CN109586456A - 电机、定子组件及其线圈绕线方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于z槽2p级m相的电机中的定子组件的绕线方法，该定子组件包括定子铁芯和绕线线圈，绕线线圈由扁线制成，该绕线方法通过多个U形导体段的布置和连接以实现正向绕制部分定子槽，再反向绕制，然后再正向绕制另外一部分定子槽后再反向，以此循环，通过这种波绕方式，使得同槽内相邻槽层之间的扁线电压差比现有方案小，能有效减少电机绝缘击穿风险，可靠性高。

Description

电机、定子组件及其线圈绕线方法

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其涉及一种适用于车辆的驱动电机、定子组件以及对其绕线的线圈绕线方法。

背景技术

相关技术中公开了一种旋转电机电枢连接方式，该电枢为波绕方式，从最外层波绕至最内层，再反向波绕至最外层，如图8所示。

本申请的发明人发现，上述现有技术中的电枢连接及实现方式，从制作工艺方面来看，需要制作的扁线电枢种类多，且轴向两端均需要焊接，导致焊点多；另外，上述波绕方式中，扁线下线后难以准确固定，生产成本高，制作工艺难度大。而从电气连接方面看，采用上述现有技术中的波绕形式，在同一槽内的不同层数间的电压差高，在高压情况下层间容易击穿，导致短路，从而使电机失效。

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绕线方法，所述绕线方法的制作工艺简单且电气连接安全可靠。

根据本发明第一方面实施例的一种定子组件的线圈绕线方法，所述定子组件适用于 z槽2p级m相的电机中，其每极每相槽数为q＝z/m/(2p)，并联支路数为a，a≤q，所述定子组件包括具有多个定子槽的定子铁芯，每个所述定子槽中均具有多个槽层；

所述线圈的绕线方法包括以下步骤：

S1、提供多个U形导体段，每个所述U形导体段包括头部和分别连接至所述头部的第一支腿和第二支腿，所述第一支腿和所述第二支腿之间的节距均为y个定子槽，其中 y为整数且y＝z/2p，所述U形导体段的垂直于其延伸方向的任一横截面均为矩形形状；

S2、将所述U形导体段的第一支腿穿过其中一个定子槽中的其中一个槽层，所述第二支腿穿过另一个定子槽中的其中一个槽层，所述第一支腿和所述第二支腿穿过所述定子槽后其端部超出所述定子铁芯以形成焊接端；

S3、在所述焊接端上将所述多个U形导体段的位于多层的所述第一支腿和所述第二支腿焊接连接，以使所述线圈的缠绕方向被构造成在每相每路中：

S31、将端子引出线引出至初始槽的径向最外槽层；

S32、沿反向同层跨越y个定子槽；

S33、沿正向跨越，每跨越y个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从外到内变化直至径向最内槽层；

S34、沿反向同层跨越y个定子槽；

S35、沿反向跨越，每跨越y个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中层数沿径向从内到外变化直至径向最外槽层；

S36、重复S32-S35，直至绕线到达终止槽的径向最外槽层的相邻层、而后引出该相该路的星点引出线，其中所述终止槽在在正向上距离所述初始槽y个定子槽；

其中，所述正向为电机转子旋转的方向，所述反向为电机旋转转子的反方向。

根据本发明的一些实施例，每个所述定子槽中所述槽层的层数为偶数。

根据本发明的一些实施例，所述每相的a路在周向上两两相差1个定子槽。

根据本发明的一些实施例，所述m相的星点线之间在周向上两两相差2q个槽，所述m相的端子引出线之间在周向上两两相差2q个槽。

根据本发明的一些实施例，所述U形导体段至少包括：多个第一U形导体段，所述第一U形导体段用于步骤S32中的同层跨越；多个第二U形导体段，所述第二U形导体段用于步骤S33中绕线正向跨越时从径向外层向内径向跨越一层；多个第三U形导体段，所述第三U形导体段用于步骤S35中绕线反向跨越时从径向内层向外跨越一层；多个第四U形导体段，所述第四U形导体段用于步骤S34中的同层跨越。

可选地，所述U形导体段的所述第一支腿和第二支腿中任一个的端部均连接有连接腿和焊接腿，所述连接腿相对于其所在支腿折弯。

可选地，所述第一U形导体段中第一支腿和第二支腿的连接腿的折弯方向一致；所述第四U形导体段中第一支腿和第二支腿的连接腿的折弯方向一致；所述第一U形导体段和所述第四U形导体段的形状基本一致且连接腿的折弯方向相反。

可选地，所述第二U形导体段的第一支腿和第二支腿的连接腿的折弯方向相反，所述第二U形导体段和第三U形导体段的形状基本一致。

可选地，所述第二U形导体段的第一支腿和第二支腿位于不同表面上。

根据本发明的一些实施例，所述定子组件适用于的电机的槽数z＝48，极对数p＝4，相数＝3，节距y＝6。

具体地，所述48个定子槽中的每个槽内均具有6个槽层a、b、c、d、e、f，3相包括U相、V相和W相，每相路数a为2路，其中所述定子的U相第一路的绕线路线如下：

1f→43f→1e→7d→13c→19b→25a→19a→13b→7c→1d→43e→37f→31f→ 37e→43d→1c→7b→13a→7a→1b→43c→37d→31e→25f→19f→25e→31d→37c→43b →1a→43a→37b→31c→25d→19e→13f→7f→13e→19d→25c→31b→37a→31a→25b→ 19c→13d→7e

U相第二路的绕线线路在周向上与所述U相第一路相差1个定子槽，

U相、V相、W相对应的星点引出线在周向上相差4个定子槽；

U相、V相、W相对应的端子引出线在周向上相差4个定子槽。

根据本发明的一些实施例，所述U形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U形导体段的延伸方向上，所述U形导体段的横截面面积相等。

根据本发明实施例的定子组件的绕线方法，将端子引出线和星点引出线均设置在焊接端I上，相较于传统线圈中在焊接端和发卡端均有焊接点，焊接工艺简单；另外，本发明实施例的绕线方法与现有技术中的“从最外层波绕至最内层，再反向波绕至最外层”的形式不同，而是正向绕制部分定子槽，再反向绕制，然后再正向绕制另外一部分定子槽后再反向，以此循环，通过这种波绕方式，使得同槽内相邻槽层之间的扁线电压差比现有方案小，能有效减少电机绝缘击穿风险，可靠性高。此外，绕制所需的U形导体段的类型少，因此制作U形导体段的设备少，容易实现批量生产。

根据本发明第二方面实施例的一种定子组件，采用上述第一方面实施例的线圈绕线方法进行绕线。

根据本发明第三方面的电机，包括根据上述第二方面实施例的定子组件。

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为根据本发明实施例的定子组件中定子铁芯的示意图；

图2为根据本发明实施例的定子组件中U形导体段的示意图；

图3a-图3d是根据本发明实施例的定子组件绕线时采用的第一至第四U形导体段的示意图；

图4为根据本发明第一方面实施例的作为初始设置的定子组件的示意图，其中以8极48槽3相为例示出；

图5为图4中的定子组件的绕线方式示意图，其中以U相1路为例示出；

图6为图4中定子组件经过加工后形成2路接线方式的最终定子组件；

图7为图4中定子组件经过加工后形成1路接线方式的最终定子组件。

图8为相关技术中的定子组件的绕线结构的示意图。

附图标记：

定子组件100，定子铁芯1，定子槽11，

线圈绕组2，U形导体段20，头部201，第一支腿202，第二支腿203，

第一U形导体段2001；第二U形导体段2002；第三U形导体段2003；第四U形导体段2004；

中性线3，发卡端I，焊接端II；

三相：U相、V相、W相

U相1路引出线U1A；U相2路引出线U2A；

U相1路星点线U1A；U相2路星点线U2B；

V相1路引出线V1A；V相2路引出线V2A；

V相1路星点线V1A；V相2路星点线V2B；

W相1路引出线W1A；W相2路引出线W2A；

W相1路星点线W1A；W相2路星点线W2B

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”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“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。

下面先根据图1-图4描述根据本发明第一方面实施例的的一种定子组件，该定子组件可以作为初始定子组件，并根据客户需求去对其进行加工以得到不同路数的最终形式的最终定子组件。

根据本发明一个实施例的一种定子组件100，包括：定子铁芯1和线圈绕组2。

如图1所示，定子铁芯1上具有多个定子槽11，每个定子槽11中具有多个槽层，线圈绕组2包括多个U形导体段20。如图2和图3所示，每个U形导体段20包括头部 201和分别连接至头部201的第一支腿202和第二支腿203，第一支腿202穿过其中一个定子槽11中的其中一个槽层，第二支腿203穿过另一个定子槽11中的其中一个槽层，第一支腿202和第二支腿203穿过定子槽11后其端部超出定子铁芯1。

U形导体段20的垂直于其延伸方向的任一横截面均为矩形形状。可选地，U形导体段20的任一横截面为长方形形状，长方形的短边垂直于定子槽11底壁。更进一步地，在U形导体段20的延伸方向上，U形导体段20的横截面面积相等。

如图4所示，多个U形导体段20中的头部201所在一端为线圈绕组2的发卡端I、且第一支腿202和第二支腿203的端部所在一端称为线圈绕组2的焊接端II，如图3 所示，焊接端2是由多个U形导体段20的第一支腿202和与其相邻的U形导体段20的第二支腿203依次焊接形成。

其中在焊接端II上，任一相每一路的星点引出线和端子引出线在周向上相差3q个定子槽11，任一相的多路在周向上两两相差1个定子槽11；

多相之间对应的星点引出线在周向上相差2q个定子槽11；

多相之间对应的端子引出线在周向上相差2q定子槽11，

其中，每极每相槽数为q＝z/m/(2p)，并联支路数为g，g≤q；

其中，z为定子槽数，m为相数，2p为极数。

这里的定子组件100适用于z槽2p级m相的电机中，这里的槽数z可以为24、48、72等，相数m可以是三相、两相或单相，极对数p可以是8极、4极等，可以根据具体适用的电机进行设定。

在这里需要说明的是，“相差”指的是两个槽数之间的差数，例如初始槽是1，则相差6个槽后为第7槽。

上述绕线线圈结构可以通过如下绕线方法进行绕制：

S1、提供多个U形导体段20，每个U形导体段20包括头部和分别连接至头部的第一支腿202和第二支腿203，第一支腿202和第二支腿203之间的节距均为y个定子槽 11，其中y为整数且y＝z/2p，U形导体段20的垂直于其延伸方向的任一横截面均为矩形形状；

S2、将U形导体段20的第一支腿202穿过其中一个定子槽11中的其中一个槽层，第二支腿203穿过另一个定子槽11中的其中一个槽层，第一支腿202和第二支腿203 穿过定子槽11后其端部超出定子铁芯以形成焊接端；

S3、在焊接端上将多个U形导体段20的位于多层的第一支腿202和第二支腿203焊接连接，以使线圈的缠绕方向被构造成在每相每路中：

S31、将端子引出线引出至初始槽的径向最外槽层，所述初始槽即为端子引出线开始准备绕制时首次插入的定子槽11；

S32、沿反向同层跨越y个定子槽11；

S33、沿正向跨越，每跨越y个定子槽11槽层的层数变化一层，其中层数沿径向从外到内变化直至径向最内槽层；

S34、沿反向同层跨越y个定子槽11；

S35、沿反向跨越，每跨越y个定子槽11槽层的层数变化一层，其中层数沿径向从内到外变化直至径向最外槽层；

S36、重复S32-S35，直至绕线到达终止槽的径向最外槽层的相邻层、而后引出该相该路的星点引出线，其中终止槽在在正向上距离初始槽y个定子槽11，其中，这里的术语“终止槽”指的是线圈绕制完毕之后路过的最后一个定子槽。

其中，正向为电机转子旋转的方向，反向为电机旋转转子的反方向。

根据本发明实施例的定子组件的绕线方法，将端子引出线和星点引出线均设置在焊接端I上，相较于传统线圈中在焊接端和发卡端均有焊接点，焊接工艺简单；另外，本发明实施例的绕线方法与现有技术中的“从最外层波绕至最内层，再反向波绕至最外层”的形式不同，而是正向绕制部分定子槽，再反向绕制，然后再正向绕制另外一部分定子槽后再反向，以此循环，通过这种波绕方式，使得同槽内相邻槽层之间的扁线电压差比现有方案小，能有效减少电机绝缘击穿风险，可靠性高。

根据本发明的一个实施例，U形导体段20至少包括：多个第一U形导体段2001、多个第二U形导体段2002、多个第三U形导体段2003和多个第四U形导体段2004，第一 U形导体段2001用于步骤S32中的同层跨越，第二U形导体段20用于步骤S33中绕线正向跨越时从径向外层向内径向跨越一层，第三U形导体段20用于步骤S35中绕线反向跨越时从径向内层向外跨越一层，第四U形导体段20用于步骤S34中的同层跨越。换句话说，第一U形导体段2001用于从径向最外层之间的同层跨越，而第四U形导体段2004用于径向最内层之间的同层跨越；第二U形导体段2002是外向内跨越一层即正向跨越一层时采用的，第三U形导体段2003是内向外跨越一层即反向跨越一层时采用的。

更具体地说，在线圈绕制时，在每相每路中，端子引出线在焊接端上与位于径向最外槽层的一个第一U形导体段2001的第一支腿连接，第一U形导体段2001沿反向同层跨越y个定子槽；多个第二U形导体段2002沿正向跨越且依次连接，每个第二U形导体段2002跨越y个定子槽，每个第二U形导体段2002的第二支腿所在槽层比第一支腿所在槽层沿径向向内一层，直至第二支腿位于径向最内槽层为止；一个第三U形导体段 2003沿反向同层跨越y个定子槽；多个第四U形导体段2004沿反向跨越且依次连接，每个第四U形导体段2004跨越y个定子槽，每个第四U形导体段2004的的第二支腿所在槽层比第一支腿所在槽层沿径向向外一层，直至第二支腿位于径向最外槽层为止；再采用第一U形导体段2001、第二U形导体段2002、第三U形导体段2003和第四U形导体段2004重复上述设置，直至某个第四U形导体段2004的第二支腿到达终止槽的径向最外槽层的相邻层且连接该相该路的星点引出线，其中终止槽在在正向上距离初始槽y 个定子槽。

如图2-图3d所示，U形导体段20的第一支腿202和第二支腿203中任一个的端部均连接有连接腿和焊接腿，连接腿相对于其所在支腿折弯。具体而言，如图3a和图3d 所示，第一U形导体段20中第一支腿202和第二支腿203的连接腿204的折弯方向一致，第四U形导体段20中第一支腿202和第二支腿203的连接腿204的折弯方向一致，第一U形导体段20和第四U形导体段20的形状基本一致且连接腿204的折弯方向相反，但是由于不同径向位置处的定子槽之间的宽度不同，导致第一U形导体段2001和第四U 形导体段2004的跨越尺寸不同,即第一U形导体段2001的两条支腿202和203之间的距离L1、第四U形导体段2004的两条支腿202和203之间的距离L4是不同的，更确切地说，L1＞L4。

而如图3b和图3c所示，第二U形导体段2002的第一支腿202和第二支腿203的连接腿204的折弯方向相反，第二U形导体段2002和第三U形导体段2003的形状基本一致，跨距也完全相同(6个定子槽)。本领域内技术人员应当容易理解，在相邻两层槽层之间的正向跨越的第二U形导体段2002和反向跨越的第三U形导体段2003的两条支腿之间的尺寸应当是完全一致的，例如从径向外侧第二层跨向第三层时的第二U形导体段2002的两条支腿202、203之间的距离L2，和第三层向第二层跨越时的第三U形导体段2003的两条支腿202、203之间的距离L3是相等的。当然，还可以理解的是，由于不同径向位置处的定子槽之间的宽度不同，在不同槽层之间正向跨越的多个第二U形导体段2002的两条支腿202、203之间的距离L2也应当是不同的，例如，从径向外侧第二层跨向第三层时的第二U形导体段2002的两条支腿202、203之间的距离L2、和第三层跨向第四层时的第二U形导体段2002的两条支腿202、203之间的距离L2’是不同的，更准确地说，L2’小于L2。

可选地，第二U形导体段20的第一支腿202和第二支腿203位于不同表面上，同样地，第三U形导体段2003的第一支腿202和第二支腿203也位于不同表面上。

根据本发明实施例的绕线方法，绕制所需的U形导体段的类型少，因此制作U形导体段的设备少，容易实现批量生产。

此外，根据本发明实施例的绕线方法，使得端子引出线和星点引出线之间的距离最小，可作为初始定子组件的结构，例如为出厂时的结构设置，可以针对客户需求分别对绕组并联支路数量进行调整。这样，在该定子组件的基础上，如用户需要1路接入时，可对本发明实施例的定子组件进行加工以将其调整成为并联支路数为1路的定子组件，然后再与转子等部件进行装配得到一路接入的电机；相应地，如需2路接入时，对本发明实施例的定子组件进行加工以将其调整成为并联支路数为2路的定子组件。

下面将详细描述上述定子组件100根据用户需求调整不同路数的加工方法。

所述加工方法包括以下步骤：

S1、选择路数g，g为大于等于1的自然数

其中q为奇数时，g具有2个选择：q路和1路；

q为偶数时，g有q/2+1个选择，q，q/2，q/4，……，1；

S2、选择路数g＝q时，将m相中每路的星点引出线均向外折弯，并通过中性线3连接；m相中每路的端子引出线焊接固定后与外部控制器接口相连。可选地，这里的中性线3中的材料可以与U形导体段20的材料一致。

S3、选择路数g＝1时，将每相中第k路的端子引出线拉长向外折弯后，依次与其对应相中第k-1路的星点引出线焊接固定，其中k为2～q的自然数；将每相中第1路的端子引出线焊接固定后与外部控制器接口相连；每相中除了第1路之外的其他路的星点引出线向外折弯并通过中性线3连接。

此时，为了描述清楚，以4路的U相绕线为例，如要将其变为一路，可通过以下方式进行：U相第4路的引出线拉长折弯后与U相3路的星点线连接，U相3路的引出线拉长折弯后与U相2路的星点线连接，U相2路的引出线拉长折弯后与U相1路的星点线连接，U相1路的引出线焊接固定后与外部控制器相连；另外，U相4路的星点线通过第一中性线3连接；U相3路的星点线通过第二中性线3连接；U相2路的星点线通过第三中性线3连接。

S4、q为偶数时，每相中q路分为q/2组，q/2组的至少一组中其中一路的端子引出线拉长折弯后与另一路的星点引出线焊接固定，其中一路的星点引出线向外折弯并通过中性线3连接，另一路的端子引出线焊接固定后与外部控制器接口相连。

为了描述清楚，仍以4路中的U相为例，如要将其变为二路，可通过以下方式进行：U相中的4路分为2组，第1路和第2路为第一组，第3路和第4路为第二组，其中，第2路的引出线与第1路的星点线焊接固定，第2路的星点线与中性线3连接，第1路与外控制器相连。而第4路的引出线与第3路的星点线焊接固定，第4路的星点线与中性线3连接，第3路与外控制器相连。由此，最后形成了2路。

根据本发明实施例的加工方法，使得定子组件的绕线路数可调，且调节方式简易快捷；而且可以匹配不同电机电压等级的整车需求，也可以匹配不同高效区的整车需求。另外，由于路数可以调节为不同，从而使得在每个定子槽内的相邻层之间的电压差不同，对层件绝缘系统要求不同，进而可根据实际风险及成本控制来选择不同的路数方案。

下面将以根据本发明实施例的定子组件用于8极48槽3相的电机为例对定子组件、绕线方法和调整路数的加工方法进行说明：即定子槽数z＝48，相数m＝3，其中，三相包括U相、V相和W相；极数2p＝8(即极对数为4)，且三相中的每相均包括两路。

如图4所示，定子组件100的线圈绕组2中，U形导体段20的第一支腿202和第二支腿203之间的节距均为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100来说，y＝6。也就是说，每个U形导体段20的第一支腿202和第二支腿203之间相差6个定子槽。

在下面的描述中，以每个定子槽11中以6层为例对本发明进行说明，6个槽层包括依次排列的a、b、c、d、e、f各层，在每个定子槽11中，在定子铁芯1的径向方向上位于最内层的为a层，位于最外层的为f层。

如图4所示的定子组件中，U相每一路的星点引出线和端子引出线之间相差6个定子槽11，各相的两路之间在周向上相差1个定子槽11；U相、V相、W相对应的星点引出线在周向上相差4个定子槽11；U相、V相、W相对应的端子引出线在周向上相差4 个定子槽11。

更具体地，如图5和图6中所示，U相1路的端子引出线U1A和U相2路的端子引出线U2A之间相差1个定子槽，V相1路的端子引出线V1A和V相2路的端子引出线V2A 之间相差1个定子槽；W相1路的端子引出线W1A和W相2路的端子引出线W2A之间相差1个定子槽。

如图5和图6中所示，U相1路的端子引出线U1A和U相1路的星点引出线U1B之间相差6个定子槽，U相2路的端子引出线U2A和U相2路的星点引出线U2B之间相差 6个定子槽；同样地，V相中两路的端子引出线V1A和星点引出线V1B、端子引出线V2A 和星点引出线V2B之间也相差6个定子槽；W相中两路的端子引出线W1A和星点引出线 W1B、端子引出线W2A和星点引出线W2B之间也相差6个定子槽。

进一步地，U相、V相、W相对应的星点引出线在周向上相差4个定子槽，具体而言，以第一路为例，U相1路的星点引出线U1B、V相1路的星点引出线V1B、和W相1路的星点引出线W1B在周向上依次相差4个槽，例如图2中所示，U1B从07槽e层引出，V1B 从03槽e层引出，W1B从47槽e层引出。类似地，第二路的U2B、V2B和W2B分别从 08槽e层、04槽e层和48槽e层引出，它们之间依次相差4个定子槽。

相应地，U相、V相、W相对应的端子引出线在周向上相差4个定子槽11。具体而言，以第一路为例，U相1路的端子引出线U1A、V相1路的端子引出线V1A、W相1路的端子引出线W1A在周向上依次相差4个槽，例如图2中所示，U1A自01槽f层引入，V1A 从45槽f层引入，而W1A自41槽f层引入。类似地，第二路的U2A、V2A和W2A分别自02槽f层、46槽f层和42槽f层引入，它们之间依次相差4个定子槽。

而上述绕线线圈结构可以通过如下绕线方法进行绕制，如图5和图6所示，以U相第一路为例，其绕线路线如下：

1f→43f→1e→7d→13c→19b→25a→19a→13b→7c→1d→43e→37f→31f→37e→ 43d→1c→7b→13a→7a→1b→43c→37d→31e→25f→19f→25e→31d→37c→43b→1a→ 43a→37b→31c→25d→19e→13f→7f→13e→19d→25c→31b→37a→31a→25b→19c→13d→7e

其中U相第二路的绕线线路在周向上与所述U相第一路相差1个定子槽，

U相、V相、W相对应的星点引出线在周向上相差4个定子槽；

U相、V相、W相对应的端子引出线在周向上相差4个定子槽。

在通过上述线圈绕制方法进行绕制时，采用了多个第一U形导体段、多个第二U形导体段2002、多个第三U形导体段2003和多个第四U形导体段2004，仍以U相第一路为例，参考图5和上述绕线路线，绕线情况具体如下：

端子引出线U1A在焊接端上引入初始槽第1槽的径向最外槽层1f，与第一U形导体段2001的第一支腿连接，第一U形导体段2001沿反向同层跨越6个定子槽，到达43f；

通过多个第二U形导体段2002沿正向跨越且依次连接，每个第二U形导体段2002跨越6个定子槽，每个第二U形导体段2002的第二支腿所在槽层比第一支腿所在槽层沿径向向内一层，直至第二支腿位于径向最内槽层为止，即通过一个第二U形导体段 2002从43f跨越至1e，通过下一个第二U形导体段2002从1e跨越至7d，以此类推，直至到达第25槽的径向最内层25a；

通过一个第三U形导体段2003沿反向同层跨越6个定子槽，到达19a；

通过多个第四U形导体段2004沿反向跨越且依次连接，每个第四U形导体段2004跨越6个定子槽，每个第四U形导体段2004的的第二支腿所在槽层比第一支腿所在槽层沿径向向外一层，直至第二支腿位于径向最外槽层为止，即，通过一个第四U形导体段2004从19a跨越至13b，通过下一个第四U形导体段2004从13b跨越至7c，以此类推，直至到达第37槽的径向最外层37f；

再采用第一U形导体段2001、第二U形导体段2002、第三U形导体段2003和第四 U形导体段2004重复上述设置，直至某个第四U形导体段2004的第二支腿到达终止槽第7槽的径向最外槽层的相邻层(即次外槽层7e)且连接该相该路的星点引出线U1B，其中终止槽第7槽在在正向上距离初始槽6个定子槽。

在一些实施例中，针对适用于8极48槽3相的电机的定子组件，在其初始定子组件100的基础上，可选择将其加工成两路方案或一路方案。

当用户选择为两路方案时，将U、V、W三相的第一路星点引出线U1B、V1B、W1B、以及第二路星点引出线U2B、V2B、W2B分别向外折弯，并通过中心线3焊接相连，如图 7所示，最后将U、V、W三相的第一路端子引出线U1A、V1A、W1A、以及第二路端子引出线U2A、V2A、W2A通过焊接端子焊接固定后与外部控制器接口相连。

当用户选择为一路方案时，将U、V、W三相的第二路端子引出线U2A、V2A、W2A拉长折弯后，与U、V、W三相的第一路星点引出线U1B、V1B、W1B分别焊接固定，且第二路星点引出线U2B、V2B、W2B分别向外折弯，通过中心线3焊接相连。最后，将U、V、 W三相的第一路端子引出线U1A、V1A、W1A通过焊接端子焊接固定后与外部控制器接口相连。

当然，当定子槽数、极数和相数不同时，每相每路的绕线结构也是不同的。

例如，当定子槽数为72，极数为8，相数为3且包括U相、V相和W相，每相包括三路(图未示出)，其中，U相每一路的星点引出线和端子引出线之间相差9个定子槽 11，U相的三路之间两两在周向上相差1个定子槽11；V相的三路之间两两在周向上相差1个定子槽11，W相的三路之间两两在周向上相差1个定子槽11，U相、V相、W相对应的星点引出线在周向上相差6个定子槽11，U相、V相、W相对应的端子引出线在周向上相差6个定子槽11。

值得注意的是，在一些优选的实施例中，在线圈绕组的焊接端II上，任一相每一路的星点引出线位于径向上最外层，且任一相每一路的端子引出线位于径向上的次外层，这样便于端子引出线的引入、星点引出线的引出，而且整个线圈绕组结构简单。

综上所述，根据本发明实施例的定子组件100，仅在焊接端上有焊接点，而在发卡端上无焊接端子，焊接工艺简单方便；绕线所需线圈种类少，所需设备少，容易实现批量生产。另外，采用此种绕线方法，使得同槽内相邻槽层之间的扁线电压差比现有方案小，能有效减少电机绝缘击穿风险，可靠性高；此外，绕组路数容易调整。

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 (14)

1.一种定子组件的绕组绕线方法，所述定子组件适用于z槽2p级m相的电机中，其每极每相槽数为q＝z/m/(2p)，并联支路数为a，a≤q，所述定子组件包括定子铁芯，所述定子铁芯具有多个定子槽，每个所述定子槽中均具有多个槽层；

其特征在于，所述绕组的绕线方法包括以下步骤：

S1、提供多个U形导体段，每个所述U形导体段包括折弯部和分别连接至所述折弯部的第一槽内部分和第二槽内部分，所述第一槽内部分和所述第二槽内部分之间的节距均为y个定子槽，其中y为整数且y＝z/2p；

S2、将所述U形导体段的第一槽内部分穿过其中一个定子槽中的其中一个槽层，所述第二槽内部分穿过另一个定子槽中的其中一个槽层，所述第一槽内部分和所述第二槽内部分穿过所述定子槽后其端部超出所述定子铁芯以形成焊接端；

S3、在所述焊接端上将所述多个U形导体段的位于不同层的所述第一槽内部分和所述第二槽内部分焊接连接，以使所述绕组的缠绕方向被构造成在每相每路中：

S31、将端子引出线引出至初始槽的径向最外槽层；

S32、沿第一方向同层跨越y个定子槽；

S33、沿第二方向跨越，每跨越y个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从外到内变化直至径向最内槽层；

S34、沿第一方向同层跨越y个定子槽；

S35、沿第一方向跨越，每跨越y个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中层数沿径向从内到外变化直至径向最外槽层；

S36、重复S32-S35，直至绕线到达终止槽的径向最外槽层的相邻层、而后引出该相该路的星点引出线，其中所述终止槽在在正向上距离所述初始槽y个定子槽；

其中，所述第一方向和第二方向为沿定子铁芯圆周上的相反方向。

2.根据权利要求1所述的定子组件的绕组绕线方法，其特征在于，每个所述定子槽中所述槽层的层数为偶数。

3.根据权利要求1所述的定子组件的绕组绕线方法，其特征在于，同相各路的端子引出线在周向上两两相差1个定子槽。

4.根据权利要求1所述的定子组件的绕组绕线方法，其特征在于，同相每路的星点线之间在周向上两两相差2q个槽，同相每路的端子引出线之间在周向上两两相差2q个槽。

5.根据权利要求1所述的定子组件的绕组绕线方法，其特征在于，所述U形导体段至少包括：

多个第一U形导体段，所述第一U形导体段用于步骤S32中的同层跨越；

多个第二U形导体段，所述第二U形导体段用于步骤S33中绕线第二方向跨越时从径向外层向内径向跨越一层；

多个第三U形导体段，所述第三U形导体段用于步骤S35中绕线第一方向跨越时从径向内层向外跨越一层；

多个第四U形导体段，所述第四U形导体段用于步骤S34中的同层跨越。

6.根据权利要求5所述的定子组件的绕组绕线方法，其特征在于，所述U形导体段的所述第一槽内部分和第二槽内部分中任一个的端部均连接有连接腿和焊接腿，所述连接腿相对于其所在槽内部分折弯。

7.根据权利要求6所述的定子组件的绕组绕线方法，其特征在于，所述第一U形导体段中第一槽内部分和第二槽内部分的连接腿的折弯方向一致；

所述第四U形导体段中第一槽内部分和第二槽内部分的连接腿的折弯方向一致；

所述第一U形导体段和所述第四U形导体段的连接腿的折弯方向相反。

8.根据权利要求6所述的定子组件的绕组绕线方法，其特征在于，所述第二U形导体段的第一支腿和第二支腿的连接腿的折弯方向相反，所述第二U形导体段和第三U形导体段的形状一致。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的定子组件的绕组绕线方法，其特征在于，所述定子组件适用于的电机的槽数z＝48，极对数p＝4，相数＝3，节距y＝6。

10.根据权利要求9所述的定子组件的绕组绕线方法，其特征在于，所述48个定子槽中的每个槽内均具有6个槽层a、b、c、d、e、f，3相包括U相、V相和W相，每相路数a为2路，其中所述定子的U相第一路的绕线路线如下：

1f→43f→1e→7d→13c→19b→25a→19a→13b→7c→1d→43e→37f→31f→37e→43d→1c→7b→13a→7a→1b→43c→37d→31e→25f→19f→25e→31d→37c→43b→1a→43a→37b→31c→25d→19e→13f→7f→13e→19d→25c→31b→37a→31a→25b→19c→13d→7e

U相第二路的绕线线路在周向上与所述U相第一路相差1个定子槽，

U相、V相、W相对应的星点引出线在周向上相差4个定子槽；

U相、V相、W相对应的端子引出线在周向上相差4个定子槽。

11.根据权利要求1所述的定子组件的绕组绕线方法，其特征在于，所述U形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。

12.根据权利要求11所述的定子组件的绕组绕线方法，其特征在于，在所述U形导体段的延伸方向上，所述U形导体段的横截面面积相等。

13.一种定子组件，其特征在于，采用权利要求1-12中任一项的绕组绕线方法进行绕线。

14.一种电机，其特征在于，包括根据权利要求13所述的定子组件。