CN220653054U - 定子组件及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定子组件及电机，包括：定子铁芯，所述定子铁芯上形成有在径向上依次布置的多个定子槽段，相邻的两个所述定子槽段中，位于径向内侧定子槽段的宽度小于位于径向外侧定子槽段的宽度；第一导线和第二导线，所述第一导线和所述第二导线均收容于所述内侧定子槽段内且在所述定子铁芯的周向上间隔设置。根据本实用新型设计的定子组件可以在提升电机的槽满率的同时降低电机高频时由于集肤效应导致导线发生的交流损耗。

Description

定子组件及电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，尤其是涉及一种定子组件及电机。

背景技术

相关技术中，电机定子形成有定子槽，电机可以应用扁线型导线作为定子绕组，现有技术中，扁线占用定子槽的空间有限，无法实现对定子槽内空间的有效利用，定子槽的槽满率低，并且，由于集肤效应的影响，位于定子槽槽口的扁线在高频下电阻值会增加，扁线铜耗高，并且电机功率密度与效率低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种定子组件。根据本实用新型设计的定子组件可以在提升电机的槽满率的同时降低电机高频时由于集肤效应导致导线发生的交流损耗。

本实用新型还提出了一种具有上述定子组件的电机。

根据本实用新型的定子组件包括：定子铁芯，所述定子铁芯上形成有在径向上依次布置的多个定子槽段，相邻的两个所述定子槽段中，位于径向内侧定子槽段的宽度小于位于径向外侧定子槽段的宽度；第一导线和第二导线，所述第一导线和所述第二导线均收容于所述内侧定子槽段内且在所述定子铁芯的周向上间隔设置。

根据本实用新型的定子组件可以在提升电机的槽满率的同时降低电机高频时由于集肤效应导致导线发生的交流损耗，其定子铁芯径向外侧定子槽段的宽度大于位于径向内侧定子槽段的宽度，以增大导线的可占用空间，从而提升电机的槽满率，并且位于内侧定子槽段的导线分为两条单独导线，可以减小位于内侧定子槽段的单个导线在定子铁芯轴向上的横截面积，以有效降低电机高频时由于集肤效应导致导线发生的交流损耗，从而提升电机工作密度与效率。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一导线包括第一段和第二段，所述第一段和所述第二段彼此平行且均沿所述定子铁芯的轴向延伸，所述第一段与所述第二段的同侧一端相连；所述第二导线包括第三段和第四段，所述第三段和所述第四段彼此平行且均沿所述定子铁芯的轴向延伸，所述第三段与所述第四段的同侧一端相连；所述第一段与所述第三段在周向上正对设置；所述第二段与所述第四段在所述定子铁芯的周向上正对设置。

根据本实用新型的一些实施例，定子组件还包括：第三导线，所述第三导线构造为至少一个且设置于所述第一导线和所述第二导线在所述定子铁芯径向上的外侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一导线和所述第二导线在所述定子铁芯轴向上的投影的总面积为S1，所述第三导线在所述定子铁芯轴向上的投影的面积为S2，且满足：S1≤S2。

根据本实用新型的一些实施例，定子组件还包括：第四导线，所述第四导线构造为至少一个且设置于所述外侧定子槽段中，所述第四导线在所述定子铁芯轴向上的投影的面积为S3，第三导线在所述定子铁芯轴向上的投影的面积为S2，且满足：S3＞S2。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一导线、所述第二导线、所述第三导线及所述第四导线在所述定子铁芯轴向上的投影均为矩形。

根据本实用新型的一些实施例，所述定子铁芯包括：铁芯本体，所述铁芯本体构造为环形；定子轭部，所述定子轭部构造为在所述铁芯本体周向上间隔设置的多个，相邻两个所述定子轭部之间形成有所述定子槽段。

根据本实用新型的一些实施例，所述定子轭部远离所述铁芯本体的端部形成有朝向所述定子槽段凸出的限位凸部。

根据本实用新型的一些实施例，定子组件还包括：绝缘层，所述绝缘层设置于所述定子铁芯与所述第一导线和所述第二导线之间。

下面简单描述根据本实用新型的电机。

根据本实用新型的电机包括上述任意一项实施例中所述的定子组件。由于根据本实用新型的电机包括上述任意一项实施例中所述的定子组件，所以根据本实用新型的电机槽满率高，且电机功率密度与效率大。

综上所述，根据本实用新型的定子组件，其定子铁芯径向外侧定子槽段的宽度大于位于径向内侧定子槽段的宽度，可以提升电机的槽满率，并且位于内侧定子槽段的导线分为两条单独导线，可以减小位于内侧定子槽段的单个导线在定子铁芯轴向上的横截面积，本申请的定子组件可以在提升电机的槽满率的同时降低电机高频时由于集肤效应导致导线发生的交流损耗，提升电机工作密度与效率。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的定子组件整体结构图；

图2是根据本实用新型实施例的第四导线结构图；

图3是根据本实用新型实施例的第三导线结构图；

图4是根据本实用新型实施例的第一导线和第二导线结构图；

图5是根据本实用新型实施例的定子铁芯结构图；

图6是根据本实用新型实施例的定子槽段内绕线示意图。

附图标记：

1、定子组件；10、定子铁芯；11、铁芯本体；12、定子轭部；121、限位凸部；13、内侧定子槽段；14、外侧定子槽段；

20、第一导线；21、第一段；22、第二段；

30、第二导线；31、第三段；32、第四段；

40、第三导线；50、第四导线。

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，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

相关技术中，电机定子形成有定子槽，电机可以应用扁线型导线作为定子绕组，现有技术中，扁线占用定子槽的空间有限，无法实现对定子槽内空间的有效利用，定子槽的槽满率低，并且，由于集肤效应的影响，位于定子槽槽口的扁线在高频下电阻值会增加，扁线铜耗高，并且电机功率密度与效率低。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的定子组件1。

如图1、图4、图6所示，根据本实用新型的定子组件1包括：定子铁芯10、第一导线20和第二导线30，定子铁芯10上形成有在径向上依次布置的多个定子槽段，相邻的两个定子槽段中，位于径向内侧定子槽段13的宽度小于位于径向外侧定子槽段14的宽度；第一导线20和第二导线30均收容于内侧定子槽段13内且在定子铁芯10的周向上间隔设置。具体地，由于导线一般由漆包层和纯金属组成，且漆包层厚度相同，当导线在定子槽段内的可占用空间更多时，纯金属所占空间就会更多，从而可以提升电机的槽满率，因此将定子槽段设计为，在定子铁芯10径向外侧定子槽段14的宽度大于位于径向内侧定子槽段13的宽度，以增大导线的可占用空间。位于内侧定子槽段13的导线在高频下集肤效应明显，该处导线的纯金属在高频下交流损耗大，因此将位于内侧定子槽段13的导线构造为在定子铁芯10周向上间隔设置的第一导线20和第二导线30，通过将位于内侧定子槽段13的导线分为两条单独导线，从而减小位于内侧定子槽段13的单个导线在定子铁芯10轴向上的横截面积，以有效降低电机高频时由于集肤效应导致导线发生的交流损耗，从而提升电机工作密度与效率。

根据本实用新型的定子组件1可以在提升电机的槽满率的同时降低电机高频时由于集肤效应导致导线发生的交流损耗，其定子铁芯10径向外侧定子槽段14的宽度大于位于径向内侧定子槽段13的宽度，以增大导线的可占用空间，从而可提升电机的槽满率，并且位于内侧定子槽段13的导线分为两条单独导线，可以减小位于内侧定子槽段13的单个导线在定子铁芯10轴向上的横截面积，以有效降低电机高频时由于集肤效应导致导线发生的交流损耗，从而提升电机工作密度与效率。

根据本实用新型的一些实施例，如图6所示，第一导线20包括第一段21和第二段22，第一段21和第二段22彼此平行且均沿定子铁芯10的轴向延伸，第一段21与第二段22的同侧一端相连；第二导线30包括第三段31和第四段32，第三段31和第四段32彼此平行且均沿定子铁芯10的轴向延伸，第三段31与第四段32的同侧一端相连；第一段21与第三段31在周向上正对设置；第二段22与第四段32在定子铁芯10的周向上正对设置。可以是，第一导线20和第二导线30均为“U”型导线，第一导线20和第二导线30占据内侧定子槽段13的两层空间，其中第一段21与第三段31在同一层，第二段22与第四段32在同一层，第一导线20的两段错层布置，第二导线30的两层也错层布置。

根据本实用新型的一些实施例，如图3、图6所示，定子组件1还包括第三导线40，第三导线40构造为至少一个且设置于第一导线20和第二导线30在定子铁芯10径向上的外侧，可以是，每个定子槽段内布设多层导线，第三导线40位于第一导线20和第二导线30在定子铁芯10径向上的外层空间，也可以是，内侧定子槽段13仅布设有第一导线20和第二导线30，外侧定子槽段14内布设第三导线40，可以根据电机需求布置。

根据本实用新型的一些实施例，如图6所示，第一导线20和第二导线30在定子铁芯10轴向上的投影的总面积为S1，第三导线40在定子铁芯10轴向上的投影的面积为S2，且满足：S1≤S2，第三导线40与第一导线20和第二导线30均布设于同一定子槽段内，且第一导线20和第二导线30在定子铁芯10轴向上的投影的总面积不大于第三导线40在定子铁芯10轴向上的投影的面积，以降低集肤效应对导线的影响。

根据本实用新型的一些实施例，如图2、图6所示，定子组件1还包括第四导线50，第四导线50构造为至少一个且设置于外侧定子槽段14中，第四导线50在定子铁芯10轴向上的投影的面积为S3，第三导线40在定子铁芯10轴向上的投影的面积为S2，且满足：S3＞S2，在定子铁芯10的轴向上，外侧定子槽段14的横截面积大于内侧定子槽段13的横截面积，因此令第四导线50在定子铁芯10轴向上的投影的面积大于第三导线40在定子铁芯10轴向上的投影的面积，以提高电机的槽满率。

根据本实用新型的一些实施例，如图6所示，第一导线20、第二导线30、第三导线40及第四导线50在定子铁芯10轴向上的投影均为矩形，可以减小导线之间的空隙，整体上可提升电机的槽满率。

根据本实用新型的一些实施例，如图5所示，定子铁芯10包括铁芯本体11及定子轭部12，铁芯本体11构造为环形；定子轭部12构造为在铁芯本体11周向上间隔设置的多个，相邻两个定子轭部12之间形成有定子槽段，以在定子铁芯10的周向上设置多个定子槽段，且在定子铁芯10的径向上，位于径向内侧定子槽段13的宽度小于位于径向外侧定子槽段14的宽度。

根据本实用新型的一些实施例，如图6所示，定子轭部12远离铁芯本体11的端部形成有朝向定子槽段凸出的限位凸部121，由于第一导线20、第二导线30为所有导线在定子铁芯10径向上的最内层导线，限位凸部121可选择地与第一导线20、第二导线30朝向限位凸部121的表面止抵，以限制所有导线脱出定子槽段。

根据本实用新型的一些实施例，定子组件1还包括绝缘层(未示出)，绝缘层设置于定子铁芯10与第一导线20和第二导线30之间，绝缘层与定子铁芯10间隙配合，且适于在定子铁芯10和导线之间起到绝缘保护作用。

在一些实施例中，绝缘层可以是绝缘纸，绝缘纸的形状可根据电机需求选择。

下面简单描述根据本实用新型的电机。

根据本实用新型的电机包括上述任意一项实施例中所述的定子组件1。由于根据本实用新型的电机包括上述任意一项实施例中所述的定子组件1，所以根据本实用新型的电机槽满率高，且电机功率密度与效率大。

综上所述，根据本实用新型的定子组件1，其定子铁芯10径向外侧定子槽段14的宽度大于位于径向内侧定子槽段13的宽度，可以提升电机的槽满率，并且位于内侧定子槽段13的导线分为两条单独导线，可以减小位于内侧定子槽段13的单个导线在定子铁芯10轴向上的横截面积，本申请的定子组件1可以在提升电机的槽满率的同时降低电机高频时由于集肤效应导致导线发生的交流损耗，提升电机工作密度与效率。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种定子组件，其特征在于，包括：

定子铁芯，所述定子铁芯上形成有在径向上依次布置的多个定子槽段，相邻的两个所述定子槽段中，位于径向内侧定子槽段的宽度小于位于径向外侧定子槽段的宽度；

第一导线和第二导线，所述第一导线和所述第二导线均收容于所述内侧定子槽段内且在所述定子铁芯的周向上间隔设置。

2.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述第一导线包括第一段和第二段，所述第一段和所述第二段彼此平行且均沿所述定子铁芯的轴向延伸，所述第一段与所述第二段的同侧一端相连；

所述第二导线包括第三段和第四段，所述第三段和所述第四段彼此平行且均沿所述定子铁芯的轴向延伸，所述第三段与所述第四段的同侧一端相连；

所述第一段与所述第三段在周向上正对设置；所述第二段与所述第四段在所述定子铁芯的周向上正对设置。

3.根据权利要求2所述的定子组件，其特征在于，还包括：第三导线，所述第三导线构造为至少一个且设置于所述第一导线和所述第二导线在所述定子铁芯径向上的外侧。

4.根据权利要求3所述的定子组件，其特征在于，所述第一导线和所述第二导线在所述定子铁芯轴向上的投影的总面积为S1，所述第三导线在所述定子铁芯轴向上的投影的面积为S2，且满足：S1≤S2。

5.根据权利要求4所述的定子组件，其特征在于，还包括：第四导线，所述第四导线构造为至少一个且设置于所述外侧定子槽段中，所述第四导线在所述定子铁芯轴向上的投影的面积为S3，第三导线在所述定子铁芯轴向上的投影的面积为S2，且满足：S3＞S2。

6.根据权利要求5所述的定子组件，其特征在于，所述第一导线、所述第二导线、所述第三导线及所述第四导线在所述定子铁芯轴向上的投影均为矩形。

7.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述定子铁芯包括：

铁芯本体，所述铁芯本体构造为环形；

定子轭部，所述定子轭部构造为在所述铁芯本体周向上间隔设置的多个，相邻两个所述定子轭部之间形成有所述定子槽段。

8.根据权利要求7所述的定子组件，其特征在于，所述定子轭部远离所述铁芯本体的端部形成有朝向所述定子槽段凸出的限位凸部。

9.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，还包括：绝缘层，所述绝缘层设置于所述定子铁芯与所述第一导线和所述第二导线之间。

10.一种电机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的定子组件。