电机用定子和电机的制作方法

本申请涉及电机领域，且特别地涉及电机用定子和电机。

背景技术：

1、在例如用扁线卷绕电机绕组的方案中，通常的卷绕方式有波形、u形(也称为u-pin或者hair-pin)和i形(也称为i-pin)。波形绕组相比于u形绕组和i形绕组生产方便，导线的焊点数少，能使得电机所提供的力矩波动小且nvh性能好。

2、波形绕组的一般的卷绕方式是将扁线沿着同一方向卷绕，最终使绕组的输入端和输出端位于不同的层。在采用上述卷绕方式的波形绕组的情况下，若节距的使用不当，会导致绕组相位不均匀分布，使得空载反电势中的谐波成分增加。具体地，表1示出了一种波形绕组的导线的部分槽内的相位分布，该波形绕组采用上述卷绕方式。如表1所示，在第二层和第三层的槽1至槽3以及槽5至槽7出现了相位分布不均匀的情况(字体加粗及标记下划线的部分)。这样，在绕组相位不均匀分布使得空载反电势中的谐波成分增加的情况下，上述谐波成分又会增加电机输出力矩的波动，从而引起噪声。而且相位分布不均匀会导致电路中的电流问题，从而对电机的效率和热性能产生不利影响。

3、[表1]

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技术实现思路

1、本申请的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，本申请的一个目的在于提供一种新型的电机用定子，该电机用定子能够减轻甚至消除波形绕组在卷绕过程中的相位分布不均匀对电机的不利影响。本申请的另一个目的在于提供一种包括上述电机用定子的电机。

2、为了实现上述发明目的，本申请采用如下的技术方案。

3、本申请提供了一种如下的电机用定子，包括定子铁芯和定子绕组，所述定子绕组包括卷绕到所述定子铁芯的多相绕组，所述绕组的导线在所述定子铁芯的周向上呈波浪形地连续卷绕，每相每极绕组包括两个导线组，每个所述导线组包括两根在所述定子铁芯的相邻的槽内并行地卷绕的所述导线，同一所述导线组的导线经由反向卷绕使得输入端和输出端位于所述绕组的同一层，

4、所述导线组在卷绕过程中采用的节距包括正常节距、跳线节距和错位节距，所述跳线节距包括第一节距和第二节距，所述错位节距包括第三节距和第四节距，所述正常节距为y，所述第一节距为y-1，所述第二节距为y+1，所述第三节距为y，所述第四节距为y+2，y为大于2的正整数，在每个所述导线组的卷绕过程中，所述导线组采用至少一次所述错位节距和至少一次所述跳线节距，所述跳线节距和所述错位节距均能使得同一个导线组内的两个导线在沿所述周向的卷绕方向上换位。

5、在一种可选的方案中，在每个所述导线组的卷绕过程中，所述导线组在至少一组相邻的两层的交界处采用所述跳线节距，并且/或者所述导线组在至少一层中采用所述跳线节距。

6、在另一种可选的方案中，在沿所述周向的卷绕方向上，位于所述卷绕方向的前方的所述槽内的所述导线使用的所述跳线节距为所述第一节距，位于所述卷绕方向的后方的所述槽内的所述导线使用的所述跳线节距为所述第二节距。

7、在另一种可选的方案中，在每个所述导线组的卷绕过程中，所述导线组在至少一组相邻的两层的交界处采用所述错位节距。

8、在另一种可选的方案中，在沿所述周向的卷绕方向上，位于所述卷绕方向的前方的所述槽内的所述导线使用的所述错位节距为所述第三节距，位于所述卷绕方向的后方的所述槽内的所述导线使用的所述错位节距为所述第四节距。

9、在另一种可选的方案中，所述绕组的相数为s，每相绕组的极数为2p，s和p均为正整数，所述定子铁芯形成有8×s×p个槽。

10、在另一种可选的方案中，所述相数的值s等于3，所述极数为6。

11、在另一种可选的方案中，所述正常节距y等于极距。

12、在另一种可选的方案中，每根所述导线在卷绕路径上为完整的导线而不出现中间连接点。

13、本申请还提供了一种如下的电机，所述电机包括以上技术方案中任意一项技术方案所述的电机用定子。

14、通过采用上述技术方案，本申请提供了一种电机用定子，其包括定子铁芯和定子绕组。定子绕组包括卷绕到定子铁芯的多相绕组，绕组的导线在定子铁芯的周向上呈波浪形地连续卷绕。每相每极绕组包括两个导线组，每个导线组包括两根在定子铁芯的相邻的槽内并行地卷绕的导线。同一导线组的导线经由反向卷绕，使得导线的输入端和输出端位于同一层。进一步地，导线组在卷绕过程中的节距包括正常节距、跳线节距和错位节距。在每个导线组的卷绕过程中，导线组采用至少一次错位节距和至少一次跳线节距，跳线节距和错位节距均能使得同一个导线组内的两个导线在沿周向的卷绕方向上换位。

15、这样，一方面，根据本申请的电机用定子的绕组的同一导线组的导线采用反向卷绕，使得导线的输入端和输出端位于同一层。这种反向卷绕方式有利于简化母线连接和焊接过程，在电机机械一体化的过程中具有较好的整合性能。另一方面，根据本申请的电机用定子的绕组在卷绕过程中采用反向卷绕方式的同时还采用短距法进行卷绕，能够消除绕组在卷绕过程中产生的相位分布不均匀的问题。由此，减小了空载反电势中的谐波成分，从而降低了噪声。而且保证了电机的效率和热性能。

技术特征：

1.一种电机用定子，包括定子铁芯和定子绕组，所述定子绕组包括卷绕到所述定子铁芯的多相绕组，所述绕组的导线在所述定子铁芯的周向(c)上呈波浪形地连续卷绕，每相每极绕组包括两个导线组，每个所述导线组包括两根在所述定子铁芯的相邻的槽内并行地卷绕的所述导线，同一所述导线组的导线经由反向卷绕使得输入端和输出端位于所述绕组的同一层，

2.根据权利要求1所述的电机用定子，其特征在于，在每个所述导线组的卷绕过程中，所述导线组在至少一组相邻的两层的交界处采用所述跳线节距，并且/或者所述导线组在至少一层中采用所述跳线节距。

3.根据权利要求1所述的电机用定子，其特征在于，在沿所述周向(c)的卷绕方向上，位于所述卷绕方向的前方的所述槽内的所述导线使用的所述跳线节距为所述第一节距，位于所述卷绕方向的后方的所述槽内的所述导线使用的所述跳线节距为所述第二节距。

4.根据权利要求1所述的电机用定子，其特征在于，在每个所述导线组的卷绕过程中，所述导线组在至少一组相邻的两层的交界处采用所述错位节距。

5.根据权利要求1所述的电机用定子，其特征在于，在沿所述周向(c)的卷绕方向上，位于所述卷绕方向的前方的所述槽内的所述导线使用的所述错位节距为所述第三节距，位于所述卷绕方向的后方的所述槽内的所述导线使用的所述错位节距为所述第四节距。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电机用定子，其特征在于，所述绕组的相数为s，每相绕组的极数为2p，s和p均为正整数，所述定子铁芯形成有8×s×p个槽。

7.根据权利要求6所述的电机用定子，其特征在于，所述相数的值s等于3，所述极数为6。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的电机用定子，其特征在于，所述正常节距y等于极距。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的电机用定子，其特征在于，每根所述导线在卷绕路径上为完整的导线而不出现中间连接点。

10.一种电机，其特征在于，所述电机包括权利要求1至10中任一项所述的电机用定子。

技术总结
本申请提供了一种电机用定子及电机。根据本申请的电机用定子的绕组的同一导线组的导线采用反向卷绕，使得导线的输入端和输出端位于同一层。这种反向卷绕方式有利于简化母线连接和焊接过程，在电机机械一体化的过程中具有较好的整合性能。另外，根据本申请的电机用定子的绕组在卷绕过程中采用反向卷绕方式的同时还采用短距法进行卷绕，能够消除绕组在卷绕过程中产生的相位分布不均匀的问题。由此，减小了空载反电势中的谐波成分，从而降低了噪声。而且保证了电机的效率和热性能。

技术研发人员：李至浩
受保护的技术使用者：舍弗勒技术股份两合公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14