CN106169826A - 用于排列电机绕组的端子的方法以及电机绕组 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于排列电机的绕组的端子的方法以及电机绕组。所述电机为n相电机，n大于或等于3，所述电机包括转子和定子，所述方法包括：在所述定子中开设多个槽；在所述多个槽中分别放置导体，所述导体连接形成所述绕组，其中所述绕组包括第一组的n个引出端子；以及配置所述第一组的n个引出端子使得其中每两个相邻的引出端子之间的电角度中的至少两个大于360/n度。所述绕组还包括第二组的n个引出端子，其中第二组的n个引出端子彼此耦接，第二组n个引出端子被配置为使得其中每两个相邻的引出端子之间的电角度中的至少两个大于360/n度。

Description

用于排列电机绕组的端子的方法以及电机绕组

技术领域

本公开涉及车辆，特别地涉及车辆中的电机，更特别地涉及用于车辆中的电机的绕组及其制造方法。

背景技术

在当今世界中，车辆已经成为人们工作和生活必不可少的交通工具。由于石油资源的日渐紧张以及环境保护方面的考虑，纯电动车辆以及混合动力车辆日渐引起了人们的注意。存在着对纯电动车辆以及混合动力车辆中使用的电机进行改进的各方面的需求。

发明内容

本公开旨在解决现有技术中存在的至少一个问题。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于排列电机的绕组的端子的方法，其中所述电机为n相电机，n大于或等于3，所述电机包括转子和定子，所述方法包括：在所述定子中开设多个槽；在所述多个槽中分别放置导体，所述导体连接形成所述绕组，其中所述绕组包括第一组的n个引出端子；以及配置所述第一组的n个引出端子使得其中每两个相邻的引出端子之间的电角度中的至少两个大于360/n度。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于排列电机的绕组的端子的方法，其中所述电机为n相电机，n大于或等于3，所述电机包括转子和定子，所述电机的转子极对数是p，所述方法包括：在所述定子中开设多个槽，其中槽的个数是Q；在所述多个槽中分别放置导体，所述导体连接形成所述绕组，其中所述绕组包括第一组的n个引出端子；以及配置所述第一组的n个引出端子使得其中的每两个相邻的引出端子之间的以槽数为单位的距离中的至少两个大于Q/n/p个槽。

根据本公开的一个方面，提供了一种电机的绕组，其中所述电机包括转子和定子，所述定子包括所述绕组，其中所述电机为n相电机，n大于或等于3，所述绕组包括第一组的n个引出端子，所述第一组的n个引出端子中每两个相邻的引出端子之间的电角度中的至少两个大于360/n度。

根据本公开的一个方面，提供了一种电机的绕组，其中所述电机包括转子和定子，所述定子包括所述绕组，其中所述电机为n相电机，n大于或等于3，所述电机的转子极对数是p，所述电机的定子槽数是Q，所述绕组包括第一组的n个引出端子，所述第一组的n个引出端子中的每两个相邻的引出端子之间的以槽数为单位的距离中的至少两个大于Q/n/p个槽。

根据本公开的一个方面，提供了一种电机的定子，包括：定子铁心以及上述绕组。

根据本公开的一个方面，提供了一种电机，包括：转子以及包括上述绕组的定子。

根据本公开的一个方面，提供了一种车辆，包括：电机，所述电机包括转子以及上述定子。

根据本公开内容的示例实现的一个技术效果在于，可以避免由于各相的引出端子紧凑排列而导致的电机性能降低、相间短路以及电机故障的问题。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施例的车辆的示意性侧视图；

图2A示出了根据本公开的实施例的包括定子和转子的同步电机的示意图；

图2B示出了根据本公开的实施例的包括定子和转子的异步电机的示意图；

图3示出了在现有技术中电机的定子绕组端子的布置；

图4示出了根据本公开的实施例的用于排列电机定子绕组的端子的方法的流程图；

图5示出了根据本公开的实施例的用于排列电机定子绕组的端子的另一方法的流程图；

图6示出了根据本公开的实施例的电机的定子绕组端子的一种布置的示例；

图7示出了根据本公开的实施例的电机的定子绕组端子的优选布置；

图8示出了图7中的优选布置的定子绕组端子的示图；

图9A示出了图8的定子绕组端子的局部放大图；

图9B示出了根据本公开的实施例的定子绕组端子的示图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本公开的各种示例性实施例。但要理解的是，对各种实施例的描述仅仅是说明性的，不作为对本公开的技术的任何限制。除非另外具体说明，在示例性实施例中的组件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本公开的范围。

本文中所用的术语，仅仅是为了描述特定的实施例，而不意图限制本公开。除非上下文明确地另外指出，本文中所用的单数形式的“一”和“该”意图同样包括复数形式。还要理解的是，“包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。

现在参考图1，图1示出了根据本公开的实施例的车辆的示意性侧视图。通常地，车辆10可以包括车身12、多个将车身12支撑在行驶面上的车轮14、以及车辆动力系统16等。该车辆动力系统16可以包括至少一个电机。

应当理解在本文中使用的车辆动力系统可以广泛地包括能够用于推动车辆的具有一个或多个电机的任何车辆动力系统。该车辆动力系统可以用于例如纯电动车辆以及混合动力车辆。在混合动力车辆的动力系统中，至少一个电机与发动机可以串行或并行地推动车辆的行进。混合动力车辆的例子可以包括但不限于插电式混合动力车辆、双模式混合动力车辆、全混合动力车辆、增程式混合动力车辆、动力辅助混合动力车辆、轻度混合动力车辆、串联式混合动力车辆、并联式混合动力车辆、串联-并联式混合动力车辆、液力混合动力车辆、功率分流式混合动力车辆、BAS混合动力车辆以及任何其他类型的混合动力车辆。本公开中的车辆可以被配置为轿车、运动型车、卡车、公共汽车、商用车、跨界车、休闲车等。应当理解的是本公开的技术可以用于上述任何车辆动力系统，而不局限于某一特定类型。

如图1所示，在一些实施例中，车辆动力系统16通常可以包括电源24、逆变器20、控制单元18、电机22以及输入装置26。如上所述，车辆动力系统16可以采用其他布置和/或配置，但通常地包括至少一个电机。在一些实施例中，电机22可操作性地连接到至少一个车轮14，向车轮14施加转矩从而驱动车辆10。

电源24可以直接或间接地将电力提供给电机22。电源24，例如电池，可以包括一个或多个电池单元，并且可以采用锂离子、镍金属氢化物、钠氯化镍、镍镉以及任何适合的其他电池技术。

逆变器20可操作性地将电源24和电机22互联。逆变器20可以从电源24接收直流电，将其转换为交流电，并且将交流电传递给电机22。

控制单元18可操作性地连接到逆变器20，从而控制逆变器20。控制单元18可以是一个或多个通用的数字计算机或数据处理设备，通常可以包括但不限于处理器或微处理器或中央处理单元、存储器(诸如但不限于只读存储器、随机存取存储器、电可擦除可编程只读存储器)、输入/输出装置或装置、模拟数字转换器或转换电路、数字模拟转换器或转换电路、时钟等。控制单元18可以被配置为执行程序指令，该程序指令可以存储在控制单元18内的存储器或其他与控制单元18相关联的其他适当的存储装置中。控制单元18可以经由逆变器20对电机进行控制。

在一些实施例中，车辆10还可以包括输入装置26，输入装置26可操作性地连接到控制单元18。车辆的驾驶者操作输入装置26，以便经由控制单元18来控制电机22的输出转矩。在一些实施例中，输入装置26可选择地包括踏板，控制单元18响应于踏板的位置状态经由逆变器调节传递到电机22的电力的大小，从而调节电机22的输出转矩。

图2A示出了根据本公开的实施例的包括定子和转子的交流同步电机的示意图。如图2A所示的同步电机可以包括定子200和转子202。定子200和转子202之间可以是气隙204。该定子200可以包括定子铁心和定子绕组。在定子铁心内圆表面可以开设槽，在槽内可以放置导体，导体如附图标记206所示。在这些槽内放置的导体按照一定的方式连接起来，可以形成所述定子绕组。在定子200中间的可以是转子202，该转子202上可以安装磁极，如图中N和S所示。磁极上可以套有线圈。通过在线圈上通入电流，各个磁极可以表现为N极或S极。转子202也可以通过布置永磁体来形成磁极。电机中的磁极可以成对地交替出现，一个N极和一个S极可以称为1对极。在实际中，电机的转子202上可以具有p对N、S极，即p对极(p为正整数)。

图2B示出了根据本公开的实施例的包括定子和转子的交流异步电机的示意图。如图2B所示的异步电机可以包括定子210和转子212。定子210和转子212之间可以具有气隙214。该定子210与图2A所示的同步电机中的定子200相同。图2B和图2A的不同之处在于转子的结构不同。该转子212可以包括转子铁心和转子绕组。在转子铁心靠近气隙214的表面处可以开设槽，槽内可以放置导体，如附图标记216所示。这些导体的两端彼此连接可以形成闭合的转子绕组。

本领域技术人员应当理解，尽管以下本公开结合交流同步电机和交流异步电机的定子绕组描述了本公开的多个实施例，然而这并不意在将本公开各个实施例的实质和精神限制到特定的电机类型。根据本公开记载的实施例，本领域技术人员能够合理地将其中的各实施例的精神和实质扩展到其他电机。

针对交流同步电机和交流异步电机具有的相同的定子，图3示出了在现有技术中电机的定子绕组的端子的布置。图3以三相电机为例进行说明。该电机可以包括定子和转子。在定子的不同槽中的导体可以连接形成线匝，多个线匝可以连接形成线圈，多个线圈相连可以形成线圈组，最后可以由线圈组连接成各相绕组。为了更好地说明导体、线匝、线圈、绕组的关系，本文使用绕组展开图的形式来表示。将图2A和图2B所示的电机沿轴向剖开并展开成平面，俯视定子铁心和线圈，仅示出线圈(定子铁心、转子和磁极未示出)。

在图3的示例中，该电机的定子具有72个槽以及分开的两个双层绕组，并且转子具有6对极。由于这里的示例采用双层绕组，双层绕组的线圈中的一个边可以置于定子槽的上层，另一边可以置于另一个定子槽的下层，因此图中可以利用等长等距的实线段来代表放在槽内上层的线圈边，并且使用等长等距的虚线段来代表槽内下层的线圈边。为了清楚地示出线圈的连接关系，实线段和虚线段稍微分开地示出，如图3所示。另外，该电机的定子共有72个槽，每个槽上标记有数字号码1-72。

具体地，该三相电机的三相绕组可以包括第1相绕组、第2相绕组和第3相绕组，其中第1相绕组的导体用粗实线表示，第2相绕组用细实线表示，而第3相绕组用虚线表示，如图3所示。第1相绕组可以包括引出端子301和引出端子304，第2相绕组可以包括引出端子302和引出端子305，而第3相绕组可以引出端子303和引出端子306。

如图3所示，第1相绕组的引出端子304、第2相绕组的引出端子305以及第1相绕组的引出端子306可以通过星形连接彼此耦接在一起。其他的引出端子(例如，引出端子301、引出端子302和引出端子303)可以作为三相的出线端与外部电路(未示出)的接线端连接，从而实现与外部电路电连通等。

图3示出了针对具有6对极以及72个槽的三相电机的各引出端子的紧凑布置。如图3所示，在现有技术中，引出端子301和相邻的引出端子302之间的距离以及引出端子302和相邻的引出端子303之间的距离均为120度(以电角度为单位)。另外，如果作为一个闭环来考虑定子绕组，则引出端子303与引出端子301之间也是相邻的，两者之间的距离大于120度电角度。

现在参考图6，图6示出了根据本公开的实施例的电机的定子绕组端子的一种布置的示例。根据本公开的一些实施例，该电机可以是三相电机或者多于三相的电机(图6以三相电机为例进行说明)。该电机的定子可以具有Q个槽(图6以72个槽为例进行说明)，该电机的转子可以具有p对极(图6以6对极为例进行说明)。

另外，根据本公开的一些实施例，该电机的定子可以具有分开的两个双层绕组。但本领域技术人员应当理解的是，本公开结合分开的两个双层绕组来描述以下多个实施例不意味着将本公开的实施例实质和精神限制到特定的绕组类型。根据本公开记载的实施例，本领域技术人员能够合理地将其中的各实施例的精神和实质扩展到其他各种绕组类型。

根据本公开的一些实施例，针对每相绕组，可以包括一个用于与外部电路连接的出线端子和一个用于相间耦接的出线端子。例如，如图6所示，第1相绕组可以包括引出端子601和引出端子604，第2相绕组可以包括引出端子602和引出端子605，而第3相绕组可以引出端子603和引出端子606。

针对n相电机的情况，各相绕组的用于与外部电路连接的出线端子可以称为第一组的n个引出端子，该组的n个引出端子与外部电路连接，从而实现与外部电路的电连通。例如，在图6的示例中，引出端子601、引出端子602和引出端子603可以作为第一组的3个引出端子与外部电路(未示出)的接线端连接。

根据本公开的一些实施例，针对n相电机，各相绕组的用于相间耦接的那个出线端子可以通过多种不同的连接方式彼此耦接起来，该组出线端子可以称为第二组的n个引出端子。该多种不同的连接方式可以包括但不限于星形连接、针对三相绕组的三角形连接以及其他各种合理的连接。例如，如图6所示，第1相绕组的引出端子604、第2相绕组的引出端子605以及第3相绕组的引出端子606作为第二组的3个引出端子通过星形连接彼此耦接在一起。

如本领域技术人员所理解的，由于针对1对极的电机，转子每转动一周，槽中的导体的感应电动势就会变化一个周期，因此针对p对极的电机，转子每转过360度，则导体的感应电动势变化p个周期，即经过360*p度。在分析电机时，将1对极所占的空间角度定义为360度(p对极所占的角度定义为360*p度)，这种度量被称为电角度。因此，针对具有Q个槽的定子，每个槽对应的电角度可以表示为360*p/Q度。

根据本公开的一些实施例，该第一组的n个引出端子可以按照依次排列的顺序分别表示为第1端子、第2端子、第3端子……第n端子，其中每两个相邻的引出端子之间具有一定的距离，该距离可以用电角度的度量来表示，也可以用槽数的度量来表示，如上所述。

具体地，在第一组的n个引出端子中，第k端子和与其相邻的第k+1端子之间的距离可以表示为D_k，这里k＝1,2……n-1。也就是说，第1端子和第2端子之间的距离可以是D₁，第2端子和第3端子之间的距离可以是D₂，以此类推，第n-1端子和与其相邻的第n端子之间的距离可以表示为D_n-1。特别地，如果作为一个闭环来考虑定子绕组的所有槽，则第n端子和与第1端子也可以被认为是相邻的，第n端子和第1端子之间的距离可以表示为D_n。

根据本公开的一些实施例，针对具有p对极和Q个槽的n相电机(n可以大于或等于3)，在采用电角度的方式来描述引出端子之间的距离的情况下，在距离D₁、D₂、D₃……D_n-1、D_n中至少有两个大于360/n度。根据本公开的一些实施例，在采用槽数的方式来描述引出端子之间的距离的情况下，在距离D₁、D₂、D₃……D_n-1、D_n中至少有两个大于Q/n/p个槽。

根据本公开的一些实施例，例如，如图6所示，其中相数n＝3、极对数p＝6、槽数Q＝72。第一组的3个引出端子中的第1端子(在图6中为引出端子601)、第2端子(在图6中为引出端子602)和第3端子(在图6中为引出端子603)依次排列。根据前文所述，针对具有Q个槽的定子，每个槽对应的电角度可以表示为360*p/Q度，因此在图3所示出的电机中，1个槽对应的电角度为360*p/Q＝360*6/72＝30度。第1端子和第2端子之间的距离D₁是4个槽(槽1到槽5)或者120度的电角度(1个槽对应30度的电角度，因此4个槽对应120度)，第2端子和第3端子之间的距离D₂是16个槽(槽5到21)或者480度的电角度。而从72个槽或360*p的电角度的整个范围考虑，第3端子和第1端子之间的距离D₃是52(Q-D₁-D₂，即，72-4-16＝52)个槽或者1560(360*p-D₁-D₂，即，360*6-120-480＝1560)度的电角度。在这种情况下，D₂和D₃大于360/3＝120度(360/n，n＝3)或大于72/3/6＝4个槽(Q/n/p，n＝3，p＝6)。即在该情况下，根据本公开的实施例，距离D₁、D₂和D₃中有两个大于360/n＝360/3＝120度或Q/n/p＝72/3/6＝4个槽。

与图3中的引出端子303与引出端子302、301之间的距离相比，在图6中示出的引出端子603更远离引出端子602和引出端子601，大大减轻了引出端子线路之间的交叉缠绕，从而可以减少三相导线之间的电磁作用。另外，与图3的现有技术相比，由于减轻了引出端子导体之间的交叉缠绕，可以减少相间短路的发生。应当理解，尽管前文以3相的情况为例进行了说明，然而本领域技术人员应当理解，上述引出端子的布置在n大于3的情况下也成立。

参照附图3和6可以看出，在本公开的实施例中的端子布置与现有技术相比，在满足每两个相邻的引出端子之间的电角度中的至少两个大于360/n度，或满足每两个相邻的引出端子之间的距离中的至少两个大于Q/n/p个槽的情况下，至少一部分相的引出端子彼此远离，由此可以在引出处减轻导线的重叠。具体来说，如图3所示，引出端子301、引出端子302和引出端子303相离较近，从位置上看，引出端子302和第1相绕组对应的过桥线307交叉，引出端子303和第2相绕组对应的过桥线308交叉，并且引出端子304与第2相绕组的过桥线308交叉。由于引线的绝缘在引出端子处比例如在转子内部等位置薄弱，并且由于电机的旋转和运行的振动，引线的互相交叉有可能导致绝缘破损，从而导致相间短路的发生。而如图6所示，可以清楚地看出，在满足本公开所述的布置条件的情况下，引出端子603和602之间隔开较远的距离，引出端子603不会与第2相绕组对应的过桥线608交叉，从而可以减少各相导线之间的电磁耦合或干扰，进而可以提高电机的电气性能。根据本公开的实施例的引出端子还能够减少由于引出端子的紧凑排列而导致的相间短路，进而减少电机故障的发生。另外，根据本公开的实施例，可以减少在同一位置处多个过桥线的层叠。例如，在现有技术的图3中过桥线307、308和309三者层叠在一起。与此相对，如图6所示，过桥线609布置在远离过桥线607和608的位置，避免了三者的层叠。如图7所示，过桥线707、708和709彼此间隔开，从而完全消除了各个过桥线之间的层叠。本领域技术人员理解，当使用硬线制造绕组时，弯折导体形成过桥线是较为困难的。因此，根据本公开，可以减少甚至消除绕组制造过程中的引出端子层叠，进而简化制造工艺。另一方面，由于硬线不易弯折，因此如图3所示的过桥线的三层层叠将会占据较大的空间。而根据本公开，通过减少过桥线的层叠，减小了绕组端子所占的空间，从而可以减小电机的尺寸。

根据本公开的一些实施例，如前文所述，电机的各相绕组还可以包括通过多种方式连接的第二组的n个引出端子。该第二组的n个引出端子中每两个相邻的引出端子之间的n个距离中的至少两个距离可以大于360/n度或大于Q/n/p个槽。

具体地，根据本公开的一些实施例，如图6所示，针对极对数p＝6、槽数Q＝72、相数n＝3的电机，第二组的3个引出端子可以包括依次排列并耦接到一起的引出端子604、引出端子605和引出端子606。根据前文所述，针对具有Q个槽的定子，每个槽对应的电角度可以表示为360*p/Q度，因此在图6所示出的电机中，1个槽对应的电角度为360*p/Q＝360*6/72＝30度。如前文所述，引出端子604和引出端子605之间的距离L1是4个槽或者120度的电角度，引出端子605和引出端子606之间的距离L2是16个槽或者480度的电角度，而从72个槽或360*p的电角度的整个范围内考虑，引出端子606和引出端子604之间的距离L3是52(Q-L1-L2，即，72-4-16＝52)个槽或者1560(360*p-L1-L2，即，360*6-120-480＝1560)度的电角度。在这种情况下，L2和L3大于360/3＝120度(360/n，n＝3)或大于72/3/6＝4个槽(Q/n/p，n＝3，p＝6)，即L1、L2和L3中有两个距离大于120度或4个槽。与图3中引出端子306与引出端子301、302、304和305之间的距离相比，在图6中示出的引出端子606更远离引出端子601、602、604、605。

参照附图3和6可以看出，图3中引出端子305和第3相绕组的过桥线309交叉，而在图6中引出端子605不会与第3相绕组的过桥线609交叉，因此，图6中的布置与现有技术相比可以增大各个引出端子之间的距离，使引出端子的导线彼此错开，以便减少各相导线之间的电磁耦合或干扰，提高电机的电气性能。根据本公开的一些实施例，这样的布置还可以减少相间短路和电机故障的发生。

本领域技术人员应当理解的是，这里针对第二组的n个引出端子的布置可以独立于上面针对第一组的n个引出端子描述的布置，两者可以分别独立地进行或者也可以组合进行。

以下将进一步阐述根据本公开的绕组的引出端子的布置方案。

本领域技术人员应当理解的是，为了使电机能够运转，各相绕组之间的相序可以呈现正序或逆序的关系。具体地，如果第一组的n个引出端子依次呈现正序排列，则位于前面的引出端子超前位于后面的相邻的引出端子360*m+360/n度(包括360/n+360度、360/n+360*2度、360/n+360*3度……)，m是大于或等于0的任意整数；或者位于前面的引出端子超前位于后面的相邻的引出端子Q/p*m+Q/n/p个槽(包括Q/n/p+Q/p个槽、Q/n/p+Q/p*2个槽、Q/n/p+Q/p*3个槽……)，m是大于或等于0的整数。

以图6中的三相电机为例，引出端子601和引出端子602之间的距离可以是120度(即，360/n度)，也可以是120+360度、120+360*2度、120+360*3度……。从槽数的角度描述，在引出端子602与引出端子601相距4个槽的情况下，其也可以布置在与引出端子601相距Q/n/p+Q/p*1＝4+12＝16个槽、Q/n/p+Q/p*2＝4+24＝28个槽……等位置处。

因此，根据上面的描述，当各相的引出端子正序排列时，上述的在D₁、D₂、D₃……D_n-1、D_n中至少有两个距离大于360/n度或大于Q/n/p个槽也可以表达为：在D₁、D₂、D₃……D_n-1、D_n中至少有两个距离可以用360*m+360/n的电角度或者Q/p*m+Q/n/p个槽的形式表示。由于这里该至少两个距离要大于360/n，因此这里的m不能等于0，也即m为大于或等于1的整数(当m＝0时，360*m+360/n＝360/n，不满足大于360/n)。由于在本文以360*p的电角度范围内考虑，因此这里的m要小于p。综上，这里的m是大于或等于1并且小于p的整数。

具体地，在图6的情况下，引出端子601、引出端子602和引出端子603可以为正序排列。根据本公开的一些实施例，各端子之间的距离D₁、D₂和D₃中有两个距离可以用360*m+360/n或者Q/p*m+Q/n/p的形式(m是大于或等于1并且小于p的整数)表示。具体地，根据本公开，引出端子602和引出端子603之间的距离D₂可以用360*m+360/n的形式表示，在图6的引出端子602和引出端子603的情况中，m取值为1，n为相数3，即D₂＝360*1+120＝480的电角度；或者D₂用Q/p*m+Q/n/p的形式表示，其中m取值为1，n为相数3，p为极对数6，即D₂＝72/6*1+72/3/6＝16个槽(引出端子602和引出端子603相距16个槽)。类似的，对于图6的引出端子603和引出端子601来说，二者的距离D₃用360*m+360/n的形式表示，其中m＝4，n＝3，即D₃＝360*4+120＝1560的电角度；或者D₃可以用Q/p*m+Q/n/p的形式表示，其中m＝4，n＝3，p＝6，即D₃＝72/6*4+72/3/6＝52个槽。

由此可见，在正序排列的情况下，当满足在D₁、D₂、D₃……D_n-1、D_n中至少有两个距离可以用360*m+360/n的电角度或者Q/p*m+Q/n/p个槽的形式表示时，图6中相邻引出端子之间的距离与图3相比彼此拉开，由此缓解了引出端子之间的交叉缠绕。

尽管前文根据图6中引出端子的一种具体位置描述了m的取值，然而，根据上述公式，m可以取值为大于1小于p的任意整数。当m取不同的值时，上述公式计算出来的距离就代表了不同的引出端子之间的距离，也即，不同的引出端子的布置。例如，对于距离D₂取m＝2，对于距离D3取m＝1，则在这种布置中，引出端子602和引出端子603之间的距离为28个槽(840电角度)，而引出端子603和引出端子601之间的距离为16个槽(480电角度)。如前文所述，满足根据本公开的引出端子设置条件的这些布置都可以提供类似的有益技术效果。

在另一方面，本领域技术人员应当理解的是，如果第一组的n个引出端子依次呈现逆序排列，则位于前面的引出端子超前位于后面的相邻的引出端子360*m+360-360/n度，m是大于或等于0的整数；或者位于前面的引出端子超前位于后面的相邻的引出端子Q/p*m+Q/p-Q/n/p个槽，m是大于或等于0的整数。以图7中的三相电机为例，引出端子701和引出端子703之间的距离可以是240度(即，360-360/n)，也可以是240+360度、240*360*2度、240*360*3度……。换言之，在引出端子701与引出端子703相距8个槽的情况下，其也可以布置在与引出端子703相距Q/p*1+Q/p-Q/n/p＝12+12-4＝20个槽、Q/p*2+Q/p-Q/n/p＝24+12-4＝32个槽……等位置处。

根据上面的描述，当各相的引出端子逆序排列时，上述的在D₁、D₂、D₃……D_n-1、D_n中至少有两个距离可以大于360/n度或大于Q/n/p个槽可以表达为：在D₁、D₂、D₃……D_n-1、D_n中至少有两个距离可以用360*m-360/n的电角度或者Q/p*m-Q/n/p个槽的形式表示，m可以是大于或等于1并且小于p的整数。

图7示出了根据本公开的实施例的三相电机的定子绕组端子的优选布置。具体地，根据本公开的一些实施例，如图7所示，其中相数n＝3、极对数p＝6、槽数Q＝72。根据前文所述，针对具有Q个槽的定子，每个槽对应的电角度可以表示为360*p/Q度，因此在图7所示出的电机中，1个槽对应的电角度为360*p/Q＝360*6/72＝30度。在图7中，第1端子、第2端子和第3端子依次排列，其中第1端子为引出端子701、第2端子为引出端子703，第3端子为引出端子702。引出端子701和相邻的引出端子703之间的距离D₁是8个槽(从槽1到槽9)或者240度(1个槽对应30度，因此8个槽对应240度)的电角度，引出端子703和相邻的引出端子702之间的距离D₂是8个槽(从槽9到槽17)或者240度的电角度。而从72个槽或360*p的电角度的整个范围内考虑，引出端子703和引出端子701之间的距离D₃是56(Q-D₁-D₂＝72-8-8＝56)个槽或者1680(360*p-D₁-D₂＝360*6-240-240＝1680)度的电角度。在这种情况下，D₁、D₂和D₃大于360/n＝360/3＝120度(n＝3)的电角度或大于Q/n/p＝72/3/6＝4个槽(n＝3，p＝6)。即根据图7的绕组布置，相邻引出端子D₁、D₂和D₃中至少有两个距离大于360/n度或Q/n/p个槽。

另外，根据本公开的一些实施例，如图7所示，引出端子701、引出端子703和引出端子702是逆序排列。D₁、D₂和D₃中至少两个距离可以用360*m-360/n的电角度或者Q/p*m-Q/n/p个槽的形式表示。具体地，D₁和D₂可以用360*m-360/n的电角度表示，其中m＝1，n＝3，即D₁＝D₂＝360*1-120＝240的电角度；或者D₁和D₂可以用Q/p*m-Q/n/p个槽的形式表示，其中m＝1，n＝3，p＝6，即D₁＝D₂＝72/6*1-72/3/6＝8个槽。而D₃也可以用360*m-360/n的电角度表示，其中m＝5，n＝3，即D₃＝360*5-120＝1680的电角度；或者D₃可以用Q/p*m-Q/n/p个槽的形式表示，其中m＝5，p＝6，n＝3，即D₃＝72/6*5-72/3/6＝56个槽。

由此可见，在逆序排列的情况下，当满足在D₁、D₂、D₃……D_n-1、D_n中至少有两个距离可以用360*m-360/n的电角度或者Q/p*m-Q/n/p个槽的形式表示时，图7中相邻引出端子之间的距离与图3相比彼此拉开，由此缓解了引出端子之间的交叉缠绕。

尽管前文根据图7中引出端子的具体的位置描述了m的取值，然而，根据上述公式，m可以取值为大于1小于p的任意整数。当m取不同的值时，上述公式计算出来的距离就代表了不同的引出端子的布置。这些布置都可以提供相应的有益技术效果。

因此，结合上述的引出端子正序排列和逆序排列的情况，上述的在D₁、D₂、D₃……D_n-1、D_n中至少有两个距离可以大于360/n度或大于Q/n/p个槽可以表达为：在D₁、D₂、D₃……D_n-1、D_n中至少有两个距离可以用360*m±360/n的电角度或者Q/p*m±Q/n/p个槽的形式表示，其中m是大于或等于1并且小于p的整数。

以下，将进一步描述根据本公开的实施例的绕组引出端子的布置方案。

根据本公开的一些实施例，如上面所描述的第一组的n个引出端子包括依次排列的第1端子、第2端子……第n端子，其中第k端子与第k+1端子之间的距离可以表示为D_k，这里k＝1,2……n-1。采用槽数为单位进行度量可以将距离D_k进一步表示为d_k，而采用电角度为单位进行度量可以将D_k进一步表示为θ_k。

根据本公开的一些实施例，第k端子与第k+1端子之间的距离的优选配置为：d₁＝d₂＝……＝d_n-1＝360-360/n度的电角度，或者d₁＝d₂＝……＝d_n-1＝Q/p-Q/n/p个槽。在这种配置下，第一组的n个引出端子中每两个相邻的引出端子之间的距离中有n-1个距离相同，并且该相同的距离是逆序排列下两端子之间的最小距离。该配置可以最大程度地减少各相之间导线的交叉，从而提高电机的性能。在一些实施例中，可以在保证电机的其他参数或特征变化不大的情况下实现相间短路的减少。

具体地，如图7所示，此时，引出端子701和相邻的引出端子703之间的距离d₁是8个槽(槽1到槽9)或者θ₁是240度的电角度，引出端子703和相邻的引出端子702之间的距离d₂是8个槽(槽9到槽17)或者θ₂是240度的电角度。也就是说，θ₁＝θ₂＝240度＝360-360/n度，或者d₁＝d₂＝8个槽＝Q/p-Q/n/p个槽(其中p＝6，Q＝72，n＝3)，这种配置是具有6对极以及72个槽的三相电机的优选的端子配置。

图8示出了图7中的优选布置的定子绕组端子的示图。图9A示出了图8的定子绕组端子的局部放大图。图8和图9A中的附图标记701、703和702分别对应于图7中的引出端子701、703和702，在图9A中的附图标记707、709和708分别对应于图7中的过桥线707、709和708。如图所示，三相绕组分别对应的过桥线707、709和708彼此分隔开，完全消除了在同一位置处多个过桥线的层叠，从而起到简化制造工艺以及减小电机尺寸的效果。另一方面，在这种布置中，三相绕组的引出端子彼此错开，避免在引出处很多根导线的重叠，从而减少短路故障的发生。本领域技术人员应当理解，在图8和图9A中将引出端子和过桥线的弯折程度进行了放大，仅仅是出于描述方便的目的。图9B示出了根据本公开的实施例的定子绕组端子的示图，从图9B可见，在实际制造中，绕组端子处的过桥线平整地排列。

上述对电机的定子绕组的描述也公开了一种用于排列电机定子绕组的端子的方法。图4示出了根据本公开的实施例的用于排列电机定子绕组的端子的方法的流程图。根据本公开的一些实施例，电机是n相电机，n可以大于或等于3，该电机可以包括转子和定子。

根据本公开的一些实施例，在方框400，在定子中开设多个槽。

在方框402，在该多个槽中分别放置导体，这些导体连接形成定子绕组，其中定子绕组包括第一组的n个引出端子。

在方框404，配置该第一组的n个引出端子使得其中每两个相邻的引出端子之间的电角度中的至少两个大于360/n度。可选的或者可替换的，使得其中每两个相邻的引出端子之间的电角度中的至少两个为360*m±360/n电角度，m是大于或等于1并且小于p的整数。

图5示出了根据本公开的实施例的用于排列电机定子绕组的端子的另一方法的流程图。根据本公开的一些实施例，电机是n相电机，n可以大于或等于3，该电机可以包括转子和定子，其中转子的极对数为p。

根据本公开的一些实施例，在方框500，在定子中开设多个槽，其中槽的个数是Q。

在方框502，在该多个槽中分别放置导体，这些导体连接形成定子绕组，其中定子绕组包括第一组的n个引出端子。

在方框504，配置该第一组的n个引出端子使得其中每两个相邻的引出端子之间以槽数为单位的距离中的至少两个大于Q/n/p。可选的或者可替换的，使得其中每两个相邻的引出端子之间的距离中的至少两个为Q/p*m±Q/n/p个槽，其中m是大于或等于1并且小于p的整数。

以上已经描述了本公开的各种实施例，但是上述说明仅仅是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所公开的各种实施例。在不背离所说明的各种实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变化是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各种实施例的原理、实际应用或对市场技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文公开的各种实施例。

Claims (17)

1.一种用于排列电机的绕组的端子的方法，其中所述电机为n相电机，n大于或等于3，所述电机包括转子和定子，所述方法包括：

在所述定子中开设多个槽；

在所述多个槽中分别放置导体，所述导体连接形成所述绕组，其中所述绕组包括第一组的n个引出端子；以及

配置所述第一组的n个引出端子使得其中每两个相邻的引出端子之间的电角度中的至少两个大于360/n度。

2.根据权利要求1所述的排列方法，所述绕组还包括第二组的n个引出端子，其中第二组的n个引出端子彼此耦接，第二组n个引出端子被配置为使得其中每两个相邻的引出端子之间的电角度中的至少两个大于360/n度。

3.根据权利要求1所述的排列方法，其中所述电机的转子极对数是p，所述第一组的n个引出端子被配置为使得其中的每两个相邻的引出端子之间的电角度中的至少两个的角度能够用360*m±360/n的形式来表示，其中m是大于或等于1并且小于p的整数。

4.一种用于排列电机的绕组的端子的方法，其中所述电机为n相电机，n大于或等于3，所述电机包括转子和定子，所述电机的转子极对数是p，所述方法包括：

在所述定子中开设多个槽，其中槽的个数是Q；

在所述多个槽中分别放置导体，所述导体连接形成所述绕组，其中所述绕组包括第一组的n个引出端子；以及

配置所述第一组的n个引出端子使得其中的每两个相邻的引出端子之间的以槽数为单位的距离中的至少两个大于Q/n/p个槽。

5.根据权利要求4所述的排列方法，所述绕组还包括第二组的n个引出端子，其中第二组的n个引出端子彼此耦接，第二组n个引出端子被配置为使得其中的每两个相邻的引出端子之间的以槽数为单位的距离中的至少两个大于Q/n/p个槽。

6.根据权利要求4所述的排列方法，其中所述第一组的n个引出端子被配置为使得其中的每两个相邻的引出端子之间的以槽数为单位的距离中的至少两个能够用(Q/p*m±Q/n/p)的形式来表示，其中m是大于或等于1并且小于p的整数。

7.一种电机的绕组，其中所述电机包括转子和定子，所述定子包括所述绕组，其中所述电机为n相电机，n大于或等于3，所述绕组包括第一组的n个引出端子，所述第一组的n个引出端子中每两个相邻的引出端子之间的电角度中的至少两个大于360/n度。

8.根据权利要求7所述绕组，所述绕组还包括第二组的n个引出端子，其中第二组的n个引出端子彼此耦接，第二组n个引出端子中每两个相邻的引出端子之间的电角度中的至少两个大于360/n度。

9.根据权利要求7所述的绕组，其中所述电机的转子极对数是p，所述第一组的n个引出端子中的每两个相邻的引出端子之间的电角度中的至少两个能够用360*m±360/n的形式来表示，其中m是大于或等于1并且小于p的整数。

10.根据权利要求7所述的绕组，第一组的n个引出端子包括依次排列的第1端子、第2端子……第n端子，其中第k端子与第k+1端子之间的电角度θ_k＝360-360/n度(k＝1,2……n-1)。

11.一种电机的绕组，其中所述电机包括转子和定子，所述定子 包括所述绕组，其中所述电机为n相电机，n大于或等于3，所述电机的转子极对数是p，所述电机的定子槽数是Q，所述绕组包括第一组的n个引出端子，所述第一组的n个引出端子中的每两个相邻的引出端子之间的以槽数为单位的距离中的至少两个大于Q/n/p个槽。

12.根据权利要求11所述的绕组，所述绕组还包括第二组的n个引出端子，其中第二组的n个引出端子彼此耦接，第二组n个引出端子中的每两个相邻的引出端子之间的以槽数为单位的距离中的至少两个大于Q/n/p个槽。

13.根据权利要求11所述的绕组，其中所述第一组的n个引出端子中的每两个相邻的引出端子之间的以槽数为单位的距离中的至少两个能够用(Q/p*m±Q/n/p)的形式来表示，其中m是大于或等于1并且小于p的整数。

14.根据权利要求11所述的绕组，第一组的n个引出端子包括依次排列的第1端子、第2端子……第n端子，其中第k端子与第k+1端子之间的以槽数为单位的距离d_k＝Q/p-Q/n/p(k＝1,2……n-1)。

15.一种电机的定子，包括：

定子铁心；

根据权利要求7-14中任一项所述的绕组。

16.一种电机，包括：

转子；

包括根据权利要求7-14中任一项所述的绕组的定子。

17.一种车辆，包括：

电机，所述电机包括：转子以及根据权利要求15所述的定子。