一种绕组电机的定子制造技术

本实用新型专利技术公开了一种绕组电机的定子，包括定子芯体和定子绕组，所述定子芯体具有以预定距离隔开的48个矩形定子槽，所述定子绕组由发夹和发针组合形成，所述发夹和发针按照预定布置方式插入所述定子槽中并经过弯曲过程而相互按照一定规律焊接连接形成所述定子绕组，所述发夹和所述发针的横截面形状为方形，所述发夹和所述发针沿所述定子芯体的径向在所述定子芯体的定子槽中形成按照定子径向方向从外到内依次排列的第1层到第4层。本实用新型专利技术能够解决发电机性能和体积之间的矛盾问题，减少发电机定子绕组端部的高度，减少发电机的整体体积，增加绕组槽满率，提高发电机性能。

【技术实现步骤摘要】
一种绕组电机的定子
本技术涉及一种新能源汽车用交流发电机，具体涉及一种具有结构紧凑且高性能发电机的绕组电机的定子。
技术介绍
随着新能源汽车技术的快速发展，对于交流发电机的性能要求越来越高，性能的增加必然会导致发电机体积的增加，但是新能源汽车特别是轻混车辆发动机室的空间尺寸十分有限，导致发电机的性能和体积的矛盾日益突出。同时，发电机根据定子线圈绕组方案可以分类为分布绕组发电机和集中绕组发电机。分布绕组发电机按照定子绕组的截面形状可以分为圆形线圈和方形线圈。与圆形线圈现比，方形线圈可以有效的提高发电机的槽满率，降低发电机的铜耗从而提高发电机的效率，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。然而，与圆形线圈相比，方形线圈在线圈绕制和下线方面存在困难，难以使用手工或机械下线。专利文献1(CN200780022091.7)和专利文献2(CN201510789339.9)公开了一种多套分段发夹式绕组，采用方形线圈进行电机绕组的绕制，但是它们公开的连接方式复杂，不利于生产；专利文献3(CN201110358151.0)和专利文献4(CN201510312428.4)分别公开了一种定子芯体的方形线圈的绕线方法，但是其分别针对108槽、120槽和126槽的电机，对于48槽的电机并不适用，容易造成电机的反电势过高，存在用于48V系统无法高速发电等问题。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术提供一种绕组电机的定子，其目的在于解决目前发电机性能和体积之间的矛盾问题，减少发电机定子绕组端部的高度，减少发电机的整体体积，增加绕组槽满率，提高发电机性能。本技术采用的技术方案为：本技术实施例提供一种绕组电机的定子，所述定子包括中空圆筒形定子芯体和定子线圈，所述定子芯体具有形成在定子芯体的径向内表面中并且在所述定子芯体的周向方向上隔开的多个轴向贯通的定子槽；所述定子线圈由发夹和发针组合形成，所述发夹和发针按照预定布置方式插入所述定子槽中并经过弯曲过程而相互按照一定规律焊接连接形成所述定子线圈，所述发夹和所述发针部分的容纳在所述定子槽中从而具有从定子芯体的一对轴向端面分别突出的一对线圈端部部分，对应定子出线的一端称为出线端，另一端称为自由端，所述发夹和所述发针的横截面形状为方形，所述发夹和所述发针沿所述定子芯体的径向在所述定子芯体的定子槽中形成按照定子芯体径向方向从外到内依次排列的第1层到第4层；其中，所述定子线圈在自由端焊接并涂覆绝缘材料，并在自由端形成两圈焊点，形成的焊点在定子自由端周向均匀排列，并且自由端焊点部的轴向突出高度基本一致；所述定子线圈在出线端形成两圈形状规则的凸起，所述凸起在出线端周向均匀排列，凸起的轴向突出高度基本一致。可选地，所述定子芯体在周向方向等间隔开设有48个矩形的定子槽，所应用的发电机为8极；所述定子线圈连接形成定子绕组，所述定子绕组实现为三相绕组结构，所述三相绕组结构的每极每相槽数q＝2，并联的路数为2，槽距为5或6。可选地，两个发针和/或发夹中的一个具有从所述定子槽中的某一层引出的端部部分，而另一个具有从所述定子槽中的不同层引出的端部部分，两个发针和/或发夹的端部部分在定子芯体的自由端焊接相连并形成连接部，并且两个发针和/或发夹的端部部分的距离为5槽距或者6槽距。可选地，所述发夹包括大发夹和小发夹；所述定子线圈每相包含2个由所述发夹形成的出线端，2个由所述发夹形成的中性点，26个跨距为6槽距的大发夹和4个跨距为5槽距的小发夹。可选地，所述连接部轴向的安置所述在定子线圈端部的外部并轴向突出，且基本上不从线圈端部部分径向突出。可选地，所述发夹形成为U形或V形，具有一对沿长度方向延伸的自由部与所述自由部连接的弯曲形成的头部，所述发针形成为直线形，包括一个直线部和与所述直线部连接的弯曲部。可选地，所述发夹和发针由材质为铜、铝或者铜铝混合物中的任一材质制成的电导体形成。可选地，所述定子槽的开口宽度小于等于1.5mm可选地，所述发夹和发针的芯体尺寸和定子槽的尺寸满足如下关系：芯体长度≤(定子槽长度-1.4mm)/4；芯体宽度≤定子槽宽度-0.6mm。本技术的有益效果是：本技术提供的绕组电机的定子的绕组线圈，由于采用方形线圈放置在矩形槽内，相较于圆形线圈，其导体间、导体与槽的气隙和导线绝缘面积大大减少，其纯铜槽满率可以提高到64％到75％，从而降低电机的铜耗，提高电机的效率。该发电机的绕组线圈，相较于圆形线圈分布绕组，其端部尺寸可以减少30％左右，且其连接和出线更加具有规律性，可以减少绕组绕线错误，生产过程也十分容易排查绕组错误。进一步，可以在减少发电机体积的同时提高发电机的性能，同时，由于其端部尺寸的减少，绕组线圈的用铜量可减少，进一步可以降低电机的成本。附图说明图1为本技术的绕组电机的定子的定子芯体的结构示意图；图2(a)为本技术的绕组电机的定子的定子芯体的截面示意图；图2(b)为本技术的绕组电机的定子的定子芯体的截面的局部放大图；图3为本技术的绕组电机的定子中使用的发夹的结构示意图；图4为本技术的绕组电机的定子中使用的发针的结构示意图；图5为本技术的绕组电机的定子中使用的发夹弯曲的结构示意图；图6为本技术的实施例的绕组电机的定子的定子绕组的绕组分布图；图7为本技术的实施例的绕组电机的定子的立体图；图8为本技术实施例的绕组电机的定子的自由端的局部放大图。具体实施方式为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。图1为本技术的绕组电机的定子的定子芯体的结构示意图；图2(a)为本技术的绕组电机的定子的定子芯体的截面示意图；图2(b)为本技术的绕组电机的定子的定子芯体的截面的局部放大图；图3为本技术的绕组电机的定子中使用的发夹的结构示意图；图4为本技术的绕组电机的定子中使用的发针的结构示意图；图5为本技术的绕组电机的定子中使用的发夹弯曲的结构示意图；图6为本技术的实施例的绕组电机的定子的定子绕组的绕组分布图；图7为本技术的实施例的绕组电机的定子的立体图；图8为本技术实施例的绕组电机的定子的自由端的局部放大图。本技术提供的绕组电机的定子包括中空圆筒形定子芯体1和形成在所述定子芯体1上的定子线圈。如图1所示，定子芯体1具有形成在定子芯体的径向内表面中并且在定子芯体的周向方向上隔开的多个轴向贯通的矩形的定子槽11。在一示例中，定子芯体在其周向方向等间隔开有48个矩形槽，矩形槽的长度沿定子芯体的径向方向延伸。虽未图示，但在定子芯体1的径向内侧可匹配转子总成。本技术中所涉及发电机，其转子总成为圆环状铁芯，内部配置一定数量和形状的永磁体。所涉及的发电机转子极对数为4，定转子总成发生电磁作用而旋转，形成8极48槽发电机。如图2(a)所示，可在定子芯体1中选定任意一槽为第1槽，第1槽到第48槽可以顺时针方向排列，或第1槽到第48槽可以逆时针方向排列，本技术的实施例为顺时针方向排列。定子线圈由放置在定子槽上的多个电线构成。放置在每个定子槽内的电线按照定子径向方向形成从外到内可依次为第1层、第2层、第3层、第4层，如图2(b)所示，即定子槽形成为4层结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绕组电机的定子，其特征在于，所述定子包括中空圆筒形定子芯体和定子线圈，所述定子芯体具有形成在定子芯体的径向内表面中并且在所述定子芯体的周向方向上隔开的多个轴向贯通的定子槽；所述定子线圈由发夹和发针组合形成，所述发夹和发针按照预定布置方式插入所述定子槽中并经过弯曲过程而相互按照一定规律焊接连接形成所述定子线圈，所述发夹和所述发针部分的容纳在所述定子槽中从而具有从定子芯体的一对轴向端面分别突出的一对线圈端部部分，对应定子出线的一端称为出线端，另一端称为自由端，所述发夹和所述发针的横截面形状为方形，所述发夹和所述发针沿所述定子芯体的径向在所述定子芯体的定子槽中形成按照定子芯体径向方向从外到内依次排列的第1层到第4层；其中，所述定子线圈在自由端焊接并涂覆绝缘材料，并在自由端形成两圈焊点，形成的焊点在定子自由端周向均匀排列，并且自由端焊点部的轴向突出高度基本一致；所述定子线圈在出线端形成两圈形状规则的凸起，所述凸起在出线端周向均匀排列，凸起的轴向突出高度基本一致。

【技术特征摘要】
1.一种绕组电机的定子，其特征在于，所述定子包括中空圆筒形定子芯体和定子线圈，所述定子芯体具有形成在定子芯体的径向内表面中并且在所述定子芯体的周向方向上隔开的多个轴向贯通的定子槽；所述定子线圈由发夹和发针组合形成，所述发夹和发针按照预定布置方式插入所述定子槽中并经过弯曲过程而相互按照一定规律焊接连接形成所述定子线圈，所述发夹和所述发针部分的容纳在所述定子槽中从而具有从定子芯体的一对轴向端面分别突出的一对线圈端部部分，对应定子出线的一端称为出线端，另一端称为自由端，所述发夹和所述发针的横截面形状为方形，所述发夹和所述发针沿所述定子芯体的径向在所述定子芯体的定子槽中形成按照定子芯体径向方向从外到内依次排列的第1层到第4层；其中，所述定子线圈在自由端焊接并涂覆绝缘材料，并在自由端形成两圈焊点，形成的焊点在定子自由端周向均匀排列，并且自由端焊点部的轴向突出高度基本一致；所述定子线圈在出线端形成两圈形状规则的凸起，所述凸起在出线端周向均匀排列，凸起的轴向突出高度基本一致。2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述定子芯体在周向方向等间隔开设有48个矩形的定子槽，所应用的发电机为8极；所述定子线圈连接形成定子绕组，所述定子绕组实现为三相绕组结构，所述三相绕组结构的每极每相槽数q＝2，并联的路数为2，槽距为5或6。3.根据权利要求2所述的定子...

【专利技术属性】
技术研发人员：苍衍，郭守仑，王金昊，曾金玲，宫健，孟凡胜，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林,22