CN219247551U - 定子组件及电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种定子组件及电机,定子组件包括铁芯和定子绕组,铁芯的内壁上开设有N个周向间隔布置的定子槽,M层层级空间中,第一层层级空间靠近定子槽的槽口设置,第M层层级空间靠近定子槽的底槽壁设置;定子绕组包括多个相绕组,至少两个支路绕组在同一定子槽内依次排布于相邻的两个层空间内,且至少两个支路绕组每间隔一个极距交替设置;各支路绕组的一出线端位于内层空间、另一出线端位于外层空间。本实用新型中,支路绕组依次经过的两个定子槽不在同一层级空间内,避免同层跨线,降低端部径向和轴向方向尺寸高度,提高电机功率密度。控制绕组端部轴向高度,保证绕组线包和机壳之间电气绝缘间隙以及绕组线包与定子之间存在间距。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域,尤其涉及一种定子组件及电机。
背景技术
环境污染和能源危机促使新能源汽车行业蓬勃发展,尤其是电动汽车行业,车用驱动电机作为电动汽车的关键执行部件之一,其性能对于整车的性能至关重要。目前车用电机朝着高速化,轻量化,高效化的方向发展,对电机的功率密度、效率水平、散热能力、NVH性能(noise、vibration、harshness,噪声、振动、声学粗糙度)有更高的要求。目前,通过采用下述方案:将绕组的每条支路分布在相邻的不同槽内,使每条支路具备两个出线端,所有出线端均在绕组的最外层,不同支路的出线端为相邻的两个槽。由此提高槽内相绕组间的可靠性及槽满率。但上述方案存在同层跨线,并导致绕组端部轴向高度明显增加,同时径向尺寸向内和向外也会变大,使得绕组线包和机壳之间电气绝缘间隙变小、绕组线包与定子之间存在尺寸干涉风险。
因此,有必要提供一种新的定子组件及电机来解决上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种定子组件及电机,旨在解决同层跨线导致的轴向高度增加、绕组线包和机壳之间电气绝缘间隙变小以及绕组线包与定子之间存在尺寸干涉风险的问题。
为实现上述目的,本实用新型提出一种定子组件,包括铁芯和定子绕组,所述铁芯具有通孔,所述通孔的内壁上开设有N个周向间隔布置的定子槽,各所述定子槽沿所述铁芯的轴向延伸,且各所述定子槽内沿所述铁芯的径向依次形成有第一层层级空间、第二层层级空间...第M层层级空间;M层所述层级空间中,第一层所述层级空间靠近所述定子槽的槽口设置,且N个所述定子槽内的第一层所述层级空间组成内层空间,第M层所述层级空间靠近所述定子槽的底槽壁设置,且N个所述定子槽内的第M层所述层级空间组成外层空间;所述定子绕组包括多个相绕组,多个所述相绕组星型连接或角型连接,各所述相绕组包括至少两个相并联的支路绕组,至少两个所述支路绕组在同一所述定子槽内依次排布于相邻的两个所述层级空间内,且至少两个所述支路绕组每间隔一个极距交替设置;各所述支路绕组的一出线端位于所述内层空间、另一出线端位于所述外层空间;其中,N为3的倍数,且N为偶数;M为4的倍数。
可选地,定义A为小于等于M/2的正整数,第2A、1层的所述层级空间和第2A层的所述层级空间构成交错层,所述支路绕组对应的所述交错层的部分形成绕组节,相邻两个所述绕组节之间通过跨接线连接,且靠近所述外层空间的M/2层所述层级空间对应的多个所述绕组节第一绕组节组,靠近所述内层空间的M/2层所述层级空间对应的多个所述绕组节为第二绕组节组,所述第一绕组节组与所述第二绕组节组之间间隔一个定子槽错位设置。
可选地,所述第一绕组节组内的多个所述绕组节之间的所述跨接线为长距型发卡线圈;
所述第二绕组节组内的多个所述绕组节的所述跨接线为长距型发卡线圈;
所述第一绕组节组与所述第二绕组节组之间的所述跨接线为整距型发卡线圈。
可选地,所述绕组节绕所述铁芯绕制为两圈层叠的绕组,两圈所述绕组之间通过短距型发卡线圈连接。
可选地,至少两个所述支路绕组位于所述内层空间的出线端沿所述铁芯的周向间隔设置,且至少两个所述支路绕组的位于所述内层空间之间的间距为极距;
至少两个所述支路绕组位于所述外层空间的出线端沿所述铁芯的周向间隔设置,且至少两个所述支路绕组的位于所述外层空间之间的间距为极距。
可选地,各所述支路绕组包括两个条形发卡线圈和连接于两个所述条形发卡线圈之间的多个U型发卡线圈,多个所述U型发卡线圈中包括短距型发卡线圈、整距型发卡线圈以及长距型发卡线圈,两个条形发卡线圈分别位于所述内层空间和所述外层空间以对应形成所述出线端。
可选地,所述U型发卡线圈包括连接段、两个直段及两个弯折段,所述连接段连接于两个所述直段之间,两个所述弯折段分别连接于两个所述直段远离所述连接段的一端,且两个所述弯折段呈中心对称设置;两个所述直段分别穿设于两个所述定子槽内,且所述连接段和所述弯折段分别凸出于所述铁芯的两个端面;各所述条形发卡线圈远离所述弯折段的一端形成所述出线端。
可选地,述短距型发卡线圈的节距为N/2p-1,所述整距型发卡线圈的节距为N/2p,所述长距型发卡线圈的节距为N/2p+1;其中,2p为电机的极数。
可选地,所述定子槽的底槽壁及所述定子槽的侧槽壁上均铺设有绝缘纸。
另外,本实用新型还提供了一种电机,所述电机包括转子如上述所述的定子组件,所述转子转动穿设于所述定子组件的通孔内。
本实用新型技术方案中,N个定子槽内均具有第一层层级空间,N个第一层层级空间组成内层空间,N个定子槽内均具有第M层层级空间,N个第M层层级空间组成外层空间,并且,在N个定子槽内,内层空间与外层空间之间为中层空间;其中,支路绕组的两个出线端分别位于内层空间和外层空间,即支路绕组从第一层层级空间引入,在N个定子槽内绕制后从第M层层级空间引出;并且按支路绕组串联方向依次经过的两个定子槽不在同一层级空间内。能够避免出现同层跨线结构,可以有效降低端部径向和轴向方向尺寸高度,提高电机功率密度。由此控制绕组端部轴向高度,保证绕组线包和机壳之间电气绝缘间隙以及绕组线包与定子之间存在间距。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例中定子组件的结构示意图;
图2为本实用新型实施例中相绕组的结构示意图;
图3为本实用新型实施例中定子绕组的电路结构示意图;
图4为本实用新型实施例中绕组在定子槽内的排布示意图;
图5为本实用新型一实施例中绕组连接电气原理图;
图6为本实用新型另一实施例中绕组连接电气原理图;
图7为本实用新型又一实施例中绕组连接电气原理图;
图8为本实用新型实施例中电机的结构示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
100 | 定子组件 | 211 | 支路绕组 |
10 | 铁芯 | 22 | U型发卡线圈 |
11 | 通孔 | 222 | 连接段 |
12 | 定子槽 | 223 | 直段 |
13 | 层级空间 | 224 | 弯折段 |
17 | 绝缘纸 | 23 | 条形发卡线圈 |
20 | 定子绕组 | 200 | 电机 |
21 | 相绕组 | 201 | 转子 |
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”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;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,除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
另外,本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
如图1至图4所示,本实用新型一实施例中,定子组件100包括铁芯10和定子绕组20,铁芯10具有通孔11,通孔11的内壁上开设有N个周向间隔布置的定子槽12,各定子槽12沿铁芯10的轴向延伸,且各定子槽12内沿铁芯10的径向依次形成有第一层层级空间13、第二层层级空间13...第M层层级空间13;M层层级空间13中,第一层层级空间13靠近定子槽12的槽口设置,且N个定子槽12内的第一层层级空间13组成内层空间,第M层层级空间13靠近定子槽12的底槽壁设置,且N个定子槽12内的第M层层级空间13组成外层空间;定子绕组20包括多个相绕组21,多个相绕组21星型连接或角型连接(如图3所示),各相绕组21包括至少两个相并联的支路绕组211,至少两个支路绕组211在同一定子槽12内依次排布于相邻的两个层级空间内,且至少两个支路绕组211每间隔一个极距交替设置;各支路绕组211的一出线端位于内层空间、另一出线端位于外层空间。其中,N为3的倍数,且N为偶数;M为4的倍数。
具体地,铁芯10用于绕制U型发卡线圈和条形发卡线圈23,铁芯10的中部开设有贯穿铁芯10的通孔11,通孔11的孔壁上向通孔11内凸出形成有多个环形间隔布置的凸齿,任意相邻的两个凸齿之间形成有一个定子槽12,N个定子槽12沿通孔11的孔壁周向均匀分布,各定子槽12为长条形的通槽结构,即各定子槽12沿通孔11的孔壁轴向延伸,各定子槽12的槽壁上均铺设有绝缘纸17,绝缘纸17用于隔离线圈单元和定子槽12的槽壁,以使线圈单元与铁芯10之间保持绝缘。
需要说明的是,各定子槽12内沿其深度方向形成有M层层级空间13,按照可收容有一个线圈单元的深度将定子槽12划分为M层层级空间13,M层层级空间13之间并未通过物理手段进行隔离或区分,即M层层级空间13之间相互连通,而不具有明确的分界线,之所以将定子槽12的内侧空间定义为包括多层层级空间13是为了更好地解释说明本电机200的种类以及不同种类的线圈单元在定子槽12内的分布方式。
本实施例中,定子组件100的定子绕组20包括至少三个相绕组21,各相绕组21之间可采用星型接线的连接方式进行连接或采用角型接线的连接方式进行连接,其中,星型接线方式中定子绕组20的等效匝数更大,适用于电机200电压负荷大的情形;角型接线方式中定子绕组20的等效匝数更小,适用于电机200电流负荷大的情形。进一步地,各子绕组均包括至少两个并联的支路绕组211,各支路绕组211均包括多个串联的线圈单元,且各支路绕组211中线圈单元的种类相同,以使各子绕组之间的电感完全对称,有效避免了各子绕组之间出现环流电流。
本实施例中,N个定子槽12内均具有第一层层级空间13,N个第一层层级空间13组成内层空间,N个定子槽12内均具有第M层层级空间13,N个第M层层级空间13组成外层空间,并且,在N个定子槽12内,内层空间与外层空间之间为中层空间;其中,支路绕组211的两个出线端分别位于内层空间和外层空间,即支路绕组211从第一层层级空间13引入,在N个定子槽12内绕制后从第M层层级空间13引出;并且按支路绕组211串联方向依次经过的两个定子槽12不在同一层级空间13内,能够避免出现同层跨线结构,可以有效降低端部径向和轴向方向尺寸高度,提高电机200功率密度。由此控制绕组端部轴向高度,保证绕组线包和机壳之间电气绝缘间隙以及绕组线包与定子之间存在间距。
在一实施例中,定义A为小于等于M/2的正整数,第2A-1层层级空间13和第2A层层级空间13构成交错层,支路绕组211对应的交错层的部分形成绕组节,相邻两个绕组节之间通过跨接线连接,且靠近外层空间的M/2层层级空间13对应的多个绕组节为第一绕组节组,与靠近内层空间的M/2层层级空间13对应的多个绕组节之间为第二绕组节组,第一绕组节组与第二绕组节组之间间隔一个定子槽12错位设置。
将M层层级空间13划分为多个依次相邻设置交错层,每个交错层包含两个相邻的层级空间13。支路绕组20需要在一个交错层内沿铁芯10绕制两圈后通过一个跨接线引入下一交错空间内,本申请中将绕制在同一交错层的两圈绕组定义为一个绕组节。由此将支路绕组211分为多个绕组节,每个绕组节完成N个定子槽12的绕制,相邻两个绕组节之间设置跨接线来连接,且整个支路绕组211的前半部分和后半部分存在一个定子槽12的错位,由此改善电机200NVH性能。
请结合参见图5,本实施例中以8极48槽配合三相定子绕组20进行说明,三相绕组21(UVW三相绕组21)结构完全一致,各相绕组21绕组间在圆周方向相对移动2个槽距排布形成完整的三相绕组21。即UVW三相绕组21分布在定子槽12内,槽数为48槽,每个定子槽12包含1至8层。图5展示了其中U相的绕组连接方式,V相和W相绕组21连接方式与U相相同,V相槽号相对U移动2个槽,W相槽号相对U移动4个槽。即1至4层内的绕组节相对5至8层内的绕组节移动一个槽号。
每条支路根据所在层区分为多个绕组节,其中在1层和2层之间绕制的部分形成第一绕组节,在3层和4层之间绕制的部分形成第二绕组节,在5层和6层之间绕制的部分形成第三绕组节,在7层和8层之间绕制的部分形成第四绕组节。四个绕组节相对独立,相邻两个绕组节之间通过跨接线连接。
在一实施例中,第一绕组节组内的多个绕组节之间的跨接线为长距型发卡线圈;第二绕组节组内的多个绕组节的跨接线为长距型发卡线圈。即连接第一绕组节和第二绕组节的跨接线为长距型发卡线圈,连接第三绕组节和第四绕组节的跨接线为长距型发卡线圈。一支路绕组211通过第8层的3号槽进入,依次通过第四绕组节、长距型发卡线圈、第三绕组节、整距型发卡线圈、第二绕组节、长距型发卡线圈、第一绕组节,最终从第1层的43号槽引出。另一支路通过第1层的1号槽进入,依次通过第一绕组节、长距型发卡线圈、第二绕组节、整距型发卡线圈、第三绕组节、长距型发卡线圈、第四绕组节,最终从第8层的9号槽引出。
在一实施例中,绕组节绕铁芯10绕制为两圈层叠的绕组,两圈绕组之间通过短距型发卡线圈连接。每个绕组节包括多个依次串联的线圈,多个线圈绕铁芯10绕制两圈,则线圈的数量为偶数;在去除用于引入的跨接线或出线端的情况下,线圈的数量为奇数,因此,每个绕组节包括O个依次串联的线圈,其中O为奇数,定义第(O+1)/2个线圈为中位线圈。即中位线圈为短距型发卡线圈,中位线圈前的多个线圈绕制为一圈绕组,中位线圈后的多个线圈绕制为一圈绕组,两圈绕组之间通过短距型发卡线圈连接,由此使两圈绕组之间形成一个定子槽12的错位。
在一实施例中,至少两个支路绕组211位于内层空间的出线端沿铁芯10的周向间隔设置,且至少两个支路绕组211的位于内层空间之间的间距为极距;至少两个支路绕组211位于外层空间的出线端沿铁芯10的周向间隔设置,且至少两个支路绕组211的位于外层空间之间的间距为极距。发卡绕组电机200定子温度场分布中,一般情况下温升高点位于绕组出线位置,本申请中的不同支路的出线距离较远,能够避免热量集聚。
各个相绕组21的引出端由铁芯10的同一侧引出,并能够使相邻两个引出端之间的距离较短,如此能够直接通过弯折段224等方式连接不同相的绕组,避免使用汇流排来连接多相绕组21,能够降低电机200的制造成本和提升电机200的制造效率。
在一实施例中,各支路绕组211包括两个条形发卡线圈23和连接于两个条形发卡线圈23之间的多个U型发卡线圈,多个U型发卡线圈中包括短距型发卡线圈、整距型发卡线圈以及长距型发卡线圈,两个条形发卡线圈23分别位于内层空间和外层空间以对应形成出线端。即整个绕组由短距型发卡线圈、整距型发卡线圈以及长距型发卡线圈绕制形成,并通过条形发卡线圈23引入或引出,线圈的种类较少,从而能够降低电机200制造程序的复杂性,降低电机200的制造成本,有利于提高电机200的制造效率。并且不同种类线圈的功能不一致,整距型发卡线圈用于常规绕设,长距型发卡线圈用于不同绕组节之间的跨接,短距型发卡线圈用于同一绕组节内两个绕组圈之间的跨接,条形发卡线圈23用于引入或引出,方便进行区分和检查,进一步提高电机200的制造效率。
在一实施例中,U型发卡线圈包括连接段222、两个直段223及两个弯折段224,连接段222连接于两个直段223之间,两个弯折段224分别连接于两个直段223远离连接段222的一端,且两个弯折段224呈中心对称设置;两个直段223分别穿设于两个定子槽12内,且连接段222和弯折段224分别凸出于铁芯10的两个端面;各条形发卡线圈23远离弯折段224的一端形成出线端。弯折段224与直段223呈夹角设置,该夹角不等于0度或180度,两个直段223分别位于两个定子槽12内的相邻两个层级空间13中。弯折段224为弯折段224端,弯折段224部分凸设于铁芯10的一端端面,以便于将第一弯折段224向内层空间内弯折从而进行弯折段224,降低电机200生产制造成本,提升电机200制造效率
在一实施例中,述短距型发卡线圈的节距为N/2p-1,整距型发卡线圈的节距为N/2p,长距型发卡线圈的节距为N/2p+1;其中,2p为电机200的极数。在优选的实施例中,N=48,2p=8,短距型发卡线圈的节距为5,即短距型发卡线圈的两个有效边之间设有5个定子槽12,整距型发卡线圈的节距为5,即整距型发卡线圈的两个有效边之间设有6个定子槽12,长距型发卡线圈的节距为7,即长距型发卡线圈的两个有效边之间设有7个定子槽12。节省了U型发卡线圈向定子槽12内的插线工序步骤,便于各支路绕组211内线圈单元的弯折段224,提高了加工效率。并能够使得各相绕组21内的线圈单元不会存在空间径向和周向的干涉,每相绕组21进出线排布紧凑,进一步降低了电阻不平衡率。
本实施例中,定子槽12的底槽壁及定子槽12的侧槽壁上均铺设有绝缘纸17,绝缘纸17起到隔离第一发卡线圈、第二发卡线圈、第三发卡线圈、第四发卡线圈与定子槽12槽壁的作用,提高了定子绕组20与铁芯10之间的绝缘性,并且,绝缘纸17的两端分别凸设于铁芯10的两个端面,进一步提高了定子组件100的绝缘性能。
图6为4层绕组连接电气原理图。其中UVW三相绕组21分布在定子槽12内,槽数为48,每个定子槽12包含1-8层。原理图展示了其中U相绕组的连接方式,V相绕组和W相绕组连接方式与U相绕组相同,V相绕组相对U相绕组沿逆时针方向移动2个槽,W相绕组相对U相绕组沿逆时针方向移动4个槽。原理图中实线为每个线圈在连接段222侧的连接形式,虚线为每个线圈在弯折段224侧的连接形式,绕组中包含2种不同跨距的U型发卡线圈和I型发卡线圈。在第1/2层、第3/4层之间各有2个跨距为5的U型发卡线圈,总数量4个;跨距为6的U型发卡线圈,在第1/2层、第3/4层各有12个、第2/3层分布2个,总数量为26个。I型发卡线圈位于出线端,数量为4个。
每相绕组21的各层位于相邻的2个槽内,第1/2层对应的绕组导体所在槽相对第3/4层对应的绕组导体移动1个槽号。每相包含2个支路,例如U相绕组21包含两个支路U1和U2,2条支路在各层交错排布,若支路1位于第1/3层则支路2位于2/4层,在相邻为一个极距的槽内2个支路所在层数互换。每条支路根据所在层进行区分,其中第1/2内形成第1部分,第3/4形成第2部分。2个部分相对独立通过跨接线相串连,每个支路在各部分之间均只有一个跨接线。第1部分和第2部分之间的跨接线跨越槽数为6槽。每个部分对应的部分绕组从相邻的2个槽左侧流入,通过跨距均为6槽的4个弯折段224侧连接部和跨距均为6槽的3个连接段222侧连接部形成第一圈,然后通过一个跨距为5的连接段222侧连接部将绕组换位到相邻2个槽的右侧,再通过跨距均为6槽的4个弯折段224侧连接部和跨距均为6槽的3个连接段222侧连接部形成第二圈,最后通过跨距为6槽的跨接线与第2部分相连。U1支路通过第4层的3号槽进入,依次通过第2部分、跨距为6槽的跨接线、第1部分,最终从第1层的43号槽引出流出。U2支路通过第1层的1号槽进入,依次通过第1部分、跨距为6槽的跨接线、第2部分,最终从第4层的9号槽引出。
图7为12层绕组连接电气原理图。其中UVW三相绕组21分布在定子槽12内,槽数为48槽,每个定子槽12包含1、8层。原理图展示了其中U相绕组的连接方式,V相绕组和W相绕组连接方式与U相绕组相同,V相绕组相对U相绕组沿逆时针方向移动2个槽,W相绕组相对U相绕组沿逆时针方向移动4个槽。原理图中实线为每个线圈在连接段222侧的连接形式,虚线为每个线圈在弯折段224侧的连接形式,绕组中包含3种不同跨距的U型发卡线圈和I型发卡线圈。跨距为5的U型发卡线圈,第1/2层、第3/4层、第5/6层、第7/8层、第9/10层、第11/12层之间各有2个,总数量12个;跨距为7的U型发卡线圈,在第2/3层、第4/5层、第8/9层、第10/11层之间各有2个,数量为8个;跨距为6的U型发卡线圈,第1/2层、第3/4层、第5/6层、第7/8层、第9/10层、第11/12层各有12个,第6/7层布置2个,数量为74个。I型发卡线圈位于出线端,数量为4个。
每相绕组21的各层位于相邻的2个槽内,第1、6层导体所在槽相对第7、12层导体移动1个槽号。每相包含2个支路,例如U相绕组21包含两个支路U1和U2,2条支路在各层交错排布,若支路1位于第1/3/5/7/9/11层则支路2位于第2/4/6/8/10/12层,在相邻为一个极距的槽内2个支路所在层数互换。每条支路根据所在层进行区分,其中第1/2形成第1部分,第3/4形成第2部分,第5/6形成第3部分,第7/8形成第4部分,第9/10形成第5部分,第11/12形成第6部分。各个部分相对独立,每个部分通过连接段222侧的跨接线相串连,每个支路在各部分之间均只有一个跨接线。第1部分和第2部分之间的跨接线跨越槽数为7槽,第2部分和第3部分之间的跨接线跨越槽数为7槽,第3部分和第4部分之间的跨接线跨越槽数为6槽,第4部分和第5部分之间的跨接线跨越槽数为7槽,第5部分和第6部分之间的跨接线跨越槽数为7槽。每个部分绕组从相邻的2个槽左侧流入,通过跨距均为6槽的4个弯折段224侧连接部和跨距均为6槽的3个连接段222侧连接部形成第一圈,然后通过一个跨距为5的连接段222侧连接部将绕组换位到相邻2个槽的右侧,再通过跨距均为6的4个弯折段224侧连接部和3个连接段222侧连接部形成第二圈,最后通过跨接线和相邻的另一部分相连或者直接出线。U1支路通过第12层的3号槽进入,依次第6部分、跨距为7槽的跨接线、第5部分、跨距为7槽的跨接线、第4部分、跨距为6槽的跨接线、第3部分、跨距为7槽的跨接线、第2部分、跨距为7槽的跨接线、第1部分,最终从第1层的43号槽引出。U2支路通过第1层的1号槽进入,依次通过第1部分、跨距为7槽的跨接线、第2部分、跨距为7槽的跨接线、第3部分、跨距为6槽的跨接线、第4部分、跨距为7槽的跨接线、第5部分、跨距为7槽的跨接线、第6部分,最终从第12层的9号槽引出。
另外,如图8所示,本实用新型还提供了一种电机200,电机200包括转子201如上述的定子组件100,转子201转动穿设于定子组件100的通孔11内。具体地,转子201由多个硅钢片冲叠而成,且转子201中间穿设有转轴,转轴能带动转子201在通孔11内相对定子组件100转动,并且,本实用新型的定子组件100适用于永磁转子201、异步转子201、电励磁转子201等多种转子201磁路结构中,通用性高,该定子组件100的具体结构参照上述实施例,由于电机200采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种定子组件,其特征在于,所述定子组件包括:
铁芯,所述铁芯具有通孔,所述通孔的内壁上开设有N个周向间隔布置的定子槽,各所述定子槽沿所述铁芯的轴向延伸,且各所述定子槽内沿所述铁芯的径向依次形成有第一层层级空间、第二层层级空间...第M层层级空间;M层所述层级空间中,第一层所述层级空间靠近所述定子槽的槽口设置,且N个所述定子槽内的第一层所述层级空间组成内层空间,第M层所述层级空间靠近所述定子槽的底槽壁设置,且N个所述定子槽内的第M层所述层级空间组成外层空间;
定子绕组,所述定子绕组包括多个相绕组,多个所述相绕组星型连接或角型连接,各所述相绕组包括至少两个相并联的支路绕组,至少两个所述支路绕组在同一所述定子槽内依次排布于相邻的两个所述层级空间内,且至少两个所述支路绕组每间隔一个极距交替设置;各所述支路绕组的一出线端位于所述内层空间、另一出线端位于所述外层空间;
其中,N为3的倍数,且N为偶数;M为4的倍数。
2.如权利要求1所述定子组件,其特征在于,定义A为小于等于M/2的正整数,第2A、1层的所述层级空间和第2A层的所述层级空间构成交错层,所述支路绕组对应的所述交错层的部分形成绕组节,相邻两个所述绕组节之间通过跨接线连接,且靠近所述外层空间的M/2层所述层级空间对应的多个所述绕组节为第一绕组节组,靠近所述内层空间的M/2层所述层级空间对应的多个所述绕组节为第二绕组节组,所述第一绕组节组与所述第二绕组节组之间间隔一个所述定子槽错位设置。
3.如权利要求2所述定子组件,其特征在于,所述第一绕组节组内的多个所述绕组节之间的所述跨接线为长距型发卡线圈;
所述第二绕组节组内的多个所述绕组节的所述跨接线为长距型发卡线圈;
所述第一绕组节组与所述第二绕组节组之间的所述跨接线为整距型发卡线圈。
4.如权利要求2所述定子组件,其特征在于,所述绕组节绕所述铁芯绕制为两圈层叠的绕组,两圈所述绕组之间通过短距型发卡线圈连接。
5.如权利要求1所述定子组件,其特征在于,至少两个所述支路绕组位于所述内层空间的出线端沿所述铁芯的周向间隔设置,且至少两个所述支路绕组的位于所述内层空间之间的间距为极距;
至少两个所述支路绕组位于所述外层空间的出线端沿所述铁芯的周向间隔设置,且至少两个所述支路绕组的位于所述外层空间之间的间距为极距。
6.如权利要求1至5中任一项所述定子组件,其特征在于,各所述支路绕组包括两个条形发卡线圈和连接于两个所述条形发卡线圈之间的多个U型发卡线圈,多个所述U型发卡线圈中包括短距型发卡线圈、整距型发卡线圈以及长距型发卡线圈,两个条形发卡线圈分别位于所述内层空间和所述外层空间以对应形成两个所述出线端。
7.如权利要求6所述的定子组件,其特征在于,所述U型发卡线圈包括连接段、两个直段及两个弯折段,所述连接段连接于两个所述直段之间,两个所述弯折段分别连接于两个所述直段远离所述连接段的一端,且两个所述弯折段呈中心对称设置;
两个所述直段分别穿设于两个所述定子槽内,且所述连接段和所述弯折段分别凸出于所述铁芯的两个端面;
各所述条形发卡线圈远离所述弯折段的一端形成所述出线端。
8.如权利要求6所述的定子组件,其特征在于,所述短距型发卡线圈的节距为N/2p-1,所述整距型发卡线圈的节距为N/2p,所述长距型发卡线圈的节距为N/2p+1;
其中,2p为电机的极数。
9.如权利要求1至5中任一项所述的定子组件,其特征在于,所述定子槽的底槽壁及所述定子槽的侧槽壁上均铺设有绝缘纸。
10.一种电机,其特征在于,所述电机包括转子和如权利要求1至9中任一项所述的定子组件,所述转子转动穿设于所述定子组件的通孔内。
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