CN220139309U - 定子组件、电机和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定子组件、电机和车辆，包括定子芯和端部绕组，所述端部绕组设于所述定子芯的端部，所述端部绕组包括多个导体组，多个所述导体组沿着所述定子芯的周向顺次排布，每个所述导体组均包括多个沿着所述定子芯的径向方向依次设置的扁线导体，每个所述扁线导体远离所述定子芯的端部的特征线的切线在所述定子芯的轴向剖面上的投影均与所述定子芯的轴线呈夹角αi，i为自然数；且同一所述导体组的多个所述扁线导体在所述轴向剖面的投影和所述轴线所形成的夹角αi在沿着远离所述定子芯的轴线的径向方向上呈递增趋势。本实用新型的定子组件高效的利用了端部空间，增大了导体的层间间隙，提升了电机端部绕组的散热性能。

Description

定子组件、电机和车辆

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体地，涉及一种定子组件、一种电机和一种车辆。

背景技术

当下，新能源汽车产业发展迅速，作为新能源汽车的动力驱动，电机性能的优良直接决定了整车的驾驶体验。但是相关技术中，电机的定子组件的端部绕组存在散热和冷却效果差的问题，降低了电机运行的持续性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型实施例提出一种定子组件，该定子组件高效的利用了端部空间，增大了导体的层间间隙，提升了电机端部绕组的散热性能。

本实用新型实施例还提出一种包括上述定子组件的电机。

本实用新型实施例还提出一种包括上述电机的车辆。

本实用新型实施例的定子组件包括：

定子芯；

端部绕组，所述端部绕组设于所述定子芯的端部，所述端部绕组包括多个导体组，多个所述导体组沿着所述定子芯的周向顺次排布，每个所述导体组均包括多个沿着所述定子芯的径向方向依次设置的扁线导体；

每个所述扁线导体远离所述定子芯的端部的特征线的切线在所述定子芯的轴向剖面上的投影均与所述定子芯的轴线呈夹角αi，i为自然数；

且同一所述导体组的多个所述扁线导体在所述轴向剖面的投影和所述轴线所形成的夹角αi在沿着远离所述定子芯的轴线的径向方向上呈递增趋势。

本实用新型实施例的定子组件高效的利用了端部空间，增大了导体的层间间隙，提升了电机端部绕组的散热性能。

在一些实施例中，同一所述导体组的多个所述扁线导体在所述轴向剖面的投影与所述轴线所形成的夹角αi的集合，在所述集合中，所述夹角αi和所述夹角αi-1的差值与所述夹角αi+1和所述夹角αi的差值相同或不同。

在一些实施例中，所述夹角αi为所述扁线导体的投影与所述轴线所形成的夹角的上限值。

在一些实施例中，所述扁线导体具有邻近所述定子芯的连接段，在沿着远离所述定子芯的轴线的方向上，同一所述导体组内相邻的两个所述扁线导体的位于内侧的所述扁线导体的连接段压合于位于外侧的所述扁线导体的连接段的上方。

在一些实施例中，至少部分所述连接段在所述轴向剖面上的投影为弧线，在沿着远离所述定子芯的轴线的径向方向上，同一所述导体组的多个所述扁线导体的连接段的投影所对应的圆的半径R逐渐变小。

在一些实施例中，所述扁线导体包括第一倾斜段和第二倾斜段，所述第一倾斜段和所述第二倾斜段的倾斜方向相反；

所述第一倾斜段和所述第二倾斜段圆角过渡相连并具有折弯半径r1；

或，所述第一倾斜段和所述第二倾斜段通过平直段相连，所述平直段和所述第一倾斜段圆角过渡并具有折弯半径r2，所述平直段和所述第二倾斜段圆角过渡并具有折弯半径r3，所述折弯半径r2和所述折弯半径r3相等。

在一些实施例中，所述定子芯设有多个装配槽，每个所述扁线导体均包括第一连接段和第二连接段，同一所述扁线导体的所述第一连接段和所述第二连接段的一部分分别一一对应地嵌入两个所述装配槽内，且同一所述扁线导体的所述第一连接段和所述第二连接段的长度相等并均与所述定子芯的端面垂直。

在一些实施例中，所述第一倾斜段和所述第二倾斜段连接于所述第一连接段和所述第二连接段之间，所述第一倾斜段和第一连接段圆角过渡并具有折弯半径r4，所述第二倾斜段和第二连接段圆角过渡并具有折弯半径r5，所述折弯半径r4和所述折弯半径r5相等。本实用新型实施例的电机包括如上述任一实施例中所述的定子组件。

本实用新型实施例的车辆包括如上述任一实施例中所述的电机。

附图说明

图1是本实用新型实施例的定子组件的立体示意图。

图2是图1中端部绕组的局部示意图。

图3是图2中端部绕组的特征线的投影示意图。

图4是本实用新型实施例的一个扁线导体的特征线的示意图。

图5是图4中特征线所对应的扁线导体的示意图。

图6是本实用新型实施例的另一个扁线导体的特征线的示意图。

图7是图6中特征线所对应的扁线导体的示意图。

附图标记：

定子芯1；装配槽11；轴线12；

端部绕组2；导体组21；扁线导体211；连接段2111；第一连接段2111a；第二连接段2111b；第一倾斜段2112a；第二倾斜段2112b；平直段2113。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型实施例的定子组件包括定子芯1和端部绕组2，端部绕组2设于定子芯1的端部。如图1所示，定子芯1可以为圆环状，端部绕组2设有两个，两个端部绕组2分别设于定子芯1在轴向方向上的一端。

每个端部绕组2均包括多个导体组21，多个导体组21沿着定子芯1的周向顺次间隔排布，且每个导体组21均包括多个沿着定子芯1的径向方向依次设置的扁线导体211。

定子芯1的轴向剖面可视为过定子芯1的轴线12的一个纵剖面，如图2所示，每个扁线导体211的远离定子芯1的端部（当定子芯1位于扁线导体211的下方时，该端部即为扁线导体211的顶端）的特征线（在不考虑扁线导体的宽度、长度、厚度等尺寸的情况，能够反映扁线导体的延伸、形状等特征的线）的切线在轴向剖面上的投影均与定子芯1的轴线12呈夹角αi，其中i为自然数。

例如，最内侧的扁线导体211在轴向剖面上的投影与轴线12形成夹角α1，次外层的扁线导体211在轴向剖面上的投影与轴线12形成夹角α2，然后沿着从定子芯1的内部向外部的方向，每个扁线导体211在轴向剖面上的投影与轴线12所形成的夹角分别为夹角α3、夹角α4、夹角α5等。

在沿着远离定子芯1的轴线12的方向（也即定子芯1从内部向外部的方向）上，同一导体组21的多个扁线导体211在轴向剖面的投影和轴线12所形成的夹角αi呈递增趋势，具体地，如图2所示，在沿着定子芯1从内部至外部的方向上，同一导体组21的多个扁线导体211在轴向剖面的投影和轴线12所形成的夹角α分别为夹角α1、夹角α2、夹角α3、夹角α4、夹角α5等，其中夹角α1大于夹角α2，夹角α2大于夹角α3，夹角α3大于夹角α4，夹角α4大于夹角α5等。

本实用新型实施例的定子组件，每个导体组21的多个扁线导体211均具有一定的倾斜角度，从而使得相邻的两个扁线导体211之间均形成一定的间隔空间，间隔空间内可以供机油等冷却介质流入，从而可以增强对端部绕组2的散热和冷却效果，也实现了对电机的端部的有限空间的高效利用。

在一些实施例中，如图2和图3所示，夹角α1和夹角α2的差值可以为a1，夹角α2和夹角α3的差值可以为a2，夹角α3和夹角α4的差值可以为a3，夹角α4和夹角α5的差值可以为a4等。差值a1、差值a2、差值a3、差值a4等差值可以均相同。由此，可以使得任意相邻的两个扁线导体211之间的间隔空间大体一致，从而可以保证没处扁线导体211均具有较好的散热效果。

在其他一些实施例中，也可以根据实际装配情况等确定各个扁线导体211的投影和轴线12所形成夹角αi，此时，各个夹角αi也可以不同，从而可以提升安装的便利性。

在一些实施例中，夹角αi为扁线导体211的投影与轴线12所形成的夹角的上限值。例如，如图2所示，每个扁线导体211均具有背离定子芯1的端部，夹角αi可以为过定子芯1的端部在轴向剖面上的投影的直线与定子芯1的轴线12所形成的夹角，由此，可以使得夹角αi能够实现定量化，从而方便了扁线导体211的倾斜加工。

在一些实施例中，如图2所示，扁线导体211具有邻近定子芯1的连接段2111，在沿着远离定子芯1的轴线12的方向（定子芯1从内至外的方向）上，同一导体组21内相邻的两个扁线导体211的位于内侧的扁线导体211的连接段2111压合于位于外侧的扁线导体211的连接段2111的上方。

具体地，连接段2111可以为弧线型，且每个连接段2111所对应的圆心位于定子芯1的外侧，在定子芯1的径向方向上，位于外侧的连接段2111被包裹在内侧的连接段2111内。由此，可以使得同一导体组21的多个扁线导体211能够紧凑的配合在定子芯1的对应的装配槽11内。

在一些实施例中，至少部分连接段2111在轴向剖面上的投影为弧线，在沿着远离定子芯1的轴线12的径向方向上，同一导体组21的多个扁线导体211的连接段2111的投影所对应的圆的半径R逐渐变小。

例如，如图3所示，位于最外侧的扁线导体211的连接段2111所对应的圆的半径可以为R1，位于次外层的扁线导体211的连接段2111所对应的圆的半径可以为R2，然后在沿着向内的方向上，各个连接段2111所对应的圆的半径可以分别为R3、R4等。其中半径R1要小于半径R2，半径R2要小于半径R3，半径R3要小于半径R4等。由此，使得位于内侧的连接段2111的曲度相对较小，从而方便了压合在相邻的位于外侧的连接段2111的上方。

在一些实施例中，如图4至图7所示，扁线导体211包括第一倾斜段2112a（字母d对应的部分）和第二倾斜段2112b（字母e对应的部分），第一倾斜段2112a和第二倾斜段2112b连接于第一连接段2111a和第二连接段2111b之间，第一倾斜段2112a和第二倾斜段2112b的倾斜方向相反，即第一倾斜段2112a和第二倾斜段2112b大体呈八字型布置。

如图4和图5所示，第一倾斜段2112a和第二倾斜段2112b可以直接相连，且第一倾斜段2112a和第二倾斜段2112b的连接处可以圆角过渡并具有折弯半径r1。

在一些实施例中，如图6和图7所示，扁线导体211也可以包括平直段2113（字母f对应的部分），平直段2113连接在第一倾斜段2112a和第二倾斜段2112b之间，平直段2113的一端和第一倾斜段2112a圆角过渡相连并具有折弯半径r2，平直段2113的另一端和第二倾斜段2112b圆角过渡相连并具有折弯半径r3，折弯半径r2和折弯半径r3相等。从而也可以起到消除应力集中并保证结构对称性的作用。

在一些实施例中，如图1所示，定子芯1设有多个装配槽11，多个装配槽11可以沿着定子芯1的内周壁等间隔排布，且每个装配槽11均可以沿着定子芯1的轴线12贯穿定子芯1。

每个扁线导体211均具有两个连接段2111，如图4至图7所示，两个连接段2111分别为第一连接段2111a（字母b对应的部分）和第二连接段2111b（字母c对应的部分），第一连接段2111a和第二连接段2111b之间的距离可视为扁线导体的跨距（字母a对应的部分），同一扁线导体211的第一连接段2111a和第二连接段2111b的一部分分别一一对应地嵌入两个装配槽11内。

同一扁线导体211的第一连接段2111a和第二连接段2111b的长度相等并均与定子芯1的端面垂直。定子芯1的端面即为定子芯1上垂直于轴线12的表面，第一连接段2111a和第二连接段2111b的延伸方向均与定子芯1的端面垂直。由此，使得第一连接段2111a和第二连接段2111b的延伸方向和装配槽11的延伸方向一致，进而方便了装配至对应的装配槽11内。

第一倾斜段2112a和第一连接段2111a圆角过渡相连并具有折弯半径r4，第二倾斜段2112b和第二连接段2111b圆角过渡相连并具有折弯半径r5，折弯半径r4和折弯半径r5相等。由此，既可以通过圆角避免应力集中的情况，也可以实现扁线导体211结构的对称性，从而有利于提升电机运行的结构稳定性。

下面描述本实用新型实施例的电机。

本实用新型实施例的电机包括定子组件，定子组件可以为如上述任一实施例中描述的定子组件。电机还包括转子组件，转子组件可以配合在定子组件内。

下面描述本实用新型实施例的车辆。

本实用新型实施例的车辆包括电机，电机可以为如上述任一实施例中描述的电机。车辆可以为新能源汽车，具体可以为轿车、SUV、巴士、皮卡等车辆。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种定子组件，其特征在于，包括：

定子芯；

端部绕组，所述端部绕组设于所述定子芯的端部，所述端部绕组包括多个导体组，多个所述导体组沿着所述定子芯的周向顺次排布，每个所述导体组均包括多个沿着所述定子芯的径向方向依次设置的扁线导体；

每个所述扁线导体远离所述定子芯的端部的特征线的切线在所述定子芯的轴向剖面上的投影均与所述定子芯的轴线呈夹角αi，i为自然数；

且同一所述导体组的多个所述扁线导体在所述轴向剖面的投影和所述轴线所形成的夹角αi在沿着远离所述定子芯的轴线的径向方向上呈递增趋势。

2.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，同一所述导体组的多个所述扁线导体在所述轴向剖面的投影与所述轴线所形成的夹角αi的集合，在所述集合中，所述夹角αi和所述夹角αi-1的差值与所述夹角αi+1和所述夹角αi的差值相同或不同。

3.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述夹角αi为所述扁线导体的投影与所述轴线所形成的夹角的上限值。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的定子组件，其特征在于，所述扁线导体具有邻近所述定子芯的连接段，在沿着远离所述定子芯的轴线的方向上，同一所述导体组内相邻的两个所述扁线导体的位于内侧的所述扁线导体的连接段压合于位于外侧的所述扁线导体的连接段的上方。

5.根据权利要求4所述的定子组件，其特征在于，至少部分所述连接段在所述轴向剖面上的投影为弧线，在沿着远离所述定子芯的轴线的径向方向上，同一所述导体组的多个所述扁线导体的连接段的投影所对应的圆的半径R逐渐变小。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的定子组件，其特征在于，所述扁线导体包括第一倾斜段和第二倾斜段，所述第一倾斜段和所述第二倾斜段的倾斜方向相反；

所述第一倾斜段和所述第二倾斜段圆角过渡相连并具有折弯半径r1；

或，所述第一倾斜段和所述第二倾斜段通过平直段相连，所述平直段和所述第一倾斜段圆角过渡并具有折弯半径r2，所述平直段和所述第二倾斜段圆角过渡并具有折弯半径r3，所述折弯半径r2和所述折弯半径r3相等。

7.根据权利要求6所述的定子组件，其特征在于，所述定子芯设有多个装配槽，每个所述扁线导体均包括第一连接段和第二连接段，同一所述扁线导体的所述第一连接段和所述第二连接段的一部分分别一一对应地嵌入两个所述装配槽内，且同一所述扁线导体的所述第一连接段和所述第二连接段的长度相等并均与所述定子芯的端面垂直。

8.根据权利要求7所述的定子组件，其特征在于，所述第一倾斜段和所述第二倾斜段连接于所述第一连接段和所述第二连接段之间，所述第一倾斜段和第一连接段圆角过渡并具有折弯半径r4，所述第二倾斜段和第二连接段圆角过渡并具有折弯半径r5，所述折弯半径r4和所述折弯半径r5相等。

9.一种电机，其特征在于，包括如上述权利要求1-8中任一项所述的定子组件。

10.一种车辆，其特征在于，包括如上述权利要求9所述的电机。