CN116458038A - 用于电机的定子以及电机 - Google Patents

Abstract

一种用于电机(101)的定子(1，18)，其中所述定子(1)具有N个相(U、V、W)、P个极对和q个孔，其中N≥3且P≥2且q＝3，其中所述定子(1)包括具有多个槽(3)和多个成形导体(4)的定子芯(2)，所述多个成形导体布置在所述槽(3)中，以便在第一至第L层中径向分层，其中L＝6，其中每个相的成形导体(4)形成第一路径(15a)和第二路径(16a)，所述第一路径(15a)和第二路径(15b)彼此串联或并联互连，并且布置在P个第一绕组区(21a)和P个第二绕组区(21b)中，其中，第一和第二绕组区(21a、21b)在圆周方向上交替，相应路径(15a、15b)的成形导体(4)通过连接器(8、10)互连以形成串联连接，所述连接器在定子芯(2)的第一端侧(7)和与第一端侧(7)相对的第二端侧(9)以交替方式连接相同相(U、V、W)的相邻绕组区(21)中的成形导体(4)，其中相应绕组区(21)的第一和第二层(19a、19b)相对于相应绕组区(21)的第三层和第四层(19c、19d)沿周向方向偏移一个槽(3)，其中路径(15a、15b)各自形成组合的搭接和波形绕组。

Description

用于电机的定子以及电机

技术领域

本发明涉及一种用于电机的定子。另外，本发明涉及一种用于驱动车辆的电机。

背景技术

具有由成形导体形成的定子绕组的定子非常受欢迎，特别是在汽车应用中，因为它们特别适合于自动化制造，具有高度的工艺可靠性和简单的相连接选项。在电机运行期间，具有较小的谐波和定子绕组中的电阻损耗的高质量旋转场是理想的。为此，在具有N＝3相、每个槽L＝6层和孔数量q＝3的定子中，定子的两层绕组区应当在圆周方向上偏移一个槽。

在这方面，例如，CN109038878A公开了一种用于电机的三相定子，包括定子芯和定子芯中的多个定子槽，其中定子绕组以六层布置在多个定子槽中。每极和每相的定子槽的数量为三。一组相应的定子绕组占据定子槽的一对相互相邻的位置，其中两组定子绕组偏移一个定子槽。定子的相应相绕组被分成串联或并联连接的两条路径。

作为这种弦式定子(chorded stator)的结果，特别是当使用具有轴向线性极的转子时，转矩脉动可以被有效地减少，这导致在噪声振动粗糙度(NVH)方面更安静的操作。

发明内容

本发明基于指定一种操作具有由成形导体形成的定子绕组的弦式定子的改进方式的目的。

根据本发明，通过一种用于电机的定子来实现该目的，其中所述定子具有N个相、P个极对和多个孔q，其中N≥3且P≥2且q＝3，其中所述定子包括具有多个槽和多个成形导体的定子芯，所述多个成形导体布置在所述槽中，以便在第一至第L层中径向分层，其中L＝6，并且所述层在径向方向上按它们的顺序编号，其中每个相的成形导体形成第一路径和第二路径，所述第一路径和第二路径可以彼此串联或并联互连，并且布置在P个第一绕组区和P个第二绕组区中，其中所述第一绕组区和所述第二绕组区在周向方向上交替，并且每个绕组区在L个层上延伸，其中，限定了所述周向方向的第一取向和与所述第一取向相反的第二取向，其中，各个路径的成形导体通过连接器互连以形成串联连接，所述串联连接具有串联连接的第一外部成形导体和串联连接的第二外部导体，所述连接器在所述定子芯的第一端侧和与所述第一端侧相对的第二端侧以交替方式连接相同相的相邻绕组区中的成形导体，其中，相应绕组区的第一层和第二层相对于相应绕组区的第三层和第四层在周向方向上偏移一个槽，其中每个路径形成组合的搭接和波形绕组。

根据本发明的定子是值得注意的，因为它由于绕组区的层的偏移而具有弦状，使得两相以2/4的导体比定位在至少一个槽中。这样，与具有每个绕组区精确地延伸到q个槽上且因此不具有弦状的绕组区的定子相比，效率、转矩脉动和谐波的发生以及噪声和振动的发生可以显著降低。同时，不同连接器/导体组合的数量显著增加，这显著增加了根据本发明的定子的生产友好性。

孔的数量q是定子的每极和每相的槽的数量。在根据本发明的定子中，N可以≤12，优选地，N可以≤9，特别优选地，N可以≤6。可以规定P≤20，优选P≤16，特别优选P≤12。槽的数量优选小于200，特别优选小于120。槽的数量可以精确地为2·P·N·q。可以精确地提供2·P·N·q·L的成形导体。每个绕组区优选地实现定子的一个极。

在每种情况下，精确地，其它相的一个绕组区便利地位于相的每对相邻绕组区之间。换句话说，一个相的每对相邻绕组区由q(N-1)个槽隔开。定子优选地设计成使得电流沿与第二绕组区的流动方向相反的流动方向流过第一绕组区。

在优选的改进中，提供精确地六个成形导体以接收在每个槽中和/或使N精确地为3和/或使P精确地为2、3或4和/或使q精确地为3。第一层优选为径向最内层和/或第六层优选为径向最外层。然而，也可以想象第一层是径向最外层和/或第六层是径向最内层。

成形导体可以是棒状导体，特别是由铜构成的棒状导体。成形导体通常不弯曲松弛。六层和/或整个槽中的四个成形导体优选地占据槽的横截面积的至少60％，优选地至少80％。成形导体优选地具有也可能是圆形的矩形横截面。每个成形导体可以完全沿轴向方向延伸穿过其中一个槽。

“路径”旨在被理解为指由连接器实现的成形导体的串联连接，该串联连接也可以被称为“电流路径”。每个路径优选地精确地包括P·q·L个成形导体。

定子芯可以由多个彼此分层的永久连接的单个叠片形成。特别地，定子芯形成层压芯。每个槽优选地平行于中心轴线延伸，由定子芯包围的用于转子的接收空间沿着该中心轴线延伸。从第一端侧看，第一取向优选对应于顺时针方向。

在根据本发明的定子的优选改进中，规定第一路径的第一外部成形导体布置在第一绕组区之一中，第二路径的第一外部成形导体布置在第一绕组区之一中。第二路径的第一外部成形导体特别优选地布置在第一路径的第一外部成形导体布置在其中的同一第一绕组区中。以这种方式，可以以特别节省空间和材料的方式形成两条路径的连接，以建立它们的串联或并联连接。

通常，在根据本发明的定子中，可以将每个路径细分为串联连接的成形导体的q个串联连接布置。这里的每个布置可以占据q倍的相的所有绕组区。换句话说，每个布置绕定子芯沿圆周方向延伸一次。因此，相应的路径或布置可以在圆周方向上围绕定子芯具有q圈。每个布置通常包括相同数量的成形导体。

在根据本发明的定子中，可以进一步规定每个绕组区被细分为第一至第q子绕组区，每个子绕组区在L个层上延伸，并且各个绕组区的子绕组区在周向方向上按顺序编号。这里的每个子绕组区可以精确地包括总共q·L个连接的接收空间中的L个接收空间，用于精确地在每种情况下一个成形导体。这里，第一子绕组区和第三子绕组区可以包括沿圆周方向的外部接收空间，第二子绕组区可以包括沿圆周方向的中心接收空间。第一子绕组区优选地遵循第一取向，第三子绕组区优选地遵循第二取向。

在有利的改进中，提供了将相应布置的成形导体布置在相同的子绕组区中。因此，在一圈期间，子绕组区可以被相应的布置连续占据。

优选地，将相应路径的第一外部成形导体布置在第一子绕组区中，和/或将相应路径的第二外部成形导体布置在第三子绕组区中。因此，这些路径可以沿着一个方向从一匝到另一匝占据子绕组区。

在根据本发明的定子中，特别优选的是，第一路径沿着第一取向从其第一外部成形导体延伸到其第二外部成形导体，并且第二路径沿着第二取向从其第一外部成形导体延伸到其第二外部成形导体。换言之，第一路径和第二路径在周向方向上围绕定子芯在相反的方向上延伸。

在根据本发明的定子的优选改进中，提供了第一路径的搭接绕组形成在一对相邻绕组区中，其中第二路径的两个相邻搭接绕组通过波形绕组连接。因此，可以高效地利用端侧连接器的可用空间，从而实现紧凑的绕组悬垂。

在根据本发明的定子中，相应绕组区的第一层和第二层优选地相对于第三层和第四层沿着第一或第二取向偏移。还可以想象，相应绕组区的第一层和第二层相对于第三层和第四层沿着第二取向偏移。

在根据本发明的定子中，进一步优选的是，相应绕组区的第五层和第六层相对于相应绕组区的第三层和第四层在圆周方向上偏移一个槽。在这种双弦定子中，两相位于两个槽中，导体比为2/4。因此可以进一步减小启动转矩和转矩脉动。第五层和第六层特别优选地以与第一层和第二层的偏移相反的方向偏移。于是，形象地说，绕组区具有阶梯形式。

在根据本发明的定子中，进一步优选的是，第一路径由串联连接的六个连续成形导体的多个串联连接的组形成，这些导体布置在第一绕组区和沿第一取向与其相邻的第二绕组区之一中。第一路径优选包括P·q组，或者每个布置包括P组。

在这里的有利改进中，相应一组的第一成形导体可以布置在第一绕组区的第五层中，相应一组的第二成形导体可以布置在第二绕组区的第六层中，相应一组的第三成形导体可以布置在第一绕组区的第四层中，相应一组的第四成形导体可以布置在第二绕组区的第三层中，相应一组的第五成形导体可以布置在第一绕组区的第一层中，相应一组的第六成形导体可以布置在第二绕组区的第二层中，其中第一成形导体到第六成形导体按照串联连接的顺序进行编号。这样，每组形成两圈搭接绕组。在这种改进中，奇数号成形导体和它们后面的偶数号成形导体总是排列在外部、中心或内部层对中。这导致连接这些成形导体的连接器不必跳过这些层之间一个槽的偏移。这实现了q·N个槽的均匀偏移。然而，通过将一个偶数编号的成形导体连接到同一组的奇数编号的成形导体的连接器实现的偏移可以偏离q·N一个槽，特别是q·N-1。

进一步优选的是，直接跟随串联连接的组中的另一组的第六成形导体的该组的第一成形导体布置在沿着第一取向跟随该另一组的第六成形导体的第一绕组区中。连接第六和第一成形导体的连接器因此实现了组合波形和搭接绕组的波形分量。优选地，连接相同布置的组的第六和第一成形导体的连接器实现q·N-1个槽的偏移，或者特别是在双弦定子中，实现q·N-2个槽的偏移。优选地，连接不同布置的组的第六和第一成形导体的连接器实现q·N-2个槽的偏移，或者特别是在双弦定子中，实现q·N-3个槽的偏移。与无弦或线性定子相比，由于偏移的减少，可以节省用于连接器的导体材料。

在根据本发明的定子中，进一步优选的是，第二路径由串联连接的六个连续成形导体的多个串联连接的组形成，这些导体布置在四个第一绕组区中。典型地，第二路径包括P·q组，或者每个布置包括P组。

在这里的有利改进中，相应一组的第一成形导体可以布置在第一绕组区之一的第六层中，相应一组的第二成形导体可以沿着第二取向布置在随后的第二绕组区的第五层中，相应一组的第三成形导体可以沿着第二取向布置在随后的第一绕组区的第二层中，相应一组的第四成形导体可以沿着第二取向布置在随后的第二绕组区的第一层中，相应一组的第五成形导体可以布置在与第三成形导体相同的第一绕组区中的第三层中，并且相应一组的第六成形导体可以布置在与第四成形导体相同的第二绕组区中的第四层中，其中第一成形导体到第六成形导体按照串联连接的顺序进行编号。这里，连接第二和第三成形导体的连接器可以形成组合搭接和波形绕组的波形分量。在这种改进中，奇数号成形导体和它们后面的偶数号成形导体总是排列在外部、中心或内部层对中。这导致连接这些成形导体的连接器不必跳过这些层之间一个槽的偏移，从而实现q·N个槽的均匀偏移。然而，通过将偶数编号的成形导体连接到奇数编号的成形导体的连接器实现的偏移可以小于q·N，特别是小于q·N-1或q·N-2。

进一步优选的是，直接跟随串联连接的组中的另一组的第六成形导体的该组的第一成形导体布置在与该另一组的第五成形导体相同的第一绕组区中。这样，第二路径的两个相邻组的每一对形成搭接绕组的两个回路。优选地，连接相同布置的组的第六和第一成形导体的连接器实现q·N个槽的偏移，或者特别是在双弦定子中，实现q·N-1个槽的偏移。优选地，连接不同布置的组的第六和第一成形导体的连接器实现q·N-1个槽的偏移，或者特别是在双弦定子中，实现q·N-2个槽的偏移。与无弦或线性定子相比，由于偏移的减少，可以节省用于连接器的导体材料。

第一路径的组也可以被称为第一类型的组，第二路径的组也可以被称为第二类型的组。

在根据本发明的定子中，还可以有利地规定连接器交替地形成为布置在定子芯的第一端侧处的第一类型连接器和布置在定子芯的与第一端侧相对的第二端侧处的第二类型连接器。相应路径的第一和第二外部成形导体优选通过第二类型连接器串联连接到相邻成形连接器。特别地，外部成形导体因此可以在第一类型连接器位于其上的端侧处接触或连接。

在优选的改进中，这里规定第一类型连接器与由它们连接的成形导体一体形成，并且在第一端侧处延伸出定子芯。第一类型连接器和由它们连接的成形导体优选由导电杆形成，其中第一类型连接器特别是通过弯曲杆而形成。

相应的第一连接器、由其连接的成形导体和两个第二连接器的邻接成形导体的连接元件因此可以形成单件导体部段，该单件导体部段也可以被称为发夹导体或U形销。

替代地或附加地，可以规定第二类型连接器包括两个连接元件，这两个连接元件在第二端侧以伸出定子芯的方式邻接由第二类型连接器连接的成形导体，并且它们彼此导电连接，特别是以整体结合的方式。成形导体和邻接它们的连接元件也可以由导电杆形成，其中连接元件特别是通过在插入定子芯之后弯曲所述杆来形成。

第二类型连接器优选地在第一层和第二层和/或第三层和第四层和/或第五层和第六层中串联连接成对的直接连续的成形导体。如已经针对通过第一组和第二组的详细改进所描述的，这通常使得第二类型连接器能够被配置成使得它们不必跳跃绕组区内的层之间的偏移，并且因此能够以统一的方式被配置。如果第二类型连接器由相互连接的连接元件形成，这是特别有利的。

在根据本发明的定子的情况下，进一步优选的是，该定子进一步包括具有相连接部和至少一个星形点的连接装置。可以通过这种连接装置向定子提供电力，以便形成磁旋转场。

根据优选的第一改进，连接装置并联连接各个相的路径，使得第一外部成形导体连接到相连接部，并且第二外部成形导体连接以形成星形点或两个星形点，使得第二外部成形导体连接到相连接部，并且第一外部成形导体连接以形成星形点或两个星形点。根据优选的第二改进，连接装置串联连接各个相的路径，使得其中一个路径的外部成形导体之一连接到相连接部，并且另一个路径的外部成形导体之一连接到星点。

连接元件优选地在第一端侧邻接第一外部成形导体和/或第二外部成形导体，并且第二类型连接器的连接元件优选地在第二端侧邻接第一外部成形导体和/或第二外部成形导体。这种布置也可以称为I形销。优选地，连接元件在轴向方向上比第一类型连接器延伸得更远。连接元件优选地通过连接装置接触。

本发明所基于的目的还通过一种用于驱动车辆的电机来实现，该电机包括权利要求任一项所述的定子和可旋转地安装在所述定子内的转子。电机优选为电动机。电机可以是例如具有永久励磁的同步机器或具有永久励磁的同步电机或异步机器/感应机器或异步电机。

附图说明

本发明的进一步优点和细节可以从下面描述的示例性实施例中并基于附图收集。附图为示意图，其中：

图1示出了定子的基本视图；

图2示出了根据本发明的定子的第一示例性实施例的定子绕组的电路框图；

图3示出了根据第一示例性实施例的绕组图；

图4示出了根据第一示例性实施例的第一类型的组的子绕组图；

图5示出了根据第一示例性实施例的第二类型的组的子绕组图；

图6示出了根据第一示例性实施例的多个导体部段的基本视图；

图7示出了根据本发明的定子的第二示例性实施例的绕组图；

图8示出了根据本发明的定子的第三示例性实施例的绕组图；

图9示出了根据本发明的定子的第四示例性实施例的绕组图；

图10示出了根据本发明的定子的另一示例性实施例的定子绕组的电路框图；

图11示出了根据本发明的定子的另一示例性实施例的定子绕组的电路框图；

图12示出了具有根据本发明的电机的示例性实施例的车辆的基本示意图。

具体实施方式

图1是定子1的基本视图。

定子1具有定子芯2，该定子芯2具有沿圆周方向形成的多个槽3。另外，定子1具有多个成形导体4，其以层叠的方式布置在槽3中。成形导体4完全沿轴向方向延伸穿过槽3，也就是说平行于穿过用于转子的接收空间5的中心轴线6。

在定子1的第一端侧7，成形导体4通过第一类型连接器8成对地连接。第一类型连接器8在这里与一对成形导体4形成一体，并实现通过180°的弯曲。在定子1的第二端侧9，成形导体4通过第二类型连接器10成对地连接。第二类型连接器10包括两个弯曲的连接元件11a、11b，它们以一件的形式邻接连接的成形导体4并彼此连接。这里，连接以整体结合的方式形成，特别是通过焊接。成形导体4和连接器8、10形成定子1的定子绕组。

图1还示出了连接装置12，其形成相连接部13和定子绕组的星形点14或多个星形点。

图2示出了根据定子1的第一示例性实施例的定子绕组的电路框图，关于图1中所示的定子1的陈述可以应用于该定子绕组。

在所示的示例性构造中，根据第一示例性实施例的定子1具有N＝3个相U、V、W，P＝3个极对和多个孔1＝3。成形导体4对于每个相U、V、W形成第一路径15a和第二路径15b。各个相U、V、W的路径15a、15b借助于连接装置12并联连接。相应路径15a、15b的成形导体4串联连接。借助于连接装置12，各相U、V、W的并联连接路径15a、15b一方面连接到相连接部13，另一方面互连以形成星形点14。

每个路径15a、15b具有串联连接的成形导体4的q＝3个布置16a-c。第一路径15a的布置16a-c每个由P＝3组串联连接的成形导体4的第一类型17a-c形成。第二路径15b的布置16a-c每个由P＝3组串联连接的成形导体4的第二类型18a-c形成。

图3示出了根据第一示例性实施例的定子绕组的绕组图。

定子芯总共有2·P·N·q＝54个槽3。因此，孔的数量q描述了槽3的数量与极的数量2·P和相的数量N的乘积之比。

这里，成形导体4布置在第一层19a、第二层19b、第三层19c、第四层19d、第五层19e和第六层19f中，其中，层19a-f按照它们从径向内侧到径向外侧的顺序进行编号。因此，第一层19a是六个层19a-f中的径向最内层，而第六层19f是径向最外层。在相应槽3的每层19a-f中精确地布置一个成形导体4。换言之，各个槽3的每层19a-f形成精确地用于一个成形导体4的接收空间。这导致定子1的总共2·P·N·q·L＝324个接收空间或成形导体4，其中L描述层19a-f的数量。

图3使用布置在上表上方的两个箭头示出了周向方向的第一取向20a，该取向对应于从定子1的第一端侧7看的顺时针方向，以及第二取向20b，该取向对应于从定子1的第一端侧7看的逆时针方向(也参见图1)。图3还示出了上表下方从1到54的槽编号。图3中的上表示出了布置在相应接收空间中的成形导体4属于哪个相U、V、W，其中“+”或“-”的添加表示电流通过所述成形导体4的流动方向。很明显，每个相U、V、W的成形导体布置在2·P＝6个绕组区21中，每个绕组区21精确地包括q·L＝18个接收空间。

在本示例性实施例中，每个绕组区21在六个层19a-f上径向延伸。绕组区21值得注意的是，第一层19a和第二层19b相对于第三层19c和第四层19d沿圆周方向上的第一取向20a偏移一个槽3，并且第五层19e和第六层19f相对于第三层19c和第四层19d沿圆周方向上的第二取向20b偏移一个槽。因此，每个绕组区21在周向方向上精确地在q+2＝5个直接相邻的槽3上延伸。绕组区21进一步分为第一绕组区21和第二绕组区21b，它们在周向方向上交替，并且电流以相反的方向流过第一绕组区21和第二绕组区21b，如对于相应的相U、V、W用标号U+、U-、V+、V-、W+、W-表示。

绕组区21又被细分为第一子绕组区22a、第二子绕组区22b和第二子绕组区22c，它们在图3中使用不同的阴影样式来识别，并且在每种情况下延伸到所有六个层18a-d上。这里，从第一取向20b看，第一子绕组区22a包括绕组区21的第一接收空间，第二子绕组区22b包括紧邻第一子绕组区22a的接收空间的中心接收空间，第三子绕组区22c包括紧邻第二子绕组区22b的接收空间的外部接收空间。

在槽编号下方，图3分别示出了第一路径15a和第二路径15b的每个布置16a-c在绕组区21中由相U的成形导体4占据的接收空间。成形导体4在这里通过用阴影线表示它们所占据的接收空间来识别。在两个不同的接收空间中连接两个成形导体4的第一类型连接器8由两个接收空间之间的虚线箭头标识，而在两个不同的接收空间中连接两个成形导体4的第二类型连接器10由两个接收空间之间的实线箭头标识。这里，用于相U的成形导体4和连接器8、10的图示代表其它相V、W，其中，除了沿圆周方向移动q＝3个槽3之外，成形导体4和连接器8、10的布置对应于相U的布置。

下面参照相U更详细地解释根据第一实施例的定子的绕组图，其中这些实施例可以相应地应用于其他相V、W。为此，在图3的顶部，对于所有相U、V、W，相应地标识了用于成形导体4的那些接收空间，这些成形导体4连接到根据图2的电路框图中的相连接部13和星形点14。

定子1的定子绕组形成组合的搭接绕组和波形绕组。第一路径15a和第二路径15b在这里围绕定子芯2沿相反的方向延伸，其中第一路径15a沿着第一取向20a延伸，第二路径15b沿着第二取向20b延伸。

串联连接的第一路径15a的第一外部成形导体23a和串联连接的第二路径15b的第一外部成形导体23a布置在相同的第一绕组区21a中。在本示例性实施例中，两个路径15a、15b的第一外部成形导体23a被布置在同一槽3的直接相邻的层19e、19f中。串联连接的第一路径15a的第二外部成形导体23b和串联连接的第二路径15b的第二外部成形导体23b布置在相同的第二绕组区21b中。

从图3可以看出，每个布置16a实现了围绕定子芯2的一整圈。换句话说，两个路径15a、15b的所有布置16a-c开始于相同的第一绕组区21a并结束于相同的第二绕组区21b。这里的每个布置16a-c精确地占据相U的所有绕组区21q次，即三次。相应路径15a、15b的第一布置16a的成形导体4总是位于第一子绕组区22a中，相应路径15a、15b的第二布置16b的成形导体4总是位于第二子绕组区22b中，并且相应路径15a、15b的第三布置16c的成形导体4总是位于第三子绕组区22c中。

在本示例性实施例中，还规定第一路径15a的搭接绕组形成在这样一对相邻的第一和第二绕组区21a、2b中，其中第二路径15b的两个相邻搭接绕组通过波形绕组连接。

如从图3中进一步清楚的，第一路径15a的相应布置16a的第一类型17a-c的组和第二类型18a-c的组被设计成关于接收成形导体4的接收空间的层19a-f是相同的。这意味着成形导体的接收空间仅在子绕组区22a-c方面不同。

图4是第一类型17a-c的组的子绕组图。

第一类型17a的组每个包括六个成形导体4，具体地，第一成形导体24a、第二成形导体24b、第三成形导体24c、第四成形导体24d、第五成形导体24e和第六成形导体24f。根据它们在从第一外部成形导体23a到第二外部成形导体24b的串联连接中的顺序对它们进行编号(参见图3)。

第一类型17a-c的组中的相应一组的第一成形导体24a布置在其中一个第一绕组区21a中的第五层19e中。第一类型17a-c的组中的相应一组的第二成形导体24b布置在沿第一取向20a邻近第一绕组区21的第二绕组区的第六层19f中。第一类型17a-c的组中的相应一组的第三成形导体24c布置在第一绕组区21a的第四层19d中。第一类型17a-c的组中的相应一组的第四成形导体24d布置在第二绕组区21b的第三层19c中。第一类型17a-c的组中的相应一组的第五成形导体24e布置在第一绕组区21a的第一层19a中。第一类型17a-c的组中的相应一组的第六成形导体24f布置在第二绕组区21b的第二层19b中。因此，第一至第六成形导体24a-f以之字形图案布置，并形成组合的搭接绕组和波形绕组的两个回路。

从图4可以进一步清楚地看出，第一成形导体24a和第二成形导体24b、第三成形导体24c和第四成形导体24d、以及第五成形导体24e和第六成形导体24f各自通过第二类型连接器10彼此连接，这实现了q·N＝9个槽3的偏移。第二成形导体24b和第三成形导体24c和第四成形导体24d各自通过第一类型连接器8彼此连接，这实现了q·N-1＝8个槽3的偏移。如果串联连接的第一类型17a-c的下一组的第一成形导体24a又邻接第六成形导体24f，这适用于除了第三布置16c的第一类型17c的最后一组之外的第一类型17a-c的所有组，则第六成形导体24f和第一成形导体24a通过第一类型连接器8连接。如果第六成形导体24f和第一成形导体24a属于相同的布置16a-c，这种第一类型连接器8实现q·N-2＝7个槽3的偏移，或者如果第六成形导体24f和第一成形导体24a属于不同的布置16a-c，则实现q·N-3＝6个槽3的偏移。

图5是第二类型18a-c的组的子绕组图。

第二类型18a的组每个包括六个成形导体4，具体地，第一成形导体25a、第二成形导体25b、第三成形导体25c、第四成形导体25d、第五成形导体25e和第六成形导体25f。根据它们在从第一外部成形导体23a到第二外部成形导体24b的串联连接中的顺序对它们进行编号(参见图3)。

第二类型18a-c的组中的相应一组的第一成形导体25a布置在其中一个第一绕组区21a中的第六层19f中。第二类型18a-c的组中的相应一组的第二成形导体25b布置在沿第二取向20b的随后的第二绕组区21b的第五层19e中。第二类型18a-c的组中的相应一组的第三成形导体25c布置在沿第二取向20b的随后的第一绕组区21a的第二层19b中。第二类型18a-c的组中的相应一组的第四成形导体25d布置在沿第二取向20b的随后的第二绕组区21b的第一层19a中。第二类型18a-c的组中的相应一组的第五成形导体25e布置在与第三成形导体25c相同的第一绕组区21a中的第三层19c中。第二类型18a-c的组中的相应一组的第六成形导体25f布置在与第四成形导体25d相同的第二绕组区21b中的第四层19d中。连接第二成形导体25b和第三成形导体25c的第一类型连接器8在这里形成组合的搭接绕组和波形绕组的波形分量。

从图5可以进一步清楚地看出，第一成形导体25a和第二成形导体25b、第三成形导体25c和第四成形导体25d、以及第五成形导体25e和第六成形导体25f各自通过第二类型连接器10彼此连接，这实现了q·N＝9个槽3的偏移。第二成形导体25b和第三成形导体25c通过第一类型连接器8彼此连接，这实现了q·N-2＝7个槽3的偏移。第四成形导体25d和第五成形导体25e通过第一类型连接器8彼此连接，这实现了q·N-1＝8个槽3的偏移。如果串联连接的第二类型18a-c的下一组的第一成形导体25a又邻接第六成形导体25f，这适用于除了第三布置16c的第二类型18c的最后一组之外的第二类型18a-c的所有组，则第六成形导体25f和第一成形导体25a通过第一类型连接器8连接。如果第六成形导体24f和第一成形导体24a属于相同的布置16a-c，该连接器实现q·N-1＝8个槽3的偏移，或者如果第六成形导体24f和第一成形导体24a属于不同的布置16a-c，则实现q·N-2＝7个槽3的偏移。

图6是根据第一示例性实施例的多个导体部段26a-c的基本视图。

导体部段26a、26b分别由两个成形导体4、在第一端侧7邻接第二成形导体4并将其连接的第一类型连接器8和在第二端侧9邻接两个成形导体4中的相应一个的两个连接元件11a、11b形成。这里，作为示例，导体部段26a、26b形成为一体，但是替代地也可以通过连接单独的部件来形成。在每种情况下，不同导体部段26a、26b的两个连接元件11a、11b形成第二类型连接器10。

在导体部段26a中，连接元件11a、11b以相反的方向20a、20b指向彼此。连接的第一类型17a-c的相应组的第二和第三成形导体24b、24c、连接的第一类型17a-c的相应组的第四和第五成形导体24d、24e、连接的第二类型18a-c的相应组的第四和第五成形导体25d、25e以及相互连接的第二类型18a-c的不同组的第六和第一成形导体25f、25a由导体部段26a形成。

在导体部段26b中，导电元件11a、11b指向相反的方向20a、20b彼此远离。连接的第二类型18a-d的相应组的第二和第三成形导体25b、25c和相互连接的第一类型17a-c的不同组的第六和第一成形导体24f、24a由导体部段26b形成。

导体部段26c包括成形导体4、在第二端侧9处邻接成形导体4的连接元件11a、以及用于与连接装置12接触的连接元件28(参见图1)。第一外部成形导体23a，即第一路径15a的第一布置16a的第一组17a的第一成形导体24a和第二路径15b的第一布置16a的第一成形导体25a，以及第二外部成形导体23b，即第一路径15a的第三布置16c的最后一组17c的第六成形导体24f和第二路径15b的第三布置16c的最后一组18c的第六成形导体25f由导体部段26c形成。

图6示意性地示出了导体部段26a-c，特别是没有精确地示出槽3的数量，第一类型连接器10、10a、10b或连接元件11a、11b通过槽3实现偏移。导体部段26a、26b也可以被认为是U形销或发夹形导体，并且导体部段26c可以被认为是I形销。整个定子绕组也称为发夹绕组。

图7是根据定子1的第二示例性实施例的绕组图。相同或功能等同的部件在这里用相同的参考符号提供。下面仅表示关于第一示例性实施例的基本差异。

根据第二示例性实施例的定子1具有P＝4个极对。特别地，这导致总共72个槽3。作为增加的极对计数的结果，在第一路径15a的每个布置16a-c中提供四个第一类型17a-d的组，并且在第二路径15b的每个布置16a-c中提供四个第二类型18a-d的组。

图8是根据定子1的第三示例性实施例的绕组图。相同或功能等同的部件在这里用相同的参考符号提供。下面仅表示关于第一示例性实施例的基本差异。

在定子1的第三示例性实施例中，仅相应绕组区21的第一层19a和第二层19b相对于第三层19c和第四层19d偏移一个槽3。相应绕组区21的第五层19e和第六层19f位于与第三层19c和第四层19d相同的槽3中。

其结果特别是，与第一示例性实施例一样，连接第一类型17a-c的相应组的第一成形导体24a和第二成形导体24b、第三成形导体24c和第四成形导体24d、以及第五成形导体24e和第六成形导体24f的第二类型连接器10实现了q·N＝9个槽3的偏移。连接第一类型17a-c的相应组的第二成形导体24b和第三成形导体24c的第一类型连接器8实现q·N＝9个槽3的偏移。连接第一类型17a-c的相应组的第四成形导体24d和第五成形导体24e的第一类型连接器8实现q·N-1＝8个槽3的偏移。将第六成形导体24f连接到相同布置16a-c的第一成形导体24a的第一类型连接器8实现了q·N-1＝8个槽3的偏移。将第六成形导体24f连接到不同布置16a-c的第一成形导体24a的第一类型连接器8实现了q·N＝-2＝7槽个3的偏移。

与第一示例性实施例一样，连接第二类型18a-c的相应组的第一成形导体25a和第二成形导体25b、第三成形导体25c和第四成形导体25d、以及第五成形导体25e和第六成形导体25f的第二类型连接器10实现了q·N＝9个槽3的偏移。连接第二类型18a-c的相应组的第二成形导体25b和第三成形导体25c的第一类型连接器8，以及连接第二类型18a-c的相应组的第二成形导体25b和第三成形导体25c的第一类型连接器8实现q·N-1＝8个槽3的偏移。将第六成形导体25f连接到相同布置16a-c的第一成形导体25a的第一类型连接器8实现了q·N-1＝9个槽3的偏移。将第六成形导体25f连接到不同布置16a-c的第一成形导体25a的第一类型连接器8实现了q·N-1＝8槽个3的偏移。

图9是根据定子1的第四示例性实施例的绕组图。相同或功能等同的部件在这里用相同的参考符号提供。下面仅表示关于第一示例性实施例的基本差异。

根据第四示例性实施例的定子1具有P＝4个极对。特别地，这导致总共72个槽3。作为增加的极对计数的结果，在第一路径15a的每个布置16a-c中提供四个第一类型17a-d的组，并且在第二路径15b的每个布置16a-c中提供四个第二类型18a-d的组。

图10是根据定子1的进一步示例性实施例的定子绕组的电路框图。这里，第一路径15a的外部成形导体23b互连以形成第一星形点14a，并且第二路径15b的外部成形导体23b互连以形成第二星形点14b。

图11是根据定子1的进一步示例性实施例的定子绕组的电路框图。这里，在相应的相U、V、W中，第一路径15a的第二外部成形导体23b串联连接到第二路径15b的第一外部成形导体23a，并且相应的第二路径15b的第二外部成形导体23b互连以形成星形点14。

此外，根据图10和11的示例性实施例对应于先前描述的示例性实施例之一。

根据另外对应于第一或第三示例性实施例的进一步示例性实施例，定子1仅具有P＝2个极对，使得在相应的布置16a-c中仅提供两个第一类型17a、17b的组或两个第二类型18a、18b的组，并且仅提供36个槽3。

根据进一步的示例性实施例，其还对应于前面描述的示例性实施例之一，第一层19a是径向最外层，第六层19f是径向最内层。

图12是车辆100的基本视图，车辆100具有电机101的示例性实施例，例如设计为电动机的同步电机或异步电机/感应电机。电机101包括根据前述示例性实施例之一的定子1和可旋转地安装在定子1内的转子102。在本示例性实施例中，作为示例，转子102被永久激励。

Claims (15)

1.一种用于电机(101)的定子(1，18)，其中

-所述定子(1)具有N个相(U、V、W)、P个极对和q个孔，其中N≥3且P≥2且q＝3，其中

-所述定子(1)包括具有多个槽(3)和多个成形导体(4)的定子芯(2)，所述多个成形导体布置在所述槽(3)中，以便在第一至第L层中径向分层，其中L＝6，并且所述层(19a-f)在径向方向上按其顺序编号，其中

-每个相的成形导体(4)形成第一路径(15a)和第二路径(15b)，所述第一路径(15a)和第二路径(15b)彼此串联或并联互连，并且布置在P个第一绕组区(21a)和P个第二绕组区(21b)中，其中，第一和第二绕组区(21a、21b)在圆周方向上交替，并且每个绕组区(21)在L个层上延伸，其中限定了圆周方向的第一取向(20a)和第二取向(20b)，所述第二取向(20b)与第一取向(20a)相反，其中

-相应路径(15a、15b)的成形导体(4)通过连接器(8、10)互连以形成串联连接，所述串联连接具有串联连接的第一外部成形导体(23a)和串联连接的第二外部成形导体(23b)，所述连接器在定子芯(2)的第一端侧(7)和与第一端侧(7)相对的第二端侧(9)处以交替方式连接相同相(U、V、W)的相邻绕组区(21)中的成形导体(4)，其中

-相应绕组区(21)的第一和第二层(19a、19b)相对于相应绕组区(21)的第三层和第四层(19c、19d)沿周向方向偏移一个槽(3)，其中

-所述路径(15a、15b)各自形成组合的搭接和波形绕组。

2.根据权利要求1所述的定子，其中

所述第一路径(15a)的第一外部成形导体(23a)布置在所述第一绕组区(21a)中的一个中，所述第二路径(15b)的第一外部成形导体(23a)布置在所述第一绕组区(21a)中的一个中，特别是布置在与所述第一路径(15a)的第一外部成形导体(23a)相同的第一绕组区(21a)中。

3.根据前述权利要求中的一项所述的定子，其中

每个绕组区(21)被细分为第一至第q子绕组区(22a-c)，每个子绕组区(22a-c)在L层(19a-f)上延伸，并且相应绕组区(21)的子绕组区(22a-c)在周向方向上按它们的顺序被编号。

4.根据权利要求3所述的定子，其中

每个路径(15a，15b)被细分为串联连接的成形导体(4)的q个串联连接的布置(16a-c)，并且每个布置(16a-c)占据相(U，V，W)的所有绕组区(21)q次，其中，相应布置(16a-c)的成形导体(4)被布置在相同的子绕组区(22a-c)中。

5.根据权利要求3或4所述的定子，其中

相应路径(15a，15b)的第一外部成形导体(23a)布置在第一子绕组区(22a)中和/或相应路径(15a，15b)的第二外部成形导体(23b)布置在第三子绕组区(22c)中。

6.根据前述权利要求中的一项所述的定子，其中

所述第一路径(15a)沿着第一取向(20a)从其第一外部成形导体(23a)延伸到其第二外部成形导体(23b)，并且所述第二路径(15b)沿着第二取向(20b)从其第一外部成形导体(23a)延伸到其第二外部成形导体(23b)。

7.根据前述权利要求中的一项所述的定子，其中

相应绕组区的第一层和第二层(19a，19b)相对于第三层和第四层(19c，19d)沿着第一取向(20a)偏移。

8.根据前述权利要求中的一项所述的定子，其中

相应绕组区(21)的第五层和第六层(19e，19f)相对于相应绕组区(21)的第三层和第四层(19c，19d)在周向方向上偏移一个槽(3)，特别是在与第一层和第二层(19a，19b)的偏移相反的取向(20b)上。

9.根据前述权利要求中的一项所述的定子，其中

所述第一路径(15a)由串联连接的六个连续成形导体(4)的多个串联连接的组(17a-d)形成，所述成形导体(4)布置在第一绕组区(21a)和沿第一取向(20a)与其相邻的第二绕组区(21b)中的一个中，其中

-相应一组(17a-d)的第一成形导体(24a)布置在第一绕组区(21a)的第五层(19e)中，

-相应一组(17a-d)的第二成形导体(24b)布置在第二绕组区(21b)的第六层(19f)中，

-相应一组(17a-d)的第三成形导体(24c)布置在第一绕组区(21a)的第四层(19d)中，

-相应一组(17a-d)的第四成形导体(24d)布置在第二绕组区(21b)的第三层(19c)中，

-相应一组(17a-d)的第五成形导体(24e)布置在第一绕组区(21b)的第一层(19a)中，以及

-相应一组(17a-d)的第六成形导体(24f)布置在第二绕组区(21b)的第二层(19b)中，

其中，所述第一成形导体(19a)至第六成形导体(19f)按照它们串联连接的顺序被编号，其中

直接跟随串联连接的组中的另一组(17a-d)的第六成形导体(24f)的该组(17a-d)的第一成形导体(24a)布置在沿第一取向(20a)跟随所述另一组(17a-d)的第六成形导体(24f)的第一绕组区(21a)中。

10.根据前述权利要求中的一项所述的定子，其中

所述第二路径(15b)由串联连接的六个连续的成形导体(4)的多个串联连接的组(18a-d)形成，所述成形导体(4)布置在四个连续的绕组区(21)中，

-相应一组(18a-d)的第一成形导体(25a)布置在第一绕组区(21a)中的一个的第六层(19f)中，

-相应一组(18a-d)的第二成形导体(25b)布置在沿第二取向(20b)的随后的第二绕组区(21b)的第五层(19e)中，

-相应一组(18a-d)的第三成形导体(25c)布置在沿第二取向(20b)的随后的第一绕组区(21a)的第二层(19b)中，

-相应一组(18a-d)的第四成形导体(25d)布置在沿第二取向(20b)的随后的第二绕组区(21b)的第一层(19a)中，

-相应一组(18a-d)的第五成形导体(25a)布置在与所述第三成形导体(25c)相同的第一绕组区(21a)中的第三层(19d)中，并且

-相应一组(18a-d)的第六成形导体(25f)布置在与所述第四成形导体(25d)相同的第二绕组区(21b)中的第四层(19d)中，

其中，所述第一成形导体(25a)至第六成形导体(25f)按照它们串联连接的顺序被编号，

其中，直接跟随串联连接的组中的另一组(18a-d)的第六成形导体(25f)的所述组的第一成形导体(25a)布置在与所述组中的另一组(18a-d)的第五成形导体(25)相同的第一绕组区(21a)中。

11.根据前述权利要求中的一项所述的定子，其中

所述连接器(8、10)被设计为交替地布置在定子芯(2)的第一端侧(7)上的第一类型连接器(8)和布置在定子芯(2)的与第一端侧(7)相对的第二端侧(9)上的第二类型连接器(10)。

12.根据权利要求11所述的定子，其中

-所述第一类型连接器(8)与由它们连接的成形导体(4)形成一体，并在第一端侧(7)处延伸出定子芯(2)和/或

-所述第二类型连接器(10)包括两个连接元件(11a，11b)，所述两个连接元件(11a，11b)在第二端侧(9)延伸出定子芯(2)，邻接由第二类型连接器(10)连接的成形导体(4)，并且彼此导电连接，特别是以整体结合的方式。

13.根据权利要求11或12所述的定子，其中

所述第二类型连接器(10)串联连接成对的直接连续的成形导体(4):

-在第一层(19a)和第二层(19b)中和/或

-在第三层(19c)和第四层(19d)中和/或

在第五层(19e)和第六层(19f)中。

14.根据前述权利要求中的一项所述的定子，进一步包括

连接装置(12)，具有相连接部(13)和至少一个星形点(14)，该连接装置(12)：

-并联连接相应相(U、V、W)的路径(15a、15b)，使得第一外部成形导体(23a)连接到相连接部(13)并且第二外部成形导体(23b)连接以形成星形点(14)或者形成两个星形点(14a、14b)，或者使得第二外部成形导体(23b)连接到相连接部(13)并且第一外部成形导体(23a)连接以形成星形点(14)或者两个星形点(14a、14b)，或者

-相应相(U、V、W)的路径(15a、15b)串联连接，使得路径(15a、15b)中的一个的外部成形导体(23a、23b)中的一个连接到相连接部(13)，并且路径(15a、15b)中的另一个的外部成形导体(23a、23b)中的一个连接到星形点(14)。

15.一种用于驱动车辆(100)的电机(101)，包括如前述权利要求中的一项所述的定子(1)和可旋转地安装在所述定子(1)内的转子(102)。