈两层分布，形成第一分段式线圈组，其中，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，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，任意相邻两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的相邻的2m个槽内，任意相邻两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的相邻的2m个槽内，使用的线圈单元的种类少，排布方式简单，可降低制作工艺复杂程度，降低生产成本，提高加工效率。

可选的，在上述实施例的基础上，结合图1和图3所示，第一槽外端部和第二槽外端部均具有延伸端，将第一分段式线圈组210的2x个第一分段式线圈单元215的第一槽外端部的延伸端作为连接端，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电连接。通过焊接实现电连接，各相绕组形成与图3相同或类似的电气连接关系。可选的，将第一分段式线圈组210的相邻的2x个第一分段式线圈单元215的第一槽外端部的延伸端作为连接端。

本发明实施例提供又一种电机绕组。图7为本发明实施例提供的又一种电机绕组的结构示意图。图8为本发明实施例提供的又一种电机绕组的一相绕组的分布连接示意图。在上述实施例的基础上，该电机绕组包括至少两个第一分段式线圈组210，沿径向呈包围式排列。

其中，相邻的两个第一分段式线圈组210的对应相绕组的2m条并行支路分别对应串联连接。图7示例性画出四个第一分段式线圈组沿径向呈包围式排列的情况。图8示例性的画出三个第一分段式线圈组沿径向呈包围式排列时，u相绕组的分布连接图。图8中一层和二层对应一个第一分段式线圈组的两层中的u相绕组的分布连接情况，图8中三层和四层对应另一个第一分段式线圈组的两层中的u相绕组的分布连接情况，图8中五层和六层对应第三个第一分段式线圈组的两层中的u相绕组的分布连接情况。图8中一层至六层沿径向依次排列。三个第一分段式线圈组210的各相绕组的四条支路分别对应串联连接。其中，至少两个第一分段式线圈组210沿径向呈包围式排列，形成的电机绕组的在槽内部分的层数为偶数层。

可选的，在上述实施例的基础上，结合图7和图8所示，将第一分段式线圈组210的2x个第一分段式线圈单元215的第一槽外端部的延伸端作为连接端，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电连接；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，每径向相邻两个延伸端电连接。可选的，将第一分段式线圈组210的相邻的2x个第一分段式线圈单元215的第一槽外端部的延伸端作为连接端。通过焊接实现电连接，各相绕组形成与图8相同或类似的电气连接关系。

本发明实施例提供又一种电机绕组。图9为本发明实施例提供的一种第四分段式线圈单元的结构示意图。图10为本发明实施例提供的一种第二分段式线圈组的结构示意图。图11为本发明实施例提供的又一种电机绕组的结构示意图。图12为本发明实施例提供的又一种电机绕组的一相绕组的分布连接示意图。在上述实施例的基础上，结合图9至图12所示，该电机绕组还包括第二分段式线圈组310。如图11所示，第二分段式线圈组310与至少一个第一分段式线圈组210沿径向呈包围式排列，第二分段式线圈组310位于最外侧或最内侧。

其中，如图10所示，第二分段式线圈组310包括n/2个第二分段式线圈单元315，如：第二分段式线圈单元315-1、……第二分段式线圈单元315-(n/2-3)、第二分段式线圈单元315-(n/2-2)、第二分段式线圈单元315-(n/2-1)、第二分段式线圈单元315-(n/2)，任一第二分段式线圈单元315包括m个第二发卡线圈313。

结合图9和图10所示，任一第二发卡线圈315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，第三槽内部分3132和第四槽内部分3134位于不同的槽内，m个第二发卡线圈313呈同心式排布。

如图10所示，第二分段式线圈组310的n/2个第二分段式线圈单元315沿周向依次排布，在n×m个槽内的部分沿径向呈单层分布。

结合图10和图12所示，任一第二分段式线圈单元315的m个第二发卡线圈313的第三槽内部分3132位于相邻的m个槽内，任一第二分段式线圈单元315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。

如图10所示，第k个第二分段式线圈单元315的m个第二发卡线圈313的第四槽内部分3134和第k+1个第二分段式线圈单元315的m个第二发卡线圈313的第三槽内部分3132位于相邻的2m个槽内，其中，k＝1、2……(n/2)-1，k为整数，n为偶数。

如图10所示，第n/2个第二分段线圈单元315的m个第二发卡线圈313的第四槽内部分3134和第1个第二分段线圈单元315的m个第二发卡线圈313的第三槽内部分3132位于相邻的2m个槽内。

第二分段式线圈组310和至少一个第一分段式线圈组210中，所有第一发卡线圈311的第一槽外转弯部3113和所有第二发卡线圈313的第二槽外转弯部3133位于电机的一侧，所有第一发卡线圈311的第一槽外端部3111和第二槽外端部3115以及所有第二发卡线圈313的第三槽外端部3131和第四槽外端部3135位于电机的另一侧。

如图10所示，n/2个第二分段式线圈单元315为k个第三分段式线圈单元3151和x个第四分段式线圈单元3152，该电机绕组的相数等于x，其中，k和x均为整数，k≥1，(n/2)-k≥1，x＝(n/2)-k。

任一第三分段线圈单元3151的第二发卡线圈313的第三槽外端部3131和第四槽外端部3135在周向上的延伸方向相反；如图9所示，任一第四分段线圈单元3152的第二发卡线圈313的第三槽外端部3131和第四槽外端部3135在周向上的延伸方向相同。

其中，第三分段线圈单元3151的第二发卡线圈313的第三槽外端部3131和第四槽外端部3135的延伸方向设置分别与第一分段线圈单元215的第一发卡线圈311的第三槽外端部3111和第四槽外端部3115的延伸方向设置相同。

如图10所示，第1至第n/2-x个第二分段线圈单元315为第三分段线圈单元3151，第n/2-x+1至第n/2个第二分段线圈单元315为第四分段线圈单元3152。图10中第二分段式线圈单元315-(n/2-2)、第二分段式线圈单元315-(n/2-1)、第二分段式线圈单元315-(n/2)为第四分段线圈单元，其余第二分段线圈单元315为第三分段线圈单元。

其中，图10中a1a2的延伸方向为平行于轴向，b1b2的延伸方向为圆周方向，o1o5、o1o6和o1o7为示例画出的三个沿径向延伸的方向。图10中仅示例的标示出部分第二分段式线圈单元，其余第二分段式线圈单元的序号可根据位置依次确定。图11示例性的画出第二分段式线圈组310与两个第一分段式线圈组210沿径向呈包围式排列的情况。图12示例性的画出第二分段式线圈组310与一个第一分段式线圈组210沿径向呈包围式排列的情况下，一相绕组的分布连接示意图。图12中的一层至三层沿径向依次排列。第一分段式线圈组占据图12中的一层和二层，第二分段式线圈组占据图12中的三层。与第二分段式线圈组310相邻的第一分段式线圈组210的对应相绕组的2m条并行支路与第二分段式线圈组310的k个第三分段式线圈单元3151形成的对应相绕组的2m条并行支路串联连接；第二分段式线圈组310中，k个第三分段式线圈单元3151用于形成x相绕组，每相绕组为2m条并行支路；任一第四分段式线圈单元3152用于将一相绕组中的m条并行支路和另外m条并行支路串联连接。分段式线圈根据支路数不同，只需将至少一个第一分段式线圈组210的各相绕组的形成的四条支路中，通过将第四分段式线圈单元3152设置在两条并行支路的尾端，与另外两条并行支路的一端通过焊接电连接，以形成两路支路u1和u2，进而减少汇流排的使用。图13为本发明实施例提供的又一种电机绕组连接原理图。其中，一相绕组的四条支路通过尾端的第四分段式线圈单元3152串联连接形成两条支路。本发明实施例可以取消各相间汇流排，实现各相间内直接连接，定子绕组内导体形状单一，来达到减少汇流排的同时减少导体种类，降低生产成本，提高加工效率。其中，第二分段式线圈组310与至少一个第一分段式线圈组210沿径向呈包围式排列，形成的电机绕组的在槽内部分的层数为奇数层，可根据需要增加第一分段式线圈组210的个数。

可选的，分段式线圈如图10所示，第二分段线圈组310中，第m个第二分段式线圈单元315的m个第二发卡线圈313的第四槽内部分3134和第m+1个第二分段式线圈单元315的m个第二发卡线圈313的第三槽内部分3132位于相邻的2m个槽内；第m个第二分段式线圈单元215的m个第二发卡线圈313的第三槽内部分3132和第m+1个第二分段式线圈单元315的m个第二发卡线圈313的第四槽内部分3134之间间隔2×(x-1)×m个槽，其中，m＝1、2……n/2-1，m为整数；第n/2个第二分段式线圈单元315的m个第二发卡线圈313的第三槽内部分3132和第1个第二分段式线圈单元315的m个第二发卡线圈313的第四槽内部分3134之间间隔2×(x-1)×m个槽。

可选的，第二发卡线圈313的第三槽外端部3131和第四槽外端部3135在周向上跨越的距离均为节距的一半。可选的，第二发卡线圈313的第三槽外端部3131和第四槽外端部3135在周向上跨越的距离均为整距的一半，以使需要焊接的延伸端沿径向排列。

需要说明的是，x个第二分段式线圈单元315的排布位置可以相邻或不相邻，电机绕组的各相绕组的引出线或中性点可以在连续相邻的多个槽内，也可以在间隔的多个槽内。图14为本发明实施例提供的又一种第二分段式线圈组的结构示意图。如图14所示，将第二分段式线圈组中的每x个第二分段式线圈单元划分为一个第一小组，每个第一小组中的x个第二分段式线圈单元依次进行叠绕，将多个第一小组沿周向排列。其中，图14中第二分段式线圈单元315-1、第二分段式线圈单元315-2、第二分段式线圈单元315-3为第四分段线圈单元，其余第二分段线圈单元315为第三分段线圈单元。图14中仅示例的标示出部分第二分段式线圈单元，其余第二分段式线圈单元的序号可根据位置依次确定。

需要说明的是，图15为本发明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9和图15中的第四分段式线圈单元3152的第三槽外端部3131和第二槽外端部3135在周向上的延伸方向设置不同，图9中的第四分段式线圈单元3152的第三槽外端部3131和第四槽外端部3135在周向上向右延伸；图15中的第四分段式线圈单元3152的第三槽外端部3131和第四槽外端部3135在周向上向左延伸。可根据需要进行设置，若与第二分段式线圈组310相邻的第一分段式线圈组210靠近第二分段式线圈组310的一层的槽内部分为第一槽内部分3112，则第四分段式线圈单元的第三槽外端部3131和第四槽外端部3135在周向上的延伸方向，与第一分段式线圈组210中的第一槽外端部3111在周向上的延伸方向相反。若与第二分段式线圈组310相邻的第一分段式线圈组210靠近第二分段式线圈组310的一层的槽内部分为第二槽内部分3114，则第二分段式线圈单元的第三槽外端部3131和第四槽外端部3135在周向上的延伸方向，与第一分段式线圈组210中的第二槽外端部3115在周向上的延伸方向相反。

可选的，在上述实施例的基础上，结合图11和图12所示，第一槽外端部、第二槽外端部、第三槽外端部和第四槽外端部均具有延伸端，将远离第二分段式线圈组310的第一分段式线圈组210的2x个第一分段式线圈单元311，远离第二分段式线圈组310的槽外端部的延伸端作为连接端，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电连接；任一第二分段式线圈组310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电连接；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，每相邻两个延伸端电连接。通过焊接实现电连接，各相绕组形成与图12相同或类似的电气连接关系。

本发明实施例提供又一种电机绕组。图16为本发明实施例提供的又一种电机绕组的结构示意图。图17为本发明实施例提供的又一种电机绕组的一相绕组的分布连接示意图。该电机绕组包括：第三分段式线圈组410。

其中，如图16所示，第三分段式线圈组410包括n个第五分段式线圈单元415，如第五分段式线圈单元415-1……第五分段式线圈单元415-(n-3)、第五分段式线圈单元415-(n-2)、第五分段式线圈单元415-(n-1)和第五分段式线圈单元415-n，任一第五分段式线圈单元415包括m个槽节距不同的第三发卡线圈411。

结合图16和图17所示，任一第三发卡线圈411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，第五槽内部分和第六槽内部分位于不同的槽内，m个第三发卡线圈411呈同心式排布。

如图16所示，第三分段式线圈组410的n个第五分段式线圈单元415沿周向依次排布，在n×m个槽内的部分沿径向呈两层分布。

结合图16和图17所示，任一第五分段式线圈单元415的m个第三发卡线圈411的第五槽内部分位于第三分段式线圈组410的第一层的相邻的m个槽内，任一第五分段式线圈单元415的m个第三发卡线圈411的第六槽内部分位于第三分段式线圈组410的第二层的相邻的m个槽内。

结合图16和图17所示，第p个第五分段式线圈单元415的m个第三发卡线圈411的第五槽内部分4112和第p+1个第五分段式线圈单元415的m个第三发卡线圈411的第五槽内部分位于第五分段式线圈组410的第一层的相邻的2m个槽内，第p个第五分段式线圈单元415的m个第三发卡线圈411的第六槽内部分4114和第p+1个第五分段式线圈单元415的m个第三发卡线圈411的第六槽内部分4114位于第三分段式线圈组410的第二层的相邻的2m个槽内，其中，p＝1、2……n-1，p为整数。

第n个第五分段式线圈单元415的m个第三发卡线圈411的第五槽内部分4112和第1个第五分段式线圈单元415的m个第三发卡线圈411的第五槽内部分4112位于第三分段式线圈组410的第一层的相邻的2m个槽内，第n个第五分段式线圈单元415的m个第三发卡线圈4111的第六槽内部分4114和第1个第五分段式线圈单元415的m个第三发卡线圈411的第六槽内部分4114位于第二层的相邻的2m个槽内。

第三分段式线圈组410的所有第三发卡线圈411的第三槽外转弯部4113位于电机的一侧，第三分段式线圈组410的所有第三发卡线圈411的第五槽外端部4111和第六槽外端部4115位于电机的另一侧。

n个第五分段式线圈单元415为p个第六分段式线圈单元4151和x个第七分段式线圈单元4152，其中，n≥6，m≥2，n、m、x和p均为整数，n-p≥1，该电机绕组的相数等于x，x等于n-p。

任一第六分段式线圈单元4151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；任一第七分段式线圈单元4152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同；p个第六分段式线圈单元用于形成x相绕组，每相绕组为2m条并行支路；任一第七分段式线圈单元用于将一相绕组中的m条并行支路和另外m条并行支路串联连接。

可选的，第1至第n-x个第五分段式线圈单元为第六分段式线圈单元4151，第n-x+1至第n个第五分段式线圈单元为第七分段式线圈单元4152。

其中，图16中a1a2的延伸方向为平行于轴向，b1b2的延伸方向为圆周方向，o1o8、o1o9和o1o10为示例画出的三个沿径向延伸的方向。图16示例性的画出电机绕组包括一个第三分段式线圈组410的情况。图16中仅示例性的标示出部分第五分段式线圈单元，其余第五分段式线圈单元的序号可根据位置依次确定。图16中第五分段式线圈单元415-(n-2)、第五分段式线圈单元415-(n-1)、第五分段式线圈单元415-n为第七分段线圈单元，其余第五分段线圈单元415为第六分段线圈单元。图17示例性的画出电机绕组包括一个第三分段式线圈组时，一相绕组的分布连接示意图。图17中的一层至二层沿径向依次排列。本实施例提供的电极绕组使用的线圈单元的种类少，排布方式简单，可降低制作工艺复杂程度，降低生产成本，提高加工效率。

其中，第六分段式线圈单元4151与图2中的第一分段式线圈单元311的结构相同或类似。第七分段式线圈单元4152与图9和图15中的第四分段式线圈单元3152的结构相同或类似。x个第七分段式线圈单元4152的排布位置还可以不相邻，根据需要进行设置，只需将至少一个第三分段式线圈组410的各相绕组的形成的四条支路中，通过将第七分段式线圈单元4152设置在两条并行支路的尾端，与另外两条并行支路的一端通过焊接电连接，以形成两路支路u1和u2，进而减少汇流排的使用。其中，一相绕组的四条支路通过尾端的第七分段式线圈单元4152串联连接形成两条支路。

本发明实施例提供又一种电机绕组。图18为本发明实施例提供的又一种电机绕组的结构示意图。图19为本发明实施例提供的又一种电机绕组的一相绕组的分布连接示意图。在上述实施例的基础上，结合图1、图16、图18和图19所示，该电机绕组还包括至少一个第一分段式线圈组210；第三分段式线圈组410与至少一个第一分段式线圈组210沿径向呈包围式排列，第三分段式线圈组410位于最外侧或最内侧。

其中，每个第一分段式线圈组210包括n个第一分段式线圈单元215，任一第一分段式线圈单元215包括m个第一发卡线圈311；任一第一发卡线圈311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，第一槽内部分和第二槽内部分位于不同的槽内，第一槽外端部和第二槽外端部在周向上的延伸方向相反，m个第一发卡线圈呈同心式排布。

每个第一分段式线圈组210的n个第一分段式线圈单元沿周向依次排布，在n×m个槽内的部分沿径向呈两层分布。

任一第一分段式线圈单元215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215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。

第q个第一分段式线圈单元215的m个第一发卡线圈的第一槽内部分和第q+1个第一分段式线圈单元215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2m个槽内，第q个第一分段式线圈单元215的m个第一发卡线圈的第二槽内部分和第q+1个第一分段式线圈单元215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2m个槽内，其中，q＝1、2……n-1，q为整数。

第n个第一分段式线圈单元215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215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2m个槽内，第n个第一分段式线圈单元215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215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2m个槽内。

第三分段式线圈组410的所有第三发卡线圈的第三槽外转弯部，以及至少一个第一分段式线圈组210的所有第一发卡线圈的第一槽外转弯部位于电机的一侧；第三分段式线圈组410的所有第三发卡线圈的第五槽外端部和第六槽外端部，以及至少一个第一分段式线圈组210的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。

其中，第三分段式线圈组410与至少一个第一分段式线圈组210沿径向呈包围式排列形成的电机绕组的在槽内部分的层数为偶数层，可根据需要增加第一分段式线圈组210的个数。与第三分段式线圈组410相邻的第一分段式线圈组210的对应相绕组的2m条并行支路与第三分段式线圈组410的p个第六分段式线圈单元的对应相绕组的2m条并行支路串联连接。图18示例性的画出电机绕组包括一个第三分段式线圈组410和一个第一分段式线圈组210的情况。图19示例性的画出电机绕组包括一个第三分段式线圈组410和一个第一分段式线圈组210时，一相绕组的分布连接示意图。其中，图19中一层和二层对应一个第一分段式线圈组的两层中的u相绕组的分布连接情况，图19中三层和四层对应第三分段式线圈组的两层中的u相绕组的分布连接情况。图19中的一层至四层沿径向依次排列。

需要说明的是，为方便理解，图20为本发明实施例提供的一种与图7对应的一相绕组的结构示意图，图21为本发明实施例提供的一种与图11对应的一相绕组的结构示意图，图22为本发明实施例提供的一种与图18对应的一相绕组的结构示意图。

本发明实施例提供了一种电机定子。继续参见图4，该电机定子100包括：定子铁芯100和本发明任意实施例提供的电机绕组，定子铁芯100设置有多个沿周向排列且沿轴向延伸的槽130。第一发卡线圈311的第一槽内部分和第二槽内部分位于槽内。

其中，该电机可以是永磁电机或异步交流电机。本发明实施例提供的电机定子包括上述实施例中的电机绕组，因此本发明实施例提供的电机定子也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明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发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。