CN110829659A - 一种发卡绕组式电机定子及电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车技术领域，公开了一种发卡绕组式电机定子及电机。发卡绕组式电机定子包括铁芯和定子绕组，铁芯上开设有多个定子槽，铁芯包括插入侧和焊接侧；定子绕组设置于定子槽内，定子绕组包括多组发卡绕组，每组发卡绕组包括多个形状相同的发卡，每个发卡的两端分别从插入侧穿设于定子槽并从焊接侧穿出，多组发卡绕组形成多个发卡层；置于焊接侧的发卡的两端端部均向两侧弯曲相同的槽数，使相邻的发卡层的发卡的端部一一对应，且发卡的端部与置于不同层且置于同一列的相邻的发卡的端部按规则连接。本发明提供的发卡绕组式电机定子便于自动化连接以及后续的加工，减小了电机的尺寸，简化了电机的结构，产品的质量和一致性好。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种发卡绕组式电机定子及电机。
背景技术
随着新能源汽车技术的快速发展，对于电机的性能要求越来越高，性能的增加必然会导致电机结构的复杂，电机的性能和复杂结构的矛盾日益突出。
现有的电机的定子绕组一般采用圆导线组成线圈，定子绕组的截面形状可以分为圆形线圈和方形线圈。与圆形线圈相比，方形线圈可以有效提高电机的槽满率，降低电机的铜耗从而提高电机的效率，同时可以降低电机定子绕组的端部高度，从而节省电机的体积。在现有技术中，电机由多种发卡组成，在加工时需要多种成型模具，多种发卡从插入侧插入也不利用自动化加工。此外，附加的跨接线使电机定子需要有更多的空间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发卡绕组式电机定子及电机，便于发卡之间的连接及后续生产，产品的质量和一致性好。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种发卡绕组式电机定子，包括：
铁芯，所述铁芯上开设有多个定子槽，所述铁芯包括插入侧和焊接侧；
定子绕组，设置于所述定子槽内，所述定子绕组包括多组发卡绕组，每组所述发卡绕组包括多个形状相同的发卡，每个所述发卡的两端分别从所述插入侧穿设于所述定子槽并从所述焊接侧穿出，多组所述发卡绕组形成多个发卡层；
置于所述焊接侧的所述发卡的两端端部均向两侧弯曲相同的槽数，使相邻的所述发卡层的所述发卡的端部一一对应，且所述发卡的端部与置于不同层且置于同一列的相邻的所述发卡的端部按规则连接。
优选地，所述发卡绕组包括多个相位绕组，多个所述发卡绕组之间的相同相位的所述相位绕组通过连接线组连接。
优选地，所述连接线组包括5个槽距长的第一连接线和7个槽距长的第二连接线。
优选地，所述定子绕组还包括用于连接所述相位绕组之间的中性点连接线。
优选地，所述发卡绕组包括三相所述相位绕组，每相所述相位绕组分别连接有相位引出线，所述相位引出线连接有相位端子。
优选地，置于不同层且置于同一列的相邻的所述发卡的端部通过焊接的方式连接。
优选地，所述发卡包括两个插接脚和置于两个所述插接脚之间的U形转折部。
优选地，两个所述插接脚之间的间距设置为6个槽距。
优选地，两个所述插接脚分别向两侧弯折3个槽距。
一种电机，包括上述的发卡绕组式电机定子。
本发明的有益效果：本发明提供的发卡绕组式电机定子的插入侧和焊接侧的定子绕组均是整齐排列的，且发卡的连接端均在焊接侧，便于自动化连接以及后续的加工，代替了发卡之间通过导线连接的方式，减小了电机的尺寸，简化了电机的结构，产品的质量和一致性好；发卡的形状相同，减少了加工成型模具的数量，降低了加工成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的发卡绕组式电机定子的整体结构示意图；
图2是本发明实施例提供的发卡绕组式电机定子的爆炸示意图；
图3是本发明实施例提供的铁芯的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的发卡的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的发卡绕组末端的第一连接示意图；
图6是本发明实施例提供的发卡绕组末端的第二连接示意图。
图中：
1、铁芯；11、定子槽；12、插入侧；13、焊接侧；
2、定子绕组；21、发卡绕组；22、发卡；221、插接脚；222、U形转折部；23、第一发卡层；24、第二发卡层；25、第三发卡层；26、第四发卡层；
3、连接线组；31、第一连接线；32、第二连接线；
4、中性点连接线；
5、相位引出线；
6、相位端子。
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，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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。而且，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。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1-6所示，本实施例提供一种发卡绕组式电机定子，包括铁芯1和定子绕组2。铁芯1上开设有多个定子槽11，铁芯1包括插入侧12和焊接侧13。定子绕组2设置于定子槽11内，定子绕组2包括多组发卡绕组21，每组发卡绕组21包括多个形状相同的发卡22，每个发卡22的两端分别从插入侧12穿设于定子槽11并从焊接侧13穿出，多组发卡绕组21形成多个发卡层；置于焊接侧13的发卡22的两端端部均向两侧弯曲相同的槽数，使相邻的发卡层的发卡22的端部一一对应，且发卡22的端部与置于不同层且置于同一列的相邻的发卡22的端部按规则连接。
本实施例提供的发卡绕组式电机定子的插入侧12和焊接侧13的定子绕组2均是整齐排列的，且发卡22的连接端均在焊接侧13，便于自动化连接以及后续的加工，代替了发卡22之间通过导线连接的方式，减小了电机的尺寸，简化了电机的结构，产品的质量和一致性好；发卡的形状相同，减少了加工成型模具的数量，降低了加工成本。在本实施例中，发卡22的截面形状为方形，提高了电机的性能，减小了电机的尺寸。
在本实施例中，如图3所示，在铁芯1的径向内表面并且沿铁芯1的周向方向上间隔设置多个轴向贯通的定子槽11，且相邻的两个定子槽11之间的间距相等。在本实施例中，铁芯1在周向方向上等间隔开设48个矩形的定子槽11，磁极对数为4。
在本实施例中，结合图2、图4和图5，定子绕组2包括两组发卡绕组21，每组发卡绕组21均包括多个相位绕组，通常情况下，每组发卡绕组21包括三组相位绕组，分别被定义为U相相位、V相相位和W相相位。多个所述发卡绕组21之间的相同相位的相位绕组通过连接线组3连接。在本实施例中，连接线组3包括第一连接线31和第二连接线32，第一连接线31的截面和第二连接线32的截面均为方形，提高了电机的性能，降低了电机的体积。本实施例中所应用的第一连接线31的长度等于5个槽距的长度，第二连接线32的长度等于7个槽距的长度，便于将相同相位的相位绕组连接，且不会产生多余的连接线而占用空间。
三相相位绕组的每相绕组分别连接有相位引出线5，每个相位引出线5分别连接有相位端子6，相位端子6用于连接外部的三相电源。在本实施例中，相位引出线5的截面为方形，进一步地提高了电机的性能和缩小了电机的体积。
定子绕组2还包括用于连接相位绕组之间的中性点连接线4，在本实施例中，将19、20、27、28、35、36定子槽11内的发卡22的端部由中性点连接线4连接。由于中性点连接线4的连接方式为现有技术，在此不再详细叙述。在本实施例中，中性点连接线4的截面为方形，再进一步地提高了电机的性能和缩小了电机的体积。
在本实施例中，两组发卡绕组21插接于定子槽11内，形成四层发卡层，由铁芯1的轴心向铁芯1的侧壁设置的第一发卡层23和第二发卡层24为第一发卡绕组，第三发卡层25和第四发卡层26为第二发卡绕组。如图6所示，发卡22包括两个插接脚221和置于两个插接脚221之间的U形转折部222，为了便于按规则焊接相邻的发卡22的端部，两个插接脚221分别向两侧弯折相同的槽距，使得置于不同层的需要连接的两个发卡22的端部相邻且置于同一列上，不仅排列整齐，提高了电机电子的美观性，还便于连接两个发卡22的端部。本实施例通过焊接的方式连接两个发卡22，设置多个发卡22形成发卡绕组21，方便方形发卡22的缠绕，焊接方法简单，代替了现有技术中通过导线连接发卡22的方式，简化了结构，缩小了电机的体积。
在本实施例中，两个插接脚221之间的间距设置为6个槽距，两个插接脚221分别向两侧弯折3个槽距。为了实现并联路数为2，槽距为6的绕组结构的绕组方案，两组发卡绕组21插入铁芯1后，所有发卡绕组末21端按图4进行连接，四层发卡层的连接槽距为6。所以第一发卡绕组和第二发卡绕组的发卡22的插接脚221的端部向相反方向分别弯折3个槽距后，两组发卡绕组21末端就形成如图5所示的连接形式，发卡22端部可以直接按图5的连接形式两两焊接一起。该方式便于电机定子的自动化加工，不需要跨接线节省了电机定子的占用空间。
本实施例还提供了一种电机，包括上述的发卡绕组式电机定子，该法卡绕组式电机定子便于自动化加工，且提高了电机的性能，简化了电机的结构，使电机的质量和一致性好。
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)
1.一种发卡绕组式电机定子，其特征在于，包括：
铁芯(1)，所述铁芯(1)上开设有多个定子槽(11)，所述铁芯(1)包括插入侧(12)和焊接侧(13)；
定子绕组(2)，设置于所述定子槽(11)内，所述定子绕组(2)包括多组发卡绕组(21)，每组所述发卡绕组(21)包括多个形状相同的发卡(22)，每个所述发卡(22)的两端分别从所述插入侧(12)穿设于所述定子槽(11)并从所述焊接侧(13)穿出，多组所述发卡绕组(21)形成多个发卡层；
置于所述焊接侧(13)的所述发卡(22)的两端端部均向两侧弯曲相同的槽数，使相邻的所述发卡层的所述发卡(22)的端部一一对应，且所述发卡(22)的端部与置于不同层且置于同一列的相邻的所述发卡(22)的端部按规则连接。
2.根据权利要求1所述的发卡绕组式电机定子，其特征在于，所述发卡绕组(21)包括多个相位绕组，多个所述发卡绕组(21)之间的相同相位的所述相位绕组通过连接线组(3)连接。
3.根据权利要求2所述的发卡绕组式电机定子，其特征在于，所述连接线组(3)包括5个槽距长的第一连接线(31)和7个槽距长的第二连接线(32)。
4.根据权利要求2所述的发卡绕组式电机定子，其特征在于，所述定子绕组(2)还包括用于连接所述相位绕组之间的中性点连接线(4)。
5.根据权利要求2所述的发卡绕组式电机定子，其特征在于，所述发卡绕组(21)包括三相所述相位绕组，每相所述相位绕组分别连接有相位引出线(5)，所述相位引出线(5)连接有相位端子(6)。
6.根据权利要求1所述的发卡绕组式电机定子，其特征在于，置于不同层且置于同一列的相邻的所述发卡(22)的端部通过焊接的方式连接。
7.根据权利要求1所述的发卡绕组式电机定子，其特征在于，所述发卡(22)包括两个插接脚(221)和置于两个所述插接脚(221)之间的U形转折部(222)。
8.根据权利要求7所述的发卡绕组式电机定子，其特征在于，两个所述插接脚(221)之间的间距设置为6个槽距。
9.根据权利要求7所述的发卡绕组式电机定子，其特征在于，两个所述插接脚(221)分别向两侧弯折3个槽距。
10.一种电机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的发卡绕组式电机定子。
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