CN218920072U - 一种电机定子及电机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电机定子及电机，其中电机定子包括定子铁芯以及目标绕组，定子铁芯具有至少一个目标定子齿组，目标定子齿组由连续相邻的N个目标定子齿组成，N个目标定子齿按顺时钟顺序依次记为第1个目标定子齿至第N个目标定子齿，目标绕组包括N个第一绕组和一个第二绕组，第二绕组包括绕设在N个第一绕组上的外线圈层，且第二绕组通过对每个目标定子齿组进行由底部至顶部的多轮闭环绕线形成，通过设置第二绕组以填充相邻第一绕组间的剩余槽空间，增加相同面积定子槽内的绕线匝数，尽可能地提升了槽满率，有助于提升电机性能。

Description

一种电机定子及电机

技术领域

本申请涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机定子及电机。

背景技术

随着电机的应用越来越广泛，用户对电机的性能要求越来越高。电机包括电机定子，该电机定子包括多个定子齿、位于相邻定子齿间的定子槽、以及绕设在各定子齿上的绕组。采用现有单齿绕线方式形成绕组后，位于相邻定子齿间的定子槽的剩余空间较大，槽满率还有提升空间。

因此，提供一种可提升槽满率的绕组结构是亟需解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种电机定子及电机，旨在解决现有绕组结构存在槽满率低的技术问题。

本申请提供一种电机定子，所述电机定子包括定子铁芯以及目标绕组，所述定子铁芯包括沿周向间隔设置的多个定子齿，相邻两个定子齿之间形成定子槽，所述定子铁芯具有至少一个目标定子齿组，所述目标定子齿组由连续相邻的N个目标定子齿组成，所述N>＝2，N个所述目标定子齿按顺时钟顺序依次记为第1个目标定子齿至第N个目标定子齿；

所述目标绕组包括N个第一绕组和一个第二绕组，其中，所述第二绕组包括绕设在N个所述第一绕组上的外线圈层，且所述第二绕组通过对每个所述目标定子齿组进行由底部至顶部的多轮闭环绕线形成，一轮闭环绕线包括：沿所述第1个目标定子齿至所述第N个目标定子齿方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在所述N个目标定子齿上绕线至少半圈；再沿所述第N个目标定子齿至所述第1个目标定子齿方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在所述N个目标定子齿上绕线至少半圈。

可选地，每个所述第一绕组包括绕设在所述目标定子齿上的若干层内线圈层，每个所述目标定子齿组内的相邻两个所述第一绕组在其共同的定子槽内形成有用于导线进入并容纳导线的目标绕线槽，所述目标绕线槽的宽度大于等于一倍导线宽度并小于4倍导线宽度。

可选地，所述目标绕线槽的宽度大于等于一倍导线宽度并小于2倍导线宽度。

可选地，每一轮所述闭环绕线在每个所述目标定子齿上的绕线圈数相等。

可选地，所有轮次的所述闭环绕线在每个所述目标定子齿上的绕线圈数均相等。

可选地，每轮所述闭环绕线在每个目标定子齿上的绕线圈数为1圈。

可选地，所述定子铁芯具有多个所述目标定子齿组，每个所述目标定子齿组具有的目标定子齿数量相等。

可选地，所述目标定子齿数量为2个或3个。

可选地，所述定子铁芯具有多个目标定子齿组，包括一个以上第一目标定子齿组和一个以上第二目标定子齿组，每个所述第一目标定子齿组由2个所述目标定子齿组成，每个所述第二目标定子齿组由3个所述目标定子齿组成。

可选地，所述定子铁芯具有至少两个相邻设置的所述目标定子齿组。

可选地，所有的所述目标定子齿组依次相邻设置。

可选地，所述定子铁芯还包括单一定子齿，任意两个所述目标定子齿组之间均设置有一个单一定子齿。

可选地，所述电机定子具有多相，多个所述定子齿中，连续相邻的同一相的M个定子齿作为一个所述目标定子齿组，其中，所述M>＝2。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种电机，所述电机包括前文所述的电机定子。

有益效果

本申请提供一种电机定子及电机，其中所述电机定子包括定子铁芯以及目标绕组，所述定子铁芯包括沿周向间隔设置的多个定子齿，相邻两个定子齿之间形成定子槽，所述定子铁芯具有至少一个目标定子齿组，所述目标定子齿组由连续相邻的N个目标定子齿组成，N>＝2，N个所述目标定子齿按顺时钟顺序依次记为第1个目标定子齿至第N个目标定子齿；所述目标绕组包括N个第一绕组和一个第二绕组，其中，所述第二绕组包括绕设在N个所述第一绕组上的外线圈层，且所述第二绕组通过对每个所述目标定子齿组进行由底部至顶部的多轮闭环绕线形成，一轮闭环绕线包括：沿所述第1个目标定子齿至所述第N个目标定子齿方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在所述N个目标定子齿上绕线至少半圈；再沿所述第N个目标定子齿至所述第1个目标定子齿方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在所述N个目标定子齿上绕线至少半圈。通过设置所述第一绕组和所述第二绕组，由所述第二绕组填充相邻所述第一绕组间的剩余槽空间，增加相同面积定子槽内的绕线匝数，尽可能地提升了槽满率，有助于提升电机性能。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电机定子的结构示意图一；

图2为本申请实施例提供的目标绕组的绕线方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种具体的第二绕组的绕设示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种具体的第二绕组的绕设示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种具体的第二绕组的绕设示意图；

图6为本申请实施例提供的又一种具体的第二绕组的绕设示意图。

图7为本申请实施例提供的定子铁芯的结构示意图一；

图8为本申请实施例提供的定子铁芯的结构示意图二；

图9为本申请实施例提供的定子铁芯的结构示意图三；

图10为本申请实施例提供的定子铁芯的结构示意图四；

图11为本申请实施例提供的电机定子的结构示意图二；

附图标记说明：

100-电机定子；10-定子铁芯；20-目标绕组；21-第一绕组；22-第二绕组；11-定子齿；12-定子槽；101-目标定子齿组；111-目标定子齿；13-中心孔；110-子定子单元；14-绝缘骨架。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

随着电机的应用越来越广泛，用户对电机的性能要求越来越高。电机包括电机定子，该电机定子包括多个定子齿、位于相邻定子齿间的定子槽、以及绕设在各定子齿上的绕组。采用现有单齿绕线方式形成绕组后，位于相邻定子齿间的定子槽的剩余空间较大，槽满率还有提升空间。因此，提供一种可提升槽满率的绕线结构是亟需解决的问题。

基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。

本申请实施例

本实施例方案详细阐述了电机定子、电机定子中目标绕组的具体结构和电机。

如图1所示，本实施例提供一种电机定子100，电机定子100至少包括定子铁芯10以及目标绕组20。

在本实施例中，定子铁芯10包括沿周向间隔设置的多个定子齿11，相邻两个定子齿11之间形成定子槽12，定子铁芯10具有至少一个目标定子齿组101，目标定子齿组101由连续相邻的N个目标定子齿111组成，N>＝2，N个目标定子齿111按顺时钟顺序依次记为第1个目标定子齿111至第N个目标定子齿111。

在本实施例中，目标绕组20包括N个第一绕组21和一个第二绕组22。

其中，每个第一绕组21包括绕设在目标定子齿111上的若干层内线圈层，每个目标定子齿组101内的相邻两个第一绕组21在其共同的定子槽内形成有用于导线进入并容纳导线的目标绕线槽，目标绕线槽的宽度大于等于一倍导线宽度并小于2倍导线宽度。

其中，第二绕组22包括绕设在N个第一绕组上的外线圈层，且第二绕组通过对每个目标定子齿组进行由底部至顶部的多轮闭环绕线形成，一轮闭环绕线包括：沿第1个目标定子齿至第N个目标定子齿方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在N个目标定子齿上绕线至少半圈；再沿第N个目标定子齿至第1个目标定子齿方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在N个目标定子齿上绕线至少半圈。

本实施例通过设置第一绕组21和第二绕组22，由第二绕组22填充相邻第一绕组21间的目标绕线槽，使得每个目标定子齿111上可以绕设更多的导线，更好地利用剩余的槽空间，增加相同面积定子槽内的绕线匝数，尽可能地提升了槽满率，有助于提升电机性能。

为了有助于理解，本实施例还提供一种具体的目标绕组20的绕线方法，如图2所示，目标绕组20的绕线方法至少包括以下步骤：

S10、对每个目标定子齿111进行首次绕线，以获得对应的N个第一绕组21。

应当理解的是，本实施例可以采用单齿单独绕线方式在每个目标定子齿111上绕设若干层内线圈层，以形成第一绕组21。每个目标定子齿组101内的相邻两个第一绕组21在其共同的定子槽12内形成有用于导线进入并容纳导线的目标绕线槽，目标绕线槽的宽度大于等于一倍导线宽度并小于4倍导线宽度，最佳的是，目标绕线槽的宽度为单齿单独绕线工艺能达到的最小宽度，该最小宽度取决于加工工艺，最优的是1至2倍的导线宽度。

S20、对每个目标定子齿组101进行由底部至顶部的多轮闭环绕线以获得第二绕组22；一轮闭环绕线包括：沿第1个目标定子齿111至第N个目标定子齿111方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在N个目标定子齿111上绕线至少半圈；再沿第N个目标定子齿111至第1个目标定子齿111方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在N个目标定子齿111上绕线至少半圈。

为了更好地理解，本实施例还结合实际应用场景针对第二绕组22的绕设过程提供几种示例，但本实施例的应用不限于这些示例。

在示例性实施方式中，请一并参阅图3，每个目标定子齿组101包括相邻的2个目标定子齿111，每个目标定子齿111上绕设有对应的第一绕组21(图中未标示)。后续采用对每个目标定子齿组101进行由底部至顶部的多轮闭环绕线以使得每个目标定子齿111上缠绕有外线圈层；每一轮闭环绕线包括：沿第1个目标定子齿111至第2个目标定子齿111方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在2个目标定子齿111上绕线半圈；再沿第2个目标定子齿111至第1个目标定子齿111方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在2个目标定子齿111上绕线半圈，以得到第二绕组22。

在示例性实施方式中，请一并参阅图4，每个目标定子齿组101包括相邻的2个目标定子齿111，每个目标定子齿111上绕设有对应的第一绕组21(图中未标示)。后续采用对每个目标定子齿组101进行由底部至顶部的多轮闭环绕线以使得每个目标定子齿111上缠绕有外线圈层；每一轮闭环绕线包括：沿第1个目标定子齿111至第2个目标定子齿111方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在2个目标定子齿111上绕线一圈；再沿第2个目标定子齿111至第1个目标定子齿111方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在2个目标定子齿111上绕线一圈，以得到第二绕组22。

在示例性实施方式中，请一并参阅图5，每个目标定子齿组101包括相邻的3个目标定子齿111，每个目标定子齿111上绕设有对应的第一绕组21(图中未标示)。后续采用对每个目标定子齿组101进行由底部至顶部的多轮闭环绕线以使得每个目标定子齿111上缠绕有外线圈层；每一轮闭环绕线包括：沿第1个目标定子齿111至第3个目标定子齿111方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在3个目标定子齿111上绕线半圈；再沿第3个目标定子齿111至第1个目标定子齿111方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在3个目标定子齿111上绕线半圈或一圈半，以得到第二绕组22。

在示例性实施方式中，请一并参阅图6，每个目标定子齿组101包括相邻的3个目标定子齿111，每个目标定子齿111上绕设有对应的第一绕组21(图中未标示)。后续采用对每个目标定子齿组101进行由底部至顶部的多轮闭环绕线以使得每个目标定子齿111上缠绕有外线圈层；每一轮闭环绕线包括：沿第1个目标定子齿111至第3个目标定子齿111方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在3个目标定子齿111上绕线或一圈半；再沿第3个目标定子齿111至第1个目标定子齿111方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在3个目标定子齿111上绕线半圈或一圈半，以得到第二绕组22。

在前述各示例性实施方式中，是按照类8字形绕线方法对相邻2个目标定子齿逐圈绕制形成外线圈层，或按照连续绕线方法对连续相邻3个目标定子齿逐圈绕制形成外线圈层，在第二绕组22的绕线过程中，在每个目标定子齿上的绕线难度基本一致，同一个目标定子齿上两侧的导线斜度也较小，不容易产生侧滑，得到的绕组结构更稳定可靠，也提升了槽满率。

还应当理解的是，本实施例还可灵活地设置多轮闭环绕线中各轮闭环绕线间的绕线方式。在示例性实施方式中，针对每一轮闭环绕线而言，可设置每一轮闭环绕线在每个目标定子齿111上的绕线圈数相等，也可设置每一轮闭环绕线在相邻目标定子齿111上的绕线圈数不相等。针对所有轮次的闭环绕线而言，可设置所有轮次的闭环绕线在每个目标定子齿111上的绕线圈数均相等，也可设置部分轮次的闭环绕线在每个目标定子齿111上的绕线圈数相等；当每个目标定子齿111上的绕线圈数相等时，能大大简化绕线工艺。与此同时，可设置每轮闭环绕线在每个目标定子齿111上的绕线圈数为1圈，2圈，4圈或其他取值，最佳的，在每个目标定子齿111上的绕线圈数为1圈。本实施例可根据实际需求合理设置每一轮闭环绕线间的绕线圈数，适应于填充形状不规则的目标绕线槽，尽可能增加目标绕线槽中的匝数，提升槽满率。

还应当理解的是，本实施例的目标定子齿111可以理解为属于目标定子齿组101中的定子齿11，本实施例还可灵活地设置目标定子齿组101及其所包含的目标定子齿111的具体数量。在示例性实施方式中，定子铁芯10具有多个目标定子齿组101，每个目标定子齿组101具有的目标定子齿111数量相等。在此基础上，还可设置每个目标定子齿组101的目标定子齿数量为2个或3个。在其他示例性实施方式中，定子铁芯10具有目标定子齿组，分为一个及以上第一目标定子齿组和一个及以上第二目标定子齿组，每个第一目标定子齿组由2个目标定子齿111组成，每个第二目标定子齿组由3个目标定子齿111组成。此外，本实施例中多个目标定子齿组101可以相邻设置，也可以间隔设置。在示例性实施方式中，定子铁芯10具有至少两个相邻设置的目标定子齿组101，在此基础上，还可以是所有的目标定子齿组101依次相邻设置。在其他示例性实施方式中，定子铁芯10具有多个间隔设置的目标定子齿组组101，定子铁芯10还包括单一定子齿，任意两个目标定子齿组101之间均设置有一个单一定子齿。针对单一定子齿则可采用单齿独立绕线方式形成绕组。可以理解的是，本实施例定子铁芯10可包括不同类型的绕组，其中部分绕组为前述目标绕组，其他绕组可为传统单齿独立绕组，还可为其他类型的绕组。

还应当理解的是，本实施例还可根据电机的同相类型来选定目标定子齿组101。在示例性实施方式中，电机定子100具有多相，不限于2相、3相或5相。多个定子齿11中，连续相邻的同一相的M个定子齿作为一个目标定子齿组，其中，M>＝2。

在实施例中，对定子铁芯10的具体结构不做限定。在示例性实施方式中，如图7至图10所示，定子铁芯10具有中心孔13，以及沿周向间隔设置的多个定子齿11，相邻两个定子齿11之间形成定子槽12。与此同时，定子铁芯10的结构类型可有多种。在图7和图8中，多个定子齿11设置在内侧且朝向定子铁芯10的中心孔13。在图9和图10中，多个定子齿11设置在外侧且背向定子铁芯10的中心孔13。在图8和图10中，定子铁芯10包括至少两个互不相连的子定子单元110，每个子定子单元110包括若干个定子齿11。

在本实施例中，如图11所示，电机定子100还包括套设在定子齿11上的绝缘骨架14，目标绕组20绕设于绝缘骨架14上，通过设置绝缘骨架14使得目标绕组20与定子齿11间彼此绝缘，提高了电机定子100的稳定性，进而保证电机定子100的使用寿命。

本实施例还提供一种电机，该电机包括前文阐述的任一种电机定子100。由于该电机采用了槽满率更高的定子铁芯10，电机的性能更佳，更能满足用户的使用需求。

应当理解的是，本申请的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种电机定子，其特征在于，所述电机定子包括定子铁芯以及目标绕组，所述定子铁芯包括沿周向间隔设置的多个定子齿，相邻两个定子齿之间形成定子槽，所述定子铁芯具有至少一个目标定子齿组，所述目标定子齿组由连续相邻的N个目标定子齿组成，所述N>＝2，N个所述目标定子齿按顺时钟顺序依次记为第1个目标定子齿至第N个目标定子齿；

所述目标绕组包括N个第一绕组和一个第二绕组，其中，所述第二绕组包括绕设在N个所述第一绕组上的外线圈层，且所述第二绕组通过对每个所述目标定子齿组进行由底部至顶部的多轮闭环绕线形成，一轮闭环绕线包括：沿所述第1个目标定子齿至所述第N个目标定子齿方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在所述N个目标定子齿上绕线至少半圈；再沿所述第N个目标定子齿至所述第1个目标定子齿方向，按相邻定子齿绕线方向相反的方式分别在所述N个目标定子齿上绕线至少半圈。

2.如权利要求1所述的电机定子，其特征在于，每个所述第一绕组包括绕设在所述目标定子齿上的若干层内线圈层，每个所述目标定子齿组内的相邻两个所述第一绕组在其共同的定子槽内形成有用于导线进入并容纳导线的目标绕线槽，所述目标绕线槽的宽度大于等于一倍导线宽度并小于4倍导线宽度。

3.如权利要求2所述的电机定子，其特征在于，所述目标绕线槽的宽度大于等于一倍导线宽度并小于2倍导线宽度。

4.如权利要求1所述的电机定子，其特征在于，每一轮所述闭环绕线在每个所述目标定子齿上的绕线圈数相等。

5.如权利要求4所述的电机定子，其特征在于，所有轮次的所述闭环绕线在每个所述目标定子齿上的绕线圈数均相等。

6.如权利要求5所述的电机定子，其特征在于，每轮所述闭环绕线在每个目标定子齿上的绕线圈数为1圈。

7.如权利要求1-6任一所述的电机定子，其特征在于，所述定子铁芯具有多个所述目标定子齿组，每个所述目标定子齿组具有的目标定子齿数量相等。

8.如权利要求7所述的电机定子，其特征在于，所述目标定子齿数量为2个或3个。

9.如权利要求1-6任一所述的电机定子，其特征在于，所述定子铁芯具有多个目标定子齿组，包括一个以上第一目标定子齿组和一个以上第二目标定子齿组，每个所述第一目标定子齿组由2个所述目标定子齿组成，每个所述第二目标定子齿组由3个所述目标定子齿组成。

10.如权利要求1-6任一所述的电机定子，其特征在于，所述定子铁芯具有至少两个相邻设置的所述目标定子齿组。

11.如权利要求10所述的电机定子，其特征在于，所有的所述目标定子齿组依次相邻设置。

12.如权利要求1-6任一所述的电机定子，其特征在于，所述定子铁芯还包括单一定子齿，任意两个所述目标定子齿组之间均设置有一个单一定子齿。

13.如权利要求1-6任一所述的电机定子，其特征在于，所述电机定子具有多相，多个所述定子齿中，连续相邻的同一相的M个定子齿作为一个所述目标定子齿组，其中，所述M>＝2。

14.一种电机，其特征在于，所述电机包括权利要求1-13任一项所述的电机定子。

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