CN103296797A

CN103296797A - 旋转电机的定子

Info

Publication number: CN103296797A
Application number: CN2013100585627A
Authority: CN
Inventors: 蓑岛纪元; 西条正起
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2033-02-25
Also published as: CN103296797B; US9203289B2; JP5533913B2; US20130221793A1; JP2013183492A; DE102013203249A1

Abstract

一种旋转电机的定子，包括定子铁芯和多相线圈。定子铁芯具有多个狭槽。多相线圈设置在狭槽中。多相线圈的每相均具有针对每极形成并且并联连接的多个线圈。当将线圈节距等于狭槽数除以极数的绕组称为整节距绕组时，当将线圈节距大于整节距绕组的线圈节距的绕组称为长节距绕组时，以及当将线圈节距小于整节距绕组的线圈节距的绕组称为短节距绕组时，每相的线圈中的至少两个线圈通过波形绕组形成在定子铁芯上以沿着定子铁芯的周向方向在长节距绕组与短节距绕组之间交替。

Description

旋转电机的定子

技术领域

本发明涉及一种具有多极的旋转电机的定子，该定子包括定子铁芯和多相线圈，定子铁芯具有其间限定有多个狭槽的齿部，多相线圈设置在狭槽中，多相线圈的每相均具有针对每极而形成并且并联连接的多个线圈。

背景技术

在一些旋转电机中，转子和定子相对于彼此偏心地设置。在线圈并联连接的定子中，由偏心距引起的电动力的不平衡可在并联电路中产生周期性电流从而造成旋转电机在运行期间的噪音和振动的增加。为了减小周期性电流，日本未经审查的专利申请公报2006-311716号公开了一种旋转电机的绕组结构。

该公报的定子绕组包括U相线圈、V相线圈和W相线圈。参照图10，U相线圈110U的一端连接至三相电缆的U相端子120U并且另一端作为中性点N。U相线圈110U包括U相线圈111U-118U。U相线圈111U、112U、115U、116U串联连接以形成第一线圈组A。U相线圈113U、114U、117U、118U串联连接以形成第二线圈组B。第一线圈组A和第二线圈组B并联连接。

第一线圈组A以U相线圈111U、112U和115U、116U沿定子铁芯100的周向方向彼此间隔开并且沿定子铁芯100的径向方向面向彼此的方式设置。第二线圈组B以U相线圈113U、114U和117U、118U沿定子铁芯100的周向方向彼此间隔开并且沿定子铁芯100的径向方向面向彼此的方式设置。因此，在转子和定子相对于彼此偏心设置的的旋转电机中，保持了电磁平衡从而减小了在并联连接的第一线圈组A与第二线圈组B之间流动的周期性电流。

如图10中由虚线所示出的，将第一线圈组A的U相线圈112U和115U彼此连接的线的一部分与第二线圈组B的U相线圈113U都围绕了相同的齿部进行缠绕。如图10中由虚线所示出的，将第二线圈组B的U相线圈114U和117U彼此连接的线的一部分与第一线圈组A的U相线圈116U也都围绕了相同的齿部进行缠绕。在连接线用作线圈的一部分并设置在狭槽中的这种结构中，缩小了定子的线圈端的尺寸。

由于第一线圈组A和第二线圈组B各自的U相线圈彼此间隔开并面向彼此，因此增加了间隔开的U相线圈的连接线的长度，从而降低了制造线圈的生产率。

本发明旨在提供一种具有多极的旋转电机的定子，该定子防止了在并联连接的线圈之间流动的周期性电流的产生并且还提高了制造线圈的生产率。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种具有多极的旋转电机的定子。该定子包括定子铁芯和多相线圈。定子铁芯具有其间限定有多个狭槽的齿部。多相线圈设置在狭槽中。多相线圈的每相均具有针对每极形成并且并联连接的多个线圈。当将线圈节距等于狭槽的数量除以极的数量的绕组称为整节距绕组时，当将线圈节距大于整节距绕组的线圈节距的绕组称为长节距绕组时，以及当将线圈节距小于整节距绕组的线圈节距的绕组称为短节距绕组时，每相的线圈中的至少两个线圈通过波形绕组形成在定子铁芯上以沿着定子铁芯的周向方向在长节距绕组与短节距绕组之间交替。

通过结合附图并且借助于示例示出本发明原理的以下描述，本发明的其它方面及优点将变得明显。

附图说明

通过参考结合附图进行的目前优选实施方式的以下描述，可最佳地理解本发明及其目的和优点，其中：

图1的纵向截面图示出了根据本发明的实施方式的旋转电机；

图2A为沿图1中的线A-A截取的截面图；

图2B的局部示意图示出了图2A的旋转电机的定子铁芯；

图3的示意图示出了图1的旋转电机的波形绕组；

图4的立体图示出了第一U相线圈和第二U相线圈；

图5A的平面图示出了插入件以及设置在插入件上的图4的第一U相线圈；

图5B的平面图示出了插入图5A的第一U相线圈中的图4的第二U相线圈；

图6的示意图示出了根据本发明的另一实施方式的旋转电机的定子；

图7的示意图示出了根据本发明的又一实施方式的旋转电机的定子；

图8的示意图示出了根据本发明的又一实施方式的旋转电机的定子；

图9的示意图示出了根据本发明的又一实施方式的旋转电机的定子；

图10的示意图示出了根据背景技术的旋转电机的绕组结构。

具体实施方式

下面将参照图1至图5B对根据本发明的实施方式的旋转电机进行描述。参照以纵向截面图示出了旋转电机的图1，旋转电机用附图标记M来表示并且包括转子11、旋转轴12、定子13以及马达壳体14。转子11固定地安装在旋转轴12上并且定子13固定地安装至马达壳体14的内周表面。用于冷却定子13的油密封在马达壳体14中以达到转子11的任何部分都不浸入油中的水平。

如图2A所示，定子13包括：环形定子铁芯22，该环形定子铁芯22在其内周上具有多个齿部23，并且在齿部23之间限定有多个狭槽24；以及插入在狭槽24中的线圈25。定子13具有三个相、八个极、和四十八个狭槽24。在以下描述中，极的数量和狭槽24的数量将分别由P和S表示。线圈25通过波形绕组围绕齿部23形成。应当注意的是，图2A的图中省去了每个线圈25的线圈端部的显示。

再参照图1，定子铁芯22由多个叠置的芯板33形成。芯板33由诸如钢板之类的磁性材料制成。定子铁芯22的轴向长度或定子铁芯22的芯板33的厚度用附图标记T表示。旋转电机M的转子11包括转子铁芯34以及嵌入转子铁芯34中的多个永磁体35。转子铁芯34由多个叠置的芯板36形成。芯板36由诸如钢板之类的磁性材料制成。转子铁芯34在其轴向中心处具有孔341，旋转轴12固定地插入穿过该孔341。

图2B示意性地示出了图2A的一部分狭槽24以及线圈布线。如图所示，线圈25包括多根导线。具体地，线圈25包括第一U相线圈25U1、第二U相线圈25U2、第一V相线圈25V1、第二V相线圈25V2、第一W相线圈25W1以及第二W相线圈25W2。线圈25的线圈端部按第一U相线圈25U1、第二U相线圈25U2、第一V相线圈25V1、第二V相线圈25V2、第一W相线圈25W1、以及第二W相线圈25W2的顺序从定子铁芯22的径向外侧朝向径向内侧设置。每个线圈25均填充在每个狭槽24中并且相对于旋转轴12的中心轴线以同心的方式设置。

缠绕有第一U相线圈25U1的狭槽24由附图标记24U11和24U12表示。缠绕有第二U相线圈25U2的狭槽24由附图标记24U21和24U22表示。同样地，缠绕有第一V相线圈25V1的狭槽24由附图标记24V11和24V12表示。缠绕有第二V相线圈25V2的狭槽24由附图标记24V21和24V22表示。同样地，缠绕有第一W相线圈25W1的狭槽24由附图标记24W11和24W12表示。缠绕有第二W相线圈25W2的狭槽24由附图标记24W21和24W22表示。

如图2B中由实线所示出的，第一U相线圈25U1在定子铁芯22的一个端部表面上具有越过介于相邻狭槽24U11与24U12之间的六个狭槽24的线圈端部，因此在定子铁芯22的一个端部表面上形成具有七个狭槽节距的线圈节距。如图2B中由虚线所示出的，第一U相线圈25U1在定子铁芯22的另一端部表面上具有越过介于相邻狭槽24U11与24U12之间的四个狭槽24的线圈端部，因此在定子铁芯22的另一端部表面上形成具有五个狭槽节距的线圈节距。另一方面，如图2B中由实线所示出的，第二U相线圈25U2在定子铁芯22的一个端部表面上具有越过介于相邻狭槽24U21与24U22之间的四个狭槽24的线圈端部，因此在定子铁芯22的一个端部表面上形成具有五个狭槽节距的线圈节距。如图2B中由虚线所示出的，第二U相线圈25U2在定子铁芯22的另一端部表面上具有越过介于相邻狭槽24U21与24U22之间的六个狭槽24的线圈端部，因此在定子铁芯22的另一端部表面上形成具有七个狭槽节距的线圈节距。

当将线圈节距等于狭槽24的数量S除以极数P（或线圈节距=S/P）的绕组称为整节距绕组时，线圈节距为六（=48/8）个狭槽节距的绕组为本实施方式的整节距绕组。线圈节距大于六个狭槽节距的绕组被称为本实施方式的长节距绕组，并且线圈节距小于六个狭槽节距的绕组被称为本实施方式的短节距绕组。第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2通过波形绕组形成在定子铁芯22上以便在五个狭槽节距与七个狭槽节距之间交替。具体地，第一U相线圈25U1通过长节距绕组形成在定子铁芯22的一个端部表面上并且通过短节距绕组形成在定子铁芯22的另一端部表面上。另一方面，第二U相线圈25U2通过短节距绕组形成在定子铁芯22的一个端部表面上并且通过长节距绕组形成在定子铁芯22的另一端部表面上。第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2围绕齿部23形成，使得长节距绕组和短节距绕组在定子铁芯22的一个端部表面上组成一对并且还使得短节距绕组和长节距绕组在定子铁芯22的另一端部表面上组成一对。

类似地，如图2B中由实线所示出的，第一V相线圈25V1在定子铁芯22的一个端部表面上具有越过介于相邻狭槽24V11与24V12之间的六个狭槽24的线圈端部，因此在定子铁芯22的一个端部表面上形成具有七个狭槽节距（或长节距绕组）的线圈节距。如图2B中由虚线所示出的，第一V相线圈25V1在定子铁芯22的另一端部表面上具有越过介于相邻狭槽24V11与24V12之间的四个狭槽24的线圈端部，因此在定子铁芯22的另一端部表面上形成具有五个狭槽节距（或短节距绕组）的线圈节距。

另一方面，如图2B中由实线所示出的，第二V相线圈25V2在定子铁芯22的一个端部表面上具有越过介于相邻狭槽24V21与24V22之间的四个狭槽24的线圈端部，因此在定子铁芯22的一个端部表面上形成具有五个狭槽节距（或短节距绕组）的线圈节距。如图2B中由虚线所示出的，第二V相线圈25V2在定子铁芯22的另一端部表面上具有越过介于相邻狭槽24V21与24V22之间的六个狭槽24的线圈端部，因此在定子铁芯22的另一端部表面上形成具有七个狭槽节距（或长节距绕组）的线圈节距。第一V相线圈25V1和第二V相线圈25V2通过波形绕组形成在定子铁芯22上以便在短节距绕组与长节距绕组之间交替。第一V相线圈25V1和第二V相线圈25V2围绕齿部23形成，使得长节距绕组和短节距绕组在定子铁芯22的一个端部表面上组成一对并且还使得短节距绕组和长节距绕组在定子铁芯22的另一端部表面上组成一对。

类似地，如图2B中由实线所示出的，第一W相线圈25W1在定子铁芯22的一个端部表面上具有越过介于相邻狭槽24W11与24W12之间的六个狭槽24的线圈端部，因此在定子铁芯22的一个端部表面上形成具有七个狭槽节距（或长节距绕组）的线圈节距。如图2B中由虚线所示出的，第一W相线圈25W1在定子铁芯22的另一端部表面上具有越过介于相邻狭槽24W11与24W12之间的四个狭槽24的线圈端部，因此在定子铁芯22的另一端部表面上形成具有五个狭槽节距（或短节距绕组）的线圈节距。

另一方面，如图2B中由实线所示出的，第二W相线圈25W2在定子铁芯22的一个端部表面上具有越过介于相邻狭槽24W21与24W22之间的四个狭槽24的线圈端部，因此在定子铁芯22的一个端部表面上形成具有五个狭槽节距（或短节距绕组）的线圈节距。如图2B中由虚线所示出的，第二W相线圈25W2在定子铁芯22的另一端部表面上的具有越过介于相邻狭槽24W21与24W22之间的六个狭槽24的线圈端部，因此在定子铁芯22的另一端部表面上形成具有七个狭槽节距（或长节距绕组）的线圈节距。第一W相线圈25W1和第二W相线圈25W2通过波形绕组形成在定子铁芯22上以便在短节距绕组与长节距绕组之间交替。第一W相线圈25W1和第二W相线圈25W2围绕齿部23形成，使得长节距绕组和短节距绕组在定子铁芯22的一个端部表面上组成一对并且还使得短节距绕组和长节距绕组在定子铁芯22的另一端部表面上组成一对。

参照图3，第一U相线圈25U1的一根引线25UH1与第二U相线圈25U2的一根引线25UH2连接至逆变器40的U相端子40U。第一V相线圈25V1的一根引线25VH1与第二V相线圈25V2的一根引线25VH2连接至逆变器40的V相端子40V。第一W相线圈25W1的一根引线25WH1与第二W相线圈25W2的一根引线25WH2连接至逆变器40的W相端子40W。

第一U相线圈25U1的另一根引线25UT1与第二U相线圈25U2的另一根引线25UT2在中性点N处互相连接。第一V相线圈25V1的另一根引线25VT1与第二V相线圈25V2的另一根引线25VT2在中性点N处互相连接。第一W相线圈25W1的另一根引线25WT1与第二W相线圈25W2的另一根引线25WT2在中性点N处互相连接。

U相线圈25U1、25U2的引线25UH1、25UH2，V相线圈25V1、25V2的引线25VH1、25VH2，以及W相线圈25W1、25W2的引线25WH1、25WH2设置在连续的十个狭槽24的范围中。U相线圈25U1、25U2的引线25UT1、25UT2，V相线圈25V1、25V2的引线25VT1、25VT2，以及W相线圈25W1、25W2的引线25WT1、25WT2设置在连续的十个狭槽24的范围中。在这种布置中，引线25UH1、25UH2、25VH1、25VH2、25WH1、25WH2以及引线25UT1、25UT2、25VT1、25VT2、25WT1、25WT2都设置在与三个极对应的机械角（135°）中。这些引线25UH1、25UH2、25VH1、25VH2、25WH1、25WH2、25UT1、25UT2、25VT1、25VT2、25WT1、25WT2定位在如图1所示的马达壳体14中的上部区域中以使得不浸入马达壳体14中的油中。

下面将对定子13的操作进行描述。在定子13的U相线圈中，第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2并联连接。第一U相线圈25U1通过波形绕组围绕齿部23形成，以便在短节距绕组与长节距绕组之间交替。第二U相线圈25U2通过波形绕组围绕齿部23形成，以使得第二U相线圈25U2的长节距绕组与第一U相线圈25U1的短节距绕组对应并且还使得第二U相线圈25U2在短节距绕组与长节距绕组之间交替。在本实施方式中，其中，第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2各自通过在短节距绕组与长节距绕组之间进行交替而在定子铁芯22中实现完整的一圈，因此，在并联连接的第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2中产生的磁链是相同的。因此，消除了并联连接的第一U相线圈25U1与第二U相线圈25U2之间的磁链差，并从而消除了并联连接的第一U相线圈25U1与第二U相线圈25U2之间的感应电压差，这防止了周期性电流的产生。V相线圈和W相线圈的情况也是一样的。

通过使用如图5A和图5B所示的插入件50将上述线圈25插入到狭槽24中。由于将线圈25插入到狭槽24中的方法为U相线圈、V相线圈和W相线圈所共用，因此下面将仅对将U相线圈的第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2分别插入到狭槽24U11、24U12和24U21、24U22的方法进行描述。

如图4所示，第一U相线圈25U1通过将第一U相预成型线圈26U1插入到狭槽24U11、24U12中而形成，并且第二U相线圈25U2通过将第二U相预成型线圈26U2插入到狭槽24U21、24U22中而形成。第一U相预成型线圈26U1通过使无缝导线形成为环形形状然后形成为如图4所示的十字形形状而制成。第一U相预成型线圈26U1制造成使得绕组的始端US1（或导线的一端）定位于第一U相预成型线圈26U1的下侧并且使得绕组的终端UE1（或导线的另一端）定位于第一U相预成型线圈26U1的上侧。

第一U相预成型线圈26U1具有四个U形弯曲部27。每个弯曲部27均具有两个平直部27A以及连接平直部27A的弓形外连接部27B。在两个相邻的弯曲部27之间形成有用于连接这两个相邻的弯曲部27的弓形内连接部27C。在第一U相预成型线圈26U1插入狭槽24U11和24U12中的状态中，平直部27A插入狭槽24U11和24U12中，外连接部27B形成长节距绕组的线圈端部，并且内连接部27C形成短节距绕组的线圈端部。每个平直部27A的长度均等于或大于定子铁芯22的轴向长度或芯板33的厚度T。每个外连接部27B的长度均对应于具有沿着定子铁芯22的周向方向延伸的七个狭槽节距（或长节距绕组）的线圈节距。每个内连接部27C的长度均对应于具有沿着定子铁芯22的周向方向延伸的五个狭槽节距（或短节距绕组）的线圈节距。

第二U相预成型线圈26U2通过使无缝导线形成为环形形状然后形成为十字形形状而制成。第二U相预成型线圈26U2制造成使得绕组的始端US2（或导线的一端）定位于第二U相预成型线圈26U2的下侧并且使得绕组的终端UE2（或导线的另一端）定位于第二U相预成型线圈26U2的上侧。第二U相预成型线圈26U2具有四个U形弯曲部28。每个弯曲部28均具有两个平直部28A以及连接平直部28A的弓形外连接部28B。在两个相邻的弯曲部28之间形成有用于连接这两个相邻的弯曲部28的弓形内连接部28C。在第二U相预成型线圈26U2插入狭槽24U21和24U22中的状态中，平直部28A插入狭槽24U21和24U22中，外连接部28B形成短节距绕组的线圈端部，并且内连接部28C形成长节距绕组的线圈端部。

与第一U相预成型线圈26U1的情况一样，第二U相预成型线圈26U2的每个平直部28A的长度均等于或大于定子铁芯22的轴向长度或芯板33的厚度T。每个外连接部28B的长度均对应于具有沿着定子铁芯22的周向方向延伸的五个狭槽节距（或短节距绕组）的线圈节距。每个内连接部28C的长度均对应于具有沿着定子铁芯22的周向方向延伸的七个狭槽节距（或长节距绕组）的线圈节距。

第二U相预成型线圈26U2形成为使得外连接部28B小于第一U相预成型线圈26U1的外连接部27B并且内连接部28C大于第一U相预成型线圈26U1的内连接部27C。即，第二U相预成型线圈26U2形成得稍小于第一U相预成型线圈26U1。因此，第二U相预成型线圈26U2能够插入第一U相预成型线圈26U1中。

如果第二U相预成型线圈26U2的始端US2从平直部28A的邻近外连接部28B的位置处延伸，如图4所示，那么始端US2的长度就会等于或小于具有五个狭槽节距（或短节距绕组）的线圈节距的长度（即，外连接部28B的长度）。在这种情况下，始端US2沿着外连接部28B设置并且用作本发明的引线。即，始端US2和终端UE2从形成短节距绕组的平直部28A延伸，并且始端US2的长度设置成等于或小于短节距绕组的线圈节距的长度。

如图5A所示，插入件50包括基部51、沿着围绕基部51的中心的圆设置在基部51上的多个杆状插入件叶片52、以及沿着所述圆设置并且能够上下移动的剥离器53。在本实施方式中，八组插入件叶片52——每组包括三个插入件叶片52——沿着圆以规则间隔定位。每组插入件叶片52均具有形成在任意两个相邻的插入件叶片52之间的两个间隙。这三个插入件叶片52与形成第一U相线圈25U1的狭槽24U11和第二U相线圈25U2的狭槽24U21的齿部23对应，并且还与形成第一U相线圈25U1的狭槽24U12和第二U相线圈25U2的狭槽24U22的齿部23对应。

在将第一U相预成型线圈26U1和第二U相预成型线圈26U2插入到狭槽24中的过程中，首先，将第一U相预成型线圈26U1设置在插入件50的基部51上。在这种情况下，第一U相预成型线圈26U1以如下方式设置在插入件50上：即，每个弯曲部27的成对的平直部27A分别插入与每个弯曲部27对应的相邻两组的三个插入件叶片52中的中间插入件叶片52与外插入件叶片52之间，如图5A所示。另外，第一U相预成型线圈26U1以如下方式设置：即，每个内连接部27C定位在由插入件叶片52所围绕的圆（或剥离器53的圆）中，始端US1定位在外连接部27B的外侧以沿着平直部27A延伸并且终端UE1定位在外连接部27B的外侧以沿着平直部27A延伸。

如图5B所示，在第一U相预成型线圈26U1设置在插入件50的基部51上之后，第二U相预成型线圈26U2设置在基部51上以插入第一U相预成型线圈26U1中。在这种情况下，第二U相预成型线圈26U2以如下方式设置在插入件50上：即，每个弯曲部28的成对的平直部28A分别插入与每个弯曲部28对应的相邻两组的三个插入件叶片52中的中间插入件叶片52与内插入件叶片52之间，如图5B所示。另外，第二U相预成型线圈26U2以如下方式设置：即，每个内连接部28C定位在由插入件叶片52所围绕的圆（或剥离器53的圆）中，始端US2沿着弯曲部28的外连接部28B弯曲以防止与第一U相预成型线圈26U1机械干涉并且终端UE2定位在外连接部28B的外侧以沿着平直部28A延伸。

如图5B所示，在第一U相预成型线圈26U1和第二U相预成型线圈26U2设置在基部51上的情况下，朝向定子铁芯22（未在图5A和图5B中示出）向上推动剥离器53，第一U相预成型线圈26U1的内连接部27C和第二U相预成型线圈26U2的内连接部28C被拉起，从而使平直部27A和28A能够分别地插入到狭槽24U11、24U12和24U21、24U22中并且使第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2能够分别地缠绕在定子铁芯22上。

如图2A所示，当第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2形成在定子铁芯22上时，位于第一U相预成型线圈26U1的下侧的始端US1定位在狭槽24U11的敞开侧（或定子铁芯22的径向内侧）。始端US1连接至引线25UT1。位于第一U相预成型线圈26U1的上侧的终端UE1定位在狭槽24U12的内侧并连接至引线25UH1。

另外，位于第二U相预成型线圈26U2的下侧的始端US2定位在狭槽24U21的敞开侧（或定子铁芯22的径向内侧）。始端US2连接至引线25UT2。位于第二U相预成型线圈26U2的上侧的终端UE2定位在狭槽24U22的内侧并连接至引线25UH2。

本实施方式具有以下有利效果。

（1）在旋转电机M的定子13中，U相线圈的第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2并联连接。第一U相线圈25U1以短节距绕组的引线25UH1开始，沿着定子铁芯22的周向方向在波形绕组的长节距绕组与短节距绕组之间交替，并且以长节距绕组终止。第二U相线圈25U2以长节距绕组的引线25UH2开始，沿着定子铁芯22的周向方向通过波形绕组在短节距绕组与长节距绕组之间交替，并且以短节距绕组终止。第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2形成在定子铁芯22上，使得第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2与每极中的短节距绕组和长节距绕组对应，从而，在第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2中产生的磁链的大小是相同的。即使转子11相对于定子13偏心地设置，当第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2各自被看作整体时，在第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2中产生的磁链也仍然保持相同。因此，防止了在第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2之间流动的周期性电流的产生。V相线圈和W相线圈的情况也是一样的。

（2）第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2各自通过波形绕组形成在定子铁芯22上以在短节距绕组与长节距绕组之间交替。即，第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2各自通过波形绕组形成在定子铁芯22上以沿着定子铁芯22的周向方向形成一整圈。与日本未经审查的专利申请公报2006-311716号的情况不同，这种线圈不需要彼此间隔开并面向彼此来防止周期性电流的产生，从而也不需要增加线圈的连接线的长度。在本实施方式中，其中，第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2仅通过波形绕组形成在定子铁芯22上，提高了制造第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2的生产率。同样地，提高了第一V相线圈25V1、第二V相线圈25V2、第一W相线圈25W1、以及第二W相线圈25W2的生产率。

（3）第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2各自通过波形绕组形成在定子铁芯22上以在短节距绕组与长节距绕组之间交替。另外，在第一U相线圈25U1中，引线25UH1和25UT1从以与七个狭槽节距对应的间隔而彼此间隔开的狭槽引出。此外，在第二U相线圈25U2中，引线25UH2和25UT2从以与五个狭槽节距对应的间隔而彼此间隔开的狭槽引出。因此，尽管在本实施方式中第一U相线圈25U1和第二U相线圈25U2并联连接，但是引线25UH1、25UH2和25UT1、25UT2可设置成靠近彼此。如果引线25UH1、25UH2和25UT1、25UT2如公报2006-311716号的情况一样设置成沿着定子铁芯22的径向方向面向彼此并且旋转电机M横向地定位，那么诸如25UT1和25UT2之类的引线会浸入马达壳体14的油中。为了防止浸入，引线25UT1和25UT2需要设置成延伸到图1中的马达壳体14的上部区域。然而，在本实施方式中，其中，当旋转电机M横向地定位并且油密封在马达壳体14中时，引线25UH1、25UH2和25UT1、25UT2设置在图1中的马达壳体14的上部区域中，因此引线25UH1、25UH2和25UT1、25UT2免于浸入马达壳体14的油中。类似地，第一V相线圈25V1、第二V相线圈25V2、第一W相线圈25W1以及第二W相线圈25W2的引线25VH1、25VH2、25WH1、25WH2、25VT1、25VT2、25WT1和25WT2定位成靠在一起，使得引线没有浸入马达壳体14的油中。

（4）第一U相预成型线圈26U1和第二U相预成型线圈26U2通过利用插入件50分别插入到狭槽24U11、24U12和24U21、24U22中。第二U相预成型线圈26U2的始端US2的长度设置成等于或小于与具有五个狭槽节距（或短节距绕组）的线圈节距对应的长度。沿着弯曲部28的外连接部28B弯曲第二U相预成型线圈26U2的始端US2以防止始端US2干涉第一U相预成型线圈26U1，使得在第二U相预成型线圈26U2在狭槽24U12和24U22中插入就位之后始端US2的末端能够从定子铁芯22的端部表面引出而不会插入到狭槽24U12和24U22中。V相线圈和W相线圈的情况也是一样的。

（5）引线25UH1、25UH2、25VH1、25VH2、25WH1、25WH2以及引线25UT1、25UT2、25VT1、25VT2、25WT1、25WT2都设置在与三个极对应的机械角（135°）中。因此，易于将引线25UH1、25UH2、25VH1、25VH2、25WH1、25WH2连接至逆变器40并且还易于使引线25UT1、25UT2、25VT1、25VT2、25WT1、25WT2在中性点N处彼此连接。

（6）在本实施方式中，其中，引线25UT1、25UT2、25VT1、25VT2、25WT1、25WT2都聚集在定子铁芯22的径向内侧，所以沿着定子铁芯22的周向方向延伸的引线25UT1、25UT2、25VT1、25VT2、25WT1、25WT2的长度可制造成比引线25UT1、25UT2、25VT1、25VT2、25WT1、25WT2聚集在定子铁芯22的径向外侧的情况下的长度更短。因此，缩短了用于在中性点N处彼此连接的引线25UT1、25UT2、25VT1、25VT2、25WT1、25WT2的长度。

已经在以上实施方式的上下文中描述了本发明，但本发明不限于该实施方式。对于本领域的技术人员来说明显的是，本发明可以以如下面例示的各种不同的方式实施。

尽管在上述实施方式中旋转电机M的定子13具有三个相、八个极和48个狭槽，但该定子13可具有三个相、六个极和54个狭槽，如图6所示。当将线圈节距等于狭槽数S除以极数P（或线圈节距=S/P）的绕组称为整节距绕组时，线圈节距是九（=54/6）个狭槽节距的绕组为本实施方式的整节距绕组。线圈节距大于九个狭槽节距的绕组称为本实施方式的长节距绕组，并且线圈节距小于九个狭槽节距的绕组称为本实施方式的短节距绕组。由于在这种情况下每极每相的狭槽数为三，因此每相具有三个波形绕组线圈。如果将这三个波形绕组线圈称作第一线圈、第二线圈和第三线圈，那么第一U相线圈25U1、第二U相线圈25U2、第一V相线圈25V1、第二V相线圈25V2、第一W相线圈25W1以及第二W相线圈25W2通过波形绕组形成在定子铁芯22上以在七个狭槽节距（或短节距绕组）与十一个狭槽节距（或长节距绕组）之间交替。第三U相线圈25U3、第三V相线圈25V3以及第三W相线圈25W3通过波形绕组形成在定子铁芯22上，使得线圈节距为九个狭槽节距（或整节距绕组）。

如图7所示，旋转电机M的定子13可具有三个相、四个极和36个狭槽。在这种情况下，将线圈节距为九个狭槽节距的绕组称为整节距绕组。由于在这种情况下每极每相的狭槽数为三，因此与图6的具有三个相、六个极和54个狭槽的定子13的情况一样，在定子铁芯22上形成三个波形绕组线圈。

如图8所示，旋转电机M的定子13可具有三个相、六个极和36个狭槽。在这种情况下，将线圈节距为六个狭槽节距的绕组称为整节距绕组。由于在这种情况下每极每相的狭槽数为二，因此与上述实施方式的情况一样，在定子铁芯22上形成两个波形绕组线圈。

如图9所示，旋转电机M的定子13可具有三个相、四个极和48个狭槽。在这种情况下，将线圈节距为十二个狭槽节距的绕组称为整节距绕组。由于在这种情况下每极每相的狭槽数为四，每相具有四个波形绕组的线圈。如果将这四个波形绕组线圈称作第一线圈、第二线圈、第三线圈和第四线圈，那么第一U相线圈25U1、第四U相线圈25U4、第一V相线圈25V1、第四V相线圈25V4、第一W相线圈25W1以及第四W相线圈25W4通过波形绕组形成在定子铁芯22上以在九个狭槽节距（或短节距绕组）与十五个狭槽节距（或长节距绕组）之间交替。第二U相线圈25U2、第三U相线圈25U3、第二V相线圈25V2、第三V相线圈25V3、第二W相线圈25W2以及第三W相线圈25W3通过波形绕组形成在定子铁芯22上以在十一个狭槽节距（或短节距绕组）与十三个狭槽节距（或长节距绕组）之间交替。

即，在每极每相的狭槽数为三、五、七等的情况下，定子具有整节距绕组的线圈。当每极每相的狭槽数为四或更多时，定子具有在短节距绕组的线圈节距与长节距绕组的线圈节距之间交替的多个线圈中的两个或更多个不同组合。

尽管在上述实施方式中旋转电机M的定子13具有三个相，但是该定子13还可具有四个或更多个相。

本发明的定子可具有除四个、六个和八个极之外的任意极数。然而，当旋转电机M用于驱动车辆时，从旋转电机M的尺寸、性能和成本的角度来看定子优选应该具有四至十六个极。

在上述实施方式中，第二U相预成型线圈26U2插入设置在插入件50上的第一U相预成型线圈26U1中。替代性地，第一U相预成型线圈26U1可设置在先前已经设置在插入件50上的第二U相预成型线圈26U2的外面。在这种情况下，第二U相预成型线圈26U2的终端UE2沿着弯曲部28的外连接部28B弯曲以防止终端UE2干涉第一U相预成型线圈26U1。终端UE2的长度设置成等于或小于具有五个狭槽节距（或短节距绕组）的线圈节距的长度。第二U相预成型线圈26U2的终端UE2定位在狭槽24U22的内侧。

本发明可应用于转子能够绕定子13旋转的（外转子型）旋转电机的定子。

本发明也可应用于感应式旋转电机或磁阻式旋转电机的定子，而不是永磁体被用于旋转电机M的永磁体式旋转电机的定子。

Claims

1.一种具有多极的旋转电机（M）的定子（13），所述定子（13）包括具有齿部（23）的定子铁芯（22），所述齿部（23）在其间限定有多个狭槽（24），其特征在于，

在所述狭槽（24）中设置有多相线圈（25），所述多相线圈（25）的每相均具有针对每极形成并且并联连接的多个线圈（25U1~25U4、25V1~25V4、25W1~25W4），其中，当将线圈节距等于所述狭槽（24）的数量（S）除以所述极的数量（P）的绕组称为整节距绕组时，当将线圈节距大于所述整节距绕组的线圈节距的绕组称为长节距绕组时，以及当将线圈节距小于所述整节距绕组的线圈节距的绕组称为短节距绕组时，每相的所述线圈（25U1~25U4、25V1~25V4、25W1~25W4）中的至少两个线圈通过波形绕组形成在所述定子铁芯（22）上以沿着所述定子铁芯（22）的周向方向在所述长节距绕组与所述短节距绕组之间交替。

2.根据权利要求1所述的旋转电机（M）的定子（13），其特征在于，并联连接的所述线圈（25U1~25U4、25V1~25V4、25W1~25W4）中的每个线圈均通过无缝导线设置并且均具有从形成所述短节距绕组的部分延伸的一对引线（25UH2、25UT2、25VH2、25VT2、25WH2、25WT2），所述一对引线（25UH2、25UT2、25VH2、25VT2、25WH2、25WT2）中的至少一根引线的长度等于或小于所述短节距绕组的线圈节距的长度。

3.根据权利要求2所述的旋转电机（M）的定子（13），其特征在于，所述多相线圈（25）为三相线圈，所述三相线圈的引线（25UH1、25UT1、25VH1、25VT1、25WH1、25WT1、25UH2、25UT2、25VH2、25VT2、25WH2、25WT2）都设置在与三个极对应的机械角中。

4.根据权利要求3所述的旋转电机（M）的定子（13），其特征在于，所述极的数量（P）为四至十六。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的旋转电机（M）的定子（13），其特征在于，所述一对引线（25UH2、25UT2、25VH2、25VT2、25WH2、25WT2）中的一根引线连接至位于所述定子铁芯（22）的径向向内的位置处的中性点（N）。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的旋转电机（M）的定子（13），其特征在于，每个线圈（25U1~25U4、25V1~25V4、25W1~25W4）均通过将预成型线圈（26U1、26U2）插入到所述狭槽（24）中而形成，所述预成型线圈（26U1、26U2）包括U形弯曲部（27、28），每个弯曲部（27、28）均具有要被插入所述狭槽（24）中的一对平直部（27A、28A）以及连接所述平直部（27A、28A）的弓形外连接部（27B、28B），在相邻的所述弯曲部（27、28）中的两个弯曲部之间形成有弓形内连接部（27C、28C）以用于连接所述弯曲部（27、28），所述一对引线（25UH2、25UT2、25VH2、25VT2、25WH2、25WT2）中的至少一根引线沿着所述弓形外连接部（28B）设置。