CN112821624A - 用于电机的具有横截面形状变化的导体的定子 - Google Patents
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Abstract
本公开提供“用于电机的具有横截面形状变化的导体的定子”。一种用于电机的定子以分层形成,从而形成具有轴向狭槽的芯以及多个跨栏形导体。每个导体包括设置在狭槽中的第一立柱和第二立柱,以及连接立柱并在芯端面上方周向延伸的桥接件。第一立柱比第二立柱在径向上更靠近芯中心轴线。每个桥接件从第一立柱径向向外跨接到第二立柱。径向相邻的桥接件彼此相邻地嵌套而不横越彼此。桥接件的第一端与第一立柱之间的接合部限定径向面向外的突出部,并且第二端与第二立柱之间的接合部限定径向面向内的突出部。每个桥接件越过其径向向内相邻导体的面向外的突出部,并且越过其径向向外相邻导体的面向内的突出部。
Description
技术领域
本公开涉及电机的领域。更具体地,本公开涉及一种用于其中绕组的横截面以减小端匝(end-turn)长度的方式变化的这样一类马达的定子。
背景技术
电机(马达、发电机等)由许多不同类型的电机共有的若干基本部件构成:一个或多个载流部件(导体或绕组);磁路部件(芯);和磁场源(线圈或磁体)。在典型的马达(包括当前在大多数电动车辆中采用的那些马达)中,定子包括绕组,所述绕组包括轴向延伸穿过芯(通常穿过由芯限定的狭槽)的多个笔直部分以及在芯的每个轴向端部外部和所述每个轴向端部处的多个部分(通常被称为端匝)。端匝将由芯限定的狭槽内的轴向取向的导体电连接,从而完成电路并产生期望/所需数量的电气相位。尽管端匝区域对于电机的正常运转是必要的,但是端匝区域会影响电损耗、重量、成本和体积,但不会影响扭矩。因此,期望减小端匝的长度和电阻。
常规已知的是,通过将U形“发夹型导体”从定子的第一轴向端部插入形成在定子中的轴向延伸的狭槽中,并且随后将发夹型导体的从定子的相对第二轴向端部突出的端部互连(根据需要来实现期望的电路路径),来制造EM的定子。每个发夹型导体常规地通过将铜杆或铜条弯曲成具有矩形横截面来制造。因此,导体横截面的形状和面积在整个电机中保持相同。端匝必须在定子的两端处轴向地横越彼此,并且这增加了绕组的总长度。因此,端匝可构成总绕组长度的显著部分,在短堆叠电机(定义为半径远大于轴向长度的电机)中,端匝可达到总铜含量的50%。
已经提出了允许通过增材制造(通常也称为三维(3D)打印)生产电机部件的构造。然而,所提出的构造中没有一个能够制造其中端匝不轴向地横越彼此的分布式绕组定子。消除此类横越将显著改善电机。
发明内容
在用于电机的定子的第一公开实施例中,分层被布置为形成:芯,其限定平行于芯的中心轴线延伸并由齿部分开的多个狭槽;以及多个跨栏形导体。所述跨栏形导体中的每一个包括设置在所述狭槽中的不同狭槽中的第一立柱(upright)和第二立柱,并且还包括桥接件,所述桥接件连接立柱并在芯的端面上方周向延伸。第一立柱比第二立柱在径向上更靠近中心轴线,并且所述桥接件中的每一个从第一立柱径向向外跨接到第二立柱。径向相邻的桥接件彼此相邻地嵌套而不横越彼此。
在第一实施例的另一特征中,桥接件的第一端与相应的第一立柱的径向内部部分连接以在第一端与第一立柱之间的接合部处限定径向面向外的突出部,并且所述桥接件的相对的第二端与相应的第二立柱的径向外部部分连接以在第二端与第二立柱之间的接合部处限定径向面向内的突出部。导体中从第一导体径向向外定位的第二导体的桥接件越过面向外的突出部;并且导体中从第一桥接件向内径向设置的第三导体的桥接件越过面向内的突出部。这使得端匝的布局非常紧凑且有效,并且可通过增材制造工艺来制造。
面向内的突出部和面向外的突出部可相对于芯端面的平面倾斜,以提供桥接件与相应的突出部相遇处的横截面面积的逐渐变化。
第一立柱和第二立柱的横截面面积可相等,并且桥接件的横截面面积在任何地方都不小于第一立柱和第二立柱的横截面面积。
在本文公开的第二实施例中,所述桥接件中的一个桥接件的越过包含立柱的狭槽之间的中间狭槽的部段在径向上薄于所述桥接件的越过紧邻所述中间狭槽的齿部的部段。
在本文公开的定子的第三实施例中,定子的分层还被布置为形成多个跨栏形外导体,所述多个跨栏形外导体各自包括设置在与包含第一立柱的狭槽相邻的第三狭槽中的第三立柱、设置在与包含第二立柱的狭槽相邻的第四狭槽中的第四立柱,并且还包括外桥接件,所述外桥接件连接第三立柱和第四立柱并且平行于下部导体的桥接件延伸并轴向地跨越所述桥接件上方。第三立柱位于距中心轴线的径向距离等于第一立柱距中心轴线的径向距离处,并且第四立柱位于距中心轴线的第二径向距离等于第二立柱距中心轴线的径向距离处,使得所述外桥接件中的每一个从第三立柱径向向外跨接到第四立柱,使得所述外桥接件彼此相邻地径向嵌套而不横越彼此。
在此第三实施例中,所述外桥接件的第一端与相应的第三立柱的径向内部部分连接以在第一端与第三立柱之间的接合部处限定径向面向外的突出部,并且所述外桥接件的第二端与相应的第四立柱的径向外部部分连接以在第二端与第四立柱之间的接合部处限定径向面向内的突出部。从第一外桥接件径向向外设置的外桥接件越过面向外的突出部;并且从第一外桥接件径向向内设置的外桥接件越过面向内的突出部。这使得端匝的布局非常紧凑且有效,并且可通过增材制造工艺来制造。
附图说明
图1是电机的定子的一部分的透视横截面图。
图2是示出图1所示的定子的顶部轴向端部的一部分的透视图。
图3是图1和图2的导体中的一个代表性导体的局部透视图,所述代表性导体与芯和其他导体隔离。
图4是图1至图3所示的导体中的一个代表性导体的跨栏形截面的放大视图。
图5是导体的跨栏形截面的另一个实施例的一部分的进一步放大视图。
图6是图1至图3所示的两个径向相邻的导体的透视图,所述导体与芯和其他导体隔离。
图7是定子的第二公开实施例的一部分的俯视图/平面图。
图8是图7所示的定子的芯和一个跨栏形导体的示意性透视图。
图9A是定子的第三公开实施例的导体的部分的透视图,所述导体与所有其他定子部件隔离。
图9B是图9A所示的定子的芯的透视横截面图,其中具有导体的部分。
图10是图9A和图9B所示的内跨栏形导体和外跨栏形导体的放大透视图。
具体实施方式
本文中描述了本公开的实施例。然而,应理解,所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可以呈现各种和替代形式。附图不一定按比例绘制;一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此,本文所公开的具体结构和功能细节不应被解释为是限制性的,而仅是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。如本领域普通技术人员将理解,参考附图中的任一者示出和描述的各个特征可与在一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供典型应用的代表性实施例。然而,对于特定应用或实现方式,可能希望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
图1示出了电机的定子12的上部。定子12包括芯14,所述芯14具有限定在其中的多个周向间隔开且轴向延伸的狭槽16。中心轴线A指示芯14的径向对称轴线,并且也是在组装的电机中支撑在定子内以进行旋转的大致圆柱形转子(未示出)的旋转轴线。芯14由诸如铁或钢的含铁材料形成。
定子12还包括多个绕组或导体18,所述多个绕组或导体18设置在狭槽16中并且沿着芯14的顶部轴向端面14a和芯的底部端面(图1中不可见)延伸,如常规已知的。如本文所使用的,术语“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”和类似术语仅指这些附图中所描绘的定子的取向,并且应当理解,可以任何取向操作电机。
定子12被描绘为每狭槽具有四个导体的三相装置,但这仅作为示例,因为本文公开的创造性概念可用于具有任何数量的相位和每狭槽导体数的电气装置。在图2中,罗马数字I、II和III指示每个导体18的电气相位。
导体18由高导电性的材料(诸如铜)形成,并且被非导电涂层覆盖,以便彼此电绝缘并且与芯14电绝缘。因为绝缘涂层相对于导体的尺寸非常薄,所以其未在图中示出或未由附图标记标注。
图3描绘了与定子12的其他部件隔离的代表性导体18的一部分。每个导体18是连续元件,其包括设置在狭槽中的轴向延伸部分20和连接狭槽内部分的桥接件部分24(本领域技术人员有时将其称为端匝)。桥接件24在芯端面(如图1和图2所示)上方大致周向地延伸,以产生电机运转所需的电路路径。
如下面进一步详细描述的,可有利地使用增材制造工艺(也称为三维打印)形成多个导体18,其中材料分层有序地沉积在彼此的顶部上。在这种工艺中,导体18可彼此同时并且与芯14同时打印。也可通过这种工艺同时形成围绕导体18的绝缘层(未示出)。如果导体与芯之间的绝缘层也被同时打印,则可完全填充每个狭槽中的可用空间,从而可产生无空隙的电机。作为替代方案,导体可与芯分开地并且分两个阶段制造,其中第二端匝在绕组的其余部分已经插入芯中之后打印,或者用此处未涵盖的方法接合到绕组的其余部分。
仅出于进一步描述的目的,可认为图3中描绘的每个导体1 8由一系列共同接合的跨栏形导体118构成,其中图4中单独描绘了一个导体。每个跨栏形导体118包括第一立柱20a、第二立柱20b和桥接件24,所述桥接件24在立柱之间延伸、与立柱连接并与立柱一体地形成。立柱20a、20b各自设置在狭槽16中的不同狭槽中,相应的狭槽由桥接件24所跨越的一个或多个中间狭槽分开。桥接件24所跨越的中间狭槽的数量由电机的若干设计特征(例如,电气相位的数量和每极狭槽的数量)决定。在所描绘的实施例中,示出了三相位的每极三个狭槽的定子,其中每个桥接件24跨越两个中间狭槽。
如图2中最佳所见,第一立柱20a定位成比第二立柱20b在径向上更靠近中心轴线A,并且桥接件24在其从第一(相对更内侧)立柱延伸到第二(相对更外侧)立柱时径向向外跨接。在所描绘的实施例中,当桥接件24在端面14a上顺时针延伸时,桥接件24径向向外跨接。然而,桥接件的向外跨接可沿逆时针方向,如由马达的期望旋转方向所决定。
桥接件24的第一端连接到第一立柱20a的径向内部部分,使得桥接件与第一立柱之间的接合部被构造为限定径向面向外的突出部26(参见图4),并且桥接件的第二端连接到第二立柱20b的径向外部部分,使得桥接件与第二立柱之间的接合部被构造为限定径向面向内的突出部28。
在图4所描绘的实施例中,面向外的突出部26和面向内的突出部28被构造为直角表面。也就是说,当立柱20a、20b设置在其相应的狭槽16中时,突出部26、28基本上垂直于立柱20a、20b的纵向轴线并且基本上平行于垂直于轴线A的平面。在图5所示的替代实施例中,面向内的突出部28′(以及类似地,在桥接件24′的另一端处的未示出的面向外的突出部)可相对于端面14a倾斜或偏斜以在立柱与桥接件之间的接合部处形成横截面的逐渐转变。
在通过3D打印工艺使导体18与芯14同时形成的优点之一是,导体可完全(或几乎完全)填充其相应狭槽的横截面面积,从而产生非常紧凑且有效的(由于减小的电阻)电机。3D打印还使得能够经济地制造横截面面积和弯曲几何形状逐渐转变的导体,这旨在避免可能阻碍电流流过导体的“瓶颈”。
所有导体的立柱20a、20b(即,狭槽内部分)优选地具有相等且均匀的横截面面积。所述横截面面积在图5中被示为Wu×Lu,假设导体的横截面形状为大致矩形。而且,桥接件24的横截面面积优选地等于或大于立柱的横截面面积。这在选择桥接件宽度WB和桥接件长度LB使得WB大约等于1/2WU并且LB大约等于2WU的情况下可实现,如图5中最佳所示。以这种方式,垂直于流过导体的电流的横截面面积在导体的整个长度上保持相对恒定。
再次参考图1和图2,显而易见的是,每个导体18的径向相邻的桥接件24在径向方向上彼此抵靠放置或“嵌套”并且不横越彼此(轴向重叠)。现在将参考图6描述径向相邻的导体之间的这种嵌套关系,其中两个导体118a、118b被示为与定子部件的其余部分隔离。所示的两个导体可表示构成定子12的任何一对径向相邻的导体。如图所示,存在以下关系:1)径向外导体118a的桥接件挨着径向内导体118b的面向外的突出部并越过所述面向外的突出部;和2)径向内导体118b的桥接件越过径向外导体118a的面向内的突出部(其紧邻导体118a设置)并挨着所述面向内的突出部。由于每对径向相邻的导体118a、118b之间的这种紧密嵌套的关系围绕圆周并横越定子12的半径重复,因此不需要任何导体的桥接件轴向地横越径向相邻的导体的桥接件。
与其中导体的桥接件横越彼此(重叠)的常规已知的定子相比,所公开的构造允许导体的总长度更短,并且因此使用更少的材料并产生更小的电阻。此外,所公开的定子12(以及因此电机整体)在轴向上可比现有技术中已知的定子更紧凑。
图7和图8示出了定子212的第二实施例的相关部分,所述第二实施例与上述第一实施例的不同之处在于,导体218包括桥接件224(为了清楚起见,图8中仅示出了其中一个桥接件),所述桥接件224的宽度沿着其相应的周向长度/跨度变化。具体地,桥接件224的越过分离狭槽16的齿部214b(在其轴向正上方)的部分的径向宽度大于桥接件越过狭槽16的相邻部分的径向宽度。这种径向宽度的增大是可能的,因为如图7中最佳所示,当八个导体越过每个狭槽16时,仅六个桥接件越过每个齿部214b。因此,桥接件的过齿部部分224a的最大宽度是可用狭槽宽度WA的1/8,并且过狭槽部分224b的最大宽度是狭槽宽度WA的1/6。调适桥接件部分224a、224b的宽度以填充所有可用的径向空间会产生对于给定的轴向长度具有最小量的电阻的桥接件。桥接件的径向宽度的这种变化也通过3D打印工艺来实现。
还应注意,与立柱220a相比,立柱220b的位置相对更径向向内。因此,当桥接件224在立柱220b和220a之间逆时针(与先前实施例中描绘的方向相反)延伸时,桥接件224径向向外跨接。
图9A至图9B和图10示出了每极六个狭槽(对于每个相位,每极两个狭槽)的三相定子的第三实施例。在这种设计中,必须跨越中间狭槽的桥接件的数量是上述第一实施例和第二实施例中的每极三个狭槽的定子设计的桥接件的数量的两倍。在那些实施例中使用的方法将导致桥接件非常薄(径向地)以便将两倍之多的桥接件装配到具有相同径向尺寸的定子中,并且因此非常高(轴向地)以便保持相同的导体横截面面积,使得导体的电阻不会增加。
相反,在第三实施例中,构成每个相位的导体的桥接件被布置成两层:紧邻芯的端面的内桥接件(基本上类似于先前描述的桥接件)和跨越内桥接件并且轴向地越过内桥接件的第二外桥接件。
图9A至图9B示出了定子芯314以及导体的属于电机的共同电气相位的两个部分。出于描述的目的,导体包括第一部分318和第二部分418,这两者来回轴向地穿过。第一部分318包括通过桥接件324a至324c连接的多个轴向延伸的狭槽内部分320。第二部分418包括通过桥接件424a至424c连接的多个轴向延伸的狭槽内部分420。
现在参考图10,仅出于进一步描述的目的,认为每个导体318、418由一系列共同接合的跨栏形元件构成,每个元件还包括设置在由芯314限定的狭槽中的两个立柱320a至320b、420a至420b以及在相应的立柱之间延伸、连接相应的立柱并与相应的立柱一体地形成的桥接件324a至324b(类似于以上对图4的描述)。出于描述的目的,第一桥接件324a在下文中将被称为内桥接件,并且第二桥接件424a在下文中将被称为外桥接件。
内桥接件324a被构造为基本上类似于图8中所示的桥接件224,只不过内桥接件324a跨越四个中间狭槽(在这个示例中为三相的每极六狭槽电机)。
外桥接件424a跨越六个中间狭槽并且在内桥接件324a上方轴向延伸并与内桥接件324a平行。立柱420a至420b设置在紧邻包含立柱320a至320b的狭槽并且在所述狭槽的周向外侧(相对于内桥接件324a)的狭槽中。立柱420a至420b与外桥接件424a的端部之间的接合部处形成位于与内桥接件324a的对应突出部328、326相同的轴向位置处的面向内的突出部428和面向外的突出部426。该构造允许相邻桥接件的径向嵌套,这与关于前两个实施例的单层桥接件所描述的基本上相同。在该第三实施例中,下层的桥接件径向抵靠彼此嵌套,并且上层的桥接件径向抵靠彼此嵌套在下层的桥接件的正上方。
如图9B中所见,导体420包括在芯314的上部轴向端部处的外桥接件424a(如在本图中所观察到的)和在相对的下部轴向端部处的内桥接件424b。同样地,导体320包括在芯314的上部轴向端部处的内桥接件324a和在相对的下部轴向端部处的外桥接件324b。这是必要的,此归因于导体来回轴向地蜿蜒穿过定子的连续性质,并且这导致所有导体路径具有相同的总长度。
所公开的设计概念利用增材制造的灵活性来实现更紧凑而没有性能损失的电机绕组。这是通过改变电机的不同部分中(即,在轴向狭槽内部分与端匝或桥接件部分之间)的导体横截面形状以消除空隙和浪费的空间并减小导电路径的总长度来实现的。
尽管上文描述了示例性实施例,但并不意图这些实施例描述权利要求所涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述词语而非限制性词语,并且应理解,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以做出各种改变。如先前所述,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另外的实施例。尽管各种实施例就一个或多个期望的特性而言可能已经被描述为提供优点或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,可折衷一个或多个特征或特性来实现期望的整体系统属性,这取决于具体应用和实现方式。因此,就一个或多个特性而言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,所述电机具有分层,所述分层被布置为形成:芯,其限定平行于芯的中心轴线延伸并且由齿部分开的多个狭槽;以及多个跨栏形导体,所述跨栏形导体各自包括设置在所述狭槽中的不同狭槽中的第一立柱和第二立柱,其中第一立柱比第二立柱在径向上更靠近中心轴线,并且还包括桥接件,所述桥接件连接立柱并在芯的端面上方周向延伸,其中所述桥接件中的每一个从第一立柱径向向外跨接到第二立柱,并且径向相邻的桥接件彼此相邻地嵌套而不横越彼此。
根据一个实施例,所述导体中的第一导体的桥接件具有:第一端,其与相应的第一立柱的径向内部部分连接以在第一端与第一立柱之间的接合部处限定径向面向外的突出部;以及第二端,其与相应的第二立柱的径向外部部分连接以在第二端与第二立柱之间的接合部处限定径向面向内的突出部;导体中从第一导体径向向外定位的第二导体的桥接件越过面向外的突出部;并且导体中从第一桥接件径向向内设置的第三导体的桥接件越过面向内的突出部。
根据一个实施例,面向内的突出部和面向外的突出部中的至少一者相对于芯端面的平面倾斜,以提供桥接件与相应的突出部连接处的横截面面积的逐渐变化。
根据一个实施例,第一立柱和第二立柱具有相等的横截面面积,并且桥接件的横截面面积在任何地方都不小于第一立柱和第二立柱的横截面面积。
根据一个实施例,桥接件是立柱的一半宽且两倍高。
根据一个实施例,所述桥接件中的一个桥接件的越过包含立柱的狭槽之间的中间狭槽的部段在径向上薄于所述桥接件的越过紧邻所述中间狭槽的齿部的部段。
根据一个实施例,所述分层还被布置为形成:多个跨栏形外导体,所述多个跨栏形外导体各自包括:第三立柱,其设置在所述狭槽中邻近包含所述导体中的一个导体的第一立柱的狭槽的第三狭槽中;第四立柱,其设置在所述狭槽中邻近包含所述导体中的所述一个导体的第二立柱的狭槽的第四狭槽中,其中第三立柱位于距中心轴线的径向距离等于第一立柱距中心轴线的径向距离处,并且第四立柱位于距中心轴线的第二径向距离等于第二立柱距中心轴线的第二径向距离处,并且还包括外桥接件,所述外桥接件连接第三立柱和第四立柱并且平行于所述导体中的所述一个导体的桥接件延伸并跨越所述桥接件,其中所述外桥接件中的每一个从第三立柱径向向外跨接到第四立柱,使得外桥接件彼此相邻地径向嵌套而不横越彼此。
根据一个实施例,外导体中的第一外导体的外桥接件具有:第一端,其与相应的第三立柱的径向内部部分连接以在第一端与第三立柱之间的接合部处限定径向面向外的突出部;以及第二端,其与相应的第四立柱的径向外部部分连接以在第二端与第四立柱之间的接合部处限定径向面向内的突出部;外导体中从第一外桥接件径向向外定位的第二外导体的外桥接件越过面向外的突出部;并且外导体中从第一外桥接件径向向内设置的第三外导体的外桥接件越过面向内的突出部。
根据本发明,提供了一种电机,所述电机具有分层,所述分层被布置为形成:芯,其限定平行于所述芯的中心轴线延伸并由齿部分开的多个狭槽;以及多个跨栏形导体,所述多个跨栏形导体各自包括设置在所述多个狭槽中的相应的第一狭槽和第二狭槽中的第一立柱和第二立柱,其中第一立柱比第二立柱在径向上更靠近中心轴线,并且还包括桥接件,所述桥接件具有:第一端,其与相应的第一立柱的径向内部部分连接以在第一端与第一立柱之间的接合部处限定径向面向外的突出部,以及第二端,其与相应的第二立柱的径向外部部分连接以在第二端与第二立柱之间的接合部处限定径向面向内的突出部,其中所述桥接件中的每一个在芯的端面上方周向延伸并且从第一立柱径向向外跨接到第二立柱,并且其中径向相邻的桥接件彼此相邻地嵌套而不越过彼此,每个桥接件越过其径向向内相邻导体的面向外的突出部并越过其径向向外相邻导体的面向内的突出部。
根据一个实施例,所述桥接件中的一个桥接件的越过包含第一立柱和第二立柱的狭槽之间的中间狭槽的部段在径向上薄于所述桥接件的越过紧邻所述中间狭槽的齿部的部段。
根据一个实施例,面向内的突出部和面向外的突出部中的至少一者相对于芯端面的平面倾斜,以提供桥接件与相应的突出部连接处的横截面面积的逐渐变化。
根据一个实施例,第一立柱和第二立柱具有相等的横截面面积,并且桥接件的横截面面积在任何地方都不小于第一立柱和第二立柱的横截面面积。
根据一个实施例,所述导体的桥接件部分的宽度是立柱的一半并且高度是立柱的两倍。
根据本发明,提供了一种电机,所述电机具有分层,所述分层被布置为形成:芯,其限定平行于所述芯的中心轴线延伸并且由齿部分开的多个狭槽;以及多个跨栏形导体,所述多个跨栏形导体各自包括设置在所述狭槽中的不同狭槽中的第一立柱和第二立柱,其中第一立柱比第二立柱在径向上更靠近中心轴线,并且还包括桥接件,所述桥接件连接立柱并在芯的端面上方周向延伸,其中所述桥接件中的每一个从第一立柱径向向外跨接到第二立柱并且径向相邻的桥接件彼此相邻地嵌套而不横越彼此,并且其中所述桥接件中的一个桥接件的越过包含立柱的两个狭槽之间的中间狭槽的部段在径向上薄于所述桥接件中的所述一个桥接件的越过紧邻所述中间狭槽的齿部的部段。
根据一个实施例,所述导体中的第一导体的桥接件具有:第一端,其与相应的第一立柱的径向内部部分连接以在第一端与第一立柱之间的接合部处限定径向面向外的突出部;以及第二端,其与相应的第二立柱的径向外部部分连接以在第二端与第二立柱之间的接合部处限定径向面向内的突出部;导体中从第一导体径向向外定位的第二导体的桥接件越过面向外的突出部;并且导体中从第一桥接件径向向内设置的第三导体的桥接件越过面向内的突出部。
根据一个实施例,面向内的突出部和面向外的突出部中的至少一者相对于芯端面的平面倾斜,以提供桥接件与相应的突出部连接处的横截面面积的逐渐变化。
根据一个实施例,第一立柱和第二立柱具有相等的横截面面积,并且桥接件的横截面面积在任何地方都不小于第一立柱和第二立柱的横截面面积。
根据一个实施例,所述导体的桥接件部分的宽度是立柱的一半并且高度是立柱的两倍。
Claims (13)
1.一种电机,其包括:
分层,其被布置为形成:
芯,其限定平行于所述芯的中心轴线延伸并由齿部分开的多个狭槽,以及
多个跨栏形导体,所述多个跨栏形导体各自包括设置在所述狭槽中的不同狭槽中的第一立柱和第二立柱,其中所述第一立柱比所述第二立柱在径向上更靠近所述中心轴线,并且还包括桥接件,所述桥接件连接所述立柱并在所述芯的端面上方周向延伸,其中所述桥接件中的每一个从所述第一立柱径向向外跨接到所述第二立柱,并且径向相邻的桥接件彼此相邻地嵌套而不横越彼此。
2.如权利要求1所述的电机,其中:
所述导体中的第一导体的所述桥接件具有:第一端,其与相应的第一立柱的径向内部部分连接以在所述第一端与所述第一立柱之间的接合部处限定径向面向外的突出部;以及第二端,其与相应的第二立柱的径向外部部分连接以在所述第二端与所述第二立柱之间的接合部处限定径向面向内的突出部;
所述导体中从所述第一导体径向向外定位的第二导体的所述桥接件越过所述面向外的突出部;并且
所述导体中从第一桥接件径向向内设置的第三导体的所述桥接件越过所述面向内的突出部。
3.如权利要求2所述的电机,其中所述面向内的突出部和所述面向外的突出部中的至少一者相对于所述芯端面的平面倾斜,以提供桥接件与相应的突出部连接处的横截面面积的逐渐变化。
4.如权利要求1所述的电机,其中所述第一立柱和所述第二立柱具有相等的横截面面积,并且所述桥接件的横截面面积在任何地方都不小于所述第一立柱和所述第二立柱的所述横截面面积。
5.如权利要求1所述的电机,其中所述桥接件中的一个桥接件的越过包含所述立柱的所述狭槽之间的中间狭槽的部段在径向上薄于所述桥接件的越过紧邻所述中间狭槽的齿部的部段。
6.如权利要求1所述的电机,其中所述分层还被布置为形成:
多个跨栏形外导体,所述多个跨栏形外导体各自包括:第三立柱,其设置在所述狭槽中邻近包含所述导体中的一个导体的所述第一立柱的所述狭槽的第三狭槽中;第四立柱,其设置在所述狭槽中邻近包含所述导体中的所述一个导体的所述第二立柱的所述狭槽的第四狭槽中,其中所述第三立柱位于距所述中心轴线的径向距离等于所述第一立柱距所述中心轴线的径向距离处并且所述第四立柱位于距所述中心轴线的第二径向距离等于所述第二立柱距所述中心轴线的径向距离处,并且还包括外桥接件,所述外桥接件连接所述第三立柱和所述第四立柱并且平行于所述导体中的所述一个导体的所述桥接件延伸并跨越所述桥接件,其中所述外桥接件中的每一个从所述第三立柱径向向外跨接到所述第四立柱,使得所述外桥接件彼此相邻地径向嵌套而不横越彼此。
7.如权利要求6所述的电机,其中:
所述外导体中的第一外导体的所述外桥接件具有:第一端,其与相应的第三立柱的径向内部部分连接以在所述第一端与所述第三立柱之间的接合部处限定径向面向外的突出部;以及第二端,其与相应的第四立柱的径向外部部分连接以在所述第二端与所述第四立柱之间的接合部处限定径向面向内的突出部;
所述外导体中从第一外桥接件径向向外定位的第二外导体的所述外桥接件越过所述面向外的突出部;并且
所述外导体中从所述第一外桥接件径向向内设置的第三外导体的所述外桥接件越过所述面向内的突出部。
8.一种电机,其包括分层,所述分层被布置为形成:
芯,其限定平行于所述芯的中心轴线延伸并由齿部分开的多个狭槽,以及
多个跨栏形导体,所述多个跨栏形导体各自包括设置在所述多个狭槽中的相应的第一狭槽和第二狭槽中的第一立柱和第二立柱,其中所述第一立柱比所述第二立柱在径向上更靠近所述中心轴线,并且还包括桥接件,所述桥接件具有:第一端,其与相应的第一立柱的径向内部部分连接以在所述第一端与所述第一立柱之间的接合部处限定径向面向外的突出部,以及第二端,其与相应的第二立柱的径向外部部分连接以在所述第二端与所述第二立柱之间的接合部处限定径向面向内的突出部,其中所述桥接件中的每一个在所述芯的端面上方周向延伸并且从所述第一立柱径向向外跨接到所述第二立柱,并且其中径向相邻的桥接件彼此相邻地嵌套而不横越彼此,每个桥接件越过其径向向内相邻导体的面向外的突出部并越过其径向向外相邻导体的面向内的突出部。
9.如权利要求8所述的电机,其中所述桥接件中的一个桥接件的越过包含所述第一立柱和所述第二立柱的所述狭槽之间的中间狭槽的部段在径向上薄于所述桥接件的越过紧邻所述中间狭槽的齿部的部段。
10.如权利要求8所述的电机,其中所述面向内的突出部和所述面向外的突出部中的至少一者相对于所述芯端面的平面倾斜,以提供桥接件与相应的突出部连接处的横截面面积的逐渐变化。
11.一种电机,其包括:
分层,其被布置为形成:
芯,其限定平行于所述芯的中心轴线延伸并由齿部分开的多个狭槽,以及
多个跨栏形导体,所述多个跨栏形导体各自包括设置在所述狭槽中的不同狭槽中的第一立柱和第二立柱,其中所述第一立柱比所述第二立柱在径向上更靠近所述中心轴线,并且还包括桥接件,所述桥接件连接所述立柱并在所述芯的端面上方周向延伸,其中所述桥接件中的每一个从所述第一立柱径向向外跨接到所述第二立柱并且径向相邻的桥接件彼此相邻地嵌套而不横越彼此,并且其中所述桥接件中的一个桥接件的越过包含所述立柱的两个狭槽之间的中间狭槽的部段在径向上薄于所述桥接件中的所述一个桥接件的越过紧邻所述中间狭槽的齿部的部段。
12.如权利要求11所述的电机,其中:
所述导体中的第一导体的所述桥接件具有:第一端,其与相应的第一立柱的径向内部部分连接以在所述第一端与所述第一立柱之间的接合部处限定径向面向外的突出部;以及第二端,其与相应的第二立柱的径向外部部分连接以在所述第二端与所述第二立柱之间的接合部处限定径向面向内的突出部;
所述导体中从所述第一导体径向向外定位的第二导体的所述桥接件越过所述面向外的突出部;并且
所述导体中从第一桥接件径向向内设置的第三导体的所述桥接件越过所述面向内的突出部。
13.如权利要求12所述的电机,其中所述面向内的突出部和所述面向外的突出部中的至少一者相对于所述芯端面的平面倾斜,以提供桥接件与相应的突出部连接处的横截面面积的逐渐变化。
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