CN117318416A - 一种定子组件的绕线方法、定子组件及其电机 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供一种定子组件的绕线方法、定子组件及其电机。绕线方法包括以下步骤:提供定子铁芯,定子铁芯设有线槽,每个线槽均具有线层,提供多个导体单元,导体单元包括弯折部和分别连接至弯折部的第一部分和第二部分,将导体单元的第一部分穿过其中一个线槽的其中一个线层,第二部分穿过另一个线槽的其中一个线层,第一部分和第二部分穿过线槽后其端部超出定子铁芯以形成焊接端;导体单元包括第一导体段,至少部分位于同一个线槽内的相邻线层的两个第一导体段凸出于定子铁芯的端面的至少一端的弯折方向设置相同。本公开技术方案可以降低绝缘失效风险。
Description
技术领域
本公开涉及驱动装置技术领域,尤其涉及一种定子组件的绕线方法、定子组件及其电机。
背景技术
随着新能源汽车对空间利用率要求提高,目前电机、电控、减速器有向三合一甚至多合一集成的趋势发展,这也对电机的功率密度提出更高要求。为满足电机高功率密度需求,扁线定子绕组电机是未来车用驱动电机发展方向,扁线定子绕组电机与圆线定子绕组电机相比,扁线定子绕组电机的槽满率更高,绕组端部更短,功率密度更大、散热能力更强,特别适合车用驱动电机小型化、轻量化的应用需求。
相关技术中,扁线电机绕组还存在成本较高,工艺复杂以及可拓展性较差,以及支路环流、绝缘失效的问题,影响了扁线电机的产品竞争力。
发明内容
本公开实施例提供一种定子组件的绕线方法、定子组件及其电机,以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。
作为本公开实施例的第一方面,本公开实施例提供一种定子组件的绕线方法,所述绕线方法包括以下步骤:
提供定子铁芯,所述定子铁芯的内侧均匀间隔设置有Z个沿自身轴向延伸的线槽,每个所述线槽均具有n个线层,n为大于等于4的正整数;
提供多个导体单元,所述导体单元包括弯折部和分别连接至所述弯折部的第一部分和第二部分,将所述导体单元的第一部分穿过其中一个线槽的其中一个线层,所述第二部分穿过另一个线槽的其中一个线层,所述第一部分和所述第二部分穿过所述线槽后其端部超出所述定子铁芯以形成焊接端,将所述多个导体单元分别绕穿入所述线层内并串联形成支路绕组,所述支路绕组并联形成多个子绕组,多个所述子绕组形成定子绕组;
所述导体单元包括第一导体段,至少部分位于同一个线槽内的相邻线层的两个第一导体段凸出于所述定子铁芯的端面的至少一端的弯折方向设置相同。
在一些可能的实施方式中,所述第一导体段的第一部分穿过的线槽的线层与所述第一导体段的第二部分穿过的线槽的线层不同
在一些可能的实施方式中,所述导体单元还包括第二导体段,将所述第二导体段的第一部分穿过其中一个线槽的第一线层,将所述第二导体段的第二部分穿过另一个线槽的第一线层;和/或,将所述第二导体段的第一部分穿过其中一个线槽的第n线层,将所述第二导体段的第二部分穿过另一个线槽的第n线层。
在一些可能的实施方式中,将位于第一线层的所述第二导体段的焊接端与进线端连接,将位于第n线层的所述第二导体段的弯折部与出线端连接;和/或,将位于第一线层的所述第二导体段的焊接端与出线端连接,将位于第n线层的所述第二导体段的弯折部与进线端连接。
在一些可能的实施方式中,所述导体单元还包括第三导体段,至少部分位于同一个线槽内的相邻线层的两个第三导体段凸出于所述定子铁芯的端面的至少一端的弯折方向相反。
在一些可能的实施方式中,所述第一导体段的第一部分穿过的线槽的线层与所述第一导体段的第二部分穿过的线槽的线层的层数差值为1。
在一些可能的实施方式中,所述导体单元的种类包括m种,当所述线层的层数为偶数时,m=n/2+1,当所述线层的层数为奇数时,m=(n-1)/2+1。
在一些可能的实施方式中,并联设置的支路绕组的数量为k,定子组件适用的电机的极数为2P,电机的极数2P可以被k整除,1≤k≤2P。
在一些可能的实施方式中,位于同一线槽的不同线层的导体单元为同相的子绕组,和/或,位于所述同一线槽不同线层的导体单元为异相的子绕组。
作为本公开实施例的第二方面,本公开实施例提供一种定子组件,采用本公开实施例任一项的定子组件的绕线方法进行绕线。
作为本公开实施例的第三方面,本公开实施例提供一种电机,包括本公开任一实施例的定子组件和转子,所述转子转动穿设于所述定子组件的通孔内。
本公开实施例的技术方案可以得到如下有益效果:采用本公开实施例的绕线方法形成的定子组件,可以降低定子绕组绝缘失效的风险。
上述概述仅仅是为了说明书的目的,并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下的详细描述,本公开进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本公开范围的限制。
图1为本公开实施例的定子组件的结构示意图;
图2为本公开实施例的定子组件的结构示意图;
图3为本公开实施例的定子组件的线槽结构示意图;
图4为本公开实施例的定子组件的定子绕组结构示意图;
图5为本公开实施例的第一导体段示意图;
图6为本公开实施例的导体单元在线槽的线层平面示意图;
图7为本公开实施例的导体单元在线槽的线层平面示意图;
图8为本公开实施例的第二导体段示意图;
图9为本公开实施例的第三导体段示意图;
图10为本公开实施例的导体单元在各线槽中各线层内的分布示意图一;
图11为本公开实施例的导体单元在各线槽中各线层内的分布示意图二;
图12为本公开实施例的导体单元在各线槽中各线层内的分布示意图三。
附图说明:
10、定子铁芯;20、导体单元;30、定子绕组;
11、线槽;111、线层;12、通孔;
20a、第一导体段;20b、第二导体段;20c、第三导体段;21、弯折部;22、第一部分;23、第二部分;24、焊接端;
31、子绕组;311、支路绕组。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
图1为本公开实施例的定子组件的结构示意图,图2为本公开实施例的定子组件的结构示意图,图3为本公开实施例的定子组件的线槽结构示意图,图4为本公开实施例的定子组件的定子绕组结构示意图,图5为本公开实施例的第一导体段示意图,图6为本公开实施例的导体单元在线槽的线层平面示意图。参照图1至图6所示,本公开实施例提供一种定子组件的绕线方法,绕线方法具体包括以下步骤:
S10:提供定子铁芯10,定子铁芯10的内侧均匀间隔设置有Z个沿自身轴向延伸的线槽11,每个线槽11均具有n个线层111,n为大于等于4的正整数。将线槽11中距离定子铁芯10中心最近的线层111设定为第一线层,并径向向外依次顺序设定线层数,最外层为第n线层。
S20:提供多个导体单元20,导体单元20包括弯折部21和分别连接至弯折部21的第一部分22和第二部分23。将导体单元20的第一部分22穿过其中一个线槽11的其中一个线层111,第二部分212穿过另一个线槽11的其中一个线层111,第一部分22和第二部分23穿过线槽11后其端部超过定子铁芯10以形成焊接端24,将多个导体单元20分别绕穿入线层111内并串联形成支路绕组311,支路绕组311并联形成多个子绕组31,多个子绕组31形成定子绕组30。
如图6所示,其中,导体单元20包括第一导体段20a,第一导体段20a的第一部分22穿过的线槽11的线层111与第一导体段20a的第二部分23穿过的线槽11的线层111不同。至少部分位于同一个线槽11内的相邻线层111的两个第一导体段20a凸出于定子铁芯10的端面的至少一端的弯折方向设置相同。
示例性地,将定子铁芯10上的线槽11取一个设定为序列1,顺时针将Z个线槽11依次设定序列号,序列Z和序列1相邻设置。例如,第一导体段20a的第一部分22穿过序列1的第一线层,第一导体段20a的第二部分跨越若干线槽插入其它序列的除第一线层之外的线层内,即第一导体段20a为跨层导体段。
至少部分位于同一个线槽11内的相邻线层111的两个第一导体段20a凸出于定子铁芯10的端面的至少一端的弯折方向设置相同。示例性地,两个位于同一个线槽11内的第一线层和第二线层的两个第一导体段20a的凸出于定子铁芯10的端面的至少一端的弯折方向设置相同。
示例性地,两个第一导体段20a的凸出于定子铁芯10的端面的焊接端的弯折方向设置相同。第一导体段20a的第一部分22凸出于定子铁芯10的焊接端相对第一部分22呈角度设置,另一个第一导体段20a的第二部分23凸出于定子铁芯10的焊接端24相对第二部分23呈角度设置,第一导体段20a的第一部分22和另一个第一导体段20a的第二部分23位于同一个线槽11的相邻线层111之间。第一导体段20a的焊接端24相对相邻的第一导体段20a的焊接端24的倾斜角度大致相同。这样,可以整体减少定子绕组的相邻的导体单元20的焊接端的接触点数,降低了单体单元的焊接端的绝缘失效风险,提高了可靠性。
示例性地,两个第一导体段20a的凸出于定子铁芯10的端面的弯折部21的弯折方向设置相同。例如,其中一个第一导体段20a的弯折部21相对第一部分22或第二部分23的呈角度设置,另一个第一导体段20a的弯折部21相对第一部分22或第二部分23也呈角度设置。这样,可以整体减少定子绕组的相邻的导体单元20的弯折部21的接触点数,降低了导体单元20的弯折部21一端的绝缘失效风险。
示例性地,两个第一导体段20a的凸出于定子铁芯10的端面的弯折部21弯折方向设置相同,并且焊接端24的弯折方向设置相同。这样可以同时实现减少定子绕组在同一个线槽11内的相邻线层111内的导体单元20的弯折部21和焊接端24的接触点数,进而降低了导体单元的凸出于定子铁芯的端面的两端的绝缘失效风险,进一步减少了导体单元整体的匝间和相间的接触,进一步降低了定子绕组绝缘失效的风险。
相关技术中,定子组件由于工艺限制,在制作过程中,相邻的导体单元20之间会存在电压差,由于各相邻的导体单元20的接触点数会影响定子组件的性能,当相邻的导体单元20的接触点数越多,定子组件发生绝缘失效的可能性越大。
根据本公开实施例的定子组件的绕线方法,可以将第一导体段20a的第一部分22穿过的线槽11的线层111与第一导体段20a的第二部分23穿过的线槽11的线层111设置不同,并且至少部分位于同一个线槽11内的相邻线层111的两个第一导体段20a凸出于定子铁芯10的端面的至少一端的弯折方向设置相同,通过采用本公开实施例的绕线方法,使得的同一个线槽11内的相邻线层111之间的接触点数相比现有技术的定子组件的相邻线层111之间的接触点数小,能够有效减少电机绝缘击穿风险,降低了定子组件的端部绝缘失效的风险,提高了定子组件可靠性。
如图1和图2所示,定子铁芯10用于绕制导体单元20,定子铁芯10设置有通孔,通孔12的孔壁设置有多个间隔设置的凸条,凸条沿着定子铁芯10自身轴向延伸,相邻的两个凸条之间形成有一个线槽11,线槽11沿着定子铁芯10的通孔的周向均匀分布。线槽11为长条形的通槽结构。每一个线槽11的槽壁设置有绝缘材料,绝缘材料可以用于隔离导体单元20和线槽11的槽壁,从而使得导体单元20与定子铁芯10之间保持绝缘,提高了定子组件的绝缘的可靠性。
需要说明的是,相邻的第一导体段20a可以位于线层111的任意相邻两层,第一导体段20a的凸出于定子铁芯10的端面的弯折方向在此不做限定,只要两者的弯曲方向相同即可,第一导体段20a的节距等参数可以根据实际使用需求进行设置。
如图3所示,示例性地,线层111的层数可以包括7层,距离定子铁芯10中心最近的线层111设定为第一线层,并径向向外依次顺序设定线层数,最外层为第七线层,第一导体段20a的第一部分22位于第一线层,第一导体段20a的第二部分23可以位于第二线层至第七线层中的任意一个。例如,第一导体段20a的第二部分20位于第二线层。
示例性地,第一导体段20a的第一部分22和第二部分23分别穿设在两个线槽内,第一部分22和第二部分23的一端凸出于定子铁芯10的端面分别形成焊接端,第一部分22和第二部分23的另一端凸出于定子铁芯10的端面通过弯折部连接。
需要说明的是,定子绕组内至少包括一组第一导体段20a,第一导体段20a的数量可以根据线槽以及支路绕组等具体数量进行设置。
如图6所示,在一个实施例中,第一导体段20a的第一部分22穿过的线槽11的线层111与第一导体段20a的第二部分23穿过的线槽11的线层111的层数差值为1。
图7为本公开实施例的导体单元在线槽的线层平面示意图,图8为本本公开实施例的第二导体段示意图。如图7和图8所示,在一个实施例中,将线槽11中距离定子铁芯10中心最近的线层111设定为第一线层,并径向向外依次顺序设定线层数,最外层为第n线层。导体单元20还包括第二导体段20b,将第二导体段20b的第一部分22穿过其中一个线槽11的第一线层111,将第二导体段20b的第二部分23穿过另一个线槽11的第一线层111。这样,第二导体段20b为同层跨线设置,第二导体段20b的第一部分和第二部分位于同一层线层中,这样定子组件的每相子绕组的引出端的中心点可以处于第一线层,中心点在径向上处于同一层,从而可以降低定子绕组的出现和中心点连接的难度。
如图7所示,在一个实施例中,导体单元20还包括第二导体段20b,将第二导体段的第一部分穿过其中一个线槽的第n线层,将第二导体段的第二部分穿过另一个线槽的第n线层。第二导体段20b为同层跨线设置,第二导体段20b均位于线槽的第n线层,这样,定子组件的每相子绕组的引出端的中心点可以处于第n线层,中心点在径向上处于同一层,从而可以降低定子绕组出线和中心点连接的难度。
如图7所示,在一个实施例中,导体单元20还包括第二导体段20b,将第二导体段的第一部分穿过其中一个线槽的第n线层,将第二导体段的第二部分穿过另一个线槽的第n线层。将第二导体段20b的第一部分22穿过其中一个线槽11的第一线层111,将第二导体段20b的第二部分23穿过另一个线槽11的第一线层111。第一线层和第n线层均为同层跨线设置的第二导体段20b,这样的设置可以降低定子绕组出线和中心点连接的难度。
需要说明的是,线槽11沿其深度方向设置n个线层,线层可以按照每一层线层可以大致提供一个导体单元的第一部分或第二部分来划分,线槽11的线层之间并未通过物理手段进行隔离或者区分。n个线层实际是线槽内相互连通的空间区域,各线层之间并未设置明确的分界线。本公开实施例将线槽11的空间区域分为多个线层是为了更好地解释说明导体单元在线槽11内的分布方式。
在一个实施例中,将位于第一线层的第二导体段的焊接端与进线端连接,将位于第n线层的第二导体段的弯折部与出线端连接。这样的设置,可以将子绕组的出线和中心点集中设置,占用空间体积小,降低各相子绕组出线和中心点连接的难度,不需要采用复杂的汇流排,工艺简单,成本低。而且,中心点和各相子绕组出线位置可以灵活调整,降低工艺难度。
在一个实施例中,将位于第一线层的第二导体段的焊接端与出线端连接,将位于第n线层的第二导体段的弯折部与进线端连接。这样的设置,可以将子绕组的出线和中心点集中设置,占用空间体积小,降低各相子绕组出线和中心点连接的难度,不需要采用复杂的汇流排,工艺简单,成本低。而且,中心点和各相子绕组出线位置可以灵活调整,降低工艺难度。
图9为本公开实施例的第三导体段示意图,如图9所示,在一个实施例中,导体单元20还包括第三导体段20c,至少部分位于同一个线槽11内的相邻线层111的两个第三导体段20c凸出于定子铁芯10的端面的至少一端的弯折方向相反。
在一个实施例中,导体单元20的种类包括m种,当线层111的层数为偶数时,m=n/2+1。当线层111的层数为奇数时,m=(n-1)/2+1。
示例性地,各导体单元20均可以呈U型设置。导体单元20均包括第一部分、第二部分以及连接第一部分和第二部分的弯折部,弯折部相对第一部分和第二部分呈角度设置。导体单元20均呈U型设置,不含有直线状的导体单元,导体单元的凸出定子铁芯的端面部分的焊接端弯折形成不同种类的导体单元。单体单元的种类于定子绕组的线层相关。当线层111的层数为偶数时,m=n/2+1。当线层111的层数为奇数时,m=(n-1)/2+1。例如当线层位4的时,导体单元的种类包括三种,当线层为7时,导体单元的种类包括4种。
需要说明的是,位于线层111的不同层的导体单元的弯折部的形状不同,弯折部的具体形状可以根据实际使用需求进行设置,在此不做限定。
需要说明的是,第一部分和第二部分穿射于两个线槽并占据两个线层,弯折部和焊接端凸出于定子铁芯的两个端面设置,弯折部相对第一部分和第二部分呈角度设置,这样导体单元均可以呈U型设置,可以减少定子绕组的线形设置,增加定子绕组的灵活性。
本公开实施例的导体单元随着线层的增加,导体单元的线型增加不多,每增加两层线层,导体单元的线型增加一种,减少了绕组的线型。
在一个实施例中,并联设置的支路绕组的数量为k,定子组件适用的电机的极数为2P,电机的极数2P可以被k整除,1≤k≤2P。电机的极数2P可以被并联设置的支路绕组的数量k整除,并联支路数最少为1,并联支路数最多等于电机极数,支路调整灵活,可以避免支路环流问题,避免绕组发热增加和效率降低。
本公开实施例的支路绕组的支路数灵活,存在完全平衡的最小支路,当并联支路数等于电机转子的极数时,不会出现支路环流问题。
在一个实施例中,位于同一线槽11的不同线层111的导体单元20为同相的子绕组,和/或,位于同一线槽11不同线层111的导体单元20为异相的子绕组。同一线槽11内的导体单元20可以同相子绕组或者异相子绕组,这样可以灵活调整子绕组的解决,导体单元可以为短距导体单元、整距单体单元或者长距导体单元。整距导体单元跨越的线槽等于节距,短距导体单元跨越的线槽小于节距,长距导体单元跨越的线槽大于节距。
在一个具体实施例中,本公开实施例的定子组件的绕线方法适用于n层,每极每相槽数为2的扁线电机绕组。定子组件的子绕组包括有k个最小支路,k等于电机的极数,每个最小支路包含每层的两个导体单元,相同线槽内的导体单元可以为同相子绕组或者也可以为异相子绕组,因此可以调整子绕组的节距。同一线槽内的非同层跨线的导体单元中,至少有一相邻线层的导体单元在定子铁芯10的同一端面往相同的方向弯折,可以减少不同线槽的导体单元交叉,降低了不同导体单元的接触点数,降低了绝缘失效的风险。
在一个具体实施例中,扁线电机的极数可以被并联支路数整除,并联支路数可以灵活调整。在第一线层和第n线层之中,至少有一个在端部为同层跨线设置,从而可以通过调整同层跨线顺序和节距来连接各个最小并联支路,从而达到所需要的并联支路数,进而得到所需要的扁线电机的输入输出特性。本公开实施例的每个闭合支路绕组在任意点断开,一端连接输入,另一端输出或者中心点即可,可以根据需要确定电机的出线位置。
如图4所示,示例性地,定子绕组包括星型或者角型连接的三个子绕组,各子绕组均包括至少一个支路绕组,各支路绕组均包括相互串联的多个导体单元。例如,定子绕组可以包括W相子绕组、U相子绕组以及V相子绕组,各子绕组之间可以采用星型接线或者角型接线地连接方式进行连接。星型接线方式地定子绕组的等效匝数更大,可以适用于电机电压负荷大的情况。角型接线方式中定子绕组的等效匝数更小。
示例性地,定子绕组可以是由至少两个并联的支路绕组或者至少两个串联的支路绕组组成,每一个支路绕组可以由相同数量的导体单元串联组成,这样可以使得各子绕组之间的电感对称,各子绕组之间不会出线环流电流。并且每相子绕组的引出端由定子铁芯的同一侧引出,能够使得相邻的两个引出端之间的间距较短,从而能够直接通过焊接等方式连接不同相的子绕组,可以将三相子绕组的出线端和中心点集中设置,减少汇流排的使用,从而能够降低定子组件的制造成本,并且可以提升制造效率。
图10为本公开实施例的导体单元在各线槽中各线层内的分布示意图一;图11为本公开实施例的导体单元在各线槽中各线层内的分布示意图二;图12为本公开实施例的导体单元在各线槽中各线层内的分布示意图三。参照图10至图12所示,图中的实线可以表示导体单元的焊接端,虚线可以表示导体单元的弯折部,U1+表示U相子绕组的一支路绕组的端子引出线,U1-表示U相子绕组的一支路绕组的星点引出线,U2+表示U相子绕组的另一支路绕组的端子引出线,U2-表示U相子绕组的另一一支路绕组的星点引出线,两个支路绕组可以并联设置。如图所示的各支路绕组均存在将同一线槽的至少两个相邻线层的导体单元凸出于定子铁芯的端面至少一端的弯折方向设置为相同。
下面将以根据本公开实施例的定子组件用于8极48槽3相的电机为例对定子组件的绕线方法进行说明。定子组件的线槽数Z=48,相数=3,其中,三相包括U相子绕组、W相子绕组、V相子绕组,极对数2p=8,且三相种的每相子绕组包括两个支路绕组。
定子组件的导体单元的第一部分和第二部分之间的节距为x个线槽,对于8极48槽的定子组件来说,x=6,也就是说,导体单元的第一部分和第二部分之间相差6线槽。
每个线槽11中有7个线层111为例对本公开实施例进行说明,7个线层111中距离定子铁芯10中心最近的线层111设定为第一线层,并径向向外依次顺序设定线层数,最外层为第7线层。
如图10至图12所示,U相子绕组两个支路绕组的端子引出线(之间相差一个线槽11,W相子绕组两个支路绕组的端子引出线之间相差一个线槽11,V相子绕组两个支路绕组的端子引出线之间相差一个线槽11。
如图10至图12所示,U相子绕组每个支路绕组的端子引出线和星点引出线之间相差六个线槽11,W相子绕组每个支路绕组的端子引出线和星点引出线之间相差六个线槽11,V相子绕组每个支路绕组的端子引出线和星点引出线之间相差六个线槽11。
示例性地,U相子绕组、W相子绕组、V相子绕组的星点引出线相差三个线槽。U相子绕组的星点引出线U1-、V相子绕组的星点引出线V1-、W相子绕组的星点引出线W1-依次相差三个线槽。U相子绕组的星点引出线U2-、V相子绕组的星点引出线V2-、W相子绕组的星点引出线W2-依次相差三个线槽。
示例性地,U相子绕组、W相子绕组、V相子绕组的端子引出线相差三个线槽。U相子绕组的端子引出线U1+、V相子绕组的端子引出线V1+、W相子绕组的端子引出线W1+依次相差三个线槽。U相子绕组的端子引出线U2+、V相子绕组的端子引出线V2+、W相子绕组的端子引出线W2+依次相差三个线槽。
通过本公开实施例的线圈绕线方法进行绕制时,将第一导体段的第一部分穿过的线槽的线层与第一导体段的第二部分穿过的线槽的线层不同,至少部分位于同一个线槽内的相邻线层的两个第一导体段凸出于定子铁芯的端面的至少一端的弯折方向设置相同,从而可以降低定子绕组绝缘失效的风险。
本公开又一实施例提供一种定子组件,采用本公开实施例的定子组件的绕线方法进行绕线。
本公开实施例还提供一种电机,包括本公开任一实施例的定子组件和转子,所述转子转动穿设于所述定子组件的通孔内。
本公开实施例的电机,采用本公开实施例的定子组件,降低了工艺的复杂性,增加了定子组件的绕组的灵活性,减少了绕组的线型,提高了定子组件的可拓展性,解决了支路环流的问题,降低了三相绕组出线和中心点连接的难度,降低定子组件的绕组绝缘失效的风险,降低了电机的成本,提升了电机的效率和可靠型,进而提升了电机的竞争力。
本公开实施例的电机减少了导体单元的线型,支路绕组的数量调整灵活,存在完全平衡的最小支路,避免支路环流问题,中心点和三相出线位置可以灵活调整,降低了工艺难度,同时还能减少电机的定子铁芯的端部不同线槽的导体单元交叉接触,减少不同线槽的导体单元的接触点数,例如各相子绕组或者各支路绕组各匝间在电机端部的交叉接触,降低了电机端部绝缘失效的风险,并且随着电机的驱动电压的提高,效果越显著,适用于高压电机绕组。
上述实施例的定子组件以及电机的其他构成可以采用于本领域普通技术人员现在和未来知悉的各种技术方案,这里不再详细描述。
在本说明书的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本公开中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
在本公开中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开,上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本公开。此外,本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
以上,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到其各种变化或替换,这些都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种定子组件的绕线方法,其特征在于,所述绕线方法包括以下步骤:
提供定子铁芯,所述定子铁芯的内侧均匀间隔设置有Z个沿自身轴向延伸的线槽,每个所述线槽均具有n个线层,n为大于等于4的正整数;
提供多个导体单元,所述导体单元包括弯折部和分别连接至所述弯折部的第一部分和第二部分,将所述导体单元的第一部分穿过其中一个线槽的其中一个线层,所述第二部分穿过另一个线槽的其中一个线层,所述第一部分和所述第二部分穿过所述线槽后其端部超出所述定子铁芯以形成焊接端,将所述多个导体单元分别绕穿入所述线层内并串联形成支路绕组,所述支路绕组并联形成多个子绕组,多个所述子绕组形成定子绕组;
所述导体单元包括第一导体段,至少部分位于同一个线槽内的相邻线层的两个第一导体段凸出于所述定子铁芯的端面的至少一端的弯折方向设置相同。
2.根据权利要求1所述的定子组件的绕线方法,其特征在于,所述第一导体段的第一部分穿过的线槽的线层与所述第一导体段的第二部分穿过的线槽的线层不同。
3.根据权利要求2所述的定子组件的绕线方法,其特征在于,将所述线槽中距离所述定子铁芯中心最近的线层设定为第一线层,并径向向外依次顺序设定线层数,最外层为第n线层,所述导体单元还包括第二导体段,将所述第二导体段的第一部分穿过其中一个线槽的第一线层,将所述第二导体段的第二部分穿过另一个线槽的第一线层;和/或,将所述第二导体段的第一部分穿过其中一个线槽的第n线层,将所述第二导体段的第二部分穿过另一个线槽的第n线层。
4.根据权利要求3所述的定子组件的绕线方法,其特征在于,将位于第一线层的所述第二导体段的焊接端与进线端连接,将位于第n线层的所述第二导体段的弯折部与出线端连接;或,将位于第一线层的所述第二导体段的焊接端与出线端连接,将位于第n线层的所述第二导体段的弯折部与进线端连接。
5.根据权利要求2所述的定子组件的绕线方法,其特征在于,所述导体单元还包括第三导体段,至少部分位于同一个线槽内的相邻线层的两个第三导体段凸出于所述定子铁芯的端面的至少一端的弯折方向相反。
6.根据权利要求2所述的定子组件的绕线方法,其特征在于,所述第一导体段的第一部分穿过的线槽的线层与所述第一导体段的第二部分穿过的线槽的线层的层数差值为1。
7.根据权利要求1至6任一项所述的定子组件的绕线方法,其特征在于,所述导体单元的种类包括m种,当所述线层的层数为偶数时,m=n/2+1,当所述线层的层数为奇数时,m=(n-1)/2+1。
8.根据权利要求1至6任一项所述的定子组件的绕线方法,其特征在于,并联设置的支路绕组的数量为k,定子组件适用的电机的极数为2P,电机的极数2P可以被k整除,1≤k≤2P。
9.根据权利要求1至6任一项所述的定子组件的绕线方法,其特征在于,位于同一线槽的不同线层的导体单元为同相的子绕组,和/或,位于所述同一线槽不同线层的导体单元为异相的子绕组。
10.一种定子组件,其特征在于,采用权利要求1-9中任一项的定子组件的绕线方法进行绕线。
11.一种电机,其特征在于,包括如权利要求10所述的定子组件和转子,所述转子转动穿设于所述定子组件的通孔内。
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