CN108155739B - 电机定子及电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机定子及电机，所述电机定子包括：至少一个定子单元(40)，每个定子单元(40)包括多相绕组(30)，每相绕组(30)由多个同相线圈(33)串联形成，每一线圈(33)绕设于一定子齿(31)，且每一线圈(33)中进行串联的电磁线由在远离所述定子齿(31)方向上层叠的i根电磁线并绕形成，其中i大于等于二，所述每相绕组(30)串联的线圈(33)个数为所述电磁线并绕根数i的整数倍，所述每相绕组(30)中至少两个相邻串联连接的线圈(33)的i根电磁线错位连接。本发明提供的电机定子及电机能够有效抑制绕组内部环流。

Description

电机定子及电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机定子及电机。

背景技术

在许多形式的电机中，电子具有多相，每相由多个齿组成。每个齿具有围绕该齿缠绕多匝的一定长度的导体。在构成多相的任何一相的齿上的绕组被电连接在一起，使得在该相的所有齿中产生的磁场被一起控制。

其中，集中绕组由于具有线圈端部占比小，端部用铜量少，线圈成型的简单和可实现定子模块化设计等优点，在电机中应用较为广泛。

大型电机为了便于定子绕组下线，定子槽型均为开口槽设计，由于采用集中绕组的电机具有多极少槽的设计特点，定子槽的槽口宽度较大，会导致槽中不同位置处的磁感应强度差异较大，最终会在槽内绕组的不同导体上感生出具有不同幅值的电动势。

如果线圈的导体的并绕根数为单根，则线圈所有导体都是串联结构，绕组内部不会产生环流。但是由于大型电机的槽宽较大，槽宽和齿宽的比例一般在9:10到1:1之间，如果采用单根导体来绕制线圈，线圈端部折弯直径势必会小于4倍的导体宽度后，这样线圈表面的绝缘很容易产生褶皱，绝缘可靠性大大降低，从而增加了电机的故障率。所以采用集中绕组的电机线圈导体的并绕根数一般都取为大于等于2的设计，并且将线圈导体的不同并绕导体连接以形成并联支路，如此一来不同导体上的不同感应电动势就会在线圈导体内部引起环流，从而引起线圈的局部过热，降低电机绝缘的可靠性和效率。

发明内容

本发明实施方式提供一种电机定子及电机，能够有效抑制绕组内部环流。

一种电机定子，包括：至少一个定子单元，每个定子单元包括多相绕组，每相绕组由多个同相线圈串联形成，每一线圈绕设于一定子齿，且每一线圈中导体由在远离所述定子齿方向上层叠的i根电磁线并绕形成，其中i大于等于二，所述每相绕组串联的线圈个数为所述电磁线并绕根数i的整数倍，所述每相绕组中至少两个相邻串联连接的线圈的i根电磁线错位非交叉式连接。

一种电机定子，包括：多个定子模块，每一定子模块包括相邻设置且与六个定子齿及集中分布在每个定子齿的线圈，所述线圈的导体在远离定子齿方向上由i根层叠的电磁线并绕形成，其中i大于等于二，所述多个定子模块中存在与并绕根数i成整数倍关系的线圈相互串联连接组成的并联支路，且在每个并联支路中至少两个相邻串联连接的线圈中电磁线错位连接。

一种电机，包括转子和定子，所述定子为上述的定子。

与现有技术相比较，本发明电机定子及电机的每一个并联支路中串联连接的绕组中导体第一引出端错位连接，可以有效地降低绕组谐波磁动势和绕组用铜量，且消除了绕组内部环流，此外还具有线圈制造工艺简单、定子绕组、谐波含量少。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：

通过阅读以下参照附图对非限制性实施方式所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1是本发明电机定子的一个实施方式的局部结构示意图；

图2为图1所示绕组线圈的示意图；

图3为图1所示电机定子的线圈的结构示意图；

图4为图1所示电机定子的两个定子单元的线圈结构及连接关系示意图；

图5为图4所示电机定子的线圈引出端的一个并联支路下的一种串联连接方式示意图；

图6是图1沿VI-VI的剖面示意图；

图7为图6所示电机定子的定子齿及绕设于定子齿上的线圈结构示意图；

图8本发明实施例的电机定子的一套定子绕组的连线示意图；

图9为本发明实施例的电机定子的另一套定子绕组的连线示意图；

图10为本发明实施例的电机定子的并联支路下的线圈在定子铁心端部进行并头连接示意图。

图11和图12为图2所示线圈引出端的具体结构示意图；

图13为图4所示的线圈引出端的一个并联支路下的另一种串联连接方式示意图。

主要元件符号说明

每相绕组 30

定子齿 31

定子槽 32

线圈 33

电磁线 33a、33b、33c

定子单元 40

第一定子模块 41

第二定子模块 42

第三定子模块 43

第一引出端 50

第二引出端 60

连接线 70、80、90

定子铁心 100

曲面 101

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施方式。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施方式的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了区域或者结构的尺寸。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

另外，下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的电机定子及电机的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。

请参阅图1，示出了本发明一个实施例提供的电机定子的结构，电机定子包括具有一曲面101的定子铁心100、在曲面101上均沿一个方向N延伸且在方向M上排列设置的多个定子齿31、每相邻两个定子齿31之间形成有一定子槽32及绕设于每一定子齿31的线圈33，绕设于每一定子齿31的每一线圈33分布于定子槽32。定子槽32为开口槽，定子齿31均为平行齿。每一个定子齿31所处位置方向N与方向M交叉界定一平面或曲面，在方向N与方向M界定的平面垂直的方向Z上定子齿31具有预定的厚度。这里需要说明的是，定子齿31的延伸形成的方向N一般情况指的是电机定子的轴向，在有些时候定子齿31在定子铁芯100上沿着电机定子的轴向具有预定角度的延伸形成，此时方向N指的是与电机定子的轴向成预定角度的那个方向；定子齿31的排列方向M为一般情况指的是电机定子的周向，在有些时候定子齿31与电机定子的周向具有预定角度的排列分布时，方向M为与电机定子的轴向成预定角度的那个方向；定子齿31的厚度Z一般情况指的是电机定子的径向。

电机为外转子，内定子结构永磁电机。电机的相数可为3相、双3相(即6相)，极数为120极，定子槽数为144槽，电机定子的相邻两个定子槽32的相差为150°电角度。当然，永磁电机的极数和定子槽数并不限于此，在其它实施方式中，电机的极数和定子槽数可以根据需要选择，只要保证每极每相槽数q为2/5即可。可以理解的是，电机也可为外定子，内转子结构，电机也可以采用每极每相槽数q＝3或其它的设计方案。

请参阅图2，每个线圈33均有第一引出端50和第二引出端60，每个线圈33的第一引出端50和第二引出端60由对应的定子齿31在方向M上的两侧引出，且在方向Z上距曲面101有高度差。

请参阅图3，线圈33在方向M上由i根层叠的电磁线并绕形成，其中i为2、3、4、5、6等大于或等于二的整数，本实施例中线圈33在方向M上由2根层叠的电磁线并绕形成，故本实施例中i等于2。为了描述及理解方便，将与相数匹配的相邻线圈33为一最小的单元组定义为一定子模块，故一个定子模块中存在的线圈33的个数与所要设计的相数匹配，例如电机的相数可为3相，那么每一定子模块中所存在的线圈33的个数为3；电机的相数可为6相，那么每一定子模块中所存在的线圈33的个数为6，本实施例中，电机的相数可为6相，那么每一定子模块中所存在的线圈33的个数为6，例如图4中的第一定子模块41和第二定子模块42均包括6个线圈33。再将与线圈33的并绕电磁线根数i相同的2、3、4、5、6等个数的定子模块定义为一定子单元40，故每一个定子单元40包括的定子模块的个数由线圈33的导体并绕根数来确定的，每一个定子单元40包括的定子模块的个数可以为2、3、4、5、6等，例如本实施例中线圈33的并绕电磁线的根数i为2时，每一个定子单元40包括一个第一定子模块41和一个第二定子模块42，当线圈33的并绕电磁线的根数i为3时，每一个定子单元40包括3个定子模块等以此类推。在这里需要说明的是每一线圈33并绕电磁线的根数为i，所以每相绕组30由i套绕组组成，例如本实施例中每一线圈33并绕电磁线的根数为2，所以每相绕组30由2套绕组组成，当每一线圈33并绕电磁线的根数为3，所以每相绕组30由3套绕组组成以此类推。

请一并参阅图3和图4，下面为了直观简单的表述将一个定子单元40的线圈33在方向M上的第一引出端50及第二引出端60依次表示为AX、xa、YB、by、CZ、zc、XA、ax、BY、yb、ZC、cz，其中第一定子模块41中6个线圈33的第一引出端50及第二引出端60依次是AX、xa、YB、by、CZ、zc，第二定子模块42中6个线圈33的第一引出端50及第二引出端60依次是XA、ax、BY、yb、ZC、cz。每个定子单元40的线圈33在方向M上的第一引出端50及第二引出端60的表示是相同的。

采用上述设计方式的电机定子中、一个定子单元40的A1相包括两个线圈33，分别为第一定子齿的线圈及第七定子齿的线圈，引出端的表示分别为AX及XA，下面为了理解方便将每相的线圈用对应绕设的定子齿的排列数及对应该定子齿的线圈的引出端的表示方式一起来表述，该表述也均隐含了引出端的引出方位。例如A1相的第一定子齿的线圈表示为A-1-X，其中该表述隐含了引出端的引出方位，例如位于定子齿序列号1左侧的引出端A表示该引出端由第一定子齿的左侧引出，位于定子齿序列号1右侧的引出端X表示第一定子齿的右侧引出；A1相的第七定子齿的线圈表示为X-7-A，也同样隐含了引出端X由第七定子齿的左侧引出，引出端A由第七定子齿的右侧引出。并且由对应的定子齿的左侧引出端均为第二引出端60，右侧引出者均为第一引出端50。

同理，B1相包括两个线圈，即Y-3-B、B-9-Y；C1相绕组有两个线圈，即C-5-Z、Z-11-C；A2相绕组有两个线圈，即x-2-a、a-8-x；B2相绕组有两个线圈，即b-4-y、y-10-b；C2相绕组有两个线圈，即z-6-c、c-12-z。

与上述一个定子单元40相邻的另一个定子单元40，也同样A1相绕组有两个线圈，即A-13-X、X-19-A；B1相绕组同样有两个线圈，即Y-15-B、B-21-Y；C1相绕组有两个线圈，即C-17-Z、Z-23-C；A2相绕组有两个线圈，即x-14-a、a-20-x；B2相绕组有两个线圈，即b-16-y、y-22-b；C2相绕组有两个线圈，即z-18-c、c-24-z。

请参阅图5，每一个定子单元40中各个定子模块中的同相线圈33相互串联连接以形成一个并联支路，即形成了一相绕组30，且在每相绕组30中串联连接的每相邻两个线圈33中并绕电磁线错位连接，优选的是错位非交叉连接。相邻两个定子单元40串联连接时，通过分别位于不同定子单元40且相邻两个定子模块的同相线圈33的各个电磁线33a、33b相互电连接，优选的是第一引出端50相连或第二引出端60相连。第一引出端50和第二引出端60由定子齿31的延伸方向上的相对的两端中的一端或两端远离定子齿31方向延伸预定距离之后向曲面101的径向弯折，并且每一个定子单元40中每套并联支路上的第一引出端50或第二引出端60的远离定子齿31方向延伸的距离在同相之间相等，不同相之间不相等，并且同相连接支路上的第一引出端50或第二引出端60的径向弯折部分的自由端通过连接线70、80、90连接，各个连接线为同心圆，远离定子齿31方向延伸的距离相等。

例如，将144个绕设于定子齿31的线圈33在其排列的方向M分割成分割为12个定子单元，每一个定子单元40包括一第一定子模块41和一第二定子模块42，第一定子模块41和第二定子模块42中分别分布有6个线圈，所述并绕根数i为2。以两个定子单元40为例说明线圈的连线方式的话，两个定子单元40包括二十四个定子齿31及分别绕设于每一个定子齿31分布在二十四个定子槽32中的线圈，该二十四个定子槽32中的线圈组成了具有对应的同相排布的两个定子单元40。则二十四个线圈能够形成的支路数可以为12、6、3、2、1等，相对应的每个支路下每相绕组30的串联连接的线圈的数量为2、4、8、12、24等。还可以理解的是，整个的电机定子每相包括6个并联支路，每一个并联支路中所述每相绕组30串联的线圈个数为4。

用连线形成的绕组来描述电机定子的话，电机定子包括至少一个定子单元40，每个定子单元40包括多相绕组30，每相绕组30由多个同相线圈33串联形成，每一线圈33绕设于一定子齿31，且每一线圈33中进行串联的导体由绕设的定子齿31向远离该定子齿31方向上层叠的i根电磁线33a、33b并绕形成，其中i大于等于二，每相绕组30串联的线圈33个数为电磁线33a、33b并绕根数i的整数倍，每相绕组30中至少两个相邻串联连接的线圈33的i根电磁线33a、33b错位连接。如上所述线圈33的电磁线并绕根数可以为多种，例如3、4、5、6根等，相应的每套并联支路下每相绕组30的串联线圈33个数为并绕根数的整数倍。至少一个定子单元40的定子模块之间的同相线圈33相互串联连接以形成多套并联支路，且在每套并联支路中串联连接的线圈33中电磁线33a、33b…33i错位非交叉式连接。假设线圈33为i根电磁线并绕形成，则每一个定子单元40包括的定子模块40的个数为i，定子单元40的个数为n，具体的每套并联支路中i或n×i个串联连接的线圈33中相邻两个线圈33的一个线圈33的第一至第i-1层、第i层的导体33a、33b…依序分别与另一个线圈33的第二至第i层、第一层导体33b…、33a对接的方式错位串联连接。

依据上述串并联方式下面详细说明图4中的每相绕组的线圈33的电连接方式，A1相为例，A1相的四个线圈：A-1-X、X-7-A、A-13-X及X-19-A共有八个引出端50/60，该A1相的四个线圈为串联方式连接在一起，即将第一定子齿上线圈的引出端X和第七定子齿上线圈的引出端A相连，第七定子齿上线圈的引出端X和第十三定子齿上线圈的引出端A相连，第十三定子齿上线圈的引出端X和第十九定子齿上线圈的引出端A相连，最终一个并联支路下的A1相绕组留有两个线圈的第二引出端A和X，用来和端环连接。

同理，B1相的四个线圈：Y-3-B、B-9-Y、Y-15-B、B-21-Y串联方式连接在一起；C1相的四个线圈：C-5-Z、Z-11-C、C-17-Z、Z-23-C串联方式连接在一起；A2相的四个线圈：x-2-a、a-8-x、x-14-a、a-20-x串联方式连接在一起；B2相的四个线圈：b-4-y、y-10-b、b-16-y、y-22-b串联方式连接在一起；C2相的四个线圈：z-6-c、c-12-z、z-18-c、c-24-z串联方式连接在一起。串联连接构成的A1相支路、串联连接构成的B1相支路、串联连接构成的C1相支路、串联连接构成的A2相支路、串联连接构成的B2相支路及串联连接构成的C2相支路之间相互并联连接。可以理解的是，A1相支路、B1相支路、C1相支路、A2相支路、B2相支路及C2相支路可以根据需要可以随意的串并联设计。

下面以图5为例详细的说明一个定子单元中定子模块之间与相邻定子单元中定子模块之间的连接端是如何连接在一起的。每个线圈33的并绕电磁线数为2，分别为电磁线33a和电磁线33b，每个线圈33的第一引出端50由两根电磁线33a和33b的引出端构成；第二引出端60由两根电磁线33a和33b的引出端构成。为了避免在电磁线33a和33b内部产生环流本实施例中采用的双层并绕的方式，而且在上述的串联连接时需要至少每一个定子单元40的第一定子模块41和第二定子模块42的两个线圈33，例如A1相的位于一个定子单元40的第一定子模块41和第二定子模块42的线圈33：A-1-X和X-7-A的电磁线33a和33b需要错位非交叉方式连接，即第一定子齿上线圈的第一引出端50(X)与第七定子齿上线圈的第一引出端50(A)串联连接时，第一定子齿上线圈的电磁线33a与第七定子齿上线圈的电磁线33b通过连接线90连接，第一定子齿上线圈的电磁线33b与第七定子齿上线圈的电磁线33a通过连接线80连接；同样，A1相的位于另一个定子单元40的第一定子模块40和第二定子模块40的线圈：A-13-X及X-19-A的电磁线33a和33b需要错位非交叉方式连接，即第十三定子齿上线圈的第一引出端50(X)与第十九定子齿上线圈的第一引出端50(A)串联连接时，第十三定子齿上线圈的电磁线33a与第十九定子齿上线圈的电磁线33b通过连接线70连接，第十三定子齿上线圈的电磁线33b与第十九定子齿上线圈的电磁线33a通过连接线连接；A1相的位于相邻两个定子单元40的第二定子模块40与第一定子模块40的线圈:X-7-A及A-13-X的电磁线33a和33b无需要错位连接，即第七定子齿上线圈的第一引出端50(X)与第十三定子齿上线圈的第一引出端50(A)串联连接时，第七定子齿上线圈的电磁线33a和33b与第十三定子齿上线圈的电磁线33a和33b直接通过一个连接线连接。可以理解的是，A1相的位于相邻两个定子单元40的第二定子模块40与第一定子模块40的线圈:X-7-A及A-13-X的电磁线33a和33b也可以错位连接。

同理，其它各相的绕组连接方式和所述A1相的连接方式相同。

作为可选实施例，每套并联支路下各相还可以串联连接两个线圈33，每套并联支路串联接的线圈33为十二个。

可以理解的是，当线圈的电磁线并绕根数为2时，A1相最少可以两个线圈相互串联；当线圈层数为3，即电磁线并绕根数为3时，A1相最少可以三个线圈相互串联；当线圈层数为4，即电磁线并绕根数为4时，A1相最少可以四个线圈相互串联。而且本实施方式的设计中，每一个定子单元40包括与线圈层数相同数量的定子模块40。其它各相的绕组连接方式和所述A1相的连接方式相同。

在这里为了区分线圈形成过程和应用过程，在线圈形成过程中应用的称之为电磁线，在线圈已经进行电连接的线圈中的电磁线称之为导体。请参阅图6和图7，其中图6为图1沿VI-VI的剖面的局部示意图。图7为图6所示电机定子的绕组线圈结构示意图。每一个定子槽32中在槽宽方向(M方向)分布有两个导体，槽深方向(Z方向)分布的导体个数为一。每个线圈33的节距为1，且每个线圈33中进行串联的导体的匝数相等。

如图8和图9所示，上述连接方法中，相邻两个单元的二十四个线圈33共有12个第二引出端60，分别为A、x、Y、b、C、z、X、a、B、y、Z、c，其中将引出端X、Y和Z三个引出端接在一起，将x、y和z三个引出端接在一起，则A、B和C三个引出端形成第一套Y接法的绕组出线端，a、b和c三个引出端形成了第二套Y接法的绕组出线端，两套Y接法绕组的六个引出端中，A、B、C和相端环连接，a、b、c和中性端环相连。其它各并联支路的绕组连接方式均与所述并联支路连接方式相同。

如图10所示，并联支路下的线圈33需要在定子铁心100端部进行并头连接。为了减小端部连线的轴向(定子铁心100的轴向)，故在定子齿31的延伸形成方向上为了减小占用空间，每相线圈33的第一引出端50的在轴向上的长度成阶梯状，保证线圈33的第一引出端50在定子铁心100端部呈现出在定子铁心100径向延伸位置相同，轴向位置整齐分布的方式。

如图11所示，示出了一种线圈33引出端的结构示意图。第一定子齿到第六定子齿的线圈33的引出端50/60均采用图11所示的结构，其中第二引出端60的径向长度L1和轴向长度Ld可以根据端环的位置进行调整；第一引出端50的径向长度L一般取为1/2-2/3倍的定子槽32的高度，本实施例中L为50mm，第一引出端50的两根电磁线间的角度a取为30度，第一引出端50的轴向长度Lu可以表示为Lu＝Lu0+k×Lu△，Lu0表示线圈第二引出端50到线圈鼻部端部的初始距离，Lu△表示相邻线圈的第一引出端50之间的轴向尺寸，k表示的是不同线圈的第一引出端50采用的轴向尺寸系数。该实施例中Lu0为30mm，Lu△为15mm，系数k＝m-1，m为定子齿31的序号。例如第三定子齿上的线圈第一引出端50的长度Lu计算过程：m＝3，k＝2，Lu＝30+2×15＝60mm。

第十三定子齿到第十八定子齿的线圈33引出端50/60也采用图11所示的引出端50/60的结构，其中第二引出端60的长度L1和第一引出端50的长度L一般取为1/2-2/3倍的定子槽32的高度，本实施例中L＝L1为50mm；第一引出端50的轴向长度Lu同样可以表示为Lu＝Lu0+k×Lu△。该实施例中Lu0为30mm，Lu△为15mm，系数k＝m-13，m为齿的序号。例如第十七定子齿上的线圈的第一引出端50的轴向长度Lu计算过程：m＝17，k＝4，Lu＝30+4×15＝90mm；同一定子齿上的线圈的第二引出端60的轴向长度Ld和第一引出端50的轴向长度Lu相同。

如图12所示，例示出了另一种线圈33的引出端50/60结构示意图。第七齿到第十二齿的引出端50/60均采用图12所示的结构，其中第二引出端60的径向长度L1和第一引出端50的径向长度L一般取为1/2-2/3倍的定子槽32的高度，本实施例中L＝L1为50mm；第一引出端50的两根电磁线间的角度a取为30度，第一引出端50的轴向长度Lu可以表示为Lu＝Lu0+k×Lu△。该实施例中Lu0为30mm，Lu△为15mm，系数k＝m-7，m为齿的序号。例如第九齿上的线圈第一引出端50的长度Lu计算过程：m＝9，k＝2，Lu＝30+2×15＝60mm；同一齿上的线圈第二引出端60的轴向长度Ld和第一引出端50的轴向长度Lu相同。

第十九齿到第二十四齿的引出端50/60也采用图12所示的结构，其中第二引出端60的径向长度L1和轴向长度Ld可以根据端环的位置进行调整；第一引出端50的长度L一般取为1/2-2/3倍的定子槽32的高度，该实施例中L为50mm，第一引出端50的轴向长度Lu同样可以表示为Lu＝Lu0+k×Lu△。该实施例中Lu0为30mm，Lu△为15mm，系数k＝m-19，m为齿的序号。例如第十九齿上的线圈第一引出端50的长度Lu计算过程：m＝19，k＝0，Lu＝30+0×15＝30mm。

本实施例提供的电机定子，可以有效地降低绕组谐波磁动势和绕组用铜量；还因为在远离定子齿方向上层叠的i根电磁线并绕且错位连接综合平均了电流通过时相邻两个线圈的导体的阻抗，进而消除了绕组内部环流，此外还具有线圈制造工艺简单、定子绕组5、7次谐波含量少、绕组端部连线轴向空间小的优点。永磁电机采用每极每相槽数q为2/5的设计原则，相数为双3相，定子槽采用开口槽设计，定子齿为平行齿；并采用集中绕组结构，定子绕组由两套电角度相差30°的绕组构成，定子两套绕组的连接方式均为Y连接，使得采用分瓣技术的大容量永磁电机能够有效地削弱第5次和第7次谐波磁场，降低转矩脉动，同时降低线圈制造难度。此外还能够降低电机装配复杂度，提高可靠性。使得电机制造工艺简单、可靠性更高。

请参阅图13，示出了本发明另一个实施例提供的电机定子的结构，本实施例中，电机的相数为双3相、即6相，极数为120极，定子槽数为144槽，电机定子的相邻两个定子槽32的相差为150°电角度。本实施例与上述实施例基本相同，不同之处在于：相互进行连接的定子单元40数量为一、每个线圈33的并绕电磁线数为三、串联线圈33个数为并绕电磁线根数三的一倍。每个定子单元40包括第一定子模块41、第二定子模块42和第三定子模块43，每个定子模块包括6个绕组，每一线圈33由3根电磁线并绕形成。

每个线圈33的并绕电磁线数为3，分别为电磁线33a、电磁线33b和33c，每个线圈33的第一引出端50由三根电磁线33a、33b和33c的引出端构成；第二引出端60由三根电磁线33a、33b和33c的引出端构成。为了避免在线圈33的三根电磁线33a、33b和33c内部产生环流本实施例中采用的三层并绕的方式，而且在上述的串联连接时需要至少每一个定子单元40的第一定子模块41、第二定子模块42和第三定子模块43的三个线圈33，例如A1相的位于一个定子单元40的第一定子模块41、第二定子模块42和第三定子模块43的线圈33：A-1-X、X-7-A和A-13-X的电磁线33a、电磁线33b和33c需要错位非交叉方式连接，即第一定子齿上线圈33的第一引出端50(X)与第七定子齿上线圈的第一引出端50(A)串联连接时，第一定子齿上线圈的电磁线33a与第七定子齿上线圈的电磁线33c通过连接线连接，第一定子齿上线圈的电磁线33b与第七定子齿上线圈的电磁线33b通过连接线连接，第一定子齿上线圈的电磁线33c与第七定子齿上线圈的电磁线33a通过连接线连接。同样，第七定子齿上线圈的第一引出端50(X)与第十三定子齿上线圈的第二引出端50(X)串联连接时，第七定子齿上线圈的电磁线33a与第十三定子齿上线圈的电磁线33c通过连接线连接，第七定子齿上线圈的电磁线33b与第十三定子齿上线圈的电磁线33b通过连接线连接，第七定子齿上线圈的电磁线33c与第十三定子齿上线圈的电磁线33a通过连接线连接。

同理，其它各相的绕组连接方式和所述A1相的连接方式相同。

本发明可以以其它的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。因此，当前的实施方式在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。并且，在不同实施方式中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施方式的其它变化的实施方式。

Claims (19)

1.一种电机定子，其特征在于，包括：至少一个定子单元(40)，每个定子单元(40)包括多相绕组(30)，每相绕组(30)由多个同相线圈(33)串联形成，每一线圈(33)绕设于一定子齿(31)，且每一线圈(33)中导体由在远离所述定子齿(31)方向上层叠的i根电磁线并绕形成，其中i大于等于二，所述每相绕组(30)串联的线圈(33)个数为所述电磁线并绕根数i的整数倍，所述每相绕组(30)中至少两个相邻串联连接的线圈(33)的i根电磁线错位非交叉式连接。

2.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，进一步包括具有一曲面(101)的定子铁心(100)，所述定子齿(31)在所述曲面(101)上沿同一方向延伸并且沿另一个方向并排间隔排列设置，所述线圈(33)包括第一引出端(50)和第二引出端(60)，所述第一引出端(50)和第二引出端(60)由所述定子齿(31)的延伸方向上的相对两端中的一端或两端远离所述定子齿(31)方向延伸形成。

3.根据权利要求2所述的电机定子，其特征在于，将所述每一线圈(33)的i根电磁线由所述定子齿(31)向远离该定子齿(31)的方向上依序排序为第一、第二…第i根电磁线，所述每相绕组(30)中每串联连接两个线圈(33)中所述第一引出端(50)相连或所述第二引出端(60)相连，且一个线圈(33)的第一、第二…第i根电磁线依序分别与另一个线圈(33)的第i根、第i-1根…第一根电磁线对接的方式串联连接。

4.根据权利要求2所述的电机定子，其特征在于，所述第一引出端(50)和第二引出端(60)先由所述定子齿(31)的延伸方向上的相对两端中的一端或两端远离所述定子齿(31)方向延伸预定距离，之后再向所述曲面(101)的径向弯折，并且每个定子单元(40)中线圈(33)的第一引出端(50)或第二引出端(60)的所述远离所述定子齿(31)方向延伸的距离在同相之间相等，不同相之间不相等。

5.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述每相绕组(30)由i套绕组组成，i为2、3、4、5或6。

6.根据权利要求5所述的电机定子，其特征在于，所述i为2，所述电机定子每相包括6个并联支路，每一个并联支路中所述每相绕组(30)串联的线圈(33)个数为4。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的电机定子，其特征在于，所述电机定子的每极每相槽数q为2/5，且包括两套Y接的定子绕组，该两套定子绕组间相差30°电角度。

8.根据权利要求7所述的电机定子，其特征在于，所述每个线圈(33)的节距为1，且每个线圈(33)中进行串联的导体的匝数相等。

9.一种电机定子，其特征在于，包括：至少一个定子单元(40)，每个所述定子单元(40)包括多个定子模块(41，42)，每一定子模块(41，42)包括相邻设置的六个定子齿(31)及集中分布在每个定子齿(31)的线圈(33)，所述线圈(33)的导体在远离定子齿(31)方向上由i根层叠的电磁线并绕形成，其中i大于等于二，所述多个定子模块(41 ， 42 )中存在同相绕组(30)，所述同相绕组(30)串联连接有与并绕根数i成整数倍关系的同相线圈(33)，且在每相绕组(30)中至少两个相邻串联连接的线圈(33)中电磁线错位连接。

10.根据权利要求9所述的电机定子，其特征在于，进一步包括具有一曲面(101)的定子铁心(100)，所述定子齿(31)在所述曲面(101)上沿同一方向延伸并且在另一个方向上并排间隔排列设置，所述线圈(33)包括第一引出端(50)和第二引出端(60)，所述第一引出端(50)和第二引出端(60)由所述定子齿(31)的延伸方向上的相对两端中的一端或两端向远离所述定子齿(31)方向延伸形成。

11.根据权利要求10所述的电机定子，其特征在于，将所述每一线圈(33)的i根电磁线由所述定子齿(31)向远离该定子齿(31)的方向上依序排序为第一、第二…第i根电磁线，所述每相绕组(30)中每串联连接两个线圈(33)中所述第一引出端(50)相连或所述第二引出端(60)相连，且一个线圈(33)的第一、第二…第i根电磁线依序分别与另一个线圈(33)的第i根、第i-1根…第一根电磁线对接的方式串联连接。

12.根据权利要求10所述的电机定子，其特征在于，所述每个定子单元(40)中每相绕组(30)线圈(33)的电磁线非交叉错位连接。

13.根据权利要求10所述的电机定子，其特征在于，相邻两个所述定子单元(40)串联连接时，通过分别位于不同定子单元(40)且相邻两个定子模块(41、42)的同相线圈(33)的各个电磁线相互电连接。

14.根据权利要求8至13任意一项所述的电机定子，其特征在于，所述电机定子的每相邻两个所述定子齿(31)之间进一步设置有定子槽(32)，所述定子槽(32)的个数为144，所述电机相数为6，所述电机定子的每极每相槽数为2/5。

15.根据权利要求14所述的电机定子，其特征在于，所述并绕根数i为2，每相邻两个定子单元(40)的每相每套绕组的并联支路数可以为12、6、3、2或1，对应的每个并联支路中串联的线圈(33)数为2、4、8、12或24，每一个定子单元(40)中所述定子模块(41、42)的个数为2。

16.根据权利要求15所述的电机定子，其特征在于，将两个所述定子单元(40)的四个所述定子模块(41、42)的二十四个定子齿(31)上绕设的同相线圈(33)相互串联连接组成一个并联支路，所述一个并联支路共有六相，每相串联有四个线圈(33)。

17.根据权利要求16所述的电机定子，其特征在于，所述每一个定子单元(40)中每并联支路上的所述线圈(33)的第一引出端(50)或第二引出端(60)的所述远离所述定子齿(31)方向延伸的距离相等，不同并联支路上的所述线圈(33)的第一引出端(50)或第二引出端(60)的远离所述定子齿(31)方向延伸的距离不相等。

18.根据权利要求17所述的电机定子，其特征在于，所述每并联支路上的第一引出端(50)或第二引出端(60)的径向弯折部分的自由端通过连接线(70、80、90)连接，各个连接线为同心圆，且远离所述定子齿(31)方向延伸的距离相等。

19.一种电机，包括转子和定子，所述定子为如权利要求1至18任意一项所述的定子。