CN104426256B - 用于旋转电机的定子 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于旋转电机的定子,该定子包括环状定子芯、定子线圈和多个导线。该定子线圈包括安装在定子芯上的绕组并且具有从定子芯的轴向端面突出的线圈端部。导线中的每个导线由定子线圈的绕组的端部中的相应的一个端部组成。导线包括至少第一导线和第二导线。第一导线具有径向延伸部,该径向延伸部与定子线圈的线圈端部邻接并且沿定子芯的径向方向延伸。第二导线具有周向延伸部,该周向延伸部与第一导线的径向延伸部邻接并且相交,并且位于径向延伸部的与定子线圈的线圈端部相反的一侧上。
Description
技术领域
本发明涉及用于在例如机动车辆中作为电动马达和发电机使用的旋转电机的定子。
技术背景
日本特许申请公报No.JP2001-103697A公开了用于旋转电机的定子。在该定子中,定子线圈的相绕组的导引部——这些导引部连接至定子线圈的其他相绕组的端部——通过电绝缘粘接剂固定至定子线圈的线圈端部而不是通过螺纹连接至线圈端部。通过将引导部固定至线圈端部的上述方法,能够防止通过摩擦在导引部上形成划痕,确保定子线圈的相绕组之间的电绝缘并且减少制造定子所需的工时。
然而,对于以上定子,在一些情况下,施加在导引部(或导线)固定至定子线圈的线圈端部的位置上的振动载荷可能变大,从而降低定子的抗振性;这些情况包括:定子线圈由具有大的横截面面积的电导体制成以减小定子线圈的电阻的情况,以及旋转电机用在承受剧烈振动的机动车辆中的情况。
以上问题可以通过增加用于将导引部固定至定子线圈的线圈端部的粘接剂的量来解决。然而,在该情况下,定子的制造成本可能随着粘接剂的量的增加而增加。
此外,近年来,随着定子线圈规格的多样化,导引部的布置变得复杂并且因此导引部固定至定子线圈的线圈端部的位置的数量已经增加。因此,用于将导引部固定至定子线圈的线圈端部的粘接剂的量已经相应地增加,从而导致定子制造成本的增加。另外,由于导引部的布置的复杂性和导引部固定至定子线圈的线圈端部的位置的数量的增加,定子线圈与在其中接纳有定子的旋转电机的框架之间的间隙相应地减小,从而降低了旋转电机的环境耐受性。
发明内容
根据示例性实施方式,提供了一种用于旋转电机的定子。该定子包括环状定子芯、定子线圈和多个导线。定子芯具有形成在定子芯中的多个狭槽。这些狭槽沿定子芯的周向方向彼此间隔开。定子线圈由安装在定子芯上的多个绕组构成。定子线圈具有从定子芯的轴向端面突出的线圈端部。所述多个导线中的每个导线由定子线圈的绕组的端部中的相应的一个端部构成。所述多个导线包括至少第一导线和第二导线。第一导线具有与定子线圈的线圈端部邻接并且沿定子芯的径向方向延伸的径向延伸部。第二导线具有与第一导线的径向延伸部邻接并且相交的周向延伸部,并且该周向延伸部位于径向延伸部的与定子线圈的线圈端部相反的一侧上。
根据上述构型,第一导线的径向延伸部夹在定子线圈的线圈端部与第二导线的周向延伸部之间。因此,改善了定子的抗振性。
除了包括第一导线和第二导线之外,所述多个导线还可以包括第三导线,第一导线结合至该第三导线。在该情况下,优选地,第一导线和第三导线在位于第一导线的径向延伸部的径向内侧的位置处结合。
优选地,第一导线的径向延伸部在包括第一导线作为其端部的绕组安装在定子芯上之前形成。
同样优选地,第一导线和第二导线中的每一者均具有大致矩形的横截面。此外,除了包括第一导线和第二导线之外,所述多个导线还包括与第一导线结合的第三导线。在该情况下,优选的是:第三导线也具有大致矩形的横截面;并且第一导线与第三导线结合,其中,第一导线和第三导线中的一者的大致矩形横截面的短边抵接第一导线和第三导线中的另一者的大致矩形横截面的长边。
还优选的是,定子线圈的绕组中的每个绕组由插入在定子芯的狭槽中的相应狭槽中的多个电导体部段形成。
附图说明
根据下文给出的描述和一个示例性实施方式的附图将更充分地理解本发明,然而,这些描述和附图不应被认为将本发明限于具体实施方式,而是仅出于描述和理解的目的。
在附图中:
图1为包括根据示例性实施方式的定子的汽车交流发电机的示意性横截面图;
图2为示出了形成定子的定子线圈的电导体部段的构型的示意性立体图;
图3为示出了将电导体部段插入形成在定子的定子芯中的狭槽中的过程的示意性立体图;
图4为示出了在定子线圈的前侧线圈端部处结合的电导体部段的成对的端部的示意性立体图;
图5为定子线圈的示意性电路图,其中,定子线圈由一对三相线圈构成;
图6为示出了三相线圈中的一者的导线的布置的侧视图;
图7为示出了形成导线的电导体部段的构型的示意性立体图;
图8为示出了在将电导体部段插入至定子芯的狭槽中之前形成导线的电导体部段的预成形的示意性立体图;
图9为示出了根据示例性实施方式的导线的布置的轴向端视图;
图10为示出了根据第一变型的导线的布置的轴向端视图;
图11为示出了根据第二变型的导线的布置的轴向端视图;
图12为示出了根据第三变型的导线的布置的轴向端视图;
图13为示出了根据第四变型的导线的布置的轴向端视图;以及
图14为示出了根据第五变型的形成定子线圈的电导体部段的构型的立体图。
具体实施方式
图1示出了汽车交流发电机1的整体构型,该汽车交流发电机1包括根据示例性实施方式的定子3。交流发电机1设计成用于机动车辆、比如乘用车或卡车中。
如图1中所示,交流发电机1除了定子3之外还包括转子2、框架4、整流器5、调压器11和带轮20。
转子2包括旋转轴6、一对伦德尔型(Lundell-type)磁极芯21和场线圈24。旋转轴6由框架4通过轴承可旋转地支承。旋转轴6具有安装在其前端部(即,图1中的左端部)上的带轮20,从而该旋转轴6可以由车辆的内燃发动机(图中未示出)通过带轮20驱动。每个磁极芯21具有多个磁极爪。场线圈24例如由经绝缘处理的铜线制成并且卷绕成环状形状。磁极芯21固定至旋转轴6,其中场线圈24保持在磁极芯21之间。另外,在旋转轴6的后端部(即,图1中的右端部)上设置有一对滑环,在转子2旋转期间场电流经由这一对滑环供给至场线圈24。
定子3包括环状(或中空圆筒形的)定子芯31和安装在定子芯31上的定子线圈32。定子3的详细构型将稍后进行描述。
框架4具有保持在其中的转子2和定子3两者,使得定子3围绕转子2的径向外周,其中,在定子3与转子2的径向外周之间形成有预定的径向间隙。
整流器5将从定子线圈32输出的三相交流(AC)电整流成直流(DC)电并且经由其输出端子输出所获得的直流电。
调压器11对从整流器5输出的直流电进行调节。
此外,在该实施方式中,交流发电机1还包括分别设置在转子2的磁极芯21的轴向端面上的一对冷却风扇22和23。冷却风扇22和23经由形成在框架4的前端壁和后端壁中的吸入开口41将冷却空气吸入交流发电机1中并且经由形成在框架4的周向壁(或侧壁)中的排出开口42将冷却空气排出交流发电机1。通过冷却空气,能够在交流发电机1操作期间冷却定子线圈32、整流器5和调节器11。另外,应注意的是,虽然没有在图1中示出,但是排出开口42不仅形成在框架4的前部中,而且形成在框架4的后部中。
在对交流发电机1的整体构型进行了描述之后,根据该实施方式的定子3的详细的构型将参照图2至图9进行描述。
在该实施方式中,环状定子芯31通过将多个钢板沿轴向方向层叠而形成。在定子芯31的径向内表面中,形成有多个狭槽310以沿轴向方向穿过定子芯31。此外,狭槽310以恒定的节距沿定子芯31的周向方向彼此间隔开并且各自沿定子芯31的径向方向延伸。即,对于每个狭槽310而言,狭槽310的深度方向与定子芯31的径向方向一致。
定子线圈32安装在定子芯31上使得部分地接纳在定子芯31的狭槽310中,其中,绝缘片34置于定子线圈32与定子芯31的限定狭槽310的那些内壁之间。此外,如图1中所示,定子线圈32具有从定子芯31的前端面(或一个轴向端面)突出的前侧线圈端部32F和从定子芯31的后端面(或另一轴向端面)突出的后侧线圈端部32R。
定子线圈32可以被认为是通过将接纳在定子芯31的狭槽310中的电导体进行连接而形成。即,如图2至图3所示,在定子芯31的每个狭槽310中,接纳有沿定子芯31的径向方向(或者说,是狭槽310的深度方向)彼此对准的偶数个(例如,在本实施方式中是四个)电导体。在下文中,为了便于解释,四个电导体从狭槽310的径向内侧至径向外侧依次称为最内侧导体、内侧中间导体、外侧中间导体和最外侧导体。另外,在该实施方式中,每个电导体具有大致矩形的横截面。
此外,接纳在定子芯31的狭槽310中的电导体以预定的形式相互电连接。
具体地,参照图2,对于狭槽310中的一个狭槽而言,狭槽310中的最内侧导体331a经由连接导体331c电连接至沿顺时针方向离开狭槽310一个磁极节距定位的另一个狭槽310中的最外侧导体331b;连接导体331c位于定子芯31的一个轴向侧(即,图2中的下侧和图1中的后侧)上。另外,应注意的是,下文中“顺时针方向”指的是以位于定子芯31的所述一个轴向侧上的视点所看到的顺时针方向。
类似地,对于狭槽310中的一个狭槽而言,在狭槽310中的内侧中间导体332a经由连接导体332c连接至沿顺时针方向离开狭槽310一个磁极节距定位的另一狭槽310中的外侧中间导体332b;连接导体332c也位于定子芯31的所述一个轴向侧上。
因此,在定子芯31的所述一个轴向侧上,分别连接成对的内侧中间导体332a和外侧中间导体332b的每个连接导体332c由分别连接成对的最内侧导体331a和最外侧导体331b的连接导体331c中的相应的一个连接导体331c部分地围绕。因此,所有的连接导体332c共同形成定子线圈32的后侧线圈端部32R的轴向内层;所有的连接导体331c共同形成定子线圈32的后侧线圈端部32R的轴向外层。
此外,对于狭槽310中的一个狭槽而言,狭槽310中的内侧中间导体332a在定子芯31的另一轴向侧(即,图2中的上侧和图1中的前侧)上电连接至沿顺时针方向离开狭槽310一个磁极节距定位的另一个狭槽310中的最内侧导体331’a。更具体地,内侧中间导体332a通过将分别从内侧中间导体332a和最内侧导体331a’延伸的一对连接导体332g和331g’结合——例如,通过TIG(惰性气体保护焊)焊接或超声波焊接——而电连接至最内侧导体331’a。另外,应注意的是,下文中附加至一些电导体的上标[’](即,撇号)仅为了便于解释及容易理解。
类似地,对于狭槽310中的一个狭槽而言,狭槽310中的最外侧导体331b’连接至沿顺时针方向离开狭槽310一个磁极节距定位的另一个狭槽310中的外侧中间导体332b。更具体地,最外侧导体331b’通过将分别从最外侧导体331b’和外侧中间导体332b延伸的一对连接导体331g’和332g结合——例如,通过TIG焊接或超声波焊接——而电连接至外侧中间导体332b。
因此,在定子芯31的所述另一轴向侧上,形成在连接导体332g的端部332d与连接导体331g’的端部331d’之间的结合部333a中的每个结合部沿定子芯31的径向方向和周向方向两个方向与形成在连接导体331g’的端部331e’与连接导体332g的端部332e之间的结合部333b中相应的一个结合部偏置。因此,如图4中所示,所有的结合部333a都落在同一个圆上以形成定子线圈32的前侧线圈端部32F的径向内层;所有的结合部333b都落在同一个圆上以形成前侧线圈端部32F的径向外层。
此外,在该实施方式中,定子线圈32由多个大致U形的电导体部段30形成。另外,电导体部段30由多个成对的大电导体部段331和小电导体部段332构成。更具体地,如图2中所示,由最内侧导体331a、最外侧导体331b、在定子芯31的所述一个轴向侧上的连接导体331c以及在定子芯31的所述另一轴向侧上的连接导体331g构成的每个连接组通过使用大电导体部段331中的一个大电导体部段形成为一件式构型。类似地,由内侧中间导体332a、外侧中间导体332b、在定子芯31的所述一个轴向侧上的连接导体332c以及在定子芯31的所述另一轴向侧上的连接导体332g构成的每个连接组通过使用小电导体部段332中的一个小电导体部段形成为一件式构型。
换句话说,每个大电导体部段331具有一对进入狭槽部331a和331b、转弯部331c以及一对倾斜部331g,所述一对进入狭槽部331a和331b分别被接纳在定子芯31的彼此周向间隔开一个磁极节距的两个狭槽310中,该转弯部331c在定子芯31的所述一个轴向侧上连接一对进入狭槽部331a和331b,所述一对倾斜部331g在定子芯31的所述另一轴向侧上分别从所述一对进入狭槽部331a和331b突出并且相对于定子芯31的轴向方向以预定角度倾斜地延伸。另外,转弯部331c包括相对于定子芯31的轴向方向以预定角度倾斜地延伸的一对倾斜部331f。类似地,小电导体部段332中的每个小电导体部段具有一对进入狭槽部332a和332b、转弯部332c、以及一对倾斜部332g,所述一对进入狭槽部332a和332b分别被接纳在定子芯31的彼此周向间隔开一个磁极节距的两个狭槽310中,该转弯部332c在定子芯31的所述一个轴向侧上连接所述一对进入狭槽部332a和332b,所述一对倾斜部332g在定子芯31的所述另一轴向侧上分别从所述一对进入狭槽部332a和332b突出并且相对于定子芯31的轴向方向以预定角度倾斜地延伸。另外,该转弯部332c包括相对于定子芯31的轴向方向以预定角度倾斜地延伸的一对倾斜部332f。
因此,通过大电导体部段331和小电导体部段332,定子线圈32在定子芯31上以叠绕组方式形成。此外,所有的大电导体部段331的转弯部331c和小电导体部段332的转弯部332c共同组成定子线圈32的后侧线圈端部32R;所有的大电导体部段331的倾斜部331g和小电导体部段332的倾斜部332g共同组成定子线圈32的前侧线圈端部32F(参见图1)。另外,在转子2旋转期间,由冷却风扇22和23产生的冷却空气流穿过定子线圈32的前侧端部32F和后侧端部32R,从而将其冷却。
在该实施方式中,电导体部段30以上述方式电连接以形成一对第一三相线圈32A和第二三相线圈32B,如图5中所示。此外,第一三相线圈32A和第二三相线圈32B共同组成定子线圈32。换句话说,在该实施方式中,定子线圈32由一对三相线圈32A和32B构成。另外,第一三相线圈32A和第二三相线圈32B安装在定子芯31上,从而彼此具有30°电气角的相位差。
如图5至图6中所示,第一三相线圈32A包括彼此Y形连接的三相绕组x、y和z。相绕组x具有其从定子线圈32的后侧线圈端部32R分别引出作为导线Xb和Xc的相对端部。相绕组y具有其从后侧线圈端部32R分别引出作为导线Yb和Yc的相对端部。相绕组z具有其从后侧线圈端部32R分别引出作为导线Zb和Zc的相对端部。导线Xb、Yb和Zb电连接至交流发电机1的整流器5。另一方面,导线Xc、Yc和Zc结合在一起以限定第一三相线圈32A的中性点N1。
类似地,第二三相线圈32B包括彼此Y形连接的三相绕组u、v和w。相绕组u具有其从定子线圈32的后侧线圈端部32R分别引出作为导线Ub和Uc的相对端部。相绕组v具有其从后侧线圈端部32R分别引出作为导线Vb和Vc的相对端部。相绕组w具有其从后侧线圈端部32R分别引出作为导线Wb和Wc的相对端部。导线Ub、Vb和Wb电连接至交流发电机1的整流器5。另一方面,导线Uc、Vc和Wc结合在一起以限定第二三相线圈32B的中性点N2。
此外,在该实施方式中,导线Xb-Zb、Xc-Zc、Ub-Wb和Uc-Wc形成为呈特定的形状以共同形成定子线圈32的线圈导引部32H。
具体地,如图7中所示,使用具有大致矩形横截面的电导体部段30’形成导线Xb-Zb、Xc-Zc、Ub-Wb和Uc-Wc。与上述大致U形的电导体部段30相比,电导体部段30’中的每个电导体部段不在转弯部向后弯曲,因此具有彼此平行延伸的两个直部。电导体部段30’中的每个电导体部段从定子芯31的所述一个轴向侧(即,图7中的上侧和图1中的后侧)插入定子芯31的狭槽310中的相应的一个狭槽中,从而具有其在所述另一轴向侧(即,图7中的下侧和图1中的前侧)从相应的狭槽310突出的端部。该端部然后弯曲相对于定子芯31的轴向方向以预定的角度倾斜地延伸。在下文中,该端部结合至电导体部段30的倾斜部中的相应的一个倾斜部(即,图2中的大电导体部段331的倾斜部331g和小电导体部段332的倾斜部332g),从而组成定子线圈32的前侧线圈端部32F的一部分,如图4中所示。
因此,通过电导体部段30’,能够容易地形成导线Xb-Zb、Xc-Zc、Ub-Wb和Uc-Wc。
此外,如图8中所示,在该实施方式中,电导体部段30’在将其插入至定子芯31的相应的狭槽310中之前还进一步成形为具有各自的导线Xb-Zb、Xc-Zc、Ub-Wb和Uc-Wc的预定的形状。
接下来,将对根据该实施方式的导线Xb-Zb、Xc-Zc、Ub-Wb和Uc-Wc的形状进行详细地描述。
如上所述,在该实施方式中,定子线圈32由一对第一三相线圈32A和第二三相线圈32B构成。第二三相线圈32B具有与第一三相线圈32A相同的构型和特征。因此,为了避免重复,下文中将仅对第一三相线圈32A的导线的形状进行描述。
在该实施方式中,第一三相线圈32A包括下述导线:导线中的每个导线由相绕组x、y和z的端部中的相应的一个端部组成。该导线包括至少第一导线和第二导线。第一导线具有径向延伸部R,该径向延伸部R邻接定子线圈32的后侧线圈端部32R并且沿定子芯31的径向方向延伸。第二导线具有周向延伸部S,该周向延伸部S与第一导线的径向延伸部R邻接并且相交,并且位于径向延伸部R的与后侧线圈端部32R相反的一侧上。即,第一导线的径向延伸部R夹在定子线圈32的后侧线圈端部32R与第二导线的周向延伸部S之间。
更具体地,如图6和图9中所示,在本实施方式中,第一三相线圈32A的三个导线Xc、Yc和Zc结合在一起以限定中性点N1。在三个导线Xc、Yc和Zc中,导线Xc和Zc中的每一者成形为使得在从定子线圈32的后侧线圈端部32R引出之后,导线首先周向地延伸,然后径向地向内延伸,并且最后轴向向外延伸至三个导线Xc、Yc和Zc之间的结合部T。即,导线Xc和Zc中的每一者构造成为包括径向延伸部R的第一导线。
另一方面,导线Xb成形为使得在从定子线圈32的后侧线圈端部32R引出之后,导线Xb首先周向地延伸并且然后轴向地向外延伸以连接至交流发电机1的整流器5。导线Xb的周向延伸部S与导线Xc和Zc(即,第一导线)的径向延伸部R邻接并且相交,并且周向延伸部S位于径向延伸部R的与定子线圈32的后侧线圈端部32R相反的一侧上。即,导线Xb构造成为包括周向延伸部S的第二导线。
通过导线Xc、Zc和Xb的上述形状,导线Xc和Zc的径向延伸部R夹在定子线圈32的后侧线圈端部32R与导线Xb的周向延伸部S之间。因此,改善了定子3的抗振性。
此外,在该实施方式中,如图9中所示,导线Xc和Zc(即,第一导线)两者都在位于导线Xc和Zc的径向延伸部R的径向内侧的位置处结合至导线Yc(即,第三导线)。因此,即使在交流发电机1的框架4成形为使得框架4的前端壁和后端壁与定子3之间的轴向距离沿径向向外方向减小的情况下(参见图1),仍然能够确保框架4的后端壁与导线Xc、Yc和Zc之间的结合部T之间的充足的轴向间隙。因此,能够改善交流发电机1的环境耐受性。
此外,在该实施方式中,如图9中所示,在结合部T处,通过使第一导线Xc的大致矩形横截面的长边抵接第三导线Yc的大致矩形横截面的一个短边、并且使第一导线Zc的长边抵接第三导线Yc的大致矩形横截面的另一短边,使得第一导线Xc和Zc结合至第二导线Yc。因此,当弯曲载荷沿第一导线Xc和Zc(或者替代性地,第三导线Yc)的长边的方向施加在结合部T上时,该弯曲载荷将沿第三导线Yc的短边方向施加于第三导线Yc(或者替代性地,第一导线Xc和Zc)。因此,能够改善结合部T的抵抗弯曲载荷的强度。
根据该实施方式的上述定子3具有下述优势。
在该实施方式中,定子3包括环状定子芯31、定子线圈32以及导线Xb-Zb、Xc-Zc、Ub-Wb和Uc-Wc。定子芯31具有在其中形成为沿定子芯31的周向方向相互间隔开的狭槽310。定子线圈32包括第一三相线圈32A的三相绕组x、y和z以及第二三相线圈32B的三相绕组u、v和w。定子线圈32具有从定子芯31的后侧轴向端面突出的后侧线圈端部32R。每个导线Xb-Zb、Xc-Zc、Ub-Wb和Uc-Wc由定子线圈32的相绕组x-z和u-w的端部中的相应的端部组成。导线包括第一导线Xc和Zc以及第二导线Xb。第一导线Xc和Zc中的每一者具有邻接定子线圈32的后侧线圈端部32R并且沿定子芯31的径向方向延伸的径向延伸部R。第二导线Xb具有与第一导线Xc和Zc的径向延伸部R邻接并且相交的周向延伸部S。周向延伸部S位于径向延伸部R的与定子线圈32的后侧线圈端部32R相反的轴向侧上(即,位于径向延伸部R的后侧上,其中,后侧线圈端部32R位于径向延伸部R的前侧上)。
通过上述构型,第一导线Xc和Zc的径向延伸部R夹在定子线圈32的后侧线圈端部32R与第二导线Xb的周向延伸部S之间。因此,改善定子3的抗振性。
此外,在该实施方式中,第一导线Xc和Zc在位于第一导线Xc和Zc的径向延伸部R的径向内侧的位置处结合至第三导线Yc。
因此,能够确保交流发电机1的框架4的后端壁与导线Xc、Yc和Zc之间的结合部T之间的充足的轴向间隙。因此,能够改善定子3的环境耐受性。
在该实施方式中,在将相绕组x和z安装在定子芯31上之前(即,在将形成相绕组x和z的电导体部段30和30’插入至定子芯31的相应的狭槽310之前)形成第一导线Xc和Zc的径向延伸部R;相绕组x和z分别包括作为其端部的导线Xc和Zc。
因此,在该实施方式中,可以考虑到在径向延伸部R处发生的回弹来设定第一导线Xc和Zc的形状。因此,能够使第一导线Xc和Zc的径向延伸部R与定子线圈32的后侧线圈端部32R可靠地紧密接触,从而减少第一导线Xc和Zc与第三导线Yc之间的结合部T从后侧线圈端部32R的突出高度。因此,能够更可靠地确保结合部T与交流发电机1的框架4的后端壁之间的充足的轴向间隙。因此,能够进一步改善定子3的环境耐受性。
在该实施方式中,第一导线Xc和Zc以及第二导线Xb中的每一者具有大致矩形的横截面。
因此,能够确保第二导线Xb的周向延伸部S与第一导线Xc和Zc的每个径向延伸部R之间的大的接触面积,从而进一步改善定子3的抗振性。
此外,在该实施方式中,第三导线Yc也具有大致矩形的横截面。第一导线Xc和Zc中的每一者结合至第三导线Yc,其中,第三导线Yc(或者替代性地,第一导线)的大致矩形横截面的短边抵接第一导线(或替代性地,第三导线Yc)的大致矩形横截面的长边。
因此,当弯曲载荷沿第一导线Xc和Zc(或者替代性地,第三导线Yc)的长边方向施加在结合部T上时,弯曲载荷将沿第三导线Yc的短边方向施加至第三导线Yc(或者替代性地,第一导线Xc和Zc)。因此,能够改善结合部T的抵抗弯曲载荷的强度。
在该实施方式中,定子线圈32的相绕组x-z和u-w中的每一者通过下述方式形成:首先将电导体部段30和30’插入至定子芯31的相应的狭槽310中,并且然后将电导体部段30和30’的成对的相应端部结合。
根据以上方法,能够容易地并且可靠地形成定子线圈32,从而提高定子3的生产率。
虽然已经示出并且描述了以上特定的实施方式,但本领域技术人员应理解的是,可以在不偏离本发明精神的情况进行各种变型、改变和改进。
例如,在先前的实施方式中,定子线圈32的相绕组x-z和u-w中的每一者由具有大致矩形横截面形状的电导体部段30和30’形成。然而,定子线圈32的相绕组x-z和u-w中的每一者也可以由具有其他横截面形状(例如,大致圆形的横截面形状)的电导体部段形成。
此外,定子线圈32的相绕组x-z和u-w中的每一者可以通过具有合适的横截面形状(例如,大致矩形或圆形的横截面形状)的单个连续的导电线形成,而不是通过电导体部段形成。
此外,在先前的实施方式中,定子线圈32的导线如图9中所示地布置。然而,定子线圈32的导线可以替代性地以其他方式设置,使得至少一个径向延伸部R夹在定子线圈32的后侧线圈端部32R与至少一个周向延伸部S之间。例如,定子线圈32的导线可以替代性地布置成如图10至图13中所示。
在先前的实施方式中,形成在导线Xc、Yc和Zc之间的结合部T位于第一导线Xc和Zc的径向延伸部R的径向内侧(参见图9)。然而,在交流发电机1的框架4的前端壁和后端壁与定子3之间的轴向距离足够大并且因此不需要顾虑结合部T与框架4的后端壁之间的干涉的情况下,结合部T可以位于径向延伸部(或多个径向延伸部)R的径向外侧,如图13中所示。
在先前的实施方式中,定子线圈32由多个成对的大电导体部段331和小电导体部段332形成。然而,如图14中所示,定子线圈32可由多个大致U形的相同的电导体部段30形成。此外,通过相同的电导体部段30,定子线圈32可以在定子芯31上以波状绕组的方式形成。
在先前的实施方式中,定子线圈32由各自Y形连接的第一三相线圈32A和第二三相线圈32B构成。然而,定子线圈32也可以由各自Δ形连接的一对三相绕组构成。此外,定子线圈32也可以由这样一对三相绕组构成:所述一对三相绕组中的一个三相绕组是Y形连接的,而另一个三相绕组是Δ形连接的。此外,定子线圈32可以由仅仅一个三相线圈——或者Y形连接,或者Δ形连接——组成。
在先前的实施方式中,本发明适用于汽车交流发电机1的定子3。然而,本发明也能够适用于其他旋转电机的定子,比如,电动马达的定子和马达发电机的定子,其中该马达发电机可以选择性地用作电动马达或者用作发电机。
Claims (6)
1.一种用于旋转电机的定子,所述定子包括:
环状定子芯,所述环状定子芯具有形成在所述环状定子芯中的多个狭槽,所述狭槽沿所述定子芯的周向方向彼此间隔开;
定子线圈,所述定子线圈由安装在所述定子芯上的多个绕组构成,所述定子芯具有从所述定子芯的轴向端面突出的线圈端部;以及
多个导线,所述多个导线中的每个导线由所述定子线圈的所述绕组的端部中的相应的一个端部组成,所述多个导线包括至少第一导线和第二导线,所述第一导线邻接所述定子线圈的所述线圈端部并且具有沿所述定子芯的所述周向方向延伸的周向延伸部和沿所述定子芯的径向方向延伸的径向延伸部二者,所述第二导线具有沿所述定子芯的所述周向方向延伸并且与所述第一导线的所述径向延伸部邻接且相交的周向延伸部,所述第一导线的所述径向延伸部夹在所述第二导线的所述周向延伸部与所述定子线圈的所述线圈端部之间并且抵接所述第二导线的所述周向延伸部和所述定子线圈的所述线圈端部二者,所述第一导线的所述径向延伸部在所述径向延伸部的整个径向长度上抵接所述定子线圈的所述线圈端部。
2.根据权利要求1所述的定子,其中,除了包括所述第一导线和所述第二导线之外,所述多个导线还包括第三导线,
所述第一导线在位于所述第一导线的所述径向延伸部的径向内侧的位置处结合至所述第三导线。
3.根据权利要求1所述的定子,其中,所述第一导线的所述径向延伸部在包括所述第一导线作为其端部的所述绕组安装在所述定子芯上之前形成。
4.根据权利要求1所述的定子,其中,所述第一导线和所述第二导线中的每一者均具有大致矩形的横截面。
5.根据权利要求4所述的定子,其中,除了包括所述第一导线和所述第二导线之外,所述多个导线还包括第三导线,所述第三导线也具有大致矩形的横截面,并且
所述第一导线结合至所述第三导线,其中,所述第一导线和所述第三导线中的一者的大致矩形横截面的短边抵接所述第一导线和所述第三导线中的另一者的大致矩形横截面的长边。
6.根据权利要求1所述的定子,其中,所述定子线圈的所述绕组中的每个绕组由插入在所述定子芯的所述狭槽中的相应狭槽中的多个电导体部段形成。
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