CN114079343A - 定子组件和具有其的电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定子组件和具有其的电机,该定子组件包括定子和定子绕组,其中,定子包括定子铁芯,定子铁芯的内壁上沿圆周方向分布有Z个线圈槽;定子绕组包括三相绕组,每相绕组包括并联的多个支路,每相绕组的每个支路的线圈包括异形线和发卡线圈,通过发卡线圈和异形线插入对应线圈槽成型为定子绕组,每个线圈槽中从槽口到槽底设置的M层线圈之间在发卡线圈的非闭合端电连接;发卡线圈包括跨距为y‑1个线圈槽且同层跨越的第一类发卡线圈、跨距为y个线圈槽且同层跨越的第二类发卡线圈、跨距为y个线圈槽且异层跨越的第三类发卡线圈。本发明的定子组件和电机,焊点少,线圈工艺简单,成本低,同一线圈槽中的层间线圈不容易出现短路。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,尤其是涉及一种定子组件,以及包括该定子组件的电机。
背景技术
相关技术中,公开了一种旋转定子组件连接方法,该电枢为波绕方式,线圈从最外层波绕至最内层,再反向波绕至最外层。
以上绕组的布线方式存在一些缺陷,例如,从制作工艺及批量生产商来说,电枢轴向两端均需要焊接,焊点多;再例如,线圈布线时难以准确定位,生产成本高,制作工艺难度大;再例如,从电气连接方面来说,该波绕方式,容易产生不平衡的电流,引发环流现象。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种定子组件,该定子组件,焊点少、成本低,不会产生环流。
本发明第二个目的在于提出一种包括该定子组件的电机。
为了达到上述目的,本发明第一方面实施例的定子组件,包括:
定子,所述定子包括定子铁芯,所述定子铁芯的内壁上沿圆周方向分布有Z=72个线圈槽,Z个线圈槽均沿所述定子铁芯的径向延伸;定子绕组,所述定子绕组包括三相绕组,每相绕组包括并联的多个支路,每相绕组的每个支路的线圈为包括异形线和发卡线圈,通过发卡线圈和异形线插入对应线圈槽成型为所述定子绕组,每个线圈槽中从槽口到槽底设置有M层线圈,层间线圈通过发卡线圈的非闭合端电连接;所述发卡线圈包括跨距为y-1个线圈槽且同层跨越的第一类发卡线圈、跨距为y个线圈槽且同层跨越的第二类发卡线圈、跨距为y个线圈槽且异层跨越的第三类发卡线圈;其中,y=z/2p,y为节距,2p为极数;每相绕组的每个支路的引出线在发卡线圈的发卡端与初始线圈槽中位于径向最外层的异形线连接;第三类发卡线圈与异形线在焊接端连接,多个第三类发卡线圈沿第一方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次内层为止;第二类发卡线圈与第三类发卡线圈在焊接端连接,第二类发卡线圈在径向最内层沿第二方向同层跨越y个线圈槽,其中,所述第二方向为所述第一方向的反方向;第三类发卡线圈与第二类发卡线圈在焊接端连接,多个第三类线圈沿第二方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次外层为止;第一类发卡线圈与第三类发卡线圈在焊接端连接,第一类发卡线圈在径向最外层沿第二方向同层跨越y-1个线圈槽;第三类发卡线圈与异形线在焊接端连接,多个第三类线圈沿第一方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次内层为止;第二类发卡线圈与第三类发卡线圈在焊接端连接,第二类发卡线圈在径向最内层沿第二方向同层跨越y个线圈槽;第三类发卡线圈与第二类发卡线圈在焊接端连接,多个第三类线圈沿第二方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次外层为止;第一类发卡线圈与第三类发卡线圈在焊接端连接,第一类发卡线圈在径向最外层沿第二方向同层跨越y-1个线圈槽;第三类发卡线圈与异形线在焊接端连接,多个第三类线圈沿第一方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次内层为止;第二类发卡线圈与第三类发卡线圈在焊接端连接,第二类发卡线圈在径向最内层沿第二方向同层跨越y个线圈槽;第三类发卡线圈与第二类发卡线圈在焊接端连接,多个第三类线圈沿第二方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次外层为止;第三类发卡线圈与终止线圈槽中位于径向最外层的异形线在焊接端连接,星点线在发卡端与终止线圈槽中位于径向最外层的异形线连接。。
根据本发明实施例的定子组件,每相绕组的线圈为发卡线圈,通过插线方式成型绕组,在路数调整时,不会产生环流;采用发卡线圈,因而,仅有定子铁芯轴向一端的线圈端需要焊接,因为发卡线圈的另一端是闭合端,因此,可以减少焊点,降低了故障率。以及,通过插线方式定型为绕组,容易固定,线圈成型工艺简单,所需设备少,成本低,容易进行批量生产。
在一些实施例中,所述发卡线圈包括:下压部,所述下压部位于所述发卡线圈的闭合端;线圈部,所述线圈部与所述下压部彼此连接,所述线圈部的远离所述下压部的一端非闭合。设置下压部,端部距离更小,节省空间。
在一些实施例中,Z=72,M=6,每相绕组包括并联的4个支路。
在一些实施例中,三相绕组的每个支路的线圈的绕线方式都相同。
在一些实施例中,所述三相绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组,其中,所述第一相绕组的支路的初始线圈槽与所述第二相绕组的对应支路的初始线圈槽之间跨距6个线圈槽,所述第三相绕组的支路的初始线圈槽与所述第一相绕组的对应支路的初始线圈槽之间跨距6个线圈槽,所述第二相绕组的支路的初始线圈槽与所述第三相绕组的对应支路的初始线圈槽之间跨距12个线圈槽。
在一些实施例中,每相绕组的两个相邻支路的初始线圈槽之间跨距18个线圈槽。
在一些实施例中,所述线圈部包括:延伸子部,所述延伸子部的一端与所述下压部连接;焊接子部,所述焊接子部的一端与所述延伸子部的另一端连接,所述焊接子部的另一端为焊接端。
在一些实施例中,所述第一类发卡线圈的两个焊接子部均弯折至延伸子部的第一侧;
所述第二类发卡线圈的两个焊接子部均弯折至延伸子部的第二侧;
所述第三类发卡线圈的两个焊接子部分别向相对远离的一侧弯折。
在一些实施例中,每相绕组的每个支路的引出线和星点线采用单行异形线,所述引出线和星点线均设置在发卡线圈的下压部上,不会占用径向空间。
在一些实施例中,第一相绕组的每个支路的引出线连接至第一公共端,第二相绕组的每个支路的引出线连接至第二公共端,第三相绕组的每个支路的引出线连接至第三公共端,每相绕组的每个支路的星点线相连接;
所述定子组件还包括设置在所述定子铁芯上的第一相端子、第二相端子和第三相端子,其中,所述第一相端子与所述第一公共端连接,所述第二相端子与所述第二公共端连接,所述第三相端子与所述第三公共端连接。
为了达到上述目的,本发明第二方面实施例的电机,包括转子和所述的定子组件。
根据本发明实施例的电机,采用上面实施例的定子组件,通过线圈插线定型为定子绕组,在路数调整时,不会产生环流。采用发卡线圈,可以减少焊点,降低了故障率,降低了制作难度和生产成本。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明的一个实施例的定子组件的示意图;
图2是根据本发明的一个实施例的A相绕组4路布线的示意图;
图3是根据本发明的一个实施例的三相绕组4路布线的示意图;
图4是根据本发明的一个实施例的发卡线圈的示意图;
图5是根据本发明的另一个实施例的发卡线圈的示意图;
图6是根据本发明的另一个实施例的发卡线圈的示意图;
图7是根据本发明的一个实施例的引出线和星点线的示意图;
图8是根据本发明的一个实施例的电机的框图。
附图标记:
300、电机;
200、转子;100、定子组件;
1、A相1路引出线;2、A相2路引出线;3、A相3路引出线;4、A相4路引出线;5、B相1路引出线;6、B相2路引出线;7、B相3路引出线;8、B相4路引出线;9、C相1路引出线;10、C相2路引出线;11、C相3路引出线;12、C相4路引出线;13、线圈槽;17、定子铁芯;18、A相端子;19、B相端子;20、C相端子;21、发卡端下压结构;22、线圈1;23、线圈2;24、线圈3;25、线圈4;26、异形线5;27、绝缘卡扣。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面详细描述本发明的实施例。
下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的定子组件。
图1为根据本发明的一个实施例的定子组件的结构示意图,如图1所示,本发明实施例的定子组件100包括定子和定子绕组。
其中,定子包括定子铁芯17,定子铁芯17的内壁上沿圆周方向分布有Z个线圈槽13,Z个线圈槽13均沿定子铁芯17的径向延伸。每相绕组的线圈以预设跨距设置。
其中,定子绕组包括三相绕组,每相绕组包括并联的多个支路,每相绕组的每个支路的线圈包括异形线和发卡线圈,发卡线圈,顾名思义,其形状类似于发卡,一端为闭合端,另一端为非闭合端,在实施例中,如图4-图7所示,为根据本发明的一些实施例中的发卡线圈结构的示意图。
在本发明的实施例中,通过发卡线圈和异形线插入对应线圈槽13成型为定子绕组,通过插线方式成型绕组,在支路数调整时,极大地限制环流产生。
每个线圈槽13中从槽口到槽底设置有M层线圈,M层线圈之间通过发卡线圈的非闭合端电连接,如此,仅有定子铁芯17轴向一端的线圈端需要焊接,因为发卡线圈的另一端是闭合端,因此,可以减少焊点,降低了故障率。相较于相关技术中波绕式布线,同一线圈槽内,不同层数间的电压差减小,层间不容易击穿,避免出现短路。
本发明实施例的定子组件100,绕组线圈采用发卡线圈和异形线,通过插线方式定型为绕组,容易固定,线圈成型工艺简单,所需设备少,成本低,容易进行批量生产。
进一步地,在一些实施例中,如图4-图7所示,发卡线圈101包括下压部102和线圈部103,其中,下压部102位于发卡线圈的闭合端即发卡端;线圈部103与下压部102彼此连接,线圈部103的远离下压部102的一端非闭合。发卡线圈101设置下压部102,可以减小线圈端部距离,节省空间。
进一步地,在一些实施例中,如图4-图7所示,线圈部103包括延伸子部1031和焊接子部1032,延伸子部1031的一端与下压部102连接;焊接子部1032的一端与延伸子部1031的另一端连接,焊接子部1032的另一端为非闭合端。
在本发明实施例中,多个发卡线圈101的下压部102形成定子组件的发卡端;多个发卡线圈101的非闭合部形成定子组件的焊接端。
本发明实施例的定子组件的布线方式,可以适用于不同极数、不同线圈槽、不同层数以及不同数量的支路的定子组件中。下面以Z=72,M=6,每相绕组包括并联的4个支路为例。
在一些实施例中,三相绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组,例如三相绕组包括A相、B相和C相。其中,第一相绕组的支路的初始线圈槽与第二相绕组的对应支路的初始线圈槽之间跨距6个线圈槽,第三相绕组的支路的初始线圈槽与第一相绕组的对应支路的初始线圈槽之间跨距6个线圈槽,第二相绕组的支路的初始线圈槽与第三相绕组的对应支路的初始线圈槽之间跨距12个线圈槽。例如,第二相绕组支路的起始线圈为第一相绕组对应支路的起始线圈逆时针间隔6个线圈槽设置,第三相绕组支路的起始线圈为第一相绕组对应支路的起始线圈顺时针间隔6个线圈槽设置。例如:第一相绕组第一支路的起始线圈为第1槽,第二相绕组第一支路的起始线圈为第7槽,第三相绕组第一支路的起始线圈为第66槽。
图2是根据本发明的一个实施例的A相绕组4个支路布线的示意图,图3是根据本发明的一个实施例的三相绕组4个支路布线的示意图。
如图2和3所示,中间的数字代表线圈槽的编号,线圈槽的数量为72槽,其中,A1、B1、C1为第1路布线的三相绕组引出线,三相绕组引出线与控制器连接,X1、Y1、Z1为第1路布线的三相绕组的星点线,A2、B2、C2为第2路布线的三相绕组引出线,X2、Y2、Z2为第2路布线的三相绕组的星点线,A3、B3、C3为第3路布线的三相绕组引出线,X3、Y3、Z3为第3路布线的三相绕组的星点线,A4、B4、C4为第4路布线的三相绕组引出线,X4、Y4、Z4为第4路布线的三相绕组的星点线,a-f分别表示同一线圈槽13内的第1层至第6层,其中,在实施例中,第1层靠近槽口,第6层位于槽底。每相绕组的每路布线的引出线的设置如图1所示。
在实施例中,发卡线圈包括跨距为y-1个线圈槽且同层跨越的第一类发卡线圈、跨距为y个线圈槽且同层跨越的第二类发卡线圈、跨距为y个线圈槽且异层跨越的第三类发卡线圈,其中,y=z/2p,y为节距,2p为极数,在本发明的一个实施例中,在每相绕组的每个支路中:级数2p=8。
例如,对于72个线圈槽和8极数的定子铁芯,对于每相绕组的每个支路,均包括两个异形线和三类发卡线圈,三类发卡线圈分别为跨距为8个线圈槽且同层跨的第一类发卡线圈,如图4所示;跨距为9个线圈槽且同层跨的第二类发卡线圈,如图5所示;跨距为9个线圈槽且异层跨的第三类发卡线圈,如图6所示。
如图4所示,第一类发卡线圈的两个焊接子部1032均弯折至延伸子部1031的第一侧,两个延伸子部1031所在的线圈槽的槽层为同一槽层。如图5所示,第二类发卡线圈的两个焊接子部1032均弯折至延伸子部1031的第二侧,两个延伸子部1031所在的线圈槽的槽层为同一槽层;第一侧和第二侧为相反方向。如图6所述,第三类发卡线圈的两个焊接子部1032分别向相对远离的一侧弯折,两个延伸子部1031所在的线圈槽的槽层为不同槽层,第三类发卡线圈的一个焊接子部1032向第一侧弯折,另一个焊接子部1032向第二侧弯折。每类发卡线圈的形状简单,成型工艺简单,所需设备少,容易进行批量生产。
在一些实施例中,如图7所示的异形线104,异形线104贯穿线圈槽13,异形线104的一端连接线圈部103的非闭合端,另一端与星点线或者引出线连接,引出线和星点线均与发卡线圈的下压部102一侧。引出线和星点线均布置在下压部102一侧,不占用定子铁芯17的径向空间。
采用本发明实施例的发卡线圈插线布线方式,所需的线圈种类相对较少,例如仅包括图4-图7所示的异形线或者线圈,生产工艺简单,更容易实现批量生产。
参照图2所示,以A相4路布线为例,其中,1a表示编号为1的线圈槽的第1层,同理地,72f表示编号为72的线圈槽第6层。
在本发明的实施例中,任意一相绕组的任意一个支路的线圈布线方式均相同,在每相绕组的每个支路中线圈布线方式如下:
引出线在发卡线圈的发卡端与初始线圈槽中位于径向最外层的第一异形线连接;第三类发卡线圈与第一异形线在焊接端连接,多个第三类发卡线圈沿第一方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次内层为止;其中,在一些实施例中,第一方向可以为顺时针方向。第二类发卡线圈与第三类发卡线圈在焊接端连接,第二类发卡线圈在径向最内层沿第二方向同层跨越y个线圈槽;第三类发卡线圈与第二类发卡线圈在焊接端连接,多个第三类线圈沿第二方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次外层为止,其中,第二方向为第一方向的反向;第一类发卡线圈与第三类发卡线圈在焊接端连接,第一类发卡线圈在径向最外层沿第二方向同层跨越y-1个线圈槽;第三类发卡线圈与第一类发卡线圈在焊接端连接,多个第三类线圈沿第一方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次内层为止;第二类发卡线圈与第三类发卡线圈在焊接端连接,第二类发卡线圈在径向最内层沿第二方向同层跨越y个线圈槽;第三类发卡线圈与第二类发卡线圈在焊接端连接,多个第三类线圈沿第二方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次外层为止;第一类发卡线圈与第三类发卡线圈在焊接端连接,第一类发卡线圈在径向最外层沿第二方向同层跨越y-1个线圈槽;第三类发卡线圈与第一类发卡线圈在焊接端连接,多个第三类线圈沿第一方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次内层为止;第二类发卡线圈与第三类发卡线圈在焊接端连接,第二类发卡线圈在径向最内层沿第二方向同层跨越y个线圈槽;第三类发卡线圈与第二类发卡线圈在焊接端连接,多个第三类线圈沿第二方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次外层为止;第三类发卡线圈与终止线圈槽中位于径向最外层的第二异形线在焊接端连接,星点线在发卡端与终止槽中位于径向最外层的第二异形线连接。
在实施例中,以Z=72,M=6为例,每相绕组的两个相邻支路的初始线圈槽之间跨距可以为18个线圈槽。
下面以Z=72,M=6,每相绕组包括并联的4个支路,为例,对每相绕组例如A相、B相和C相绕组的每个支路的线圈的布线进行说明。其中,初始线圈槽中位于径向最外层以及终止线圈槽中位于径向最外层均设置异形线,以及发卡线圈包括跨距为9的第三类发卡线圈、跨距为8的第二类发卡线圈和跨距为8的第一类发卡线圈。
例如,对于A相第1路布线,其中,1f连接A相第1路引出线,30f连接A相第1路星点线。A相第1路布线的具体布线方式如下:
1f->10e->19d(跨距为9)->28c->37b->46a->37a->28b->19c->10d->1e->64f->56f(跨距为8)->65e->2d->11c->20b->29a->20a->11b->2c->65d->56e->47f->39f(跨距为8)->48e->57d->66c->3b->12a->3a->66b->57c->48d->39e->30f。
其中,1f为A相第1路布线的初始线圈槽,30f为A相第1路布线的终止线圈槽。
对于A相第2路布线,其中,19f连接A相第2路引出线,48f连接A相第2路星点线,具体布线方式如下:
19f->28e->37d(跨距为9)->46c->55b->64a->55a->46b->37c->28d->19e->10f->2f(跨距为8)->11e->20d->29c->38b->47a->38a->29b->20c->11d->2e->65f->57f(跨距为8)->66e->3d->12c->21b->30a->21a->12b->3c->66d->57e->48f。
对于A相第3路布线,其中,37f连接A相第3路引出线,66f连接A相第3路星点线,具体布线方式如下:
37f->46e->55d(跨距为9)->64c->1b->10a->1a->64b->55c->46d->37e->28f->20f(跨距为8)->29e->38d->47c->56b->65a->56a->47b->38c->29d->20e->11f->3f(跨距为8)->12e->21d->30c->39b->48a->39a->30b->21c->12d->3e->66f。
对于A相第4路布线,其中,56f连接A相第4路引出线,13f连接A相第4路星点线,具体布线方式如下:
56f->65e->2d(跨距为9)->11c->20b->29a->20a->11b->2c->65d->56e->47f->39f(跨距为8)->48e->57d->66c->3b->12a->3a->66b->57c->48d->39e->30f->22f(跨距为8)->31e->40d->49c->58b->67a->58a->49b->40c->31d->22e->13f。
以上仅以A相绕组的布线为例,其它两相例如B相和C相绕组的布线也以以上规则可以实现。
例如,参照图3所示,对于B相第1路布线,其中,7f连接B相第1路引出线,36f连接B相第1路星点线,具体布线方式如下:
7f->16e->25d(跨距为9)->34c->43b->52a->43a->34b->25c->16d->7e->70f->62f(跨距为8)->71e->8d->17c->26b->35a->26a->17b->8c->71d->62e->53f->45f(跨距为8)->54e->63d->72c->9b->18a->9a->72b->63c->54d->45e->36f。
对于B相第2路布线,其中,25f连接B相第2路引出线,54f连接B相第2路星点线,具体布线方式如下:
25f->34e->43d(跨距为9)->52c->61b->70a->61a->52b->43c->34d->25e->16f->8f(跨距为8)->17e->26d->35c->44b->53a->44a->35b->26c->17d->8e->71f->63f(跨距为8)->72e->9d->18c->27b->36a->27a->18b->9c->72d->63e->54f。
对于B相第3路布线,其中,43f连接B相第3路引出线,72f连接B相第3路星点线,具体布线方式如下:
43f->52e->61d(跨距为9)->70c->7b->16a->7a->70b->61c->52d->43e->34f->26f(跨距为8)->35e->44d->53c->62b->71a->62a->53b->44c->35d->26e->17f->9f(跨距为8)->18e->27d->36c->45b->54a->45a->36b->27c->18d->9e->72f。
对于B相第4路布线,其中,62f连接B相第4路引出线,19f连接B相第4路星点线,具体布线方式如下:
61f->71e->8d(跨距为9)->17c->26b->35a->26a->17b->8c->71d->62e->53f->45f(跨距为8)->54e->63d->72c->9b->18a->9a->72b->63c->54d->45e->36f->28f(跨距为8)->37e->46d->55c->64b->1a->64a->55b->46c->37d->28e->19f。
再例如,如图3所示,对于C相第1路布线,其中,66f连接C相第1路引出线,24f连接C相第1路星点线,具体布线方式如下:
66f->4e->13d(跨距为9)->22c->31b->40a->31a->22b->13c->4d->66e->58f->50f(跨距为8)->59e->68d->5c->14b->23a->14a->5b->68c->59d->50e->41f->33f(跨距为8)->42e->51d->60c->69b->6a->69a->60b->51c->42d->33e->24f。
对于C相第2路布线,其中,13f连接C相第2路引出线,42f连接C相第2路星点线,具体布线方式如下:
13f->22e->31d(跨距为9)->40c->49b->58a->49a->40b->31c->22d->13e->4f->68f(跨距为8)->5e->14d->23c->32b->41a->32a->23b->14c->5d->68e->59f->51f(跨距为8)->60e->69d->6c->15b->24a->15a->6b->69c->60d->51e->42f。
对于C相第3路布线,其中,31f连接C相第3路引出线,60f连接C相第3路星点线,具体布线方式如下:
31f->40e->49d(跨距为9)->58c->67b->4a->67a->58b->49c->40d->31e->22f->14f(跨距为8)->23e->32d->41c->50b->59a->50a->41b->32c->23d->14e->5f->69f(跨距为8)->6e->15d->24c->33b->42a->33a->24b->15c->6d->69e->60f。
对于C相第4路布线,其中,49f连接C相第4路引出线,06f连接C相第4路星点线,具体布线方式如下:
49f->59e->68d(跨距为9)->5c->14b->23a->14a->5b->68c->59d->50e->41f->33f(跨距为8)->42e->51d->60c->69b->6a->69a->60b->51c->42d->33e->24f->16f(跨距为8)->25e->34d->43c->52b->61a->52a->43b->34c->25d->16e->06f。
概括来说,如图3所示,本发明实施例的定子绕组的布线总规则是,B相为A相逆时针旋转6个线圈槽,C相为A相顺时针旋转6个线圈槽。具体实现方式,从a层到a层跨距为8个线圈槽,可以通过如图4所示的发卡线圈实现,从b层到c层可以通过图6所示的发卡线圈实现,从d层到e层可以通过图6所示的发卡线圈实现,从f层到f层的跨距为9个线圈槽,可以通过图5所示的发卡线圈实现,引出线和星点线可以通过如图7所示的异形线连接。从a层到b层、从c层到d层、从e层到f层可以通过发卡线圈的非闭合端焊接相连。
如图3所示,第一相绕组的每一路布线的引出线连接至第一公共端,第二相绕组的每一路布线的引出线连接至第二公共端,第三相绕组的每一路布线的引出线连接至第三公共端,每相绕组的每一路布线的星点线相连接。
在实施例中,如图1所示,定子组件100还包括设置在定子铁芯17上的第一相端子18、第二相端子19和第三相端子20,其中,第一相端子21与第一公共端连接,第二相端子19与第二公共端连接,第三相端子20与第三公共端连接。相端子用于连接供电电源,以实现定子绕组产生磁场。
如图1所示,定子组件100还包括绝缘卡扣,用于定子组件100的卡接。
本发明实施例的定子组件100,从制作工艺及批量生产来说,需要制作的扁线电枢种类少,且轴向仅有一端需要焊接,焊点少,此外,布线时,线圈可以更容易固定,使用设备少,生产成本低,线圈制作工艺难度低,从电气连接来看,通过线圈插线方式,在同一线圈槽内,不同层数间的电压差降低,避免短路,以及在路数调整时,不易出现环流。
定子组件100的2路绕线方式一般容易产生不平衡的电流,引发环流现象,但本发明实施例提出的定子组件100的4路绕线方式,不会产生明显的环流现象。
基于上面实施例的定子组件,下面参照附图描述根据本发明第二方面实施例的电机。
图8是根据本发明的一个实施例的电机的框图,如图8所示,本发明实施例的电机300包括转子200和上面实施例的定子组件100。
根据本发明实施例的电机300,采用上面实施例的定子组件100,通过线圈插线定型为定子绕组,在路数调整时,不会产生环流。采用发卡线圈,可以减少焊点,降低了故障率,降低了制作难度和生产成本。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (11)
1.一种定子组件,其特征在于,包括:
定子,所述定子包括定子铁芯,所述定子铁芯的内壁上沿圆周方向分布有Z个线圈槽,Z个线圈槽均沿所述定子铁芯的径向延伸;
定子绕组,所述定子绕组包括三相绕组,每相绕组包括并联的多个支路,每相绕组的每个支路的线圈包括异形线和发卡线圈,通过发卡线圈和异形线插入对应线圈槽成型为所述定子绕组,每个线圈槽中从槽口到槽底设置有M层线圈,M层线圈之间通过发卡线圈的非闭合端电连接;
所述发卡线圈包括跨距为y-1个线圈槽且同层跨越的第一类发卡线圈、跨距为y个线圈槽且同层跨越的第二类发卡线圈、跨距为y个线圈槽且异层跨越的第三类发卡线圈;
其中,y=z/2p,y为节距,2p为极数;
每相绕组的每个支路的线圈布线方式如下:
引出线在发卡线圈的发卡端与初始线圈槽中位于径向最外层的第一异形线连接;
第三类发卡线圈与第一异形线在焊接端连接,多个第三类发卡线圈沿第一方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次内层为止;
第二类发卡线圈与第三类发卡线圈在焊接端连接,第二类发卡线圈在径向最内层沿第二方向同层跨越y个线圈槽,其中,所述第二方向为所述第一方向的反方向;
第三类发卡线圈与第二类发卡线圈在焊接端连接,多个第三类线圈沿第二方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次外层为止;
第一类发卡线圈与第三类发卡线圈在焊接端连接,第一类发卡线圈在径向最外层沿第二方向同层跨越y-1个线圈槽;
第三类发卡线圈与第一类发卡线圈在焊接端连接,多个第三类线圈沿第一方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次内层为止;
第二类发卡线圈与第三类发卡线圈在焊接端连接,第二类发卡线圈在径向最内层沿第二方向同层跨越y个线圈槽;
第三类发卡线圈与第二类发卡线圈在焊接端连接,多个第三类线圈沿第二方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次外层为止;
第一类发卡线圈与第三类发卡线圈在焊接端连接,第一类发卡线圈在径向最外层沿第二方向同层跨越y-1个线圈槽;
第三类发卡线圈与第一类发卡线圈在焊接端连接,多个第三类线圈沿第一方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次内层为止;
第二类发卡线圈与第三类发卡线圈在焊接端连接,第二类发卡线圈在径向最内层沿第二方向同层跨越y个线圈槽;
第三类发卡线圈与第二类发卡线圈在焊接端连接,多个第三类线圈沿第二方向异层跨越y个线圈槽且依次连接,直至第三类发卡线圈位于径向次外层为止;
第三类发卡线圈与终止线圈槽中位于径向最外层的第二异形线在焊接端连接,星点线在发卡端与终止线圈槽中位于径向最外层的第二异形线连接。
2.根据权利要求1所述的定子组件,其特征在于,所述发卡线圈包括:
下压部,所述下压部位于所述发卡线圈的闭合端;
线圈部,所述线圈部与所述下压部彼此连接,所述线圈部的远离所述下压部的一端非闭合。
3.根据权利要求2所述的定子组件,其特征在于,Z=72,M=6,每相绕组包括并联的4个支路。
4.根据权利要求1或3所述的定子组件,其特征在于,三相绕组的每个支路的线圈布线方式均相同。
5.根据权利要求3所述的定子组件,其特征在于,所述三相绕组包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组,其中,所述第一相绕组的支路的初始线圈槽与所述第二相绕组的对应支路的初始线圈槽之间沿第一方向跨距6个线圈槽,所述第三相绕组的支路的初始线圈槽与所述第一相绕组的对应支路的初始线圈槽之间沿所述第一方向跨距6个线圈槽,所述第二相绕组的支路的初始线圈槽与所述第三相绕组的对应支路的初始线圈槽之间沿所述第一方向跨距12个线圈槽。
6.根据权利要求5所述的电子组件,其特征在于,每相绕组的两个相邻支路的初始线圈槽之间跨距18个线圈槽。
7.根据权利要求2所述的定子组件,其特征在于,所述线圈部包括:
延伸子部,所述延伸子部的一端与所述下压部连接;
焊接子部,所述焊接子部的一端与所述延伸子部的另一端连接,所述焊接子部的另一端为非闭合端。
8.根据权利要求7所述的定子组件,其特征在于,
所述第一类发卡线圈的两个焊接子部均弯折至延伸子部的第一侧;
所述第二类发卡线圈的两个焊接子部均弯折至延伸子部的第二侧;
所述第三类发卡线圈的两个焊接子部分别向相对远离的一侧弯折。
9.根据权利要求8所述的定子组件,其特征在于,每相绕组的每个支路的引出线和星点线采用异形线,所述引出线和星点线均设置在发卡线圈的下压部的一侧。
10.根据权利要求5所述的定子组件,其特征在于,
第一相绕组的每个支路的引出线连接至第一公共端,第二相绕组的每个支路的引出线连接至第二公共端,第三相绕组的每个支路的引出线连接至第三公共端,每相绕组的每个支路的星点线相连接;
所述定子组件还包括设置在所述定子铁芯上的第一相端子、第二相端子和第三相端子,其中,所述第一相端子与所述第一公共端连接,所述第二相端子与所述第二公共端连接,所述第三相端子与所述第三公共端连接。
11.一种电机,其特征在于,包括转子和权利要求1-10任一项所述的定子组件。
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