CN103580341B - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

提供一种旋转电机，其包括中空的圆筒形定子芯以及安装在定子芯上的定子线圈。定子芯具有沿定子芯的周向方向布置的多个狭槽。定子线圈由多个大致呈U形形状的电导体部段形成而包括至少一个三角形‑星形连接。该三角形‑星形连接包括三角形连接的第一三相绕组和星形连接的第二三相绕组。第一三相绕组包括被三角形连接从而在其间限定第一三相绕组的三个端子的三个相位绕组。第二三相绕组包括分别连接至第一三相绕组的所述三个端子的三个相位绕组。此外，第一三相绕组的匝数和第二三相绕组的匝数分别设定为两个不同的奇数。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及一种旋转电机，该旋转电机在例如机动车辆中被用作电动马达或发电机。

背景技术

例如从日本专利No.3633494已知一种机动车交流发电机，该机动车交流发电机包括定子线圈，该定子线圈通过连接多个电导体部段而形成为包括一对三角形-星形连接；每个三角形-星形连接为三角形（△）连接的三相绕组和星形（Y）连接的三相绕组的组合。该交流发电机还包括中空的圆筒形定子芯，该中空的圆筒形定子芯具有多个狭槽，所述多个狭槽形成在定子芯的径向内表面中而沿定子芯的周向方向彼此等间隔。此外，该三角形连接的三相绕组和星形连接的三相绕组中的每一者均包括多个槽内部分，所述多个槽内部分中的每个槽内部分均被收纳在定子芯的所述狭槽的相应的一个狭槽中。此外，位于定子芯的同一狭槽中的三角形连接的三相绕组的槽内部分的数目以及星形连接的三相绕组的槽内部分的数目是相等的（更具体地，二者的数目均等于2）。即，三角形连接的三相绕组与星形连接的三相绕组之间的匝数比等于1:1。

然而，对于以上构型，当三角形连接的三相绕组的匝数与星形连接的三相绕组的匝数都等于N/2时，与三角形-星形连接等效（或由该三角形-星形连接转换而来）的等效星形连接的匝数仅限于（）N。例如，当N等于4时，等效星形连接的匝数仅限于大约3.15。

此外，为了增加交流发电机在高速运转区域中的输出以及提高交流发电机的效率，必须减小定子线圈的总匝数。此外，定子线圈的总匝数例如可以通过如下方法来减小：（1）减小位于定子芯的每个狭槽中的定子线圈的槽内部分的数目；（2）仅使用三角形连接来替换三角形-星形连接；以及（3）将每个三角形-星形连接分成彼此并联的多个三角形-星形子连接。与此相反，为了增加交流发电机在低速运转区域中的输出，必须增加定子线圈的总匝数。此外，定子线圈的总匝数例如可以通过如下方法来增加：（4）增加位于定子芯的每个狭槽中的定子线圈的槽内部分的数目；以及（5）仅使用星形连接来替换三角形-星形连接。

然而，以上方法存在如下问题。

在改变定子芯的每个狭槽中的定子线圈的槽内部分的数目（即，利用方法（1）或方法（4））的情况下，必需改变定子芯的尺寸和定子线圈的槽内部分的尺寸中的至少一者。即，必需改变定子芯和定子线圈中的至少一者的设计。因此，部件类型的数目将增加，从而增大了制造成本。

在仅使用三角形连接来替换三角形-星形连接（即，利用方法（2））而不改变定子芯的每个狭槽中的定子线圈的槽内部分的数目的情况下，与三角形连接中的每个三角形连接等效的等效星形连接的匝数仅限于（）N。另一方面，在仅使用星形连接来替换三角形-星形连接（即，使用方法（5））而不改变定子芯的每个狭槽中的定子线圈的槽内部分的数目的情况下，其中每个星形连接的匝数仅限于N。因此，在这两种情况中的任一种情况下，都难以满足多样化的机动车交流发电机的输出量的各种要求；也难以增大在定子线圈规格的选择方面的自由度。

在将每个三角形-星形连接分成彼此并联的多个三角形-星形子连接（即，利用方法（3））的情况下，定子线圈的要被连接至电力转换装置（例如，整流器或换流器）的槽内部分的数目将增加，因而增加了将电子线圈的槽内部分连接至电力转换装置所需要的工时。此外，必需改变电力转换装置的规格，因而会增加部件类型的数目。

发明内容

根据示例性实施方式，提供了一种旋转电机，其包括转子和定子。所述定子包括中空的圆筒形定子芯以及安装在所述定子芯上的定子线圈。所述定子芯具有沿所述定子芯的周向方向布置的多个狭槽。所述定子线圈由多个大致呈U形形状的电导体部段形成而包括至少一个三角形-星形连接。所述三角形-星形连接包括三角形连接的第一三相绕组和星形连接的第二三相绕组。所述第一三相绕组包括三个相位绕组，所述第一三相绕组的三个相位绕组呈三角形连接从而在该三个相位绕组之间限定所述第一三相绕组的三个端子。所述第二三相绕组包括三个相位绕组，所述第二三相绕组的所述三个相位绕组分别连接至所述第一三相绕组的所述三个端子。此外，所述第一三相绕组的匝数和所述第二三相绕组的匝数分别设定为两个不同的奇数。

通过以上构型，与三角形连接的三相绕组的匝数和星形连接的三相绕组的匝数都设定为相同的偶数的常规构型相比，可以增大在定子线圈规格的选择方面的自由度。即，可以通过将三角形连接的第一三相绕组的匝数设定成大于星形连接的第二三相绕组的匝数来增加旋转电机在高速运转区域中的输出并提高旋转电机的效率。另一方面，也可以通过将第一三相绕组的匝数设定成小于第二三相绕组的匝数来增加旋转电机在低速运转区域中的输出。

此外，通过以上构型，可以用相同的定子芯和电导体部段来实现第一三相绕组的匝数和第二三相绕组的匝数的不同组合。此外，不必仅为了实现第一三相绕组的匝数与第二三相绕组的匝数的不同组合而改变用于旋转电机的电力转换装置（例如，整流器或换流器）的规格。

因此，通过以上构型，可以在不增加用于制造旋转电机的成本、部件类型的数目或工时的情况下增大在定子线圈规格的选择方面的自由度。

优选地，所述第一三相绕组和所述第二三相绕组安装在所述定子芯上，使得所述第一三相绕组的每个相位绕组均相对于所述第二三相绕组的对应的一个相位绕组偏置Π/6电角度。

所述第一三相绕组和所述第二三相绕组中的每一者均具有多个槽内部分，每个所述多个槽内部分被收纳在所述定子芯的其中一个所述狭槽中。所述定子芯的同一狭槽中的所述第一三相绕组与所述第二三相绕组之间的槽内部分的数目比优选被设定为等于所述第一三相绕组与所述第二三相绕组之间的匝数比。

在另一实施方式中，形成所述定子线圈的每个所述大致呈U形形状的电导体部段均包括转向部、一对槽内部分以及一对端部部分。所述一对槽内部分分别收纳在所述定子芯的所述狭槽中的两个不同的狭槽中。所述转向部在所述定子芯的一个轴向侧上延伸以连接所述电导体部段的所述槽内部分。所述端部部分在所述定子芯的另一轴向侧上分别从所述电导体部段的所述槽内部分延伸并且分别接合至另外两个所述电导体部段的对应的端部部分。所述第一三相绕组和所述第二三相绕组的每个所述相位绕组均包括至少一个单元绕组，所述至少一个单元绕组通过接合预定数目的所述电导体部段的对应的端部部分从而围绕所述定子芯延伸一圈而形成。

包括在所述第一三相绕组和所述第二三相绕组中的相同的所述相位绕组中的每对单元绕组可经由一个连接电导体部段连接至彼此，所述一个连接电导体部段具有与形成所述定子线圈的所述电导体部段的U形形状不同的大致呈U形的形状。

不同地，形成所述第一三相绕组和所述第二三相绕组的所述相位绕组的所有对应的成对的单元绕组以及三个为一组的单元绕组可经由包括多个连接电导体部段的组件连接，所述多个连接电导体部段在安装至所述定子芯之前成形并组装在一起。

替代性地，形成所述第一三相绕组和所述第二三相绕组的所述相位绕组的对应的成对的单元绕组以及三个为一组的单元绕组可经由从所述定子芯的所述狭槽中的对应狭槽引出的相应的导线部连接并接合至彼此。在这种情况下，优选所述单元绕组的彼此径向地对准的导线部的数目小于所述定子芯的每个所述狭槽中的所述电导体部段的所述槽内部分的数目。

同样优选地是，所有形成在所述单元绕组之间的所述接合部都被定位成彼此不径向地对准。

此外，所有形成在所述单元绕组之间的所述接合部可以位于所述定子芯的与所述电导体部段的所述转向部相同的轴向侧上。在这种情况下，优选地是，对于每个所述电导体部段而言，该电导体部段的所述转向部通过在不扭转所述电导体部段的情况下使所述电导体部段的所述槽内部分相对于彼此径向地移位而形成。

优选地是，形成所述定子线圈的每个所述电导体部段均具有大致呈矩形的横截面形状。

同样优选地是，所述定子芯由沿所述定子芯的轴向方向层压的磁钢片形成。

形成在所述单元绕组之间的每个所述接合部均可通过树脂盖覆盖。

替代性地，形成在所述单元绕组之间的每个所述接合部均可涂覆有多层绝缘材料。

不同地，所有形成在所述单元绕组之间的接合部都可通过第一浸渍材料覆盖，所有形成在所述电导体部段的所述对应的端部部分之间的接合部都可通过第二浸渍材料覆盖，所有所述电导体部段的所述转向部都可通过第三浸渍材料覆盖。在这种情况下，优选地是，所述第一浸渍材料、所述第二浸渍材料和所述第三浸渍材料的粘性是互不相同的。

所述定子线圈可以包括多个三角形-星形连接，所述多个三角形-星形连接具有相同的构型并在所述定子芯上设置成彼此偏置Π/6电角度。

附图说明

根据下文中所给出的详细描述并且根据一个示例性实施方式的附图，将更充分地理解本发明，然而，这些详细描述和附图并不应当被看成将本发明限制于特定的实施方式，而是仅出于说明和理解的目的。

在附图中：

图1是根据示例性实施方式的机动车交流发电机的示意性截面图；

图2是机动车交流发电机的示意性电路图；

图3A和图3B是示出了定子的定子芯的狭槽中的电导体部段的布置以及电导体部段之间的连接的示意性展开图，其中，所述电导体部段一起形成交流发电机的定子的定子线圈；

图4A是示出了第一接合部和第二接合部的示意图，其中每个第一接合部均形成在不同相的三个单元绕组之间，其中每个第二接合部均形成在相同相的两个单元绕组之间，所有单元绕组共同组成定子的定子线圈；

图4B是仅示出第二接合部而省去第一接合部的示意图；

图5A和图5B是示出了根据一种改型的连接每对相同相的单元绕组的方法的示意图；

图6A和图6B是示出了根据另一改型的连接用于形成定子线圈的所有单元绕组的方法的示意图；

图7是示出了根据实施方式的单元绕组的导线部的位置的示意图；

图8是示出了根据实施方式的形成在单元绕组之间的第一接合部和第二接合部的位置的示意图；

图9是示出了在定子线圈的三角形-星形连接的总匝数等于4时三角形-星形连接中的三角形连接的第一三相绕组的匝数和星形连接的第二三相绕组的匝数的可能组合的表格式图示；

图10是示出了三角形-星形连接的总匝数等于8时三角形连接的第一三相绕组的匝数和星形连接的第二三相绕组的匝数的可能组合的表格式图示；

图11A和图11B分别是形成定子线圈的电导体部段中的一个电导体部段的主视图和俯视图；

图12是示出了用于定子线圈的一个电绝缘过程的示意图；

图13是示出了用于定子线圈的另一电绝缘过程的示意图；以及

图14是示出了用于定子线圈的又一电绝缘过程的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据示例性实施方式的旋转电机1的总体构型。在该实施方式中，旋转电机1构造为用于在诸如客车或卡车之类的机动车辆中使用的机动车交流发电机。

如图1中所示，交流发电机1包括转子2、定子3、框架4、整流器5和带轮8。

在交流发电机1的操作中，扭矩从车辆的内燃机（未图示）经由带（未图示）传递至带轮8，从而使转子2沿预定方向旋转。在转子2的旋转期间，激励电压施加于转子2的场线圈24，从而使转子2的一对伦德尔式（Lundell）磁极芯21的爪部磁化。因此，磁极芯21的磁化的爪部产生旋转磁场，该旋转磁场在定子3中感生三相交流（AC）电压。该三相AC电压然后通过整流器5被整流成直流（DC）电压，并且获得的DC电压从交流发电机1经由整流器5的输出端子（未图示）输出。

接着，将对根据本实施方式的定子3的构型进行详细描述。

参照图1以及图3A至图3B，定子3包括中空的圆筒形定子芯31以及定子线圈33。定子芯31具有多个（例如，在本实施方式中是96个）狭槽31a，所述多个狭槽31a形成在定子芯31的径向内表面中，以沿定子芯31的周向方向彼此相等地间隔开。所述狭槽31a中的每个狭槽均沿定子芯31的轴向方向延伸而沿轴向方向轴向地穿透定子芯31。此外，对于所述狭槽31a中的每个狭槽而言，狭槽31a的深度方向与定子芯31的径向方向一致。定子线圈33通过接合多个大致U形的电导体部段32的相应的端部而形成；所述电导体部段32中的每个电导体部段32均具有大致矩形的横截面形状并且安装在定子芯31上。

通过电导体部段32的大致矩形的横截面形状，可以增大定子芯31的狭槽31a中的定子线圈33的占空系数以及减小定子线圈33的电阻。因此，可以确保交流发电机1的高输出和高效率。

此外，在本实施方式中，定子线圈31通过沿定子芯31的轴向方向层压多个磁钢片而形成。通过这种构造，可以减小定子3的铁损耗，从而进一步提高交流发电机1的效率。

现在参照图2，在本实施方式中，定子线圈33构造成包括一对三角形-星形连接33A和33B。三角形-星形连接33A和33B具有相同的构型并且位于定子芯31上而彼此偏置Π/6电角度（或偏置定子芯31的一个狭槽31a）。此外，整流器5包括一对全波整流电路5A和5B，该一对全波整流电路5A和5B分别对在定子线圈33的三角形-星形连接33A和33B中感生的三相AC电压进行全波整流。

应当指出的是，由于三角形-星形连接33A和33B具有相同的构型，因此下文将仅对三角形-星形连接33A进行详细描述，而省略了对三角形-星形连接33B的详细描述。

如图2中所示，三角形-星形连接33A是三角形连接的第一三相绕组34与星形连接的第二三相绕组35的组合。

具体地，第一三相绕组34通过三角形连接的U相绕组34U、V相绕组34V和W相绕组34W而形成。另一方面，第二三相绕组35通过星形连接的X相绕组35X、Y相绕组35Y和Z相绕组35Z而形成。此外，第一三相绕组34和第二三相绕组35组合成使得第二三相绕组35的X相绕组35X、Y相绕组35Y和W相绕组35W中的每一者均使其一端连接至第一三相绕组34的三个端子（或U相绕组34U、V相绕组34V和W相绕组34W之间的三个节点）中的相应的一个端子，并使另一端连接至整流器5的全波整流电路5A。此外，第一三相绕组34的U相绕组34U、V相绕组34V和W相绕组34W中的每一者均相对于第二三相绕组35的X相绕组35X、Y相绕组35Y和W相绕组35W中的相应的一者偏置Π/6电角度；因而，第一三相绕组34的U相电流、V相电流和W相电流中的每一者与第二三相绕组35的X相电流、Y相电流和W相电流中的相应的一者在相位上相差Π/6。因此，第一三相绕组34的U相电流、V相电流和W相电流的谐波分量能够被第二三相绕组35的X相电流、Y相电流和W相电流的谐波分量抵消，从而减小了交流发电机1中所产生的磁振动和磁噪声。

此外，第一三相绕组34和第二三相绕组35中的每一者均包括多个槽内部分，所述多个槽内部分中的每个槽内部分均被收纳在定子芯31的相应的一个狭槽31a中。定子芯31的同一狭槽31a中的第一三相绕组34的槽内部分的数目和第二三相绕组35的槽内部分的数目分别设定为两个不同的奇数，在本实施方式中更具体地设定为3和1。

在本实施方式中，第一三相绕组34和第二三相绕组35中的每一者均通过接合预定数目的U形电导体部段32的相应的端部部分而形成。

具体地，如图3A中所示，在本实施方式中，在定子芯31的每个狭槽31a中，收纳有四个电导体部段32的槽内部分321并收纳成沿定子芯31的径向方向（或沿狭槽31a的深度方向）彼此对准。

此外，在图3A中，对于每个槽内部分321而言，附图标记321的后缀表示其中收纳有槽内部分321的狭槽31a的编号以及槽内部分321所在的层。例如，“321-1a”表示收纳在1号狭槽31a中并位于径向最内层“a”处的槽内部分321。如先前所述，在本实施方式中，定子芯31总共具有96个狭槽31a；因而，狭槽31a的编号从1号至96号变化。此外，在定子芯31的每个狭槽31a中，电导体部段32的槽内部分321设置在四个层中，即，径向最内层“a”、径向最外层“d”以及位于径向最内层“a”与径向最外层“d”之间的两个中间层“b”和“c”。

收纳在定子芯31的狭槽31a中的U形电导体部段32的槽内部分321以预定方式电连接至彼此，从而形成定子线圈33。

例如，如图3A和图3B中所示，在定子芯31的一个轴向侧（即，图3B中的上侧）上，槽内部分321-7a经由转向部32c连接至槽内部分321-13b；槽内部分321-7a收纳在7号狭槽31a中并且位于径向最内层“a”处；槽内部分321-13b收纳在13号狭槽31a中并且位于径向第二最内层“b”处；7号狭槽31a与13号狭槽31a彼此远离六个狭槽31a（或一个磁极距）定位。槽内部分321-7a、槽内部分321-13b以及连接两个槽内部分321-7a和321-13b的转向部32c由大致U形的一个电导体部段32一体地形成。此外，在定子芯31的另一轴向侧（即，图3B中的下侧）上，电导体部段32的从槽内部分321-7a延伸且突出于7号狭槽31a之外的一个端部部分朝向槽内部分321-7a的与转向部32c相反的周向侧（即，在图3B中朝左）弯曲并且通过焊接接合至另一电导体部段32的端部部分；电导体部段32的从槽内部分321-13b延伸且突出于13号狭槽31a之外的另一端部部分朝向槽内部分321-13b的与转向部32c相反的周向侧（即，在图3B中朝右）弯曲并且通过焊接接合至又一电导体部段32的端部部分。

即，在本实施方式中，形成定子线圈33的大致U形的电导体部段32中的每个均构造成包括一对槽内部分321、转向部32c以及一对端部部分。槽内部分321分别收纳在定子芯31的两个不同的狭槽31a中。转向部32c在定子芯31的一个轴向侧（即，图3B中的上侧）上延伸，以连接电导体部段32的槽内部分321。所述端部部分在定子芯31的另一轴向侧（即，图3B中的下侧）上分别从电导体部段32的槽内部分321延伸出并且分别接合至另两个电导体部段32的相应的端部部分。

此外，在本实施方式中，每八个电导体部段32以上述方式连续地连接以形成一个单元绕组p（见图2），该单元绕组p围绕定子芯31延伸一圈。即，一个单元绕组p包括电导体部段32的16个槽内部分321；所述16个槽内部分321分别收纳在定子芯31的彼此间隔六个狭槽31a的16个狭槽31a中。此外，在本实施方式中，一个磁极距对应定子芯31的六个狭槽31a并且所述六个狭槽31a中的每个狭槽均具有收纳在其中的四个槽内部分321。因此，总共存在由U形电导体部段32形成的24个单元绕组p。

重新参照图2，在本实施方式中，定子线圈33包括具有相同构型的三角形-星形连接33A和33B。因此，三角形-星形连接33A和33B中的每一者均由所述24个单元绕组p中的一半单元绕组p（即，12个单元绕组p）组成。

例如，对于三角形-星形连接33A而言，分别包括收纳在7号狭槽31a中的槽内部分321-7b、321-7c和321-7d的三个单元绕组p被连续地连接以共同形成第一三相绕组34的U相绕组34U。另一方面，包括收纳在8号狭槽31a中的槽内部分321-8a的单元绕组p单独地形成第二三相绕组35的X相绕组35X。

即，在本实施方式中，其中收纳有形成第一三相绕组34的电导体部段32的槽内部分321的狭槽31a相对于其中收纳有形成第二三相绕组35的电导体部段32的槽内部分321的狭槽31a偏置了一个狭槽31a（即，偏置了Π/6电角度）。因此，第一三相绕组34的U相电流、V相电流和W相电流分别与第二三相绕组35的X相电流、Y相电流和W相电流在相位上相差Π/6。

此外，在本实施方式中，在定子芯31的同一狭槽31a中的第一三相绕组34与第二三相绕组35之间的槽内部分321的数目比设定为3:1。第一三相绕组34与第二三相绕组35之间的匝数比也设定为3:1。因此，通过槽内部分321的数目比设定为等于匝数比，可以使在收纳在定子芯31的不同的狭槽31a中的槽内部分321中流动的电流一致，从而更有效地减小交流发电机1中所产生的磁振动和磁噪声。

在本实施方式中，如图2和图4A中所示，形成三角形-星形连接33A的单元绕组p之间的接合部包括第一接合部q1和第二接合部q2，其中，每个第一接合部q1均形成在不同相的三个单元绕组p之间，每个第二接合部q2均形成在相同相的两个单元绕组p之间。这些第一接合部q1和第二接合部q2能够通过以下步骤形成：（1）将单元绕组p的导线部从定子芯31的相应的狭槽31a拉出至定子芯31的与电导体部段32的转向部32c相同的轴向侧；（2）使单元绕组p的导线部变形成相应的预定形状；以及（3）通过焊接使单元绕组p的导线部的相应端部接合。

然而，由于每个第二接合部q2均如图2以及图4A至图4B中所示的仅形成在相同相的两个单元绕组p之间，因此也可以通过其他方法连接具有相同相的每对单元绕组p。

例如，如图5A至图5B中所示，具有相同相的每对单元绕组p能够经由一个连接电导体部段132连接至彼此，该连接电导体部段132具有与电导体部段32的形状不同的大致U形形状。因此，通过连接电导体部段132的使用，可以减少定子线圈33中的接合点的数目、简化布置单元绕组p的导线部的任务以及降低定子线圈33的线圈端部的高度。这里，线圈端部表示定子线圈33的位于定子芯31的狭槽31a之外并从定子芯33的相应的轴向端面突出的那些部分。

另外，如图6A至图6B中所示，所有单元绕组p都能够经由组件330而被连接。组件330包括多个连接电导体部段，所述多个连接的电导体部段具有成形成与单元绕组p的导线部相同的预定形状并在安装至定子芯31之前组装在一起的端部部分。此外，组件330安装至定子芯31以使组件330的连接电导体部段插入定子芯31的相应的狭槽31a中；然后，通过焊接使组件330的连接电导体部段的端部部分接合而在其间形成接合部，所述接合部构成单元绕组p之间的第一接合部q1和第二接合部q2。因此，通过组件330的使用，不必在将所有电导体部段安装至定子芯31之后布置单元绕组p的导线部，因而简化了接合单元绕组p以形成定子线圈33的过程。

此外，优选地是，单元绕组p的彼此径向地对准的导线部的数目设定为小于定子芯31的每个狭槽31a中的电导体部段32的槽内部分321的数目（即，在本实施方式中为四个）。更具体地，如图7中所示，在本实施方式中，单元绕组p的彼此径向对准的导线部的数目设定为等于2。因此，可以确保足够的用于布置单元绕组p的导线部的空间，从而有助于布置单元绕组p的导线部的任务。此外，应当指出的是，在图7中，单元绕组p的导线部的位置以圆圈“o”标出。

此外，在本实施方式中，如图8中所示，所有第一接合部q1和第二接合部q2都被定位成彼此不径向对准。因此，可以确保足够的用于设置用于接合单元绕组p的导线部的相应端部的接合夹具的空间。因此，可以增大接合夹具的尺寸，从而提高接合夹具的耐久性。

在已经描述了根据本实施方式的交流发电机1的构型之后，将在下文对其优点进行描述。

在本实施方式中，交流发电机1包括转子2以及在径向上设置在转子2外侧的定子3。定子3包括中空的圆筒形定子芯31以及安装在定子芯31上的定子线圈33。定子芯31具有以等间距设置在定子芯31的周向方向上的狭槽31a。定子线圈33由大致U形的电导体部段32形成而包括具有相同构型的一对三角形-星形连接33A和33B。例如，三角形-星形连接33A由三角形连接的第一三相绕组34和星形连接的第二三相绕组35构成。第一三相绕组34包括三角形连接的从而在其间限定第一三相绕组34的三个端子的三个相位的绕组34U、34V和35W。第二三相绕组35包括分别连接至第一三相绕组34的三个端子的三个相位的绕组35X、35Y和35Z。此外，第一三相绕组34的匝数和第二三相绕组35的匝数分别设定为两个不同的奇数。

通过以上构型，与三角形连接的三相绕组的匝数和星形连接的三相绕组的匝数都设定为相同偶数的常规构型相比，可以增加在定子线圈规格的选择方面的自由度。即，可以通过将三角形连接的第一三相绕组34的匝数设定成大于星形连接的第二三相绕组35的匝数来增加交流发电机1在高速运转区域中的输出并提高交流发电机1的效率。另一方面，也可以通过将第一三相绕组34的匝数设定成小于第二三相绕组35的匝数来增加交流发电机1在低速运转区域中的输出。

例如，如图9中所示，在三角形-星形连接33A的总匝数等于4的情况下，对于根据本实施方式的构型，存在第一三相绕组34的匝数与第二三相绕组35的匝数的两种可能的组合。具体地，在一种组合中，三角形连接的第一三相绕组34的匝数等于1，而星形连接的第二三相绕组35的匝数等于3；因而，等效于三角形-星形连接33A（或从三角形-星形连接33A转换而来）的等效星形连接的匝数大约等于3.58。在另一种组合中，第一三相绕组34的匝数等于3，而第二三相绕组35的匝数等于1；因而，等效星形连接的匝数大约等于2.73。

相比之下，对于常规构型，仅存在第一三相绕组34的匝数与第二三相绕组35的匝数的一种可能的组合。即，三角形连接的第一三相绕组34的匝数与星形连接的第二三相绕组35的匝数都等于2。

此外，如图10中所示，在三角形-星形连接33A的总匝数等于8的情况下，对于根据本实施方式的构型，存在第一三相绕组34的匝数与第二三相绕组35的匝数的四种可能的组合。具体地，在第一种组合中，三角形连接的第一三相绕组34的匝数等于1，而星形连接的第二三相绕组35的匝数等于7；因而，等效星形连接的匝数大约等于7.58。在第二种组合中，第一三相绕组34的匝数等于3，而第二三相绕组35的匝数等于5；因而，等效星形连接的匝数大约等于6.73。在第三种组合中，第一三相绕组34的匝数等于5，而第二三相绕组35的匝数等于3；因而，等效星形连接的匝数大约等于5.89。在第四种组合中，第一三相绕组34的匝数等于7，而第二三相绕组35的匝数等于1；因而，等效星形连接的匝数大约等于5.04。

相比之下，对于常规构型，仅存在第一三相绕组34的匝数与第二三相绕组35的匝数的一种可能的组合。即，三角形连接的第一三相绕组34的匝数与星形连接的第二三相绕组35的匝数都等于4。此外，即使对于第一三相绕组34的匝数与第二三相绕组35的匝数分别设定成两个不同的偶数的构型，也仅存在第一三相绕组34的匝数与第二三相绕组35的匝数的三种可能的组合，即，（2:6）、（4:4）和（6:2）。

此外，对于根据本实施方式的构型，可以用相同的定子芯31和电导体部段32来实现第一三相绕组34的匝数与第二三相绕组35的匝数的上述不同组合。此外，不必仅为了实现第一三相绕组34的匝数与第二三相绕组35的匝数的不同的组合而改变整流器5的规格。

因此，通过根据本实施方式的构型，可以在不需要增加用于制造交流发电机1的成本、部件类型的数目或工时的情况下增大在定子线圈规格的选择方面的自由度。

虽然已经示出并描述了以上特定的实施方式和改型，但是本领域的技术人员将理解的是，在不背离本发明的精神的情况下可以做出各种另外的改型、改变和改进。

例如，在先前的实施方式中，本发明针对的是机动车交流发电机1。然而，本发明也能够应用于其他旋转电机，诸如电动马达以及能够用作电动马达和发电机两者的马达发电机。

在先前的实施方式中，定子线圈33构造成包括所述一对三角形-星形连接33A和33B。然而，定子线圈33也可以构造成包括三角形-星形连接33A和33B中的仅一者。

在先前的实施方式中，定子线圈33由具有大致矩形横截面形状的电导体部段32形成。然而，定子线圈33也可以由具有诸如大致椭圆形横截面形状等的其他横截面形状的电导体部段形成。

在先前的实施方式中，定子芯31通过沿定子芯31的轴向方向层压磁钢片而形成。然而，定子芯31也可以通过层压其他常规金属片而不是磁钢片而形成。

在先前的实施方式中，形成在单元绕组p之间的第一接合部q1和第二接合部q2位于定子芯31的与电导体部段32的转向部32c相同的轴向侧上。此外，参照图3A以及图11A至图11B，对于每个电导体部段32而言，电导体部段32的转向部32c优选地在不需要扭转电导体部段32的情况下通过使电导体部段32的槽内部分321相对于彼此径向地移位而形成。此外，每个电导体部段32除接合至其他电导体部段32的端部处之外都由绝缘涂层（未图示）覆盖。因此，对于电导体部段32的转向部32c的以上构造，可以防止覆盖电导体部段32的绝缘涂层在转向部32c处被损坏并且可以减小在转向部32c处的绝缘涂层中引起的应力。因此，可以可靠地确保电导体部段32的转向部32c与形成在单元绕组p之间的第一接合部q1和q2之间的电绝缘。

此外，尽管在先前的实施方式中没有进行描述，但优选地是执行用于定子线圈33的以下电绝缘方法中的至少一者。

（a）用树脂盖50覆盖形成在单元绕组p之间的第一接合部q1和第二接合部q2中的每一者，如图12中所示。因此，通过所述树脂盖50，可以改善第一接合部q1与第二接合部q2之间的电绝缘。

（b）将多层绝缘涂层（或树脂涂层）施加至形成在单元绕组p之间的第一接合部q1与第二接合部q2中的每一者，从而如图13中所示形成覆盖接合部的绝缘材料52。因此，通过该绝缘材料52，可以改善第一接合部q1与第二接合部q2之间的电绝缘。

此外，也可以：首先，用如图12中所示的相应的树脂盖50覆盖第一接合部q1和第二接合部q2；随后，施加所述多层绝缘涂层以覆盖第一接合部q1和第二接合部q2的从相应的树脂盖50露出的那些部分。与此相反，也可以：首先，将所述多层绝缘涂层施加至第一接合部q1和第二接合部q2；随后，用相应的树脂盖50覆盖第一接合部q1和第二接合部q2。

（c）用第一浸渍材料覆盖形成在单元绕组p之间的第一接合部q1和第二接合部q2，用第二浸渍材料覆盖形成在U形电导体部段32的对应的端部部分之间的接合部，以及用第三浸渍材料覆盖电导体部段32的转向部32c。第一浸渍材料、第二浸渍材料和第三浸渍材料具有互不相同的粘性。

即，分别用第一浸渍材料、第二浸渍材料和第三浸渍材料对图14中所示的第一区域54A、第二区域54B和第三区域54C施加浸渍。

此外，第一浸渍材料至第三浸渍材料的粘性能够根据形成在单元绕组p之间的第一接合部q1和第二接合部q2的形状和尺寸、形成在U形电导体部段32的对应的端部部分之间的接合部的形状和尺寸、以及电导体部段32的转向部32c的形状和尺寸而适当地选定。因此，可以更可靠地确保定子3的电绝缘。

Claims (11)

1.一种旋转电机，包括：

转子，以及

定子，所述定子包括中空的圆筒形定子芯以及安装在所述定子芯上的定子线圈，所述定子芯具有沿所述定子芯的周向方向布置的多个狭槽，所述定子线圈由多个大致呈U形形状的电导体部段形成而包括至少一个三角形-星形连接，所述三角形-星形连接包括三角形连接的第一三相绕组和星形连接的第二三相绕组，所述第一三相绕组包括三个相位绕组，所述第一三相绕组的三个相位绕组呈三角形连接从而在该三个相位绕组之间限定所述第一三相绕组的三个端子，所述第二三相绕组包括三个相位绕组，所述第二三相绕组的所述三个相位绕组分别连接至所述第一三相绕组的所述三个端子，

其中，

所述第一三相绕组的匝数和所述第二三相绕组的匝数分别设定为两个不同的奇数，

形成所述定子线圈的每个所述大致呈U形形状的电导体部段均包括转向部、一对槽内部分以及一对端部部分，所述槽内部分分别收纳在所述定子芯的所述狭槽中的两个不同的狭槽中，所述转向部在所述定子芯的一个轴向侧上延伸以连接所述电导体部段的所述槽内部分，所述端部部分在所述定子芯的另一轴向侧上分别从所述电导体部段的所述槽内部分延伸并且分别接合至另外两个所述电导体部段的对应的端部部分，

所述第一三相绕组和所述第二三相绕组的每个所述相位绕组均包括至少一个单元绕组，所述至少一个单元绕组通过接合预定数目的所述电导体部段的对应的端部部分从而围绕所述定子芯延伸一圈而形成，以及

包括在所述第一三相绕组和所述第二三相绕组中的相同的所述相位绕组中的每对单元绕组经由一个连接电导体部段连接至彼此，所述一个连接电导体部段具有与形成所述定子线圈的所述电导体部段的U形形状不同的大致呈U形的形状。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，所述第一三相绕组和所述第二三相绕组安装在所述定子芯上，使得所述第一三相绕组的每个相位绕组均相对于所述第二三相绕组的对应的一个相位绕组偏置Π/6电角度。

3.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，所述定子芯的同一狭槽中的所述第一三相绕组与所述第二三相绕组之间的槽内部分的数目比被设定为等于所述第一三相绕组与所述第二三相绕组之间的匝数比。

4.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，

形成所述第一三相绕组和所述第二三相绕组的所述相位绕组的所有对应的成对的单元绕组以及三个为一组的单元绕组经由包括多个连接电导体部段的组件连接，所述多个连接电导体部段在安装至所述定子芯之前成形并组装在一起。

5.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，

形成所述第一三相绕组和所述第二三相绕组的所述相位绕组的对应的成对的单元绕组以及三个为一组的单元绕组接合以在所述单元绕组之间形成接合部，以及

所有形成在所述单元绕组之间的所述接合部都被定位成彼此不径向地对准。

6.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，

形成所述第一三相绕组和所述第二三相绕组的所述相位绕组的对应的成对的单元绕组以及三个为一组的单元绕组接合以在所述单元绕组之间形成接合部，并且所述接合部位于所述定子芯的与所述电导体部段的所述转向部相同的轴向侧上，以及

对于每个所述电导体部段而言，该电导体部段的所述转向部通过在不扭转所述电导体部段的情况下使所述电导体部段的所述槽内部分相对于彼此径向地移位而形成。

7.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，形成所述定子线圈的每个所述电导体部段均具有大致呈矩形的横截面形状。

8.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，所述定子芯由沿所述定子芯的轴向方向层压的磁钢片形成。

9.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，

形成所述第一三相绕组和所述第二三相绕组的所述相位绕组的对应的成对的单元绕组以及三个为一组的单元绕组接合以在所述单元绕组之间形成接合部，以及

形成在所述单元绕组之间的每个所述接合部均通过树脂盖覆盖。

10.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，

形成所述第一三相绕组和所述第二三相绕组的所述相位绕组的对应的成对的单元绕组以及三个为一组的单元绕组接合以在所述单元绕组之间形成接合部，以及

形成在所述单元绕组之间的每个所述接合部均涂覆有多层绝缘材料。

11.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，所述定子线圈包括多个三角形-星形连接，所述多个三角形-星形连接具有相同的构型并在所述定子芯上设置成彼此偏置Π/6电角度。