CN113381545A - 定子、旋转电机以及电动车辆 - Google Patents

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CN113381545A CN202011202202.6A CN202011202202A CN113381545A CN 113381545 A CN113381545 A CN 113381545A CN 202011202202 A CN202011202202 A CN 202011202202A CN 113381545 A CN113381545 A CN 113381545A
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stator
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stator core
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小岛遥华
田中伸彦
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Abstract

本发明提供定子、旋转电机及电动车辆,达到母线单元的小型化。该定子具有:U相绕组Cu,其具备从定子芯(15)突出的动力点Pu和中性点Nu;V相绕组Cv,其具备从定子芯突出的动力点Pv和中性点Nv;W相绕组Cw,其具备从定子芯突出的动力点Pw和中性点Nw,具有母线单元(20),其具备:第一动力母线(21),其连接到动力点Pu;第二动力母线(22),其连接到动力点Pv;第三动力母线(23),其连接到动力点Pw;中性母线(24),其连接到中性点Nu、Nv、Nw,在定子芯(15)的圆周方向(D1)上,W相绕组Cw的中性点Nw配置于U相绕组Cu的动力点Pu与V相绕组Cv的动力点Pv之间,W相绕组Cw的动力点Pw配置于U相绕组Cu的中性点Nu与V相绕组Cv的中性点Nv之间。

Description

定子、旋转电机以及电动车辆
技术领域
本发明涉及设置于旋转电机的定子、旋转电机以及电动车辆。
背景技术
电动机或发电机等旋转电机具备缠绕有定子绕组的定子。作为这样的定子绕组,提出有包括弯曲成大致U字状的多个分段线圈的定子绕组(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-81351号公报
发明内容
技术问题
在定子绕组,连接有包括多条母线的母线单元。另外,在母线单元中,设置有将定子绕组的中性点彼此连接的母线、与来自逆变器的动力线连接的母线。为了实现具备有这样的母线单元的定子的小型化,关于母线单元也要求小型化。
本发明的目的在于达到母线单元的小型化。
技术方案
本发明的定子设置于旋转电机,该定子具有:圆筒形状的定子芯,其形成有多个槽;第一相绕组,其包括插入到所述槽的多个分段导体,并具备从所述定子芯的端面突出的动力点和中性点;第二相绕组,其包括插入到所述槽的多个分段导体,并具备从所述定子芯的端面突出的动力点和中性点;第三相绕组,其包括插入到所述槽的多个分段导体,并具备从所述定子芯的端面突出的动力点和中性点;以及母线单元,所述母线单元具备:第一动力母线,其连接到所述第一相绕组的动力点;第二动力母线,其连接到所述第二相绕组的动力点;第三动力母线,其连接到所述第三相绕组的动力点;以及中性母线,其连接到所述第一相绕组、所述第二相绕组以及所述第三相绕组的中性点,在所述定子芯的圆周方向上,所述第三相绕组的中性点配置于所述第一相绕组的动力点与所述第二相绕组的动力点之间,所述第三相绕组的动力点配置于所述第一相绕组的中性点与所述第二相绕组的中性点之间。
技术效果
根据本发明,在定子芯的圆周方向上,第三相绕组的中性点配置于第一相绕组的动力点与第二相绕组的动力点之间,并且第三相绕组的动力点配置于第一相绕组的中性点与第二相绕组的中性点之间。由此,能够达到母线单元的小型化。
附图说明
图1是表示具备作为本发明的一实施方式的定子的旋转电机的一例的截面图。
图2是沿图1的A-A线而表示定子的截面图。
图3是表示具备有U相绕组的定子芯的截面图。
图4是表示具备有V相绕组的定子芯的截面图。
图5是表示具备有W相绕组的定子芯的截面图。
图6是表示分段线圈的一例的立体图。
图7是表示定子的立体图。
图8的(A)和(B)是表示分段线圈的连接状况的一例的图。
图9是表示定子绕组的接线状态的一例的图。
图10是表示U相绕组的绕组结构的一例的图。
图11是表示构成U相绕组的分段线圈对于槽的收纳位置的图。
图12是表示构成U相绕组的分段线圈对于槽的收纳位置的图。
图13是表示V相绕组的绕组结构的一例的图。
图14是表示构成V相绕组的分段线圈对于槽的收纳位置的图。
图15是表示构成V相绕组的分段线圈对于槽的收纳位置的图。
图16是表示W相绕组的绕组结构的一例的图。
图17是表示构成W相绕组的分段线圈对于槽的收纳位置的图。
图18是表示构成W相绕组的分段线圈对于槽的收纳位置的图。
图19是表示母线单元的内部结构的立体图。
图20是表示母线单元的内部结构的侧视图。
图21是简单地表示母线单元的连接结构的图。
图22是表示比较例的设置于定子的母线单元的内部结构的侧视图。
图23是简单地表示比较例的设置于定子的母线单元的连接结构的图。
符号说明
10 定子
11 旋转电机
15 定子芯
20 母线单元
21 第一动力母线
22 第二动力母线
23 第三动力母线
24 中性母线
25 绝缘部件
40 分段线圈(分段导体)
50 一端面(端面)
S1~S48 槽
u1~u64 分段线圈(分段导体)
v1~v64 分段线圈(分段导体)
w1~w64 分段线圈(分段导体)
Cu U相绕组(第一相绕组)
Cv V相绕组(第二相绕组)
Cw W相绕组(第三相绕组)
Pu,Pv,Pw 动力点
Nu,Nv,Nw 中性点
D1 圆周方向
D2 径向
G1 第一连接点组
G2 第二连接点组
具体实施方式
以下,基于附图详细地说明本发明的实施方式。在以下的说明中,作为具备本发明的一实施方式即定子10的旋转电机11,虽然例示搭载于电动汽车和/或混合动力汽车等的三相交流同步型的电动发电机,但是并不限于此,只要是具备有组装有分段线圈40的定子的旋转电机,无论怎样的旋转电机都可以。
[旋转电机结构]
图1是表示具备有作为本发明的一实施方式的定子10的旋转电机11的一例的截面图。如图1所示,作为电动发电机的旋转电机11具有电动机壳12。电动机壳12具备带底的圆筒形状的机壳主体13以及端盖14,所述端盖14封闭机壳主体13的开口端。定子10具有圆筒形状的定子芯15以及三相的定子绕组SC,所述定子10固定于机壳主体13内,所述定子芯15包括多块硅钢板等,所述三相的定子绕组SC卷绕于定子芯15。
在定子绕组SC的绕组端部,连接有后述的母线单元20。该母线单元20具备:三根动力母线21~23,其连接到设置于定子绕组SC的3个动力点Pu、Pv、Pw;中性母线24,其将定子绕组SC所具备的3个中性点Nu、Nv、Nw彼此连接;以及绝缘部件25,其使这些母线21~24保持为一体。另外,动力母线21~23的端部从电动机壳12突出到外部,并且在各个动力母线21~23连接有从逆变器26等延伸的电缆27。
另外,在定子芯15的中央,圆柱形状的转子30以旋转自由的方式被收纳。该转子30具有:圆筒形状的转子芯31,其包括多块硅钢板等;多个永久磁体32,其埋入于转子芯31;以及转子轴33,其固定于转子芯31的中央。转子轴33的一个端部由设置于机壳主体13的轴承34支撑,转子轴33的另一个端部由设置于端盖14的轴承35支撑。
[定子结构]
图2是沿图1的A-A线而表示定子10的截面图。另外,图3是表示具备有U相的相绕组(以下,记为U相绕组Cu)的定子芯15的截面图,图4是表示具备有V相的相绕组(以下,记为V相绕组Cv)的定子芯15的截面图,图5是表示具备有W相的相绕组(以下,记为W相绕组Cw)的定子芯15的截面图。进而,图6是表示分段线圈40的一例的立体图。应予说明,U相绕组Cu、V相绕组Cv以及W相绕组Cw为构成定子绕组SC的各相(U相、V相、W相)的相绕组。
如图2所示,在圆筒形状的定子芯15的内周部,沿圆周方向以预定间隔形成有槽S1~S48。在各槽S1~S48收纳后述的分段线圈(分段导体)40,并且通过将多个分段线圈40彼此连接而构成定子绕组SC。如图3~图5所示,构成U相绕组Cu的分段线圈40收纳于槽S1、S2、S7、S8…,构成V相绕组Cv的分段线圈40收纳于槽S5、S6、S11、S12…,构成W相绕组Cw的分段线圈40收纳于槽S3、S4、S9、S10…。
如图6所示,弯曲成大致U字状的分段线圈40具有:线圈侧部41,其收纳于某个槽(例如槽S1);以及线圈侧部42,其以预定的线圈节距收纳于其他的槽(例如槽S7)。另外,分段线圈40具有:弯曲部43,其将一对线圈侧部41、42彼此连结;以及熔接端部44、45,其从一对线圈侧部41、42的每一个延伸。应予说明,分段线圈40包括含有铜等导电材料的扁线,并且在分段线圈40,除熔接端部44、45的前端部以外,设置有釉(enamel)、树脂覆膜等绝缘覆膜。另外,分段线圈40所具备的弯曲部43并不限于图6所示的弯曲形状,而根据对于定子芯15的组装位置弯曲成各种的形状。
此处,图7是表示定子10的立体图,图8的(A)和(B)是表示分段线圈40的连接状况的一例的图。如图2和图7所示,在定子芯15的各槽S1~S48,组装有多个分段线圈40。另外,如图7和图8所示,如果分段线圈40组装于定子芯15,则分段线圈40的熔接端部44、45从定子芯15的一端面(端面)50突出地配置,并且分段线圈40的弯曲部43从定子芯15的另一个端面51突出地配置。
并且,如图8的(A)和(B)所示,从定子芯15的一端面50突出的熔接端部44、45,在以与其他的分段线圈40的熔接端部44、45接触的方式弯曲之后,与所接触的其他的分段线圈40的熔接端部44、45熔接。由此,多个分段线圈40彼此连接,成为构成各相绕组Cu、Cv、Cw的一个导体。即,U相绕组Cu包括多个分段线圈40,V相绕组Cv包括多个分段线圈40,W相绕组Cw包括多个分段线圈40。应予说明,对实施了熔接加工的熔接端部44、45,以覆盖导体的方式实施形成树脂覆膜等的绝缘被覆处理。
[定子绕组结构]
图9是表示定子绕组SC的接线状态的一例的图。应予说明,在上述的说明中,对分段线圈标注“40”的符号进行了说明,但是在以下的说明中,从区分各个分段线圈的观点考虑,对分段线圈标注“u1~u64,v1~v64,w1~w64”的符号来进行说明。
如图9所示,定子绕组SC包括U相绕组Cu、V相绕组Cv以及W相绕组Cw。U相绕组Cu包括彼此串联连接的多个分段线圈u1~u64。该U相绕组Cu的一端部成为动力点Pu,U相绕组Cu的另一个端部成为中性点Nu。另外,V相绕组Cv包括彼此串联连接的多个分段线圈v1~v64。该V相绕组Cv的一端部成为动力点Pv,V相绕组Cv的另一个端部成为中性点Nv。进而,W相绕组Cw包括彼此串联连接的多个分段线圈w1~w64。该W相绕组Cw的一端部成为动力点Pw,W相绕组Cw的另一个端部成为中性点Nw。并且,U相绕组Cu的中性点Nu、V相绕组Cv的中性点Nv以及W相绕组Cw的中性点Nw彼此连接,定子绕组SC包括各相绕组Cu、Cv、Cw。
[U相绕组结构]
关于U相绕组Cu的结构详细地进行说明。图10是表示U相绕组Cu的绕组结构的一例的图,图10中记载的槽编号表示收纳分段线圈u1~u64的槽。另外,图11和图12是表示构成U相绕组Cu的分段线圈u1~u64对于槽S1、S2、S7、S8…的收纳位置的图。图11中表示分段线圈u1~u32的收纳位置,图12中表示分段线圈u33~u64的收纳位置。
图11和图12所示的“动力线侧”,如图1和图7所示,为分段线圈40的熔接端部44、45所处的一侧,即母线单元20所处的一侧。另外,图11和图12所示的“反动力线侧”,如图1和图7所示,是与动力线侧相反的一侧,即分段线圈40的弯曲部43所处的一侧。另外,图11和图12所示的“内侧”,如图3所示,为定子芯15的径向内侧,图11和图12所示的“外侧”为定子芯15的径向外侧。进而,在图11和图12中标注有阴影的位置为分段线圈u1~u64的熔接位置。
如图10所示,U相绕组Cu具有重复8个分段线圈(例如u1~u8,u9~u16,u17~u24,…)的连接模式的绕组结构。此处,如图10中符号X1所示,关于分段线圈u1~u8的连接模式进行说明。
如图11中符号X1所示,分段线圈u1收纳于槽S1、S43的第1个位置(外侧的位置),分段线圈u2收纳于槽S1的第2个位置以及槽S43的第3个位置。另外,分段线圈u3收纳于槽S1的第4个位置以及槽S43的第5个位置,分段线圈u4收纳于槽S1的第6个位置以及槽S43的第7个位置,分段线圈u5收纳于槽S1、S43的第8个位置。进而,分段线圈u6收纳于槽S37的第7个位置以及槽S43的第6个位置,分段线圈u7收纳于槽S37的第5个位置以及槽S43的第4个位置,分段线圈u8收纳于槽S37的第3个位置以及槽S43的第2个位置。
并且,在动力线侧的槽S1与槽S43之间,来自槽S43的分段线圈u1与来自槽S1的分段线圈u2彼此熔接,且来自槽S43的分段线圈u2与来自槽S1的分段线圈u3彼此熔接。另外,来自槽S43的分段线圈u3与来自槽S1的分段线圈u4彼此熔接,且来自槽S43的分段线圈u4与来自槽S1的分段线圈u5彼此熔接。进而,在动力线侧的槽S37与槽S43之间,来自槽S43的分段线圈u5与来自槽S37的分段线圈u6彼此熔接,且来自槽S43的分段线圈u6与来自槽S37的分段线圈u7彼此熔接,且来自槽S43的分段线圈u7与来自槽S37的分段线圈u8彼此熔接。
通过重复这样的连接模式而将分段线圈u1~u64连接,如图10~图12所示,由分段线圈u1~u64构成U相绕组Cu。这样地构成的分段线圈u1~u64如图10所示,从槽S1与槽S43之间开始卷绕,经过槽S25与槽S19之间等,到达槽S7与槽S1之间。之后,从槽S2与槽S44之间经过槽S26与槽S20之间等,到达槽S8与槽S2之间。即,如图3所示,U相绕组Cu从动力点Pu到中性点Nu,边沿定子芯15的圆周方向的一个方向(箭头α方向)前进,边在定子芯15卷绕两圈。另外,如图3、图11以及图12所示,U相绕组Cu的动力点Pu从槽S1的第1个位置起延伸,U相绕组Cu的中性点Nu从槽S8的第2个位置起延伸。
[V相绕组结构]
关于V相绕组Cv的结构详细地进行说明。图13是表示V相绕组Cv的绕组结构的一例的图,图13中记载的槽编号表示收纳分段线圈v1~v64的槽。另外,图14和图15是表示构成V相绕组Cv的分段线圈v1~v64对于槽S5、S6、S11、S12…的收纳位置的图。图14中表示分段线圈v1~v32的收纳位置,图15中表示分段线圈v33~v64的收纳位置。
图14和图15所示的“动力线侧”,如图1和图7所示,为分段线圈40的熔接端部44、45所处的一侧,即母线单元20所处的一侧。另外,图14和图15所示的“反动力线侧”,如图1和图7所示,是与动力线侧相反的一侧,即分段线圈40的弯曲部43所处的一侧。另外,图14和图15所示的“内侧”,如图3所示,为定子芯15的径向内侧,图14和图15所示的“外侧”为定子芯15的径向外侧。进而,在图14和图15中标注有阴影的位置为分段线圈v1~v64的熔接位置。
如图13所示,V相绕组Cv具有重复8个分段线圈(例如v1~v8、v9~v16、v17~v24、…)的连接模式的绕组结构。此处,如图13中符号X2所示,关于分段线圈v1~v8的连接模式进行说明。
如图14中符号X2所示,分段线圈v1收纳于槽S5、S47的第1个位置,分段线圈v2收纳于槽S5的第2个位置以及槽S47的第3个位置。另外,分段线圈v3收纳于槽S5的第4个位置以及槽S47的第5个位置,分段线圈v4收纳于槽S5的第6个位置以及槽S47的第7个位置,分段线圈v5收纳于槽S5、S47的第8个位置。进而,分段线圈v6收纳于槽S41的第7个位置以及槽S47的第6个位置,分段线圈v7收纳于槽S41的第5个位置以及槽S47的第4个位置,分段线圈v8收纳于槽S41的第3个位置以及槽S47的第2个位置。
并且,在动力线侧的槽S5与槽S47之间,来自槽S47的分段线圈v1与来自槽S5的分段线圈v2彼此熔接,且来自槽S47的分段线圈v2与来自槽S5的分段线圈v3彼此熔接。另外,来自槽S47的分段线圈v3与来自槽S5的分段线圈v4彼此熔接,且来自槽S47的分段线圈v4与来自槽S5的分段线圈v5彼此熔接。进而,在动力线侧的槽S41与槽S47之间,来自槽S47的分段线圈v5与来自槽S41的分段线圈v6彼此熔接,来自槽S47的分段线圈v6与来自槽S41的分段线圈v7彼此熔接,且来自槽S47的分段线圈v7与来自槽S41的分段线圈v8彼此熔接。
通过重复这样的连接模式来将分段线圈v1~v64连接,如图13~图15所示,由分段线圈v1~v64构成V相绕组Cv。这样地构成的分段线圈v1~v64如图13所示,从槽S5与槽S47之间开始卷绕,经过槽S29与槽S23之间等,到达槽S11与槽S5之间。之后,从槽S6与槽S48之间经过槽S30与槽S24之间等,到达槽S12与槽S6之间。即,如图4所示,V相绕组Cv从动力点Pv到中性点Nv,边沿定子芯15的圆周方向的一个方向(箭头α方向)前进,边在定子芯15卷绕两圈。另外,如图4、图14以及图15所示,V相绕组Cv的动力点Pv从槽S5的第1个位置起延伸,V相绕组Cv的中性点Nv从槽S12的第2个位置起延伸。
[W相绕组结构]
关于W相绕组Cw的结构详细地进行说明。图16是表示W相绕组Cw的绕组结构的一例的图,图16中记载的槽编号表示收纳分段线圈w1~w64的槽。另外,图17和图18是表示构成W相绕组Cw的分段线圈w1~w64对于槽S3、S4、S9、S10…的收纳位置的图。图17中表示分段线圈w33~w64的收纳位置,图18中表示分段线圈w1~w32的收纳位置。
图17和图18所示的“动力线侧”,如图1和图7所示,为分段线圈40的熔接端部44、45所处的一侧,即母线单元20所处的一侧。另外,图17和图18所示的“反动力线侧”,如图1和图7所示,是与动力线侧相反的一侧,即分段线圈40的弯曲部43所处的一侧。另外,图17和图18所示的“内侧”,如图3所示,为定子芯15的径向内侧,图17和图18所示的“外侧”为定子芯15的径向外侧。进而,在图17和图18中标注有阴影的位置为分段线圈w1~w64的熔接位置。
如图16所示,W相绕组Cw具有重复8个分段线圈(例如w1~w8,w9~w16,w17~w24,…)的连接模式的绕组结构。此处,如图16中符号X3所示,关于分段线圈w1~w8的连接模式进行说明。
如图18中符号X3所示,分段线圈w1收纳于槽S10的第2个位置以及槽S4的第3个位置,分段线圈w2收纳于槽S10的第4个位置以及槽S4的第5个位置,分段线圈w3收纳于槽S10的第6个位置以及槽S4的第7个位置。另外,分段线圈w4收纳于槽S10、S16的第8个位置,分段线圈w5收纳于槽S10的第7个位置以及槽S16的第6个位置。进而,分段线圈w6收纳于槽S10的第5个位置以及槽S16的第4个位置,分段线圈w7收纳于槽S10的第3个位置以及槽S16的第2个位置,分段线圈w8收纳于槽S10、S16的第1个位置。
并且,在动力线侧的槽S4与槽S10之间,来自槽S4的分段线圈w1与来自槽S10的分段线圈w2彼此熔接,来自槽S4的分段线圈w2与来自槽S10的分段线圈w3彼此熔接,且来自槽S4的分段线圈w3与来自槽S10的分段线圈w4彼此熔接。另外,在动力线侧的槽S16与槽S10之间,来自槽S16的分段线圈w4与来自槽S10的分段线圈w5彼此熔接,来自槽S16的分段线圈w5与来自槽S10的分段线圈w6彼此熔接。进而,来自槽S16的分段线圈w6与来自槽S10的分段线圈w7彼此熔接,且来自槽S16的分段线圈w7与来自槽S10的分段线圈w8彼此熔接。
通过重复这样的连接模式来将分段线圈w1~w64连接,如图16~图18所示,由分段线圈w1~w64构成W相绕组Cw。这样地构成的分段线圈w1~w64如图16所示,从槽S4与槽S10之间开始卷绕,经过槽S28与槽S34之间等,到达槽S46与槽S4之间。之后,从槽S3与槽S9之间经过槽S27与槽S33之间等,到达槽S45与槽S3之间。即,如图5所示,W相绕组Cw从动力点Pw到中性点Nw,边沿定子芯15的圆周方向的另一个方向(箭头β方向)前进,边在定子芯15卷绕两圈。即,在定子芯15的圆周方向上,W相绕组Cw对于上述的U相绕组Cu或V相绕组Cv呈逆向地卷绕于定子芯15。另外,如图5、图17以及图18所示,W相绕组Cw的动力点Pw从槽S10的第2个位置起延伸,W相绕组Cw的中性点Nw从槽S3的第1个位置起延伸。
[母线单元结构]
接下来,关于连接到定子绕组SC的母线单元20进行说明。图19是表示母线单元20的内部结构的立体图,图20是表示母线单元20的内部结构的侧视图。另外,图21是简单地表示母线单元20的连接结构的图。
如图19和图20所示,母线单元20具有:4个母线21~24,其包括铜等金属材料;以及绝缘部件25,其保持这些母线21~24。作为组入母线单元20的母线21~23,有第一动力母线21,其连接到U相绕组(第一相绕组)Cu的动力点Pu;有第二动力母线22,其连接到V相绕组(第二相绕组)Cv的动力点Pv;以及有第三动力母线23,其连接到W相绕组(第三相绕组)Cw的动力点Pw。另外,作为组入母线单元20的母线24,有中性母线24,其连接到U相绕组Cu的中性点Nu、V相绕组Cv的中性点Nv以及W相绕组Cw的中性点Nw。应予说明,母线单元20的绝缘部件25使用聚乙烯等绝缘树脂而形成。
此处,如前所述,U相绕组Cu的动力点Pu从槽S1起延伸,U相绕组Cu的中性点Nu从槽S8起延伸。另外,V相绕组Cv的动力点Pv从槽S5起延伸,V相绕组Cv的中性点Nv从槽S12起延伸。进而,W相绕组Cw的动力点Pw从槽S10起延伸,W相绕组Cw的中性点Nw从槽S3起延伸。即,如图21所示,定子芯15的圆周方向D1上,W相绕组Cw的中性点Nw配置于U相绕组Cu的动力点Pu与V相绕组Cv的动力点Pv之间。另外,在定子芯15的圆周方向D1上,W相绕组Cw的动力点Pw配置于U相绕组Cu的中性点Nu与V相绕组Cv的中性点Nv之间。这样,通过将动力点Pw配置于中性点Nu与中性点Nv之间,而且将中性点Nw配置于动力点Pu与动力点Pv之间,能够使动力点Pu、Pv、Pw以及中性点Nu、Nv、Nw彼此接近,能够达到母线单元20的小型化。
即,如图21所示,从槽S1起卷绕而到达槽S8的U相绕组Cu边沿定子芯15的圆周方向的一个方向(箭头α方向)前进,边卷绕于定子芯15。另外,从槽S5起卷绕而到达槽S12的V相绕组Cv边沿定子芯15的圆周方向的一个方向(箭头α方向)前进,边卷绕于定子芯15。与此相对,从槽S10起卷绕而到达槽S3的W相绕组Cw边沿定子芯15的圆周方向的另一个方向(箭头β方向)前进,边卷绕于定子芯15。这样,相对于U相绕组Cu和/或V相绕组Cv,将W相绕组Cw逆向地卷绕于定子芯15,由此能够将动力点Pw配置于中性点Nu与中性点Nv之间,而且能够将中性点Nw配置于动力点Pu与动力点Pv之间。由此,能够使动力点Pu、Pv、Pw以及中性点Nu、Nv、Nw彼此接近,能够达到母线单元20的小型化。
这样,通过达到母线单元20的小型化,从而能够达到母线单元20的质量减小和/或成本减小。另外,通过达到母线单元20的小型化,能够使母线单元20的质量减小,而且能够缩小支撑母线单元20的动力点Pu、Pv、Pw以及中性点Nu、Nv、Nw的间隔。由此,能够提高母线单元20的固有振动频率,并且能够抑制母线单元20的振动而提高耐用性。
另外,如图21所示,在本实施方式的定子10中,第一连接点组G1与第二连接点组G2在定子芯15的径向D2上彼此不重叠地配置,所述第一连接点组G1包括W相绕组Cw的中性点Nw、U相绕组Cu的动力点Pu以及V相绕组Cv的动力点Pv,所述第二连接点组G2包括W相绕组Cw的动力点Pw、U相绕组Cu的中性点Nu以及V相绕组Cv的中性点Nv。换言之,第一连接点组G1在定子芯15的圆周方向D1上占据的区域与第二连接点组G2在定子芯15的圆周方向D1上占据的区域在径向D2上彼此不重叠地配置,并且在圆周方向D1上彼此交替地配置。特别地,在本实施方式的定子10中,第一连接点组G1与第二连接点组G2在定子芯15的圆周方向D1上彼此不相邻地配置。即,第一连接点组G1与第二连接点组G2在定子芯15的圆周方向D1上前后隔开地配置。
[比较例]
接下来,关于比较例的定子10x进行说明。图22是表示设置于比较例的定子10x的母线单元20x的内部结构的侧视图,并且图23是简单地表示设置于比较例的定子10x的母线单元20x的连接结构的图。应予说明,在以下的说明中,虽然关于比较例的定子10x所具备的U相绕组Cux、V相绕组Cvx、动力点Pux、Pvx以及中性点Nux、Nvx,在符号中添加“x”而与实施例的记载进行区分,但是关于其它结构和/或位置,与上述的U相绕组Cu、V相绕组Cv、动力点Pu、Pv以及中性点Nu、Nv是相同的。
图22和图23所示的比较例的定子10x具有定子绕组SCx,该定子绕组SCx包括U相绕组Cux、V相绕组Cvx以及W相绕组Cwx。这些各相绕组Cux、Cvx、Cwx具有与上述的实施例的U相绕组Cu以及V相绕组Cv相同的绕组结构。即,W相绕组Cwx与上述的实施例的W相绕组Cw呈逆向地卷绕于定子芯15。即,在比较例的定子10x中,具备有同样的绕组结构的U相绕组Cux、V相绕组Cvx以及W相绕组Cwx相位偏离120°而卷绕于定子芯15。
在比较例的定子10x中,如图23所示,从槽S1起卷绕而到达槽S8的U相绕组Cux边沿定子芯15的圆周方向的一个方向(箭头α方向)前进,边卷绕于定子芯15。另外,从槽S5起卷绕而到达槽S12的V相绕组Cvx边沿定子芯15的圆周方向的一个方向(箭头α方向)前进,边卷绕于定子芯15。进而,从槽S9起卷绕而到达槽S16的W相绕组Cwx边沿定子芯15的圆周方向的一个方向(箭头α方向)前进,边卷绕于定子芯15。由此,U相绕组Cux的动力点Pux配置于槽S1,U相绕组Cux的中性点Nux配置于槽S8。另外,V相绕组Cvx的动力点Pvx配置于槽S5,V相绕组Cvx的中性点Nvx配置于槽S12。进而,W相绕组Cwx的动力点Pwx配置于槽S9,W相绕组Cwx的中性点Nwx配置于槽S16。
如图22和图23所示,连接到定子绕组SCx的母线单元20x具有:动力母线21x,其连接到U相绕组Cux的动力点Pux;动力母线22x,其连接到V相绕组Cvx的动力点Pvx;以及动力母线23x,其连接到W相绕组Cwx的动力点Pwx。另外,母线单元20x具有中性母线24x,其连接到U相绕组Cux的中性点Nux、V相绕组Cvx的中性点Nvx以及W相绕组Cwx的中性点Nwx。
这样,在比较例的定子10x中,由于动力点Pux、Pvx、Pwx以等间隔配置,并且中性点Nux、Nvx、Nwx以等间隔配置,所以难以使动力点Pux、Pvx、Pwx以及中性点Nux、Nvx、Nwx彼此接近,难以达到母线单元20x的小型化。即,在比较例的定子10x中,如图22和图23所示,需要以角度A2(约120°)扩宽的母线单元20x,相对于此,在上述的实施例的定子10中,如图20和图21所示,能够使用以小于角度A2的角度A1(约90°)扩宽且抑制了扩宽的母线单元20。
另外,如图23所示,在比较例的定子10x中,第一连接点组G1x与第二连接点组G2x在定子芯15的径向D2上彼此重叠地配置,所述第一连接点组G1x包括W相绕组Cwx的中性点Nwx、U相绕组Cux的动力点Pux以及V相绕组Cvx的动力点Pvx,所述第二连接点组G2x包括W相绕组Cwx的动力点Pwx、U相绕组Cux的中性点Nux和V相绕组Cvx的中性点Nvx。换言之,在比较例的定子10x中,第一连接点组G1x与第二连接点组G2x在定子芯15的圆周方向D1上彼此相邻地配置。即,第一连接点组G1x与第二连接点组G2x在定子芯15的圆周方向D1上前后重叠地配置。
本发明并不限定于所述实施方式,在不脱离其主旨的范围中,当然能够进行各种变更。在上述的说明中,虽然将U相绕组Cu用作第一相绕组,将V相绕组Cv用作第二相绕组,将W相绕组Cw用作第三相绕组,但是并不限于此。例如,可以将U相绕组Cu用作第二相绕组或第三相绕组,也可以将V相绕组Cv用作第一相绕组或第三相绕组,将W相绕组Cw用作第一相绕组或第二相绕组。另外,在上述的说明中,虽然通过将多个分段线圈40串联连接而构成各相绕组Cu、Cv、Cw,但是并不限于此。例如,也可以将多个分段线圈40串联地连接而构成串联线圈组,并将多个串联线圈组并联地连接,由此来构成各相绕组Cu、Cv、Cw。
另外,在图示的例子中,虽然对1个槽插入8个分段线圈40,但是并不限于此。例如,可以对1个槽插入超过8个的分段线圈40,也可以对1个槽插入少于8个的分段线圈40。另外,在上述的说明中,虽然使用槽数为48的定子芯15,但是并不限于此,也可以使用其他的槽数的定子芯15。

Claims (9)

1.一种定子,其特征在于,设置于旋转电机,该定子具有:
圆筒形状的定子芯,其形成有多个槽;
第一相绕组,其包括插入到所述槽的多个分段导体,并具备从所述定子芯的端面突出的动力点和中性点;
第二相绕组,其包括插入到所述槽的多个分段导体,并具备从所述定子芯的端面突出的动力点和中性点;
第三相绕组,其包括插入到所述槽的多个分段导体,并具备从所述定子芯的端面突出的动力点和中性点;以及
母线单元,所述母线单元具备:第一动力母线,其连接到所述第一相绕组的动力点;第二动力母线,其连接到所述第二相绕组的动力点;第三动力母线,其连接到所述第三相绕组的动力点;以及中性母线,其连接到所述第一相绕组、所述第二相绕组以及所述第三相绕组的中性点,
在所述定子芯的圆周方向上,
所述第三相绕组的中性点配置于所述第一相绕组的动力点与所述第二相绕组的动力点之间,
所述第三相绕组的动力点配置于所述第一相绕组的中性点与所述第二相绕组的中性点之间。
2.根据权利要求1所述的定子,其特征在于,
所述第一相绕组和所述第二相绕组从动力点到中性点,边沿所述定子芯的圆周方向的一个方向前进,边卷绕于所述定子芯,
所述第三相绕组从动力点到中性点,边沿所述定子芯的圆周方向的另一个方向前进,边卷绕于所述定子芯。
3.根据权利要求2所述的定子,其特征在于,具有:
第一连接点组,其包括所述第三相绕组的中性点、所述第一相绕组的动力点和所述第二相绕组的动力点;以及
第二连接点组,其包括所述第三相绕组的动力点、所述第一相绕组的中性点和所述第二相绕组的中性点,
所述第一连接点组与所述第二连接点组在所述定子芯的径向上彼此不重叠地配置。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的定子,其特征在于,
所述母线单元具备保持所述第一动力母线、所述第二动力母线、所述第三动力母线以及所述中性母线的绝缘部件。
5.一种定子,其特征在于,设置于旋转电机,该定子具有:
圆筒形状的定子芯,其形成有多个槽;
第一相绕组,其包括插入到所述槽的多个分段导体,并具备从所述定子芯的端面突出的动力点和中性点;
第二相绕组,其包括插入到所述槽的多个分段导体,并具备从所述定子芯的端面突出的动力点和中性点;
第三相绕组,其包括插入到所述槽的多个分段导体,并具备从所述定子芯的端面突出的动力点和中性点;以及
母线单元,所述母线单元具备:第一动力母线,其连接到所述第一相绕组的动力点;第二动力母线,其连接到所述第二相绕组的动力点;第三动力母线,其连接到所述第三相绕组的动力点;以及中性母线,其连接到所述第一相绕组、所述第二相绕组以及所述第三相绕组的中性点,
所述第一相绕组和所述第二相绕组从动力点到中性点,边沿所述定子芯的圆周方向的一个方向前进,边卷绕于所述定子芯,
所述第三相绕组从动力点到中性点,边沿所述定子芯的圆周方向的另一个方向前进,边卷绕于所述定子芯。
6.一种旋转电机,其特征在于,具备:
权利要求1~3中的任一项所述的定子;以及
转子,其具有沿圆周方向配置的多个永久磁体,并且以能够相对于所述定子相对地旋转的方式配设于所述定子的内周侧。
7.一种旋转电机,其特征在于,具备:
权利要求4所述的定子;以及
转子,其具有沿圆周方向配置的多个永久磁体,并且以能够相对于所述定子相对地旋转的方式配设于所述定子的内周侧。
8.一种旋转电机,其特征在于,具备:
权利要求5所述的定子;以及
转子,其具有沿圆周方向配置的多个永久磁体,并且以能够相对于所述定子相对地旋转的方式配设于所述定子的内周侧。
9.一种电动车辆,其特征在于,具备权利要求6~8中的任一项所述的旋转电机作为驱动源。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7441072B2 (ja) * 2020-02-25 2024-02-29 株式会社Subaru ステータ
JP2022151972A (ja) * 2021-03-29 2022-10-12 日本電産株式会社 モータ
KR20230083833A (ko) * 2021-12-03 2023-06-12 현대자동차주식회사 고점적률 복열 전기자 권선을 포함하는 고정자

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3613262B2 (ja) * 2002-04-26 2005-01-26 三菱電機株式会社 回転電機およびその製造方法
CN100411279C (zh) * 2002-07-22 2008-08-13 日本精工株式会社 3相永磁铁电动机
JP2012029355A (ja) 2010-07-20 2012-02-09 Denso Corp 回転電機の固定子
JP2012044854A (ja) * 2010-08-13 2012-03-01 Hyundai Motor Co Ltd モータユニット、およびこれを備えた車両
JP2012110188A (ja) * 2010-11-19 2012-06-07 Nippon Densan Corp 中間接続部材、ステータ及びモータ
JP5508640B2 (ja) 2010-12-28 2014-06-04 トヨタ自動車株式会社 回転電機のバスバーモジュールおよびその製造方法
JP5759238B2 (ja) * 2011-04-12 2015-08-05 日立金属株式会社 集配電リング及びその製造方法
JP5469687B2 (ja) 2011-09-24 2014-04-16 株式会社日本自動車部品総合研究所 回転電機
CN103828195B (zh) * 2011-09-30 2016-07-13 三菱电机株式会社 铁路车辆用主电动机
JP5773057B2 (ja) * 2012-02-27 2015-09-02 日産自動車株式会社 集中巻モータ用の集中配電部材
JP6053002B2 (ja) * 2013-03-08 2016-12-27 Kyb株式会社 バスバーユニット
JP6262163B2 (ja) * 2014-03-14 2018-01-17 サンコール株式会社 バスリングユニット
US9742236B2 (en) * 2014-07-29 2017-08-22 Hyundai Mobis Co., Ltd. Terminal for vehicle traction motor and method of manufacturing the same
CN107534343B (zh) * 2015-07-22 2019-08-13 株式会社Top 汇流条单元、具备该汇流条单元的旋转电机以及汇流条单元的制造方法
KR20200029876A (ko) * 2018-09-11 2020-03-19 엘지이노텍 주식회사 모터
JP7218653B2 (ja) * 2019-03-28 2023-02-07 株式会社デンソー 回転電機、およびその固定子
JP6608555B1 (ja) * 2019-05-17 2019-11-20 三菱電機株式会社 駆動装置、および電動パワーステアリング装置
JP7441072B2 (ja) * 2020-02-25 2024-02-29 株式会社Subaru ステータ
JP7510786B2 (ja) * 2020-05-15 2024-07-04 株式会社Subaru ステータおよびその製造方法
US11626766B2 (en) * 2020-05-22 2023-04-11 Hitachi Astemo, Ltd. Power connection with overmolded axially adjusted connecting rings
JP7432452B2 (ja) * 2020-06-24 2024-02-16 株式会社Subaru ステータ
JP7502927B2 (ja) * 2020-08-12 2024-06-19 株式会社Subaru ステータ
JP2022043523A (ja) * 2020-09-04 2022-03-16 株式会社Subaru ステータ
JP7514151B2 (ja) * 2020-09-14 2024-07-10 株式会社Subaru ステータ
JP7487638B2 (ja) * 2020-10-29 2024-05-21 株式会社デンソー 回転電機及び電機子
JP7487639B2 (ja) * 2020-10-29 2024-05-21 株式会社デンソー 回転電機、回転電機の製造方法及び電機子
JP7512861B2 (ja) * 2020-11-19 2024-07-09 ニデック株式会社 駆動装置

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