定子组件及电机的制作方法

本申请实施例属于电机，特别涉及一种定子组件及电机。

背景技术：

1、电动汽车在动力性、智能化、使用成本等方面相较于传统的燃油汽车具有领先优势，但是充电时间长的缺点限制了电动汽车的推广。为解决电动汽车充电时间长的问题，且为了提升电动汽车驱动系统功率密度，驱动电机通常为扁线电机。扁线电机的定子组件包括定子铁芯和多相绕组，定子铁芯的周向分布有多个定子槽，每个定子槽内均设置有多层构成多相绕组的导体。

2、相关技术中，定子组件中的多相绕组通常为短距绕组，使得同一槽内的多层导体位于不同的相。因此，需要在同一定子槽内位于不同相的导体之间设置绝缘纸，以便通过绝缘纸对不同相的导体进行隔离。

3、然而，绝缘纸降低了定子组件的槽满率，降低了驱动电机的功率密度，增加了驱动电机的绝缘成本，且使得绕组的温升有所增加。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种定子组件及电机，解决了绝缘纸降低了定子组件的槽满率的技术问题。

2、本发明实施例第一方面提供一种定子组件，应用于电机，所述定子组件包括定子铁芯和多相绕组，所述定子铁芯的周向设有多个定子槽，每个所述定子槽内具有m层供所述多相绕组布线的槽层，m大于或等于4，且m为偶数；

3、每相所述绕组均包括至少两个并联的支路，每个所述支路均包括第一线圈组、同层连接线和第二线圈组；

4、所述第一线圈组从任一磁极所对应的所述定子槽的第1层槽层进入，以跨距y在所述定子铁芯的圆周沿第一方向跨层逐渐绕制到第m层槽层，y为所述电机的极距；然后以跨距y1＝y+2或y1＝y-2同层绕制到相邻磁极对应的第m层槽层；再以跨距y在所述定子铁芯的圆周沿第二方向跨层逐渐绕制到第1层槽层，所述第二方向与所述第一方向相反；再以跨距y2＝2y-y1同层绕制至相邻磁极对应的第1层槽层；重复上述绕制规律，直至遍历所有磁极所对应的所述定子槽的第1层槽层；

5、所述同层连接线以跨距y3连接所述第一线圈组和所述第二线圈组，当所述同层连接线沿所述第一方向时，y3＝y-1；当所述同层连接线沿所述第二方向时，y3＝y+1；

6、所述第二线圈组在所述同层连接线远离所述第一线圈组的一端从第1层槽层进入，以跨距y沿所述第一方向在所述定子铁芯的圆周在相邻两层槽层中交替绕制一周；再跨设到下一组相邻两层槽层中以跨距y在所述定子铁芯的圆周沿第一方向绕制一周；以此绕制规律，直至完成m/2组相邻两层槽层绕制到第m层槽层。

7、本申请实施例的定子组件，其每相绕组包括至少两个支路，每个支路均包括第一线圈组、同层连接线和第二线圈组，第一线圈组以跨距y在所述定子铁芯的圆周沿第一方向跨层逐渐绕制到第m层槽层，然后以跨距y1＝y+2或y1＝y-2同层绕制到相邻磁极对应的第m层槽层，再以跨距y在定子铁芯的圆周沿与第一方向相反的第二方向跨层逐渐绕制到第1层槽层；再以跨距y2＝2y-y1同层绕制至相邻磁极对应的第1层槽层。第二线圈组以跨距y沿第一方向在定子铁芯的圆周在相邻两层槽层中交替绕制一周；再跨设到下一组相邻两层槽层中以跨距y在定子铁芯的圆周沿第一方向绕制一周；以此绕制规律，直至完成m/2组相邻两层槽层绕制到第m层槽层。同层连接线连接第一线圈组和第二线圈组。通过此种绕线方式，能够使得同一定子槽内的绕线均属于同一相，取消了同一定子槽内的绝缘纸，从而提高了电机的槽满率，提高了电机的功率密度，且降低了电机的绝缘成本。此外，通过此种绕线方式，还能够使得每相绕组中的各支路的磁路完全对称，消除了非对称结构产生的环流问题，提高电机的效率，降低电机温升。而且，由于取消了同一个定子槽内的绝缘纸，简化了多相绕组的插线工艺，提升了电机的制造效率。

8、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一线圈组包括依次连接多个第一线圈单元，每个第一线圈单元均包括依次连接的多个第一跨层导体、第一同层导体、多个第二跨层导体和第二同层导体，所述第一跨层导体、所述第一同层导体、所述第二跨层导体和所述第二同层导体均为u型导体；所述第一跨层导体和所述第二跨层导体均跨层设置，且所述第一跨层导体和所述第二跨层导体的跨距均为y；所述第一同层导体同层设置，所述第一同层导体的跨距为y1；所述第二同层导体同层设置，所述第二同层导体的跨距为y2。

9、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述同层连接线包括第三同层导体，所述第三同层导体为u形导体；所述第三同层导体同层设置，所述第三同层导体的一条第一有效边与所述第一线圈组连接，所述第三同层导体的另一条第一有效边与所述第二线圈组连接，所述第三同层导体的跨距为y3。

10、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第二线圈组包括依次连接的多个第二线圈单元，每个所述第二线圈单元均包括依次连接的多个第三跨层导体，所述第三跨层导体为u形导体，所述第三跨层导体跨层设置，所述第三跨层导体的跨距为y。

11、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一线圈组还包括第一引线端，所述第一引线端为第一s形导体，所述第一s形导体位于所述定子槽的第1层槽层内。

12、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第二线圈组还包括第二引线端，所述第二引线端为第二s形导体，所述第二s形导体位于所述定子槽的第m层槽层内，且与所述第二线圈单元的所述第三跨层导体连接。

13、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一引线端和所述第二引线端中的一者为引入线，另一者为引出线。

14、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述定子槽的数量为54，所述磁极的数量为6，所述极距为9；所述定子槽有6层槽层。

15、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述多相绕组为三相绕组，三相所述绕组在所述定子铁芯上的绕制规律相同，且在空间相位上相差120°，所述三相绕组星形连接或角形连接。

16、本申请实施例第二方面还提供一种电机，包括上述任一项所述的定子组件。

17、本申请实施例的电机，由于包括上述任一项定子组件，因此，该电机也具有上述任一项定子组件的优点，本申请实施例对此不再赘述。

技术特征：

1.一种定子组件，应用于电机，其特征在于，所述定子组件包括定子铁芯和多相绕组，所述定子铁芯的周向设有多个定子槽，每个所述定子槽内具有m层供所述多相绕组布线的槽层，m大于或等于4，且m为偶数；

2.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述第一线圈组包括依次连接多个第一线圈单元，每个第一线圈单元均包括依次连接的多个第一跨层导体、第一同层导体、多个第二跨层导体和第二同层导体，所述第一跨层导体、所述第一同层导体、所述第二跨层导体和所述第二同层导体均为u型导体；所述第一跨层导体和所述第二跨层导体均跨层设置，且所述第一跨层导体和所述第二跨层导体的跨距均为y；所述第一同层导体同层设置，所述第一同层导体的跨距为y1；所述第二同层导体同层设置，所述第二同层导体的跨距为y2。

3.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述同层连接线包括第三同层导体，所述第三同层导体为u形导体；所述第三同层导体同层设置，所述第三同层导体的一条第一有效边与所述第一线圈组连接，所述第三同层导体的另一条第一有效边与所述第二线圈组连接，所述第三同层导体的跨距为y3。

4.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述第二线圈组包括依次连接的多个第二线圈单元，每个所述第二线圈单元均包括依次连接的多个第三跨层导体，所述第三跨层导体为u形导体，所述第三跨层导体跨层设置，所述第三跨层导体的跨距为y。

5.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述第一线圈组还包括第一引线端，所述第一引线端为第一s形导体，所述第一s形导体位于所述定子槽的第1层槽层内。

6.根据权利要求5所述的定子组件，其特征在于，所述第二线圈组还包括第二引线端，所述第二引线端为第二s形导体，所述第二s形导体位于所述定子槽的第m层槽层内。

7.根据权利要求6所述的定子组件，其特征在于，所述第一引线端和所述第二引线端中的一者为引入线，另一者为引出线。

8.根据权利要求1-7任一项所述的定子组件，其特征在于，所述定子槽的数量为54，所述磁极的数量为6，所述极距为9。

9.根据权利要求1-7任一项所述的定子组件，其特征在于，所述多相绕组为三相绕组，三相所述绕组在所述定子铁芯上的绕制规律相同，且在空间相位上相差120°，所述三相绕组星形连接或角形连接。

10.一种电机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的定子组件。

技术总结
本申请实施例涉及一种定子组件及电机，该定子组件每相绕组的支路中，第一线圈组以跨距y沿第一方向跨层逐渐绕制到第M层槽层；以跨距y1＝y+2或y1＝y‑2同层绕制到相邻磁极对应的第M层槽层；以跨距y沿第二方向跨层逐渐绕制到第1层槽层；以跨距y2＝2y‑y1同层绕制至相邻磁极对应的第1层槽层；同层连接线以跨距y3连接第一线圈组和第二线圈组；第二线圈组从第1层槽层进入，以跨距y沿第一方向在定子铁芯的圆周在相邻两层槽层中交替绕制一周；再跨设到下一组相邻两层槽层中以跨距y在定子铁芯的圆周沿第一方向绕制一周；以此绕制规律，直至完成M/2组相邻两层槽层绕制到第M层槽层。该定子组件取消同一定子槽内的绝缘纸。

技术研发人员：何海蛟,朱殿烨,张力
受保护的技术使用者：浙江极氪智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12