CN114977559B - 一种电机绕组、电机定子总成及电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电机绕组、电机定子总成及电机，属于电机技术领域，包括多相绕组，每相绕组包括多条并联支路，每条所述并联支路缠绕在定子槽内，每个所述定子槽内分布有N层发卡绕组，N≥4；每条并联支路中的N层发卡绕组包括多个发卡导线；在N为偶数时，第一层发卡绕组至第N层发卡绕组中的各个发卡导线的两个插入段在不同定子槽内的相邻两层间跨线，并且第一层发卡绕组至第N层发卡绕组的多个发卡导线中，具有对呈同心设置的发卡导线。本发明提供的电机绕组，每相发卡导线间不需增加过桥线，减少了引出线和星点线的连接，减少铜线用量，从而实现降低电阻率，提高电机效率的技术效果。
Description
技术领域
本发明属于电机技术领域，更具体地说，是涉及一种电机绕组、电机定子总成及电机。
背景技术
发卡电机是指在驱动电机的定子绕组采用扁铜发卡线代替传统的细圆线的一种电机，发卡电机的定子绕组的形状像发卡。定子绕组包括多个发卡导线，将多个发卡导线按照一定的排布方式，穿进定子铁芯的定子槽内，形成所需的单相电机或多相电机的绕组。
现有技术中，多个发卡导线的排布方式复杂，需要使用大量的汇流条和汇流排以连接各相绕组的支路及中性点，导致绕组的制作工艺复杂，生产成本高，加工效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电机绕组、电机定子总成及电机，旨在解决现有技术中存在的发卡电机的绕组制作工艺复杂，生产成本高，加工效率低的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供一种电机绕组，包括多相绕组，每相绕组包括多条并联支路，每条所述并联支路缠绕在定子槽内，每个所述定子槽内分布有N层发卡绕组，N≥4；每条所述并联支路中的N层发卡绕组包括多个发卡导线；
所述发卡导线包括两个穿入不同的定子槽内的插入段，位于所述定子槽外且连接于两个所述插入段的一端的闭合段，以及位于所述定子槽外且分别连接于两个所述插入段的另一端的两个焊接段；所述焊接段与所述插入段呈夹角设置；
其中，当N为偶数时，第一层发卡绕组至第N层发卡绕组中的各个所述发卡导线的两个所述插入段在不同所述定子槽内的相邻两层间跨线，并且所述第一层发卡绕组至所述第N层发卡绕组的多个所述发卡导线中，具有对呈同心设置的所述发卡导线；
当N为奇数时，第一层发卡绕组至第N-1层发卡绕组中的各个所述发卡导线的两个所述插入段在不同所述定子槽内的相邻两层间跨线，并且所述第一层发卡绕组至所述第N-1层发卡绕组的多个所述发卡导线中，具有对呈同心设置的所述发卡导线；第N层发卡绕组中的各个所述发卡导线的两个所述插入段在不同所述定子槽内的同层间跨线；或者
当N为奇数时，第一层发卡绕组中的各个所述发卡导线的两个所述插入段在不同所述定子槽内的同层间跨线；第二层发卡绕组至第N层发卡绕组中的各个所述发卡导线的两个所述插入段在不同所述定子槽内的相邻两层间跨线，并且所述第二层发卡绕组至所述第N层发卡绕组的多个所述发卡导线中，具有对呈同心设置的所述发卡导线。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，当N为偶数时，每条所述并联支路中的N层发卡绕组包括组第一绕组层，每组所述第一绕组层中的多个所述发卡导线分为多个第一发卡导线、一个第二发卡导线和一个第三发卡导线；所述第二发卡导线与所述第三发卡导线呈同心设置；
其中，所述第一发卡导线的所述插入段的节距、所述第二发卡导线的所述插入段的节距及所述第三发卡导线的所述插入段的节距各不相同；
所述第一发卡导线的所述焊接段的节距、所述第二发卡导线的所述焊接段的节距及所述第三发卡导线的所述焊接段的节距相同。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，当N为奇数时，每条所述并联支路中的N层发卡绕组包括组第一绕组层和一组第二绕组层；
每组所述第一绕组层中的多个所述发卡导线分为多个第一发卡导线、一个第二发卡导线和一个第三发卡导线；所述第二发卡导线与所述第三发卡导线呈同心设置；
其中，所述第一发卡导线的所述插入段的节距、所述第二发卡导线的所述插入段的节距及所述第三发卡导线的所述插入段的节距各不相同；所述第一发卡导线的所述焊接段的节距、所述第二发卡导线的所述焊接段的节距及所述第三发卡导线的所述焊接段的节距相同；
所述第二绕组层形成第一层发卡绕组或第N层发卡绕组；所述第二绕组层中的多个所述发卡导线分为多个第四发卡导线，多个所述第四发卡导线的插入段的节距有等距、长距、短距三种类型中的至少一种。
一些实施例中，所述定子槽包括多个偶数槽和多个奇数槽；其中，所述奇数槽中至少分布两相所述绕组，且至少两相所述绕组在所述奇数槽中呈交替排布；所述偶数槽中只分布有一相所述绕组。
一些实施例中，所述第一发卡导线的所述插入段的节距为7，所述第二发卡导线的所述插入段的节距为8，所述第三发卡导线的所述插入段的节距为6，各所述发卡导线的所述焊接段的节距为5。
一些实施例中，所述定子槽包括多个偶数槽和多个奇数槽；其中，所述偶数槽中至少分布两相所述绕组，且同相所述绕组在所述偶数槽中紧邻排布；所述奇数槽中只分布有一相所述绕组。
一些实施例中，所述第一发卡导线的所述插入段的节距为6，所述第二发卡导线的所述插入段的节距为7，所述第三发卡导线的所述插入段的节距为5，各所述发卡导线的所述焊接段的节距为6。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，对于任意一个所述插入段，均存在与之对应的另一个所述插入段，使得两个所述插入段相对于转子磁极的位置相同且位于同相绕组的不同所述并联支路中。
本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，各个发卡导线的两个插入段在不同定子槽内的相邻两层间跨线，即每个发卡导线为异层跨线，并且多个发卡导线中具有呈同心设置的两个发卡导线，使得每相发卡导线间不需增加过桥线，并减少引出线和星点线的连接，减少铜线用量，从而实现降低电阻率，提高电机效率的技术效果。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电机定子总成，包括设置有多个定子槽的定子铁芯以及穿连在多个所述定子槽内如上述的电机绕组。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电机，包括上述的电机定子总成。
本发明提供的电机定子总成及电机，由于采用了上述的电机绕组，可以减少发卡导线的焊接段的星点线、出现的连接长度，简化端部焊接，提高生产效率，降低绕组的端部高度，减少铜线用量，降低电阻率，提高电机效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的电机绕组的排布结构平面展开示意图；
图2为本发明实施例一提供的电机绕组中的其中一相绕组的排布结构平面展开示意图；
图3为本发明实施例一提供的电机绕组的各相绕组在定子槽内的分布示意图；
图4为本发明实施例二提供的电机绕组的排布结构平面展开示意图；
图5为本发明实施例二提供的电机绕组中的其中一相绕组的排布结构平面展开示意图；
图6为本发明实施例二提供的电机绕组的各相绕组在定子槽内的分布示意图；
图7为本发明实施例三提供的电机绕组的排布结构平面展开示意图；
图8为本发明实施例三提供的电机绕组中的其中一相绕组的排布结构平面展开示意图；
图9为本发明实施例三提供的电机绕组的各相绕组在定子槽内的分布示意图；
图10为本发明实施例四提供的电机绕组的排布结构平面展开示意图；
图11为本发明实施例四提供的电机绕组中的其中一相绕组的排布结构平面展开示意图；
图12为本发明实施例四提供的电机绕组的各相绕组在定子槽内的分布示意图；
图13为本发明实施例提供的电机绕组的第一绕组层的排布结构平面展开示意图。
图中：1、第一发卡导线；2、第二发卡导线；3、第三发卡导线。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1至图13，现对本发明提供的电机绕组进行说明。所述电机绕组，包括多相绕组，每相绕组包括多条并联支路，每条并联支路缠绕在定子槽内，每个定子槽内分布有N层发卡绕组，N≥4；每条并联支路中的N层发卡绕组包括多个发卡导线。
发卡导线包括两个穿入不同的定子槽内的插入段，位于定子槽外且连接于两个插入段的一端的闭合段，以及位于定子槽外且分别连接于两个插入段的另一端的两个焊接段；焊接段与插入段呈夹角设置。
其中，当N为偶数时，第一层发卡绕组至第N层发卡绕组中的各个发卡导线的两个插入段在不同定子槽内的相邻两层间跨线，并且第一层发卡绕组至第N层发卡绕组的多个发卡导线中，具有对呈同心设置的发卡导线；
当N为奇数时，第一层发卡绕组至第N-1层发卡绕组中的各个发卡导线的两个插入段在不同定子槽内的相邻两层间跨线，并且第一层发卡绕组至第N-1层发卡绕组的多个发卡导线中，具有对呈同心设置的发卡导线；第N层发卡绕组中的各个发卡导线的两个插入段在不同定子槽内的同层间跨线；或者
当N为奇数时，第一层发卡绕组中的各个发卡导线的两个插入段在不同定子槽内的同层间跨线；第二层发卡绕组至第N层发卡绕组中的各个发卡导线的两个插入段在不同定子槽内的相邻两层间跨线，并且第二层发卡绕组至第N层发卡绕组的多个发卡导线中，具有对呈同心设置的发卡导线。
需要说明的是，本实施例中的多个发卡导线中，具有至少三种插入段节距不同的发卡导线，多个发卡导线中，插入段的节距有等距、长距和短距三种类型。
本发明提供的电机绕组，与现有技术相比，各个发卡导线的两个插入段在不同定子槽内的相邻两层间跨线，即每个发卡导线为异层跨线，并且多个发卡导线中具有呈同心设置的两个发卡导线，使得每相发卡导线间不需增加过桥线，并减少引出线和星点线的连接，减少铜线用量，从而实现降低电阻率，提高电机效率的技术效果。
在一些实施例中，对于任意一个插入段，均存在与之对应的另一个插入段，使得两个插入段相对于转子磁极的位置相同且位于同相绕组的不同并联支路中。
在同一相绕组中，对于任意两个属于不同并联支路的插入段，理论上二者之间不存在电压差，但由于传统电机中该两个插入段相对于转子磁极的位置不一定相同，当相对位置不同时，两个插入段受到转子磁极的磁场的影响会存在差异，从而会造成两个插入段存在电压差而在二者之间形成环流。环流的存在，会增加电机的附加铜耗和拖曳损耗，降低电机效率，且严重影响电机额定性能。
因此，为解决环流问题，本实施例的定子通过绕组绕线方式，使得对于任意一个插入段，均存在与之对应的另一个插入段，并且对应关系为：该两个插入段相对于转子磁极的位置相同且位于同相绕组的不同并联支路中。由于受到转子磁极的影响相同，该两个插入段之间不存在电压差，因此不会产生环流，而从整体来讲，由于全部插入段之间均存在前述的位置对应关系，也就能避免在各相绕组的多个并联支路之间产生环流，从而减少电机的附加铜耗和拖曳损耗，提升电机效率和额定性能。
在一些实施例中，当每条并联支路叠加的N层发卡绕组为偶数层时，限定每条并联支路中的N层发卡绕组包括组第一绕组层，上述的/>组第一绕组层的结构完全相同，每组第一绕组层中的多个发卡导线分为多个第一发卡导线1、一个第二发卡导线2和一个第三发卡导线3；第二发卡导线2与第三发卡导线3呈同心设置；其中，第一发卡导线1的插入段的节距、第二发卡导线2的插入段的节距及第三发卡导线3的插入段的节距各不相同；第一发卡导线2的焊接段的节距、第二发卡导线3的焊接段的节距及第三发卡导线3的焊接段的节距相同，如图13所示。
具体地，第二发卡导线2相接于位于相邻层的两个第一发卡导线1之间，第三发卡导线3相接于另外两个位于相邻层的两个第一发卡导线1之间。
在一些实施例中，当每条并联支路叠加的N层发卡绕组为奇数层时，每条并联支路中的N层发卡绕组包括组第一绕组层和一组第二绕组层；上述的/>组第一绕组层的结构完全相同。
对于第一绕组层，每组第一绕组层中的多个发卡导线分为多个第一发卡导线1、一个第二发卡导线2和一个第三发卡导线3；第二发卡导线2与第三发卡导线3呈同心设置；其中，第一发卡导线1的插入段的节距、第二发卡导线2的插入段的节距及第三发卡导线3的插入段的节距各不相同；第一发卡导线2的焊接段的节距、第二发卡导线3的焊接段的节距及第三发卡导线3的焊接段的节距相同，如图13所示。具体地，第二发卡导线2相接于位于相邻层的两个第一发卡导线1之间，第三发卡导线3相接于另外两个位于相邻层的两个第一发卡导线1之间。
对于第二绕组层，第二绕组层中的多个发卡导线分为多个第四发卡导线，多个第四发卡导线的插入段的节距有等距、长距、短距三种类型中的至少一种。
其中，组第一绕组层形成第一层发卡绕组至第N-1层发卡绕组，第二绕组层形成第N层发卡绕组；或者，第二绕组层形成第一层发卡绕组，/>组第一绕组层形成第二层发卡绕组至第N层发卡绕组。
在一些实施例中，定子槽包括多个偶数槽和多个奇数槽；其中，奇数槽中至少分布两相绕组，且至少两相绕组在奇数槽中呈交替排布；偶数槽中只分布有一相绕组。
作为上述实施例的一种变形实施方式，定子槽包括多个偶数槽和多个奇数槽；其中，偶数槽中至少分布两相绕组，且同相绕组在偶数槽中紧邻排布；奇数槽中只分布有一相绕组。
现结合具体的实施例一、实施例二、实施例三及实施例四对本申请的电机绕组做更详细解释。其中图1至图3为实施例一提供的一种电机绕组，图4至图6为实施例二提供的一种电机绕组，图7至图9为实施例三提供的一种电机绕组，图10至图12为实施例四提供的一种电机绕组。
实施例一
参阅图1至图3，图中的定子为48槽8极电机中的定子，即，该定子的定子铁芯1包括48个定子槽，并对所有定子槽依次编号，转子磁极数为8(即极对数为4)。此外，该绕组包括4层发卡导线，规定在同一个定子槽内沿径向由内而外依次为第1层至第4层。在图1中，中间一行数字代表定子槽的编号，每个槽内从左到右的四根线分别对应第1至第4层。
该电机绕组包括三相绕组，分别为A相绕组、B相绕组和C相绕组，各相绕组包括两条并联支路，三相定子绕组共采用了三种发卡导线即第一发卡导线1、第二发卡导线2及第三发卡导线3进行绕线，其中，第一发卡导线1的插入段的节距为7，第二发卡导线2的插入段的节距为8，第三发卡导线3的插入段的节距为6，各发卡导线的焊接段的节距为5。
在图1中，ABC为各相绕组的输入端，XYZ为各相绕组的输出端，每相绕组均包括两条并联支路，即A相绕组包括A1-X1，A2-X2；B相绕组包括B1-Y1，B2-Y2；C相绕组包括C1-Z1，C2-Z2；现以B相绕组的绕线方式说明该电机各相绕组的排布。
具体地，B相绕组包括支路B1和支路B2。支路B1和支路B2均具有两组第一绕组层，每组第一绕组层包括六个第一发卡导线1、一个第二发卡导线2和一个第三发卡导线3，其中第二发卡导线2和第三发卡导线3呈同心设置。
支路B1的多个发卡导线的插入段所对应的多个定子槽的位置依次为：
9槽1层、2槽2层、45槽1层、38槽2层、33槽1层、26槽2层、21槽1层、13槽2层、8槽1层、1槽2层、44槽1层、37槽2层、32槽1层、25槽2层、20槽1层、14槽2层；
9槽3层、2槽4层、45槽3层、38槽4层、33槽3层、26槽4层、21槽3层、13槽4层、8槽3层、1槽4层、44槽3层、37槽4层、32槽3层、25槽4层、20槽3层、14槽4层。
其中，从9槽1层起至14槽2层为止，为一组第一绕组层；从9槽3层起至14槽4层为止，为另一组第一绕组层。
9槽1层、2槽2层代表其中一个第一发卡导线1的两个插入段所对应的定子槽的位置，2槽2层、45槽1层代表其中两个第一发卡导线1的相邻的插入段所对应的定子槽的位置，2槽2层的插入段所相接的焊接段与45槽1层的插入段所相接的焊接段相邻，因此，可以看出，第一发卡导线1的插入段的节距为7，焊接段的节距为5。
另外，21槽1层、13槽2层代表一个第二发卡导线2的两个插入段所对应的定子槽的位置，21槽3层、13槽4层代表另一个第二发卡导线2的两个插入段所对应的定子槽的位置，可以看出，第二发卡导线2的插入段的节距为8；
20槽1层、14槽2层代表一个第三发卡导线3的两个插入段所对应的定子槽的位置，20槽3层、14槽4层代表另一个第三发卡导线3的两个插入段所对应的定子槽的位置，可以看出，第三发卡导线3的插入段的节距为6。
支路B2的多个发卡导线的插入段所对应的多个定子槽的位置依次为：
19槽4层、26槽3层、31槽4层、38槽3层、43槽4层、2槽3层、7槽4层、15槽3层、20槽4层、27槽3层、32槽4层、39槽3层、44槽4层、3槽3层、8槽4层、14槽3层；
19槽2层、26槽1层、31槽2层、38槽1层、43槽2层、2槽1层、7槽2层、15槽1层、20槽2层、27槽1层、32槽2层、39槽1层、44槽2层、3槽1层、8槽2层、14槽1层。
其中，从19槽4层起至14槽3层为止，为一组第一绕组层；从19槽2层起至14槽1层为止，为另一组第一绕组层。
另外，7槽4层、15槽3层代表一个第二发卡导线2的两个插入段所对应的定子槽的位置，7槽2层、15槽1层代表另一个第二发卡导线2的两个插入段所对应的定子槽的位置，8槽4层、14槽3层代表一个第三发卡导线3的两个插入段所对应的定子槽的位置，8槽2层、14槽1层代表另一个第三发卡导线3的两个插入段所对应的定子槽的位置。
需要说明的是，同一支路中，每个发卡导线在定子端部绕线方向相同，支路B1和支路B2互为相反的方向，因此，在定子端部支路B1和支路B2交叉布置。
另外，由于并联支路间的插入段在每两对转子磁极下的排布均相同，故本实施例只分析了两对转子磁极下的并联支路间的插入段排布。而对于A相绕组和C相绕组的并联支路分析，可参照B相绕组，为节省篇幅，此处不作具体说明。
实施例二
参阅图4至图6，图中的定子为48槽8极电机中的定子，即，该定子的定子铁芯1包括48个定子槽，并对所有定子槽依次编号，转子磁极数为8(即极对数为4)。此外，该绕组包括5层发卡导线，规定在同一个定子槽内沿径向由内而外依次为第1层至第5层。在图4中，中间一行数字代表定子槽的编号，每个槽内从左到右的四根线分别对应第1至第5层。
该电机绕组包括三相绕组，分别为A相绕组、B相绕组和C相绕组，各相绕组包括两条并联支路，三相定子绕组共采用了四种发卡导线即第一发卡导线1、第二发卡导线2、第三发卡导线3及第四发卡导线进行绕线，其中，第一发卡导线1的插入段的节距为7，第二发卡导线2的插入段的节距为8，第三发卡导线3的插入段的节距为6，各发卡导线的焊接段的节距为5。
在图4中，ABC为各相绕组的输入端，XYZ为各相绕组的输出端，每相绕组均包括两条并联支路，即A相绕组包括A1-X1，A2-X2；B相绕组包括B1-Y1，B2-Y2；C相绕组包括C1-Z1，C2-Z2；现以B相绕组的绕线方式说明该电机各相绕组的排布。
具体地，B相绕组包括支路B1和支路B2。支路B1和支路B2均具有两组第一绕组层和一组第二绕组层，每组第一绕组层包括六个第一发卡导线1、一个第二发卡导线2和一个第三发卡导线3，其中第二发卡导线2和第三发卡导线3呈同心设置。第二绕组层包括四个第四发卡导线。
支路B1的多个发卡导线的插入段所对应的多个定子槽的位置依次为：
9槽1层、2槽2层、45槽1层、38槽2层、33槽1层、26槽2层、21槽1层、13槽2层、8槽1层、1槽2层、44槽1层、37槽2层、32槽1层、25槽2层、20槽1层、14槽2层；
9槽3层、2槽4层、45槽3层、38槽4层、33槽3层、26槽4层、21槽3层、13槽4层、8槽3层、1槽4层、44槽3层、37槽4层、32槽3层、25槽4层、20槽3层、14槽4层；
9槽5层、2槽5层、45槽5层、38槽5层、33槽5层、26槽5层、21槽5层、14槽5层。
其中，从9槽1层起至14槽2层为止，为一组第一绕组层；从9槽3层起至14槽4层为止，为另一组第一绕组层，从9槽5层起至14槽5层为止，为第二绕组层。
支路B2的多个发卡导线的插入段所对应的多个定子槽的位置依次为：
20槽5层、27槽5层、32槽5层、39槽5层、44槽5层、3槽5层、8槽5层、15槽5层；
19槽4层、26槽3层、31槽4层、38槽3层、43槽4层、2槽3层、7槽4层、15槽3层、20槽4层、27槽3层、32槽4层、39槽3层、44槽4层、3槽3层、8槽4层、14槽3层；
19槽2层、26槽1层、31槽2层、38槽1层、43槽2层、2槽1层、7槽2层、15槽1层、20槽2层、27槽1层、32槽2层、39槽1层、44槽2层、3槽1层、8槽2层、14槽1层。
其中，从20槽5层起至15槽5层为止，为第二绕组层，从19槽4层起至14槽3层为止，为一组第一绕组层；从19槽2层起至14槽1层为止，为另一组第一绕组层。
实施例二与实施例一相比，在实施例一的支路B1中与实施例二的支路B1中，两个支路的第一层发卡绕组至第四层发卡绕组的排布方式相同，不同在于，实施例二中，支路B1增加了第五层发卡绕组。在实施例一的支路B2中与实施例二的支路B2中，两个支路的第一层发卡绕组至第四层发卡绕组的排布方式相同，不同在于，实施例二中，支路B2增加了第五层发卡绕组。
对于每条支路的第五层发卡绕组，也就是第二绕组层，包括四个第四发卡导线，从第二绕组层中可以看出，四个第四发卡导线的插入段的节距都为7。
需要说明的是，对于同层的绕线排布不局限于节距大于6的长距排布，也可采用整距(节距为6)、短距(节距小于6)、长短距结合的排布方式。
另外，在实施例二中，也可以采用第二绕组层形成第一层发卡绕组，第二层发卡绕组至第五层发卡绕组的排布同实施例一中的第一层发卡绕组至第四层发卡绕组。
需要说明的是，在实施例一和实施例二中，定子槽的奇数槽中均分布有两相绕组，且两相绕组在奇数槽中呈交替排布；偶数槽中只分布有一相绕组，如图3及图6所示。
实施例三
参阅图7至图9，图中的定子为48槽8极电机中的定子，即，该定子的定子铁芯1包括48个定子槽，并对所有定子槽依次编号，转子磁极数为8(即极对数为4)。此外，该绕组包括4层发卡导线，规定在同一个定子槽内沿径向由内而外依次为第1层至第4层。在图7中，中间一行数字代表定子槽的编号，每个槽内从左到右的四根线分别对应第1至第4层。
该电机绕组包括三相绕组，分别为A相绕组、B相绕组和C相绕组，各相绕组包括两条并联支路，三相定子绕组共采用了三种发卡导线即第一发卡导线1、第二发卡导线2及第三发卡导线3进行绕线，其中，第一发卡导线1的插入段的节距为6，第二发卡导线2的插入段的节距为7，第三发卡导线3的插入段的节距为5，各发卡导线的焊接段的节距为6。
在图7中，ABC为各相绕组的输入端，XYZ为各相绕组的输出端，每相绕组均包括两条并联支路，即A相绕组包括A1-X1，A2-X2；B相绕组包括B1-Y1，B2-Y2；C相绕组包括C1-Z1，C2-Z2；现以B相绕组的绕线方式说明该电机各相绕组的排布。
具体地，B相绕组包括支路B1和支路B2。支路B1和支路B2均具有两组第一绕组层，每组第一绕组层包括六个第一发卡导线1、一个第二发卡导线2和一个第三发卡导线3，其中第二发卡导线2和第三发卡导线3呈同心设置。
支路B1的多个发卡导线的插入段所对应的多个定子槽的位置依次为：
12槽1层、6槽2层、48槽1层、42槽2层、36槽1层、30槽2层、24槽1层、17槽2层、11槽1层、5槽2层、47槽1层、41槽2层、35槽1层、29槽2层、23槽1层、18槽2层；
11槽3层、5槽4层、47槽3层、41槽4层、35槽3层、29槽4层、23槽3层、16槽4层、10槽3层、4槽4层、46槽3层、40槽4层、34槽3层、28槽4层、22槽3层、17槽4层。
12槽1层、6槽2层代表其中一个第一发卡导线1的两个插入段所对应的定子槽的位置，6槽2层、48槽1层代表其中两个第一发卡导线1的相邻的插入段所对应的定子槽的位置，6槽2层的插入段所相接的焊接段与48槽1层的插入段所相接的焊接段相邻，因此，可以看出，第一发卡导线1的插入段的节距为6，焊接段的节距为6。
另外，24槽1层、17槽2层代表一个第二发卡导线2的两个插入段所对应的定子槽的位置，23槽3层、16槽4层代表另一个第二发卡导线2的两个插入段所对应的定子槽的位置，可以看出，第二发卡导线2的插入段的节距为7；
23槽1层、18槽2层代表一个第三发卡导线3的两个插入段所对应的定子槽的位置，22槽3层、17槽4层代表另一个第三发卡导线3的两个插入段所对应的定子槽的位置，可以看出，第三发卡导线3的插入段的节距为5。
另外，从12槽1层起至18槽2层为止，为一组第一绕组层；从11槽3层起至17槽4层为止，为另一组第一绕组层。
支路B2的多个发卡导线的插入段所对应的多个定子槽的位置依次为：
11槽4层、17槽3层、23槽4层、29槽3层、35槽4层、41槽3层、47槽4层、4槽3层、10槽4层、16槽3层、22槽4层、28槽3层、34槽4层、40槽3层、46槽4层、5槽3层；
12槽2层、18槽1层、24槽2层、30槽1层、36槽2层、42槽1层、48槽2层、5槽1层、11槽2层、17槽1层、23槽2层、29槽1层、35槽2层、41槽1层、47槽2层、6槽1层。
其中，47槽4层、4槽3层代表一个第二发卡导线2的两个插入段所对应的定子槽的位置，48槽2层、5槽1层代表另一个第二发卡导线2的两个插入段所对应的定子槽的位置，46槽4层、5槽3层代表一个第三发卡导线3的两个插入段所对应的定子槽的位置，47槽2层、6槽1层代表另一个第三发卡导线3的两个插入段所对应的定子槽的位置。
另外，从11槽4层起至5槽3层为止，为一组第一绕组层；从12槽2层起至6槽1层为止，为另一组第一绕组层。
需要说明的是，同一支路中，每个发卡导线在定子端部绕线方向相同，支路B1和支路B2互为相反的方向，因此，在定子端部支路B1和支路B2交叉布置。
另外，由于并联支路间的插入段在每两对转子磁极下的排布均相同，故本实施例只分析了两对转子磁极下的并联支路间的插入段排布。而对于A相绕组和C相绕组的并联支路分析，可参照B相绕组，为节省篇幅，此处不作具体说明。
实施例四
参阅图10至图12，图中的定子为48槽8极电机中的定子，即，该定子的定子铁芯1包括48个定子槽，并对所有定子槽依次编号，转子磁极数为8(即极对数为4)。此外，该绕组包括5层发卡导线，规定在同一个定子槽内沿径向由内而外依次为第1层至第5层。在图10中，中间一行数字代表定子槽的编号，每个槽内从左到右的四根线分别对应第1至第5层。
该电机绕组包括三相绕组，分别为A相绕组、B相绕组和C相绕组，各相绕组包括两条并联支路，三相定子绕组共采用了四种发卡导线即第一发卡导线1、第二发卡导线2、第三发卡导线3及第四发卡导线进行绕线，其中，第一发卡导线1的插入段的节距为6，第二发卡导线2的插入段的节距为7，第三发卡导线3的插入段的节距为5，各发卡导线的焊接段的节距为6。
在图10中，ABC为各相绕组的输入端，XYZ为各相绕组的输出端，每相绕组均包括两条并联支路，即A相绕组包括A1-X1，A2-X2；B相绕组包括B1-Y1，B2-Y2；C相绕组包括C1-Z1，C2-Z2；现以B相绕组的绕线方式说明该电机各相绕组的排布。
具体地，B相绕组包括支路B1和支路B2。支路B1和支路B2均具有两组第一绕组层和一组第二绕组层，每组第一绕组层包括六个第一发卡导线1、一个第二发卡导线2和一个第三发卡导线3，其中第二发卡导线2和第三发卡导线3呈同心设置。第二绕组层包括四个第四发卡导线。
支路B1的多个发卡导线的插入段所对应的多个定子槽的位置依次为：
12槽1层、6槽2层、48槽1层、42槽2层、36槽1层、30槽2层、24槽1层、17槽2层、11槽1层、5槽2层、47槽1层、41槽2层、35槽1层、29槽2层、23槽1层、18槽2层；
11槽3层、5槽4层、47槽3层、41槽4层、35槽3层、29槽4层、23槽3层、16槽4层、10槽3层、4槽4层、46槽3层、40槽4层、34槽3层、28槽4层、22槽3层、17槽4层；
10槽5层、4槽5层、46槽5层、40槽5层、34槽5层、28槽5层、22槽5层、16槽5层。
其中，从12槽1层起至18槽2层为止，为一组第一绕组层；从11槽3层起至17槽4层为止，为另一组第一绕组层，从10槽5层起至16槽5层为止，为第二绕组层。
支路B2的多个发卡导线的插入段所对应的多个定子槽的位置依次为：
11槽5层、5槽5层、47槽5层、41槽5层、35槽5层、29槽5层、23槽5层、17槽5层；
11槽4层、17槽3层、23槽4层、29槽3层、35槽4层、41槽3层、47槽4层、4槽3层、10槽4层、16槽3层、22槽4层、28槽3层、34槽4层、40槽3层、46槽4层、5槽3层；
12槽2层、18槽1层、24槽2层、30槽1层、36槽2层、42槽1层、48槽2层、5槽1层、11槽2层、17槽1层、23槽2层、29槽1层、35槽2层、41槽1层、47槽2层、6槽1层。
其中，从11槽5层起至17槽5层为止，为第二绕组层，从11槽4层起至5槽3层为止，为一组第一绕组层；从12槽2层起至6槽1层为止，为另一组第一绕组层。
实施例四与实施例三相比，在实施例三的支路B1中与实施例四的支路B1中，两个支路的第一层发卡绕组至第四层发卡绕组的排布方式相同，不同在于，实施例四中，支路B1增加了第五层发卡绕组。在实施例三的支路B2中与实施例四的支路B2中，两个支路的第一层发卡绕组至第四层发卡绕组的排布方式相同，不同在于，实施例四中，支路B2增加了第五层发卡绕组。
对于每条支路的第五层发卡绕组，也就是第二绕组层，包括四个第四发卡导线，从第二绕组层中可以看出，四个第四发卡导线的插入段的节距都为6，相当于第四发卡导线与第一发卡导线的结构相同。
需要说明的是，对于同层的绕线排布不局限于节距大于6的长距排布，也可采用整距(节距为6)、短距(节距小于6)、长短距结合的排布方式。
另外，在实施例四中，也可以采用第二绕组层形成第一层发卡绕组，第二层发卡绕组至第五层发卡绕组的排布同实施例三中的第一层发卡绕组至第四层发卡绕组。
需要说明的是，在实施例三和实施例四中，定子槽包括多个偶数槽和多个奇数槽；其中，偶数槽中至少分布两相绕组，且同相绕组在偶数槽中紧邻排布；奇数槽中只分布有一相绕组，如图9及图12所示。
由于同相绕组在偶数槽中紧邻排布，在同一槽内只有一组相接触的异相导线，这样可减少槽内绝缘纸的使用，降低出现匝间短路的概率，提高了电机槽满率。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电机定子总成，包括设置有多个定子槽的定子铁芯以及穿连在多个定子槽内的上述的电机绕组。其中，定子槽的数量为48个，定子铁芯设置为匹配于电机极数为8的电机使用。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电机，包括上述的电机定子总成。
本发明提供的电机定子总成及电机，由于采用了上述的电机绕组，可以减少发卡导线的焊接段的星点线、出现的连接长度，简化端部焊接，提高生产效率，降低绕组的端部高度，减少铜线用量，降低电阻率，提高电机效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电机绕组，包括多相绕组，每相绕组包括多条并联支路，每条所述并联支路缠绕在定子槽内，每个所述定子槽内分布有N层发卡绕组，N≥4；其特征在于，每条所述并联支路中的N层发卡绕组包括多个发卡导线；
所述发卡导线包括两个穿入不同的定子槽内的插入段，位于所述定子槽外且连接于两个所述插入段的一端的闭合段，以及位于所述定子槽外且分别连接于两个所述插入段的另一端的两个焊接段；所述焊接段与所述插入段呈夹角设置；
其中，当N为偶数时，第一层发卡绕组至第N层发卡绕组中的各个所述发卡导线的两个所述插入段在不同所述定子槽内的相邻两层间跨线，并且所述第一层发卡绕组至所述第N层发卡绕组的多个所述发卡导线中，具有对呈同心设置的所述发卡导线；
当N为奇数时，第一层发卡绕组至第N-1层发卡绕组中的各个所述发卡导线的两个所述插入段在不同所述定子槽内的相邻两层间跨线，并且所述第一层发卡绕组至所述第N-1层发卡绕组的多个所述发卡导线中，具有对呈同心设置的所述发卡导线；第N层发卡绕组中的各个所述发卡导线的两个所述插入段在不同所述定子槽内的同层间跨线；或者
当N为奇数时，第一层发卡绕组中的各个所述发卡导线的两个所述插入段在不同所述定子槽内的同层间跨线；第二层发卡绕组至第N层发卡绕组中的各个所述发卡导线的两个所述插入段在不同所述定子槽内的相邻两层间跨线，并且所述第二层发卡绕组至所述第N层发卡绕组的多个所述发卡导线中，具有对呈同心设置的所述发卡导线。
2.如权利要求1所述的电机绕组，其特征在于，当N为偶数时，每条所述并联支路中的N层发卡绕组包括组第一绕组层，每组所述第一绕组层中的多个所述发卡导线分为多个第一发卡导线、一个第二发卡导线和一个第三发卡导线；所述第二发卡导线与所述第三发卡导线呈同心设置；
其中，所述第一发卡导线的所述插入段的节距、所述第二发卡导线的所述插入段的节距及所述第三发卡导线的所述插入段的节距各不相同；
所述第一发卡导线的所述焊接段的节距、所述第二发卡导线的所述焊接段的节距及所述第三发卡导线的所述焊接段的节距相同。
3.如权利要求1所述的电机绕组，其特征在于，当N为奇数时，每条所述并联支路中的N层发卡绕组包括组第一绕组层和一组第二绕组层；
每组所述第一绕组层中的多个所述发卡导线分为多个第一发卡导线、一个第二发卡导线和一个第三发卡导线；所述第二发卡导线与所述第三发卡导线呈同心设置；
其中，所述第一发卡导线的所述插入段的节距、所述第二发卡导线的所述插入段的节距及所述第三发卡导线的所述插入段的节距各不相同；所述第一发卡导线的所述焊接段的节距、所述第二发卡导线的所述焊接段的节距及所述第三发卡导线的所述焊接段的节距相同；
所述第二绕组层形成第一层发卡绕组或第N层发卡绕组；所述第二绕组层中的多个所述发卡导线分为多个第四发卡导线，多个所述第四发卡导线的插入段的节距有等距、长距、短距三种类型中的至少一种。
4.如权利要求2或3所述的电机绕组，其特征在于，所述定子槽包括多个偶数槽和多个奇数槽；其中，所述奇数槽中至少分布两相所述绕组，且至少两相所述绕组在所述奇数槽中呈交替排布；所述偶数槽中只分布有一相所述绕组。
5.如权利要求4所述的电机绕组，其特征在于，所述第一发卡导线的所述插入段的节距为7，所述第二发卡导线的所述插入段的节距为8，所述第三发卡导线的所述插入段的节距为6，各所述发卡导线的所述焊接段的节距为5。
6.如权利要求2或3所述的电机绕组，其特征在于，所述定子槽包括多个偶数槽和多个奇数槽；其中，所述偶数槽中至少分布两相所述绕组，且同相所述绕组在所述偶数槽中紧邻排布；所述奇数槽中只分布有一相所述绕组。
7.如权利要求6所述的电机绕组，其特征在于，所述第一发卡导线的所述插入段的节距为6，所述第二发卡导线的所述插入段的节距为7，所述第三发卡导线的所述插入段的节距为5，各所述发卡导线的所述焊接段的节距为6。
8.如权利要求1所述的电机绕组，其特征在于，对于任意一个所述插入段，均存在与之对应的另一个所述插入段，使得两个所述插入段相对于转子磁极的位置相同且位于同相绕组的不同所述并联支路中。
9.一种电机定子总成，其特征在于，包括设置有多个定子槽的定子铁芯以及穿连在多个所述定子槽内如权利要求1-8任一项所述的电机绕组。
10.一种电机，其特征在于，包括权利要求9所述的电机定子总成。
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