一种电机定子及电机的制作方法

文档序号:18919256发布日期:2019-10-19 03:27阅读:177来源:国知局
一种电机定子及电机的制作方法

本实用新型涉及电机领域,尤其涉及一种电机定子及电机。



背景技术:

现有电机定子的定子绕组耦联复杂,定子绕组在构建过程中需要使用汇流条或汇流排连接各相内的接线端子,而且两个不同相的接线端子也采用汇流条或汇流排连接,但在定子绕组的制作过程中,汇流排以及汇流条会使定子绕组的加工更加复杂,加大了生产成本,降低了加工效率。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种电机定子及电机,能够解决现有电机定子的使用汇流条或汇流排连接接线端子造成的加工复杂、生产成本高以及加工效率低的问题。

为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种电机定子,包括定子铁芯,其上设有沿轴向贯穿设置且沿其周向分布的多个槽;还包括:

定子绕组,包括沿所述定子铁芯径向依次分布的第一线圈单元和第三线圈单元,每个线圈单元包括三组不同相且数量相同的若干导体,每根所述导体包括用于插入不同所述槽内的两个槽内部,两个所述槽内部的轴向同一端通过槽外转弯部连接,另一端分别连接有一槽外端部;

每根所述导体的槽内部的节距等于极距;所述第三线圈单元中相邻接的两个所述槽外端部在定子铁芯端面投影的节距小于极距,所述定子绕组中其他相邻接的两个槽外端部在定子铁芯端面的投影的节距等于极距。

作为一种电机定子的优选技术方案,根据每个所述槽沿所述定子铁芯径向所能容纳的所述槽内部的个数将每个槽划分为M层,M为大于等于3的奇数。

作为一种电机定子的优选技术方案,所述第三线圈单元中每根所述导体的两个所述槽内部位于相邻两层;所述第一线圈单元中每根所述导体的两个所述槽内部位于同层;

M大于等于5时,所述电机定子还包括设于所述第一线圈单元和所述第三线圈之间的第二线圈单元,所述第二线圈单元中每根所述导体的两个所述槽内部位于相邻两层,且所述第二线圈单元中每根导体的槽内部的节距等于所述极距,所述第二线圈单元的每个槽外端部和与其邻接的槽外端部在定子铁芯端面的投影节距等于所述极距。

作为一种电机定子的优选技术方案,所述第三线圈单元中,与相邻接的两个所述槽外端部分别连接的两个所述槽内部位于同层,相邻接的两个所述槽外端部中的一个所述槽外端部和与其邻接的所述槽内部位于同层内且另一所述槽外端部由与其邻接的所述槽内部所在层跨入相邻层;

第三线圈单元中,连接于其他线圈单元的槽外端部位于同层。

作为一种电机定子的优选技术方案,每个所述槽外端部包括依次连接的第一槽外端转弯部、槽外端延伸部、第二槽外端转弯部及槽外端拐弯部,所述第一槽外端转弯部连接于所述槽内部的一端。

作为一种电机定子的优选技术方案,每个作为所述相引出端的所述槽外端部在所述定子铁芯端面的投影均沿与该槽外端部邻接的所述槽内部所在槽的径向延伸。

作为一种电机定子的优选技术方案,所述第三线圈单元中相邻接的两个所述槽外端部中,位于内侧的所述槽外端部的所述第一槽外端转弯部由与其邻接的槽内部所在层跨入相邻层,所述槽外端延伸部、所述第二槽外端转弯部和所述槽外端拐弯部位于同层且和与其邻接的槽内部位于相邻层;

位于外侧的所述槽外端部和与其邻接的所述槽内部位于同层。

作为一种电机定子的优选技术方案,每个作为中性点的所述槽外端部的第一槽外端转弯部、槽外端延伸部、第二槽外端转弯部及槽外端拐弯部在所述定子铁芯端面的投影均沿与该槽外端部邻接的槽内部所在槽的径向延伸;三个作为中性点的所述槽外端部的槽外端拐弯部通过连接体连接。

作为一种电机定子的优选技术方案,作为中性点的三个所述槽外端部中位于两侧的所述槽外端部向位于中间的所述槽外端部偏转使这三个所述槽外端部的所述槽外端拐弯部在所述定子铁芯端面的投影均位于同一所述槽的径向延伸方向且径向相邻以将这三个所述槽外端部焊接。

作为一种电机定子的优选技术方案,所述第三线圈单元中除作为中性点的槽外端部外,同相导体中跨层分布的槽外端部沿所述定子铁芯周向均匀分布,且其中一个所述槽外端部作为相引出端。

本实用新型还提供了一种电机,包括上述的电机定子。

本实用新型的有益效果:本实用新型通过调节第三线圈单元中部分导体的槽外端部在定子铁芯端面投影,使第三线圈单元中相邻接的两个槽外端部在定子铁芯端面投影的节距小于极距,定子绕组中其他相邻接的两个槽外端部在定子铁芯端面投影的节距等于极距,继而使同相的所有导体通过径向相邻的槽外端部依次串联并在第三线圈单元中形成一个中性点和一个相引出端。通过上述设置取消了汇流排和汇流条的使用,仅有作为中性点的三个槽外端部通过连接体连接,解决了因大量使用汇流排或汇流条而使电机定子绕组的制作过程复杂的问题,降低了生产成本,提高加工效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的电机定子的结构示意图;

图2是图1中所示定子铁芯的结构示意图;

图3是图1中所示定子绕组的结构示意图;

图4是图3中所示第一线圈单元的结构示意图;

图5是图4中所示形成第一线圈单元的第一导体的结构示意图;

图6是图3中所示第二线圈单元的结构示意图;

图7是图6中所示形成第二线圈单元的第二导体的结构示意图;

图8是图3中所示第三线圈单元的结构示意图;

图9和图10分别是图8中所示形成第三线圈单元的第二导体和第三导体的结构示意图;

图11是图3中所示线圈单元中同相导体之间的连接示意图;

图12是图8所示第三线圈单元中第二导体和第三导体的位置关系图;

图13是图3中所示所有A相导体的连接示意图;

图14是本实用新型实施例二提供的第三线圈单元的结构示意图。

图中:

1、定子铁芯;11、环状部;12、齿部;

101、第一槽;102、第二槽;103、第三槽;104、第四槽;105、第五槽;106、第六槽;107、第七槽;108、第八槽;109、第九槽;110、第十槽;111、第十一槽;112、第十二槽;113、第十三槽;114、第十四槽;116、第十六槽;117、第十七槽;119;第十九槽;120、第二十槽;122、第二十二槽;142、第四十二槽;143、第四十三槽;145、第四十五槽;146、第四十六槽;147、第四十七槽;148、第四十八槽;

2、定子绕组;21、第一线圈单元;22、第二线圈单元;23、第三线圈单元;24、连接体;25、中性点;26、相引出端;

31、第一导体;32、第二导体;33、第三导体;

40、槽外转弯部;401、第一延伸部;402、转弯部;403、第二延伸部;404、拐弯部;41、第一槽内部;42、第二槽内部;43、槽外端部;431、第一槽外端转弯部;432、槽外端延伸部;433、第二槽外端转弯部;434、槽外端拐弯部。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。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。

实施例一

如图1所示,本实施例中提供了一种电机定子及带有该电机定子的电机,该电机为旋转电机,电机定子包括定子铁芯1和定子绕组2。如图2所示,定子铁芯1为筒状结构,其内壁设有周向均匀分布的多个槽,每个槽均轴向贯穿定子铁芯1设置。具体地,定子铁芯1具有环状部11和多个周向均匀分布在环状部11内壁的齿部12,相邻两个齿部12形成一个槽,每个齿部12沿定子铁芯1轴向延伸并与环状部11形成定子铁芯1的两个轴向端部,分别为第一轴向端部和第二轴向端部。

每个槽的每个周向内侧壁靠近定子铁芯1中心一端分别向另一内侧壁凸设形成限位条,限位条与对应的内侧壁平滑过渡连接,每个槽的两周向侧壁之间的两个限位条形成朝向定子铁芯1中心的开口,每个槽的相对两周向侧壁平行设置。本实施例中,限位条的径向厚度小于导体的径向厚度。

如图1和图3所示,定子绕组2包括沿定子铁芯1径向依次套设分布的第一线圈单元21、第二线圈单元22和第三线圈单元23,其中第二线圈单元22的个数可以为0、1、2或更多。本实施例以设有一个第二线圈单元22为例,其中第一线圈单元21、第二线圈单元22和第三线圈单元23沿远离定子铁芯1中心的径向依次套设分布。每个线圈单元包括三组不同相且数量相同的若干导体,分别为A相导体、B相导体和C相导体,上述A相、B相和C相仅是代表不同的相,并不表示电流方向,而且A相、B相和C相均指的是U相、V相和W相中的任一个,且分别表示不同的相。

如图4和图5所示,每根导体包括用于插入不同槽的两个槽内部,连接于两个槽内部并与两个槽内部形成U型结构的槽外转弯部40,及分别连接于两个槽内部的槽外端部43。其中,每根导体的两个槽内部分别为第一槽内部41和第二槽内部42,在连接每个绕组的每个相的若干导体时,沿连接方向两个槽内部分别为进线槽内部和出线槽内部,至于每根导体的两个槽内部中哪个是进线槽内部,哪个是出线槽内部根据连接方向确定。具体地,位于连接方向上游的槽内部为进线槽内部,位于连接方向下游的槽内部为出线槽内部。每根导体的两个槽外端部43均位于定子铁芯1轴向一端,槽外转弯部40位于定子铁芯1轴向另一端;除了作为中性点25和相引出端26的槽外端部43外,其他每个槽外端部43大致沿定子铁芯1周向延伸。

根据每个槽沿定子铁芯1径向所能容纳的槽内部的个数将每个槽划分为M层,M为大于等于3的整数。本实用新型仅适用于M为奇数的电机定子及带有该电机定子的电机。具体地,第一线圈单元21中每根导体的两个槽内部位于同层,每个第二线圈单元22中每根导体的两个槽内部位于相邻两层,第三线圈单元23中每根导体的两个槽内部位于相邻两层。

在电机行业中,极距=每个绕组的相数×每组相导体的磁极数,节距小于极距的线圈单元为短节距线圈单元,节距等于极距的线圈单元为整节距线圈单元。本实施例中,第一线圈单元21、第二线圈单元22和第三线圈单元23的节距均等于极距,具体地,每个绕组的相数为3,每组相导体的磁极数为2,极距=3×2=6。即每个绕组包括三组不同相的相导体,分别为两根A相导体、两根B相导体和两根C相导体,而且相邻的两根导体形成一组相导体,可以理解的是,本实用新型还可以将相邻的三根导体或更多导体形成一组相导体。第一线圈单元21、第二线圈单元22的节距均为六。

在上述基础上,本实施例再通过调节第三线圈单元23中部分导体的槽外端部43在定子铁芯1端面投影,使第三线圈单元23中相邻接的两个槽外端部43在定子铁芯1端面投影的节距小于极距,定子绕组2中其他相邻接的两个槽外端部43在定子铁芯1端面投影的节距等于极距,继而使同相的所有导体通过径向相邻的槽外端部43依次串联并在第三线圈单元23中形成一个中性点25和一个相引出端26。具体是,第三线圈单元23中形成中性点25的三个槽外端部43通过连接体24连接,其他相邻接的两个槽外端部43在定子铁芯1端面投影的节距均小于极距。上述邻接的两个槽外端部43在定子铁芯1端面投影的节距指的是与相邻接的两个槽外端部43分别连接的槽内部的节距。

本实施例通过上述设置取消了汇流排和汇流条的使用,除形成中性点25的槽外端部43外,其他相邻接的两个槽外端部43均可以直接焊接,无需借助汇流排和汇流条。而且本实施例三相中各有一个槽外端部43,共三个槽外端部43通过连接体24连接形成中性点,也就是说本实施例中的定子绕组2仅有作为中性点的三个槽外端部43通过连接体24连接。解决了因大量使用汇流排或汇流条而使电机定子绕组2的制作过程复杂的问题,降低了生产成本,提高加工效率。

可以理解的是,本实用新型的其他实施例若是将作为中性点25的槽外端部43设置在第一线圈单元21,那么将第一线圈单元21中作为中性点的三个槽外端部43通过连接体连接,其他结构与本实施例相同,也能实现上述效果。

参照图1,下面以M=5为例对本实用新型所限定的电机定子及带有该电机定子的电机进行详细说明,即每个槽沿定子铁芯1径向所能容纳的槽内部的个数将每个槽划分为5层,分别为沿定子铁芯1径向且逐渐远离定子铁芯1中心的方向依次分布的第一层、第二层、第三层、第四层和第五层。

参照图2和图4,定子铁芯1有48个齿部12,48个齿部12形成48个槽。48个槽分别为沿定子铁芯1周向依次设置的第一槽101、第二槽102、...、第四十八槽148。如图4所示,第一线圈单元21位于定子铁芯1的最内侧,形成第一线圈单元21的多根导体位于同层,每根导体的两个槽内部均位于第一层,而且与每个槽内部邻接的槽外端部43也均位于第一层。第一线圈单元21由24根导体绕制而成,具体地,第一线圈单元21包括四个绕组,分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组,四个绕组沿定子铁芯1的周向均匀分布,每个绕组包括依次分布的两根A相导体、两根B相导体和两根C相导体。

如图4和图5所示,第一线圈单元21的所有A相导体、B相导体和C相导体的结构均相同,将形成第一线圈单元21的所有导体记为第一导体31。每根第一导体31的槽外转弯部40包括依次连接的第一延伸部401、转弯部402、第二延伸部403和拐弯部404,其中第一延伸部401和拐弯部404分别连接于该根导体的第一槽内部41和第二槽内部42。第一延伸部401和与其邻接的槽内部位于第一层,转弯部402由第一层向定子铁芯1中心凸设,该位置记为虚零层,第二延伸部403位于虚零层,拐弯部404由虚零层跨入第一层。而且本实施例中,拐弯部404和与其连接的第二延伸部403在平行于该第二延伸部403的定子铁芯1轴向截面上的投影位于同一条直线上。

参照图4,第一线圈单元21的每组相导体中,每根导体的第一槽内部41和第二槽内部42沿定子铁芯1周向的分布方向相同,例如:A相导体中A11、A12的第一槽内部41和第二槽内部42均按照逆时针方向(参照图4中所示的逆时针方向)分布。

第一线圈单元21的每个相绕组中,相邻两组相导体的第一槽内部41和第二槽内部42沿定子铁芯1周向的分布方向相反,例如:A11、A12的第一槽内部41和第二槽内部42均沿逆时针方向(参照图4中所示的逆时针方向)分布,而B11、B12的第一槽内部41和第二槽内部42均沿顺时针方向(与图4中所示的逆时针方向相反的方向)分布,C11、C12的第一槽内部41和第二槽内部42均沿逆时针方向(参照图4中所示的逆时针方向)分布。

第一线圈单元21中,每个绕组的多个第一槽内部41依次容纳于相邻设置的槽内,相邻两个绕组的相邻两组相导体的相邻两个第一槽内部41所在槽之间间隔五个槽,例:第一绕组的A11、A12、B11、B12、C11和C12的第一槽内部41依次分布于第一槽101、第二槽102、第三槽103、第四槽104、第五槽105和第六槽106内,那么第二绕组的A13的第一槽内部41位于第十三槽113内。

由于第一线圈单元21的四个绕组的分布规律相同,因此下面仅以第一绕组的槽内部、槽外转弯部40的具体规律为例进行详细描述。

A11的第一槽内部41位于第一槽101的第一层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第一层,转弯部402由第一层跨入虚零层,第二延伸部403位于虚零层,拐弯部404由虚零层跨入第一层,而后连接于A11的第二槽内部42,该第二槽内部42位于第七槽107的第一层。A12的第一槽内部41位于第二槽102的第一层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第一层,转弯部402由第一层跨入虚零层,第二延伸部403位于虚零层,拐弯部404由虚零层跨入第一层,而后连接于A11的第二槽内部42,该第二槽内部42位于第八槽108的第一层。

B11的第一槽内部41位于第三槽103的第一层,拐弯部404连接于第二槽内部42且由第一层跨入虚零层,第二延伸部403位于虚零层,转弯部402由虚零层跨入第一层,而后连接于B11的第二槽内部42,该第二槽内部42位于第四十五槽145的第一层。B12的第二槽内部42位于第四槽104的第一层,拐弯部404连接于第二槽内部42且由第一层跨入虚零层,第二延伸部403位于虚零层,转弯部402由虚零层跨入第一层,而后连接于B12的第一槽内部41,该第一槽内部41位于第四十六槽146的第一层。

C11的第一槽内部41位于第五槽105的第一层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第一层,转弯部402由第一层跨入虚零层,第二延伸部403位于虚零层,拐弯部404由虚零层跨入第一层,而后连接于C11的第二槽内部42,该第二槽内部42位于第十一槽111的第一层。C12的第一槽内部41位于第六槽106的第一层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第一层,转弯部402由第一层跨入虚零层,第二延伸部403位于虚零层,拐弯部404由虚零层跨入第一层,而后连接于C11的第二槽内部42,该第二槽内部42位于第十二槽112的第一层。

第一线圈单元21中,第一导体31的每个槽外端部43均位于与其邻接的槽内部的同一侧,例如,参照图4,每个槽外端部43均位于与其邻接的槽内部的同一侧,即第一线圈单元21的每个槽外端部43相对于与该槽外端部43邻接的槽内部沿定子铁芯1周向的分布方向相同,均沿顺时针方向(与图4中所示的逆时针方向相反的方向)弯曲分布,即第一线圈单元21的每个槽外端部43位于与其连接的槽内部的同一侧。通过上述对第一线圈单元21中的槽内部、槽外端部43的限定使第一线圈单元21的每个槽外端部43均沿顺时针方向(与图4中所示的逆时针方向相反的方向)弯曲分布。

第一线圈单元21的每个槽外端部43均位于第一层,其包括依次连接的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433和槽外端拐弯部434,其中第一槽外端转弯部431的一端连接于该导体的一槽内部,第一线圈单元21的每个槽外端部43和与其邻接的槽外端部43在定子铁芯1端面的投影的节距等于极距。第一线圈单元21中每个绕组的槽外端部43的分布规律相同,下面仅以第一绕组为例对每根导体的两个槽外端部43的分布进行详细说明。

与A11的第一槽内部41邻接的槽外端部43第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第一槽101的正上方沿顺时针方向延伸至第四十六槽146的正上方,且该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第四十六槽146的正上方且竖直设置。与A11的第二槽内部42邻接的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第七槽107的正上方沿顺时针方向延伸至第四槽104的正上方,且该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第四槽104的正上方且竖直设置。

与A12的第一槽内部41邻接的槽外端部43的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第二槽102的正上方沿顺时针方向延伸至第四十七槽147的正上方,且该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第四十七槽147的正上方且竖直设置。与A12的第二槽内部42邻接的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第八槽108的正上方沿顺时针方向延伸至第五槽105的正上方,且该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第五槽105的正上方且竖直设置。

与B11的第一槽内部41邻接的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第三槽103的正上方沿顺时针方向延伸至第四十八槽148的正上方,且该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第四十八槽148的正上方且竖直设置。与B11的第二槽内部42邻接的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第四十五槽145的正上方沿顺时针方向延伸至第四十二槽142的正上方,且该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第四十二槽142的正上方且竖直设置。

与B12的第一槽内部41邻接的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第四槽104的正上方沿顺时针方向延伸至第一槽101的正上方,且该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第一槽101的正上方且竖直设置。与B12的第二槽内部42邻接的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第四十六槽146的正上方沿顺时针方向延伸至第四十三槽143的正上方,且该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第四十三槽143的正上方且竖直设置。

与C11的第一槽内部41邻接的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第五槽105的正上方沿顺时针方向延伸至第二槽102的正上方,且该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第二槽102的正上方且竖直设置。与C11的第二槽内部42邻接的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第十一槽111的正上方沿顺时针方向延伸至第八槽108的正上方,且该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第八槽108的正上方且竖直设置。

与C12的第一槽内部41邻接的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第六槽106的正上方沿顺时针方向延伸至第三槽103的正上方,且该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第三槽103的正上方且竖直设置。与C12的第二槽内部42邻接的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第十二槽112的正上方沿顺时针方向延伸至第九槽109的正上方,且该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第九槽109的正上方且竖直设置。

如图6所示,第二线圈单元22位于第一线圈单元21和第三线圈单元23之间,形成第二线圈单元22的每根导体的两个槽内部位于相邻两层,每根导体的两个槽内部分别分布在定子铁芯1的第二层和第三层,连接两个槽内部的槽外转弯部40均由第三层跨入第二层,与每个槽内部邻接的槽外端部43和该槽内部位于同层。第二线圈单元22由48根导体绕制而成,具体地,第二线圈单元22包括八个绕组,分别为第一绕组、第二绕组、...、第七绕组和第八绕组,八个绕组沿定子铁芯1的周向均匀分布,每个绕组包括依次分布的两根A相导体、两根B相导体和两根C相导体。

如图6和图7所示,第二线圈单元22的所有A相导体、B相导体和C相导体的结构组成均相同,将形成第二线圈单元22的所有导体记为第二导体32。每根第二导体32的槽外转弯部40与第一线圈单元21中每个第一导体31的槽外转弯部40的结构组成相同,区别在于每根导体相对于定子铁芯1上的分布不同。具体地,将位于第三层的槽内部记为第一槽内部41,将位于第二层的槽内部记为第二槽内部42;每个第二导体32的槽外转弯部40中,第一延伸部401和与其邻接的第一槽内部41位于第三层,转弯部402由第三层跨入第二层,第二延伸部403、拐弯部404均位于第二层,与拐弯部404邻接的第二槽内部42也位于第二层。而且本实施例中,拐弯部404和与其连接的第二延伸部403在平行于该第二延伸部403的定子铁芯1轴向截面上的投影位于同一条直线上,拐弯部404可以在第二层内有存在拐弯,但需要完全在第三层内,也可以无拐弯,即拐弯部404和第二延伸部403构成一个直线结构。

第二线圈单元22的每组相导体中每根导体的第一槽内部41和第二槽内部42沿定子铁芯1周向的分布方向相同,每个相绕组中相邻两组相导体的第一槽内部41和第二槽内部42沿定子铁芯1周向的分布方向相同,例如:A21、A22、B21、B22、C21、C22的第一槽内部41和第二槽内部42均沿逆时针方向(参照图6中所示的逆时针方向)分布。

第二线圈单元22中,每个绕组的多个第一槽内部41依次容纳于相邻设置的槽内,相邻两个绕组的相邻两组相导体的相邻两个第一槽内部41所在槽之间间隔五个槽,例:第一绕组的A21、A22、B21、B22、C21和C22的第一槽内部41依次分布于第一槽101、第二槽102、第三槽103、第四槽104、第五槽105和第六槽106内,而第二绕组的A23的第一槽内部41位于第七槽107内。

由于第二线圈单元22的八个绕组的分布规律相同,因此下面仅以第一绕组的槽内部、槽外转弯部40的具体规律为例进行详细描述。

A21的第一槽内部41位于第一槽101的第三层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第三层,转弯部402由第三层跨入第二层,第二延伸部403、拐弯部404均位于第二层,且该第二槽内部42位于第七槽107的第二层。A22的第一槽内部41位于第二槽102的第三层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第三层,转弯部402由第三层跨入第二层,第二延伸部403、拐弯部404均位于第二层,该第二槽内部42位于第八槽108的第二层。

B21的第一槽内部41位于第三槽103的第三层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第三层,转弯部402由第三层跨入第二层,第二延伸部403、拐弯部404均位于第二层,该第二槽内部42位于第九槽109的第二层。B22的第一槽内部41位于第四槽104的第三层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第三层,转弯部402由第三层跨入第二层,第二延伸部403、拐弯部404均位于第二层,该第二槽内部42位于第十槽110的第二层。

C21的第一槽内部41位于第五槽105的第三层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第三层,转弯部402由第三层跨入第二层,第二延伸部403、拐弯部404均位于第二层,该第二槽内部42位于第十一槽111的第二层。C22的第一槽内部41位于第六槽106的第三层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第三层,转弯部402由第三层跨入第二层,第二延伸部403、拐弯部404均位于第二层,该第二槽内部42位于第十二槽112的第二层。

参照图7,第二线圈单元22中,第二导体32的每个槽外端部43均沿定子铁芯1周向且背离另一槽外端部43的方向延伸。例如,参照图7,与第一槽内部41邻接的槽外端部43位于该第一槽内部41的左侧,与第二槽内部42邻接的槽外端部43位于该第二槽内部42的右侧。通过上述设置使位于同层的槽外端部43沿定子铁芯1周向的分布方向相同,位于相邻两层的槽外端部43沿定子铁芯1周向的分布方向相反,即位于第二层的若干槽外端部43沿逆时针(参照图6中所示的逆时针方向)弯曲分布,位于第三层的若干槽外端部43沿顺时针(与图6中所示的逆时针方向相反的方向)弯曲分布。

第二线圈单元22的每根导体的两个槽外端部43位于相邻两层,分别位于第二层和第三层。每根第二导体32的两个槽外端部43的结构组成相同,但延伸方向相反,且与第一导体31的每个槽外端部43的结构组成相同,第二线圈单元22的每个槽外端部43和与其邻接的槽外端部43在定子铁芯1端面的投影的节距等于极距。第二线圈单元22中每个绕组的槽外端部43的分布规律相同,下面仅以第一绕组的A21的两个槽外端部43的分布规律为例。

与A21的第一槽内部41邻接的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第一槽101的正上方沿顺时针方向延伸至第四十六槽146的正上方,且该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第四十六槽146的正上方且竖直设置。与A21的第二槽内部42邻接的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第七槽107的正上方沿逆时针方向延伸至第十槽110的正上方,且该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第十槽110的正上方且竖直设置。

如图8所示,第三线圈单元23位于定子绕组2的最外侧,形成第三线圈单元23的每根导体的两个槽内部位于相邻两层,分别位于第五层和第四层,将位于第五层的槽内部记为第一槽内部41,将位于第四层的槽内部记为第二槽内部42,连接两个槽内部的槽外转弯部40均由第五层跨入第四层。

第三线圈单元23由48根导体绕制而成,具体地,第三线圈单元23包括八个绕组,分别为第一绕组、第二绕组、...、第七绕组和第八绕组,八个绕组沿定子铁芯1的周向分布,每个绕组包括依次分布的两根A相导体、两根B相导体和两根C相导体。

如图8至11所示,第三线圈单元23的所有A相导体、B相导体和C相导体的结构组成不完全相同,本实施例的第三线圈单元23由多根第三导体33和多根第四导体组成,其中第四导体的结构完全和第二导体32相同。具体地,本实施例将位于第五层的槽内部记为第一槽内部41,将位于第四层的槽内部记为第二槽内部42,每根导体的槽外转弯部40中,第一延伸部401和与其邻接的第一槽内部41位于第五层,转弯部402由第五层跨入第四层,第二延伸部403、拐弯部404均位于第四层,与拐弯部404邻接的第二槽内部42也位于第四层。

第三线圈单元23的每组相导体中每根导体的第一槽内部41和第二槽内部42沿定子铁芯1周向的分布方向相同,每个相绕组中相邻两组相导体的第一槽内部41和第二槽内部42沿定子铁芯1周向的分布方向相同,例如:A301、A302、B301、B302、C301、C302的第一槽内部41和第二槽内部42均沿逆时针方向(参照图8中所示的逆时针方向)分布。

第三线圈单元23中,每个绕组的多个第一槽内部41依次容纳于相邻设置的槽内,每个绕组的相邻两组相导体的相邻两个第一槽内部41所在槽之间间隔五个槽,例:第一绕组的A301、A302、B301、B302、C301、C302的第一槽内部41依次分布于第一槽101、第二槽102、第三槽103、第四槽104、第五槽105和第六槽106内,而第二绕组的A303的第一槽内部41位于第七槽107内。

由于第三线圈单元23的八个绕组的分布规律相同,因此下面仅以第一绕组的槽内部、槽外转弯部40的具体规律为例进行详细描述。

A301的第一槽内部41位于第一槽101的第五层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第五层,转弯部402由第五层跨入第四层,第二延伸部403、拐弯部404均位于第四层,且该第二槽内部42位于第七槽107的第四层。A302的第一槽内部41位于第二槽102的第五层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第五层,转弯部402由第五层跨入第四层,第二延伸部403、拐弯部404均位于第四层,该第二槽内部42位于第八槽108的第四层。

B301的第一槽内部41位于第三槽103的第五层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第五层,转弯部402由第五层跨入第四层,第二延伸部403、拐弯部404均位于第四层,该第二槽内部42位于第九槽109的第四层。B302的第一槽内部41位于第四槽104的第五层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第五层,转弯部402由第五层跨入第四层,第二延伸部403、拐弯部404均位于第四层,该第二槽内部42位于第十槽109的第四层。

C301的第一槽内部41位于第五槽105的第五层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第五层,转弯部402由第五层跨入第四层,第二延伸部403、拐弯部404均位于第四层,该第二槽内部42位于第十一槽111的第四层。C302的第一槽内部41位于第六槽106的第五层,第一延伸部401连接于第一槽内部41且位于第五层,转弯部402由第五层跨入第四层,第二延伸部403、拐弯部404均位于第四层,该第二槽内部42位于第十二槽112的第四层。

参照图10,第三线圈单元23的第三导体33中,连接于第一槽内部41的部分槽外端部43位于第五层,连接于第一槽内部41的部分槽外端部43由第五层沿远离定子铁芯1中心的一侧延伸,而且第三导体33的每个槽外端部43均位于与其邻接的槽内部的同一侧,即与第一槽内部41邻接的槽外端部43位于第一槽内部41的右侧,与第二槽内部42邻接的槽外端部位于第二槽内部42的右侧(参照图10)。由与第二导体32结构完全相同的第四导体和上述第三导体33使第三线圈单元23中位于第四层的槽外端部43(即连接于第二线圈单元的槽外端部43)沿定子铁芯1的逆时针方向(参照图8中所示的逆指针方向)弯曲分布。

第三线圈单元23中同相的所有导体通过径向相邻的槽外端部43依次串联并在第三线圈单元23中形成一个中性点25和一个相引出端26,并作为相引出端26的三个槽外端部43能够沿同一径向分布,每根第三导体33中与第二槽内部42连接的槽外端部43与第二线圈单元22的槽外端部43连接,第三导体33中与第一槽内部41连接的槽外端部43与第三线圈单元23中的其他槽外端部43连接,而第三线圈单元23中相邻接的两个槽外端部43在定子铁芯1端面投影的节距小于极距,其中,连接于第一槽内部41的部分槽外端部43由第五层跨入虚六层,连接于第一槽内部41的部分槽外端部43位于第五层,作为相引出端26的槽外端部43由第五层跨入虚六层,并由虚六层继续向远离定子铁芯1中心的方向延伸,记为虚七层。

第三线圈单元23中每个相的槽外端部43的分布规律相同,如图11所示,下面仅以第三线圈单元23中所有A相导体(A301、A302、...、A316)的槽外端部43的分布为例。

与A301的第一槽内部41和与其邻接的槽外端部43均位于第五层,该槽外端部43的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第一槽101的正上方沿顺时针方向延伸至第四十六槽146的正上方,且沿槽外端部43的延伸方向该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,外端拐弯部434位于第四十六槽146的正上方且竖直设置。A301的第二槽内部42和与其邻接的槽外端部43均位于第四层,该槽外端部43的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第七槽107第四层的正上方沿逆时针方向延伸至第十槽110第四层的正上方,且沿槽外端部43的延伸方向该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第十槽110第四层的正上方且竖直设置。

与A302的第一槽内部41邻接的第一槽外端转弯部431沿远离定子铁芯1中心的径向由第二槽102第五层正上方延伸至第二槽102虚七层正上方,与A302的第一槽内部41邻接的槽外端部43的槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433、槽外端拐弯部434竖直设置且到定子铁芯1端部的距离逐渐增大,均位于第二槽102虚七层正上方。与A302的第二槽内部42邻接的槽外端部43位于第四层,且该槽外端部43的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第八槽108第四层正上方沿逆时针方向延伸至第十一槽111第四层的正上方,且沿槽外端部43的延伸方向该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第十一槽111第四层的正上方且竖直设置。

与A303的第一槽内部41邻接的第一槽外端转弯部431沿远离定子铁芯1中心的径向由第七槽107第五层正上方经过第七槽107虚六层正上方并延伸至第七槽107虚七层正上方,与A303的第一槽内部41邻接的槽外端部43的槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433、槽外端拐弯部434竖直设置且到与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,且均位于第七槽107虚七层正上方。与A303的第二槽内部42邻接的槽外端部43位于第四层,且该槽外端部43的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第十三槽113第四层正上方沿逆时针方向延伸至第十六槽116第四层的正上方,且沿槽外端部43的延伸方向该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第十六槽116第四层的正上方且竖直设置。

与A304的第一槽内部41邻接的槽外端部43沿其延伸方向到定子铁芯1端部的距离逐渐增大,其该槽外端部43的第一槽外端转弯部431由第八槽108第五层正上方延伸至虚六层,槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433和槽外端拐弯部434均位于虚六层且沿逆时针方向延伸至第十槽110上方,槽外端拐弯部434位于第十槽110虚六层的正上方且竖直设置。与A304的第二槽内部42邻接的槽外端部43位于第四层,且该槽外端部43的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第十四槽114第四层正上方沿逆时针方向延伸至第十七槽117第四层的正上方,且沿槽外端部43的延伸方向该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,第二槽外端拐弯部434位于第十七槽117第四层的正上方且竖直设置。

与A305的第一槽内部41和与其邻接的槽外端部43均位于第五层,该槽外端部43的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第十三槽113的正上方沿顺时针方向延伸至第十槽110的正上方,且沿槽外端部43的延伸方向该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第十槽110的正上方且竖直设置。与A305的第二槽内部42邻接的槽外端部43位于第四层,且该槽外端部43的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第十九槽119第四层的正上方沿逆时针方向延伸至第二十二槽122第四层的正上方,且沿槽外端部43的延伸方向该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第二十二槽122第四层的正上方且竖直设置。

与A306的第一槽内部41邻接的槽外端部43沿其延伸方向到定子铁芯1端部的距离逐渐增大,其该槽外端部43的第一槽外端转弯部431由第十四槽114第五层正上方延伸至虚六层,槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433和槽外端拐弯部434均位于虚六层且沿逆时针方向延伸至第十六槽116上方,槽外端拐弯部434位于第十六槽116第四层的正上方且竖直设置。与A306的第二槽内部42邻接的槽外端部43位于第四层,且该槽外端部43的第一槽外端转弯部431、槽外端延伸部432、第二槽外端转弯部433由第二十槽120第四层正上方沿逆时针方向延伸至第二十二槽122第四层的正上方,且沿槽外端部43的延伸方向该槽外端延伸部432与定子铁芯1端部的距离逐渐增大,槽外端拐弯部434位于第二十二槽122第四层的正上方且竖直设置。

A307和A308、...、A315和A316的分布规律与A305和A306的分布规律相同,区别仅在于槽内部所在槽不同,相应的槽外端部43的位置不同,在此不再一一列举。

在本实施例提供电机的槽外端部43进行串联焊接时,每根导体的两个槽外端部43分别为进线槽外端部和出线槽外端部;对于同相的导体,多根导体依次连接且沿连接方向相邻的两根导体中一根导体的出线槽外端部和另一导体的进线槽外端部焊接,位于连接方向最外侧的进线槽外端部连接于相端子,且位于连接方向最外侧的出线槽外端部为该相的中性点25,除中性点25的出线槽外端部和作为相引出端26的进线槽外端部外,其他每个槽外端部43和与其位于同一径向方向且相邻设置且与该槽外端部43位于不同层的另一导体的槽外端部43焊接。

由于所有A相导体的串联的方式、所有B相导体的串联方式以及所有C相导体的串联方式均相同,下面仅以所有A相导体的串联方式为例进行详细说明。参照图13,所有A相导体的串联焊接过程如下:

将第三线圈单元23的A302(为了便于标号,以下记为A1)的第一槽内部41作为进线槽外端部,以作为相引出端,按照焊接顺序对所有A相导体进行排序,以Aa,a=1,2,3,...,40,Aa-1为单根导体的进线槽外端部,Aa-2为单个导体的出线槽外端部。

A1-1至A1-2,A1-2连接A2-1,A2-1至A2-2,A2-2连接A3-1,A3-1至A3-2,A3-2连接A4-1,A4-1至A4-2,A4-2连接A5-1,A5-1至A5-2,A5-2连接A6-1,A6-1至A6-2,A6-2连接A7-1,A7-1至A7-2,A7-2连接A8-1,A8-1至A8-2,A8-2连接A9-1,A9-1至A9-2,A9-2连接A10-1,A10-1至A10-2,A10-2连接A11-1,A11-1至A11-2,A11-2连接A12-1,A12-1至A12-2,A12-2连接A13-1,A13-1至A13-2,A13-2连接A14-1,A14-1至A14-2,A14-2连接A15-1,A15-1至A15-2,A15-2连接A16-1,A16-1至A17-2,A17-2连接A18-1,A1-18至A18-2,A18-2连接A19-1,A19-1至A19-2,A19-2连接A20-1,A20-1至A20-2,A20-2连接A21-1,A21-1至A21-2,A21-2连接A22-1,A22-1至A22-2,A22-2连接A23-1,A23-1至A23-2,A23-2连接A24-1,A24-1至A24-2,A24-2连接A25-1,A25-1至A25-2,A25-2连接A26-1,A26-1至A26-2,A26-2连接A27-1,A27-1至A27-2,A27-2连接A28-1,A28-1至A28-2,A282连接A29-1,A29-1至A29-2,A29-2连接A30-1,A30-1至A30-2,A30-2连接A31-1,A31-1至A31-2,A31-2连接A32-1,A32-1至A32-2,A32-2连接A33-1,A33-1至A33-2,A33-2连接A34-1,A34-1至A34-2,A34-2连接A35-1,A35-1至A35-2,A35-2连接A36-1,A36-1至A36-2,A36-2连接A37-1,A37-1至A37-2,A37-2连接A38-1,A38-1至A38-2,A38-2连接A39-1,A39-1至A39-2,A39-2连接A40-1,A40-1至A40-2。

所有B相导体引出有B相中性点B40-2,所有C相导体引出有C相中性点C40-2,将A40-2与B相导体形成的B40-2、C相导体形成的C40-2三个中性点采用连接体24进行连接,即完成奇数层电机的串联焊接。

本实施例仅采用了一个连接体24连接进行中性点连接,其他的槽外端部均能够实现相邻两个槽外端部直接焊接固定,无需借助汇流排和汇流条。解决了因大量使用汇流排或汇流条而使电机定子绕组2的制作过程复杂的问题,降低了生产成本,提高加工效率。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上对定子绕组2的结构进行进一步的改进,以取消连接体,如图14所示,将三个作为中性点25的槽外端部沿同一径向分布,以便于直接焊接。

改变其中两个作为中性点25的槽外端部的偏转方向,使这两个槽外端部向另一作为中性点25的槽外端部靠拢。由于三个作为中性点25的槽外端部沿定子铁芯1的周向分布,为了减小需要改动的两个作为中性点的槽外端部的偏转距离,如图14所示,将位于两侧的作为中性点25的两个槽外端部向位于中心的作为中性点25的槽外端部靠拢,使三个作为中性点25的槽外端部沿同一径向分布。

本实施例在实施例一的基础上做了进一步的改进,通过改变其中两个作为中性点25的槽外端部的偏转方向,使这两个槽外端部向另一作为中性点25的槽外端部靠拢,取消了实施例一中连接中性点25的连接体,实现完全无需借助汇流排和汇流条。

显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

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