CN1921266B - 轴向间隙马达/发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轴线间隙马达/发电机，具有装配有多个多相线圈的定子，输出引出线从其中引出，其中线圈(12)的每个的线接头(16)分离并布置在定子(10)的侧表面的前侧和后侧上。

Description

轴向间隙马达/发电机

技术领域

本发明涉及一种轴向间隙马达/发电机，尤其涉及包含具有多相线圈的定子的轴向间隙马达/发电机的线接头结构(wire connection structure)。

背景技术

用于包含带有由例如6个相位组成的多相线圈的定子的轴向间隙马达/发电机的传统技术已公知。这种轴向间隙马达/发电机具有包括3条输出引出线X1、Y1和Z1的一个组，这些输出引出线从一侧的用于三相线圈的线接头结构引出；和包含3条输出引出线U1、V1和W1的另一个组，这些输出引出线从另一侧的三相线圈引出，并且来自这两个组的输出引出线仅从定子的一侧引出。

但是，对于这种传统技术来说，由于作为热源的输出引出线仅从定子的一侧引出，所以热源仅在定子的一侧集中，只在一侧产生强热，从马达/发电机的冷却性能的观点来看，这是非常不理想的。

发明内容

本发明的目的是提供一种轴向间隙马达/发电机，其将输出引出线分散在定子的两侧从而实现冷却性能的改善。

为了实现上述目的，轴线间隙马达/发电机包括装配有多个多相线圈的定子，输出引线从其中引出，上述线圈的每个的线接头部分通过将它们分离在上述定子的两侧进行分布。

根据本发明，轴线间隙马达/发电机包括装配有多个多相线圈的定子，输出引线从其中引出，每个线圈的线接头通过将它们分离在定子的两侧而进行缠绕。因此，热源不会只在一侧集中，导致在该侧的热量强度过大，并且可改善马达的冷却性能。

根据本发明，提供了一种轴向间隙马达/发电机，包括：

装配有多个线圈的定子；

从所述多个线圈中引出的多条输出引出线；和

连接所述多条输出引出线的线圈线接头部分，其中，所述线圈线接头部分被分离并且布置在所述定子的面向轴向的轴向两侧。

优选地，被分离并且布置的所述线圈线接头部分和将要连接于线接头部分的线圈端部沿基本上相同的方向进行布置。

优选地，所述多个线圈由绕组线形成，从而使绕组方向从每个线圈的线圈线接头部分的输入端子侧观看在所述定子的轴向两侧面对相反的方向。

优选地，所述多个线圈的端部组成独立驱动的相应于各相位的两组，所述线圈线接头部分在所述定子的轴向两侧相应于每个单独组进行布置。

优选地，分离并布置在所述定子的任一轴向侧的一组的线间电压波形的相位从分离并布置在所述定子的另一轴向侧的另一组的线间电压波形的相位偏移180度。

优选地，每组包括三个不同相位的线圈。

优选地，所述多个线圈分为两个不同的组。

优选地，所述两个不同组中的第一组布置在所述定子的轴向前侧，所述两个不同组中的第二组布置在所述定子的轴向后侧。

优选地，每组包括三个线间电压相位。

优选地，每组包括三相线圈，所述线圈在每组中连接到一起。

优选地，所述多条输出引出线的每个从不同的相位线圈输出。

优选地，所述定子包括形成为复曲面形的定子芯。

优选地，所述的轴向间隙马达/发电机还包括围绕所述定子沿圆周定位的水通道。

根据本发明另一方面，提供了一种轴向间隙马达/发电机，包括：

连接于多个线圈的定子，所述多个线圈被分为两组，每组中包括三相线圈，其中的一组位于所述定子的轴向一侧，而另一组位于所述定子的轴向相对的另一侧；和

输出引出线，所述输出引出线连接于所述两组的每个中的每个三相线圈；

其中所述输出引出线被分离在定子的两个不同轴向侧上。

优选地，所述的轴向间隙马达/发电机还包括连接于每条输出引出线的汇流条。

优选地，所述汇流条布置在所述定子的外周。

优选地，所述多个线圈包括U相线圈、V相线圈、W相线圈、X相线圈、Y相线圈和Z相线圈。

优选地，所述U、V和W相线圈在一组中，所述X、Y和Z相线圈在其他组中。

优选地，位于所述定子轴向一侧的一组的线间电压波形的相位与位于所述定子的轴向相对的另一侧的另一组的线间电压波形的相位偏移180度。

附图说明

图1示出根据本发明一项实施例的用于轴向间隙马达/发电机的定子的横截面示意图。

图2示出用于图1的轴线间隙马达/发电机的线接头结构的一项实施例的前视图。

图3示出图1的定子的横截面示意图，其中线圈的线接头所布置的方向与将要连接于线圈线接头的各线圈的端部的方向相同。

图4示出当线圈在定子后侧的端部位于定子后侧时的电流方向的示意图。

图5示出当每个线圈的线接头的前侧或后侧沿相反方向缠绕时的图1的定子的横截面示意图，其中(a)示出前侧，(b)示出后侧。

图6示出在U、V和W相位的中性点(neutral point)处的U、V和W相位的分布。

图7示出当导线连接时的U、V和W相位。

图8示出在X、Y和Z相位的中性点处的X、Y和Z相位的分布。

图9示出当所分布的各组中的一组的线间电压相位被偏移时的情况的曲线图。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的最优选实施方式。

图1示出根据本发明一项实施例的用于轴向间隙马达/发电机的定子的横截面示意图，图2示出用于图1所示的轴向间隙马达/发电机的线接头结构的俯视图。

如图1和图2所示，轴向间隙马达/发电机的定子10包括形成为复曲面形并且围绕马达/发电机旋转轴(图中未示出)定位的定子芯11，和包括多条沿着定子芯11的周向方向排列布置的绕组线的线圈12(参见图1)，其中线圈12装配有U相线圈、V相线圈、W相线圈、X相线圈、Y相线圈和Z相线圈的每种的3个。因此，线圈12由6个相位和18个槽组成(参见图2)。另外，水通道13布置在围绕整个圆周的定子芯11的圆周边缘的内部。

从三相线圈之一的线接头结构引出的三条输出引出线X1、Y1和Z1组成一组，从另一三相线圈的线接头结构引出的三条输出引出线U1、V1和W1组成另一组，用于多相线圈的每个相位的线接头连接到一起，包括在这两组中的所有输出引出线被分离在定子的两个不同侧。因此，对应于每条输出引出线的中性导线以对应于每个三相线圈的间隔进行布置。

换句话说，各线圈的端部组成独立驱动的各相位的一组，用于每个独立组的线圈线接头被分离并且布置在定子的前侧，该前侧位于定子侧面的一侧；以及定子的后侧，该后侧位于定子侧面的另一侧。因此，连接线接头的汇流条(bus bar)和布置在定子芯11外圆周的输出汇流条也分离地布置为定子前侧的外圆周层叠汇流条14a和定子后侧的外圆周层叠汇流条14b，用于布置在定子芯11内圆周的中性点的汇流条分离地布置为定子前侧的内圆周层叠汇流条15a和定子后侧的内圆周层叠汇流条15b(参见图1)。

图3示出与图1所示定子相同的定子的横截面示意图，其中线圈的线接头所布置的一侧与将要连接于线圈线接头的线圈的端部所在侧相同。如图3所示，被分离从而布置在定子前侧和定子后侧处的线接头16所布置的一侧与各线圈的将要连接于线接头16的端部所在侧相同，或者换句话说，线接头16布置成使得在定子后侧的各线圈的端部位于定子后侧(反向线圈)。

然而，通过使线接头16沿与各线圈12将要连接于线接头16的每个端部的相同方向进行分离和安装，或者换句话说，通过将各线圈的端部定位成使得在定子后侧的各线圈的端部布置在定子后侧，来自定子前侧的电流的方向和来自定子后侧的电流的方向变为反向。

图4示出当在定子后侧的各线圈的端部位于定子后侧时的电流方向的解释性示意图。图5示出当定子前侧或后侧的线圈沿彼此相反的方向缠绕时的情况，其中(a)示出与图1所示相同定子的前侧的横截面示意图，(b)示出与图1所示相同定子的后侧的横截面示意图。

如图4所示，来自定子前侧的电流从线圈12的左侧流向右侧，如该图中所示(参照X和λ以及箭头)，来自定子后侧的电流从线圈12的右侧流向左侧，如该图所示(参照X和λ以及箭头)。换句话说，由于定子前侧的线圈中的电流流动的方向与定子后侧线圈中的电流相反，所以有必要改变定子前和后侧的线圈12的缠绕的方向。

因此，如图5所示，当线圈线接头位于定子前侧时，从输出端子所在侧看其相应线圈沿右向缠绕(参照(a))，当线圈线接头位于定子后侧时，从输出端子所在侧看其相应线圈沿左向缠绕(参照(b))。换句话说，从输出端子所在侧看，对于线圈12的每个来说，线圈缠绕的方向沿彼此反向的方向。

采用这种方式，当线接头分离并安装在定子一侧的前侧和定子另一侧的后侧时，从它们的中性点来看，各线圈可被分为两个分离的组，一组包括U相线圈、V相线圈和W相线圈，另一组包括X相线圈、Y相线圈和Z相线圈。

图6示出在U、V和W相位的中性点处的U、V和W相位的分布的解释性示意图。图7示出当导线连接时的U、V和W相位的解释性示意图。图8示出在X、Y和Z相位的中性点处的X、Y和Z相位的分布的解释性示意图。如图6所示，U相线圈、V相线圈和W相线圈被分为一组，它们的中性点17a布置在定子的前侧。如图7所示，U相线圈、V相线圈和W相线圈的每种的三个连接在一起(U1，U2，U3，V1，V2，V3，W1，W2，W3)。

然后，如图8所示，X相线圈、Y相线圈和Z相线圈被分为一组，它们的中性点17b布置在定子的后侧。虽然在附图中没有示出，但是与其他组相同，X相线圈、Y相线圈和Z相线圈中的每种的三个连接在一起(X1，X2，X3，Y1，Y2，Y3，Z1，Z2，Z3).

换句话说，通过将线圈12的相位U、V和W以及相位X、Y和Z分组，线间电压可被进一步地变化。

图9示出当所分布的各组中的一组的线间电压相位被偏移时的情况的解释性曲线图。如图9所示，所分布的各组中的一组的线间电压V2的相位相对于所分布的另一组的线间电压V1偏移180度(π)。换句话说，线圈端部组成单独驱动的每个相位的一组，每组单元的线接头分布在定子的一侧，或者前侧，和定子的另一侧，或者后侧，随后，布置在定子后侧的组的线间电压波形的相位从布置在定子前侧的组的线间电压波形偏移180度(π)，从而改变线间电压。这使得可以使用相同的线圈部件。

如上所述，使汇流条分离不仅使绕线工作更加困难，而且需要额外的绝缘体，这可以通过改变线圈端部所在侧从而与分离的线接头的所在侧一致而进行处理，但是改变线圈端部所在侧也会改变电流的方向。因此，每个相位都被分组，每组单元被分离，导线被连接从而使线圈的端部或者在定子的一侧或前侧，或者在定子的另一侧或后侧，然后通过改变对于每组的线圈12的导线的缠绕方向，电流的方向取向一致。

而且，通过在布置于定子前侧和布置于定子后侧的组之间使线间电压波形的相位偏移180度，相同的线圈部件可通过简单地使它们反向而得以使用，不用考虑线接头在定子前侧和定子后侧处的布置。因此，可实现成本降低的线接头结构，同时使马达的结构更加紧凑并且改善冷却性能。

采用这种方式，根据本发明的轴向间隙马达/发电机具有装配有多条多相线圈的定子，输出引出线从线圈中引出，每个线圈的线接头被分离地分布并且在定子的两侧进行连接，所以不需要额外的绕线过程或绝缘部件，从而改善绕线的可操作性，并得到结构紧凑的马达，实现冷却性能的改善。

Claims (19)

1.一种轴向间隙马达/发电机，包括：

装配有多个线圈的定子；

从所述多个线圈中引出的多条输出引出线；和

连接所述多条输出引出线的线圈线接头部分，其中，所述线圈线接头部分被分离并且布置在所述定子的面向轴向的轴向两侧。

2.根据权利要求1所述的轴向间隙马达/发电机，其中，被分离并且布置的所述线圈线接头部分和将要连接于线接头部分的线圈端部沿基本上相同的方向进行布置。

3.根据权利要求1所述的轴向间隙马达/发电机，其中，所述多个线圈由绕组线形成，从而使绕组方向从每个线圈的线圈线接头部分的输入端子侧观看在所述定子的轴向两侧面对相反的方向。

4.根据权利要求1所述的轴向间隙马达/发电机，其中，所述多个线圈的端部组成独立驱动的相应于各相位的两组，所述线圈线接头部分在所述定子的轴向两侧相应于每个单独组进行布置。

5.根据权利要求4所述的轴向间隙马达/发电机，其中，分离并布置在所述定子的一轴向侧的一组的线间电压波形的相位从分离并布置在所述定子的另一轴向侧的另一组的线间电压波形的相位偏移180度。

6.根据权利要求4所述的轴向间隙马达/发电机，其中，每组包括三个不同相位的线圈。

7.根据权利要求1所述的轴向间隙马达/发电机，其中，所述多个线圈分为两个不同的组。

8.根据权利要求7所述的轴向间隙马达/发电机，其中，所述两个不同组中的第一组布置在所述定子的轴向前侧，所述两个不同组中的第二组布置在所述定子的轴向后侧。

9.根据权利要求7所述的轴向间隙马达/发电机，其中，每组包括三个线间电压相位。

10.根据权利要求7所述的轴向间隙马达/发电机，其中，每组包括三相线圈，所述线圈在每组中连接到一起。

11.根据权利要求10所述的轴向间隙马达/发电机，其中，所述多条输出引出线的每个从不同的相位线圈输出。

12.根据权利要求1所述的轴向间隙马达/发电机，其中，所述定子包括形成为复曲面形的定子芯。

13.根据权利要求1所述的轴向间隙马达/发电机，还包括围绕所述定子沿圆周定位的水通道。

14.一种轴向间隙马达/发电机，包括：

连接于多个线圈的定子，所述多个线圈被分为两组，每组中包括三相线圈，其中的一组位于所述定子的轴向一侧，而另一组位于所述定子的轴向相对的另一侧；和

输出引出线，所述输出引出线连接于所述两组的每个中的每个三相线圈；

其中所述输出引出线被分离在定子的两个不同轴向侧上。

15.根据权利要求14所述的轴向间隙马达/发电机，还包括连接于每条输出引出线的汇流条。

16.根据权利要求15所述的轴向间隙马达/发电机，其中，所述汇流条布置在所述定子的外周。

17.根据权利要求14所述的轴向间隙马达/发电机，其中，所述多个线圈包括U相线圈、V相线圈、W相线圈、X相线圈、Y相线圈和Z相线圈。

18.根据权利要求17所述的轴向间隙马达/发电机，其中，所述U、V和W相线圈在一组中，所述X、Y和Z相线圈在其他组中。

19.根据权利要求14所述的轴向间隙马达/发电机，其中，位于所述定子轴向一侧的一组的线间电压波形的相位与位于所述定子的轴向相对的另一侧的另一组的线间电压波形的相位偏移180度。

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