CN216356132U - 电机定子、电机以及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电机定子，包括定子铁芯和绕组。定子铁芯包括多个定子槽，每相邻三个定子槽构成一个定子槽组。每个定子槽内排列有多个线槽，定子铁芯中形成多个依次环绕的线槽层。绕组包括三相绕组，三相绕组依次交替地卷绕于不同的定子槽组和各个线槽层。各相绕组分别包括多个U形线，U形线包括弯折端和串联于两个U形线之间的焊接端。相邻两个线槽层之间均通过弯折端或焊接端实现跨接。且弯折端的形状相同、跨距相等；焊接端的跨距和扭头角度也均相等。本申请电机定子通过设置统一的U形线跨接于相邻线槽层之间，减少了U形线的数量，进而降低了电机定子的工艺难度和制造成本。本申请还提供一种电机，和一种车辆。

Description

电机定子、电机以及车辆

技术领域

本申请涉及电机领域，尤其涉及一种电机定子，以及一种采用该电机定子的电机，和一种车辆。

背景技术

扁线电机具有高铜满率、散热效果好、耐压能力强、以及转矩密度和功率密度较高等特点，目前在新能源汽车等领域逐步得到利用。采用扁线电机驱动的电动汽车或混合动力汽车，其相对重量更轻、续航里程更长、内部空间利用率也更高。但扁线电机出于支路之间平衡等考虑，其定子中绕组的绕线方式通常较为复杂，使用到的U形线的种类也相对较多，相应提升了扁线电机的工艺复杂度和制造成本。

实用新型内容

本申请提供一种电机定子，其绕组中使用到的U形线数量相对较少，进而控制了电机定子的工艺难度和制造成本。本申请还提供一种采用该电机定子的电机，和一种车辆。本申请具体包括如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种电机定子，包括定子铁芯和绕组；定子铁芯呈圆筒状，包括内壁和设于内壁上的多个定子槽，多个定子槽沿内壁的周向均匀分布，每相邻三个定子槽构成一个定子槽组；在定子铁芯的径向上，每个定子槽内排列有多个线槽，每个定子槽内各个线槽距离定子铁芯回转中心的半径尺寸不同；在定子铁芯的周向上，各定子槽中半径尺寸相同的线槽合围构成一线槽层；

绕组包括三相绕组，三相绕组沿定子铁芯的周向、依次交替地卷绕于不同的定子槽组，三相绕组还依次卷绕于各个线槽层；各个相绕组分别包括至少一个支路，至少一个支路包括串联的多个U形线，每个U形线均包括一弯折端，串联的两个U形线之间形成一焊接端，弯折端和焊接端交替跨接于各个定子槽组之间，并同时交替跨接于线槽层之间；跨接于同一相邻两个线槽层之间的均为U形线的弯折端或均为U形线之间的焊接端；且跨接于同一相邻两个线槽层之间的弯折端的形状相同、跨距相等；跨接于同一相邻两个线槽层之间的焊接端的跨距和扭头角度均相等。

本申请电机定子通过铁芯中圆周布置的定子槽，使得三相绕组可以依次交替的卷绕。而设置于定子槽中的线槽，则形成多个线槽层，三相绕组在圆周方向卷绕的同时，还可以卷绕于不同线槽层之间，以提升定子铁芯的铜满率。具体的，每相绕组通过至少一个支路，实现其在各个线槽层之间、以及在各个定子槽组之间的跨接。各个支路分别包括串联的多个U形线。

本申请电机定子通过U形线中的弯折端，以及连接于相邻两个U形线之间的焊接端，形成上述支路的跨接结构。而在任意两个线槽层之间，均采用同一形状、同一跨距的U形线进行跨接，或采用同一跨距和同一扭头角度的焊接端进行跨接，由此可以使得同一形状的U形线能够布设于该相邻两个线槽层之间，且其弯折端的形状相同、跨距相等。而由于弯折端与焊接端交替跨接于各个线槽层之间，因此连接于两个U形线之间的焊接端也可以采用同一跨距、和同一扭头角度的方式实现连接。

由此，本申请电机定子中用于跨接在相邻线槽层之间的U形线的数量，仅取决于采用U形线跨接的相邻两个线槽层的数量，相较于分别跨接于多个线槽层之间的绕组的绕线方式，本申请电机定子所需的U形线的种类更少，降低了电机定子的制造成本。同时，U形线种类的减少，也简化了电机定子的绕线工艺，可以提高制造效率和良品率。

在一种可能的实现方式中，跨接于相邻两个线槽层之间的弯折端的跨距均为整距；跨接于相邻两个线槽层之间的焊接端的跨距也为整距。

在本实现方式中，设置U形线的跨距为整距，可以使得U形线在沿定子铁芯的径向一次跨接的过程中，全部位于同一相带之内，简化U形线的绕线工艺。

在一种可能的实现方式中，每个定子槽组中相邻的三个定子槽依次形成三个相带，线槽层包括半径尺寸最小的槽口层、和半径尺寸最大的槽底层，支路还跨接于槽口层内的定子槽组之间，且支路在两个定子槽组之间连接的相带不同；和/或，支路还跨接于槽底层内的定子槽组之间，且支路在两个定子槽组之间连接的相带不同。

在本实现方式中，在同一支路上分别串联不同的相带，可以消除不同相带之间的角度差，避免不同支路之间形成环流干扰。

在一种可能的实现方式中，各个相绕组分别包括换槽段，换槽段跨接于槽口层内的定子槽组之间，换槽段还连接于槽底层内的定子槽组之间；换槽段包括三个通路，三个通路通过不同的跨距组合，实现相绕组中各个支路在两个定子槽组之间的相带切换。

在本实现方式中，换槽段在相邻两个定子槽组之间实现相带切换，有利于简化槽口层和槽底层的绕线工艺，提高良品率。

在一种可能的实现方式中，换槽段内三个通路的跨距组合可以为10/10/7，或可以为8/8/11。

在一种可能的实现方式中，位于槽底层的换槽段内三个通路的跨距组合，与位于槽口层的换槽段内三个通路的跨距组合相同。

在本实现方式中，设置槽底层和槽口层的跨距组合均相同，能够使得同一支路分别串联有三个不同相带，可以更好的消除同一支路上的角度差。

在一种可能的实现方式中，相绕组包括第一换槽线和第二换槽线，第一换槽线跨接于槽口层内的定子槽之间，第二换槽线连接于槽底层内的定子槽之间，第一换槽线和第二换槽线均用于实现相绕组中各个支路的相带切换。

在本实现方式中，对于槽口层和槽底层中任意一个定子槽组而言，通过第一换槽线和第二换槽线的设置，该定子槽组可以分别与其两侧的定子槽组进行跨接，拓宽了绕组在同层换带时的灵活性，便于实现更多的绕线方式和并联支路设计。

在一种可能的实现方式中，第一换槽线的跨距相等；和/或，第二换槽线的跨距相等。

在本实现方式中，设置第一换槽线和/或第二换槽线的跨距均相等，进一步减少了电机定子中所使用到的U形线的种类，可以更好的控制电机定子的制造成本。

在一种可能的实现方式中，线槽层的数量为偶数，支路在槽口层和槽底层均通过U形线的弯折端跨接于不同定子槽之间；或者

线槽层的数量为奇数，支路在槽口层内通过U形线的弯折端跨接于不同定子槽之间，支路在槽底层内通过焊接端跨接于不同定子槽之间；或支路在槽口层内通过焊接端跨接于不同定子槽之间，支路在槽底层内通过U形线的弯折端跨接于不同定子槽之间。

在本实现方式中，基于线槽层的数量差异，可以针对性的设置槽口层和槽底层中实现跨槽功能的结构，并通过对弯折端或焊接端的控制，保证各支路的特性稳定。

第二方面，本申请提供一种电机，包括电机转子、以及本申请第一方面所提供的电机定子，电机转子位于电机定子的内侧。

第三方面，本申请提供一种车辆，包括本申请第二方面提供的电机。

可以理解的，在本申请第二方面提供的电机、和本申请第三方面提供的车辆中，因为均采用了本申请第一方面提供的电机定子，使得本申请电机和车辆的制造成本分别得到控制，各自产生的有益效果大致相同，此处不做一一赘述。

附图说明

图1是本申请提供的一种电机的框架结构示意图；

图2是本申请提供的一种电机中电机定子的结构示意图；

图3是本申请提供的一种电机定子中定子铁芯的结构示意图；

图4是本申请提供的一种电机定子中定子槽的结构示意图；

图5是本申请提供的一种电机定子中多个线槽层的结构示意图；

图6是本申请提供的一种电机定子中绕组的结构示意图；

图7是本申请提供的一种电机定子中单相绕组的结构示意图；

图8是本申请提供的一种电机定子中绕组在各个线槽中的相位示意图；

图9是本申请提供的一种电机定子中单相绕组内一个支路的结构示意图；

图10是本申请提供的一种电机定子中支路上的一个U形线的结构示意图；

图11是本申请提供的一种电机定子中一个支路在各个线槽中的卷绕路线示意图；

图12是本申请提供的一种电机定子中另一个支路在各个线槽中的卷绕路线示意图；

图13是本申请提供的一种电机定子中再一个支路在各个线槽中的卷绕路线示意图；

图14是本申请提供的一种电机定子中单相绕组在各个线槽中的卷绕路线示意图；

图15是本申请提供的一种电机定子中单相绕组另一绕线方式的卷绕路线示意图；

图16是本申请提供的一种电机定子中单相绕组再一绕线方式的卷绕路线示意图；

图17是本申请提供的一种电机定子中单相绕组又一绕线方式的卷绕路线示意图；

图18是本申请提供的一种电机定子中单相绕组卷绕于中间线槽层内的结构示意图；

图19是本申请提供的一种电机定子中单相绕组卷绕于槽口层内的结构示意图；

图20是本申请提供的一种电机定子中单相绕组卷绕于槽底层内的结构示意图；

图21是本申请提供的一种电机定子中三相绕组卷绕于中间线槽层内的结构示意图；

图22是本申请提供的一种电机定子中三相绕组卷绕于槽口层内的结构示意图；

图23是本申请提供的一种电机定子在三相绕组卷绕于槽底层内的结构示意图；

图24是本申请提供的一种电机定子中单相绕组另一绕线方式的卷绕路线示意图；

图25是本申请提供的一种电机定子中并联支路为六个时采用星形方式接线的示意图；

图26是本申请提供的一种电机定子中并联支路为六个时采用三角形方式接线的示意图；

图27是本申请提供的一种电机定子中并联支路为三个时采用星形方式接线的示意图；

图28是本申请提供的一种电机定子中并联支路为三个时采用三角形方式接线的示意图；

图29是本申请提供的一种电机定子中并联支路为两个时采用星形方式接线的示意图；

图30是本申请提供的一种电机定子中并联支路为两个时采用三角形方式接线的示意图；

图31是本申请提供的一种电机定子中单相绕组另一绕线方式的卷绕路线示意图；

图32是本申请提供的一种电机定子采用换槽线方式同层换带的一种卷绕线路示意图；

图33是本申请提供的一种电机定子采用换槽线方式同层换带的另一种卷绕线路示意图；

图34是本申请提供的一种电机定子采用换槽线方式同层换带的另一种卷绕线路示意图；

图35是本申请提供的一种电机定子采用换槽线方式同层换带的另一种卷绕线路示意图；

图36是本申请提供的一种电机定子采用换槽线方式同层换带的另一种卷绕线路示意图；

图37是本申请提供的一种电机定子采用换槽线方式同层换带的另一种卷绕线路示意图；

图38是本申请提供的一种电机定子采用换槽线方式同层换带的另一种卷绕线路示意图；

图39是本申请提供的一种电机定子采用换槽线方式同层换带的另一种卷绕线路示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请提供的一种电机400的框架结构示意。

电机400包括电机定子300和电机转子410，其中电机定子300大致呈圆筒状，电机转子410位于电机定子300的内部。电机定子300具有几何中心轴，图1中示意为中心轴线301。电机转子410的回转中心则与该中心轴线301重合。电机定子300上卷绕有绕组200，电机转子410上则对应绕组200可以设置多对磁极(图中未示)。该磁极可以为沿电机转子410周向布置的永磁体，或为电机转子410上据绕的转子绕组，且转子绕组形成沿电机转子410的周向分布的导条。当绕组200通电时，会在电机定子300的内部形成磁场。电机转子410上的永磁体或导条在感应到磁场后，能够带动电机转子410绕中心轴线301转动，进而实现动力输出。

本申请涉及的电机400可用于本申请涉及的车辆中。本申请车辆可以为电动车或混合动力车。电机400可以收容于车辆内，并为车辆提供行进的动力。可以理解的，本申请电机400的应用场景不限于车辆，其还可以应用于其它需要提供动力输出的设备中。

图2为本申请提供的电机定子300的结构示意。

电机定子300包括定子铁芯100和绕组200。其中绕组200卷绕于定子铁芯100上。

具体的，请参见图3所示的定子铁芯100的结构示意。定子铁芯100大致呈圆筒状，其具有相背的内壁110和外壁120。内壁110和外壁120可以分别呈圆柱状，且内壁110和外壁120的几何中心相互重合，均绕中心轴线301环绕。

在内壁110上，还开设有多个定子槽130。多个定子槽130沿内壁110的周向均匀分布。多个定子槽130还沿电机定子100的径向朝向外壁120的方向延伸。而在沿中心轴线301的方向上，各个定子槽130均贯穿定子铁芯100。绕组200沿中心轴线301的方向穿过定子槽130的两端，并卷绕于各个定子槽130中。

具体的，请参见图4，在定子铁芯100的半径方向上，定子槽130包括相对的槽口端131和槽底端132。其中槽口端131连通内壁110，并在内壁110上形成一缺口。槽底端132则位于远离内壁110处。进一步的，定子槽130内设有多个线槽133，各个线槽133从槽口端131至槽底端132依次排列，也即各个线槽133沿定子铁芯100的径向依次排列。绕组200从定子槽130中穿过，具体为绕组从每个线槽133中穿过。

多个线槽133沿定子铁芯100的径向排列，同一定子槽130中各个线槽133距离中心轴线301的距离不同，也即同一定子槽130中各个线槽133的半径不同。而在定子铁芯100的周向上，各个定子槽130沿其周向均布，各个定子槽130中位于同一半径尺寸上的线槽133，则合围构成一线槽层140。在图4的示意中，单个定子槽130中的线槽133数量为8，因此如图5所示，定子铁芯100上分别由八个半径尺寸不同的线槽合围形成八个线槽层140。八个线槽层140依次环绕，其中半径尺寸最小的线槽133合围形成的线槽层140定义为槽口层141，半径尺寸最大的线槽133合围形成的线槽层140定义为槽底层142。槽口层141位于依次环绕的线槽层140中的最内环，槽底层142位于依次环绕的线槽层140中的最外环。可以理解的，在其余实施例中，随着单个定子槽130中线槽133的数量不同，定子铁芯100中形成的线槽层140的数量也不相同。

请看回图3，对于本申请电机定子300，在定子铁芯100的周向上，还定义相邻的三个定子槽130组成一个定子槽组150。在图3的示意中，定子槽130的数量为54个，则形成有18个定子槽组150。而对于本申请电机定子300，其绕组200为三相绕组。请参见图6，绕组200包括有U相绕组210、V相绕组220和W相绕组230。电机定子300的每极每相槽数为3，对应到每个定子槽组150中的三个定子槽130，即每一相绕组同时从相邻的三个定子槽130中穿过，且三相绕组沿定子铁芯100的周向依次交替的卷绕。由此，在本实施例电机定子100中，电机400的极距为：

3(三相)×3(每极每相槽数)＝9；

配合定子槽130的数量为54，本实施例电机400中电机转子410的极数为6。当然，对于每极每相槽数为3的电机而言，其电机的极槽配合还可以为8极72槽、10极90槽、12极108槽等，在此不做一一限定。而对应当上述各种极槽配合的电机400，其极距均为9，也即相邻两个磁极之间的定子槽130的数量为9。而对于绕组200，其在卷绕于定子铁芯100的过程中，单一线路在跨接于两个线槽133之间时的定子槽130的数量，则为跨距。当跨距等于极距时，该单一线路的跨距则为整距；当跨距大于极距时，线路的跨距则为长距；当跨距小于极距时，线路的跨距为短距。

需要提出的是，图示的三个相绕组采用逆时针的顺序依次卷绕于定子铁芯100上，而在另一些实施例中，三个相绕组还可以采用顺时针的顺序依次卷绕于定子铁芯100上，并不影响本申请电机定子300的功能实现。

图7以U相绕组210示意了绕组200中一相绕组的结构。U相绕组210沿定子铁芯100的周向间隔卷绕于六个不同的定子槽组150中。该六个定子槽组150沿定子铁芯100的周向均布，任意两个定子槽组150之间的距离相等。而在其中任意一个定子槽组150中，U相绕组210还同时卷绕于三个定子槽130上，并同时卷绕于各个定子槽130的线槽133上。也即，对于本申请定子铁芯100中的任意一个定子槽组150而言，其仅用于实现一相绕组的卷绕，相邻三个定子槽130上卷绕的绕组的相位相同。

具体的，请参见图8所示的本申请电机定子300中绕组200在各个线槽133中的相位示意。在图8的表格中，横坐标表示沿同一旋向依次展开的各个定子槽130的排布，纵坐标则表示沿定子槽130的长度方向依次排布的各个线槽133。可以看到，图7所示的U相绕组210，分布于1-3槽、10-12槽、19-21槽、28-30槽、37-39槽、以及46-48槽共6组定子槽组150之内。而在上述各个定子槽组150的每一个线槽133中，均只卷绕有U相绕组210。

相对应的，对于图8中示意的V相绕组220，则分布于4-6槽、13-15槽、22-24槽、31-33槽、40-42槽、以及49-51槽共6组定子槽组150之内。在该各个定子槽组150中的每一个线槽133，也均只卷绕有V相绕组220；W相绕组230则分布于7-9槽、16-18槽、25-27槽、34-36槽、43-45槽、以及52-54槽共6组定子槽组150之内。该各个定子槽150中的每一个线槽133，也均只用于卷绕W相绕组220。

由此，三相绕组沿定子铁芯100的周向，依次交替的卷绕于不同的定子槽组150之内。每个定子槽组150中均只用于卷绕同相位的绕组。在相邻两个相同相位的定子槽组150之间，均设置有两个分别卷绕有不同相位的绕组的定子槽组150。例如，U相绕组210在1-3槽和10-12槽两个相邻定子槽组150之间，还设有一个V相绕组220的定子槽组150(4-6槽)、和一个W相绕组230的定子槽组150(7-9槽)。

需要提出的是，对于圆周均布的各个定子槽130而言，任意一个定子槽130均可以作为1槽使用。即上述图8示意的定子铁芯100各个定子槽130，其作为起点的1槽可以为图3中任意一个定子槽130，本申请电机定子300对此不做特别限定。

进一步的，对于同一定子槽组150内的三个定子槽130而言，基于三个定子槽130的位置和角度差异，还会依次形成三个不同的相带：I相带、II相带和III相带。其中各个定子槽组150中三个相带的排列顺序均相同，例如：在1-3槽的定子槽组150中，其第一个定子槽130(1槽)则定义为I相带，第二个定子槽130槽(2槽)定义为II相带，第三个定子槽130(3槽)定义为III相带。也即，在1-3槽的定子槽组150中，定义靠近W相绕组230的定子槽130为I相带，定义靠近V相绕组220的定子槽130为III相带，定义位于I相带和III相带之间的定子槽130为II相带。

相对应的，在10-12槽的定子槽组150中，形成10槽的定子槽130为I相带，形成11槽的定子槽130为II相带，形成12槽的定子槽130为III相带；而在V相线槽220和W相线槽230中，各个相带也按相同的顺序排列：在4-6槽的定子槽组150中，形成4槽的定子槽130为I相带，形成5槽的定子槽130为II相带，形成6槽的定子槽130为III相带；在7-9槽的定子槽组150中，形成7槽的定子槽130为I相带，形成8槽的定子槽130为II相带，形成9槽的定子槽130为III相带。此外，上述三个相带的顺序也基于三相绕组逆时针卷绕的方式展开，而当三相绕组沿顺时针时，I相带和III相带的位置则相应发生对调。

各相绕组中还分别包括至少一个支路240，出于电机性能参数和实际工况的考虑，每相绕组中的支路240的数量可以为六个、三个或两个。同相的各个支路240均随该相绕组依次卷绕于不同的定子槽组150内，各个支路240并联后形成一相绕组。图9示意了U相绕组210中一个支路240的结构，且在图9的实施例中，U相绕组210由三个支路240并联组成。图9所示的支路240均随U相绕组210依次卷绕于六个不同定子槽组150内。每个支路240还包括入线端241和出线端242，以及多个串联于入线端241和出线端242之间的U形线250。

具体如图10所示。U形线250包括两个导体251，以及连接于两个导体251之间的弯折端252。两个导体251均为直线状，两个导体251大致平行。每个导体251插设于一个线槽133中，且两个导体251所插设的线槽133所处的定子槽组150不同。弯折端252跨接于两个导体251之间，用于实现两个导体251之间的电性导通。各个导体251在背离弯折端252一侧，还分别延伸有一个支脚253。支脚253可以实现两个相邻的U形线250之间的串联。具体的，在串联的两个U形线250之间，通过将二者相互靠近的两个支脚253焊接以形成一焊接端254(见图9)，两个U形线250之间得以通过该焊接端254实现串联。焊接端254连接于两个U形线250之间时，

两个支脚253均相对于其连接的导体251形成一夹角，单个支脚253与其连接的导体251之间的夹角定义为扭头角度。该扭头角度也可以解释为焊接端254的扭头角度。可以理解的，位于同一相邻两个线槽层140之间，有多对相邻两个U形线250采用相同的跨距时，各对相邻两个U形线250之间形成的扭头角度也相等。也即同一相邻两个线槽层140之间，跨距相同的焊接端254的扭头角度均相等。

请参见图11所示的图9中支路240在各个线槽133中的卷绕路线示意。该支路240从第46定子槽第(1)线槽层进线(为简化描述，后续均简称为“N槽(M)层”)，至39槽(1)层出线。该支路240依次经过46槽(1)层-1槽(2)层-10(3)层-19槽(4)层-28槽(5)层-37槽(6)层-46槽(7)层-1槽(8)层——11槽(8)层-2槽(7)层-47槽(6)层-38槽(5)层-29槽(4)层-20槽(3)层-11槽(2)层-2槽(1)层——12槽(1)层-21槽(2)层-30槽(3)层-39槽(4)层-48槽(5)层-3槽(6)层-12槽(7)层-21槽(8)层——28槽(8)层-槽19(7)层-槽10(6)层-1槽(5)层-46槽(4)层-37槽(3)层-28槽(2)层-19槽(1)层——29槽(1)层-38槽(2)层-47槽(3)层-2槽(4)层-11槽(5)层-20槽(6)层-29槽(7)层-38槽(8)层——48槽(8)层-39槽(7)层-30槽(6)层-21槽(5)层-12槽(4)层-3槽(3)层-48槽(2)层-39槽(1)层。

可见，在本申请实施例中，支路240在卷绕于各个定子槽组150的同时，还沿定子铁芯100的径向卷绕于不同的线槽层140之间。且支路240沿定子铁芯100的周向跨接于相邻的两个定子槽组150之间，其沿定子铁芯100的径向也跨接于相邻的两个线槽层140之间。前述中提到，U形线250的两个导体251用于穿过各个线槽133，而连接于两个导体251之间的弯折端252、以及连接于相邻两个U形线250之间的焊接端254则用于实现支路240的跨接动作。也即，支路240通过弯折端252和焊接端254实现其在相邻两个定子槽组150之间、以及相邻两个线槽层140之间的跨接。而由于单个U形线250设有一个弯折端252，两个U形线250之间也设有一个焊接端254，因此在本实施例中，弯折端252与焊接端254相互交替的连接于各个导体251之间，以实现直路240在定子槽组150以及线槽层140之间的跨接功能。其中，焊接端254可以包括相邻两个U形线250各自的一个支脚253，以及两个支脚253之间焊接形成的焊点结构。

在图11的示意中，实线箭头用于表示弯折端252，虚线箭头则用于表示焊接端254。可以看见，当支路240从46槽(1)层进入到定子铁芯100之后，该支路240的第一个U形线250插接于1槽(2)层和10(3)层之间。46槽(1)层与1槽(2)层之间通过焊接端254连通并实现跨接(此处支路240的入线端241与U形线250之间的焊接，也可以视为焊接端254的结构)。然后，1槽(2)层和10(3)层之间通过该U形线250的弯折端252连通，10(3)层与9槽(4)层之间再通过焊接端254连通……依次类推。且在本实施例中，跨接于两个线槽层140之间的U形线250的跨距均为整距9，跨接于两个线槽层140之间的焊接端254的跨距也为整距9。

其中，当支路240依次卷绕于46槽(1)层-1槽(2)层-10(3)层-19槽(4)层-28槽(5)层-37槽(6)层-46槽(7)层-1槽(8)层之间时，支路240分别卷绕于该六个定子槽组150的I相带内；而在支路240依次卷绕于11槽(8)层-2槽(7)层-47槽(6)层-38槽(5)层-29槽(4)层-20槽(3)层-11槽(2)层-2槽(1)层之间、以及依次卷绕于12槽(1)层-21槽(2)层-30槽(3)层-39槽(4)层-48槽(5)层-3槽(6)层-12槽(7)层-21槽(8)层之间时，支路240则分别卷绕于该六个定子槽组150的II相带和III相带内。后续，支路240在卷绕于28槽(8)层-19槽(1)层之间时，也处于I相带内；支路240在卷绕于29槽(1)层-38槽(8)层之间时，处于II相带内；支路240在卷绕于48槽(8)层-39槽(1)层之间时，则处于III相带内。

支路240还分别在槽口层141(第8层)和槽底层142(第1层)内，实现相带之间的转换。具体的，在支路240从46槽(1)层卷绕至1槽(8)层，完成在八个I相带之间的卷绕之后，其于槽口层141处从1槽跨接至11槽，其中1槽位于I相带，11槽则位于II相带；此后支路240再从11槽(8)层依次卷绕至2槽(1)层，以完成在八个II相带之间的卷绕后，支路240在槽底层142处从2槽跨接至12槽，其中12槽位于III相带；再随后，支路从12槽(1)层卷绕至21槽(8)层，完成在八个III相带之间的卷绕。

在图11的示意中，采用了“-”符号来表示支路240在相邻两个线槽层140之间的跨接，并采用“——”符号来表示支路240在同一线槽层140中不同相带之间的跨接。在图示的整个支路240卷绕路径上，支路240分别完成两次I相带至II相带的同层换带(1槽(8)层——11槽(8)层、19槽(1)层——29槽(1)层)，和两次II相带至III相带的同层换带(2槽(1)层——12槽(1)层、38槽(8)层——48槽(8)层)，以及一次III相带至I相带的同层换带(21槽(8)层——28槽(8)层)。由此在本支路240中，总共实现了六个相带之间的5次同层换带动作。支路240从I相带进入，依次串联II相带——III相带——I相带——II相带——III相带，并最后从III相带引出。支路240连通的I相带的数量、II相带的数量以及III相带的数量均为2。

进一步，支路240在I相带中的卷绕，先从槽口层141依次卷绕至槽底层142(46槽(1)层-1槽(8)层)，再从槽口层141依次卷绕至槽底层142(28槽(8)层-19槽(1)层)，共跨过16层线槽层140；而支路240在II相带中的卷绕，则先从槽底层141依次卷绕至槽底层142(11槽(8)层-2槽(1)层)，在从槽口层141依次卷绕至槽底层142(29槽(1)层-38槽(8)层)，共跨过16层线槽层140；支路240在III相带中的卷绕，先从槽口层141依次卷绕至槽底层142(12槽(1)层-21槽(8))，再从槽口层141依次卷绕至槽底层142(48槽(8)层-39槽(1)层)，共跨过16层线槽层140。支路240在三个相带中各自的路径长度也均相同。由此本支路240消除了由于相带差异而可能造成的电信号角度差异。

图12和图13分别示意了另外两个支路240的卷绕路线示意。其中，图12所示的支路240从II相带进入定子铁芯100，并从I相带引出。该支路240依次经过47槽(1)层-2槽(2)层-11(3)层-20槽(4)层-29槽(5)层-38槽(6)层-47槽(7)层-2槽(8)层——12槽(8)层-3槽(7)层-48槽(6)层-39槽(5)层-30槽(4)层-21槽(3)层-12槽(2)层-3槽(1)层——10槽(1)层-19槽(2)层-28槽(3)层-37槽(4)层-46槽(5)层-1槽(6)层-10槽(7)层-19槽(8)层——29槽(8)层-槽20(7)层-槽11(6)层-2槽(5)层-47槽(4)层-38槽(3)层-29槽(2)层-20槽(1)层——30槽(1)层-39槽(2)层-48槽(3)层-3槽(4)层-12槽(5)层-21槽(6)层-30槽(7)层-39槽(8)层——46槽(8)层-37槽(7)层-28槽(6)层-19槽(5)层-10槽(4)层-1槽(3)层-46槽(2)层-37槽(1)层。

可以看到，图12所示的支路240在卷绕于各个相邻的定子槽组150的同时，也沿定子铁芯100的径向卷绕于不同的相邻两个线槽层140之间，其弯折端252与焊接端254也呈相互交替的形式，且U形线250的跨距、以及焊接端254的跨距均为整距9；图12所示支路240所连通的I相带的数量、II相带的数量以及III相带的数量也均为2，且三个相带各自的路径长度均相同，消除了电信号角度的差异。

图13所示的支路240从III相带进入定子铁芯100，并从II相带引出。该支路240依次经过48槽(1)层-3槽(2)层-12(3)层-21槽(4)层-30槽(5)层-39槽(6)层-48槽(7)层-3槽(8)层——10槽(8)层-1槽(7)层-46槽(6)层-37槽(5)层-28槽(4)层-19槽(3)层-10槽(2)层-1槽(1)层——11槽(1)层-20槽(2)层-29槽(3)层-38槽(4)层-47槽(5)层-2槽(6)层-11槽(7)层-20槽(8)层——30槽(8)层-槽21(7)层-槽12(6)层-3槽(5)层-48槽(4)层-39槽(3)层-30槽(2)层-21槽(1)层——28槽(1)层-37槽(2)层-46槽(3)层-1槽(4)层-10槽(5)层-19槽(6)层-28槽(7)层-37槽(8)层——47槽(8)层-38槽(7)层-29槽(6)层-20槽(5)层-11槽(4)层-2槽(3)层-47槽(2)层-38槽(1)层。

可以看到，图13所示的支路240在卷绕于各个相邻的定子槽组150的同时，也沿定子铁芯100的径向卷绕于不同的相邻两个线槽层140之间，其弯折端252与焊接端254也呈相互交替的形式，且U形线250的跨距、以及焊接端254的跨距均为整距9；图13所示支路240所连通的I相带的数量、II相带的数量以及III相带的数量也均为2，且三个相带各自的路径长度均相同，消除了电信号角度的差异。

由此，请参见图14所示，U相绕组210的三个支路240卷绕于各个定子槽组150内的整体示意图。为便于表述，本申请说明书附图中，对于卷绕同一支路240的线槽133，均采用“U1”、“U2”、“U3”等标识进行区分，后续并联六个支路240的实施例中各个支路240采用“U1-U6”进行区分、并联两个支路240的实施例中两个支路分别标识为“U1”和“U2”。在图14示意的结构中，三个支路240采用相同的方式卷绕于各个定子槽组150内，形成相互平行跨接于相邻两个定子槽组150、以及平行跨接于相邻两个线槽层140之间的效果。且因为三个支路240均由弯折端252和焊接端254交替实现跨接，因此在任意相邻两个线槽层140之间，均通过同一形状、同一跨距的弯折端252实现跨接，或通过同一跨距、同一扭头角度的弯折端254实现跨接。

具体的，在本实施例中，弯折端252用于实现2/3线槽层140之间、4/5线槽层140之间、以及6/7线槽层之间的跨接。其中，因为第2线槽层140上各个线槽133的半径尺寸相同，而第3线槽层140上各个线槽133的半径尺寸也相同，因此在2/3线槽层140之间，可以采用同一形状、同一跨距的弯折端252进行跨接。而4/5线槽层140之间、6/7线槽层140之间的结构类似，U相绕组210在4/5线槽层140之间、以及6/7线槽层140之间，也可以分别采用同一形状、同一跨距的弯折端252进行跨接。由此，在本申请电机定子300中，U相绕组210在实现各个相邻的两个线槽层140之间跨接时，仅需要使用到三种外形结构的U形线250，其U形线250的种类相对较少，进而控制到了U形线250的制造成本。

而在本申请电机定子100其余线槽层140之间，则通过焊接端254实现跨接。在图示的示意中，焊接端254分别跨接于1/2线槽层140之间、3/4线槽层140之间、5/6线槽层140之间、以及7/8线槽层140之间。与上述弯折端252的结构类似，因为第1线槽层140上各个线槽133的半径尺寸相同，而第2线槽层140上各个线槽133的半径尺寸也相同，因此在1/2线槽层140之间，可以采用同一扭头角度、同一跨距的焊接端254进行跨接。同理的，在3/4线槽层140之间、5/6线槽层140之间、以及7/8线槽层140之间，也可以采用同一扭头角度、同一跨距的焊接端254进行跨接。在本申请电机定子300中，U相绕组210在实现相邻两个线槽层140之间的跨接时，其焊接端254的外形结构也仅包括四种，相应简化了U形线250之间的焊接工艺，并有利于控制焊点处的电性干扰，同样可以控制到U形线的制造成本。

结合图8所示的三相绕组在定子铁芯100各个线槽133中的相位示意，因为U相绕组210与V相绕组220、W相绕组230交替卷绕于不同的定子槽组150内，因此对于绕组200中另两相绕组而言，其在各自对应的六个定子槽组150内，也可以采用与U相绕组210类似的绕线方式，并使得其各自的三个支路240也分别由三种外形结构的U形线250、通过四种外形结构的焊接端254连通，进而分别实现该两相绕组在定子铁芯100内的卷绕。

通过上述设置，本申请电机定子300中的绕组200，其三相绕组在跨接于任意相邻两个线槽层140之间时，能够实现该相邻两个线槽层140之间均通过U形线250的弯折端252完成跨接，或均通过两个U形线250之间的焊接端254完成跨接。且跨接于同一相邻两个线槽层140之间的U形线250，其弯折端252的形状相同、跨距相等；跨接于同一相邻两个线槽层140之间的焊接端254，其跨距和扭头角度均相等。这样的设置使得整个电机定子300中的U形线250数量相对较少，能够控制到U形线250的制造成本；还可以使得整个电机定子300中的焊接端254外形结构相对减少，简化绕组200的焊接工艺，进一步降低了电机定子300的制造成本。

可以理解的，对于采用本申请电机定子300的电机400，以及应用本申请电机400的车辆而言，其因为电机定子300的成本得到控制，也相应的分别控制了电机400和车辆的成本。另一方面，在各相绕组的各个并联支路240内部，因为其分别串联有路径长度相等的I相带、II相带和III相带，消除了其各并联支路240内的电信号角度差异，可以减少电机400工作中可能产生的环流影响，进而使得电机定子300在电机400内工作特性更稳定，保证电机400以及车辆的可靠运行。

上述各实施例基于每相绕组中并联的支路240数量为3展开的。而对于本申请电机定子300而言，在采用上述绕线方式时，其并联支路240的数量并不局限与3，还可以为其它数值。例如，请参见图15示意的一种并联支路240的数量为6的绕线方式。为了便于表述，图15只展示了U相绕组210的绕线结构。具体的，U相绕组210中包括六个支路240，该六个支路240分别从相邻的两个不同定子槽组150(37-39槽、46-48槽)进入到定子铁芯100内，并从相邻的两个不同定子槽组150(19-21槽、28-30槽)引出定子铁芯100。

以其中一个支路240为例，该支路240从第46槽(1)层进线，至21槽(8)层出线。该支路240依次经过46槽(1)层-1槽(2)层-10(3)层-19槽(4)层-28槽(5)层-37槽(6)层-46槽(7)层-1槽(8)层——11槽(8)层-2槽(7)层-47槽(6)层-38槽(5)层-29槽(4)层-20槽(3)层-11槽(2)层-2槽(1)层——12槽(1)层-21槽(2)层-30槽(3)层-39槽(4)层-48槽(5)层-3槽(6)层-12槽(7)层-21槽(8)层。

其中，该支路240在46槽(1)层-1槽(8)层时，其位于I相带内，而在11槽(8)层-2槽(1)层时，位于II相带内，最后在12槽(1)层-21槽(8)层时，位于III相带内。而该支路240在槽口层141(8层)处，通过1槽(8)层——11槽(8)层实现I相带至II相带的同层换带，并在槽底层142(1层)处，通过2槽(1)层——12槽(1)层实现II相带至III相带的同层换带。该支路240中各个相带的路径长度也相同。

与该支路240卷绕于同一定子槽组150的两个支路240，则分别从第47槽(1)层进线、至19槽(8)层出线，以及从第48槽(1)层进线、至20槽(8)层出线。其各自也分别在槽口层141和槽底层142实现一次同层换带，并分别形成了三个不同相带的串联，且各个相带的路径长度相同。

而位于另一定子槽组150的三个支路240中，则分别从第28槽(8)层进线、至39槽(1)层出线，从第29槽(8)层进线、至37槽(1)层出线，以及从第30槽(8)层进线、至38槽(1)层出线。三个支路240也分别在槽口层141和槽底层142实现一次同层换带，并分别形成了三个不同相带的串联，且各个相带的路径长度相同。

在图15实施例中，任意相邻两个线槽层140之间，也可以采用形状相同、跨距相等的弯折端252形成跨接，或采用跨接相等、扭头角度相等的焊接端254形成跨接。即本实施例中绕组200所采用的U形线250的种类也为三种，其焊接端254的外形结构也为四种，可以与前述实施例取得类似的有益效果。

图16示意了并联之路上为2的绕线方式。为了便于表述，图16只展示了U相绕组210的绕线结构。具体的，U相绕组210中包括两个支路240，该两个支路240分别从不同的定子槽130、以及不同的线槽层140进入到定子铁芯100内，且在任意定子槽组150的任意线槽层140中，均同时卷绕有两个支路240的U形线250。最后，两个支路240分别从不同的定子槽130和不同的线槽层140引出定子铁芯100。

具体的，两个支路240其中一个支路从第46槽(1)层进线、至20槽(8)层出线，该支路240依次经过46槽(1)层-1槽(2)层-10(3)层-19槽(4)层-28槽(5)层-37槽(6)层-46槽(7)层-1槽(8)层——11槽(8)层-2槽(7)层-47槽(6)层-38槽(5)层-29槽(4)层-20槽(3)层-11槽(2)层-2槽(1)层——12槽(1)层-21槽(2)层-30槽(3)层-39槽(4)层-48槽(5)层-3槽(6)层-12槽(7)层-21槽(8)层——28槽(8)层-槽19(7)层-槽10(6)层-1槽(5)层-46槽(4)层-37槽(3)层-28槽(2)层-19槽(1)层——29槽(1)层-38槽(2)层-47槽(3)层-2槽(4)层-11槽(5)层-20槽(6)层-29槽(7)层-38槽(8)层——48槽(8)层-39槽(7)层-30槽(6)层-21槽(5)层-12槽(4)层-3槽(3)层-48槽(2)层-39槽(1)层——48槽(1)层-3槽(2)层-12槽(3)层-21槽(4)层-30槽(5)层-39槽(6)层-48槽(7)层-3槽(8)层——10槽(8)层-1槽(7)层-46槽(6)层-37槽(5)层-28槽(4)层-19槽(3)层-S10槽(2)层-1槽(1)层——11槽(1)层-20槽(2)层-29槽(3)层-38槽(4)层-47槽(5)层-2槽(6)层-11槽(7)层-20槽(8)层。

该支路240先后串联有I相带-II相带-III相带-I相带-II相带-III相带-III相带-I相带-II相带，即先后分别串联有三个I相带、三个II相带和三个III相带。其连通的各个相带的路径长度相同。

另一支路240则从第30槽(8)层进线，并从第37槽(2)层出线。其先后串联有III相带-I相带-II相带-II相带-III相带-I相带-II相带-III相带-I相带，也先后分别串联有三个I相带、三个II相带和三个III相带。其连通的各个相带的路径长度也相同。

同时，两个支路240也分别形成弯折端252和焊接端254交替跨接的形式，并使得在任意相邻两个线槽层140之间，采用形状相同、跨距相等的弯折端252形成跨接，或采用跨接相等、扭头角度相等的焊接端254形成跨接。由此本实施例中绕组200所采用的U形线250的种类也为三种，其焊接端254的外形结构也为四种，可以与前述实施例取得类似的有益效果。

请同时参见图14、图15和图16。对于各个支路240在槽口层141和槽底层142内的换槽，可以通过在各相绕组中设置换槽段260来实现。具体的，换槽段260位于槽口层141和槽底层142内，用于实现相邻两个定子槽组150之间的电性导通，以及两个定子槽组150之间的相带交换功能。换槽段260包括第一通路261、第二通路262以及第三通路263，该三个通路通过不同的跨距组合，连接于相邻两个定子槽组150之间。每个通路连接于两个不同的定子槽130之间，可以理解的，该两个不同的定子槽130分别位于相邻两个定子槽组150内。且同一通路所连通的两个定子槽130的相带各不相同。

例如，在图14-图16的实施例中，均采用同一跨距组合的换槽段260。其中第一通路261和第二通路262的跨距均为10，第三通路263的跨距则为7。以图14中相邻两个定子槽组150(1-3槽、10-12槽)为例，在其槽底层142中，第二通路262连通于1槽(1)层——11槽(1)层之间，跨距为长距10，从而实现了I相带至II相带之间的换槽；第二通路262连通于2槽(1)层——12槽(1)层之间，跨距为长距10，从而实现了II相带至III相带之间的换槽；第三通路263连通于3槽(1)层——10槽(1)层之间，跨距为长距10，从而实现了III相带至I相带之间的换槽。

而在该相邻两个定子槽组150的槽口层141中，第一通路261连通于1槽(8)层——11槽(8)层之间，跨距为长距10，从而实现了I相带至II相带之间的换槽；第二通路262连通于2槽(8)层——12槽(8)层之间，跨距为长距10，从而实现了II相带至III相带之间的换槽；第三通路263连通于3槽(8)层——10槽(8)层之间，跨距为长距10，从而实现了III相带至I相带之间的换槽。

在图14的示意中，U相绕组210为并联的三个支路240，每个支路240串联有六个相带，共需要进行5次同层换带。因此，图14的实施例中U相绕组210包括五个换槽段260，分别用于实现三个支路240的5次同层换带动作；而在图15的示意中，U相绕组210为并联的六个支路240，每个支路240串联有三个相带，各个支路240需要分别进行两次同层换带。因此在图15的实施例中，U相绕组210包括四个换槽段260，分别用于实现六个支路240的两次同层换带动作；在图16的示意中，U相绕组210为并联的两个支路240，每个支路240串联有九个相带，共需要进行8次同层换带。因此，图14的实施例中U相绕组210包括四个换槽段260，分别用于实现两个支路240的6次同层换带动作。该两个支路240的另外两次同层换带动作，则在其分别进线和引出的相邻两个定子槽组150之间。

图17则示意了换槽段260的另一种跨距组合形式。在图17的示意中，第一通路261的跨距为长距11，第二通路262和第三通路263的跨距均为8。同样以相邻两个定子槽组150(1-3槽、10-12槽)为例，在其槽底层142中，第一通路261连通于1槽(1)层——12槽(1)层之间，跨距为长距11，从而实现了I相带至III相带之间的换槽；第二通路262连通于2槽(1)层——10槽(1)层之间，跨距为短距8，从而实现了II相带至I相带之间的换槽；第三通路263连通于3槽(1)层——11槽(1)层之间，跨距为短距8，从而实现了III相带至II相带之间的换槽。

而在该相邻两个定子槽组150的槽口层141中，第一通路261连通于1槽(8)层——12槽(8)层之间，跨距为长距11，从而实现了I相带至III相带之间的换槽；第二通路262连通于2槽(8)层——10槽(8)层之间，跨距为短距8，从而实现了II相带至I相带之间的换槽；第三通路263连通于3槽(8)层——11槽(8)层之间，跨距为短距8，从而实现了III相带至II相带之间的换槽。

图17示意了并联三个支路240的实施例，可以理解的，对于并联六个支路240和两个支路240的实施例，也可以采用相同的换槽段260的跨距组合，来实现各个支路240中的同层换带动作。

对于本申请电机定子300，当使用换槽段260实现同层换带的动作时，其相邻两个定子槽组150之间的跨距组合均相同。且在一些实施例中，槽口层141和槽底层142之间还可以采用同一跨距组合的换槽段260，分别实现类似的同层换带动作。对于同位于槽口层141内的换槽段260，因为其跨距组合固定，因此换槽段260内各个通路的U形线250的种类也得以控制，进而减少了槽口层141处的U形线250的种类数量，可以进一步减少电机定子300中所使用到的U形线250的种类数量；而对于同位于槽底层142内的换槽段260，也因为跨距组合的固定，减少了U形线250的种类数量，由此控制到电机定子300中使用的U形线250的种类数量。同时，换槽段260的跨距组合一定时，其各个焊接端254的焊接工艺也相对简化，因此上述实施例中换槽段260的设置，可以进一步控制到电机定子300的制造成本。

结合图14-图17所示的各种绕组200的绕线方式示意可以看出，在本申请电机定子300中，出于并联支路数的不同，各个实施例中槽口层141和槽底层142上的进线位置、引出位置存在差异，配合换槽段260的连接位置也形成差异。但在除槽口层141和槽底层142的其余线槽层140之间，实际绕线的方式、跨距、以及U形线250的弯折端252和焊接端254的交替布置方式均相同。也由此实现了对U形线250种类和焊接端254种类的控制，从而控制到电机定子300的整体制造成本。

图18示意了对应到图14-图17各实施例中，U相绕组210在第2-第7线槽层140中卷绕的具体结构。图19和图20则分别对应到U相绕组210分别槽口层141和槽底层142处的具体结构。在图19的示意中，三个换槽段260分别卷绕于6组不同的定子槽组150中，并同位于槽口层141的位置。而在图20的示意中，两个换槽段260分别卷绕于4组不同的定子槽组150中，剩余两组定子槽组150则分别用于插设三个支路240的入线端241和出线端242。

图21、图22、以及图23则分别示意了三相绕组同时在第2-第7线槽层140中卷绕的具体结构、以及三相绕组同时位于槽口层141和槽底层142处的具体结构。相较于图18-图20中的结构示意，当三相绕组同时卷绕于第2-第7线槽层140内时，其同样形成了任意相邻两个线槽层140之间，均采用形状相同、跨距相等的弯折端252形成跨接，或均采用跨接相等、扭头角度相等的焊接端254形成跨接的方式。配合图22和图23中各个换槽段260的布置、以及入线端241和出线端242的布置，形成了三个并联支路240的绕线方式。

可以理解的，图21所示的具体结构，也同样适用于图15-图17各实施例的具体结构中，并配合换槽段260的布置、以及入线端241和出线端242的布置，分别形成六个并联支路240、两个并联支路240等不同绕线方式。也即对于本申请电机定子300而言，在对绕组200进行绕线的工艺过程中，可以先完成除槽口层141和槽底层142之外，其余中间线槽层140(本实施例中为第2-第7线槽层140)内各个U形线250的卷绕工序，然后再基于不同的使用场景和电性参数，完成槽口层141和槽底层142的卷绕工序，并最终确定本申请电机定子300的并联支路数。预先完成卷绕工序的中间线槽层140的制造方式，使得本申请电机定子300的串联匝数和并联支路数设置更灵活，也拓宽了本申请电机定子300的适用范围。

在上述的各实施例中，各个支路240的入线端241和出线端242均设置于靠近弯折端252一侧。入线端241和出线端242在进入定子铁芯100之后，先通过焊接端254连通至一个U形线250，并通过该U形线250跨接至另一线槽层140内。但本申请电机定子300的绕线方式，对入线端241和出线端242的位置并不做特别限定，入线端241和出线端242还可以从靠近焊接端254的一侧进入定子铁芯100。如图24所示，U相绕组210的三个支路240均从同一定子槽组150(37-39槽)进入定子铁芯100中，且三个入线端241均位于靠近焊接端254一侧，其采用焊线的形式与该定子槽组150中的三个U形线250分别焊接导通。该三个U形线250均作为槽底层142内同一换槽段260内的三个通路使用。由此，U相绕组210的三个支路240在靠近焊接端254进入到定子铁芯100之后，先完成一次同层换带(至46-48槽)，再依次卷绕于六个不同的定子槽组150中。

示例性的，其中一个支路240依次经过39槽(1)层——46槽(1)层-1槽(2)层-10(3)层-19槽(4)层-28槽(5)层-37槽(6)层-46槽(7)层-1槽(8)层——11槽(8)层-2槽(7)层-47槽(6)层-38槽(5)层-29槽(4)层-20槽(3)层-11槽(2)层-2槽(1)层——12槽(1)层-21槽(2)层-30槽(3)层-39槽(4)层-48槽(5)层-3槽(6)层-12槽(7)层-21槽(8)层——28槽(8)层-槽19(7)层-槽10(6)层-1槽(5)层-46槽(4)层-37槽(3)层-28槽(2)层-19槽(1)层——29槽(1)层-38槽(2)层-47槽(3)层-2槽(4)层-11槽(5)层-20槽(6)层-29槽(7)层-38槽(8)层——48槽(8)层-39槽(7)层-30槽(6)层-21槽(5)层-12槽(4)层-3槽(3)层-48槽(2)层。

即在本实施例中，因为入线端241从靠近焊接端254一侧入线，因此出线端242也需要从靠近焊接端254一侧引出。由此，最后出线端242从48槽(2)层引出，且48槽所在的定子槽组150中，其槽底层142作为三个支路240进入定子铁芯100后，通过换槽段260完成一次同层换带的位置。U相绕组210同样卷绕于六个定子槽组150内，并经过了该定子槽组150中的每一个线槽133，保证了电机定子300的铜满率。进一步的，通过图24的实例可以看出，该绕线方式下线路两个线槽层140之间，也均通过同一形状、同一跨距的弯折端252形成跨接、或通过同一跨距、同一扭头角度的焊接端254形成跨接，也可以达到与上述实施例类似的有益效果。

需要提出的是，本申请电机定子300在槽底层142和槽口层141的位置，通过不同的换槽段260和入线端241、出线端242的搭配，可以形成多种串联匝数和并联支路数的配合，同时本申请电机定子300的接线方式也可以根据工作环境和电性参数任意选择。图25和图26分别示意了并联支路数为六个时，三相绕组采用星形连接和三角形连接的接线方式；图27和图28分别示意了并联支路数为三个时，三相绕组采用星形连接和三角形连接的接线方式；图29和图30分别示意了并联支路数为两个时，三相绕组采用星形连接和三角形连接的接线方式。因为本申请绕组200中均在槽口层141和槽底层142处完成各支路的串并联连接，因此本申请电机定子300也一并简化了接线工艺，且接线方式可以基于实际工作环境和电性参数任意设置。

上述各实施例均围绕线槽层140的数量为8展开，其除去槽口层141和槽底层142之外的中间线槽层140为六个，但本申请电机定子300并不严格限定线槽层140的数量，线槽层140还可以为3或3以上的其它任意数值。例如线槽层140的数量为7个、10个或者12个等，均可以采用上述的绕线方式布设绕组200，进而减少U形线250的种类，控制电机定子300的制造成本。

图31即示意了线槽层140的数量为7时，U相绕组210在各线槽层140中卷绕的路线示意。在本实施例中，U相绕组210采用三个并联支路240的方式绕线。其中一个支路240从第46槽(1)层进线，至39槽(1)层出线。该支路240依次经过46槽(1)层-1槽(2)层-10(3)层-19槽(4)层-28槽(5)层-37槽(6)层-46槽(7)层——2槽(7)层-47槽(6)层-38槽(5)层-29槽(4)层-20槽(3)层-11槽(2)层-2槽(1)层——12槽(1)层-21槽(2)层-30槽(3)层-39槽(4)层-48槽(5)层-3槽(6)层-12槽(7)层——槽19(7)层-槽10(6)层-1槽(5)层-46槽(4)层-37槽(3)层-28槽(2)层-19槽(1)层——29槽(1)层-38槽(2)层-47槽(3)层-2槽(4)层-11槽(5)层-20槽(6)层-29槽(7)层——39槽(7)层-30槽(6)层-21槽(5)层-12槽(4)层-3槽(3)层-48槽(2)层-39槽(1)层。

可以看到，在本实施例中，因为线槽层140的数量为奇数，因此三个不同种类的U形线250分别跨接于2/3线槽层140、4/5线槽层140、以及6/7线槽层140之间。而第7线槽层140还同时作为本申请实施例中的槽口层141。因此，在槽口层141处实现同层换带的结构，需要为焊接端254的结构。而在槽底层142的位置，实现同层换带的结构为弯折端252的结构。且因为本实施例同样采用了换槽段260的方式进行同层换带，因此在本实施例中，位于槽底层142内实现同层换带的换槽段260，其三个通路分别可以由U形线250构成；而位于槽口层141内实现同层换带的换槽段260，其三个通路则分别可以由焊接端254构成。

反之，当三个不同种类的U形线250分别跨接于1/2线槽层140、3/4线槽层140、以及5/6线槽层140之间时，本申请实施例在槽底层142内，需要通过焊接端254完成同层换带；并于槽口层141内，通过U形线250完成同层换带。或描述为，当线槽层140的数量为奇数时，各个支路240在槽口层141内通过U形线250的弯折端250跨接于不同定子槽130之间，并在槽底层142内通过焊接端254跨接于不同定子槽130之间；或支路240在槽口层141内通过焊接端254跨接于不同定子槽130之间，并在槽底层142内通过U形线250的弯折端252跨接于不同定子槽130之间。

而对于上述线槽层140的数量为偶数的实施例，其槽口层141和槽底层142内均可以通过U形线250来实现同层换带。因为各个换槽段260的跨距组合固定，因此采用U形线250来构造换槽段260，在保证电性参数稳定的基础上，也控制了U形线250的种类数量。

在一种实施例中，槽口层141和槽底层142还可以通过换槽线的方式来实现同层换带。同一定子槽组150内的三个定子槽130，分别通过换槽线跨接至不同的定子槽组150处，也可以实现同层换带的功能。具体的，槽口层141内设有第一换槽线271，槽底层142内设有第二换槽线272。第一换槽线271在槽口层141的一个定子槽组150内，分别朝向该定子槽组150前后两个相邻的定子槽组150跨接，并实现同层换带功能；第二换槽线272则在槽底层142的一个定子槽组150内，分别朝向该定子槽组150前后两个相邻的定子槽组150跨接，以实现同层换带功能。第一换槽线271和第二换槽线272配合，可以达到同相绕组中各并联支路上各自的相带切换动作。

具体请参见图32所示，六个并联支路240在8层线槽层140中的绕线示意。且为了便于表述，图32中省略了部分中间线槽层140(第3-6层)的结构，仅展示了第1(槽底层142)、2、7、8(槽口层141)共四层线槽层140的结构。在图32所示的示意中，六个并联支路240分别从不同的定子槽组150进入定子铁芯100，然后从不同的定子槽组150引出。具体的，其中一个支路240从47槽(1)层进入定子铁芯100，其进入定子铁芯100时位于II相带中，并依次卷绕至2槽(8)层处，抵达槽口层141。然后，该支路240通过第一换槽线271从2槽(8)层跨接至12槽(8)层，跨距为长距10，进而实现从II相带至III相带的同层换带。随后，该支路240再依次环绕至3槽(1)层处，抵达槽底层142，并通过第二换槽线272从3槽(1)层跨接至10槽(1)层，跨距为短距7，进而实现从III相带至I相带的同层换带。由此，该支路240在第一换槽线271和第二换槽线272的配合下，完成了对三个相带依次的串联，并最后从19槽(8)层引出。

而对于该支路240在槽口层141处的换带动作，其从2槽(8)层跨接至12槽(8)层，可以理解为第一换槽线271从2槽所在的定子槽组150(1-3槽)跨接至12槽所在的定子槽组150(10-12槽)。而同时，第一换槽线271还从2槽所在的定子槽组150(1-3槽)跨接至47槽所在的定子槽组150(46-48槽)。即第一换槽线271朝向该定子槽组150前后两个相邻的定子槽组150(分别为10-12槽、46-48槽)跨接，并分别实现同层换带功能。且在本实施例中，第一换槽线271的跨距均为10，其用于实现各个支路240由II相带至III相带之间的换带动作。

而在该支路240在槽底层142处的换带动作，其从3槽(1)层跨接至10槽(1)层，可以理解为第二换槽线272从3槽所在的定子槽组150(1-3槽)跨接至10槽所在的定子槽组150(10-12槽)。而同时，第二换槽线272还从3槽所在的定子槽组150(1-3槽)跨接至48槽所在的定子槽组150(46-48槽)。即第二换槽线272朝向该定子槽组150前后两个相邻的定子槽组150(分别为10-12槽、46-48槽)跨接，并分别实现同层换带功能。且在本实施例中，第二换槽线272的跨距均为7，其用于实现各个支路240由I相带至III相带之间的换带动作。

由此，在图32所示的实施例中，通过第一换槽线271和第二换槽线272的配合，分别实现了各个支路240在槽口层141和槽底层142内的同层换带动作。且第一换槽线271的跨距相同，第二换槽线272的跨距也相同。对于8层线槽层140的电机定子300而言，其总共仅需五种不同形状的U形线250，即可完成整个绕组200在定子铁芯100上的卷绕，且能够有效避免绕组200中出现环流等情况，保证电机定子300的可靠运行。本实施例同样可以减小电机定子300的制造成本。

另一种实施例请参见图33。本实施例相对于图32的实施例，其并联支路数、进线和引出的方式等均相同，只是将第一换槽线271和第二换槽线272的跨距对调，使得第一换槽线271的跨距为短距7，第二换槽线272的跨距为长距10，同样可以达到与图32实施例类似的有益效果。在本实施例中，从第46-48槽组成的定子槽组150中进线的支路240，具体从48槽(1)层进入到该定子槽组150中，其进入定子铁芯100时位于III相带中，然后依次卷绕至3槽(8)层处，抵达槽口层141。该支路240通过第一换槽线271从3槽(8)层跨接至10槽(8)层，跨距为短距7，进而实现从III相带至I相带的同层换带。随后，该支路240再依次环绕至1槽(1)层处，抵达槽底层142，并通过第二换槽线272从1槽(1)层跨接至11槽(1)层，跨距为长距10，进而实现从I相带至II相带的同层换带。由此，该支路240在第一换槽线271和第二换槽线272的配合下，完成了对三个相带依次的串联，并最后从20槽(8)层引出。

可以看到，图33的实施例中第一换槽线271的跨距和第二换槽线272的跨距分别相同，同样达到了减少电机定子300中U形线250种类的效果。

类似的绕线方式，还可以参见图34和图35。其中在图34的绕线方式中，第一换槽线271的跨距均为8，用于在槽口层141中实现II相带至I相带之间的同层换带；第二换槽线272的跨距均为11，用于在槽底层142中实现I相带至III相带之间的同层换带。而在图35的绕线方式中，第一换槽线271的跨距均为11，用于在槽口层141中实现I相带至III相带之间的同层换带；第二换槽线272的跨距均为8，用于在槽底层142中实现III相带至II相带之间的同层换带。

可以看到，图34和图35的实施例中，第一换槽线271的跨距和第二换槽线272的跨距分别相同，同样达到了减少电机定子300中U形线250种类的效果。

请参见图36的实施例，当同相绕组中的并联支路数为三个时，也可以通过第一换槽线271和第二换槽线272的配合，来实现槽口层141和槽底层142中的同层换带动作。示例性的，在图36所示的一个支路240中，该支路从46槽(1)层进入定子铁芯100，其进入定子铁芯100时位于I相带中，并依次卷绕至1槽(8)层处，抵达槽口层141。然后，该支路240通过第一换槽线271从1槽(8)层跨接至11槽(8)层，跨距为长距10，进而实现从I相带至II相带的同层换带；随后，该支路240再依次环绕至2槽(1)层处，抵达槽底层142，并通过第二换槽线272从2槽(1)层跨接至12槽(1)层，跨距为长距10，进而实现从II相带至III相带的同层换带；然后，该支路240再依次环绕至21槽(8)层处，并通过第一换槽线271跨接至30槽(8)层，跨距为整距9，其相带依然处于III相带内；再依次环绕至21槽(1)层，并通过第二换槽线272跨接至11槽(1)层处，跨距为长距10，完成从III相带至II相带的同层换带；在依次环绕至20槽(8)层处，通过第一换槽线271跨接至10槽(1)层处，跨距为长距10，完成从II相带至I相带的同层换带，并最后从1槽(1)层引出。

在本实施例中，第二换槽线272的跨距均为长距10，第一换槽线272的跨距则包括了长距10和整距9。该支路240在第一换槽线271和第二换槽线272的配合下，完成了对三个相带依次的串联两次的动作，并在完成并联三个支路240的卷绕过程中，可以将电机定子300中U形线250的种类控制到六种，同样可以起到降低电机定子300制造成本的效果。

图37还示意了并联支路数为两个时，利用第一换槽线271和第二换槽线272的配合，实现槽口层141和槽底层142中的同层换带动作的实施例。在本实施例中，第一换槽线271的种类为两种，包括长距10和整距9；第二换槽线272的种类也为两种，包括长距10和整距9。其中，跨距为长距10的第一换槽线271可以用于实现II相带至III相带之间的同层换带，跨距为长距10的第二换槽线272则用于实现I相带至II相带之间的同层换带。跨距为整距9的第一换槽线271和第二换槽线272则用于同层中同一相带之间的换槽动作。由此通过第一换槽线271和第二换槽线272的配合，也实现了两个支路分别于三个相带依次串联三次的动作，并将电机定子300中U信息250的种类控制到七种，进而降低了电机定子300的制造成本。

一种实施例请参见图38和图39，第一换槽线271和第二换槽线272的跨距还可以设为相同的长距10或短距8，并配合实现其各自在槽口层141和槽底层142内的同层换带动作。在图38的示意中，槽口层141内跨距为长距10的第一换槽线271，可以用于实现I相带至II相带之间的同层换带动作；槽底层142内跨距为长距10的第二换槽线272，则用于实现II相带至III相带之间的同层换带动作，各个支路240在第一换槽线271和第二换槽线272的配合下，完成了对三个相带依次的串联，并同样达到了减少电机定子300中U形线250种类的效果。

而在图39的示意中，槽口层141内跨距为短距8的第一换槽线271，可以用于实现II相带至III相带之间的同层换带动作；槽底层142内跨距为短距8的第二换槽线272，则用于实现III相带至I相带之间的同层换带动作，各个支路240在第一换槽线271和第二换槽线272的配合下，也完成了对三个相带依次的串联，并同样达到了减少电机定子300中U形线250种类的效果。

以上描述，仅为本申请的具体实施例，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，例如减少或添加结构件，改变结构件的形状等，都应涵盖在本申请的保护范围之内；在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种电机定子，其特征在于，包括定子铁芯和绕组；

所述定子铁芯呈圆筒状，包括内壁和设于所述内壁上的多个定子槽，所述多个定子槽沿所述内壁的周向均匀分布，每相邻三个所述定子槽构成一个定子槽组；

在所述定子铁芯的径向上，每个所述定子槽内排列有多个线槽，每个所述定子槽内各个所述线槽距离所述定子铁芯回转中心的半径尺寸不同；在所述定子铁芯的周向上，各所述定子槽中半径尺寸相同的所述线槽合围构成一线槽层；

所述绕组包括三相绕组，所述三相绕组沿所述定子铁芯的周向、依次交替地卷绕于不同的所述定子槽组，所述三相绕组还依次卷绕于各个所述线槽层；各个所述相绕组分别包括至少一个支路，所述至少一个支路包括串联的多个U形线，每个所述U形线均包括一弯折端，串联的两个所述U形线之间形成一焊接端，所述弯折端和所述焊接端交替跨接于各个所述定子槽组之间，并交替跨接于各个所述线槽层之间；

跨接于同一相邻两个所述线槽层之间的均为所述U形线的弯折端或者均为所述U形线的焊接端；且所述跨接于同一相邻两个所述线槽层之间的所述弯折端的形状相同、跨距相等；所述跨接于同一相邻两个所述线槽层之间的所述焊接端的跨距和扭头角度均相等。

2.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，跨接于相邻两个所述线槽层之间的所述弯折端的跨距为整距；跨接于相邻两个所述线槽层之间的所述焊接端的跨距为整距。

3.根据权利要求1或2所述的电机定子，其特征在于，每个所述定子槽组中相邻的三个所述定子槽依次形成三个相带，所述线槽层包括半径尺寸最小的槽口层、和半径尺寸最大的槽底层，所述支路还跨接于所述槽口层内的所述定子槽组之间，且所述支路在两个所述定子槽组之间连接的所述相带不同；和/或

所述支路还跨接于所述槽底层内的所述定子槽组之间，且所述支路在两个所述定子槽组之间连接的所述相带不同。

4.根据权利要求3所述的电机定子，其特征在于，各个所述相绕组分别包括换槽段，所述换槽段跨接于所述槽口层内的所述定子槽组之间，所述换槽段还连接于所述槽底层内的所述定子槽组之间；

所述换槽段包括三个通路，所述三个通路用于通过不同的跨距组合，实现所述相绕组中各个所述支路在两个所述定子槽组之间的相带切换。

5.根据权利要求4所述的电机定子，其特征在于，所述换槽段内三个通路的跨距组合为10/10/7，或为8/8/11。

6.根据权利要求4或5所述的电机定子，其特征在于，位于所述槽底层的所述换槽段内所述三个通路的跨距组合，与位于所述槽口层的所述换槽段内所述三个通路的跨距组合相同。

7.根据权利要求3所述的电机定子，其特征在于，所述相绕组包括第一换槽线和第二换槽线，所述第一换槽线跨接于所述槽口层内的所述定子槽之间，所述第二换槽线连接于所述槽底层内的所述定子槽之间，所述第一换槽线和所述第二换槽线均用于实现所述相绕组中各个所述支路的相带切换。

8.根据权利要求7所述的电机定子，其特征在于，所述第一换槽线的跨距相等；和/或，

所述第二换槽线的跨距相等。

9.根据权利要求3-8任一项所述的电机定子，其特征在于，所述线槽层的数量为偶数，所述支路在所述槽口层和所述槽底层均通过所述U形线的所述弯折端跨接于不同所述定子槽之间；或者

所述线槽层的数量为奇数，所述支路在所述槽口层内通过所述U形线的所述弯折端跨接于不同所述定子槽之间，所述支路在所述槽底层内通过所述焊接端跨接于不同所述定子槽之间；或所述支路在所述槽口层内通过所述焊接端跨接于不同所述定子槽之间，所述支路在所述槽底层内通过所述U形线的所述弯折端跨接于不同所述定子槽之间。

10.一种电机，其特征在于，包括电机转子、以及如权利要求1-9任一项所述的电机定子，所述电机转子位于所述电机定子的内侧。

11.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求10所述的电机。

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