CN107872106B - 用于三相电机的定子组件和相关的绕线方法 - Google Patents

用于三相电机的定子组件和相关的绕线方法 Download PDF

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Abstract

根据本公开的一些方面，公开了用于三相电机的示例性定子组件和相关的绕线方法。示例性定子组件大致包括非分段式的定子芯，该定子芯包括定子轭部和多个齿。该定子组件还包括以三角形绕线模式联接的多个线圈部，其中每个线圈部在多个齿中的不同齿周围延伸。该定子组件还包括在多个线圈部中的两个相邻线圈部之间延伸的多个连接部。多个线圈部中的第一组连续线圈部由具有两个线端的第一连续长度的绕组线限定。多个线圈部中的第二组和第三组连续线圈部分别由具有两端的相应连续长度的绕组线限定。

Description

用于三相电机的定子组件和相关的绕线方法
技术领域
本公开涉及用于三相电机的定子组件和相关的绕线方法。
背景技术
本部分提供不一定是现有技术的与本公开有关的背景信息。
用于三相电机的定子组件通常包括定子芯，该定子芯具有轭部和从轭部朝向中央开口延伸的多个齿。典型地，绕组线卷绕在齿周围以形成具有两个线端的线圈。针对多个齿中的每个齿重复这一动作以形成多个线圈，每个线圈都具有它们各自的线端。不同线端然后被引导/穿接(route)并捆束成组以与动力源连接。动力源可具有不同相，从而需要将不同线端与正确的相连接。
发明内容
本部分提供公开内容的总体概述，且不是其完整范围或其全部特征的全面公开。
根据本公开的一方面，一种用于三相电机的定子组件通常包括非分段式定子芯，该定子芯包括定子轭部和从定子轭部朝向中央开口延伸的多个齿。中央开口从定子芯的第一端延伸到定子芯的与第一端相对的第二端。多个齿互相间隔开并且限定多个齿之间用于接纳定子组件的绕组的多个槽。该定子组件包括以三角形绕线模式电联接的多个线圈部，其中每个线圈部都围绕多个齿中的不同齿并经过位于多个齿中的所述不同齿的每一侧的槽延伸。该定子组件还包括多个连接部，其中每个连接部都在多个线圈部中的两个相邻线圈部之间延伸并且将多个线圈部中的所述两个相邻线圈部电联接。多个线圈部中的第一组连续线圈部和联接在其间的连接部由具有两个线端的第一连续长度的绕组线限定，多个线圈部中的第二组连续线圈部和联接在其间的连接部由具有两个线端的第二连续长度的绕组线限定，并且多个线圈部中的第三组连续线圈部和联接在其间的连接部由具有两个线端的第三连续长度的绕组线限定。
根据本公开的另一方面，公开了一种将用于三相电机的定子组件绕线的方法。该定子组件包括非分段式定子芯，该定子芯具有定子轭部的和从定子轭部朝向中央开口延伸的多个齿。中央开口从定子芯的第一端延伸到定子芯的与第一端相对的第二端，并且多个齿互相间隔开且限定多个齿之间用于接纳定子组件的绕组的多个槽。该方法包括将线卷绕在多个齿中的三个连续齿周围以限定围绕多个齿中的三个连续齿的第一齿的第一线圈部，限定围绕多个齿中的三个连续齿的第二齿的第二线圈部，限定围绕多个齿中的三个连续齿的第三齿的第三线圈部，限定在第一线圈部与第二线圈部之间延伸以将第一线圈部和第二线圈部电联接的第一连接部，并且限定在第二线圈部与第三线圈部之间延伸以将第二线圈部和第三线圈部电联接的第二连接部。第一线圈部、第二线圈部、第三线圈部、第一连接部和第二连接部由具有两个线端的连续长度的线限定。
本公开的一个实施例提供了一种用于三相电机的定子组件，该定子组件包括：
非分段式的定子芯，所述定子芯包括定子轭部和从所述定子轭部朝向中央开口延伸的多个齿，所述中央开口从定子芯的第一端延伸到定子芯的与第一端相对的第二端，所述多个齿互相间隔开并且限定所述多个齿之间的用于接纳所述定子组件的绕线的多个槽；
以三角形绕线模式电联接的多个线圈部，每个所述线圈部围绕所述多个齿中的不同齿并经过位于所述多个齿中的所述不同齿的每一侧的槽延伸；和
多个连接部，每个连接部在所述多个线圈部中的两个相邻线圈部之间延伸并且将所述多个线圈部中的所述两个相邻线圈部电联接；
其中，所述多个线圈部中的第一组连续线圈部和联接在第一组连续线圈部之间的连接部由具有两个线端的第一连续长度的绕组线限定，其中所述多个线圈部中的第二组连续线圈部和联接在第二组连续线圈部之间的连接部由具有两个线端的第二连续长度的绕组线限定，并且其中所述多个线圈部中的第三组连续线圈部和联接在第三组连续线圈部之间的连接部由具有两个线端的第三连续长度的绕组线限定。
可选的，所述多个线圈部中的每组连续线圈部包括与所述三相电机的第一相对应的所述多个线圈部中的第一线圈部、与所述三相电机的第二相对应的所述多个线圈部中的第二线圈部和与所述三相电机的第三相对应的所述多个线圈部中的第三线圈部。
可选的，所述定子组件包括共计九个齿和共计九个线圈部，每个所述线圈部围绕所述九个齿中的不同齿并经过位于所述九个齿中的所述不同齿的每一侧的槽延伸。
可选的，所述九个线圈部以三角形连接绕线模式电联接。
可选的，相邻线圈部属于各组线圈部中的不同线圈部以使得每个线圈部与对应于不同于所述线圈部的相的其它线圈部相邻。
可选的，所述多个连接部中的每个连接部包括引线部，并且每个引线部位于第一、第二和第三引线束中的一者中以分别与三相电源的第一相、第二相或第三相联接。
可选的，全部引线部被引导经过所述多个槽中的九个槽。
可选的，还包括位于所述定子芯的第一端上的端盖，其中，所述端盖包括多个导引部，所述多个导引部用于将对应于不同相的连接部分开以防止对应于不同相的连接部之间的短路。
可选的，所述端盖是第一端盖，所述定子组件还包括：第二端盖，所述第二端盖位于所述定子芯的第二端上并且构造成引导所述引线部的至少一部分。
可选的，全部所述多个线圈部和全部所述多个连接部由不多于三条连续长度的绕组线限定。
可选的，所述多个线圈部包括与所述三相电机的第一相对应的第一组线圈部、与所述三相电机的第二相对应的第二组线圈部和与所述三相电机的第三相对应的第三组线圈部以分别与三相电源的第一相、第二相和第三相联接。
可选的，连续长度的绕组线不包括覆盖任何连接部的套筒。
本公开的另一实施例还提供了一种压缩机，其包括本公开的上述实施例中的定子组件。
本公开的再一实施例还提供了一种对用于三相电机的定子组件绕线的方法，所述定子组件包括非分段式的定子芯，所述定子芯具有定子轭部和从所述定子轭部朝向中央开口延伸的多个齿，所述中央开口从所述定子芯的第一端延伸到所述定子芯的与所述第一端相对的第二端，所述多个齿互相间隔开并且限定所述多个齿之间的用于接纳所述定子组件的绕线的多个槽，所述方法包括：
将线卷绕在所述多个齿中的三个连续齿周围以限定围绕所述多个齿中的三个连续齿的第一齿的第一线圈部，限定围绕所述多个齿中的三个连续齿的第二齿的第二线圈部，限定围绕所述多个齿中的三个连续齿的第三齿的第三线圈部，限定在所述第一线圈部与所述第二线圈部之间延伸以将所述第一线圈部和所述第二线圈部电联接的第一连接部，并且限定在所述第二线圈部与所述第三线圈部之间延伸以将所述第二线圈部和所述第三线圈部电联接的第二连接部；
其中，所述第一线圈部、所述第二线圈部、所述第三线圈部、所述第一连接部和所述第二连接部由具有两个线端的连续长度的线限定。
可选的，卷绕线包括：
将线卷绕在所述多个齿中的三个连续齿的第一齿周围以形成所述第一线圈部；
将线从所述第一线圈部引导到所述第二线圈部以形成所述第一连接部；
将线卷绕在所述多个齿中的三个连续齿的第二齿周围以形成所述第二线圈部；
将线从所述第二线圈部引导到所述第三线圈部以形成所述第二连接部；以及
将线卷绕在所述多个齿中的三个连续齿的第三齿周围以形成所述第三线圈部。
可选的，所述多个齿中的三个连续齿是所述多个齿中的第一组连续齿并且所述连续长度的线是第一连续长度的线，所述方法还包括：
将第二条线卷绕在所述多个齿中的第二组三个连续齿周围以限定围绕第二组连续齿中的相应齿的三个不同线圈部并限定第二组连续齿的三个不同线圈部之间的连接部，其中，第二组连续齿的三个不同线圈部和连接部由具有两端的第二连续长度的线限定；以及
将第三条线卷绕在所述多个齿中的第三组三个连续齿周围以限定围绕第三组连续齿中的相应齿的三个不同线圈部并限定第三组连续齿的三个不同线圈部之间的连接部，其中，第三组连续齿的三个不同线圈部和连接部由具有两端的第三连续长度的线限定。
可选的，卷绕第一条线、卷绕第二条线和卷绕第三条线同时进行。
可选的，卷绕线包括以三角形连接绕线模式在线圈部之间引导线以使得各线圈部对应于电机的三相之一。
可选的，引导各连接部包括将引线部从多个槽中的一个槽引出。
可选的，所述方法还包括：捆束与三相电源的同一相对应的引线部。
可选的，卷绕线包括使用绕线机卷绕线以自动将线卷绕在多个齿周围并且引导连接部。
可选的，卷绕线包括使用三个绕线针将线卷绕在全部齿周围。
可选的，卷绕线包括使用三个绕线针基本上同时卷绕线。
可选的，所述方法还包括：在卷绕线之后将定子组件组装到压缩机中。
可选的，所述方法中：
所述定子组件包括位于所述定子组件的第一端处的第一端盖和位于所述定子组件的第二端处的第二端盖；
多个齿的每组连续齿的第二齿位于该组连续齿的第一齿和第三齿之间，第一组连续齿的第三齿紧挨着第二组连续齿的第一齿定位，第二组连续齿的第三齿紧挨着第三组连续齿的第一齿定位，并且第三组连续齿的第三齿紧挨着第一组连续齿的第一齿定位；
将线卷绕在第一组连续齿周围包括在将线卷绕在第一组连续齿的第一齿周围之前，经第三组连续齿的第三齿与第一组连续齿的第一齿之间的槽将线从所述定子组件的第一端引导到所述定子组件的第二端以形成属于第一引线束的引线部；
将线从第一组连续齿的第一线圈部引导到第二线圈部包括在将线卷绕在第一组连续齿的第二齿周围之前，将线沿所述第二端盖引导到第一组连续齿的第二齿，以及引导所述线两次经过第一组相邻齿的第一齿和第二齿之间的槽以形成属于第二引线束的另一引线部；
将线从第一组连续齿的第二线圈部引导到第三线圈部包括在将线卷绕在第一组连续齿的第三齿周围之前，将线沿所述第二端盖引导到第一组连续齿的第三齿，以及引导所述线两次经过第一组相邻齿的第二齿和第三齿之间的槽以形成属于第三引线束的另一引线部；
将线卷绕在第一组连续齿的第三齿周围包括引导所述线经过第一组连续齿的第三齿与第二组连续齿的第一齿之间的槽以形成属于第一引线束的另一引线部；
将第二线卷绕在第二组连续齿周围包括：将第二线从所述定子组件的第一端经过第一组连续齿的第三齿与第二组连续齿的第一齿之间的槽引导到所述定子组件的第二端以形成属于第一引线束的另一引线部，将第二线卷绕在第二组连续齿的第一齿周围，将第二线沿所述第二端盖引导到第二组连续齿的第二齿，引导第二线两次经过第二组连续齿的第一齿和第二齿之间的槽以形成属于第二引线束的另一引线部，将第二线卷绕在第二组连续齿的第二齿周围，将第二线沿所述第二端盖引导到第二组连续齿的第三齿，引导第二线两次经过第二组连续齿的第二齿和第三齿之间的槽以形成属于第三引线束的另一引线部，将第二线卷绕在第二组连续齿的第三齿周围，以及引导第二线经过第二组连续齿的第三齿与第三组连续齿的第一齿之间的槽以形成属于第一引线束的另一引线部；并且
将第三线卷绕在第三组连续齿周围包括：将第三线从所述定子组件的第一端经过第二组连续齿的第三齿与第三组连续齿的第一齿之间的槽引导到所述定子组件的第二端以形成属于第一引线束的另一引线部，将第三线卷绕在第三组连续齿的第一齿周围，将第三线沿所述第二端盖引导到第三组连续齿的第二齿，引导第三线两次经过第三组连续齿的第一齿和第二齿之间的槽以形成属于第二引线束的另一引线部，将第三线卷绕在第三组连续齿的第二齿周围，将第三线沿所述第二端盖引导到第三组连续齿的第三齿，引导第三线两次经过第三组连续齿的第二齿和第三齿之间的槽以形成属于第三引线束的另一引线部，将第三线卷绕在第三组连续齿的第三齿周围，以及引导第三线经过第三组连续齿的第三齿与第一组连续齿的第一齿之间的槽以形成属于第一引线束的另一引线部。
本公开的再又一实施例还提供一种定子组件，所述定子组件通过本公开的上述实施例所述的方法形成。
更多方面和应用领域将从文中提供的说明变得显而易见。应当理解的是，本公开的各个方面可单独地或与一个或多个其它方面相结合地实施。还应当理解的是，本文中的描述和具体示例仅意在出于说明的目的且并非意在限制本公开的范围。
附图说明
本文中描述的附图仅出于说明所选择的实施方式而非全部可能的实施方案的目的，且并非意在限制本公开的范围。
图1是根据本公开的一个示例性实施方式的示例性定子组件的透视图。
图2是用于定子组件的示例性三角形绕线连接图案的图。
图3是根据本公开的一个示例性实施方式的用于定子组件的示例性绕线模式的图。
图4是根据另一示例性实施方式的包括图1的定子组件的压缩机的侧视图。
在附图的全部若干视图中，相应的附图标记表示相应的部件。
具体实施方式
现在将参考附图更充分地描述示例性实施方式。
提供示例性实施方式以便本公开全面，并且将向本领域的技术人员完整地传达范围。阐述了许多特定细节，例如特定构件、装置和方法的示例，以提供对本公开的实施方式的透彻理解。对本领域的技术人员将显而易见的是，不必采用特定细节，示例性实施方式可采用许多不同形式实施，并且这两者均不应当被解释为限制了本公开的范围。在一些示例性实施方式中，未详细描述众所周知的工艺、众所周知的装置结构和众所周知的技术。
本文中所用的术语仅出于描述特定示例性实施方式的目的且并非旨在加以限制。如本文中所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也可意图包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“包括(including)”和/或“具有”是包含性的并且因此指定述及的特征、整数、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、构件和/或其群组的存在或增加。本文中描述的方法步骤、工艺和操作不应被解释为必定需要它们按所讨论或说明的特定次序执行，除非作为执行次序具体地认定。还应理解，可采用附加的或替代的步骤。
尽管术语第一、第二、第三等在文中可用于描述各种元件、构件、区域、层和/或区段，但这些元件、构件、区域、层和/或区段不应当受这些术语限制。这些术语可仅用于将一个元件、构件、区域、层或区段与另一区域、层或区段相区分。诸如“第一”、“第二”和其它数值项的术语当在本文中使用时不暗示顺序或次序，除非上下文清楚地指出。因此，下文说明的第一元件、构件、区域、层或区段可被称为第二元件、构件、区域、层或区段而不脱离示例性实施方式的教导。
文中为了易于说明可能使用诸如“内”、“外”、“在...之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部‘等空间相对术语以描述如图所示的一个元件或特征结构与另一(多个)元件或特征结构的关系。空间相对术语可意在除图中所示的取向外还涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为在其它元件或特征结构“之下”或“下方”的元件于是将定向在其它元件或特征结构“上方”。因此，示例性术语“在...之下”可以涵盖上方和下方两种取向。该装置可以其它方式取向(旋转90度或以其它取向)并且相应地阐述文中使用的空间相对术语。
根据本公开的一个示例性实施方式的用于三相电机的定子组件在图1中被示出，并且通常通过附图标记100表示。如图1所示，定子组件100包括非分段式定子芯102，该定子芯102包括定子轭部104和从定子轭部朝向中央开口108延伸的多个齿106。中央开口108从定子芯120的一个端部110延伸到定子芯的另一端部112。例如，中央开口108可从定子芯102的引线端110延伸到定子芯的相对引线端112。多个齿106互相间隔开并且限定多个齿之间用于接纳定子组件100的绕组的多个槽114。
定子组件100还包括多个线圈部116，每个线圈部116都围绕多个齿106中的一个齿并经过位于该齿的每一侧的槽114延伸。定子组件100还包括多个连接部118，每个连接部都在两个不同线圈部116之间延伸以将两个线圈部电联接。
多个线圈部116中的第一组连续线圈部和联接在其间的连接部118由具有两个线端的第一连续长度的绕组线限定。例如，连续长度的线可卷绕在第一齿106周围，从第一齿引导/穿接(route)到与第一齿相邻的第二齿，并且卷绕在第二齿周围。该连续长度的线还可从第二齿106穿接到与第二齿相邻的第三齿，并且卷绕在第三齿周围。相应地，单条连续长度的卷绕线可限定围绕第一齿106的第一线圈部116、从第一齿到第二齿的连接部118、围绕第二齿的第二线圈部、从第二齿到第三齿的另一连接部和围绕第三齿的第三线圈部，使得限定三个线圈部和两个连接部的绕组线不具有任何断裂、切口、中断、多个部段等。连续长度的线的每一端都限定线端。
第一齿106、第二齿和第三齿是连续的，使得这三个齿在包围定子的一排中互相相邻，没有任何其它齿介于这三个连续齿之间等。因此，该连续长度的线限定围绕定子组件100的三个连续齿106的线圈部116和连接部118。
该定子组件还包括第二组连续线圈部116和由具有两个线端的第二连续长度的绕组线限定的联接在其间的连接部118。例如，另一连续长度的线可卷绕在定子组件100的第二组连续齿106周围。该连续长度的线可卷绕在属于第二组连续齿的第一齿106周围，从第一齿穿接到第二组连续齿中与第一齿相邻的第二齿，并且卷绕在第二齿周围。该连续长度的线可进一步从第二齿106穿接到第二组连续齿中与第二齿相邻的第三齿，并且卷绕在第三齿周围。因此，单条连续长度的绕组线可限定围绕第二组连续齿中的每个齿106的线圈部116和其间的连接部118，使得限定第二组连续齿的三个线圈部和两个连接部的绕组线不具有任何断裂、切口、中断、多个部段等。
第二组连续齿可以与第一组连续齿是分开的，使得每组连续齿都包括定子组件100的多个齿106中的不同齿。例如，如果定子组件100包括九个齿106，则齿1至3可属于第一连续组且齿4至6可属于第二连续组。在本例中，连续齿1至3将包括由单条连续长度的线限定的线圈部116，并且连续齿4至6包括由另一单条连续长度的线限定的线圈部。
定子组件100还可包括由另一单条连续长度的线限定的第三组具有线圈部116的连续齿和其间的连接部118。继续上述示例，连续齿7至9可属于第三连续组，使得齿7至9的线圈部116由单条连续长度的线限定。
因此，定子组件100可包括由不同的单条连续长度的线限定的不同的多组具有线圈部116的连续齿和其间的连接部118。利用单条连续长度的线将线圈部116和连续齿的连接部118配线可以允许绕线机提供定子组件的更快配线，可以降低用户在配线完成之后捆束引线部的复杂性，等等。具有多组连续齿可以允许绕线机基本上同时(例如，同时)将多组配线以进一步减少定子组件100的绕线时间。
尽管图1的示例性实施方式在本文中被描述为具有分组为三组各三个连续齿的九个齿，但是应当显而易见的是，其它实施方式可包括或多或少的齿、或多或少组连续齿、每组中或多或少的齿等。
该三相电机可以是任意合适的电机，包括马达、发电机等。该电机可包括至少三个端子，其可形成用于与三相电源的第一相、第二相和第三相联接的第一对、第二对和第三对端子。在一些实施方式中，该电机可包括九槽、六极、同心绕线的无刷式永久磁体(BPM)马达。如应当显而易见的是，其它实施方式可包括其它合适的电机。
定子组件100的多个线圈部116可包括用于分别与三相电源的第一相、第二相和第三相联接的与电机的第一相对应的第一组线圈部、与电机的第二相对应的第二组线圈部和与电机的第三相对应的第三组线圈部。每一相都可包括联接在电机的不同对端子之间的线圈部。例如，属于第一组线圈部的线圈部116可联接在电机的第一对端子之间。第一对端子可构造成用于经由任意合适的联接元件——包括引线部、引线束、端子连接器等——与三相电源的第一相联接。第二组线圈部116可联接在电机的第二对端子(其可包括第一对端子中的一个端子)之间，并且第二对端子可构造成用于与三相电源的第二相联接。类似地，第三组线圈部可联接在第三对端子(其可包括第一对之中的一个端子和第二对之中的一个端子)之间，并且第三对端子可构造成用于与三相电源的第三相联接。因此，第一组线圈部116全都可使用同一电源相供电，第二组线圈部全都可使用与第一组线圈部不同的同一电源相供电，并且第三组线圈部全都可使用与第一组线圈部和第二组线圈部不同的同一电源相供电。
定子组件100可包括共计九个齿106和共计九个线圈部116。九个线圈部116中的每个线圈部都可卷绕在九个齿中的不同齿周围并经过位于九个齿中的所述不同齿的两侧的槽114。其它实施方式可包括或多或少的齿106和或多或少的线圈部116(例如，六个齿和六个线圈部，十二个齿和十二个线圈部，等等)。线圈部116的数目可以与定子组件100的齿106的数目一致或不一致，并且每个齿106都可以不包括线圈部，包括单个线圈部，包括多于一个线圈部，等等。
线圈部116可以以三角形绕线模式电联接。示例性三角形绕线模式图200在图2中被示出。三角形绕线模式200包括用于与三相电源(未示出)的不同相连接的三条不同相连接线(201，203，205)。每个线圈部216都属于不同的三组线圈部(A相、B相、C相)中的一组并经由相连接线201、203、205与三相电源的各相联接。
返回参照图1，相邻线圈部116可属于上述各组线圈部中的不同组。例如，构造成用于与三相电源的第一相联接的属于第一组线圈部的线圈部116可以与属于位于一侧的第二组线圈部的线圈部相邻，并且还与属于位于另一侧的第三组线圈部的线圈部相邻。线圈部116可交替以提供每组线圈在定子组件100周围的均匀分布。例如，线圈部可顺次排列在定子芯102周围(例如，以第一相线圈部、然后第二相线圈部、然后第三相线圈部、然后从第一相线圈部从头开始的次序，等等)。
每组连续齿都可包括与三相电机的三相中的每一相对应的线圈部116。例如，一组连续齿可包括与三相电机的第一相对应的第一线圈部116、与三相电机的第二相对应的第二线圈部和与三相电机的第三相对应的第三线圈部。因此，连续长度的绕组线可形成与三相电机的每一相对应的线圈部116。
每个连接部118都可在两个线圈部116之间延伸并且将两个线圈部电联接。例如，连接部118可包括将两个线圈部连接的一定长度的绕组线。连接部118可以是连续的，可以被切成一段或多段，等等。连接部118可以是限定两个线圈部116和连接部118的连续长度的线的中间部分。
连接部118可包括一个或多个引线部120。例如，连接部118可包括可以与三相电源的相连接线联接的绕组线的一部分。引线部120可以是从定子芯102伸出(例如，经由绕组线中的弯曲部，等等)以与电源连接的连接部118的一部分。因此，连续长度的线可限定第一线圈部116、包括引线部120的连接部118和第二线圈部。
多个连接部118的每个引线部120都可定位在第一、第二和第三引线束中的一者中以用于分别与三相电源的第一相、第二相或第三相联接。例如，定子组件100可包括多个引线部120(例如，六个引线部，九个引线部，十二个引线部，等等)。多个引线部120可与构造成与三相电源的同一相连接的其它引线部一起成束定位。一旦引线部120被捆束，则每一束都可以与其三相电源的对应相联接。
定子组件100的引线部120可经过定子组件的槽114。例如，引线部120可经过定子组件的九个槽114。在一些实施方式中，引线部可经过定子组件100的所有槽114。
定子组件100可包括位于定子芯102的一端上的端盖122。端盖122可位于定子芯102的引线端110处，定子芯102的相对引线端处，等等。
端盖122包括用于将与不同相对应的连接部118分开以防止与不同相对应的连接部之间的短路的多个导引部124。导引部124可以是用于将连接部118分开的任意合适的元件，包括凹槽、切口等。
导引部124可将连接部118定位在沿端盖122的壁的不同位置处。连接部118可以基于凹槽的深度、凹槽的高度等而定位在不同位置处。因此，与不同相对应的连接部118可以不彼此接触、彼此重叠等，并且因此不会由于连接部在不同线圈部116之间穿接而互相短路。
端盖122可以由包括塑料等的任意合适的材料制成。端盖122可以是不导电的以防止不同连接部118的短路。
定子组件100可包括两个端盖122，这两个端盖122可位于定子芯102的相对两端。例如，一个端盖可位于定子芯102的引线端处，而第二端盖位于定子芯102的相对引线端处。位于定子芯102的相对引线端的端盖可用于随着绕组线从一个线圈部穿接到另一线圈部而穿接线的连接部118。位于定子芯102的引线端处的端盖122可构造成将引线部120的至少一部分穿接成引线束，随着引线部被分组成引线束而引导引线部的穿接，引导定子芯的引线部以与三相电源连接，等等。
端盖122可被设计成使得位于相对的引线端处的端盖包括与连接部118在定子芯102的相对引线端处的穿接对应的特征结构。位于引线端处的端盖122可包括与引线部120在定子芯的引线端处的穿接对应的特征结构。
定子组件100可包括一条或多条连续长度的绕组线。例如，所有线圈部116和连接部118可由一条连续长度的绕组线限定。一条连续长度的绕组线可卷绕在定子组件100的全部齿106周围。
图3示出用于可与图1的定子组件100类似的定子组件的绕线模式300。绕线模式300包括卷绕在定子组件的全部九个齿306周围的三条单独连续长度的线。该段线的箭头表示从线的起点到线的端点的线的卷绕方向。
绕线模式300包括围绕定子组件的每个齿306的线圈部316。尽管绕线模式300仅图示围绕各齿306的一匝，但是可以使用任意合适的匝数(例如，70匝、80匝等)。
绕线模式300包括在线圈部316之间的连接部318。根据连接部对应的相使得连接部318分隔成多层。例如，包括与三相电源的B相联接的引线部320的连接部318位于最接近定子芯的端部的连接部的底层上，而包括与三相电源的C相联接的引线部的连接部位于远离定子芯的端部的连接部的顶层中。
尽管在绕线模式300中连接部318在一些位置互相交叉，但是与三相电源的不同相连接的连接部318可通过端盖322分开以免互相接触。例如，当在绕线模式300中来自不同层的连接部318被显示为重叠时，端盖122可代之以在这些点穿接位于端盖的不同侧的连接部318。
各连接部318还包括从齿306之间的槽314之一伸出的引线部320。例如，各连接部318从围绕第一齿306的一个线圈部316开始，限定经过槽314之一延伸的引线部，并且然后延伸到另一齿以形成另一线圈部。
引线部120可被捆束在一起以形成引线束(未示出)。这些引线束可仅包括与三相电源的同一相对应的引线部320。例如，与A相对应的引线部320可被捆束在一起，与B相对应的引线部可被捆束在一起，并且与C相对应的引线部可被捆束在一起。一旦被捆束，引线束就可以在它们各自的相端子处与电源连接。
在一些实施方式中，在一种绕线模式中绕组线可经过齿卷绕以增加槽314中的槽填充。绕组线可被卷绕成使槽填充最大化。
图1的示例性定子组件100可包括本文中描述的绕线模式300，或可包括任意其它合适的绕线模式，并且本文中描述的绕线模式可在本文中描述的示例性定子组件或任意其它合适的定子组件中实施。
定子芯102可以是具有任意合适的尺寸和形状的任意合适的定子芯。在一些实施方式中，定子可具有63的外框尺寸。定子组件100可用于任意合适的实施方案——包括变速电机、定速电机等——中。
线圈部可以是卷绕在定子芯102的齿106周围的任意合适的线圈。在一些实施方式中，线圈部116均可包括相同匝数。线圈部116可包括任意合适的匝数，包括但不限于52匝、63匝、68匝、85匝、96匝、97匝、104匝，137匝、162匝等。如应当显而易见的，其它实施方式可包括或多或少的每个线圈部匝数，包括不同匝数的不同线圈部，等等。
绕组线可包括任意合适的线，该线可包含任意合适的导体材料。例如，绕组线可包含铜、铝、复合合金等。
绕组线可具有任意合适的尺寸，包括但不限于15.5AWG、16.50AWG、17.50AWG、18AWG、18.5AWG、19.25AWG、20AWG等。如应当显而易见的，其它实施方式可包括具有不同线规的绕组线。
端盖122可允许绕组线不包括覆盖绕组线的任意连接部的任意套筒。例如，端盖122的导引部124可将与三相电源的不同相对应的连接部118分开，使得在连接部被穿接在线圈部之间时不需要套筒来覆盖它们。尽管不需要套筒，但是如果希望的话依然可以使用一个或多个套筒。例如，可对引线部束使用一个或多个套筒以防止引线部120之间的短路。
在一些实施方式中，定子组件100可被组装在压缩机中。例如，图4示出包括图1的定子组件100的压缩机400。压缩机400可包括任意合适的电机构件，包括转子等。在一些实施方式中，压缩机400可以是变速压缩机。在此类示例中，变速压缩机可以是涡旋式压缩机。在另一些实施方式中，压缩机400可以是另一合适的压缩机。
根据另一示例性实施方式，公开了一种将用于三相电机的定子组件绕线的方法。该方法可使用本文中描述的任意示例性定子组件或其它定子组件实施，并且可形成本文中描述的绕线模式300或任意其它合适的绕线模式。
该示例性方法包括将线卷绕在三个连续齿周围以限定围绕三个连续齿的第一齿的第一线圈部，限定围绕三个连续齿的第二齿的第二线圈部，限定围绕三个连续齿的第三齿的第三线圈部，限定在第一线圈部与第二线圈部之间延伸以将第一线圈部和第二线圈部电联接的第一连接部，并且限定在第二线圈部与第三线圈部之间延伸以将第二线圈部和第三线圈部电联接的第二连接部。第一线圈部、第二线圈部、第三线圈部、第一连接部和第二连接部由具有两个线端的连续长度的线限定。
卷绕线可包括将线卷绕在多个齿中的三个连续齿的第一齿周围以形成第一线圈部，将线从第一线圈部穿接到第二线圈部以形成第一连接部，将线卷绕在多个齿中的三个连续齿的第二齿周围以形成第二线圈部，将线从第二线圈部穿接到第三线圈部以形成第二连接部，以及将线卷绕在多个齿中的三个连续齿的第三齿周围以形成第三线圈部。
该方法还可包括将第二线卷绕在第二组三个连续齿周围以限定围绕第二组连续齿中的相应齿的三个不同线圈部并限定第二组连续齿的所述三个不同线圈部之间的连接部。第二组连续齿的三个不同线圈部和连接部由具有两端的第二连续长度的线限定。
该方法还可包括将第三线卷绕在第三组三个连续齿周围以限定围绕第三组连续齿中的相应齿的三个不同线圈部并限定第三组连续齿的所述三个不同线圈部之间的连接部。第三组连续齿的三个不同线圈部和连接部由具有两端的第三连续长度的线限定。
将线卷绕在齿周围可包括以三角形连接模式将线穿接在线圈部之间以限定位于第一、第二和第三引线束中的一者中的绕组线的引线部，从而分别与三相电源的第一相、第二相或第三相联接。例如，该线可被卷绕成形成三角形连接绕线模式，其中各线圈部对应于电机的三相之一。当将线从一个线圈部穿接到另一线圈部时，可限定引线部(例如，通过将线从定子芯引出并回到定子芯中，等等)。每个引线部都可被穿接成与对应于电源的同一相的其它引线部一起形成引线束。
该示例性方法可使用绕线机实施以自动将线卷绕在定子芯的多个齿周围。例如，绕线机可使用单个针来将连续长度的绕组线引导、穿接等到多个齿周围和从一个齿引导、穿接等到另一齿。绕线机可将线以三角形绕线模式与从定子芯伸出的引线部卷绕在一起以与三相电源的不同相联接。绕线机可经由端盖将线从一个齿穿接到另一齿，并且可基于连接部的不同相来将连接部分隔成端盖的相应穿接路径。
绕线机可竖直地移动单个针并水平地移动定子组件以将线卷绕在定子组件的多个齿周围。其它实施方式可沿其它合适的方向移动针和定子组件。
该绕线机可以是构造成对定子组件配线的任意合适的机器。该绕线机可以是三针绕线机。例如，该绕线机可使用三个针来将三条单独的单一连续长度的线卷绕在定子组件的各组连续齿周围。例如，三条线可被基本上同时卷绕以减少绕线机的运转时间。第一条线可在第二条线正被卷绕在第二组三个连续齿周围且第三条线正被卷绕在第三组三个连续齿周围的同时卷绕在第一组三个连续齿周围。在一些实施方式中，绕线机可在保持定子静止不动的同时沿围绕定子的圆移动三个针。
这可允许绕线机的更快运转。在一些实施方式中，绕线机可在大约五分钟以内卷绕定子组件。绕线机可平衡通向三个针的位置以允许更高的每分钟绕线转数。例如，三个绕线针可分隔开大致相等的距离(例如，各分隔开约120度)以平衡绕线针。
引线可在齿由机器卷绕之前被拉出以使得引线通过齿绕线固定在齿上。在机器绕线过程完成之后，用户可手动将引线分组成三个引线束。
该示例性方法还可包括在将线卷绕在多个齿周围之后将定子组件组装在压缩机中。一旦定子组件被绕线，就可以将定子组件组装到压缩机中，这可包括将定子组件与其它压缩机构件和转子等一起组装。
绕线机可使用任意合适的绕线模式来将定子组件绕线。例如，图3示出示例性绕线模式，其中卷绕线的方法可包括：经过第一齿与第九齿之间的槽引导第一连续长度的线以形成引线部，将线卷绕在第一齿周围，将线引导到第一齿，引导线两次经过第一齿与第二齿之间的槽以形成另一引线部，将线卷绕在第二齿周围，将线引导到第三齿，引导线两次经过第二齿与第三齿之间的槽以形成另一引线部，将线卷绕在第三齿周围，以及引导线经过第三齿与第四齿之间的槽以形成另一引线部。
该方法还可包括：经过第三齿与第四齿之间的槽引导第二连续长度的线以形成另一引线部，将线卷绕在第四齿周围，将线引导到第五齿，引导线两次经过第四齿与第五齿之间的槽以形成另一引线部，将线卷绕在第五齿周围，将线引导到第六齿，引导线两次经过第五齿与第六齿之间的槽以形成另一引线部，将线卷绕在第六齿周围，以及引导线经过第六齿与第七齿之间的槽以形成另一引线部。
该方法还可包括：经过第六齿与第七齿之间的槽引导第三连续长度的线以形成另一引线部，将线卷绕在第七齿周围，将线引导到第八齿，引导线两次经过第七齿与第八齿之间的槽以形成另一引线部，将线卷绕在第八齿周围，将线引导到第九齿，引导线两次经过第八齿与第九齿之间的槽以形成另一引线部，将线卷绕在第九齿周围，以及引导线经过第九齿与第一齿之间的槽以形成另一引线部。
本文中描述的示例性实施方式可提供一个或多个优点，包括但不限于减少绕线机将定子组件的齿绕线的循环时间、用于更高的每分钟绕线转数的平衡针位置、更简单的极间连接、更简单的端盖设计、更简单的绕线机设计、通过线圈固定的引线、减少的线套筒的使用、定子的更高品质、定子绕线更可靠等。
为图示和描述目的已提供了实施方式的上述说明。这并非意在穷举，也非意在限制本发明。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式，而是在适用的情况下可互换并且可以用于所选择的实施方式中，即便未特别示出或描述。其也能以多种方式改变。这些改变不应视为脱离了本发明，并且所有这类修改意图被包括在本发明的范围内。

Claims (23)

1.一种用于三相电机的定子组件，该定子组件包括：
非分段式的定子芯，所述定子芯包括定子轭部和从所述定子轭部朝向中央开口延伸的多个齿，所述中央开口从定子芯的第一端延伸到定子芯的与第一端相对的第二端，所述多个齿互相间隔开并且限定所述多个齿之间的用于接纳所述定子组件的绕线的多个槽；
以三角形绕线模式电联接的多个线圈部，每个所述线圈部围绕所述多个齿中的不同齿并经过位于所述多个齿中的所述不同齿的每一侧的槽延伸；
多个连接部，每个连接部在所述多个线圈部中的两个相邻线圈部之间延伸并且将所述多个线圈部中的所述两个相邻线圈部电联接；
其中，所述多个线圈部中的第一组连续线圈部和联接在第一组连续线圈部之间的连接部由具有两个线端的第一连续长度的绕组线限定，其中所述多个线圈部中的第二组连续线圈部和联接在第二组连续线圈部之间的连接部由具有两个线端的第二连续长度的绕组线限定，并且其中所述多个线圈部中的第三组连续线圈部和联接在第三组连续线圈部之间的连接部由具有两个线端的第三连续长度的绕组线限定；
其中，所述多个线圈部中的每组连续线圈部包括与所述三相电机的第一相对应的所述多个线圈部中的第一线圈部、与所述三相电机的第二相对应的所述多个线圈部中的第二线圈部和与所述三相电机的第三相对应的所述多个线圈部中的第三线圈部；和
位于所述定子芯的第一端上的端盖，其中，所述端盖包括多个导引部，所述多个导引部用于将对应于所述三相电机的不同相的连接部分开以防止对应于不同相的连接部之间的短路。
2.根据权利要求1所述的定子组件，其中，所述定子组件包括共计九个齿和共计九个线圈部，每个所述线圈部围绕所述九个齿中的不同齿并经过位于所述九个齿中的所述不同齿的每一侧的槽延伸。
3.根据权利要求2所述的定子组件，其中，所述九个线圈部以三角形连接绕线模式电联接。
4.根据权利要求1所述的定子组件，其中，相邻线圈部属于各组线圈部中的不同线圈部，每个线圈部与对应于不同于所述线圈部的相的其它线圈部相邻。
5.根据权利要求1所述的定子组件，其中，所述多个连接部中的每个连接部包括引线部，并且每个引线部位于第一、第二和第三引线束中的一者中以分别与三相电源的第一相、第二相或第三相联接。
6.根据权利要求5所述的定子组件，其中，全部引线部被引导经过所述多个槽中的九个槽。
7.根据权利要求5所述的定子组件，其中，所述端盖是第一端盖，所述定子组件还包括：
第二端盖，所述第二端盖位于所述定子芯的第二端上并且构造成引导所述引线部的至少一部分。
8.根据权利要求1所述的定子组件，其中，全部所述多个线圈部和全部所述多个连接部由不多于三条连续长度的绕组线限定。
9.根据权利要求1所述的定子组件，其中，所述多个线圈部包括与所述三相电机的第一相对应的第一组线圈部、与所述三相电机的第二相对应的第二组线圈部和与所述三相电机的第三相对应的第三组线圈部以分别与三相电源的第一相、第二相和第三相联接。
10.根据权利要求1所述的定子组件，其中，连续长度的绕组线不包括覆盖任何连接部的套筒。
11.一种压缩机，其包括根据任一项前述权利要求所述的定子组件。
12.一种对用于三相电机的定子组件绕线的方法，所述定子组件包括非分段式的定子芯，所述定子芯具有定子轭部和从所述定子轭部朝向中央开口延伸的多个齿，所述中央开口从所述定子芯的第一端延伸到所述定子芯的与所述第一端相对的第二端，所述多个齿互相间隔开并且限定所述多个齿之间的用于接纳所述定子组件的绕线的多个槽，所述方法包括：
将线卷绕在所述多个齿中的三个连续齿周围以限定围绕所述多个齿中的三个连续齿的第一齿的第一线圈部，限定围绕所述多个齿中的三个连续齿的第二齿的第二线圈部，限定围绕所述多个齿中的三个连续齿的第三齿的第三线圈部，限定在所述第一线圈部与所述第二线圈部之间延伸以将所述第一线圈部和所述第二线圈部电联接的第一连接部，并且限定在所述第二线圈部与所述第三线圈部之间延伸以将所述第二线圈部和所述第三线圈部电联接的第二连接部；
其中，所述第一线圈部、所述第二线圈部、所述第三线圈部、所述第一连接部和所述第二连接部由具有两个线端的连续长度的线限定，所述连续长度的线以三角形连接绕线模式被卷绕，其中各线圈部对应于电机的三相中的不同相；并且
其中，端盖位于所述定子芯的第一端，所述端盖包括多个导引部，所述多个导引部用于将对应于所述三相电机的不同相的连接部分开以防止对应于不同相的连接部之间的短路。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，卷绕线包括：
将线卷绕在所述多个齿中的三个连续齿的第一齿周围以形成所述第一线圈部；
将线从所述第一线圈部引导到所述第二线圈部以形成所述第一连接部；
将线卷绕在所述多个齿中的三个连续齿的第二齿周围以形成所述第二线圈部；
将线从所述第二线圈部引导到所述第三线圈部以形成所述第二连接部；以及
将线卷绕在所述多个齿中的三个连续齿的第三齿周围以形成所述第三线圈部。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述多个齿中的三个连续齿是所述多个齿中的第一组连续齿并且所述连续长度的线是第一连续长度的线，所述方法还包括：
将第二条线卷绕在所述多个齿中的第二组三个连续齿周围以限定围绕第二组连续齿中的相应齿的三个不同线圈部并限定第二组连续齿的三个不同线圈部之间的连接部，其中，第二组连续齿的三个不同线圈部和连接部由具有两端的第二连续长度的线限定；以及
将第三条线卷绕在所述多个齿中的第三组三个连续齿周围以限定围绕第三组连续齿中的相应齿的三个不同线圈部并限定第三组连续齿的三个不同线圈部之间的连接部，其中，第三组连续齿的三个不同线圈部和连接部由具有两端的第三连续长度的线限定。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，卷绕第一条线、卷绕第二条线和卷绕第三条线同时进行。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，引导各连接部包括将引线部从多个槽中的一个槽引出。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
捆束与三相电源的同一相对应的引线部。
18.根据权利要求12所述的方法，其中，卷绕线包括使用绕线机卷绕线以自动将线卷绕在多个齿周围并且引导连接部。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，卷绕线包括使用三个绕线针将线卷绕在全部齿周围。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，卷绕线包括使用三个绕线针同时卷绕线。
21.根据权利要求13至20中任一项所述的方法，还包括：在卷绕线之后将定子组件组装到压缩机中。
22.根据权利要求12所述的方法，其中：
所述端盖是第一端盖并且所述定子组件包括位于所述定子组件的第二端处的第二端盖；
多个齿的每组连续齿的第二齿位于该组连续齿的第一齿和第三齿之间，第一组连续齿的第三齿紧挨着第二组连续齿的第一齿定位，第二组连续齿的第三齿紧挨着第三组连续齿的第一齿定位，并且第三组连续齿的第三齿紧挨着第一组连续齿的第一齿定位；
将线卷绕在第一组连续齿周围包括在将线卷绕在第一组连续齿的第一齿周围之前，经第三组连续齿的第三齿与第一组连续齿的第一齿之间的槽将线从所述定子组件的第一端引导到所述定子组件的第二端以形成属于第一引线束的引线部；
将线从第一组连续齿的第一线圈部引导到第二线圈部包括在将线卷绕在第一组连续齿的第二齿周围之前，将线沿所述第二端盖引导到第一组连续齿的第二齿，以及引导所述线两次经过第一组相邻齿的第一齿和第二齿之间的槽以形成属于第二引线束的另一引线部；
将线从第一组连续齿的第二线圈部引导到第三线圈部包括在将线卷绕在第一组连续齿的第三齿周围之前，将线沿所述第二端盖引导到第一组连续齿的第三齿，以及引导所述线两次经过第一组相邻齿的第二齿和第三齿之间的槽以形成属于第三引线束的另一引线部；
将线卷绕在第一组连续齿的第三齿周围包括引导所述线经过第一组连续齿的第三齿与第二组连续齿的第一齿之间的槽以形成属于第一引线束的另一引线部；
将第二线卷绕在第二组连续齿周围包括：将第二线从所述定子组件的第一端经过第一组连续齿的第三齿与第二组连续齿的第一齿之间的槽引导到所述定子组件的第二端以形成属于第一引线束的另一引线部，将第二线卷绕在第二组连续齿的第一齿周围，将第二线沿所述第二端盖引导到第二组连续齿的第二齿，引导第二线两次经过第二组连续齿的第一齿和第二齿之间的槽以形成属于第二引线束的另一引线部，将第二线卷绕在第二组连续齿的第二齿周围，将第二线沿所述第二端盖引导到第二组连续齿的第三齿，引导第二线两次经过第二组连续齿的第二齿和第三齿之间的槽以形成属于第三引线束的另一引线部，将第二线卷绕在第二组连续齿的第三齿周围，以及引导第二线经过第二组连续齿的第三齿与第三组连续齿的第一齿之间的槽以形成属于第一引线束的另一引线部；并且
将第三线卷绕在第三组连续齿周围包括：将第三线从所述定子组件的第一端经过第二组连续齿的第三齿与第三组连续齿的第一齿之间的槽引导到所述定子组件的第二端以形成属于第一引线束的另一引线部，将第三线卷绕在第三组连续齿的第一齿周围，将第三线沿所述第二端盖引导到第三组连续齿的第二齿，引导第三线两次经过第三组连续齿的第一齿和第二齿之间的槽以形成属于第二引线束的另一引线部，将第三线卷绕在第三组连续齿的第二齿周围，将第三线沿所述第二端盖引导到第三组连续齿的第三齿，引导第三线两次经过第三组连续齿的第二齿和第三齿之间的槽以形成属于第三引线束的另一引线部，将第三线卷绕在第三组连续齿的第三齿周围，以及引导第三线经过第三组连续齿的第三齿与第一组连续齿的第一齿之间的槽以形成属于第一引线束的另一引线部。
23.一种定子组件，所述定子组件通过根据权利要求12所述的方法形成。
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