CN112104127B - 一种电机定子及电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机领域，公开一种电机定子及电机，每极每相槽数为二，第一导体组中每个第一导体的两个槽内部的节距为整节距且均设于第M×m1层，第二导体的两个槽内部的节距为长节距，第三导体的两个槽内部的节距为短节距，第二导体组中的每个槽内部均设于第一层，将除第一导体组和第二导体组外的其他导体组中每个导体的两个槽内部均设于相邻两层，以形成3×m1个并联的支路，采用第一导体组和第二导体组实现局部同层，不仅可以使定子绕组的磁路匝数调节更加灵活，而且每个支路均无需使用过桥线，解决了局部温度过高的问题。任意两个支路关于定子铁芯的中心轴线旋转对称，解决了现有定子绕组的环路电流问题。

Description

一种电机定子及电机

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其涉及一种电机定子及电机。

背景技术

现有技术中定子绕组包括多种类型导体，多种类型导体中有U形导体和S形导体，将多种类型导体按照一定的排布方式穿进定子铁芯的槽内，形成所需的多相电机的绕组。目前的定子绕组的每个相绕组由多个支路并联或多个支路串联构成，对于三个支路并联的相绕组而言，定子绕组的每极每相槽数多为3；对于两个或四个支路串联的相绕组而言，定子绕组的每极每相槽数多为2。目前是没有每极每相槽数为2的三支路并联的定子绕组的。

而且现有技术中使用的定子绕组的种类较多，制作工序复杂，生产成本高，加工效率低；而且目前的定子绕组的磁路存在环路电流问题，增大了转矩波动，噪音较大；而且现有的电机定子需要采用过桥线，定子绕组存在局部温度过高,增大了局部温度过高对电机的危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低的电机定子及电机，提高了加工效率，解决了定子绕组的磁路存在的环路电流问题，同时无需采用过桥线，解决了局部温度过高的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电机定子，包括定子铁芯，其上设有轴向贯穿且沿所述定子铁芯周向分布的多个槽，还包括设有三个相绕组的定子绕组，每个所述相绕组包括由多个U形的导体沿着所述定子铁芯周向依次相连形成的3×m1个并联的支路，m1为1或大于1的偶数，所述定子绕组的每极每相槽数等于二；每个所述U形的导体包括沿所述定子铁芯的周向依次分布的第一槽内部和第二槽内部；

每个所述支路包括m2个第一导体组和与所述第一导体组一一对应的第二导体组，m2为1或大于1的偶数，所述第一导体组包括两个第一导体，每个所述第一导体的两个槽内部的节距为整节距；所述第二导体组包括第二导体和第三导体，所述第二导体的两个槽内部的节距为长节距，所述第三导体的两个槽内部的节距为短节距；

根据每个所述槽沿所述定子铁芯径向所能容纳的槽内部的个数将每个所述槽分为沿径向分布的M×m1层，M为大于等于六的偶数，所述第一导体组中的每个所述槽内部均设于第M×m1层，所述第二导体组中的每个所述槽内部均设于第一层，除所述第一导体组和所述第二导体组外的其他导体组中每个导体的两个所述槽内部设于相邻两层，使任意两个所述支路关于所述定子铁芯的中心轴线旋转对称。

作为上述电机定子的一种优选技术方案，所述定子绕组的磁极数大于等于12且为3的整数倍。

作为上述电机定子的一种优选技术方案，每个所述U形的导体还包括分别连接于所述第一槽内部和所述第二槽内部的两个焊接端，及连接所述第一槽内部和所述第二槽内部的插线端，每个所述导体组的两个所述第一槽内部和两个所述第二槽内部均设于相邻两槽，每个所述焊接端和与其邻接的所述槽内部位于同层。

作为上述电机定子的一种优选技术方案，每个所述相绕组中与同一所述槽的第N层对应的所述焊接端末端和与第N+1层对应的所述焊接端末端焊接形成3×m1个并联的支路，N为大于等于1且小于M×m1的奇数，相焊接的两个所述焊接端的节距为整节距。

作为上述电机定子的一种优选技术方案，每个所述相绕组中每个所述支路的任意两个相连的所述焊接端末端断开形成该支路的出线端和引线端。

作为上述电机定子的一种优选技术方案，同一所述相绕组的所述引线端和所述出线端沿所述定子铁芯的径向依次交替设置；

每个所述出线端连接有出线部，每个所述引线端连接有引线部，每个所述支路的所述引线部和所述出线部沿所述定子铁芯的周向间隔设置，同一所述相绕组的每个所述引线部均位于所述出线部的同一侧。

作为上述电机定子的一种优选技术方案，所述第一导体组中每个导体的两个焊接端的延伸方向相同，所述第二导体组中每个导体的两个所述焊接端的延伸方向相同；

所述第一导体组中每个所述焊接端的延伸方向与所述第二导体组中每个所述焊接端的延伸方向相反。

作为上述电机定子的一种优选技术方案，每个所述支路还包括沿所述定子铁芯的周向依次分布的多个第三导体组;所述第三导体组中每个导体的两个焊接端的延伸方向相反；

每M/2×m1个所述第三导体组中每个所述第三导体组的所述第一槽内部和所述第二槽内部分别位于第n1+1层和第n1层，n1为大于等于1且小于M×m1的奇数，每M/2×m1个所述第三导体组中不同所述第三导体组的所述槽内部位于不同层。

作为上述电机定子的一种优选技术方案，每个所述支路还包括沿所述定子铁芯的周向依次分布的2×m2×（M×m1/2-1）个第四导体组；

或，每个所述支路还包括沿所述定子铁芯的周向依次分布的2×m2×（M×m1/2-1）个第五导体组；

或，每个所述支路还包括沿所述定子铁芯的周向依次分布的m2×（M×m1/2-1）个第四导体组，及所述定子铁芯的周向依次分布的m2×（M×m1/2-1）个第五导体组；

每（M×m1/2-1）个所述第四导体组中每个所述第四导体组的所述第一槽内部和所述第二槽内部分别位于第n2层和第n2+1层，n2为大于等于2且小于M×m1的偶数，每（M×m1/2-1）个所述第四导体组中不同所述第四导体组的所述槽内部位于不同层；

每（M×m1/2-1）个所述第五导体组中每个所述第五导体组的所述第一槽内部和所述第二槽内部分别位于第n2层和第n2+1层，n2为大于等于2且小于M×m1的偶数，每（M×m1/2-1）个所述第五导体组中不同所述第五导体组的所述槽内部位于不同层；所述第五导体组中每个导体的两个所述焊接端的延伸方向相反。

作为上述电机定子的一种优选技术方案，所述第三导体组包括两个第四导体，所述第四导体的两个槽内部的节距为整节距；

所述第四导体组包括两个所述第四导体；

所述第五导体组包括第五导体和第六导体，所述第五导体的两个所述槽内部的节距为长节距，所述第六导体的两个所述槽内部的节距为短节距。

作为上述电机定子的一种优选技术方案，所述第三导体组包括第五导体和第六导体，所述第五导体的两个槽内部的节距为长节距，所述第六导体的两个槽内部的节距为短节距；

所述第四导体组包括第五导体和第六导体；

所述第五导体组包括两个第四导体，所述第四导体的两个所述槽内部的节距为整节距。

本发明还提供了一种电机，包括上述的电机定子。

本发明的有益效果：本发明提供的电机定子，将定子绕组的每极每相槽数设为二，第一导体组中每个第一导体的两个槽内部的节距为整节距且均设于第M×m1层，第二导体的两个槽内部的节距为长节距，第三导体的两个槽内部的节距为短节距，第二导体组中的每个槽内部均设于第一层，将除第一导体组和第二导体组外的其他导体组中每个导体的两个槽内部均设于相邻两层，以便于将每个相绕组焊接后形成3×m1个并联的支路。

采用第一导体组和第二导体组实现了局部同层，再配合本发明提供的定子绕组的绕线规律，不仅可以使定子绕组的磁路匝数调节更加灵活，而且每个支路均无需使用过桥线，解决了局部温度过高的问题，避免局部温度过高对电机造成损害。

任意两个支路关于定子铁芯的中心轴线旋转对称，使整个定子绕组的每个相绕组沿定子铁芯的周向旋转对称设置，解决了现有非对称的定子绕组中存在的环路电流问题，降低了转矩波动和噪音。

采用多个U形的导体绕制而成，减少了导体类型，降低了加工成本，实现了定子绕组绕制过程的简单化，提高了生产效率，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的电机定子的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一个相绕组的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的一个相绕组的槽内部的分布示意图；

图4是本发明实施例一提供的一个相绕组的焊接端的焊接示意图；

图5是本发明实施例一提供的第一导体组的结构示意图；

图6是本发明实施例一提供的第二导体组的结构示意图；

图7是本发明实施例一提供的第三导体组的结构示意图；

图8是本发明其他实施例提供的一个相绕组的槽内部的分布示意图；

图9是本发明其他实施例提供的一个相绕组焊接端的焊接示意图；

图10是本发明实施例一提供的其中一个相绕组的第一个支路的连接示意图；

图11是本发明实施例一提供的其中一个相绕组的第二个支路的连接示意图；

图12是本发明实施例一提供的其中一个相绕组的第三个支路的连接示意图；

图13是本发明实施例一提供的每个支路的引线部和出线部的位置关系图；

图14是本发明其他实施例提供的每个支路的引线部和出线部的位置关系图；

图15是本发明实施例一提供的三个相绕组采用星形方式连接的示意图；

图16是本发明实施例一提供的三个相绕组采用三角形方式连接的示意图；

图17是本发明实施例一提供的一个相扰组的三个支路中每个槽内部在定子铁芯内的分布示意图；

图18是本发明实施例二提供的第五导体组的结构示意图；

图19是本发明实施例二提供的一个相绕组的槽内部的分布示意图；

图20是本发明实施例二提供的一个相绕组的焊接端的焊接示意图；

图21是本发明实施例三提供的一个相绕组的槽内部的分布示意图；

图22是本发明实施例三提供的一个相绕组的焊接端的焊接示意图；

图23是本发明实施例四提供的一个相绕组的槽内部的分布示意图；

图24是本发明实施例四提供的一个相绕组的焊接端的焊接示意图；

图25是本发明实施例四提供的第三导体组的结构示意图；

图26是本发明实施例五提供的一个相绕组的槽内部的分布示意图；

图27是本发明实施例五提供的一个相绕组的焊接端的焊接示意图；

图28是本发明实施例五提供的第五导体组的结构示意图；

图29是本发明实施例六提供的一个相绕组的槽内部的分布示意图；

图30是本发明实施例六提供的一个相绕组的焊接端的焊接示意图。

图中：

1、定子铁芯；

2、定子绕组；21、第一导体组；22、第二导体组；23、第三导体组；24、第四导体组；25、第五导体组；

31、第一汇流排；32、第二汇流排；33、第三汇流排；

101、第一槽内部；102、第二槽内部；103、焊接端；104、插线端；105、引线部；106、出线部。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

实施例一

如图1至图4所示，本实施例提供了一种电机定子，包括筒状结构的定子铁芯1，其上设有沿定子铁芯1轴向贯穿设置的多个槽，多个槽沿定子铁芯1的周向均匀分布。具体地，定子铁芯1具有环状部，及多个周向均匀分布在环状部内壁的齿部，每个齿部均沿定子铁芯1的轴向贯通设置，相邻两个齿部之间形成一个槽。本实施例中，定子铁芯1由多个层叠设置的环形磁性钢板形成定子铁芯1轴向的两个端面，需要说明的，并不仅限于环形磁性钢板，还可以是其他金属板。

如图2所示，电机定子还包括定子绕组2，定子绕组2包括三个相绕组，分别为A相绕组、B相绕组和C相绕组，上述A相绕组、B相绕组和C相绕组只是代表不同的相绕组，并不表示电流方向，其中A相绕组、B相绕组和C相绕组均指的是U相绕组、V相绕组和W相绕组中的任一个，且分别表示不同的相绕组。

每个相绕组包括多个U形的导体沿着定子铁芯1的周向依次相连形成多个并联的支路。如图5至图7所示，每个导体包括沿定子铁芯1的周向依次分布的第一槽内部101和第二槽内部102，分别连接于第一槽内部101和第二槽内部102的两个焊接端103，及连接第一槽内部101和第二槽内部102的插线端104，每个导体的两个焊接端103均位于定子铁芯1轴向一端，插线端104位于定子铁芯1轴向另一端；每个焊接端103大致沿定子铁芯1周向延伸。

根据每个槽沿定子铁芯1径向所能容纳的槽内部的个数将每个槽分为沿径向分布的多层。定子绕组2的每极每相槽数等于二，极距=相数×每极每相槽数，其中相数等于相绕组的个数，节距小于极距的导体为短节距导体节距等于极距的导体为整节距导体，节距大于极距的导体为长节距导体；其中，将整节距记为Y，短节距记为X，长节距记为Z。

每个相绕组包括3×m1个并联支路，每个槽被分为M×m1层，总槽数为磁极数×极距，其中m1为1或大于1的偶数，M为大于等于六的偶数。本实施例中，M=8且m1=1，最内侧为第一层，最外侧为第八层。于其他实施例中，还可以是最内侧为第八层，最外侧为第一层。

每个支路包括m2个第一导体组21和与第一导体组21一一对应的第二导体组22，m2为1或大于1的偶数。本实施例中，m2=1，第一导体组21包括两个第一导体，每个第一导体的两个槽内部的节距为整节距，第二导体组22包括第二导体和第三导体，第二导体的两个槽内部的节距为长节距，第三导体的两个槽内部的节距为短节距；第一导体组21中的每个槽内部均设于第M层，第二导体组22中的每个槽内部均设于第一层。于其他实施例中，在m1大于1时，第一导体组21中的每个槽内部均设于第M×m1层，第二导体组22中的每个槽内部均设于第一层。

除第一导体组21和第二导体组22外的其他导体的两个槽内部设于相邻两层，除第一导体组21和第二导体组22外的其他导体组中每个导体的两个第一槽内部101设于相邻两槽且两个第二槽内部102设于相邻两槽，每个焊接端103和与其邻接的槽内部位于同层。

本实施例将定子绕组2的每极每相槽数设为二，第一导体组21中每个第一导体的两个槽内部的节距为整节距且均设于第M×m1层，第二导体的两个槽内部的节距为长节距，第三导体的两个槽内部的节距为短节距，第二导体组22中的每个槽内部均设于第一层，将除第一导体组21和第二导体组22外的其他导体组中每个导体的两个槽内部均设于相邻两层，以便于将每个相绕组焊接后形成并联的3×m1个支路，而且采用多个U形的导体绕制而成，减少了导体类型，降低了加工成本，实现了定子绕组2绕制过程的简单化，提高了生产效率，降低了生产成本。

本实施例以m1=m2=1且M=8为例，每个导体组包括两个导体，每极每相槽数为二，那么极距=2×3=6，即定子绕组2的极距为六，每极每相槽数=定子总槽数/（磁极数×相数），定子总槽数为七十二，磁极数等于十二，相数为三。需要说明的是，定子绕组2的磁极数并不限制于12，只需满足对应的磁极数为大于6×m1且能够被3整除的偶数即可，如当m1等于1时，对应的极数为大于6且能被3整除的偶数，可以为12或18或24等，当m1等于2时，定子绕组2的磁极数为大于12且能被3整除的偶数，可以为18或24等。

于其他实施例中，m2可以为2或4等，m1可以等于2或4等，图8和图9示出了以m1=m2=2且M=6为例的一个相绕组的槽内部的分布示意图以及焊接端的焊接示意图，在m1=m2=2时形成了6个并联的支路，此时层数成倍地增加，定子绕组2的磁极数也相应的增加，需要满足对应的磁极数大于6×m1且能被3整除的偶数，即采用的槽数也随着m1成倍增加。采用每极每相槽数为二的定子绕组2，在实际使用时可以根据实际需求确定m1，以得到所需的磁极数，使定子绕组2的磁路匝数更加灵活。

进一步地，如图5所示，每个第一导体的两个焊接端103的延伸方向相同，如图6所示，第二导体组22中每个导体的两个焊接端103的延伸方向相同，第一导体组21中每个焊接端103的延伸方向与第二导体组22中每个焊接端103的延伸方向相反。

进一步地，每个支路还包括沿定子铁芯1的周向依次分布的多个第三导体组23；第三导体组23包括两个第四导体，第四导体的两个槽内部的节距为整节距。

第一导体的两个槽内部的节距等于第四导体的两个槽内部的节距=Y，本实施例中，Y=6。第二导体的两个槽内部的节距为Z，本实施例中，Z等于7。第三导体的两个槽内部的节距为X，本实施例中，X=5。

每M/2×m1个第三导体组23中每个第三导体组23的第一槽内部101和第二槽内部102分别位于第n1+1层和第n1层，n1为大于等于1且小于M×m1的奇数，每M/2×m1个第三导体组23中不同第三导体组23的槽内部位于不同层。第三导体组23中每个导体的两个焊接端103的延伸方向相反。优选地，第三导体组23中每个导体的两个焊接端103位于该导体的两个槽内部的外侧。本实施例中，每个支路中设有八个第三导体组23，四个第三导体组23为一组，每四个第三导体组23的槽内部分别位于第二层和第一层、第四层和第三层、第六层和第五层、第八层和第七层。

每个支路还包括沿定子铁芯1的周向依次分布的2×m2×（M×m1/2-1）×m1个第四导体组24，第四导体组24包括两个第四导体，每（M×m1/2-1）×m1个第四导体组24中每个导体组的第一槽内部101和第二槽内部102分别位于第n2层和第n2+1层，n2为大于等于2且小于M×m1的偶数，每（M×m1/2-1）个第四导体组24中不同第四导体组24的槽内部位于不同层。本实施例中，每个支路设有六个第四导体组24，每三个第四导体组24的槽内部分别位于第二层和第三层、第四层和第五层、第六层和第七层。

进一步地，每个相绕组中与同一槽的第N层对应的焊接端103末端和与第N+1层对应的焊接端103末端焊接形成3×m1个并联的支路，N为大于等于1且小于M×m1的奇数，相焊接的两个焊接端103的节距为整节距。其中，相焊接的两个焊接端103的节距指的是与相焊接的两个焊接端103邻接的槽内部之间的节距。本实施例中，相焊接的两个焊接端103的节距为六。

每个支路的任意两个相连的焊接端103断开形成该支路的出线端和引线端，一个相绕组的三个支路的引线端通过第一汇流排31连接，一个相绕组的三个支路的出线端通过第二汇流排32连接，以将三个支路并联。

本实施例提供的电机定子的焊接方式简单，不易出错，提高了定子绕组2的合格率。

本实施例中，不同相绕组的插线方式相同，对于m2=m1=1且磁极数为12且层数为8且槽数为72的上述电机定子而言，把整个定子绕组2分为由左到右依次分布的12列，其中相邻的4列为一组，共3组，每组的插线方式相同，下面结合图1和图2对前4列导体组的分布进行简要说明。

将定子绕组2的所有导体组按照H（i，j）进行划分，其中i表示周向的第i列导体组，j表示径向的第j行导体组，H（i，j）表示周向的第i列和径向的第j行交汇的导体组。其中，上述i等于1、2、3、...、12，j=1、2、3、4，将同一导体组的两个导体以a和b区分，那么H（i，j）a11和H（i，j）a12分别表示单个导体a的第一槽内部101和第二槽内部102，H（i，j）a21和H（i，j）a22分别表示与H（i，j）a11相连的焊接端103，及与H（i，j）a12相连的焊接端103；H（i，j）b11和H（i，j）b12分别表示单个导体b的第一槽内部101和第二槽内部102，H（i，j）b21和H（i，j）b22分别表示与H（i，j）b11相连的焊接端103，及与H（i，j）b12相连的焊接端103。

H（1，1）a11位于第二层第一槽，H（1，1）a12位于第一层第七槽，H（1，1）b11位于第二层第二槽，H（1，1）b12位于第一层第八槽。

H（1，2）a11位于第四层第一槽，H（1，2）a12位于第三层第七槽；H（1，2）b11位于第四层第二槽，H（1，2）b12位于第三层第八槽。

H（1，3）a11位于第六层第一槽，H（1，3）a12位于第五层第七槽；H（1，3）b11位于第六层第二槽，H（1，3）b12位于第五层第八槽。

H（1，4）a11位于第八层第一槽，H（1，4）a12位于第七层第七槽；H（1，4）b11位于第八层第二槽，H（1，4）b12位于第七层第八槽。

H（2，1）a11位于第二层第七槽，H（2，1）a12位于第三层第十三槽；H（2，1）b11位于第二层第八槽，H（2，1）b12位于第三层第十四槽。

H（2，2）a11位于第四层第七槽，H（2，2）a12位于第五层第十三槽；H（2，2）b11位于第四层第八槽，H（2，2）b12位于第五层第十四槽。

H（2，3）a11位于第六层第七槽，H（2，3）a12位于第七层第十三槽；H（2，3）b11位于第六层第八槽，H（2，3）b12位于第七层第十四槽。

H（2，4）a11位于第八层第七槽，H（2，4）a12位于第八层第十三槽；H（2，4）b11位于第八层第八槽，H（2，4）b12位于第八层第十四槽。

H（3，1）a11位于第一层第十三槽，H（3，1）a12位于第一层第二十槽；H（3，1）b11位于第一层第十四槽，H（3，1）b12位于第一层第十九槽。

H（3，2）a11位于第二层第十三槽，H（3，2）a12位于第三层第十九槽；H（3，2）b11位于第二层第十四槽，H（3，2）b12位于第三层第二十槽。

H（3，3）a11位于第四层第十三槽，H（3，3）a12位于第五层第十九槽；H（3，3）b11位于第四层第十四槽，H（3，3）b12位于第五层第二十槽。

H（3，4）a11位于第六层第十三槽，H（3，4）a12位于第七层第十九槽；H（3，4）b11位于第六层第十四槽，H（3，4）b12位于第七层第二十槽。

H（4，1）a11位于第二层第十九槽，H（4，1）a12位于第一层第二十五槽；H（4，1）b11位于第二层第二十槽，H（4，1）b12位于第一层第二十六槽。

H（4，2）a11位于第四层第十九槽，H（4，2）a12位于第三层第二十五槽；H（4，2）b11位于第四层第二十槽，H（4，2）b12位于第三层第二十六槽。

H（4，3）a11位于第六层第十九槽，H（4，3）a12位于第五层第二十五槽；H（4，3）b11位于第六层第二十槽，H（4，3）b12位于第五层第二十六槽。

H（4，4）a11位于第八层第十九槽，H（4，4）a12位于第七层第二十五槽；H（4，4）b11位于第八层第二十槽，H（4，4）b12位于第七层第二十六槽。

下面结合图10至图12所示，对每个支路中各个导体的连接顺序进行说明。

如图10所示，将H（6，4）b21的末端作为第一个支路的引线端A1，H（6，4）b22的末端与H（5，4）b22的末端焊接，H（5，4）b21的末端与H（3，4）b22的末端焊接，H（3，4）b21的末端与H（1，3）b22的末端焊接，H（1，3）b21的末端与H（11，3）b22的末端焊接，H（11，3）b21的末端与H（9，2）b22的末端焊接，H（9，2）b21的末端与H（7，2）b22的末端焊接，H（7，2）b21的末端与H（5，1）b22的末端，H（5，1）b21的末端与H（3，1）a22的末端焊接，H（3，1）a21的末端与H（4，1）a21的末端焊接，H（4，1）a22的末端与H（6，1）a21的末端焊接，H（6，1）a22的末端与H（8，2）a21的末端焊接，H（8，2）a22的末端与H（10，2）a21的末端焊接，H（10，2）a22的末端与H（12，3）a21的末端焊接，H（12，3）a22的末端与H（2，3）a21的末端焊接，H（2，3）a22的末端与H（4，4）a21的末端焊接，H（4，4）a22的末端与H（6，4）a21的末端焊接，H（6，4）a22的末端与H（5，4）a22的末端焊接，H（5，4）a21的末端与H（3，4）a22的末端焊接，H（3，4）a21的末端与H（1，3）a22的末端焊接，H（1，3）a21的末端与H（11，3）a22的末端焊接，H（11，3）a21的末端与H（9，2）a22的末端焊接，H（9，2）a21的末端与H（7，2）a22的末端焊接，H（7，2）a21的末端与H（5，1）a22的末端焊接，H（5，1）a21的末端与H（3，1）b22的末端焊接，H（3，1）b21的末端与H（4，1）b21的末端焊接，H（4，1）b22的末端与H（6，1）b21的末端焊接，H（6，1）b22的末端与H（8，2）b21的末端焊接，H（8，2）b22的末端与H（10，2）b21的末端焊接，H（10，2）b22的末端与H（12，3）b21的末端焊接，H（12，3）b22的末端与H（2，3）b21的末端焊接，H（2，3）b22的末端与H（4，4）b21的末端焊接，H（4，4）b22的末端作为第一个支路的出线端A2。

如图11所示，将H（6，3）b21的末端作为第二个支路的进线端A3，H（6，3）b22的末端与H（8，4）b21的末端焊接，H（8，4）b22的末端与H（10，4）b21的末端焊接，H（10，4）b22的末端与H（9，4）b22的末端焊接，H（9，4）b21的末端与H（7，4）b22的末端焊接，将H（7，4）b21的末端与H（5，3）b22的末端焊接，H（5，3）b21的末端与H（3，3）b21的末端焊接，H（3，3）b22的末端与H（1，2）b22的末端焊接，H（1，2）b21的末端与H（11，2）b22的末端焊接，H（11，2）b21的末端与H（9，1）b22的末端焊接，H（9，1）b21的末端与H（7，1）a22的末端焊接，H（7，1）a21的末端与H（8，1）a21的末端焊接，H（8，1）a22的末端与H（10，1）a21的末端焊接，H（10，1）a22的末端与H（12，2）a21的末端焊接，H（12，2）a22的末端与H（2，2）a21的末端焊接，H（2，2）a22的末端与H（4，3）a21的末端焊接，H（4，3）a22的末端与H（6，3）a21的末端焊接，H（6，3）a22的末端与H（8，4）a21的末端焊接，H（8，4）a22的末端与H（10，4）a21的末端焊接，H（10，4）a22的末端与H（9，4）a22的末端焊接，H（9，4）a21的末端与H（7，4）a22的末端焊接，H（7，4）a21的末端与H（5，3）a22的末端焊接，H（5，3）a21的末端与H（3，3）a22的末端焊接，H（3，3）a21的末端与H（1，2）a22的末端焊接，H（1，2）a21的末端与H（11，2）a22的末端焊接，H（11，2）a21的末端与H（9，1）a22的末端焊接，H（9，1）a21的末端与H（7，1）a22的末端焊接，H（7，1）a21的末端与H（8，1）b21的末端焊接，H（8，1）b22的末端与H（10，1）b21的末端焊接，H（10，1）b22的末端与H（12，2）b21的末端焊接，H（12，2）b22的末端与H（2，2）b21的末端焊接，H（2，2）b22的末端与H（4，3）b21的末端焊接，将H（4，3）b22的末端作为第二个支路的出线端A4。

如图12所示，将H（6，2）b21的末端作为第三个支路的进线端A5，H（6，2）b22的末端与H（8，3）b21的末端焊接，H（8，3）b22的末端与H（10，3）b21的末端焊接，H（10，3）b22的末端与H（12，4）b21的末端焊接，H（12，4）b22的末端与H（2，4）b21的末端焊接，H（2，4）b22的末端与H（1，4）b22的末端焊接，H（1，4）b21的末端与H（11，4）b22的末端焊接，H（11，4）b21的末端与H（9，3）b22的末端焊接，H（9，3）b21的末端与H（7，3）b22的末端焊接，H（7，3）b21的末端与H（5，2）b22的末端焊接，H（5，2）b21的末端与H（3，2）b22的末端焊接，H（3，2）b21的末端与H（1，1）b22的末端，H（1，1）b21的末端与H（11，1）a22的末端焊接，H（11，1）a21的末端与H（12，1）a21的末端焊接，H（12，1）a22的末端与H（2，1）a21的末端焊接，H（2，1）a22的末端与H（4，2）a21的末端焊接，H（4，2）a22的末端与H（6，2）a21的末端焊接，H（6，2）a22的末端与H（8，3）a21的末端焊接，H（8，3）a22的末端与H（10，3）a21的末端焊接，H（10，3）a22的末端与H（12，4）a21的末端焊接，H（12，4）a22的末端与H（2，4）a21的末端焊接，H（2，4）a22的末端与H（1，4）a22的末端焊接，H（1，4）a21的末端与H（11，4）a22的末端焊接，H（11，4）a21的末端与H（9，3）a22的末端焊接，H（9，3）a21的末端与H（7，3）a22的末端焊接，H（7，3）a21的末端与H（5，2）a22的末端焊接，H（5，2）a21的末端与H（3，2）a22的末端焊接，H（3，2）a21的末端与H（1，1）a22的末端焊接，H（1，1）a21的末端与H（11，1）b21的末端焊接，H（11，1）b22的末端与H（12，1）b21的末端焊接，H（12，1）b22的末端与H（2，1）b21的末端焊接，H（2，1）b212的末端与H（4，2）b21的末端焊接，H（4，2）b22的末端作为第三个支路的出线端A6。

需要说明的是，上述进线端和出线端是可以互换的，即将H（6，4）b21的末端作为第一个支路的出线端，将H（4，4）b22的末端作为第一个支路的引线端；同时将H（6，3）b21的末端作为第二个支路的出线端，将H（4，3）b22的末端作为第二个支路的引线端，同时将H（6，2）b21的末端作为第三个支路的出线端，H（4，2）b22的末端作为第三个支路的引线端。

观察图4可知，在实际焊接时，只需将每个槽中与第一层对应的焊接端103末端和与第二层对应的焊接端103焊接，将每个槽中与第三层对应的焊接端103末端和与第四层对应的焊接端103末端焊接，将每个槽中与第五层对应的焊接端103末端和与第六层对应的焊接端103末端焊接，将每个槽中与第七层对应的焊接端103末端和与第八层对应的焊接端103末端焊接；然后在第一个支路中选择任一需要焊接的两个焊接端103分别作为第一个支路的引线端和出线端，在第二个支路中选择任一需要焊接的两个焊接端103分别作为第二个支路的引线端和出线端，在第三个支路中选择任一需要焊接的两个焊接端103分别作为第三个支路的引线端和出线端，最后将三个支路的引线端通过第一汇流排31连接，三个支路的出线端通过第二汇流排32连接，以将三个支路并联形成一个相绕组。

进一步地，如图1所示，为了便于将每个相绕组的三个支路并联焊接形成一个相绕组，本实施例中，同一相绕组的引线端和出线端沿定子铁芯1的径向依次交替设置，每个出线端连接有出线部106，每个引线端连接有引线部105，每个支路的引线部105和出线部106沿定子铁芯1的周向间隔设置，同一相绕组的每个引线部105均位于出线部106的同一侧。

优选地，如图13所示，同一支路的引线部105和出线部106均沿定子铁芯1的周向延伸且延伸方向相反。于其他实施例中，如图14所示，还可以将同一支路的出线部106沿定子铁芯1的周向延伸且不同支路的出线部106的延伸方向相同，引线部105沿定子铁芯1的轴向延伸。采用上述设置可以将引线部105和出线部106控制在较小的区域内，出线部106的连接方式简单。

按照上述方式完成B相绕组和C相绕组的焊接，最后，将A相绕组的第一汇流排31、B相绕组的第一汇流排31和C相绕组的第一汇流排31通过第三汇流排33连接最终由三个第二汇流排32形成三个出线端子。上述焊接方式可以是超声波焊接、激光焊或摩擦搅拌焊接。本实施例中，第三汇流排33和三个上述第一汇流排31为一体结构，形成大致呈“E”字形汇流排。本实施例提供的定子绕组2采用汇流排连接，无需采用过桥线，各部分绕组温差小,从而减少了局部过温对电机的危害。

如图15所示，三个相绕组的连接方式可以采用星形连接，如图16所示，三个相绕组的连接方式也可以采用三角形连接。

上述定子绕组2通过设置第一导体组21和第二导体组22实现局部同层，不仅可以使定子绕组2的磁路匝数调节更加灵活，而且每个支路均无需使用过桥线，解决了局部温度过高的问题，避免定子绕组2的局部温度过高对电机造成损伤。

上述定子绕组2实现了任意两个支路关于定子铁芯1的中心轴线旋转对称，使整个定子绕组2的每个相绕组沿定子铁芯1的周向旋转对称设置，消除了现有定子绕组2的磁路存在的环路电流的问题，降低了转矩波动，降低了噪音。

具体地，如图17所示，图中“●”表示第一个支路的槽内部，“◇”表示第二个支路的槽内部，“×”表示第三个支路的槽内部，根据图17所示，任意一个支路的槽内部绕定子铁芯1的中心顺时针或逆时针旋转120°将会与另一个支路的槽内部重合，即任意两个支路关于定子铁芯1的中心轴线旋转对称设置。

本实施例还提供了一种电机，包括上述的电机定子，采用上述电机定子的电机，能够降低生产成本，提高生产效率。

实施例二

如图18至图20所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，每个支路还包括沿定子铁芯1周向依次分布的2×m2×（M×m1/2-1）×m1个第五导体组25，以取代实施例一中的2×m2×（M×m1/2-1）×m1个第四导体组24。第五导体组25包括第五导体和第六导体，第五导体的两个槽内部的节距为长节距，第六导体的两个槽内部的节距为短节距。本实施例中，第二导体的两个槽内部的节距等于第五导体的两个槽内部的节距=Z，Z等于7。第三导体的两个槽内部的节距等于第六导体的两个槽内部的节距=X，X=5。

每（M×m1/2-1）个第五导体组25中每个第五导体组25的第一槽内部101和第二槽内部102分别位于第n2层和第n2+1层，n2为大于等于2且小于M×m1的偶数，每（M×m1/2-1）个第五导体组25中不同第五导体组25的槽内部位于不同层。本实施例中，每个支路设有六个第五导体组25，每三个第五导体组25的槽内部分别位于第二层和第三层、第四层和第五层、第六层和第七层。

第五导体组25中每个导体的两个焊接端103的延伸方向相反。优选地，第五导体组25中每个导体的两个焊接端103位于该导体的两个槽内部的外侧。

前4列的导体组中仅有中间两列导体组的分布有实施例一不同，下面结合图19和图20对中间两列导体组的分布进行简要说明。

H（2，1）a11位于第二层第七槽，H（2，1）a12位于第三层第十四槽；H（2，1）b11位于第二层第八槽，H（2，1）b12位于第三层第十三槽。

H（2，2）a11位于第四层第七槽，H（2，2）a12位于第五层第十四槽；H（2，2）b11位于第四层第八槽，H（2，2）b12位于第五层第十三槽。

H（2，3）a11位于第六层第七槽，H（2，3）a12位于第七层第十四槽；H（2，3）b11位于第六层第八槽，H（2，3）b12位于第七层第十三槽。

H（2，4）a11位于第八层第七槽，H（2，4）a12位于第八层第十三槽；H（2，4）b11位于第八层第八槽，H（2，4）b12位于第八层第十四槽。

H（3，1）a11位于第一层第十三槽，H（3，1）a12位于第一层第二十槽；H（3，1）b11位于第一层第十四槽，H（3，1）b12位于第一层第十九槽。

H（3，2）a11位于第二层第十三槽，H（3，2）a12位于第三层第二十槽；H（3，2）b11位于第二层第十四槽，H（3，2）b12位于第三层第十九槽。

H（3，3）a11位于第四层第十三槽，H（3，3）a12位于第五层第二十槽；H（3，3）b11位于第四层第十四槽，H（3，3）b12位于第五层第十九槽。

H（3，4）a11位于第六层第十三槽，H（3，4）a12位于第七层第二十槽；H（3，4）b11位于第六层第十四槽，H（3，4）b12位于第七层第十九槽。

本实施例中每个支路中不同导体的连接顺序与实施例一类似，在焊接时可以将每个槽中与第一层对应的焊接端103末端和与第二层对应的焊接端103焊接，将每个槽中与第三层对应的焊接端103末端和与第四层对应的焊接端103末端焊接，将每个槽中与第五层对应的焊接端103末端和与第六层对应的焊接端103末端焊接，将每个槽中与第七层对应的焊接端103末端和与第八层对应的焊接端103末端焊接，然后在第一个支路中选择任一需要焊接的两个焊接端103分别作为第一个支路的引线端和出线端，在第二个支路中选择任一需要焊接的两个焊接端103分别作为第二个支路的引线端和出线端，在第三个支路中选择任一需要焊接的两个焊接端103分别作为第三个支路的引线端和出线端最后将三个支路的引线端通过第一汇流排31连接，三个支路的出线端通过第二汇流排32连接，以将三个支路并联形成一个相绕组。

实施例三

如图21和图22所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，每个支路还包括沿定子铁芯1周向依次分布的（M×m1/2-1）个第四导体组24，及沿定子铁芯1周向依次分布的（M×m1/2-1）个第五导体组25，以取代实施例一中的2×（M×m1/2-1）个第四导体组24。

需要说明的是，实施例三中第二列导体组的分布与实施例二中第二列导体组的分布相同，第三列导体组的分布与实施例一中第三列导体组的分布相同，在此不再重复赘叙。

本实施例中，定子绕组2中不同导体之间的焊接方式与实施例一相同，在此不再赘叙。

实施例四

如图23和图24所示，本实施例提供的定子绕组2的绕线规律与实施例一相同，与实施例一的不同之处在于，第三导体组23和第四导体组24的结构不同。

具体地，如图25所示，第三导体组23包括第五导体和第六导体，第五导体的两个槽内部的节距为长节距=Z，Z=7，第六导体的两个槽内部的节距为短节距=X，X=5。

第四导体组24的结构与第三导体组23的结构相同，区别仅在于跨层分布的方向相反，详见实施例一。

实施例五

如图26和图27所示，实施例五与实施例四相比，采用第五导体组25取代实施例四中的第四导体组24。

具体地，如图28所示，第五导体组包括两个第四导体，第四导体的两个槽内部的节距为整节距。

每（M×m1/2-1）个第五导体组25中每个第五导体组25的第一槽内部101和第二槽内部102分别位于第n2层和第n2+1层，n2为大于等于2且小于M×m1的偶数，每（M×m1/2-1）个第五导体组25中不同第五导体组25的槽内部位于不同层。本实施例中，每个支路设有六个第五导体组25，每三个第五导体组25的槽内部分别位于第二层和第三层、第四层和第五层、第六层和第七层。

第五导体组25中每个导体的两个焊接端103的延伸方向相反。优选地，第五导体组25中每个导体的两个焊接端103位于该导体的两个槽内部的外侧。

实施例六

如图29和图30所示，本实施例提供的定子绕组2的绕线规律与实施例四相同，与实施例四的不同之处在于，每个支路还包括沿定子铁芯1周向依次分布的（M×m1/2-1）个第四导体组24，及沿定子铁芯1周向依次分布的（M×m1/2-1）个第五导体组25，以取代实施例一中的2×（M×m1/2-1）个第四导体组24。

需要说明的是，实施例六中第二列导体组的分布与实施例四中第二列导体组的分布相同，第三列导体组的分布与实施例五中第三列导体组的分布相同，在此不再重复赘叙。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

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。

Claims (12)

1.一种电机定子，包括定子铁芯（1），其上设有轴向贯穿且沿所述定子铁芯（1）的周向分布的多个槽，其特征在于，还包括设有三个相绕组的定子绕组（2），每个所述相绕组包括由多个U形的导体沿着所述定子铁芯（1）周向依次相连形成的3×m1个并联的支路，m1为1或大于1的偶数，所述定子绕组（2）的每极每相槽数等于二；每个所述U形的导体包括沿所述定子铁芯（1）的周向依次分布的第一槽内部（101）和第二槽内部（102）；

每个所述支路包括m2个第一导体组（21）和与所述第一导体组（21）一一对应的第二导体组（22），m2为1或大于1的偶数，所述第一导体组（21）包括两个第一导体，每个所述第一导体的两个槽内部的节距为整节距；所述第二导体组（22）包括第二导体和第三导体，所述第二导体的两个槽内部的节距为长节距，所述第三导体的两个槽内部的节距为短节距；

根据每个所述槽沿所述定子铁芯（1）径向所能容纳的槽内部的个数将每个槽分为沿径向分布的M×m1层，M为大于等于六的偶数，所述第一导体组（21）中的每个所述槽内部均设于第M×m1层，所述第二导体组（22）中的每个所述槽内部均设于第一层，除所述第一导体组（21）和所述第二导体组（22）外的其他导体组中每个导体的两个所述槽内部设于相邻两层，使任意两个所述支路关于所述定子铁芯（1）的中心轴线旋转对称。

2.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述定子绕组（2）的磁极数大于等于12且为3的整数倍。

3.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，每个所述U形的导体还包括分别连接于所述第一槽内部（101）和所述第二槽内部（102）的两个焊接端（103），及连接所述第一槽内部（101）和所述第二槽内部（102）的插线端（104），每个所述导体组的两个所述第一槽内部（101）和两个所述第二槽内部（102）均设于相邻两槽，每个所述焊接端（103）和与其邻接的所述槽内部位于同层。

4.根据权利要求3所述的电机定子，其特征在于，每个所述相绕组中与同一所述槽的第N层对应的所述焊接端（103）末端和与第N+1层对应的所述焊接端（103）末端焊接形成3×m1个并联的支路，N为大于等于1且小于M×m1的奇数，相焊接的两个焊接端（103）的节距为整节距。

5.根据权利要求4所述的电机定子，其特征在于，每个所述相绕组中每个所述支路的任意两个相连的所述焊接端（103）末端断开形成该支路的出线端和引线端。

6.根据权利要求5所述的电机定子，其特征在于，同一所述相绕组的所述引线端和所述出线端沿所述定子铁芯（1）的径向依次交替设置；

每个所述出线端连接有出线部（106），每个所述引线端连接有引线部（105），每个所述支路的所述引线部（105）和所述出线部（106）沿所述定子铁芯（1）的周向间隔设置，同一所述相绕组的每个所述引线部（105）均位于所述出线部（106）的同一侧。

7.根据权利要求3所述的电机定子，其特征在于，所述第一导体组（21）中每个导体的两个焊接端（103）的延伸方向相同，所述第二导体组（22）中每个导体的两个所述焊接端（103）的延伸方向相同；

所述第一导体组（21）中每个所述焊接端（103）的延伸方向与所述第二导体组（22）中每个所述焊接端（103）的延伸方向相反。

8.根据权利要求3至7任一项所述的电机定子，其特征在于，每个所述支路还包括沿所述定子铁芯（1）的周向依次分布的多个第三导体组（23）;所述第三导体组（23）中每个导体的两个焊接端（103）的延伸方向相反；

每M/2×m1个所述第三导体组（23）中每个所述第三导体组（23）的所述第一槽内部（101）和所述第二槽内部（102）分别位于第n1+1层和第n1层，n1为大于等于1且小于M×m1的奇数，每M/2×m1个所述第三导体组（23）中不同所述第三导体组（23）的所述槽内部位于不同层。

9.根据权利要求8所述的电机定子，其特征在于，每个所述支路还包括沿所述定子铁芯（1）的周向依次分布的2×m2×（M×m1/2-1）个第四导体组（24）；

或，每个所述支路还包括沿所述定子铁芯（1）的周向依次分布的2×m2×（M×m1/2-1）个第五导体组（25）；

或，每个所述支路还包括沿所述定子铁芯（1）的周向依次分布的m2×（M×m1/2-1）个第四导体组（24），及所述定子铁芯（1）的周向依次分布的m2×（M×m1/2-1）个第五导体组（25）；

每（M×m1/2-1）个所述第四导体组（24）中每个所述第四导体组（24）的所述第一槽内部（101）和所述第二槽内部（102）分别位于第n2层和第n2+1层，n2为大于等于2且小于M×m1的偶数，每（M×m1/2-1）个所述第四导体组（24）中不同所述第四导体组（24）的所述槽内部位于不同层；

每（M×m1/2-1）个所述第五导体组（25）中每个所述第五导体组（25）的所述第一槽内部（101）和所述第二槽内部（102）分别位于第n2层和第n2+1层，n2为大于等于2且小于M×m1的偶数，每（M×m1/2-1）个所述第五导体组（25）中不同所述第五导体组（25）的所述槽内部位于不同层；所述第五导体组（25）中每个导体的两个所述焊接端（103）的延伸方向相反。

10.根据权利要求9所述的电机定子，其特征在于，所述第三导体组（23）包括两个第四导体，所述第四导体的两个槽内部的节距为整节距；

所述第四导体组（24）包括两个所述第四导体；

所述第五导体组（25）包括第五导体和第六导体，所述第五导体的两个所述槽内部的节距为长节距，所述第六导体的两个所述槽内部的节距为短节距。

11.根据权利要求9所述的电机定子，其特征在于，所述第三导体组（23）包括第五导体和第六导体，所述第五导体的两个槽内部的节距为长节距，所述第六导体的两个槽内部的节距为短节距；

所述第四导体组（24）包括第五导体和第六导体；

所述第五导体组（25）包括两个第四导体，所述第四导体的两个所述槽内部的节距为整节距。

12.一种电机，其特征在于，包括权利要求1至11任一项所述的电机定子。

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