电机定子及电机的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种电机定子及电机。

背景技术：

电机的定子绕组在构建过程中，采用汇流排、汇流条连接a相、b相及c相内各个槽外端部，并不断提高汇流排、汇流条的绝缘性，但汇流排、汇流条在电机定子绕组的制作过程中会带来工艺的复杂性，加大了生产成本和降低了生产效率。

技术实现要素：

本实用新型提供一种电机定子及电机，能够简化电机定子绕组的各相内的多个槽外端部之间的连接，简化加工工艺，降低生产成本，提高生产效率。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种电机定子，包括定子铁芯，定子铁芯上设有沿轴向贯穿设置的多个槽，多个槽沿定子铁芯的周向分布；还包括：定子绕组，其包括沿定子铁芯径向依次分布的第一线圈单元和第二线圈单元，每个线圈单元包括多根导体，每根导体包括用于插入不同槽内的两个槽内部；根据每个槽沿定子铁芯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；第一线圈单元中每根导体的两个槽内部位于同层，第一线圈单元的节距小于定子绕组的极距；第二线圈单元中每根导体的两个槽内部位于相邻两层，第二线圈单元的节距大于或小于定子绕组的极距。

进一步地，每个线圈单元包括多个绕组，相邻设置的至少两根导体形成一组相导体，每个绕组包括三组相导体，每根导体的两个槽内部分别为进线槽内部和出线槽内部；每根导体还包括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，及分别连接于两个槽内部的槽外端部；每个槽外端部大致沿定子铁芯周向延伸。

进一步地，第二线圈单元内每根导体的两个槽内部的节距大于定子绕组的极距；当m为偶数时，导体相焊接的两个槽外端部的节距小于定子绕组的极距；当m为奇数时，部分导体相焊接的两个槽外端部的节距小于定子绕组的极距。

进一步地，第二线圈单元内每根导体的两个槽内部的节距小于定子绕组的极距；当m为偶数时，导体相焊接的两个槽外端部的节距大于定子绕组的极距；当m为奇数时，部分导体相焊接的两个槽外端部的节距大于定子绕组的极距。

进一步地，第一线圈单元的每组相导体中，每根导体的进线槽内部和出线槽内部沿定子铁芯周向的分布方向和与其相邻的导体的进线槽内部和出线槽内部沿定子铁芯周向的分布方向相反；第二线圈单元的每个相导体中，每根导体的进线槽内部和出线槽内部沿定子铁芯周向的分布方向相同。

进一步地，位于同层的槽外端部沿定子铁芯周向的分布方向相同，位于相邻两层的槽外端部沿定子铁芯周向的分布方向相反。

进一步地，电机定子还包括第三线圈单元，第三线圈单元位于第二线圈单元的远离第一线圈单元的一侧；m为奇数时，第三线圈单元中每根导体的两个槽内部位于相邻两层，第三线圈单元的节距大于或者小于定子绕组的极距；m为偶数时，第三线圈单元中每根导体的两个槽内部位于同层，第三线圈单元的节距等于定子绕组的极距。

进一步地，每根导体的两个槽外端部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，其中一根导体的出线槽外端部为该相的中性点，与该导体的出线槽外端部位于同一径向方向且相邻的另一根导体的进线槽外端部连接相端子，除中性点和连接相端子的槽外端部外，其他每个槽外端部和与其位于同一径向方向且相邻设置且与该槽外端部位于不同层的另一导体的槽外端部焊接。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电机，包括上述提供的电机定子。

应用本实用新型的技术方案，通过将第一线圈单元的节距设置为小于定子绕组极距，将第二线圈单元节距设置为大于定子绕组极距或小于定子绕组极距。这样可以直接采用焊接的方式连接各个槽外端部，取消汇流排的使用，实现了定子绕组绕制过程的简单化，扩大了适用范围，进一步提高了生产效率，降低了生产成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例一所述电机定子的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一所述定子铁芯的结构示意图；

图3是图1的仰视图；

图4是本实用新型实施例一所述定子绕组的结构示意图；

图5是本实用新型实施例一所述内侧线圈单元的结构示意图；

图6是本实用新型实施例一所述形成内侧线圈单元中形成a11的第一导体的结构示意图；

图7是本实用新型实施例一所述形成内侧线圈单元的单组a相导体与定子铁芯的位置关系图；

图8是本实用新型实施例一所述中间侧线圈单元的结构示意图；

图9是本实用新型实施例一所述形成中间线圈单元的第二导体的结构示意图；

图10是本实用新型实施例一所述形成中间线圈单元的单组a相导体与定子铁芯的位置关系图；

图11是本实用新型实施例一所述外侧线圈单元的结构示意图；

图12是本实用新型实施例一所述形成外侧线圈单元的第三导体的结构示意图；

图13是本实用新型实施例一中形成外侧线圈单元的一种类型的绕组与定子铁芯的位置关系图；

图14是本实用新型实施例一中形成外侧线圈单元的另一类型的绕组与定子铁芯的位置关系图；

图15是本实用新型实施例一中所有a相导体的位置关系图；

图16是本实用新型实施例二所述定子绕组的结构示意图；

图17是本实用新型实施例二所述外侧线圈单元的结构示意图；

图18是本实用新型实施例二所述外侧线圈单元中所有a相导体的位置关系图；

图19是本实用新型实施例二中所有a相导体的位置关系图；

图20是本实用新型实施例三中奇数层电机的定子绕组的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、定子铁芯；11、齿部；

2、定子绕组；21、内侧线圈单元；211、进线槽内部；212、出线槽内部；213、槽外端部；214、槽外转弯部；2141、第一延伸部；2142、转弯部；2143、第二延伸部；2144、拐弯部；

22、中间线圈单元；23、外侧线圈单元；

311、第一槽；312、第二槽；313、第三槽；314、第四槽；315、第五槽；316、第六槽；317、第七槽；318、第八槽；319、第九槽；320、第十槽；321、第十一槽；322、第十二槽；323、第十三槽；324、第十四槽；325、第十五槽；326、第十六槽；327、第十七槽；328、第十八槽；329、第十九槽；330、第二十槽；331、第二十一槽；332、第二十二槽；333、第二十三槽；334、第二十四槽；335、第二十五槽；336、第二十六槽；337、第二十七槽；338、第二十八槽；339、第二十九槽；340、第三十槽；341、第三十一槽；342、第三十二槽；343、第三十三槽；344、第三十四槽；345、第三十五槽；346、第三十六槽；347、第三十七槽；348、第三十八槽；349、第三十九槽；350、第四十槽；351、第四十一槽；352、第四十二槽；353、第四十三槽；354、第四十四槽；355、第四十五槽；356、第四十六槽；357、第四十七槽；358、第四十八槽；

41、a相端子；42、b相端子；43、c相端子；44、连接体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例提供了一种电机定子，包括筒状结构的定子铁芯1，如图2所示，其上设有沿定子铁芯1轴向贯穿设置的多个槽，多个槽沿定子铁芯1的周向均匀分布。具体的，定子铁芯1具有环状部和多个周向均匀分布在环状部内壁的齿部11，每个齿部11均沿定子铁芯1的轴向贯通设置，相邻两个齿部11形成一个槽，本实施例中，槽的数量为48个。

如图3所示，电机定子还包括定子绕组2，其包括沿定子铁芯1径向依次套设分布的第一线圈单元、第二线圈单元以及第三线圈单元，每个线圈单元包括多根具有两个槽内部的导体。其中，第一线圈单元可以为内侧线圈单元21，第三线圈单元为外侧线圈单元23；也可以将第一线圈单元作为外侧线圈单元23，将第三线圈单元设置为内侧线圈单元21。在本实施例中，第一线圈单元为内侧线圈单元21，第三线圈单元为外侧线圈单元23。

如图5-6所示，每个线圈单元包括多个绕组，相邻设置的至少两根导体形成一组相导体，每个绕组包括三组相导体，本实施例中，每组相导体包括两根导体，三组相导体分别为两根a相导体、两根b相导体和两根c相导体，每根导体的两个槽内部分别为进线槽内部211和出线槽内部212，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214，及分别连接于两个槽内部的槽外端部213，每根导体的两个槽外端部213均位于定子铁芯1轴向一端，槽外转弯部214位于定子铁芯1轴向另一端；每个槽外端部213大致沿定子铁芯1周向延伸。上述a相、b相和c相只是代表不同的相，并不表示电流方向，其中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。

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，内侧线圈单元21为短节距线圈单元，中间线圈单元22中每根导体的两个槽内部位于相邻两层，且中间线圈单元22的节距大于或小于定子绕组2的极距，外侧线圈单元23的节距为整节距。

具体地，每个绕组包括3组相导体，每组相导体包括两根导体，相应的每组相导体的磁极数为2，那么极距＝2×3＝6，即定子绕组2的极距为六，在本实施例中，内侧线圈单元21的节距为五，中间线圈单元22的节距为七，外侧线圈单元23的节距为六。

通过将第一线圈单元设置为短节距，将第二线圈单元设置为节距小于极距的线圈单元或节距大于极距的线圈单元配合的方式，可以直接采用焊接的方式连接各个槽外端部213，取消汇流排的使用，实现了定子绕组2绕制过程的简单化，扩大了适用范围，进一步提高了生产效率，降低了生产成本。

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，在中间线圈单元22的远离内侧线圈单元21的一侧可以设置有外侧线圈单元23，也可以无外侧线圈单元23，具体地，对于m＝3的奇数层电机，外侧线圈单元23的个数为零，优选地，m优选为3-12层。m为偶数时，该类型的电机称为偶数层电机，下面以m＝4为例，外侧线圈单元23设有一个，对定子绕组2的绕制方式进行详细说明。

如图4所示，每个槽沿定子铁芯1径向且远离其中心轴线的方向被划分为四层，分别为第一层、第二层、第三层和第四层。

如图5所示，在本实施例中，内侧线圈单元中每根导体的两个槽内部位于同层，即均位于第一层，由于定子铁芯1具有48个槽，那么内侧线圈单元21由24根导体绕制而成，即内侧线圈单元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，其中每组相导体的进线槽内部211位于相邻两个槽内。

定子绕组由多根第一导体、多根第二导体和多根第三导体绕制而成，如图5和图6所示，内侧线圈单元21由多根第一导体绕制而成，每个槽外端部213大致沿所述定子铁芯1周向延伸，参照图6，第一导体的每个槽外端部均位于与其邻接的槽内部的同一侧，具体地，与进线槽内部211邻接的槽外端部位于进线槽内部的右侧，与出线槽内部212邻接的槽外端部也位于出线槽内部的右侧，内侧线圈单元21的槽外端部213沿定子铁芯1周向的分布方向相同，即相对于与其邻接的槽内部沿顺时针方向(参照图5中所示的顺时针方向)弯曲分布。

内侧线圈单元21的每组相导体中，每根导体的进线槽内部211和出线槽内部212沿定子铁芯1周向的分布方向相反，参照图6和图7，a相导体中a11的进线槽内部211和出线槽内部212按照顺时针方向(参照图7中所示的顺时针方向)分布，a相导体中a12的进线槽内部211和出线槽内部212按照逆时针方向(与图7中顺时针所示方向相反的方向)分布。

内侧线圈单元中每根导体的两个槽内部和与每个槽内部邻接的槽外端部213位于同层，且均位于第一层。内侧线圈单元21中，每个绕组的多根导体的进线槽内部211依次容纳于相邻设置的槽内；沿定子铁芯1的周向分布方向，内侧线圈单元21的相邻两个绕组的相邻两个进线槽内部211所在槽之间间隔的槽数为六，例如：第一绕组的c相导体中c12的进线槽内部所在槽和第二绕组的a相导体中a13的进线槽内部所在槽之间间隔六个槽。

内侧线圈单元的四个绕组的绕线分布相同，下面仅以相邻两个绕组(第一绕组和第二绕组)的绕线分布进行详细说明。具体参照图2和图5，第一绕组中，a11的进线槽内部211位于第一槽311的第一层，a11的出线槽内部212位于第四十四槽354的第一层；a12的进线槽内部211位于第二槽312的第一层，a12的出线槽内部212位于第七槽317的第一层；b11的进线槽内部211位于第三槽313的第一层，b11的出线槽内部212位于第四十六槽356的第一层；b12的进线槽内部211位于第四槽314的第一层，b12的出线槽内部212位于第九槽319的第一层；c11的进线槽内部211位于第五槽315的第一层，c11的出线槽内部212位于第四十八槽358的第一层；c11的进线槽内部211位于第六槽316的第一层，c11的出线槽内部212位于第十一槽321的第一层。

第二绕组中，a13的进线槽内部211位于第十三槽323的第一层，a13的出线槽内部212位于第八槽318的第一层；a14的进线槽内部211位于第十四槽324的第一层，a14的出线槽内部212位于第十九槽329的第一层；b13的进线槽内部211位于第十五槽325的第一层，b13的出线槽内部212位于第十槽320的第一层；b14的进线槽内部211位于第十六槽326的第一层，b14的出线槽内部212位于第二十一槽331的第一层；c13的进线槽内部211位于第十七槽327的第一层，c13的出线槽内部212位于第十二槽322的第一层；c14的进线槽内部211位于第十八槽328的第一层，c14的出线槽内部212位于第二十三槽333的第一层。

槽外转弯部214包括依次连接的第一延伸部2141、转弯部2142、第二延伸部2143和拐弯部2144，第一延伸部2141和拐弯部2144分别连接于两个槽内部；内侧线圈单元21的每根导体中，第一延伸部2141和与其邻接的槽内部位于同层且均位于第一层；内侧线圈单元21的每根导体中第二延伸部2143位于第一延伸部2141所在层靠近定子铁芯1中心轴线的一侧，转弯部2142和拐弯部2144均部分位于第一延伸部2141所在层靠近定子铁芯1中心轴线的一侧，且部分位于第一延伸部2141所在一层。通过转弯部2142和拐弯部2144的配合使两个槽内部均位于第一层。而且使整个槽外转弯部214的部分位于第一层，其他部分向靠近定子铁芯1中心轴线的一侧凸设，该位置称之为虚零层。

由于内侧线圈单元的每个相绕组中每个槽外转弯部和其他绕组中对应的槽外转弯部的结构相同，其位置均可以根据对应的槽内部确定，下面仅以a11和a12对应的槽外转弯部的分布进行详细描述。例：a11的进线槽内部211位于第一槽311的第一层，与a11的进线槽内部连接的第一延伸部2141位于第一层，转弯部2142由第一层跨入虚零层，第二延伸部2143位于虚零层，拐弯部2144由虚零层跨入第一层，而后连接于a11的出线槽内部212。a12的进线槽内部211位于第一槽311的第一层，与a12的进线槽内部连接拐弯部2144由第一层跨入虚零层，与拐弯部2144连接的第二延伸部2143位于虚零层，与第二延伸部2143连接的转弯部2142由虚零层跨入第一层，与转弯部2142连接的第一延伸部2141位于一层，而后连接出线槽内部212。而且本实施例中，拐弯部2144和与其连接的第二延伸部2143在平行于该第二延伸部2143的定子铁芯1轴向截面上的投影位于同一条直线上，且在垂直于第二延伸部的定子铁芯1轴向截面上的投影中，拐弯部2144的长度是单根导体宽度的两倍。

本实施例中，还可以将内侧线圈单元21的拐弯部2144由第二延伸部2143所在层向远离定子铁芯1中心轴线的一侧凸设。下面仅以a11对应的槽外转弯部的分布进行详细描述。例：a11的进线槽内部211位于第一槽311的第一层，与a11的进线槽内部连接的第一延伸部2141位于第一层，转弯部2142由第一层跨入第二层，第二延伸部2143位于第二层，拐弯部2144由第二层跨入第一层，而后连接于a11的出线槽内部212。

如图8所示，中间线圈单元22的每根导体包括两个槽内部且两个槽内部位于相邻两层，具体分别占据定子铁芯1的第二层和第三层，与每个槽内部邻接的槽外端部213和该槽内部位于同层；定子铁芯1具有48个槽，那么内侧线圈单元21由48根导体绕制而成，其被分为八个绕组，分别为第一绕组、第二绕组、...、第八绕组，八个绕组沿定子铁芯的周向均匀分布。

中间线圈单元22由多根第二导体绕制而成，参照附图9，每个第二导体的进线槽内部与相应的出线槽内部间的间距为7，即长节距，第二导体的每个槽外端部均沿定子铁芯周向且背离另一槽外端部的方向延伸。如图10所示，中间线圈单元22的每组相导体中，每根导体的进线槽内部211和出线槽内部212沿定子铁芯1周向的分布方向相同，a相导体中a21的进线槽内部211和出线槽内部212按照逆时针方向(参照图10中所示的逆时针方向)分布，a相导体a22的进线槽内部211和出线槽内部212也按照逆时针方向(参照图10中所示的逆时针方向)分布。参照图8，中间线圈单元中，位于同层的槽外端部213沿定子铁芯1周向的分布方向相同，位于定子铁芯1径向相邻两层的槽外端部213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213沿逆时针(参照图8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213沿顺时针(与图8中所示的逆时针方向相反的方向)弯曲分布。

中间线圈单元22中，每个绕组的多根导体的进线槽内部211依次容纳于相邻设置的槽内；沿定子铁芯1的周向分布方向，内侧线圈单元21的相邻两个绕组的相邻两个进线槽内部211所在槽相邻设置，例如：第一绕组的c22的进线槽内部所在槽和第二绕组的a23的进线槽内部所在槽为相邻设置的槽。中间线圈单元22的每根导体中，第一延伸部2141和第二延伸部2143均和与其邻接的槽内部位于同层，拐弯部2144和第二延伸部2143位于同层，转弯部2142的部分位于第一延伸部2141所在层，且部分位于第二延伸部2143所在层，通过转弯部2142实现每根导体的两个槽内部分别位于第二层和第三层。

中间线圈单元22的每个槽外转弯部均部分位于第二层且部分位于第三层，由于中间线圈单元22的每个槽外转弯部的结构相同，其位置均可以根据对应的槽内部确定，下面仅以a21对应的槽外转弯部的分布进行详细描述。例：a21的进线槽内部211位于第一槽311的第二层，与a21的进线槽内部211连接的第一延伸部2141位于第二层，转弯部2142由第二层跨入第三层，第二延伸部2143位于第三层，拐弯部2144也位于第三层，而后连接于a21的出线槽内部212。而且本实施例中，拐弯部2144和与其连接的第二延伸部2143在平行于该第二延伸部2143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2144可以在第三层内存在拐弯，但需要完全在第三层内，也可以无拐弯，即拐弯部2144和第二延伸部2143构成一个直线结构。

由于中间线圈单元22的八个绕组的分布规律相同，而且每根导体的每个槽外端部213均和与其邻接的槽内部位于同层，而第一延伸部2141、第二延伸部2143、转弯部2142和拐弯部2144均可根据每根导体两个槽内部的分布规律进行确认，因此下面仅以相邻两个绕组(第一绕组和第二绕组)的槽内部的具体规律为例进行详细描述。

具体参照图2和图10，第一绕组中，a21的进线槽内部211位于第一槽311的第二层，a21的出线槽内部212位于第八槽318的第三层；a22的进线槽内部211位于第四十八槽358的第二层，a22的出线槽内部212位于第七槽317的第三层；b21的进线槽内部211位于第二槽312的第二层，b21的出线槽内部212位于第九槽319的第三层；b22的进线槽内部211位于第三槽313的第二层，b22的出线槽内部212位于第十槽320的第三层；c21的进线槽内部211位于第四槽314的第二层，c21的出线槽内部212位于第十一槽321的第三层；c22的进线槽内部211位于第五槽315的第二层，c22的出线槽内部212位于第十二槽322的第三层。

第二绕组中，a23的进线槽内部211位于第六槽316的第二层，a23的出线槽内部212位于第十三槽323的第三层；a24的进线槽内部211位于第七槽317的第二层，a24的出线槽内部212位于第十四槽324的第三层；b24的进线槽内部211位于第八槽318的第二层，b24的出线槽内部212位于第十五槽325的第三层；b25的进线槽内部211位于第九槽319的第二层，b25的出线槽内部212位于第十六槽326的第三层；c24的进线槽内部211位于第十槽320的第二层，c24的出线槽内部212位于第十七槽327的第三层；c25的进线槽内部211位于第十一槽321的第二层，c25的出线槽内部212位于第十八槽328的第三层。

如图11所示，外侧线圈单元23的每根导体包括两个槽内部且两个槽内部位于定子铁芯1的同层，即位于定子铁芯1的第四层，与每个槽内部邻接的槽外端部213也均位于第四层；定子铁芯1具有48个槽，那么内侧线圈单元21由24根导体绕制而成，被划分为四个绕组，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的周向均匀分布。

外侧线圈单元23由多根第三导体绕制而成，参照图12，第三导体的每个槽外端部均和与其邻接的槽内部位于同层，外侧线圈单元23的槽外端部213沿定子铁芯1周向的分布方向相同，即相对于槽内部沿顺时针方向(参照图13中所示的顺时针方向)弯曲分布。且外侧线圈单元23的节距等于定子绕组2的极距。

外侧线圈单元23的每根导体中第二延伸部2143位于第一延伸部2141所在层远离定子铁芯1中心轴线的一侧，转弯部2142和拐弯部2144均部分位于第一延伸部2141所在层远离定子铁芯1中心轴线的一侧，且部分位于第一延伸部2141所在一层，使整个槽外转弯部214的部分位于第四层，其他部分向远离定子铁芯1中心轴线的一侧凸设，该位置称之为虚五层。

由于外侧线圈单元23的每个槽外转弯部的结构相同，其位置均可以根据对应的槽内部确定，下面仅以a31对应的槽外转弯部的分布进行详细描述。例：a31的进线槽内部211位于第一槽311的第四层，与a31的进线槽内部连接的第一延伸部2141位于第四层，转弯部2142由第四层跨入虚五层，第二延伸部2143位于虚五层，拐弯部2144由虚五层跨入第四层，而后连接于a31的出线槽内部212。而且本实施例中，拐弯部2144和与其连接的第二延伸部2143在平行于该第二延伸部2143的定子铁芯1轴向截面上的投影位于同一条直线上，在垂直于第二延伸部的定子铁芯1轴向截面上的投影中，拐弯部2144的长度是单根导体宽度的两倍。

如图11所示，外侧线圈单元23的每组相导体中，每根导体的进线槽内部211和出线槽内部212沿定子铁芯1周向的分布方向相同，如图12和图13所示，a相导体中a31的进线槽内部211和出线槽内部212按照逆时针方向(参照图13中所示的逆时针方向)分布，a相导体中a32的进线槽内部211和出线槽内部212也按照逆时针方向(与图13中所示的逆时针方向相反的方向)分布。

本实施例中，内侧线圈单元21是由多根第一导体绕制而成，而中间线圈单元22由多根第二导体绕制而成，外侧线圈单元23由多根第三导体绕制而成，每个线圈单元采用结构相同的导体绕制而成，简化了绕线方式，提高了绕线效率。

如图13所示，外侧线圈单元23中，每个绕组的多个进线槽内部211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进线槽内部所在槽之间间隔六个槽，例：第一绕组的a31的进线槽内部位于第一槽311内，第一绕组的a32的进线槽内部位于第四十八槽358内，第一绕组的c32的进线槽内部位于第四十四槽354内，那么第二绕组的a33的进线槽内部位于第十三槽323内。

每个相绕组中相邻两组相导体的进线槽内部和出线槽内部沿定子铁芯周向的分布方向相反，例如：a31和a32的进线槽内部和出线槽内部均沿顺时针方向(参照图13中所示的顺时针方向)分布，而b31和b32的进线槽内部和出线槽内部均沿逆时针方向(与图13中所示的顺时针方向相反的方向)分布，c31和c32的进线槽内部和出线槽内部均沿顺时针方向(参照图13中所示的顺时针方向)分布。通过上述对槽内部、槽外端部的限定使外侧线圈单元23的每个槽外端部213沿顺时针方向(参照图13中所示的顺时针方向)弯曲分布，以便于定子绕组不使用回流排即可实现各个槽外端部之间的焊接。

本实施例中，外侧线圈单元23中，每个相绕组中相邻两组相导体的进线槽内部和出线槽内部沿定子铁芯周向的分布方向也可以相同，例如：a31和a32的进线槽内部和出线槽内部均沿顺时针方向(参照图14中所示的顺时针方向)分布，而b31和b32的进线槽内部和出线槽内部均沿顺时针方向(参照图14中所示的顺时针方向)分布，c31和c32的进线槽内部和出线槽内部均沿顺时针方向(参照图14中所示的顺时针方向)分布。采用上述结构的外侧线圈单元，配合上述的中间线圈单元和内侧线圈单元也能实现减少汇流排使用的效果。

由于外侧线圈单元23的四个绕组的分布规律相同，而且每个槽外端部213均和与其邻接的槽内部位于同层，而第一延伸部2141、第二延伸部2143、转弯部2142和拐弯部2144均可参照槽内部和槽外转弯部的分布规律进行确认，因此下面仅以相邻两个绕组(第一绕组和第二绕组)的槽内部的具体规律为例进行详细描述。

具体参照图2和图13，第一绕组中，a31的进线槽内部211位于第一槽311的第四层，a31的出线槽内部212位于第四十三槽353的第四层；a32的进线槽内部211位于第四十八槽358的第四层，a32的出线槽内部212位于第四十二槽352的第四层；b31的进线槽内部211位于第四十六槽356的第四层，b31的出线槽内部212位于第四槽314的第四层；b32的进线槽内部211位于第四十七槽357的第四层，b32的出线槽内部212位于第五槽315的第四层；c31的进线槽内部211位于第四十五槽355的第四层，c31的出线槽内部212位于第三十九槽349的第四层；c32的进线槽内部211位于第四十四槽354的第四层，c32的出线槽内部212位于第三十八槽348的第四层。

第二绕组中，a33的进线槽内部211位于第十三槽323的第四层，a33的出线槽内部212位于第七槽317的第四层；a34的进线槽内部211位于第十二槽322的第四层，a34的出线槽内部212位于第六槽316的第四层；b33的进线槽内部211位于第十一槽321的第四层，b33的出线槽内部212位于第十七槽327的第四层；b34的进线槽内部211位于第十槽320的第四层，b34的出线槽内部212位于第十六槽326的第四层；c33的进线槽内部211位于第九槽319的第四层，c33的出线槽内部212位于第三槽313的第四层；c34的进线槽内部211位于第八槽318的第四层，c34的出线槽内部212位于第二槽312的第四层。

在偶数层电机的槽外端部213进行串联焊接时，每根导体的两个槽外端部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出线槽外端部为该相的中性点，位于连接方向最外侧的出线槽外端部与位于同一径向方向且相邻设置的进线槽外端部连接相端子，除中性点和连接相端子的进线槽外端部外，其他每个所述槽外端部213和与其位于同一径向方向且相邻设置且与该槽外端部213位于不同层的另一导体的槽外端部213焊接。

进一步地，进出线槽外端部对应连接的相端子与中性点可以设置在电机槽外端部的任意层。

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15，所有a相导体的串联焊接过程如下：

由a相端子41连接其中一根导体的进线槽外端部，按照焊接顺序对所有a相导体进行排序，以ai，i＝1，2，3，...，32，ai-1为单根导体的进线槽外端部，ai-2为单个导体的出线槽外端部。

a1-1至a1-2，a1-2焊接于a2-1，a2-1至a2-2，a2-2焊接于a3-1，a3-1至a3-2，a3-2焊接于a4-1，a4-1至a4-2，a4-2焊接于a5-1，a5-1至a5-2，a5-2焊接于a6-1，a6-1至a6-2，a6-2焊接于a7-1，a7-1至a7-2，a7-2焊接于a8-1，a8-1至a8-2，a8-2焊接于a9-1，a9-1至a9-2，a9-2焊接于a10-1，a10-1至a10-2，a10-2焊接于a11-1，a11-1至a11-2，a11-2焊接于a12-1，a12-1至a12-2，a12-2焊接于a13-1，a13-1至a13-2，a13-2焊接于a14-1，a14-1至a14-2，a14-2焊接于a15-1，a15-1至a15-2，a15-2焊接于a16-1，a16-1至a17-2，a17-2焊接于a18-1，a1-18至a18-2，a18-2焊接于a19-1，a19-1至a19-2，a19-2焊接于a20-1，a20-1至a20-2，a20-2焊接于a21-1，a21-1至a21-2，a21-2焊接于a22-1，a22-1至a22-2，a22-2焊接于a23-1，a23-1至a23-2，a23-2焊接于a24-1，a24-1至a24-2，a24-2焊接于a25-1，a25-1至a25-2，a25-2焊接于a26-1，a26-1至a26-2，a26-2焊接于a27-1，a27-1至a27-2，a27-2焊接于a28-1，a28-1至a28-2，a282焊接于a29-1，a29-1至a29-2，a29-2焊接于a30-1，a30-1至a30-2，a30-2焊接于a31-1，a31-1至a31-2，a31-2焊接于a32-1，a32-1至a32-2。

所有b相导体引出有b相端子42和b32-2，所有c相导体引出有c相端子43和c32-2，将a32-2与b32-2与c32-2三点采用连接体44进行中性点连接，即完成偶数层电机的串联焊接。上述焊接方式可以是超声波焊接、激光焊或摩擦搅拌焊接。

本实施例采用焊接的方式连接各个槽外端部213并采用连接体44进行中性点连接，无需采用汇流排，大大的简化了电机定子的多个槽外端部213之间的连接，简化了加工工艺，降低了生产成本，提高了生产效率。

内侧线圈单元中每根导体的两个槽内部和与对应槽内部邻接的槽外端部均位于同层，使转子可以从定子绕组内侧线圈单元中设置槽外端部的一端插入，定子绕组该端无向定子铁芯中心凸出的部分，不会对转子的安装造成干涉，而且不会增加定子铁芯齿部的长度，提高槽的利用率，增大功率密度，减小了电机定子的体积，降低了电机的成本。

本实施例还提供了一种电机，包括上述的电机定子，采用上述电机定子的电机，能够降低生产成本，提高生产效率。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，如图16所示，m为奇数，将该类型的电机称为奇数层电机，本实施例中，m＝5，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五层，分别为第一层、第二层、第三层、第四层和第五层。内侧线圈单元21和中间线圈单元22的分布情况和实施例一相同，下面仅详细介绍外侧线圈单元23的具体分布规律。

如图17所示，外侧线圈单元23中每根导体的两个槽内部位于相邻两层，与靠近中间线圈单元22的槽内部邻接的槽外端部213与该槽内部位于同层，即位于第四层，与位于最外层的槽内部邻接的部分槽外端部213与该槽内部位于同层，即位于第五层，与位于最外层的槽内部邻接的其他槽外端部213由该槽内部所在层向沿远离定子铁芯中心轴线的一侧延伸，即由第五层延伸至第五层外侧，本实施例将位于第五层外侧的部分记为虚六层。外侧线圈单元23的节距大于或小于定子绕组2的极距。

本实施例中，外侧线圈单元23由多根第三导体和多根第二导体绕制而成，即外侧线圈单元23由两种类型的导体构成，内侧线圈单元21和中间线圈单元22分别由多根第一导体和多根第二导体绕制而成。

如图17所示，外侧线圈单元23中，位于同层的槽外端部213沿所述定子铁芯1周向的分布方向相同，位于相邻两层的槽外端部213沿所述定子铁芯1周向的分布方向相反；由最外层向远离定子铁芯中心轴线的一侧延伸的槽外端部沿定子铁芯周向的分布方向相同，且与位于最外侧的槽外端部沿定子铁芯周向的分布方向相反。具体地，与靠近中间线圈单元22的槽内部邻接的槽外端部213沿定子铁芯1的周向分布方向相同，即位于第四层的每个槽外端部213均沿逆时针(与图17中所示顺时针方向相反的方向)弯曲分布，与位于第五层的槽外端部213沿定子铁芯1的顺时针方向分布，且由第五层向远离定子铁芯中心轴线一侧延伸的槽外端部213沿定子铁芯1的逆时针方向分布。

外侧线圈单元23的槽外转弯部214的分布规律和中间线圈单元22的槽外转弯部214的分布规律相同，在此不再具体介绍。由于外侧线圈单元23中的a相导体、b相导体和c相导体的分布规律相同，而且外侧线圈单元23的槽内部占槽和占层分布规律和中间线圈单元22的槽内部占槽和占层分布规律相同，只不过外侧线圈单元23的每根导体的两个槽内部分别位于第四层和第五层，下面仅以外侧线圈单元23中的a相导体为例，对外侧线圈单元23中槽外端部213的分布规律进行具体描述。

如图18所示，将每根导体的两个槽外端部213分别作为进线槽外端部213和出线槽外端部213，选取位于最外层的槽外端部213作为进线槽外端部213，将外侧线圈单元23的每根导体记为a3j，a3j的进线槽外端部213记为a3j-1，出线槽外端部213记为a3j-2，j＝1，2，3，...，16。

a31-1位于从第五层且沿顺时针方向延伸出，a31-2位于第四层且沿逆时针方向(与图18中所示顺时针方向相反的方向)延伸，a32-1位于从第五层且沿顺时针方向延伸，a32-2位于第四层且沿逆时针方向延伸；a33-1从第五层至虚六层且沿逆时针方向延伸，a33-2位于第四层且沿逆时针方向延伸；a34-1从第五层至虚六层且沿逆时针方向延伸，a34-2位于第四层且沿逆时针方向延伸；a35-1从第五层且沿顺时针方向延伸，a35-2位于第四层且沿逆时针方向延伸；a36-1从第五层且沿顺时针方向延伸，a36-2位于第四层且沿逆时针方向延伸；a37-1从第五层至虚六层且沿逆时针方向(参照图18中所示的顺时针方向)延伸，a37-2位于第四层且沿逆时针方向延伸；a38-1从第五层至虚六层且沿逆时针方向延伸，a38-2位于第四层且沿逆时针方向延伸；a39-1从第五层且沿顺时针方向延伸，a39-2位于第四层且沿逆时针方向延伸；a310-1从第五层且沿顺时针方向延伸，a310-2位于第四层且沿逆时针方向延伸；a311-1从第五层至虚六层且沿逆时针方向延伸，a311-2位于第四层且沿逆时针方向延伸；a312-1从第五层至虚六层且沿逆时针方向延伸，a312-2位于第四层且沿逆时针方向延伸；a313-1从第五层且沿顺时针方向延伸，a313-2位于第四层且沿逆时针方向延伸；a314-1从第五层且沿顺时针方向延伸，a314-2位于第四层且沿逆时针方向延伸；a315-1从第五层且沿逆时针方向延伸，a315-2位于第四层且沿逆时针方向延伸；a316-1从第五层且沿逆时针方向延伸，a316-2位于第四层且沿逆时针方向延伸。

在奇数层电机的槽外端部213进行串联焊接时，其焊接规律和偶数层电机的槽外端部213的焊接规律相同，所有a相导体的串联焊接过程如下：

如图19所示，由a相端子41连接其中一根导体的进线槽外端部，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相端子42和b40-2，所有c相导体引出有c相端子43和c40-2，将a40-2与b40-2与c40-2三点采用连接体44进行中性点连接，即完成奇数层电机的串联焊接。

在上述实施例中，第二线圈单元的节距大于定子绕组2的极距，中间线圈单元22的节距为7，中间线圈单元22的每根导体的两个槽内部设置在槽节距为7的两个槽内；当m为偶数时，导体相焊接的两个槽外端部的节距小于定子绕组2的极距，在本实施例中，相焊接的两个槽外端部的距离设置为5个槽节距；当m为奇数时，该定子绕组中除最外侧线圈单元中位于第五层线圈槽外端部与位于虚六层线圈槽外端部相焊接的两个槽外端部的距离设置为6个槽节距外，其余相焊接的两个槽外端部的距离设置为5个槽节距。通过上述结构，可以使焊接端设置在任意位置，方便连接。

当然，也可以将第二线圈单元的节距设定为小于定子绕组2的极距，将中间线圈单元22的节距设置为5，中间线圈单元22的每根导体的两个槽内部设置在槽节距为5的两个槽内；当m为偶数时，将导体相焊接的两个槽外端部的节距设置为大于定子绕组2的极距，在本实施例中，相焊接的两个槽外端部的距离设置为7个槽节距；当m为奇数时，将定子绕组中除最外侧线圈单元中位于第五层线圈槽外端部与位于虚六层线圈槽外端部相焊接的两个槽外端部的距离设置为6个槽节距外，其余相焊接的两个槽外端部的距离设置为7个槽节距。

实施例三

本实施例中，第一线圈单元、第二线圈单元和第三线圈单元分别为外侧线圈单元、中间线圈单元和内侧线圈单元，即最外侧线圈单元的节距小于定子绕组的极距且其他所述线圈单元的节距等于定子绕组的极距。此时，对于偶数层电机，内侧线圈单元、中间线圈单元和外侧线圈单元的绕线方式分别和实施例一的外侧线圈单元、中间线圈单元和内侧线圈单元的绕线方式相同，在此不再重复赘叙。

对于奇数层电机，如图20所示，中间线圈单元和实施例二中的中间线圈单元的结构相同，而外侧线圈单元和实施例二中的内侧线圈单元的结构大体相同，区别在于：槽外转弯部的占层分布规律不同。

具体地，本实施例中外侧线圈单元中，每根导体的第二延伸部2143位于第一延伸部2141所在层远离定子铁芯1中心轴线的一侧，转弯部2142和拐弯部2144均部分位于第一延伸部2141所在层远离定子铁芯1中心轴线的一侧，且部分位于第一延伸部2141所在一层，使整个槽外转弯部214的部分位于第五层，其他部分向远离定子铁芯1中心轴线的一侧凸设，该位置称之为虚六层。

由于外侧线圈单元23的每个槽外转弯部的结构相同，其位置均可以根据对应的槽内部确定，下面仅以a31对应的槽外转弯部的分布进行详细描述。例：a31的进线槽内部211位于第一槽311的第五层，与a31的进线槽内部连接的第一延伸部2141位于第五层，转弯部2142由第五层跨入虚六层，第二延伸部2143位于虚六层，拐弯部2144由虚六层跨入第五层，而后连接于a31的出线槽内部212。

本实施例中的内侧线圈单元和实施例二中的外侧线圈单元的结构大体相同，区别在于：部分槽外端部由第一层向靠近定子铁芯中心轴线的一侧延伸。

具体地，外侧线圈单元23中每根导体的两个槽内部位于相邻两层，与靠近中间线圈单元22的槽内部连接的槽外端部213与该槽内部位于同层，即位于第二层，与位于最内层的槽内部连接的部分槽外端部213与该槽内部位于同层，即位于第一层，与位于最内层的槽内部连接的其他槽外端部213由该槽内部所在层向沿靠近定子铁芯中心轴线的一侧延伸，本实施例将位于第一层内侧的部分记为虚零层。

对于将与位于第一层的哪些槽外端部由第一层向虚零层延伸，其分布规律与实施例二中外侧线圈单元所选择的由第五层向虚六层延伸的槽外端部相同，在此不再重复限定。

上述两种方案均能够实现仅采用焊接的方式连接各个槽外端部并采用连接体进行中性点连接，无需采用汇流排，大大的简化了电机定子的多个槽外端部之间的连接，简化了加工工艺，降低了生产成本，提高了生产效率。

本实用新型具体实施方式中提到的顺时针方向和逆时针方向均是参照具体附图所示的方向，本实用新型中每极每相槽数＝定子槽数/电机极数/相数，极距＝定子槽数/电机极数＝每极每相槽数*相数，槽的数量并不仅限于48个槽，还可以是其他数量的槽，例如：每极每相槽数为2，对应的三相电机槽极配合有6极36槽、8极48槽、10极60槽、12极72槽、16极96槽等，极距为6；每极每相槽数为3，对应的三相电机槽极配合有6极54槽、8极72槽、10极90槽、12极108槽、16极144槽等，在此不再一一限定。本实用新型中出线的进线槽内部和出线槽内部均不代表电流方向，仅是为了区别每根导体的两个槽内部。