CN111245129A - 发卡绕组电机 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了“发卡绕组电机”。一种电机,其包括:限定槽的定子芯和设置在所述槽中的发卡绕组路径。所述绕组路径包括第一发卡和第二发卡,所述第一发卡和所述第二发卡具有槽跨距相同的支腿和槽跨距相同的扭曲部。发卡被安装在芯中,使得第一发卡的扭曲部中的一个与第二发卡的扭曲部中的一个交叉。反向跳线接合交叉的扭曲部。
Description
技术领域
本公开涉及电机,并且更具体地,涉及包括发卡绕组的电机。
背景技术
诸如电池电动车辆和混合动力电动车辆等车辆含有牵引电池总成以用作车辆的能量源。牵引电池可以包括有助于管理车辆性能和操作的部件和系统。牵引电池还可以包括高电压部件,以及用于控制电池温度的空气或液体热管理系统。牵引电池电连接到向从动轮提供扭矩的电机。电机通常包括定子和转子,所述定子和转子协作以将电能转换成机械运动,或者将机械运动转换成电能。
发明内容
根据一个实施例,一种电机包括:限定槽的定子芯和设置在所述槽中的发卡绕组路径。所述绕组路径包括第一发卡和第二发卡,所述第一发卡和第二发卡具有槽跨距相同的支腿和槽跨距相同的扭曲部。发卡被安装在芯中,使得第一发卡的扭曲部中的一个与第二发卡的扭曲部中的一个交叉。反向跳线接合交叉的扭曲部。
根据另一个实施例,一种电机包括:限定周向布置的槽的定子芯以及设置在槽中的电机的第一相的第一发卡绕组路径。所述第一发卡绕组路径包括第一发卡和第二发卡,每个发卡具有以X的槽跨距间隔开的前支腿和后支腿。所述支腿中的每一个弯曲以具有槽跨距为X除以二的扭曲部。所述第一发卡和所述第二发卡安装在所述槽中的对应槽中,使得所述第一发卡的所述前支腿和所述第二发卡的所述后支腿之间的槽跨距等于X减一并且所述第一发卡的所述前支腿的扭曲部和所述第二发卡的所述后支腿的扭曲部交叉。所述反向跳线将所述第一发卡的所述前支腿的扭曲部接合到所述第二发卡的所述后支腿的扭曲部。
根据又一实施例,一种电机包括:定子芯,所述定子芯限定槽;和发卡绕组路径,所述发卡绕组路径包括互连的第一发卡的具有设置在所述槽中的偶数槽中的支腿的第一部分和互连的第二发卡的具有设置在所述槽中的奇数槽中的支腿的第二部分。所述反向跳线将所述第一发卡中的最后一个接合到所述第二发卡中的初始一个。跳线限定连接到所述第一发卡中的所述最后一个的前端和连接到所述第二发卡中的所述初始一个的后端。
附图说明
图1是电机的示意图。
图2是电机的绕组的示意性透视图,其中发卡的支腿被大大缩短以用于说明性目的。
图3是常规发卡的正视图。
图4是电机的定子的横截面端视图。
图5是图4的部分的放大视图。
图6是从定子的焊接侧观察的绕组的U相的绕组图。
图7是U相的第一路径的选择发卡的示意图。
图8是U相的第二路径的选择发卡的示意图。
图9是U相的第一路径和第二路径的一部分的透视图,其中定子芯被省略以用于说明性目的。
图10是U相的示意性透视图,其中定子芯被省略并且支腿被大大缩短以用于说明性目的。
图11是U相的第三路径的选择发卡的示意图。
图12是U相的第四路径的选择发卡的示意图。
图13是从定子的焊接侧观察的绕组的V相的绕组图。
图14是从定子的焊接侧观察的绕组的W相的绕组图。
具体实施方式
本文中描述了本公开的实施例。然而,应理解,所公开的实施例仅仅是示例,并且其他实施例可以采用多种和替代形式。附图不一定按比例绘制;一些特征可能会被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此,本文所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的,而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式使用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解,参考附图中的任一个示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征进行组合以产生未明确示出或描述的实施例。所示出特征的组合提供典型应用的代表性实施例。然而,对于特定应用或实现方式,可能需要根据本公开的教导对这些特征做出各种组合和修改。
参考图1,电机20可以用在诸如强电动车辆或混合动力电动车辆等车辆中。电机20可以被称为电动马达、牵引马达、发电机等。电机20可以是永磁电机、感应电机等。在示出的实施例中,电机20是三相交流(AC)电机。电机20能够既用作推进车辆的马达,又诸如在再生制动期间用作发电机。
电机20可以由车辆的牵引电池提供动力。牵引电池可以从牵引电池内的一个或多个电池单元阵列(有时称为电池单元堆)提供高电压直流(DC)输出。电池单元阵列可以包括一个或多个电池单元,所述一个或多个电池单元将存储的化学能转换成电能。所述单元可以包括壳体、正电极(阴极)和负电极(阳极)。电解质允许离子在放电期间在阳极与阴极之间移动,然后在再充电期间返回。端子允许电流流出所述单元以供车辆使用。
牵引电池可以电连接到一个或多个电力电子模块。电力电子模块可以电连接到电机20,并且可以提供在牵引电池与电机20之间双向传递电能的能力。例如,典型的牵引电池可以提供DC电压,而电机20可能需要三相(AC)电压。电力电子模块可以包括逆变器,所述逆变器根据电机20的要求将DC电压转换成三相AC电压。在再生模式中,电力电子模块可以将来自用作发电机的电机20的三相AC电压转换成牵引电池所需的DC电压。
参考图1和图2,电机20包括壳体21,所述壳体21包围定子22和转子24。定子22固定到壳体21并且包括圆柱形芯32,所述圆柱形芯32具有内径28(其限定孔30)和外径29。芯32可以由多个堆叠的叠片形成。转子24被支撑以在孔30内旋转。转子24可以包括绕组或永磁体,所述绕组或永磁体与定子22的绕组相互作用,以在电机20通电时引起转子24的旋转。转子24可以被支撑在延伸穿过壳体21的驱动轴26上。驱动轴26被配置为与车辆的动力传动系统联接。
定子芯32限定槽34(见图4),所述槽34围绕芯32周向地布置并且从内径28向外延伸。槽34可以围绕圆周等距间隔开,并且从芯32的第一端36轴向地延伸到第二端38。在示出的实施例中,芯32限定四十八个槽并且具有八个极点,但是在其他实施例中,芯32可以包括更多或更少的槽和/或极点。例如,芯32可以限定七十二个槽并且具有八个极点。
所述槽34间隔开在两个相邻槽的中心线之间测量的圆周距离。所述距离可以用作用于关联和测量定子22的其他部件的距离单元(下文中称为“槽”)。距离单元“槽”有时被称为“槽节距”或“槽跨距”。
电机20可以包括置于芯32的槽34中的发卡绕组40。发卡绕组是提高车辆中所使用的电机的效率的新兴技术。发卡绕组40通过提供更大量的定子导体来提高效率,以减小绕组40的电阻,而不会侵入为电工钢和磁通路径保留的空间。发卡绕组40可以是波形绕组,其中绕组40以波浪形图案极点对极点地编织。
发卡绕组的一个挑战是使电机设计与期望的扭矩-转速曲线匹配。设计电机的关键步骤是选择相匝数,使得扭矩-转速曲线覆盖所有要求的工作点。对于由并联连接的长导线制成的常规绞合绕组,通过选择每个线圈的匝数、并联路径的数量、极点数量、每极点的槽数量以及层数量来选择期望的相匝数。虽然所有这些因素也可用于发卡绕组,但是限制因素非常不同,导致可行选择较少。
例如,虽然两种技术之间可能的极点数、每极点的槽数以及层数是相同的,但是在发卡绕组中,每个线圈具有与绞合绕组中一样多的匝数是不实际的。每一发卡需要通过焊接、钎焊等连接到下一发卡,并且需要根据特定形状弯曲以便可以进行连接。这限制了可以配合在单个槽中的导体的数量和大小。另一个挑战是形成并联电路,所述并联电路是平衡的(即,不会由于不对称性而在由并联电路形成的环路中致使大的循环电流)并且具有相当复杂的连接。
电机20解决了这些和其他问题。电机20可以是三相电机,其中发卡绕组40被布置成U相、V相和W相。在示出的实施例中,每一相包括布置在绕组的两个并联路径中的相关联的发卡导体(也称为引脚、发卡或条形导体)。在其他实施例中,每一相可以包括更多或更少的并联路径。
发卡通常为U形的并且包括由冠部接合的一对支腿。通过将支腿插入通过槽34中的对应槽,使发卡安装在定子芯32中。所有发卡都可以从定子芯32的同一端(例如,端部36)安装,使得所有顶点都位于定子的一端(例如,端部36),并且支腿的端部位于另一端(例如,端部38)。一旦安装完成,发卡的支腿就远离彼此弯曲以形成与其他发卡的扭曲部连接的扭曲部。对应发卡的端部通过诸如焊接部48等连接部而接合。所述连接部可以布置成行,诸如焊接部行63。端部36可以被称为顶点端,而端部38可以被称为焊接端。
U相可以包括第一路径44、第二路径46、第三路径47和第四路径49。路径由多个互连的引脚42形成。路径中的每一个包括在U相端子50处开始的第一端和在中性连接部处结束的第二端。在示出的实施例中,电机20包括内侧中性连接部52和外侧中性连接部54。第一路径44和第二路径46连接到内侧中性连接部52,并且第三路径47和第四路径49连接到外侧中性连接部54。路径44、46、47、49在端子50处彼此连接,所述端子50位于定子芯的外径(OD)29附近。
第一路径44和第二路径46在定子芯的内径(ID)28附近开始,并且具有延伸的端子引线59以连接到端子50。端子引线59径向延伸穿过相邻的焊接行63,以穿过绕组40从而与端子50连接。第一路径44和第二路径46通过槽34沿逆时针方向(当看着端部38时)缠绕,并在外侧中性连接部54处在OD 29附近结束。第一路径44和第二路径46可绕定子芯缠绕大约四次。第三路径47和第四路径49在定子芯的OD 29附近开始,并通过槽34沿顺时针方向缠绕。第三路径47和第四路径49可绕定子芯缠绕大约四次,并在内侧中性连接部52处在ID 28附近结束。在示出的实施例中,路径中的每一个包括十六个引脚,所述十六个引脚端对端地互连以在端子50与中性连接部52或54之间形成连续导体。
V相可以包括第一路径56、第二路径58、第三路径60和第四路径62。路径由多个互连的引脚64形成。路径中的每一个包括在V相端子66处开始的第一端和在中性连接部52或54处结束的第二端。第一路径56和第二路径58连接到内侧中性连接部52,并且第三路径60和第四路径62连接到外侧中性连接部54。路径56、58、60、62在端子66处彼此连接,所述端子66位于定子芯的OD 29附近。
第一路径56和第二路径58在定子芯的ID 28附近开始,并且具有延伸的端子引线(不可见)以连接到端子50。端子引线径向延伸穿过相邻的焊接行63,以穿过绕组40从而与端子66连接。第一路径56和第二路径58通过槽34沿逆时针方向缠绕,并在外侧中性连接部54处在OD 29附近结束。第一路径56和第二路径58可绕定子芯缠绕大约四次。第三路径60和第四路径62在定子芯的OD 29附近开始,并通过槽34沿顺时针方向缠绕。第三路径60和第四路径62可绕定子芯缠绕大约四次,并在内侧中性连接部52处在ID 28附近结束。在示出的实施例中,路径中的每一个包括十六个引脚,所述十六个引脚端对端地互连以在端子66与中性连接部52或54之间形成连续导体。
W相可以包括第一路径70、第二路径72、第三路径74和第四路径76。路径由多个互连的引脚78形成。路径中的每一个包括在W相端子80处开始的第一端和在中性连接部52或54处结束的第二端。第一路径70和第二路径72连接到内侧中性连接部52,并且第三路径74和第四路径76连接到外侧中性连接部54。路径70、72、74、76在端子80处彼此连接,所述端子80位于定子芯的OD 29附近。
第一路径70和第二路径72在定子芯的ID 28附近开始,并且具有延伸的端子引线82以连接到端子80。端子引线82径向延伸穿过相邻的焊接行63,以穿过绕组40从而与端子80连接。第一路径70和第二路径72通过槽34沿逆时针方向缠绕,并在外侧中性连接部54处在OD 29附近结束。第一路径70和第二路径72可绕定子芯缠绕大约四次。第三路径74和第四路径76在定子芯的OD 29附近开始,并通过槽34沿顺时针方向缠绕。第三路径74和第四路径76可绕定子芯缠绕大约四次,并在内侧中性连接部52处在ID 28附近结束。在示出的实施例中,路径中的每一个包括十六个引脚,所述十六个引脚端对端地互连以在端子50与中性连接部52或54之间形成连续导体。端子50、66和80可以包括附加引线以连接到逆变器并从逆变器接收电压,这在绕组路径中创建扭矩产生电流,从而致使转子24在定子22内旋转。
参考图3,所述路径中的每一个的发卡可以包括一种或多种类型的引脚,诸如常规引脚90。不同类型的发卡的形状或大小可能不同。常规引脚90可以包括在顶点102处接合到第二支腿100的第一支腿98。顶点102可以使支腿径向偏移以将支腿放置在不同的槽位置。顶点102可以通过扭曲部形成,所述扭曲部使支腿在径向方向上径向偏移一个引脚的尺寸。引脚90可以由单个金属块(诸如铜、铝、银)或任何其他导电材料形成。第一支腿98设置在槽34中的一个中,而第二支腿100设置在槽34中的间隔开槽的跨距的另一个中。常规引脚90可以具有等于每极点的槽数量的跨距,在示出的实施例中是六个槽。因此,如果第一支腿98在槽1中,则第二支腿100将在槽7中。第一支腿98包括设置在槽34内的直部99和在顶点102与直部99之间延伸的第一成角度部分104。直部99和成角度部分104在第一弯曲部106处接合。第一支腿98还包括扭曲部110,所述扭曲部110在第二弯曲部108处向外成角度。第二支腿100包括设置在槽34内的直部101和在顶点102与直部101之间延伸的第一成角度部分112。第一成角度部分104和第二成角度部分112以及顶点可被统称为冠部。直部101和成角度部分112在第一弯曲部114处接合。第二支腿100还包括扭曲部120,所述扭曲部120在第二弯曲部118处向外成角度。扭曲部110、120在相反方向上成角度以远离引脚90延伸,从而与路径的其他引脚连接。在其他类型的引脚中,扭曲部可沿相同方向延伸。大多数扭曲部110、120可以具有等于引脚跨距除以2的跨距,在示出的实施例中为三(6/2)。因此,大多数引脚90具有十二个槽的总跨距。附接到端子和中性连接部的引脚可以具有稍长或稍短的扭曲部以便于连接。另外,其他绕组40包括其他类型的引脚,其具有更长的扭曲部以推进绕组路径的槽位置。这将在下面更详细地进行描述。
可以通过首先形成顶点102、第一成角度部分104、112和两个延伸的直部来制造常规引脚90。然后,通过将延伸的直部插入定子22的槽34中来将引脚90安装到定子22中。在通过使延伸的支腿根据需要弯曲而穿过槽安装引脚90之后,形成第二弯曲部108、118和扭曲部110、120。
参考图4和图5,槽34在逆时针方向上布置成1到48,为方便起见,标记了奇数槽。槽34可包括引脚的内部径向层170、引脚的内部中间径向层172、引脚的外部中间径向层174和引脚的外部径向层176。所述层中的每一个可以包括彼此相邻的至少两个径向位置。在示出的实施例中,每个槽34具有呈一乘八线性布置的八个连续的位置,但是,可以考虑其他布置。第一位置最接近定子芯32的OD 29,并且第八位置最接近定子芯32的ID 28。内层170包括第七位置和第八位置;中间层172包括第五位置和第六位置;并且中间层174包括第三位置和第四位置,并且外层176包括第一位置和第二位置。
槽34中的每一个可以仅包含单个相,例如,槽1仅包含U相。相被成组布置以占据每个极点中的相邻槽,例如,槽1和2包含U相,并且槽3和4包含V相。每个槽可以针对设置在所述槽中的相的每个路径包括相同数量的发卡,例如,包含U相的槽1具有路径44的两个发卡、路径46的两个发卡、路径47的两个发卡和路径49的两个发卡。
现在将参考图7、图8和图9更详细地描述U相。第一路径44以引脚1开始,所述引脚1具有设置在槽1的第八位置的后支腿200和设置在槽7的第七位置的前支腿202。当从焊接端38观察时(在图7中向右看),第一路径在逆时针方向上推进。术语“前支腿”和“后支腿”是指支腿相对于路径的推进方向的位置。后支腿200通过端子引线59连接到端子50。引脚2具有设置在槽13的第八位置的后支腿204和设置在槽19的第七位置的前支腿206。引脚1的扭曲部208通过槽10附近的连接部212附接到引脚2的扭曲部210。所述连接部可以是焊接部,诸如激光焊接部。引脚3具有设置在槽25的第八位置的后支腿214和设置在槽31的第七位置的前支腿216。引脚2的扭曲部218通过槽22附近的连接部222附接到引脚3的扭曲部220。引脚2和3是常规引脚,其在前支腿和后支腿之间包括为六的槽跨距,并且扭曲部具有三个槽的跨距,从而在引脚2和3之间产生为六的跨距。第一路径44从引脚3处以通过连接部(例如,焊接部)互连的常规引脚4、5、6、7继续,如上所述。详细信息请参见图6。
在示出的实施例中,路径44包括16个引脚。因此,引脚1至8形成路径44的前半部分,而引脚9至16形成路径44的后半部分。在前半部分中,路径44在第二路径46的后面。如果在路径的后半部分一直保持这种状态,则定子将不平衡。为了平衡定子,推进路径44并使第二路径46滞后,以将路径44置于绕组40的U相的后半部分中的路径46之前。
可以通过使用一对特殊引脚(引脚8和9)推进第一路径44,所述对特殊引脚包括更长的扭曲部,以将路径44推进引脚8和9之间的一个槽。特殊引脚8和9与常规引脚具有相同的槽跨距,即,引脚8和9的支腿由六个槽间隔开。通过在引脚8的前支腿和引脚9的后支腿上形成31/2节距的扭曲部,可以实现一个槽的推进。例如,引脚8包括设置在槽37的第六位置的后支腿224和设置在槽43的第五位置的前支腿226。后支腿224的扭曲部228类似于常规引脚的扭曲部,以将引脚8的后支腿224与引脚7的前支腿230隔开6个槽。引脚9包括设置在槽2的第四位置的后支腿232和设置在槽8的第三位置的前支腿234。与常规引脚相比,引脚8的扭曲部236和引脚9的扭曲部238伸长了半个槽,以将前支腿226与后支腿232隔开7个槽。伸长的扭曲部236和238可以通过焊接部240连接,所述焊接部240与常规引脚的焊接部相比在周向上偏移半个槽。这在图9中示出,其中焊接部240设置在焊接部排63a和63b之间。
第二路径46以引脚1开始,所述引脚1具有设置在槽2的第八位置的后支腿250和设置在槽8的第七位置的前支腿252。当从焊接端38观察时,第二路径46也沿逆时针方向推进。后支腿250通过端子引线59连接到端子50。
在示出的实施例中,路径46也包括16个引脚。因此,引脚1至8形成路径46的前半部分,而引脚9至16形成路径46的后半部分。为了平衡路径,路径46包括反向跳线254,所述反向跳线254使路径46的推进滞后一个槽,使得对于绕组的后半部分,第一路径44在第二路径46之前。与使用特殊引脚8和9来推进路径的槽位置的第一路径44不同,路径46的引脚8和9是常规引脚,其在后支腿和前支腿之间的槽跨距为六并且扭曲部的槽跨距为3。
路径46的引脚8具有设置在槽38的第六位置的后支腿256和设置在槽44的第六位置的前支腿258。引脚9向回移一个槽而不是被放置在引脚8之前的六个槽中,以使后支腿260设置在槽1的第四位置并且前支腿262设置在槽7的第三位置。因此,前支腿258与后支腿260仅间隔5个槽,而不是常规的六个。由于扭曲部264和266尚未修改,因此它们如图所示在268处交叉。这种交叉将扭曲部266的焊接段270置于扭曲部264的焊接段272的后面。焊接段270和272大致间隔一个槽。为了连接这些端部,使用反向跳线254。
反向跳线254包括主体256,诸如金属条或其他导电材料。主体256包括前端258和后端260。第一开口262在前端258附近形成并且接收引脚8的焊接段272。焊接段272可以焊接到跳线254。第二开口264形成在后端260附近并且接收引脚9的焊接段270。焊接段270可以焊接到跳线254。焊接段270和272可以被加长以在轴向上比常规扭曲部的端部延伸得更远,使得焊接段270和272在轴向上离定子端面38更远。这提供了用于将反向跳线254连接到其他焊接段(诸如第一路径44的引脚8和9之间的焊接部240)顶部上方的间隙。
第一路径44的引脚8和9产生的推进与第二路径46的引脚8和9的滞后配合以使第一路径移动到第二路径46之前。这将第一路径44从处于奇数槽切换为处于偶数槽。类似地,第二路径46从处于偶数槽切换为处于奇数槽。在中途切换第一路径44相对于第二路径46的放置平衡了定子。
引脚9的前支腿234包括具有为三的槽跨距的扭曲部280。扭曲部280连接到引脚10,所述引脚10互连到一系列其他引脚,以完成路径44,如图6的绕组图所示。路径44的最后一个引脚(引脚16')连接到外部中性连接部54。路径46的引脚9的前支腿262包括具有三个槽的跨距的扭曲部282。扭曲部282连接到引脚10,所述引脚10互连到一系列其他引脚,以完成路径46,如图6的绕组图所示。路径46的最后一个引脚(引脚16”)连接到外部中性连接部54。
中性连接部54可以包括诸如导电金属或其他材料的条的主体。主体限定与发卡连接的开口。在示出的实施例中,中性连接部54限定六个开口284。开口可以两个为一对被分组,诸如开口284a和284b。每个组都与一个相相关联。U相与开口284a和284b相关联。引脚16'具有接收在开口284a中的焊接部分286,并且第二路径46的引脚16”具有接收在开口284b中的焊接部分288。焊接部分284和286可以被加长以为中性连接部54提供间隙,以将所述中性连接部54附接到焊接部分286、288,类似于反向跳线254,其位于绕组40的其他部分之上。
参照图6、图10、图11和图12,U相的第三路径47和第四路径49在端子50处的定子的OD 29处开始并且沿顺时针方向缠绕。第三路径47在引脚1处开始,所述引脚1具有设置在槽1的第一位置的后支腿和设置在槽43的第二位置的前支腿。为了连接到端子50,引脚1的后支腿包括反扭曲部300,所述反扭曲部300在逆时针方向上朝向顶点302延伸。引脚1的前支腿包括常规扭曲部,所述常规扭曲部顺时针远离顶点302延伸。第四路径49也包括用于将引脚1与端子50连接的反扭曲部304。
类似于第一路径44和第二路径46,第三路径47和第四路径49位于相邻的槽中。路径47在槽1处开始,并在奇数槽中继续直到中点,而路径49在槽2处开始,并在偶数槽中继续直到中点。类似于路径44和46,路径47和49包括特殊引脚或反向跳线,以将路径49推进到奇数槽并且使路径47滞后到偶数槽以平衡定子。
路径47包括附接在引脚8和9之间的反向跳线306。引脚8和9以及跳线306可能类似于路径46。例如,引脚8的前支腿310可以设置在槽7的第四位置,并且包括槽跨距为三的扭曲部,其将焊接部分314放置在槽4附近。引脚9的后支腿316设置在槽2的第五位置,并且包括槽跨距为三的扭曲部318,其将焊接部分320置于槽5附近。引脚9与引脚8隔开五个槽,从而导致扭曲部312和318交叉。反向跳线306连接在焊接部分314和320之间,以电连接引脚8和9。跳线306可以与上述跳线254相似或相同。
像路径44一样,路径49在引脚8和9处包括伸长的扭曲部322、324,以在引脚8的前支腿326和引脚9的后支腿328之间形成为七的槽跨距。引脚8和9通过焊接部308互连,所述焊接部308从法向焊接部行沿周向偏移,并类似于路径44和46设置在反向跳线306下方。
路径47和49继续围绕定子朝向内径编织,路径47的最后一个支腿在槽7中并且路径49的最后一个支腿在槽8中。路径47在槽5附近终止,并且路径49在槽4附近终止。路径47的焊接部分330和路径49的焊接部分332连接到内部中性连接部54。内部中性连接部54可具有与中性连接部52相同或相似的结构。
绕组40的V相和W相可以与U相相同,但是移至不同的槽。参照图2和图14,V相的第一路径56和第二路径58在顺时针方向上移位了四个槽,以使路径56的引脚1设置在槽45和3中,并且使路径58的引脚1设置在槽46和4中。第一路径56和第二路径58沿逆时针方向缠绕。第一路径56在奇数槽中开始,并通过在引脚8和9上延长扭曲部以在引脚8和9之间创建七个槽的槽跨距而在路径的中途推进到偶数槽。这可以与第一路径44的引脚8和9相同,并且为简洁起见,将不再次说明该连接。第二路径58在偶数槽中开始,并使用反向跳线350(见图2)在路径的中途滞后到奇数槽。反向跳线350将引脚8的扭曲部352连接到引脚9的扭曲部354。反向跳线连接350可以与U相的路径46相同,并且为了简洁起见不再赘述。第一路径56和第二路径58在外侧中性连接部54处结束并且连接到开口的中间组354。
第三路径60和第四路径62在顺时针方向上移位了四个槽,以使路径60的引脚1设置在槽45和39中,并且使路径62的引脚1设置在槽46和40中。第三路径60和第四路径62沿逆时针方向缠绕。第三路径60在奇数槽中开始,并通过在引脚8和9上延长扭曲部以在引脚8和9之间创建七个槽的槽跨距而在路径的中途推进到偶数槽。这可以与第一路径44的引脚8和9相同,并且为简洁起见,将不再次说明该连接。第四路径62在偶数槽中开始,并使用反向跳线370(见图2)在路径的中途滞后到奇数槽。反向跳线370将引脚8的扭曲部372连接到引脚9的扭曲部374。反向跳线连接370可以与U相的路径46相同,并且为了简洁起见不再赘述。第三路径60和第四路径62在内侧中性连接部52处结束并且连接到开口的中间组376。有关V相的更多详细信息,请参见图14的绕组图。
参照图2和图14,W相的第一路径70和第二路径72相对于U相在顺时针方向上移位了八个槽,以使路径70的引脚1设置在槽41和47中,并且使路径72的引脚1设置在槽42和48中。第一路径70和第二路径72沿逆时针方向缠绕。第一路径70在奇数槽中开始,并通过在引脚8和9上延长扭曲部以在引脚8和9之间创建七个槽的槽跨距而在路径的中途推进到偶数槽。这可以与第一路径44的引脚8和9相同,并且为简洁起见,将不再次说明该连接。第二路径72在偶数槽中开始,并使用反向跳线390在路径的中途滞后到奇数槽。反向跳线390将引脚8的扭曲部392连接到引脚9的扭曲部394。反向跳线连接390可以与U相的路径46相同,并且为了简洁起见不再赘述。第一路径70和第二路径72在外侧中性连接部54处结束并且连接到开口的组396。
第三路径74和第四路径76在顺时针方向上移位了八个槽,以使路径74的引脚1设置在槽41和35中,并且使路径76的引脚1设置在槽42和36中。第三路径74和第四路径76沿逆时针方向缠绕。第三路径74在奇数槽中开始,并通过在引脚8和9上延长扭曲部以在引脚8和9之间创建七个槽的槽跨距而在路径的中途推进到偶数槽。这可以与第一路径44的引脚8和9相同,并且为简洁起见,将不再次说明该连接。第四路径76在偶数槽中开始,并使用反向跳线400在路径的中途滞后到奇数槽。反向跳线400将引脚8的扭曲部402连接到引脚9的扭曲部404。反向跳线400可以与U相的路径46相同,并且为了简洁起见不再赘述。第三路径74和第四路径76在内侧中性连接部52处结束并且连接到开口的组406。有关W相的更多详细信息,请参见图14的绕组图。
虽然上面描述了示例性实施例,但这些实施例无意描述权利要求所涵盖的所有可能的形式。在说明书中使用的用词是描述性用词而非限制性用词,并且应当理解,可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如前所述,可以组合各种实施例的特征来形成本发明的可能并未明确描述或示出的另外的实施例。尽管各种实施例可能已经被描述为关于一个或多个期望的特性提供了优点或者优于其他实施例或现有技术实现方式,但本领域普通技术人员应认识到,根据具体应用和实现方式,一个或多个特征或特性可以折衷以实现期望的总体系统属性。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、大小、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。为此,就一个或多个特性而言被描述成不如其他实施例或现有技术具体实施理想的实施例也在本公开的范围内,并且对于特定应用而言可能是理想的。
根据一个实施例,第一发卡的前支腿和第三发卡的前支腿在狭槽中的相邻槽中。
根据一个实施例,电机包括:第一相的第三发卡绕组路径,其包括第五发卡和第六发卡,每个发卡具有以X的槽跨距间隔开的前支腿和后支腿,其中第五发卡和第六发卡的支腿中的每一个弯曲以具有槽跨距为X除以二的扭曲部,其中第五发卡和第六发卡被安装在槽中的对应槽中,使得第五发卡的前支腿和第六发卡的后支腿之间的槽跨距等于X减一,并且第五发卡的前支腿的扭曲部和第六发卡的后支腿的扭曲部交叉;第二反向跳线,其将第五发卡的前支腿的扭曲部接合到第六发卡的后支腿的扭曲部;第一相的第四发卡绕组路径,其包括第七发卡和第八发卡,每个第七发卡和第八发卡具有以X的槽跨距间隔开的前支腿和后支腿,其中第七发卡的前支腿和第八发卡的后支腿弯曲以具有槽跨距为X加一除以二的扭曲部,其中第七发卡和第八发卡被安装在槽中的对应槽中,使得第七发卡的前支腿和第八发卡的后支腿之间的槽跨距为X加一,以将第七发卡的前支腿的扭曲部定位成与第八发卡的后支腿的扭曲部相邻;以及另一个连接部,其将第七发卡的前支腿的扭曲部接合到第八发卡的后支腿的扭曲部。
根据一个实施例,上述发明的特征还在于:接合到第一路径、第二路径、第三路径和第四路径的端子;接合到第一路径和第二路径的第一中性连接部;以及接合到第三路径和第四路径的第二中性连接部。
根据一个实施例,第一中性连接部位于定子芯的外径附近,并且第二中性连接部位于定子芯的内径附近。
Claims (15)
1.一种电机,其包括:
定子芯,所述定子芯限定槽;
发卡绕组路径,所述发卡绕组路径包括第一发卡和第二发卡,所述第一发卡和所述第二发卡具有槽跨距相同的支腿和槽跨距相同的扭曲部,其中所述发卡安装在所述芯中,使得所述第一发卡的所述扭曲部中的一个与所述第二发卡的所述扭曲部中的一个交叉;和
反向跳线,所述反向跳线接合交叉的所述扭曲部。
2.如权利要求1所述的电机,其中所述扭曲部的所述槽跨距是所述支腿的所述槽跨距的一半。
3.如权利要求2所述的电机,其中所述支腿的所述槽跨距为六,并且所述扭曲部的所述槽跨距为三。
4.如权利要求1所述的电机,其中所述第一发卡和所述第二发卡之间的槽跨距小于所述支腿的所述槽跨距。
5.如权利要求4所述的电机,其中所述第一发卡和所述第二发卡之间的所述槽跨距比所述支腿的所述槽跨距小一个槽。
6.如权利要求1所述的电机,其中所述反向跳线包括限定第一开口和第二开口的主体,所述第一开口和所述第二开口接收交叉的所述扭曲部,其中所述第一开口和所述第二开口以一个槽的跨距间隔开。
7.如权利要求1所述的电机,其中所述绕组路径还包括第三发卡和第四发卡,所述第三发卡和所述第四发卡具有槽跨距与所述第一发卡和所述第二发卡相同的支腿以及槽跨距与所述第一发卡和所述第二发卡相同的扭曲部,其中所述第三发卡和所述第四发卡安装在所述芯中,使得所述第三发卡和所述第四发卡的所述扭曲部不交叉。
8.如权利要求7所述的电机,其中所述第三发卡的所述扭曲部中的一个在连接部处被接合到所述第二发卡的所述扭曲部中的另一个。
9.如权利要求8所述的电机,其中所述定子芯限定端面,并且其中所述端面和所述反向跳线之间的轴向距离大于所述端面和所述连接部之间的轴向距离。
10.一种电机,其包括:
定子芯,所述定子芯限定周向布置的槽;
所述电机的第一相的第一发卡绕组路径,所述第一发卡绕组路径包括第一发卡和第二发卡,每个发卡具有以X的槽跨距间隔开的前支腿和后支腿,其中所述支腿中的每一个弯曲以具有槽跨距为X除以二的扭曲部,其中所述第一发卡和所述第二发卡安装在所述槽中的对应槽中,使得所述第一发卡的所述前支腿和所述第二发卡的所述后支腿之间的槽跨距等于X减一并且所述第一发卡的所述前支腿的所述扭曲部和所述第二发卡的所述后支腿的所述扭曲部交叉;和
反向跳线,所述反向跳线将所述第一发卡的所述前支腿的所述扭曲部接合到所述第二发卡的所述后支腿的所述扭曲部。
11.如权利要求10所述的电机,其中X为六。
12.如权利要求10所述的电机,其中所述反向跳线包括限定第一开口和第二开口的主体,所述第一开口和所述第二开口分别接收所述第一发卡的所述前支腿的所述扭曲部和所述第二发卡的所述后支腿的所述扭曲部,其中所述第一开口和所述第二开口以一的槽跨距间隔开。
13.如权利要求10所述的电机,其还包括:
所述第一相的第二发卡绕组路径,所述第二发卡绕组路径包括第三发卡和第四发卡,每个发卡具有以X的槽跨距间隔开的前支腿和后支腿,其中所述第三发卡的所述前支腿和所述第四发卡的所述后支腿弯曲以具有槽跨距为X加一除以二的扭曲部,其中所述第三发卡和所述第四发卡安装在所述槽中的对应槽中,使得所述第三发卡的所述前支腿与所述第四发卡的所述后支腿之间的槽跨距为X加一,以将所述第三发卡的所述前支腿的所述扭曲部定位成与所述第四发卡的所述后支腿的所述扭曲部相邻;和
连接部,所述连接部将所述第三发卡的所述前支腿的所述扭曲部接合到所述第四发卡的所述后支腿的所述扭曲部。
14.一种电机,其包括:
定子芯,所述定子芯限定槽;
发卡绕组路径,所述发卡绕组路径包括互连的第一发卡的具有设置在所述槽中的偶数槽中的支腿的第一部分和互连的第二发卡的具有设置在所述槽中的奇数槽中的支腿的第二部分;和
反向跳线,所述反向跳线将所述第一发卡中的最后一个接合到所述第二发卡中的初始一个,所述跳线限定连接到所述第一发卡中的所述最后一个的前端和连接到所述第二发卡中的所述初始一个的后端。
15.如权利要求14所述的电机,其中所述第一发卡中的每一个的所述支腿以X的槽跨距间隔开,并且所述第二发卡中的每一个的所述支腿以X的槽跨距间隔开,并且其中所述最后一个发卡的所述支腿中的第一个与所述初始发卡的所述支腿中的最后一个以X减一的槽跨距间隔开。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20221102 Address after: Dearborn, Michigan, USA Applicant after: Ford Global Technologies, LLC Applicant after: Ford Electric Mach Technology (Nanjing) Co.,Ltd. Address before: Dearborn, Michigan, USA Applicant before: Ford Global Technologies, LLC |
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TA01 | Transfer of patent application right |