CN110061581A - 平衡发卡绕组电机 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“平衡发卡绕组电机”。一种电机包括定子芯，所述定子芯限定槽，所述槽具有径向层，所述径向层各自包括相邻的第一引脚位置和第二引脚位置。引脚设置在所述槽中的对应槽中并且互连以形成绕组路径。所述路径占用每个层的所述第一位置和第二位置，并且对于所述对应槽中的每一个，所述引脚位于同一层中。

Description

平衡发卡绕组电机

技术领域

本公开涉及电机，且更具体地涉及包括发卡绕组的电机。

背景技术

车辆(诸如纯电动车辆和混合动力电动车辆)包含用于充当车辆的能量源的动力电池总成。动力电池可以包括有助于管理车辆性能和操作的部件和系统。动力电池还可以包括高压部件以及用于控制电池温度的空气或液体热管理系统。动力电池电连接到电机，该电机向被驱动的车轮提供扭矩。电机通常包括定子和转子，它们配合以将电能转换成机械运动，或者反过来。

发明内容

根据一个实施例，一种电机包括：定子，其限定槽，所述槽分组到极中；和多个发卡，其与发卡中的选定发卡互连以形成多个绕组路径，该多个绕组路径对应于电机的三个相中的一个并且被配置为承载相同量的电流。所述路径中的每一个都设置在所述槽中的对应槽中。所述槽包括发卡的径向层，所述径向层各自至少具有径向相邻的内部发卡位置和外部发卡位置。对于所述极中的每一个，所述路径中的每一个都占用所述层中的每一个的内部发卡位置和外部发卡位置一次。

根据另一实施例，一种电机包括定子，该定子具有槽，所述槽限定多个径向层，该多个径向层各自具有相邻径向位置。引脚互连并设置在所述槽的相邻组中以形成绕组路径，所述绕组路径各自对应于所述电机的相，对于所述组的所述槽中的每一个，所述相占用所述径向层中的不同层的所有所述相邻的径向位置。

根据又一实施例，一种用于电机的定子包括定子芯，该定子芯限定槽，所述槽周向地布置并从芯的内径径向向外延伸。多个发卡与发卡中的选定发卡互连并设置在所述槽中的对应槽中以形成多个绕组路径，该多个绕组路径各自对应于电机的三个相中的一个并且被配置为使相同量的电流通过其中。所述槽包括发卡的径向层，所述径向层各自至少具有相邻的内部发卡位置和外部发卡位置，并且其中所述路径中的每一个都占用所述槽中的对应槽的每个层的内部位置和外部位置，并且对于所述对应槽中的每一个，所述发卡位于同一层中。

附图说明

图1是电机的示意图。

图2是电机的定子的一个端部的透视图，示出了所有绕组路径。

图3是常规引脚的前视图。

图4是转向引脚的前视图。

图5是接转引脚(carryover pin)的前视图。

图6是短节距引脚的前视图。

图7是图2的定子在切线7-7处的截面图。

图8是图7的部分8-8的放大视图。

图9是定子的透视图，示出了X相的第一绕组路径并出于说明目的省略了其他绕组路径。

图10是X相的第一绕组路径的绕组图。

图11是X相的第二绕组路径的绕组图。

图12是定子的透视图，示出了X相的绕组路径并出于说明目的省略了其他相的绕组路径。

图13是X相的第三绕组路径的绕组图。

具体实施方式

根据要求，本文中公开了本发明的详细实施例；但是应理解，所公开的实施例仅示例性地说明本发明，本发明可体现为各种各样的和替代的形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。

参考图1，电机20可以用在诸如全电动车辆或混合动力电动车辆的车辆中。电机20可以被称为电动马达、牵引马达、发电机等。电机20可以是永磁电机、感应电机、同步电机等。电机20既可以用作推进车辆的马达，也可以用作诸如再生制动期间的发电机。

电机20可以由车辆的动力电池供电。动力电池可以提供来自动力电池内的一个或多个电池单元阵列(有时称为电池单元堆)的高压直流(DC)输出。电池单元阵列可以包括将存储的化学能转换成电能的一个或多个电池单元。所述单元可以包括壳体、正电极(阴极)和负电极(阳极)。电解质允许离子在放电期间在阳极和阴极之间移动，然后在再充电期间返回。端子允许电流流出电池以供车辆使用。

动力电池可以电连接到一个或多个电力电子模块。电力电子模块可以电连接到电机20，并且可以提供在动力电池和电机之间双向传递电能的能力。例如，典型动力电池可以提供DC电压，而电机20可能需要三相交流(AC)电压来工作。电力电子模块可以包括根据电机20的要求将DC电压转换为三相AC电压的逆变器。在再生模式中，电力电子模块可以将来自充当发电机的电机20的三相AC电压转换为动力电池所需的DC电压。

参考图1和图2，电机20包括壳体21，该壳体封装定子22和转子24。定子22固定到壳体21并且包括圆柱形芯32，该圆柱形芯具有内径28(其限定孔30)和外径29。转子24被支撑以在孔30内旋转。转子24可以包括绕组或永磁体，所述绕组或永磁体与定子22的绕组相互作用，以在电机20通电时产生转子24的旋转。转子24可以支撑在延伸穿过壳体21的驱动轴26上。驱动轴26被配置为与车辆的传动系联接。

定子芯32限定槽34，所述槽围绕芯32周向地布置并从内径28向外延伸。槽34可以围绕圆周等距地间隔开并从芯32的第一端部36轴向地延伸到第二端部38。在所示实施例中，芯32限定三十六个槽并具有四个极，但在其他实施例中，芯32可以包括更多或更少的槽和/或极。例如，芯32可以限定七十二个槽并具有八个极。

电机20可以包括置于芯32的槽34中的发卡绕组40。发卡绕组是一种新兴技术，可提高车辆中使用的电机的效率。发卡绕组40通过提供更多数量的定子导体以减小绕组40的电阻而不会侵占为电工钢和磁通路径保留的空间，提高了效率。发卡绕组40可以是波形绕组，其中绕组40以波状图案极到极编织。

发卡绕组的一个挑战是使电机设计与期望的扭矩-转速曲线匹配。设计电机的关键步骤是选择相位匝数，使得扭矩-转速曲线覆盖所有需要的工作点。对于由并联连接的柔性薄铜导体制成的传统绞合绕组，通过选择每个线圈的匝数、并联路径的数量、极数、每个极的槽数以及层数来选择期望的相位匝数。虽然所有这些因素也可用于发卡绕组，但限制因素非常不同，导致可行的选择较少。

例如，尽管两种技术之间可能的极数、每极的槽数和层数完全相同，但在发卡绕组中，每个线圈具有与绞合绕组中一样多的匝数是不现实的。每个发卡都需要通过焊接、钎焊等连接到下一个发卡，并且需要根据特定形状弯曲以使连接成为可能。这限制了可以装配在单个槽中的导体的数量和尺寸。另一个挑战是形成并联电路，所述并联电路是平衡的(即，不会由于不对称性而在由并联电路形成的环路中引起大的循环电流)并且具有相当复杂的连接。

电机20解决了这些和其他问题。电机20可以是三相电机，其中发卡绕组40布置成具有U相、V相和W相。每个相都包括布置在绕组的三个并联路径中的相关联的发卡导体(也称为引脚、发卡或条形导体)。

U相可以包括多个引脚42a、多个引脚42b和多个引脚42c。引脚42a彼此连接以形成第一路径44，引脚42b彼此连接以形成第二路径46，并且引脚42c彼此连接以形成第三路径48。路径中的每一个都包括以端子50开始的第一端部和以中性连接52结束的第二端部。路径44、46、48在端子50处和中性连接52处彼此连接，但在其他地方彼此电绝缘。路径中的每一个都通过织入和织出槽34中的对应槽来围绕定子芯32。路径中的每一个通常可以沿顺时针方向围绕芯延伸大约三次以及沿逆时针方向围绕芯延伸三次。在所示实施例中，路径中的每一个都包括十三个引脚，这十三个引脚通常端对端地互连，以在端子50和中性连接52之间形成连续导体。

V相可以包括多个引脚56a、56b和56c，该多个引脚互连以分别形成第一路径58、第二路径60和第三路径62。路径中的每一个都包括以端子64开始的第一端部和以中性连接52结束的第二端部。路径58、60、62在端子64处和中性连接52处彼此连接，但在其他地方彼此电绝缘。路径中的每一个都通过织入和织出槽34中的选定槽来围绕定子芯32。路径中的每一个通常可以沿顺时针方向围绕芯32延伸大约三次以及沿逆时针方向围绕芯32延伸三次。在所示实施例中，路径中的每一个都包括十三个引脚，这十三个引脚通常端对端地互连，以在端子64和中性连接52之间形成连续导体。

W相可以包括多个引脚70a、70b和70c，该多个引脚互连以分别形成第一路径72、第二路径74和第三路径76。路径中的每一个都包括以端子78开始的第一端部和以中性连接52结束的第二端部。虽然以三个中性连接示出(每个相各一个)，但在其他实施例中，可以使用单个中性连接来连接所有九个路径。路径72、74、76在端子78处和中性连接52处彼此连接，但在其他地方彼此电绝缘。路径中的每一个都通过织入和织出槽34中的选定槽来围绕定子芯32。路径中的每一个通常可以沿顺时针方向围绕芯32延伸大约三次以及沿逆时针方向围绕芯32延伸三次。在所示实施例中，路径中的每一个都包括十三个引脚，这十三个引脚通常端对端地互连，以在端子78和中性连接52之间形成连续导体。端子50、64、78连接到逆变器并从逆变器接收电压，这在绕组路径中形成产生扭矩的电流，使转子24在定子22内旋转。

参考图3，路径中的每一个的引脚都可以包括一种或多种类型的引脚，诸如常规引脚90、转向引脚92、接转引脚94和短节距引脚96。所述路径中的每一个还可以包括端子引脚和中性连接引脚，它们是常规引脚90的一半。所述路径中的每一个可能不包括所有类型的引脚，然而，每个路径都可以包括六种类型的引脚中的至少四种。所述路径中的每一个都可以包括比其他类型的引脚更多的常规引脚90。路径中的每一个还可以包括至少一个短节距引脚96和一个转向引脚92。例如，第一路径44的引脚42a可以由六个常规引脚90、四个短节距引脚96、一个转向引脚92、一个端子引脚和一个中性连接引脚组成；并且第二路径和第三路径各自的引脚42b和引脚42c可以相同，其中各自由六个常规引脚90、两个短节距引脚96、两个接转引脚94、一个转向引脚92、一个端子引脚和一个中性连接引脚组成。

常规引脚90可以包括在顶点102处接合到第二支腿100的第一支腿98。顶点102可使所述支腿径向地偏移。顶点可以通过扭转形成，所述扭绕使支腿沿着径向方向径向地偏移一个引脚的尺寸。引脚90可以由单片金属件(诸如铜、铝、银)或任何其他导电材料形成。第一支腿98设置在槽34中的一个中，而第二支腿100设置在槽34中的间隔开多个槽的跨距的另一个中。常规引脚90可以具有多个槽的跨距，所述跨距与每极的槽数(在所示实施例中为九个槽)相等。因此，如果第一支腿98位于槽1中，则第二支腿100将位于槽10中。第一支腿98包括直线部分99和第一倾斜部分104，该直线部分是支腿98的设置在槽34内的部分，该第一倾斜部分在顶点102和直线部分99之间延伸。直线部分99和倾斜部分104在第一弯曲部106处接合。第一支腿98还包括焊接段110，该焊接段在第二弯曲部108处向外倾斜。第二支腿100包括直线部分101和第一倾斜部分112，该直线部分是支腿100的设置在槽34内的部分，该第一倾斜部分在顶点102和直线部分101之间延伸。直线部分101和倾斜部分112在第一弯曲部114处接合。第二支腿100还包括焊接段120，该焊接段在第二弯曲部118处向外倾斜。焊接段110、120沿相反方向倾斜以远离引脚90延伸，从而与路径的其他引脚连接。

可以通过首先形成顶点102、第一倾斜部分104、112和两个延伸的直线部分来制造常规引脚90。然后，通过将延伸的直线部分插入定子22的槽34中来将引脚90安装到定子22中。在穿过槽安装引脚90之后，通过使延伸的支腿根据需要弯曲，形成第二弯曲部108、118和焊接段110、120。

参考图4，转向引脚92包括在顶点126处接合的第一支腿122和第二支腿124。转向引脚92用于将路径的方向例如从顺时针改为逆时针。转向引脚92可以包括与常规引脚9相同的跨距，在所示实施例中为九个槽。转向引脚92的形状与常规引脚90类似，除了焊接段128和132沿同一方向延伸，即，焊接段128可以向内延伸，而焊接段132向外延伸，并且支腿122和124布置成位于同一层中。

参考图5，接转引脚94包括在顶点148处接合的第一支腿140和第二支腿142。接转引脚94包括位于顶点148附近的拱形部分150。拱形部分150形成空腔152，该空腔允许一个或多个其他引脚在接转引脚94下方延伸而不接触接转引脚94。接转引脚94的跨距可以等于每极的槽数(例如，对于所示实施例而言为九)加上每相每极的槽数(例如，对于所示实施例而言为三)减去一。在所示实施例中，接转引脚94具有十一个槽。接转引脚94可以包括焊接段146和147，所述焊接段从类似于常规引脚90的引脚向外延伸。

参考图6，短节距引脚96包括在顶点160处接合的第一支腿156和第二支腿158。短节距引脚96可以具有比常规引脚90小一的跨距，例如，对于所示实施例为八个槽。短节距引脚96可以包括向外延伸并彼此远离的焊接段162和164。

参考图7和图8，槽34沿逆时针方向布置在1到36中，为方便起见，标记了奇数槽。槽34可以包括引脚的内部径向层170、引脚的中间径向层172和引脚的外部径向层174。所述层中的每一个都可以包括彼此相邻的至少两个径向位置。在所示实施例中，每个槽34都具有六个位置，其中：内部层170包括内部位置176和外部位置178；中间层172包括中间层172的内部位置180和外部位置182；并且外部层174包括内部位置184和外部位置186。所述位置径向向外延伸，其中内部位置176与定子芯32的内径28相邻，并且外部层174的外部位置186最靠近芯32的外径29。所述位置可以是顺序的并且处于一乘六线性布置。

电机20是平衡的，其中所述路径中的每一个都配置为承载相同量的电流。所述路径中的每一个都占用每个层的内部径向位置和外部径向位置，例如，路径44在六个位置中的每一个中都具有至少一个引脚42a，其中路径44占用内部层170的槽3的内部位置176和外部位置178，占用中间层172的槽2的内部位置180和外部位置182，并且占用外部层174的槽1的内部位置184和外部位置186。在所示实施例中，每个路径都占用每个径向位置四次。所述路径被布置成使得对于对应槽中的每一个，同一路径的引脚位于同一径向层(例如，层170)中。例如，参考槽3，第一路径44占用内部层170的两个位置，第二路径46占用中间层172的两个位置，并且第三路径48占用外部层174的两个位置。

所述相位成组排列以占用所述极中的每一个中的顺序槽。例如，在极1(槽1-9)中，U相占用槽1-3，V相占用槽4-6，并且W相占用槽7-9。所述极是平衡的，其中每个路径都占用所有径向层相同次数，例如，对于每个极，每个路径仅占用每个径向层一次。所述路径可以在层170、172、174中的每一个中包含相同数量的引脚。例如，转向极1的U相，每个路径44、46、48都在层170、172、174中的每一个中具有两个引脚。在槽1中，路径44在外部层174中具有两个引脚42a，路径46在内部层170中具有两个引脚42b，并且路径48在中间层172中具有两个引脚42c。所述路径的位置在槽间切换，并且在槽2中，路径44在中间层172中具有两个引脚42a，路径46在外部层174中具有两个引脚42b，并且路径48在内部层170中具有两个引脚42c。在槽3中，所述位置再次切换，并且第一路径44占用内部层170，第二路径46占用中间层172，并且第三路径48占用外部层174。其他相位同样是平衡的。这种布置为每个路径产生基本相似的电感，这有利于三个路径之间的总电流的平衡分配，从而纠正了其他解决方案的共同缺点。

参考图7、图9和图10，第一路径44以端子引脚166开始，该端子引脚仅具有设置在槽3的内部位置176中的单个支腿169。(在图10中，实线表示支腿位于引脚所在层的外槽位置，而虚线表示支腿位于同一层的内槽位置)。引脚166的自由端形成端子50的一部分。端子引脚166附接到常规引脚90a，该常规引脚具有其设置在槽12的内部层170的外部位置178中的第一支腿98a和其设置在槽21的内部位置176中的第二支腿100a。引脚可以布置成使得端子和顶点设置在第一端部36上而引脚连接件位于第二端部38上。引脚通常焊接或钎焊在一起，但可以使用其他方法来将对应引脚的焊接段彼此附接。

常规引脚90a附接到短节距引脚96a，该短节距引脚具有设置在槽30的外部位置178中的第一支腿156a和设置在中间层172的槽2的内部位置180中的第二支腿158a。短节距引脚96a附接到常规引脚90b，该常规引脚具有设置在槽11的中间层172的外部位置182中的第一支腿98b和设置在槽20的中间层172的内部位置180中的第二支腿100b。常规引脚90b附接到短节距引脚96b，该短节距引脚具有设置在槽29的中间层172的外部位置182中的第一支腿156b和设置在槽1的外部层174的内部位置184中的第二支腿158b。短节距引脚96b附接到常规引脚90c，该常规引脚具有设置在外部层174的槽10的外部位置186中的第一支腿98c和设置在槽19的外部层174的内部位置184中的第二支腿100c。常规引脚90c接合到转向引脚92a，该转向引脚反转路径44的方向。

转向引脚92a具有设置在槽28的外部层174的外部位置186中的第一支腿122a和设置在槽19的外部层174的外部位置186中的第二支腿124a。转向引脚92a的这两个支腿可以均位于外部层174的外部位置186中，并且可以是两个支腿位于同一槽位置中的唯一引脚类型。转向引脚92a附接到常规引脚90d，该常规引脚具有设置在槽10的外部层174的内部位置184中的第一支腿98d和设置在槽1的外部层174的外部位置186中的第二支腿100d。常规引脚90d附接到短节距引脚96c，该短节距引脚具有设置在槽28的外部层174的内部位置184中的第一支腿156c和设置在槽20的中间层172的外部位置182中的第二支腿158c。短节距引脚96c附接到常规引脚90e，该常规引脚具有设置在槽21的中间层172的内部位置180中的第一支腿98e和设置在槽2的中间层172的外部位置182中的第二支腿100e。常规引脚90e附接到短节距引脚96d，该短节距引脚具有设置在槽29的中间层172的内部位置180中的第一支腿156d和设置在槽21的外部位置178中的第二支腿158d。短节距引脚96d附接到常规引脚90f，该常规引脚具有设置在槽12的内部位置176中的第一支腿98f和设置在槽3的外部位置178中的第二支腿100f。常规引脚90f附接到中性连接引脚168，该中性连接引脚具有设置在槽30的内部层170的内部位置176中的单个支腿200。中性连接52连接到引脚168的远侧端部。

参考图7、图11和图12，第二路径48以端子引脚201开始，该端子引脚具有设置在槽2的内部层170的内部位置176中的单个支腿203。端子引脚201附接到常规引脚90g，该常规引脚具有设置在槽11的外部位置178中的第一支腿98g和设置在槽20的内部位置176中的第二支腿100g。常规引脚90g附接到短节距引脚96e，该短节距引脚具有设置在槽29的外部位置178中的第一支腿156e和设置在槽1的中间层172的内部位置180中的第二支腿158e。短节距引脚96e附接到常规引脚90h，该常规引脚具有设置在槽10的外部位置182中的第一支腿98h和设置在槽19的内部位置180中的第二支腿100h。常规引脚90h附接到接转引脚94a，该接转引脚具有设置在槽28的外部位置182中的第一支腿140a和设置在槽3的外部层174的内部位置184中的第二支腿142a。接转引脚94a具有拱形部分150，使得接转引脚94a可以在其他引脚上方延伸而不接触它们。如图12中可见，两个其他引脚设置在拱形部分150的空腔152中。接转引脚94a附接到常规引脚90i，该常规引脚具有设置在槽12的外部层174的外部位置186中的第一支腿98i和设置在槽21的内部位置184中的第二支腿100i。常规引脚90i附接到转向引脚92b，该转向引脚具有设置在槽30的外部层174的外部位置186中的第一支腿122b和设置在槽21的外部层174的外部位置186中的第二支腿124b。

转向引脚92b附接到常规引脚90j，该常规引脚具有设置在槽12的外部层174的内部位置184中的第一支腿98j和设置在槽3的外部位置186中的第二支腿100j。常规引脚90j附接到接转引脚94b，该接转引脚具有设置在槽30的内部位置184中的第一支腿140b和设置在槽19的中间层172的外部位置182中的第二支腿142b。接转引脚94b附接到常规引脚90k，该常规引脚包括设置在槽10的中间层172的内部位置180中的第一支腿98k和设置在槽1的中间层172的外部位置182内的第二支腿。常规引脚90k附接到短节距引脚96f，该短节距引脚具有设置在槽28的内部位置180中的第一支腿156f和设置在槽20的内部层170的外部位置178中的第二支腿158f。短节距引脚96f接合到常规引脚90l，该常规引脚具有设置在槽11的内部位置176中的第一支腿98l和设置在槽2的外部位置178中的第二支腿。常规引脚90l接合到中性连接引脚204，该中性连接引脚具有设置在槽29的内部位置176中的支腿206。中性连接52附接到引脚204的远侧端部。

参考图7和图13，第三路径46以端子引脚208开始，该端子引脚具有设置在槽1的内部层170的内部位置176中的单个支腿210。端子引脚208附接到常规引脚90m，该常规引脚具有设置在槽10的外部位置178中的第一支腿98m和设置在槽19的内部位置176中的第二支腿100m。常规引脚90m附接到接转引脚94c，该接转引脚具有设置在槽28的外部位置178中的第一支腿140c和设置在槽3的中间层172的内部位置180中的第二支腿142c。接转引脚94c附接到常规引脚90n，该常规引脚具有设置在槽的外部位置182中的第一支腿98和设置在槽21的内部位置180中的第二支腿100n。短节距引脚96g附接到常规引脚90n，该常规引脚具有设置在槽30的外部位置182中的第一支腿156g和设置在槽2的外部层174的内部位置184中的第二支腿158g。短节距引脚96g附接到常规引脚90o，该常规引脚具有设置在槽11的外部位置186中的第一支腿98o和设置在槽20的内部位置184中的第二支腿100o。常规引脚90o附接到转向引脚92c，该转向引脚具有设置在槽29的外部层174的外部位置186中的第一支腿122c和设置在槽20的外部层174的外部位置186中的第二支腿124c。

转向引脚92c附接到常规引脚90p，该常规引脚具有设置在槽11的外部层174的内部位置184中的第一支腿98和设置在槽2的外部位置186中的第二支腿100。常规引脚90p附接到短节距引脚96h，该短节距引脚具有设置在槽29的内部位置184中的第一支腿156和设置在槽21的中间层172的外部位置182中的第二支腿158。短节距引脚96h附接到常规引脚90q，该常规引脚具有设置在槽12的内部位置180中的第一支腿98和设置在槽3的外部位置182中的第二支腿100。常规引脚90q附接到接转引脚94d，该接转引脚具有设置在槽30的内部位置180中的第一支腿140d和设置在槽19的内部层170的外部位置178中的第二支腿142d。接转引脚94d附接到常规引脚90r，该常规引脚具有设置在槽10的内部位置176中的第一支腿98和设置在槽1的外部位置178中的第二支腿100r。常规引脚90r附接到中性连接引脚212，该中性连接引脚具有设置在槽28的内部位置176中的单个支腿214。

V相和W相的路径以类似的方式缠绕，不同的是相对于U相每相移动一定数量的槽(在本示例中，分别为三个槽和六个槽)。

在所示实施例中，电流始终通过内部层170的内部位置176进入并通过内部层170的内部位置176离开，使得端子50、64、78和中性连接52位于端部绕组的内部。这有助于构造转向引脚，其需要向外(或向内)弯曲以避免侵占其他引脚。定子的外轭附近的空间比间隙附近的空间大。然而，本领域技术人员将认识到，此相同布置可以翻转并且可描述为在最外侧位置186上具有相位和中性连接以及在最内侧位置176上具有转向引脚。

上述绕组提供了一种有效的设计，其中连接的引脚的焊接段彼此相邻以简化附接。由于连接的引脚的焊接段彼此相邻，因此引脚可以直接连接而无需跳线(或其他中间导体)来连接引脚。这降低了装配复杂性和材料成本。

虽然上文描述了示例性实施例，但这些实施例并不意图描述由权利要求书涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的用词是描述性用词而非限制性用词，并且应当理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如先前描述，各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或示出的本发明的进一步实施例。尽管各种实施例可能已经被描述为关于一个或多个期望的特性提供了优点或者优于其他实施例或现有技术实现方式，但本领域普通技术人员应认识到，根据具体应用和实现方式，一个或多个特征或特性可以折衷以实现期望的总体系统属性。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐用性、寿命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、组装便易性等。因此，关于一个或多个特性被描述为不如其他实施例或现有技术实现方式理想的实施例并不在本公开的范围之外，并且可能是特定应用所期望的。

根据本发明，提供了一种电机，该电机具有：定子，其限定槽，所述槽分组到极中；和多个发卡，其与发卡中的选定发卡互连以形成多个绕组路径，该多个绕组路径对应于电机的三个相中的一个并且被配置为承载相同量的电流，其中路径中的每一个都设置在所述槽中的对应槽中，其中所述槽包括发卡的径向层，所述径向层各自至少具有径向相邻的内部发卡位置和外部发卡位置，并且对于所述极中的每一个，所述路径中的每一个都占用每个层的内部发卡位置和外部发卡位置一次。

根据一个实施例，所述槽中的每一个仅包括同一相的路径。

根据一个实施例，所述相的所有路径都在所述槽中的共同的槽中。

根据一个实施例，所述径向层包括内部层、中间层和外部层，并且其中所述发卡包括设置在所述槽中的支腿，使得对于所述路径中的每一个，所述内部层、中间层和外部层中的每一个具有相同数量的支腿。

根据一个实施例，所述绕组路径包括三个绕组路径，并且所述引脚中的六个设置在所述槽中的每一个中，其中所述六个发卡中的两个与所述三个绕组路径中的每一个相关联。

根据一个实施例，所述发卡包括跨越九个槽的常规发卡、跨越八个槽的短节距发卡以及跨越十一个槽的接转发卡(carryover hairpin)。

根据本发明，提供了一种电机，该电机具有：定子芯，其限定槽，所述槽具有径向层，所述径向层各自包括径向相邻的第一引脚位置和第二引脚位置；和引脚，其设置在所述槽中的对应槽中并互连以形成绕组路径，其中该路径占用所述层中的每一个的第一位置和第二位置，并且对于所述对应槽中的每一个，所述引脚位于同一层中。

根据一个实施例，所述引脚中的每一个都包括设置在所述对应槽中的第一槽中的第一支腿和设置在所述对应槽中的第二槽中的第二支腿，所述第二支腿与所述第一支腿间隔开多个槽的跨距。

根据一个实施例，所述引脚至少包括第一、第二和第三类型的引脚，并且每种所述类型的所述跨距是不同的。

根据一个实施例，所述第一类型的引脚具有九个槽的跨距，所述第二类型的引脚具有八个槽的跨距，并且所述第三类型的引脚具有十一个槽的跨距。

根据一个实施例，所述第三类型的引脚包括限定空腔的拱形部分，并且其中引脚中的至少一个设置在所述空腔中。

根据一个实施例，所述引脚包括：第一类型的引脚，其具有设置在所述对应槽中的第一槽中的第一支腿和设置在所述对应槽中的第二槽中的第二支腿，所述第二支腿与所述第一支腿间隔开多个槽的第一跨距；和第二类型的引脚，其具有设置在所述对应槽中的第三槽中的第一支腿和设置在所述对应槽中的第四槽中的第二支腿，所述第二支腿与所述第一支腿间隔开小于所述第一跨距的多个槽的第二跨距，其中所述第一类型的所述第一支腿和所述第二支腿设置在同一层中，而所述第二类型的所述第一支腿和所述第二支腿设置在不同的层中。

根据一个实施例，引脚中的每一个都包括一对第一支腿和第二支腿，其弯曲以形成第一焊接段和第二焊接段，并且其中所述引脚包括：常规引脚，其弯曲使得第一焊接段和第二焊接段沿相反方向延伸；和转向引脚，其弯曲使得第一焊接段和第二焊接段沿相同方向延伸。

根据一个实施例，转向引脚的第一焊接段和第二焊接段中的一个焊接到常规引脚中的对应常规引脚的第一焊接段和第二焊接段中的一个。

根据一个实施例，本发明的特征还在于：第二引脚，所述第二引脚设置在所述槽中的所述对应槽中并互连以形成第二绕组路径，其中所述第二路径占用每个层的所述第一位置和第二位置，并且对于所述对应槽中的每一个，所述引脚位于同一层中；和第三引脚，所述第三引脚设置在所述槽中的所述对应槽中并互连以形成第三绕组路径，其中所述第三路径占用每个层的所述第一位置和第二位置，并且对于所述对应槽中的每一个，所述引脚位于同一层中。

根据一个实施例，所述绕组路径中的每一个都配置为使相同量的电流通过其中。

根据一个实施例，所述路径、第二路径和第三路径具有相同数量的引脚。

根据本发明，提供了一种用于电机的定子，该定子具有：定子芯，其限定槽，所述槽周向地布置并从芯的内径径向向外延伸；和多个发卡，其与发卡中的选定发卡互连并设置在所述槽中的对应槽中以形成多个绕组路径，该多个绕组路径各自对应于电机的三个相中的一个并且被配置为使相同量的电流通过其中，其中所述槽包括发卡的径向层，所述径向层各自至少具有径向相邻的内部发卡位置和外部发卡位置，并且其中所述路径中的每一个都占用所述槽中的对应槽的每个层的外部位置和内部位置，并且对于所述对应槽中的每一个，所述发卡位于同一层中，并且其中所述路径中的每一个都占用所有径向层相同次数。

根据一个实施例，所述发卡中的每一个都包括设置在所述对应槽中的第一槽中的第一支腿和设置在所述对应槽中的第二槽中的第二支腿，所述第二支腿与所述第一支腿间隔开多个槽的跨距。

根据一个实施例，所述发卡至少包括第一、第二和第三类型的发卡，并且所述第一类型的发卡具有九个槽的跨距，所述第二类型的发卡具有八个槽的跨距，并且所述第三类型的发卡具有十一个槽的跨距。

Claims (15)

1.一种电机，包括：

定子，所述定子具有槽，所述槽限定多个径向层，所述多个径向层各自具有相邻的径向位置；和

引脚，所述引脚互连并设置在所述槽的相邻组中以形成绕组路径，所述绕组路径各自对应于所述电机的相，对于所述组的所述槽中的每一个，所述相占用所述径向层中的不同层的所有所述相邻的径向位置。

2.如权利要求1所述的电机，其中所述绕组路径中的每一个都配置为具有流过其中的相同量的电流。

3.如权利要求2所述的电机，其还包括第二引脚，所述第二引脚互连并设置在所述槽的第二相邻组中以形成绕组路径，所述绕组路径各自对应于所述电机的第二相，对于所述组的所述槽中的每一个，所述第二相占用所述径向层的不同径向层的所有所述相邻的径向位置。

4.如权利要求1所述的电机，其中所述径向层包括内部层、中间层和外部层，并且其中所述引脚包括设置在所述槽中的支腿，使得对于所述路径中的每一个，所述内部层、中间层和外部层中的每一个具有相同数量的支腿。

5.如权利要求1所述的电机，其中所述绕组路径包括三个绕组路径，并且所述引脚中的六个设置在所述槽中的每一个中，其中所述六个引脚中的两个与所述三个绕组路径中的每一个相关联。

6.一种电机，包括：

定子芯，所述定子芯限定槽，所述槽具有径向层，所述径向层各自包括相邻的第一引脚位置和第二引脚位置；和

引脚，所述引脚设置在所述槽中的对应槽中并互连以形成绕组路径，其中所述路径占用每个层的所述第一位置和第二位置，并且对于所述对应槽中的每一个，所述引脚位于同一层中。

7.如权利要求6所述的电机，其中所述引脚中的每一个都包括设置在所述对应槽中的第一槽中的第一支腿和设置在所述对应槽中的第二槽中的第二支腿，所述第二支腿与所述第一支腿间隔开多个槽的跨距。

8.如权利要求7所述的电机，其中所述引脚至少包括第一、第二和第三类型的引脚，并且每种所述类型的所述跨距是不同的。

9.如权利要求8所述的电机，其中所述第一类型的引脚具有九个槽的跨距，所述第二类型的引脚具有八个槽的跨距，并且所述第三类型的引脚具有十一个槽的跨距。

10.如权利要求9所述的电机，其中所述第三类型的引脚包括限定空腔的拱形部分，并且其中引脚中的至少一个设置在所述空腔中。

11.如权利要求7所述的电机，其中所述引脚包括：第一类型的引脚，其具有设置在所述对应槽中的第一槽中的第一支腿和设置在所述对应槽中的第二槽中的第二支腿，所述第二支腿与所述第一支腿间隔开多个槽的第一跨距；和第二类型的引脚，其具有设置在所述对应槽中的第三槽中的第一支腿和设置在所述对应槽中的第四槽中的第二支腿，所述第二支腿与所述第一支腿间隔开小于所述第一跨距的多个槽的第二跨距，其中所述第一类型的所述第一支腿和所述第二支腿设置在同一层中，而所述第二类型的所述第一支腿和所述第二支腿设置在不同的层中。

12.如权利要求7所述的电机，还包括：

第二引脚，所述第二引脚设置在所述槽中的所述对应槽中并互连以形成第二绕组路径，其中所述第二路径占用每个层的所述第一位置和第二位置，并且对于所述对应槽中的每一个，所述引脚位于同一层中；和

第三引脚，所述第三引脚设置在所述槽中的所述对应槽中并互连以形成第三绕组路径，其中所述第三路径占用每个层的所述第一位置和第二位置，并且对于所述对应槽中的每一个，所述引脚位于同一层中。

13.如权利要求12所述的电机，其中所述绕组路径中的每一个都配置为使相同量的电流通过其中。

14.一种用于电机的定子，所述定子包括：

定子芯，所述定子芯限定槽，所述槽周向地布置并从所述芯的内径径向向外延伸；和

多个发卡，所述多个发卡与所述发卡中的选定发卡互连并设置在所述槽中的对应槽中以形成多个绕组路径，所述多个绕组路径各自对应于所述电机的三个相中的一个并且被配置为使相同量的电流通过其中，其中所述槽包括所述发卡的径向层，所述径向层各自至少具有相邻的第一发卡位置和第二发卡位置，并且其中所述路径中的每一个都占用所述槽中的所述对应槽的每个层的所述第一位置和第二位置，并且对于所述对应槽中的每一个，所述发卡位于同一层中。

15.如权利要求14所述的定子，其中所述发卡中的每一个都包括设置在所述对应槽中的第一槽中的第一支腿和设置在所述对应槽中的第二槽中的第二支腿，所述第二支腿与所述第一支腿间隔开多个槽的跨距。