CN220964413U - 一种两层绕组及定子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种两层绕组及定子，所述两层绕组包括相绕组，所述相绕组包括Q个线圈环，Q≥2；所述线圈环由p个沿周向均布设置的发卡导体组串联而成，p为磁极对数，所述发卡导体组包括位于同一磁极位置上且相互串联的内层发卡和外层发卡；其中一个所述线圈环上的至少一个磁极位置处的内层发卡或外层发卡的节距为Y‑Q+1，其他Q‑1个所述线圈环上处于对应磁极位置上的内层发卡或外层发卡的节距均为Y+1，其他所有所述内层发卡和外层发卡的节距均为Y，Y为极距。本实用新型具有结构设计合理，能够减少跳线，降低焊接端高度，提高功率密度等优点。

Description

一种两层绕组及定子

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别的涉及一种两层绕组及定子。

背景技术

随着新能源汽车技术的发展，其对于驱动电机的运行性能要求越来越高。作为新能源汽车的关键部件，驱动电机的输出性能直接影响整机的高效运行。现有驱动电机按照定子绕组的绕线结构不同可分为圆线电机和扁线电机。相较于传统的圆线电机来说，扁线电机具有槽满率高、功率密度高、温度性能好等优势。在扁线电机的设计制造中，行业内各电机制造商及车辆制造商均有一些不同的绕组布置方式，从电磁性能及工艺复杂性来看均不相同，不同的绕组布置方式会对定子制作的复杂程度产生直接的影响。两层绕组是指在每个定子槽内布置两根扁线，通常，需要使用跳线将同一相上的线圈焊接相连，使用跳线后，为了保证跳线间的距离，会导致绕组的焊接端高度增加。而且跳线所在位置需要使用单独的焊接工装和设备进行焊接，焊接端的一致性差。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计合理，能够减少跳线，降低焊接端高度，提高功率密度的两层绕组及定子。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种两层绕组，包括相绕组，其特征在于，所述相绕组包括Q个线圈环，Q≥2；所述线圈环由p个沿周向均布设置的发卡导体组串联而成，p为磁极对数，所述发卡导体组包括位于同一磁极位置上且相互串联的内层发卡和外层发卡；其中一个所述线圈环上的至少一个磁极位置处的内层发卡或外层发卡的节距为Y-Q+1，其他Q-1个所述线圈环上处于对应磁极位置上的内层发卡或外层发卡的节距均为Y+1，其他所有所述内层发卡和外层发卡的节距均为Y，Y为极距。

进一步的，所述内层发卡或外层发卡均包括整体呈U型的发卡主体，所述发卡主体包括两个相互平行设置的支腿部和连接在两个支腿部一端的头部，两个所述支腿部的另一端各设置有一个支脚，位于同一发卡主体上的两个支脚在发卡主体的宽度方向上朝向同一侧偏转弯折；所述内层发卡和外层发卡位于同一磁极位置处，且二者支脚的偏转弯折方向相反；所述内层发卡和外层发卡上相向弯折的支脚连接形成所述发卡导体组。

进一步的，所述相绕组包括2个串联设置的线圈环，其中一个所述线圈环上的至少一个磁极位置处的内层发卡或外层发卡的节距为Y-1，另一个所述线圈环上处于对应磁极位置上的内层发卡或外层发卡的节距为Y+1。

进一步的，其中一个所述线圈环上的n个磁极位置处的内层发卡或外层发卡的节距为Y-1，另一个所述线圈环上n个处于对应磁极位置上的内层发卡或外层发卡的节距为Y+1，n为奇数。

进一步的，所述相绕组包括2个并联设置的线圈环，其中一个所述线圈环上的至少一个磁极位置处的内层发卡或外层发卡的节距为Y-1，另一个所述线圈环上处于对应磁极位置上的内层发卡或外层发卡的节距为Y+1。

进一步的，所述线圈环由p个沿周向均布设置的发卡导体组串联而成，p为偶数；其中一个所述线圈环上的n个沿周向均布的磁极位置处的内层发卡或外层发卡的节距为Y-1，另一个所述线圈环上n个处于对应磁极位置上的内层发卡或外层发卡的节距为Y+1，n为偶数。

进一步的，所述相绕组包括3个串联或并联设置的线圈环，所述线圈环由p个沿周向均布设置的发卡导体组串联而成，p为偶数；其中一个所述线圈环上的至少一个磁极位置处的内层发卡或外层发卡的节距为Y-1，另一个所述线圈环上处于对应磁极位置上的内层发卡或外层发卡的节距为Y+1。

进一步的，所述相绕组的任一磁极位置上，其中一个所述内层发卡的节距为Y-Q+1，其他所有的所述内层发卡的节距均为Y+1，或者其中一个所述外层发卡的节距为Y-Q+1，其他所有的所述外层发卡的节距均为Y+1。

进一步的，所述相绕组的任一磁极位置上，其中一个所述内层发卡和外层发卡的节距为Y-Q+1，其他所有的所述内层发卡和外层发卡的节距均为Y+1。

一种定子，其特征在于，包括如上所述的两层绕组。

综上所述，本实用新型具有结构设计合理，能够减少跳线，降低焊接端高度，提高功率密度等优点。

附图说明

图1为实施例1的整体结构示意图。

图2为图1的俯视结构示意图。

图3为一相双层绕组的结构示意图。

图4和图5为发卡导体组的结构示意图。

图6为内层发卡的同心状态结构示意图。

图7和图8为相绕组与接线端的装配结构示意图。

图9为实施例2的结构示意图。

图10和图11为实施例3的结构示意图。

图12为两个磁极位置上的内层发卡呈同心状态的结构示意图。

图13为所有磁极位置上的内层发卡呈同心状态的结构示意图。

图14为所有磁极位置上的外层发卡呈同心状态的结构示意图。

图15为实施例4中相绕组的结构示意图。

图16和图17为两个线圈环上的发卡导体组的结构示意图。

图18和图19为不同接线端的连接结构示意图。

图20为变体线圈环结构示意图。

图21为实施例5的结构示意图。

图22为实施例5的相绕组结构示意图。

图23为实施例6的结构示意图。

图24为实施例6的相绕组结构示意图。

图25为实施例7的相绕组结构示意图。

图26为实施例8的相绕组结构示意图。

实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1：

一种双层绕组电机，如图1所示，包括整体呈圆筒形的定子铁芯1和双层绕组2，所述定子铁芯1上具有沿轴向贯通设置的定子槽，所述定子槽沿定子铁芯的圆周方向间隔均布排列，所述双层绕组2插装在所述定子铁芯1内，每个定子槽内均具有两根导体，如图2所示。

本实施例中，所述定子铁芯1具有48个定子槽，磁极对数p=4，极距Y=6；所述双层绕组2包括三相相绕组，每相所述相绕组包括2个串联设置的线圈环3，所述线圈环由4个沿周向均布设置的发卡导体组4串联而成，如图3所示，所述发卡导体组4包括位于同一磁极位置上且相互串联的内层发卡41和外层发卡42。

本实施例中，其中一个所述线圈环3上的一个磁极位置处的内层发卡的节距为5，另一个所述线圈环上处于对应磁极位置上的内层发卡的节距为7；且其他所有的内层发卡和外层发卡的节距均为6。具体的，如图4和图5所示，所述内层发卡或外层发卡均包括整体呈U型的发卡主体，所述发卡主体包括两个相互平行设置的支腿部和连接在两个支腿部一端的头部，两个所述支腿部的另一端各设置有一个支脚，位于同一发卡主体上的两个支脚在发卡主体的宽度方向上朝向同一侧偏转弯折。所述内层发卡和外层发卡位于同一磁极位置处，且二者支脚的偏转弯折方向相反；所述内层发卡和外层发卡上相向弯折的支脚连接形成所述发卡导体组。

本实施例中，当同一发卡导体组中的内层发卡和外层发卡的节距相等时，二者的两个支脚均位于对应相同的定子槽内。当同一发卡导体组中的内层发卡和外层发卡的节距不相等时，二者中只有一个支脚位于对应相同的定子槽内；如图4和图5所示，同时，在该磁极位置上，两个线圈环3的内层发卡41呈同心状设置，如图6所示。

本实施例中，其中一个线圈环3的支脚上连接电源端子，如图7所示。具体实施时，还可以将两个线圈环3之间位于同一定子槽上的支脚焊接相连，然后将其中一个内层发卡或外层发卡的头部断开，并在其中一端连接电源端子，如图8所示。

实施例2：

本实施例与实施例1的主要区别在于，在线圈环上的4个磁极位置上，其中一个所述线圈环上的3个磁极位置处的内层发卡的节距为6，另一个所述线圈环上3个处于对应磁极位置上的内层发卡的节距为7，如图9所示，图中有3个磁极位置处的内层发卡呈同心状设置。

实施例3：

本实施例中，所述定子铁芯1具有48个定子槽，磁极对数p=4，极距Y=6；如图10和图11所示，其中一个所述线圈环上的2个沿周向均布的磁极位置处的外层发卡的节距为5，另一个所述线圈环上2个处于对应磁极位置上的外层发卡的节距为7，如图11中左右两侧上位于最外侧的外层发卡为同心设置。

具体实施时，还可以采用如图12所示的结构，将两个磁极位置上的2个内层发卡的节距分别设置为5和7。

本实施例中，在磁极对数p为偶数的情况下，还可以将其中一个所述线圈环上的所有内层发卡的节距全部设置为5，并将另一个所述线圈环上的所有内层发卡的节距全部设置为7，如图13所示；也可以将其中一个所述线圈环上的所有外层发卡的节距全部设置为5，并将另一个所述线圈环上的所有外层发卡的节距全部设置为7，如图14所示。

实施例4：

本实施例中，所述定子铁芯1具有48个定子槽，磁极对数p=4，极距Y=6；如图15所示，其中一个所述线圈环上的所有内层发卡的节距均为5，且所有外层发卡的节距均为7；另一个所述线圈环上的所有内层发卡的节距均为7，且所有外层发卡的节距均为5，在每个磁极位置上，无论是内层发卡还是外层发卡，均呈同心状设置，同时，两个线圈环上的发卡导体组的结构如图16和17所示。

本实施例中，如图18所示，两个线圈环上位于相邻两个定子槽内的内层发卡的支脚焊接有接线端，形成并联结构。具体实施时，还可以采用如图19所示的结构，将同一磁极位置处的两个内层发卡的头部断开，并在其一端焊接接线端。

由于本实施例中的所有磁极位置处的内层发卡和外层发卡均呈同心状结构，在具体生产时，可以将内层发卡和外层发卡的头部尽量呈水平弯折，如图20所示，一方面可以减少铜用量，另一方面也可以减小定子的轴向长度，让电机更加小型化。

实施例5：

如图21所示，本实施例中，所述定子铁芯1具有36个定子槽，磁极对数p=3，极距Y=6；所述双层绕组2包括三相相绕组，每相所述相绕组包括2个并联设置的线圈环3，所述线圈环由3个沿周向均布设置的发卡导体组4串联而成，如图22所示，所述发卡导体组4包括位于同一磁极位置上且相互串联的内层发卡41和外层发卡42。

本实施例中，其中一个所述线圈环上的所有内层发卡的节距均为5，且所有外层发卡的节距均为7；另一个所述线圈环上的所有内层发卡的节距均为7，且所有外层发卡的节距均为5，在每个磁极位置上，无论是内层发卡还是外层发卡，均呈同心状设置。

具体实施时，也可以将其中一个所述线圈环上的所有内层发卡的节距全部设置为5，并将另一个所述线圈环上的所有内层发卡的节距全部设置为7，让所有磁极位置上的内层发卡呈同心状设置。

或者将其中一个所述线圈环上的所有外层发卡的节距全部设置为5，并将另一个所述线圈环上的所有外层发卡的节距全部设置为7，让所有磁极位置上的外层发卡呈同心状设置。

实施例6：

如图23所示，本实施例中，所述定子铁芯1具有36个定子槽，磁极对数p=2，极距Y=9；所述双层绕组2包括三相相绕组，每相所述相绕组包括3个串联设置的线圈环3，所述线圈环由2个沿周向均布设置的发卡导体组4串联而成，所述发卡导体组4包括位于同一磁极位置上且相互串联的内层发卡41和外层发卡42。

本实施例中，其中一个所述线圈环上的1个磁极位置处的外层发卡的节距为7，其他2个所述线圈环上处于对应磁极位置上的外层发卡的节距均为10，其他所有所述内层发卡和外层发卡的节距均为9，如图24所示，图中位于中间的外层发卡的节距为7，其他两个外层发卡的节距为10。

实施例7：

每相所述相绕组包括3个串联设置的线圈环3，所述线圈环由2个沿周向均布设置的发卡导体组4串联而成，所述发卡导体组4包括位于同一磁极位置上且相互串联的内层发卡41和外层发卡42。本实施例与实施例6的区别在于，如图25所示，其中一个线圈环上的2个（即所有）磁极位置处的外层发卡的节距为7，其他2个所述线圈环上处于对应磁极位置上的外层发卡的节距均为10，其他所有所述内层发卡和外层发卡的节距均为9。

实施例8：

每相所述相绕组包括3个串联设置的线圈环3，所述线圈环由2个沿周向均布设置的发卡导体组4串联而成，所述发卡导体组4包括位于同一磁极位置上且相互串联的内层发卡41和外层发卡42。本实施例与实施例7的区别在于，如图26所示，在相绕组的任一磁极位置上，其中一个所述内层发卡和外层发卡的节距为Y-Q+1，其他所有的所述内层发卡和外层发卡的节距均为Y+1。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种两层绕组，包括相绕组，其特征在于，所述相绕组包括Q个线圈环，Q≥2；所述线圈环由p个沿周向均布设置的发卡导体组串联而成，p为磁极对数，所述发卡导体组包括位于同一磁极位置上且相互串联的内层发卡和外层发卡；其中一个所述线圈环上的至少一个磁极位置处的内层发卡或外层发卡的节距为Y-Q+1，其他Q-1个所述线圈环上处于对应磁极位置上的内层发卡或外层发卡的节距均为Y+1，其他所有所述内层发卡和外层发卡的节距均为Y，Y为极距。

2.如权利要求1所述的两层绕组，其特征在于，所述内层发卡或外层发卡均包括整体呈U型的发卡主体，所述发卡主体包括两个相互平行设置的支腿部和连接在两个支腿部一端的头部，两个所述支腿部的另一端各设置有一个支脚，位于同一发卡主体上的两个支脚在发卡主体的宽度方向上朝向同一侧偏转弯折；所述内层发卡和外层发卡位于同一磁极位置处，且二者支脚的偏转弯折方向相反；所述内层发卡和外层发卡上相向弯折的支脚连接形成所述发卡导体组。

3.如权利要求2所述的两层绕组，其特征在于，所述相绕组包括2个串联设置的线圈环，其中一个所述线圈环上的至少一个磁极位置处的内层发卡或外层发卡的节距为Y-1，另一个所述线圈环上处于对应磁极位置上的内层发卡或外层发卡的节距为Y+1。

4.如权利要求3所述的两层绕组，其特征在于，其中一个所述线圈环上的n个磁极位置处的内层发卡或外层发卡的节距为Y-1，另一个所述线圈环上n个处于对应磁极位置上的内层发卡或外层发卡的节距为Y+1，n为奇数。

5.如权利要求2所述的两层绕组，其特征在于，所述相绕组包括2个并联设置的线圈环，其中一个所述线圈环上的至少一个磁极位置处的内层发卡或外层发卡的节距为Y-1，另一个所述线圈环上处于对应磁极位置上的内层发卡或外层发卡的节距为Y+1。

6.如权利要求5所述的两层绕组，其特征在于，所述线圈环由p个沿周向均布设置的发卡导体组串联而成，p为偶数；其中一个所述线圈环上的n个磁极位置处的内层发卡或外层发卡的节距为Y-1，另一个所述线圈环上n个处于对应磁极位置上的内层发卡或外层发卡的节距为Y+1，n为偶数。

7.如权利要求2所述的两层绕组，其特征在于，所述相绕组包括3个串联或并联设置的线圈环，所述线圈环由p个沿周向均布设置的发卡导体组串联而成，p为偶数；其中一个所述线圈环上的至少一个磁极位置处的内层发卡或外层发卡的节距为Y-Q+1，其他两个所述线圈环上处于对应磁极位置上的内层发卡或外层发卡的节距为Y+1。

8.如权利要求3、5或7所述的两层绕组，其特征在于，所述相绕组的任一磁极位置上，其中一个所述内层发卡的节距为Y-Q+1，其他所有的所述内层发卡的节距均为Y+1，或者其中一个所述外层发卡的节距为Y-Q+1，其他所有的所述外层发卡的节距均为Y+1。

9.如权利要求3、5或7所述的两层绕组，其特征在于，所述相绕组的任一磁极位置上，其中一个所述内层发卡和外层发卡的节距为Y-Q+1，其他所有的所述内层发卡和外层发卡的节距均为Y+1。

10.一种定子，其特征在于，包括如权利要求1～9中任一权利要求所述的两层绕组。