CN109586449A - 导体段及其定子组件、电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定子组件及其导体段、电机。所述导体段适于插入定子铁芯的不同定子槽的相同槽层内，所述导体段包括：折弯部，所述折弯部包括第一层段、第二层段和连接在所述第一层段和所述第二层段之间的连接段，所述第一层段和所述第二层段分别相对于所述连接段沿径向的相反方向扭转；第一槽内部分，所述第一槽内部分连接在所述第一层段的远离所述连接段的一端；第二槽内部分，所述第二槽内部分连接在所述第二层段的远离所述连接段的一端。根据本发明实施例的导体段使得定子绕组的结构紧凑且绝缘效果好。

Description

导体段及其定子组件、电机

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其是涉及一种定子组件的导体段、包括该导体段的定子组件、以及包括该定子组件的电机。

背景技术

相关技术中，用于插装型定子组件的同层发卡线圈中，通过在其U形形状的头部朝向其中一条支腿之间向内折弯以形成折弯台阶，该折弯台阶会使得发卡线圈的U型部分端部(即发卡端)变高；另外，由于该折弯台阶的折弯圆角太小，容易损伤扁铜线表面漆皮，导致绝缘不良。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种定子组件的导体段，所述导体段使得定子绕组的结构紧凑且绝缘效果好。

本发明还公开了一种包括该导体段的定子组件。

本发明还公开了包括该定子组件的电机。

根据本发明第一方面实施例的一种定子组件的导体段，适于插入定子铁芯的不同定子槽的相同槽层内，所述导体段包括：折弯部，所述折弯部包括第一层段、第二层段和连接在所述第一层段和所述第二层段之间的连接段，所述第一层段和所述第二层段分别相对于所述连接段沿径向的相反方向扭转；第一槽内部分，所述第一槽内部分连接在所述第一层段的远离所述连接段的一端；第二槽内部分，所述第二槽内部分连接在所述第二层段的远离所述连接段的一端。

根据本发明实施例的导体段，通过将折弯部的第一层段和第二层段在径向上进行扭转，而第一槽内部分和第二槽内部分不进行任何处理，由此相对于相关技术中要设置折弯台阶特征的导体段，在轴向方向上不会影响导体段的高度，从而不会影响整个定子绕组的高度，从而成型后的定子绕组结构紧凑。另外，由于径向扭转，相对于相关技术中的折弯台阶特征，能够有效减小折弯带来的绝缘层破坏风险，可以保护扁铜线表面漆皮，保证良好的绝缘性能。

根据本发明的一些实施例，所述导体段形成为大体U形形状。

根据本发明的一些实施例，所述第一层段和所述第二层段均为弧线段。

可选地，所述第一层段和所述第二层段所在的弧线段不同心。

可选地，所述第一层段和所述第二层段的弧长不等。

在本发明的一个具体实施例中，所述连接段相对于定子的径向方向倾斜，所述第一层段相对于所述连接段朝向径向向外的方向扭转，所述第二层段相对于所述连接段朝向径向向内的方向扭转。

可选地，所述导体段的横截面为矩形形状，其中所述连接段的两端在径向上的距离 d1大于连接段横截面的宽度d2。由此，当多个导体段同时插入到定子铁芯的定子槽内之后，相邻的导体段之间的防干涉效果更好。

根据本发明的一些实施例，所述第一层段和所述第二层段均为直线段。

在本发明的一个具体实施例中，所述连接段相对于定子的径向方向倾斜，所述第一层段和所述连接段之间的夹角α1、所述第二层段和所述连接段之间的夹角α2均为钝角。

可选地，所述α1不等于所述α2。

根据本发明的一些实施例，所述第一槽内部分和所述第一层段位于第一面内，所述第二槽内部分和所述第二层段位于第二面内。

可选地，所述第一面为弧形面或平面，所述第二面为弧形面或平面。由此，可以更加保证定子绕组的结构紧凑程度。

根据本发明的一些实施例，所述导体段的垂直于其延伸方向的任一横截面均为矩形形状。

可选地，所述导体段的任一横截面为长方形形状，所述长方形的短边垂直于所述定子槽底壁。

可选地，在所述导体段的延伸方向上，所述导体段的横截面相同。

通过采用矩形形状横截面的导体段，使得在插入定子槽内时，一方面可以使得位于相邻槽层的第一或第二槽内部分之间的结构紧凑，另一方面可以保证表面绝缘漆皮的完整，从而保证优良的绝缘性能。

根据本发明第二方面实施例的一种定子组件，包括：圆筒形的定子铁芯，所述定子铁芯上具有沿所述定子铁芯的圆周方向间隔排列的多个定子槽；根据本发明第一方面实施例所述的导体段，所述导体段的第一槽内部分和第二槽内部分分别位于相距预定槽数的两个定子槽的相同槽层内。

根据本发明的一些实施例，所述导体段均位于相距预定槽数的两个定子槽的最外层内、或最内层内。

根据本发明第三方面实施例的一种电机，包括根据本发明第二方面实施例所示的定子组件。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的导体段的示意图；

图2是图1中所示的导体段的俯视图；

图3是图1中所示的导体段的折弯部的示意图；

图4是图3中所示的折弯部的扭转示意图；

图5是根据本发明实施例的定子组件的示意图，其中示出了定子铁芯和作为示例的导体段。

附图标记：

导体段100，折弯部110，第一层段111，第二层段112，连接段113，

第一槽内部分120，第二槽内部分130，

第一连接部141，第二连接部142，

第一焊接部151，第二焊接部152，

定子铁芯200，定子槽210，

发卡端I，焊接端II

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“顶”、“底、”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

首先，将以图5和图1对根据本发明第二方面实施例的定子组件进行简单描述，该定子组件包括根据本发明第一方面实施例所述的导体段。

根据本发明实施例的定子组件包括：定子铁芯200和定子绕组。如图5所示，定子铁芯200为圆筒形，定子铁芯200上具有多个定子槽210。具体而言，定子槽210形成于定子铁芯200的内周壁上，并沿轴向(例如图5中所示的上下方向)贯穿定子铁芯200，且多个定子槽210沿定子铁芯200的周向间隔布置，进一步地，定子槽210的深度方向与定子铁芯200的径向方向一致。每个定子槽210中具有多个槽层。

定子绕组包括多个导体段，导体段均包括折弯部110和分别连接至折弯部的第一槽内部分120和第二槽内部分130，第一槽内部分120穿过其中一个定子槽210中的其中一个槽层，第二槽内部分130穿过另一个定子槽210中的其中一个槽层，第一槽内部分 120和第二槽内部分130穿过定子槽210后其端部超出定子铁芯200。

导体段100中的折弯部110所在一端为定子绕组的发卡端I、且第一槽内部分120和第二槽内部分130的端部所在一端称为定子绕组的焊接端II，如图3所示，焊接端II是由多个导体段100的第一槽内部分120和与其相邻的导体段100的第二槽内部分 130依次焊接形成。

导体段至少包括同层导体段100和跨层导体段(图未示出)两种形式。其中，跨层导体段的第一槽内部分120和第二槽内部分130分别位于相距预定槽数的两个定子槽 210的不同槽层内，一般来讲，第一槽内部分120和第二槽内部分130所在槽层数相差 1，可以是正1或负1。换句话说，跨层导体段可以用于正向跨越，即第二槽内部分130 所在槽层比第一槽内部分120所在槽层沿径向向内一层，也可以用于反向跨越，即第二槽内部分所在槽层比第一槽内部分所在槽层沿径向向外一层。

而同层导体段100的第一槽内部分120和第二槽内部分130分别位于相距预定槽数的两个定子槽210的相同槽层内，更具体地，同层导体段100均位于相距预定槽数的两个定子槽210的最外层内、或最内层内。

值得注意的是，上述提到的两个定子槽210之间相距“预定槽数”，一般是y个定子槽，其中y为整数且y＝z/2p。对于8极48槽的定子组件来说，y＝6。也就是说，每个导体段的第一槽内部分120和第二槽内部分130之间相差6个定子槽。

下面将参考图1-图5描述根据本发明实施例的定子组件的同层导体段100。如图1所示，同层导体段100形成为大体U形形状且包括折弯部110、第一槽内部分120和第二槽内部分130。

具体而言，如图2和图3所示，折弯部110包括第一层段111、第二层段112和连接在第一层段111和第二层段112之间的连接段113，第一槽内部分120连接在第一层段111的远离连接段113的一端，第二槽内部分130连接在第二层段112的远离连接段 113的一端。

如图3和图4所示，第一层段111和第二层段112分别相对于连接段113沿径向的相反方向扭转，以使第一层段111和第二层段112并不位于同一条直线或同心圆上。

本领域普通技术人员可以理解的是，在当导体段插入到定子铁芯的定子槽内之后，如果导体段不进行扭转，则相邻的导体段的连接段将会发生干涉，导致相邻的导体段无法下线，也就是说两个导体段不能插入到定子槽中。

根据本发明实施例的导体段，通过将折弯部100的第一层段111和第二层段112在径向上进行扭转，而第一槽内部分120和第二槽内部分130不进行任何处理，使得在连接段的下方形成避让空间，使相邻的导体段穿过，避免了两个相邻导体段之间发生干涉，而且在轴向方向上不会影响导体段的高度，从而不会影响整个定子绕组的高度，从而成型后的定子绕组结构紧凑。另外，由于径向扭转，相对于相关技术中的折弯台阶特征，能够有效减小折弯带来的绝缘层破坏风险，可以保护扁铜线表面漆皮，保证良好的绝缘性能。

根据本发明的一些实施例，第一层段111和第二层段112均为弧线段，同时第一层段111和第二层段112并不位于同一圆或同心圆上。优选地，第一层段111和第二层段 112所在的弧线段不同心。或者可选地，第一层段111和第二层段112的弧长不等。

具体而言，连接段113相对于定子的径向方向倾斜，第一层段111相对于连接段113朝向径向向外的方向扭转，第二层段112相对于连接段113朝向径向向内的方向扭转。如图3和图4所示，弧线o1为折弯部110的基础圆的一部分，所谓基础圆指的是折弯部110未折弯之前所在的圆；弧形o2为第二层段112扭转后所在的圆的一部分；而弧形o3为第一层段111扭转后所在圆的一部分。

如图3所示，导体段100的横截面为矩形形状，其中连接段113的两端在径向上的距离d1大于连接段113的横截面的宽度d2。由此，当多个导体段100同时插入到定子铁芯200的定子槽210内之后，相邻的导体段之间的防干涉效果更好。

当然，本发明并不限于此。在本发明的另一些实施例中，第一层段111和第二层段112还可以均为直线段(图未示出)。在这种情况下，连接段113相对于定子的径向方向倾斜，第一层段111和连接段113之间的夹角α1、第二层段112和连接段113之间的夹角α2均为钝角。优选地，α1不等于α2，从而可以保证较好的防干涉效果。

根据本发明的一些实施例，如图2所示，第一槽内部分120和第一层段111位于第一面Y1内，第二槽内部分130和第二层段112位于第二面Y2内。可选地，第一面Y1 为弧形面或平面，第二面Y2为弧形面或平面。也就是说，当第一层段111和第二层段 112均为弧线段时，如图2所示，第一面Y1和第二面Y2均为弧面。而当第一层段111 和第二层段112均为直线段时，第一面Y1和第二面Y2均为平面(图未示出)。由此，可以更加保证定子绕组的结构紧凑程度。

在本发明的一些实施例中，导体段100的垂直于其延伸方向的任一横截面均为矩形形状。可选地，导体段的任一横截面为长方形形状，长方形的短边垂直于定子槽210底壁。进一步可选地，在导体段的延伸方向上，导体段的横截面相同。在一个具体的实施例中，导体段100由扁铜线制成。

通过采用矩形形状横截面的导体段100，使得在插入定子槽内时，一方面可以使得位于相邻槽层的第一或第二槽内部分之间的结构紧凑，另一方面可以保证表面绝缘漆皮的完整，从而保证优良的绝缘性能。

下面参考图1-图4描述根据本发明一个具体实施例的导体段。

如图1所示，根据该实施例的导体段100包括折弯部110、第一槽内部分120和第二槽内部分130。在本实施例中，如图1和2所示，导体段100由扁铜线制成。

如图2和图3所示，折弯部110包括第一层段111、第二层段112和连接在第一层段111和第二层段112之间的连接段113，第一层段111和第二层段112均为弧形形状。

第一槽内部分120连接在第一层段111的远离连接段113的一端，第二槽内部分130连接在第二层段112的远离连接段113的一端。如图3和图4所示，连接段113相对于定子的径向方向倾斜，第一层段111相对于连接段113朝向径向向外的方向扭转，如弧形o3所示，第二层段112相对于连接段113朝向径向向内的方向扭转，如弧形o2。

其中，导体段100的横截面为矩形形状，其中连接段113的两端在径向上的距离d1大于连接段113的横截面的宽度d2。

同时，第一槽内部分120和第一层段111位于第一面Y1内，第二槽内部分130和第二层段112位于第二面Y2内，其中第一面Y1和第二面Y2均为弧面，如图2所示。

导体段100还包括：第一连接部141和第二连接部142、第一焊接部151和第二焊接部152，第一连接部141连接在第一槽内部分120和第一焊接部151之间，第一连接部141相对于第一槽内部分120折弯，第一焊接部151相对于第一连接部141折弯且与第一连接部141平行。第二连接部142连接在第二槽内部分130和第二焊接部152之间，第二连接部142相对于第二槽内部分130折弯，第二焊接部152相对于第二连接部142 折弯且与第二连接部142平行。其中第一焊接部151和第二焊接部152的自由端均具有倒角部160。

倒角部160的外表面呈斜面且与水平面之间具有夹角β，夹角β≥45度，且倒角部160在第二焊接部152和第一焊接部151的端部均形成为倒锥面形状。进一步地，倒角部160的高度h≤2mm，以便于焊接。

此外，根据上述实施例中的导体段的制作方法如下：

制作成U型线圈时，将“U”字型扁铜线两边通过弧面工装或设备压紧，对两直线边的圆弧面控制不一，内层边沿直线部分往槽口方向旋转偏移，外层边沿直线部分往反向旋转偏移，原理图如图4所示，直线边在基础圆o1处，内层边圆弧如o3，外层边圆弧如o2。将带弧面特征的“U”字型扁铜线两端切成尖角，下线入铁芯后，焊接端扭转成型，此时线圈最终成型如图1-图3所示。

根据本发明上述实施例的导体段，插入定子铁芯后形成的整个定子绕组的结构紧凑，同时还可以保证良好的绝缘性能。

根据本发明第三方面实施例的一种电机，包括根据本发明上述实施例所述的定子组件。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (18)

1.一种定子组件的导体段，适于插入定子铁芯的不同定子槽的相同槽层内，其特征在于，所述导体段包括：

折弯部，所述折弯部包括第一层段、第二层段和连接在所述第一层段和所述第二层段之间的连接段，所述第一层段和所述第二层段分别相对于所述连接段沿定子组件径向的相反方向扭转；

第一槽内部分，所述第一槽内部分连接在所述第一层段的远离所述连接段的一端；

第二槽内部分，所述第二槽内部分连接在所述第二层段的远离所述连接段的一端。

2.根据权利要求1所述的导体段，其特征在于，所述导体段形成为大体U形形状。

3.根据权利要求1所述的导体段，其特征在于，所述第一层段和所述第二层段均为弧线段。

4.根据权利要求3所述的导体段，其特征在于，所述第一层段和所述第二层段所在的弧线段不同心。

5.根据权利要求3所述的导体段，其特征在于，所述第一层段和所述第二层段的弧长不等。

6.根据权利要求3所述的导体段，其特征在于，所述连接段相对于定子组件的径向方向倾斜，所述第一层段相对于所述连接段朝向定子组件径向向外的方向扭转，所述第二层段相对于所述连接段朝向定子组件径向向内的方向扭转。

7.根据权利要求6所述的导体段，其特征在于，所述导体段的横截面为矩形形状，其中所述连接段的两端在径向上的距离d1大于连接段横截面的宽度d2。

8.根据权利要求1所述的导体段，其特征在于，所述第一层段和所述第二层段均为直线段。

9.根据权利要求8所述的导体段，其特征在于，所述连接段相对于定子组件的径向方向倾斜，所述第一层段和所述连接段之间的夹角α1、所述第二层段和所述连接段之间的夹角α2均为钝角。

10.根据权利要求9所述的导体段，其特征在于，所述α1不等于所述α2。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的导体段，其特征在于，所述第一槽内部分和所述第一层段位于第一面内，所述第二槽内部分和所述第二层段位于第二面内。

12.根据权利要求11所述的导体段，其特征在于，所述第一面为弧形面或平面，所述第二面为弧形面或平面。

13.根据权利要求1所述的导体段，其特征在于，所述导体段垂直于其延伸方向的任一横截面均为矩形形状。

14.根据权利要求12所述的导体段，其特征在于，所述导体段的任一横截面为长方形形状，所述长方形的短边垂直于所述定子槽底壁。

15.根据权利要求13所述的导体段，其特征在于，在所述导体段的延伸方向上，所述导体段的横截面相同。

16.一种定子组件，其特征在于，包括：

圆筒形的定子铁芯，所述定子铁芯上具有沿所述定子铁芯的圆周方向间隔排列的多个定子槽；

根据权利要求1-15中任一项所述的导体段，所述导体段的第一槽内部分和第二槽内部分分别位于相距预定槽数的两个定子槽的相同槽层内。

17.根据权利要求16所述的定子组件，其特征在于，所述导体段均位于相距预定槽数的两个定子槽的最外层内、或最内层内。

18.一种电机，其特征在于，包括根据权利要求16或17所述的定子组件。