CN110277841A - 具有交错式发卡连接件的发卡绕组电机 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“具有交错式发卡连接件的发卡绕组电机”。一种电机，包括：定子芯，所述定子芯限定狭槽和设置在所述狭槽中的发卡。所述发卡在连接件处选择性地接合以形成绕组，所述绕组包括至少第一径向层和第二径向层。每个连接件设置在所述层中的一者中。所述连接件是交错的使得所述第一层的所述连接件从所述第二层的所述连接件周向地偏移以增大形成所述连接件的工具的间隙。

Description

具有交错式发卡连接件的发卡绕组电机

技术领域

本公开涉及电机，并且更具体地涉及包括发卡绕组(hairpin winding)的电机。

背景技术

诸如电池电动车辆和混合动力电动车辆等车辆包括牵引电池组件以用作车辆的能量源。牵引电池可以包括有助于管理车辆性能和操作的部件和系统。牵引电池还可以包括高电压部件，以及用于控制电池温度的空气或液体热管理系统。牵引电池电连接到电机，所述电机向从动轮提供扭矩。电机通常包括定子和转子，它们协作以将电能转换成机械运动，反之亦然。

发明内容

根据一个实施例，一种电机包括定子芯，所述定子芯限定狭槽和设置在所述狭槽中的发卡。所述发卡在连接件处选择性地接合以形成绕组，所述绕组包括至少第一径向层和第二径向层。每个连接件设置在所述层中的一者中。所述连接件是交错的使得所述第一层的所述连接件从所述第二层的所述连接件周向地偏移以增大形成所述连接件的工具的间隙。

根据另一实施例，一种电机包括：定子芯，其限定狭槽；以及绕组，其包括与所述电机的三相中的一者相对应的多个绕组路径。每个绕组路径包括互连的发卡，每个发卡具有第一支腿和比所述第一支腿长的第二支腿。所述发卡中的每一者设置在所述狭槽中，其中所述第一支腿和第二支腿延伸穿过所述狭槽中的相应狭槽。所述发卡中的第一发卡和第二发卡的相邻对互连，使得所述第一发卡的所述第一支腿在连接件处接合到所述第二发卡的所述第二支腿。所述第一发卡的所述第一支腿与所述第二发卡的所述第二支腿周向地间隔开狭槽跨度，并且由于所述第二支腿比所述第一支腿长，所述连接件从所述跨度的中点偏移。

根据又一实施例，一种制造定子的方法包括：提供限定狭槽的定子芯；以及使多个纵长坯料弯曲，每个纵长坯料具有第一端和第二端以及中点，以形成发卡，每个发卡具有在从所述中点偏移的一个位置处的顶点、限定在所述第一端与所述顶点之间的第一支腿以及限定在所述第二端与所述顶点之间并且比所述第一支腿长的第二支腿。所述方法还包括通过将所述第一支腿和第二支腿插入所述狭槽中的相应狭槽中来将所述发卡安装在所述定子芯中，以及将所述第一支腿中的每一者接合到所述第二支腿中的相应支腿以互连所述发卡以形成绕组路径。

附图说明

图1是电机的示意图。

图2是电机的定子的一端的透视图。

图3是定子的一部分的剖视图。

图4是现有技术定子的局部透视图。

图5是图2的定子的另一端的局部透视图。

图6是互连引脚的相邻对的示意图。

图7是根据另一实施例的互连引脚的相邻对的示意图。

图8是根据又一实施例的互连引脚的相邻对的示意图。

图9是示出用于制造定子的方法的流程图。

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；然而应当理解的是，所公开的实施例仅仅是本发明的可以体现为不同和可选形式的示例。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当被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导所属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等车辆中。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能够用作推进车辆的马达以及诸如在再生制动期间用作发电机。

电机20可以由车辆的牵引电池供电。牵引电池可以在牵引电池内提供来自一个或多个电池单元阵列(有时称为电池单元堆)的高电压直流(DC)输出。电池单元阵列可以包括一个或多个电池单元，所述电池单元将存储的化学能转换成电能。电池可以包括壳体、正电极(阴极)以及负电极(阳极)。电解质允许离子在放电期间在阳极与阴极之间移动，然后在再充电期间返回。端子允许电流流出电池单元以供车辆使用。

牵引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，并且可以提供在牵引电池与电机之间双向传递电能的能力。例如，典型的牵引电池可以提供DC电压，而电机20可能需要三相交流(AC)电压来起作用。电力电子模块可以包括逆变器，所述逆变器根据电机20的要求将DC电压转换为三相AC电压。在再生模式中，电力电子模块可以将来自用作发电机的电机20的三相AC电压转换为牵引电池需要的DC电压。

参考图1和图2，电机20包括壳体21，所述壳体包围定子22和转子24。定子22固定到壳体21并且包括圆柱形定子芯32，所述圆柱形定子芯32具有限定孔30的内径28以及外径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可以被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限定狭槽34，所述狭槽34围绕芯32周向地布置并且从内径28向外延伸。狭槽34可以围绕圆周等距间隔开并且从芯32的第一端36轴向地延伸到第二端38。在所示实施例中，芯32限定七十二个狭槽并且具有八个极，但是在其他实施例中，芯32可以包括更多或更少的狭槽和/或极。例如，芯32可以限定三十六个狭槽并且具有四个极。

狭槽34间隔开在两个相邻狭槽的中心线之间测量的圆周距离。该距离可以用作用于关联和测量定子22的其他部件的距离单位(下文中称为“狭槽”)。距离单位“狭槽”(有时也称为“槽距”)可以进一步细分为分数，例如两个部件可以间隔开半个狭槽。

电机20可以包括发卡绕组40，所述发卡绕组40延伸穿过芯32的狭槽34。发卡绕组是提高在车辆中使用的电机的效率的新兴技术。发卡绕组40通过提供更多数量的定子导体以减小绕组40的电阻来提高效率，而不会侵占为电工钢和磁通路径保留的空间。发卡绕组40可以是波形绕组，其中绕组40以波浪形图案极对极地编织。

发卡绕组的一个挑战是将电机设计与期望的扭矩-转速曲线相匹配。设计电机的关键步骤是选择相位匝数使得扭矩-转速曲线覆盖所有要求的工作点。对于由并联连接的柔性薄铜导线制成的常规绞合绕组，通过选择每个线圈的匝数、并联路径的数量、极数、每极的狭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，但是限制因素非常不同，导致可行选择较少。

例如，虽然两种技术之间可能的极数、每极的狭槽数以及层数是相同的，但是在发卡绕组中，每个线圈具有与绞合绕组中一样多的匝数是不实际的。每个发卡需要通过焊接、钎焊等连接到下一个发卡，并且需要根据特定形状弯曲以便可以进行连接。这限制了可以装配在单个狭槽中的导体的数量和大小。另一个挑战是形成并联电路，它们是平衡的(即，由于不对称而不会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。第三个挑战是在单独的发卡之间制作连接件，例如焊缝，因为工具间隙小。随着每个狭槽的发卡的数量的增加，这变得更成问题。

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被布置为具有U相、V相以及W相。每个相包括布置在一个或多个并联绕组路径中的相关发卡导体(也称为引脚、发卡以及条形导体)。在所示实施例中，每个相包括三个并联路径，但是也可以考虑其他布置。发卡通常为U形的并且包括在顶点处接合的一对支腿。通过将支腿插入狭槽34中的相应狭槽中，发卡安装在定子芯32中。所有发卡都可以从定子芯32的同一端(例如，端部36)安装，使所有顶点都位于定子的一端(例如，端部36)，并且支腿的端部位于另一端(例如，端部38)。一旦安装，每个发卡的支腿则远离彼此弯曲以与其他发卡的支腿连接。相应发卡的端部通过连接件接合。

在一个实施例中，U相可以包括多个发卡42，它们选择性地连接以形成第一路径44、第二路径46以及第三路径48。路径中的每一者包括在端子处开始的第一端和在中性连接件处结束的第二端。路径44、46、48在端子处和中性连接件处彼此连接，但以其他方式彼此电隔离。路径中的每一者通过编织进出狭槽34中的相应狭槽而环绕定子芯32。

V相可以包括多个发卡56，它们分别选择性地互连以形成第一路径58、第二路径60以及第三路径62。路径中的每一者包括在端子处开始的第一端和在中性连接件处结束的第二端。路径58、60、62在端子处和中性连接件处彼此连接，但以其他方式彼此电隔离。路径中的每一者通过编织进出狭槽34中的选择狭槽而环绕定子芯32。

W相可以包括多个发卡70，它们分别选择性地互连以形成第一路径72、第二路径74以及第三路径76。路径中的每一者包括在端子处开始的第一端和在中性连接件处结束的第二端。可以使用三个中性连接件(每个相有一个中性连接件)或单个中性连接件来连接所有九个路径。路径72、74、76在端子处和中性连接件处彼此连接，但以其他方式彼此电隔离。路径中的每一者通过编织进出狭槽34中的选择狭槽而环绕定子芯32。端子连接到逆变器并且从逆变器接收电压，这在绕组40中形成扭矩产生电流，从而使转子24在定子22内旋转。在其他实施例中，每个相可以包括多于或少于三个路径。例如，每个相可以包括单个路径或两个并联路径。

参考图2和图3，狭槽34沿顺时针方向布置为1到72，为了方便起见，标记了极1的奇数狭槽1至9。(数字位于其狭槽的右侧)。绕组40的两个端部绕组41中的每一者可以布置在三个径向层中：内层80、中间层82以及外层84。径向层80、82、84环绕定子芯32的端部36、38中与所述径向层相对应的端部，并且可以与定子芯32基本同心。

狭槽34可以包括径向位置。所述位置可以是连续的并且为一对n线性布置。在所示实施例中，每个狭槽34具有六个位置：第一位置86、第二位置88、第三位置90、第四位置92、第五位置94以及第六位置96。第一位置86最靠近内径28，而第六位置96最靠近外径29。第一位置86和第二位置88与内层80相关联，第三位置90和第四位置92与中间层82相关联，而第五位置94和第六位置96与外层84相关联。层中的每一者由相关发卡组成，所述发卡具有设置在与该层相关联的狭槽位置中的支腿。例如，与内层80相关联的发卡设置在第一狭槽位置86和/或第二狭槽位置88内。

电机20可以与被配置为携带相同量的电流的路径中的每一者平衡。相U、V、W可以成组布置以占据极中的每一者的连续狭槽。例如，在极1(狭槽1至9)中，U相占用狭槽1至3，V相占用狭槽4至6，而W相占用狭槽7至9。路径可以在层80、82、84中的每一者中包括相同数量的发卡。

绕组路径中的每一者可以由单一类型的发卡或多种类型的发卡组成。路径中的每一者还可以包括端子发卡和中性连接发卡。在具有多种类型的发卡的实施例中，路径可以包括常规发卡、转向发卡、接转发卡以及短节距发卡。路径中的每一者可以不包括所有类型的发卡。在2018年1月15日提交的申请人的共同未决的美国申请序列号15/871,615(其内容通过引用整体并入本文)包括对包括多种类型的发卡的示例性电机的更详细讨论。

参考图4(现有技术)，引脚100的端部102在连接件104处接合在一起。连接件104通常通过焊接(诸如激光焊接)形成，并且需要发卡100的端部102通过工具保持在一起，同时端部102焊接在一起。连接件104在径向延伸行106中对齐，即，内层108、中间层109以及外层110的连接件104径向对齐。行106间隔开1个狭槽。对齐布置为焊接工具留下很小的间隙。对于具有三十六个或更多个狭槽和/或三个或更多个径向层的定子尤其如此。

参考图5，通过在连接件118处接合选定发卡的端部119来形成路径。连接件118可以通过焊接、钎焊等形成。激光焊接是最常见的连接方法，因此连接件通常称为焊缝。在层80、82、84中的每一者内，连接件118被设计成与连接件之间的一致间隔周向地对齐。在所示实施例中，间隔是1个狭槽。

定子22具有交错式连接件118以增大用于连接发卡的端部119的间隙。在所示实施例中，内层80和外层84的连接件118径向地对齐，并且中间层82的连接件118偏移。其他组合也是可能的。在所示的示例中，与图4中所示的传统设计相比，内层80和外层84可以沿顺时针方向移位四分之一的狭槽，而中间层82可以沿逆时针方向移位四分之一的狭槽。这使内层80和外层84的连接件118从中间层82的连接件118偏移半个狭槽。申请人已经发现，将连接件118移位四分之一的狭槽优化了连接件118之间的间隙。交错式布置为工具提供了附加间隙以将发卡接合在一起，这改善了电机20的可制造性。虽然已发现四分之一的狭槽移位是最佳的，但是在其他实施例中可以使用其他移位。在可选实施例中，内层和外层的连接件可以保持居中，而中间层的连接件移位。

参考图6，可以通过修改发卡的设计来形成交错式连接件使得连接件118不位于引脚跨度的中点。将参考常规发卡120解释该修改，但是如果电机包括多种类型的发卡，则所述修改也可以存在于其他类型的发卡上。

常规发卡120可以包括在顶点126处接合到第二支腿124的第一支腿122。发卡120可以由单件金属(诸如铜、铝或银)或任何其他导电材料形成。顶点126可径向地偏移支腿122、124，使得支腿设置在不同的狭槽位置，例如如果发卡120位于内层80中，则第一支腿122可以处于第一位置86，而第二支腿可以处于第二位置88。顶点126可以通过扭转形成，所述扭转使支腿沿径向方向径向偏移一个引脚的尺寸。

第一支腿122包括设置在狭槽34中的一者内的直部128和在顶点126与直部128之间延伸的第一倾斜部130。直部128和倾斜部130在第一弯曲部132处接合。第一支腿122还包括连接段136，所述连接段136在第二弯曲部134处向外成角度。

第二支腿124包括设置在狭槽34中的一者内的直部138和在顶点126与直部138之间延伸的第一倾斜部140。直部138和倾斜部140在第一弯曲部142处接合。第二支腿124还包括连接段146，所述连接段146在第二弯曲部144处向外成角度。连接段136、146沿相反方向成角度以远离引脚120延伸以与同一路径的其他发卡连接。

第一支腿122设置在狭槽34中的一者中，而第二支腿124设置在狭槽34中间隔开狭槽跨距的另一狭槽中。常规发卡120可以具有等于每极的狭槽数的狭槽的跨度，在所示实施例中是九个狭槽。因此，如果第一支腿122在狭槽1中，则第二支腿124将在狭槽10中。

可以通过使支腿122、124中的一者比另一者更长来使连接件118移位。通过在引脚坯料的非中点处形成顶点126，支腿可以实现不相等的长度。在所示实施例中，第二支腿124比第一支腿122长。更具体地，第一支腿122的焊接段136比第二支腿124的焊接段146短，而直部保持相等的长度。第二支腿124的弯曲部144处的角度(α)小于第一支腿122的弯曲部134的角度(β)，使得端部119位于与顶点126相同的轴向偏移处。

如上面所解释，通过将选定的发卡对接合在一起(例如，将端部119彼此焊接)形成路径。图6示出了位于内层80中的路径44的发卡的一个相邻对(120a和120b)以及位于中间层82中的路径46的发卡的一个相邻对(120c和120d)。发卡120a的第一支腿122设置在狭槽1的第一位置86中，而第二支腿124设置在狭槽10的第二位置88中。发卡120b的第一支腿122设置在狭槽19的第一位置86中，而第二支腿124设置在狭槽28的第二位置88中。发卡120a的第二支腿124在连接件118'处接合到发卡120b的第一支腿122。由于不等长度的支腿和不同的弯曲角度α和β，连接件118'向右移位。在图4中所示的传统设计中，发卡的支腿是相同的，这将连接件放置在跨度的中间，例如，4.5个狭槽。然而，在此，连接件118'与狭槽10相距4.75个狭槽并且与狭槽19相距4.25个狭槽，这使连接件118'移位四分之一的狭槽到跨度149的中点148的右侧。(注意：所述附图示出了为说明目的而放大的偏移)。

发卡120c的第二支腿124设置在狭槽1的第三位置90中，而第一支腿122设置在狭槽10的第四位置92中。发卡120d的第二支腿124设置在狭槽19的第三位置90中，而第一支腿122设置在狭槽28的第四位置92中。发卡120d的第二支腿124在连接件118”处接合到发卡120c的第一支腿122。由于不等长度的支腿和不同的弯曲角度α和β，连接件118”向左移位。连接件118'与狭槽10相距4.25个狭槽并且与狭槽19相距4.75个狭槽，这使连接件118'移位四分之一的狭槽到跨度151的中点150的左侧。

通过在不同的层80、82中沿不同定向安装发卡120，连接件118'和118”沿相反方向上移位。在所示的示例中，通过安装发卡使得第二支腿124位于右侧，连接件118'向右移位。层82的发卡以相反方向安装使得第二支腿124在左侧。这可以称为翻转定向。连接件118'和118”的这些四分之一的狭槽移位在连接件118'和118”之间形成了半狭槽圆周偏移。本公开不限于所示的四分之一的狭槽移位。尽管未示出，但是外层84的发卡可以与内层80类似地布置，使得内层和外层的连接径向对齐，如图5中所示。

在可选实施例中，支腿122和124可以具有相同长度但是以不同的角度(α和β)弯曲，使得支腿122和124在从中点148或150移位的位置处相交。然后可以修整第二支腿124使得端部119彼此相邻。可以在接合之前或之后修整第二支腿124。

图7示出了根据另一实施例的发卡160，所述发卡160类似于图6的发卡120。发卡160具有相等长度的支腿162、164。支腿164可以与上述支腿124相同。支腿162可以具有与上述支腿122相同的形状，但是具有更长的端部段166。类似于发卡120，弯曲部168和170处的α和β角使连接件172移位以从跨度174的中点偏移，例如，向右移位四分之一的狭槽。连接件172与连接件118不同，并且包括将端部段166的一部分折叠在第二支腿164的端部段176上方。支腿162的折叠部分可以卷曲到支腿164。支腿162和164可以另外通过焊接、钎焊等接合。在一些实施例中，支腿仅焊接或卷曲。

图8示出了根据又一实施例的发卡180。每个发卡180包括第一支腿182和第二支腿184。支腿182和184可以具有相同的长度或可以具有不同的长度。支腿182、184在顶点186处接合。第一支腿182包括直部188和在顶点186与直部188之间延伸的第一倾斜部190。直部188和倾斜部190在第一弯曲部192处接合。第一支腿182还包括第二倾斜部196，所述第二倾斜部在第二弯曲部194处接合到直部188。连接段198包括支腿182的端部并且从第二倾斜部196朝向定子22延伸。第二支腿184包括直部200和在顶点186与直部200之间延伸的第一倾斜部202。直部200和倾斜部202在第一弯曲部204处接合。第二支腿184还包括连接段208，所述连接段208在第二弯曲部206处向外成角度。

发卡180的相邻对通过连接件210接合。在该实施例中，连接段198覆盖连接段208以增加发卡180之间的界面。连接段198和208可以通过焊接、钎焊等接合。类似于其他描述的实施例，第一支腿和第二支腿以角度α和β弯曲，使得连接件210在狭槽跨度212的中点的右侧或左侧移位以在绕组中形成交错式连接。

图9是示出用于制造定子的方法的流程图。在步骤252处，提供定子芯。定子芯可以与上述定子芯32相同或类似。在步骤254处，制造发卡。发卡可以由坯料制成，所述坯料可以是具有第一端和第二端以及中点的直金属带。坯料可以首先弯曲并扭转以在从坯料中点偏移的位置处形成顶点，以形成具有不同长度的第一支腿和第二支腿。可选地，顶点可以位于坯料的中点。然后可以执行附加的弯曲和扭转以制造第一弯曲部，例如，图6中所示的132和142。

在步骤256处，通过将第一支腿和第二支腿插入狭槽中的相应狭槽中，将发卡安装在定子芯中。发卡可以全部从同一端插入使得顶点全部位于定子的一端，并且连接件位于定子的另一端。各层的发卡可以沿不同定向安装，使得连接件在不同层中沿不同方向移位。例如，内层和外层中的发卡可以沿与中间层中的发卡不同的定向安装。在一个实施例中，内层和外层的发卡安装有沿顺时针方向前进的较长的第二支腿，而中间层的发卡安装有沿逆时针方向前进的较长的第二支腿。因此，与内层和外层的发卡相比，中间层的发卡具有翻转定向。一旦插入，发卡的支腿弯曲并扭转以形成连接段。如上所述，每个发卡的第一支腿和第二支腿弯曲成具有不同角度(例如，α和β)使得连接件从跨度的中点偏移。

在步骤258处，相关发卡的端部在连接件处接合。可以通过焊接、钎焊等形成连接件。在步骤260处，每个相的路径接合在一起，从而形成端子。在示例性三相电机20中，将形成三个端子，每个端子对应于每个相。端子用于将电机20连接到逆变器。在步骤262处，形成中性连接件。中性连接件可以是连接到路径中的每一者的一个或多个金属带。申请人于2018年1月15日提交的共同未决的美国申请号15/871,615更详细地描述了示例性端子和中性连接件。

虽然上文描述了示例性实施例，但是并不希望这些实施例描述由权利要求涵盖的所有可能形式。用在说明书中的词汇是描述性词汇，而不是限制性的词汇，并且应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种变化。如先前所述，各种实施例的特征可以组合形成可能未明确描述或示出的本发明的进一步实施例。虽然各种实施例就一个或多个期望特性而言可能已经描述为提供优点或优于其他实施例或现有技术实施方式，但是所属领域一般技术人员认识到，可以折衷一个或多个特征或特性以实现期望整体系统属性，这取决于具体应用和实施方式。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、大小、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。为此，就一个或多个特性而言被描述成不如其他实施例或现有技术实施方式理想的实施例也在本公开的范围内，并且对于特定应用而言可能是理想的。

根据本发明，提供了一种电机，所述电机具有：定子芯，其限定狭槽；以及发卡，其设置在所述狭槽中并且在连接件处选择性地接合以形成绕组，所述绕组包括至少第一径向层和第二径向层，其中每个连接件设置在所述层中的一者中，其中所述连接件是交错的使得所述第一层的连接件从所述第二层的所述连接件周向地偏移以增大形成所述连接件的工具的间隙。

根据一个实施例，所述第二层在所述第一层的径向外侧。

根据一个实施例，所述偏移是狭槽的一半。

根据一个实施例，所述第一层是内层，所述第二层是中间层，并且所述绕组还包括外层，并且所述内层和所述外层的所述连接件周向地对齐以形成所述连接件的径向延伸行。

根据一个实施例，所述中间层的所述连接件位于所述行的相邻对之间的中间。

根据一个实施例，所述发卡中的每一者包括第一支腿和比所述第一支腿长的第二支腿。

根据一个实施例，所述第一支腿在所述连接件处接合到所述第二支腿中的相应支腿。

根据一个实施例，所述第一层的所述发卡以第一定向设置在所述定子芯中，并且所述第二层的所述发卡以第二定向设置在所述定子芯中。

根据一个实施例，所述发卡中的每一者包括第一支腿和第二支腿，所述第一支腿具有在第一弯曲部处接合的第一直部和第一连接部，所述第二支腿具有在第二弯曲部处接合的第二直部和第二连接部，其中所述第一弯曲部和第二弯曲部具有不同角度。

根据一个实施例，所述第一连接部比所述第二连接部长。

根据一个实施例，所述第一连接部折叠在所述第二连接部上方。

根据一个实施例，所述连接件是焊缝。

根据本发明，提供一种电机，所述电机具有：定子芯，其限定狭槽；以及绕组，其包括与所述电机的三相中的一者相对应的多个绕组路径，每个绕组路径包括互连的发卡，每个发卡具有第一支腿和比所述第一支腿长的第二支腿，所述发卡中的每一者设置在所述狭槽中使得所述第一支腿和第二支腿延伸穿过所述狭槽中的相应狭槽；其中所述发卡中的第一发卡和第二发卡的相邻对互连使得所述第一发卡的所述第一支腿在连接件处接合到所述第二发卡的所述第二支腿，其中所述第一发卡的所述第一支腿与所述第二发卡的所述第二支腿周向地间隔开狭槽跨距，并且由于所述第二支腿比所述第一支腿长，所以连接件从所述跨度的中点偏移。

根据一个实施例，所述第一支腿具有在第一弯曲部处接合的第一直部和第一连接部，并且所述第二支腿具有在第二弯曲部处接合的第二直部和第二连接部，其中所述第一弯曲部和第二弯曲部具有不同角度。

根据一个实施例，所述第一弯曲部的所述角度大于所述第二弯曲部的所述角度。

根据一个实施例，所述第一直部和所述第二直部具有相同长度。

根据一个实施例，所述偏移是狭槽的四分之一。

根据一个实施例，所述连接件是焊缝。

根据本发明，一种制造定子的方法包括：提供限定狭槽的定子芯；使多个纵长坯料弯曲，每个纵长坯料具有第一端和第二端以及中点，以形成发卡，每个发卡具有在从所述中点偏移的一个位置处的顶点、限定在所述第一端与所述顶点之间的第一支腿以及限定在所述第二端与所述顶点之间并且比所述第一支腿长的第二支腿；通过将所述第一支腿和第二支腿插入所述狭槽中的相应狭槽中来将所述发卡安装在所述定子芯中；以及将所述第一支腿中的每一者接合到所述第二支腿中的相应支腿以互连所述发卡以形成绕组路径。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在将所述发卡安装在所述定子芯中之后，使所述第一支腿和第二支腿弯曲以形成设置在所述狭槽中的直部和在弯曲部处接合到所述直部的连接部，其中所述第一支腿的所述弯曲部大于所述第二支腿的所述弯曲部。

Claims (15)

1.一种电机，包括：

定子芯，其限定狭槽；以及

发卡，其设置在所述狭槽中并且在连接件处选择性地接合以形成绕组，所述绕组包括至少第一径向层和第二径向层，其中每个连接件设置在所述层中的一者中，其中所述连接件是交错的使得所述第一层的所述连接件从所述第二层的所述连接件周向地偏移以增大形成所述连接件的工具的间隙。

2.如权利要求1所述的电机，其中所述第二层在所述第一层的径向外侧。

3.如权利要求1所述的电机，其中所述偏移是狭槽的一半。

4.如权利要求1所述的电机，其中所述第一层是内层，所述第二层是中间层，并且所述绕组还包括外层，并且其中所述内层和所述外层的所述连接件周向地对齐以形成所述连接件的径向延伸行。

5.如权利要求4所述的电机，其中所述中间层的所述连接件位于所述行的相邻对之间的中间。

6.如权利要求1所述的电机，其中所述发卡中的每一者包括第一支腿和比所述第一支腿长的第二支腿。

7.如权利要求6所述的电机，其中所述第一支腿在所述连接件处接合到所述第二支腿中的相应支腿。

8.如权利要求6所述的电机，其中所述第一层的所述发卡以第一定向设置在所述定子芯中，并且所述第二层的所述发卡以第二定向设置在所述定子芯中。

9.如权利要求1所述的电机，其中所述发卡中的每一者包括第一支腿和第二支腿，所述第一支腿具有在第一弯曲部处接合的第一直部和第一连接部，所述第二支腿具有在第二弯曲部处接合的第二直部和第二连接部，其中所述第一弯曲部和第二弯曲部具有不同角度。

10.如权利要求9所述的电机，其中所述第一连接部比所述第二连接部长。

11.如权利要求9所述的电机，其中所述第一连接部折叠在所述第二连接部上方。

12.如权利要求1所述的电机，其中所述连接件是焊缝。

13.一种电机，包括：

定子芯，其限定狭槽；以及

绕组，其包括与所述电机的三相中的一者相对应的多个绕组路径，每个绕组路径包括互连的发卡，每个发卡具有第一支腿和比所述第一支腿长的第二支腿，所述发卡中的每一者设置在所述狭槽中使得所述第一支腿和第二支腿延伸穿过所述狭槽中的相应狭槽；其中

所述发卡中的第一发卡和第二发卡的相邻对互连使得所述第一发卡的所述第一支腿在连接件处接合到所述第二发卡的所述第二支腿，其中所述第一发卡的所述第一支腿与所述第二发卡的所述第二支腿周向地间隔开狭槽跨距，并且由于所述第二支腿比所述第一支腿长，所以所述连接件从所述跨度的中点偏移。

14.如权利要求13所述的电机，其中所述第一支腿具有在第一弯曲部处接合的第一直部和第一连接部，并且所述第二支腿具有在第二弯曲部处接合的第二直部和第二连接部，其中所述第一弯曲部和第二弯曲部具有不同角度。

15.如权利要求14所述的电机，其中所述第一弯曲部的所述角度大于所述第二弯曲部的所述角度。