CN220022444U - 线圈绕组、定子总成、轴向磁通电机及车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种线圈绕组、定子总成、轴向磁通电机及车辆,本线圈绕组包括第一线圈和第二线圈,所述第一线圈和所述第二线圈均用于连接于定子铁芯,所述第一线圈与所述定子铁芯之间具有间隙,所述第二线圈的部分伸入所述间隙内,以使所述第一线圈和所述第二线圈在所述定子铁芯的径向方向和/或在所述定子铁芯的轴线方向上部分堆叠设置。本线圈绕组通过将第二线圈的部分伸入到第一线圈与定子铁芯之间的间隙内,使得间隙这部分空间也具有线圈结构,实现这部分空间的利用,避免空间的浪费,大大提高了空间利用率。
Description
技术领域
本公开涉及电机技术领域,具体地,涉及一种线圈绕组、定子总成、轴向磁通电机及车辆。
背景技术
相关技术的电机中线圈绕组为单个独立的线圈结构,线圈绕制在定子铁芯上时,线圈与定子铁芯之间具有间隙,浪费较多空间,导致电机的空间利用率低。
实用新型内容
本公开的目的是提供一种线圈绕组、定子总成、轴向磁通电机及车辆,以解决上述相关技术中的问题。
为了实现上述目的,本公开的一方面提供一种线圈绕组,包括第一线圈和第二线圈,所述第一线圈和所述第二线圈均用于连接于定子铁芯,所述第一线圈与所述定子铁芯之间具有间隙,所述第二线圈的部分伸入所述间隙内,以使所述第一线圈和所述第二线圈在所述定子铁芯的径向方向和/或在所述定子铁芯的轴线方向上部分堆叠设置。
可选地,所述第一线圈和/或所述第二线圈包括外圈体和内圈体,所述内圈体嵌套在所述外圈体内。
可选地,所述第一线圈和所述第二线圈均设置为平行于所述定子铁芯的径向平面,所述第二线圈设置有避让部,所述避让部能够避让所述第一线圈,使得所述第一线圈的部分穿过所述避让部;
在所述定子铁芯的轴线方向上,所述第一线圈的部分设置在所述第二线圈的部分的上方;
在所述定子铁芯的径向方向上,所述第一线圈和所述第二线圈部分堆叠设置。
可选地,所述避让部构造为所述第二线圈的部分沿所述定子铁芯的轴线方向凹陷形成的容纳槽,所述容纳槽能够容纳部分所述第一线圈。
可选地,所述第二线圈包括第二外圈体、第二内圈体、第二桥接段和两个第二电极接头,所述第二内圈体至少部分位于所述第二外圈体内,所述第二桥接段的第一端与所述第二内圈体连接,所述第二桥接段的第二端与所述第二外圈体连接,两个所述第二电极接头分别连接于所述第二内圈体和所述第二外圈体。
可选地,所述第二内圈体靠近所述定子铁芯的轴线的一侧在所述定子铁芯的轴线方向上叠设于所述第二外圈体靠近所述定子铁芯的轴线的一侧,且沿所述定子铁芯的轴线方向凹陷以形成第一凹槽;
所述第二内圈体远离所述定子铁芯的轴线的一侧在所述定子铁芯的轴线方向上叠设于所述第二外圈体远离所述定子铁芯的轴线的一侧,且沿所述定子铁芯的轴线方向凹陷以形成第二凹槽,所述第一凹槽和所述第二凹槽共同构成所述避让部。
可选地,所述第二桥接段的第一端与所述第二内圈体远离所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第二桥接段的第二端与所述第二外圈体远离所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第二桥接段沿所述定子铁芯的轴线方向倾斜设置;或者,
所述第二桥接段的第一端与所述第二内圈体靠近所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第二桥接段的第二端与所述第二外圈体靠近所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第二桥接段沿所述定子铁芯的轴线方向倾斜设置。
可选地,所述第一线圈包括第一外圈体、第一内圈体、第一桥接段和两个第一电极接头,所述第一外圈体套设于所述第一内圈体,所述第一桥接段的第一端与所述第一内圈体连接,所述第一桥接段的第二端与所述第一外圈体连接,两个所述第一电极接头分别连接于所述第一内圈体和所述第一外圈体。
可选地,所述第一桥接段的第一端与所述第一内圈体远离所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第一桥接段的第二端与所述第一外圈体远离所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第一桥接段沿所述定子铁芯的径向方向倾斜设置;或者,
所述第一桥接段的第一端与所述第一内圈体靠近所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第一桥接段的第二端与所述第一外圈体靠近所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第一桥接段沿所述定子铁芯的径向方向倾斜设置。
可选地,所述第二线圈远离所述定子铁芯的轴心的一端与所述定子铁芯的轴心的直线距离小于所述第一线圈远离所述定子铁芯的轴心的一端与所述定子铁芯的轴心的直线距离。
可选地,所述第一线圈和第二线圈采用扁铜线绕制而成。
本公开的第二方面还提供一种定子总成,包括定子铁芯和多个上述的线圈绕组,所述定子铁芯开设有多个安装槽,每个所述线圈绕组的第一线圈和第二线圈分别连接于所述安装槽;
其中,多个所述第一线圈绕所述定子铁芯的轴线呈环形间隔分布,每个所述第一线圈与所述定子铁芯的内环壁和外环壁之间均具有间隙,相邻两个所述第一线圈之间均设置有一个所述第二线圈,且所述第二线圈的部分分别位于相邻两个所述第一线圈与所述定子铁芯之间的所述间隙内。
可选地,每两个所述线圈绕组的第一线圈和第二线圈并联或串联,以使每两个所述线圈绕组构成一相。
本公开的第三方面还提供一种轴向磁通电机,包括上述的定子总成。
本公开的第四方面还提供一种车辆,包括上述的定子总成,或者上述的轴向磁通电机。
上述技术方案,将线圈绕组设置为两种线圈,也即是第一线圈和第二线圈,通过将第二线圈的部分伸入到第一线圈与定子铁芯之间的间隙内,使得间隙这部分空间也具有线圈结构,实现这部分空间的利用,避免空间的浪费,大大提高了空间利用率。同时将线圈绕组设置为第一线圈和第二线圈,实现线圈绕组的预制造,能够直接将第一线圈和第二线圈连接在定子铁芯上,不需要在定子铁芯进行绕制,简化了制造工艺,方便进行生产制造,提高了生产效率。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是本公开的一种实施方式的线圈绕组的立体结构示意图;
图2是本公开的一种实施方式的第一线圈的立体结构示意图;
图3是本公开的一种实施方式的第二线圈的立体结构示意图;
图4是本公开的一种实施方式的定子总成的立体结构示意图;
图5是本公开的一种实施方式的定子总成的一个视角的结构示意图。
附图标记说明
1、第一线圈,11、第一内圈体,111、第一内侧段,112、第一外侧段,113、第一直段,12、第一外圈体,121、第二内侧段,122、第二外侧段,123、第二直段,13、第一桥接段,14、第一电极接头;
2、第二线圈,21、第二内圈体,211、第三内侧段,212、第三外侧段,213、第三直段,22、第二外圈体,221、第四内侧段,222、第四外侧段,223、第四直段,23、第二桥接段,24、第二电极接头,25、第一凹槽,26、第二凹槽;
3、避让部;
4、定子铁芯,41、安装槽;
5、间隙。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
在本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、左、右”通常是附图的图面的方向定义的,“内、外”是指相关零部件的内侧、外侧。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本公开的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,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。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。
相关技术的电机中线圈绕组为单个独立的线圈结构,线圈绕制在定子铁芯4上时,由于线圈采用铜线绕制,铜线具有一定硬度,使得线圈与定子铁芯4之间具有间隙5,该间隙5没有有效的进行利用,浪费较多空间,导致电机的空间利用率低。
另外,相关技术的电机在生产制造时,是将铜线在定子铁芯4上进行绕制制成定子总成,生产工艺较为复杂,生产效率低。
为此,如图1-图3所示,本公开的一方面提供一种线圈绕组,包括第一线圈1和第二线圈2,第一线圈1和第二线圈2均用于连接于定子铁芯4,第一线圈1与定子铁芯4之间具有间隙5,第二线圈2的部分伸入间隙5内,以使第一线圈1和第二线圈2在定子铁芯4的径向方向和/或在定子铁芯4的轴线方向上部分堆叠设置。
其中,第二线圈2的部分伸入到间隙5内,从而第二线圈2伸入到间隙5内的该部分与第一线圈1实现堆叠的结构,能够实现对间隙5这部分空间的利用,从而可以提高空间利用率。
上述技术方案中,将线圈绕组设置为两种线圈,也即是第一线圈1和第二线圈2,通过将第二线圈2的部分伸入到第一线圈1与定子铁芯4之间的间隙5内,使得间隙5这部分空间也具有线圈结构,实现这部分空间的利用,避免空间的浪费,大大提高了空间利用率。同时将线圈绕组设置为第一线圈1和第二线圈2,实现线圈绕组的预制造,能够直接将第一线圈1和第二线圈2连接在定子铁芯4上,不需要在定子铁芯4进行绕制,简化了制造工艺,方便进行生产制造,提高了生产效率。
可选地,本公开的一种实施方式中,第一线圈1和/或第二线圈2包括外圈体和内圈体,内圈体嵌套在外圈体内。通过如此设置,可以进一步提高第一线圈1和/或第二线圈2对于空间上的利用率。
相关技术的电机中的线圈多为沿定子铁芯4的轴向方向延伸,也即是平行于定子铁芯4的轴线。因此,为了减小线圈绕组在定子铁芯4的轴线方向上的长度占用,同时便于第一线圈1和第二线圈2的堆叠设置,可选地,在本公开的一种实施方式中,第一线圈1和第二线圈2均设置为平行于定子铁芯4的径向平面,第二线圈2设置有避让部3,避让部3能够避让第一线圈1,使得第一线圈1的部分穿过避让部3,在定子铁芯4的轴线方向上,第一线圈1的部分设置在第二线圈2的部分的上方,在定子铁芯4的径向方向上,第一线圈1和第二线圈2部分堆叠设置。
其中,避让部3能够便于第二线圈2的部分延伸绕过第一线圈1伸入到第一线圈1与定子铁芯4之间的间隙5中,同时避让部3能够避免第一线圈1和第二线圈2发生相互干扰而出现第一线圈1无法与定子铁芯4进行连接的问题。
其中,第一线圈1和第二线圈2均为环状结构,第一线圈1和第二线圈2均设置为平行于定子铁芯4的径向平面,是指第一线圈1和第二线圈2在沿定子铁芯4的轴线方向上的投影均为环形。
在定子铁芯4的轴线方向上,第一线圈1位于第二线圈2的上方,以形成两层的结构关系,从而在第一线圈1与第二线圈2进行上下层设置时,避让部3能够产生避让作用,在沿定子铁芯4的轴线方向上的投影,第一线圈1与第二线圈2有部分位置出现重叠,从而第二线圈2的部分能够伸入到第一线圈1与定子铁芯4的间隙5内。
可选地,本公开的另一种实施方式中,第一线圈1和第二线圈2均设置为平行于定子铁芯4的轴线,第二线圈2设置有凸出部,凸出部伸入第一线圈1与定子铁芯4之间的间隙5内。其中,第一线圈1和第二线圈2并列相邻设置,第二线圈2的凸出部伸入到第一线圈1中。
需要说明的是,第一线圈1和第二线圈2平行于定子铁芯4的轴线,此时第一线圈1和第二线圈2可在定子铁芯4的轴线方向上部分堆叠,或者,在定子铁芯4的径向方向上部分堆叠。其取决于第一线圈1是与定子铁芯4的外侧壁之间具有间隙,还是第一线圈1是与定子铁芯4垂直于轴线的平面之间具有间隙。
为了便于进行生产制造,可选地,本公开的一种实施方式中,避让部3构造为第二线圈2的部分沿定子铁芯4的轴线方向凹陷形成的容纳槽,容纳槽能够容纳部分第一线圈1。
其中,将第二线圈2的一部分凹陷成容纳槽,能够方便进行生产制造,不过多的改变第二线圈2的结构,而容纳槽在第一线圈1安放到第二线圈2的上方时,可以方便容纳第一线圈1。同时将避让部3设置为凹陷的容纳槽,使得第二线圈2的避让部3同样能够导通电流,可以加强电机的性能。
可选地,本公开的另一种实施方式中,避让部3构造为避让开口,使得第一线圈1的部分可直接穿过第二线圈2。
为了减少线圈绕组的焊点数量,如图3所示,可选地,本公开的一种实施方式中,第二线圈2包括第二外圈体22、第二内圈体21、第二桥接段23和两个第二电极接头24,第二内圈体21至少部分位于第二外圈体22内,第二桥接段23的第一端与第二内圈体21连接,第二桥接段23的第二端与第二外圈体22连接,两个第二电极接头24分别连接于第二内圈体21和第二外圈体22。
其中,第二内圈体21和第二外圈体22通过第二桥接段23连接成一体,实现第二内圈体21和第二外圈体22的电导通,从而只需要设置两个第二电极接头24,两个第二电极接头24分别与第二内圈体21和第二外圈体22进行电连接,一个第二电极接头24用于导入电流,一个第二电极接头24用于导出电流,从而大大减少对于线圈绕组的焊接点的数量,优化生产工艺,能够提高生产效率。
在一些示例中,第二外圈体22和第二内圈体21可由两根扁铜线绕制而成,再通过第二桥接段23连接固定。在另一些示例中,第二外圈体22和第二内圈体21可由一根扁铜线绕制而成,其中第二桥接段23由该扁铜线弯折而成,使得第二外圈体22和第二内圈体21构成内外双层结构。
如图3所示,可选地,本公开的一种实施方式中,第二内圈体21包括第三内侧段211、第三外侧段212以及两个第三直段213,两个第三直段213的第一端分别与第三内侧段211的两端连接,两个第三直段213的第二端分别与第三外侧段212的两端连接。
第二外圈体22包括第四内侧段221、第四外侧段222以及两个第四直段223,两个第四直段223的第一端分别与第四内侧段221的两端连接,两个第四直段223的第二端分别与第四外侧段222的两端连接。
第三内侧段211的长度小于第四内侧段221和第三外侧段212的长度,第三外侧段212的长度小于第四外侧段222的长度,第四内侧段221的长度小于第四外侧段222的长度,第三直段213的长度小于第四直段223的长度。
通过如此设置,使得第二线圈2构成一个扇形结构,能够利于适应圆环形结构的定子铁芯4。
在一些示例中,第三内侧段211和第四内侧段221靠近定子铁芯4的轴线,第三外侧段212和第四外侧段222远离定子铁芯4的轴线,这里的内侧是指位于定子铁芯4的内环壁的一侧,外侧是指位于定子铁芯4的外环壁的一侧。第三内侧段211、第三外侧段212、第四内侧段221和第四外侧段222可为弧形结构,也可以为直线结构。
为了减小对于定子铁芯4的径向方向上的占用,以及便于第二线圈2的部分能够伸入到间隙5中,如图3所示,可选地,本公开的一种实施方式中,第二内圈体21靠近定子铁芯4的轴线的一侧在定子铁芯4的轴线方向上叠设于第二外圈体22靠近定子铁芯4的轴线的一侧,且沿定子铁芯4的轴线方向凹陷以形成第一凹槽25。
第二内圈体21远离定子铁芯4的轴线的一侧在定子铁芯4的轴线方向上叠设于第二外圈体22远离定子铁芯4的轴线的一侧,且沿定子铁芯4的轴线方向凹陷以形成第二凹槽26,第一凹槽25和第二凹槽26共同构成避让部3。
其中,在定子铁芯4的轴线方向上,第二内圈体21靠近定子铁芯4的轴线的一侧设置在第二外圈体22靠近定子铁芯4的轴线的一侧的上方,从而避免第二内圈体21和第二外圈体22的靠近定子铁芯4的轴线的一侧过多占用靠近定子铁芯4轴线处的空间,使得第二内圈体21和第二外圈体22的靠近定子铁芯4的轴线的部分能够伸入到第一线圈1与定子铁芯4的内环壁之间的间隙5,提高该部分间隙5的利用率。
第二内圈体21远离定子铁芯4的轴线的一侧设置在第二外圈体22远离定子铁芯4的轴线的一侧的上方,从而避免第二内圈体21和第二外圈体22的远离定子铁芯4的轴线的一侧过多占用远离定子铁芯4轴线处的空间,使得第二内圈体21和第二外圈体22的远离定子铁芯4的轴线的部分能够伸入到第一线圈1与定子铁芯4的外环壁之间的间隙5,提高该部分间隙5的利用率。
通过如此设置,可以减少构成的轴向磁通电机在定子铁芯4的径向方向上的空间占用,也避免过多的增加第一线圈1与定子铁芯4之间的间隙5的宽度,同时可以利于对第一线圈1与定子铁芯4的内环壁以及外环壁之间的间隙5进行利用。
而通过将第一凹槽25和第二凹槽26共同构成避让部3,也即是上述实施方式的容纳槽,利于在定子铁芯4的轴线方向上,第一线圈1放置在第二线圈2上,且降低第一线圈1和第二线圈2叠放后的高度,减小在定子铁芯4的轴线方向上的长度占用。
在一些示例中,上述实施方式的第三内侧段211在定子铁芯4的轴线方向上叠设于第四内侧段221,且沿定子铁芯4的轴线方向凹陷以形成第一凹槽25,第三外侧段212在定子铁芯4的轴线方向上叠设于第四外侧段222,且沿定子铁芯4的轴线方向凹陷以形成第二凹槽26。
如图3所示,可选地,本公开的一种实施方式中,第二桥接段23的第一端与第二内圈体21远离定子铁芯4的轴线的一侧连接,第二桥接段23的第二端与第二外圈体22远离定子铁芯4的轴线的一侧连接,第二桥接段23沿定子铁芯4的轴线方向倾斜设置。
其中,两个第三直段213和两个第四直段223用于与定子铁芯4上的安装槽41进行连接,因此第二桥接段23不与第三直段213和第四直段223连接,通过如此设置可以保证第二线圈2与定子铁芯4的连接固定作用,避免出现相互干扰的情况。
而由于第二内圈体21远离定子铁芯4的轴线的一侧与第二外圈体22远离定子铁芯4的轴线的一侧是上下叠设的结构,因此第二桥接段23在定子铁芯4的轴线方向上倾斜,可以利于第二桥接段23分别与第二内圈体21和第二外圈体22进行连接。
可选地,本公开的另一种实施方式中,第二桥接段23的第一端与第二内圈体21靠近定子铁芯4的轴线的一侧连接,第二桥接段23的第二端与第二外圈体22靠近定子铁芯4的轴线的一侧连接,第二桥接段23沿定子铁芯4的轴线方向倾斜设置。
在本实施方式中,第二桥接段23可以在靠近定子铁芯4的轴线一侧,而由于第二内圈体21靠近定子铁芯4的轴线的一侧与第二外圈体22靠近定子铁芯4的轴线的一侧也是上下叠设的结构,因此第二桥接段23在定子铁芯4的轴线方向上倾斜,同样可以实现保证连接强度和方便连接的效果。
为了减少线圈绕组的焊点数量,如图2所示,可选地,本公开的一种实施方式中,第一线圈1包括第一外圈体12、第一内圈体11、第一桥接段13和两个第一电极接头14,第一外圈体12套设于第一内圈体11,第一桥接段13的第一端与第一内圈体11连接,第一桥接段13的第二端与第一外圈体12连接,两个第一电极接头14分别连接于第一内圈体11和第一外圈体12。
其中,第一外圈体12和第一内圈体11均为环状结构,第一外圈体12环绕于第二内圈体21,然后通过第一桥接段13将第一外圈体12和第一内圈体11连接成一个整体,实现第一内圈体11和第一外圈体12的电导通,从而只需要设置两个第一电极接头14,两个第一电极接头14分别与第一内圈体11和第一外圈体12进行电连接,一个第一电极接头14用于导入电流,一个第一电极接头14用于导出电流,通过如此设置,从而大大减少对于线圈绕组的焊接点的数量,优化生产工艺,能够提高生产效率。
在一些示例中,第一外圈体12和第一内圈体11可由两根扁铜线绕制而成,再通过第一桥接段13连接固定。在另一些示例中,第一外圈体12和第一内圈体11可由一根扁铜线绕制而成,其中第一桥接段13由该扁铜线弯折而成,使得第一外圈体12和第一内圈体11构成内外双层结构。
如图2所示,可选地,本公开的一种实施方式中,第一内圈体11包括第一内侧段111、第一外侧段112以及两个第一直段113,两个第一直段113的第一端分别与第一内侧段111的两端连接,两个第一直段113的第二端分别与第一外侧段112的两端连接。
第一外圈体12包括第二内侧段121、第二外侧段122以及两个第二直段123,两个第二直段123的第一端分别与第二内侧段121的两端连接,两个第二直段123的第二端分别与第二外侧段122的两端连接。
第一内侧段111的长度小于第二内侧段121和第一外侧段112的长度,第一外侧段112的长度小于第二外侧段122的长度,第二内侧段121的长度小于第二外侧段122的长度,第一直段113的长度小于第二直段123的长度。
通过如此设置,使得第一线圈1构成一个扇形结构,能够利于适应圆环形结构的定子铁芯4。
在一些示例中,第一内侧段111和第二内侧段121靠近定子铁芯4的轴线,第一外侧段112和第二外侧段122远离定子铁芯4的轴线,这里的内侧是指位于定子铁芯4的内环壁的一侧,外侧是指位于定子铁芯4的外环壁的一侧。第一内侧段111、第一外侧段112、第二内侧段121和第二外侧段122可为弧形结构,也可以为直线结构。
为了便于第一线圈1与定子电芯的连接固定,如图2所示,可选地,本公开的一种实施方式中,第一桥接段13的第一端与第一内圈体11远离定子铁芯4的轴线的一侧连接,第一桥接段13的第二端与第一外圈体12远离定子铁芯4的轴线的一侧连接,第一桥接段13沿定子铁芯4的径向方向倾斜设置;或者,第一桥接段13的第一端与第一内圈体11靠近定子铁芯4的轴线的一侧连接,第一桥接段13的第二端与第一外圈体12靠近定子铁芯4的轴线的一侧连接,第一桥接段13沿定子铁芯4的径向方向倾斜设置。
其中,第一内圈体11和第一外圈体12是整体套设结构,因此,第一桥接段13是在沿定子铁芯4的径向方向上进行倾斜设置,以便第一内圈体11和第一外圈体12实现连接。而同理,第一桥接段13不与第一直段113和第二直段123进行连接,可以保证第一线圈1与定子铁芯4的连接固定作用,避免出现相互干扰的情况。
其中,关于第一桥接段13是与第一内圈体11靠近定子铁芯4的轴线的一侧、第一外圈体12靠近定子铁芯4的轴线的一侧连接,还是与第一内圈体11远离定子铁芯4的轴线的一侧、第一外圈体12远离定子铁芯4的轴线的一侧连接,可根据实际需要进行选择设置。
为了便于第二线圈2的部分伸入到第一线圈1与定子铁芯4之间的间隙5中,同时为了减小对于定子铁芯4的径向方向上的空间占用,可选地,本公开的一种实施方式中,第二线圈2远离定子铁芯4的轴心的一端与定子铁芯4的轴心的直线距离小于第一线圈1远离定子铁芯4的轴心的一端与定子铁芯4的轴心的直线距离。
可以理解的是,第一线圈1和第二线圈2安装到定子铁芯4上时,第二线圈2距离定子铁芯4的轴线的最远端相比于第一线圈1距离定子铁芯4的轴线的最远端是更加靠近定子铁芯4的轴线的,从而使得第二线圈2的部分能够伸入到第一线圈1与定子铁芯4的外环壁之间的间隙5中,而且也实现只需要保证第一线圈1的尺寸大小,即可以保证对于定子铁芯4的径向方向上的空间占用。
需要说明的是,关于第一线圈1的尺寸与绕制的铜线的尺寸相关。
相关技术中,线圈绕组多采用圆形铜线进行绕制,为了减小空间占用,可选地,本公开的一种实施方式中,第一线圈1和第二线圈2采用扁铜线绕制而成。
在一些示例中,第一线圈1和第二线圈2均为由扁铜线绕制的多层线圈,其中第一线圈1和第二线圈2的层数可为6层,当然也可以为1层、2层、3层等等,具体可根据实际需要进行设置。
需要说明的是,当第一线圈1和第二线圈2为2层以上的结构时,上述实施方式中,第三内侧段211、第三外侧段212、第四内侧段221以及第四外侧段222由于凹陷的设置,其是在定子铁芯4的径向方向上呈多层结构。而第三直段213和第四直段223是在定子铁芯4的轴线方向上呈多层结构。
上述实施方式的第一内侧段111、第一外侧段112、第一直段113、第二内侧段121、第二外侧段122以及第二直段123均是在定子铁芯4的轴线方向上呈多层结构。
如图4和图5所示,本公开的第二方面还提供一种定子总成,包括定子铁芯4和多个上述的线圈绕组,定子铁芯4开设有多个安装槽41,每个线圈绕组的第一线圈1和第二线圈2分别连接于安装槽41。
其中,多个第一线圈1绕定子铁芯4的轴线呈环形间隔分布,每个第一线圈1与定子铁芯4的内环壁和外环壁之间均具有间隙5,相邻两个第一线圈1之间均设置有一个第二线圈2,且第二线圈2的部分分别位于相邻两个第一线圈1与定子铁芯4之间的间隙5内。
其中,多个第二线圈2同样是绕定子铁芯4的轴线呈环形间隔分布,每个第二线圈2的靠近定子铁芯4的一端的两侧能够分别伸入到该第二线圈2两侧的两个第一线圈1与定子铁芯4的内环壁之间的间隙5,而每个第二线圈2的远离定子铁芯4的一端的两侧能够分别伸入到该第二线圈2两侧的两个第一线圈1与定子铁芯4的外环壁之间的间隙5。
本实施方式中,多个安装槽41沿定子铁芯4的轴线呈环形间隔分布,安装槽41用于对第一线圈1和第二线圈2的安装定位。在一些示例中,第一线圈1或者第二线圈2安装在多个安装槽41中。基于上述实施方式中,第一线圈1的两个第一直段113和两个第二直段123分别连接于四个安装槽41中,第二线圈2的两个第三直段213和两个第四直段223分别连接于四个安装槽41中。因此,安装槽41的数量与第一线圈1和第二线圈2的数量有关。关于第一线圈1和第二线圈2的数量可根据具体的电机的相数进行设置。
可选地,本公开的一种实施方式中,每两个线圈绕组的第一线圈1和第二线圈2并联或串联,以使每两个线圈绕组构成一相。
其中,在一些示例中,一相中的两个线圈绕组的两个第一线圈1和两个第二线圈2可以进行并联,构成4个并联支路,当然也可以分别将两个线圈绕组的第一线圈1和第二线圈2进行并联,形成两个并联支路,也可以将两个线圈绕组的两个第一线圈1和两个第二线圈2进行串联,形成一个整体支路,具体可根据实际需要进行选择设置,在此不过多限制。
可选地,本公开的一种实施方式中,定子总成还包括电连接组件,电连接组件将多个绕组线圈进行电连接。
可选地,本公开的一种实施方式中,定子铁芯4的数量可为多个,多个定子铁芯4拼接在一起,每个定子铁芯4上均具有多个线圈绕组,对应的电连接组件的数量也设置多个。
本公开的第三方面还提供一种轴向磁通电机,包括上述的定子总成。
本公开的第四方面还提供一种车辆,包括上述的定子总成,或者上述的轴向磁通电机。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (15)
1.一种线圈绕组,其特征在于,包括第一线圈和第二线圈,所述第一线圈和所述第二线圈均用于连接于定子铁芯,所述第一线圈与所述定子铁芯之间具有间隙,所述第二线圈的部分伸入所述间隙内,以使所述第一线圈和所述第二线圈在所述定子铁芯的径向方向和/或在所述定子铁芯的轴线方向上部分堆叠设置。
2.根据权利要求1所述的线圈绕组,其特征在于,所述第一线圈和/或所述第二线圈包括外圈体和内圈体,所述内圈体嵌套在所述外圈体内。
3.根据权利要求1所述的线圈绕组,其特征在于,所述第一线圈和所述第二线圈均设置为平行于所述定子铁芯的径向平面,所述第二线圈设置有避让部,所述避让部能够避让所述第一线圈,使得所述第一线圈的部分穿过所述避让部;
在所述定子铁芯的轴线方向上,所述第一线圈的部分设置在所述第二线圈的部分的上方;
在所述定子铁芯的径向方向上,所述第一线圈和所述第二线圈部分堆叠设置。
4.根据权利要求3所述的线圈绕组,其特征在于,所述避让部构造为所述第二线圈的部分沿所述定子铁芯的轴线方向凹陷形成的容纳槽,所述容纳槽能够容纳部分所述第一线圈。
5.根据权利要求3所述的线圈绕组,其特征在于,所述第二线圈包括第二外圈体、第二内圈体、第二桥接段和两个第二电极接头,所述第二内圈体至少部分位于所述第二外圈体内,所述第二桥接段的第一端与所述第二内圈体连接,所述第二桥接段的第二端与所述第二外圈体连接,两个所述第二电极接头分别连接于所述第二内圈体和所述第二外圈体。
6.根据权利要求5所述的线圈绕组,其特征在于,所述第二内圈体靠近所述定子铁芯的轴线的一侧在所述定子铁芯的轴线方向上叠设于所述第二外圈体靠近所述定子铁芯的轴线的一侧,且沿所述定子铁芯的轴线方向凹陷以形成第一凹槽;
所述第二内圈体远离所述定子铁芯的轴线的一侧在所述定子铁芯的轴线方向上叠设于所述第二外圈体远离所述定子铁芯的轴线的一侧,且沿所述定子铁芯的轴线方向凹陷以形成第二凹槽,所述第一凹槽和所述第二凹槽共同构成所述避让部。
7.根据权利要求5所述的线圈绕组,其特征在于,所述第二桥接段的第一端与所述第二内圈体远离所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第二桥接段的第二端与所述第二外圈体远离所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第二桥接段沿所述定子铁芯的轴线方向倾斜设置;或者,
所述第二桥接段的第一端与所述第二内圈体靠近所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第二桥接段的第二端与所述第二外圈体靠近所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第二桥接段沿所述定子铁芯的轴线方向倾斜设置。
8.根据权利要求1所述的线圈绕组,其特征在于,所述第一线圈包括第一外圈体、第一内圈体、第一桥接段和两个第一电极接头,所述第一外圈体套设于所述第一内圈体,所述第一桥接段的第一端与所述第一内圈体连接,所述第一桥接段的第二端与所述第一外圈体连接,两个所述第一电极接头分别连接于所述第一内圈体和所述第一外圈体。
9.根据权利要求8所述的线圈绕组,其特征在于,所述第一桥接段的第一端与所述第一内圈体远离所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第一桥接段的第二端与所述第一外圈体远离所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第一桥接段沿所述定子铁芯的径向方向倾斜设置;或者,
所述第一桥接段的第一端与所述第一内圈体靠近所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第一桥接段的第二端与所述第一外圈体靠近所述定子铁芯的轴线的一侧连接,所述第一桥接段沿所述定子铁芯的径向方向倾斜设置。
10.根据权利要求1所述的线圈绕组,其特征在于,所述第二线圈远离所述定子铁芯的轴心的一端与所述定子铁芯的轴心的直线距离小于所述第一线圈远离所述定子铁芯的轴心的一端与所述定子铁芯的轴心的直线距离。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的线圈绕组,其特征在于,所述第一线圈和第二线圈采用扁铜线绕制而成。
12.一种定子总成,其特征在于,包括定子铁芯和多个如权利要求1-11中任一项所述的线圈绕组,所述定子铁芯开设有多个安装槽,每个所述线圈绕组的第一线圈和第二线圈分别连接于所述安装槽;
其中,多个所述第一线圈绕所述定子铁芯的轴线呈环形间隔分布,每个所述第一线圈与所述定子铁芯的内环壁和外环壁之间均具有间隙,相邻两个所述第一线圈之间均设置有一个所述第二线圈,且所述第二线圈的部分分别位于相邻两个所述第一线圈与所述定子铁芯之间的所述间隙内。
13.根据权利要求12所述的定子总成,其特征在于,每两个所述线圈绕组的第一线圈和第二线圈并联或串联,以使每两个所述线圈绕组构成一相。
14.一种轴向磁通电机,其特征在于,包括如权利要求12或13中所述的定子总成。
15.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求12或13中所述的定子总成,或者如权利要求14中所述的轴向磁通电机。
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