定子组件的绕组绕线方法、定子组件以及电机与流程

1.本发明涉及电机领域，尤其是涉及一种定子组件的绕组绕线方法、定子组件以及电机。


背景技术：

2.中国发明专利申请公开说明书中申请号“201180004987.9”名称为“旋转电机用电枢”公开了一种旋转电机电枢连接方式，该电枢为波绕方式，从最外层波绕至最内层，再反向波绕至最外层。
3.上述电枢连接及实现方式，线圈种类相对较多，且轴向两端均需要焊接，焊接困难，焊点多。从电气连接上分析，该波绕形式，同一槽内，不同层数间的电压差高，运用在高压下，层间容易击穿，导致短路，使电机失效。


技术实现要素：

4.本技术提供一种定子组件的绕组绕线方法，该定子组件可以减少焊接端处的距离，易于焊接连接，也可以使得同槽内电压分布更加均匀，从而可以降低电机绝缘击穿风险。
5.本技术进一步地提供一种定子组件。
6.本发明进一步地提出了一种电机。
7.根据本发明的定子组件包括定子绕组和圆筒形的定子铁芯，所述定子铁芯上具有沿所述定子铁芯的圆周方向间隔排列的72个定子槽；所述定子绕组包括a相绕线、b相绕线和c相绕线，其中所述a相绕线包括a相第一路绕线和a相第二路绕线，所述a相第一路绕线和所述a相第二路绕线均由多个u形导体段构造成，每个所述u形导体段包括折弯部和分别连接至所述折弯部的第一槽内部分和第二槽内部分，所述u形导体段的第一槽内部分穿过其中一个定子槽中的其中一个槽层，所述第二槽内部分穿过另一个定子槽中的其中一个槽层，所述第一槽内部分和所述第二槽内部分穿过所述定子槽后其端部超出所述定子铁芯以形成焊接端，在所述焊接端上所述多个u形导体段的位于相邻层的所述第一槽内部分和所述第二槽内部分焊接连接；所述72个定子槽中的每个槽内均具有6个槽层a、b、c、d、e、f，其中槽层f位于所述定子铁芯径向最外侧，槽层a位于所述定子铁芯的径向最内侧，其中任意一相绕线的任意一路的绕组绕线方法包括以下步骤：
8.s1:将引出线引至初始槽的径向最外槽层；
9.s2:沿第一方向同层跨越10个定子槽；
10.s3：继续沿第一方向跨越，每跨越10个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从外到内变化直至径向次内槽层；
11.s4:从跨越10个定子槽后的径向最内槽层起，沿第一方向同层跨越10个定子槽；
12.s5：从跨越10个定子槽后的径向次内槽层起，沿第二方向跨越，每跨越10个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从内到外变化直至径向次外槽层；
13.s6:从跨越10个定子槽后的径向最外槽层起，沿第一方向同层跨越10个定子槽；
14.s7:继续沿第一方向跨越，每跨越10个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从外到内变化直至径向次内槽层；
15.s8:从跨越10个定子槽后的径向最内槽层起，沿第一方向同层跨越10个定子槽；
16.s9：从跨越10个定子槽后的径向次内槽层起，沿第二方向跨越，每跨越10个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从内到外变化直至径向次外槽层；
17.s10：从跨越10个定子槽后的径向最外槽层起，沿第一方向同层跨越7个定子槽；
18.s11：继续沿第一方向跨越，每跨越10个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从外到内变化直至径向次内槽层；
19.s12：从跨越10个定子槽后的径向最内槽层起，沿第一方向同层跨越10个定子槽；
20.s13:从跨越10个定子槽后的径向次内槽层起，沿第二方向跨越，每跨越10个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从内到外变化直至径向次外槽层；
21.s14：从跨越10个定子槽后的径向最外槽层起,沿第一方向同层跨越10个定子槽；
22.s15:继续沿第一方向跨越，每跨越10个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从外到内变化直至径向次内槽层；
23.s16：从跨越10个定子槽后的径向最内槽层起，沿第一方向同层跨越10个定子槽；
24.s17:从跨越10个定子槽后的径向次内槽层起，沿第二方向跨越，每跨越10个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从内到外变化直至径向次外槽层；
25.s18：从跨越10个定子槽后的径向最外槽层起,沿第一方向同层跨越10个定子槽；
26.s19:继续沿第一方向跨越，每跨越10个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从外到内变化直至径向次内槽层；
27.s20：从跨越10个定子槽后的径向最内槽层起，沿第一方向同层跨越10个定子槽；
28.s21:从跨越10个定子槽后的径向次内槽层起，沿第二方向跨越，每跨越10个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从内到外变化直至径向次外槽层；
29.s22：从跨越10个定子槽后的径向最外槽层起，沿第一方向同层跨越7个定子槽；
30.s23：继续沿第一方向跨越，每跨越10个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从外到内变化直至径向次内槽层；
31.s24：从跨越10个定子槽后的径向最内槽层起，沿第一方向同层跨越10个定子槽；
32.s25:从跨越10个定子槽后的径向次内槽层起，沿第二方向跨越，每跨越10个定子槽所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从内到外变化直至径向次外槽层；
33.s26:将星点线引至最终槽的径向次外槽层；
34.其中，所述第一方向和第二方向为沿定子铁芯圆周上的相反方向。
35.根据本发明的定子组件的绕组绕线方法，可以减少焊接端处的距离，而对于a相、b相、c相的整个绕线过程，可以减少各相星点线之间距离，易于焊接连接，以及可以减少各相引出线之间的距离，易于引出线的聚集连接，也可以使得同槽内电压分布更加均匀，从而可以降低电机绝缘击穿风险。
36.在本发明的一些示例中，在所述u形导体段的延伸方向上，所述u形导体段的横截面面积相等。
37.根据本发明的定子组件，采用上述的绕组绕线方法进行绕线。
38.根据本发明的电机，包括上述的定子组件。
39.本发明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，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
40.本发明的上述和/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：
41.图1是根据本发明实施例的定子组件的示意图；
42.图2是根据本发明实施例的定子组件的a相第一路绕线的绕线示意图；
43.图3是根据本发明实施例的定子组件的a相第二路绕线的绕线示意图；
44.图4是根据本发明实施例的定子组件的a相第一路绕线的布线图；
45.图5是根据本发明实施例的定子组件的a相第二路绕线的布线图；
46.图6是根据本发明实施例的定子组件的三相2路的布线图；
47.图7是根据本发明实施例的定子组件的第一类u形导体段的示意图；
48.图8是根据本发明实施例的定子组件的第二类u形导体段的示意图；
49.图9是根据本发明实施例的定子组件的第三类u形导体段的示意图；
50.图10是根据本发明实施例的定子组件的第四类u形导体段的示意图；
51.图11是根据本发明实施例的定子组件的第五类u形导体段的示意图。
52.附图标记：
53.定子组件100；
54.a相第一路引出线1；a相第二路星点线2；星点板3；c相第一路引出线4；c相第二路星点线5；b相第一路引出线6；b相第二路星点线7；a相第一路星点线8；a相第二路引出线9；c相第一路星点线10；c相第二路引出线11；定子铁芯12；b相第二路引出线13；b相第一路星点线14；a相端子15；b相端子16；c相端子17；
55.第一类u形导体段19；第二类u形导体段20；第三类u形导体段21；第四类u形导体段22；第五类u形导体段25；
56.定子槽101；a相第一路绕线102；a相第二路绕线103；
57.折弯部104；第一槽内部分105；第二槽内部分106；焊接端107。
具体实施方式
58.下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
59.下面参考图1-图11描述根据本发明实施例的定子组件100。
60.如图1-图11所示，根据本发明实施例的定子组件100，定子组件100包括定子绕组和圆筒形的定子铁芯12，定子铁芯12上具有沿定子铁芯12的圆周方向间隔排列的72个定子槽101，本技术为8极72槽，2路6匝的定子组件100。定子绕组可以包括a相绕线、b相绕线和c相绕线，其中a相绕线包括a相第一路绕线102和a相第二路绕线103，a相第一路绕线102和a相第二路绕线103均由多个u形导体段构造成，每个u形导体段包括折弯部104和分别连接至
折弯部104的第一槽内部分105和第二槽内部分106，折弯部104形成图4-图6中的发卡端。u形导体段的第一槽内部分105穿过其中一个定子槽101中的其中一个槽层，第二槽内部分106穿过另一个定子槽101中的其中一个槽层，第一槽内部分105和第二槽内部分106穿过定子槽101后其端部超出定子铁芯12以形成焊接端107，在焊接端107上多个u形导体段的位于相邻层的第一槽内部分105和第二槽内部分106焊接连接，72个定子槽101中的每个槽内均具有6个槽层a、b、c、d、e、f，其中槽层f位于定子铁芯12径向最外侧，槽层a位于定子铁芯12的径向最内侧。
61.定子组件100的绕组绕线方法中，任意一相绕线的任意一路的绕线方法包括以下步骤：
62.s1:将引出线引至初始槽的径向最外槽层；
63.s2:沿第一方向同层跨越10个定子槽101；
64.s3：继续沿第一方向跨越，每跨越10个定子槽101所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从外到内变化直至径向次内槽层；
65.s4:从跨越10个定子槽101后的径向最内槽层起，沿第一方向同层跨越10个定子槽101；
66.s5：从跨越10个定子槽101后的径向次内槽层起，沿第二方向跨越，每跨越10个定子槽101所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从内到外变化直至径向次外槽层；
67.s6:从跨越10个定子槽101后的径向最外槽层起，沿第一方向同层跨越10个定子槽101；
68.s7:继续沿第一方向跨越，每跨越10个定子槽101所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从外到内变化直至径向次内槽层；
69.s8:从跨越10个定子槽101后的径向最内槽层起，沿第一方向同层跨越10个定子槽；
70.s9：从跨越10个定子槽101后的径向次内槽层起，沿第二方向跨越，每跨越10个定子槽101所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从内到外变化直至径向次外槽层；
71.s10：从跨越10个定子槽101后的径向最外槽层起，沿第一方向同层跨越7个定子槽101；
72.s11：继续沿第一方向跨越，每跨越10个定子槽101所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从外到内变化直至径向次内槽层；
73.s12：从跨越10个定子槽101后的径向最内槽层起，沿第一方向同层跨越10个定子槽101；
74.s13:从跨越10个定子槽101后的径向次内槽层起，沿第二方向跨越，每跨越10个定子槽101所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从内到外变化直至径向次外槽层；
75.s14：从跨越10个定子槽101后的径向最外槽层起,沿第一方向同层跨越10个定子槽101；
76.s15:继续沿第一方向跨越，每跨越10个定子槽101所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从外到内变化直至径向次内槽层；
77.s16：从跨越10个定子槽101后的径向最内槽层起，沿第一方向同层跨越10个定子槽101；
78.s17:从跨越10个定子槽101后的径向次内槽层起，沿第二方向跨越，每跨越10个定子槽101所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从内到外变化直至径向次外槽层；
79.s18：从跨越10个定子槽101后的径向最外槽层起,沿第一方向同层跨越10个定子槽101；
80.s19:继续沿第一方向跨越，每跨越10个定子槽101所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从外到内变化直至径向次内槽层；
81.s20：从跨越10个定子槽101后的径向最内槽层起，沿第一方向同层跨越10个定子槽101；
82.s21:从跨越10个定子槽101后的径向次内槽层起，沿第二方向跨越，每跨越10个定子槽101所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从内到外变化直至径向次外槽层；
83.s22：从跨越10个定子槽101后的径向最外槽层起，沿第一方向同层跨越7个定子槽101；
84.s23：继续沿第一方向跨越，每跨越10个定子槽101所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从外到内变化直至径向次内槽层；
85.s24：从跨越10个定子槽101后的径向最内槽层起，沿第一方向同层跨越10个定子槽101；
86.s25:从跨越10个定子槽101后的径向次内槽层起，沿第二方向跨越，每跨越10个定子槽101所述槽层的层数变化一层，其中所述层数沿径向从内到外变化直至径向次外槽层；
87.s26:将星点线引至最终槽的径向次外槽层；
88.其中，所述第一方向和第二方向为沿定子铁芯圆周上的相反方向。
89.在本发明的一个实施例中，a相绕线方法、b相绕线方法、c相绕线方法相同。以a相绕线方法为例:
90.如图2所示，定子铁芯12的a相绕线的a相第一路绕线102如下：
91.1f->63f(跨距10)
[0092]->54e->45d->36c->27b->18a->9a->18b->27c->36d->45e
[0093]->54f->44f(跨距10)
[0094]->35e->26d->17c->8b->71a->62a->71b->8c->17d->26e
[0095]->35f->28f(跨距7)
[0096]->19e->10d->1c->64b->55a->46a->55b->64c->1d->10e
[0097]->19f->9f(跨距10)
[0098]->72e->63d->54c->45b->36a->27a->36b->45c->54d->63e
[0099]->72f->62f(跨距10)
[0100]->53e->44d->35c->26b->17a->8a->17b->26c->35d->44e
[0101]->53f->46f(跨距7)
[0102]->37e->28d->19c->10b->1a->64a->1b->10c->19d->28e；
[0103]
其中，1f连接a相第一路引出线1，28e连接a相第一路星点线8。
[0104]
如图3所示，定子铁芯12的a相绕线的第二路绕线如下：
[0105]
37f->27f(跨距10)
[0106]->18e->9d->72c->63b->54a->45a->54b->63c->72d->9e
[0107]->18f->8f(跨距10)
[0108]->71e->62d->53c->44b->35a->26a->35b->44c->53d->62e
[0109]->71f->64f(跨距7)
[0110]->55e->46d->37c->28b->19a->10a->19b->28c->37d->46e
[0111]->55f->45f(跨距10)
[0112]->36e->27d->18c->9b->72a->63a->72b->9c->18d->27e
[0113]->36f->26f(跨距10)
[0114]->17e->8d->71c->62b->53a->44a->53b->62c->71d->8e
[0115]->17f->10f(跨距7)
[0116]->1e->64d->55c->46b->37a->28a->37b->46c->55d->64e。
[0117]
其中，37f连接a相第二路引出线9，64e连接a相第二路星点线2。
[0118]
需要说明的是，这里的“a相”可以指定子组件100中的任意一相，为了方便描述这里以“a相”为例。在本技术中，通过采用a相绕线的绕线方式绕线，可以减少焊接端107处的距离，而对于a相、b相、c相的整个绕线过程，可以减少各相星点线之间距离，易于焊接连接，以及可以减少各相引出线之间的距离，易于引出线的聚集连接，也可以使得同槽内电压分布更加均匀，从而可以降低电机绝缘击穿风险，并且所需的线圈种类较少，结构工艺简单，所需设备少，易进行批量生产。
[0119]
在本发明的一些实施例中，在u形导体段的延伸方向上，u形导体段的横截面面积相等，由此，可以进一步优化电机性能，提升电机运行可靠性。
[0120]
在本发明的一些实施例中，c相绕线和a相绕线和b相绕线的绕线方式相同，a相第一路星点线8与c相第一路绕线的c相第一路星点线10在周向上相差5个定子槽101；c相第一路星点线10与b相第一路绕线的b相第一路星点线14在周向上相差5个定子槽101。
[0121]
a相第一路引出线1与c相第一路绕线的c相第一路引出线4在周向上相差5个定子槽101；c相第一路引出线4与b相第一路绕线的b相第一路引出线6在周向上相差5个定子槽101。
[0122]
a相第二路星点线2与c相第二路绕线的c相第二路星点线5在周向上相差5个定子槽101；c相第二路星点线5与b相第二路绕线的b相第二路星点线7在周向上相差5个定子槽101。
[0123]
a相第二路引出线9与c相第二路绕线的c相第二路引出线11在周向上相差5个定子槽101；c相第二路引出线11与b相第二路绕线的b相第二路引出线13在周向上相差5个定子槽101。
[0124]
由此可以从整体上减少对应相星点线和对应相引出线之间距离，从而可以进一步优化电机的性能，使得同槽内电压分布更加均匀，减小相邻层间扁线电压差，降低电机绝缘击穿风险，提升电机的可靠性。
[0125]
需要说明的是，如图1所示，标号1为a相第一路引出线1，标号2为a相第二路星点线2，标号3为星点板3，标号4为c相第一路引出线，标号5为c相第二路星点线5，标号6为b相第一路引出线6，标号7为b相第二路星点线7，标号8为a相第一路星点线8，标号9为a相第二路引出线9，标号10为c相第一路星点线10，标号11为c相第二路引出线11，标号12为定子铁芯12，标号13为b相第二路引出线13，标号14为b相第一路星点线14，标号15为a相端子15，标号
16为b相端子16，标号17为c相端子17，标号19为第一类u形导体段19，标号20为第二类u形导体段20，标号21为第三类u形导体段21，标号22为第四类u形导体段22，标号25为第五类u形导体段25。
[0126]
并且，a相绕线、b相绕线、c相绕线中的每一相的第六层(最外层f)同层跨的线圈为内外套线圈，内外套线圈的跨距分别为10和7，其余线圈跨距为9且第一层(最内层a)为同层跨。
[0127]
如图6所示为三相2路具体布线图：从a到a层跨距为9通过第一类u形导体段19实现，从b到c层通过第二类u形导体段20实现，从d到e层通过第三类u形导体段21实现，从f到f层跨距为10通过第四类u形导体段22实现，跨距为7通过第五类u形导体段25实现。从a到b层、c到d层、e到f层通过u形导体段非闭合端焊接相连。
[0128]
根据本发明实施例的定子组件100，采用上述实施例的绕组绕线方法进行绕线。
[0129]
根据本发明实施例的电机，包括上述实施例的定子组件100，定子组件100设置在电机上，定子组件100可以降低电机绝缘击穿风险，从而可以提升电机的工作可靠性。
[0130]
根据本发明实施例的车辆，包括上述实施例的电机。
[0131]
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发明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。
[0132]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。