CN108711986A - 一种电机定子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机领域，公开了一种电机定子，包括定子铁芯及由多根径向截面呈四边形的导体绕制而成的定子线圈；定子铁芯为中空的圆柱形，其内表面设有沿定子铁芯轴向贯穿设置的多个槽，多个槽沿定子铁芯的周向均匀分布，每个槽的相对两侧壁之间的距离沿定子铁芯径向由内到外逐渐增大；每个槽内容纳有多个沿定子铁芯的径向由内到外依次设置且由多根导体形成的绕组单元，每个绕组单元的多根导体的径向截面大小相同；沿定子铁芯径向由内到外的方向，置于每个槽内的相邻两个绕组单元的导体沿定子铁芯周向的长度由小到大变化。采用梯形槽扁线的配合，减少定子铁芯的铁用量，提高铁利用率，使每根导体尽可能填充满梯形槽，提高每个槽内的铜含量。

Description

一种电机定子

技术领域

本发明涉及电机相关技术领域，尤其涉及一种电机定子。

背景技术

随着技术的发展，用作电动机和发动机的电机越来越趋向于小体积、低成本的电机。

电机定子包括定子铁芯和定子绕组，定子绕组的多根导体按照一定的规律绕设在定子铁芯上形成定子。现有的电机定子存在以下技术问题：

现有定子的铁利用率较低，铜的空间占用率较低，降低了电机的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电机定子，能够解决现有电子定子的铁利用率低，以及及铜的空间占用率低的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电机定子，包括定子铁芯及由多根径向截面呈四边形的导体绕制而成的定子线圈；

所述定子铁芯为中空的圆柱形，且其内表面设有沿所述定子铁芯轴向贯穿设置的多个槽，多个所述槽沿所述定子铁芯的周向均匀分布，每个所述槽的相对两侧壁之间的距离沿所述定子铁芯径向由内到外逐渐增大；

每个所述槽内容纳有多个沿所述定子铁芯的径向由内到外依次紧贴设置且由多根所述导体形成的绕组单元，每个所述绕组单元的多根所述导体的径向截面大小相同；沿所述定子铁芯径向由内到外的方向，置于每个所述槽内的相邻两个所述绕组单元的所述导体沿所述定子铁芯周向的长度由小到大变化。

进一步地，每根所述导体的径向截面的面积相同。

进一步地，所述定子铁芯包括多个铁芯块，相邻两个所述铁芯块对接形成一所述槽。

进一步地，每个所述铁芯块靠近所述定子铁芯中心的一端设有凸块，相邻两个所述铁芯块的凸块围成一所述槽，且每个所述凸块的周向相对两侧壁平行设置。

进一步地，所述定子铁芯沿其径向且远离其中心轴线的方向将每个槽划分为第一层、第二层、...第a层；a是大于等于4的整数，每根所述导体设于所述定子铁芯的相邻两层；

每根所述导体包括第一导体段和第二导体段，所述第一导体段的一端和第二导体段的一端以“8字型”且交替交叉的方式绕制形成所述导体。

进一步地，所述第一导体段包括第一半槽内部、第二槽内部、第三槽内部、...、第M槽内部，所述第二导体段包括第二半槽内部、第二槽内部、第三槽内部、...、第N槽内部，其中M、N均是大于等于4的整数；每根所述导体的第一槽内部、第二槽内部、第三槽内部、...顺序容纳在多个预设槽中的每一槽中；

所述第一槽内部和所述第一导体段的第二槽内部分别引出形成两个引出端或通过一槽外转弯部连接，除所述第一半槽内部和所述第一导体段的第二槽内部之外，每个导体段的相邻两个槽内部通过一槽外转弯部连接，且每根所述导体位于相邻两个预设槽之间的两个槽外转弯部分别位于定子铁芯的轴向两端。

进一步地，所述第一槽内部和所述第一导体段的第二槽内部通过一槽外转弯部连接，每根所述导体具有两根引出端，每根所述导体的第一导体段的第M槽内部和第二导体段的第N槽内部分别引出形成两个所述引出端；

除所述第一槽内部外，每根所述导体的每个所述导体段的相邻两个所述槽内部交替设于所述定子铁芯的相邻两层；

每根所述导体段连接相邻两个所述槽内部的所述槽外转弯部包括依次连接的第一连接部、转弯部和第二连接部，连接所述第一槽内部和所述第一导体段的第二槽内部的槽外转弯部的第一连接部、转弯部、第二连接部均位于所述定子铁芯的第一层，其他所述槽外转弯部的所述第一连接部和第二连接部设于所述定子铁芯的相邻两层。

进一步地，所述第一槽内部和所述第一导体段的第二槽内部引出形成第三引出端和第四引出端，所述第一导体段的第M槽内部和第二导体段的第N槽内部分别引出形成第一引出端和第二引出端；

每根所述导体的每个所述导体段的相邻两个槽内部交替设于所述定子铁芯的相邻两层；

每根所述导体段连接相邻两个所述槽内部的所述槽外转弯部包括依次连接的第一连接部、转弯部和第二连接部，所述第一连接部和第二连接部设于所述定子铁芯的相邻两层。

进一步地，每个所述导体的径向截面呈矩形，每个所述绕组单元中位于同一所述槽内的所述导体沿所述定子铁芯的径向分布，且靠近所述定子铁芯中心轴线的所述槽内部的两棱边与其所在槽的内壁接触。

进一步地，每个所述绕组单元位于所述定子铁芯的相邻两层，多个所述绕组单元沿所述定子铁芯的径向依次套设分布，每个所述绕组单元的多根所述导体的第一槽内部依次容纳于相邻设置的所述槽内。

本发明的有益效果：本发明中每个槽的相对两侧壁的距离沿所述定子铁芯径向由内到外逐渐增大，形成类似于梯形的槽，简称梯形槽，减少了整个定子铁芯的铁用量，提高了铁利用率，降低了电机成本；沿所述定子铁芯径向由内到外的方向，置于每个槽内的相邻两个所述相绕组的导体沿定子铁芯径向的长度、径向相对两侧面沿定子铁芯周向的长度之和分别由大到小变化、由小到大变化，能够使每个所述导体都尽可能的填充满梯形槽，提高每个槽内的铜含量，降低了电机的铜损耗，提高了电机的功率密度和电机效率。

附图说明

图1是本发明实施例一所述电机定子的结构示意图；

图2是本发明实施例一所述定子铁芯和单根导体的位置关系图；

图3是本发明实施例一所述铁芯块的结构示意图；

图4是本发明实施例一所述定子线圈的结构示意图；

图5是本发明实施例一所述绕组单元的结构示意图；

图6是本发明实施例一中所述绕组单元的单个所述相绕组的结构示意图；

图7是本发明实施例一所述第一导体段的结构示意图；

图8是本发明实施例一所述第二导体段的结构示意图；

图9是图4的俯视图；

图10是图7的展开示意图；

图11是图10的侧视图；

图12是图8中I处的局部放大示意图；

图13是图7的俯视图；

图14是图13中II处的局部放大示意图；

图15是图4中III处的局部放大示意图；

图16和图17分别是实施例二中形成所述导体的两部分的结构示意图；

图18是本发明实施例二中单根所述导体的结构示意图；

图19是本发明实施例二中所述绕组单元中单个所述相绕组的结构示意图；

图20是本发明实施例二中单个所述绕组单元的结构示意图；

图21是本发明实施例二中所述定子线圈的结构示意图；

图22是本发明实施例三中单根所述导体的结构示意图；

图23是本发明实施例三中所述绕组单元中单个所述相绕组的结构示意图。

图中：

1、定子铁芯；11、铁芯块；111、凸块；

101、第一槽；102、第二槽；103、第三槽；104、第四槽；105、第五槽；106、第六槽；107、第七槽；113、第十三槽；119、第十九槽；125、第二十五槽；131、第三十一槽；137、第三十七槽；143、第四十三槽；

151、第一层；152、第二层；153、第三层；154、第四层；155、第五层；156、第六层；157、第七层；158、第八层；

2、定子线圈；21、U相绕组；22、V相绕组；23、W相绕组；

30、第一导体段；40、第二导体段；

301、第一槽内部；3011、第一半槽内部；3012、第二半槽内部；302、第二槽内部；303、第三槽内部；304、第四槽内部；305、第五槽内部；306、第六槽内部；307、第七槽内部；308、第八槽内部；309、第九槽内部；

3201、第一连接部；3202、转弯部；3203、第二连接部；

321、第一槽外转弯部；322、第二槽外转弯部；323、第三槽外转弯部；324、第四槽外转弯部；325、第五槽外转弯部；326、第六槽外转弯部；327、第七槽外转弯部；328、第八槽外转弯部；

34、第一引出端；35、第二引出端；36、第三引出端；37、第四引出端。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

实施例一

如图1至图3所示，本实施例提供了一种电机定子，包括定子铁芯1及由多根径向截面呈四边形的导体绕制而成的定子线圈2；所述定子铁芯1为中空的圆柱形，且其内表面设有沿所述定子铁芯1轴向贯穿设置的多个槽，多个所述槽沿所述定子铁芯1的周向均匀分布，每个所述槽的相对两侧壁之间的距离沿所述定子铁芯1径向由内到外逐渐增大；每个所述槽内容纳有多个沿所述定子铁芯1的径向由内到外依次紧贴设置且由多根导体形成的绕组单元，每个所述绕组单元的多根所述导体的径向截面大小相同；沿所述定子铁芯1径向由内到外的方向，置于每个所述槽内的相邻两个绕组单元的所述导体沿所述定子铁芯1周向的长度由小到大变化。本实施例中的导体为铜线。

本实施例中每个槽的相对两侧壁的距离沿所述定子铁芯1周向由内到外逐渐增大，形成类似于梯形的槽，简称梯形槽，减少了整个定子铁芯1的铁用量，提高了铁利用率，降低了电机成本；沿所述定子铁芯1径向由内到外的方向，置于每个槽内的相邻两个所述绕组单元的导体沿定子铁芯1周向的长度由小到大变化，能够使每个所述导体都尽可能的填充满梯形槽，提高每个槽内的铜含量，降低了电机的铜损耗，提高了电机的功率密度和电机效率。

优选地，形成定子线圈2的多根导体的径向截面面积相同，因此，沿所述定子铁芯1径向由内到外的方向，置于每个槽内的相邻两个所述绕组单元的导体沿定子铁芯1周向的长度由小到大变化、沿定子铁芯1径向的长度由大变小。

如图2至图3所示，定子铁芯1包括多个铁芯块11，相邻两个铁芯块11对接形成一上述槽，具体地，每个所述铁芯块11靠近所述定子铁芯1中心的一端设有凸块111，相邻两个所述铁芯块11的凸块111围成一所述槽，且每个所述凸块111沿定子铁芯1周向分布的相对两侧壁平行设置，即形成的槽为梯形槽。本实施例中，铁芯块11设有48个，48个铁芯块11围成一个中空且为圆柱形的定子铁芯1，且任意相邻两个铁芯块11之间均形成一个槽，因此，上述定子铁芯1共形成48个槽，48个槽沿定子铁芯1的周向均匀分布，且每个槽的结构相同。48个槽分别为第一槽101、第二槽102、第三槽103、...、第四十八槽，沿定子铁芯1的圆周方向，依次按照间隔五个槽分布的槽形成上述预设槽，其中N1＝5。上述每个铁芯块11通过多个磁钢片压合形成，当然还可以采用多个金属薄片压合形成上述铁芯块11。

如图3所示，上述导体的径向截面呈矩形，每个所述相绕组中位于同一所述槽内的所述导体沿所述定子铁芯1的径向分布，且靠近所述定子铁芯1中心轴线的所述槽内部的相对两侧壁与其所在槽的内壁接触(此时槽内壁贴设的绝缘纸忽略不计)。定子铁芯1沿其径向且远离其中心轴线的方向将每个槽划分为第一层151、第二层152、...第a层，a＝N＝8，即每个槽内设有4对沿定子铁芯1径向分布的槽内部，而且每对槽内部沿定子铁芯1径向截面的大小相同。每个所述绕组单元中位于同一所述槽内的所述导体沿所述定子铁芯1的径向分布，且靠近所述定子铁芯1中心轴线的所述槽内部的两棱边与其所在槽的内壁接触；通过上述设置尽可能的增大了每个槽的槽满率，提高每个槽内的铜含量。

如图4和图5所示，本实施例中，定子线圈2由四个绕组单元构成，每个绕组单元包括三个相绕组，分别为U相绕组21、V相绕组22、W相绕组23，每个相绕组包括2根导体，相应的，定子线圈2由24根导体绕制而成。当然绕组单元的个数、构成每个相绕组的导体根数并不仅限于上述数量，具体可以根据实际需求确定。

如图6所示，每个相绕组包括两根导体，两根导体的绕制方式相同，具体的，如图7和图8所示，每根导体包括第一导体段30和一端连接于第一导体段30一端的第二导体段40，第一导体段30的另一端和第二导体段40的另一端以“8字型”且交替交叉的方式绕制形成上述导体；上述每根导体设于定子铁芯1的相邻两层。

下面结合图1至图11具体描述每根导体的具体结构以及绕制方式。

所述第一导体段30包括第一半槽内部3011、第二槽内部302、第三槽内部303、...、第M槽内部，所述第二导体段40包括第二半槽内部3012、第二槽内部302、第三槽内部303、...、第N槽内部，其中M、N均是大于等于4的整数，本实施例中，M＝N+1，其中N＝8，所述第一槽内部301和所述第M槽内部位于同一所述槽内，所述第一槽内部靠近所述定子铁芯1的中心轴线设置，当然还可以将第M槽内部靠近定子铁芯1的中心轴线设置，本实施例中以第一槽内部301靠近所述定子铁芯1的中心轴线设置为例。

具体地，如图7和图8所示，每根导体包括第一引出端34和第二引出端35，沿定子铁芯1的轴向，第一引出端34和第二引出端35位于定子铁芯1轴向一端。

其中第一导体段30包括第一半槽内部3011、第二槽内部302、...、第八槽内部308，第二导体段40包括第二半槽内部3012、第二槽内部302、...、第八槽内部308，每根导体的第一半槽内部3011和第二半槽内部3012连接形成第一槽内部301，每个导体段的第一槽内部301至第八槽内部308顺序容纳在对应多个预设槽中的每一槽中，第一导体段30的第n槽内部和第二导体段40的第n槽内部置于同一个槽内，其中n＝2，3，4，5，6，7，8。每根所述导体的第一导体段30的第九槽内部309和第二导体段40的第八槽内部308分别引出形成上述第二引出端35和第一引出端34；每根导体的每个导体段的相邻两个槽内部交替设于所述定子铁芯1的相邻两层。

本实施例包括四个绕组单元，分别为第一绕组单元、第二绕组单元、第三绕组单元和第四绕组单元，每个绕组单元包括三个相绕组，分别为U相绕组21、V相绕组22和W相绕组23，每个相绕组包括6根导体，其中两根U相导体，两根V相导体，两根W相导体，下面结合第一绕组单元的U相绕组21的U1导体进行详细说明。

如图2、图7至图10所示，第一导体段30的第一半槽内部3011设于第一槽101的第一层151，第一导体段30的第二槽内部302设于第七槽107的第一层151，第一导体段30的第三槽内部303设于第十三槽113的第二层152，第一导体段30的第四槽内部304设于第十九槽119的第一层151，第一导体段30的第五槽内部305设于第二十五槽125的第二层152，第一导体段30的第六槽内部306设于第三十一槽131的第一层151，第一导体段30的第七槽内部307设于第三十七槽137的第二层152，第一导体段30的第八槽内部308设于第四十三槽143的第一层151，第一导体段30的第九槽内部309设于第一槽101的第二层152。

第二导体段40的第二半槽内部3012设于第一槽101的第一层151，第二导体段40的第二槽内部302设于第七槽107的第二层152，第二导体段40的第三槽内部303设于第十三槽113的第一层151，第二导体段40的第四槽内部304设于第十九槽119的第二层152，第二导体段40的第五槽内部305设于第二十五槽125的第一层151，第二导体段40的第六槽内部306设于第三十一槽131的第二层152，第二导体段40的第七槽内部307设于第三十七槽137的第一层151，第二导体段40的第八槽内部308设于第四十三槽143的第二层152。

如图7、图8和图11所示，第一槽内部301和第一导体段30的第二槽内部302通过一槽外转弯部连接，除第一半槽内部3011和第一导体段30的第二槽内部302之外，每个导体段的相邻两个槽内部通过一槽外转弯部连接形成上述导体。每根所述导体位于相邻两个预设槽之间的两个槽外转弯部分别位于定子铁芯1的轴向两端。

如图12至图14所示，每个导体段连接相邻两个槽内部的槽外转弯部包括依次连接的第一连接部3201、转弯部3202和第二连接部3203，连接所述第一半槽内部3011和第一导体段30的第二槽内部302的槽外转弯部的第一连接部3201、转弯部3202、第二连接部3203均位于所述定子铁芯1的第一层151，其他所述槽外转弯部的所述第一连接部3201和第二连接部3203均设于所述定子铁芯1的相邻两层。

而且位于相邻两个所述预设槽之间的所述槽外转弯部中，除连接第一槽内部301和第一导体段30的第二槽内部302的槽外转弯部之外，位于所述定子铁芯1轴向同一端的若干所述槽外转弯部偏移方向一致，位于所述定子铁芯1轴向两端的若干所述槽外转弯部的偏移方向相反。

具体的，如图7、图8和图11所示，第一导体段30的第一半槽内部3011和第二槽内部302通过第一槽外转弯部321连接，该第一槽外转弯部321的第一连接部3201、转弯部3202及第二连接部3203均位于定子铁芯1的第一层151；第一导体段30的第二槽内部302和第三槽内部303通过第二槽外转弯部322连接，第二槽外转弯部322的第一连接部3201和第二连接部3203分别位于定子铁芯1的第一层151和第二层152；第一导体段30的第三槽内部303和第四槽内部304通过第三槽外转弯部323连接，第三槽外转弯部323的第一连接部3201和第二连接部3203分别位于定子铁芯1的第二层152和第一层151；第一导体段30的第四槽内部304和第五槽内部305通过第四槽外转弯部324连接，第四槽外转弯部324的第一连接部3201和第二连接部3203分别位于定子铁芯1的第一层151和第二层152；第一导体段30的第五槽内部305和第六槽内部306通过第五槽外转弯部325连接，第五槽外转弯部325的第一连接部3201和第二连接部3203分别位于定子铁芯1的第二层152和第一层151；第一导体段30的第六槽内部306和第七槽内部307通过第六槽外转弯部326连接，第六槽外转弯部326的第一连接部3201和第二连接部3203分别位于定子铁芯1的第一层151和第二层152；第一导体段30的第七槽内部307和第八槽内部308通过第七槽外转弯部327连接，第七槽外转弯部327的第一连接部3201和第二连接部3203分别位于定子铁芯1的第二层152和第一层151，第一导体段30的第八槽内部308和第九槽内部309通过第八槽外转弯部328连接，第八槽外转弯部328的第一连接部3201和和第二连接部3203分别位于定子铁芯1的第一层151和第二层152。

第二导体段40的第二半槽内部3012和第二槽内部302通过第一槽外转弯部321连接，第一槽外转弯部321的第一连接部3201和第二连接部3203分别位于定子铁芯1的第一层151和第二层152；第二导体段40的第二槽内部302和第三槽内部303通过第二槽外转弯部322连接，第二槽外转弯部322的第一连接部3201和第二连接部3203分别位于定子铁芯1的第二层152和第一层151；第二导体段40的第三槽内部303和第四槽内部304通过第三槽外转弯部323连接，第三槽外转弯部323的第一连接部3201和第二连接部3203分别位于定子铁芯1的第一层151和第二层152；第二导体段40的第四槽内部304和第五槽内部305通过第四槽外转弯部324连接，第四槽外转弯部324的第一连接部3201和第二连接部3203分别位于定子铁芯1的第二层152和第一层151；第二导体段40的第五槽内部305和第六槽内部306通过第五槽外转弯部325连接，第五槽外转弯部325的第一连接部3201和第二连接部3203分别位于定子铁芯1的第一层151和第二层152；第二导体段40的第六槽内部306和第七槽内部307通过第六槽外转弯部326连接，第六槽外转弯部326的第一连接部3201和第二连接部3203分别位于定子铁芯1的第二层152和第一层151；第二导体段40的第七槽内部307和第八槽内部308通过第七槽外转弯部327连接，第七槽外转弯部327的第一连接部3201和第二连接部3203分别位于定子铁芯1的第一层151和第二层152。

本实施例中，每个绕组单元位于所述定子铁芯1的相邻两层，每个相绕组包括两根导体，分别为第一导体和第二导体，两根导体设于定子铁芯1的同一相邻两层内，且对应的槽内部设于所述定子铁芯1的同一层。

由于上述槽外转弯部和槽内部所在层的设置，使得每个所述相绕组位于间隔4个槽的两个所述预设槽之间的四个所述槽外转弯部中，位于所述定子铁芯1轴向同一端的两个所述槽外转弯部在所述定子铁芯1端面的投影不相交，二者同向并行延伸；而且每个相绕组位于两个预设槽之间且位于定子铁芯轴向两端的四个槽外转弯部在定子铁芯1端面的投影会出现交叉。

通过上述设置能够形成沿逐渐远离定子铁芯1中心的方向螺旋分布的导体，而且使得每根导体以“8字型”且交替交叉方式进行绕制，绕制方式简单；而且通过上述设置能够使每根导体的第一槽内部301位于定子铁芯1的最内层，而且使所有的第一引出端34、第二引出端35均集中分布，便于后续的焊接连接；而且引出端集中分布，能够线圈减小其他区域的轴向长度，继而减小电机的整体体积。

如图2和图15所示，每个绕组单元的多根导体的第一槽内部301依次容纳于相邻设置的预设槽内，多个绕组单元沿定子铁芯1的径向依次套设分布，其中，第二绕组单元套设于第一绕组单元外，第三绕组单元套设于第二绕组单元外，第四绕组单元套设于第三绕组单元外。

具体的，如图2和图15所示，第一绕组单元分布在定子铁芯1的第一层151和第二层152，第一绕组单元的U相绕组21的第一导体为U1，其第一槽内部301置于第一槽101内的第一层151，则U相绕组21的第二导体为U2，其第一槽内部301置于第二槽102内的第一层151，V相绕组22的第一导体为V1，其第一槽内部301置于第三槽103内的第一层151，V相绕组22的第二导体为V2，其第一槽内部301置于第四槽104内的第一层151，W相绕组23的第一导体为W1，其第一槽内部301置于第五槽105内的第一层151，W相绕组23的第二导体为W2，其第一槽内部301置于第六槽106内的第一层151。

具体的，第二绕组单元分布在定子铁芯1的第三层和第四层，第二绕组单元的U相绕组21的第一导体为U3，其第一槽内部301置于第一槽101内的第三层153，则U相绕组21的第二导体为U3，其第一槽内部301置于第二槽102内的第三层153，V相绕组22的第一导体为V4，其第一槽内部301置于第三槽103内的第三层153，V相绕组22的第二导体为V4，其第一槽内部301置于第四槽104内的第三层153，W相绕组23的第一导体为W3，其第一槽内部301置于第五槽105内的第三层153，W相绕组23的第二导体为W4，其第一槽内部301置于第六槽106内的第三层153。

第三绕组单元分布在定子铁芯1的第五层和第六层，第三绕组单元的U相绕组21的第一导体为U5，其第一槽内部301置于第一槽101内的第五层155，则U相绕组21的第二导体为U6，其第一槽内部301置于第二槽102内的第五层155；V相绕组22的第一导体为V5，其第一槽内部301置于第三槽103内的第五层155，V相绕组22的第二导体为V6，其第一槽内部301置于第四槽104内的第五层155，W相绕组23的第一导体为W5，其第一槽内部301置于第五槽105内的第五层155，W相绕组23的第二导体为W6，其第一槽内部301置于第六槽106内的第五层155。

第四绕组单元分布在定子铁芯1的第七层和第八层，第四绕组单元的U相绕组21的第一导体为U7，其第一槽内部301置于第一槽101内的第七层157，则U相绕组21的第二导体为U8，其第一槽内部301置于第二槽102内的第七层157；V相绕组22的第一导体为V7，其第一槽内部301置于第三槽103内的第七层157，V相绕组22的第二导体为V8，其第一槽内部301置于第四槽104内的第七层157，W相绕组23的第一导体为W7，其第一槽内部301置于第五槽105内的第七层157，W相绕组23的第二导体为W8，其第一槽内部301置于第六槽106内的第七层157。

如图1至图15是本实施例中电机定子的组装流程图，下面结合图1至图15对电机定子的组装方法进行详细说明，具体包括以下步骤：

S1、将每根导体以“8”字型绕制成单个线圈单元，并卷绕成第九槽内部309和第一槽内部301位于同一槽内且相邻设置，且第一槽内部301靠近定子铁芯1中心轴线设置，形成图7和图8所示的单根导体；

S2、每两根导体形成分别形成一个图6所示的相绕组：U相绕组21、V相绕组22、W相绕组23，将一个U相绕组21、一个V相绕组22、一个W相绕组23绕制形成图5所示的一个绕组单元。

S3、将四个绕组单元依次进行轴向套设插装形成图4所示的定子线圈2。

S4、将定子铁芯1由定子线圈2的外侧径向插入定子线圈2内，形成图1所示的电机定子。

本实施例通过采用梯形槽扁线的配合方式，减少了整个定子铁芯1的铁用量，提高了铁利用率，降低了电机成本；而且能够使每个所述导体都尽可能的填充满梯形槽，提高每个槽内的铜含量，降低了电机的铜损耗，提高了电机的功率密度和电机效率。

所有的引出端集中分布，便于焊接，提高了焊接效率；而且能够线圈减小其他区域的轴向长度，继而减小电机的整体体积。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，如图16至图21所示，每根所述导体具有四个引出端，其中，每根所述导体的第一导体段30的第九槽内部309和第二导体段40的第八槽内部308分别引出形成上述第二引出端35和第一引出端34，连接每个导体的所述第一导体段30的第一半槽内部3011和第二槽内部302分别引出形成第三引出端36和第四引出端37。

实施例三

本实施例与实施例一的不同之处在于，参照图22和图23所示，每个相绕组中两根导体的相邻两个槽内部之间的槽间隔不同，具体地，其中一根导体的相邻两个槽内部之间的槽间隔按照4、6依次分布，另一根导体的相邻两个槽内部之间的槽间隔按照6、4依次分布。由于上述槽间隔的分布方式，导致位于相邻两个预设槽之间的四个槽外转弯部中，位于定子铁芯1同一端的两个槽外转弯部上下分布分布。

实施例二和实施例三中单个导体的绕制方式、定子线圈2的形成方式均与实施例一相同，在此不再详细赘叙。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机定子，其特征在于，包括定子铁芯(1)及由多根径向截面呈四边形的导体绕制而成的定子线圈(2)；

所述定子铁芯(1)为中空的圆柱形，且其内表面设有沿所述定子铁芯(1)轴向贯穿设置的多个槽，多个所述槽沿所述定子铁芯(1)的周向均匀分布，每个所述槽的相对两侧壁的距离沿所述定子铁芯(1)径向由内到外逐渐增大；

每个所述槽内容纳有多个沿所述定子铁芯(1)的径向由内到外依次紧贴设置且由多根所述导体形成的绕组单元，每个所述绕组单元的多根所述导体的径向截面大小相同；沿所述定子铁芯(1)径向由内到外的方向，置于每个所述槽内的相邻两个所述绕组单元的所述导体沿所述定子铁芯(1)周向的长度由小到大变化。

2.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，每根所述导体的径向截面的面积相同。

3.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述定子铁芯(1)包括多个铁芯块(11)，相邻两个所述铁芯块(11)对接形成一所述槽。

4.根据权利要求3所述的电机定子，其特征在于，每个所述铁芯块(11)靠近所述定子铁芯(1)中心的一端设有凸块(111)，相邻两个所述铁芯块(11)的凸块(111)围成一所述槽，且每个所述凸块(111)的周向相对两侧壁平行设置。

5.根据权利要求1所述的电机定子，其特征在于，所述定子铁芯(1)沿其径向且远离其中心轴线的方向将每个槽划分为第一层(151)、第二层(152)、...第a层，a是大于等于4的整数；每根所述导体设于所述定子铁芯(1)的相邻两层；

每根所述导体包括第一导体段(30)和第二导体段(40)，所述第一导体段(30)的一端和第二导体段(40)的一端以“8字型”且交替交叉的方式绕制形成所述导体。

6.根据权利要求5所述的电机定子，其特征在于，所述第一导体段(30)包括第一半槽内部(3011)、第二槽内部(302)、第三槽内部(303)、...、第M槽内部，所述第二导体段(40)包括第二半槽内部(3012)、第二槽内部(302)、第三槽内部(303)、...、第N槽内部，其中M、N均是大于等于4的整数；每根所述导体的第一槽内部(301)、第二槽内部(302)、第三槽内部(303)、...顺序容纳在多个预设槽中的每一槽中；

所述第一槽内部(301)和所述第一导体段(30)的第二槽内部(302)分别引出形成两个引出端或通过一槽外转弯部连接，除所述第一半槽内部(3011)和所述第一导体段(30)的第二槽内部(302)之外，每个导体段的相邻两个槽内部均通过一槽外转弯部连接，且每根所述导体位于相邻两个预设槽之间的两个槽外转弯部分别位于定子铁芯(1)的轴向两端。

7.根据权利要求6所述的电机定子，其特征在于，所述第一槽内部(301)和所述第一导体段(30)的第二槽内部(302)通过一槽外转弯部连接，每根所述导体具有两根引出端，每根所述导体的第一导体段(30)的第M槽内部和第二导体段(40)的第N槽内部分别引出形成两个所述引出端；

除所述第一槽内部(301)外，每根所述导体的每个所述导体段的相邻两个所述槽内部交替设于所述定子铁芯(1)的相邻两层；

每根所述导体段连接相邻两个槽内部的槽外转弯部包括依次连接的第一连接部(3201)、转弯部(3202)和第二连接部(3203)，连接所述第一槽内部(301)和所述第一导体段(30)的第二槽内部(302)的槽外转弯部的第一连接部(3201)、转弯部(3202)、第二连接部(3203)均位于所述定子铁芯(1)的第一层，其他所述槽外转弯部的所述第一连接部(3201)和第二连接部(3203)设于所述定子铁芯(1)的相邻两层。

8.根据权利要求6所述的电机定子，其特征在于，所述第一槽内部(301)和所述第一导体段(30)的第二槽内部(302)引出形成第三引出端(36)和第四引出端(37)，所述第一导体段(30)的第M槽内部和第二导体段(40)的第N槽内部分别引出形成第二引出端(35)和第一引出端(34)；

每根所述导体的每个所述导体段的相邻两个所述槽内部交替设于所述定子铁芯(1)的相邻两层；

每根所述导体段连接相邻两个所述槽内部的所述槽外转弯部包括依次连接的第一连接部(3201)、转弯部(3202)和第二连接部(3203)，所述第一连接部(3201)和第二连接部(3203)设于所述定子铁芯(1)的相邻两层。

9.根据权利要求6所述的电机定子，其特征在于，每个所述导体的径向截面呈矩形，每个所述绕组单元中位于同一所述槽内的所述导体沿所述定子铁芯(1)的径向分布，且靠近所述定子铁芯(1)中心轴线的所述槽内部的两棱边与其所在槽的内壁接触。

10.根据权利要求6所述的电机定子，其特征在于，每个所述绕组单元位于所述定子铁芯(1)的相邻两层，多个所述绕组单元沿所述定子铁芯(1)的径向依次套设分布，每个所述绕组单元的多根所述导体的第一槽内部(301)依次容纳于相邻设置的所述槽内。